Układ Słoneczny

Z Wikipedii

Układ Słoneczny - układ planetarny Słońca. Składa się, zaczynając od środka, z następujących obiektów:

• Słońca
• 4 skalistych planet – Merkurego, Wenus, Ziemi i Marsa oraz ich księżyców
• pasa planetoid
• 4 gazowych planet – Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna oraz ich księżyców
• różnych niewielkich obiektów leżących poza orbitą Neptuna, w tym:
  • obiektów pasa Kuipera, w tym między innymi Plutona, do 24 sierpnia 2006 zaliczanego do planet (obecnie jest on traktowany jako planeta karłowata)
  • obiektów należących do dysku rozproszonego takich jak między innymi Sedna o nietypowych zaburzonych orbitach.
  • obłoku Oorta (umowna granica Układu Słonecznego).

Zgodnie z oficjalnym podziałem uchwalonym na XXVI Zgromadzeniu Ogólnym IAU 24 sierpnia 2006 r., każdy z obiektów Układu obiegających Słońce należy do jednej z 3 kategorii:

• planety (8)
• planety karłowate (jak dotąd oficjalnie 3, w praktyce przynajmniej kilkadziesiąt)
• małe ciała Układu Słonecznego (bardzo duża liczba).

Spis treści 1 Struktura 2 Powstanie 3 Większe ciała niebieskie 3.1 Nowa definicja planety 4 Mniejsze ciała niebieskie 5 Heliosfera 6 Granice Układu Słonecznego 6.1 Najbliższe sąsiedztwo 7 Położenie w Galaktyce 8 Pozycja we Wszechświecie 9 Zobacz też 10 Przypisy 11 Linki zewnętrzne

[edytuj] Struktura

Środek Układu Słonecznego stanowi Słońce, gwiazda ciągu głównego G2 która zawiera 99.86% znanej masy układu i dominuje go grawitacyjnie.^[1] Jowisz i Saturn, dwa największe ciała orbitujące wokół Słońca, stanowią więcej niż 90% pozostałej masy układu. ^{[2] [3] [4] [5]}

Większość orbit dużych ciał krążących wokół Słońca ułożonych jest blisko płaszczyzny orbity ziemskiej, zwanej ekliptyką. Orbity planet leżą blisko ekliptyki, podczas gdy orbity komet i obiektów Pasa Kuipera są zwykle położone pod większym kątem.

Wszystkie planety i większość innych ciał, okrążają Słońce zgodnie z kierunkiem jego własnej rotacji (przeciwnej do wskazówek zegara, patrząc z góry na biegun północny Słońca). Istnieją też wyjątki, takie jak Kometa Halleya.

Orbitalny ruch ciał niebieskich obiegających Słońce opisał Jan Kepler formułując prawa ruchu planet. Według I prawa Keplera, każde ciało krąży w przybliżeniu po elipsie, a Słońce leży w jednym z ognisk elipsy. Im bliżej Słońca znajduje się ciało, tym szybciej się porusza. Orbity planet są zbliżone do okręgu, jednak wiele komet, planetoid i obiektów Pasa Kuipera krąży po silnie wydłużonych orbitach eliptycznych.

Ze względu na ogromne różnice (i stosunki) odległości, wiele wizualizacji Układu Słonecznego ukazuje orbity planet w podobnych do siebie odległościach. W rzeczywistości, z kilkoma wyjątkami, im dalej planeta lub pas planetoid znajduje się od Słońca, tym bardziej rośnie odległość pomiędzy jego orbitą a orbitą poprzedniego ciała. Na przykład Wenus znajduje się średnio o 0,33 j.a. dalej niż Merkury, podczas gdy Saturn znajduje się o 4,3 j.a. dalej od Jowisza, a Neptun leży o 10,5 j.a. dalej od Urana. Podejmowano próby, aby określić związek pomiędzy tymi odległościami (patrz: Reguła Titiusa-Bodego), jednak żadna tego typu teoria nie znalazła wytłumaczenia i nie została zaakceptowana.

[edytuj] Powstanie

Wedle obecnego stanu wiedzy nasz Układ Słoneczny powstał ok. 4,6 miliarda lat temu z zagęszczenia pierwotnej mgławicy protoplanetarnej. Owa stosunkowo rzadka chmura gazu (przede wszystkim wodoru i helu) zapadła się grawitacyjnie – prawdopodobnie pod wpływem jakiegoś zaburzenia zewnętrznego, związanego na przykład z niedalekim wybuchem supernowej. Stopniowemu zwiększaniu się gęstości w punkcie centralnym towarzyszyło również formowanie się wirującego coraz szybciej dysku protoplanetarnego. Centralny obiekt w końcu dał życie Słońcu, podczas gdy otaczający je dysk uległ segmentacji na poszczególne ciała niebieskie: przede wszystkim planety, ale także i pozostałe składniki Układu Słonecznego.

[edytuj] Większe ciała niebieskie

Słońce i planety Układu Słonecznego

LP	Planeta/Gwiazda	Symbol	Średnica równikowa w km	Masa w tryliardach kg	Odległość od Słońca w km	Czas obiegu w dniach	Okres obrotu.	Księżyce	Rodzaj
	Słońce		ok. 1 392 000 109	ok. 1 989 100 000 332 950	-	-	25d 9h 7m	-	gwiazda
1	Merkury		4 879 0,3825	330,2 0,0552	57 909 170 0,3871	87,969 0,2408	58d 15h 26m	0	skalista
2	Wenus		12 104 0,9489	4 868,5 0,8149	108 208 926 0,7233	224,701 0,6152	243d 0h 27m	0	skalista
3	Ziemia		12 756 1,0000	5 974,2 1,0000	149 597 887 1,0000	365,256 1,0000	23h 56m 04s	1	skalista
4	Mars		6 805 0,5335	641,9 0,1074	227 936 637 1,5237	686,960 1,8808	24h 37m 23s	2	skalista
5	Jowisz		142 984 11,2092	1 898 600,8 317,8000	778 412 027 5,2034	4 333,287 11,8637	9h 55m 30s	63	gazowa
6	Saturn		120 536 9,4494	568 516,8 95,1620	1 426 725 413 9,5371	10 756,200 29,4484	10h 39m 22s	60	gazowa
7	Uran		51 118 4,0074	86 841,0 14,5360	2 870 972 220 19,1913	30 707,490 84,0711	17h 14m 24s	27	gazowa
8	Neptun		49 528 3,8827	102 439,6 17,1470	4 498 252 900 30,0690	60 223,353 164,8799	16h 06m 36s	13	gazowa
Kursywą podano dane wielkości w stosunku do Ziemi. Tryliard kg to inaczej 1021 kg.

Skala orbit planet skalistych.
(wg skali j.a.)

Skala orbit planet zewnętrznych.
(wg skali j.a.)

Planety skaliste krążą blisko Słońca, mają niewielkie rozmiary i stosunkowo wysoką gęstość. Prędkość obrotu wokół własnej osi jest mała oraz mają nieliczne satelity. Planety gazowe położone dalej od Słońca są dużo większe i mają małą gęstość, a prędkość obrotu wokół własnej osi jest większa. Każda z nich posiada wiele satelitów.

[edytuj] Nowa definicja planety

Planeta jest ciałem niebieskim, które znajduje się na orbicie wokół Słońca, ma wystarczającą masę aby własną grawitacją pokonać siły ciała stałego tak, aby wytworzyć kształt odpowiadający równowadze hydrostatycznej (prawie okrągły) oraz wyczyścić przestrzeń w pobliżu swojej orbity.

"Planeta karłowata" jest ciałem niebieskim, które znajduje się na orbicie wokół Słońca, ma wystarczającą masę aby własną grawitacją pokonać siły ciała stałego tak, aby wytworzyć kształt odpowiadający równowadze hydrostatycznej (prawie okrągły), nie wytwarza wystarczającej grawitacji aby wyczyścić przestrzeń w pobliżu swojej orbity oraz nie jest satelitą.

Wszystkie pozostałe obiekty okrążające Słońce, oprócz satelitów, powinny być określane wspólnie jako "małe ciała Układu Słonecznego"

[edytuj] Mniejsze ciała niebieskie

Poza orbitą Neptuna znajduje się pas komet i planetoid, zwany pasem Kuipera. Składa się on z dziesiątek tysięcy komet (niektóre z nich osiągają średnice rzędu 150 km) i planetoid (znamy ich obecnie około 1000, z których ponad 20 zbliża się, lub przekracza w swych rozmiarach 1000 km średnicy). Największymi ze znanych obiektów tego pasa są Eris oraz Pluton (wraz ze swoimi księżycami, Charonem i nowo odkrytymi Hydra i Nix). Komety pochodzące z Pasa Kuipera są kometami krótko- i średniookresowymi.

Dalej w przestrzeni znajduje się hipotetyczny obłok komet, zwany obłokiem Oorta, zawierający od miliarda do biliona komet. Krążą one w odległości zbliżonej do 20.000 (jednostek astronomicznych) czyli 500 razy dalej niż średnia odległość Plutona od Słońca. Komety pochodzące z obłoku Oorta miałyby być kometami długookresowymi.

W wyniku zbliżenia się dwóch ciał z pasa Kuipera lub obłoku Oorta ich wzajemne oddziaływanie może zmienić orbity, czasem wytrącając jedno z nich z obszaru pasa. Część obiektów zostaje skierowana do środka Układu Słonecznego i jest obserwowana jako komety, a inne mogą zostać wyrzucone w przestrzeń międzygwiezdną.

Komety i asteroidy mogą zderzać się z planetami, dlatego stanowią potencjalne zagrożenie dla życia na Ziemi. Ostatnie zderzenie komety z planetą zaobserwowano 16 czerwca 1994 roku, kiedy kometa Shoemaker-Levy 9 zderzyła się z Jowiszem. Na Ziemi znajduje się szereg kraterów uderzeniowych takich jak Krater Chicxulub, które są śladami upadku komet lub asteroid.

[edytuj] Heliosfera

Przestrzeń Układu Słonecznego wypełniona jest strumieniem cząstek wyrzucanych przez Słońce nazywanych wiatrem słonecznym. Obszar, w którym ciśnienie wiatru słonecznego przewyższa ciśnienie materii międzygwiazdowej, nazywa się heliosferą. Na ruch cząstek wyrzuconych przez Słońce wpływa pole magnetyczne tej gwiazdy, które przeważa nad galaktycznym polem magnetycznym. Heliosfera składa się z kilku stref uwarunkowanych prędkością ruchu cząstek.

• Strefa w której cząstki wiatru słonecznego poruszają się z prędkością naddźwiękowa. Granicą tej strefy jest szok końcowy w którym cząstki wiatru słonecznego są spowolnione do prędkości poddźwiękowych. Występuje on w odległości średnio około 80 jednostek astronomicznych od naszej gwiazdy. Istnieją sprzeczne dane przesłane przez sondy Voyager – wg danych z Voyager 1 szok końcowy znajduje się w odległości 85 j.a. od słońca, z kolei wg Voyager 2 granica ta znajduje się już w odległości 76 j.a.. Prawdopodobnie wynika to z nieregularnego kształtu szoku końcowego.

• Płaszcz Układu Słonecznego – strefa w której cząstki poruszają się z prędkością niższą od prędkości dźwięku. Na skutek ciśnienia wywieranego przez ośrodek międzygwiazdowy strefa ta ma podobny do komety wydłużony kształt. Rejon płaszcza słonecznego jest obecnie badany przez sondy Voyager 1 i Voyager 2.

• Heliopauza – stanowi przestrzeń znajdującą się na zewnątrz płaszcza, w której cząstki wiatru słonecznego są zatrzymywane na skutek oddziaływania ośrodka międzygwiazdowego.

• Łuk uderzeniowy od angielskiego "bow shock" – obszar w którym powstają turbulencje na skutek interakcji heliopauzy ze strumieniem cząstek ośrodka międzygwiazdowego emitowanym przez całą galaktykę.

Wg jednej z hipotez, postuluje się istnienie strefy w której na granicy heliopauzy dochodzi do formowania się ściany gorącego wodoru z materii międzygwiazdowej.

W 2008 roku NASA planuje misję Interstellar Boundary Explorer (IBEX) mającą na celu uzyskanie obrazu heliosfery przy pomocy obrazowana energetycznych neutralnych atomów (ENA).

[edytuj] Granice Układu Słonecznego

Znaczna część naszego Układu Słonecznego pozostaje wciąż nieznana. Według szacunków pole grawitacyjne Słońca dominuje nad siłami grawitacyjnymi sąsiednich gwiazd w zasięgu około dwóch lat świetlnych (125 000 j.a.). Zaś zewnętrzna część obłoku Oorta może rozciągać się nie dalej niż na 50 000 j.a.^[6] Oprócz odkryć takich jak Sedna, obszar pomiędzy pasem Kuipera i obłokiem Oorta o promieniu dziesiątek tysięcy j.a., jest wciąż praktycznie nieopisany. Trwają również badania obszaru pomiędzy Merkurym a Słońcem.^[7] W tych niezbadanych regionach mogą istnieć nieznane jeszcze ciała niebieskie.

[edytuj] Najbliższe sąsiedztwo

Bezpośrednie sąsiedztwo Układu Słonecznego stanowi Lokalny Obłok Międzygwiazdowy (ang.) Local Fluff - gęsty obłok, część bardziej rozsianego obłoku zwanego Local Bubble w ośrodku międzygwiazdowym. Ma kształt klepsydry, a jego średnica to około 300 lat świetlnych. Obłok wypełnia plazma o wysokiej temperaturze, co sugeruje, że jest pozostałością po kilku supernowych.^[8]

Apeks Słońca (kierunek drogi Słońca w przestrzeni międzygwiezdnej) leży w pobliżu gwiazdozbioru Herkulesa i w kierunku obecnego położenia jasnej gwiazdy Wega.^[9]

W odległości do 10 lat świetlnych (95 bilionów km) od Słońca istnieje stosunkowo niewiele gwiazd (gwiazdy najbliższe). Najbliżej znajduje się potrójny układ gwiazd Alpha Centauri (ok. 4,4 lat świetlnych). Są to Alpha Centauri A i B - ciasno związana para gwiazd podobnych do Słońca, oraz mały czerwony karzeł Alpha Centauri C (znany także jako Proxima Centauri) okrążający je w odległości 0,2 roku świetlnego. Nieco dalej znajdują się czerwone karły Gwiazda Bernarda (5,9 lat świetlnych), Wolf 359 (7,8 lat świetlnych) i Lalande 21185 (8,3 lat świetlnych). Największą gwiazdą w tym zasięgu jest Syriusz (8,6 lat świetlnych) - jasna gwiazda ciągu głównego, około dwa razy masywniejsza od Słońca, wokół której krąży biały karzeł Syriusz B. W odległości 8,7 lat świetlnych znajduje się podwójny czerwony karzeł Luyten 726-8, a w odległości 9,7 lat świetlnych czerwony karzeł Ross 154.^[10] Najbliższa nam gwiazda podobna do Słońca to Tau Ceti, oddalona o 11,9 lat świetlnych. Jej masa to około 80% masy Słońca, jej jasność to ok. 60% jasności Słońca.^[11] Najbliższy pozasłoneczny system planetarny odkryto wokół gwiazdy Epsilon Eridani, gwiazdy nieco ciemniejszej i czerwieńszej niż Słońce w odległości 10,5 lat świetlnych od nas. Potwierdzono istnienie jednej planety Epsilon Eridani b około 1,5 razy cięższej od Jowisza, orbitującej wokół swej gwiazdy w okresie 6,9 roku.^[12]

[edytuj] Położenie w Galaktyce

Układ Słoneczny znajduje się w galaktyce Drogi Mlecznej, która jest galaktyką spiralną z poprzeczką o średnicy około 100 tys. lat świetlnych i zawiera około 200 miliardów gwiazd.^[13] Nasze Słońce znajduje się w jednym z zewnętrznych spiralnych ramion Galaktyki, znanym jako Ramię Oriona lub (ang.) Local Spur.^[14] Słońce leży w odległości około 25 tys. do 28 tys. lat świetlnych od centrum Galaktyki, a jego prędkość w Galaktyce wynosi około 220 km/s. Pełny obrót, czyli rok galaktyczny trwa 225–250 milionów lat. ^[15]

Położenie Układu Słonecznego w Galaktyce jest bardzo prawdopodobnie jednym z czynników warunkujących ewolucję życia na Ziemi. Jego orbita w Galaktyce jest zbliżona do okręgu, a prędkość orbitalna jest mniej więcej taka sama jak prędkość orbitalna ramion galaktycznych. To oznacza, że przejście pomiędzy ramionami zdarza się rzadko. Odkąd ramiona spiralne stały się miejscem znacznie większej koncentracji potencjalnie niebezpiecznych supernowych, Ziemia zyskała długie okresy międzygwiazdowej stabilności i życie mogło ewoluować.^[16] Układ Słoneczny leży też wystarczająco daleko od gęsto wypełnionych gwiazdami regionów centrum Galaktyki. Blisko centrum, oddziaływania grawitacyjne pobliskich gwiazd mogłyby zakłócić układ ciał w obłoku Oorta i wyemitować wiele komet do wnętrza Układu Słonecznego, powodujących zderzenia katastrofalne dla życia na Ziemi. Intensywne promieniowanie centrum Galaktyki również mogłoby niszczyć życie na Ziemi.^[16]Niektórzy naukowcy stawiają hipotezy, że nawet przy obecnej pozycji naszego układu w Galaktyce, niedawne supernowe mogły niekorzystnie wpłynąć na rozwój życia w ciągu ostatnich 35 tys. lat, poprzez wyrzucanie fragmentów swojego gwiezdnego jądra w kierunku Słońca w formie radioaktywnego pyłu i większych kometopodobnych ciał.^[17]

[edytuj] Pozycja we Wszechświecie

Droga Mleczna jest jedną z około 125 miliardów galaktyk dostrzeżonych przez kosmiczny teleskop Hubble'a. Znajduje się w środku tego wycinka Wszechświata, który możemy zaobserwować. Tło tego obrazu stanowi promieniowanie tła wysłane przez rozgrzany gaz po narodzinach Wszechświata, ślad Wielkiego Wybuchu.

[edytuj] Zobacz też

• Cassini-Huygens
• Celestia
• Chronologiczny wykaz odkryć planet, planet karłowatych i ich księżyców w Układzie Słonecznym
• kształtowanie się poglądów na budowę Układu Słonecznego
• New Horizons
• Plutoidy
• Planeta x

Przypisy

[edytuj] Linki zewnętrzne

• Nine Planets – bogaty zbiór informacji o Układzie Słonecznym
• Strona NASA na temat sondy przeznaczonej do badania heliopauzy
• http://www.solar.po.opole.pl – strona o Układzie Słonecznym
• http://solar.poczet.com – inna ciekawa strona opisująca Układ Słoneczny i poszczególne planety
• Układ Słoneczny – informacje o wszystkich ciałach niebieskich
• http://www.astronomia.boo.pl/us.html – strona opisująca Układ Słoneczny
• Układ Słoneczny w tabelach i artykuły go opisujące
• Informacja na temat drugiego "Układu Słonecznego"
• Atlas Wszechświata - miejsce Układu Słonecznego we Wszechświecie