Astronomikursen år 9

Nedanstående innehåll är skapat av Mimers Brunns besökare. Kommentera arbete

Astronomikursen år 9

Det här arbetet utgår från frågor vi fick av vår lärare, vilka jag har besvarat på ett så bra och utförligt sätt jag kan. Jag tycker att det var intressant, men att det var svårt att hitta tillförlitlig fakta om det arbetet handlade om som inte var alltför svår att förstå men ändå på en sådan nivå att den kunde vara till användning. Fakta kommer alltså från Internet, jag sökte på google.

Frågorna var;1 a.Vad är ett svart hål och hur bildas det? b.Hur har namnet svart hål uppkommit? c.Ge exempel på platser i universum där man tror att det finns svarta hål och förklara varför man tror det. Beskriv de samband du kan finna mellan meteorer, meteoriter, stjärnfall, kratrar, kometer och asteroider. Förklara vad ett stjärnfall är. Ange två olika skäl till varför man en stjärnklar natt inte kan se månen.

Svarta hål

Uppgift A
Allting med massa har gravitation, andra saker dras till det. Föremål med liten massa har liten gravitation, föremål med stor, massa stor gravitation. En stjärna med stor massa har således mycket stor gravitation. En stjärna bildas då ett moln av vätgas och helium dras samman på grund av dess egen gravitation. Temperaturen ökar successivt eftersom densiteten ökar när molnet dras ihop. När det blir tillräckligt varm startar en fusionsprocess i molnets kärna, vilket gör att det skapas ett inre tryck i molnet som motverkar gravitationskraften så att gasmolnet slutar implodera. När fusionen startat säger man att stjärnan är född. Den har då, tack vare det jämna trycket fått en jämn form. Eftersom stjärnan håller ihop p.g.a. att det pågår fusioner i kärnan hela tiden, kan den inte leva för evigt. När vätet är slut avstannar fusionsprocessen, vilket får till följd att det inre trycket försvinner. Stjärna börjar implodera, snabbare och snabbare. Då ökar densiteten och temperaturen höjs. När temperaturen är tillräckligt hög exploderar stjärnan. En stor stjärnas explosion blir mycket våldsam, och när den exploderar kallar man det för en supernova. Kärnan är kvar även efter explosionen, och om stjärnan var stor har kärnan tillräckligt med gravitationskraft för att dra till sig det som blev kvar efter explosionen. En rest av stjärna stor som vår sol imploderar tills den stoppas av den elektromagnetiska kraften, men en rest som var tre gånger så stor som solen har mycket hög gravitation, och därför kan inte den elektromagnetiska kraften stoppa imploderingen. Istället fortsätter imploderingen. All massa samlas på en punkt där densiteten är oerhört hög, alltså blir gravitation mycket stor. Punkten som all massa samlas på kallas singularitet, en prick som är dimensionslös, den har varken massa eller volym. Gravitationen blir så stor att den drar till sig allt inom dess kraftfält (det område som singularitetens gravitation har effekt på). Att man säger att allt dras in i ett svart hål beror på att den högsta hastighet det går att komma upp i, ljusets hastighet inte är tillräckligt hög för att vara en flykthastighet från hålet. Med flykthastighet menas den hastighet som behövs för att övervinna en himlakropps gravitation, så att man inte dras tillbaka. Eftersom ljusets hastighet är den högsta möjliga, och man vet att inte ens ljus kan fly från hålet kan man därför veta att svarta hål drar in allt till sin singularitet. Att flykthastigheten blir så ofattbart hög beror på det svarta hålets densitet..ju högre densitet desto större flykthastighet.

Uppgift B
Att man gett svarta hål namnet ”svarta hål” beror på att om man skulle ”lysa” på hålet skulle inget ljus reflekteras, det sugs ju in mot singulariteten. Inget ljus reflekteras och därför blir hålet svart, och omöjligt att se. Det var en forskare som mitt under ett föredrag använde benämningen, men redan innan hade svarta stjärnor funnits med i Star Trek. Så vem som kom på iden till namnet är svårt att säga, oavsett så speglar namnet ganska bra vad det är för något, och det blir enklare att förstå än när man som man gjorde förr talar om frusna stjärnor.

Uppgift C
Man tror att svarta hål finns i många galaxers centrum. Ett svart hål vore en rimlig förklaring till hur galaxer håller samman, eftersom ett svart hål är ett föremål med tillräckligt stor gravitation på tillräckligt liten yta. De svarta hål som finns inuti galaxer kallas galaktiska svarta hål. Man kan vara nästintill säker på att dessa hål existerar, eftersom man har uppmätt stora mängder strålning galaxers centra. Ett oerhört stort svart hål skulle vara en rimlig förklaring till all den här strålningen, då sådan strålning bildas när partiklar dras in mot ett svart hål.
Det beror på att när de accelererar ju närmre hålet de kommer värms de upp, och när de blir tillräckligt varma sänder de ut elektromagnetisk strålning som vi med hjälp av olika instrument kan mäta trots att strålningskällan ligger ofattbart långt bort ifrån oss. Eftersom mängden strålning som mätts upp är så stor är det troligaste att strålningen kommit från ett svart hål. Svarta hål är omöjliga att se, men man kan dra slutsatsen att de finns där på grund av strålningen, att stjärnor eller andra himlakroppar ligger i omlopp runt något vi inte ser och hur ljuset är krökt p.g.a. det svarta hålets gravitation. När ljus kröks uppstår olika fenomen som är lätta att se.

Stjärnfall

Det vi kallar stjärnfall är egentligen inte några stjärnor som faller, det korrekta namnet på stjärnfall är meteorskur. Meteorskurar består ofta av stoft och små partiklar från kometer, (men de kan också komma från annat eftersom meteorer har olika ursprung, vissa kommer bl.a. från asteorider som krockat). Kometer i sin tur består av frusen gas, is och stoft. De meteorskurar vi kan se kommer från kometer i omloppsbana runt solen. Kometer rör sig i elliptiska banor runt solen, och när de är som närmast solen påverkas de av den höga temperaturen så att materia slits loss från kometen och sprids ut i omloppsbanan. Våran jord ligger som bekant även den i omloppsbana runt solen. När jordens omloppsbana kommer i närhet av en komets omloppsbana påverkas materian som slets loss från kometen av jordens dragningskraft. Materian består mestadels av stoft och andra små partiklar. Det är det här stoftet och partiklarna som kallas för meteorer. Meteorerna dras mot jorden, och när de kommer in i atmosfären upphettas de på grund av den friktion som skapas mellan partiklarna och luftmolekylerna. När de upphettas händer det vi lärt oss om i atomfysiken, elektroner hoppar mellan skal. Den strålning som då sänds ut är det ljus som gör att meteorerna ser ut som stjärnor. Eftersom partiklarna är förhållandevis små hinner de brinna upp innan de når jordytan. Det vi ser är alltså inga stjärnfall, även om det är ett fint namn på ett vackert himlafenomen.








Den osynliga månen

Att månen inte syns skulle kunna bero på att det var nymåne den kvällen. Månen ligger i omloppsbana runt jorden, och jorden är i sin tur i omloppsbana runt solen. Vid nymåne befinner sig månen som allra närmast solen, den ligger mellan jorden och solen. Ljuset från solen reflekteras då mot den sida av månen som vi inte ser, sidan mittemot solen. Inget ljus reflekteras då mot den sidan av månen vi ser, den ligger helt i mörker.
Det skulle också kunna bero på månförmörkelse. Månförmörkelse är när månen hamnar i jordens skugga, ljuset från solen når aldrig månen eftersom jorden är i vägen. Detta inträffar när månen är som längst ifrån solen, alltså när solen, jorden och månen ligger på en rät linje i den nämnda ordningen. Oftast ser man månen trots månförmörkelsen, på grund av att ljus tränger genom atmosfären, ändrar riktning och reflekteras i månen ändå. Den blir dock mörkare, ofta rödbrun eftersom det är en mindre mängd ljus som når dess yta. Det här händer kanske tre gånger per år, på grund av att jordens och månens omloppsbanor skiljer sig lite från varandra. Att det skulle vara månförmörkelse verkar dock osannolikt, eftersom man faktiskt ser månen trots förmörkelsen.
Ett sista alternativ skulle kunna vara att det är moln som döljer månen. Iför sig så var kvällen stjärnklar, men kanske fanns det några moln just vid månen. Om de var i vägen för månen skull ljuset som reflekterades från månen hamna mot molnen utan att bryta igenom, så att vi istället för månen ser skuggan av molnen. Då det är mörkt på kvällen ser vi det inte som en skugga, utan som en del av mörkret. Men det är en vild gissning som jag inte ens vet om den är möjlig, det verkar i varje fall osannolikt.

Meteorer & meteoriter, stjärnfall, kratrar, kometer och asteroider.. samt de samband som finns mellan dem

Asteroider tror man är byggstenar till planeter som aldrig blev till, orsaken kan ha varit andra planeter med stark dragningskraft och liknande. Ett exempel på det har vi i vårt eget solsystem, det asteroidbälte som finns mellan Mars och Jupiter. Om teorierna stämmer så skulle stenblock som hade kunnat klumpas ihop till en planet hindrats av Jupiters dragningskraft och istället blivit bundna i en ring i det område där de påverkas av Jupiters dragningskraft och där solens dragningskraft är större. Asteroidblock är stora, men inte så stora att deras dragningskraft räcker för att pressa ihop dem till klot, och de består av sten.
Meteorer är resultatet av kollisioner mellan asteroider, helt enkelt små asteroider som knuffats ur asteroidens omloppsbana (om meteoren inte blev till vid en kollision mellan två fria asteroider som inte ligger i omloppsbana) De kan också bestå av kometkärnor, grus och is, frusen ...