Základy planetární geografie

1. Vesmír a naše galaxie

2. Sluneční soustava

Vesmír a naše Galaxie

Vesmír = soubor všech kosmických těles, které na sebe vzájemně působí, různé teorie o jeho vzniku

• náboženská teorie – Vesmír stvořen Bohem (bohy, …)
• teorie Velkého třesku – během relativně krátké doby se na malém místě ve Vesmíru shromáždilo velké množství energie a jejíž hustota a síla byla ohromná, začala se přeměňovat ve hmotu s ohromnou hustotou, která vyvolala obrovskou explozi – hmota se explozí roztrhala a rozlétla se do všech koutů starého Vesmíru a dala tak vzniknout Vesmíru novému, jak ho známe dnes
• nevíme jak je Vesmír velký a ve které jeho části se nacházíme, víme však, že naše planeta se neustále pohybuje kolem Slunce, které tvoří střed naší sluneční soustavy, která se zase pohybuje po eliptické dráze diskovitou galaxií (Mléčnou Drahou)
• rychlost světla 3.10.8 m.s.-1
• geologicky aktivní období vesmíru – před 3,2 mld let
• světelný rok je vzdálenost, kterou urazí světlo v období jednoho roku
• teplota – absolutní nula – nejnižší dosažitelná teplota ve Vesmíru

různé názory na postavení Země ve Vesmíru:

• geocentrický – Země jeho středem – Ptolemaios
• heliocentrický – Slunce středem Vesmíru – Koperník, Galileo Galilei

historické milníky:

• první družice ve Vesmíru – Sputnik 1, 1957 SSSR
• první člověk ve Vesmíru – Gagarin, 1961 SSSR (předtím pokusy s opicí, Lajkou, …)
• první člověk na Měsíci – Armstrong, (Aldrin, Collins); 1969 USA, Apollo 11

různá tělesa ve Vesmíru:

• galaxie – hvězdné soustavy obsahující miliardy hvězd
  • naše → Galaxie (Mléčná dráha), tvar spirálového disku, 150 mld. hvězd
• hvězdy – kulová, gravitačně vázaná tělesa složená z plazmy, probíhají v nich termojaderné reakce
  • vytvářejí světlo; „naší“ největší hvězdou je Slunce
• planety (oběžnice) – větší tělesa, nemají vlastní zdroj záření
  • menší planety = planetky, trpasličí planety
• měsíce (souputníky, přirozené družice) – pevná tělesa obíhající kolem planet
• komety (vlasatice) – menší tělesa obíhající kolem hvězd po protáhlých drahách
  • jádro tvořeno prachem a ledem, kolem jádra plynoprachový obal přecházejíví v ohon
• meteoroidy – malá tělesa meziplanetární hmoty
• meteor – záblesk zazáření meteoroidu při průletu zemskou atmosférou
• meteorit – zbytek meteoroidu, který dopadl na Zemi
  • největší železný – Hoba West, JZ Afrika, váží přes 60 tun
• (meteoroid → meteor → meteorit)

zvláštní délkové jednotky pro měření ve Vesmíru:

• astronomická jednotka AU – střední vzdálenost Země od Slunce = 150 mil. km
• parsec pc – vzdálenost, ze které je 1 AU vidět pod úhlem 1‘ = 206 000 AU
• světelný rok ly – vzdálenost, kterou urazí paprsek světla za 1 rok (= 63241 AU)
  • ze Slunce letí světelný paprsek na Zemi 8 min 20 s

Sluneční soustava

Slunce – ústřední hvězda naší sluneční soustavy, tvar koule o průměru 1,4 mil. km

• 2 základní pohyby – rotace kolem vlastní osy, pohyb okolo středu Galaxie (s celou sl. soustavou)
• jeho paprsky se na Zem dostanou za 8 minut
• tvořeno plazmou – 73 % vodík, 25 % helium, 2 % ostatní plyny
• zdrojem sluneční energie jsou jaderné reakce probíhající v nitru Slunce (přeměna H na He)
• tvoří asi 99,86 % hmotnosti celé sluneční soustavy
• rovníkový průměr – 1 392 000 km

• hmotnost 333 000 krát větší než zemská

• průměrná teplota – 5500 C

• táří 4,5 mld let

Planety – dělí se na 2 skupiny:

• terestrické (kamenné, zemské) – Merkur, Venuše, Země, Mars – podobné složením, rozměry
• joviální (plynné) – Jupiter, Saturn, Uran, Neptun – zkapalněné plyny, pevné jádro, mají prstence

Měsíc – přirozená družice Země, poloměr 4x menší než Země

• otočí se kolem své osy za stejnou dobu, jako oběhne kolem Země → vidíme stále stejnou stranu
• Zemi oběhne zhruba za měsíc

• rotací kolem barycentra vzniká odstředivá síla, která má důležitou roli při odlivu a přílivu

• rovníkový průměr – 3476 km

• vzdálenost od Země – 384 000 km

• teplota od 120 C–160 C

• 4 základní fáze Měsíce
  •  nov  (Měsíc mezi Zemí a Sluncem – není vidět)
  • první čtvrť  (tvar D, „dorůstá“)
  • úplněk  (doba mezi dvěma úplňky asi 29,5 dne)
  • poslední čtvrť  (tvar C, „couvá“)
  • zatmění Slunce, zatmění Měsíce

Mekur

• 2.nejmenší planeta naší soustavy podobná složení našemu Měsíci

• nemá atmosféru a má díky své vzdálenosti od Slunce velice horký povrch

• průměr rovníku – 4878 km

• hmotnost 17 krát menší než zemská

• vzdálenost od Slunce – 58 000 000 km

• oběh kolem Slunce – 88 dní

• teploty 450 C- –183 C

• nemá družice

Venuše

• je o málo menší než Země a má hustou atmosféru, která je složena hlavně z oxidu uhličitého a kyseliny sírové

• tato atmosféra způsobuje zadržování tepla a vznik teploty okolo 480 C

• vzdálenost od Slunce – 108 000 000km

• nemá družice

Země

• tvar geoidu – rotační elipsoid se zploštěním v oblasti pólů, poledníkové oblouky nejsou všude stejné
  • v kartografii – referenční elipsoid – vztahují se na něj výpočty
• vzni­kla asi před 4,6 mld let jako žhavá koule z roztavených skal – od té doby se povrch ochladil a neustále se mění

• oceán zde zabírá přes 2/3 povrchu
• rovníkový průměr Země – 12756 km
• poloměr 6378 km – šetři se osle
• poledníkový průměr Země – 12713 km
• obvod rovníku – 40075 km
• povrch Země – 510,1 mil. km2

• objem Země – 1083×1012 km3

• hmotnost Země – 5,97×1024 kg

• její družice – Měsíc

Mars

• díky svému rudému zbarvení jedna z nejlépe rozpoznatelných planet

• má dvě družice Phobos a Deimos, které jsou kusy skal s krátery

• má také atmosféru, v níž vznikají bouře

• rovníkový průměr – 6 794km

• hmotnost 9 krát menší než zemská

• vzdálenost od Slunce – 227 900 000 km

• průměrná teplota –23 C

Jupiter

• obrovská plynová koule, jejíž hmotnost je 2 krát větší než hmotnost všech ostatních planet dohromady

• je zde velice vysoká teplota a tlak

• rovníkový průměr – 142 800 km

• hmotnost 318 větší krát Země

• vzdálenost od Slunce – 778 300 000km

• průměrná teplota –150 C

• počet družic – cca 16

Saturn

• druhá největší planeta soustavy

• velice řídká plynová koule s prstencem

• větry v atmosféře mají obrovskou rychlost – vznik hurikánů po celé planetě

• rovníkový průměr – 120 000km

• hmotnost 95krát větší Země

• vzdálenost od Slunce – 1 427 000 000­km

• průměrná teplota –180 C

• 22 a více družic

Uran

• dvakrát dále od Slunce než Saturn

• má také systém prstenců, který je však mnohem slabší

• rovníkový průměr – 50 800km

• hmotnost 14,5x větší než Země

• vzdálenost od Slunce 2869,6.10.6km

• teplota –214 C

• 15 a víc družic

Neptun

• obrovská plynná koule, která má kolem rovníku systém prstenců

• má minimálně 8 družic, ale ze Země jsou vidět jen dvě – Nereidu a Triton, který je celý pokrytý zmrzlými plyny a s teplotou –220 C, je považován za nejchladnější objekt soustavy

• hmotnost 17krát větší než zemská

• vzdálenost od Slunce 4469,6.10.6km

• teplota –220 C

Pluto

• nejvzdálenější planetou sluneční soustavy, avšak do roku 1999 obíhala uvnitř dráhy Neptunu, takže až do tohoto roku to byl Neptun

• má družici, která se nazývá Charon a má zhruba poloviční velikost Pluta a proto se často nazývají dvojplanetou

• rovníkový průměr – 2300 km

• 500 krát lehčí než Země

• vzdálenost od Slunce 5,9.10.9 km

zeměpisné souřadnice:

• zemské póly – průsečíky rotační osy Země se zemským povrchem
• rovník – průsečnice zemského povrchu s rovinou procházející středem Země a kolmou k zemské ose
• zeměpisná šířka (φ) – úhel mezi rovinou rovníku a spojnicí určovaného bodu se středem Země
• rovnoběžky – spojnice všech bodů stejné zeměpisné šířky, číslují se od 0° do 90° od rovníku k pólům
  • 90° severní a jižní zeměpisné šířky = póly; 0° = rovník
• obratníky – rovnoběžky, na které v poledne nejdelšího dne v roce dopadají sluneční paprsky kolmo
  • obratník Raka 23°27’ s. š., obratník Kozoroha 23°27’ j. š.
• polární kruhy – rovnoběžky, na které v poledne nejkratšího dne dopadají sl. paprsky vodorovně
  • severní polární kruh 66°33’ s. š., jižní polární kruh 66°33’ j. š.
• zeměpisná délka (λ) – úhel, který svírá rovina základního poledníku s rovinou místního poledníku
• poledníky – spojnice všech bodů stejné zeměpisné délky, od 0° do 180°
  • → 0–180° východní/západní zeměpisná délky
  • základní poledník 0° – greenwichský – od r. 1883, Královská observatoř v Londýně
• zeměpisná síť – rovnoběžky + poledníky; slouží k určení polohy bodů

pohyby Země a jejich důsledky:

1. rotační pohyby Země
   • Z se otáčí kolem své osy proti směru hodinových ručiček (Z→V)
   • otočení trvá 23 hodin, 56 minut, 4 sekundy (hvězdný den)
   • důsledek → střídání dne a noci
2. oběh kolem Slunce 
   • Z obíhá po eliptické dráze kolem S, S se nachází v jednom z ohnisek elipsy, nepravidelný pohyb
   • tropický rok – 365 dní, 5 hodin, 48 minut, 45,7 sekundy
   • přestupný rok – každé čtyři roky – 366 dní
   • důsledek → střídání ročních období (viz atlas)
3. otáčení kolem barycentra – společného těžiště s Měsícem (asi 1700 km pod povrchem Země)
   • důsledek → slapové jevy (příliv, odliv)
     • skočný příliv – odstředivé síly se sčítají (směrem →)
     • hluchý příliv –  ruší se přitažlivé síly, malý příliv
4. precese, nutace – viz obr.

čas a časová pásma (viz atlas):

• sluneční čas – určuje se dle zdánlivého pohybu Slunce
• pravý sluneční den – doba mezi dvěma po sobě jdoucími vrcholeními Slunce na místním poledníku
• střední slunečný den – 24 hodin po 60 minutách, 1 minuta má 60 sekund
• každý poledník má svůj místní čas – posun o 1° = 4 minuty → 15° = posun o 1 hodinu
  • r. 1884 Země rozdělena na 15° široká časová pásma – každé se liší hodinu od sousedního
  • ČR – středoevropský pásmový čas (SEČ), letní čas (SELČ) – o hodinu více, využití světla
• datová hranice – v oblasti Tichého oceánu, 180° v./z. z. d.
  • Z ← V +1 den (ale stejný čas)
  • Z → V -1 den (stejný čas)