Narodzenie Układu Słonecznego związane jest z wybuchem wirującego obłoku gazowo - pyłowego przed ponad 4,6 mld lat temu. Pod wpływem ciągle działających sił grawitacji obłok ten ulegał narastającej w tempie o bardzo znacznej szybkości rotacji - stał się dyskiem, zaś jego centralna część została zajęta przez gazową kulę. W wyniku niewyobrażalnej temperatury, panującej w centrum obłoku doszło do zapłonu reakcji jądrowej i tak ukształtowane zostało nasze Słońce.
Równocześnie formowaniu ulegały pozostałe planety. Po zapłonie Słońca, oddziaływanie wiatru było tak silne, że zdołało zdmuchnąć pozostałości pyłów i gazów z powierzchni wewnętrznych planet w naszym Układzie Słonecznym, materiał ten osadzał się na powierzchniach planet krążących w dalszej odległości od Słońca tworząc równocześnie skład owych planet.
W naszym Układzie Słonecznym wyróżnić można: Słońce, wraz z 9 planetami, 61 satelitami tych planet, nieskończenie wielką liczbą planetoid oraz komet wraz z materią międzyplanetarną (meteorami).
Planety podzielone są na dwie grupy. Pierwsza grupę tworzą planety, zwane planetami: wewnętrznymi -w ich skład wchodzi Merkury, Wenus, Ziemia, Mars a druga grupa planet zwana jest planetami zewnętrznymi - tworzona jest przez Jowisza, Saturna, Urana, Neptuna, Plutona). W pasie między Marsem a Jowiszem mieści się pas planetoid (asteroid). Planety obiegają centralnie położone Słońce w tym samym kierunku (przeciwnie do ruchu wskazówek zegara licząc od bieguna północnego Słońca).
Słońce to jedyna gwiazda naszego Układu Słonecznego. Tworzy ja kula gorących gazów- wodoru na współ z helem. Wartość temperatury na jej powierzchni wynosi średnio do 1 mln stopni Celsjusza. Wielkość średnicy Słońca ma wartość w przybliżeniu 1,4 mln km. Zestawiając ją z Ziemią Słońce jest niebagatelnych rozmiarów olbrzymem: w nim może się zmieścić 1,3 mln takich planet, jaka jest Ziemia.
Słońce wykonuje jedynie jeden ruch wirowy wokoło własnej osi i tak jak pozostałe gwiazdy ulega stałym zmianom. W jego wnętrzu ciągle zachodzi reakcja zamiany wodoru w hel - podstawowa reakcja jądrowa.
Główny składnik Słońca to pierwiastek wodór. Słońce złożone jest z kilku sfer. Pierwsza to fotosfera. Fotosfera stanowi ogół warstw z wyjątkiem jądra i nie posiada większej długości jak sam promień. Stanowi ona w pewnym generalizowanym ujęciu powierzchnię Słońca. Kolejna warstwa to cienka chromosfera (widoczna jako czerwona otoczka w czasie całkowitego zaćmienia tarczy słonecznej), a powyżej niej znajduje się korona słoneczna, docierająca na wysokość milionów kilometrów w głąb przestrzeni kosmicznej. Korona słoneczna również zaznacza się w sytuacji zaćmienia tarczy słonecznej lub w przypadku przysłonięcia centralnej części tarczy. Wartość temperatury w koronie słonecznej wynosi do kilku milionów Kelwinów (czasami sięga wartości 3 mln K). Wewnątrz Słońca mieści się centralnie położone jądro. To właśnie ono ma zdolność emisji światła i ciepła, ogrzewającego powierzchnię Ziemi. Choć jego promień równy jest jedynie jednej czwartej promienia Słońca, to tam właśnie skumulowana jest czwarta część jego masy. Wytworzone światło słoneczne osiąga powierzchnię Słońca dopiero po upłynięciu nie bagatela aż 2 mln lat.
Prawdopodobnie aktywność Słońca oddziałuje na wartość temperatury na powierzchni Ziemi np. w okresie 1645-1715 na powierzchni Słońcu nie zanotowano występowanie ani jednej plamy słonecznej i w tym czasie właśnie na Ziemi wystąpiła "mała epoka lodowcowa", kiedy wartość temperatury na kontynencie europejskim była nienaturalnie niska. Zaś u zarania XX wieku aktywność słoneczna odznacza się znacznie, co wiąże się ze wzrostem średniej temperatury na Ziemi. W historii notowane są również podobne zbieżności, ale dokładnie nie zbadano sposobu wpływu aktywności słonecznej na warunki klimatyczne. Składa się z gazów, które przyjmują kształt kulisty. W jej skład wchodzi przede wszystkim wodór (72,7% masy) i hel (26,2% masy); w mniejszym stężeniu występują również tlen (0,7% masy), węgiel (0,3% masy) i azot (0,1% masy) jak również magnez, krzem, siarka, żelazo, wapń, nikiel, sód, glin i inne pierwiastki chemiczne oraz niewielkie ilości niektórych cząsteczek o prostym składzie chemicznym, np. CN, OH, CH, NH.
Merkury jest najbliższą dla Słońca oraz najszybciej poruszającą się planeta w naszym Układzie Słonecznym planetą. Jej jedno okrążenie wokoło Słońca po eliptycznej orbicie trwa jedynie 88 dni, w czasie gdy Ziemia obiega Słońce w czasie 365 dni. Na powierzchni Merkurego nie ma żadnych zjawisk tektonicznych, brak jest również powłoki atmosferycznej. Merkury to jedna z najgorętszych i równocześnie najzimniejszych planet w naszym Układzie Słonecznym. Wartość temperatury po dziennej stronie Merkurego, od strony działania palących promieni Słońca, oscyluje wokół 380 stopni Celsjusza. Jednocześnie po ciemnej stronie notowana wartość temperatury wynosi aż - 173 stopni Celsjusza. Żadna planeta nie odznacza się tak drastycznymi wahaniami wartości temperatur.
Podobnie jak powierzchnia Księżyca na Merkurym spotykane są licznie i gromadnie głębokie kratery Prawdopodobnie jest to wynikiem pradawnej działalności wulkanicznej lub opadnięciem pyłu po wybuchu krateru planetarnego. Jeden z największych kraterów Merkurego to Caloris. Posiada on wielkość średnicy do 1300 km. Uderzenie, w wyniku którego się narodził było z taką siłą, że spowodowało to powstanie po przeciwnej stronie planety niewielkiego wzniesienia!
Już starożytni badacze wiedzieli o znacznej gęstości Merkurego - budująca go materia występuje w postaci bardzo ściśle upakowanej. Merkury nie jest okrążany przez żadnego satelitę. Na powierzchni brak jest wody w stanie ciekłym - rzek i oceanów.
Wenus to druga planet w naszym Układzie Słonecznym. To planeta niewyobrażalnie gorąca i tak samo pochmurna. Na Wenus brak zasobów wody oraz tlenu i z tego powodu brak tam jakichkolwiek warunków dogodnych do przeżycia dla człowieka. Wartość temperatury na powierzchni planety oscyluje wokół 500 stopni Celsjusza. Planetę otulają liczne warstwy chmur. Wenus budują skały, a także lawa wydostająca się ze stożków wulkanicznych. Na obieg wokół Słońca Wenus potrzebuje 225 dni liczonych na Ziemi. Tym sposobem dzień na tej planecie jest dłuższym od roku.
Wenus odbywa ruch wirowy, ale w kierunku "do tyłu" - Wenus wiruje w przeciwnie do ruchu obiegowego wokół Słońca. Taki obrót nazywany jest obrotem wstecznym. Planetę nazywano kiedyś "siostrą Ziemi" a to ze względu na podobne rozmiary do rozmiarów ziemskich. Dziś wiemy jednak ze są to kompletnie równe planety.
Sonda "Pioneer-Venus" od 1978r. pełni rolę sztucznego satelity Wenus. Odkryte przez niego kratery wulkaniczne świadczą o czynnym wulkanizmie powierzchni planety
Ziemia to trzecia planeta w naszym Układzie Słonecznym. Tak samo jak kształt Marsa i Wenus, to masywna kula. Obiega Słońce po orbicie w ciągu 365 dni a obraca się wokół własnej osi przez jedynie 24 godziny. Wartość średnicy ziemskiej wynosi około 12 800 km. Jest jedyna planetą, na której powstało i rozwija się życie organizmów żywych, a jest to uwarunkowane obecnością znacznych zasobów ciekłej wody. Otoczona jest atmosferą, składającą się z około 70% z azotu oraz 21% tlenu, pozostałymi gazami są: argon, ksenon, krypton, hel i para wodna oraz CO2.
Z kosmosu obraz Ziemi przypomina błękitną kulę z białymi smugami. Niebieski kolor to wody oceanu a białe smugi to chmury. Oś Ziemi nie jest usytuowana idealnie w pionie - jest nachylona w stosunku do powierzchni orbity. Generuje to zmiany oświetlenia powierzchni ziemi a w dalszych konsekwencjach również po części wpływa na występowanie na pór roku. Atmosferę ziemską budują głównie dwa gazy: azot i tlen. To umożliwia życie na Ziemi. Atmosferę ziemską o miąższości 100 km budują takie związki chemiczne jak:
- azot,
- tlen,
- argon,
- dwutlenek węgla,
- para wodna.
Najważniejsza warstwa to warstwa ozonowa, funkcjonując jako tarcza osłaniająca nas przed szkodliwym promieniowaniem słonecznym. Na powierzchni Ziemi znajdują się wody w stanie ciekłym. W czasie jej powstawania jednak było całkowicie inaczej. Około 4 mld lat temu Ziemia posiadała bardzo gorąca powierzchnię. Wulkany emitowały gazy. Tak powstały chmury dające zbawienne deszcze. Pajace deszcze ukształtowały oceany. Wraz z wodą powstało życie na Ziemi.
Księżyc to naturalny satelita Ziemi. Prawdopodobnie "oderwał" się od Ziemi, lub powstał gdzieś indziej w przestrzeni kosmicznej a ziemskie pole grawitacyjne przechwyciło go w swą orbitę. Te jego pozycję utrzymuje siła grawitacji. Długość średnicy Księżyca jest około 4 razy mniejsza od średnicy Ziemi, księżyc oddalony jest od Ziemi o 380 000 km. Obieg Ziemi zajmuje mu rok, widoczna jest wtedy jedna i ta sama strona powierzchni Księżyca. Tak samo jak Ziemia Księżyc obiega Słońce. Księżyc posiada dziennie jeden wschód i zachód, co generowane jest obrotem Ziemi wokoło własnej osi. Pełny obieg Ziemi przez Księżyc zajmuje mu 4 tygodnie. Księżyc nie posada około powierzchniowej atmosfery - stad złudzenie nieba powyżej Księżyca jako barwy czarnej. W dzień temperatura na Księżycu jest bardzo wysoka, w nocy zaś bardzo niska. Powierzchnia Księżyca upstrzona jest jasnymi i ciemnymi plamami. Jasnymi są kratery ukształtowane przez lądujące na jego powierzchnia meteoryty. Ich rozmiary sięgają średnicy nawet średnicę 160 km bądź 250 km. Ciemnymi obszarami są pustynie i płaskie równiny noszące nazwę " mórz". Tworzy je lawa wydobywająca się z wulkanów i rozlewająca się po Księżycu. Księżyc nie posiada wody w stanie płynnym, ale paradoksalnie są tam "morza". Przykładem jest Morze Spokoju. Tu w 1969 r, podczas amerykańskiej wyprawy Apollo II, odcisnęła się pierwsza ludzka stopa.
Mars stanowi czwartą oraz jednocześnie podobną do Ziemi planetę w naszym Układzie Słonecznym. Obiega Słońce bardzo wolno, bo przez 2 lata liczone w czasie ziemskim. Wielkość średnicy Marsa wynosi w przybliżeniu 6 800 kilometrów.
Orbita Marsa posiada większe rozmiary niż orbita ziemska, to generuje tak długi okres, bo aż 687 ziemskich dni, aby mogła okrążyć Słońce. Dodatkowo Słońce nie leży dokładnie pośrodku orbity, Mars w czasie swego ruchu w określonym czasie oddala się, raz przybliża do Słońca. Ruch obrotowy Marsa wokół własnej osi wynosi 24 godziny oraz 37 minut. Dlatego czas trwania dnia na Marsie niewiele różni się od dnia na Ziemi.
Tak jak Ziemia, Mars buduje skalna skorupa, ale o średnicy o połowę mniejszej od średnicy Ziemi. Mars krąży dalej niż nasz glob ziemski od powierzchni Słońca, stąd mniejsza ilość energii dociera do jego powierzchni. Dlatego na Marsie występują bardzo niskie temperatury. Latem temperatura wynosi około 0 stopni Celsjusza, ale normalnie panują tam warunki minusowej temperatury.
Pierwszą sondą na Marsa była Mariner 4 (1965 rok), następnie byli to: Viking 1, Viking 2 (1976 rok) i po około dwudziestu latach przerwy Mars nawiedziła następna ziemska sonda - Pathfinder Najwyższą górą na Marsie jak również najwyższą w całym Układzie Słonecznym jest Olympus Mons - będąca stożkiem wygasłego wulkanu, jest wysoka na 24 km oraz posiada około 550 kilometrową średnicę w podstawie! Mars posiada również głęboki na 6 km krater uderzeniowy - będący wieczną pamiątką po zderzeniu z meteorem. Hellas Planitia, bo tak się nazywa, posiada 2000 km średnicę! Cechą charakterystyczną Marsa, wyróżniającą go spośród innych planet naszego Układu Słonecznego jest posiadanie najwyższych łańcuchów górskich i równocześnie najgłębszych kanionów.
Księżyce Marsa
Dwoma i jedynymi satelitami Marsa są Phobos i Deimos. Ich nazwy związane są z mitologią - oznaczają dwóch synów boga wojny Aresa.
Pas planetoid
Pas planetoid mieści się pomiędzy planetami Marsem a Jowiszem. Są one odłamkami skalnymi o równych kształtach i wielkościach. Prawdopodobnie utworzyłyby planetę, gdyby nie przeszkadzało temu ogromne oddziaływanie grawitacyjne pobliskiego Jowisza.
Komety
Budowa komety to przede wszystkim lód i bryły skalne, pochodzące być może z materii budującej pas planetoid bądź z obłoku Oorta wokół Układu Słonecznego. Komety przemieszczają się po torze orbitalnym, poddanym oddziaływaniu sił grawitacji.
Jowisz to największa planeta w naszym Układzie Słonecznym. Długość roku wynosi na nim aż 12 lat ziemskich, zaś doba - odmiennie od ziemskiej i zaledwie 10 godzin. Jowisz nie jest zbudowany ze skał stałych a wiec nie posiada powierzchni stałej. Stanowi samą w sobie kulę gazów - w przeważającej części z wodoru oraz helu. Wielką "Czerwoną Plamę" widoczną na powierzchni Jowisza zidentyfikowano w laboratorium astronomicznym jako olbrzymi sztorm, rozrastający się na poziomie atmosferze już od przeszło setek lat.
Wyprawa z Marsa na Jowisza nie jest bezpieczna a to za sprawa przeprawy przez pas planetoid, szeroki na kilka milionów kilometrów, budowany przez tysiące asteroidów. Jowisz, zbudowany jest z wodoru i helu. Prawdopodobnie mógł się przekształcić nie w planetę a w gwiazdę, od czasu swego ukształtowania bowiem jeszcze nie ostygł. Jest zdolny do wypromieniowania 2 razy większej ilości ciepła niż dociera do niego od Słońca. Pierwsza sonda nawiedzająca Jowisz to Pioneer 10 ( 1973 rok). Późnej planeta była badana przez: Pioniera 11, Voyagera 1, Voyagera 2, Ulyssesa i ostatecznie w grudniu 1995 roku - sondę Galileo.
Księżyce Jowisza
Jowisz okrążany jest przez 16 księżyców. Cztery odkryto już przed 400 lat temu przez Galileusza. Tak odkryto pierwsze Kosmosy przy pomocy teleskopu. Od nazwiska odkrywcy posiadamy nazwę księżyców galileuszowych. Są nimi: Io, Europa, Ganimedes i Callisto. Calisto i Ganimedes zbudowane są z lodu a powierzchnia Io upstrzona jest stożkami czynnych wulkanów.
Saturn to druga pod względem wielkości planeta w naszym Układzie Słonecznym. Wielkość średnicy planety wynosi około 120 000 km. Niepowtarzalną cechą Saturna jest występowanie w płaszczyźnie jego orbity licznych gazowych pierścieni. Prawdopodobnie budują je bryły lodu, a posiadają rozmiary szerokości od kilku centymetrów do nawet kilkudziesięciu metrów. Saturn, na podobieństwo Jowisza, okrążany jest przez wiele naturalnych satelitów - księżyców. Saturn to ostatnia planeta, widoczna gołym okiem. Na podobieństwo Jowisza również ma kształt i formę gazowego giganta. Wartość temperatury w atmosferze planety do około - 180 stopni Celsjusza.
Pełny obieg Saturna wokół Słońca zajmuje mu 29 lat. Wartość temperatura powierzchniowej wynosi do 270 stopni Celsjusza poniżej zera - nigdzie na Ziemi nie jest tak zimno jak tutaj właśnie. Ruch wirowy trwa jedynie 20,7 godziny. To generuje powstawanie ogromnych kul gazowych w jego centralnej części. Pierwszą sondą badającą Saturn był Pioneer 11 ( w 1979 roku). Kolejne zaś to: Voyager 1 i Voyager 2, jednak w niedalekiej przyszłości na Saturna wybiera się kolejny wytwór ziemskiej cywilizacji - sonda Cassini. To jedno z największych projektów NASA w ostatnich latach, rokujące wielkie nadzieje i nowe odkrycia dla nauki.
Księżyce Saturna - Tytan i Pan
Saturn okrążany jest przez wiele księżyców. Ich liczba nie jest jeszcze ostatecznie zamknięta. Posiada 8 księżyców głównych. Tytan, będący największym z gamy księżyców planety, jako jedyny posiada atmosferę podobną do ziemskiej. Wartość temperatury powierzchniowej wynosi - 270 stopni Celsjusza. Zaś Pan to najmniejszy ze znanych współcześnie księżyców powyższej planety. Jego siła grawitacji pomaga utrzymać mu swój kształt. Księżyc pełniący tak pożyteczną rolę zwany jest księżycem pasterskim. Nazwa wzięła się z mitologii i określa greckiego boga, który zwykł opiekować się trzodami - Pana.
Uran to siódma z kolei planeta w naszym Układzie Słonecznym. Długość roku na powierzchni Uranu wynosi 84 lata ziemskie. Przypuszczalnie pod powierzchnią planety mogą znajdować się zbiorniki wypełnione wodą. Ale jest to na razie jedynie przypuszczenie, niepotwierdzone jakimikolwiek badaniami laboratoryjnymi. Na Uranie brak światła. Słońce widać tu jednie w postaci niewielkich rozmiarów świecącego krążka, a wartość temperatury w atmosferze oscyluje wokół 270 stopni Celsjusza poniżej zera. Oś Uranu posiada nachylenie do płaszczyzny orbity o kąt niemal 98 stopni, stad też tłumaczony jest wygląd planety, przypominającej toczącą się wokół Słońca piłkę i w określonych odstępach czasu planeta zwraca się do Słońca jednym ze swoich biegunów. Ruch obrotowy Uranu trwa 10 godzin 50 minut. Ruch obrotowy planety trwa zaś 84 ziemskich lat. Górne powłoki atmosferyczne Urana budują wodór wraz z helem. Warstwy niższe budują metanowe chmury. Metan absorbuje promieniowanie czerwone i stąd zielono - niebieska barwa planety, obserwowana z teleskopów ziemskich. Wiatry kształtują słabo widoczne pasma chmur w warstwie atmosfery.
Księżyce Urana
Planeta posiada ich 15. Największymi z nich są: Titania i Oberon, noszące imiona postaci dzieła Szekspira. Oberon nie jest większy od Księżyca, jest zimnym globem o nierównej, pofalowanej powierzchni. Najmniejsze rozmiary ze wszystkich posiada Miranda. Jej pokryta lodem powierzchnia poprzecinana jest szczelinami, urwiskami i równinami. Sonda kosmiczna "Voyager" sfotografowała wąwóz 10 razy głębszy aniżeli ziemski Wielki Kanion Kolorado.
Neptun stanowi ósmą po pozostałych planetach składową w Układzie Słonecznym. Na obieg wokół Słońca planeta potrzebuje około 164 lat ziemskich - to bardzo długi okres. Planeta okrążana jest przez 8 odkrytych księżyców, a wokół planety można zaobserwować układ cienkich pierścieni. Ewenementem w skali wszechświata jest kolor planety - błękitny, przypominający barwę oceanu. Tam też występują najsilniejsze wiatry w kosmosie, osiągające prędkości nawet do 2 000 km/h oraz notuje się tam najniższe wartości temperatur, niegdzie na jakiejkolwiek planecie naszego Układu Słonecznego nie są one spotykane.
Najpotężniejszy huragan na powierzchni planety to GDS (Great Dark Spot), zwany Wielką Ciemną Plamą, dochodzącym do około 12 000 km wysokości na 7 000 km i 1 130 km/h prędkości. Jest to rezultatem aktywnej atmosfery na planecie, ulegającej gwałtownym zmianom spowodowanym prawdopodobnie znacznymi wahaniami temperatur w poszczególnych warstwach. Neptuna otoczony jest 5 niewielkimi pierścieniami, które o nieznanej jeszcze budowie i genezie powstania. Znajdują się od 42 000 km do około 63 000 km od centrum neptuna. Pierścienie są swoiście "skręcone", zwane są: Adams, Leverrier i Galle. Neptun posiada zdolność odbicia ponad 84% światła i dlatego jest niewidoczny gołym okiem. Atmosferę budują szczególnie wodór i hel. Do dziś poznano 8 księżyców, a dwa z nich widać z powierzchni Ziemi. Największym i najjaśniejszym jest Triton (1846 rok). Triton posiada średnicę 2705 km a wiec rozmiarami jest mniejszy od naszego Księżyca. Wiruje w odwrotnym kierunku co Neptun, a więc tak jak wszystkie inne księżyce naszego Układu Słonecznego.
Pluton to ostatnia planeta naszego Układu Słonecznego, odnaleziona dopiero w 1930 roku. Ma średnicę o długości 4000 km. Z powierzchni Plutona prawdopodobnie Słońce wygląda jak jasna gwiazda położona w otchłani kosmicznej, która dostarcza planecie tyle światła ile Księżyc naszej Ziemi. Pluton obiega Słońce w czasie 248 lat ziemskich. Powstanie Plutona nie jest dokładnie wyjaśnione. Być może planetę buduje metan, lód i skały a powierzchnia pokryta jest zestalonym metanem lub azotem, zaś rzadka atmosfera składa się z metanu lub azotu w postaci gazowej.
Od 1992 r. zauważono już znaczną ilość niewielkich rozmiarowi ciał poza Plutonem, co może świadczyć, że Pluton to nie marginalna planeta w naszym Układzie Słonecznym.
