SOLSYSTEM: PLANETER, EGENSKABER, OPRINDELSE, EVOLUTION - ARTE - 2025

Det solsystemet er et sæt af planeter og astronomiske objekter oprettet af tyngdetiltrækning produceret af den enkelte centrale stjerne: Solen Inden for dette planetsystem er der et væld af mindre organer som måner, dværg planeter, asteroider, meteorer, kentaurer, kometer eller kosmisk støv.

Solsystemet er 4568 millioner år gammelt og placeret i Mælkevejen. Hvis du begynder at tælle fra Plutos bane, beregnes det, at den måler 5.913.520.000 km, svarende til 39,5 AU.

Figur 1. Solsystemets medlemmer. Kilde: Wikimedia Commons.

Det nærmeste kendte planetariske system er Alpha Centauri, der ligger ca. 4,37 lysår (41,3 milliarder kilometer) fra vores sol. Til gengæld ville den nærmeste stjerne være Proxima Centauri (sandsynligvis af Alpha Centauri-systemet), der ligger ca. 4,22 lysår væk.

Sol

Solen er det mest massive og største objekt i hele solsystemet, der vejer ikke mindre end 2 x 10 ³⁰ kg og en diameter på 1,4 x 10 ⁶ km. En million jordarter passer komfortabelt indefra.

Analyse af sollys viser, at denne enorme sfære hovedsagelig består af brint og helium plus 2% af andre tungere elementer.

Inde i er det en fusionsreaktor, der konstant omdanner brint til helium, hvilket producerer lys og varme, som den udstråler.

Solen og de andre medlemmer af solsystemet stammer sandsynligvis på samme tid ved kondensation af en original tåge for mindst 4,6 milliarder år siden. Sagen i denne tåge kunne godt være kommet fra eksplosionen af ​​en eller flere supernovaer.

Selvom solen ikke er den største eller mest lysende stjerne, er den den vigtigste stjerne for planeten og solsystemet. Det er en mellemstor stjerne, ganske stabil og stadig ung, beliggende i en af ​​mælkevejenes spiralarme. Snarere almindelig i det store og hele, men heldig for livet på Jorden.

Figur 2. Solens struktur Kelvinsong

Med sin kraftige tyngdekraft muliggør Solen den overraskende variation af scenarier i hver af solsystemets planeter, da det er kilden til dens energi, hvorigennem den opretholder sine medlemmers samhørighed.

Hvilke planeter udgør solsystemet?

Illustration af solsystemet; viser solen, indre planeter, asteroidebælte, ydre planeter, Pluto og en komet. Dette billede er ikke i skala.

Der er 8 planeter i solsystemet, klassificeret som indre planeter og ydre planeter: Kviksølv, Venus, Jorden, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus og Neptune.

Indre planeter

De indre planeter er Merkur, Venus, Jorden og Mars. Det er små, klippefyldte planeter, mens ydre planeter som Jupiter er gasgiganter. Denne forskel i tæthed har sin oprindelse i den måde, sagen i den originale tåge kondenseres. Jo længere fra solen falder temperaturen, og derfor kan stof danne forskellige forbindelser.

I nærheden af ​​Solen, hvor temperaturen var højere, var det kun tunge elementer og forbindelser som metaller og silikater, der langsomt kunne kondensere og danne faste partikler. Således opstod de tætte planeter: Merkur, Venus, Jorden og Mars.

Ydre planeter

De ydre planeter er Jupiter, Saturn, Uranus og Neptune. De dannede sig i mere fjerntliggende regioner, hvori materien hurtigt kondenseres til is. Den hurtige vækst af disse isophopninger resulterede i genstande af enorm størrelse. Inde i disse gigantiske planeter fryses de imidlertid ikke, faktisk stråler de stadig en stor mængde varme ud i rummet.

Grænsen mellem de indre og ydre planeter er Asteroidebæltet, rester af en planet, der ikke formede sig på grund af det enorme tyngdepunkt fra Jupiter, der spredte dem.

Er Pluto en planet i solsystemet?

I lang tid blev Pluto betragtet som en planet indtil 2006, hvor astronomer udpegede den til en dværgplanet, fordi den mangler orbital dominans, et af de egenskaber, som et himmellegeme skal være nødt til at betragtes som en planet.

Dette betyder, at andre organer af samme størrelse og med lignende tyngdekraft ikke bør eksistere i dets miljø. Dette er ikke tilfældet med Pluto, hvis størrelse ligner størrelsen på dens måne Charon og meget tæt på hinanden.

Planetenes vigtigste egenskaber

Planeterne kredser om solen efter elliptiske baner i henhold til Keplers love. Disse kredsløb er alle omtrent i det samme plan, som er ekliptikens plan, hvorpå jordens bevægelse rundt om solen passerer.

Figur 3. Omløb mellem solsystemets planeter

Faktisk er næsten alle objekter i solsystemet i dette plan med små forskelle undtagen Pluto, hvis orbitalplan er skråt 17 ° i forhold til ekliptikken.

- Kviksølv

Figur 5. Kviksølv. Kilde: NASA.

Det er en lille planet, næsten større end en tredjedel af Jorden og tættest på Solen. På dens overflade er der klippeformationer, der ligner månens, som det ses på billederne. Typisk er lobede pletter, som astronomer siger er en indikation af, at Kvikksølv krymper.

Det har også andre egenskaber til fælles med vores satellit, for eksempel den kemiske sammensætning, tilstedeværelsen af ​​is ved polerne og et stort antal slagkratre.

Figur 4. Caloris Plain, en af ​​de største slagoverflader i solsystemet. I antipoderne er der en bjergkæde, der sandsynligvis blev dannet af stødbølgerne. Kilde: NASA via solarsystem.nasa.

Kviksølv er lejlighedsvis synlig fra Jorden, meget lavt over horisonten, lige ved solnedgang eller meget tidligt før solopgang.

Denne lille planet har koblet sin roterende og translationelle bevægelse omkring Solen takket være de såkaldte tidevandskræfter. Disse kræfter har en tendens til at reducere planetens rotationshastighed omkring dens akse, indtil de er ens med omdrejningshastigheden.

Sådanne koblinger er ikke ualmindelige mellem objekter i solsystemet. For eksempel har Månen en lignende bevægelse og viser altid det samme ansigt til Jorden, ligesom Pluto og dens satellit Charon.

Tidevandskobling er ansvarlig for Mercurys ekstreme temperaturer sammen med planetens tynde atmosfære.

Mercury, der udsættes for solen, har brændende temperaturer, men det er ikke den hotteste planet i solsystemet, selvom det er tættest på solkongen. Denne sondring er for Venus, hvis overflade er dækket af et tæt tæppe af skyer, der fælder varme indeni.

Tabel 1. Kviksølv: egenskaber og bevægelse

- Venus

Figur 6. Venus. Kilde: Wikimedia Commons.

I størrelse, masse og kemisk sammensætning ligner Venus meget Jorden, men dens tætte atmosfære forhindrer alligevel varme i at slippe ud. Dette er den berømte drivhuseffekt, der er ansvarlig for, at overfladetemperaturen på Venus når 400 ºC, tæt på blyets smeltepunkt.

Den venusiske atmosfære består hovedsageligt af kuldioxid og spor af andre gasser såsom ilt. Det atmosfæriske tryk er omkring 100 gange større end det landlige, og fordelingen af ​​de hurtige vinde er ekstremt kompleks.

En anden detalje i Venus 'bemærkelsesværdige atmosfære er dens rotation rundt om planeten, der tager omkring 4 jorddage. Bemærk, at selve planetens rotation er ekstremt langsom: en venusisk dag varer 243 jorddage.

Deuterium er rigeligt på Venus, en isotop af brint, der skyldes manglen på et beskyttende ozonlag mod ultraviolette stråler fra solen. Der er ingen tegn på vand i øjeblikket, men så meget deuterium indikerer, at Venus kunne have det i forbi.

Hvad angår overfladen som sådan, viser radarkort landformer som bjerge, sletter og krater, hvor basalt er rigeligt.

Vulkanisme er karakteristisk på Venus, ligesom langsom retrograd rotation. Kun Venus og Uranus roterer i den modsatte retning end de andre planeter.

Hypotesen er, at det skyldes en tidligere kollision med et andet himmelobjekt, men en anden mulighed er, at de atmosfæriske tidevand forårsaget af solen langsomt ændrer rotationen. Begge årsager har muligvis bidraget ligeligt til bevægelsen, som planeten nu har.

Tabel 2. Venus: egenskaber og bevægelse

- Jorden

Figur 7. Jorden set fra rummet.

Den tredje planet, der er tættest på Solen, er den eneste, der har livet, i det mindste så vidt vi ved.

Jorden befinder sig i en ideel afstand for spredning af livet og har også et beskyttende ozonlag, rigeligt flydende vand (op til 75% af overfladen er dækket af dette element) og et eget intensivt magnetfelt. Dens rotation er også den hurtigste af de fire stenede planeter.

Jordens atmosfære består af nitrogen og ilt med spor af andre gasser. Det er lagdelt, men dets grænser er ikke defineret: det tyndes gradvist, indtil det forsvinder.

Et andet vigtigt træk ved Jorden er, at den har pladetektonik, så dens overflade gennemgår kontinuerlige ændringer (i naturligvis geologiske tider). Derfor er beviset på kratere, der bugner i solsystemets andre planeter, allerede blevet slettet.

Dette giver jorden en lang række miljømæssige omgivelser: bjerge, sletter og ørkener sammen med overflod af vand, både i de store oceaner og i frisk vand på overfladen og under jorden.

Sammen med Månen, dens naturlige satellit, danner den en bemærkelsesværdig duo. Størrelsen på vores satellit er relativt stor sammenlignet med jordens størrelse og har en bemærkelsesværdig indflydelse på den.

Til at begynde med er Månen ansvarlig for tidevandet, der udøver en stærk indflydelse på livet på jorden. Månen er i synkron rotation med vores planet: dens rotationsperioder og oversættelse rundt om Jorden er de samme, det er derfor, den altid viser os det samme ansigt.

Tabel 3. Jorden: egenskaber og bevægelse

- Mars

Figur 8. Den røde planet. Kilde: Wikimedia Commons.

Mars er lidt mindre end Jorden og Venus, men større end Merkur. Dets overfladetæthed er også noget lavere. Meget lig Jorden troede de nysgerrige altid, at de så tegn på intelligent liv i den rødlige stjerne.

For eksempel hævdede mange observatører siden midten af ​​det 19. århundrede at have set "kanaler", lige linjer, der krydsede den Martiske overflade, og at de tilskrives tilstedeværelsen af ​​intelligent liv. Kort over disse påståede kanaler blev endda oprettet.

Imidlertid viste billeder fra Mariner-sonden i midten af ​​tresserne af det 20. århundrede, at Marsoverfladen er ørken, og at kanalerne ikke eksisterede.

Den rødlige farve på Mars skyldes overfloden af ​​jernoxider på overfladen. Hvad angår atmosfæren, er den tynd og består af 95% kuldioxid med spor af andre elementer, såsom argon. Der er ingen vanddamp eller ilt. Sidstnævnte findes dannende forbindelser i klipper.

I modsætning til Jorden har Mars ikke sit eget magnetfelt, så partikler fra solvinden rammer direkte på overfladen lidt beskyttet af den tynde atmosfære.

Med hensyn til orografien er den varieret, og der er indikationer på, at planeten engang havde flydende vand. En af de mest bemærkelsesværdige funktioner er Mount Olympus, den hidtil største kendte vulkan i solsystemet.

Mount Olympus overgår langt de største vulkaner på Jorden: det er tre gange højden af ​​Mount Everest og 100 gange mængden af ​​Mauna Loa, den største vulkan på Jorden. Uden tektonisk aktivitet og med lav tyngdekraft kunne lava akkumuleres for at give anledning til en sådan kolossal struktur.

Tabel 4. Mars: egenskaber og bevægelse

- Jupiter

Figur 9. Jupiter og de galileiske måner.

Det er uden tvivl planetenes konge på grund af dens store størrelse: dens diameter er 11 gange større end Jorden, og også dens forhold er meget mere ekstreme.

Det har en rig atmosfære krydset af hurtige vinde. Jupiters velkendte Great Red Spot er en langvarig storm med vind op til 600 km / t.

Jupiter er gasformig, derfor er der ingen fast jord under atmosfæren. Hvad der sker, er, at atmosfæren bliver tættere, når dybden øges, indtil den når et punkt, hvor gassen kondenseres. Derfor er det ret fladet ved polerne på grund af rotation.

På trods af det faktum, at det meste af det, der udgør Jupiter, er brint og helium-lignende solen, har den inde i en kerne af tunge elementer ved en høj temperatur. Faktisk er gasgiganten en kilde til infrarød stråling, hvorfor astronomer ved, at indersiden er meget varmere end ydersiden.

Jupiter har også sit eget magnetfelt, 14 gange stærkere end Jordens. Et bemærkelsesværdigt træk ved denne planet er det store antal naturlige satellitter, den har.

På grund af dens enorme størrelse er det naturligt, at dens tyngdekraft kunne have fanget mange stenede kropper, der tilfældigvis passerede gennem dets omgivelser. Men det har også store måner, hvoraf de mest bemærkelsesværdige er de fire galileiske måner: Io, Europa, Callisto og Ganymede, hvor sidstnævnte er den største af månerne i solsystemet.

Disse store måner stammer sandsynligvis på samme tid som Jupiter. De er fascinerende verdener i deres egen ret, da de blandt andet indeholder vand, vulkanisme, ekstrem vejr og magnetisme.

Tabel 5. Jupiter: egenskaber og bevægelse

- Saturn

Figur 10. Billede af Saturn

Uden tvivl, hvad der mest er opmærksom på Saturn er dets komplekse ringsystem, opdaget af Galileo i 1609. Det skal også bemærkes, at Christian Huygens var den første til at bemærke den ringformede struktur, et par år senere, i 1659. Galileos teleskop havde ikke tilstrækkelig opløsning.

Millioner af ispartikler udgør Saturns ringe, måske rester af gamle måner og kometer, der påvirkede planeten - Saturn har næsten lige så mange som Jupiter.

Nogle satellitter af Saturn, kaldet hyrdesatellitter, har ansvaret for at holde kredsløb fri og begrænser ringene i veldefinerede regioner i det planetariske ækvatoriale plan. Planetens ækvator er ganske udtalt, idet den er en meget fladgjort sfæroid på grund af dens lave tæthed og rotationsbevægelse.

Saturn er så let, at den kunne flyde i et hypotetisk hav stort nok til at indeholde det. En anden grund til planetens deformation er, at rotationen ikke er konstant, men afhængig af breddegrad og andre interaktioner med dens satellitter.

Hvad angår dens interne struktur, sikrer de data, der indsamles af Voyager-, Cassini- og Ulysses-missionerne, at de er meget ligner dem fra Jupiter, det vil sige en gasmantel og en kerne af meget varme tunge elementer.

Temperatur- og trykforhold gør det muligt for dannelse af metallisk flydende brint, hvorfor jorden har sit eget magnetfelt.

Mod overfladen er vejret ekstremt: storme bugner, skønt ikke så vedvarende som det i nabolandet Jupiter.

Tabel 6. Saturn: egenskaber og bevægelse

- Uranus

Figur 11. Udsigt over den frosne planet Uranus. Kilde: Pixabay.com

Det blev opdaget af William Herschel i 1781, der beskrev det som en lille grønblå prik på sit teleskop. Først troede han, at det var en komet, men kort efter indså han og andre astronomer, at det var en planet, ligesom Saturn og Jupiter.

Uranus bevægelse er ret ejendommelig, idet den er retrograd, som Venus. Derudover er rotationsaksen meget skråtstillet med hensyn til baneplanet: 97,9º, så den praktisk talt drejer sidelæns.

Så planetens sæsoner - afsløret gennem Voyager-billeder - er ganske ekstreme, med vintre, der varer 21 år.

Den blågrønne farve på Uranus skyldes metanindholdet i dens atmosfære, meget køligere end Saturn eller Jupiter. Men om dens interne struktur vides der lidt. Både Uranus og Neptune betragtes som isverdener eller snarere gasformige eller kvasivæske.

Selvom Uranus ikke producerer metallisk brint på grund af dens lavere masse og tryk indeni, har den et intensivt magnetfelt, der er mere eller mindre sammenligneligt med Jordens.

Uranus har sit eget ringsystem, skønt ikke så storslået som Saturns. De er meget svage og ses derfor ikke let fra Jorden. De blev opdaget i 1977 takket være den midlertidige okkultation af planeten af ​​en stjerne, der gjorde det muligt for astronomer at se dens struktur for første gang.

Som alle ydre planeter har Uranus mange måner. De vigtigste er Oberon, Titania, Umbriel, Ariel og Miranda, navne hentet fra værkerne af Alexander Pope og William Shakespeare. Frossent vand er blevet påvist på disse måner.

Tabel 7. Uranus: egenskaber og bevægelse

- Neptun

Figur 12. Billede af Neptune taget af Voyager 2. Kilde: Wikimedia Commons.

I kanten af ​​solsystemet er Neptune, planeten længst fra solen. Den blev opdaget på grund af uforklarlige gravitationsforstyrrelser, hvilket antydede eksistensen af ​​et stort, men uopdaget objekt.

Beregningerne af den franske astronom Urbain Jean Leverrier førte til sidst til opdagelsen af ​​Neptun i 1846, skønt Galileo allerede havde set det med sit teleskop og troede det var en stjerne.

Set fra Jorden er Neptune en lille grønblå prik, og indtil for ikke længe siden vidste man meget lidt om dens struktur. Voyager-missionen leverede nye data i slutningen af ​​1980'erne.

Billederne viste en overflade med tegn på stærk storm og hurtig vind, inklusive et stort Jupiter-lignende sted: The Great Dark Spot.

Neptune har en atmosfære rig på metan såvel som et svagt ringsystem, der ligner Uranus. Dens indre struktur er sammensat af en isskorpe, der dækker den metalliske kerne og har sin egen magnetisme.

Med hensyn til månerne er ca. 15 blevet opdaget til dags dato, men der kan være et par andre, i betragtning af at planeten er meget fjern og er den mindst studerede endnu. Triton og Nereid er de vigtigste, med Triton i retrograd bane og har en svag nitrogenatmosfære.

Tabel 8. Neptun: egenskaber og bevægelse

Andre astronomiske objekter

Solen og de store planeter er de største medlemmer af solsystemet, men der er andre objekter, mindre men lige så fascinerende.

Vi taler om dværgplaneter, måner eller satellitter til de store planeter, kometer, asteroider og meteoroider. Hver af dem har ekstremt interessante særegenheder.

Lille planeter

Figur 13. Pluto. Kilde: Pixabay.com

I det asteroide bælte, der er mellem Mars og Jupiter, og ud over Neptuns bane, i Kuiper-bæltet, er der mange objekter, der ifølge astronomiske kriterier ikke falder ind under kategorien planeter.

De mest fremtrædende er:

- Ceres, i asteroidebæltet.

- Pluto, som tidligere blev betragtet som den niende største planet.

- Eris, opdaget i 2003 og større end Pluto og længere væk fra solen end den er.

- Makemake, i Kuiper-bæltet og ca. halvdelen af ​​Pluto.

- Haumea, også i Kuiper bæltet. Den er markant ellipsoid i form og har ringe.

Kriterierne for at skelne dem fra de større planeter er både deres størrelse og den tyngdepunkt, de besidder, knyttet til deres masse. For at blive betragtet som en planet skal et objekt rotere rundt om solen ud over at være mere eller mindre sfærisk.

Og dens tyngdekraft skal være høj nok til at absorbere de andre mindre kropper omkring det, enten som satellitter eller som en del af planeten.

Da gravitationskriteriet i det mindste ikke er opfyldt for Ceres, Pluto og Eris, blev denne nye kategori skabt til dem, som Pluto sluttede i 2006. I det fjerne Kuiper-bælte er det muligt, at der er flere dværgplaneter som disse, endnu ikke registreret.

Moons

Som vi har set, har de store planeter, og endda Pluto, satellitter, der kredser omkring dem. Der er mere end hundrede tilhørende de store planeter, næsten alle fordelt på de ydre planeter og tre tilhører de indre planeter: Månen fra Jorden og Phobos og Deimos fra Mars.

Figur 14. Jordens måne. Kilde: Pixabay.com

Der kan stadig være flere måner at opdage, især på planeter længst væk fra solen, såsom Neptun og andre iskolde giganter.

Deres former er forskellige, nogle er sfæriske og andre ganske uregelmæssige. De største dannede sandsynligvis ved siden af ​​moderplaneten, men andre kunne blive fanget af tyngdekraften. Der er endda midlertidige måner, som af en eller anden grund er fanget af planeten, men frigives i tide.

Andre organer har, ud over de store planeter, også måner. Det anslås, at der hidtil er omkring 400 naturlige satellitter af alle slags.

Kites

Figur 15. Halley's Comet.

Kometer er snavs fra materiens sky, der gav anledning til solsystemet. De består af is, klipper og støv og findes i øjeblikket i udkanten af ​​solsystemet, selvom de fra tid til anden kommer tæt på solen.

Der er tre regioner, der er meget langt fra solen, men stadig tilhører solsystemet. Astronomer mener, at alle kometer bor der: Kuiper-bæltet, Oort-skyen og den spredte disk.

Asteroider, centaurer og meteoroider

Asteroider er stenede kroppe, der er mindre end en dværgplanet eller satellit. Næsten alle findes i det asteroide bælte, der markerer grænsen på klippede og gasformige planeter.

For deres del får centaurer dette navn, fordi de deler karakteristika ved asteroider og kometer, ligesom de mytologiske væsener med samme navn: halvt menneske og halv hest.

Opdaget i 1977 er de endnu ikke blevet ordentligt fotograferet, men de er kendt for at være rigelige mellem Jupiter og Neptunus bane.

Endelig er en meteoroid et fragment af et større objekt, såsom dem, der er beskrevet indtil videre. De kan være lige så små som et væv af stof - ikke så lille som et støvkorn - omkring 100 mikron eller så stor som 50 km i diameter.

Resumé af solsystemets vigtigste egenskaber

- Estimeret alder: 4,6 milliarder år.

- Form: disk

- Placering: Orions arm i Mælkevejen.

- Udvidelse: det er relativt, det kan betragtes som ca. 10.000 astronomiske enheder *, op til midten af ​​Oort-skyen.

- Planetyper: jordbunden (stenet) og jovisk (luftformig og isagtig)

- Andre objekter: satellitter, dværgplaneter, asteroider.

* En astronomisk enhed svarer til 150 millioner kilometer.

Figur 16. Skala af solsystemet i astronomiske enheder. Kilde: NASA.

Oprindelse og evolution

I øjeblikket tror de fleste forskere, at solsystemets oprindelse er i resterne af en eller flere supernovaer, hvorfra en gigantisk tåge af kosmisk gas og støv blev dannet.

Tyngdekraften var ansvarlig for agglomerering og sammenbrud af denne sag, som på denne måde begyndte at rotere hurtigere og hurtigere og danne en disk, i hvilken solen blev dannet midt i. Denne proces kaldes akkretion.

Rundt om solen forblev disken med resterende stof, hvorfra planeterne og andre medlemmer af solsystemet opstod over tid.

Fra observationen af ​​dannelse af stjernesystemer i vores egen Mælkevejsgalakse og fra computersimuleringer har videnskabsmænd bevis for, at sådanne processer er relativt almindelige. Nyligt dannede stjerner har ofte disse skiver af materie omkring sig.

Denne teori forklarer ganske godt de fleste af de fundne resultater, der er gjort om vores solsystem, idet de er et enkelt centralt stjernesystem. Imidlertid ville det ikke fuldt ud forklare dannelsen af ​​planeter i binære systemer. Og der er, da det anslås, at 50% af exoplaneterne hører til systemer med to stjerner, hvilket er meget almindeligt i galaksen.

Referencer

1. Astrofysik og fysik. Gendannes fra: astrofisicayfisica.com.
2. Carroll, B. En introduktion til moderne astrofysik. 2nd. Edition. Pearson.
3. GRYDE. Undersøgelse af solsystemet. Gendannes fra: solarsystem.nasa.gov.
4. GRYDE. Solsystem i perspektiv. Gendannes fra: nasa.gov.
5. Riveiro, A. The Sun, solsystemets motor. Gendannes fra: astrobitacora.com.
6. Seeds, M. 2011. Foundations of Astronomy. Ellevte udgave. Cengage Learning.
7. Wikipedia. Centauro (astronomi): Gendannet fra: es.wikipedia.org.
8. Wikipedia. Solsystemet. Gendannet fra: es.wikipedia.org.