Układ Słoneczny tworzy Słońce a pozostała część to wszelkiego rodzaju ciała niebieskie, utrzymane dzięki sile grawitacji Słońca. Są to: planety, które okrążane są przez własne naturalne satelity - księżyce, międzyplanetarne obłoki gazu i pyłu oraz ogromna ilość planetoid, komet i meteorów. Masa Układu Słonecznego zajmowana jest aż w 99,86 % przez samo Słońce, a pozostały ułamek prawie w całości wypełnia Jowisz. Największa orbita planety posiada średnicę równą 80 jednostek astronomicznych (AU). Wszystkie inne planety posiadają średnice swych orbit mniejszą od tej wielkości. Uwzględniając orbity komet rozmiary Układu Słonecznego osiągają wielkość około 200 000 AU.
Ciało centralne, skupiające niemalże całą ( równą 99,87%) masę w Układzie Słonecznym to Słońce, które obiegają planety. Jest ich 9 a są nimi:
7 planet okrążana jest przez własne satelity naturalne. Pomiędzy orbitą Marsa i Jowisza ciągnie się szeroki pas złożony z planetoid, z których pewna ilość, porusza się po orbitach o silnym wydłużeniu, zbliżając się do powierzchni Słońca z większym skutkiem niż Ziemia. Odrębną grupą ciał w Układzie Słonecznym są meteoroidy oraz komety, które mogą być traktowane jak stały element Układu Słonecznego. Przestrzeń kosmiczna wypełnia obserwowalny pył pod postacią światła zodiakalnego; stwierdzono także występowanie strumieni gazów międzyplanetarnych, płynących bezpośrednio od powierzchni Słońca jako wiatr słoneczny o prędkości nawet do kilkuset km/s. Przestrzeń międzyplanetarną przenika pole magnetyczne, którego linie sił ulegają wynoszeniu z powierzchni Słońca wraz ze strumieniem materii.
Wielkość Układu Słonecznego, określona za pomocą średnicy orbity Plutona, wynosi około 12 mld km, ( czyli w przeliczeniu około 80 jednostek astronomicznych), ale znaczna ilość komet obiega Słońce na orbitach o półosiach wielkości nawet kilkudziesięciu tysięcy AU; waga całego Układu Słonecznego ma wartość 1,994 * 1030 kg (samo Słońce wazy 1,991 * 1030 kg, masa Jowisza wynosi 1,90 * 1027 kg).
Układ Słoneczny posiada swój udział w obrocie Galaktyki, obiega jądro w czasie około 200 mln lat, po orbicie zbliżonej do koła o promieniu około 10 kpc i wartością prędkości około 250 km/s. Układ Słoneczny mieści się ok. 15pc w kierunku północnym od płaszczyzny wyznaczonej przez równik Galaktyki. W odniesieniu do najbliżej leżących gwiazd cały Układ Słoneczny przemieszcza się z prędkością około 20 km/s w stronę gwiazdozbioru Herkulesa.
Powtarzając za współczesnymi teoriami, nasz Układ Słoneczny powstał w tym samym czasie, z jednolitej materii protosłonecznej. Najbardziej prawdopodobną jest teoria o Wielkim Wybuchu mieszczącej się niedaleko gwiazdy supernowej. Po tym zdarzeniu rozpoczął się proces grawitacyjnego zapadania się obłoku materii wraz z jednoczesnym wzbogaceniem się w gamę najcięższych pierwiastków. Wraz z kurczeniem się obłoku przybrał on kształt podobny do wirującego dysku, a w jego środku powstało Słońce, zaś okrążające je cząsteczki pyłowe, na skutek wzajemnych oddziaływań, posklejały się warstwowo ze sobą, formując coraz większe utwory; z nich część została pobrana jako zarodki planetarne. W wyniku wzajemnego oddziaływania grawitacyjnego małe zarodki poczęły łączyć się tworząc w okresie paruset milionów lat wszystkie współczesne planety. Mniejszych rozmiarów zarodki zachowały się pod postacią licznie istniejących planetoid, komet i meteoroidów.
Jak funkcjonuje Układ Słoneczny?
Jest to związane z przyciąganiem grawitacyjnym Słońca. W wyniku tego Układ Słoneczny funkcjonuje jako całość. Zaliczane w jego skład ciała obiegają Słońce z różną prędkości po własnych orbitach eliptycznych. Za wyłączeniem komet, ogół ciał niebieskich porusza się w tą samą stronę co kula ziemska ( zaś w przeciwnym kierunku do ruchu wskazówek zegara w punktu widzenia obserwatora znajdującego się nad biegunem północnym Ziemi).
Doby, lata i pory roku w Układzie Słonecznym
Doba, rok i pory roku na każdej planecie wywołane są jej ruchem i lokalizacją względem pozostałych ciał niebieskich. Doba na określonej planecie jest czasem, w jakim wykonuje ona obrót wokół własnej osi. Dobę gwiazdową mierzy się względem pozycji gwiazd; dobę słoneczną mierzy się zaś względem pozycji Słońca. Rokiem danej planety nazywamy okres, w jakim obiega ona Słońce. Z kolei zmiany pór roku zależą przede wszystkim od położenia osi planety w stosunku do określonego położenia Słońca w przebiegu rocznym.
Doby poszczególnych planet :
|
Planeta
|
Doba słoneczna
|
Doba gwiazdowa
|
|
Merkury
|
176 dni
|
58,65 dni
|
|
Wenus
|
117 dni
|
243.01 dni
|
|
Ziemia
|
24 godz.
|
23.93 godz.
|
|
Mars
|
24.63 godz.
|
24.62 godz
|
|
Jowisz
|
9.84 godz.
|
9.84 godz.
|
|
Saturn
|
10.23 godz
|
10.23 godz.
|
|
Uranu
|
17.9 godz.
|
17.9 godz.
|
|
Neptun
|
19.2 godz.
|
19.2 godz.
|
|
Pluton
|
6.39 dni
|
6.39 dni
|
Grawitacja
Grawitacja to siła wzajemnego oddziaływania na zasadzie przyciągania, która działa między ogółem ciał we Wszechświecie. Wielkość tej siły jest funkcją zależną od odległości i masy ciał ( wraz ze wzrostem masy wzrasta wartość przyciągania).
Przestrzeń międzyplanetarna
Przestrzenią międzyplanetarną nazywamy obszar między planetami w Układzie Słonecznym. Termin "międzyplanetarny" dotyczy każdej postaci materii lub energii, występującej w zasięgu orbity poszczególnych planet, jak również zjawiska mające miejsca w określonej przestrzeni Układu Słonecznego. Przykładem są międzyplanetarne odrobiny pyłu międzygwiezdnego kształtują olbrzymich rozmiarów chmurę, ciągnącą się daleko na zewnątrz od centrum Układu Słonecznego.
Planetoidy
Planetoidy (bądź asteroidy) to niewielkich rozmiarów ciała niebieskie, będące w nieustannym ruchu wokół Słońca, rozmiarami mniejsze od planet. Zaliczamy do nich przede wszystkim obiekty o wymiarach około 1000 km w średnicy, oraz najmniejszych rozmiarów odrobiny pyłów. Ze względu na skład wyróżniamy planetoidy kamienne, węglowe i metaliczne. Spotykane są one zwłaszcza w pasie między planetoidami, leżącym między orbitami planet Marsa i Jowisza.
Komety
Kometami nazywamy stosunkowo niewielkie ciała, składające się z cząsteczek pyłowych i lodowych. Są one w nieustannym ruchu wokół Słońca po wydłużonej, ekscentrycznej orbicie. Orbity prawie wszystkich komet mają swój szlak poza planetarnym obszarem Układu Słonecznego, w odległości nawet 100 000 AU (około 15 bilionów km). Jeżeli droga komety skręca w kierunku Słońca, jej jądro ulega częściowemu wyparowaniu, i powstaje jasna koma gazowo - pyłowa i jaśniejący na niebie jeden lub większa ilość warkoczy.
Materia meteorytowa
Materią meteorytową (meteoroidami) nazywamy ogromna ilość odłamków skalnych lub drobin pyłowych, poruszających się w przestrzeni międzyplanetarnej. Jeśli taki odłamek znajdzie się w atmosferze ziemskiej, ulega gwałtownemu rozżarzeniu, tworząc krótki, jaskrawy pas na nieboskłonie, zwany meteorem lub gwiazdą spadającą. Jeśli jakiś fragment meteoru przejdzie przez atmosferę ziemską (jak również atmosferę jakiejkolwiek innych planet lub księżyców) i osiągnie jej powierzchnię, nazywany jest wtedy meteorytem.
Masa
Masa to miarą oporu, jaki stawiany jest przez ciało, gdy dochodzi do zmiany jego ruchu. Inną definicja masy jest miara ilości materii, którą zawiera dane ciało. Uczniowie często mylą ją z ciężarem ciała, a jest to przecież siła, z którą dane ciało działa w polu grawitacyjnym.
Jednostka astronomiczna
Jednostka astronomiczna to średnia odległość od kuli ziemskiej od Słońca, wynosząca 149 597 870 km. Za jej pomocą wyraża się odległości w przestrzeni Układu Słonecznego. Na jeden rok świetlny składają się 63 240 jednostek astronomicznych.
