PROGRAM O TAJEMNICACH KOSMOSU

I POLSKICH NAUKOWCACH, KTÓRZY JE ZGŁĘBIAJĄ
ASTRONARIUM

CIEKAWOSTKI

Tutaj będziemy gromadzić różne ciekawostki dotyczące tematów poruszanych w kolejnych odcinkach programu telewizyjnego "Astronarium".




Odcinek 3 - Meteoryty

Meteoryt Morasko

W listopadzie 1914 roku podczas budowy umocnień wojskowych w Morasku pod Poznaniem wydobyto z ziemi kawał żelaza – meteoryt o masie 75 kg. Jego powierzchnię pokrywała rdza, ale widoczne były na niej charakterystyczne dla meteorytów zagłębienia zwane regmagliptami. Obecnie okaz jest w zbiorach Muzeum Geologicznego Instytutu Nauk Geologicznych PAN w Krakowie. Kolejne okazy pochodzą z lat 1936, 1956, 1992, 1995 oraz 1999. Oznacza to, że w okolicach Moraska spadł deszcz meteorytów, ale data tego spadku nie jest znana. Po przebadaniu okazało się, że jest to meteoryt żelazny tzw. oktaedryt gruboziarnisty. Składa się z kryształów żelaza z domieszką niespełna 7% niklu. Naukowcy są zdania, że meteoryty tego typu pochodzą z planetek, które nie stopiły się całkowicie, lecz tylko w niektórych miejscach i na krótko. Ich metal jest więc zanieczyszczony różnymi dodatkami: siarczkiem żelaza, fosforkiem żelaza i niklu oraz czystym węglem w postaci grafitu. W latach 2006 i 2012 znaleziono okazy o wadze odpowiednio 164kg i 262 kg. Ten drugi można oglądać w Muzeum Ziemi WNGiG UAM w Poznaniu. Łączna masa wszystkich odnalezionych do tej pory fragmentów wynosi ponad 1,5 tony.

Meteoryt Czelabińsk

Rankiem 12 lutego 2013 roku nad rejonem czelabińskim na Syberii, na wysokości 25 km eksplodowała planetoida. Zdarzenie to było niespodziewane, jednak przelot zarejestrowało wiele amatorskich kamer wideo zamieszczonych m.in. w samochodach, czy przez kamery przemysłowe, ale także przez satelity meteorologiczne i sejsmografy położone często tysiące kilometrów od tego miejsca. Typ meteorytu to chondryt zwyczajny. Mając informacje na temat prawdopodobnego składu planetoidy, energii wybuchu oraz toru lotu astronomowie z NASA wyliczyli, że obiekt miał średnicę ok. 17 metrów i masę 7-10 tysięcy ton. Z wyznaczenia orbity wiadomo, że planetoida należała do rodziny Apolla, czyli planetoid bliskich Ziemi. Masa największego odłamka, który prawdopodobnie wpadł do jeziora Czebarkuł zamyka się w przedziale 200-500 kg. Jak to się dzieje, że pomimo odkrywania obiektów bliskich Ziemi i śledzenia ich przez liczne teleskopy, które skanują nocne niebo fragment planetoidy zbliżył się do naszej planety a nawet wszedł w jej atmosferę? Otóż stało się tak, ponieważ odległość kątowa od Słońca obiektu w chwili uderzenia wynosiła zaledwie 15 stopni, co uniemożliwiło teleskopom jego śledzenie. Aby w przyszłości ustrzec się przed obiektami nadlatującymi od strony Słońca, planuje się umieszczenie teleskopu poszukującego planetoidy w punkcie libracyjnym L1, czyli takim, który znajduje się pomiędzy Ziemią i Słońcem, w odległości 1,5 mln km od naszej planety. Jest to miejsce równoważenia się sił grawitacyjnych obu tych ciał niebieskich. Teleskop taki będzie skierowany na Ziemię, monitorując obiekty, które ewentualnie zbliżą się do naszej planety.

Miejsca spadku meteorytów w Polsce

W Polsce jest dziesięć miejsc, gdzie spadły meteoryty. Trzy ze spadków miały miejsce w XIX wieku, pięć w XX w. i dwa w XXI wieku. Największym z meteorytów, które spadły na terenie naszego kraju jest Morasko. Łączna masa wszystkich odnalezionych do tej pory fragmentów meteorytu wynosi ponad 1,5 tony. Badaniem małych ciał Układu Słonecznego w naszym kraju zajmuje się Pracownia Komet i Meteorów (PKiM), która posiada około 50 stacji bolidowych na terenie Polski. Członkowie PKiM prowadzą obserwacje wizualne, teleskopowe, fotograficzne, wideo i radiowe a wyniki analizy obserwacji publikowane są w biuletynie Pracowni "Cyrqlarz" oraz czasopismach naukowych.

Efekt Jarkowskiego

Pas planetoid to obszar Układu Słonecznego znajdujący się między orbitami Marsa i Jowisza. Krążące tam obiekty nazywamy planetoidami. Pomiędzy obiektami tymi czasami dochodzi do zderzeń. Działa na nie też tak zwany efekt Jarkowskiego, który ma związek z bezwładnością cieplną planetoidy lub innego niewielkiego ciała niebieskiego. Jej wirująca powierzchnia poddana promieniowaniu słonecznemu wypromieniowuje otrzymaną energię z opóźnieniem, gdy jej podgrzana część jest już obrócona o dany kąt (efekt podobny do tego, jaki obserwujemy na Ziemi, najcieplej nie jest w południ, tylko ok. 2 godz. później). Pęd wypromieniowanych cząstek jest przekazywany planetoidzie, co powoduje zmianę parametrów jej orbity i ruchu wirowego. Rotacja prosta produkuje siłę popychającą planetoidę wprzód, a co za tym idzie - wzrost rozmiaru orbity. Rotacja wsteczna wywołuje kurczenie się orbity i dryf w kierunku Słońca. Wskutek między innymi działania efektu Jarkowskiego (bądź zderzeń pomiędzy nimi) planetoida może zmienić orbitę na taką, że trafi ona na orbitę kolizyjną z Ziemią. Gdy do tego dojdzie, grawitacja naszej planety przechwyci planetoidę, to w zależności od jej rozmiarów albo spłonie w atmosferze wywołując zjawisko meteoru albo rozpadnie się tuż nad powierzchnią Ziemi, bądź uderzy w nią. W dwóch ostatnich przypadkach powstaną meteoryty. Meteoroidy mogą być także pochodzenia kometarnego. W trakcie każdorazowego przejścia komety w pobliżu Słońca, traci ona część swojej materii. Gdy Ziemia na swojej orbicie napotka na taki “obłok” materii, obserwujemy tzw “deszcz meteorów”, np. Leonidy, które są związane z kometą 55P/Tempel-Tuttle. Ich radiant wychodzi z kierunku gwiazdozbioru Lwa, czy Perseidy związane z kometą 109P/Swift-Tuttle z radiantem w gwiazdozbiorze Perseusza.

Meteoryt Zakłodzie

Został znaleziony w 1998 roku na Roztoczu jako jeden kamień o masie 8,68 kg. Szczęśliwym znalazcą jest kolekcjoner minerałów, skamieniałości i meteorytów - Stanisław Jachymek sołtys gminy Gciów. Jest to meteoryt kamienny, typ - prawdopodobnie unikalny aburyt anomalny, achondryt enstatytowy niezgrupowany. Jest tylko kilka meteorytów podobnych do Zakłodzia. Trwają intensywne prace badawcze nad ustaleniem pochodzenia i budowy meteorytów tej grupy. Jest bardzo prawdopodobne, że zostanie wydzielona nowa grupa meteorytów tzw. zakłodzieity. Badania gazów szlachetnych zawartych w meteorycie Zakłodzie z 2002 roku wskazują, że to świeży spadek i jest bardzo prawdopodobne że pochodzi on z bolidu, który spadł w kwietniu 1897 roku lub z 1885 roku.


Odcinek 2 - Satelity BRITE

Polskie satelity naukowe

Dwa pierwsze polskie satelity naukowe stanowią polski udziałe w programie BRITE (BRIght Target Explorer - Badacz Jasnych Obiektów), stworzonym przez konsorcjum kanadyjsko-austriacko-polskie i służą do obserwacji najjaśniejszych gwiazd w naszej Galaktyce. W ramach podpisanej umowy zostały zbudowane 2 satelity: "Lem" oraz "Heweliusz". "Lem" został umieszczony na orbicie 21 listopada 2013 roku, "Heweliusz" kilka miesięcy później - 19 sierpnia 2014 roku. Sugestia budowy polskiego satelity naukowego do obserwacji astronomicznych i udziału w Międzynarodowym Konsorcjum BRITE pochodzi od Polaka z Uniwersytetu w Toronto, profesora Sławomira Rucinskiego, autora pomysłu i planu naukowego, na których osadza się projekt satelitów serii BRITE. Projekt jest prowadzony przez Centrum Astronomiczne im. Mikołaja Kopernika PAN w Warszawie (CAMK PAN), a satelity skonstruowało Centrum Badań Kosmicznych PAN w Warszawie (CBK PAN).

Nanosatelity

BRITE jest zaliczany do serii tzw. nanosatelitów, których waga nie przekracza 10 kg. Większość podzespołów i podsystemów, kompletną dokumentację dostarcza strona kanadyjska, która również przeszkoliła zespół inżynierów, aby prawidłowo przeprowadzić integrację i testy przed wystrzeleniem obiektów. Przy satelicie Heweliusz większość podsystemów była opracowana w CBK PAN i wyprodukowana w Polsce.

Gwiazdy masywne i ich wewnętrzna budowa

Celem projektu jest zrozumienie wewnętrznej budowy największych gwiazd naszej Galaktyki. Wykorzystuje dane z pięciu satelitów pracujących na orbicie: dwóch austriackich "TUGSAT-1" i "UniBRITE", dwóch polskich "Lem" i "Heweliusz" oraz jednego kanadyjskiego "Toronto". Zadaniem naukowym tych satelitów jest robienie szerokokątną kamerą zdjęć nieba w celu precyzyjnego pomiaru jasności najjaśniejszych gwiazd. Te gwiazdy mają to do siebie, że z Ziemi trudno je dokładnie badać, gdyż ich blask jest na tyle mocny, że zaślepiają teleskopy, które krążą wokół naszej planety. W eksperymencie chodzi o obserwację kilkuset (500-800) gwiazd Drogi Mlecznej. Pomoże to astronomom poznać ewolucję masywnych gwiazd, a co za tym idzie - ewolucję kosmosu.

Badania konwekcji

Polskim badaczom chodzi m.in. o zbadanie mechanizmu konwekcji, czyli transportu energii, który odbywa się w najgorętszych gwiazdach. Jest to ważny mechanizm w przyrodzie, znany fizykom od ponad 100 lat, jednak do tej pory nie ma jego precyzyjnego matematycznego opisu. Obserwacje planowane w ramach projektu BRITE mogą to zmienić. Na Ziemi zaburzenia przezroczystości atmosfery znacznie ograniczają dokładność pomiaru blasku. Mała szerokokątna kamera umieszczona w kosmosie zobaczy dostatecznie dużo jasnych gwiazd, bez zakłócającego i nieprzewidywalnego wpływu atmosfery.


Odcinek 1 - Radioastronomia

Radioastronomia

Radioastronomia jest dziedziną astronomii obserwacyjnej, zajmującą się badaniami promieniowania elektromagnetycznego w zakresie częstotliwości radiowych, pochodzącego z Kosmosu. Pasmo to jest ograniczone przepuszczalnością atmosfery ziemskiej, jego długość mieści się w przedziale od 1 cm do 10 m. Radioastronom obserwuje promieniowanie tła odbierane wraz z badanym sygnałem, a "szum" jest często wielokrotnie większy, niż moc sygnału.

Największy polski radioteleskop

Największym radioteleskopem w Polsce jest 32-metrowy RT-4 znajdujący się w Piwnicach koło Torunia. Jest on częścią europejskiej i ogólnoświatowej sieci interferometrycznej VLBI (Very Long Baseline Interferometry).

Duże radioteleskopy

Na świecie jest wiele obserwatoriów radioastronomicznych. Możemy do nich zaliczyć m.in. ALMA (Atacama Large Millimeter Array) znajdujące się na płaskowyżu Chajnator w Andach Chillijskich, należący do ESO (European Southern Observatory), Radioteleskop GBT (Green Bank Telescope) będący częścią NRAO (National Radio Astronomy Observatory) w Green Bank w USA.

Największy na świecie radioteleskop

Największym na świecie jest radioteleskop w Arecibo w Puerto Rico, znany m.in. z książki Carla Sagana "Kontakt" i główne źródło danych SETI@home. Ma średnicę 305 metrów.

Źródła promieniowania radiowego

Źródłami promieniowania radiowego są rentgenowskie układy podwójne (szczególnie mikrokwazary), gaz międzygwiazdowy, gwiazdy neutronowe (pulsary), pozostałości po wybuchach supernowych, kosmiczne masery, galaktyki (szczególnie galaktyki aktywne, w tym radiogalaktyki, kwazary i blazary), kosmiczne tło. Największy obecne katalog radioźródeł The Fourth Cambridge (4C) Catalogue, zawiera blisko 5000 źródeł.

Początki radioastronomii w Polsce

Początki radioastronomii w Polsce sięgają roku 1954 kiedy to w Obserwatorium Astronomicznym Uniwersytetu Jagiellońskiego dwóch fizyków (prof. Adam Strzałkowski i doc. Oleg Czyżewski) i radiotechnik (Jerzy de Mezer) zbudowali własnoręcznie radioteleskop, przy pomocy którego dokonano pierwszych obserwacji radioastronomicznych w naszym kraju. Były to obserwacje w czasie całkowitego zaćmienia Słońca. W Krakowie opracowywano wtedy mikroskopowy potencjał oddziaływania cząstek alfa.

Początki radioastronomii na świecie

Pionierem radioastronomii na świecie jest amerykański inżynier i technik Carl Jansky, który to w 1930 roku odkrył promieniowanie radiowe Drogi Mlecznej. Ze swoich badań wywnioskował, że najbardziej na falach radiowych “świeci” centrum naszej Galaktyki, w kierunku Strzelca. Zbudował radioteleskop o średnicy 30 metrów, który odbierał sygnały z kosmosu na falach radiowych o długości 14,6 metra (20,5 MHz).

Radiowe obserwacje Słońca

Radiowe obserwacje Słońca sięgają lat 40. ubiegłego stulecia. Wtedy to, podczas drugiej wojny światowej prace radarów wojskowych były nagminnie “zakłócane” odkryto, że efekt ten pochodzi od Słońca. Odkrywcą promieniowania radiowego naszej dziennej gwiazdy jest angielski fizyk J. Stanley Hey. Dzięki takim obserwacjom można badać zewnętrzne warstwy Słońca. Słoneczne fale radiowe powstają tak samo jak w nadajniku radiowym, na zasadzie oscylacji plazmy. W koronie słonecznej powstają fale o długości 30 metrów, natomiast te pochodzące z pobliża powierzchni mają długości milimetrowe bądź krótsze. Obrazy uzyskane na tych falach dostarczają astronomom informacji na temat własności zewnętrznych warstw Słońca. Także plamy słoneczne czy wybuchy na jego powierzchni są źródłem promieniowania radiowego. We wrześniu 1958 roku astronomowie przeprowadzili eksperyment, którego celem było wysłanie w kierunku Słońca fal radiowych. Badając ich odbicie określili prędkość wiatru słonecznego w koronie na 20 km/s. Wiele obserwatoriów radiowych na świecie, w tym w Krakowie i Toruniu dokonują systematycznych radioobserwacji Słońca.






Astronarium - filmografia polskiej astronomii
Godziny emisji odcinków "Astronarium":

TVP 3 - pasmo ogólnopolskie
piątki 10:55
piątki 02:30
niedziele 06:30 (premiery)
niedziele 00:30

TVP Bydgoszcz
czwartki 14:00
piątki 19:30
soboty 11:15




Niektóre pasma regionalne TVP 3 emitują dodatkowo powtórki wcześniejszych odcinków w różnych godzinach i dniach - prosimy sprawdzać w bieżącym programie telewizyjnym





Wszystkie dotychczasowe odcinki można obejrzeć na YouTube.
Polskie Towarzystwo Astronomiczne Telewizja Polska Urania - Postępy Astronomii Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego