Nasz układ słoneczny powstał prawdopodobnie około 4,5 mld. lat temu z materii międzygwiazdowej. Stanowi sferę o promieniu ponad 40 jednostek astronomicznych, w której występują tysiące ciał niebieskich. Oprócz znanych nam obiektów istnieją także tysiące a nawet miliony innych ciał do tej pory nie zaobserwowanych i nie zbadanych, które również należą do królestwa Słońca. Są wśród nich obiekty Pasa Kuipera, z których kilkadziesiąt zostało zaobserwowanych oraz obłok jąder komet zwany Obłokiem Oorta. Do Układu Słonecznego zalicza się wszystkie ciała poruszające się po orbitach wokółsłonecznych, utrzymywane siłami grawitacyjnymi Słońca. Prawie cała masa układu słonecznego jest skupiona w Słońcu, zaledwie 0,13% stanowią pozostałe ciała układu. Centralnym ciałem naszego układu słonecznego jest Słońce, dziewięć planet (chociaż istnieją teorie że jest ich więcej), księżyce tych planet a także planetoidy, meteoroidy, komety, materia międzyplanetarna oraz sztuczne obiekty wytworzone przez człowieka. Ze względu na położenie względem Ziemi dzielimy planety na: wewnętrzne - Merkury i Wenus oraz na zewnętrzne - Mars, Jowisz, Saturn, Uran, Neptun, Pluton. Drugi podział dotyczy wielkości, budowy i składu chemicznego: planety grupy ziemskiej - Merkury, Wenus, Ziemia, Mars oraz planety olbrzymy - Jowisz, Saturn, Uran, Neptun. Dziewięć planet, oprócz Merkurego i Wenus wszystkie inne posiadają księżyce - naturalne satelity. Wielkie planety - Jowisz, Saturn, Uran i Neptun posiadają także pierścienie, z których najpiękniejszy należy do Saturna.

W głównym pasie planetoid, między orbitami Marsa Jowisza prawdopodobnie poruszają się też inne obiekty - są to odłamki skalne o rozmiarach rzędu kilku kilometrów. Od chwili odkrycia pierwszej planetoidy - 1800 roku do dziś odkryto kilkadziesiąt tysięcy, wśród niech jest 6500 ponumerowanych i skatalogowanych.

Planetoida to małe ciała niebieskie poruszające się po orbitach heliocentrycznych, zbudowane z materiału skalnego. Planetoidy powstały prawdopodobnie w skutek rozerwania planety.

Najbliższą Ziemi gwiazdą jest Słońce, stanowi centrum układu planetarnego, inaczej słonecznego.

Słońcem zaczęli interesować się już Babilończycy około 2000 lat temu, prowadzili systematyczne obserwacje astronomiczne. Słońce w wielu kulturach stanowiło obiekt kultu. Uważne obserwacje tej gwiazdy pozwalały na ustalenie terminów prac polowych. Zarówno kiedyś jak i w czasach obecnych Słońce dostarcza nam niezbędnej energii dla rozwoju życia, daje nam ciepło i światło. Siłami grawitacyjnymi utrzymuje Ziemię na stałej orbicie.

Nasza wiedza o Słońcu pochodzi z obserwacji i na podstawie modelowania matematycznego (wnętrze). Słońce jest gwiazdą ciągu głównego, wiek Słońca określa się na około 4,6 miliarda lat. Dominującym pierwiastkiem wchodzącym w skład Słońca jest wodór, hel, tlen - razem stanowią 98% masy Słońca, oprócz nich: węgiel i azot. Udział pierwiastków ciężkich wynosi 2%. Masa Słońca wynosi 1,989*10³° kg, promień - R= 696 000 km i jest 109 razy większy od promienia ziemskiego. temperatura efektywna- Te= 5785 K, Stała słoneczna- S= 1360 W/m³, średnia odległość od Ziemi wynosi 1,0000o jednostek astronomicznych, 149,6 mln. km., Średni czas przebiegu światła ze Słońca do Ziemi zajmuje 8 minut 19 sekund, okres obrotu na równiku- 25 dni 9 godzin 7 minut, temperatura powierzchni - 5530 °C, temperatura wnętrza - 16 mln. °C, przyspieszenie grawitacyjne- 274m / s², moc promieniowania- 3,68*1026 J/s., średnica kątowa na niebie- od 31'31'' do 32'35''.

Słońce jest gazową kulą, nie ma wyraźnej granicy między jego wnętrzem a atmosferą. Atmosferę dzieli się na: fotosferę, chromosferę i koronę słoneczną. W atmosferze obserwuje się liczne zjawiska, zwane aktywnością słoneczną, czego najbardziej widocznym efektem są plamy słoneczne. Słońce jest typową gwiazdą ciągu głównego. Badania geologiczne i biologiczne prowadzone na powierzchni Ziemi wskazują na ilość dostarczanej energii do Ziemi była mniej więcej stała. Badania astronomiczne wykazały, że na Słońcu występuje około 70 różnych pierwiastków. Hel właśnie został odkryty na Słońcu dopiero później jego występowanie stwierdzono na powierzchni Ziemi. Pierwiastkami dominującymi są wodór- około 94%, wraz z helem stanowi 98% całkowitej masy Słońca. 2% zajmują pierwiastki ciężkie. Ilość całkowitej energii wydzielanej przez Słońce określa się na podstawie pomiarów tzw. Stałej słonecznej, która wynosi 1,98 cal/cm²/min/. Słońce podobnie jak inne ciała niebieskie wykonuje ruch obrotowy wokół własnej osi. Okres obrotu nie jest jednakowy dla całej kuli słonecznej. Obszary umiejscowione w pobliżu równika słonecznego wykonują jeden pełen obrót w ciągu mniej więcej 25 dni, w pobliżu biegunów obrót trwa 30 dni.

We wnętrzu Słońca wskutek reakcji termojądrowych powstają neutrina. Są to cząsteczki pozbawione masy, poruszające się z prędkością światła i prawie nie oddziałują z materią. Neutrina powstają także we wnętrzu innych gwiazd. Powstają także w momencie wybuchów gwiazd supernowych.

Wnętrze Słońca podzielono na trzy strefy:

  • Reakcji termojądrowych- (jądro) najbardziej wewnętrzna
  • Równowagi promienistej- znajduje się ponad jądrem, transport odbywa się wskutek promieniowania.
  • Konwekcji- najbardziej zewnętrzna.

Słońce posiada także atmosferę. Wobec tego, że Słońce jest kulą gazową nie ma wyraźnej granicy między powierzchnią Słońca. Atmosferę Słońca podzielono na:

  • Fotosferę- najgłębsza, widoczna warstwa atmosfery, której grubość nie przekracza 500 km. gęstość tej warstwy zwiększa się przy przechodzeniu do jej wewnętrznej granicy. Temperatura tej sfery to 8000 K.
  • Chromosfera- grubość waha się w granicach 500 km, temperatura wynosi około 6000 K. Jasność chromosfery jest kilkaset razy mniejsza niż jasność fotosfery, dlatego też można ją zaobserwować tylko o momencie zaćmienia całkowitego lub przez specjalne przyrządy. Na zdjęciach wykonanych przez teleskopy można zaobserwować bryzgi chromosferyczne.
  • Korona słoneczna- najbardziej zewnętrzna warstwa atmosfery słonecznej. Widoczna jedynie w momencie zaćmienia Słońca. Na kształt korony ma wpływ stopień aktywności słonecznej. W momencie maksimum jest najlepiej widoczna i rozciąga się na odległość kilku promieni Słońca. Korona jest utworzona z ciągle wypływającej plazmy z wnętrza Słońca. Jest to bardzo rzadka materia, będąca w ciągłym ruchu. Po wyjściu poza obszar korony plazma unosi się w przestrzeń kosmiczną w postaci zjawiska określanego mianem wiatru słonecznego.

W atmosferze Słońca można zaobserwować liczne zjawiska o różnej genezie i częstotliwości. Zjawiska takie określa się mianem aktywności słonecznej. Widocznym efektem są plamy słoneczne. Są one widoczne w czasie niewielkiego zachmurzenia, kiedy Słońce przykrywa cienka warstwa chmur. Ilość plam na Słońcu jest zmienna. Zdarza się, że nie widać ani jednej, innym razem można zaobserwować kilkadziesiąt. W miejscu powstawanie plam i pochodni istnieje silne pole magnetyczne. Jest ono tu o wiele większe niż w rejonach gdzie plamy nie występują. Na Słońcu można zobaczyć wiele ciekawych i widowiskowych zjawisk, na przykład:

  • Rozbłyski chromosferyczne
  • Protuberancje- kawałki czerwonej materii, wybuchające nad chromosferą obserwowane w czasie całkowitych zaćmień Słońca lub przez specjalistyczne przyrządy zaopatrzone w filtry.
  • Radiowe promieniowanie Słońca
  • Promieniowanie radiowe o charakterze wybuchowym
  • Wybuchy radiowe
  • Zjawiskami w atmosferze ziemskiej związanymi z aktywnością słoneczną są: zorze polarne i burze magnetyczne.

Ziemia i Słońce tworzą nierozerwalny związek. Wszystko co zachodzi na Słońcu ma swoje odbicie na powierzchni Ziemi i w jej atmosferze. Wpływa na zjawiska i liczne procesy tu zachodzące.

PLANETY GRUPY ZIEMSKIEJ:

MERKURY- jest najbardziej wewnętrzną planetą. Średnia odległość od Słońca wynosi 0,4 jednostek astronomicznych. Merkury porusza się po spłaszczonej orbicie- mimośród równy 0,2, co powoduje różnice w aphelium i peryhelium. Ma największe nachylenie do płaszczyzny ekliptyki - 7°. Merkury nie posiada księżyca, nie możemy zatem obliczyć jego średniej masy z prawa Keplera. Ruch pełnego obrotu wokół własnej osi wynosi 58,6 dni i stanowi ⅔ okresu obiegu wokół Słońca, który wynosi 88 dni. Oznacza to, że w czasie dwóch obiegów wokół Słońca Merkury pokonuje trzech obrotów wokół własnej osi. Temperatura maksymalna wynosi +427ºC a minimalna -183ºC w nocy. Maksymalna elongacja wynosi 28º. Różnica między wschodem a zachodem wynosi 2 godziny, średnica wynosi 4879 km. Najwięcej informacji o Merkurym dostarczyła nam sonda Mariner, która zbliżyła się do niego na odległość 703 km. Sondy przelatywały w pobliżu tej planety 3 razy. Sondy dostarczyły informacji na temat pola magnetycznego, składu atmosfery, zdjęcia. Powierzchnia tej planety pokryta jest licznymi kraterami, można też wydzielić inne formy - gładkie równiny podobne do mórz księżycowych. Słabe pole magnetyczne, natężenie rzędu 1% natężenia ziemskiego. Pole magnetyczne świadczy o istnieniu płynnej, metalicznej warstwy wokół stałego jądra wewnętrznego. Składa się ono prawdopodobnie z żelaza i ma średnicę równą 75 średnicy całej planety. Pole magnetyczne formuje magnetosferę. Wokół występuje bardzo rozrzedzona atmosfera, głównymi jej składnikami są: atomy sodu, hel, tlen, potas i wodór.

WENUS-podobna do Ziemi pod względem wielkości, masy i średniej gęstości. Obie te planety posiadają atmosferę, często Ziemię i Wenus nazywa się planetami bliźniaczymi. Jednakże występują liczne różnice w ich budowie, składzie chemicznym i zachodzą na nich inne zjawiska. Średnia odległość od Słońca- 0,72 j.a., okres obiegu (lata) - 0,62. Wenus obiega Słońce w ciągu 224,7 dni po prawie kołowej orbicie, nachylonej do płaszczyzny ekliptyki pod kątem 3,4º. Okres pełnego obrotu wokół własnej osi wynosi 243 dni, kierunek tego obrotu jest przeciwny do kierunku ruchu orbitalnego. Wenus obraca się wokół własnej osi w kierunku przeciwnym inne planety. Doba słoneczna trwa prawie ponad połowę wenusjańskiego roku i jest równa 117 dobom ziemskim. Wenus nie posiada księżyca. W kierunku Wenus wysłano kilka sąd, które umożliwiły jej poznanie. Misje kosmiczne do Wenus: Mariner 2, Mariner 10 - zdjęcia, Wenera 9 i 10 - pierwsze zdjęcia powierzchni, Pioneer Venus Orbiter, Wenera 13 i 14, Magellan. Dzięki sondom zbadano powierzchnie Wenus, wyznaczono pole grawitacyjne, dokonano pomiarów powierzchni. Wenus okrywają chmury, toteż zazwyczaj jej powierzchnia jest zasłonięta. Przez to trudno było wyznaczyć okresu jej ruchu rotacyjnego. Dopiero obserwacje radarowe z powierzchnie Ziemi i sondy kosmiczne pozwoliły na jego pomiar. W skład atmosfery Wenus wchodzą: w 96% CO2 i poniżej 4% azotu oraz tlen i para wodna. Chmury Wenus składają się głównie z kropelek kwasu siarkowego. Na Wenus występują często wiatry. Ciśnienie atmosferyczne jest wyższe niż na powierzchni Ziemi 95 razy. Temperatura na powierzchni dochodzi do +480°C. Tak wysoka temperatura spowodowana jest efektem cieplarnianym. Powierzchnia Wenus jest bardzo urozmaicona i zróżnicowana. Większą część planety zajmuje równina o niewielkich deniwelacjach. Powierzchnię Wenus przecina kanion o długości 1500 km. Występują wulkany, które być może są do tej pory aktywne.

ZIEMIA- kolejną planetą- trzecią licząc od Słońca, jest właśnie Ziemia. Pod względem wielkości jest piątym ciałem w Układzie słonecznym. Najbliższym ciałem niebieskim Ziemi jest księżyc, jej naturalny satelita. Jest też ciałem niebieskim, na powierzchnie którego wylądował człowiek. Atmosfera ziemska zbudowana jest z azotu (78%), tlenu (21%) i innych pierwiastków. To jedyna planeta na której istnieje życie (chociaż nie jest to do końca poznane, uczeni uważają, że życie może istnieć na innych planetach). Ziemia dokonuje pełnego obrotu wokół własnej osi w ciągu 23 godzin 56 minut. Oś orbity nachylona jest pod kątem 67° do płaszczyzny orbity, co powoduje zmiany w oświetlaniu Ziemi w czasie jej ruchu obiegowego dookoła Słońca, czyli cykliczne zmiany pór roku. Ruch obiegowy Ziemi odbywa się w płaszczyźnie ekliptyki, okres obiegu Ziemi wokół Słońca - czyli rok gwiazdowy trwa 365,26 doby. Promień równikowy- 6378,14 km., średni promień- 6371 km. , powierzchnia- 510 mln.km² , objętość- 1,083*10¹²km³, masa Ziemi- 5,975*10 ²4kg., średnia gęstość- 5,52g/cm³, średnia prędkość ruchu obrotowego na równiku- 463,8 m/s, średnie przyspieszenie grawitacyjne- 9,81 m/s². Spłaszczenie Ziemi- 0,003352. Skorupę ziemską budują takie pierwiastki jak: tlen- 46%, krzem- 28,2%, glin- 8%, żelazo- 5%, wapń- 4%, sód- 2,33%, magnez- 2,33%, potas, tytan, wodór, fosfor i inne.

KSIĘŻYC- jedyny naturalny satelita naszej planety. Ma duże znaczenie dla Ziemi- wpływa na jej ruch orbitalny i obrotowy, oraz ruch precesyjno - nutacyjny. Księżyc powoduje pływy. Nie posiada atmosfery. Jest narażony na działanie promieniowania słonecznego. Na powierzchni nie ma wody, występują ogromne wahania temperatur między dniem i nocą, często uderzają meteoryty. Księżyc porusza się wokół Ziemi w odległości 384 400 km., największa odległość od Ziemi- apogeum 406 700 km, perygeum - najmniejsza odległość 356 400 km. Księżyc swym kształtem przypomina kulę o promieniu 1738 km. masa księżyca jest równa 1/81 masy Ziemi, średnia jej gęstość- wynosi 3,34 g/cm, przyspieszenie- 1,62 m/s². Orbita Księżyca jest elipsą o półosi wielkiej 384 400 km. i mimośrodzie 0,055 i nachyleniu do ekliptyki 5º9'. Elipsa nie zachowuje stałego położenia w przestrzeni. Ruch orbitalny w zależności od przyjętego punktu odniesienia definiuje się różne okresy jego obiegu wokół Ziemi zwane miesiącami. Czas, podczas którego Księżyc dokonuje całego obiegu wokół Ziemi trwa 27,3217 doby i nazywa się miesiącem gwiazdowym, miesiąc smoczy wynosi 27,2122 doby, miesiąc anomalistyczny- 27,5556 doby. Fazy księżyca- w zależności od położenia względem Ziemi, Słońca i Księżyca zaobserwować można inne części oświetlonej tarczy. NÓW, PIERWSZA KWADRA, PEŁNIA, OSTATNIA KWADRA.

Na jego powierzchni występują jasne i ciemne plamy. Morza księżycowe i równiny jednak najbardziej charakterystyczne są kratery, różnej wielkości. Księżyc w porównaniu z innymi ciałami niebieskimi jest ciemny a jego albedo waha się od 0,05 do 0,17. Księżyc zbudowany jest z koncentrycznych warstw. Pod skorupą znajduje się płaszcz pod nim strefa w której zachodzą trzęsienia. Wewnętrzne jądro prawdopodobnie składa się z żelaza i innych metali. Brak pola magnetycznego. Temperatura jest bardzo zmienna i waha się od -160ºC w nocy do +140ºC w dzień.

Powstanie Księżyca tłumaczy kilka hipotez: pierwsza: Księżyc powstał z materii wyrwanej z tworzącej się dopiero co Ziemi, druga: Księżyc powstał w innym rejonie Układu Słonecznego i został przechwycony przez Ziemię. Następna hipoteza wyjaśnia jego powstanie w tym samym czasie kiedy formowała się Ziemia.

Wiadomo, że księżyc powstał około 4,6 mld. lat temu przez 200 mln. lat jego zewnętrzna warstwa była w stanie płynnym. Przez setki tysięcy lat krystalizował się i zastygał. Ciężkie pierwiastki opadały w głąb, tworząc płaszcz. Z lżejszych pierwiastków pozostałych na powierzchni wytworzyła się skorupa. Kratery, które obecnie znajdują się na powierzchni Księżyca powstały około 4,2 mld. lat temu. W tym czasie powierzchnia Księżyca była bombardowana niewielkimi zlepkami pierwotnej materii, zwanymi planetezymalami. Około 3,8 mld. lat temu , wskutek energii otrzymywanej z pierwiastków radioaktywnych wnętrze Księżyca rozgrzało się do ogromnych temperatur, w wyniku czego rozpoczęła się działalność wulkaniczna. 3 mld. lat temu wulkanizm został zakończony, od tego momentu Księżyc stał się ciałem geologicznie nieaktywnym. Początek istnienia Ziemi i Księżyca był podobny. Niestety Księżyc był zbyt małych rozmiarów aby utrzymać atmosferę, Ziemi się to natomiast udało.

MARS- czwarta planeta licząc od Słońca. Ostanie lądowania na jego powierzchni misji Pathfinder wiele wyjaśniło i dokonało wielu odkryć. Mars obiega Słońce po podobnej płaszczyźnie jak Ziemia w ciągu 687 dni. Mimośród orbity- 0,09, co powoduje duże zmiany w odległości od Słońca. Peryhelium- 207 mln. km., aphelium- 249 mln. km. Mars dokonuje pełnego obrotu wokół własnej osi w 24 godziny 37 minut 22,6 sekundy. Doba słoneczna jest dłuższa od gwiazdowej tylko o dwie minuty. Oś obrotu jest nachylona do płaszczyzny jego orbity pod kątem 64,8º. Na Marsie występują pory roku, są one widoczne z Ziemi w postaci czap pojawiających się na biegunach. Mars to planeta podobna do Ziemi. Mars jest jednak mniejszy, średnica wynosi 6794 km, masa stanowi 0,11 masy Ziemi. Średnia gęstość planety wynosi 3,94g/cm³. Spłaszczenie biegunowe Marsa- 0,0065. Atmosfera jest rzadsza niż ziemska, ciśnienie wynosi 7 milibarów, składa się głównie z: CO2- 95%, azotu- 2,7% oraz argonu, małych ilości tlenu, neonu, pary wodnej i innych gazów. Atmosfera jest bardzo przezroczysta w której zachodzą różne zjawiska meteorologiczne- powstawanie chmur, silne wiatry, huragany. Temperatura na powierzchni w zależności od pory roku -120ºC do +20ºC.

Powierzchnia jest bardzo urozmaicona, występują tu liczne kratery, które ulegają silnej erozji, uskoki, łańcuchy górskie, kaniony, pustynie. Najciekawszą formę ma Dolina Marinerów, na którą składają się wąwozy i suche doliny. Powierzchnia pokryta jest dużą ilością czerwonego pyłu, który przemieszczany przez wiatry tworzy wydmy. Mars posiada dwa księżyce: Deimos- Groza i Phobos- Strach. Pierwszy raz zaobserwowane w 1877 roku. Są to nieregularne bryły skalne, wykonują ruch obrotowy wokół własnej osi w okresach równych okresom ich ruchu obiegowego dookoła planety. Są to planetoidy, które zostały przechwycone siłami grawitacyjnymi Marsa. Na Marsa wysłano kilka sond i misji kosmicznych.

W starożytnej Grecji czerwona planeta symbolizowała boga wojny Aresa, w mitologii rzymskiej Marsa. Czerwona barwa planety jest wynikiem występowania tu związków żelaza, znajdujących się w skałach. Okolice biegunów są białe, znajdują się tu białe czapy polarne, zawierające w sobie głównie zamrożony dwutlenek węgla.

PLANETY OLBRZYMY:

JOWISZ - planety tej grupy różnią się znacznie od planet typu ziemskiego. Są większe, brak na nich stałej powierzchni, inny skład chemiczny, różnica w liczbie księżyców, posiadanie pierścieni. Jowisz zwany jest "niedoszłą gwiazdą" ze względu na skład chemiczny. Jest to największa planeta w naszym układzie słonecznym.

Swoją masą przewyższa Ziemię 318 razy. Nie jest kulą, jego spłaszczenie jest 20-krotnie większe niż ziemskie. Okres obrotu wokół własnej osi wynosi 9 godzin 29,5 minuty. Ruch obrotowy odbywa się wokół osi skierowanej prawie prostopadle do płaszczyzny orbity, co powoduje że nie występują tu praktycznie pory roku. Okres obiegu wokół Słońca trwa 12 lat ziemskich, jowiszowy rok trwa 10 477 dni jowiszowych. Odległość od Ziemi- od 4,2 do 6,2 j.a. Wiele informacji dostarczyły misje kosmiczne.

  • 1973- 1974 rok misja Pioneer 10 i Pioneer 11. bada Jowisza i jego księżyce
  • 1979 rok- Voyager 1 i Voyager 2. Przesłały zdjęcia planety, badanie pola magnetycznego planety
  • 1992 rok- sonda Ulisses, badanie powierzchni Jowisza
  • od 1995 roku sonda Galileo, przeprowadzenie badań atmosfery i częściowo badanie księżyców.

Średnia gęstość- 1,33g/cm³, brak twardej powierzchni. Gazowa atmosfera składa się głównie z wodoru, helu metanu, amoniaku, niewielkiej ilości pary wodnej. Temperatura nad obszarem obłoków wynosi 170K. Zachodzi proces konwekcji. Nie jest do końca poznana budowa planety, badania wykazują jednak, że Jowisz zawiera duże ilości ciekłego wodoru. Środek planety wypełnia żelazowe- krzemianowe jądro w stanie stałym. Temperatura jądra wynosi od 13 000 do 30 000K. Jowisz ma silne pole magnetyczne. Wokół planety rozpościera się magnetosfera, wewnętrzna jej część jest uformowana w postaci pasa radiacyjnego. Mimośród orbity wynosi 0,048. Jowisz posiada dużą ilość satelitów, dokładna liczba nie jest znana. Występuje ich co najmniej 16. 4 z nich nazwane zostały "księżycami galileuszowymi" i są ciałami kulistymi. Są to: Io, Europa, Ganimedes, Kallisto. Można je obserwować z Ziemi. Najciekawszy jest księżyc Io ze względu na aktywny wulkanizm. Pokryty jest lawą, duża zawartość siarki. Europa ma skalne wnętrze otoczone wodnym lodem w postaci skorupy. Największy księżyc to Ganimedes. Oprócz tych księżyców występują też: Amalthea, Himalia, Elara, Pasiphae, Sinope, Lysithea, Carme, Ananke, Leda, Thebe, Metis, Adrastea.

SATURN- podobny do Jowisza ale mniejszy. Jest 6 planetą od Słońca, w mitologii greckiej symbolizowała boga rolnictwa Kronosa, w mitologii rzymskiej Saturna.

Saturn wyróżnia się pięknym pierścieniem. Promień równikowy- 60 268km, średnia gęstość- 0,7 g/cm³, średnica Saturna jest 9-krotnie większa od Ziemi. Saturn obiega Słońca po kołowej orbicie, nachylonej pod kątem 2,5º do płaszczyzny ekliptyki. Ruch obiegowy wokół Słońca wynosi 30 lat. Obrót wokół własnej osi zajmuje mu 10 godzin 40 minut. Szybki ruch obrotowy powoduje silne spłaszczenie. Brak stałej powierzchni, atmosfera przechodzi w stan ciekły, składa się głównie z wodoru, helu, metanu, amoniaku. Na powierzchni widać białe plamy, wieją wiatry. Pole magnetyczne porównywalne z polem magnetycznym ziemskim, występują też pasy radiacyjne podobnie jak na Jowiszu. Pierścienie Saturna są skupiskiem cząstek materii, które zgodnie z prawami Keplera obiegają planetę z różnymi prędkościami. Zazwyczaj pierścienie mają kształt elipsowaty, rozciągają się w odległości około 6600 - 170 000 km. od jego powierzchni. Badania radarowe wskazują, że pierścienie zbudowane są z lodu o temperaturze 70K. Pierścienie, licząc od środka mają oznaczenia literowe: D, C, B, A, F, G, E. Pomiędzy A i B występuje przerwa Cassiniego. Giovanni Cassini prowadził badania Saturna, odkrył właśnie tę przerwę. Istnieje jeszcze jedna przerwa zwana przerwą Enckiego. Każdy pierścień składa się z tysięcy małych pierścieni. Pochodzenie tych pierścieni nie jest do końca poznane. Jedna z teorii mówi, że ciała te są pozostałościami po okresie formowania się Saturna, druga teoria zakłada powstanie pierścieni poprzez kolizję gruzu skalnego, trzecia opcja przyjmuje, że powstały one wskutek rozpadu jednego lub kilku księżyców.

Saturn posiada kilkanaście księżyców, chociaż ich liczba nie została do końca ustalona, ciągle dokonuje się nowych odkryć. MIMAS, ENCELADUS, TETHYS, DIONE, RHEA, TITAN, HYPERION, IAPETUS, PHOEBE, JANUS, EPIMETHEUS, HELENE, TELESTO, CALYPSO, ATLAS, PROMETHEUS, PAN, PANDORA. Są one zbudowane prawdopodobnie z wodnego lodu z dodatkiem materiału skalnego. Największy jest Tytan, jego średnica wynosi 5150 km. wokół niego występuje atmosfera, zbudowana w 99% z molekularnego azotu. Istnieją przypuszczenia, że na Tytanie zachodzą podobne procesy, jakie zachodziły niegdyś na Ziemi. Misje kosmiczne do Saturna:

  • 1979 rok- Pioneer 1, sonda przeleciała 80 400 km od planety
  • 1980 rok- Voyager 1
  • 1981 rok- Voyager 2- przelot w odległości 162 300 km od planety
  • 1997 rok- sonda Cassini

URAN- nazwa pochodzi od imienia męża Gai, w mitologii greckiej ojca wszystkich bogów. został zauważony przypadkowo przez Williama Herschela w 1781 roku. Odkrywca nazwał planetę Georgium Sidus, czyli Gwiazda Jerzego na cześć króla Jerzego III. Najwięcej informacji na jego temat dostarczyła nam sonda Voyager 2. Obieg wokół Słońca trwa 84 lata po kołowej orbicie o mimośrodzie równym 0,046, położonej w środku ekliptyki. Okres obrotu wynosi 17 godzin 14 minut. Nachylenie osi obrotu do płaszczyzny orbity wynosi 188º. Ruch wirowy jest ruchem wstecznym. Na atmosferę składa się wodór w 83%, hel i metan. Średnia gęstość - 1,2g/cm³, co udowadnia, że Uran jest zbudowany z materii lekkiej. Podobnie jak inne planety olbrzymy nie ma stałej powierzchni. Posiada pole magnetyczne i wytwarza magnetosferę a natężenie Urana podobne jest do ziemskiego. Uran posiada kilkanaście księżyców: ARIEL, UMBRIEL, TITANIA, OBERON, MIRANDA, CORDELIA, OPHELIA, BIANCA, CRESSIDA, DESDEMONA, JULIET, PORTIA, ROSALIND, BELINDA, PUCK. Są one zbudowane z lodu i gruzu skalnego. Uran posiada także pierścienie. Planeta ma kolor zielonkawy, który świadczy o dużej ilości metanu w atmosferze. Specyficzny ruch obrotowy Urana powoduje, że przez wiele lat jeden z biegunów planety jest oświetlony przez Słońce, drugi natomiast w tym samym czasie pozostaje w ciemnościach. Sytuacja zmienia się po 42 dniach.

NEPTUN- nazwa pochodzi od imienia rzymskiego boga mórz i oceanów, jest ostatnią planetą z grupy olbrzymów. Pierwsze obserwacje tej planety miały miejsce za czasów Galileusza. Planetę odkrył w 1846 roku astronom z Berlina, Johann G. Galle na podstawie obliczeń Johana C. Adamsa. Ze względu na dużą odległość od Ziemi nie można zauważyć na nim żadnych szczegółów.

Średnica kątowa wynosi 2,4 , średnica- 50 000 km., średnia gęstość- 1,76 g/cm³(dużo substancji ciężkich), masa 17 razy większa od ziemskiej. Okres obiegu wokół Słońca wynosi 164 lata. Ruch obrotowy- 16,1 godziny, silne wiatry w górnych warstwach atmosfery. Oś obrotu nachylona jest pod kątem 60º, występują tu pory roku podobne do ziemskich, trwają jednak znacznie dłużej niż ziemskie bo po 40 lat. Średnia odległość od Słońca ponad 4 mld. km. Neptun to planeta o kolorze niebieskim, co jest spowodowane dużą ilością metanu w jego atmosferze. Na powierzchni występują ciemne plamy i jasne chmury. W atmosferze występują dwie warstwy chmur. Pierwsza zbudowana z lodu, druga z siarkowodoru w postaci ziaren i jest nieprzezroczysta. Atmosfera jest bardziej aktywna niż Urana. Neptun posiada wewnętrzne źródło ciepła. Temperatura wynosi od 44K do 60K. Pole magnetyczne jest słabe i wynosi ⅓ natężenia ziemskiego. Neptun posiada pierścienie i księżyce. TRITON, NEREID, NAIAD, THALASSA, DESPINA, GALATEA, LARISSA, PROTEUS. Największy jest Tryton o średnicy 2700 km, porusza się po orbicie kołowej, prawdopodobnie został on przechwycony przez pole magnetyczne Plutona. Jest on zbudowany z lodu i materiału skalnego a temperatura wynosi 37K. Na powierzchni występuje czapa lodowa, wulkany lodowe. Nereida- drugi ważny satelita, średnica 340 km, obiega planetę w czasie 360 dni 5 godzin.

PLUTON- jego nazwa pochodzi od imienia boga świata zmarłych i bogactwa (odpowiednik greckiego Hadesa). Przez dziesiątki lat był uważany za ostatnią, dziewiątą planetą Układu Słonecznego. Pod koniec lat 90 astronomowie stwierdzili, że może on być planetoidą w pasie planetoid poza orbitą Neptuna zwanym Pasem Kuipera.

Wyjątkowa planeta, gdyż można ją zaliczyć zarówno do planety grupy ziemskiej jak i do planety olbrzyma. Odkrycia tej planety dokonał Clyde Tombaugh. Część naukowców uważa odkrycie Plutona za przypadek. Pluton jest obiektem trudnym do zbadania. Masa wynosi 0,002 masy Ziemi. Porusza się po orbicie o mimośrodzie 0,249. w peryhelium - 29,65 j.a. a w aphelium - 49,35 j.a. Okres obiegu Plutona wynosi 24 lat. Średnica Plutona- 2302 km. We wnętrzu znajduje się jądro zbudowane ze skał. Atmosfera jest bardzo rzadka, składa się głównie z metanu, azotu lub dwutlenku węgla. Pluton posiada jednego satelitę - Charona. Został on odkryty w 1978 roku w USA. Obiega Plutona w ciągu 6,39 po orbicie o półosi wielkiej 19 600 km. Stosując prawo Keplera wyznaczono masę Plutona i Charona. Charon zbudowany głównie z lodu.

KOMETA - małe ciało niebieskie, obiega Słońce po wydłużonej orbicie. Obserwowana jest w postaci rozmytej plamki, która w miarę zbliżania się do Słońca jest jaśniejsza. Zbudowana jest z jądra, warkocza i komy. Koma jest to mgiełka, która otacza jądro i razem tworzą głowę komety. Warkocz pojawia się w momencie, kiedy kometa zbliża się do Słońca, warkocz jest ułożony w kierunku przeciwnym do Słońca. Jądro komety zbudowane jest z lodu- z wody, dwutlenku węgla, amoniaku, metanu zmieszanych z pyłem, średnica- do kilkudziesięciu kilometrów. Masa- około 1011kg. Orbita komet są elipsowate, mimośród około 1,0, nachylenie do ekliptyki różne. Komety dzielimy na okresowe i jednopojawieniowe. Okresowe- są obserwowane kilka razy, pojawiają się na niebie w mniej więcej równych odstępach czasu. Obecnie jest znanych 150 takich komet, np. kometa Enckiego (3,3 roku) czy Halleya (co 75 lat) Komety jednopojawieniowe- obserwowane tylko w czasie jednego ich przejścia przez wnętrze Układu Słonecznego. Komety pochodzą prawdopodobnie z okresu, w którym tworzył się Układ Słoneczny i pozostają na jego obrzeżach lub pochodzą z przestrzeni międzygwiazdowej.

METEORYTY- bryłka materii, część z meteoroidu, która spadła na Ziemię. Badania wykazują, że każdego dnia na powierzchnie Ziemi spada około 100 ton materii meteorytowej. W momencie wejścia w atmosferę ziemską i od skali prędkości meteoroid ulega wyparowaniu, rozpadaniu w większym lub mniejszym stopniu lub spada na Ziemię w całości. Ze względu na skład chemiczny dzielimy na: kamienne, żelazne, żelazowo-kamienne.

W momencie napotkania przez meteoroid Ziemi, w jej atmosferze zachodzi wówczas zjawisko zwane meteorem, zwane inaczej spadającymi gwiazdami.

Deszcz meteorytów- jest to upadek na Ziemię znacznej ilości meteorytów, stanowiących fragmenty jednego dużego ciała, które uległo rozpadowi w momencie zetknięcia się z atmosferą ziemską.

Duże meteoryty spadające na Ziemię powodują powstanie kraterów. Na Ziemi jest ich około 170, w Polsce takie miejsce o pochodzeniu prawdopodobnie meteorytowym występuje w miejscowości Morasek pod Poznaniem.