Maan ja avaruuden välillä ei ole selkeää rajaa

Transkriptio

1 Avaruus

2

3 Mikä avaruus on? Pääosin tyhjiön muodostama osa maailmankaikkeutta Maan ilmakehän ulkopuolella. Avaruuden massa on pääosin pimeässä aineessa, tähdissä ja planeetoissa. Avaruus alkaa Kármánin rajasta (100 km), jonka on katsottu erottavan maan ilmakehä ja ulkoavaruuden vyöhykkeet toisistaan.

4 Maan ja avaruuden välillä ei ole selkeää rajaa m merenpinnasta: Kuolemanvyöhyke, jonka yläpuolella ilman happipitoisuus ei riitä elossapysymiseen m merenpinnasta: Mount Everest, maapallon korkein kohta km: Tropopaussi - troposfääri loppuu ja stratosfääri alkaa. 80,5 km (50 mailia): NASA:n käyttämä avaruuden raja. 100 km: Kármánin raja, avaruuden raja Fédération Aéronautique Internationalen mukaan. 110 km: Revontulten alin raja 360 km: Kansainvälisen avaruusaseman keskietäisyys maasta km: Geostationaarinen rata. Tällä radalla olevat satelliitit pysyvät maahan nähden paikallaan km: Yksi Lagrangen pisteistä, missä maan ja kuun vetovoimat ovat yhtä suuret.

5 Avaruudessa oleva aine Tähdet (Tähti on loistava ionisoituneen kaasun pallo.) Planeetat, komeetat ja asteroidit Pimeä aine Molekyylipilvet Sumut

6 Tähden elämänkaari Tähden elämä alkaa, kun avaruuden pölypilvi alkaa kutistua. Pääasiassa pilvi koostuu vedystä. Tiivistymiskeskuksia kutsutaa alkutähdiksi. Alkutähti muodostuu pölypilvestä. Fuusio alkaa alkutähtien sisässä, kun lämpötila nousee pilven sisällä noin 4 miljoonaan asteeseen, silloin tähti syntyy.

7 Tähden aikuisvaihe Tähti tuottaa tasaisesti energiaa Niin kauan kuin ytimessä riittää fuusioituvia alkuaineita niin tähden elämä jatkuu vakaana. Tavallisin energiantuottomekanismi on vedyn fuusioituminen heliumiksi. Fuusio loppuu tähden ytimessä, jos kevyen tähden massa on 26% Auringon massasta ja vety on fuusioitunut heliumiksi. Keskiraskaissa tähdissä fuusion lopputulos on hiili ja raskaissa fuusion lopputuotteena on rauta.

8 Tähden kuolema

9 Kaksoistähdet Kaksi tähteä kiertää yhteisen painopisteen ympäri Puolet Linnunradan tähdistä Esim. Sirius A ja B (kuvassa)

10 Molekyylipilvet: tähtien kehdot Uudet tähdet muodostuvat ensisijaisesti molekyylipilvissä. Vetyä, heliumia, pölyä: piitä ja hiiltä Tiheys suuri ja lämpötila alhainen

11 Sumut 1. Emissiosumu, joka säteilee itse valoa tietyllä aallonpituudella lähitähtien antamalla energialla 2. Heijastussumu, joka heijastaa lähitähtien valoa 3. Pimeä sumu, joka ei valaise eikä heijasta tähtien valoa vaan peittää takana olevien tähtien valon ja tulee näin havaittavaksi 4. Planetaarinen sumu, (Nebula), normaalin tähden elinkaarensa lopussa puhaltamista ulkokerroksista koostuva pieni sumu 5. Supernovajäänne, supernovana räjähtäneen tähden jäännöksistä koostuva sumu

12 Medusasumu Värikäs sumu syntyi, kun sen keskellä oleva tähti räjähti heittäen ulommat kaasukerroksensa avaruuteen. Vedystä tuleva punainen hohde ja hapen aikaansaama himmeämpi vihreä säteily.

13 Helix Nebula

14 Butterfly Nebula

15 Supernova

16 Supernova

17 Eri avaruuksia... Geospace: ionosfääristä magnetosfääriin Interplanetary space: Aurinkokunnassa oleva avaruus Interstellar space: se alue avaruutta, joka on galaksissa tähtien vaikutuskentän ulkopuolella Intergalactic space: galaksien välinen tila avaruudessa

18 18

19 Mustat aukot Musta aukko on äärimmäisen tiheä aika-avaruuden massakeskittymä. Siellä painovoima on niin voimakas, ettei yksikään hiukkanen tai edes sähkömagneettinen säteily pysty pakenemaan alueelta. Mustaa aukkoa ympäröivää rajaa, jonka takaa pakeneminen on mahdotonta, kutsutaan tapahtumahorisontiksi. Mahdotonta tutkia, sillä mikään informaatio ei pysty pakenemaan sieltä. Tähtien massaiset mustat aukot syntyvät massiivisten tähtien luhistuessa elinkaarensa loppuvaiheessa. Synnyttyään aukot voivat kasvaa kuluttamalla ympäristössään olevaa massaa, kuten toisia tähtiä, ja yhdistymällä toisten mustien aukkojen kanssa.

20 Musta aukko Mustan aukon ulkopuolella voi tuntea painovoiman lisäksi vain sen pyörimisliikkeen. Tapahtumahorisontin ulkopuolella on ellipsin muotoinen rajapinta, ns. stationaarisuusraja. Sen ja tapahtumahorisontin rajapinnan välisellä alueella, ns. ergosfäärissä, olevat kappaleet joutuvat kiertoliikkeeseen aukon ympäri. Osa kappaleista sinkoutuu takaisin avaruuteen, osa syöksyy mustaan aukkoon.

21 Madonreijät Madonreikä on hypoteettinen aika-avaruuden topologinen ominaisuus. Mustan aukon suoma "oikopolku"; madonreikä mahdollistaa valoa nopeamman siirtymisen kahden toisistaan kaukana olevan pisteen välillä. Madonreiällä on ainakin kaksi suuta, jotka yhtyvät yhteen tunneliin. Ainetta voi kulkea suuaukosta toiseen menemällä tunnelin läpi.