Slnečná sústava
Obsah:
Slnečná sústava
Slnecnú sústavu tvorí centrálna hviezda (Slnko) a telesá, ktoré obiehajú okolo nej. Je to devät planét a ich 61 doteraz známych mesiacov, dalej asteroidy, kométy a meteoroidy. Slnecná sústava obsahuje aj medziplanetárny plyn a prach. Planéty (okrem Pluta) patria do dvoch skupín: prvú tvoria štyri malé skalnaté planéty blízko Slnka (Merkúr, Venuša, Zem a Mars). Druhú skupinu tvoria štyri planéty nachádzajúce sa dalej od Slnka. Sú to plynní obri (Jupiter, Saturn, Urán a Neptún). Pluto nepatrí do týchto skupín. Je to velmi malá, pevná a ladová planéta. Okrem krátkeho casového úseku, ked sa pohybuje vo vnútri dráhy Neptúna, je najvzdialenejšou planétou slnecnej sústavy. Medzi kamennými planétami a plynnými obrami je pásmo asteroidov, ktoré tvoria tisíce kusov skál obiehajúcich okolo Slnka. Väcšina telies sa pohybuje okolo Slnka po eliptických dráhach v úzkom disku okolo roviny rovníka Slnka. Všetky planéty obiehajú okolo Slnka v tom istom smere (pri pohlade zhora je to proti smeru hodinových ruciciek) a všetky, okrem Venuše, Uránu a Pluta, sa otácajú okolo vlastnej osi týmto smerom. Mesiace sa pri obehu okolo svojich planét otácajú aj okolo vlastnej osi. Celá slnecná sústava obieha okolo stredu našej Galaxie, Mliečnej cesty.
Slnko
Slnko je hviezda v strede slnecnej sústavy. Má približne pät miliárd rokov, a tak ako doteraz bude svietit ešte aspon dalších pät miliárd rokov. Slnko je žltá hviezda hlavnej postupnosti s priemerom 1,4 milióna kilometrov. Takmer celá pozostáva z vodíka a hélia. V jadre Slnka sa jadrovou reakciou vodík na hélium, pricom sa uvolnuje energia. Energia prechádza cez radiacnú a konvektívnu zónu k fotosfére (viditelný povrch), kde opúšta Slnko vo forme svetla a tepla. Na fotosfére sa casto nachádzajú tmavé, relatívne chladné oblasti, ktoré nazývame slnecné škvrny. Zvycajne sa objavujú v pároch alebo skupinách. Domnievame sa, že ich spôsobujú magnetické polia. Inými druhmy slnecnej aktivity sú erupcie, ktoré zvycajne súvisia so slnecnými škvrnami, a protuberancie. Erupcie sú krátkodobé výrony plazmy, ktoré sa podla intenzity delia na tri triedy. Protuberancie sú slucky alebo vlákna plynu vystupujúce zo slnecnej atmosféry; niektoré trvajú niekolko hodín, iné aj niekolko mesiacov. Nad fotosférou je chromosféra (vnútorná vrstva) a extrémne riedka koróna (vonkajšia atmosféra), ktorá siaha milióny kilometrov do okolia. Jemné castice unikajúce z koróny sú slnecným vetrom, ktorý prúdi priestorom rýchlostou stoviek kilometrov za sekundu.
Chromosféru a korónu môžeme vidiet zo Zeme, ked dôjde k úplnému zatmeniu Slnka Mesiacom.
Merkúr
Merkúr je planéta nachádzajúca sa najbližšie k Slnku. Obieha ho v strednej vzdialenosti asi 58 miliónov kilometrov. Pohybuje sa priemernou rýchlostou takmer 48 kilometrov za sekundu, teda rýchlejšie ako iné planéty, a jeden obeh jej trvá iba necelých 88 dní. Merkúr je velmi malý (len Pluto je menšie) a kamenný. Velká cast povrchu je posiata krátermi spôsobenými dopadom meteoritov. Nachádzajú sa tu však i plytké roviny riedko posiate krátermi. Caloris basin (Panva Caloris) je najväcší kráter s priemerom 1 300 kilometrov. Predpokladé sa, že vznikol dopadom asteroidu. Je obklopený koncentrickými prstencami pohorí vyvrhnutými impaktom. Na povrch je aj vela hrebenov (nazývaných zlomy), o ktorých sa predpokladá, že vznikli asi pred štyrmi miliardami rokov, ked sa horúce jadro mladej planéty ochladzovalo a scvrkávalo. Pocas tohto procesu sa povrch planéty zdeformoval. Planéta rotuje okolo svojej osi velmi pomaly, jedna otácka jej trvá takmer 59 pozemských dní. Výsledkom je, že na Merkúri slnecný den (od východu Slnka po najbližší nasledujúci východ Slnka) trvá asi 176 pozemských dní - dvakrát tak dlho, ako je 88-dnový merkúrovský rok. Na Merkúri sú extrémne povrchové teploty, v rozpätí od maxima 430°C na Slnkom osvetlenej strane až po -170°C na tmavej strane. Za súmraku teplota klesá velmi rýchlo, pretože takmer neexistuje atmosféra planéty. Pozostáva len z nepatrného množstva jadier hélia (v dôsledku slnecného vetra) a vodíka a zo stôp iných plynov.
Venuša
Venuša je kamenná, v poradí druhá planéta od Slnka. Rotuje pomaly a opacným smerom ako obieha okolo Slnka, co spôsobuje, že cas rotácie je najdlhší v slnecnej sústave. Trvá približne 243 pozemských dní. Je iba o cosi menšia ako Zem a pravdepodobne má aj podobnú vnútornú stavbu, ktorú predstavuje polotuhé kovové jadro obklopené kamenným pláštom a kôrou. Po Slnku a mesiaci je Venuša najjasnejším objektom na oblohe, pretože jej atmosféra silne odráža slnecné svetlo. Hlavnou zložkou atmosféry je oxid uhlicitý, ktorý zadržiava teplo pri tzv. skleníkovom efekte, ktorý je tu ovela výraznejší ako na Zemi. Výsledkom toho je, že Venuša je najhorúcejšou planétou s maxiálnou povrchovou teplotou okolo 480°C. Vetry ženú hrubú vrstvu mrakov s kvapkami kyseliny sírovej okolo planéty rýchlostou až 360 kilometrov za hodinu. Aj ked jedna otácka Venuše trvá 243 pozemských dní, rýchlost vetra spôsobuje, že mraky obehnú planétu už za štyri pozemské dni.
Vysoká teplota, kyslé mraky a obrovský atmosferivký tlak (na povrchu asi 90-krát väcší ako na Zemi) vytvárajú velmi nehostinné prostredie. Kozmické sondy, ktoré pristáli na Venuši, odfotografovali jej suchý, zaprášený povrch a zmapovali ho pomocou radarov, pretože radary môžu "vidiet" aj cez vrstvy mrakov. Takto zhotovené radarové mapy odhalili terén s krátermi, pohoriami, vulkánmi a oblastami, kde boli krátery pokryté rovinami stuhnutej vulkanickej lávy. Nachádzajú sa tu dve velké oblasti náhorných plošín - Aphrodite Terra a Ishtar Terra.
Zem
Zem je v poradí tretou planétou od Slnka, najväcšou, najhustejšou kamennou planétou a jedinou planétov, o ktorej vieme, že na nej existuje život. Zemské vnútro z kamena a kovu je typické pre kamenné planéty, ale kôra je nezvycajná, pretože skladá so samostatných dosiek, ktoré sa vzhladom na seba pomaly pohybujú. Pozdlž hraníc, kde sa dosky zrážajú, dochádza k zemetraseniam a vulkanickej aktivite. Zemská atmosféra pôsobí ako ochrana pred škodlivým žiarením Slnka, bráni meteoroidom, aby priamo zasiahli zemský povrch a zároven nás zachytávaním tepla ochranuje pred extrémnym chladom. Asi 70 % povrchu Zeme pokrýva voda, ktorá sa v tekutej forme v súcasnosti na povrchu inej planéty nenachádza. Zem má jednu prirodzenú družicu - Mesiac, ktorý je dost velký na to, aby sme mohli hovorit o dvojplanéte Zem - Mesiac
Mesiac
Mesiac je jediným prirodzeným satelitom Zeme a v porovnaní so Zemou je velký, s priemerom približne 3 470 kilometrov - co je o nieco viac ako štvrtina priemeru Zeme. Jedna otácka Mesiaca okolo vlastnej osi trvá taký istý cas ako jeden obeh okolo Zeme (27,3 dna). Preto vidíme stále zú istú stranu (privrátenú) Mesiaca. Avšak plocha povrchu, ktorú môžeme vidiet - fázy Mesiaca - závisí od toho, aká velká plocha je osvetlená Slnkom. Mesiac je suchý a pustý, v súcasnosti bez atmosféry a vody v kvapalnom skupenstve (len na urcitých miestach vo forme ladu - pravdepodobne pozostatky stretu s kométou). Pozostáva z pevných skál, aj ked jeho jadro môže obsahovat roztavený kamen alebo železo. Povrch je prachový, s vysocinami posiatymi krátermi, ktoré vznikli dopadmi meteoritov, a s rovinami, v ktorých sú krátery naplnené stuhnutou lávou. Tie vytvárajú tmavé oblasti nazývané "maria" alebo "moria". Moria sa vyskytujú predovšetkým na privrátenej strane Mesiaca, ktorej kôra je tenšia ako na odvrátenej strane. Na okrajoch mnohých kráterov sú pohoria, ktoré tvoria steny krátera a sú až niekolko tisíc metrov vysoké. Mars
Mars, známy ako cervená planéta, je v poradí štvrtou planétou od Slnka a poslednou kamennou planétou. V 19. storocí astronómovia prvýkrát pozorovali cosi, co považovali za stopy života na Marse. Išlo o nápadné povrchové útvary pripomínajúce kanály a tmavé škvrny, o ktorých si mysleli, že sú spôsobené vegetáciou. Dnes vieme, že "kanály" boli optickou ilúziou a tmavé škvrny sú oblasti, kde vietor odvial cervený prach, ktorý pokrýva väcšinu planéty. Prachové búrky casto zvíria jemný prach, ktorý zahalí takmer celý povrch planéty. Zvyšok prachu v atmosfére dodáva martanskej oblohe ružový nádych.Na severnej pologuli Marsu je vela velkých rovín, ktoré vyformovala stuhnutá vulkanická láva. Na južnej pologuli je mnoho kráterov a velkých impaktových panví. Nachádza sa tu aj niekolko obrovských, vyhasnutých sopiek, vrátane Olympus Mons, ktorá je s priemerom 600 kilometrov a výškou 25 kilometrov najväcšou známou sopkou v slnecnej sústave. Na povrchu Marsu je aj množstvo kanonov a sústav kanálov. Kanony vznikli pohybmi povrchovej kôry, o kanáloch sa však predpokladá, že ich vyhlbila tecúca voda, ktorá neskôr vyschla. Atmosféra na Marse je ovela tenšia ako na Zemi, len s málopocetnými mrakmi a rannými hmlami. Mars má dva malické mesiace - Fobos a Deimos. Ich malé rozmery naznacujú, že môže íst o atsteroidy zachytené gravitáciou Marsu.Jupiter
Jupiter
Jupiter je v poradí piata planéta od Slnka a prvá zo štyroch plynných obrov. Je najväcšou a najhmotnejšou planétou s priemerom asi 11-krát väcším ako je priemer Zeme a s hmotnostou 2,5-krát väcšou ako je súhrnná hmotnost ostatných ôsmich planét. Predpokladá sa, že Jupiter má malé kamenné jadro obklopené vnútorným pláštom z kovového vodíka (kvapalný vodík, ktorý sa prejavuje ako kov). nad vnútorným pláštom je vonkajší plášt z kvapalného vodíka a hélia, ktorý prechádza do plynnej atmosféry. Vysoká rotacné rýchlost Jupitera spôsobuje, že mraky v jeho atmosfére vytvárajú pásy a zóny, ktoré obiehajú planétu rovnobežne s rovníkom. Pásy sú tmavé, nízko ležiace, relatívne horúce vrstvy mrakov. Zóny sú naopak jasné, vysoko položené chladnejšie vrstvy mrakov. Vo vnútri pásov a zón sa turbulenciou vytvárajú mrakové útvary ako biele ovály a cervené škvrny, co sú vlastne obrovské búrkové systémy. Najnápadnejším búrkovým mrakovým útvarom je Velká cervená škvrna, ktorá pozostáva zo špirálujúceho stlpa mrakov, ktorý je trikrát širší ako Zem a vystupuje asi osem kilometrov nad vrchnú vrstvu mrakov. Jupiter má jeden tenký, jemný hlavný prstenec, vo vnútri ktorého sa nachádza ešte jemnejší "halový" prstenec siahajúci až k planéte. Potvrdených je 16 mesiacov Jupitera.
štyri najväcšie mesiace (Galileiho mesiace sú Ganymedes, Kalisto, Io a Európa. Ganymedes a Kalisto sú posiate krátermi a sú pravdepodobne ladové. Európa je hladká, zamrznutá a pravdepodobne obsahuje vodu. Io je pokrytý jasnými cervenými, oranžovými a žltými škvrnami. Toto sfarbenie spôsobuje materiál obsahujúci síru z aktívnych sopiek, ktoré vyvrhujú lávu stovky kilometrov nad povrch.
Saturn
Saturn je v poradí šiesta planéta od Slnka. Je plynným obrom takmer takým velkým ako Jupiter, s rovníkovým priemerom asi 120 500 kilometrov. Predpokladá sa, že Saturn má malé kamenné, ladové jadro obklopené vnútorným pláštom z kovového vodíka (kvapalný vodík prejavujúci sa ako kov). Nad vnútorným pláštom sa nachádza vonkajší plášt z kvapalného vodíka, ktorý prechádza do plynnej atmosféry. Mraky na Saturne vytvárajú pásy a zóny podobne ako na Jupiteri, len sú zahalené hmlou. V mrakoch sa objavujú búrky a víry, ktoré pozorujeme ako cervené alebo biele ovály. Saturn má extrémne tenkú sústavu prstencov, ktorých hrúbka je menšia ako jeden kilometer, ale je velmi rozsiahla a do dialky siaha asi 420 000 kilometrov od povrchu planéty. Hlavné prstence sa delia na tisícky úzkych jemných prstienkov, z ktorých každý je tvorený ladovými hrudami s velkostou od jemných castíc až po balvany s priemerom niekolkých metrov. Prstence D, E a G sú nejasné, prstenec F je jasnejší a prstence A, B, C sú dostatocne jasné, aby sme ich mohli cez triéder vidiet zo Zeme. Saturn má 18 známych mesiacov, z ktorých niektoré obiehajú vo vnútri prstencov a predpokladá sa, že majú gravitacný vplyv na ich tvar. Zriedkavé je, že sedem mesiacov má spolocnú dráhu s iným mesiacom - sú vlastne spoluobežnicami. Astronómovia predpokladajú, že takéto mesiace - spoluobežnice vznikli rozbitím jedného väcšieho telesa.
Urán
Urán je v poradí siedma planéta od Slnka a tretia najväcšia planéta. Má priemer asi 51 000 kilometrov. Predpokladá sa, že pozostáva z hustej zmesi rôznych typov ladu a plynu obklopujúcich tuhé jadro. Atmosféra Uránu obsahuje stopy metánu, co vysvetluje modrozelené sfarbenie planéty. Teplota na vrcholoch mrakov je asi -120°C. Urán je najjednotvárnejšia planéta, ktorá caká na bližšie preskúmanie. Zatial sa pozorovalo iba zopár malých ladových metánových mrakov. Medzi planétami je Urán unikátom, pretože os rotácie leží takmer v jeho obežnej rovine. Výsledkom velkého sklonu rotacnej osi je, že Urán pri obehu Slnka je akoby úplne prevalený nabok, zatial co ostatné planéty rotujú viacmenej kolmo na rovinu svojej obežnej dráhy.
Okolo Uránu je 11 prstencov, ktoré obsahujú prevažne kamene premiešané prachovými líniami. V prstencoch sa nachádza aj vzorka pravdepodobne najtmavšieho materiálu v slnecnej sústave. Sú extrémne úzke, co stažuje ich detekciu: devät z nich nedosahuje šírku ani 10 kilometrov, pricom väcšina prstencov Saturna má šírku až tisícky kilometrov. Poznáme 15 mesiacov Uránu, pricom všetky sú ladové a väcšina z nich sa nachádza za prstencami. Desat vnútorných mesiacov je malých a tmavých s priemerom menším ako 160 kilometrov. Pät vonkajších mesiacov má priemer asi od 470 do 1 600 kilometrov. Vonkajšie mesiace predstavujú pestrú škálu povrchových zvláštností. Miranda má velmi pestrý povrch s kráterovými oblastami prerušovanými obrovskými ryhami a útesmi vysokými 20 kilometrov.
Neptún a Pluto
Neptún a Pluto sú najvzdialenejšie planéty od Slnka. Stredná vzdialenost Neptúna je asi 4 500 miliónov kilometrov a Pluta 5 900 kilometrov. Neptún je plynný obor a predpokladá sa, že pozostáva z malého kamenného jadra obklopeného zmesou kvapalín a plynov. V jeho atmosfére existuje niekolko výrazných mrakových útvarov. Najväcšie z nich sú Velká tmavá škvrna, ktorá je taká široká ako Zem, Malá tmavá škvrna a Skúter. Velká a Malá škvrna sú obrovské búrkové systémy, ktoré vietor ženie okolo planéty rýchlostou až 2 000 km/h. Skúter je velký riasovitý mrak. Neptún má štyri tenké prstence a osem známych mesiacov. Tritón je najväcší mesiac Neptúna a najchladnejší objekt slnecnej sústavy s teplotou -235°C. Tritón obieha materskú planétu proti smeru jej rotácie, cím sa líši od väcšiny mesiacov slnecnej sústavy. Pluto je zvycajne poslednou planétou, ale v dôsledku eliptickej dráhy prechádza do vnútra dráhy Neptúna, kde zotrváva 20 rokov zo svojej 248-rocnej obežnej doby (10. februára 1999 sa Pluto znovu stal najvzdialenejšou planétou slnecnej sústavy). Pluto je také malé a také vzdialené, že o nom vieme velmi málo. Je to kamenná planéta, pokrytá pravdepodobne ladom a zamrznutým metánom. Jediným známym mesiacom Pluta je Cháron. Na mesiac je privelký - dosahuje polovicnú velkost materskej planéty. Kvôli malému rozdielu vo velkosti je systém Pluto - Cháron považovaný za dvojplanétu.
Asteroidy, kométy a meteoroidy
Asteroidy, kométy a meteoroidy sú pozostatky z hmloviny v ktorej pred 4,6 miliardy rokov vznikla slnecná sústava. Asteroidy sú kamenné telesá s priemerom až do približne 1 000 kilometrov, aj ked väcšina z nich je ovela menšia. Spravidla obiehajú okolo Slnka v pásme, ktoré leží medzi dráhami Marsu a Jupitera.
Kométy pochádzajú pravdepodobne z obrovského mraku (nazývaný Oortov mrak), o ktorom sa predpokladá, že obklopuje slnecnú sústavu. Obsahujú zamrznuté plyny a prach a bežný priemer ich jadra je niekolko kilometrov. Kométa vypudená z Oortovho mraku zacne obiehat okolo Slnka po eliptickej dráhe. Ked sa približuje k Slnku, povrchové vrstvy jadra kométy sa zacnú teplom odparovat, cím vznikne jasne žiariaca koma (obrovská gula plynu a prachu okolo jadra), plynný a prachový chvost. Meteoroidy sú malé kúsky kamena a železa. Niektoré sú úlomkami asteroidov alebo komét. Ich velkost sa pohybuje od jemných prachových castíc až po objekty s priemerom desiatok metrov. Ak meteoroid vnikne do zemskej atmosféry, trením sa zahrieva a javí sa ako žiarivý prúžok svetla, nazývaný meteor ("padajúca hviezda"). Meteorické dažde sa objavujú vtedy, ked Zem prechádza cez prúdy prachových castíc, ktoré pochádzajú najmä z komét. Väcšina meteoroidov v atmosfére úplne zhorí. Tie, ktoré sú dostatocne velké a úplne nezhoria, zasiahnu povrch Zeme. Nazývame ich meteority.