Planety w Układzie Słonecznym

Planety to ciała niebieskie krążące wokół gwiazdy, obracające się według własnej osi i świecące odbitym światłem gwiazdy. W Układzie Słonecznym wyróżnia się 8  planet. Już w starożytności znano pięć planet, którym nadano imiona mitycznych bogów: Merkury, Wenus, Mars, Jowisz i Saturn. Ziemi do planet wtedy nie zaliczano. Dopiero zgodnie z teorią Kopernika uznano Ziemię za jedną z planet. Uran został odkryty w 1781 roku, Neptun w 1856 roku, a dziewiątą planetę: Plutona po wieloletnich poszukiwaniach odkryto dopiero w 1930 roku.

Jednakże  dziś nie uznaje się przynależności Plutona do rodziny planet. Dnia 24 sierpnia 2006 roku postanowieniem Międzynarodowej Unii Astronomicznej Pluton wykreślono z listy planet. Zalicza się go do obiektów transneptunowych, bądź do kategorii obiektów nazywanych obiekty plutonowe. W roku 1978 odkryto księżyc Plutona Charon. Wtedy okazało się, że masa Plutona jest dużo mniejsza niż przyjmowano wcześniej i nie może być przyczyną tak dużych zaburzeń ruchów Urana i Neptuna. Rozpoczęto poszukiwania kolejnej planety  nazwanej planetą X. Dotychczas najlepsze teleskopy skierowane w miejsca hipotetycznego położenia planety niczego nie wykazały. Jednocześnie zamiast kolejnej planety odkrywa się w ostatnich latach coraz więcej obiektów o rozmiarach dużych planetoid w odległościach zbliżonych do odległości, w której znajduje się Pluton.

Orbity wszystkich planet są elipsami i, z wyjątkiem orbit Merkurego, są zbliżone do kołowych i leżą prawie w jednej płaszczyźnie. Planety krążą wokół Słońca we wzrastających odległościach. Wraz ze wzrostem odległości planet od Słońca wzrasta okres ich obiegu  W czasie ruchu obiegowego planety wykonują ruch obrotowy wokół osi w kierunku zgodnym z kierunkiem obiegu - z wyjątkiem Wenus i Urana, które obracają się w kierunku przeciwnym.

 Planety układu słonecznego można podzielić na planety wewnętrzne takie jak: Merkury, Wenus, Ziemia, Mars. Planety te maja podobną wielkość, budowę fizyczną, skład chemiczny. Powierzchnia tych planet jest twarda pokryta skałami lub częściowo wodą oraz lodem. W ich budowie wewnętrznej wyróżnia się jądro zbudowane głównie z metali oraz płaszcz i skorupę. Otacza je atmosfera - w stanie szczątkowym na Merkurym, rzadka na Marsie, a najgęstsza na Wenus. Skład atmosfery poszczególnych planet różni się znacznie. Nazywane są one często planetami skalistymi.

Kolejne cztery planety zewnętrzne tj. Jowisz, Saturn, Uran Neptun to tzw. planety olbrzymy. Planety olbrzymie mają średnice 4-krotnie (w przypadku Urana i Neptuna) i aż 10-11 razy (w przypadku Jowisza i Saturna) większe niż średnica Ziemi. Masy tych planet, mimo mniejszej gęstości są od kilkunastu (Uran, Neptun) do ok. 100 razy (Saturn) i ponad 300 razy (Jowisz) większe niż masa Ziemi. Żadna z planet olbrzymich nie ma skalistej powierzchni. Atmosfery tych planet, składające się głównie z wodoru i helu oraz metanu i amoniaku, przechodzą stopniowo w stan płynny. Materia głębszych warstw, zgniecionych przez wysokie ciśnienie, przypomina ciecz, ale posiada również pewne cechy metali. Dopiero w ich centrach znajdują się małe skaliste jądra.

Skład chemiczny planet olbrzymich jest podobny do składu chemicznego Słońca, ale ze względu na ich małe w porównaniu ze Słońcem masy, w ich wnętrzach nigdy nie rozpoczęły się reakcje termojądrowe takie, jakie zachodzą we wnętrzach gwiazd. Jednak wskutek zagęszczania grawitacyjnego planety ogrzały się i wypromieniowują więcej energii niż otrzymują ze Słońca. Ważną cechą tych planet jest duże spłaszczenie biegunowe, wyraźnie większe od spłaszczenia Ziemi, wynikające z szybkiego ruchu obrotowego. Planety te posiadają pierścienie (najwięcej Saturn) oraz liczne księżyce (najwięcej - 16 - Jowisz). Największy z księżyców Układu Słonecznego - Ganimedes - krążący wokół Jowisza, jest większy niż Merkury.
Układ planetarny tworzą planety w kolejności najbliżej Słońca:

• Merkury
• Wenus
• Ziemia
• Mars
• Jowisz
• Saturn
• Uran
• Neptun

Merkury to licząc od Słońca, pierwsza planeta Układu Słonecznego. Pod względem wielkości w Układzie Słonecznym zajmuje ósme miejsce. Jest to jeden z najjaśniejszych obiektów na niebie, jednakże niewielka odległość od Słońca oraz stosunkowo szybki ruch obiegowy czynią Merkurego niezwykle trudnym do obserwacji. Powierzchnia tej planety jest bardzo podobna do powierzchni Księżyca. Występują tu liczne i głębokie kratery. Planeta nie posiada atmosfery; nie występują na niej również żadne zjawiska tektoniczne. Ponadto na powierzchni można spotkać wiele urwisk i kanionów. Temperatura na planecie waha się      od -180° C  do 430°C.

Wenus jest trzecim pod względem jasności ciałem niebieskim po Słońcu i Księżycu widocznym z Ziemi. Ponieważ obserwacje tej planety są możliwe tylko wieczorem i rano, nazywana jest także: Jutrzenką, Gwiazdą Poranną lub Gwiazdą Wieczorną. Jedną z cech charakterystycznych Wenus jest bardzo gruba warstwa chmur, uniemożliwiająca jakiekolwiek obserwacje powierzchni planety. Atmosfera Wenus składa się głównie z dwutlenku węgla (96,5 %) oraz, w znacznie mniejszym stopniu, z azotu (ok 3,5 %). Wenus posiada słabe pole magnetyczne, które jest o trzy rzędy wielkości mniejsze od ziemskiego. Temperatura na powierzchni globu oscyluje w granicach 400°C, a w niektórych miejscach nawet 500°C. Pomimo faktu, iż Wenus znajduje się prawie dwa razy dalej od Słońca niż Merkury, jest ona najgorętszą planetą w Układzie Słonecznym. Tak wysoka temperatura jest spowodowana przez efekt cieplarniany.

Ziemia to trzecia w kolejności (licząc od Słońca). Wokół Ziemi krąży jeden naturalny satelita- Księżyc. Budowa wewnętrzna Ziemi składa się z jądra, płaszcza, oraz skorupy. Skład chemiczny Ziemi to głównie żelazo, tlen, krzem, magnez. Średni promień Ziemi wynosi 6.371 km, objętość 1.083 x 1018, temperatura powierzchni wynosi średnio 14°C, a wnętrza, ok. 5.000°C. Pod względem gęstości Ziemia zajmuje pierwsze miejsce wśród planet Układu Słonecznego. 71 % powierzchni Ziemi zajmuje woda, jednie 29% stanowią lądy. Ziemia jest jedyną planetą w Układzie Słonecznym, na której woda może powszechnie występować w stanie ciekłym.

Ziemia początkowo była bardzo gorąca i nie miała atmosfery ani hydrosfery. Na stygnącej planecie uformowała się sztywna zewnętrzna skalna powłoka - litosfera - a z gazów, wydobywających się ze stygnących skał, powstała atmosfera oraz hydrosfera (ze skroplonej pary wodnej). Wody spływały po pochyłościach skorupy ziemskiej i gromadziły się w jej zagłębieniach, tworząc zbiorniki jeziorne, morskie i oceaniczne. Atmosfera początkowo nie zawierała w ogóle tlenu, obecne w niej były natomiast liczne gazy trujące, na przykład siarkowodór. W takich warunkach ponad 3 miliardy lat temu powstały pierwsze prymitywne formy życia. Karmiły się one różnymi substancjami, z siarkowodorem włącznie, a wydalały tlen, co stopniowo doprowadziło do zmiany składu atmosfery i pozwoliło na rozwój wyższych form życia, takich jak ryby, lim lv. ssaki i ostatecznie ludzie.

Mars to czwarta według oddalenia od Słońca planeta Układu Słonecznego. Mars posiada dwa niewielkie księżyce o nieregularnych kształtach i jest planetą o połowę mniejszą od Ziemi. Atmosfera Marsa jest bardzo cienka i rozrzedzona. Średnie ciśnienie atmosferyczne waha się w granicach 750 paskali. Czerwona planeta składa się ze stałego jądra o promieniu ok. 1700 km, w skład którego wchodzą przede wszystkim nikiel i żelazo. Jest ono otoczone skalistym płaszczem. Powierzchnię planety stanowi 30 kilometrowa, skorupa składająca się w 2/3 z krzemu, ale także żelaza i jego związków, takich jak tlenek żelaza i siarczek żelaza, dzięki którym planeta ma czerwony kolor. Temperatura na Marsie zmienia się bardzo gwałtownie w ciągu trwania roku. Powodem tych wahań jest kształt marsjańskiej orbity: jest ona silnie eliptyczna. Średnia temperatura na czerwonej planecie wynosi od –120°C do 22°C. Mars znany jest w Układzie Słonecznym z najwyższych łańcuchów górskich oraz największych kanionów. Najwyższa góra na Marsie, a za razem największa w Układzie Słonecznym - Olympus Mons - stożek wygasłego wulkanu, ma ponad 24 km wysokości i ok. 550 kilometrową średnicę podstawy.

Jowisz to największa planeta Układu Słonecznego. Jego masa dwukrotnie przewyższa masę wszystkich pozostałych planet naszego układu. Posiada wiele księżyców (co najmniej 63- najwięcej ze wszystkich palnet Układu Słonecznego) oraz pierścienie. Jowisz wraz z Saturnem, Uranem i Neptunem to planety gazowe, czasem nazywane również planetami jowiszowymi. Jowisz jest najszybciej obracającą się planetą w Układzie Słonecznym, co powoduje duże spłaszczenie planety na biegunach. Na okrążenie słońca potrzebuje ok.12 lat, a obrót wokół własnej osi zajmuje mu ok.10 godzin. Atmosfera Jowisza składa się w ok. 86 % z wodoru i ok. 14 % z helu.

Saturn jest to druga pod względem wielkości planeta Układu Słonecznego po Jowiszu. Saturn posiada najmniejszą gęstość ze wszystkich planet całego Układu Słonecznego. Saturn jest wyraźnie spłaszczony na biegunach. Okres obrotu planety wokół własnej osi na równiku jest szybszy niż na biegunach i trwa 10h 14min. W przybliżeniu tyle też trwa doba. Saturn imponuje ilością (drugą po Jowiszu) księżyców - z 60 dotychczas odkrytych, 48 ma już oficjalne nazwy. Bardzo charakterystyczną cechą Saturna jest ułożone wokół planety ponad 10000 oddzielnych pierścieni. Mówiąc o pierścieniach Saturna wyróżnia się zazwyczaj siedem największych pierścieni. Są one zbudowane są z milionów bryłek lodu, oraz skał łączących się w zależności od gęstości. Powstanie pierścieni Saturna wyjaśnia się tym iż   mogą to być pozostałości po którymś z naturalnych satelitów, który rozpadł się po zderzeniu  z jakimś innym ciałem, być może kometą.

Uran to pierwsza planeta, która została odkryta w czasach nowożytnych. Planeta była wcześniej wielokrotnie obserwowana, ale za każdym razem uznawano ją za gwiazdę.  Jest także trzecią największą i czwartą najmasywniejszą planetą naszego systemu. budowa i skład chemiczny Urana w dużej mierze odróżniają go od Jowisza i Saturna. Przede wszystkim Uran zawiera stosunkowo mało wodoru - 15% masy, i tylko niewielką domieszkę helu. Uran posiada bardzo cienkie i słabo widoczne pierścienie, których bezpośrednio nie da się zaobserwować z Ziemi. Uran posiada 27 znanych księżyców. Prawie wszystkie krążą po wyjątkowo okrągłych i regularnych orbitach. Różnica temperatur między równikiem biegunem wynosi tylko kilka stopni. Mechanizm występującego tu przepływu ciepła pozostaje nieznany.

Neptun to ósma i ostatnia planeta Układu Słonecznego. Jest to najdalej od Słońca krążącą gazowa planeta w Układzie Słonecznym. Budowa planety jest bardzo podobna do budowy Urana z tym, że jest on od niego nieco mniejszy ale za to cięższy. Z powodu dużego oddalenia od Słońca Neptun otrzymuje bardzo mało ciepła. Temperatura zewnętrznych warstw atmosfery wynosi –218°C. Jak się wydaje, wewnątrz planety jest jakieś źródło ciepła, które może być pozostałością po okresie tworzenia się Neptuna. Wewnętrzna budowa Neptuna przypomina bardzo budowę Urana. Skaliste jądro otacza warstwa lodu wodnego, amoniaku i metanu, pokrytego warstwą cząsteczkowego wodoru.

Planety w Układzie Słonecznym