15.pps

Układ Słoneczny jest układem ciał astronomicznych znajdujących się pod dominującym wpływem
pola grawitacyjnego Słońca, związanych wspólnym pochodzeniem. Składa się ze Słońca,
dziewięciu planet, naturalnych satelitów (księżyców) planet, planetoid, komet, ciał meteorowych
oraz pyłu i gazu międzyplanetarnego. Słońce zawiera w sobie 99,866% masy zawartej w ciałach
Układu Słonecznego (bez gazu i pyłu międzygwiezdnego). Układ planetarny uformował się przed
około piecioma miliardami lat, najprawdopodobniej z tego samego obłoku gazowo -pyłowego, z
którego powstało Słońce, w procesie tzw. akrecji. Polegał on na tym, że pośrodku obłoku gaz
kurczył się szybciej niż w jego zewnętrznych warstwach, dzięki czemu doszło do utworzenia się
ciała centralnego (proto-Słońca), otoczonego gazowo -pyłowym dyskiem. Kurczenie się praobłoku
nastąpiło prawdopodobnie na skutek wybuchu w bezpośrednim sąsiedztwie gwiazdy Supernowej.
Stopniowo w dysku gazowo -pyłowym tworzyły się tzw. agregaty, wychwytujące i przyłączające do
siebie coraz więcej cząstek, aż wreszcie doszło do fragmentacji zewnętrznej części obłoku oraz
kondensacji materii wokół tzw.planetozymali, wskutek czego wykształciły się oddzielne planety.
Różne warunki powstawania sprawiły, że obecnie mamy dwie wyraźnie różne grupy planet:
zewnętrzne - typu jowiszowego i wewnętrzne - typu ziemskiego. Promień Układu Słonecznego,
łącznie z tzw. obłokiem Oorta (hipotetyczną otoczką Układu zawierającą setki miliardów lodowo kamiennych obiektów) wynosi ok. 200 000 jednostek astronomicznych(średnich odległości Ziemi do
Słońca), to jest około 29.92 biliona kilometrów. Dostępna dotychczasowym obserwacjom część
Układu (tj. do orbity Plutona) ma promień około 40 j.a. Orbity planet są praktycznie
współpłaszczyznowe (najsilniej, o 17°08' względem płaszczyzny orbity Ziemi, nachylona jest orbita
Plutona, pozostałe nachylenia wynoszą od 0°46' dla Urana do nieco ponad 7° dla Merkurego) i
tylko nieznacznie odbiegają od orbit kolistych (najsilniej ekscentryczne są orbity Merkurego i
Plutona).Orbity planetoid, a szczególnie komet, są bardziej zróżnicowane. Planetoidy poruszają się
po orbitach eliptycznych wokół Słońca, głównie w pasie leżącym pomiędzy orbitami Marsa i
Jowisza. Komety, których źródłem jest prawdopodobnie wspomniany obłok Oorta, poruszają się po
wydłużonych elipsach, czasem nieodróżnialnych od parabol.
Słońce jest ogromną, w porównaniu z rozmiarami planet, kulą
zjonizowanych gazów o średnicy 1 392 000 km, a więc jest
ono ponad 109 razy większe od Ziemi. Powierzchnia Słońca
wynosi 6 087 miliardów km2, a objętość - 1 412 000 bilionów
km3. Masa Słońca jest równa 1.989x1030kg, czyli 332 952 razy
więcej od masy Ziemi. Słońce powoli wiruje wokół własnej osi
wykonując jeden obrót w ciągu 25.38 dnia (dla punktu
znajdującego się na równiku słonecznym).
Jest ono normalną gwiazdą tzw. Ciągu Głównego. Jako kula
gazowa nie ma właściwie wyraźnie zarysowanej zewnętrznej
granicy. Z Ziemi widzimy właściwie jedynie atmosferę słoneczną,
której najgłębiej położona warstwa - fotosfera - ma grubość rzędu
kilkuset kilometrów. Poniżej fotosfery gęstość gazów stopniowo
wzrasta, powyżej fotosfery natomiast rozciąga się do wysokości
około 12 000 km chromosfera - warstwa bardzo rozrzedzonego
gazu, który możemy obserwować tylko podczas całkowitych
zaćmień jako czerwoną obwódkę o nieregularnym kształcie. Dalej
rozpościera się tzw. korona słoneczna, którą tworzy niezwykle
rozrzedzony gaz o temperaturze około 2 000 000 K. Kształt
korony jest nieregularny i bardzo zmienny.
Merkury jest planetą krążącą najbliżej Słońca. Ze względu na
znaczny mimośród (spłaszczenie) orbity, w peryhelium
znajduje się półtorakrotnie bliżej Słońca niż w aphelium.
Średnia gęstość Merkurego jest w przybliżeniu równa gęstości
Ziemi, przy czym około 80% jego masy przypada na żelazne
jądro.
Powierzchnię pokrywają kratery i strome skarpy skalne, które
utworzyły się w przeszłości, gdy jądro planety ochładzało się i
kurczyło, powodując naprężenia skorupy. Ze względu na
słabą grawitację Merkury pozbawiony jest prawie całkowicie
atmosfery. Krążąc tak blisko Słońca i nie posiadając
atmosfery, która zachowałaby ciepło w nocy, Merkury
odznacza się dużymi wahaniami temperatury na powierzchni:
od -180 do +430 °C.
Wenus, krążąca po niemal kołowej orbicie druga planeta od
Słońca, jest otulonym gęstymi chmurami skalnym globem.
Chmury te odbijają większość światła słonecznego, przez co
Wenus jest najjaśniejszym po Słońcu i Księżycu ciałem na
naszym niebie.
Temperatury powierzchniowe dochodzą do 480°C, a ciśnienie
atmosferyczne 90 razy przewyższa ciśnienie ziemskie. 97%
objętości atmosfery wenusjańskiej to dwutlenek węgla, zaś na
resztę składają się m.in. azot, chlorowodór i tlen. Żółtawy kolor
chmur pochodzi od kwasu siarkowego. Jego zawartość ulega
jednak znacznym zmianom, co nasuwa podejrzenia, że na Wenus
występują czynne wulkany.
Ziemia jest trzecią planetą od Słońca, największą z 4 planet
wewnętrznych. Pod względem budowy przypomina inne planety
tej grupy. Metaliczne, stałe jądro otoczone jest przez jądro
zewnętrzne z metalu płynnego, po którym następują warstwy
płynnych, półpłynnych i stałych skał. Natomiast pod względem
warunków panujących na powierzchni Ziemia różni się od tych
planet diametralnie: tylko na Ziemi występuje woda w stanie
płynnym, bogata w tlen atmosfera oraz inne warunki sprzyjające
życiu. Trwająca od 4,5 miliarda lat ewolucja Ziemi zachodzi
nadal, zarówno w sposób naturalny, jak i w wyniku działań
człowieka. Do najbliższego otoczenia Ziemi należy jej jedyny
naturalny satelita - Księżyc.
Mars, czwarta planeta od Słońca, pod wieloma względami
przypomina Ziemię. Doba marsjańska jest tylko nieznacznie
dłuższa od ziemskiej. Podobnie zmieniają się pory roku,
jakkolwiek rok jest dwa razy dłuższy. Występują tu chmury,
wulkany, wąwozy, góry, pustynie i wykazujące sezonową
zmienność, białe czapy polarne. Powierzchnię Marsa pokrywają
odłamki skał oraz czerwonawy pył (stąd określenie: Czerwona
Planeta).
Atmosfera marsjańska składa się głównie z dwutlenku węgla,
który stanowi blisko 95% jej składu. Temperatura latem w Słońcu
wynosi do +30°C, zaś zimą przed świtem spada nawet do -100°C.
Mars ma dwa małe księżyce - Phobosa i Deimosa.
Jowisz, piąta planeta od Słońca, jest pierwszą z czterech
gazowych planet-olbrzymów. Ma największe rozmiary i masę
wśród planet Układu Słonecznego: jego objętość jest 1300 razy
większa od objętości Ziemi, a masa przewyższa dwuipółkrotnie
łączną masę pozostałych planet. Chmury Jowisza składają się
głównie z wodoru i helu.
Wnętrze planety zaczyna się na głębokości 1000 km, gdzie wodór
przechodzi w stan ciekły. Jeszcze głębiej tworzy się wodór
metaliczny. W centrum Jowisza znajduje się jądro o temperaturze
około 35000 oC. Najbardziej znany obiekt na tarczy Jowisza,
Wielka Czerwona Plama, okazała się ostatecznie olbrzymim
wirem w atmosferze planety, wznoszącym się kilka kilometrów
ponad najwyższą warstwę chmur. Jowisz posiada co najmniej 16
księżyców.
Saturn jest szóstą planetą od Słońca, drugą z czterech
gazowych planet-olbrzymów. Posiada co najmniej 18
księżyców i imponujący układ pierścieni. Pierścienie znajdują
się wewnątrz tzw. granicy Roche'a. W obszarze tym nie mogą
się znajdować żadne ciała o znacznych rozmiarach, ponieważ
zostałyby rozerwane siłami przypływowymi planety.
Największe fragmenty pierścieni mają rozmiary najwyżej 10
m, zaś grubość pierścieni nie przekracza 10 km.
Bardzo szybka, podobnie jak u innych planet tej grupy, rotacja
Saturna powoduje wybrzuszenie obszarów równikowych oraz
ułożenie rozmytych żółtawych chmur w poziome, równolegle
do równika pasma. Saturn to jedyna planeta o średniej
gęstości mniejszej od gęstości wody. Z tego powodu jego
masa nie przekracza jednej trzeciej masy Jowisza, mimo iż
średnice obu planet niewiele się różnią.
Uran, siódma planeta od Słońca, jest trzecią z czterech
gazowych planet-olbrzymów. Jej kamienne jądro otacza płaszcz
gazowo-lodowy. Wokół płaszcza rozciąga się atmosfera
zawierająca metan, który nadaje Uranowi niebiesko-zieloną
barwę. Ze względu na usytuowanie planety w zewnętrznych
rejonach Układu Słonecznego, temperatura górnej powierzchni
oC.
chmur
wynosi
zaledwie
-210
Uran posiada 15 księżyców i układ pierścieni, ale na samej
planecie nie dostrzeżono nic godnego uwagi. Sonda Voyager 2,
przelatując obok Urana w 1986 roku, sfotografowała tylko kilka
chmur metanowych. Najdziwniejszy jest natomiast charakter
ruch wirowego planety. Ponieważ kąt nachylenia równika Urana
do płaszczyzny orbity wynosi 98o, więc glob ten jak gdyby
"toczy" się po swojej orbicie. Wiąże się z tym także szczególny
sposób zmiany pór roku.
Neptun jest ósmą planetą od Słońca, czwartą z gazowych planetolbrzymów. Wielkością i budową przypomina swego sąsiada Urana. Masa Neptuna jest 17,25 razy większa od masy Ziemi.
Jaskrawo błękitny kolor jego atmosfery pochodzi od metanu. Na
Neptunie wieją najszybsze wichry Układu Słonecznego - ich
prędkość dochodzi do 2200 km/godz.
W warstwie chmur występuje kilka formacji, z których
najwyraźniejsza jest Wielka Ciemna Plama, olbrzymi huragan
wielkości Ziemi. Pod pokrywą chmur znajduje się płaszcz lodowogazowy oraz niewielkie skalne jądro. Neptun ma 8 znanych
księżyców, z których 7 to ciała bardzo drobne.
Pluton - dziewiąta planeta od Słońca, jest zimnym, ciemnym
globem, dla którego Słońce stanowi jedynie jasną gwiazdę na
niebie. Pluton jest mniejszy od Księżyca. Ma rzadką atmosferę,
która tworzy się, gdy planeta zbliży się do Słońca, i zamarza, gdy
planeta się od niego oddala.
Pluton krąży po mocno wydłużonej orbicie; jej kąt nachylenia do
ekliptyki jest większy niż w przypadku innych planet. Jedno
okrążenie Słońca trwa 248,5 roku i w ciągu 20 lat z tego okresu
Pluton znajduje się bliżej Słońca niż Neptun. Te cechy zdają się
sugerować, że Pluton może być w rzeczywistości dużą
planetoidą. Dokoła Plutona krąży księżyc, o rozmiarach
znacznych w porównaniu z rozmiarami planety.