Układ słoneczny i planetarny

Na pierwszy rzut oka obserwatorowi wydaje się, że Słońce krąży wokół Ziemi. W rzeczywistości jest jednak odwrotnie – Ziemia, wraz z ośmioma innymi planetami, porusza się dookoła Słońca, tworząc wraz z nimi Układ Słoneczny. Centralne położenie Słońca to główne założenie teorii heliocentrycznej, którą w 1543 roku przedstawił polski astronom Mikołaj Kopernik, obalając tym samym uznawaną wcześniej teorię geocentryczną, według której to Ziemia jest centrum całego wszechświata.

Planety krążą wokół Słońca z różnymi prędkościami i w różnych odległościach od niego. Najbliżej Słońca znajduje się Merkury. Dalej od Słońca kolejno krąży: Wenus, Ziemia, Mars, Jowisz, Saturn, Uran, Neptun i Pluton.

Merkury, Wenus, Ziemia i Mars znajdują się stosunkowo blisko Słońca, są dość małe, a ich powierzchnie są zbudowane ze skał. Rozmiarami i budową przypominają Ziemię, dlatego często nazywamy je planetami typu ziemskiego. Pozostałe planety, znajdujące się dalej od Słońca, należą do grupy planet olbrzymów i składają się głównie z gazów. Jedynie Pluton swoimi rozmiarami przypomina planety typu ziemskiego. Planety grupy ziemskiej mają razem tylko trzy księżyce, natomiast planety olbrzymy maję ich razem ponad 60.

Odległość między Marsem a Jowiszem jest zaskakująco duża, stąd przez wiele lat naukowcy podejrzewali, że znajduje się tam jakaś nie odkryta planeta. Okazało się, że przestrzeń tę wypełnia około 2 500 małych ciał niebieskich, zwanych planetoidami lub asteroidami. Według najnowszych poglądów planetoidy to pierwotne tworzywo, z którego przed miliardami lat powstały planety. Największa z nich, Ceres, ma średnicę długości 1 000 kilometrów. Jednak większość to okruchy skalne o średnicy zaledwie kilku kilometrów. Asteroidy krążą wokół Słońca w szerokim pasie położonym między orbitami Marsa i Jowisza. Część okruchów może jednak wylecieć daleko poza wspólną orbitę i zbliżyć się do Ziemi.

Asteroidy są zbyt małe i zbyt odległe, aby przeciętny obserwator był w stanie dostrzec je gołym okiem. Od czasu do czasu na niebie pojawiają się natomiast jasno świecące komety, również uważane za resztki pierwotnego tworzywa planetarnego. Kometa jest ciałem zbudowanym z okruchów skalnych zespolonych wodnym lodem, zamarzłym amoniakiem i metanem. Przez większość swego życia komety podróżują w niewidocznych dla nas, najodleglejszych obszarach Układu Słonecznego. W momencie, gdy kometa zbliży się do Słońca na określoną odległość, zaczyna świecić. Pod wpływem wysokiej temperatury, zmrożone gazy odparowują, uwalniając chmury pyłów, które odbijają światło słoneczne i dzięki temu stają się widoczne. Ciśnienie spowodowane tak zwanym wiatrem słonecznym, czyli strumieniem cząsteczek pochodzących od Słońca, „zdmuchuje” gazy i pyły, tworząc efektowny ogon komety, nazywany przez astronomów warkoczem.

Niemal codziennie można obserwować spadające gwiazdy, czyli meteory. Widoczny na niebie krótkotrwały błysk, to efekt spalania w atmosferze ziemskiej okruchów skalnych – meteoroidów. Zdarza się również, że do atmosfery dostają się ciała większe, które – nie zniszczone – uderzają w ziemię. Są to meteoryty. Największe z nich pozostawiły na powierzchni naszej planety trwałe ślady w postaci kraterów. Co roku na powierzchnię Ziemi spada prawie milion ton drobnych materiałów pochodzenia kosmicznego.
Pomiędzy gwiazdami naszej galaktyki znajdują się wielkie chmury gazów i pyłów – mgławice. Przypuszcza się, że to właśnie z takiej mgławicy, około 5 miliardów lat temu, powstał Układ Słoneczny. Prawdopodobną przyczyną było zagęszczanie materii pod wpływem siły grawitacji. Kurcząca się mgławica zaczęła wirować wokół własnej osi i po pewnym czasie przybrała kształt dysku, przy czym większość materii skoncentrowała się w jego centrum. Proces kurczenia się bezustannie przybierał na sile. Centrum „dysku” zaczęło przemieniać się w coraz gęstsze i gorętsze jądro. Gdy temperatura osiągnęła dziesiątki milionów stopni i rozpoczął się proces syntezy termojądrowej, powstała nowa gwiazda – Słońce.
Jednocześnie w chmurze pyłów i gazów wokół jądra formowały się planety. Początkowo miały one masy wielokrotnie większe od mas dzisiejszych planet. Na skutek wymiatającego działania promieni słonecznych zastały one pozbawione rozległych otoczek gazowych, składających się głównie z najlżejszych gazów (wodór, hel), w których skupiona była przeważająca część masy poszczególnych planet. Dalej od Słońca, gdzie panowała znacznie niższa temperatura, uformowały się większe planety, otoczone grubą warstwą gazów – Jowisz, Saturn, Uran i Neptun.
Powstanie Układu Słonecznego nie było czymś szczególnym. We wszechświecie bezustannie powstają nowe gwiazdy i ich układy. Astronomowie przypuszczają, iż wiele gwiazd posiada swoje planety. Obserwacje w podczerwieni wykazały, że dookoła jasne gwiazdy Vega również znajduje się materia, która najprawdopodobniej jest jej układem planetarnym.
Jeśli ta teoria jest prawdziwa, to we wszechświecie znajduje się bardzo wiele układów planetarnych. Przy niewyobrażalnie wielkich liczbach opisujących kosmos, jest bardziej niż prawdopodobne, że istnieje wiele nieznanych nam ciał niebieskich podobnych do Ziemi – a na nich życie.


SŁOŃCE JOWISZ ZIEMIA
średnica [km] 1 392 000 142 800 12 756
masa [Ziemia = 1] 333 000 318 6 000 000 000 000 000 000 000 T
objętość [Ziemia = 1] 1 304 000 1 319 1 100 000 000 000 km³
gęstość [woda = 1] 1,4 1,3 5,5
średnia temp. na pow. 5 500C -150C 22C



Bibliografia:
 Kerrod R.; Księga Kosmosu, Wydawnictwo Podsiedlik, Raniowski i Spółka, Warszawa 1991
 Świat Wiedzy nr.5/99