Merkury

Jest to pierwsza w kolejności planeta Układu Słonecznego. Znajduje się najbliżej Słońca. Jej orbita jest eliptyczna, wielka półoś ma długość 57,91 mln km a mimośród e = 0,205. Dookoła Słońca obiega w czasie 88 dni, a dzień na Merkurym trwa cały rok - okres obrotu planety wynosi 176 dni, tak więc planeta jest cały rok zwrócona prawie jedną stroną do Słońca, druga pozostaje ciemna przez cały rok. W kolejnym roku sytuacja się odwraca. Merkury jest jednocześnie najmniejszą planetą w Układzie Słonecznym, jej średnica wynosi zaledwie 4840 kilometrów. Nie jest znana dokładnie masa Merkurego, jednak szacuje się, że przy średniej gęstości zbliżonej do ziemskiej wynosi ona około 0,05 masy Ziemi.

Ze względu na to, że jedna strona Merkurego jest stale oświetlona, a druga stale ciemna, Na planecie występują duże różnice temperatury. Na jasnej stronie panuje bardzo wysoka temperatura rzędu 4500 K, natomiast po chłodnej stronie panują temperatury do -180 K. Ze względu na olbrzymią temperaturę, atmosfera Merkurego jest bardzo rzadka. Stosunek gęstości gazu przy powierzchni Merkurego i Ziemi wynosi około 0,003. Najważniejszymi składnikami atmosfery merkuriańskiej jest dwutlenek węgla i wodór.

Powierzchnia Merkurego jest bardzo dobrze widoczna dzięki rzadkiej atmosferze. Jest ona pokryta kraterami oraz bardzo stromymi urwiskami, powstałymi w wyniku bardzo intensywnych przemian w jądrze planety w czasach jej powstawania. Merkury w czasie swojego istnienia doznał kolizji z wieloma meteorytami, w wyniku czego jest na nim bardzo dużo kraterów. Średnica największych sięga 1000 km. Dookoła kraterów piętrzą się pasma górskie, tarasy oraz materia wyrzucona z podłoża w wyniku zderzenia. Rozmiary kraterów mogą nam powiedzieć o prędkości i masie meteorytu, który uderzył w Merkurego. Największa powierzchnia krateru ma średnicę 1300 kilometrów i jest nazywana Równiną Żaru. Jest ona wypełniona zastygłą lawą, usianą mniejszymi kraterami po uderzeniach małych meteorytów. Nazwa równiny pochodzi stąd, że podczas co drugiego peryhelium Merkurego staje się ona najbardziej gorącym miejscem na planecie.

Wenus

Wenus jest kolejną planetą od Słońca. Planeta ta jest bardzo słabo poznana, gdyż przykrywa ją bardzo gruba i gęsta atmosfera odbijająca większość promieniowania Słonecznego. Powoduje to, że Wenus jest po Słońcu i Księżycu najjaśniejszym obiektem na niebie. Ciśnienie gazu na Wenus wynosi ponad 90 atmosfer. Na planecie musi być bardzo duszno i gorąco, gdyż temperatury przy jej powierzchni dochodzą do 5000 K. W atmosferze zawarte są duże ilości siarki w postaci kwasu siarkowego, który sprawia, że chmury mają żółty kolor. Obserwacje chmur ujawniły, że ilość kwasu siarkowego a atmosferze Wenus zmienia się, co świadczy o intensywnych przemianach, które zachodzą na planecie.

Wenus zalicza się do planet ziemiopodobnych, ponieważ przypomina ją zarówno rozmiarami, jak i kształtem orbity. Przypomina także Ziemię pod względem gęstości materii. Jednak na Wenus panują znacznie inne warunki - doba jest tam 240 razy dłuższa niż na Ziemi. Mimo to temperatura na Wenus, pomimo długich nocy, jest bardzo wysoka. Jest to spowodowane bardzo silnym efektem cieplarnianym - gazy atmosferyczne z Wenus pochłaniają całe ciepło, które jest emitowane przez rozgrzaną planetę, a następnie kierują je z powrotem w kierunku jej powierzchni. W ten sposób ciepło, które raz dostało się na planetę, nie jest z niej uwalniane. Gazy na Wenus stanowią bardzo szczelną otoczkę.

Powierzchnię Wenus udało się zobrazować dzięki zastosowaniu obrazowania radarowego. Obecnie znamy ukształtowanie 98% powierzchni planety, pomimo, że ani razu nie udało się jej dostrzec bezpośrednio - jest ona szczelnie zasłonięta bardzo grubą i gęstą warstwą chmur. Prawie 70% planety jest pokryte pustynnymi równinami, powstałymi w wyniku dużej aktywności wulkanicznej. Oprócz nizin, na Wenus jest kilka płaskowyżów położonych kilka kilometrów nad poziomem nizin, a także jedno pasmo górskie, stanowiące najwyższy punkt na planecie - Maxwell Montes. Na całej powierzchni planety znajdują się wulkany, których średnica przekracza 160 km.

Wenus odróżnia od wszystkich innych planet Układu Słonecznego to, że obraca się ona zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Nie wiadomo, dlaczego planeta ta zachowuje się tak dziwnie. Niektórzy astronomowie podejrzewają, że początkowo Wenus obracała się tak, jak inne planety. W wyniku zderzenia z jakimś dużym obiektem, prawdopodobnie planetoidą, lub inną planetą, zmieniła ona swój kierunek obrotu.

Ze względu na to, że Wenus jest planetą pod wieloma względami podobną do Ziemi, niektórzy naukowcy dostrzegli możliwość przeprowadzenia na niej tak zwanego transformingu - procesu "upodobnienia" jej do Ziemi do tego stopnia, aby nadawała się do zamieszkania. Proces ten polega na wytworzeniu na planecie warunków takich, jak panują na Ziemi. Naukowcy zaproponowali, aby osiągnąć to przez wysiewanie do atmosfery Wenus zarodków roślin ziemskich. Bardzo możliwe, że organizmy nie wytrzymałyby temperatur panujących na planecie, jednak możliwe jest, że przetrwają, i zaczną w procesie fotosyntezy przekształcać dwutlenek węgla na wodę. Takie sztuczne wprowadzenie zarodków mogłoby spowodować zapoczątkowanie łańcucha przemian, które w efekcie uczyniłyby Wenus planetą podobną do Ziemi. Wszystko to jednak wydaje się bardzo mało prawdopodobne.

Ziemia

Kolejną planetą od Słońca jest Ziemia - jedyna znana planeta, na której rozwinęło się życie, prawdopodobnie jedyna taka planeta w całym Wszechświecie. Ziemia jest największą spośród czterech planet, zwanych planetami wewnętrznymi: Merkury, Wenus, Ziemia i Mars. Ma ona budową typową dla planet wewnętrznych: metaliczne, stałe jądro, otoczone przez płynną metaliczną otoczkę. Poza jądrem znajduje się płaszcz, który jest zbudowany z naprzemiennie ułożonych płynnych, półpłynnych i stałych warstw skał. To, co wyróżnia planetę spośród innych planet to warunki panujące na jej powierzchni. Ziemia jest obecnie jedyną planetą, na której występuje płynna woda. Atmosfera Ziemi ma ciśnienie około 1000 hPa, zwane ciśnieniem normalnym, która składa się w 70% z ozonu i 18% z tlenu, oraz średnią temperaturę około 15°C. Atmosfera Ziemska jest jedyną, w której występuje tak dużo tlenu i jednocześnie tak mało dwutlenku węgla. Ziemia pod względem wielkości jest dokładnie pośrodku między wszystkimi planetami - jest piąta. Jednak gęstością przewyższa wszystkie inne planety w Układzie Słonecznym.

Historia powstania Ziemi sięga 4,5 mld lat temu. Było ona wtedy praktycznie cała półpłynna i bardzo rozgrzana. W wyniku różnic w masach atomowych ciężkie pierwiastki opadały na "dno", do centrum Ziemi. Utworzyły w ten sposób metaliczne jądro. Lżejsze pierwiastki z czasem utworzyły płaszcz i skorupę Ziemi. Stygnięcie Ziemi trwało kilkaset milionów lat, aż wreszcie wykształciły się płyty tektoniczne, "pływające" po rozgrzanej, półpłynnej materii. Cała powierzchnia Ziemi ochłodziła się, i utworzyły się skały. Utworzyła się atmosfera, która początkowo była bogata w dwutlenek węgla, jednak w wyniku powstania pierwszych organizmów przeprowadzających fotosyntezę, zawartość dwutlenku węgla znacznie zmalała i atmosfera wzbogaciła się w tlen. Ziemię pokryły olbrzymie ilości wody w stanie ciekłym, tworząc morza, oceany i rzeki. Wszystkie te procesy, a także ewolucja organizmów żywych aż do powstania człowieka trwały tak długo, że gdyby film przedstawiający całą historię Ziemi miał trwać 24 godziny, człowiek pojawiłby się zaledwie na 2 sekundy przed zakończeniem.

Cała powierzchnia Ziemi składa się z płyt, zwanych płytami tektonicznymi, które pływają po powierzchni półpłynnej materii, zwanej magmą. W wyniku termicznych ruchów magmy płyty przesuwają się względem siebie. Niektóre z nich zachodzą na siebie, tworząc spiętrzenia w postaci łańcuchów górskich, a niektóre oddalają się, tworząc rowy oceaniczne. Wędrówce kontynentów zawdzięczamy to, że powierzchnia Ziemi ma obecne ukształtowanie.

Bardzo ważną cechą Ziemi jest to, że posiada ona stałe pole magnetyczne, zwane magnetosferą. Pole magnetyczne chroni Ziemię przed wysokoenergetycznymi cząstkami wyrzucanymi ze Słońca i z przestrzeni kosmicznej. Cząstki te zostają uwięzione przez pole magnetyczne w obszarach zwanych pasami Van Allena.

Mars

Mars to następna planeta w Układzie Słonecznym. Jest to również planeta zaliczana do ziemiopodobnych, możliwe że dawniej jeszcze bardziej przypominała naszą planetę. Mars obraca się wokół własnej osi z szybkością bardzo zbliżoną do Ziemi, dzień na Marsie trwa tylko trochę dłużej niż na Ziemi. Rok Marsa jest dwukrotnie dłuższy, jednak zmiany pór roku są bardzo podobne do tych na Ziemi, ponieważ oś ruchu precesyjnego Marsa jest ustawiona niemal identycznie jak Ziemi. Na Marsie występuje też woda, jest ona jednak w postaci wielkich lodowców w okolicach biegunów. Obecnie powierzchnia Marsa jest sucha i bardzo zimna, a jego atmosfera niezwykle rzadka. Jest pokryty czerwonym pyłem i skałami. Obecny wygląd Marsa jest prawdopodobnie wynikiem wygaśnięcia jego pola magnetycznego, które chroniło go przed wiatrem słonecznym.

Rozmiarami Mars ustępuje Ziemi ponad dwukrotnie. Posiada dwa bardzo małe księżyce, które były prawdopodobnie planetoidami przechwyconymi przez planetę. Obydwa księżyce pełne są kraterów, co sugeruje, że wielokrotnie uderzały w nie inne obiekty.

Powierzchnia Marsa, oglądana przez teleskop, ma wiele ciemniejszych i jaśniejszych obszarów. Dawniej uważano, że ciemne obszary to powierzchnie zajęte przez roślinność, jednak w rzeczywistości są to jedynie obszary skalne, z których wiatr zdmuchnął warstwę czerwonego pyłu. Powierzchnia Marsa jest w dużej mierze ukształtowana przez wodę, która dawniej prawdopodobnie pokrywała znaczną część planety, a także przez stosunkowo niedawne erupcje wulkaniczne i zderzenia z innymi obiektami. Najstarsze kratery na Marsie mają ponad 3,5 mld lat. Mars ma jedną z najbardziej niezwykłych powierzchni, na której znajdują się całkowicie wyjątkowe formacje w Układzie Słonecznym: największa góra, Olympus Mons, o średnicy ponad 600 km i wysokości ponad 24 000 metrów, oraz największy wąwóz, Valles Marinieris, o szerokości 600 km i głębokości ponad 7 000 metrów.

Jowisz

Jowisz jest piątą z kolei planetą licząc od Słońca. Jest to największa planeta w naszym Układzie Słonecznym, zawierająca masę przekraczającą 70% masy całego układu, nie licząc Słońca. Jowisz jest gazowym olbrzymem, podobnie jak trzy kolejne planety: Saturn, Uran oraz Neptun. Objętość planety jest ponad 1300 razy większa niż objętość Ziemi, a średnica ponad 11 razy większa. Powierzchnia Jowisza jest pokryta gęstą atmosferą chmur, pod którymi, na głębokości 1000 km, zaczyna się dopiero wnętrze planety. Jowisz, pomimo swoich olbrzymich rozmiarów, ma najkrótszy okres obrotu, wynoszący mniej niż połowa doby ziemskiej. Tak szybkie ruchy wnętrza planety powodują, że jej atmosfera nie porusza się jednolicie, tylko tworzy pasma. Te pasma, zwane strefami, są równoległe do równika planety, i tworzą charakterystyczny obraz planety. Na Jowiszu występuje ponadto bardzo dużo innych zaburzeń atmosferycznych, które są widoczne w postaci ciemnych plam. Zaburzenia te to głównie cyklony, pojawiające się okresowo. Jeden z cyklonów, zwany Wielką Czerwoną Plamą, jest jednak stały. Zaobserwowano go już 300 lat temu. Jest to wyjątkowo duży cyklon, o średnicy kilkunastu kilometrów. Dookoła Jowisza rozciąga się pas pierścieni, złożonych głównie z gazu, pyłu i małych odłamków skalnych. Pierścienie te są bardzo słabo widoczne, zostały odkryte po raz pierwszy przez sondę Voyager w 1979 roku. Pierścienie Jowisza tworzą skomplikowaną strukturę, złożoną z halo w kształcie "obwarzanka", o szerokości 22 800 kilometrów, głównego pierścienia, bardzo jasnego, o szerokości ponad 6400 km, a także małego pierścienia, zwanego pierścieniem pajęczym, bardzo rzadkiego i słabo widocznego. Pierścień pajęczy jest przy tym najszerszy, rozciąga się na ponad 85 000 km.

Jowisz ma co najmniej 16 księżyców, które krążą grupami po 4 księżyce. Każda z grup księżyców krąży w innej odległości od planety, trzy z nich krążą wokół Jowisza zgodnie z jego obrotem, a tylko jedna grupa krąży przeciwnie do kierunku jego obrotu. Kilka z księżyców Jowisza jest bardzo dużych, zbliżonych rozmiarami do Merkurego.

Saturn

Kolejną planetą po Jowiszu jest Saturn. Jest to druga pod względem wielkości planeta w Układzie Słonecznym, również zaliczana do gazowych olbrzymów. Saturn, podobnie jak Jowisz, bardzo szybko rotuje wokół własnej osi. Szybka rotacja jądra powoduje zmiany w rotacji warstwy atmosfery, co przejawia się powstawaniem na powierzchni Saturna pasów równoległych do równika, a także wybrzuszeń.

Cechą charakterystyczną Saturna jest to, że jego średnia gęstość jest mniejsza od gęstości wody. Dlatego, pomimo bardzo dużych rozmiarów, jego masa stanowi zaledwie 1/3 masy Jowisza. Saturn, podobnie jak Jowisz, ma układ pierścieni. Jednak pierścienie Saturna są znacznie lepiej widoczne niż pierścienie Jowisza, jest ich też znacznie więcej, bo aż siedem. Pierścienie są zbudowane z bardzo licznych drobnych ciał: kryształków lodu (głównie w pierścieniach zewnętrznych), oraz fragmentów skał i pyłu pokrytych warstwą lodu. W pierścieniach wewnętrznych spotyka się także olbrzymie bloki skalne, których średnica może odchodzić do 1 km. Łączna średnica wszystkich pierścieni Saturna wynosi ponad 960 000 km. Oprócz pierścieni składa się na nią także kilka przerw, z których największa jest przerwa Cassiniego, o szerokości 4200 km. Przerwa znajdująca się pomiędzy bardzo jasnymi pierścieniami A i B została odkryta przez Giovanni Cassiniego w 1675 r. Przerwa pomiędzy pasami Saturna jest wynikiem działania pola grawitacyjnego księżyca Saturna - Mimasa. Pole to powoduje wyrzucanie materii z tego obszaru. Co ciekawe, wbrew początkowym przekonaniom pasmo to nie jest całkowicie puste, ale składa się z kilku bardzo rozrzedzonych pasm. Pierścienie Saturna stanowią najcieńszy dysk, jaki do tej pory został odkryty we Wszechświecie. Gdyby porównać go do naleśnika o grubości 1 mm, musiałby mieć on średnicę 1,5 km.

Saturn posiada bardzo dużo księżyców. Do tej pory odkryto ich ponad 20, możliwe jednak, że jest ich jeszcze więcej. 13 spośród nich udało się zaobserwować astronomom z ziemskich obserwatoriów, a wszystkie pozostałe odkryto dzięki wysyłanym w kierunku Saturna sondom kosmicznym. Najmniejsze księżyce Saturna są, podobnie jak księżyce Marsa, przechwyconymi przez pole grawitacyjne planety planetoidami. Na przykład jeden z księżyców, Mimas, jest tak mały, że krater o średnicy 130 km stanowi ponad 1,3 średnicy całego księżyca. Oprócz tak małych satelitów, Saturn posiada także duże księżyce. Jednym z najbardziej niezwykłych jest Tytan, drugi pod względem wielkości księżyc w Układzie Słonecznym. Tytan jest zbudowany głównie ze skał zamarzniętych w lodzie. Panuje na nim temperatura - 200 K. Tym, co wyróżnia go spośród innych obiektów jest atmosfera o ciśnieniu bardzo zbliżonym do ciśnienia 1 atm, a także obecność w atmosferze dużych ilości azotu i innych związków chemicznych, w tym cyjanowodoru. Według obecnej teorii powstania życia, cyjanowodór jest jednym z najważniejszych związków, które umożliwiły utworzenie się życia na Ziemi.

Uran

Kolejną planetą z grupy tzw. gazowych olbrzymów jest Uran. Planeta ta zbudowana jest z kamiennego jądra, otoczonego przez gazowo - lodowy płaszcz. Atmosfera planety jest bardzo bogata w metan, dzięki czemu Uran ma charakterystyczną, niebieskawo - zieloną barwę. Planeta ta jest bardzo daleko od Słońca, dlatego nawet na stronie nasłonecznionej temperatura nie przekracza tam -210°C. Uran jest dużą planetą, ponad 4 razy większą od Ziemi. Okrąża Słońce w ciągu 84 lat ziemskich. Uran wyróżnia się spośród innych planet tym, że jego oś obrotu jest niemal prostopadła do orbity. Powoduje to, że Uran jakby "toczy się" dookoła Słońca. Dlatego też doba na Uranie trwa 84 lata - przez połowę tego czasu jeden z biegunów jest nasłoneczniony, a przez połowę - drugi. Mimo to amplituda temperatur na biegunie wynosi zaledwie 20 stopni - Uran jest tak daleko od Słońca, że nawet tak długie zaciemnienie nie jest już w stanie bardzo obniżyć jego temperatury.

Uran jest rzadko widoczny na niebie gołym okiem, do jego obserwacji potrzebne są znakomite warunki atmosferyczne. Obserwowany przez teleskop jest małym, niebieskozielonym obiektem. Sama planeta nie wydaje się być zbyt ciekawym obiektem do obserwacji.

Uran, podobnie jak Jowisz i Saturn, posiada wokół siebie pasy pierścieni, są one jednak tak ciemne, że dopiero niedawno udało się astronomom je zaobserwować, gdy przesłoniły światło gwiazdy. Pierścienie Urana uważa się za najciemniejszą materię w Układzie Słonecznym. Sonda Voyager II, która w 1986 roku dotarła w pobliże Urana, zbadała dokładnie ich strukturę. Okazało się, że jest 11 pierścieni, na które składają się głównie okruchy skał a średnicy około 1 metra. Szerokość pierścieni Urana jest bardzo mała, pomiędzy 20 a 100 km.

Oprócz pierścieni, z Uranem związanych jest co najmniej 15 księżyców. Wszystkie one są bardzo podobne, zbudowane są z materii skalnej zamrożonej w lodzie. Największe z księżyców Urana są usiane kraterami, powstałymi w wyniku zderzeń z innymi ciałami niebieskimi. Jednym z najbardziej niezwykłych księżyców Urana jest Miranda, która wygląda tak, jakby została kiedyś zniszczona, a następnie jej kawałki skupiły się ponownie, tworząc zlepek skał.

Neptun

Kolejną planetą, ostatnią z grupy gazowych olbrzymów, jest Neptun. Planeta ta jest bardzo podobna do swojego sąsiada - Urana. Przypomina go głównie pod względem budowy - podobnie jak Uran ma skalno - lodowe jądro, otoczone atmosferą zawierającą metan. Na Neptunie występują najsilniejsze huragany w całym Układzie Słonecznym - wiatry w atmosferze tej planety wieją z prędkością dochodzącą do 2200 km/h. Powstają tam również okresowe cyklony, z których największa jest Wielka Ciemna Plama, huragan wielkością zbliżony do Ziemi. Zarówno Wielka Ciemna Plama, jak i mniejsza od niej Mała Ciemna Plama, są tzw. antycyklonami - przemieszczają się one w kierunku przeciwnym, niż kierunek rotacji planety.

Neptun posiada osiem księżyców, z których za pomocą teleskopów odkryto jedynie dwa - Trytona i Nereidę. Pozostałe księżyce zostały odkryte dopiero przez sondę Voyager II w 1989 roku. Temperatura na Trytonie wynosi zaledwie - 235°C. Jest to najzimniejsze ciało w całym Układzie Słonecznym.

Neptun posiada także pierścienie, podobnie jak Jowisz, Saturn i Uran. Są one położone bardzo daleko od planety, około 40 000 - 65 000 km od Neptuna. Liczba zaobserwowanych pierścieni wynosi 4. Noszą one nazwę pierścieni Adamsa, Lavierra (na cześć odkrywców planety) oraz Galle'a.

Pluton

Pluton jest ostatnią planetą w naszym Układzie Słonecznym. Planeta ta jest druga od końca pod względem wielkości, jest mniejsza od Księżyca. Jest bardzo zimny i ciemny, Słońce z Plutona wygląda jedynie jak jedna z gwiazd, jest tylko trochę jaśniejsza. Pluton, w okresach swojego peryhelium, posiada rzadką atmosferę, jednak gdy oddala się od Słońca, jego atmosfera zamarza. Pluton obiega Słońce w 284,5 roku. Przez 20 lat z tego okresu Pluton znajduje się bliżej Słońca niż Neptun. Orbita Plutona jest zupełnie inaczej nachylona do płaszczyzny ekliptyki niż orbity innych planet, dlatego uważa się, że pluton może być jedynie dużą planetoidą. Maksymalne odchylenie Plutona od płaszczyzny ekliptyki wynosi ponad 1,25 mld kilometrów. Pluton posiada jeden księżyc, Charona, który zbudowany jest ze skał zamarzniętych w wodzie. Charon w stosunku do Plutona jest bardzo dużym satelitą - ma jedynie dwa razy mniejszą średnicę i zawiera około 12% masy układu Pluton - Charon. Dlatego też środek masy układu, który jest jednocześnie środkiem obrotu, jest położony poza Plutonem. Ruch Plutona i jego księżyca przypomina ruch sztywnej hantli.