Ziemia

•
•
Układ Słoneczny – 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 okołoplanetarny.
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 planetyolbrzymy (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 ewolucyjnym i 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 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.
Astronomiczny symbol Słońca to okrąg
z punktem w środku: (Unicode: 2609)
Słońce jest oddalone od Ziemi o około
150 mln km, 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 gwiazdą ciągu głównego (V klasa
jasności). Jego typ widmowy (G2)
charakteryzuje biaława barwa i obecność w
widmie linii zjonizowanych i neutralnych metali
oraz bardzo słabych linii wodoru.
Chociaż najbliższa gwiazda jest od dawna
intensywnie badana wiele dotyczących jej
kwestii pozostaje nierozstrzygniętych. Nie
rozwiązano definitywnie m.in. problemu różnicy
w liczbie 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.
•
•
•
Planeta skalista – typ planety, która posiada skalną lub skalno-lodową
powłokę jądra metalicznego. Charakteryzuje je duża gęstość (w porównaniu
z gazowymi olbrzymami), stała powierzchnia i niewielka masa (do kilkukilkunastu mas Ziemi).
W Układzie Słonecznym planetami skalistymi są: Merkury, Wenus, Ziemia i
Mars. Tworzą one tzw. wewnętrzny Układ Słoneczny (którego granicą jest
pas planetoid pomiędzy Marsem a Jowiszem). Planety te nie posiadają
pierścieni, mają też niewiele satelitów - Merkury i Wenus nie posiadają
żadnych, Marsa okrążają dwie niewielkie przechwycone planetoidy, a
Ziemia tworzy ze swoim jedynym Księżycem układ podwójny.
Niewiele planet skalistych odkryto do tej pory poza naszym układem
planetarnym; ze względu na ich znikome (w porównaniu do gwiazd czy
gazowych olbrzymów) masy są one wykrywane obecnie jedynie w
wyjątkowych okolicznościach - i nie każdą techniką. Mimo to skaliste
planety pozasłoneczne prawdopodobnie są szeroko rozpowszechnione we
Wszechświecie (szacuje się, że mogą istnieć w blisko 1/3 znanych już
nauce układów planetarnych).
•
•
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.
Fakturą powierzchni Merkury przypomina
Księżyc: są na nim liczne kratery
uderzeniowe i praktycznie pozbawiony jest
atmosfery. Temperatura powierzchni waha
się od −183°C do 427°C. W
przeciwieństwie do Księżyca, planeta ma
jednak duże żelazne jądro generujące pole
magnetyczne o natężeniu stukrotnie
mniejszym od natężenia ziemskiego pola
magnetycznego. Wielkość jądra powoduje,
że Merkury ma jedną z największych
gęstości spośród planet Układu
Słonecznego (nieznacznie większą ma
Ziemia). Merkury nie posiada naturalnych
satelitów.
•
•
Pierwsze udokumentowane obserwacje
Merkurego sięgają pierwszego tysiąclecia p.n.e.
Do IV wieku p.n.e. greccy astronomowie
uważali, że istnieją dwa ciała niebieskie:
pierwsze widzialne tylko przed wschodem
Słońca (nazywali je Apollo), drugie widzialne
tylko po zachodzie Słońca (nazywali je
Hermesem). Za sprawą szybkiego ruchu
planety, powodowanego jej krótką orbitą,
Rzymianie nadali planecie nazwę na cześć
posłańca bogów i patrona handlarzy –
Merkurego. Symbol astronomiczny planety to
stylizowana wersja kaduceusza Hermesa.
W porównaniu z innymi planetami Układu
Słonecznego, o Merkurym wiadomo stosunkowo
niewiele; ze względu na problemy natury
technicznej, zbadały go dotychczas tylko dwie
sondy. Pierwsza z nich – Mariner 10 – wykonała
w latach 1974–75 mapy 45% powierzchni.
Następnie, sonda MESSENGER podczas
pierwszego przelotu 14 stycznia 2008
zobrazowała kolejne 30% powierzchni planety.
MESSENGER zbliży się do Merkurego
ponownie w 2009, a w 2011 wejdzie na orbitę w
celu zbadania i wykonania mapy całego globu.
•
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,
nazywana jest także: Jutrzenką,
Gwiazdą Poranną lub Gwiazdą
Wieczorną (starożytni Grecy nazywali
ją odpowiednio: Phosphorus i
Hesperos). Jest skalnym globem
osnutym gęstymi chmurami, które
odbijają większość światła
słonecznego. Żółtawy kolor chmur
atmosfery pochodzi od kwasu
siarkowego. Nie posiada naturalnego
satelity (odkryto jednak planetoidę
2002 VE68 o średnicy około pół
kilometra, pozostającą w rezonansie
orbitalnym 1:1 z Wenus z tej racji
mogącej być nazywaną quasiksiężycem Wenus). Znak Wenus
oznacza płeć kobiety. Jej nazwa wzięła
się od rzymskiej bogini miłości,
Wenus.
•
•
•
Ziemia (łac. Terra) − 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. Następnie,
biosfera ziemska wpłynęła na atmosferę i inne
czynniki abiotyczne planety, umożliwiając rozwój
organizmów aerobowych oraz powstanie ozonosfery.
Rozwój życia na lądzie umożliwiła powłoka ozonowa,
zmniejszająca natężenie promieniowania
ultrafioletowego oraz magnetosfera, odbijająca
cząstki wiatru słonecznego.
Litosfera podzielona jest na kilkadziesiąt segmentów
nazywanych płytami tektonicznymi, które przez
miliony lat przesuwają się względem siebie, co
prowadzi do znacznej zmiany położenia kontynentów
w czasie. Powierzchnię w 70,8% zajmuje woda
wszechoceanu zawarta w morzh i oceanach;
pozostałe 29,2% stanowią kontynenty i wyspy.
Niezbędnej do życia na Ziemi wody w stanie ciekłym
nie wykryto na powierzchni innych ciał niebieskich.
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. Nachylenie osi
Ziemi do prostej prostopadłej do płaszczyzny orbity wynosi
23,45°, co prowadzi do rocznych wahań oświetlenia, które
powodują m.in. występowanie pór roku. 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.
Zasoby naturalne skorupy ziemskiej i umiejętność ich
przetworzenia zapewniają przetrwanie m.in. globalnej populacji
ludzkiej. Populacja ta podzielona jest politycznie na około 200
niepodległych państw. W kulturze ludzkiej wykształciły się różne
poglądy na temat planety, takie jak personifikacja w postaci
bóstwa, wiara, że Ziemia jest płaska, oraz nowoczesna idea
świata jako zintegrowanego środowiska, wymagającego
konserwacji. Człowiek po raz pierwszy umownie opuścił Ziemię
w 1961, kiedy Jurij Gagarin wyleciał lotem orbitalnym na około 2
godziny (jedno okrążenie) nieco ponad jej atmosferę, a w 1969
Neil Armstrong i Buzz Aldrin jako pierwsi wylądowali na
powierzchni innego ciała niebieskiego - Księżyca.
Przewiduje się, że za około 7,59 mld lat planeta zostanie
wchłonięta przez atmosferę Słońca i ulegnie zniszczeniu.
•
•
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 rdzawoczerwona 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".
•
•
Gazowy olbrzym (planeta olbrzym)
– typ planety, która składa się przede
wszystkim z gazów okrywających
grubą warstwę ciekłego wodoru lub
amoniaku, z niewielkim metalowym lub
skalnym jądrem. Cechą wszystkich
takich obiektów astronomicznych jest
ich bardzo duży rozmiar i stosunkowo
mała gęstość. Gazowe olbrzymy są
nieporównywalnie większe i cięższe od
planet skalistych (typu Merkurego albo
Ziemi). Ich gęste atmosfery odbijają
dużą część padającego światła, czego
efektem jest wysokie albedo.
Szczególną cechą tych planet jest
duża liczba księżyców oraz pierścieni.
W Układzie Słonecznym gazowymi
olbrzymami są: Jowisz, Saturn, Uran i
Neptun. Dwie ostatnie planety ze
względu na zupełnie odmienną
budowę i skład (zawierają mało
wodoru, za to posiadają duże lodowe
jądro) zaczyna się ostatnio
klasyfikować oddzielnie jako "lodowe
olbrzymy" (ice giants).
•
•
Wiele takich ciał niebieskich odkryto także poza naszym układem
planetarnym. Ze względu na duże masy (a współczesne techniki
poszukiwań są bardzo ograniczone) są one najczęściej wykrywanym typem
planet pozasłonecznych. Wiele spośród nich jest większych od Jowisza.
Niektóre są na tyle masywne, że mogą w rzeczywistości nie być planetami,
a niewielkimi brązowymi karłami. Ciężko jest ustalić granicę między tymi
dwoma typami ciał niebieskich. Największy obiekt sklasyfikowany jako
planeta ma masę 17 razy większą od Jowisza i wartość taką można przyjąć
za graniczną.
Podobnie jak z górną granicą, istnieje także problem z wyznaczeniem
granicy dolnej. Przyjmuje się, że planeta o masie zbliżonej do Ziemi jest za
mała by móc być gazowym olbrzymem. Niewielka w takim przypadku
grawitacja nie utrzymałaby wystarczająco grubej warstwy atmosfery, która
najprawdopodobniej rozeszłaby się w próżni kosmicznej. Z tego też powodu
kilka niedawno odkrytych pozasłonecznych planet o masach rzędu 10 mas
Ziemi, uważa się raczej za wielkie planety skaliste, superziemie
(superearths), niż nieduże gazowe olbrzymy
•
•
•
•
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, czasem nazywane
również planetami jowiszowymi.
Jasność Jowisza waha się w okolicy -2,3 m,
maksymalnie wynosi ona -2,7 m. Jest on jedną z
pięciu planet widocznych gołym okiem i
jednocześnie zazwyczaj czwartym pod względem
jasności obiektem na niebie (po Słońcu, Księżycu, i
Wenus). W czasie wyjątkowo korzystnych opozycji
Marsa, jasność Marsa może przewyższać jasność
Jowisza - wtedy ten ostatni spada na piątą pozycję
w skali jasności.
Porównanie rozmiarów Ziemi i Jowisza w tej samej
skali
Masa Jowisza jest 2,5 razy większa od całkowitej
masy wszystkich pozostałych planet. Jest on tak
masywny, że powoduje przesunięcie się
barycentrum Układu Słonecznego ponad
powierzchnię Słońca (leży ono 1,068 promienia
słonecznego od środka gwiazdy). Co prawda nie
ma wyraźnej granicy między masywnymi planetami
a brązowymi karłami (mimo że w widmie tego
ostatniego znajdują się charakterystyczne linie
spektralne), ale aby stać się gwiazdą, Jowisz
musiałby mieć masę około 80 razy większą od
obecnej, a aby stać się brązowym karłem około 10
razy większą.
•
•
•
Szczegóły atmosfery Jowisza w fałszywych
kolorach, wykonane przez sondę Voyager 1.
Na zdjęciu Wielka Czerwona Plama i Wielki
Biały Owal.
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.
W 1610 Galileusz odkrył cztery największe
księżyce Jowisza, Io, Europę, Ganimedesa i
Kallisto, tak zwane księżyce galileuszowe.
Były to pierwsze obiekty, które w oczywisty
sposób nie krążyły wokół Ziemi, dlatego
odkrycie to odegrało ważną rolę w
dowodzeniu słuszności teorii heliocentrycznej
Kopernika.
•
Saturn – szósta planeta Układu
Słonecznego pod względem
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). Nazwa planety
pochodzi od imienia rzymskiego
boga – Saturna.
• 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.
Symbolami Urana są (Unicode
U+2645, w astrologii) oraz (w
astronomii). 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. Jej jasność nie przekracza 7,6m.
Neptun jest 17 razy masywniejszy od Ziemi i
trochę masywniejszy od swojego bliźniaka
Urana, który ma masę 15 razy większą od Ziemi
i mniejszą gęstość. Planeta nosi nazwę po
rzymskim bogu morza. Jej symbol
astronomiczny to , stylizowana wersja trójzębu
Neptuna.
Odkryty 23 września 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. Neptun był badany tylko przez jedną
sondę, Voyager 2, która przeleciała w pobliżu
planety 25 sierpnia 1989
•
•
Skład chemiczny Neptuna jest podobny do Urana,
natomiast obie planety różnią się składem od
większych od nich gazowych olbrzymów Jowisza i
Saturna. Z tego powodu astronomowie czasem
umieszczają je w oddzielnej kategorii „olbrzymów
lodowych”. Atmosfera Neptuna mimo, że podobna do
atmosfery Jowisza i Saturna w tym, że składa się
głównie z wodoru i helu, zawiera jednak więcej
składników takich jak woda, amoniak, metan i śladowe
ilości węglowodorów, a także przypuszczalnie azot.
Wnętrze Neptuna składa się z kolei z lodu i skał,
podobnie do Urana. Śladowe ilości metanu w
zewnętrznych warstwach atmosfery planety nadają jej
niebieski kolor.
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, porównywalna z Wielką Czerwoną Plamą na
Jowiszu. Temperatura Neptuna na poziomie
wierzchołków chmur wynosi średnio –218 °C (55 K),
co jest jedną z niższych wartości w Układzie
Słonecznym, ze względu na oddalenie od Słońca.
Temperatura we wnętrzu Neptuna osiąga z kolei 7000
K (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.