Sistemul Solar

 
Planetele și planetele pitice din sistemul solar. Dimensiunile sunt la scară. Distanțele de la Soare 

Descoperire și explorare

Timp de câteva mii de ani umanitatea, cu puține excepții, nu a recunoscut existența sistemului solar. Oamenii credeau că Pământul se află în centrul Universului și este cu totul diferit de celelalte obiecte divine și eterice care se mișcă pe cer.
Nicolaus Copernicus a fost primul astronom care a dezvoltat un sistem matematic heliocentric predictiv. Succesorii săi din secolul al XVII-lea (Galileo Galilei, Johannes Kepler și Isaac Newton) au avut o înțelegere a fizicii care i-a condus la admiterea graduală a ideii că Pământul se rotește de fapt în jurul Soarelui și că celelalte planete sunt guvernate de aceleași legi ale fizicii care guvernează și Pământul. În plus, inventarea telescopului a condus la descoperirea unor planete și sateliți noi. În timpurile mai recente, îmbunătățiri ale telescoapelor și folosirea navelor spațiale fără echipaj au deschis drumul studierii fenomenelor geologice din sistemul solar (studiul munților și craterelor de impact) și a fenomenelor meteorologice sezoniere de pe unele planete (cum ar fi norii, furtunile de nisip și calotele de gheață).

Soarele

Soarele este steaua sistemului solar și de departe cel mai important component al acestuia. Masa sa mare (egală cu 332.900 de mase terestre), produce în nucleul său temperaturi și densități suficient de ridicate ca să susțină fuziunea nucleară, care eliberează o cantitate enormă de energie, din care cea mai mare parte radiază în restul sistemului sub formă de radiații electromagnetice, cu vârful situat în spectrul de 400-700 nm al luminii vizibile.Unele dovezi sugerează că poziția Soarelui în secvența principală poate înseamna că acesta se află la mijlocul ciclului de viață al unei stele, pentru că nu și-a consumat încă rezerva de hidrogen folosit pentru fuziunea nucleară. Soarele devine tot mai luminos; mai devreme în evoluția sa, luminozitatea era doar 70% din cea actuală.

Sistemul solar interior

Sistemul solar interior este numele tradițional pentru regiunea care cuprinde planetele terestre și asteroizii. Obiectele din această regiune sunt compuse în mare parte din silicați și metale, fiind relativ aproape de Soare; raza întregii regiuni este mai mică decât distanța dintre orbitele lui Jupiter și Saturn.

Planete interioare

Planetele interioare. De la stânga la dreapta: Mercur, Venus, Pământ și Marte în culorile originale, cu dimensiuni la scară (excepție fac distanțele dintre planete).

Cele patru planete interioare sau telurice / terestre au o compoziție densă, de roci, cu puțini sau chiar fără sateliți și fără sisteme de inele. Ele sunt compuse în mare parte din minerale refractare, cum ar fi silicații, care formează scoarțele și mantalele planetelor, și metale ca fierul și nichelul, care formează nucleele planetare. Trei din cele patru planete interioare (Venus, Terra și Marte) au o atmosferă destul de densă pentru a genera vremea; toate au cratere de impact și caracteristici tectonice de suprafață, cum ar fi rifturi și vulcani. Termenul de „planetă interioară” nu trebuie confundat cu termenul de „planetă inferioară”, care desemnează planetele mai apropiate de Soare decât Pământul (adică Mercur și Venus).

Mercur

Mercur (0,4 UA de la Soare) este cea mai apropiată planetă de Soare și cea mai mică planetă din sistemul solar (0,055 mase terestre). Mercur nu are niciun satelit natural, iar singurele caracteristici geologice cunoscute, în afara craterelor de impact, sunt crestăturile din scoarță, care cel mai probabil se datorează unei perioade timpurii de contracție din trecutul său. Atmosfera planetei Mercur este aproape neobservabilă și este formată din atomi desprinși de pe suprafața sa de către vântul solar. Apariția nucleului său de fier relativ mare și mantaua subțire nu au fost încă suficient explicate. Ipotezele includ faptul că straturile exterioare au fost dezagregate în urma impactului cu un obiect gigantic și că acreția completă a fost împiedicată de energia Soarelui tânăr.

Venus

Planeta Venus (0,7 UA de la Soare) este asemănătoare ca mărime cu Pământul (0,815 mase terestre) și, la fel ca și Terra, are o manta subțire de silicat deasupra unui nucleu de fier, o atmosferă substanțială și indicii ale unei activități geologice interne. Totuși, planeta este mult mai uscată decât Pământul iar atmosfera sa este de nouăzeci de ori mai densă. Venus nu are niciun satelit natural. Este cea mai fierbinte planetă, temperaturile de la suprafață depășind 400 °C, cel mai probabil din cauza cantității de gaze cu efect de seră din atmosferă. Nu a fost detectată nici o dovadă definitivă a unei activități geologice la momentul actual pe Venus, dar planeta nu are un câmp magnetic care să prevină epuizarea atmosferei sale substanțiale, ceea ce sugerează că aceasta este încontinuu alimentată de către erupțiile vulcanice.

Pământ

Pământul (de asemena și Terra; 1 UA de la Soare) este cea mai mare și cea mai densă planetă interioară, singura despre care se cunoaște la momentul actual că este geologic activă și singurul loc din sistemul solar unde se cunoaște că există viață. Hidrosfera sa lichidă este unică printre planetele terestre, iar Terra este singura planetă unde au fost observate plăci tectonice. Atmosfera Pământului diferă radical față de cea a altor planete, fiind shimbată de prezența vieții și conținând aproximativ 21% de oxigen liber. Planeta Pământ are doar un satelit natural, Luna, care este singurul satelit mare al unei planete terestre din sistemul solar.

Marte

Marte (1,52 UA de la Soare) este mai mic decât Terra și Venus (are 0,107 mase terestre). Planeta posedă o atmosferă formată în mare parte din dioxid de carbon, cu o presiune la suprafață de 6,1 milibari (aproximativ 0,6% din presiunea atmosferică de la suprafața Pământului). Suprafața sa, brăzdată de vulcani vaști ca Olympus Mons și rifturi cum ar fi Valles Marineris, reprezintă o dovadă a activităților geologice care au persistat până relativ recent, cu două milioane de ani în urmă. Culoarea sa roșiatică provine de la oxizii de fier (rugină) din sol. Marte are doi sateliți naturali foarte mici (Deimos și Phobos) despre care se crede că au fost asteroizi capturați de gravitația planetei.

Centura de asteroizi

Imagine ce reprezintă centura de asteroizi (cu alb), troienii lui Jupiter (cu verde), familia Hilda (cu portocaliu) și asteroizii din apropierea Pământului.

Asteroizii sunt obiecte mici din sistemul solar, compuse în mare parte din roci refractare și minerale metalice, la care se mai adăugă gheața.

Centura de asteroizi se află între planetele Marte și Jupiter, la o distanță cuprinsă între 2,3 și 3,3 UA de la Soare. Se crede ea e alcătuită din resturile rămase în urma formării sistemului solar, care nu au reușit să se unească din cauza interferenței gravitaționale a lui Jupiter.

Mărimea asteroizilor variază de la câteva sute de kilometri până la mărimi microscopice. Toți asteroizii, cu excepția celui mai mare, Ceres, sunt clasificați ca obiecte mici ale sistemului solar.

Centura de asteroizi conține zeci de mii, posibil milioane, de obiecte ce au un diametru mai mare de un kilometru. Cu toate acestea, masa totală a centurii de asteroizi măsoară în jur de o miime din masa terestră. În centura de asteroizi, obiectele sunt foarte rarefiate; navele spațiale au trecut cu ușurință prin aceasta fără niciun incident. Asteroizii cu diametre între 10 și 10⁻⁴ metri sunt denumiți meteoroizi.

Ceres

Ceres (2,77 UA de la Soare) este cel mai mare asteroid, o protoplanetă și o planetă pitică. Are un diametru puțin mai mic de 1000 km și o masă destul de mare pentru ca propria gravitație să-i confere o formă sferică. Când a fost descoperită în secolul al XIX-lea, Ceres a fost considerată o planetă, dar a fost reclasificată ca asteroid în anii 1850, când observațiile mai ample au dezvăluit existența altor asteroizi asemănători. În anul 2006 a fost clasificată ca planetă pitică.

Grupuri de asteroizi

Asteroizii din centura de asteroizi sunt divizați în grupuri de asteroizi și familii de asteroizi, în funcție de caracteristicile orbitale pe care le au. Sateliții asteroidali sunt asteroizii care orbitează în jurul unor asteroizi mai mari. Ei nu sunt distinși atât de clar ca și sateliții planetari, câteodată fiind la fel de mari ca și asteroidul în jurul căruia gravitează. Centura de asteroizi conține de asemenea și comete de centură principală, care se poate să fi fost sursa de apă a Pământului.

Troienii lui Jupiter sunt localizați în punctele Lagrange L₄ sau L₅ ale lui Jupiter (regiuni stabile din punct de vedere gravitațional care precedă sau urmează planeta pe orbita sa); termenul de troian este folosit de asemenea pentru a desemna corpuri mici din orice punct Lagrange al unei planete sau unui satelit. Asteroizii din familia Hilda sunt într-o rezonanță de 2:3 cu planeta Jupiter; aceasta înseamnă că ei orbitează în jurul Soarelui de trei ori la fiecare două orbitări ale lui Jupiter.

În sistemul solar interior există de asemenea asteroizi hoinari, mulți dintre ei traversând orbitele planetelor interioare.

Sistemul solar exterior

Regiunea exterioară a sistemului solar este locul unde se află giganții gazoși și sateliții lor. Multe comete cu perioadă scurtă, inclusiv centaurii, orbitează de asemenea în această regiune. Din cauza distanței foarte mari de la Soare, obiectele solide din sistemul solar exterior conțin o proporție mai mare de substanțe volatile cum ar fi apa, amoniacul și metanul, decât planetele de roci din sistemul solar interior, deoarece temperaturile mai reci permit menținerea acestor compuși în stare solidă.

Planetele exterioare

Articol principal: Gigant gazos.

De sus în jos: Neptun, Uranus, Saturn și Jupiter (Montaj cu culorile și dimensiunile aproximative)

Cele patru planete exterioare sau giganții gazoși (uneori numite planete joviene), dețin împreună 99% din masa care orbitează în jurul Soarelui. Jupiter și Saturn au, fiecare, o masă de zeci de ori mai mare decât cea a Pământului și sunt formate preponderent din hidrogen și heliu; Uranus și Neptun sunt mai puțin masive (având sub 20 de mase terestre) și sunt compuși mai mult din ghețuri. Din această cauză, mulți astronomi cred că ei fac parte dintr-o categorie aparte, „giganții de gheață”. Toți cei patru giganți gazoși au inele, deși doar sistemul de inele al lui Saturn este ușor de observat de pe Pământ. Termenul de planetă exterioară nu trebuie confundat cu cel de planetă superioară, care desemnează planete din afara orbitei Pământului și include, astfel, atât planetele exterioare cât și pe Marte.

Jupiter

Jupiter (5,2 UA), cu o masă de 318 ori mai mare ca cea a Pământului, este de 2,5 mai masiv decât toate celelalte planete din sistemul solar laolaltă. El este compus în mare parte din hidrogen și heliu. Căldura sa internă destul de mare creează un număr de caracteristici semi-permanente ale atmosferei sale, cum ar fi benzile de nori și Marea Pată Roșie.

Jupiter are 67 de sateliți cunoscuți. Cei mai mari patru sateliți, Ganymede, Callisto, Io și Europa prezintă similarități cu planetele terestre, cum ar fi vulcanismul și încălzirea internă. Ganymede, cel mai mare satelit din sistemul solar, este mai mare decât planeta Mercur.

Saturn

Saturn (9,5 UA), care se distinge prin sistemul său de inele ușor de observat de pe Pământ, este asemănător cu Jupiter din punctul de vedere al compoziției atmosferice și al magnetosferei. Deși Saturn are 60% ​​din volumul lui Jupiter, el are mai puțin de o treime din masa acestuia (95 de mese terestre), fiind cea mai puțin densă planetă din sistemul solar. Inelele lui Saturn sunt alcătuite din particule mici de rocă și gheață.

Saturn are 62 de sateliți confirmați; doi dintre ei, Titan și Enceladus, poartă semne de activitate geologică, deși aceștia sunt în mare parte alcătuiți din gheață (criovulcani). Titan, al doilea satelit ca mărime din sistemul solar, este mai mare decât Mercur și singurul satelit din sistemul solar care posedă o atmosferă substanțială.

Uranus

Uranus (19,6 UA), de 14 ori mai masiv ca Pământul, are masa cea mai mică dintre toate planetele exterioare. Este singura planetă care orbitează în jurul Soarelui înclinată „pe o parte”; înclinația axei de rotație este de peste nouăzeci de grade față de normala la ecliptică. Planeta are un nucleu mult mai rece decât ceilalți giganți gazoși și cantitatea de căldură radiată în spațiu este foarte mică.

Uranus are 27 de sateliți cunoscuți, cei mai mari fiind Titania, Oberon, Umbriel, Ariel și Miranda.

Neptun

Neptun (30 UA), deși este puțin mai mic decât Uranus, este mult mai masiv (aproximativ 17 mase terestre) și prin urmare, mult mai dens. El radiază mai multă căldură internă, dar nu la fel de multă ca Jupiter sau Saturn.

Neptun are 13 sateliți cunoscuți. Cel mai mare, Triton, este geologic activ, având probabil gheizere de azot lichid. Triton este singurul satelit mare cu o orbită retrogradă. Neptun este însoțit pe orbita sa de o mulțime de planete minore, numite troienii lui Neptun, care au o rezonanță orbitală de 1:1 cu el.

Centauri

Centaurii sunt obiecte de gheață asemănătoare cometelor, cu o semiaxă mare mai mare decât cea al lui Jupiter (5,5 UA) și mai mică decât cea a lui Neptun (30 UA). Cel mai mare centaur cunoscut, 10199 Chariklo, are un diametru de aproximativ 250 km. Primul centaur descoperit, 2060 Chiron, a fost, de asemenea, clasificat drept cometă (95P) deoarece acesta dezvoltă o coadă ca și cometele, atunci când se apropie de Soare.

Comete

Cometa Hale–Bopp

Cometele sunt obiecte mici din sistemul solar, de obicei cu dimensiuni de doar câțiva kilometri, compuse în mare parte din gheață volatilă. Au orbite puternic excentrice și în general periheliul lor se află între orbitele planetelor interioare iar afeliul, la mare distanță dincolo de planeta pitică Pluto. Când o cometă intră în sistemul solar interior, apropierea sa de Soare cauzează sublimarea și ionizareasuprafeței sale înghețate, creându-se astfel o coamă, urmată de o coadă lungă de gaz și praf care este adesea vizibilă cu ochiul liber.

Bibliografie: www.wikipedia.com