17 stycznia 2016, 07:50

Układ Słoneczny

Układ Słoneczny to Słońce wraz z otaczającą je materią w której skład wchodzi m.in. 8 planet, 5 planet karłowatych, 168 znanych księżyców.

Powstanie i wyposażenie

Układ Słoneczny powstał około 4,6 miliarda lat temu z obłoku materii międzygwiazdowej, prawdopodobnie w wyniku wybuchu w pobliżu niego gwiazdy supernowej. Obłok zaczął się grawitacyjnie zapadać, a przy tym doszło do jego wzbogacania się w najcięższe pierwiastki. W wyniku kurczenia się obłok przyjął kształt dysku. Najpierw uformowało się Słońce, a następnie z pyłu planety i inne obiekty. Obecnie Układ Słoneczny to Słońce wraz z otaczającą je materią w której skład wchodzi osiem planet, pięć planet karłowatych, 168 znanych księżyców i miliardy mniejszych obiektów, czyli komety, planetoidy, obiekty z pasa Kuipera, meteoroidy, a także pył kosmiczny. Pierwsze cztery planety obiegające Słońce, a więc Merkury, Wenus, Ziemia i Mars to planety skaliste, które posiadają powierzchnię. Najdalsza z tych planet krąży ponad 200 milionów kilometrów od Słońca. Kolejne cztery planety, czyli Jowisz, Saturn, Uran i Neptun, określane są jako planety gazowe, które nie posiadają stałej powierzchni, lecz są wypełnione gazami w różnej postaci. Najdalsza z nich, Neptun, obiega Słońce w odległości 4,5 miliarda kilometrów. Te planety są znacznie większe od planet skalistych. Najmniejszą planetą jest Merkury, którego średnica równikowa wynosi niecałe 5 tysięcy kilometrów. Największy jest oczywiście Jowisz, który ma średnicę ponad 140 tysięcy kilometrów. Między orbitą Marsa a Jowisza rozciąga się pas planetoid, gdzie znajduje się m.in. Ceres, pierwsza planeta karłowata. Za orbitą Neptuna krążą kolejne planety karłowate, czyli Pluton, Haumea, Makemake i Eris. Najdalsza z nich znajduje się aż 10 miliardów kilometrów od Słońca. Wchodzą one w skład pasa Kuipera o którym wciąż wiemy niewiele. Niewykluczone, że obfituje on w nieodkryte planety karłowate. Za pasem Kuipera znajduje się dysk rozproszony, czyli obszar, gdzie tworzy się większość komet krótkookresowych, które wracają w okolice Słońca co kilka lat.

Na najdalszych krańcach

O wewnętrznej części naszego Układu Słonecznego wiemy wiele, ale nadal nie poznaliśmy jej w pełni. Tymczasem o zewnętrznych regionach nie wiemy niemal nic. Jedyne informacje jakie posiadamy pochodzą z obserwacji teleskopowych oraz sond kosmicznych Voyager. Za dyskiem rozproszonym znajduje się tak zwany szok końcowy. To najdalsze miejsce, gdzie dociera wiatr słoneczny, czyli strumień naładowanych cząstek pochodzących ze Słońca. Granica ta znajduje się w odległości aż 14 miliardów kilometrów od Słońca. Wiatr słoneczny porusza się wolniej niż dźwięk, ponieważ napotyka na wiatry wiejące z przeciwnej strony, będące częścią ośrodka międzygwiazdowego, czyli materii i energii znajdujących się między dwiema gwiazdami. Jeszcze dalej, za szokiem końcowym, znajduje się płaszcz Układu Słonecznego. Działalność wiatru międzygwiazdowego sprawia, że w wietrze słonecznym pojawiają się turbulencje. Jest to obszar silnie wydłużony, przebiegający bliżej jednej strony Układu Słonecznego i wielokrotnie dalej po drugiej stronie Układu. Także płaszcz ma swoją granicę, którą astronomowie nazywają heliopauzą. Ciśnienie wiatru słonecznego i materii międzygwiazdowej są tam zbliżone. Według niektórych hipotez u granic heliopauzy znajduje się struktura nazywana łukiem uderzeniowym. To nic innego jak turbulencje będące efektem stykania się heliopauzy z wiatrem międzygwiazdowym. Z materii międzygwiazdowej powstaje ściana gorącego wodoru. Co znajduje się jeszcze dalej? Naukowcy są zdania, że Obłok Oorta, czyli miejsce, gdzie tworzą się miliardy komet. Ta kosmiczna wylęgarnia może się znajdować nawet 60 miliardów kilometrów od Słońca. Najprawdopodobniej jeszcze długo nie poznamy zagadki istnienia Obłoku Oorta, ponieważ zanim dotrą tam sondy Voyager, zdążą do około 2025 roku stracić z nami całkowity kontakt. Pewne jest natomiast, że obie sondy przyślą nam więcej informacji o szoku końcowym i heliopauzie w ciągu następnych kilkunastu lat.

Dramatyczna przyszłość

Nasz Układ Słoneczny ma około 4,6 miliarda lat i w takiej postaci pozostanie najprawdopodobniej przez następne tyle, do czasu aż Słońce nie przetworzy całego zapasu wodoru w hel. Od początku swojego istnienia nasza gwiazda zwiększyła swój promień o około 10 procent, tym samym zwiększając jasność o około jedną czwartą. Jednocześnie zawartość wodoru w słonecznym jądrze zmniejszyła się z ponad 70 procent do 40 procent i nadal maleje. Po upływie 5 miliardów lat Słońce nie będzie już mogło przetwarzać wodoru w swym jądrze, więc zacznie pochłaniać go z warstwy najbliższej powierzchni. To doprowadzi do gwałtownego zwiększania się rozmiarów Słońca, które przejdzie z gwiazdy ciągu głównego w czerwonego olbrzyma. Będzie następować synteza węgla z helu w wyniku czego Słońce zmieni barwę na czerwoną i zacznie pochłaniać wszystko, co znajduje się najpierw najbliżej niego, a następnie coraz dalej. Z czasem przestanie istnieć planeta Merkury, potem Wenus i Ziemia, a następnie Mars. Według najnowszych teorii naukowych czerwony olbrzym w ciągu miliarda lat może całkowicie unicestwić wszystkie planety skaliste. Następnie zacznie następować zapadanie się gwiazdy pod wpływem własnego ciężaru. Słońce stanie się maleńkim białym karłem, czyli gwiazdą, która odrzuciła swoje zewnętrzne warstwy przybierając postać mgławicy planetarnej. Kolejne miliardy lat upłyną pod znakiem zmniejszania się powierzchni gwiazdy do czasu aż całkowicie ona wygaśnie przeistaczając się w czarnego karła. Układ Słoneczny zmieni swoje dotychczasowe oblicze. Naukowcy nie potrafią jeszcze powiedzieć, co stanie się z największymi planetami, m.in. Jowiszem, kiedy Słońce na dobre straci swoje właściwości grawitacyjne. Pewne jest natomiast, że wszelkie życie na naszej planecie nie będzie mogło istnieć w takiej formie w jakiej znamy je dzisiaj.

Komety

Kometa to niewielkich rozmiarów bryła lodowa składająca się ze zestalonej wody, tlenku i dwutlenku węgla, metanu i innych gazów. Komety dzielimy na dwie grupy: krótkookresowe i długookresowe. Te pierwsze powracają w pobliże Słońca od kilku do kilkuset lat. Natomiast długookresowe raz na tysiące lat. Wiele komet nie opuszcza wewnętrznej części naszego Układu Słonecznego, dlatego często możemy obserwować je na niebie. Większość z nich pochodzi z Obłoku Oorta, gdzie znajduje się mnóstwo mniejszych i większych ciał, które się ze sobą zderzają i wytrącają z orbity. Takie wypchnięte z grupy bryły zmierzają w kierunku Słońca z czasem stając się kometą. Dla astronomów i amatorów nieba najciekawsze są te komety, które powracają co kilkadziesiąt lat, ponieważ najczęściej są olbrzymie i można je obserwować gołym okiem. Najdalsze komety potrafią opuścić nasz Układ Słoneczny i najprawdopodobniej przejść do innego. Kiedy kometa zbliża się do Słońca następuje parowanie lodu, a uwolnione gazy i pyły tworzą dwie charakterystyczne smugi nazywane ogonem komety. Z uwagi na różne wydobywające się wówczas gazy, kometa może mieć różne kolory: niebieski lub nawet zielony. Ludzkość w ostatnich kilkudziesięciu latach najbardziej zachwycała się kometą Halleya, którą można było obserwować w 1986 roku (najbliższe pojawienie się w 2061 roku). Później przyszedł czas na kometę Hale'a-Boppa w 1997 roku (powraca raz na 2,5 tysiąca lat). Z kolei w historii zapisała się między innymi Kometa Wielka z 1811 roku, powracająca w okolice Słońca raz na ponad 3 tysiące lat. Komety od dawna uważane były za zwiastun kataklizmów. Uważa się, że Gwiazda Betlejemska mogła być jasną kometą.

Planetoidy

Między orbitami Marsa i Jowisza, około 450 milionów kilometrów od Słońca, rozciąga się pas planetoid, czyli nieregularnych skalistych brył o średnicy od kilku do tysiąca kilometrów. Lata badań wykazały, że jest ich tam ponad 300 tysięcy z czego tylko nieco ponad połowę zdołano skatalogować. Większość z nich jest tak niewielka, że trudno je zaobserwować. Najbardziej popularne są te największe w których skład wchodzą Ceres, Pallas i Westa. Można je obserwować na ziemskim niebie za pomocą lornetki lub niewielkiego teleskopu. Ceres, który został odkryty w 1801 roku, początkowo był uważany za planetę. W 2006 roku oficjalnie określono go planetą karłowatą, podobną do Plutona. Ma prawie tysiąc kilometrów średnicy i okrąża Słońce w ciągu 4 lat i 219 dni, poruszając się po orbicie z prędkością prawie 18 kilometrów na sekundę. Planetoidy powstały, podobnie jak planety, na samym początku uformowania się Układu Słonecznego, a więc około 4,6 miliarda lat temu. Z naukowego punktu widzenia między Marsem a Jowiszem powinna znajdować się kolejna planeta. Jednak siła grawitacji Jowisza, największej planety w naszym Układzie Słonecznym, najprawdopodobniej nie dopuściła do związania się pojedynczych, rozrzuconych brył w jedne ciało. Pozostały one rozrzucone i stworzyły pas planetoid. Innym miejscem, gdzie występują planetoidy jest pas Kuipera, znajdujący się za orbitą Neptuna, czyli około 6 miliardów kilometrów od Słońca. Jeszcze dalej, nawet 60 miliardów kilometrów od Słońca, znajduje się Obłok Oorta, gdzie również znajdują się planetoidy z których powstają malownicze komety.

Badanie planet

Z racji olbrzymich odległości dzielących nas od planet, a także kosztów związanych z budową sond, wciąż nie poznaliśmy w pełni Układu Słonecznego. Niewiele wiemy nie tylko o najdalszych planetach, ale również o tych, które znajdują się w naszym bezpośrednim sąsiedztwie. Obecnie naukowcy prowadzą intensywne badania Merkurego i Wenus, czyli dwóch pierwszych planet od Słońca. Z sond MESSENGER i Venus Express trzymujemy mnóstwo zdjęć powierzchni obu planet oraz zjawisk atmosferycznych jakie na nich zachodzą. Zdecydowanie najbardziej intensywnie badaną planetą, oczywiście poza Ziemią, jest Mars. Czerwona Planeta kusi nas coraz bardziej i to z nią wiążemy plany na przyszłość. Po 2020 roku największe światowe mocarstwa chciałyby wysłać na Marsa pierwsze misje załogowe. Celem byłaby budowa bazy naukowej, gdzie na stałe mogliby mieszkać astronauci. Do tego potrzebna jest jednak woda, a jej odkrycie w stanie lodowym jeszcze bardziej zbliżyło nas do zasiedlenia Marsa. Od kilku lat prowadzone są szczegółowe badania Saturna i jego księżyców z pomocą sondy Cassini. W eksploracji Układu Słonecznego poruszamy się coraz dalej. W 2015 roku będziemy badać Plutona i jego księżyce za pomocą sondy New Horizons. To właśnie w tej sondzie pokładane są największe nadzieje na poznanie najdalszych regionów naszego Układu Słonecznego, w tym pasa Kuipera, gdzie znajduje się mnóstwo obiektów większych i mniejszych od Plutona. Naukowcy nie zapominają też o sondach Voyager, które są najodleglejszymi urządzeniami stworzonymi przez człowieka. Znajdują się od 12 do 15 miliardów kilometrów od Ziemi i będą przesyłać nam informację o zewnętrznych częściach Układu Słonecznego do około 2025 roku. W przyszłości planuje się wysłanie nowych sond, głównie do Marsa, Wenus i Saturna.

Badanie najdalszych obszarów

Satelita naukowy IBEX znajduje się na silnie wydłużonej eliptycznej orbicie okołoziemskiej. To miejsce, gdzie jego pracy nie zakłóci ziemskie pole magnetyczne. Zadaniem sondy jest wykonanie pierwszej w historii mapy obszarów leżących na pograniczu naszego Układu Słonecznego i przestrzeni kosmicznej. Aby tego dokonać satelita bada, jak zachowuje się wiatr słoneczny w tym fragmencie kosmosu. Naukowcy wiedzą, że strumień naładowanych cząstek tworzących wiatr słoneczny, głównie protonów i elektronów, jest emitowany przez Słońce mniej więcej równomiernie we wszystkich kierunkach. Jednak poza Układem Słonecznym dochodzi do zaniku wiatru słonecznego. Następnie ma miejsce strefa, gdzie panuje cisza, która oddziela strefę wpływu wiatru słonecznego od strefy wpływu wiatrów galaktycznych. To właśnie ten obszar najbardziej ciekawi badaczy. Satelita IBEX przez następne 2 lata będzie przeprowadzał pomiary za pomocą dwóch rejestratorów atomów neutralnych o dużej energii. Zobrazują one badany obszar poprzez zmierzenie intensywności i umiejscowienia zderzeń cząstek podczas których dochodzi do wymiany ładunku. Poprzez to będzie można uzyskać dane na temat fali uderzeniowej wiatru słonecznego. Misja, która nadzorowana jest przez NASA, zbiega się w czasie z bardzo ciekawym okresem w życiu Słońca. Obecnie po okresie minimum aktywności, Słońce zaczyna zwiększać aktywność. Jednocześnie wiatr słoneczny emitowany przez Słońce wieje najsłabiej od półwiecza.

Źródło:

autopromocja

Pozostałe wiadomości

miniatura

Pogoda na żywo: Najnowsze wieści przez całą dobę

18 października 2017, 00:00

Przez całą dobę, na żywo, monitorujemy to, co dzieje się w pogodzie w Polsce i na całym świecie. Jeśli w Waszej okolicy zdarzyło się coś ciekawego, czym chcecie się podzielić z innymi, to wysyłajcie do nas zdjęcia, filmiki i informacje. Z nami będziecie na bieżąco!

miniatura

26 stopni w cieniu. Tylko krok do rekordu ciepła dla października

17 października 2017, 08:02

Na babie lato w takim wydaniu czekaliśmy z utęsknieniem. Termometry niemal w całym kraju pokazały powyżej 20 stopni, a miejscami nawet do 26 stopni, i to przy błękitnym, wolnym od chmur niebie. Tylko krok dzieli nas od rekordu ciepła. Jak długo utrzyma się taka aura?

miniatura

Ophelia najbardziej ekstremalnym żywiołem w Irlandii od 56 lat

17 października 2017, 07:21

Na Wyspach Brytyjskich rozpoczęło się wielkie sprzątanie po ex-huraganie Ophelia, który okazał się w Irlandii najbardziej ekstremalnym zjawiskiem pogodowym od 56 lat. Najwięcej zniszczeń poczyniły huraganowe podmuchy wiatru. Niestety, zginęły 3 osoby.

miniatura

Ophelia przechodzi nad Wyspami Brytyjskimi. Zginęły 3 osoby

16 października 2017, 18:55

Jeszcze nigdy we wschodniej części Atlantyku nie był tak potężnego huraganu. Ophelia pobiła rekord i przechodzi teraz nad Wyspami Brytyjskimi przynosząc tam ulewy i wichury, a na morzu potężny sztorm. W Irlandii, gdzie wiatr osiągnął 191 km/h, zginęły 3 osoby.

miniatura

Prognoza 16-dniowa: Co w pogodzie do końca października?

15 października 2017, 13:11

Przed nami druga połowa października. Co nam przyniesie w pogodzie? Czy będzie ciepło i słonecznie, jak przystało na złotą polską jesień? A może aura będzie kaprysić i przyniesie ponure, mokre, wietrzne i zimne dni? Sprawdźmy prognozę 16-dniową.

Komentarze

Dodaj komentarz

KLAUDIUSZ ŁOSIAK | 2011-03-29, 13:02

UKŁAD SŁONECZNY

Napisałeś się.Znam dobrze układ słoneczny bo się o nim uczę.To jest coś pięknego!