Kdysi lidé věřili, že Země je středem vesmíru; kolem kterého se točí Slunce, Měsíc, planety a hvězdynás.Teprve po staletích nepřetržitých pozorování a zdokonaleného přístrojového vybavení astronomové pochopili, že jsme ve skutečnosti součástí většího systému planet, které obíhají kolem Slunce. A teprve v minulém století jsme pochopili, jak velká je naše sluneční soustava.
A i teď se stále učíme. V posledních několika desetiletích se rozšířil celkový počet nebeských těles a měsíců, o kterých je známo, že obíhají kolem Slunce. Přišli jsme také diskutovat o definici „planety“ (skutečně kontroverzní téma!) a zavedli další klasifikace – jako trpasličí planeta, menší planeta, plutoid atd. – abychom zohlednili nové nálezy. Kolik je tedy planet a co je na nich zvláštního? Pojďme si je projít jeden po druhém, ano?
Rtuť:
Když cestujete ven od Slunce, Rtuť je nejbližší planeta. Obíhá kolem Slunce v průměrné vzdálenosti 58 milionů km (36 milionů mi). Rtuť je bez vzduchu, a tak bez výraznější atmosféry, která by se udržela v teple, má dramatické teplotní rozdíly. Strana, která je obrácena ke Slunci, zažívá teploty až 420 °C (788 °F), a pak strana ve stínu klesne na -173 °C (-279,4 °F).
Snímek Merkuru z třetího průletu MESSENGER. Poděkování: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington
Stejně jako Venuše, Země a Mars je Merkur pozemskou planetou, což znamená, že se skládá převážně ze žáruvzdorných minerálů, jako jsou silikáty, a kovů, jako je železo a nikl. Tyto prvky se také rozlišují mezi kovovým jádrem a silikátovým pláštěm a kůrou, přičemž Merkur má jádro větší než průměrné. Bylo navrženo několik teorií, které to vysvětlují, přičemž nejrozšířenější je, že dopad planetesimály v minulosti odnesl velkou část materiálu z jejího pláště.
Merkur je nejmenší planeta Sluneční soustavy, na rovníku měří pouhých 4879 km. Je to však druhá nejhustší planeta ve sluneční soustavě s hustotou 5,427 g/cm3– která je druhá po Zemi. Z tohoto důvodu zažívá Merkur gravitační sílu, která je zhruba 38% gravitační síly Země (0,38G).
Merkur má také nejexcentričtější dráhu ze všech planet ve Sluneční soustavě (0,205), což znamená, že jeho vzdálenost od Slunce se pohybuje od 46 do 70 milionů km (29-43 milionů mil). Planetě také trvá 87 969 pozemských dnů, než oběhne. Ale s průměrnou orbitální rychlostí 47,362 km/s Merkuru také trvá 58,646 dní, než dokončí jednu rotaci.
V kombinaci s jeho excentrickou dráhou to znamená, že trvá 176 pozemských dnů, než se Slunce vrátí na stejné místo na obloze (tedy sluneční den) na Merkuru, což je dvakrát déle než jeden hermovský rok. Merkur má také nejnižší axiální sklon ze všech planet ve Sluneční soustavě – přibližně 0,027 stupně – ve srovnání s 3,1 stupně Jupiteru, což je druhý nejmenší.
Kosmická loď MESSENGER je na oběžné dráze kolem Merkuru od března 2011 – ale její dny jsou sečteny. Poděkování: NASA/JHUAPL/Carnegie Institution of Washington
Merkur navštívila kosmická loď pouze dvakrát, první byla Námořník 10 sonda, která provedla průlet kolem planety již v polovině 70. let. Teprve v roce 2008 provedla další kosmická loď ze Země blízký průlet kolem Merkuru ( POSEL sonda), která pořídila nové snímky jeho povrch , vrhnout světlo na jeho geologická historie a potvrdil přítomnost vodního ledu a organických molekul v jeho severní polární oblasti.
Stručně řečeno, Merkur je výjimečný tím, že je malý, výstřední a pohybuje se mezi extrémními teplotami a chladem. Je také velmi bohatý na minerály a docela hustý!
Venuše:
Venuše je druhou planetou Sluneční soustavy a je virtuálním dvojčetem Země, pokud jde o velikost a hmotnost. S hmotností 4,8676×1024kg a střední poloměr asi 6 052 km, je přibližně z 81,5 % hmotnější jako Země a z 95 % tak velký. Stejně jako Země (a Merkur a Mars) je to terestrická planeta složená z hornin a minerálů, které jsou diferencované.
Ale kromě těchto podobností se Venuše od Země velmi liší. Jeho atmosféra je složena převážně z oxidu uhličitého (96 %) spolu s dusíkem a několika dalšími plyny. Tento hustý mrak zakrývá planetu, takže pozorování povrchu je velmi obtížné a pomáhá ji zahřát až na 460 °C (860 °F). Atmosférický tlak je také 92krát vyšší než zemská atmosféra a jedovatá mračna oxidu uhličitého a kyseliny sírové jsou samozřejmostí.
Podobnost Venuše ve velikosti a hmotnosti vedla k tomu, že se jí říká „sesterská planeta Země“. Poděkování: NASA/JPL/Magellan
Venuše obíhá kolem Slunce v průměrné vzdálenosti asi 0,72 AU (108 milionů km; 67 milionů mi) s téměř žádnou excentricitou. Ve skutečnosti má se svou nejvzdálenější oběžnou dráhou (aféliem) 0,728 AU (108 939 000 km) a nejbližší dráhou (perihéliem) 0,718 AU (107 477 000 km) největší kruhovou dráhu ze všech planet ve Sluneční soustavě. Planeta dokončí oběh kolem Slunce každých 224,65 dní, což znamená, že rok na Venuši je o 61,5 % delší než rok na Zemi.
Když Venuše leží mezi Zemí a Sluncem, což je pozice známá jako spodní konjunkce, přiblíží se Zemi nejblíže ze všech planet na průměrnou vzdálenost 41 milionů km. K tomu dochází v průměru jednou za 584 dní a je to důvod, proč je Venuše tou pravou nejbližší planeta k Zemi . Planeta dokončí oběh kolem Slunce každých 224,65 dní, což znamená, že rok na Venuši je o 61,5 % delší než rok na Zemi.
Na rozdíl od většiny ostatních planet ve sluneční soustavě, které rotují kolem své osy proti směru hodinových ručiček, se Venuše otáčí ve směru hodinových ručiček (tzv. „retrográdní“ rotace). Otáčí se také velmi pomalu a dokončení jedné rotace trvá 243 pozemských dní. Toto není jen nejpomalejší rotační perioda ze všech planet, ale také to znamená, že jeden den na Venuši trvá déle než Venušský rok.
Atmosféra Venuše je také známá bleskové bouře . Vzhledem k tomu, že na Venuši nedochází k dešťům (kromě ve formě kyseliny sírové), existuje teorie, že blesky jsou způsobeny sopečnými erupcemi. Několik kosmických lodí navštívilo Venuši a několik landerů se dokonce dostalo na povrch, aby poslalo zpět snímky její pekelné krajiny. I když byly vyrobeny z kovu, tyto landery přežily v nejlepším případě jen několik hodin.
Venuše je zvláštní tím, že je velmi podobná Zemi, ale je také radikálně odlišná. Jeho hustá atmosféra by mohla rozdrtit živou bytost, jeho teplo by mohlo roztavit olovo a jeho kyselý déšť by mohl rozpustit maso, kosti a kovy! Také se otáčí velmi pomalu a pozpátku vzhledem k ostatním rostlinám.
Země:
Země je náš domov a třetí planeta od Slunce. Se středním poloměrem 6371 km a hmotností 5,97×1024kg, je pátou největší a pátou nejhmotnější planetou Sluneční soustavy. A se střední hustotou 5,514 g/cm³ je to nejhustší planeta ve sluneční soustavě. Stejně jako Merkur, Venuše a Mars je Země terestrická planeta.
Ale na rozdíl od těchto jiných planet se zemské jádro rozlišuje na pevné vnitřní jádro a tekuté vnější jádro. Vnější jádro se také točí v opačném směru než planeta, o čemž se předpokládá, že vytváří dynamo efekt, který dává Zemi ochrannou magnetosféru. V kombinaci s atmosférou, která není ani příliš tenká, ani příliš tlustá, je Země jedinou planetou ve sluneční soustavě, o které je známo, že podporuje život.
Vrstvy Země zobrazující vnitřní a vnější jádro, plášť a kůru. Kredit: discovermagazine.com
Pokud jde o oběžnou dráhu, Země má velmi malou excentricitu (přibližně 0,0167) a její vzdálenost od Slunce se pohybuje mezi 147 095 000 km (0,983 AU) v perihéliu až 151 930 000 km (1,015 AU) v aféliu. To vychází na průměrnou vzdálenost (aka. hlavní poloosa) 149 598 261 km, což je základ jedné astronomické jednotky (AU)
Země má oběžnou dobu 365,25 dne, což je ekvivalent 1,000017 juliánského roku. To znamená, že každé čtyři roky (v tom, co je známé jako přestupný rok), musí pozemský kalendář obsahovat jeden den navíc. Ačkoli se jeden sluneční den na Zemi považuje za 24 hodin dlouhý, naší planetě trvá přesně 23 h 56 ma 4 s, než dokončí jedinou hvězdnou rotaci (0,997 pozemského dne).
Zemská osa je také nakloněna o 23,439281° od kolmice její orbitální roviny, což je zodpovědné za produkci sezónních změn na povrchu planety s periodou jednoho tropického roku (365,24 slunečních dnů). Kromě produkování teplotních změn to také vede ke změnám v množství slunečního záření, které polokoule dostává v průběhu roku.
Země má pouze jeden měsíc: aMěsíc . Díky zkoumání měsíčních hornin, které byly přivezeny zpět na Zemi mise Apollo převládající teorie uvádí, že Měsíc vznikl zhruba před 4,5 miliardami let ze srážky mezi Zemí a objektem velikosti Marsu (známým jako Theia ). Tato srážka vytvořila masivní mrak trosek, který začal kroužit kolem naší planety, který se nakonec spojil a vytvořil Měsíc, který dnes vidíme.
Snímek Země pořízený astronauty Apolla 11. Kredit: NASA
Čím je Země zvláštní, víte, kromě skutečnosti, že je to náš domov a odkud jsme vznikli? Je to jediná planeta ve Sluneční soustavě, kde se na jejím povrchu vyskytuje v hojném množství kapalná tekoucí voda, má životaschopnou atmosféru a ochrannou magnetosféru. Jinými slovy, je to jediná planeta (neboli sluneční těleso), o které víme, kde na povrchu může existovat život.
Navíc žádná planeta ve sluneční soustavě nebyla studována tak dobře jako Země, ať už z povrchu nebo z vesmíru. Tisíce kosmických lodí byly vypuštěny ke studiu planety, měření její atmosféry, pevnin, vegetace, vody a vlivu člověka. Naše pochopení toho, čím je naše planeta jedinečná v naší sluneční soustavě, nám pomohla při hledání planet podobných Zemi v jiných systémech.
Březen:
Čtvrtá planeta od Slunce je březen , která je zároveň druhou nejmenší planetou Sluneční soustavy. Na rovníku má poloměr přibližně 3 396 km a v polárních oblastech 3 376 km – což je ekvivalent zhruba 0,53 Země. I když je zhruba poloviční než Země, její hmotnost – 6,4185 x 10²³ kg – je pouze 0,151 hmotnosti Země. Jeho hustota je také nižší než hustota Země, což vede k tomu, že zažívá asi 1/3 zemské gravitace (0,376G).
Jeho axiální sklon je velmi podobný Zemi, je nakloněn o 25,19° k její orbitální rovině (axiální sklon Země je něco málo přes 23°), což znamená, že Mars také zažívá roční období. Mars nemá téměř žádnou atmosféru, která by pomohla zachycovat teplo ze Slunce, a tak mohou teploty v marťanské zimě klesnout až na -140 °C (-220 °F). Nicméně, na vrcholu léta, teploty mohou dosáhnout až 20 ° C (68 ° F) během poledne na rovníku.
Nedávná data získaná vozítkem Curiosity a četnými orbitery však dospěla k závěru, že Mars měl kdysi hustší atmosféru. Jeho ztráta, podle údajů získaných NASA Atmosféra Marsu a těkavá evoluce (MAVEN), byla atmosféra odstraněna slunečním větrem v průběhu období 500 milionů let, počínaje před 4,2 miliardami let.
Mars ve své největší vzdálenosti od Slunce (aféliu) obíhá ve vzdálenosti 1,666 AU, neboli 249,2 milionů km. V perihéliu, kdy je Slunci nejblíže, obíhá ve vzdálenosti 1,3814 AU, neboli 206,7 milionů km. V této vzdálenosti trvá Marsu 686,971 pozemského dne, což je ekvivalent 1,88 pozemského roku, než dokončí rotaci Slunce. V marťanských dnech (aka. solích, které se rovnají jednomu dni a 40 pozemským minutám) je marťanský rok 668,5991 solů.
Stejně jako Merkur, Venuše a Země je Mars pozemskou planetou složenou převážně ze silikátových hornin a kovů, které se dělí na jádro, plášť a kůru. Červeno-oranžový vzhled povrchu Marsu je způsoben oxidem železa, běžněji známým jako hematit (nebo rez). Přítomnost dalších minerálů v povrchovém prachu umožňuje další běžné povrchové barvy, včetně zlaté, hnědé, tříslové, zelené a dalších.
Přestože na povrchu Marsu nemůže existovat voda v kapalném stavu, kvůli jeho tenké atmosféře existují velké koncentrace ledové vody v polárních ledových čepicích – Planum Boreum a Planum Australe. Kromě toho se od pólu do zeměpisných šířek asi 60° táhne plášť permafrostu, což znamená, že pod velkou částí povrchu Marsu existuje voda ve formě ledové vody. Radarová data a vzorky půdy potvrdily přítomnost mělké podpovrchové vody i ve středních zeměpisných šířkách.
Selfie MSL Curiosity na povrchu Marsu. Obrázek: NASA/JPL/Cal-Tech
Mars má dva malé měsíce o velikosti asteroidu: Phobos a Deimos . Kvůli jejich velikosti a tvaru převládá teorie, že Mars získal tyto dva měsíce poté, co byly vyhozeny z pásu asteroidů gravitací Jupitera.
Mars byl intenzivně studován kosmickými loděmi. V současnosti je na povrchu několik roverů a landerů a nad nimi létá malá flotila orbiterů. Nedávné mise zahrnují Curiosity Rover, který shromáždil dostatek důkazů o vodní minulosti Marsu, a převratný objev nálezu organické molekuly na povrchu . Mezi nadcházející mise patří mise NASA Porozumění lander a Exomars rover.
Zvláštní povaha Marsu tedy spočívá ve skutečnosti, že je také pozemský a leží na vnějším okraji obyvatelné zóny Slunce. A zatímco dnes je to chladné a suché místo, kdysi mělo hustší atmosféru a na povrchu dostatek vody.
Jupiter:
Mocný Jupiter je čtvrtá planeta našeho Slunce a planety největší planeta naší sluneční soustavy . Hmotnost, objem, povrch a střední obvod Jupiteru jsou 1,8981 x 1027kg, 1,43128 x 10patnáctkm3, 6,1419 x 1010km2a 4,39264 x 105km resp. Abychom to uvedli do perspektivy, průměr Jupiteru je zhruba 11krát větší než průměr Země a 2,5krát větší než hmotnost všech ostatních planet ve sluneční soustavě dohromady.
Jupiter má velkolepou polární záři, jako je tento pohled zachycený Hubbleovým vesmírným dalekohledem. Poděkování: NASA, ESA a J. Nichols (University of Leicester)
Ale jako plynný obr má relativně nízkou hustotu – 1,326 g/cm3– což je méně než jedna čtvrtina Země. To znamená, že zatímco objem Jupitera odpovídá asi 1 321 Zemi, je pouze 318krát hmotnější. Nízká hustota je jedním ze způsobů, jak vědci dokážou určit, že je vyrobena převážně z plynů, ačkoli stále zuří debata o tom, co existuje v jejím jádru (viz níže).
Jupiter obíhá kolem Slunce v průměrné vzdálenosti (hlavní poloosa) 778 299 000 km (5,2 AU), v rozmezí od 740 550 000 km (4,95 AU) v perihéliu a 816 040 000 km (5,455 AU) v aféliu. V této vzdálenosti trvá Jupiteru 11,8618 pozemských let, než dokončí jeden oběh Slunce. Jinými slovy, jeden Jovian rok trvá ekvivalent 4 332,59 pozemských dnů.
Jupiterova rotace je však nejrychlejší ze všech planet Sluneční soustavy a dokončí rotaci kolem své osy za o něco méně než deset hodin (přesně 9 hodin, 55 minut a 30 sekund). Proto jeden Jovian rok trvá 10 475,8 Jovian slunečních dnů. Tato oběžná doba je dvě pětiny doby Saturnu, což znamená, že dvě největší planety v naší sluneční soustavě tvoří orbitální rezonanci 5:2.
Podobně jako Země zažívá Jupiter polární záře poblíž jeho severního a jižního pólu. Ale na Jupiteru je polární aktivita mnohem intenzivnější a zřídkakdy se zastaví. Intenzivní záření, Jupiterovo magnetické pole a množství materiálu ze sopek Io, které reagují s Jupiterovou ionosférou, vytvářejí světelnou show, která je skutečně velkolepá.
Sonda Juno není první, která navštívila Jupiter. Galileo se tam vydal v polovině 90. let a Voyager 1 na své misi pořídil pěkný obrázek mraků. Kredit: NASA
Jupiter také zažívá násilné vzorce počasí . Rychlost větru 100 m/s (360 km/h) je u zónových proudů běžná a může dosáhnout rychlosti až 620 km/h (385 mph). Bouře se tvoří během několika hodin a přes noc mohou mít průměr tisíce kilometrů. Jedna bouře, Velká červená skvrna , zuří přinejmenším od konce 17. století. Bouře se během své historie zmenšovala a rozšiřovala; ale v roce 2012 bylo navrženo, že Giant Red Spot může nakonec zmizet .
Jupiter se skládá převážně z plynné a kapalné hmoty. Je to největší z plynných obrů a stejně jako oni je rozdělen mezi plynnou vnější atmosféru a vnitřek, který je tvořen hustšími materiály. Jeho horní atmosféra je složena z asi 88–92 % vodíku a 8–12 % helia na objemová procenta molekul plynu a cca. 75 % hmotnostních vodíku a 24 % hélia, přičemž zbývající jedno procento tvoří další prvky.
Vnitřek obsahuje hustší materiály, takže rozložení tvoří zhruba 71 % hmotnostních vodíku, 24 % helia a 5 % dalších prvků. Předpokládá se, že Jupiterovo jádro je hustá směs prvků – obklopující vrstva tekutého kovového vodíku s trochou helia a vnější vrstva převážně molekulárního vodíku. Jádro bylo také popsáno jako skalnaté, ale to zůstává také neznámé.
Jupiter navštívilo několik kosmických lodí, včetně NASA Pioneer 10 a Cestovat kosmické lodi v roce 1973 a 1980; a tím Cassini a Nové obzory kosmická loď nedávno. Až do nedávného příchodu Juno , pouze Galileo kosmická loď se někdy dostala na oběžnou dráhu kolem Jupiteru a v roce 2003 narazila na planetu, aby zabránila kontaminaci jednoho z ledových měsíců Jupiteru.
Ilustrace Jupiteru a Galileových satelitů. Kredit: NASA
Stručně řečeno, Jupiter je masivní a má masivní bouře. Ale ve srovnání s planetami vnitřní sluneční soustavy je výrazně méně hustá. Jupiter má také nejvíce měsíců ve Sluneční soustavě, s 67 potvrzených a pojmenovaných měsíců obíhající kolem něj. Ale odhaduje se, že kolem planety může existovat až 200 přirozených satelitů. Není divu, proč je tato planeta pojmenována po králi bohů.
Saturn:
Saturn je druhá největší planeta ve Sluneční soustavě. Se středním poloměrem 58232±6 km je přibližně 9,13krát větší než Země. A na 5,6846×1026kg, to je zhruba 95,15 jako masivní. Jelikož se však jedná o plynového obra, má výrazně větší objem – 8,2713×1014km3, což je ekvivalent 763,59 Země.
Saturn, šestá nejvzdálenější planeta, obíhá kolem Slunce v průměrné vzdálenosti 9 AU (1,4 miliardy km; 869,9 milionů mil). Díky své mírné excentricitě jsou vzdálenosti perihélia a afélia v průměru 9,022 (1 353,6 milionů km; 841,3 milionů mi) a 10,053 AU (1 513 325 783 km; 940,13 milionů mi).
Při průměrné oběžné rychlosti 9,69 km/s trvá Saturnovi 10 759 pozemských dnů, než dokončí jedinou otáčku Slunce. Jinými slovy, jeden croniansky rok odpovídá asi 29,5 pozemským letům. Stejně jako u Jupiteru se však viditelné útvary Saturnu otáčejí různou rychlostí v závislosti na zeměpisné šířce a různým oblastem bylo přiřazeno několik period rotace.
Tento portrét shlížející na Saturn a jeho prstence byl vytvořen ze snímků získaných kosmickou sondou Cassini NASA 10. října 2013. Poděkování: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/G. Ugarkovič
Jako plynný obr je Saturn složen převážně z vodíku a plynného helia. Se střední hustotou 0,687 g/cm3, Saturn je jediná planeta ve sluneční soustavě, která má menší hustotu než voda; což znamená, že postrádá určitý povrch, ale má se za to, že má pevné jádro. To je způsobeno skutečností, že teplota, tlak a hustota Saturnu neustále rostou směrem k jádru.
Standardní planetární modely naznačují, že vnitřek Saturnu je podobný vnitřku Jupiteru, má malé kamenné jádro obklopené vodíkem a heliem se stopovým množstvím různých těkavých látek. Toto jádro je svým složením podobné Zemi, ale je hustší kvůli přítomnosti kovového vodíku, který je výsledkem extrémního tlaku.
Jako plynový obr, vnější atmosféru Saturnu obsahuje 96,3 % molekulárního vodíku a 3,25 % objemových helia. Stopová množství amoniaku, acetylenu, ethanu, propanu, fosfinu a metanu byla také detekována v atmosféře Saturnu. Stejně jako Jupiter má také pruhovaný vzhled, ale Saturnovy pruhy jsou mnohem slabší a širší v blízkosti rovníku.
Příležitostně se v atmosféře Saturnu objevují ovály s dlouhou životností, které jsou tisíce km široké, podobné tomu, co je běžně pozorováno na Jupiteru. Zatímco Jupiter má Velkou rudou skvrnu, Saturn má periodicky to, co je známé jako Velká bílá skvrna (neboli Velký bílý ovál). Tento jedinečný, ale krátkodobý jev se vyskytuje jednou za saturnský rok, zhruba každých 30 pozemských let, přibližně v době letního slunovratu na severní polokouli.
Obrovská bouře ženoucí se atmosférou na severní polokouli Saturnu předběhne sama sebe, když obklíčí planetu v tomto pohledu ve skutečných barvách z kosmické lodi Cassini NASA. Obrazový kredit: NASA/JPL-Caltech/SSI
The přetrvávající šestiúhelníkový vlnový vzor kolem severního pólu byl poprvé zaznamenán vCestovatsnímky. Každá ze stran šestiúhelníku je asi 13 800 km (8 600 mil) dlouhá (což je delší než průměr Země) a struktura se otáčí s periodou 10 h 39 m 24 s, což se předpokládá, že se rovná periodě rotace Saturnův vnitřek.
Vír na jižním pólu byl mezitím poprvé pozorován pomocí Hubbleův vesmírný dalekohled . Tyto snímky naznačovaly přítomnost tryskového proudu, nikoli však šestiúhelníkové stojaté vlny. Odhaduje se, že tyto bouře generují vítr o rychlosti 550 km/h, jsou velikostí srovnatelné se Zemí a předpokládá se, že trvají miliardy let. V roce 2006 kosmická sonda Cassini pozoroval bouři podobnou hurikánu který měl jasně definované oko. Takové bouře nebyly pozorovány na žádné jiné planetě než na Zemi – dokonce ani na Jupiteru.
Samozřejmě, nejúžasnější vlastnost Saturn jsou jeho prstence . Ty jsou vyrobeny z částic ledu o velikosti od zrnek písku po velikost auta. Někteří vědci si myslí, že prstence jsou staré jen několik set milionů let, zatímco jiní si myslí, že by mohly být staré jako samotná Sluneční soustava.
Saturn navštívila kosmická loď 4krát: Pionýr 11 , Voyager 1a2byly to jen průlety, aleCassinise skutečně dostal na oběžnou dráhu kolem Saturnu a pořídil tisíce snímků planety a jejích měsíců. A když už jsme u měsíců, Saturn jich má celkem 62 měsíců objeveno (zatím), i když odhady naznačují, že by jich mohlo mít až 150.
Koláž Saturnu (vlevo dole) a některých jeho měsíců: Titan, Enceladus, Dione, Rhea a Helene. Poděkování: NASA/JPL/Space Science Institute
Stejně jako Jupiter je Saturn obrovským plynným obrem, který zažívá velmi zajímavé počasí. Má také mnoho měsíců a má velmi nízkou hustotu. Ale to, čím Saturn skutečně vyniká, je jeho působivý prstencový systém. Zatímco každý plynový a ledový obr ho má, Saturnův je viditelný pouhým okem a je velmi krásný na pohled!
Uran:
Následuje další Uran , sedmá planeta od Slunce. Se středním poloměrem přibližně 25 360 km a hmotností 8,68 × 1025kg, Uran je přibližně 4krát větší než Země a 63krát větší než jeho objem. Nicméně, jako plynný obr, jeho hustota (1,27 g/cm3) je výrazně nižší; proto je jen 14,5 tak hmotný jako Země.
Změna vzdálenosti Uranu od Slunce je také větší než u kterékoli jiné planety (nezahrnuje trpasličí planety nebo plutoidy). Vzdálenost plynného obra od Slunce se v podstatě pohybuje od 18,28 AU (2 735 118 100 km) v perihéliu do 20,09 AU (3 006 224 700 km) v aféliu. Při průměrné vzdálenosti 3 miliardy km od Slunce trvá Uranu zhruba 84 let (nebo 30 687 dní), než dokončí jeden oběh Slunce.
Standardní model struktury Uranu spočívá v tom, že se skládá ze tří vrstev: skalnatého (křemičito/železo-niklového) jádra ve středu, ledového pláště uprostřed a vnějšího obalu z plynného vodíku a helia. Podobně jako Jupiter a Saturn tvoří vodík a helium většinu atmosféry – přibližně 83 % a 15 % – ale pouze malou část celkové hmotnosti planety (0,5 až 1,5 hmotnosti Země).
Uran, jak je viděn automatizovanýma očima Voyageru 2 v roce 1986. (Kredit: NASA/JPL)
Třetím nejrozšířenějším prvkem je metanový led (CH4), který tvoří 2,3 % jeho složení a který odpovídá za akvamarínové nebo azurové zbarvení planety. Stopová množství různých uhlovodíků se také nacházejí ve stratosféře Uranu, o nichž se předpokládá, že jsou produkovány metanem a fotolýzou vyvolanou ultrafialovým zářením. Patří mezi ně ethan (C2H6), acetylen (C2H2), methylacetylen (CH3C2H) a diacetylen (C2HC2H).
Kromě toho spektroskopie odhalila oxid uhelnatý a oxid uhličitý v horní atmosféře Uranu, stejně jako přítomnost ledová oblaka vodní páry a dalších těkavých látek jako je amoniak a sirovodík. Kvůli tomu Uran a Neptune jsou považováni za samostatnou třídu obřích planet – známých jako „ledoví obři“, protože se skládají převážně z těžších těkavých látek.
Doba rotace vnitřku Uranu je 17 hodin 14 minut. Stejně jako u všech obřích planet, její horní atmosféra zažívá silné větry ve směru rotace. Proto jsou jeho meteorologické systémy také rozděleny do pásů, které rotují kolem planety a které jsou poháněny vnitřním teplem stoupajícím do horní atmosféry.
Výsledkem je, že vítr na Uranu může dosáhnout rychlosti až 900 km/h (560 mph) a vytváří masivní bouře, jako je ta, kterou v roce 2012 zaznamenal Hubbleův vesmírný dalekohled. Podobně jako Jupiterova Velká rudá skvrna, Tmavé místo “ byl obří oblačný vír, který měřil 1 700 kilometrů na 3 000 kilometrů (1 100 mil na 1 900 mil).
Obrovské bouře na Uranu zaznamenala Keck Observatory 5. srpna a 6. srpna 2014. Poděkování: Imke de Pater (UC Berkeley), Pat Fry (University of Wisconsin), Keck Observatory
Jednou z unikátních vlastností Uranu je, že se otáčí na své straně. Zatímco všechny planety Sluneční soustavy jsou do určité míry nakloněny na svých osách, Uran má nejextrémnější axiální sklon 98°. To vede k radikálním obdobím, která planeta zažívá, nemluvě o neobvyklém cyklu dne a noci na pólech. Na rovníku zažívá Uran normální dny a noci; ale na pólech každý zažije 42 pozemských let dne následovaných 42 lety noci.
Uran byl první planetou objevenou dalekohledem; to bylo nejprve rozpoznáno jako planeta v 1781 William Herschel. Kromě pozorování na Zemi existuje pouze jedna kosmická loď (Cestování 2) někdy studoval Uran zblízka. V roce 1986 prošel kolem planety a pořídil první blízké snímky. Uran má 27 známých měsíců .
Zvláštní povaha Uranu se projevuje jeho přírodní krásou, intenzivním počasím, prstencovým systémem a působivou řadou měsíců. A akvamarínovou barvu mu propůjčují jeho kompozice, protože jsou „ledovým“ obrem. Možná je ale mlhou zajímavá její rotace do stran, která je mezi slunečními planetami jedinečná.
Neptune:
Neptune je 8. a poslední planeta ve sluneční soustavě, obíhající kolem Slunce ve vzdálenosti 29,81 AU (4,459 x 109km) v perihéliu a 30,33 AU (4,537 x 109km) v aféliu. Se středním poloměrem 24 622 ± 19 km je Neptun čtvrtou největší planetou Sluneční soustavy a čtyřikrát větší než Země. Ale s hmotností 1,0243×1026kg – což je zhruba 17krát více než Země – je třetím nejhmotnějším Uranem.
Vizualizovaný Neptunův systém měsíců a prstenců. Kredit: SETI
Neptun trvá 16 h 6 min 36 s (0,6713 dne) k dokončení jedné hvězdné rotace a 164,8 pozemských let k dokončení jediného oběhu kolem Slunce. To znamená, že jeden den trvá na Neptunu 67 % déle, zatímco rok odpovídá přibližně 60 190 pozemským dnům (nebo 89 666 neptunským dnům).
Kvůli své menší velikosti a vyšším koncentracím těkavých látek ve srovnání s Jupiterem a Saturnem je Neptun (podobně jako Uran) často označován jako „ledový obr“ – podtřída obří planety. Stejně jako Uran je vnitřní struktura Neptuna rozlišována mezi skalnaté jádro sestávající z křemičitanů a kovů; plášť sestávající z ledu z vody, amoniaku a metanu; a atmosféru skládající se z vodíku, helia a plynného metanu.
Jádro Neptunu se skládá ze železa, niklu a silikátů, přičemž vnitřní model mu dává hmotnost asi 1,2krát větší než Země. Tlak ve středu se odhaduje na 7 Mbar (700 GPa), přibližně dvakrát vyšší než ve středu Země, a s teplotami až 5400 K. V hloubce 7000 km mohou být podmínky takové, že metan se rozkládá na diamantové krystaly, které prší dolů jako kroupy.
Protože axiální sklon Neptunu (28,32°) je podobný jako u Země (~23°) a Marsu (~25°), planeta zažívá podobné sezónní změny. V kombinaci s dlouhou oběžnou dobou to znamená, že roční období trvají čtyřicet pozemských let. Také kvůli jeho axiálnímu sklonu, který je srovnatelný se Zemí, je skutečnost, že kolísání délky jeho dne v průběhu roku není o nic extrémnější než na Zemi.
Rekonstrukce snímků Voyageru 2 zobrazující Velkou černou skvrnu (vlevo nahoře), Skútr (uprostřed) a Malou černou skvrnu (vpravo dole). Poděkování: NASA/JPL
Stejně jako Jupiter a Saturn má Neptun pásy bouří které obíhají planetu. Astronomové naměřili rychlost větru na Neptunu, který se pohybuje rychlostí 2 100 km/h, což je pravděpodobně způsobeno nízkými teplotami Neptunu – což může snížit tření v systému. Během svého průletu v roce 1989 objevila sonda NASA Voyager 2 na Neptunu Velkou temnou skvrnu.
Podobně jako Jupiterova Velká rudá skvrna se jedná o anticyklonální bouři o rozměrech 13 000 km x 6 600 km v průměru. O několik let později však Hubbleův vesmírný dalekohled neviděl Velkou temnou skvrnu, ale viděl různé bouře. To by mohlo znamenat, že bouře na Neptunu netrvají tak dlouho jako na Jupiteru nebo dokonce Saturnu.
Aktivnější počasí na Neptunu může být částečně způsobeno jeho vyšším vnitřním teplem. Přestože je Neptun od Slunce mnohem vzdálenější než Uran, dostává o 40 % méně slunečního světla, teploty na povrchu obou planet jsou zhruba podobné. Ve skutečnosti Neptun vyzařuje 2,61krát více energie, než přijímá ze Slunce. To je dost tepla na to, aby pomohlo pohánět nejrychlejší větry ve sluneční soustavě.
Neptun je druhou planetou objevenou v moderní době. Ve stejnou dobu ji objevili jak Urbain Le Verrier, tak John Couch Adams. Neptun navštívila pouze jedna kosmická loď, Voyager 2, která proletěla v srpnu 1989. 13 známých měsíců . Největší a nejznámější z nich je Triton , který je považován za bývalý KBO, který byl zachycen gravitací Neptunu.
Global Color Mosaic of Triton, pořízená sondou Voyager 2 v roce 1989. Poděkování: NASA/JPL/USGS
Stejně jako Uran má Neptun prstencový systém, některé intenzivní vzorce počasí a působivou řadu měsíců. Stejně jako Uran, složení Neptunu umožňuje jeho akvamarínovou barvu; až na to, že v případě Neptuna je tato barva intenzivnější a živější. Neptun navíc zažívá některé teplotní anomálie, které dosud nebyly vysvětleny. A nezapomeňme na pršící diamanty!
A to jsou planety ve Sluneční soustavě, děkujeme za účast na turné! Bohužel, Pluto již není planetou, proto nebylo uvedeno. Víme, víme, řešte to s IAU!
Napsali jsme mnoho zajímavých článků o Sluneční soustavě zde na Universe Today. Zde je Průvodce sluneční soustavou , Co je sluneční soustava? , Zajímavá fakta o sluneční soustavě , Co zde bylo před sluneční soustavou? , Jak velká je sluneční soustava? , a Je sluneční soustava skutečně vír?
Pokud chcete více informací o Sluneční soustavě, navštívit Devět planet , a Sluneční pohledy .
Natočili jsme celou sérii podcastů o Solar System at Astronomy Cast .
Prameny:
