Planeta Země

Euroasie a část Afriky Severní Amerika a část Jižní Ameriky

Jediným známým místem v celé Sluneční soustavě, kde existuje život je planeta Země. Od ostatních planet se liší hlavně tím, že se na ní nalézá voda v kapalném stavu, jenž zakrývá více než 2/3 povrchu planety. Atmosféra Země je v celé Sluneční soustavě jedinečná, protože se v ní nalézá kyslík a 5 km silná ozonosféra, která brání pronikáním smrtícímu záření z vesmíru (ultrafialové paprsky aj.) Rotace Země naklonění zemské osy (23,5°) a vyvážená vzdálenost od Slunce zabraňují extrémním teplotám, které panují například na Měsíci. Další zásluha sklonu zemské osy a oběhu kolem Slunce je střídání čtyř ročních období. Jedinou přirozenou družicí Země je Měsíc.

Základní údaje o Zemi

Střední vzdálenost Země od Slunce

149,60 mil. km (1 astronomická jednotka)

Afélium (odsluní) 152,10 mil. km

Perihélium (přísluní) 147,09 mil. km

Průměr kolem rovníku 12756,20 km

Hmotnost 5,97 × 1024 kg

Hustota 5,515 g×cm-3

Objem 108,32 × 1010km3

Oběžná doba hvězdného roku

365,26 dne

Oběžná doba tropického roku

365,24 dne

Excentricita oběžné dráhy 0,017

Sklon oběžné dráhy vzhledem k ekliptice

0,00°

Průměrná oběžná rychlost Země

29,78 km×s-1

Sklon zemské osy 23,45°

Pohyby Země

Země se při pohledu ze severní polokoule otáčí proti směru pohybu hodinových ručiček – od západu k východu, jedno otočení kolem vlastní osy se nazývá sluneční den a trvá 24 hodin. Zároveň Země obíhá ve stejném smyslu kolem Slunce a posune se o malý kousek na oběžné dráze. To znamená, že se Země dostane do stejné polohy vůči hvězdám za kratší dobu, než je den slunečný, a sice za tzv. hvězdný den, který trvá 23 hodin 56 minut a 4,9 sekund. Hvězdy se tedy každý den objevují na obloze o čtyři minuty dříve.

Oběh kolem Slunce trvá Zemi 365 dní 6 hodin 9,54 sekundy a nazývá se siderický nebo také hvězdný. Délka oběžné dráhy Země kolem Slunce je 940 milionů kilometrů, za hodinu tedy Země urazí něco kolem 107 tisíc kilometrů, což znamená, že Země se pohybuje kolem Slunce průměrnou rychlostí 30 kilometrů za sekundu. Rychlost Země se v jednotlivých místech oběžné dráhy mění, z druhého Keplerova zákona vyplývá, že planety se v perihéliu (přísluní) pohybují rychleji než v aféliu (odsluní). Protože počet otočení Země kolem vlastní osy v době dokončení siderického roku není úplný, zbývá každý rok šest hodin a tento den je znám jako 29. únor a objevuje se v našem kalendáři každý čtvrtý rok. Přestupný je každý rok, jehož letopočet je dělitelný čtyřmi. Výjimkou jsou roky které končí dvěma nulami (1700, 1800, 1900). Další výjimkou je, že roky končící dvěma nulami, které jsou zároveň dělitelné čtyřmi, přestupné jsou (1600, 2000, 2400).

Pomyslná osa Země je skloněná o 23,5 stupně a během pohybu Země kolem Slunce se její sklon nemění. A právě tyto dva jevy mají za následek střídání ročních obdobích. Jaké roční období na té které polokouli nastává, závisí hlavně na úhlu, pod kterým dopadají sluneční paprsky na zemský povrch. V červenci, kdy je Země v odsluní (152.1 milionů kilometrů) a zemská osa přikloněna ke Slunci, nastává tedy na severní polokouli léto. Sluneční paprsky v letě dopadají na zemský povrch kolměji a zároveň po delší dobu a tím dodají zemskému povrchu více energie než je tomu v zimě. V lednu, kdy nastává na severní polokouli zima, je Země Slunci nejblíže (147.1 milionů kilometrů), ale sluneční paprsky dopadají na zemský povrch více zešikma.

Třetí pohyb Země je spolu se solárním systémem v rámci Mléčné dráhy. Stejně jako Měsíc obíhá kolem Země, obíhá Slunce společně s ostatními hvězdami kolem zhuštěného středu Mléčné dráhy. Sluneční soustava se otočí kolem středu Mléčné dráhy asi za 220 milionů let. Země obíhá rychlostí 249 kilometrů za sekundu ve vzdálenosti 2/5 od středu Mléčné dráhy.

Precese Dalším pohybem, který Země

vykonává, je tzv. precese. Zemská osa je sice skloněná o 23,5 stupně a vzhledem k rovině ekliptiky se její sklon nemění, avšak úplně v klidu není. Země se chová jako volný setrvačník (káča-hračka), na který působí přitažlivé síly Měsíce, Slunce a ostatních planet (nejvíce Jupiter). Ve chvíli, kdy není její osa (žlutě) svislá a tedy její směr se neshoduje s gravitační silou, začne se osa káči otáčet kolem svislé zelené osy a opisuje plášť kužele, který je vlevo nahoře lehce naznačen. Tento pohyb je označován jako precese.Lunární precese (vliv Slunce a částečně i Měsíce) 1 otočení = 26000 let; planetární precese (vliv Jupitera) 1 otočení = 40000 let.

NutaceZemská osa vykonává ještě jeden pohyb. Gravitační síla Měsíce je sice nepatrná, přesto se její vliv na Zemi projevuje. Přitažlivá síla Měsíce způsobuje vibrační chvění zemské osy, kterému říkáme nutace.

Shrneme-li si heslovitě kapitolu o pohybech Země, můžeme konstatovat, že Země vykonává pět pohybů (ne tedy dva či tři, jak jsme se učili na základní škole): 1) Pohyb s celou sluneční soustavou kolem středu Galaxie; 2) oběh kolem Slunce; 3) rotace kolem vlastní – zemské osy; 4) precese, 5) nutace

Měsíc

Měsíc   Dodnes se nám nepodařilo zjistit původ

Měsíce. Možné hypotézy jsou, že vznikl jako hmota Země a byl z ní vytržen, nebo že vznikl společně se Zemí, nebo že byl vytvořen jiné části sluneční soustavy a Země jej zachytila. Případně že se těleso o velikosti Marsu srazilo se vznikající Zemí a materiál z obou těles se promísil a vznikl z něj Měsíc (toto by vysvětlovalo odlišné chemické složení Měsíce a Země).

Základní údaje Vzdálenost od Země 384 400 km Doba oběhu

siderická 27,322 dne synodická 29,530 dne

Střední oběžná rychlost 1,023 km.s-1 Sklon dráhy 5° 09' Výstřednost dráhy 0,0549 Otočka kolem osy 27,322 dne Sklon rotační osy 6° 41' Průměr

rovníkový 3 476 km polární 3 470 km

Hmotnost 0,7349 . 1023 kg Hustota 3 340 kg.m-3 Střední teplota -160°C až 117°C

Jelikož poměr hmotností Měsíce a Země je 1:81

(ostatní měsíce mají hmotnost aspoň tisíckrát menší než jejich planeta), hovoří spíše astronomové o dvojplanetě než o planetě s měsícem. Měsíc nám ukazuje stále stejnou stranu, tzn. že doba jeho rotace okolo osy je přesně stejně dlouhá jako doba oběhu okolo Země, má tzv. vázanou rotaci. Díky pomalé rotaci jsou na měsíčním povrchu velké rozdíly mezi denní a noční teplotou. V noci klesá teplota až na -160°C, ve dne stoupne přibližně na +117°C. Měsíční přitažlivost (resp. její změna se vzdáleností od Měsíce) spolu s přitažlivostí Slunce způsobují slapy, které se nejvíce projevují změnou výšky mořské hladiny Země o několik metrů (mořské dmutí). Slapy od Měsíce a Slunce se posilují, když obě tělesa leží spolu se Zemí na jedné přímce, tedy při novu a úplňku (skočný příliv); naopak při měsíčních čtvrtích se zeslabují (hluchý příliv).

Zatmění Na obloze můžeme občas pozorovat zatmění Slunce nebo Měsíce.

Zatmění Měsíce nastává, jestliže se Měsíc dostane do stínu Země (může trvat až 1 hod. 45 min.). Při zatmění Slunce dopadne naopak na naši Zemi jeho stín (na jednom místě trvá max. 7 min.). U ostatních nebeských těles, když se dostanou do stínu jiného nebeského tělesa, používáme termín zákryt. astronomové rozlišují tři druhy zatmění Měsíce: a) úplné; b) částečné; c) polostínové ( je velice těžko pozorovatelné, Měsíc prochází polostínem Země)

Měsíční fázeBěhem oběhu Měsíce kolem Země se z hlediska

pozorovatele na Zemi mění tvar osvětlené části. Důvodem je změna vzájemné polohy vůči Slunci. Stav osvětlení se nazývá fáze. Rozlišujeme: a) Nov -měsíc je mezi Zemí a Sluncem (ozářená polokoule Měsíce je odvrácená a Měsíc ze Země není vidět; b) 1. čtvrť – Měsíc dorůstá (tvar „D“) - je vidět polovina přivrácené strany; 3) úplněk – Měsíc je na opačně straně než Sluce a je vidět celá přivrácená polokoule Měsíce; 4) 3. čtvrť – Měsíc couvá (tvar „C“) – je vidět polovina přivrácené strany. Doba mezi dvěma úplňky = 29,5 dne.

Měsíční fáze

Měsíční fáze

Měsíční nov nov

1. čtvrť – Měsíc dorůstá

úplněk

úplněk

Částečné zatmění Měsíce

Úplné zatmění Měsíce

Výstup zemského stínu