sól tungl og stjörnur

Hlíðaskóli

Helga Snæbjörnsdóttir

Sól tungl og stjörnur

2.kafli

Hlíðaskóli


2-1 Ferð um alheiminn

Stjörnumerki: Mynstur sem sjást á himni séð frá jörðinni Til forna gáfu menn þessum mynstrum nöfn vegna þess að

þau minntu á ákveðin dýr eða önnur þekkt fyrirbæri

Pólstjarnan tilheyrir stjörnumerkinu Litla birni og sést allt árið á norðurhveli jarðar

Hlíðaskóli



Stjörnur: Eru sams konar hnettir og

sólin okkar Birta og hiti þeirra er minni

en sólar því að þær eru svo óralangt í burtu

Stjörnur eiga sér oft fylgihnetti eins og sólin okkar: plánetur, tungl, grjót og ryk

Stjörnur hreyfast

Sólin okkar er stjarna -hér á röntgenmynd-

Hlíðaskóli



Stjörnuþyrpingar: Stjörnur raðast í gríðarstórar þyrpingar í

alheiminum: Lausþyrpingar: frekar óreglulegar þyrpingar

nokkur hundruð stjarna Kúluþyrpingar: kúlulaga þyrpingar sem innihalda

hundruðir þúsunda stjarna

Hlíðaskóli



Stjörnuþokur: Geimþoka er risavaxið ský af gasi og ryki þar

sem nýjar stjörnur verða til Geimþokur eru á sveimi milli stjörnukerfa Geimþokur sjást ekki berum augum frá

jörðinni – en þær sjást í innroðasjónaukum sem nema hitageislun

Hlíðaskóli



Vetrarbrautir: Fram til 1924 héldu menn að okkar

vetrarbraut væri sú eina í alheiminum Vetrarbrautir innihalda hundruð milljarða

stjarna og í alheiminum eru líklega til um hundrað milljarðar vetrarbrauta

Þokurnar fjarlægjast hver aðrar – sem bendir til að alheimurinn sé að þenjast út

Hlíðaskóli



Vetrarbrautir – 3 megin gerðir:

Þyrilþokur: eru eins og þyrill í laginu, með þykka miðju og arma sem snúast umhverfis

Sporvöluþokur: eru kúlu- eða sporvölu laga og hafa enga þyrilarma. Lítið af ryki og gasi – eldri vetrarbrautir

Óreglulegar þokur: óregluleg lögun, sjaldgæfasta gerðin

Þyrilþokan Andrómeda

Hlíðaskóli


Fleiri myndbönd

Gervitungl skotið niður Svarthol skoðuð nánar Hvernig virkar GPS?

Hlíðaskóli



Vetrarbrautin okkar: Þyrilþoka Um 100.000 ljósár í þvermál, 15.000 ljósár að þykkt Elstu stjörnurnar í miðjunni Sólin okkar er ung stjarna, staðsett utarlega í einum

þyrilarminum Það tekur sólina okkar og aðrar sólir í

Vetrarbrautinni um 200 milljón ár að fara umhverfis miðju hennar

Hlíðaskóli



Líf í alheimi? Hingað til hefur ekki fundist líf utan

jarðarinnar Lífhvolf kallast svæði utan um sólstjörnur þar

sem skilyrði eru þannig að möguleiki er á að líf kvikni á plánetu sem þar er stödd

Menn hafa sent skilaboð út í alheim í þeirri von að aðrar lifandi verur finni þau og skilji

Hlíðaskóli


2-2 Alheimur verður til

Yfirlit um hugtök: Litsjá Litróf Dopplerhrif Rauðvik og blávik Útþensla alheimsins Miklihvellur Opinn heimur og lokaður heimur Dulstirni

Hlíðaskóli



Að skoða alheiminn: Litsjáin er tæki sem sýnir samsetningu ljóss,

þ.e. litrófið sem það samanstendur af. Öll efni gefa frá sér sérkennandi litróf og með

því að lesa í litróf sem stafar frá stjörnum má því finna efnasamsetningu þeirra

Litrófið gefur líka til kynna hver hreyfing stjarnanna er

Hlíðaskóli



Dopplerhrif - rauðvik og blávik: Er lesið með litsjá úr litrófi frá stjörnum og

gefur vísbendingu um hvort þær hreyfast að eða frá jörðinni

Ljós er gert úr bylgjum og eindum. Bylgjur ljóssins hegða sér svipað og hljóðbylgjur.

Bylgjulengdin ákvarðar lit ljóssins: Rautt ljós – löng bylgjulengd Blátt ljós – stutt bylgjulengd

Hlíðaskóli



Dopplerhrif - rauðvik og blávik, frh.: Þegar stjarna færist í átt að athuganda sýnist

ljósið hafa styttri bylgjulengd – litrófið færist því í átt að bláu (blávik)

Þegar stjarna færist frá athuganda sýnist ljósið hafa lengri bylgjulengd – litrófið færist þá í áttina að rauðu (rauðvik)

Hlíðaskóli



Útþensla alheims: Rannsóknir á dopplerhrifum frá fjarlægum

vetrarbrautum sýna að þær eru allar að fjarlægjast okkur og hver aðrar

Þetta gefur til kynna að alheimurinn sé að þenjast út

Hlíðaskóli



Miklihvellur: Útþensla alheims er skýrð með

kenningunni um Miklahvell Skv. henni var alheimurinn í

upphafi bara punktur þar sem allt efni og orka var samanþjappað

Fyrir um 12 milljörðum ára varð svo gríðarleg sprenging og allt efni alheimsins þeyttist í allar áttir og hefur verið á stöðugri útþenslu síðan

Hlíðaskóli



Miklihvellur, frh.: Kenningin segir að hluti orkunnar frá

frumsprengingunni sé jafndreifður um geiminn og nefnist örbylgjugeislun (örbylgjukliður). Rannsóknir hafa staðfest tilvist þessa fyrirbæris og þar með stutt kenninguna.

Efnisagnir sem þeyttust í allar áttir eftir sprenginguna fóru síðan að toga hver í aðra vegna þyngdarkrafts síns. Við þetta tog mynduðust vetrarbrautir, sólstjörnur og sólkerfi

Hlíðaskóli



Opinn heimur eða lokaður: Til eru tvær kenningar um framtíð alheimsins:

Kenningin um opinn heim: vetrarbrautirnar munu fjarlægjast hver aðrar endalaust, orka í stjörnum klárast og að lokum verður bara tóm

Kenningin um lokaðan heim: þyngdarkraftur mun toga á móti útþenslunni, hægja á henni og að lokum snúa henni við. Alheimurinn mun þá skreppa aftur saman, ef til vill þar til aftur verður Miklihvellur og svo koll af kolli.

Hlíðaskóli



Dulstirni: Eru í 13 milljarða ljósára fjarlægð (lengra síðan en

Miklihvellur!) – leifar af upphafi alheimsins Eru minni en vetrarbrautir en senda frá sér miklu

meiri orku en nokkur vetrarbraut Talin vera vetrarbrautir í fæðingu (við sjáum

ummerki um fæðingu vetrarbrautar fyrir 13 milljörðum ára)

Gífurleg orkuframleiðsla í miðju dulstirnis er talin standa í sambandi við svarthol

Hlíðaskóli


2-3 Stjörnur og einkenni þeirraStærð stjarnanna: Massi stjarna ræður mestu um þróun þeirra Stjörnum er skipt í 5 flokka eftir stærð:

Nifteindastjarna Hvítur dvergur Meðalstór stjarna (t.d. sólin okkar) Risastjarna Reginrisi

Hlíðaskóli


2-3 Stjörnur og einkenni þeirraStærð stjarnanna, frh.: Nifteindastjarna: hefur svipaðan massa og sólin

okkar en er mun minni að þvermáli. Dæmigert er að þær séu 16 km í þvermál sem þýðir að 1 teskeið af efninu í henni vegur um billjón tonn.

Hvítir dvergar: mjög massamiklar og geta verið minni að þvermáli en jörðin. Dæmi: 1 teskeið af efni í hvítum dverg vegur 1 tonn. Hvítur dvergur er lokastigið á æviferli stjarna.

Hlíðaskóli


2-3 Stjörnur og einkenni þeirraStærð stjarnanna, frh.: Meðalstór stjarna: Til dæmis sólin okkar. Stærð þeirra er frá

1/10 af stærð sólarinnar og allt að 10 sinnum stærri en sólin okkar. Flestar stjörnurnar sem við sjáum á himninum er af þessu tagi

Hlíðaskóli


2-3 Stjörnur og einkenni þeirraStærð stjarnanna, frh.: Risastjarna: þvermálið er 10 til 100 sinnum

stærra en hjá sólinni okkar. Dæmi: Aldebaran í stjörnumerkinu Nautinu, er 36 sinnum stærri en sólin

Reginrisar: eru allt að þúsundfalt stærri en sólin okkar. Eru skammlífustu stjörnur alheimsins. Dæmi: Rígel og Betelgás í stjörnumerkinu Óríon

Hlíðaskóli


2-3 Stjörnur og einkenni þeirraEfni stjarnanna: Efnasamsetning stjörnu er fundin með litsjá

sem sýnir litróf þess efnis sem sendir frá sér ljósið

Langflestar stjörnur eru gerðar úr sömu frumefnunum:

Vetni (60-80%) Helín (19-39%) Súrefni, kolefni, nitur, neon eru samtals < 4%

Hlíðaskóli


2-3 Stjörnur og einkenni þeirraYfirborðshiti stjarnanna: Hiti við yfirborð stjörnu ræður lit hennar:

3000°C 50.000°C

Köldustu stjörnurnar eru rauðar, heitustu eru bláhvítar og stjörnur með öðrum litum raða sér milli þessara hitastiga.

Okkar sól er um 6000°C heit við yfirborðið

Hlíðaskóli


2-3 Stjörnur og einkenni þeirraHvað eru stjörnur langt í burtu? Mælt með ólíkum aðferðum eftir því hversu langt í

burtu viðkomandi stjarna er: 4-400 ljósára fjarlægð: mælt með hornamælingum á

stjörnuhliðrun frá jörðu <1000 ljósára fjarlægð: mælt með hornamælingum á

stjörnuhliðrun frá gervihnöttum 1000-7 milljón ljósára fjarlægð: reyndarbirta (fundin út frá

lit, hita og tegund stjörnu) er borin saman við sýndarbirtu og fjarlægðin fundin út frá því

>7 milljón ljósára fjarlægð: fjarlægðin fundin með því að skoða rauðvik í litsjá

Hlíðaskóli


2-3 Stjörnur og einkenni þeirraBirta stjarnanna: Birta stjörnu, séð frá jörðu, er háð stærð og

yfirborðshita stjörnunnar og fjarlægð hennar frá jörðu

Sýndarbirta: sú birta sem við skynjum á jörðinni

Reyndarbirta: sú birta sem stjarnan gefur í raun frá sér

Hlíðaskóli


2-3 Stjörnur og einkenni þeirraBirta stjarnanna, frh.: Flestar stjörnur gefa frá sér stöðuga birtu Breytistjörnur: stjörnur sem breyta birtu sinni:

Sveiflustjörnur: breyta stærð og birtu reglulega Sefítar eru dæmi um sveiflustjörnur og breyta birtu sinni í

fjögurra sólarhringa lotum. Pólstjarnan er dæmi um slíkt.

Hlíðaskóli


2-3 Stjörnur og einkenni þeirraHR-línuritið: Þróað af 2 stjörnufræðingum, Hertzsprung og

Russel, í byrjun 20. aldar Línurit sem sýnir tengslin milli yfirborðshita stjarna

og reyndarbirtu þeirra Meginreglan er að því heitari sem stjarna er, þeim

mun bjartari – stjörnur sem fylgja þessari reglu raðast á Meginröð í línuritinu (90% allra stjarna)

Gamlar eldsneytislausar stjörnur falla utan Meginraðar (reginrisar, rauðir risar og hvítir dvergar)

Hlíðaskóli


2-3 Stjörnur og einkenni þeirraAf hverju skín stjarna? Vegna hita og þrýstings í iðrum stjörnu eru vetniskjarnar stöðugt

að rekast hver á aðra Við þetta verður kjarnasamruni þar sem vetniskjarnarnir breytast

í helínkjarna Við kjarnasamruna breytist efni í orku, þessi orka losnar frá sem

geislun í formi hita, birtu, röntgengeisla, útvarpsbylgja o.fl. Einstein setti fram lýsingu á því hversu mikil orka losnar við

kjarnasamruna:orka = massi x ljóshraði í öðru veldi

(E = mc2)

Hlíðaskóli


2-4 Sólin okkar: Sérstök stjarnaSólin okkar: Gulur hnöttur úr gasi Meðalstór sólstjarna 4,6 milljarða ára Þvermál er 109

sinnum meira en þvermál jarðarinnar

Sólkóróna

Lithvolf

Ljóshvolf

Sólkjarni

Hlíðaskóli


2-4 Sólin okkar: Sérstök stjarnaLagskipting sólarinnar: Sólkóróna:

ysta lagið 1,7 milljón °C Nær milljónir km út fyrir sólina Strjálar gasagnir á fleygiferð Sést ekki nema í sólmyrkva

Lithvolf: Innan við kórónuna Nokkur þúsund km á þykkt 27.800°C Þar blossa upp gasstraumar (sólstrókar)

Hlíðaskóli


2-4 Sólin okkar: Sérstök stjarnaLagskipting sólarinnar, frh.: Ljóshvolf:

Kallað yfirborð sólarinnar Innan við lithvolfið 6000°C Þaðan kemur birta sólarinnar

Sólkjarni: Meginuppistaðan í sólinni Allt að 15 milljón °C Þar verða kjarnasamrunarnir

Hlíðaskóli


2-4 Sólin okkar: Sérstök stjarnaUmbrot á sólinni: Þrenns konar sólstormar:

Sólstrókar – gasstrókar út úr lithvolfinu, mynda boga eða lykkjur út frá yfirborði sólar

Sólblettir – dökkir kaldir blettir á yfirborðinu, mistíðir. Þegar þeir eru miklir verða meiri norðurljós yfir jörðinni og fjarskipti truflast

Sólblossar – heitir og ljósir blettir á yfirborðinu Sólvindur: stöðugur straumur af orkuríkum eindum

sem kemur frá sólkórónunni. Sólblossar geta aukið þennan vind og það veldur truflunum á fjarskiptasendingum á jörðinni.

Hlíðaskóli


2-4 Sólin okkar: Sérstök stjarna

Sólstrókur

Sólvindur berst frá sólkórónunni sem sést aðeins í sólmyrkvum

Hlíðaskóli


2-5 Þróun stjarna

Æviferill meðalstórrar stjörnu (t.d. Sólin):

1. ,,venjuleg” stjarna (vetni í kjarnanum)

2. Rauður risi (helíni í kjarna)

3. Hvítur dvergur (kolefni í kjarna)

4. Brúnn og síðan svartur dvergur (kulnuð stjarna, gerð úr þyngri frumefnum)

Hlíðaskóli


2-5 Þróun stjarna

Æviferill massamikilla stjörnu (t.d. Sólin):

1. ,,venjuleg” stjarna (vetni í kjarnanum)

2. Rauður risi eða reginrisi (helíni í kjarna)

3. Sprengistjarna (frumefni í kjarna þyngjast í sífellu, þar til kjarninn er úr járni, þá springur hann)

4. Fer eftir hversu mikill massinn er hvað gerist næst:a) Frekar massamikil stjarna: nifteindastjarna (litlar og mjög

massamiklar. Eru stundum tifstjörnur)

b) Mjög massamikil stjarna: svarthol (þyngdaraflið verður svo mikið að það dregur efnið í stjörnunni inn í sjálft sig)

sól tungl og stjörnur

Documents