Układ Słoneczny

Karolina

Jacoszek

Kl. Ic

Układ Słoneczny

Układ Słoneczny to układ planetarny, składający się ze Słońca i powiązanych z nim grawitacyjnie ciał niebieskich. Ciała te, to osiem planet, 166 znanych księżyców, pięć planet karłowatych i miliardy małych ciał Układu Słonecznego, do których zalicza się planetoidy, obiekty pasa Kuipera, komety, meteoroidy i pył około planetarny. Zbadane regiony Układu Słonecznego zawierają licząc od Słońca: cztery planety skaliste (Merkury, Wenus, Ziemia, Mars), pas planetoid składający się z małych skalistych ciał, cztery zewnętrzne planety-olbrzymy (Jowisz, Saturn, Uran, Neptun), oraz drugi pas – pas Kuipera, składający się z obiektów skalno-lodowych. Za pasem Kuipera znajduje się dysk rozproszony, dużo dalej heliopauza i w końcu hipotetyczny obłok Oorta. Odkryto także pięć planet karłowatych: Ceres (największy obiekt w pasie planetoid), Pluton (do 2006 uznawany za 9. Planetę Układu), Haumea, Makemake (drugi, co do wielkości obiekt w pasie Kuipera) i Eris (największy znany obiekt w dysku rozproszonym). Sześć z ośmiu planet i trzy z planet karłowatych mają naturalne satelity, zwane księżycami. Każda z planet zewnętrznych jest otoczona pierścieniami złożonymi z pyłu kosmicznego. Wszystkie planety z wyjątkiem Ziemi noszą imiona bóstw z mitologii rzymskiej; wyjątek stanowi Uran, zawdzięczający nazwę greckiemu bóstwu Uranosowi. Powstanie i ewolucja Układu Słonecznego rozpoczęły się 4,6 miliarda lat temu, gdy na skutek grawitacyjnego zapadnięcia się jednej z części niestabilnego obłoku molekularnego rozpoczął się proces formowania Słońca i innych gwiazd. Układ wciąż podlega chaotycznym zmianom i nie będzie istniał wiecznie w obecnej formie. Za około 3 miliardy lat oczekiwane jest zderzenie Galaktyki Andromedy z Drogą Mleczną, a w ciągu około 5 miliardów lat Słońce powiększy wielokrotnie swoją średnicę stając się czerwonym olbrzymem, co doprowadzi do zniszczenia planet skalistych, wliczając w to Ziemię. Następnie, Słońce odrzuci swoje zewnętrzne warstwy, jako mgławicę planetarną i przekształci się w białego karła, którego temperatura i jasność będą stopniowo spadać aż do całkowitej "śmierci" gwiazdy.

Słońce – gwiazda

Słońce to gwiazda centralna Układu Słonecznego, wokół której krąży Ziemia, inne planety oraz mniejsze ciała niebieskie. Słońce to najjaśniejszy obiekt na niebie i główne źródło energii docierającej do Ziemi. Słońce jest gwiazdą ciągu głównego (V klasa jasności). Jego typ widmowy charakteryzuje biaława barwa i obecność w widmie linii zjonizowanych i neutralnych metali oraz bardzo słabych linii wodoru. Pomimo, że najbliższa gwiazda jest od dawna intensywnie badana przez naukowców, wiele dotyczących jej kwestii pozostaje nierozstrzygniętych. Nie rozwiązano definitywnie m.in. problemu różnicy w ilości obserwowanych neutrin pochodzących ze Słońca i ich liczby wynikającej z teorii (zob. problem neutrin słonecznych). Nie poznano też dokładnie mechanizmu podgrzewania zewnętrznych warstw słonecznej atmosfery do temperatur rzędu miliona kelwinów. Mechanizmy te próbuje się tłumaczyć na gruncie magnetohydrodynamiki, choć powstają również niestandardowe teorie, takie jak Elektryczne Słońce, co, do której istnieją jednak liczne kontrowersje i zastrzeżenia. Słońce leży w jednym z ramion spiralnych Galaktyki, 26 tysięcy lat świetlnych od jej środka i około 26 lat świetlnych od płaszczyzny równika Galaktyki. Okrąża centrum Drogi Mlecznej z prędkością 220 km/s w czasie 226 milionów lat, co daje ponad 20 obiegów w ciągu dotychczasowej historii gwiazdy. Słońce jest oddalone od Ziemi o około 150 mln km.

Planety

Planeta to według definicji Międzynarodowej Unii Astronomicznej, to obiekt astronomiczny okrążający gwiazdę lub pozostałości gwiezdne, nieprzeprowadzający reakcji termojądrowej w swoim wnętrzu, wystarczająco dduży, aby uzyskać prawie okrągły kształt oraz osiągnąć dominację w przestrzeni wokół swojej orbity. W odróżnieniu od gwiazd, świecących światłem własnym, planety świecą światłem odbitym^[1. Planety dzielone są na dwie kategorie: duże gazowe olbrzymy o małej gęstości oraz mniejsze planety skaliste. Według definicji IAU, w Układzie Słonecznym znanych jest 8 planet: cztery wewnętrzne - Merkury, Wenus, Ziemia, Mars i cztery zewnętrzne - Jowisz, Saturn, Uran i Neptun. Za wyjątkiem Merkurego i Wenus, wokół każdej z nich krąży jeden lub więcej księżyców. Do 13 stycznia 2009 odkryto także 335 planet pozasłonecznych. W Układzie Słonecznym zidentyfikowano pięć planet karłowatych: Ceres, Pluton (poprzednio uważany za 9 planetę Układu), Makemake, Haumea i Eris.

• Merkury: najmniejsza i najbliższa Słońcu planeta Układu Słonecznego. Jako planeta wewnętrzna znajduje się dla ziemskiego obserwatora zawsze bardzo blisko Słońca, dlatego jest trudna do obserwacji. Mimo to należy do planet widocznych gołym okiem i była znana już w starożytności. Merkurego dojrzeć można jedynie tuż przed wschodem lub tuż po zachodzie Słońca.

• Wenus: druga według oddalenia od Słońca planeta Układu Słonecznego. Wenus jest trzecim pod względem jasności ciałem niebieskim po Słońcu i Księżycu widocznym na niebie. Ponieważ obserwacje tej planety są możliwe tylko wieczorem i rano. Jest skalnym globem osnutym gęstymi chmurami, które odbijają większość światła słonecznego. Żółtawy kolor chmur atmosfery pochodzi od kwasu siarkowego.

• Ziemia: trzecia licząc od Słońca, a piąta, co do wielkości planeta Układu Słonecznego. Pod względem średnicy, masy i gęstości jest to największa planeta skalista Układu. Ziemia, zamieszkana przez miliony gatunków, wliczając w to człowieka, jest jedynym znanym miejscem we wszechświecie, w którym występuje życie. Planeta uformowała się 4,54 ± 0,05 miliarda lat temu, a życie pojawiło się na jej powierzchni w ciągu pierwszego miliarda lat po uformowaniu. Wnętrze Ziemi składa się z grubego płaszcza, płynnego jądra zewnętrznego (generującego pole magnetyczne) oraz stałego jądra wewnętrznego. Ziemia oddziałuje grawitacyjnie z innymi ciałami w przestrzeni kosmicznej. Planeta wykonuje jedno okrążenie wokół Słońca raz na każde 366,256 obrotów wokół własnej osi. Czas jednego okrążenia wokół Słońca nazywa się rokiem gwiazdowym i odpowiada 365,256 dniom czasu słonecznego. Wokół Ziemi krąży jeden naturalny satelita – Księżyc, który orbituje wokół niej od ok. 4,53 miliarda lat. Wywołuje on pływy morskie i stabilizuje kąt nachylenia osi obrotu względem orbity. Bombardowanie przez komety we wczesnej historii Ziemi przyczyniło się do powstania oceanów, a upadki pojedynczych planetoid mogły prowadzić do niektórych masowych wymierań.

• Mars: czwarta według oddalenia od Słońca planeta Układu Słonecznego. Nazwa planety pochodzi od imienia rzymskiego boga wojny – Marsa. Zawdzięcza ją swej barwie, która przy obserwacji wydaje się być rdzawo-czerwona i kojarzyła się starożytnym z pożogą wojenną. Postrzegany odcień wynika stąd, że powierzchnia planety jest pokryta tlenkami żelaza. Mars posiada dwa niewielkie księżyce o nieregularnych kształtach – Fobosa i Deimosa – prawdopodobnie są to dwie planetoidy przechwycone przez pole grawitacyjne planety. Przypuszcza się, że mogło na niej kiedyś powstać życie, jednak obecnie nie ma na to solidnych dowodów. ,Mars jest jedną z pięciu planet widocznych gołym okiem. W opozycji osiąga jasność do -3,0 wielkości gwiazdowej i średnicę kątową do 25".

• Jowisz: piąta w kolejności oddalenia od Słońca i największa planeta Układu Słonecznego. Posiada wiele księżyców (odkryto 63) oraz system pierścieni. Jowisz wraz z Saturnem, Uranem i Neptunem to planety gazowe. Jasność Jowisza waha się w okolicy -2,3 ^m, maksymalnie wynosi ona -2,7 ^m. Jest on jedną z pięciu planet widocznych gołym okiem. Masa Jowisza jest 2,5 razy większa od całkowitej masy wszystkich pozostałych planet. Jowisz jest najszybciej obracającą się planetą w Układzie Słonecznym, co powoduje duże spłaszczenie planety, łatwe do zaobserwowania przez teleskop. Powierzchnia planety jest pokryta kilkoma warstwami chmur układających się w charakterystyczne pasy widoczne z Ziemi. Najbardziej znanym szczegółem jego powierzchni jest Wielka Czerwona Plama, będąca wirem o średnicy większej niż średnica Ziemi.

• Saturn: szósta planeta Układu Słonecznego według oddalenia od Słońca. Jest to gazowy olbrzym, drugi pod względem masy i wielkości po Jowiszu, a przy tym paradoksalnie o najmniejszej gęstości ze wszystkich planet całego Układu Słonecznego. Saturn znany był już w świecie starożytnym. Charakterystyczną jego cechą są pierścienie składające się głównie z lodu i (w mniejszej ilości) z odłamków skalnych. Obecnie znamy 61 naturalnych satelitów Saturna (3 niepotwierdzone ostatecznie).

• Uran: siódma w kolejności od Słońca planeta Układu Słonecznego. Jest także trzecią największą i czwartą najmasywniejszą planetą naszego systemu. Należy do grupy gazowych olbrzymów. Nazwa planety pochodzi od greckiego boga Uranosa. Stanowi to wyjątek, gdyż wszystkie pozostałe planety noszą imiona bóstw rzymskich. Posiada 27 odkrytych księżyców.

• Neptun: to ósma, najdalsza planeta od Słońca w Układzie Słonecznym. Zajmuje czwarte miejsce – mierząc według średnicy i trzecie miejsce według masy. Neptun jest 17 razy masywniejszy od Ziemi. Planeta nosi nazwę po rzymskim bogu morza. Jej symbol astronomiczny to, stylizowana wersja trójzębu Neptuna. Odkryty 23 sierpnia 1846, Neptun jest jedyną planetą odnalezioną na drodze przewidywań matematycznych, w miejsce obserwacji nieba. Niespodziewane zmiany w orbicie Urana doprowadziły astronomów do wniosku, że podlega ona perturbacjom nieznanej planety. Neptun został odnaleziony w odległości jednego stopnia od przewidywanej pozycji. Wkrótce potem został odnaleziony jego księżyc Tryton, a pozostałe 12 księżyców odkryto dopiero w XX wieku. Na Neptunie wieją najsilniejsze wiatry ze wszystkich planet Układu Słonecznego, osiągające prędkość 2100 km/h. W trakcie przelotu Voyagera 2 w 1989 na półkuli południowej była widoczna Wielka Ciemna Plama. Temperatura Neptuna na poziomie wierzchołków chmur wynosi średnio –218 °C, co jest jedną z niższych wartości w Układzie Słonecznym, ze względu na oddalenie od Słońca. Temperatura we wnętrzu Neptuna osiąga z kolei 7000 °C, porównywalne z temperaturą na powierzchni Słońca i we wnętrzach większości innych planet Układu Słonecznego. Neptun posiada nikły i niekompletny system pierścieni, które prawdopodobnie zostały zaobserwowane w latach sześćdziesiątych, a z całą pewnością potwierdzone przez Voyagera 2.

Podstawowe informacje o Układzie Słonecznym

Lp	Nazwa	Średnia równikowa (w km)	Masa(10^21 kg)	Odległość od Słońca	Czas obiegu	Czas obrotu	Księżyce	Rodzaj
	Słońce	ok. 1 392 000	ok. 1 989 100 000	-	-	25d 9h 7m	-	gwiazda
1.	Merkury	4 879	330,2	57 909 170	87,969	58d 15h 26m	0	skalista
2.	Wenus	12 104	4 868,5	108 208 926	224,701	243d 0h 27m	0	skalista
3.	Ziemia	12 756	5 974,2	149 597 887	365,256	23h 56m 04s	1	skalista
4.	Mars	6 805	641,9	227 936 637	686,960	24h 37m 23s	2	skalista
5.	Jowisz	142 984	1 898 600,8	778 412 027	4 333,287	9h 55m 30s	63	gazowa
6.	Saturn	120 536	568 516,8	1 426 725 413	10 756,200	10h 39m 22s	60	gazowa
7.	Uran	51 118	86 841,0	2 870 972 220	30 707,490	17h 14m 24s	27	gazowa
8.	Neptun	49 528	102 439,6	4 498 252 900	60 223,353	16h 06m 36s	13	gazowa