Astronomie

Bibliografie1. V. Nadolschi, Astronomie generala, Ed. Didactica si

pedagogica, Bucuresti, 1963.2. A.Pal, V. Ureche, Astronomie, Ed. Didactica si

pedagogica, Bucuresti, 1982.3. V. Ureche, Universul vol I si II, Ed. Dacia, Cluj Napoca,

1982.4. A. Pal, V. Pop, V. Ureche,Astronomie, Culegere de

probleme (cu solutii), Presa Universitara Clujeana, 19985. H. Karttunen et. al, Fundamental Astronomy 5th edition,

2006. 6. A. E. Roy, Orbital Motion, Institute of Physics, 2005.7. C. D. Murray, S.F. Dermott, Solar system dynamics,

Cambridge University Press, 1999.

IntroducereObiectul astronomiei

Astronomia este stiinta care studiaza miscarea, structurafizica, compozitia chimica, originea si evolutia corpurilorceresti si a sistemelor de corpuri precum si interactiuneaacestora cu campurile in care se gasesc

“astron” = astru si “ nomos” = legeUniversul = totalitatea corpurilor ceresti si a campurilor cu

care interactioneaza;Materia din Univers:• sub forma organizata: planetele, stelele, galaxiile• sub forma neorganizata: meteoritii, materia interstelara,

materia intergalactica

Principalele probleme ale astronomiei

• Studiul miscarilor aparente si reale ale corpurilor ceresti• Determinarea dimensiunilor, formelor si maselor

corpurilor ceresti si a distantelor pana la acestea;• Studiul interactiunilor gravifice, radiative si magnetice

ale corpurilor ceresti;• Studiul structurii fizice si a compozitiei chimice ale

corpurilor ceresti;• Originea si evolutia corpurilor ceresti individuale si a

sistemelor de corpuri ceresti;

Aplicatii

a) Determinarea timpului (ora exacta- “serviciul timpului”si calendarul);

b) Alcatuirea hartilor geografice si hartilor stelare;c) Prevederea unor fenomene naturale: fazele Lunii,

eclipse, ocultatiile, tranzitul planetelor inferioare etc.;d) Navigatia maritima;e) Navigatia cosmica si aplicatiile sale (in telecomunicatii,

meteorologie etc.)f) Interactiunea fenomenelor solare cu cele terestre si

problema captarii energiei solare.

Metodele astronomiei

1. Metoda observatiei2. Metoda modelelelor3. Metoda experimentala

Ramurile astronomiei

1. Astrometriaa) Astronomia sfericab) Astronomia practica

2. Mecanica cereasca3. Astrofizica

a) Astrofizica practicab) Astrofizica teoretica

4. Astronomia stelara5. Cosmogonia6. Cosmologia

Structura partii accesibile a Universului -Metagalaxia

1. Sistemul Solar (Prima unitate de materie din Univers)-Soarele sau corpul central: o stea care contine 99,86% din masa sistemului;-8 planete mari (Mercur, Venus, Pamant, Marte, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun);-peste 60 de sateliti ai planetelor;-peste 300 000 asteroizi;-aproximativ 600 de comete;-banda Kuiper (in jur de 800 de corpuri descoperite pana in prezent)-materie interplanetara.Pe langa aceste corpuri situate pana la distanta de 40 U.A. sau 1/60000 din

distanta la cea mai apropiata stea, sistemul poseda o coroana sferica cu razaexterioara de 1/3 din distanta la cea mai apropiata stea, numita norul luiOort, care contine miliarde de comete.

Sistemul Solar

2. Galaxia (a doua unitate din Univers)

Galaxiile reprezinta un sistem de stele si materie interstelara situate intr-un spatiuavand diametrul de la cateva mii de ani lumina la cateva sute de mii de anilumina. Galaxiile au diverse forme: spirale, lenticulare, eliptice sau neregulate. O galaxie se compune din: 107 pana la 1012 stele simple, duble sau multiple;

nebuloase difuze; nebuloase planetare; roiuri stelare (globulare sau deschise); materie interstelara.

Galaxia noastra, Calea Lactee (Milky Way) numara in jur de 150-200 miliarde de stele, are forma spirala, diametrul de 100 000 a. l. si grosimea de 16 000 a.l. Soarele se afla in planul galactic la 30 000 a.l. de nucleul Galaxiei. Cele maiapropiate galaxii sunt Marele nor al lui Magellan si Micul nor al lui Magellan la 160 000 a.l. de Soare.

Cea mai apropiata galaxie gigantica este galaxia M31 (nebuloasa din Andromeda) la distana de 2 000 000 a.l.

Formele galaxiilor

Galaxia Andromeda

Horsehead Nebula

M20 - Trifid Nebula - Sagittarius

M57 (Ring Nebula) - Lyra

Pleiades - M45

M2-(Roi globular)

3. Roiul de galaxii ( a treia unitate de materiedin Univers)

Galaxiile sunt distribuite in grupuri continand in jurde 20-30 de galaxii. Galaxia noastra si GalaxiaM31 fac parte dintr-un roi de galaxii numit grupullocal, care contine peste 35 de galaxii. Centrulgravitational al acestora se afla undeva intreGalaxia noastra si Nebuloasa din Andromeda.

Grupul Local

In toate aceste sisteme stelare au loc transformari simiscari continue. Unele stele isi incheie existenta, iar altele iau nastere. Stelele au miscari proprii, spre exemplu Soarele se deplaseaza in directiastelei Vega cu 20 km/s. S-au descoperit miscari le stelelor in ansamblul lor, rotatia intregii Galaxii(200 milioane ani pt. Galaxia noastra) si miscareaintregii Galaxii.

Astronomia sferica

1. Pamantul corp cerescForma, dimensiuni, coordonate

A) Forma si dimensiunile Pamantului. In prima aproximatie, Pamantulare forma sferica si a fost dovedita de:-forma circulara a orizontului si cresterea razelor lui cu altitudinea;

-variatia inaltmii Polului Nord Ceresc daca observatorul se deplaseazaspre Nord sau spre Sud de-a lungul unui meridian (10 la fiecare 111 km);

-forma circulara a umbrei Pamantului pe discul Lunii in timpuleclipselor de Luna;

-fotografiile Pamantului obtinute din cosmos cu ajutorul navelorcosmice, satelitilor artificiali etc.

Eclipsa de Luna

Fotografie realizata de Apollo 8 in 1968

Determinarea razei Pamantului (Eratostene 276-195 i. H.)

Datorita rotatiei toate planetele au o forma turtita asemanatoare cu forma unui elipsoid de revolutie. Pentru Pamant raza ecuatoriala este a = 6378,137 Km si raza polara b = 6356,752 Km.

In realitate, forma Pamantului este cea a unui geoid. Geoidul este acea suprafata de nivel (o suprafata la care normalele sunt verticale in fiecare punct) a carei parte vizibila coincide cu suprafata neagitata a oceanelor; prelungind suprafata oceanelor sub continente (cu conditia ca normalele sa fie verticale) se obtine suprafata geoidului.

B) Coordonate. Presupunand ca Pamantul are forma sferica, o localitate de pe suprafata sase determina prin intermediul a doua coordonate. Planul de referinta este planulecuatorial, perpendicular pe axa de rotatie a Pamantului. Fixand ca meridian zero, meridianul localitatii Greenwich, cele doua coordonate sunt (vezi figura):-latitudinea astronomica (sau geografica)--unghiul facut de verticala locului cu planulecuatorial. -longitudinea—unghiul dintre planele meridiane ale localitatilor Greenwich siobservatorului.

In cazul Pamantului considerat ca elipsoid de revolutie se pot defini inca doua latitudinidiferite, longitudinea ramanand neschimbata, si anume:

-latitudinea geocentrica—unchiul dintre raza vectoare a observatorului si planul ecuatorialterestru

-latitudinea geodezica—unghiul dintre normala la elipsoid si planul ecuatorial terestru.Direct din observatii se determina latitudinea astronomica. Din masuratori gravimetrice si

geodezice se determina deviatia normalei de la verticala locului care face posibiladeterminarea latitudinii geodezice. Aceasta deviatie nu depaseste 3 secunde de arc si in astronomie se neglijeaza.

Latitudinile geocentrica si astronomica pot sa difere cu pan la 11 minute si 40 secunde.In practica se utilizeaza formula

)2sin(8,20626421)( 2''' φφφ e=−