Ocena brak

Układ planetarny Słońca

Autor /Machabeusz123 Dodano /05.06.2013

Pod pojęciem Układu Słonecznego rozumiemy Słońce i wszystkie ciała kosmiczne, które poruszają się w jego polu grawitacyjnym. Skupia ono w swej objętości aż 99,86696 masy całego układu. Na inne obiekty przypada zaledwie 0,134%, z czego najwięcej zajmują planety (ponad 0,133%), potem idą komety (0,0003%), a trzecie miejsce zajmują księżyce (0,00004%). Na plenetoidy wypada tylko jedna dziesięciomilionowa część Układu Słonecznego, liczba zaś określająca procent masy meteo-roidów i pyłu międzyplanetarnego miałaby 11 zer po przecinku.

Ruchami wszystkich ciał Układu Słonecznego rządzi prawo powszechnego ciążenia i wypływające z niego trzy sławne prawa Jana Keplera. Podlegają mu zresztą nie tylko ciała naturalne, ale także obiekty stworzone przez człowieka (sztuczne satelity Ziemi, statki i sondy kosmiczne). Opisem tego ruchu zajmuje się specjalny dział astronomii, zwany mechaniką nieba. Posługuje się ona odpowiednią terminologią, o której warto wspomnieć.

A więc znajdujący się najbliżej Słońca punkt orbity nazywa się peryhelium, a najbardziej od niego oddalony - aphęlium, natomiast wielkości określające położenie orbity w przestrzeni, jej rozmiary i kształt noszą nazwę elementów orbity. Znając je można obliczyć położenie planety w dowolnym momencie czasu, wykorzystując w tym celu wspomniane prawa Keplera.

Pod względem ruchu system planetarny Słońca charakteryzują następujące cechy:

1.    Wszystkie planety obiegają Słońce w jednym i tym samym kierunku.

2.    Wszystkie planety (oprócz Wenus, Urana i prawdopodobnie Plutona) obracają się wokół swych osi w tym samym kierunku, w którym obiegają Słońce.

3.    Orbity wszystkich planet (za wyjątkiem Merkurego i Plutona) mają bardzo małe mimo-środy, a więc kształtem niewiele różnią się od kół.

4.    Orbity wszystkich planet (oprócz Merkurego i Plutona) leżą prawie w jednej płaszczyźnie, nieznacznie tylko nachylonej względem płaszczyzny równika słonecznego.

5.    Słońce obraca się wokół swej osi w tym samym kierunku, w którym poruszają się obiegające je planety.

6.    Większość księżyców porusza się po orbitach

o kształcie zbliżonym do kół.

7.    Większość księżyców obiega macierzyste planety w tym samym kierunku, w którym one obiegają Słońce.

8.    Orbity księżyców są przeważnie nieznacznie tylko nachylone względem płaszczyzny równików macierzystych planet.

Według masy, wielkości i gęstości planety dzielą się wyraźnie na dwie odrębne grupy. Do pierwszej, zwanej grupą ziemską, zaliczamy Merkurego, Wenus, Ziemię, Marsa. Tworzą ją więc planety o stosunkowo małych masach i niewielkich rozmiarach, ale za to dużych gęstościach. Do drugiej zaliczany jest Jowisz, Saturn, Uran i Neptun. Są to dla odmiany planety o bardzo dużych masach i rozmiarach, lecz o małych gęstościach. Na przykład średnia gęstość Jowisza wynosi zaledwie 0,24 średniej gęstości Ziemi, a średnia gęstość Saturna jest nawet mniejsza od gęstości wody. Mimo to na planety grupy jowiszowej przypada aż 99,3% masy planet naszego Układu Słonecznego, z czego można by zbudować 447,9 globów tej wielkości co Ziemia. A zatem planety ziemskiej grupy w sumie skupiają w swych objętościach zaledwie 0,7% ogólnej masy wszystkich planet.

Wszystkie planety są ciałami zimnymi, świecącymi jedynie odbitym blaskiem słonecznym. Ich blask na ziemskim niebie zależny więc jest nie tylko od odległości od Ziemi, ale i od odległości od Słońca. Ważną rolę odgrywa w tym przypadku również rzeźba powierzchni planety i rodzaj materii, z której jest ona utworzona. Gdy planeta posiada atmosferę o odpowiedniej gęstości, światło słoneczne odbija się od jej zewnętrznych warstw. W tym przypadku blask planety w dużym stopniu uzależniony jest od składu chemicznego otoczki gazowej.

Dokoła 6 planet Układu Słonecznego krążą księżyce, które także swój blask zawdzięczają odbitemu światłu słonecznemu. Najwięcej, bo aż 23 księżyce odkryto przy Saturnie. Drugie miejsce pod tym względem zajmuje Jowisz z 16 księżycami, trzecie zaś Uran-z 15 księżycami. Naptun ma 3 księżyce, Mars - 2, a Ziemia i Pluton po jednym. Dotychczas nie odkryto księżyców przy Merkurym i Wenus, które ich zapewne nie mają. Gdyby istniały, musiałyby mieć bardzo małe rozmiary, skoro dotąd nie zostały dostrzeżone. Jednak na ostateczne rozwiązanie zagadki musimy jeszcze poczekać. Przecież księżyc Plutona odkryto niedawno, i to jedynie jako narośl pojawiającą się okresowo na tarczy planety. Oddzielnie go nie widać, gdyż układ Plutona znajduje się tak daleko od Ziemi, że światło - poruszające się przecież z prędkością około 300 tys. km/s-na przebycie tej drogi zużywa od 4 do 7 h. Toteż sama planeta jest z trudem widoczna, i to jedynie przez większe teleskopy.

Pluton jest najdalszą znaną planetą i dlatego jego orbitę traktuje się jako granicę Układu Słonecznego. Jeżeli jednak weźmiemy pod uwagę nie tylko planety, lecz także i drobne ciała, takie jak na przykład komety, wówczas granicę naszego systemu planetarnego trzeba umieścić znacznie dalej od Słońca. Nie ma zresztą pewności, czy Pluton jest rzeczywiście najdalszą planetą. Astronomowie nie wykluczają bowiem możliwości istnienia przynajmniej jeszcze jednej planety, poruszającej się poza jego orbitą. Za istnieniem jej przemawia wiele faktów, głównie zaś niewielkie odchylenia w ruchu Urana, czego nie daje się wyjaśnić zaburzającym oddziaływaniem Neptuna i Plutona.

Odległości planet od Słońca wzrastają w zadziwiająco prawidłowy sposób. Zauważyli to już w XVIII wieku uczeni niemieccy Johann K. Titius (1729-1796) i Johann E. Bode (1747-1826), którzy stosunki odległościowe w naszym systemie planetarnym ujęli w odpowiednią regułę, zwaną dziś regułą Titiusa-Bodego. Zgodnie z nią średnie odległości planet od Słońca, wyrażone w jednostkach astronomicznych, spełniają następującą zależność:

a = 0,4+0,3 n,

gdzie a oznacza odległość danej planety od Słońca, a n liczby przybierające dla kolejnych planet takie oto wartości: 0, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 i 128. Obliczone w oparciu o powyższą zasadę odległości planet od Słońca są bardzo zbliżone do odległości rzeczywistych.

Z nieznanych powodów orbita Neptuna nie spełnia reguły Titiusa-Bodego. Natomiast zgodnie z nią między Marsem a Jowiszem powinna krążyć planeta, której średnia odległość od Słońca byłaby równa 2,8 jednostki astronomicznej. Faktycznie zaś porusza się tam tysiące drobnych ciał, zwanych planetoidami lub asteroidami. Niegdyś sądzono, iż są to resztki planety, która z nieznanych powodów rozpadła się na drobne kawałki. Dziś jednak niektórzy astronomowie odrzucają powyższą hipotezę, uważając planetoidy za pierwotne tworzywo, z którego przed miliardami lat powstawały planety.

Widocznie między Marsem a Jowiszem tworzywa tego było za mało, by mogła się tam narodzić planeta.

Resztkami pierwotnego tworzywa planetarnego są prawdopodobnie także komety, obiegające Słońce po bardzo wydłużonych orbitach. Składają się one z luźnych okruchów skalnych, skutych wodnym lodem, zamarzłym amoniakiem i metanem. W czasie zbliżania do Słońca zamarzła materia pod wpływem ciepła paruje i kometa otacza się rozległą otoczką gazową, a umykające z niej gazy i cząstki pyłu tworzą długi, wspaniały warkocz. Przy każdym więc powrocie do Słońca ubywa lodu wiążącego bryłki skalne, skutkiem czego są one coraz luźniej z sobą związane, a w końcu kometa rozpada się na tysiące drobnych ciał, zwanych meteoroidami. Ich roje poruszają się po pierwotnej orbicie, gdy zaś zbliżą się do naszej planety na niewielką odległość, wówczas spadają na nią i wtedy na niebie obserwujemy deszcz meteorytów. Wpadające bowiem do ziemskiej atmosfery bryłki materii rozgrzewają się na skutek tarcia o cząstki powietrza, dając zjawisko gwiazd spadających.

W przestrzeni międzyplanetarnej znajdują się również pojedyncze okruchy skalne, okrążające Słońce po eliptycznych orbitach. One także zbliżają się do Ziemi i wpadają w jej atmosferę. Mniejsze bryły spalają się w niej całkowicie, większe jednak tylko obtapiają i w takiej postaci spadają na powierzchnię naszej planety. Te spadłe z nieba kamienie nazywamy meteorytami. Do niedawna była to jedyna materia kosmiczna, którą można było poddawać badaniom laboratoryjnym.

Podobne prace

Do góry