Materia międzyplanetarna - planetoidy, meteory, komety

Panuje pogląd, że Wszechświat powstał wskutek potężnej eksplozji, tzw. Wielkiego Wybuchu, przed około 10-15 miliardów lat. Cała istniejąca materia powstała w ułamek sekundy w nieskończenie małej przestrzeni, rozpraszając się we wszystkich kierunkach z niewiarygodnie wielką prędkością. W miarę rozszerzania się Wszechświata, wyrzucona w przestrzeń materia, rozgrzana pierwotnie do bardzo wysokich temperatur, zaczęła stygnąć. Podczas jej schładzania powstały cząstki elementarne, które łączyły się, tworząc protony i neutrony. Dokonywała się także synteza atomów wodoru i tlenu. Współczesny wszechświat składa się większości tych gazów. Jednak te gazy są bardzo rozrzedzone. We wszechświecie oprócz gazów znajduje się również pył międzygwiezdny, który pod wpływem działania grawitacji z czasem tworzy kulę, gdzie pod wpływem zagęszczania może stać się gwiazdą lub planetą, które z kolei tworzą galaktyki. Jedną z takich galaktyk jest Droga Mleczna, a w niej nasz Układ Słoneczny, który składa się z jednej centralnej gwiazdy (Słońca), 9 planet, wielu księżyców różnej wielkości otaczających planety, oraz jeszcze większej ilości mniejszych ciał niebieskich- PLANETOID.

PLANETOIDY

Nazywane są też asteroidami lub planetkami. Mają one nieregularny kształt o średnicach od kilkudziesięciu metrów do kilkuset kilometrów. Uważa się, że przed 4,5 miliarda lat temu powstało z nich Słońce i planety. Ogólnie pochodzenie planetoid jest nieznane, jednakże przypuszcza się, że mogą być odłamkami powstałymi z rozpadu jednej, większej planety. W Układzie Słonecznym znanych jest około 2000 planetoid obiegających Słońce; orbity większości planetoid (99,8%) zawarte są między orbitami Marsa i Jowisza w tzw. pasie planetoid. Zdaniem naukowców, planetoidy uległyby skupieniu w planetę, gdyby nie wpływ potężnego pola grawitacyjnego Jowisza. Okresy obiegu wokół Słońca wynoszą około 2 do 6 lat ziemskich. Jak już pisałem, większość znajduje się w pasie głównym między Marsem a Jowiszem, jednak są też takie planetoidy które „zwiedzają” nasz Układ Słoneczny zbliżając się znacznie do Ziemi. Jedną z takich planetoid jest Eros, który ma średnicę 35 km i który co około 2 lata zbliżając się do naszej planety umożliwia przeprowadzenie przez bezpośredni pomiar jego odległości od Ziemi wyznaczanie odległości Słońce - Ziemia. Wiele planetoid wykazuje okresowe zmiany blasku, o okresach rzędu kilku godzin i niewielkich amplitudach, świadczące o wydłużonym kształcie planetoidy oraz o obrocie dookoła własnej osi. W sprzyjających warunkach z pomocą teleskopu można dostrzec wiele planetoid, które wyglądają jak drobne punkciki światła. Jeżeli jednak zbliżą się na dostateczną odległość od Ziemi to można je zobaczyć nawet gołym okiem.

Największe znane planetoidy to:
· Ceres (768 km średnicy)
· Pallas (492 km średnicy)
· Juno (204 km średnicy)
· Eros (35 km średnicy)

Zdarza się, że planetoidy zderzają się ze sobą wytrącając się ze swoich orbit i czasami pod wpływem zderzenia rozpadają się na jeszcze mniejsze ciała niebieskie zwane kometami.

KOMETY

Komety są bardzo ciekawymi obiektami astronomicznymi. Zwane są „gwiazdami z warkoczem” i gdy tylko pojawią się na niebie tworzą niepowtarzalne zjawisko. Pochodzą one z najbardziej odległych rejonów Układu Słonecznego zlokalizowanych w tzw. pasie Kuipera (w tym pasie znajduje się Pluton) oraz Obłoku Oorta znajdującego się daleko poza orbitą Plutona, ostatniej planety naszego Układu Słonecznego. Obłok Oorta nazywany jest „wylęgarnią” komet, ponieważ to właśnie stamtąd obserwuje się coraz to nowe pojedyncze komety zmierzające do wewnętrznej strefy Układu Słonecznego. Jądra komet składają się z kul lodowych zawierających pył, a także z tlenku i dwutlenku węgla, metanu i amoniaku oraz krzemianów i metali. Są nieregularnymi bryłami, które mają rozmiary rzędu kilku kilometrów i gęstość materii jąder kometarnych jest prawdopodobnie wyraźnie mniejsza od gęstości wody, co wydaje się wskazywać na ich porowatą strukturę. Gdy taki obiekt znajdzie się w odległości kilku jednostek astronomicznych, od Słońca, rozpoczyna się sublimacja lodów z jego powierzchni, (czyli bezpośrednie przejście ze stanu stałego do gazowego). Wyzwalane gazy porywają ze sobą cząsteczki pyłu i w ten sposób wokół jądra zaczyna tworzyć się otoczka gazowo-pyłowa, zwana komą. Komety obiegają one Słońce zwykle po mocno spłaszczonej orbicie eliptycznej (kometa okresowa) lub orbicie bardzo zbliżonej do paraboli (kometa jednopojawieniowa), charakterystyczne ze względu na swój niecodzienny wygląd i szybki ruch po niebie. Kometa staje się widoczna dopiero wtedy, gdy zbliży się do Ziemi i Słońca na nieznaczną odległość, początkowo - jako słaby rozmyty obłoczek, z coraz bardziej jaśniejącym jądrem w środku. Wzrost jasności komety jest spowodowany coraz silniejszym jej ogrzewaniem przez Słońce, bowiem złożone głównie z lodu jądro komety zaczyna parować, które tworzy mglistą otoczkę. W miarę zbliżania się do Słońca kometa staje się coraz jaśniejszym ciałem niebieskim, rozwijając coraz dłuższy i jaśniejszy warkocz kometarny (niekiedy niepoprawnie nazywany ogonem), skierowany zwykle od Słońca. Warkocze komet osiągają czasem długości nawet setek milionów kilometrów. I właśnie z racji tych niezwykłych warkoczy komety przykuły uwagę ludzi od najdawniejszych czasów. Komety były widoczne na niebie nawet w dzień. Najlepiej poznana kometa nazywaną Halleya, jest kometą okresową, i obiega Słońce co około 76 lat. Obecnie jest znanych ponad 900 komet, w tym ok. 170 okresowych, co roku odkrywa się kilka nowych. Warto podkreślić, że często komety są odkrywane przez miłośników astronomii a nie przez zawodowych obserwatorów. Lodowe jądro podczas każdego przelotu w pobliżu Słońca systematycznie traci nieco ze swojej masy, co ostatecznie może nawet doprowadzić do całkowitego rozpadu komety. Niekiedy zdarza się, że tory lotu komet mogą zostać znacznie zakłócone przez przesuwające się gwiazdy lub zderzenia z innymi przesuwającymi się obiektami. Wtedy taka kometa może na zawsze opuścić nasz Układ Słoneczny.

METEORY

Niemal w każdą ciemna, bezchmurną noc można zobaczyć na niebie ognisty ślad "spadającej gwiazdy". Lecz nie jest to ślad gwiazdy. Ten błysk światła zwie się meteorem (istnieją jeszcze dwie nazwy: metereoidy i meteoryty) a wysyła go maleńka grudka pyłu z kosmosu z wielką prędkością przedzierająca się przez ziemską atmosferę, w której spala się na wysokości około 90 kilometrów nad nami. Te cząsteczki pył u mają zwykle rozmiary ziarnka piasku, lecz są bardziej gruzełkowate. Czasem w atmosferę wdzierają się większe fragmenty materii, którym następnie udaje się przetrwać podroż ku powierzchni. Skały z kosmosu nazywamy meteorytami. Ocenia się, że w ciągu doby do atmosfery ziemskiej wpada kilkaset milionów meteoroidów z prędkościami od 2 do 72 km/s (w zależności od tego, czy doganiają Ziemię, czy też biegną na jej spotkanie). Spadając powodują świecenie gazów atmosferycznych, począwszy od wysokości około 100 km. Meteoroid o masie 0,25 g, wpadając do atmosfery z prędkością 60 km/s, utworzy meteor dorównujący blaskiem najjaśniejszym gwiazdom. Gdy Ziemia przechodzi przez strumień meteoroidów, liczba pojawiających się meteorów wzrasta. Meteory pochodzące z jednego strumienia tworzą na niebie rój meteorów, a punkt sfery niebieskiej, z którego wydają się wylatywać, nazywa się radiantem roju. Nazwa roju meteorowego pochodzi zwykle od nazwy gwiazdozbioru, w którym znajduje się radiant tego roju. Do najbardziej znanych rojów meteorowych należą perseidy, obserwowane corocznie około 10 sierpnia.

Roje meteorów

*) Nazwa pochodzi od nie istniejącego już gwiazdozbioru Kwadrantu Ściennego
Nieliczne spośród trafiających w Ziemię meteoroidów są w stanie przetrwać przelot przez atmosferę i spaść na powierzchnię planety jako meteoryty. Tylko niewielką część meteorytów udaje się znaleźć i zbadać. Największy z dotąd zidentyfikowanych ma rozmiary 3 x 2,8 x 1,2 m i masę około 60 t, a znajduje się w miejscu swego spadku: w Hoba w południowo-zachodniej Afryce. Ze względu na skład chemiczny meteoryty dzieli się na: kamienne (około 66% wszystkich znalezisk), żelazne (około 30%) i żelazno-kamienne (około 4%). Meteoryty kamienne zbudowane są głównie z minerałów krzemianowych. Meteoryty żelazne zbudowane są ze stopu żelaza metalicznego, zawierającego dużo niklu i znacznie mniej kobaltu. Ogromna większość meteorytów kamiennych to tzw. chondryty, które oprócz minerałów krzemianowych zawierają minerały żelaza niklonośnego. Ale tym, co najbardziej wyróżnia chondryty, są tzw. chondry, czyli kuliste ziarna krzemianowe o rozmiarach od ułamka do kilku milimetrów. Powstały one prawdopodobnie w wyniku stopienia pyłu pierwotnej mgławicy, z której wyłonił się Układ Słoneczny. Rzadko występujące meteoryty żelazo-kamienne zbudowane są mniej więcej w równych ilościach z minerałów krzemianowych oraz stopu niklowo-żelaznego. Największy meteoryt znaleziony na ziemiach polskich (w Morawsku pod Poznaniem) waży 78 kg. Najmniejsze spośród znanych meteorytów to mikrometeoryty. Są to powoli opadające ziarnka o rozmiarach do 0,2 mm, często żelazne, spotykane np. na Antarktydzie, w śniegu wolnym od zanieczyszczeń pochodzenia ziemskiego.