Solsystemets planeter, egenskaper, ursprung, evolution

4257
David Holt
Solsystemets planeter, egenskaper, ursprung, evolution

De Solsystem är en uppsättning planeter och astronomiska föremål kopplade till gravitationsattraktionen som produceras av den enskilda centrala stjärnan: solen. damm.

Solsystemet är 4,568 miljarder år gammalt och ligger i Vintergatan. Om du börjar räkna från banan till Pluto beräknas det att den mäter 5913520 000 km, motsvarande 39,5 AU.

Figur 1. Medlemmarna i solsystemet. Källa: Wikimedia Commons.

Det närmaste kända planetsystemet är Alpha Centauri, som ligger cirka 4,37 ljusår (41,3 miljarder kilometer) från vår sol. I sin tur skulle den närmaste stjärnan vara Proxima Centauri (förmodligen Alpha Centauri-systemet), som ligger cirka 4,22 ljusår.

Artikelindex

  • 1 sön
  • 2 Vilka planeter utgör solsystemet?
    • 2.1 Inre planeter
    • 2.2 Yttre planeter
    • 2.3 Är Pluto en planet i solsystemet?
  • 3 Planets huvudsakliga egenskaper
    • 3.1 - Kvicksilver
    • 3.2 - Venus
    • 3.3 - Jorden
    • 3.4 - Mars
    • 3.5 - Jupiter
    • 3.6 - Saturnus
    • 3.7 - Uranus
    • 3.8 - Neptunus
  • 4 Andra astronomiska föremål
    • 4.1 Dvärgplaneter
    • 4.2 Månar
    • 4.3 Drakar
    • 4.4 Asteroider, centaurer och meteoroider
  • 5 Sammanfattning av solsystemets huvudegenskaper
  • 6 Ursprung och evolution
  • 7 Referenser

Sol

Solen är det största och mest massiva föremålet i hela solsystemet, med inte mindre än 2 x 10 30 kg och en diameter på 1,4 x 10 6 km. En miljon jordar passar bekvämt inuti.

Analys av solljus visar att denna enorma sfär huvudsakligen består av väte och helium, plus 2% av andra tyngre element..

Inuti den finns en fusionsreaktor, som ständigt omvandlar väte till helium och producerar ljuset och värmen som det strålar ut..

Solen och de andra medlemmarna i solsystemet uppstod antagligen samtidigt genom kondensering av en ursprunglig nebulosa av materia för minst 4,6 miljarder år sedan. Frågan i denna nebulosa kunde mycket väl ha kommit från explosionen av en eller flera supernovor.

Även om solen inte är den största eller ljusaste stjärnan är den den viktigaste stjärnan för planeten och solsystemet. Det är en medelstor stjärna, ganska stabil och fortfarande ung, belägen i en av spiralarmarna på Vintergatan. Ganska vanligt sett totalt sett, men tur för livet på jorden. 

Figur 2. Solens struktur.Kelvinsong [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Med sin kraftfulla gravitationskraft möjliggör solen den överraskande variationen av scenarier i var och en av solsystemets planeter, eftersom den är källan till dess energi genom vilken den upprätthåller sammanhållningen mellan sina medlemmar..

Vilka planeter utgör solsystemet?

Illustration av solsystemet; visar solen, inre planeter, asteroidbälte, yttre planeter, Pluto och en komet. Denna bild är inte skalbar.

Det finns åtta planeter i solsystemet, klassificerade i inre planeter och yttre planeter: Merkurius, Venus, Jorden, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus och Neptunus.. 

Inre planeter

De inre planeterna är kvicksilver, Venus, jorden och Mars. De är små, steniga planeter, medan yttre planeter som Jupiter är gasjättar. Denna skillnad i densitet har sitt ursprung i hur materien i den ursprungliga nebulosan kondenserades. Ju längre bort från solen, sjunker temperaturen och därför kan ämnet bilda olika föreningar.

I närheten av solen, där temperaturen var högre, kunde bara tunga element och föreningar som metaller och silikater långsamt kondensera och bilda fasta partiklar. Således uppstod de täta planeterna: kvicksilver, Venus, jorden och Mars.

Yttre planeter

De yttre planeterna är Jupiter, Saturnus, Uranus och Neptunus. De bildades i mer avlägsna regioner, där materien snabbt kondenserades till is. Den snabba tillväxten av dessa isackumuleringar resulterade i objekt av enorm storlek. Inuti dessa gigantiska planeter är dock inte frysta, de utstrålar faktiskt fortfarande en stor mängd värme ut i rymden..

Gränsen mellan de inre och yttre planeterna är Asteroid Belt, resterna av en planet som inte bildades på grund av Jupiters enorma gravitation, som spridda dem.

Är Pluto en planet i solsystemet?

Under lång tid ansågs Pluto vara en planet fram till 2006, då astronomer betecknade den som en dvärgplanet eftersom den saknar orbitaldominans, en av de egenskaper som en himmelsk kropp måste behöva betraktas som en planet.. 

Detta innebär att andra kroppar av samma storlek och med liknande tyngdkraft inte bör finnas i dess omgivning. Detta är inte fallet med Pluto, vars storlek liknar månen Charon och mycket nära varandra..

De viktigaste egenskaperna hos planeterna

Planeterna kretsar kring solen efter elliptiska banor, enligt Keplers lagar. Dessa banor är alla ungefär i samma plan, vilket är ekliptikplanet, på vilket jordens rörelse runt solen passerar..

Figur 3. Bana om solsystemets planeter

I själva verket finns nästan alla objekt i solsystemet i detta plan, med små skillnader, förutom Pluto, vars banplan är lutande 17 ° i förhållande till ekliptiken..

- Kvicksilver

Figur 5. Kvicksilver. Källa: NASA.

Det är en liten planet, knappt större än en tredjedel av jorden och närmast solen. På dess yta finns klippformationer som liknar de på månen, vilket framgår av bilderna. Typiska är flikade branter vilket enligt astronomer är en indikation på att kvicksilver krymper.

Det har också andra egenskaper gemensamt med vår satellit, till exempel den kemiska sammansättningen, närvaron av is vid polerna och ett stort antal slagkratrar..

Figur 4. Caloris Plain, en av de största slagytorna i solsystemet. Vid antipoderna finns det ett bergskedja som troligen bildades av chockvågor från stöten. Källa: NASA via solarsystem.nasa.

Kvicksilver är ibland synligt från jorden, mycket lågt över horisonten, precis vid solnedgången eller mycket tidigt, innan soluppgången..

Denna lilla planet har kopplat sin rotations- och translationella rörelse runt solen tack vare de så kallade tidvattenkrafterna. Dessa krafter tenderar att minska rotationshastigheten på planeten runt dess axel tills de är lika med översättningshastigheten.

Sådana kopplingar är inte ovanliga mellan föremål i solsystemet. Till exempel har månen en liknande rörelse och visar alltid samma ansikte mot jorden, som Pluto och dess satellit Charon..

Tidvattenkoppling är ansvarig för Merkurius extrema temperaturer, tillsammans med planetens tunna atmosfär. 

Kvicksilvers ansikte som utsätts för solen har brännande temperaturer, men det är inte den hetaste planeten i solsystemet, även om den är närmast solkungen. Den skillnaden är för Venus, vars yta är täckt med en tät filt av moln som behåller värmen inuti..

Tabell 1. Kvicksilver: egenskaper och rörelse

- Venus

Figur 6. Venus. Källa: Wikimedia Commons.

I storlek, massa och kemisk sammansättning liknar Venus väldigt mycket jorden, men dess täta atmosfär förhindrar att värme släpper ut. Detta är den berömda växthuseffekten, som är ansvarig för att Venus yttemperatur når 400 ºC, nära blyets smältpunkt..

Den venusiska atmosfären består huvudsakligen av koldioxid och spår av andra gaser som syre. Atmosfärstrycket är cirka 100 gånger högre än marktrycket och fördelningen av de snabba vindarna är extremt komplex..

En annan detalj i Venus anmärkningsvärda atmosfär är dess rotation runt planeten, som tar ungefär fyra jorddagar. Observera att rotationen på själva planeten är extremt långsam: en venusisk dag varar 243 jorddagar.

Deuterium är rikligt på Venus, en isotop av väte som beror på bristen på ett skyddande ozonskikt mot ultravioletta strålar från solen. Det finns inga bevis för vatten för närvarande, men så mycket deuterium indikerar att Venus skulle kunna ha det i över.

När det gäller ytan som sådan visar radarkartor landformer som berg, slätter och kratrar, där basalt är rikligt..

Vulkanism är karakteristisk på Venus, liksom långsam retrograd rotation. Endast Venus och Uranus roterar i motsatt riktning till de andra planeterna. 

Hypotesen är att det beror på en tidigare kollision med ett annat himmelskt objekt, men en annan möjlighet är att de atmosfäriska tidvatten som orsakas av solen långsamt ändrar rotationen. Möjligen har båda orsakerna bidragit lika till den rörelse som planeten nu har.

Tabell 2. Venus: egenskaper och rörelse

- Jorden

Figur 7. Jorden sett från rymden.

Den tredje planeten i närheten av solen är den enda som rymmer liv, åtminstone så vitt vi vet.

Jorden är på ett idealiskt avstånd för att livet ska sprida sig och har också ett skyddande ozonskikt, rikligt med flytande vatten (upp till 75% av ytan täcks av detta element) och ett eget intensivt magnetfält. Dess rotation är också den snabbaste av de fyra steniga planeterna..

Jordens atmosfär består av kväve och syre med spår av andra gaser. Det är stratifierat, men dess gränser definieras inte: det tunnas gradvis tills det försvinner.

En annan viktig egenskap hos jorden är att den har platttektonik, därför genomgår dess yta kontinuerliga förändringar (naturligtvis i geologiska tider). Därför har bevisen på kratrar som finns i de andra planeterna i solsystemet redan raderats..

Detta ger jorden en mängd olika miljöinställningar: berg, slätter och öknar, tillsammans med överflödet av vatten, både i de stora haven och i sötvatten på ytan och under jorden..

Tillsammans med månen, dess naturliga satellit, bildar den en anmärkningsvärd duo. Storleken på vår satellit är relativt stor jämfört med jordens och har ett betydande inflytande på den..

Till att börja med är månen ansvarig för tidvattnet, som utövar ett kraftfullt inflytande på livet på jorden. Månen är i synkron rotation med vår planet: dess perioder av rotation och översättning runt jorden är desamma, det är därför det alltid visar oss samma ansikte.

Tabell 3. Jorden: egenskaper och rörelse

- Mars

Figur 8. Den röda planeten. Källa: Wikimedia Commons.

Mars är något mindre än jorden och Venus, men större än kvicksilver. Dess ytdensitet är också något lägre. Mycket lik jorden, de nyfikna trodde alltid att de såg tecken på intelligent liv i den rödaktiga stjärnan.

Till exempel, sedan mitten av 1800-talet hävdade många observatörer att de hade sett "kanaler", raka linjer som korsade Mars-ytan och tillskrivs närvaron av intelligent liv. Kartor över dessa påstådda kanaler skapades till och med. 

Bilderna från Mariner-sonden visade dock i mitten av sextiotalet av 1900-talet, att Mars-ytan är öken och att kanalerna inte fanns.. 

Den rödaktiga färgen på Mars beror på överflödet av järnoxider på ytan. När det gäller dess atmosfär är den tunn och består av 95% koldioxid med spår av andra element som argon. Det finns ingen vattenånga eller syre. Det senare finns bildande föreningar i bergarter.

Till skillnad från jorden har Mars inte sitt eget magnetfält, så partiklar från solvinden faller direkt på ytan lite skyddad av den tunna atmosfären.. 

När det gäller orografi är den varierad och det finns indikationer på att planeten en gång hade flytande vatten. En av de mest anmärkningsvärda funktionerna är Mount Olympus, den största kända vulkanen i solsystemet hittills..

Mount Olympus överträffar långt de största vulkanerna på jorden: det är tre gånger höjden på Mount Everest och 100 gånger volymen av Mauna Loa, den största vulkanen på jorden. Utan tektonisk aktivitet och med låg tyngdkraft kan lavan ackumuleras för att ge upphov till en sådan kolossal struktur.

Tabell 4. Mars: egenskaper och rörelse

- Jupiter

Figur 9. Jupiter och de galiliska månarna.

Det är utan tvekan kung på planeterna på grund av dess stora storlek: dess diameter är 11 gånger större än jordens och dess förhållanden är mycket mer extrema..

Den har en rik atmosfär som fårs av snabba vindar. Jupiters välkända Great Red Spot är en långvarig storm med vindar upp till 600 km / h.

Jupiter är gasformig, därför finns det ingen fast mark under atmosfären. Vad som händer är att atmosfären blir tätare när djupet ökar, tills det når en punkt där gasen flytande. Därför är den ganska platt vid polerna på grund av rotationen.

Även om det mesta av saken som utgör Jupiter är väte och helium - som solen - har den en kärna av tunga element vid hög temperatur. I själva verket är gasjätten en källa till infraröd strålning, varför astronomer vet att insidan är mycket varmare än utsidan.. 

Jupiter har också sitt eget magnetfält, 14 gånger starkare än jordens. En anmärkningsvärd egenskap hos den planeten är det stora antalet naturliga satelliter som den har.

På grund av sin enorma storlek är det naturligt att dess gravitation kunde ha fångat många steniga kroppar som råkar passera genom dess omgivning. Men det har också stora månar, varav de mest anmärkningsvärda är de fyra galileiska månarna: Io, Europa, Callisto och Ganymedes, den senare är den största av månarna i solsystemet..

Dessa stora månar har förmodligen sitt ursprung samtidigt som Jupiter. I sin egen rätt är de fascinerande världar, eftersom det bland annat finns vatten, vulkanism, extremt väder och magnetism..

Tabell 5. Jupiter: egenskaper och rörelse

- Saturnus

Bild 10. Bild av Saturnus

Utan tvekan, det som mest uppmärksammar Saturnus är dess komplexa ringsystem, som Galileo upptäckte 1609. Det bör också noteras att Christian Huygens var den första som insåg den ringformade strukturen, några år senare, 1659. Galileos teleskop gjorde verkligen inte har tillräckligt med upplösning.

Miljoner ispartiklar utgör Saturnus ringar, kanske rester av forntida månar och kometer som påverkade planeten - Saturnus har nästan lika många som Jupiter-. 

Några satelliter från Saturnus, kallade herdesatelliter, de ansvarar för att hålla banan fri och begränsa ringarna i väldefinierade regioner i planetens ekvatorialplan. Planetens ekvatorn är ganska uttalad och är en mycket tillplattad sfäroid på grund av dess låga densitet och rotationsrörelse..

Saturnus är så lätt att den kan flyta i ett hypotetiskt hav som är tillräckligt stort för att innehålla det. En annan anledning till deformationen av planeten är att rotationen inte är konstant utan beror på latitud och andra interaktioner med dess satelliter..

När det gäller dess interna struktur säkerställer de uppgifter som samlats in av Voyager-, Cassini- och Ulysses-uppdragen att de är ganska lika de som Jupiter, det vill säga en gasmantel och en kärna av mycket heta tunga element..

Temperatur- och tryckförhållanden gör det möjligt för metalliskt flytande väte att bildas, varför planeten har sitt eget magnetfält.

Mot ytan är vädret extremt: stormar finns i överflöd, även om de inte är så ihållande som närliggande Jupiter.

Tabell 6. Saturnus: egenskaper och rörelse

- Uranus

Figur 11. Vy över den frysta planeten Uranus. Källa: Pixabay.com

Det upptäcktes av William Herschel 1781, som beskrev det som en liten blågrön prick i hans teleskop. Först trodde han att det var en komet, men strax efter insåg han och andra astronomer att det var en planet, precis som Saturnus och Jupiter..

Uranus rörelse är ganska märklig, eftersom den är retrograd rotation, som Venus. Dessutom är rotationsaxeln mycket lutad i förhållande till banans plan: 97,9º, så den roterar praktiskt taget i sidled.

Så planetens årstider - avslöjade genom Voyager-bilder - är ganska extrema, med vintrar som varar 21 år..

Den blågröna färgen på Uranus beror på metanhalten i atmosfären, mycket kallare än Saturnus eller Jupiter. Men lite är känt om dess interna struktur. Både Uranus och Neptun betraktas som isvärldar, eller snarare gasformiga eller kvasi-flytande världar..

Även om Uranus inte producerar metalliskt väte på grund av dess lägre massa och tryck inuti, har det ett intensivt magnetfält, mer eller mindre jämförbart med jordens.

Uranus har sitt eget ringsystem, men inte lika magnifikt som Saturnus. De är mycket svaga och ses därför inte lätt från jorden. De upptäcktes 1977 tack vare den tillfälliga ockultationen av planeten av en stjärna, som gjorde det möjligt för astronomer att se dess struktur för första gången.

Liksom alla yttre planeter har Uranus många månar. De viktigaste är Oberon, Titania, Umbriel, Ariel och Miranda, namn hämtade från verk av Alexander Pope och William Shakespeare. Fryst vatten har upptäckts på dessa månar.

Tabell 7. Uranus: egenskaper och rörelse

- Neptun

Bild 12. Bild av Neptunus tagen av Voyager 2. Källa: Wikimedia Commons.

Vid gränsen till solsystemet ligger Neptunus, den planet som ligger längst bort från solen. Den upptäcktes på grund av oförklarliga gravitationella störningar, vilket antydde att det fanns ett stort objekt som ännu inte upptäckts. 

Beräkningarna från den franska astronomen Urbain Jean Leverrier ledde slutligen till upptäckten av Neptun 1846, även om Galileo redan hade sett det med sitt teleskop och trodde att det var en stjärna..

Sett från jorden är Neptunus en liten blågrön prick och förrän inte så länge sedan var mycket lite känt om dess struktur. Voyager-uppdraget gav nya uppgifter i slutet av 1980-talet.

Bilderna visade en yta med bevis på starka stormar och snabba vindar, inklusive en stor lapp som liknade Jupiter: den stora mörka fläcken..

Neptun har en atmosfär rik på metan, liksom ett svagt ringsystem, som liknar Uranus. Dess interna struktur består av en isskorpa som täcker metallkärnan och har sin egen magnetism..

När det gäller månarna har cirka 15 hittills upptäckts, men det kan finnas några andra, eftersom planeten är väldigt avlägsen och är den minst studerade ännu. Triton och Nereid är de viktigaste, med Triton i retrograd bana och har en tuff kväveatmosfär..

Tabell 8. Neptun: egenskaper och rörelse

Andra astronomiska föremål

Solen och de stora planeterna är de största medlemmarna i solsystemet, men det finns andra objekt, mindre men lika fascinerande.

Vi talar om dvärgplaneter, månar eller satelliter från de stora planeterna, kometerna, asteroiderna och meteoroiderna. Var och en har extremt intressanta särdrag.

Små planeter

Figur 13. Pluto. Källa: Pixabay.com

I asteroidbältet som ligger mellan Mars och Jupiter, och bortom Neptuns bana, i Kuiperbältet, finns det många föremål som enligt astronomiska kriterier inte faller inom kategorin planeter.

De mest framträdande är:

- Ceres, i asteroidbältet.

- Pluto, som tidigare ansågs vara den nionde största planeten.

- Eris, upptäcktes 2003 och större än Pluto och längre bort från solen än så.

- Makemake, i Kuiper-bältet och ungefär hälften så stor som Pluto.

- Haumea, också i Kuiper-bältet. Det är markant ellipsoid i form och har ringar.

Kriteriet för att skilja dem från de större planeterna är både storleken och den gravitationella attraktion som de har, kopplade till deras massa. För att betraktas som en planet måste ett objekt rotera runt solen, också vara mer eller mindre sfäriskt.

Och dess tyngdkraft måste vara tillräckligt hög för att absorbera de andra mindre kropparna runt den, antingen som satelliter eller som en del av planeten..

Eftersom åtminstone gravitationskriteriet inte är uppfyllt för Ceres, Pluto och Eris, skapades denna nya kategori för dem, till vilken Pluto hamnade 2006. I det avlägsna Kuiper-bältet är det möjligt att det finns fler dvärgplaneter som dessa, fortfarande oupptäckt.

Månar

Som vi har sett har de stora planeterna, och även Pluto, satelliter som kretsar kring dem. Det finns mer än hundra som tillhör de stora planeterna, nästan alla distribuerade i de yttre planeterna och tre tillhör de inre planeterna: Månen från jorden och Phobos och Deimos från Mars..

Figur 14. Jordens måne. Källa: Pixabay.com

Det kan fortfarande finnas fler månar att upptäcka, särskilt på planeter längst från solen, som Neptunus och andra isiga jättar..

Deras former är varierade, vissa är sfäroida och andra ganska oregelbundna. De största bildades antagligen bredvid moderplaneten, men andra kunde fångas av gravitationen. Det finns till och med tillfälliga månar, som av någon anledning fångas av planeten men släpps samtidigt..

Andra kroppar, förutom de stora planeterna, har också månar. Det beräknas att det hittills finns cirka 400 naturliga satelliter av alla slag.

Drakar

Figur 15. Halleys komet.

Kometer är skräp från materiemolnet som gav upphov till solsystemet. De består av is, stenar och damm och finns för närvarande i utkanten av solsystemet, även om de då och då kommer nära solen.

Det finns tre regioner väldigt långt från solen, men hör fortfarande till solsystemet Astronomer tror att alla kometer lever där: Kuiperbältet, Oortmolnet och den spridda skivan.

Asteroider, centaurer och meteoroider

Asteroider är steniga kroppar som är mindre än en dvärgplanet eller satellit. Nästan alla finns i asteroidbältet som markerar gränsen för steniga och gasformiga planeter..

För sin del får kentaurerna detta namn eftersom de delar egenskaperna hos asteroider och kometer, precis som de mytologiska varelserna med samma namn: hälften människor och hälften hästar..

Upptäckt 1977 har de inte fotograferats ordentligt ännu, men de är kända för att vara rikliga mellan banorna till Jupiter och Neptun..

Slutligen är en meteoroid ett fragment av ett större objekt, som de som hittills beskrivits. De kan vara så små som en bit av materien - utan att vara så små som ett dammkorn - cirka 100 mikron eller så stora som 50 km i diameter..

Sammanfattning av solsystemets huvudegenskaper

-Beräknad ålder: 4,6 miljarder år.
-Form: disk
-Plats: Orions arm i Vintergatan.
-Förlängning: det är relativt, det kan betraktas som cirka 10 000 astronomiska enheter *, upp till mitten av Oortmolnet.
-Typer av planeter: markbunden (stenig) och jovian (gasformig och isig)
-Andra föremål: satelliter, dvärgplaneter, asteroider.

* En astronomisk enhet motsvarar 150 miljoner kilometer.

Figur 16. Solsystemets skala i astronomiska enheter. Källa: NASA.

Ursprung och evolution

För närvarande tror de flesta forskare att solsystemets ursprung ligger i resterna av en eller flera supernovor, från vilka en gigantisk nebulos av kosmisk gas och damm bildades..

Tyngdkraften var ansvarig för agglomerering och kollaps av denna fråga, som på detta sätt började rotera snabbare och snabbare och bilda en skiva, i vilken solen bildades. Denna process kallas ackretion.

Runt solen förblev skivan med kvarvarande materia, från vilken med tiden planeterna och andra medlemmar i solsystemet kom fram..

Från observationer av bildande av stjärnsystem i vår egen Vintergatan och från datasimuleringar har forskare bevis för att sådana processer är relativt vanliga. Nybildade stjärnor har ofta dessa materialskivor runt sig..

Denna teori förklarar ganska bra de flesta av resultaten gjorda om vårt solsystem, eftersom det är ett enda centralt stjärnsystem. Det skulle dock inte helt förklara bildandet av planeter i binära system. Och det finns, eftersom det uppskattas att 50% av exoplaneterna tillhör system med två stjärnor, vilket är mycket vanligt i galaxen..

Referenser

  1. Astrofysik och fysik. Återställd från: astrofisicayfisica.com.
  2. Carroll, B. En introduktion till modern astrofysik. 2: a. Utgåva. Pearson.
  3. POTT. Solsystemutforskning. Återställd från: solarsystem.nasa.gov.
  4. POTT. Solsystemet, i perspektiv. Återställd från: nasa.gov.
  5. Riveiro, A. Solen, solsystemets motor. Återställd från: astrobitacora.com.
  6. Seeds, M. 2011. Foundations of Astronomy. Elfte upplagan. Cengage Learning.
  7. Wikipedia. Centaur (astronomi): Återställd från: es.wikipedia.org.
  8. Wikipedia. Solsystemet. Återställd från: es.wikipedia.org.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.