Efekt cieplarniany jest zjawiskiem podwyższania się temperatury. Nie jest to efekt dotyczący tylko naszej planety, ale występuje także na Wenus i Marsie, czyli planetach znajdujących się bliżej Słońca niż Ziemia. Zjawisko to powodowane jest bowiem obecnością atmosfery, która uniemożliwia częściowe wydostawanie się energii, która dociera do planety. Poprzez to następuje podwyższanie się temperatury zarówno powietrza, jak i całej powierzchni planety. Ciała niebieskie pozbawione atmosfery pobierają energię i emitują ją bezpośrednio do kosmosu, nie zatrzymując jej na swojej powierzchni. Atmosfera ogranicza oddawanie energii. Proces te wywoływany jest przez gazy cieplarniane, pyły i aerozole znajdujące się w atmosferze.
Na Ziemi efekt cieplarniany jest wzmożony poprzez działalność człowieka. Emituje on bowiem znaczną ilość gazów cieplarnianych, które wzmagają zjawisko ocieplania się klimatu. Naturalny efekt cieplarniany występował na Ziemi zawsze, jak i n każdej planecie posiadającej atmosferę. Na Ziemi jest on korzystny, jeżeli oczywiście nie jest spotęgowany działalnością człowieka, wtedy sprzyja rozwojowi życia. Efekt cieplarniany jest bardzo ważny, gdyż średnia temperatura na ziemi wynosi od czternastu, do piętnastu stopni, a gdyby nie on wynosiłaby minus dziewiętnaście, a zatem byłaby zupełnie niekorzystna do rozwoju życia. Ziemia poza swoją atmosferą, tak jak inne planety otoczona jest próżnią, więc wymiana energii z otoczeniem jej możliwa jest wyłącznie poprzez promieniowanie elektromagnetyczne. Energia słoneczna jest najważniejszą energią, która oddziaływuje na Ziemię, nie można jej nawet porównywać z energią pływów, czy też energią powstającą ze spalania paliw kopalnianych, które mogą być bez problemu pominięte.
Efekt cieplarniany
Zaćmienie
Zaćmienie jest procesem dotykającym nie tylko Słońce, ale również księżyc. Jednak najczęściej termin „zaćmienie” używany jest w stosunku do Słońca.
Zaćmieni słońca następuje, gdy księżyc znajdzie się pomiędzy słońcem, a Ziemią i przysłoni tym samym światło padające na Ziemię ze Słońca. W zależności od położenia obserwatora można oglądać różne typy zaćmień: Zaćmienie częściowe, całkowite, hybrydowe oraz obrączkowe. Pierwsze występuje, kiedy człowiek obserwujący to zjawisko nie znajduje się odpowiednio blisko przedłużenia linii łączącej księżyc i Słońce, by być dostateczni e blisko Księżyca i znajduje się w półcieniu. Całkowite zaćmienie można zaobserwować, kiedy obserwator znajduje się dokładnie w cieniu Księżyca. Widoczna jest wtedy korona słoneczna, która przepięknie wysuwa się spod krawędzi ciemnego księżyca. Zaćmienie obrączkowe występuje wtedy, kiedy obserwator znajduje się stosunkowo blisko linii przedłużającej linię Księżyc – Słońce. Tutaj jedyną różnicą jest, iż rozmiary kątowe księżyca są znacznie mniejsze od rozmiarów kątowych Słońca, na wskutek czego księżyc jakby przesuwa się po tarczy słońca nie zasłaniając jej całkowicie. Dzieje się tak wtedy, gdy księżyc znajduje się w apogeum, czyli jest najbardziej oddalony od Ziemi. Zaćmienie hybrydowe jest dość rzadko spotykane, gdyż tylko pięć procent ze wszystkich zaćmień to zaćmienia hybrydowe. Następują one wtedy, gdy w jednym miejscu na Ziemi zaćmienie jest widziane jako całkowite, a w innym jako obrączkowe. W ciągu roku na powierzchni Ziemi można zaobserwować co najmniej dwa zaćmienia Słońca, jednak ich liczba nie przekracza pięciu. Całkowite zaćmienie słońca na danym obszarze występuje co 370 lat.
Galaktyka
Galaktyka jest ogromnym układem gwiazd, pyłu i gazu międzygwiezdnego oraz ciemnej materii. Każda galaktyka orbituje wokół swojego środka masy. Natura ciemnej masy wchodzącej w skład galaktyk nie jest dobrze znana, chociaż zajmuje ona aż 90% galaktyk. Naukowcy zdołali wykazać, że w centrum wielu, o ile nie wszystkich galaktyk istnieją supermasywne czarne dziury.
Galaktyki można podzielić na trzy rodzaje ze względu na ich kształt: galaktyki spiralne, eliptyczne oraz nieregularne. Galaktyka pisane przez duże „G” oznacza naszą galaktykę, którą nazwano „Drogą Mleczną”. Ta galaktyka zawiera od 200 do 300 miliardów gwiazd. Każda z tych gwiazd Mozę tworzyć oddzielne układy słoneczne z planetami, których mogą istnieć niezliczone rzesze.
Galaktyki mogą się zderzać. Takie zjawisko odkryto już w 1997 roku przy użyciu teleskopu Hubble’a. Było to bardzo spektakularne widowisko w kosmosie. Takie zderzenie nie stanowi jednak totalnej katastrofy, ponieważ podczas takiej kolizji rzadko dochodzi do zderzenia gwiazd ze względu na wielkie odległości, które je dzielą. W przypadku dużych galaktyk czas ich zderzenia to miliardy lat, wiec nie jest to nagły przypadek. Podczas takich zderzeń powstają nowe gwiazdy.
Galaktyki dzieli całkowita próżnia, której gęstość jest mniejsza od jednego atomu na metr sześcienny. Tę próżnie wypełnia ciemna materia, ciemna energia i ośrodek międzygalaktyczny.
Galaktyka bardzo rzadko występuje samodzielnie. Tak jak nasza Galaktyka należy do Grupy Lokalnej z trzydziestoma innymi galaktykami. „Droga Mleczna” wraz z „Galaktyką Andromedy” dominują w Grupie Lokalnej.
Wszechświat
Wszechświat, to wszystko co istnieje, wszystko co już odkryto oraz to, o czym jeszcze krąży wiele niewiadomych. Wszechświat istnieje od 13,73 ± 0,12 miliarda lat. Obecnie ma rozmiar co najmniej 93 miliardów lat świetlnych. Wszechświat powstał podczas wielkiego wybuchu i od tej pory się rozszerza. Przed wielkim wybuchem wszechświat był skupiony w jednym punkcie czasoprzestrzeni. Cała materia była w nim skondensowana pod niesamowitym ciśnieniem. Taki rozwój wszechświata został potwierdzony szeregiem doświadczeń prowadzonych przez fizyków. Dzięki tym doświadczeniom naukowcy doszli również do odkrycia, ze ekspansja materii przyspiesza, a większość materii i energii ma zupełnie inną postać, niż to, co zaobserwowano. Wszechświatem od zawsze kierują te same stałe prawa fizyczne, które nie zmieniają się od początku. Największą siłą, jaka działa we wszechświecie to grawitacja, a kolejnymi są siły elektromagnetyczne. Wszechświat ma cztery wymiary. Czwartym i nieodwracalnym jest tutaj czas, który płynie i którego w żaden sposób nie można zatrzymać. Pozostał wymiary, to wymiary przestrzenne. Naukowcy nie wykluczają jednak istnienia innych wymiarów, które są dla człowieka niewidoczne.
Poza wszechświatem nic nie może istnieć, zatem wszechświat jest wszystkim. Jednak teoria ta jest nie dla wszystkich oczywista. Niektórzy uważają, ze nasz wszechświat jest jednym z wielu „wszechświatów”, których zbiór jest wieloświatem. W różnych wszechświatach miałyby istnieć różne stałe fizyczne, które stwarzałyby zupełnie inne warunki. Niestety tych spekulacji nie da się przedstawić i wyjaśnić eksperymentalnie. Prawdopodobnie na zawsze zostaną one wielką niewiadomą.
Księżyc
Księżyc jest jedynym naturalnym satelitą Ziemi. Jest to piąty co do wielkości naturalny satelita w układzie słonecznym. Księżyc jest jedynym ciałem niebieskim, na które podróżowali ludzie i postawili swoją stopę.
Księżyc cały czas znajduje się w synchronicznej rotacji, zatem jest on widziany z Ziemi tylko z jednej strony. Niewidoczna z Ziemi strona księżyca została po raz pierwszy sfotografowana w 1959 roku, przez radziecką sonę Łuna 3. Na tej stronie niemal całkowicie brakuje mórz księżycowych, które są bardzo wyraźnie widoczne po stronie widzialnej księżyca. Morzami księżycowymi nazywamy ciemne, nieurozmaicone plamy na księżycu, które bez problemów można zaobserwować nawet gołym okiem z powierzchni Ziemi. Nazwa ta pochodzi jeszcze ze starożytności, kiedy to ludzi wierzyli, że te ciemne miejsca na księżycu są wypełnione wodą. Tak naprawdę są to jednak obszary zestalonej magmy, która wypełniła obszary zniszczone na wskutek uderzeń asteroidów. Najjaśniejsze widoczne z Ziemi części księżyca nazwane są przez astronomów górami, albo wyżynami. Jednak góry te nie powstały tak, jak góry na Ziemi. Stworzone one zostały na wskutek uderzeń odłamków skalnych, które zaburzyły jednolitą strukturę księżyca.
Na Księżycu znaleziono niewielkie ilości wody. Są to najprawdopodobniej dostarczone przez asteroidy oraz meteoroidy uderzające nieustannie w księżyc.
Księżyc posiada zewnętrzne pole magnetyczne, które jest ponad 100 razy słabsze od natężenia pola magnetycznego Ziemi. Jego atmosfera jest niezwykle cienka, a budowa podobna do Ziemi. Powstanie księżyca jest jednak sprawą sporną i astronomowie nie mogą dokładnie określić kiedy, jak i na wskutek działania jakich sił powstał jedyny naturalny satelita Ziemi.
Układ Słoneczny
Układ słoneczny stanowi Słońce i krążące wokół niego ciała niebieskie. Nie są nimi jedynie planety, ale wszelkie planetoidy, asteroidy, księżyce oraz komety. Planety układu słonecznego były odkrywane już od starożytności, wtedy to ludzie zaczęli interesować się tym, co jest na niebie. Kiedy uważano, że Ziemia jest w centrum wszechświata i całego układu słonecznego, również słońce i księżyc zaliczono do planet, które to krążą wół Ziemi. Jednak obalono ten mit i odkryto prawdziwa istotę układu słonecznego.
W jego skład wchodzą cztery skaliste planety: Merkury, Wenus, Ziemia i Mars. Są to niewielkich stosunkowo rozmiarów ciała niebieskie. Dużo większe są gazowe olbrzymy: Jowisz, Saturn, Uran oraz Neptun. Te planety układu słonecznego znajdują się jednak w dużo większej odległości od Słońca niż ich skaliści poprzednicy. Poza tymi planetami odkryto planety karłowate, gdzie największą z nich jest Ceres. Pozostałe to: uznawany przez wiele lat za ósmą planetę Pluton, Haumea, Makemake oraz Eris. Duża część z tych planet posiada swoich naturalnych satelitów, którymi są księżyce. Układ słoneczny jest więc bogaty w przeróżne ciała niebieskie, które są oczywiście widoczne z powierzchni Ziemi. Każdą z planet można zaobserwować posiadając odpowiedni sprzęt. Gołym okiem możemy jednak zaobserwować planety takie jak Wenus i Saturn.
Ciekawym zjawiskiem są komety, które obserwujemy co kilka, kilkanaście, albo nawet kilkadziesiąt lat z powierzchni ziemi. Nie są to duże ciała, ale posiadają specyficzną budowę. W większości złożone są z lodu, które kiedy kometa zbliża się do słońca zaczyna parować i tworzy charakterystyczny „ogon”.
Naukowcy odkryli już kilka układów słonecznych podobnych do naszego, jednak znajdują się one niesamowicie daleko i badanie ich nie jest zbytnio możliwe.
Czarna dziura
Czarna dziura od wielu lat jest dla wszystkich fizyków zagadką. Cały kosmos jest wielką niewiadomą dla wszystkich naukowców, dlatego właśnie na Ziemi starają się oni badać wszystko, co tylko można. W ten sposób fizycy stworzyli czarną dziurę, Nie jest to dla nich rzecz nieosiągalna, jednak taka czarna dziura na ziemi nie przetrwała długo. Już po kilku minutach zniknęła, a nie była wielkich rozmiarów. Tak też nie zdołała nic pochłonąć. Fizycy jednak mają wielkie możliwości badając tego typu zjawiska. Ten eksperyment udowodnił ludziom, że na ziemi samoistnie nie może powstać tego typu zjawisko. W wielu filmach wykorzystywane są elementy tego typu. Później ludzie zaczynają się obawiać, że w najbliższej przyszłości na ziemi może powstać coś w stylu czarnej dziury. Jest to niemożliwie. Biorąc pod uwagę długą przeszłość naszej planety i zmiany zachodzące na niej, nic nie wskazuje na tak drastyczne zmiany.
Astronomowie coraz częściej odkrywają w kosmosie ogromne czarne dziury, które pochłaniają materię znajdująca się w ich pobliżu. Dzieje się tak, dlatego iż siła jaką oddziaływają na otaczająca je przestrzeń jest ogromna. Czarna dziura pochłaniając materię uniemożliwia jej wydostanie się na zewnątrz, a co za tym idzie wchłonięta przez nią materii przyczynia się do rozszerzania się czarnej dziury. Jednak tak opisuje czarna dziurę fizyka klasyczna. Istnieje zjawisko parowania czarnych dziur, które sprawia, ze czarne dziury mogą zniknąć.
Wielu fizyków wątpi w istnienie czarnych dziur, jednak astronomowie badając to zjawisko utwierdzają się coraz mocniej, ze czarne dziury nie tylko istnieją, ale mogą również powstawać i pochłaniać ogromne ciała niebieskie.
Planeta
Planety są bardzo złożonymi ciałami niebieskimi. Od dawien dawna ludzie zajmują się ich obserwacją i badaniem. Planeta krąży wokół jakiejś gwiazdy i w ten właśnie sposób tworzone są nierozłączne układy ciał zwane układami słonecznymi. Planety świecą światłem odbitym od pobliskiej gwiazdy, wokół której krążą.
Już starożytni badali niebo i odkryli na nim siedem planet. Były to oczywiście planety układu słonecznego, które znajdowały się najbliżej Ziemi. Tak też Merkury, Wenus, Mars, Jowisz i Saturn oraz Słońce i księżyc były najpiękniejszymi ciałami niebieskimi widzianymi i obserwowanymi z naszej planety. Kiedy to w czasach nowożytnych odkryto i udowodniono heliocentryczną budowę układu słonecznego wykluczono z gron planet Słońce i Księżyc. Zostało wtedy pięć znanych człowiekowi planet. Również uwadze w późniejszym czasie nie uszedł Uran, Neptun i Pluton. Te jednak odkryte zostały znacznie później. W XVIII wieku na niebie zauważono Uran, który zaliczono do grona planet układu słomczego. Do planet zaliczono jednak wiele planetoid, które w późniejszym czasie wykluczono ze względu na ich odmienną budowę i nadano nazwę właśnie planetoid. Odkryto Neptun i przez kolejne kilkadziesiąt lat do układu słonecznego zaliczano osiem planet. W roku 1930 zauważono Plutona, który ze względu na swoje spor rozmiary zyskał status planety. Długo utrzymywano, że Pluton należy do planet, jednak pod koniec XX wieku udowodniono, że jest on planetą karłowatą. Tak też planetom znajdującym się za pasmem Neptuna nadano ogólną nazwę Plutoid.
Astronomia bardzo prężnie się rozwija i dzięki teleskopowi Hubble’a mamy możliwość nie tylko podziwiania niezwykłych zdjęć kosmosu, ale także odkrywania jego najdalszych zakątków i badania tego, co dla ludzi nieznane i wręcz nieprawdopodobne.
Historia Słońca
Słońce oczywiście jak wszystkie ciała niebieskie posiada swoją historię. Przypuszczalnie powstało 4,6 miliarda lat temu, po okresie trwającym kilkadziesiąt milionów lat, podczas którego kurczył się obłok międzygwiezdny. 4,6 miliarda lat temu słońce zawierało w sobie 73% wodoru, dzisiaj jest tu już tylko 40%. Kiedy zapasy wodoru, za około 5 miliardów lat wyczerpią się, to słońce zamieni się w Czerwonego Olbrzyma i pochłonie kilka najbliższych planet. Później przez kolejny miliard lat będzie się przeistaczać w białego karła. Co dalej będzie się działo ze słońcem nie jest wiadome, gdyż wszechświat jest młody i takich obiektów w nim brakuje. Najprawdopodobniej przez miliardy lat będzie stygło, aż zamieni się w czarnego karła.
Budowa Słońca
Słońce nie jest niczym innym, jak właśnie kulą zjonizowanego gazu. 74% słońca to wodór, 25%, hel, a zaledwie 1% pierwiastki cięższe i bardzo rzadko występujące proste związki chemiczne. Tempera Słońca jest niewiarygodnie wysoka i rośnie wraz z głębokością dochodząc do kilkunastu milionów stopni. W tak wysokiej temperaturze mogą zachodzić reakcje syntezy jądrowej. Główną reakcją, która dostarcza Słońcu energii jest przemiana Wodoru w Hel. Dzięki wysokiej temperaturze materia budująca słońce jest utrzymana w stanie plazmy. Wyróżniono tezy różne obszary, warstwy słońca ze względu na różne właściwości plazmy budującej tą gwiazdę. Słońce w ten sposób posiada swoje jądro, otoczkę i atmosferę.