ASPress - czasopisma pedagogiczne


ARCHIWUM WYDAŃ CYFROWYCH

Wydanie specjalne "Fizyki w Szkole"


Zamów

Wydania specjalne "Geografii w Szkole"

2011

2010

2009

2008


Zamów



Historia powstania  * Dane techniczne * Słynne rajdy * Rozwiązania konstrukcyjne
Pierwszy pojazd z napędem na obie osie skonstruowano w 1824 r. a więc ponad pól wieku wcześniej od samochódu.
Jednak dopiero wojskowi amerykańskiej armii jako pierwsi chcieli mieć pojazd, który pojedzie każdą drogą, pokona głębokie rowy  i wyposażony będzie we wciągarkę, tak by mógł poruszać się w każdym terenie.
Więcej


ZAPOWIEDZI WYDAWNICZE


Samochody sportowe
Słynne modele  * Sportowe sukcesy * Historia marek * Rekordowe osiągi
Historia samochodów sportowych jest prawie tak stara jak same samochody. Pierwszy wyścig odbył się już w 1894 roku na trasie Paryż-Rouen. Co ciekawe - rywalizowały ze soba samochody o napędzie parowym, spalinowym i elektrycznym. Trasę 120 km najszybciej pokonał samochód o napędzie parowym, ale został zdyskwalifikowany za niedozwolone przeróbki.


Sztuka dziennikarska
Czym są media  * Jak pisać * Jak robić karierę * Jak nie zwariować
Dziś więcej ludzi pisze niż czyta.  
Takie możliwości stworzył Internet i telewizja komórkowa. Czy to oznacza koniec dziennikarstwa, czy jego nowa era? Czy to co dzisiaj obserwujemy w mediach – wpisy na portalach społecznościowych, blogi są dziennikarstwem czy tylko zabawą pasjonatów internetu?



Baza danych
Władza * Pieniądze * Intrygi * Uczucia * Polityka
Dla współczesnego człowieka korporacja jest ważniejsza od rodziny. Korporacja daje awanse, władzę i pieniądze, ale żąda bezwzględnego podporządkowania, potem wysysa z ludzi energię a na końcu wypluwa człowieka na zewnątrz. A co się dzieje, kiedy człowiek nie chce podporzadkować się procedurom i normom korporacyjnym? Czy można pracować w korporacji i być normalnym człowiekiem? Czy jest życie poza korporacją?


Ebooki 


Więcej

Artykuły archiwum

16.05.2016

Merkury – planeta nieznana

(Fizyka z Astronomią). Merkury jest najbliższym sąsiadem Słońca. Wynikają z tego poważne konsekwencje dla tej planety. Przede wszystkim Słońce znacząco utrudnia obserwację planety, ponieważ po prostu oślepia obserwatora. Mimo to o istnieniu Merkurego wiedzieli już Asyryjczycy. Wiedzieli o nim również Grecy, którzy podejrzewali jednak przez pewien czas, że są to dwa obiekty. Dopiero około IV w. p.n.e. ustalono, że jest to jeden obiekt. 

Mimo trudności obserwacyjnych  - udało się zgromadzić dane dotyczące obiegu Merkurego wokół Słońca. Średnia odległość od Słońca wynosi około 60 mln km. Jego orbita bynajmniej nie jest kołowa, lecz raczej eliptyczna. Najmniejsza odległość od Słońca (peryhelium) wynosi 46 mln km, największa zaś – 69 mln km. Dzieląc aphelium przez peryhelium, otrzymamy liczbę bliską 1,5. Jak się za chwilę okaże, jest to ulubiona liczba Merkurego. Do ustalenia długości dnia merkuriańskiego użyto metod radiolokacyjnych. Dzień wenusjański to 59 dni ziemskich. Jeśli podzielimy te liczby przez siebie, to znów otrzymamy 1,5. Dzięki obserwacjom ziemskim ustalono, że powierzchnia Merkurego jest nierówna i trochę zbliżona do powierzchni Księżyca. Aby otrzymać więcej informacji o planecie, konieczne były badania z bliska, czyli za pomocą sond.

Trzeba przyznać, że NASA w pewien sposób zlekceważyła Merkurego. W latach 1960–1973 został zorganizowany olbrzymi program badania planet wewnętrznych, czyli Merkurego, Wenus i Marsa. Jeśli jednak przyjrzymy się bardziej szczegółowo temu programowi, to Merkury jest tu znów potraktowany nie najlepiej. Tylko jedna z dziesięciu sond odwiedziła Merkurego – był to Mariner 10, choć jego głównym celem było badanie Wenus. Dysponował on dwoma teleskopami zwierciadlanymi, dwoma radiometrami podczerwieni, dwoma spektrometrami ultrafioletu, magnetometrem i analizatorem plazmy. Ponadto sam był pewnego rodzaju miernikiem. Analiza jego toru pozwalała na uzyskanie informacji o polu grawitacyjnym i masie Merkurego.

Mariner 10 badał Merkurego w latach 1974–1975, wykonując pomiary grawitacyjne, pomiary pola magnetycznego i temperatury na powierzchni. Mariner sfotografował około 40–45% powierzchni Merkurego, a więc reszta topografii tej planety pozostała nieznana. Rozdzielczość zdjęć uzyskanych przez Marinera zawarta jest w granicach 1–1,5 km. Jest to olbrzymi postęp w porównaniu z obserwacjami ziemskimi, których rozdzielczość wynosi 300 km. Kolejnym krokiem w badaniu Merkurego jest misja Marinera. Jest to misja dedykowana wyłącznie Merkuremu. Wykorzystano w niej podobny, choć nowocześniejszy sprzęt. Nowością jest wyposażenie sondy w laserowy wysokościomierz, co umożliwia dokonanie dokładniejszego pomiaru pola grawitacyjnego, czyli szczegółów rozkładu masy wewnątrz planety.

 

Atmosfera

W przypadku Merkurego ze względu na jego małą masę nie można mówić o atmosferze jako powłoce gazowej. Często więc na określenie otoczki gazowej Merkurego wprowadza się pojęcie egzosfery. Ciśnienie egzosferyczne przy powierzchni Merkurego wynosi 10–12 hPa, co w warunkach ziemskich byłoby określone jako wysoka próżnia. Inną miarą gęstości atmosfery jest liczba cząstek na centymetr sześcienny. Liczba ta nie powinna przekraczać 107 neutralnych cząstek na centymetr sześcienny i zaledwie 1000 naładowanych cząstek na centymetr sześcienny. Oczywiście taka atmosfera kompletnie nie nadaje się do latania, a transport gazów nie prowadzi do wyrównania temperatury. W takich warunkach gaz doskonały staje się jeszcze bardziej doskonały. Częstość zderzeń międzycząsteczkowych gwałtownie spada, a na trajektorie ruchu atomów istotny wpływ wywiera grawitacja. Czyli poruszają się po krzywych balistycznych.

Merkuriańska atmosfera ma jednak zupełnie inny charakter niż atmosfera Wenus lub Ziemi. Jeśli chodzi o te planety, to atmosfera jest tworem stabilnym. Cząstka gazu tworząca atmosferę najprawdopodobniej pozostanie w niej przez lata lub nawet tysiące lat. Jest to oczywiście rezultat silnego pola grawitacyjnego tych planet. Atmosfera Merkurego ma zdecydowanie inny charakter. Grawitacja planety tworzy pewną jamę potencjału, do której wpada cząstka. Jednak jama ta jest na tyle płytka, że cząstka tworząca atmosferę po pewnym czasie na pewno ją opuści. Dotyczy to zwłaszcza pierwiastków lekkich. Można to porównać do powstawania chmury. Chmurę tworzy para wodna. Można ją nazwać lokalnym zagęszczeniem pary wodnej w atmosferze. Jednakże gdybyśmy założyli, że istnieje cząstka X, która weszłaby do chmury, to najprawdopodobniej stwierdzilibyśmy, że po pewnym czasie wyszłaby z niej, a chmura istniałaby wielokrotnie dłużej.

Skład masowy atmosfery Wenus jest następujący: tlen – 42%, sód – 29%, wodór – 22%, hel – 6%, potas – 0,5%.

Hel, wodór i tlen zostały wykryte dzięki spektrometrowi umieszczonemu na Marinerze 10. Obecność sodu i potasu stwierdzono na podstawie badań wykonanych z Ziemi. W każdym wypadku technika polegała na obserwacji rezonansu między światłem słonecznym a wspomnianymi cząsteczkami.

Obecność wodoru i helu to oczywiście konsekwencja bliskości Słońca, choć nie tylko. Innym źródłem helu są reakcje jądrowe zachodzące w merkuriańskich skałach. Pierwiastki cięższe pochodzą ze skał merkuriańskich lub są przynoszone przez meteory i mikrometeory. Duże zainteresowanie wśród naukowców wzbudza potas i sód, których stężenia zależą od miejsca i czasu. Pojawiają się one najprawdopodobniej wskutek desorpcji z regolitu pokrywającego powierzchnię Wenus. Następnie unoszą się po krzywej balistycznej – dokładnie takiej, o jakiej mowa w zadaniach o rzucie ukośnym, by potem powtórnie na niego spaść.

Egzosfera merkuriańska jest bardzo niespokojna. Charakteryzuje się dużą zmiennością, co oczywiście jest związane z bliskością Słońca i silnym wiatrem słonecznym. Z jednej strony Słońce uwalnia pierwiastki z powierzchni Merkurego, ale z drugiej strony odpycha ją od siebie. W rezultacie powstaje zjawisko podobne do ogona kometarnego, zawsze skierowanego od Słońca. Czyli po stronie ciemnej powinno być więcej atomów – i tak jest w istocie. Na przykład dla helu po stronie ciemnej jest 50 razy więcej atomów niż po stronie jasnej.

 

Magnetosfera

Merkury, podobnie jak Ziemia, wytwarza wokół siebie pole magnetyczne, które przynajmniej częściowo izoluje go od wpływu wiatru słonecznego. Jednakże pole to jest o wiele słabsze. Jego wielkość nie przekracza 1,2% pola ziemskiego. Nie zaobserwowano występowania jonosfery.

 

Powierzchnia

Jedynym obiektem pozaziemskim, z którego pobraliśmy próbki skał powierzchniowych, jest Księżyc. Badania powierzchni innych ciał polegają na porównaniu zewnętrznego wyglądu danego obiektu z wyglądem Księżyca. W tym wypadku stwierdzono, że albedo (czyli współczynnik odbicia) Merkurego jest zbliżone do księżycowego. Na powierzchni Księżyca znajduje się drobny pył skalny nazywany regolitem. Analiza zdjęć wykazała, że regolit występuje również na powierzchni Merkurego. W obu przypadkach pochodzenie regolitu jest takie samo. Jest to skutek nieustannego bombardowania powierzchni obu ciał meteorytami. Dokładniejsze badania wykazują, że ziarna regolitowe na powierzchni Merkurego są mniejsze i bardziej przezroczyste od księżycowych. To większe rozdrobnienie merkuriańskiego regolitu może mieć rozmaite przyczyny. Oczywiście główną przyczyną może być różny skład chemiczny merkuriańskich skał, ale nie można zapominać też o nieustannych skokach temperatury, jakim poddawane są zewnętrzne warstwy płaszcza Merkurego (...)


Więcej przeczytacie artykule Zbigniewa Wiśniewskiego „Merkury – planeta nieznana“ w wydaniu 3/2015„Fizyki w Szkole“.

Powrót