Universul și Sistemul Solar

Când privești cerul într-o noapte senină, vezi o parte foarte mică din Univers. El cuprinde stele, planete, galaxii și spațiul dintre ele. Soarele este o stea: produce lumină și căldură și este steaua cea mai apropiată de Pământ. Pământul este o planetă și primește lumină de la Soare. Luna este satelitul natural al Pământului; ea nu produce lumină proprie, ci reflectă lumina Soarelui.

Sistemul Solar cuprinde Soarele și corpurile care se mișcă în jurul lui. Cele opt planete, în ordinea depărtării de Soare, sunt Mercur, Venus, Pământ, Marte, Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun. Pământul este a treia. Mercur, Venus, Pământ și Marte sunt planete cu suprafață solidă. Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun sunt planete gigantice; primele două sunt alcătuite mai ales din hidrogen și heliu, iar celelalte conțin și substanțe care formează ghețuri la temperaturi joase. Mai există planete pitice, asteroizi și comete. Pluto este o planetă pitică. Jupiter este cea mai mare planetă, iar Mercur este cea mai mică și cea mai apropiată de Soare.

O planetă se mișcă în jurul Soarelui pe un drum numit orbită. Luna se mișcă în jurul Pământului. Sistemul Solar face parte din galaxia Calea Lactee, formată din multe miliarde de stele, iar Soarele este una dintre ele. Dimensiunile și depărtările din desenele școlare sunt micșorate în mod diferit, ca toate corpurile să încapă pe aceeași pagină.

Exemplu rezolvat. Care planetă se află între Pământ și Jupiter?

1. Scrii planetele în ordine: Mercur (1), Venus (2), Pământ (3), Marte (4), Jupiter (5).
2. Pământul are numărul 3, iar Jupiter numărul 5.
3. Între numerele 3 și 5 este numărul 4, deci planeta căutată este Marte.

Aceeași listă arată că două planete sunt mai aproape de Soare decât Pământul: Mercur și Venus.

Gravitația Soarelui menține planetele pe orbite. Între Marte și Jupiter se află centura principală de asteroizi; dincolo de Neptun se află corpuri transneptuniene, printre care planeta pitică Pluto. Sistemul Solar s-a format în urmă cu aproximativ 4,6 miliarde de ani, iar vârsta Universului este estimată la 13,8 miliarde de ani. Soarele conține aproape toată masa sistemului: este de circa 332 900 de ori mai masiv decât Pământul (NASA, fișa Soarelui).

Distanțele medii de la Soare, din fișa planetară NASA, sunt: Mercur 57,9, Venus 108,2, Pământ 149,6, Marte 228,0, Jupiter 778,5, Saturn 1 432, Uranus 2 867 și Neptun 4 515 milioane km. O unitate astronomică (u.a.) este distanța medie Pământ–Soare, circa 149,6 milioane km. Anul-lumină este distanța parcursă de lumină într-un an, circa 9,46 mii de miliarde km. Calea Lactee are un diametru de ordinul a 100 000 de ani-lumină, iar galaxia Andromeda se află la circa 2,5 milioane de ani-lumină. Galaxia, sistemul planetar și orbita Lunii sunt niveluri spațiale diferite.

Planetele interioare au densități de 3 934–5 514 kg/m³ (Marte, respectiv Pământ), pe când cele gigantice au densități de 687–1 638 kg/m³ (Saturn, respectiv Neptun). Densitatea medie a lui Saturn este mai mică decât a apei, 1 000 kg/m³. Cu cât o planetă este mai departe de Soare, cu atât orbita ei este mai lungă și mai lent parcursă: un an are 88 de zile pe Mercur, 365 pe Pământ, 687 pe Marte și 4 331 de zile pământene (aproximativ 11,9 ani) pe Jupiter. Temperatura medie la suprafață nu scade regulat cu depărtarea: Mercur are 167 °C, dar Venus, cu atmosfera ei groasă care reține căldura, are 464 °C, cea mai ridicată dintre planete; Pământul are 15 °C, Marte −65 °C și Neptun −200 °C.

Exemplu rezolvat 1 — distanța în u.a. Neptun este la 4 515 milioane km de Soare. Împărțim la 149,6 milioane km: $4515/149,6\approx 30,2$ u.a. Pe modelul din curte, un pas mare reprezintă o u.a., deci Neptun cade la 30 de pași, iar Jupiter la $778,5/149,6\approx 5,2$ u.a.

Exemplu rezolvat 2 — timpul luminii. Lumina parcurge aproximativ 299 792 km/s. De la Soare la Pământ: $149600000/299792\approx 499$ s, adică 8 min 19 s. De la Soare la Jupiter: $778500000/299792\approx 2597$ s, adică aproximativ 43 min. De la Lună la Pământ, $384400/299792\approx 1,28$ s. Toate calculele folosesc distanțe medii; orbitele nu sunt cercuri perfecte.

Exemplu rezolvat 3 — Soare și Pământ. Raza Soarelui este de 695 700 km, iar cea a Pământului de 6 371 km: $695700/6371\approx 109$. Soarele are un diametru de aproximativ 109 ori mai mare decât al Pământului.

Universul și Sistemul Solar: fișe de lucru de tipărit

Două fișe de geografie pentru clasa a IV-a, legate de lecția „Universul și Sistemul Solar”. Prima fixează reperele, iar a doua le folosește în situații noi. Fiecare fișă include cheia răspunsurilor.

• 

  Universul și Sistemul Solar: repere

  Deschide fișa
• 

  Universul și Sistemul Solar: aplicații

  Deschide fișa

Greșeli frecvente

• Greșit: Soarele este o planetă.
  Corect: Soarele este o stea; Pământul este o planetă.
• Greșit: Pluto este a noua planetă dintre cele opt.
  Corect: Pluto este clasificat ca planetă pitică.
• Greșit: Anul-lumină măsoară timp.
  Corect: Măsoară distanță.
• Greșit: Calea Lactee este alt nume pentru Sistemul Solar.
  Corect: Calea Lactee este galaxia în care se află Sistemul Solar, cu peste 100 de miliarde de stele.

Înainte și după