Nekoč so ljudje verjeli, da je Zemlja središče vesolja; da se sonce, luna, planeti in zvezde vrtijo okolinas.Šele po stoletjih nenehnih opazovanj in izboljšanih instrumentov so astronomi spoznali, da smo v resnici del večjega sistema planetov, ki se vrtijo okoli Sonca. In šele v zadnjem stoletju smo razumeli, kako velik je naš Osončje.
In tudi zdaj se še vedno učimo. V zadnjih nekaj desetletjih se je skupno število nebesnih teles in lun, za katere je znano, da krožijo okoli Sonca, povečalo. Prav tako smo začeli razpravljati o definiciji »planeta« (zares sporna tema!) in uvedli dodatne klasifikacije – kot so pritlikavi planet, manjši planet, plutoid itd. – za upoštevanje novih najdb. Koliko planetov je torej in kaj je na njih posebnega? Preletimo jih enega za drugim, kajne?
Merkur:
Ko potujete navzven od Sonca, Merkur je najbližji planet. Okoli Sonca kroži na povprečni razdalji 58 milijonov km (36 milijonov milj). Živo srebro je brez zraka, zato ima brez pomembne atmosfere, ki bi zadrževala toploto, dramatične temperaturne razlike. Stran, ki je obrnjena proti Soncu, ima temperature do 420 °C (788 °F), nato pa se stran v senci zniža na -173 °C (-279,4 °F).
MESSENGER slika Merkurja iz njegovega tretjega preleta. Zasluge: NASA/Laboratorij za uporabno fiziko univerze Johns Hopkins/Inštitut Carnegie v Washingtonu
Tako kot Venera, Zemlja in Mars je tudi Merkur zemeljski planet, kar pomeni, da je v veliki meri sestavljen iz ognjevzdržnih mineralov, kot so silikati in kovine, kot sta železo in nikelj. Ti elementi se razlikujejo tudi med kovinskim jedrom ter silikatnim plaščem in skorjo, pri čemer ima Merkur jedro, večje od povprečja. Za razlago tega je bilo predlaganih več teorij, najbolj splošno sprejeta pa je, da je vpliv planetezimala v preteklosti odnesel velik del materiala njegovega plašča.
Merkur je najmanjši planet v Osončju, na ekvatorju meri le 4879 km v premer. Vendar je to drugi najgostejši planet v Osončju z gostoto 5,427 g/cm3– ki je drugi šele na Zemlji. Zaradi tega Merkur doživi gravitacijsko silo, ki je približno 38 % Zemljine (0,38g).
Merkur ima tudi najbolj ekscentrično orbito vseh planetov v Osončju (0,205), kar pomeni, da se njegova oddaljenost od Sonca giblje od 46 do 70 milijonov km (29-43 milijonov milj). Planet potrebuje tudi 87.969 zemeljskih dni, da opravi orbito. Toda s povprečno orbitalno hitrostjo 47,362 km/s Merkur potrebuje tudi 58,646 dni, da opravi eno rotacijo.
Skupaj z njegovo ekscentrično orbito to pomeni, da je potrebnih 176 zemeljskih dni, da se Sonce vrne na isto mesto na nebu (tj. sončni dan) na Merkurju, kar je dvakrat dlje kot eno hermovsko leto. Merkur ima tudi najnižji aksialni nagib katerega koli planeta v Osončju – približno 0,027 stopinje – v primerjavi z Jupitrovimi 3,1 stopinje, ki je drugi najmanjši.
Vesoljsko plovilo MESSENGER je v orbiti okoli Merkurja od marca 2011 – a so mu dnevi šteti. Zasluge: NASA/JHUAPL/Carnegie Institution of Washington
Merkur je vesoljska plovila obiskala le dvakrat, prva je bila Mariner 10 sondo, ki je sredi sedemdesetih let prejšnjega stoletja obletela planet. Šele leta 2008 je drugo vesoljsko plovilo z Zemlje blizu Merkurja ( MESSENGER sonda), ki je posnela nove slike njegovo površino , osvetlili svoje geološka zgodovina , in potrdil prisotnost vodnega ledu in organskih molekul v svojem severnem polarnem območju.
Če povzamemo, je Merkur poseben zaradi dejstva, da je majhen, ekscentričen in se razlikuje med ekstremi vročega in hladnega. Prav tako je zelo bogat z minerali in precej gost!
Venera:
Venera je drugi planet v Osončju in je po velikosti in masi virtualni dvojček Zemlje. Z maso 4,8676×1024kg in srednji polmer približno 6052 km, je približno 81,5 % masiven kot Zemlja in 95 % večji. Tako kot Zemlja (ter Merkur in Mars) je zemeljski planet, sestavljen iz kamnin in mineralov, ki se razlikujejo.
Toda razen teh podobnosti se Venera zelo razlikuje od Zemlje. Njegova atmosfera je sestavljena predvsem iz ogljikovega dioksida (96 %), skupaj z dušikom in nekaj drugimi plini. Ta gost oblak zakriva planet, zaradi česar je opazovanje površine zelo težko in ga pomaga segreti na 460 °C (860 °F). Atmosferski tlak je tudi 92-krat višji od zemeljskega ozračja, strupeni oblaki ogljikovega dioksida in dežja žveplove kisline pa so običajni.
Podobnost Venere v velikosti in masi je privedla do tega, da so jo imenovali 'zemeljski sestrski planet'. Zasluge: NASA/JPL/Magellan
Venera kroži okoli Sonca na povprečni razdalji približno 0,72 AU (108 milijonov km; 67 milijonov milj) skoraj brez ekscentričnosti. Pravzaprav ima s svojo najbolj oddaljeno orbito (afel) 0,728 AU (108 939 000 km) in najbližjo orbito (perihelij) 0,718 AU (107 477 000 km) najbolj krožno orbito vseh planetov v Osončju. Planet opravi kroženje okoli Sonca vsakih 224,65 dneva, kar pomeni, da je leto na Veneri 61,5 % dolgo kot leto na Zemlji.
Ko Venera leži med Zemljo in Soncem, kar je položaj, znan kot nižja konjukcija, se najbližje približa Zemlji od katerega koli planeta, na povprečno razdaljo 41 milijonov km. To se v povprečju zgodi enkrat na 584 dni in je razlog, zakaj je Venera Zemlji najbližji planet . Planet opravi kroženje okoli Sonca vsakih 224,65 dneva, kar pomeni, da je leto na Veneri 61,5 % dolgo kot leto na Zemlji.
Za razliko od večine drugih planetov v Osončju, ki se vrtijo okoli svojih osi v nasprotni smeri urinega kazalca, se Venera vrti v smeri urinega kazalca (imenovano 'retrogradno' vrtenje). Prav tako se vrti zelo počasi, za dokončanje ene rotacije je potrebnih 243 zemeljskih dni. To ni le najpočasnejše obdobje vrtenja katerega koli planeta, pomeni tudi, da en dan na Veneri traja dlje kot venerino leto.
Venerino vzdušje je znano tudi doživeti nevihte s strelami . Ker Venera ne doživlja padavin (razen v obliki žveplove kisline), se domneva, da strelo povzročajo vulkanski izbruhi. Več vesoljskih plovil je obiskalo Venero, nekaj pristajalnikov pa je celo prišlo na površje, da bi vrnilo slike njene peklenske pokrajine. Čeprav so bili izdelani iz kovine, so ti pristajali v najboljšem primeru preživeli le nekaj ur.
Venera je posebna zaradi dejstva, da je zelo podobna Zemlji, a tudi korenito drugačna. Gosto ozračje bi lahko zdrobilo živo bitje, njegova toplota bi lahko stopila svinec, njen kisli dež pa bi lahko raztopil meso, kosti in kovino! Prav tako se vrti zelo počasi in nazaj glede na druge rastline.
Zemlja:
Zemlja je naš dom in tretji planet od Sonca. S srednjim polmerom 6371 km in maso 5,97×1024kg, je peti največji in peti najbolj masivni planet v Osončju. In s povprečno gostoto 5,514 g/cm³ je najgostejši planet v Osončju. Tako kot Merkur, Venera in Mars je Zemlja zemeljski planet.
Toda za razliko od teh drugih planetov se Zemljino jedro razlikuje med trdnim notranjim jedrom in tekočim zunanjim jedrom. Zunanje jedro se vrti tudi v nasprotni smeri kot planet, za katerega se domneva, da ustvarja dinamo učinek, ki daje Zemlji zaščitno magnetosfero. V kombinaciji z atmosfero, ki ni niti preredka niti predebela, je Zemlja edini planet v Osončju, za katerega je znano, da podpira življenje.
Zemljine plasti, ki prikazujejo notranje in zunanje jedro, plašč in skorjo. Zasluge: discovermagazine.com
Glede na svojo orbito ima Zemlja zelo majhno ekscentričnost (približno 0,0167) in se giblje v razdalji od Sonca med 147.095.000 km (0.983 AU) v perihelu do 151.930.000 km (1.015 AU) na aphelu. To deluje na povprečno razdaljo (tudi velika polos) 149.598.261 km, kar je osnova ene astronomske enote (AU)
Zemlja ima orbitalno obdobje 365,25 dni, kar je enako 1,000017 julijskih let. To pomeni, da mora zemeljski koledar vsaka štiri leta (v tako imenovanem prestopnem letu) vsebovati dodaten dan. Čeprav se šteje, da je en sam sončni dan na Zemlji dolg 24 ur, našemu planetu potrebuje natanko 23 ur 56 m in 4 s, da opravi eno siderično rotacijo (0,997 zemeljskih dni).
Zemljina os je prav tako nagnjena za 23,439281° stran od pravokotnice njene orbitalne ravnine, kar je odgovorno za nastanek sezonskih sprememb na površini planeta v obdobju enega tropskega leta (365,24 sončnih dni). Poleg temperaturnih sprememb to povzroči tudi razlike v količini sončne svetlobe, ki jo polobla prejme med letom.
Zemlja ima samo eno luno: theluna . Zahvaljujoč preiskavam luninih kamnin, ki so jih na Zemljo prinesli Apollo misije , prevladujoča teorija navaja, da je Luna nastala pred približno 4,5 milijarde let zaradi trka med Zemljo in objektom velikosti Mars (znanim kot Theia ). Ta trk je ustvaril ogromen oblak naplavin, ki je začel krožiti po našem planetu, ki se je sčasoma združil v Luno, ki jo vidimo danes.
Slika Zemlje, ki so jo posneli astronavti Apolla 11. Zasluge: NASA
Kaj naredi Zemljo posebnega, veste, razen dejstva, da je to naš dom in kje izviramo? Je edini planet v Osončju, kjer je tekoča, tekoča voda v izobilju na njegovi površini, ima sposobno atmosfero in zaščitno magnetosfero. Z drugimi besedami, to je edini planet (ali Sončevo telo), za katerega vemo, da lahko na površini obstaja življenje.
Poleg tega še noben planet v Osončju ni bil raziskan tako dobro kot Zemlja, pa naj bo to s površja ali iz vesolja. Na tisoče vesoljskih plovil je bilo izstreljenih za preučevanje planeta, merjenje njegove atmosfere, kopenskih mas, vegetacije, vode in človekovega vpliva. Naše razumevanje tega, zakaj je naš planet edinstven v našem sončnem sistemu, je pomagalo pri iskanju planetov, podobnih Zemlji, v drugih sistemih.
marec:
Četrti planet od Sonca je marca , ki je tudi drugi najmanjši planet v Osončju. Na ekvatorju ima polmer približno 3.396 km, na polarnih območjih pa 3.376 km, kar je enakovredno približno 0,53 Zemlje. Čeprav je približno polovica velikosti Zemlje, je njegova masa – 6,4185 x 10²³ kg – le 0,151 mase Zemlje. Njegova gostota je prav tako nižja od Zemlje, zaradi česar ima približno 1/3 Zemljine gravitacije (0,376g).
Njegov aksialni nagib je zelo podoben Zemljinemu, saj je nagnjen za 25,19° na svojo orbitalno ravnino (zemljin aksialni nagib je nekaj več kot 23°), kar pomeni, da Mars doživlja tudi letne čase. Mars skoraj nima atmosfere, ki bi pomagala ujeti toploto iz Sonca, zato lahko temperature v marsovski zimi padejo na nizko raven -140 °C (-220 °F). Vendar pa se lahko na vrhuncu poletja temperature na ekvatorju opoldne dvignejo do 20 °C (68 °F).
Vendar pa so nedavni podatki, ki so jih pridobili rover Curiosity in številni orbiterji, ugotovili, da je imel Mars nekoč gostejšo atmosfero. Njegova izguba, po podatkih, ki jih je pridobila Nasa Marsova atmosfera in hlapna evolucija (MAVEN), je ozračje odstranil sončni veter v obdobju 500 milijonov let, ki se je začelo pred 4,2 milijarde let.
Na največji oddaljenosti od Sonca (afel) Mars kroži na razdalji 1,666 AUs ali 249,2 milijona km. V periheliju, ko je najbližje Soncu, kroži na razdalji 1,3814 AUs ali 206,7 milijona km. Na tej razdalji Mars potrebuje 686,971 zemeljskih dni, kar je enako 1,88 zemeljskih let, da dokonča vrtenje Sonca. V marsovskih dnevih (tudi Solov, ki so enaki enemu dnevu in 40 zemeljskim minutam) je marsovsko leto 668,5991 Solov.
Tako kot Merkur, Venera in Zemlja je tudi Mars zemeljski planet, sestavljen predvsem iz silikatnih kamnin in kovin, ki se razlikujejo med jedrom, plaščem in skorjo. Rdeče-oranžni videz površine Marsa povzroča železov oksid, bolj znan kot hematit (ali rja). Prisotnost drugih mineralov v površinskem prahu omogoča druge običajne površinske barve, vključno z zlato, rjavo, rjavo, zeleno in drugimi.
Čeprav tekoča voda ne more obstajati na površini Marsa, zaradi njegove tanke atmosfere obstajajo velike koncentracije ledene vode znotraj polarnih ledenih pokrovov - Planum Boreum in Planum Australe. Poleg tega se plašč permafrosta razteza od pola do zemljepisnih širin približno 60°, kar pomeni, da voda obstaja pod večjim delom Marsove površine v obliki ledene vode. Radarski podatki in vzorci tal so potrdili prisotnost plitve podzemne vode tudi na srednjih zemljepisnih širinah.
MSL Curiosity selfie na površini Marsa. Slika: NASA/JPL/Cal-Tech
Mars ima dve majhni luni velikosti asteroida: Fobos in Deimos . Zaradi njune velikosti in oblike je prevladujoča teorija, da je Mars dobil ti dve luni, potem ko ju je Jupitrova gravitacija vrgla iz asteroidnega pasu.
Mars so močno preučevala vesoljska plovila. Trenutno je na površju več roverjev in pristajalnikov ter majhna flota orbiterjev, ki letijo nad njimi. Nedavne misije vključujejo rover Curiosity Rover, ki je zbral veliko dokazov o Marsovi vodni preteklosti, in prelomno odkritje najdbe organske molekule na površini . Prihodnje misije vključujejo NASA InSight pristajalnik in Exomars rover.
Zato je posebna narava Marsa v tem, da je tudi zemeljski in leži znotraj zunanjega roba Sončevega bivalnega območja. In čeprav je danes mrzel, suh kraj, je imel nekoč gostejšo atmosfero in veliko vode na površini.
Jupiter:
Mogočni Jupiter je četrti planet za naše Sonce in največji planet v našem Osončju . Jupitrova masa, prostornina, površina in srednji obseg so 1,8981 x 1027kg, 1,43128 x 10petnajstkm3, 6,1419 x 1010km2in 4,39264 x 105km oziroma. Če pogledamo to v perspektivi, je premer Jupitra približno 11-krat večji od Zemlje in 2,5-krat večja od mase vseh drugih planetov v Osončju skupaj.
Jupiter ima spektakularno auroro, kot je ta pogled, ki ga je posnel vesoljski teleskop Hubble. Zasluge: NASA, ESA in J. Nichols (Univerza v Leicesteru)
Toda, ker je plinski velikan, ima relativno nizko gostoto - 1,326 g / cm3– kar je manj kot ena četrtina Zemljine. To pomeni, da medtem ko je prostornina Jupitra enaka približno 1321 Zemlji, je le 318-krat večji. Nizka gostota je eden od načinov, kako lahko znanstveniki ugotovijo, da je sestavljena večinoma iz plinov, čeprav še vedno divja razprava o tem, kaj obstaja v njenem jedru (glej spodaj).
Jupiter kroži okoli Sonca na povprečni razdalji (velika polos) 778,299,000 km (5,2 AU), od 740,550,000 km (4,95 AU) v perihelu in 816,040,000 km (5,455 AU) v apheliju. Na tej razdalji Jupiter potrebuje 11,8618 zemeljskih let, da opravi eno samo orbito Sonca. Z drugimi besedami, eno samo joviansko leto traja enako 4.332,59 zemeljskih dni.
Vendar je Jupitrova rotacija najhitrejša od vseh planetov Osončja, saj se vrtenje okoli svoje osi konča v nekaj manj kot desetih urah (natančneje 9 ur, 55 minut in 30 sekund). Zato eno samo Jovianovo leto traja 10.475,8 Jovianskih sončnih dni. To orbitalno obdobje je dve petini Saturnovega, kar pomeni, da dva največja planeta v našem Osončju tvorita orbitalno resonanco 5:2.
Podobno kot Zemlja doživlja Jupiter aurore blizu njenega severnega in južnega pola. Toda na Jupitru je avroralna aktivnost veliko bolj intenzivna in se redko kdaj ustavi. Intenzivno sevanje, Jupitrovo magnetno polje in obilica materiala iz Iovih vulkanov, ki reagirajo z Jupitrovo ionosfero, ustvarjajo svetlobno predstavo, ki je resnično spektakularna.
Vesoljsko plovilo Juno ni prvo, ki je obiskalo Jupiter. Galileo je tja odšel sredi 90-ih, Voyager 1 pa je med svojo misijo posnel lepo sliko oblakov. Zasluge: NASA
Jupiter tudi doživlja nasilni vremenski vzorci . Hitrosti vetra 100 m/s (360 km/h) so običajne v conskih curkih in lahko dosežejo tudi 620 km/h (385 mph). Nevihte nastanejo v nekaj urah in lahko čez noč dosežejo premer na tisoče kilometrov. Ena nevihta, Velika rdeča pega , divja vsaj od poznega 1600-ih. Nevihta se je skozi svojo zgodovino krčila in širila; toda leta 2012 je bilo predlagano, da velikanska rdeča pega lahko sčasoma izgine .
Jupiter je sestavljen predvsem iz plinastih in tekočih snovi. Je največji izmed plinskih velikanov in je tako kot oni razdeljen na plinasto zunanjo atmosfero in notranjost, ki je sestavljena iz gostejših materialov. Njegova zgornja atmosfera je sestavljena iz približno 88–92 % vodika in 8–12 % helija glede na volumski odstotek molekul plina in pribl. 75 % vodika in 24 % helija po masi, preostali odstotek pa je sestavljen iz drugih elementov.
Notranjost vsebuje gostejše materiale, tako da je porazdelitev približno 71 % vodika, 24 % helija in 5 masnih % drugih elementov. Verjame se, da je Jupitrovo jedro gosta mešanica elementov - okoliška plast tekočega kovinskega vodika z nekaj helija in zunanja plast pretežno iz molekularnega vodika. Jedro je bilo opisano tudi kot kamnito, vendar tudi to ostaja neznano.
Jupiter je obiskalo več vesoljskih plovil, vključno z NASA Pioneer 10 in Potovati vesoljska plovila leta 1973 oziroma 1980; in z Cassini in Nova obzorja vesoljsko plovilo v zadnjem času. Do nedavnega prihoda Juno , samo Galileo vesoljsko plovilo je že kdaj šlo v orbito okoli Jupitra, leta 2003 pa je strmoglavilo v planet, da bi preprečilo, da bi kontaminiralo eno od Jupitrovih ledenih lun.
Ilustracija Jupitra in Galilejevih satelitov. Zasluge: NASA
Skratka, Jupiter je ogromen in ima ogromne nevihte. Toda v primerjavi s planeti notranjega Osončja je bistveno manj gost. Jupiter ima tudi največ lun v Osončju, s 67 potrjenih in poimenovanih lun kroži okoli njega. Ocenjuje pa se, da lahko okoli planeta obstaja kar 200 naravnih satelitov. Ni čudno, zakaj je ta planet poimenovan po kralju bogov.
Saturn:
Saturn ali je drugi največji planet v Osončju. S srednjim polmerom 58232±6 km je približno 9,13-krat večji od Zemlje. In pri 5,6846 × 1026kg, je približno 95,15 tako masivna. Ker pa je plinski velikan, ima bistveno večjo prostornino – 8,2713×1014km3, kar je enako 763,59 Zemlje.
Saturn, šesti najbolj oddaljen planet, kroži okoli Sonca na povprečni razdalji 9 AU (1,4 milijarde km; 869,9 milijona milj). Zaradi rahle ekscentričnosti sta razdalja perihelija in afela v povprečju 9,022 (1,353,6 milijona km; 841,3 milijona milj) oziroma 10,053 AU (1,513,325,783 km; 940,13 milijona milj).
S povprečno orbitalno hitrostjo 9,69 km/s Saturn potrebuje 10.759 zemeljskih dni, da opravi en sam obrat Sonca. Z drugimi besedami, eno kronsko leto je enakovredno približno 29,5 zemeljskih let. Vendar, tako kot pri Jupitru, se Saturnove vidne značilnosti vrtijo z različnimi hitrostmi, odvisno od zemljepisne širine, različnim regijam pa je bilo dodeljenih več obdobij vrtenja.
Ta portret, ki gleda navzdol na Saturn in njegove prstane, je bil ustvarjen iz slik, ki jih je pridobilo NASA-ino vesoljsko plovilo Cassini 10. oktobra 2013. Zasluge: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/G. Ugarkovič
Kot plinski velikan je Saturn pretežno sestavljen iz plina vodika in helija. S srednjo gostoto 0,687 g/cm3, Saturn je edini planet v Osončju, ki je manj gost od vode; kar pomeni, da nima določene površine, vendar se domneva, da ima trdno jedro. To je posledica dejstva, da Saturnova temperatura, tlak in gostota vztrajno naraščajo proti jedru.
Standardni planetarni modeli kažejo, da je notranjost Saturna podobna notranjosti Jupitra, saj ima majhno kamnito jedro, obdano z vodikom in helijem s sledovi različnih hlapnih snovi. To jedro je po sestavi podobno Zemlji, vendar bolj gosto zaradi prisotnosti kovinskega vodika, ki je posledica ekstremnega tlaka.
Kot plinski velikan, zunanji atmosfero Saturna vsebuje 96,3 % molekularnega vodika in 3,25 % helija po prostornini. V Saturnovi atmosferi so odkrili tudi sledi amoniaka, acetilena, etana, propana, fosfina in metana. Tako kot Jupiter ima tudi pasast videz, vendar so Saturnovi pasovi v bližini ekvatorja veliko šibkejši in širši.
Občasno se v Saturnovi atmosferi pojavljajo dolgoživi ovali, ki so široki na tisoče kilometrov, podobni tistim, ki jih običajno opazimo na Jupitru. Medtem ko ima Jupiter veliko rdečo pego, ima Saturn občasno tisto, kar je znano kot velika bela pega (alias. Velika bela ovalna). Ta edinstven, a kratkotrajen pojav se pojavi enkrat na saturnovo leto, približno vsakih 30 zemeljskih let, v času poletnega solsticija na severni polobli.
Ogromna nevihta, ki se vrti skozi atmosfero na Saturnovi severni polobli, se prehiteva, ko obkroža planet v tem resničnem pogledu iz Nasinega vesoljskega plovila Cassini. Avtor slike: NASA/JPL-Caltech/SSI
The vztrajni heksagonalni valovni vzorec okoli severnega pola je bil prvič opažen vPotovatislike. Vsaka stranica šesterokotnika je dolga približno 13.800 km (8.600 mi) (kar je daljše od premera Zemlje) in struktura se vrti s časom 10h 39m 24s, za katerega se domneva, da je enako obdobju vrtenja Saturnova notranjost.
Medtem je bil južni pol vortex prvič opažen z uporabo Vesoljski teleskop Hubble . Te slike so pokazale prisotnost curka, ne pa šesterokotnega stoječega vala. Ocenjuje se, da te nevihte povzročajo vetrove s hitrostjo 550 km/h, po velikosti so primerljive z Zemljo in naj bi trajale že milijarde let. Leta 2006 vesoljska sonda Cassini opazil nevihto, podobno orkanu ki je imela jasno opredeljeno oko. Takšne nevihte niso opazili na nobenem drugem planetu razen na Zemlji – tudi na Jupitru.
Seveda, najbolj neverjetna lastnost Saturn so njegovi obroči . Te so narejene iz delcev ledu velikosti od zrnca peska do velikosti avtomobila. Nekateri znanstveniki menijo, da so obroči stari le nekaj sto milijonov let, drugi pa menijo, da bi lahko bili stari toliko kot sam Osončje.
Saturn je vesoljsko plovilo obiskalo 4-krat: Pionir 11 , Voyager 1in2so bili samo preleti, ampakCassinije dejansko šel v orbito okoli Saturna in ujel na tisoče slik planeta in njegovih lun. Ko že govorimo o lunah, ima Saturn skupno 62 lun odkrili (do zdaj), čeprav ocene kažejo, da bi jih lahko imel kar 150.
Kolaž Saturna (spodaj levo) in nekaterih njegovih lun: Titan, Enceladus, Diona, Rhea in Helene. Zasluge: NASA/JPL/Inštitut za vesoljske znanosti
Tako kot Jupiter je Saturn ogromen plinasti velikan, ki doživlja nekaj zelo zanimivih vremenskih vzorcev. Ima tudi veliko lun in ima zelo nizko gostoto. Toda tisto, zaradi česar Saturn resnično izstopa, je njegov impresiven sistem obročev. Medtem ko ga ima vsak plinski in ledeni velikan, je Saturnov viden s prostim očesom in zelo lep za opazovanje!
Uran:
Naslednji pride Uran , sedmi planet od Sonca. S srednjim polmerom približno 25.360 km in maso 8,68 × 1025kg, je Uran približno 4-krat večji od Zemlje in 63-krat večji od njegove prostornine. Vendar pa je kot plinski velikan njegova gostota (1,27 g/cm3) je bistveno nižja; zato je le 14,5 masivna kot Zemlja.
Sprememba oddaljenosti Urana od Sonca je prav tako večja kot pri katerem koli drugem planetu (brez pritlikavih planetov ali plutoidov). V bistvu se razdalja plinskega velikana od Sonca giblje od 18,28 AU (2.735.118.100 km) v perihelu do 20.09 AU (3.006.224.700 km) v afelu. Na povprečni razdalji 3 milijarde km od Sonca Uran potrebuje približno 84 let (ali 30.687 dni), da opravi eno samo orbito Sonca.
Standardni model Uranove strukture je, da je sestavljen iz treh plasti: kamnito (silikatno/železo-nikljevo) jedro v središču, ledeni plašč v sredini in zunanji ovoj iz plinastega vodika in helija. Podobno kot Jupiter in Saturn vodik in helij predstavljata večino atmosfere – približno 83 % in 15 % – vendar le majhen del celotne mase planeta (0,5 do 1,5 zemeljske mase).
Uran, kot ga vidimo skozi avtomatizirane oči Voyagerja 2 leta 1986. (Zasluge: NASA/JPL)
Tretji najbolj razširjen element je metanski led (CH4), ki predstavlja 2,3 % njegove sestave in ki predstavlja akvamarinsko ali cian barvo planeta. V stratosferi Urana najdemo tudi sledove različnih ogljikovodikov, ki naj bi nastali z metanom in fotolizo, ki jo povzroča ultravijolično sevanje. Vključujejo etan (C2H6), acetilen (C2H2), metilacetilen (CH3C2H) in diacetilen (C2HC2H).
Poleg tega je spektroskopija odkrila ogljikov monoksid in ogljikov dioksid v zgornji atmosferi Urana, pa tudi prisotnost ledeni oblaki vodne pare in drugih hlapnih snovi , kot sta amoniak in vodikov sulfid. Zaradi tega Uran in Neptun veljajo za poseben razred planetov velikanov – znanih kot »ledeni velikani« – saj so sestavljeni predvsem iz težjih hlapnih snovi.
Obdobje rotacije notranjosti Urana je 17 ur, 14 min. Kot pri vseh orjaških planetih tudi njegova zgornja atmosfera doživlja močan veter v smeri vrtenja. Zato so tudi njegovi vremenski sistemi razdeljeni na pasove, ki se vrtijo okoli planeta, ki jih poganja notranja toplota, ki se dviga v zgornjo atmosfero.
Posledično lahko vetrovi na Uranu dosežejo do 900 km/h (560 mph), kar ustvarja ogromne nevihte, kakršno je opazil vesoljski teleskop Hubble leta 2012. Podobno kot Jupitrova velika rdeča pega je ta » Temna pega ” je bil ogromen vrtinec oblakov, ki je meril 1700 krat 3000 kilometrov (1100 milj krat 1900 milj).
Ogromne nevihte na Uranu je opazoval Keckov observatorij 5. in 6. avgusta 2014. Zasluge: Imke de Pater (UC Berkeley), Pat Fry (Univerza v Wisconsinu), Keck Observatory
Ena edinstvena lastnost Urana je, da se vrti na boku. Medtem ko so vsi planeti Osončja do neke mere nagnjeni na svojih oseh, ima Uran najbolj skrajni aksialni nagib 98°. To vodi do radikalnih letnih časov, ki jih planet doživlja, da ne omenjam nenavadnega cikla dan-noč na polih. Na ekvatorju Uran doživlja običajne dneve in noči; toda na polih vsak doživi 42 zemeljskih let dneva, čemur sledi 42 let noči.
Uran je bil prvi planet, ki so ga odkrili s teleskopom; kot planet ga je leta 1781 prvič priznal William Herschel. Poleg zemeljskih opazovanj je samo eno vesoljsko plovilo (Potovanje 2) je že kdaj preučeval Uran od blizu. Leta 1986 je minil mimo planeta in posnel prve posnetke od blizu. Uran ima 27 znanih lun .
Uranova posebna narava se kaže v naravni lepoti, intenzivnem vremenu, sistemu obročev in impresivni množici lun. In prav kompozicije, ki so »ledeni« velikan, dajejo njeno akvamarinsko barvo. Morda pa je megla zanimiva njeno stransko vrtenje, ki je edinstveno med sončnimi planeti.
Neptun:
Neptun je osmi in zadnji planet v Osončju, ki kroži okoli Sonca na razdalji 29,81 AU (4,459 x 109km) v perihelu in 30,33 AJ (4,537 x 109km) v afelu. S povprečnim polmerom 24.622 ± 19 km je Neptun četrti največji planet v Osončju in štirikrat večji od Zemlje. Toda z maso 1,0243 × 1026kg – kar je približno 17-krat več od Zemlje – je tretji najbolj masivni, ki prekaša Uran.
Vizualiziran Neptunov sistem lun in prstanov. Zasluge: SETI
Neptun potrebuje 16 h 6 min 36 s (0,6713 dneva), da opravi eno siderično rotacijo, in 164,8 zemeljskih let, da opravi eno samo orbito okoli Sonca. To pomeni, da en dan traja 67 % toliko časa na Neptunu, medtem ko je leto enakovredno približno 60.190 zemeljskim dnevom (ali 89.666 neptunskih dni).
Zaradi manjše velikosti in višjih koncentracij hlapnih snovi glede na Jupiter in Saturn se Neptun (podobno kot Uran) pogosto imenuje 'ledeni velikan' - podrazred velikanskega planeta. Tudi Neptunova notranja struktura se, tako kot Uran, razlikuje med kamnitim jedrom, sestavljenim iz silikatov in kovin; plašč, sestavljen iz vode, amoniaka in metanskega ledu; in atmosfera, sestavljena iz vodika, helija in plina metana.
Jedro Neptuna je sestavljeno iz železa, niklja in silikatov, notranji model pa mu daje maso približno 1,2-krat večjo od mase Zemlje. Tlak v središču je ocenjen na 7 Mbar (700 GPa), kar je približno dvakrat višje od tistega v središču Zemlje in s temperaturami do 5400 K. Na globini 7 000 km so lahko razmere takšne, da metan se razgradi v diamantne kristale, ki dežujejo kot toča.
Ker je Neptunov aksialni nagib (28,32°) podoben nagibu Zemlje (~23°) in Marsa (~25°), planet doživlja podobne sezonske spremembe. V kombinaciji z dolgim orbitalnim obdobjem to pomeni, da letni časi trajajo štirideset zemeljskih let. Tudi zaradi njegovega aksialnega nagiba, ki je primerljiv z zemeljskim, je dejstvo, da nihanja dolžine dneva med letom niso nič bolj ekstremna kot na Zemlji.
Rekonstrukcija slik Voyagerja 2, ki prikazuje veliko črno točko (zgoraj levo), skuter (na sredini) in majhno črno točko (spodaj desno). Zasluge: NASA/JPL
Tako kot Jupiter in Saturn ima tudi Neptun pasovi neviht ki krožijo okoli planeta. Astronomi so merili vetrove na Neptunu, ki potujejo s hitrostjo 2.100 km/h, kar naj bi bilo posledica Neptunovih nizkih temperatur – kar lahko zmanjša trenje v sistemu. Med svojim preletom leta 1989 je NASA-ino vesoljsko plovilo Voyager 2 odkrilo Veliko temno pego na Neptunu.
Podobno kot Jupitrova velika rdeča pega je to anticiklonska nevihta s premerom 13.000 km x 6.600 km. Nekaj let pozneje pa vesoljski teleskop Hubble ni uspel videti Velike temne pege, je pa videl različne nevihte. To lahko pomeni, da nevihte na Neptunu ne trajajo tako dolgo kot na Jupitru ali celo Saturnu.
Bolj aktivno vreme na Neptunu je lahko deloma posledica njegove večje notranje toplote. Čeprav je Neptun veliko bolj oddaljen kot Uran od Sonca in prejema 40 % manj sončne svetlobe, so temperature na površini obeh planetov približno podobne. Pravzaprav Neptun izžareva 2,61-krat več energije, kot jo prejme od Sonca. To je dovolj toplote, da pomaga poganjati najhitrejše vetrove v Osončju.
Neptun je drugi planet, odkrit v sodobnem času. Hkrati sta ga odkrila tako Urbain Le Verrier kot John Couch Adams. Neptun je kdaj obiskalo le eno vesoljsko plovilo, Voyager 2, ki je preletelo avgusta 1989. Neptun je 13 znanih lun . Največji in najbolj znan med njimi je Triton , za katerega se domneva, da je nekdanji KBO, ki ga je ujela Neptunova gravitacija.
Globalni barvni mozaik Tritona, ki ga je posnel Voyager 2 leta 1989. Zasluge: NASA/JPL/USGS
Tako kot Uran ima Neptun sistem obročev, nekaj intenzivnih vremenskih vzorcev in impresivno paleto lun. Tako kot Uran, tudi Neptunova sestava omogoča njegovo akvamarinsko barvo; le da je pri Neptunu ta barva bolj intenzivna in živa. Poleg tega ima Neptun nekaj temperaturnih anomalij, ki jih še ni treba pojasniti. In ne pozabimo na dežejoče diamante!
In to so planeti v Osončju, hvala, ker ste se pridružili turneji! Na žalost Pluton ni več planet, zato ni bil na seznamu. Vemo, vemo, pogovarjajte se z IAU!
Na Universe Today smo napisali veliko zanimivih člankov o sončnem sistemu. Tukaj je Vodnik po sončnem sistemu , Kaj je sončni sistem? , Zanimiva dejstva o sončnem sistemu , Kaj je bilo tukaj pred sončnim sistemom? , Kako velik je sončni sistem? , in Je sončni sistem res vrtinec?
Če želite več informacij o sončnem sistemu, obisk Devet planetov , in Sončni pogledi .
Posneli smo celo serijo podcastov o Osončje pri Astronomy Cast .
Viri:
