Układ Słoneczny

Wprowadzenie
Do 2006 roku było dziewięć planet Układu Słonecznego, sięgających od
Merkurego po Plutona. Orbita tego ostatniego leży zwykle poza orbitą Neptuna,
chociaż czasami "zamienia się miejscami" z Neptunem. W sierpniu 2006, astronomowie,
po przedstawieniu wielu argumentów, w końcu uchwalili, że Pluton powinien zostać
ponownie sklasyfikowany jako "planeta karzeł." Zdecydowano również, że
karłowata planeta w rzeczywistości nie jest planetą. Przez dziesięciolecia następujące
po odkryciu Plutona w 1930, sądzono, że jest on w przybliżeniu rozmiarów Ziemi.
Od późnych lat 70-tych, kiedy został odkryty księżyc Plutona Charon,
zrozumiano, że Pluton ma tylko 1/500 masy Ziemi. Dwa inne odkrycia
astronomiczne zmusiły naukowców do ponownego przemyślenia definicji "planeta."
W 1995 odkryto pierwszą planetę orbitującą wokół innej gwiazdy. Do dziś, co
najmniej 200 planet zostało odkryte poza układem słonecznym a badania nadal są kontynuowane.
Pomimo poszukiwań skłonnych faworyzować wielkie planety krążące blisko swych
słońc, ogromna ilość układów planetarnych znacznie różni się od układu
słonecznego. Wiele ma duże, rozmiarów Jowisza, planety, poruszające się po
bardzo bliskich wysoce wydłużonych orbitach, w przeciwieństwie do odleglejszych,
prawie kołowych orbit Jowisza i Saturn.
W 1992 roku, poza orbitą Plutona, zostało odkryte małe ciało niebieskie.
Od tego czasu odkryto już ponad 1000 obiektów, z tego tak zwanego Pasa Kuiper'a
(KBOs), niektóre całkiem dużych rozmiarów. W 2005 został odnaleziony obiekt nieco
większy od Plutona, który nazywany został Eris. Czy może to jest
"dziesiąta planeta"?
Inne obiekty bliskie rozmiarom Plutona zostały zaobserwowane w Pasie
Kuiper'a a astronomowie oczekują, że mogą istnieć inne, nawet większe niż Eris.
Międzynarodowy Związek Astronomiczny (IAU), zajmuje się, między innymi, oficjalnym
definiowaniem nazw dla asteroid, kraterów na planetach i innych obiektów w
przestrzeni kosmicznej. IAU wyznaczyła grupę siedmiu astronomów i uczonych, by
zdefiniowali słowo "planeta." Podczas spotkania w Paryżu w czerwcu 2006,
grupa uzgodniła, że planeta musi być wystarczająco duża by być w
przybliżeniu sferyczna, ponieważ jego waga pokonuje swą materialną siłę i
ścieśnia oraz niweluje wszelkie odstępstwa od kulistości. Ta definicja powinna umożliwić
rozmaitym ciałom takim jak Eris, duże asteroidy, księżyc Plutona (Charon) przynależeć
do rodziny planet, ale nie naszemu własnemu księżycowi, tytanowi, albo innym księżycom
rozmiarów Merkurego. Fizycy studiujący ruchy planet argumentowali, że planety
powinny zostać zdefiniowane z uwzględnieniem ich własności dynamicznych.
Obecnie wiemy, że planeta musi nie tylko być duża sferycznie, ale musi być
masywna wystarczająco, by jego grawitacja skutecznie oczyściła jego orbitalne
sąsiedztwo mniejszych ciał. Obiekty duże wystarczająco by być kulistymi, ale
zbyt małe by mieć czyste otoczenie, są teraz nazywane "karłowatymi planetami".
Wszystkie ciała innych systemów słonecznych, oprócz słońca i księżyców innych
ciał, mają zostać nazywane "małymi systemami słonecznymi".
Pluton nie jest, więc już więcej uważany przez IAU za planetę Układu
Słonecznego.
Nowe spojrzenie na Układ Słoneczny
Słońce przemierza przestrzeń z prędkością blisko 250 kilometrów na
sekundę pociągając za sobą wiele mniejszych od niego ciał. Chodzi tu oczywiście
o planety i planety karły; ich księżyce; i inne małe ciała takie jak asteroidy,
komety i meteoryty. Wszystkie te obiekty poruszają się po orbitach, czyli
obracają się wokół słońca. Razem, słońce i wszyscy jego mniejsi towarzysze są nazywane
Układem Słonecznym. Sam System Słoneczny orbituje wokół centrum galaktyki zwanej
Drogą Mleczną, dokonując pełnego obrotu w przeciągu około 225 milionów lat.
Ziemia jest jednym z większych ciał Systemu Słonecznego. Jednocześnie
jest całkiem mała w porównaniu do Słońca lub Jowisza, które są największymi
członkami Układu Słonecznego. Najmniejszymi członkami układu słonecznego są mikroskopijne
cząstki pyłu a nawet atomów i cząsteczek gazu międzyplanetarnego. Ten pył i gaz
są bardzo rozrzedzone w ogromnej przestrzeni między planetami i innymi ciałami Układu
Słonecznego.
Astronomowie nie wiedzą dokładnie jak daleko z sięga układ słoneczny.
Ziemia orbituje wokół Słońca w przeciętnej odległości około 150 milionów
kilometrów. Astronomowie używają tej odległości, jako podstawowej jednostki
długości w opisywaniu ogromnych odległości Układu Słonecznego zwanej jednostką
astronomiczną (AU). Jednostka astronomiczną jest zdefiniowana, jako przeciętna
odległość między Ziemią i Słońcem.
Jest osiem planet w Układzie Słonecznym. Neptun, skrajna planeta,
orbituje wokół Słońca w odległości około 30 AU, czyli 4.5 miliarda kilometrów.
Wiele komet ma orbity tysiące razy dalsze niż
Neptun. Sądzi się, że komety w większości pochodzą ze skrajnych części Układu
Słonecznego, czyli pasa Kuiper'a oraz z dużo bardziej odległego Obłoku Oort'a.
Układ Słoneczny. Informacje ogólne.
Nasz układ słoneczny znajduje w galaktyce Drogi Mlecznej, w ramieniu
Oriona. Składa się z gwiazdy - Słońca oraz ośmiu planet. Planety te możemy
podzielić na dwie grupy: planety wewnętrzne i planety zewnętrzne. Do planet
wewnętrznych zaliczamy licząc w kolejności od Słońca: Merkurego, Wenus, Ziemię
i Marsa. Planety te swoją budową przypominają Ziemię. Do planet zewnętrznych
zaliczamy Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna. Wszystkie one są tzw. gazowymi
olbrzymami. Rozmiarami swoimi przewyższają znacznie Ziemię. Planety wewnętrzne
od planet zewnętrznych oddziela pas asteroid.
Słońce
Dla nas ludzi Słońce jest najważniejszą gwiazdą we Wszechświecie. Wśród
gwiazd nie wyróżnia się jednak niczym szczególnym. Mając średnicę około 1400000
km jest gwiazdą średniej wielkości. Słońce znajduje się na ciągu głównym
diagramu H-R*. Powstało ono razem z planetami Układu Słonecznego z obłoku
gazowo-pyłowego ok. 5 miliardów lat temu. W jego wnętrzu ciągle zachodzą
reakcje syntezy termojądrowej (przemiana wodoru w hel). Dzięki nim Słońce
emituje olbrzymie ilości energii, głównie w postaci promieniowania
elektromagnetycznego na wszystkich długościach fal. Na Słońcu znajduje się
około 70 znanych nam pierwiastków, w tym głównie wodór i hel, który zresztą
odkryto wcześniej na Słońcu niż na Ziemi (swą nazwę otrzymał od imienia
greckiego boga Słońca - Heliosa). Pomimo iż Słońce zawiera ponad 750 razy
więcej materii niż reszta Układu Słonecznego razem wzięta, jego paliwo jądrowe
wyczerpie się za około 5 miliardów lat. Wtedy to nasza gwiazda powiększy się do
rozmiarów czerwonego olbrzyma, powiększając się pochłonie orbitę Merkurego i
Wenus. Życie na Ziemi zginie.
Merkury - giermek Słońca
Merkury znajduje się najbliżej Słońca, w średniej odległości wynosi
około 58 milionów kilometrów. Na ziemskim niebie znajduje się zawsze w pobliżu
tarczy słonecznej, dlatego jest widoczny albo tuż przed świtem, albo zaraz po
zachodzie słońca. Merkury podróżuje po swojej orbicie najszybciej ze wszystkich
planet. Jego średnia prędkość wynosi ponad 170000 km/godz. (półtora raza więcej
niż Ziemi). Dlatego rok na Merkurym (okres obiegu wokół Słońca) wynosi tylko
87,97 dnia (ziemskiego). Natomiast dzień (okres obrotu) trwa tam około 58,65
naszych dni. Merkury jest drugą po Plutonie najmniejszą planetą Układu
Słonecznego. Jego średnica na równiku wynosi 4878 km, a masa tylko 0,0553 masy
Ziemi. Ciążenie na równiku Merkurego wynosi 0,28 ciążenia ziemskiego. Merkury
krążąc tak blisko Słońca otrzymuje 4,7 raza więcej ciepła, światła i innego
promieniowania niż Ziemia: temperatura na jego powierzchni dochodzi do 467 o.
Ciepło i nikłe przyciąganie grawitacyjne spowodowało, że większość atmosfery
Merkurego zdołało już dawno wyparować w przestrzeń kosmiczną. Dzisiejsza,
bardzo skąpa atmosfera, składa się głównie z wodoru i helu, które są nawiewane
przez wiatr słoneczny. Nachylenie równika do płaszczyzny orbity wynosi 2%.
Naukowcy przypuszczają, że Merkury posiada duże jądro żelazo-niklowe, ponad
którym leży warstwa lżejszych skał, okryta jeszcze lżejszą skorupą.
Większość danych zawdzięczamy sądzie Mariner 10, która w 1974 r.
przeleciała w pobliżu planety. Zdjęcia ukazują powierzchnię, usianą kraterami,
bardzo przypominającą powierzchnię Księżyc.
Wenus - toksyczna planeta
Wenus, jest najbliższą Ziemi planetą. Może zbliżyć się "do
nas" na odległość zaledwie 42 milionów km. Kształtem i wielkością bardzo
przypomina naszą rodzimą planetę. Jej średnica na równiku wynosi 12102 km, masa
0,815 masy Ziemi, a ciążenie na równiku 0,88 ciążenia ziemskiego. Jednak na tym
kończą się podobieństwa. Wenus jest dość dziwną planetą, na podstawie pomiarów
radarowych określono, że rok na Wenus trwa 224,7 dnia. Okres ten jest zbliżony
do okresu obrotu planety wynoszącego 243 dni ziemskich, przy czym co najdziwniejsze
Wenus obraca się w przeciwnym kierunku niż Ziemia, ze wschodu na zachód.
Na Wenus panują zaiste piekielne warunki. Temperatura na jej
powierzchni przekracza 460 o. Spowodowane jest to wyraźnym efektem
cieplarnianym, powstałym na skutek ogromnej ilości dwutlenku węgla w
atmosferze, który zatrzymuje promieniowanie słoneczne, wspomagając ogrzewanie
planety. Ciśnienie atmosferyczne jest ponad stukrotnie większe niż na Ziemi.
Powierzchnię Wenus przysłania szczelna powłoka chmur, chmur kwasu siarkowego.
Kwas powstał prawdopodobnie z dwutlenku siarki wyrzuconego podczas wybuchów
wulkanów. Chmury te doskonale odbijają światło słoneczne i dlatego Wenus
"świeci" tak jasno na naszym niebie (do -4,7m).
Od lat sześćdziesiątych prowadzone były systematyczne obserwacje Wenus
za pomocą rożnego typu sond. Począwszy od 1961 r., w którym to były Związek
Radziecki wysłał pierwszą sondę z serii Wenera, do Wenery 16 w 1983 r., oraz
sond Wega I i Wega II w 1984 r. Stany Zjednoczone wysłały sondy Mariner 2, 5,
10 oraz w 1978 r. dwa statki Pionier i Magellana w 1990 r. Wszystkie
dostarczyły nam wielu cennych informacji o tej planecie.
Mars - czerwona planeta
Mars - czwarta w kolejności od Słońca planeta Układu Słonecznego - jest
drugim, najbliższym sąsiadem Ziemi. Co 26 miesięcy, kiedy to zarówno Ziemia jak
i Mars znajdują się w opozycji , obie planety zbliżają się do siebie na
odległość 56 milionów km. Mars porusza się po eliptycznej orbicie w średniej
odległości od naszej gwiazdy dziennej wynoszącej 228 mln. km (tj. 1,5 raza
dalej niż Ziemia), dokonując pełnego obiegu w ciągu 687 dni. Średnica równika
globu marsjańskiego wynosi 6794 km, jest więc prawie dwukrotnie mniejsza od
średnicy naszej planety. Masa tego ciała niebieskiego stanowi zaledwie 1/10
masy Ziemi, a co się z tym wiąże, siła ciążenia na jego powierzchni jest 2,5
raza mniejsza niż na naszej planecie. Fakt ten nie pozostaje oczywiście bez
wpływu na gęstość marsjańskiej atmosfery, która jest niemal stukrotnie rzadsza
od ziemskiej, a głównym jej składnikiem jest dwutlenek węgla (95%). Ponadto
zawiera ona ok. 3% azotu, 1,5% argonu oraz znikome ilości tlenu (0,3%)i pary
wodnej (ok. 0,1%). Mars jest pod pewnymi względami podobny do Ziemi. Doba na
Marsie jest tylko o 40 minut dłuższa niż na ziemska. Natomiast oś obrotu
"Czerwonej Planety" jest nachylona do płaszczyzny jej orbity pod
kątem 66o, a więc zaledwie o 0,5o mniejszym niż to ma miejsce w przypadku
Ziemi. Powyższe fakty powodują, że pory roku na Marsie mają podobny przebieg
jak na naszej planecie, z tą tylko różnicą, iż marsjańskie są prawie dwukrotnie
dłuższe. Na Marsie nie ma oceanów, toteż cała jego powierzchnia szybko reaguje
na zmiany temperatury. Pomiary temperatury przeprowadzone przez sądy kosmiczne
wykazały, że po stronie dziennej, może ona w niektórych rejonach dochodzić do
30oC, zaś po zapadnięciu zmroku spada do około -90oC, a do -133oC na biegunie
podczas zimy. Powierzchnia planety składa się w 2/3 z krzemu i żelaza, a
koncentracja siarki jest ponad 100 razy większa niż na Ziemi. Czerwone zabarwienie
piasku pochodzi od tlenku żelaza oraz innych związków m.in. siarczku żelaza.
W roku 1877 amerykański astronom Asaph Hall odkrył dwa naturalne
satelity Marsa, którym nadał nazwy: Phobos (Trwoga) i Deimos (Strach). Oba
księżyce są niewielkimi ciałami o wyraźnie wydłużonym kształcie. Phobos posiada
wymiary 27 x 21 km, zaś Deimos 15 x 12 km. Phobos obiega "Czerwoną
Planetę" w czasie 7 godzin i 40 minut, czyli znacznie szybciej niż obraca
się wokół własnej osi. Natomiast Deimos porusza się po znacznie dalszej
orbicie, dokonując pełnego obiegu w ciągu 30 godzin i 18 minut. Przypuszcza
się, że Phobos i Deimos były kiedyś dwiema niewielkimi planetoidami, które
zbliżyły się zbytnio do "Czerwonej Planety" i zostały przechwycone
przez jej siły grawitacyjne.
Pierwszą sondą, która została wysłana w kierunku Marsa była,
wystrzelona w 1971 r. amerykańska sonda Mariner 9. Krążąc na orbicie przesłała
na Ziemię setki zdjęć ukazujących nawet obiekty o rozmiarach do 100 m. Pięć lat
później wysłane przez amerykańskich uczonych dwie bliźniacze sondy Viking 1 i
Viking 2 wylądowały na powierzchni Marsa. Orbitery sond Viking zarejestrowały
występowanie na tej planecie kilku wulkanów tarczowych, z których największy -
noszący nazwę Olympus Mons - posiada u podstawy średnicę 600 km, zaś jego
szczyt wznosi się na wysokość 26 km ponad średni poziom planety, oraz Valles
Marineris - układu wielkich kanionów znajdujących się w pobliżu równika,
mających znacznie ponad 5000 km długości; głębokość kanionów wynosi ok. 7 km.
Były Związek Radziecki również wysłał kilka sond, z których trzy: Mars 2 (27 XI
1971), Mars 3 (2 XII 1971) i Mars 6 (12 III 1974) wylądowały na Marsie. O
godzinie 18:56 4 lipca 1997 roku wysłana przez NASA 2 grudnia 1996 roku sonda
Mars Pathfinder wylądowała na "Czerwonej Planecie". We wrześniu tego
roku na orbitę okołomarsjańską weszła sonda Mars Global Surveyor. Obie misje
miały na celu dostarczenie danych potrzebnych do przygotowania projektu
załogowej wyprawy na Marsa.
Jowisz - władca planet
Jowisz jest największą planetą Układu Słonecznego. Skupia w sobie około
71% materii orbitującej wokół Słońca. Jest to olbrzymia kula gazu o średnicy
142984 km masie 318 razy większej od masy Ziemi. Przypuszcza się, że posiada
centralne skalista jądro o średnicy ok. 30000 km, składające się głównie żelaza
i krzemianów. Jądro otacza sfera wodoru w postaci metalicznej (najgłębiej),
ciekłej i gazowej (na zewnątrz). Tą ostatnią możemy oglądać z Ziemi. Oglądając
Jowisza nawet przez niewielką lunetę możemy spostrzec wyraźne spłaszczenie na
biegunach. Kształt ten wynika głównie z płynnego składu planety, oraz szybkiego
obrotu wokół własnej osi (doba na Jowiszu trwa tylko 9,841 godz.; rok 11,8 lat
ziemskich). Atmosfera jowiszowa posiada wiele cech wskazujących na silną
cyrkulację w jej zewnętrznych warstwach. Związane jest to z różnymi
prędkościami obrotu. Na równiku cyrkulacja jest najszybsza, a na biegunach
najwolniejsza. Czasami powstają w atmosferze ogromne plamy, przypominające swym
kształtem cyklon. Przykładem może być to tzw. Wielka Czerwona Plama, którą po
raz pierwszy zaobserwowano w latach pięćdziesiątych XVII w. Plama obraca się w
kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara z okresem ok. 6 dni. Obecnie ma
26200 km długości i 13800 km szerokości. Podejrzewa się, że plama ta jest wielkim
antycyklonem,; wystaje ona 8 km ponad otaczające ją chmury. Naukowcy sądzą, że
czerwony kolor spowodowany jest obecnością fosforu, który wydobywa się razem z
poruszającą się od dołu ku górze materią w postaci fosfowodoru (PH3), który
rozkłada się wydzielając czerwony fosfor. Jowisz posiada 16 naturalnych
satelitów, z których największe cztery (Io, Europa, Ganimedes, Kalisto)
zaobserwował po raz pierwszy przez swoją lunetę Galileusz. Io, orbitująca w
średniej odległości 421600 km od środka planety jest najbardziej interesująca.
Obiega ona Jowisza w płaszczyźnie równikowej w ciągu 1,77 dnia. Podlega ciągłym
oddziaływaniom grawitacyjnym, które powodują podgrzewanie jej wnętrza.
Rezultatem tego jest jej olbrzymia aktywność wulkaniczna. Wybuchy wulkanów na
Io wyrzucają siarkę i inne substancje chemiczne. Część tego materiału pozostaje
jako ślad wzdłuż orbity Jowisza. Następnym satelitą jest Europa okrążająca
Jowisza co 3,55 dnia. Jej Euroerzchnia wolna od kraterów uderzeniowych,
całkowicie pokryta jest lodem. Za ziejpą w odległości 2,5 raza większej od
Jowisza niż Io znajduje się największy z księżyców - Ganimedes. Jest to stary
satelita, z powierzchnią niegdyś silnie bombardowaną przez meteoryty, która
później zlodowaciała. Najbardziej oddalona od Jowisza jest Kalisto. Z wyglądu i
wielkości przypomina Ganimedesa. Jej powierzchnia usiana jest kraterami różnej
wielkości. Na uwagę zasługuje tu tzw. Basen Valhalla, kolisty obszar o średnicy
około 600 km, powstały prawdopodobnie na skutek zderzenia z asteroidą.
Do 7 grudnia 1995 roku, kiedy to wysłana przez NASA sonda kosmiczna
Galileo stała się pierwszym sztucznym satelitą Jowisza, wszelkie dane o tej
planecie opierały się wyłącznie na informacjach dostarczonych przez sądy
Voyager. Wysłany przez sondę Galileo próbnik atmosferyczny dostarczył nam wielu
interesujących danych dotyczących składu chemicznego atmosfery Jowisza,
panujących tam warunków i ruchów mas gazów.
Saturn - świat pierścieni
Saturn jest chyba najpiękniejszą planetą w Układzie Słonecznym.
Rozmiarem ustępuje tylko Jowiszowi. Saturn należy do rodziny gazowych olbrzymów
(średnica na równiku 120536 km). Jego układ pierścieni, jest największy i
najbardziej widowiskowy. Gęstość Saturna jest bardzo mała, zaledwie 0,69
gęstości wody. Naukowcy wnioskują z przeprowadzonych obliczeń, że Saturn
posiada centralne, skaliste jądro, które otacza warstwa metalicznego wodoru,
wokół którego zaś skupia się reszta materii Saturna w postaci wodoru i helu w
stanie gazowym. Dzięki szybkiemu obrotowi wokół własnej osi (10,233 godz.) i
mniejszej masie (95,181 masy Ziemi), niż w przypadku Jowisza, Saturn jest
najbardziej spłaszczoną planetą okrążającą Słońce.
Pierścienie są najbardziej charakterystycznym tworem Saturna. Ich
grubość nie przekracza 1km, a powstanie jest ciągle zagadką. Po raz pierwszy
zobaczył je włoski astronom Galileo Galilei w lipcu 1610 r.
Dokonane podczas przelotu sond Voyager zdjęcia, dostarczyły naukowcom
wiele interesujących danych, o charakterze i budowie zarówno planety i jej
pierścieni, jak i jej satelitów (przynajmniej 22). Większość z nich to tzw.
Satelity pasterskie, ze średnicą nie przekraczającą 400 km, które utrzymują i
nie pozwalają rozproszyć się materii pierścieni. Największym satelitą tej
planety, jest Tytan o średnicy 5150 km. Jest on na tyle duży, że posiada
atmosferę. Atmosferę na tyle gęstą, że przesłania ona całkowicie jego
powierzchnię. W październiku bieżącego roku w kierunku Saturna została
wystrzelona sonda Cassini, której zadaniem będzie dokładne zbadanie atmosfery
Tytana.
Uran - niebieski, zimny i daleki
W 1781 roku angielski astronom William Herschel odkrył siódmą planetę
Układu Słonecznego - Urana. Jest on kolejnym gazowym olbrzymem (średnica na
równiku 51118 km; masa 14,531 masy Ziemi). Okrąża Słońce w średniej odległości
2,87 miliarda km, raz na 84 lata. Jest on dosyć osobliwym przypadkiem. Jego oś
obrotu leży prawie dokładnie w płaszczyźnie orbity, odchylona od niej tylko o
8?. Powoduje to, że Uran okrążając Słońce "toczy się" (jeden obrót
trwa 17,9 godz.). Uważa się, iż planeta ta posiada skaliste jądro, otoczone
płaszczem złożonym z lodów wody, amoniaku i metanu. Atmosfera natomiast składa
się głównie z helu, wodoru i metanu, który to absorbując część czerwoną widma
słonecznego, powoduje niebieskie zabarwienie tarczy planety. Uran, podobnie jak
Jowisz posiada pasmo cienkich pierścieni, które składają się z mikroskopijnych
okruchów materii. Jego pierścienie są zbyt małe, aby je dostrzec z Ziemi. Wiele
z nich posiada średnicę liczoną w metrach a nawet centymetrach. Uranowi
towarzyszy piętnaście satelitów, z których tylko pięć ma dość duże rozmiary.
Licząc od najbliższego planety, to: Miranda, Ariel, Umbriel, Titania i
najdalszy Oberon.
Większość danych dotyczące tej planety pochodzą z sondy Voyager 2,
która jako jedyna przeleciała w pobliżu Urana.
Neptun i Pluton - granice Układu Słonecznego
Po odkryciu Urana naukowcy zauważyli nieregularności w orbicie Urana.
Podejrzewali istnienie następnej planety. I rzeczywiście po długich
obserwacjach i żmudnych obliczeniach 23 września 1846 po raz pierwszy
zaobserwował Neptuna, krążącego w średniej odległości 4,49 miliarda kilometrów
od Słońca, niemiecki astronom Johann Gottfried Galleo. Pod wieloma względami
Neptun jest bardzo podobny do Urana. Trochę mniejszy (średnica na równiku 49528
km) o masie ponad 17 razy większej od masy Ziemi. Jego gęstość wynosi 1,64
gęstości wody. Ze względu na gigantyczną odległość od Słońca, rok na Neptunie
trwa ponad 164,7 roku ziemskiego. Natomiast okres obrotu wokół własnej osi
równa się 19,2 godz. Posiada on jak wszystkie gazowe olbrzymy skaliste jądro,
otoczone lodowym płaszczem wody, amoniaku i metanu. Jego atmosfera, tak jak i w
przypadku Urana składa się z wodoru, helu i metanu i jest również koloru
niebieskiego. Posiada on także układ pierścieni (trzech). Neptunowi towarzyszy
osiem satelitów, z tego dwa największe to Tryton i Nereida.
Sonda Voyager 2 dostarczyła wielu zaskakujących danych, spośród których
najbardziej interesujące okazały się dane dotyczące układu chmur na Neptunie.
Okazało się, iż posiada on długowieczną, niebieską plamę, nazwaną Wielką Ciemną
Plamą, o wymiarach 14000 km (wschód-zachód) na 6667 km (północ-południe).
Po odkryciu Neptuna naukowcy dalej zastanawiali się nad
nieregularnością ruchów tej planety i Urana. Długoletnie obserwacje mające na
celu wyjaśnienie tego zjawiska doprowadziły do odkrycia w 1930 roku przez
amerykańskiego astronoma Clyde`a Tombaugh karłowatej planety - Plutona. Jego
średnica wynosi 2300 km, a masa zaledwie 0,0022 masy Ziemi. Okrąża on Słońce
raz na 248,54 roku ziemskiego, po najbardziej nietypowej orbicie. Orbita
Plutona ma bardzo duży mimośród i chociaż jego średnia odległość od Słońca
wynosi 5,913 miliarda km, to jednak czasami zbliża się on na tyle, iż znajduje
się wewnątrz orbity Neptuna. Naukowcy uważają, że Pluton nie jest planetą, lecz
oderwanym od macierzystej planety satelitą. Co ciekawe posiada on własnego
satelitę, Charona, który został odkryty w 1978 roku przez Jamesa Christy`ego.
Ziemia i Księżyc - układ podwójny?
Nie będę tutaj rozpisywał się, charakteryzując naszą rodzimą planetę,
uważam bowiem, iż każdy z nas wie o niej wystarczająco dużo, chociażby z lekcji
geografii. Skupię się tyko na naszym najbliższym sąsiedzie, Księżycu.
Księżyc jest naturalnym towarzyszem naszej planety. Do jego obserwacji
nie potrzeba żadnych specjalnych instrumentów. Wystarczy spojrzeć na niego
gołym okiem. Dzięki użyciu zwykłej lornetki możemy zaobserwować na jego
powierzchni sporą ilość szczegółów. Jak wszystkie planety i satelity świeci on
tylko światłem odbitym. Okrążając Ziemię w ciągu 27,3 doby, Księżyc ukazuje nam
swoje kolejne fazy. Długość pełnego cyklu faz wynosi 29,5 doby (miesiąc
synodyczny). Różnica pomiędzy miesiącem synodycznym, a pełnym okręgiem
zatoczonym przez Księżyc na tle gwiazd wynika z ruchu Ziemi dookoła Słońca.
Układ Ziemia-Księżyc nie bez powodu nazywany jest przez wielu naukowców
podwójnym układem planetarnym. Masa Ziemi jest tylko 81 razy większa od masy
Księżyca, gdy np. Jowisz jest ponad 12000 razy cięższy od swojego
najmasywniejszego satelity, Saturn 4000 razy od olbrzymiego Tytana, a Uran
28000 razy od Oberona. Najwyraźniej układ Ziemi i Księżyca jest nietypowy.
Badania przeprowadzone zarówno przez sondy jak i załogowe misje
wskazują na to, iż nasz satelita (???) ma centralne jądro o średnicy ok. 600
zbudowane z częściowo stopionych skał, otoczone jądrem zewnętrznym grubości 350
km. Księżycowy płaszcz i skorupa mają razem średnicę 1070 km.
Planetoidy - kosmiczny rumosz
Planetoidy często zwane także asteroidami, są małymi odłamami skalnymi
przypominającymi swoim kształtem i rozmiarami księżyce Marsa (Phobos`a i
Deimos`a). Ich średnice rzadko przekraczają 200 km. Największe z nich to: Ceres
o średnicy ok. 1000 km, Pallas (600km) i Westa (550km). Do tej pory odkryto już
kilka tysięcy asteroid. Większość z nich krąży pomiędzy orbitą Marsa a Jowisza,
są również dwie inne grupy planetoid zgrupowane po obu stronach Jowisza, tzw.
Trojanie.
Komety - przybysze z głębi kosmosu
Komety to jedne z najbardziej interesujących składników Układu
Słonecznego. Są to bryły lodu, o średnicy do kilkunastu km.
"Podróżując" po orbitach o dużym mimośrodzie, wraz ze zbliżaniem się
do Słońca lód w nich zawarty zaczyna się topić i w postaci pary uciekać w
kosmos. Na skutek działania wiatru słonecznego gazy zostają spychane w kierunku
od Słońca, tworząc wspaniałe warkocze. Każda kometa posiada dwa ogony: jeden
złożony z pyłu, a drugi ze zjonizowanego gazu - plazmy. Do najsłynniejszych
komet, należy znana nam wszystkim kometa Halleya, okrążająca Słońce raz na 76
lat. Ostatni raz przeleciała w pobliżu Ziemi w 1986 roku. Jej ponownej wizyty
spodziewamy się dopiero w 2061 roku. Podczas jej ostatniego przelotu sonda
Giotto zbliżyła się do niej dostarczając na Ziemię wielu ciekawych danych,
m.in. dowiedzieliśmy się, że poza jak oczekiwano węglem, żelazem, wapniem,
krzemem, magnezem, potasem i tlenem jądro komety składa się również z wodoru,
azotu i wielu związków organicznych. Ostatnie lata "obfitowały w komety".
W 1996 roku na niebie pojawiła się kometa Hyakutake, następnie niecały rok
później ukazała nam się kometa Hale-Bopp, jednogłośnie nazwana przez astronomów
kometą stulecia. Była jedną z najlepiej widocznych i najbardziej efektownych
komet jakie zaobserwowano.
* - Diagram H-R został sporządzony przez Duńczyka Ejnar`a Hertzsprung`a
i amerykanina Henry`ego Russel`a. Odkryli oni, iż temperatura (typ widmowy) i
prawdziwa jasność (jasność absolutna) gwiazdy są ze sobą ściśle związane.
Diagram przedstawia zależność pomiędzy tymi dwoma wartościami. Większość gwiazd
zgrupowana jest na pasie biegnącym od lewego górnego rogu do prawego dolnego,
tzw. ciąg główny. Są to gwiazdy o wielkości zbliżonej do Słońca. Świecą one
spokojnie przez cały okres swojego życia. Słońce znajduje się mniej więcej w
środku tego wykresu. Powyżej umieszczone są gwiazdy gorące i co za tym idzie
jasne, poniżej zimne, mające jasność równą ułamkowi jasności Słońca. |