Curcubeul

Curcubeul

Curcubeul este un fenomen optic și meteorologic care se manifestă prin apariția pe cer a unui spectru de forma unui arc colorat atunci cînd lumina soarelui se refractă în picăturile de apă din atmosferă. De cele mai multe ori curcubeul se observă după ploaie, cînd soarele este apropiat de orizont.

Centrul curcubeului este în partea opusă soarelui față de observator. Trecerea de la o culoare la alta se face continuu, dar în mod tradițional curcubeul este descris ca avînd un anumit număr de culori; acest număr diferă de la o cultură la alta, de exemplu în tradiția românească secvența culorilor este adesea prezentată astfel: roșu, portocaliu (oranj), galben, verde, albastru, indigo și violet, și memorată sub forma acronimului ROGVAIV. Ordinea culorilor este de la roșu în exteriorul arcului la violet în interior.

În condiții de vizibilitate bună uneori se poate observa și un curcubeu mai slab, concentric cu primul, ceva mai mare și cu ordinea culorilor inversată. Teoretic există nu numai acest curcubeu secundar, ci o infinitate de ordine superioare, dar practic cu ochiul liber au fost observate doar primele patru; al treilea și al patrulea sînt și mai slabe și se află de aceeași parte cu soarele, ceea ce îngreunează mult observarea.
Același fenomen are loc și în alte condiții, de exemplu cu lumina lunii (sau orice altă sursă de lumină) în loc de soare, cu picături de apă provenite de la spargerea valurilor, fîntîne arteziene, cascade, stropitori etc., cu alte lichide în loc de apă ori cu obiecte solide și transparente (sticlă, polistiren etc.) în formă sferică ș.a.m.d.

Producerea curcubeului


Curcubeul poate fi explicat analizând mersul razelor de lumină într-o sferă transparentă. Lumina albă de la soare suferă mai întîi o refracție la intrarea în picătura de apă, moment în care începe separarea culorilor. În partea opusă a picăturii are loc o reflexie la interfața dintre apă și aer (o parte din lumină iese afară, dar aceasta nu produce efectul de curcubeu). În continuare lumina iese din picătură printr-o a doua refracție, care amplifică separarea culorilor.


Pentru fiecare lungime de undă există un unghi la care intensitatea luminii ieșite din picătură are un maxim. Existența acestui maxim se explică astfel: funcția care face legătura dintre excentricitatea razei de intrare (distanța dintre raza de lumină care intră în picătură și centrul picăturii) și unghiul de ieșire (unghiul dintre raza de la intrare și cea de la ieșire) nu este monotonă, ci crește de la zero, are un punct de întoarcere și apoi scade. În jurul punctului de întoarcere, pentru un interval relativ larg de excentricități, unghiul de ieșire se modifică foarte puțin, ceea ce face la acest unghi să iasă din picătură o cantitate de lumină mult mai mare decît la alte unghiuri. Acest fenomen, combinat cu faptul că pentru fiecare lungime de undă unghiul corespunzător maximului de intensitate luminoasă are altă valoare, explică formarea curcubeului sub forma unui arc colorat. Punctul de întoarcere menționat se remarcă prin faptul că partea atmosferei din interiorul arcului curcubeului este mai luminoasă decît cea din exterior.

Același raționament explică de ce razele care ies din picătura de apă fără nici o reflexie internă nu formează un curcubeu: unghiul de ieșire depinde monoton de excentricitatea razei de intrare, deci la nici un unghi nu se concentrează o parte semnificativă din lumina soarelui; aceste raze nu fac decît să împrăștie lumina într-un mod care depinde prea puțin de lungimea de undă.

Curcubeul secundar diferă de primul prin aceea că în interiorul picăturii de apă lumina suferă două reflexii interne. Analog, ordinele superioare se obțin printr-un număr sporit de reflexii interne, ceea ce explică în parte intensitatea lor scăzută.

Fotografie în contrast accentuat: Curcubeu supranumerar în interiorul curcubeului primar, cu arcuri suplimentare verzi şi violet, prin fenomenul de interferenţă a luminii

Există mai multe fenomene fizice care stau la baza producerii curcubeului sau care îl pot influența:
Tensiunea superficială face ca picăturile de apă, mai ales cele foarte mici, să fie aproape perfect sferice.
Refracția și reflexia luminii explică de ce lumina curcubeului are altă direcție decît lumina de la soare.
Dispersia, adică dependența indicelui de refracție al apei de lungimea de undă a luminii, explică de ce curcubeele sînt colorate și nu doar albe.
Difracția luminii devine semnificativă atunci cînd picăturile de apă sînt extrem de mici, de ordinul micronilor, deci comparabile cu lungimea de undă (aproximativ 0,5 μm). În acest caz culorile curcubeului se estompează.
Dacă picăturile sînt mari și nu se află într-un echilibru care să le asigure forma sferică, efectul de curcubeu fie este redus, fie nu apare.

Centrala nucleara

O centrala nucleara reprezinta o instalatie complexa cu ajutorul careia se produce energie electrica din energie termica. Pana aici, nimic nuclear... Energia termica in schimb este obtinuta in urma initierii si intretinerii unei reactii nucleare de fisiune controlate realizate in reactorul nuclear.Mai simplu spus, o centrala nucleara genereaza electricitate in urma procesului de fisiune a atomilor de uraniu, proces ce genereaza caldura si incalzeste apa, care prin incalzire se transforma in abur, abur ce invarte paletele unor turbine, care la randul lor pun in miscare generatorul producator de energie electrica.

Uraniul este cel mai greu element existent in natura. Nucleul acestuia are 92 de protoni si, de regula, 146 de neutroni, asigurandu-i atomului de uraniu un numar de masa egal cu 238; simbolul: 238U92. Peste 99% din uraniu este U-238. Un procent mic, de doar 0,7% este insa U-235 si acest izotop al uraniului este de interes in cazul producerii energiei electrice, pentru ca poate fi scindat usor si pentru ca elibereaza o mare cantitate de caldura in urma scindarii.

Probabil ati auzit de "uraniu imbogatit". Acest lucru inseamna ca pentru a putea fi folosit pentru producerea de energie electrica, uraniul in stare naturala, in procent covarsitor U-238, trebuie completat cu U-235 pana cand acesta din urma atinge 2% ori 3% din intreaga cantitate. Acest proces de creare a proportiilor potrivite intre U-238 si U-235 este procesul de imbogatire a uraniului.
In interiorul reactorului nuclear, aflat intr-un container special, U-235 este lovit de neutroni.

In urma acestor interactiuni, atomii de uraniu se scindeaza in doi atomi (in mod obisnuit un atom de kripton si unul de bariu) si elibereaza 2 ori 3 neutroni si o cantitate uriasa de energie sub forma de caldura. Acest proces se numeste fisiune nucleara
Cantitatea de energie eliberata de un gram de U-235, care contine un numar foarte mare de atomi .

Prin urmare, procesul de fisiune trebuie controlat, in asa fel incat numai cantitatea de caldura dorita sa fie produsa. Acest control se realizeaza cu ajutorul apei grele pentru a incetini neutronii. De asemenea, bare de cadmiu ori bariu sunt introduse in container pentru a absorbi neutroni si controla concentratia acestora, puterea produsa de reactor ramanand constanta in timp.

Daca neutronii eliberati in urma reactiei de fisiune sunt incetiniti, creste probabilitatea unei ciocniri atomice care sa creeze caldura. Astfel se intretine reactia de fisiune in lant, care multiplica energia.
Apa grea sau monoxidul de deuteriu, este o substanta a carei formula chimica este D2O sau2H2O. Din punct de vedere al proprietatilor macroscopice si chimice apa grea se comporta similar cu apa normala, sau "usoara", insa atomii de hidrogen constituenti contin un neutron in plus in nucleu, deoarece deuteriul, sau hidrogenul greu, este un izotop al hidrogenului.


O Centrala Nucleara este formata din : reactor nuclear,schimbator de caldura(generator de abur),turbina cu abur si alternator(generator electric).Reactorul nuclear este o instalatie in care este initiata o reactie nucleara in lant, controlata si sustinuta la o rata stationara (in opozitie cu o bomba nucleara, in care reactia in lant apare intr-o fractiune de secunda si este complet necontrolata).

In mod cu totul exceptional, cand nivelul Dunarii scade mult, iar apa de racire nu mai poate fi pompata in instalatiile de racire, reactoarele trebuie oprite. Acest lucru s-a intamplat, de exemplu, in august-septembrie 2003, cand centrala a fost oprita timp de trei saptamani.

Pentru realizarea Unitatilor 3 si 4 de la Cernavoda a fost ales modelul unei Companii de Proiect realizata prin parteneriat intre statul roman prin intermediul Nuclearelectrica si investitori privati. Cei sase investitori care au depus oferte si au fost selectati sunt: Arcelor Mittal Romania care va detine 6,2 din actiunile viitoarei companii, Grupul CEZ Republica Ceha - 9,15%, ENEL Italia - 9,15%, GDF Suez - 9,15%, Iberdrola Spania - 6,2% si RWE Germania - 9,15%, in conditiile in care statul roman va detine 51% din actiuni. Compania de proiect numita EnergoNuclear a fost infiintata in martie 2009, iar cele doua unitati se estimeaza ca vor fi puse in functiune in 2015-2016.
 

Marte

        Marte este, pornind dinspre Soare, a patra planeta a sistemului solar, a cărei denumirea provine de la Marte, zeul roman al razboiului. Uneori mai este numită și „planeta roșie” datorită înfățișării sale văzută de pe Pamant. Culoarea roșiatică se explică prin prezența pe suprafața sa a oxidului de fier.

Marte este o planetă telurica (de tip terestru) cu o atmosfera subțire; printre caracteristicile suprafeței se numără și craterele de impact ce amintesc de Luna, dar și vulcani, vai, deserturi și calote glaciare polare ce amintesc de Pamant. Pe Marte se gasește cel mai înalt munte cunoscut al sistemului solar, Olympus Mons(26.000 m alt.), precum și cel mai mare canion, numit Valles Marineris. În anul 2008, în trei articole publicate în revista Nature s-au adus dovezi despre un crater de impact uriaș, lung de 10.600 km și lat de 8.500 de km, care este de apoximativ patru ori mai mare decât craterul Bazinul Polul-de-Sud-Aiken de pe Lună.

       Până la misiunea Mariner 4 din 1965 se bănuia că pe suprafața planetei există apă lichidă. Aceste bănuieli se bazau pe variațiile suprafețelor luminate și ale celor întunecate, în special ale celor din zonele polare ale planetei, ce păreau a fi continente și mări; dungile negre erau interpretate ca fiind râuri. Odată cu această misiune s-a dovedit însă că aceste caracteristici erau doar iluzii optice; cu toate acestea Marte ar putea avea condiții de viață pentru microorganisme și apă în stare solidă, conform misiunii Phoenix Mars Lander la 31 iulie 2008.

Marte are doi sateliți mici și diformi,Phobos si Deinos , care însă ar putea fi doar doi asteroizi capturați cândva de gravitația planetei. Marte poate fi văzut de pe Pamant și cu ochiul liber.Magnitudinea aparenta atinge -2,9, luminozitate depășită doar de Soare, Venus, Luna și uneori și de Jupiter.

Caracteristici fizice

Înfățișarea roșiatică a planetei se datorează oxidului de fier de la suprafață. Raza planetei Marte reprezintă jumătate din cea aTerrei, iar masa sa, doar o zecime; este mai puțin densă, dar aria suprafeței sale este doar cu puțin mai mică ca aria suprafeței uscate a Pământului. Marte se considera că are vârsta de 4,5 miliarde de ani, vârstă derivată din masuratori izotopice pe meteoriți și implicit extinsă la planetele de tip terestru (Mercur, Venus,Terra și Marte).

Marte

Ziua martiana durează cu o jumătate de oră mai mult decât ziua terestră și este uneori numită sol iar anul marțian durează aproape cât doi echivalenți pământești. Sateliții lui Marte sunt în număr de doi, numiți după câinii zeului Marte (Phobos și Deimos). Aceștia sunt niște corpuri mici, întunecate și puternic marcate de cratere, la origine putând fi niște asteroizi captați de gravitația Planetei Roșii. Satelitul Phobos, datorită perioadei sale de revoluție siderală mult mai mică decât perioada de rotație siderală a planetei, are mișcare aparentă de la vest spre est și răsare și apune de câte 2 ori într-o zi martiana.

Atmosfera

 

 

Marte a pierdut magnetosfera  acum 4 miliarde de ani, vantul solar interacționând direct cu ionosfera marțiană, ținând atmosfera mai rarefiată decât ar fi în mod normal din cauza eliminării atomilor din atmosfera superioară. Atmosfera marțiană este relativ rarefiată; presiunea atmosferică la suprafață are o valoare de doar 0.7-0.9 kPa, în comparație cu cea a Pământului, de 101.3 kPa. Atmosfera ajunge până la 11 km, pe când, cea a Terrei la doar 60000 km.

Compoziția atmosferei: 95% dioxid de carbon, 3% nitrogen, 1,6% argon, conținând urme de oxigen și apă. Atmosfera este prăfoasă, oferind cerului marțian o culoare maroniu-roșcată.

Existența metanului indică faptul că pe planetă a existat, sau există, o sursă de gaz. Activitatea vulcanică, impacturile cu posibile corpuri cerești și existența vieții sub forma unor microorganisme, ca metanogenele, reprezintă posibile surse.

În lunile de iarnă, când polii sunt permanent în umbră, suprafața îngheață atât de puternic încât 25-30% din întreaga atmosferă se condensează în bucăți groase de gheață din CO2.

Clima

Marte are anotimpuri ce se aseamănă celor de pe Pământ. Totuși, ele sunt de două ori mai lungi, iar distanța mai mare față de Soare face ca anul marțian să fie de aproape două ori mai mare ca al planetei noastre. Temperaturile variază între –140 °C (−220 °F) și 20 °C (68 °F).

De asemenea, Marte are cele mai puternice furtuni de nisip din sistemul solar. Acestea pot varia între furtuni pe areale mici și furtuni ce acoperă întreaga planetă. Ele tind să apară când Marte e in poziția cea mai apropiată de Soare, și crește temperatura la sol.

Geologie

La suprafață, Marte este alcătuită în mare parte din bazalt, cercetătorii bazându-se pe compoziția meteoriților marțieni ajunși pe Pământ și pe observații din spațiu. Mare parte din planetă este acoperită de un praf mai fin ca pudra de talc. Examinarea suprafeṭei lui Marte a dezvăluit că părți din crusta planetei au fost magnetizate, una dintre teorii susținând că în trecut pe Marte existau plăci tectonice în mișcare.

Sunt probe concludente care arată că a existat apă lichidă, deoarece s-au descoperit diferite minerale care se formează de obicei numai în prezența apei.

Geografia (Areografie)

Primii oameni care au cartografiat planeta au fost și primii “areografi”. În 1840, după 10 ani de studiu, Mädler desena prima hartă a planetei. Ecuatorul este definit de rotația corpului, dar locația Primului Meridian a fost specificată, ca și în cazul Terrei, alegându-se un punct arbitrar. Un crater mic, mai târziu numit Airy-0, localizat în Sinus Meridiani reprezintă punctul prin care trece meridianul de 0.0° longitudine.

Suprafața planetei, așa cum se poate vedea de pe Pământ, apare sub două tipuri de areale: câmpii plane acoperite cu praf și nisip bogat în oxid de fier roșiatic, considerate “continente”, și li s-au dat nume ca Arabia Terra sau Amazonis Planitia; și locuri mai întunecate, considerate “mări”, de aici denumiri ca Mare Erythraeum, Mare Sirenum și Aurorae Sinus.

Scutul vulcanic, Olympus Mons (Muntele Olimpus), este cel mai înalt munte cunoscut din sistemul solar. Acest munte are 25 km înălțime și o bază de 600 km în diametru. În aceeași regiune cu el se află alți trei vulcani, numiți Arsia Mons (17 km inaltime), Pavonis Mons (14 km inaltime) și Ascraeus Mons (18 km inaltime), și cel mai mare canion, Valles Marineris, lung de 4000 km și adânc de 7 km. Pe Marte sunt și numeroase cratere de impact. Cel mai mare crater de pe Marte este Hellas Planitia. Are 2000 km in diametru si 6 km adancime, acoperit cu nisip de un roșu aprins.

Sateliți naturali

Phobos

Deimos

Marte are doi sateliți naturali, Phobos și Deimos, ce orbitează foarte aproape de planetă și se crede că ar fi asteroizi capturați. Ambii au fost descoperiți în 1877 de Asaph Hall și au fost botezați după personajele Phobos (panică-frică) și Deimos (teroare-spaimă) care, în mitologia greacă, îl însoțesc pe tatăl lor, Ares, zeul războiului, în bătălie. La romani, Ares se identifică cu zeul Marte. De pe Marte, mișcările sateliților Phobos și Deimos apar diferite în comparație cu mișcarea Lunii. Phobos răsare în vest, apune în est și răsare iar după 11 ore, în timp ce Deimos răsare în est dar foarte lent.

Orbita

Marte e mai excentric decât celelalte planete din sistemul solar, iar distanța medie până la Soare este de 230 milioane km. Perioada de rotație este de 687 zile pământești, dar o zi pe Marte e doar cu puțin mai mare ca cea de pe Pământ, 24 ore, 39 minute și 35 secunde.

Odată la 780 zile se produce opoziția planetei. Atunci se află cel mai aproape de Pământ. Distanța minimă dintre Marte și Terra se situează între 55 și 90 milioane km. Următoarea dată când Marte va fi în opoziție, va fi pe 29 ianuarie 2010.

Pe 27 august 2003 a atins cea mai mică distanță față de planeta noastră din ultimii 60.000 de ani: 55.758.006 km. Analize detaliate ale sistemului solar prevăd o apropiere și mai mare în 2287.

Măsurarea timpului pe Marte

Sol sau zi marțiană, este durata echivalentă a unei rotații în jurul axei proprii a planetei Marte. Valoarea ei este în jur de 24 ore 39 minute si 35 secunde.

Viața

Există dovezi că planeta a fost cândva mult mai accesibilă vieții decât este astăzi, dar dacă au existat vreodată organisme vii pe Marte rămâne încă o întrebare deschisă. Misiunea Vikingde la mijlocul anilor ’70 ce a avut ca scop detectarea de microorganisme în solul marțian, a adus unele rezultate pozitive, mai tarziu combătute de mulți cercetători. În laboratorul Lyndon B. Johnson Space Center din Houston, Texas s-au găsit componente organice în asteroidul ALH84001, care se crede că ar proveni de pe Marte

Explorarea planetei

Marte văzut printr-un telescop 300x în momentul maximei apropieri de Terra (2003)

Zeci de sateliți pe orbită, rovere și vehicule spațiale au fost trimise de Uniunea Sovietică, Statele Unite, Europa și Japonia să studieze suprafața, climatul și areografia planetei roșii. Aproape două-treimi dintre acestea au eșuat într-un fel sau altul înainte de a termina sau chiar înainte de a-și începe misiunile. Mare parte din misiuni au eșuat datorită problemelor tehnice, însă, cu câteva dintre aceste vehicule spațiale nu se știe ce s-a întâmplat, iar din acest motiv, unii cercetători, pe jumătate glumind, vorbesc despre un “Triunghi al Bermudelor” între Pământ și Marte, sau de un blestem al planetei, ori chiar despre un “Mare Vârcolac Galactic” ce se hrănește cu acestea.

Misiuni din trecut

Prima misiune de succes a fost Mariner 4, lansată în 1964 de către NASA. Primele obiecte ce au ajuns pe pământ marțian au fost două probe trimise de sovietici, în 1971, dar ambele au pierdut contactul după câteva secunde. A urmat în 1975 programul Viking, iar două vehicule au ajuns pe sol în 1976 ce au rămas operaționale pentru mai mulți ani.

Misiuni curente

A urmat eșecul din 1992 cu satelitul Mars Observer. Apoi, în 1996 NASA a lansat Mars Global Surveyor ce a fost un real succes, prima misiune de cartografiere terminându-se în 2001. La numai o lună de la lansarea lui Surveyor, a urmat misiunea Mars Pathfinder, un vehicul robotizat de explorare aterizând în Ares Vallis.

În 2003, ESA (Agenția Spațială Europeană) lansează Mars Express ce constă din satelitul Mars Express Orbiter și landerul Beagle 2. La începutul anului 2004 se anunța descoperirea metanului în atmosfera marțiană. ESA anunță în iunie 2006 existența aurorei boreale pe Marte. 

Tot în 2003, NASA trimite pe Marte roverele Spirit și Opportunity. Acestea au adus dovezi concludente că pe Marte a existat cândva apă.

În 2008 s-a desfășurat misiunea Phoenix Mars Lander, începută în 2007. Misiunea a confirmat găsirea apei pe Marte: imaginile fotografice arată o zonă albă acoperită probabil cu apă înghețată, care în decurs de 4 zile s-a redus (topit) întrucâtva. Instrumentele chimice ale robotului au confirmat în urma analizei prezența apei în sol.

Pe viitor

Următoarea misiune, care este programată pentru 2009, este Mars Science Laboratory. Apoi va urma misiunea Phobos-Grunt, ce are ca scop aducerea de probe de pe satelitul natural Phobos.

Agenția Spațială Europeană speră să trimită oameni pe Marte prin 2030-2035. Dar înainte de asta, agenția va lansa ExoMars, în 2018. De asemenea, astronauți vor fi trimiși pe Lună între 2020 și 2025. Inițial, ESA plănuise o aventură în comun cu SUA, dar legea din Statele Uniteinterzice transmiterea de informații legate de tehnologia spațială, ceea ce a determinat o competiție între cele două.

Planeta Marte