Ocena brak

Trzy najdalsze planety

Autor /Machabeusz123 Dodano /05.06.2013

Prawie do końca XVIII stulecia astronomowie byli niemal pewni, że Saturn jest najdalszą planetą Układu Słonecznego. Jakież więc było zaskoczenie, gdy w roku 1781 astronom angielski Frede-rick William Herschel odkrył jeszcze dalszą planetę, której dano imię mitologicznego boga niebios - Urana. Okazała' się ona znacznie mniejsza od Jowisza i Saturna, ale dużo większa od Ziemi i pozostałych planet. Znajduje się jednak bardzo daleko od nas i dlatego nawet przez duże teleskopy nie widać na niej prawie żadnych szczegółów. A zresztą z Ziemi możemy obserwować jedynie zewnętrzne warstwy jej gęstej atmosfery, składającej się głównie z wodoru i pewnej domieszki metanu.

Obserwacje wykazały, że glob Urana jest silnie spłaszczony, co wiąże się z jego szybkim ruchem obrotowym. Ruch ten ma jednak zupełnie odmienny charakter niż ruch poznanych dotychczas planet, u których nachylenia równików względem "płaszczyzn ich orbit są niewielkie, toteż biegną one po swych orbitach jak wirujące bąki, podczas gdy Uran toczy się po orbicie niczym beczka. Jego równik jest bowiem nachylony niemal prostopadle do płaszczyzny orbity, skutkiem czego planeta zwraca ku nam zarówno obszary równikowe, jak i swe bieguny. Z tego też powodu na Uranie występuje osobliwy rozkład stref klimatycznych, gdyż jego koła podbiegunowe leżą bliżej równika niż zwrotniki, które dla odmiany znajdują się blisko biegunów. W związku z tym bardzo ciekawie zachowuje się Słońce na tamtejszym firmamencie: może ono przecież świecić w zenicie nie tylko nad obszarami równikowymi, ale i nad okolicami podbiegunowymi.

Na skutek niezwykłego nachylenia osi rotacyjnej Urana obserwujemy jeszcze inne ciekawe zjawisko. Orbity jego księżyców leżą bowiem w płaszczyźnie równika macierzystej planety, toteż w tym czasie, kiedy zwraca ona ku nam jeden ze swych biegunów, księżyce zataczają dokoła niej rozległe kręgi. Natomiast w okresie, gdy glob Urana obserwujemy z boku, księżyce oscylują jedynie wokół niego. Odbywa się to jednak nie w kierunku wschód - zachód, jak to ma miejsce w przypadku księżyców innych planet, ale w kierunku północ-południe. Jest to skutek odpowiedniego położenia w przestrzeni ich orbit, usytuowanych prostopadle do płaszczyzny orbity Urana.

Warto wreszcie wspomnieć o odkrytych niedawno pierścieniach Urana, również obiegających go w płaszczyźnie równika. Długo ukrywały się one przed nami, ponieważ są o wiele słabsze od pierścieni Saturna i dlatego bezpośrednio z Ziemi nie można ich dostrzec. Swą obecność zdradziły pośrednio, osłabiając blask jednej z gwiazd konstelacji Wagi, którą Uran przesuwając się po nieboskłonie zakrył na krótko 10 marca 1977 roku. Szczegółowa analiza przebiegu tego zjawiska doprowadziła astronomów amerykańskich do wniosku, że planeta posiada pięć cienkich pierścieni.

Dokładniej można się było im przyjrzeć dopiero 24 stycznia 1986 roku, kiedy do Urana zbliżyła się sonda kosmiczna „Voyager-2”. Przekonaliśmy się wówczas, że jest ich dziesięć, a właściwie mamy tu do czynienia z całym systemem pierścieni, przypominającym system pierścieni Saturna. Lecz nie jest to jedyne podobieństwo między obu planetami, stwierdzono bowiem ponad wszelką wątpliwość, iż głównymi składnikami zewnętrznych warstw atmosfery Urana są wodór i hel i że na skutek jego szybkiej rotacji (planeta obraca się wokół osi raz na około 16,8 godziny) tamtejsze chmury też układają się w pasy. A co więcej - zgodnie z oczekiwaniami - Uran ma również silne pole magnetyczne. Jest otoczony rozległą magnetosferą, której promień wynosi około 18 promieni planety. Oś magnetyczna Urana leży prawie w płaszczyźnie jego równika.

Nie tylko Jowisz i Saturn, ale i Uran ma liczną gromadę księżyców. Jest ich aż 15; 5 największych znano już od dawna, 10 pozostałych odkryto za pomocą „Voyagera-2”. Te ostatnie są niewielkimi ciałami, mają zaledwie od 24 do 145 km średnicy i okrążają planetę w odległości od 49 300 km do 85 390 km. Rozmiarami różnią się więc znacznie od pięciu dużych księżyców Urana, na powierzchni których odkryto liczne kratery meteorytowe, podłużne doliny i wiele innych formacji topograficznych. Dowodzą one o długotrwałej i złożonej ewolucji tych księżyców.

Uran od samego początku sprawia astronomom podobnie „przyjemne” niespodzianki. Przecież w niedługim czasie po jego odkryciu stwierdzono z niedowierzaniem, iż wiele razy był przedtem obserwowany, ale uważano go wówczas za jedną z gwiazd stałych. Obserwacje te jednak z powodzeniem wykorzystano do obliczenia orbity Urana i otrzymano tak dokładny wynik, jaki byłby możliwy do osiągnięcia dopiero po latach obserwacji.

Nowo odkrytą planetę nazwano Plutonem, i to z dwóch różnych powodów: po pierwsze - dwie początkowe litery tej nazwy są inicjałami Perci-vala Lowella, a po drugie - Pluton to przydomek Hadesa, mitologicznego władcy krainy wiecznej ciemności, podziemi. Nazwa doskonale więc pasuje do planety, która krąży na peryferiach Układu Słonecznego i otrzymuje od Słońca około 1600 razy mniej światła niż glob ziemski. Jej prowizoryczną orbitę już w 1930 roku obliczył polski astronom Tadeusz Banachiewicz (1882-1954). Okazało się wówczas, że z grubsza jest ona zgodna z przewidzianą przez Lowella orbitą. A jednak odkrycie Plutona-jak się zdaje-było tylko dziełem przypadku.

Nasze wiadomości o Plutonie są na razie bardzo skąpe. Znajduje się on bowiem tak daleko od Ziemi, że nawet przez wielkie teleskopy widoczny jest jako świetlny punkt. Toteż do niedawna nie znaliśmy nawet masy Plutona ani też jego średnicy. Sytuacja uległa pewnej poprawie dopiero w roku 1978, kiedy to astronom amerykański James W. Christy stwierdził, iż planetę tę w odległości około 20 000 km okrąża księżyc, który nazwano Charonem. Dzięki temu można było wreszcie obliczyć masę Plutona, a nie jest to wcale błahy problem, ponieważ wiąże się z zagadnieniem, czy na podstawie obserwowanych nieregularności w ruchach Urana i Neptuna można było obliczyć orbitę dziewiątej planety i wyznaczyć jej przybliżoną pozycję na niebie. Wydawało się to całkiem naturalne, gdyż sądzono, iż masa Plutona jest w przybliżeniu równa masie Ziemi. Tymczasem najnowsze obliczenia, oparte na perturbacjach w ruchu Charona, dają wartości o dwa rzędy niższe. Krótko mówiąc-masa Plutona jest dużo mniejsza, niż dotąd przyjmowano, i wobec tego należy szukać innej przyczyny obserwowanych nieregularności w ruchach Urana i Neptuna. W każdym razie nie można tego tłumaczyć oddziaływaniem grawitacyjnym układu Pluton - Charon.

Jaka zatem jest przyczyna obserwowanych nieregularności w ruchach Urana i Neptuna? Niektórzy tłumaczą to oddziaływaniem grawitacyjnym nieznanej planety, która okrąża Słońce znacznie dalej niż Pluton i dlatego jest tak trudna do wykrycia. Wprawdzie winna ona sygnalizować nam swą obecność oddziaływaniem grawitacyjnym na ruchy Neptuna i Plutona, co w dużym stopniu mogłoby ułatwić jej odszukanie na niebie. Ponieważ orbity wymienionych planet są za słabo zbadane, nie mogą nam zdradzić istnienia planety pozaplutonowej. Jedyna nadzieja w kometach, które zapędzają się daleko za orbitę Plutona i na których ruch nieznana planeta może mieć duży wpływ. Na tej właśnie podstawie astronom amerykański J. L. Brady doszedł do wniosku, że powinna ona krążyć w odległości około 9000 min km od Słońca, dokonując pełnego obiegu dokoła niego raz na około 460 lat. Ma ona mieć dość duże rozmiary, toteż winna świecić na tyle jasno, by można ją było dostrzec przez współczesne teleskopy.

Niestety, podjęte przez astronomów angielskich i amerykańskich w roku 1972 próby odszukania planety pozaplutonowej zakończyły się niepowodzeniem. Nie znaczy to jednak wcale, że planety tej w ogóle nie ma. Może przecież mieć mniejsze rozmiary lub poruszać się po innej orbicie, niż to wynikało z teoretycznych rozważań. W każdym razie problem istnienia planety pozaplutonowej jest ciągle otwarty i należy być przygotowanym na to, że pewnego dnia dowiemy się o jej odkryciu. A może za orbitą Plutona krąży nie jedna, lecz dwie planety? I taką możliwość trzeba brać pod uwagę.

Niezwykłą hipotezę wysunęli ostatnio amerykańscy astronomowie Robert S. Harrington i Thomas Van Flandern. Uważają oni, że Pluton był kiedyś księżycem Neptuna, w pobliżu którego krążyła hipotetyczna planeta o masie 3 lub 4 razy większej od Ziemi. Gdy obie planety zbliżyły się do siebie na niebezpieczną odległość, Tryton został skierowany na wsteczny tor, a Pluton w ogóle wyrwany z orbity okołoneptunowej i wyrzucony na samodzielną orbitę okołosloneczną. Równocześnie siły pływowe hipotetycznej planety oderwały od niego spory fragment materii, z której wytworzył się właśnie Charon. Natomiast dziesiąta planeta oddaliła się od Słońca na odległość od 50 do 100 jednostek astronomicznych. To jest głównym powodem, że tak trudno ją dostrzec na niebie.

A może sprawcą tego dramatu był Tryton? Ma on masę około 20 razy większą od masy układu Pluton - Charon i w przeszłości mógł jako planeta okrążać Słońce po samodzielnej orbicie. W tym czasie nie było jeszcze Charona, a Pluton samotnie obiegał Neptuna w charakterze jego satelity.

Dopiero przed mniej więcej 100 milionami lat Tryton nieopatrznie zbliżył się do Neptuna i z jego strefy grawitacyjnej wyrwał Plutona, przerzucając go na samodzielną orbitę okołosloneczną. Wtedy to glob Plutona został „uszkodzony”, rozpadł się po prostu na kilka części. Jedną z'nich może być jego obecny satelita - Charon, drugą zaś satelita Neptuna - Nereida. Trytonowi również nie uszło to bezkarnie, został bowiem uwięziony w polu grawitacyjnym Neptuna i od tego czasu okrąża go jako satelita, poruszając się dokoła niego ruchem wstecznymlfest to charakterystyczna cecha księżyców schwytanych przez planety (4 zewnętrzne księżyce Jowisza i najdalszy księżyc Saturna).

Podobne prace

Do góry