Układ Słoneczny i charakterystyka planet

Układ Słoneczny to 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 niedawna zaliczanego do planet (obecnie jest on traktowany jako planeta karłowata)
-- obłoku Oorta (hipotetycznego).

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).

W centrum Układu Słonecznego znajduje się gwiazda średniej masy, czyli Słońce. Między Marsem a Jowiszem znajduje się pas planetoid. Wszystkie planety krążą po eliptycznych orbitach wokół Słońca praktycznie w jednej płaszczyźnie. Jedynie Pluton ma orbitę mocno nachyloną w stosunku do innych. Jest ona też przesunięta tak, że zdarzają się okresy, gdy Pluton znajduje się bliżej Słońca niż Neptun. Z tego też względu Pluton jest raczej obiektem z pasa Kuipera niż planetą (obecnie: planeta karłowata.)

W sierpniu 2006 jeden z komitetów Międzynarodowej Unii Astronomicznej zaproponował aby zmienić definicję "planety" - za "planetę" uważa się ciało niebieskie o masie wystarczającej na to, aby pod wpływem własnej grawitacji przyjęło mniej więcej kulisty kształt oraz obiegające gwiazdę centralną, samo natomiast nie będące gwiazdą lub księżycem. Dodatkowo w pobliżu planety nie może znajdować się inny duży obiekt.

Według tej definicji za planetę nie może być uznany Pluton, który został zaliczony do kategorii planet karłowatych. Ostateczna decyzja została podjęta 24 sierpnia 2006 na międzynarodowej konferencji astronomicznej w Pradze.

Planety wewnętrzne (skaliste)

Merkury

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.
3 października 2004 roku w stronę Merkurego wyruszyła sonda kosmiczna Messenger. Pierwsze planowane zbliżenie do celu będzie miało miejsce 14 stycznia 2008 roku, natomiast ostateczne wejście sondy na niską orbitę wokół planety odbędzie się w roku 2011. Przez rok Messenger pozostanie sztucznym satelitą Merkurego.

Wenus

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 480C, 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

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

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 30C, zaś zimą przed świtem spada nawet do -100C. Mars ma dwa małe księżyce - Fobosa i Deimosa.

Planety zewnętrzne (gazowe)

Jowisz

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 63 księżyce oraz słabo widoczny system pierścieni złożonych z cząsteczek pyłu, prawdopodobnie wyrwanych przez meteoryty z księżyców.

Saturn

Saturn jest szóstą planetą od Słońca, drugą z czterech gazowych planet-olbrzymów. Posiada co najmniej 56 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

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 chmur wynosi zaledwie -210 oC.
Uran posiada 27 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. Interesujący jest natomiast charakter ruchu 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

Neptun jest ósmą planetą od Słońca, czwartą z gazowych planet-olbrzymów. 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 2500 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 lodowo-gazowy oraz niewielkie skalne jądro. Podobnie jak Saturn, Uran i Jowisz, również Neptun posiada system pierścieni - są one jednak słabo rozwinięte i nie tworzą okręgów, lecz koliste łuki. Neptun ma 13 znanych księżyców, z których 12 to ciała bardzo drobne.

Pluton

Pluton jest zimnym, ciemnym globem, dla którego Słońce stanowi jedynie jasną gwiazdę na niebie. Jest mniejszy od Księżyca. Ma on rzadką atmosferę, która tworzy się, gdy zbliży się do Słońca, i zamarza, gdy się od niego oddala. Pluton krąży po mocno wydłużonej orbicie; jej kąt nachylenia do ekliptyki jest większy niż w przypadku planet. Jedno okrążenie Słońca trwa 248,5 roku i w ciągu 20 lat z tego okresu Pluton znajduje się bliżej Słońca niż Neptun. Dokoła Plutona krążą 3 księżyce - w tym jeden (Charon) o rozmiarach znacznych w porównaniu z rozmiarami Plutona, oraz odkryte 15 maja 2005 roku małe księżyce zewnętrzne - Hydra i Nyks.

Uwaga: 24 sierpnia 2006 r. na Zgromadzeniu Ogólnym Międynarodowej Unii Astronomicznej w Pradze odebrano Plutonowi status planety, określając go jednocześnie mianem "planety karłowatej".