Struktura i pochodzenie

Układ Słoneczny jest układem ciał astronomicznych znajdujących się pod dominującym wpływem pola grawitacyjnego Słońca, związanych wspólnym pochodzeniem. Składa się ze Słońca, dziewięciu planet, naturalnych satelitów (księżyców) planet, planetoid, komet, ciał meteorowych oraz pyłu i gazu międzyplanetarnego. Słońce zawiera w sobie 99,866% masy zawartej w ciałach Układu Słonecznego (bez gazu i pyłu międzygwiezdnego).

Układ planetarny uformował się przed około pięcioma miliardami lat, najprawdopodobniej z tego samego obłoku gazowo -pyłowego, z którego powstało Słońce, w procesie tzw. akrecji. Polegał on na tym, że pośrodku obłoku gaz kurczył się szybciej niż w jego zewnętrznych warstwach, dzięki czemu doszło do utworzenia się ciała centralnego (proto-Słońca), otoczonego gazowo -pyłowym dyskiem. Kurczenie się praobłoku nastąpiło prawdopodobnie na skutek wybuchu w bezpośrednim sąsiedztwie gwiazdy Supernowej. Stopniowo w dysku gazowo -pyłowym tworzyły się tzw. agregaty, wychwytujące i przyłączające do siebie coraz więcej cząstek, aż wreszcie doszło do fragmentacji zewnętrznej części obłoku oraz kondensacji materii wokół tzw.planetozymali, wskutek czego wykształciły się oddzielne planety. Różne warunki powstawania sprawiły, że obecnie mamy dwie wyraźnie różne grupy planet: zewnętrzne - typu jowiszowego i wewnętrzne - typu ziemskiego.

Promień Układu Słonecznego, łącznie z tzw. obłokiem Oorta (hipotetyczną otoczką Układu zawierającą setki miliardów lodowo -kamiennych obiektów) wynosi ok. 200 000 jednostek astronomicznych średnich odległości Ziemi do Słońca), to jest około 29.92 biliona kilometrów. Dostępna dotychczasowym obserwacjom część Układu (tj. do orbity Plutona) ma promień około 40 j.a. Orbity planet są praktycznie współpłaszczyznowe (najsilniej, o 17°08' względem płaszczyzny orbity Ziemi, nachylona jest orbita Plutona, pozostałe nachylenia wynoszą od 0°46' dla Urana do nieco ponad 7° dla Merkurego) i tylko nieznacznie odbiegają od orbit kolistych (najsilniej ekscentryczne są orbity Merkurego i Plutona).

Orbity planetoid, a szczególnie komet, są bardziej zróżnicowane. Planetoidy poruszają się po orbitach eliptycznych wokół Słońca, głównie w pasie leżącym pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza. Komety, których źródłem jest prawdopodobnie wspomniany obłok Oorta, poruszają się po wydłużonych elipsach, czasem nieodróżnialnych od parabol.

Układ Słoneczny

Układ Słoneczny tworzą: Słońce, planety wraz z księżycami, planetoidy, meteoroidy, komety oraz materia międzyplanetarna (gaz i pył) między nimi. Wymienione ciała powiązane są między sobą siłami grawitacji. Oddalając się od centralnie położonego Słońca napotykamy najpierw orbitę Merkurego, potem Wenus, Ziemię, Marsa, następnie tysiące orbit planetoid, orbitę Jowisza, Saturna, Urana, Neptuna i Plutona. Płaszczyzny większości orbit leżą w pobliżu płaszczyzny orbity Ziemi.

Planety to obiekty o średnicach ponad 1000 km, świecące głównie odbitym światłem słonecznym. Oprócz dwóch najbliższych Słońca (Merkurego i Wenus) wszystkie mają swoje księżyce (od jednego do co najmniej 18, w sumie co najmniej 61 w całym Układzie).

 

Od kilku lat wiadomo, że za orbitą Neptuna znajdują się orbity (kilkudziesięciu znanych do dzisiaj) obiektów z pasa Kuipera – lodowych planetoid. Jeszcze dalej kuliście otacza Układ obłok Oorta.

Nowy, współczesny model Układu Słonecznego (inaczej niż stary, podobny do „dysku”) przypomina gigantyczny kulisty owoc, którego „pestką” jest Słońce, otoczone płasko ułożonymi orbitami planet, wypełniony „miąższem” międzyplanetarnej materii i otulony cieniuteńką „skórką” obłoku Oorta.

 

Planety ziemiopodobne – Merkury, Wenus, Ziemia i Mars – krążą najbliżej Słońca. Charakteryzują się porównywalnymi z Ziemią rozmiarami i masą, dużymi średnimi gęstościami i twardymi powierzchniami. Planety olbrzymie – Jowisz, Saturn, Uran i Neptun. Są oddalone od Słońca i luźno rozmieszczone w przestrzeni (tzn. między ich orbitami są duże odstępy). Charakteryzują się dużymi w stosunku do Ziemi rozmiarami i masami, ale małymi gęstościami średnimi. Wszystkie otoczone są okołoplanetarnymi pierścieniami (choć tylko Saturn ma te pierścienie tak okazałe, że da się je zauważyć nawet przez lornetkę).

Do kolekcji planet Układu Słonecznego nie bardzo Pasuje Pluton. Być może, gdyby został odkryty dziś, zostałby sklasyfikowany jako obiekt Pasa Kuipera, a nie jako planeta.

 

Ciała tworzące Układ Słoneczny

Planety są to ciała niebieskie świecące światłem słonecznym, odbitym od jego powierzchni. Krążą one wokół słońca po drodze zwanej orbitą planety, wirujące wokół własnej osi. Mające średnicę ponad 1000 km.
Planetoidy (asteroidy) są to ciała niebieskie będące bryłą skalną o średnicy poniżej 1000 km. Obiegają Słońce po orbitach eliptycznych w większości zawarte między orbitami Marsa i Jowisza. Ich okresy obiegu wahają się od ok. 3 do ok. 6 lat.
Komety są to ciała niebieskie poruszające się w Układzie Planetarnym po orbitach. Mają znacznie mniejsze masy od mas planet i odmiennej budowie. Obserwowane są w czasie ich przelotu w pobliżu słońca. Składają się zwykle z jądra (jedna lub kilka brył) oraz gazowo-pyłowej otoczki, która rozbudowuje się zwykle w zawierającą jądro główkę. Posiadają długi warkocz wytworzony pod wpływem spalania gazów. Jak dotychczas ich pochodzenie jest nie znane. Kliknij, aby zobaczyć kometę Halleya.
Gwiazdy są jak istoty żywe rodzą się, starzeją i w końcu umierają. Ich ewolucja przebiega jednak bardzo powoli i trwa miliony, a nawet miliardy lat. Są to kule gazowe o masach nieprzekraczających kilkudziesięciu mas Słońca. Przynajmniej przez część swej ewolucji świecą w wyniku reakcji termojądrowych (głównie przemiany wodoru w hel) zachodzących w ich wnętrzu. Najbliższa Słońcu jest Proxima Centauri odległa od niego o 0,000016 lat świetlnych.
Satelity (księżyce) są to ciała niebieskie obiegające planetę.
Satelity sztuczne są to obiekty wprowadzone na orbitę wokół planety lub jej naturalnego satelity. Ruch sztucznych satelit dzieli się na trzy fazy: start, lot i lądowanie. Start i wprowadzenie ich na określoną orbitę odbywa się przy użyciu rakiety nośnej, której zadaniem jest nadanie my określonej prędkości i kierunku lotu. Lot przebiega zwykle ruchem bezwładnym pod wpływem pola grawitacyjnego. Istnieją różne typy satelit krążących wokół Ziemi np.: wojskowe, meteorologiczne, naukowo badawcze, telekomunikacyjne.

 

Historia podboju kosmosu

Idea podróży kosmicznych nurtowała ludzkie umysły od stuleci, ale pozostawała marzeniem aż do czasu zbudowania potężnych rakiet zdolnych unieść ładunek użyteczny daleko w przestrzeń. Takie właśnie rakiety powstawały w połowie XX w. w USA i ZSRR. Pierwszym człowiekiem w kosmosie był radziecki kosmonauta Jurij Gagarin. Został wystrzelony w kosmos 12 kwietnia 1961 r. Jego historyczny lot (jedno okrążenie Ziemi) trwał niecałe dwie godziny.

   Wyprawy na Księżyc

Od 1959 roku wysyłano w stronę Księżyca kilkadziesiąt sond automatycznych. Pierwsze miały tylko zrobić jego zdjęcia - czy to przelatując obok niego, czy też przed rozbiciem się o jego powierzchnię.
W październiku 1959 roku rosyjska sonda Łuna-3 przekazała na Ziemię pierwsze obrazy niewidocznej strony Księżyca. Potem lądujące łagodnie na jego powierzchni sondy dostarczyły nam dokładniejszych informacji o tym globie. Później miesiącami badały go i fotografowały satelity umieszczone na orbitach okołoziemskich. W końcu na Księżycu postawił stopę człowiek. W latach 1969 - 1972 podjęto, w ramach programu Apollo, sześć wypraw; w ich wyniku wylądowało na Księżycu dwunastu amerykańskich astronautów. Pierwsi stanęli na jego powierzchni 20 lipca 1969 roku Neil Armstrong i Edwin Aldrin, którzy dotarli tam statkiem Apollo-11. Kosmonauci, którzy byli na Księżycu, zrobili tysiące jego zdjęć, rozmieścili tam przyrządy naukowe, dokonali wielu pomiarów i przywieźli na Ziemię około 400 kg próbek skał księżycowych.

Wyprawy ku planetom

Zaczęło się od tego, że 2 i 14 grudnia 1962 roku amerykańska sonda Mariner-2 przeleciała w pobliżu planety Wenus.

Pierwsze zbliżenie


Wenus: 1962, Mariner 2 (USA)
Mars: 1965, Mariner 4 (USA)
Jowisz: 1973, Pioneer 10 (USA)
Merkury: 1974, Mariner 10 (USA)
Saturn: 1979. Pioneer 11 (USA)
Uran: 1986, Voyager 2 (USA)
Neptun: 1989, Voyager 2 (USA)


Pierwsze lądowanie


Wenus: 1967, Wenera 4 (ZSRR)
Mars: 1971, Mars 3 (ZSRR)

W ciągu niespełna trzydziestu lat sondy kosmiczne przeleciały obok wszystkich planet, z wyjątkiem Plutona. Wprowadzono statki kosmiczne na orbity wokół Wenus i Marsa, na obu tych planetach wylądowały sondy. Od 1976 roku dwie amerykańskie sondy z serii Viking przez wiele lat badały i fotografowały planetę Mars. Analizy chemiczne gruntu nie wykryły żadnego śladu życia. Dzięki wystrzelonym w 1977 roku dwum amerykańskim sondom z serii Voyager rozporządzamy licznymi zdjęciami i danymi naukowymi o czterech wielkich planetach: Jowiszu, Saturnie, Uranie i Neptunie oraz o ich pierścieniach i księżycach. W latach 1990 - 1994 amerykańska sonda Magellan, która krążyła po orbicie okołowenusjańskiej, sporządziła za pomocą radaru mapy powierzchni tej planety. Wyprawy na Marsa mają być kontynuowane do końca tego wieku. W lipcu 1997 sonda Pathfinder wylądowała na powierzchni Marsa, pobrała próbki ziemi i zrobiła setki zdjęć.

Zaćmienia Słońca i Księżyca

Zaćmienia Słońca

2001 - 21 czerwca - pełne mapka
2001 - 14 grudnia
2002 - 10-11 czerwca
2002 - 4 grudnia - pełne
2003 - 31 maja
2003 - 23-24 listopada - pełne
2004 - 19 kwietnia - częściowe
2004 - 14 października - częściowe


Zaćmienia Księżyca

2001 - 9 stycznia - pełne
2001 - 5 lipca - częściowe
2001 - 30 grudnia
2002 - 26 maja
2002 - 24 czerwca
2002 - 19-20 listopada
2003 - 16 maja - pełne
2003 - 8-9 listopada - pełne
2004 - 4 maja - pełne
2004 - 28 października - pełne

 

Do góry