Zajęcia 5. Ruchy Ziemi (2)

Mieliśmy obserwować Księżyc… Zanim rozpoczęły się zajęcia Księżyc lśnił na niebie. Był elegancji, duży. 5 dni przed pełnią. Niestety. Zanim zdążyliśmy rozpocząć nasze zajęcia Koła Astronomicznego, bezlitosna jesienna aura sprawiła, że Księżyc skrył się za wielkopolskimi chmurami. Budowaliśmy więc Układ Słoneczny i utrwalaliśmy informacje o ruchach naszej rodzimej Ziemi.

Wszyscy oczywiście wiedzą, że Ziemia wiruje wokół własnej osi. To podstawowy ruch naszej planety w przestrzeni. Ogromnej bryle ziemskiej, ten ruch zajmuje 23 godziny, 56 minut i 4,098903691 sekundy. Oznacza to, że na równiku (który a długość 40075 km) w każdej sekundzie Ziemia przemieszcza się o 465 metrów! To prawie pół kilometra. W Kaliszu jest trochę mniej ciekawie. Równoleżnik przechodzący przez Kalisza jest krótszy od równika. Ma tylko ok. 25000 km. Prędkość liniowa ziemskiej karuzeli w Kaliszu wynosi więc… tylko 290 metrów na sekundę. Tak, tak. Z każdą sekundą jesteś dalej w Kosmosie o 290 metrów. Jest to bezpośrednim efektem ruchu wirowego Ziemi. Tego ruchu, który wprawia w bieg Słońce, Księżyc, planety i gwiazdy. Ruchu, który jest odpowiedzialny za wschód i zachód tych obiektów.

Wiemy, że w pozornym, dziennym ruchu sfery niebieskiej jeden punkt sfery pozostaje niezmienny. To północny biegun nieba. Wokół którego dumnie lśni Gwiazda Polarna. Uwaga: Gwiazda Polarna jest najjaśniejszą gwiazdą Małej Niedźwiedzicy. Daleko jej jednak do najjaśniejszych, najbliższych i największych gwiazd. Swą popularność zawdzięcza Polarna właśnie temu, że świeci blisko północnego bieguna nieba. Nie porusza się w trakcie pozornej wędrówki wszystkich ciał na serze niebieskiej i… może być doskonałym punktem odniesienia dla wędrowców, którzy zapomnieli kompasu i GPSa.

Kolejnym, znanym wszystkim ruchem Ziemi jest ruch obiegowy wokół Słońca. To ten ruch symulowaliśmy wykorzystując mosiężny model Układu Słonecznego. Ruch ciał niebieskich w Kosmosie jest zjawiskiem powszechnym. Każde ciało obiega jakieś inne. Planety obiegają macierzystą gwiazdę. Ziemia potrzebuje 1 roku (dokładnie 365,256 dni czasu słonecznego) na dokonanie 1 obiegu wokół Słońca. Oczywiście planety bliższe Słońcu wymagają krótszego czasu na obieg gwiazdy, a te położone dalej obiegają Słońce dużo, dużo dłużej. Dla przykładu: położony najbliżej Merkury obiega Słońce w ciągu 88 dni. Najbardziej odległy Neptun potrzebuje 165 lat.

Jest jeszcze jeden – mniej popularny – ruch Ziemi. Ruch, który ma wpływ na wszystko co dzieje się na Ziemi i niebie. A tak mało o nim mówimy. To precesja osi ziemskiej. Precesja jest spowodowana nachyleniem płaszczyzny obrotu Ziemi do płaszczyzny ekliptyki. Wobec tego, biegun północny zatacza koło, wodząc nieustannie po sferze niebieskiej. Ruch ten jest mało widoczny, bo… trwa niezmiernie długo. 25700 lat. Okres ten nazywamy rokiem platońskim.

Z precesją związane są dwa istotne zjawiska na niebie: zmiana gwiazdy biegunowej oraz przesuwanie się znaków zodiaku. Obecnie gwiazdą biegunową jest Polarna. Tak już się do tego przyzwyczailiśmy, że trudno jest nam uwierzyć, że nie było i nie będzie tak zawsze. Około roku 3000 p.n.e Thuban ze Smoka był gwiazdą biegunową, a za ok. 11 tysięcy lat gwiazdą biegunową będzie… Wega.

Znaki zodiaku są dzisiaj luźno tylko związane z gwiazdozbiorami zodiaku. Wynika to z tego, że nazwane przez tysiącami lat znaki zodiaku przyporządkowano (mniej więcej) do gwiazdozbiorów na niebie. Precesja spowodowała, że już we wczesnych wiekach naszej ery punkt Barana (oznaczający koniec zimy i wstąpienie Słońca na półkulę północną) przesunął się z gwiazdozbioru Barana do Ryb! I tkwi tam po dziś dzień. Lecz po setkach lat opuści punkt Barana Ryby i skieruje się do… Wodnika. Precesja trwająca 25700 lat przewiduje bowiem, że punkt równonocy wiosennej znajdzie się około 2150 lat w każdym z 12 znaków zodiaku.

Ciekawa animacja dotycząca pozornego ruchu nieba, Gwiazdy Polarnej (oraz jej przyszłości i precesji) jest na polskiej Wikipedii: http://pl.wikipedia.org/wiki/Gwiazda_Polarna – Polecam.

UWAGA! Konkurs dla grupy młodszej: jaka popularna zabawka zatacza krąg precesji tak samo jak oś ziemska? Przynieś tę zabwkę na zajęcia w czwartek!

Grupa starsza miała mieć niespodziankę w postaci obserwacji Księżyca. Skończyło się na podglądaniu Hali Arena. Omówiliśmy pokrótce misję Brite-PL i przypomnieliśmy, że satelity Lem i Heweliusz wcale nie są pierwszymi polskimi satelitami. Studenci Politechniki Wrocławskiej wysłali przecież w roku 2012 w Kosmos nanosatelitę PW-Sat.

Na zajęcia przed samymi świętami – 19 grudnia 2013 r. – zaplanowaliśmy naukę o Księżycu dla grupy młodszej oraz historię Gwiazdki Betlejemskiej dla grupy starszej. W związku ze świętami przygotowałem oczywiście niespodziankę, ale o niej w czwartek:

Bardzo dziękuję Piotrkowi, który bezgranicznie ufny pogodzie nad Kaliszem przywiózł ze sobą Syntę 10″. Miały być obserwacje zapierających dech w piersiach kraterów księżycowych. Niestety. Spojrzeć mogliśmy tylko na… ziemskie atrakcje. Było wspaniale! Bo przecież astronomowie lubią zimno i ciemno. Zimno było. O ciemne niebo w centrum wielkiego osiedla trudno. Do zobaczenia w czwartek! Księżyc też jest zaproszony.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Możesz użyć następujących tagów oraz atrybutów HTML-a: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>