SOLSYSTEM: PLANETER, EGENSKAPER, URSPRUNG, EVOLUTION - ARTE - 2025

Den solsystemet är en uppsättning av planeter och astronomiska objekt länkade av gravitations attraktionen som alstras av den enda centrala stjärna: de Sun. Inom denna planetsystem finns det en mängd av mindre kroppar såsom månar, dvärgplaneter, asteroider, meteoriter, centaurer , kometer eller kosmiskt damm.

Solsystemet är 4568 miljoner år gammalt och ligger i Vintergatan. Om du börjar räkna från Plutos bana beräknas det att den mäter 5 913 520 000 km, motsvarande 39,5 AU.

Bild 1. Solsystemets medlemmar. Källa: Wikimedia Commons.

Det närmaste kända planetariska systemet 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 (troligen i Alpha Centauri-systemet), ungefär 4,22 ljusår bort.

Sol

Solen är det mest massiva och största objektet i hela solsystemet och väger 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 består mest av väte och helium, plus 2% av andra tyngre element.

Inuti är det en fusionsreaktor, som hela tiden omvandlar väte till helium, vilket producerar ljuset och värmen som den utstrålar.

Solen och de andra medlemmarna i solsystemet har troligen sitt ursprung på samma gång genom kondensation av en ursprunglig nebulosa för minst 4,6 miljarder år sedan. Frågan i denna nebula kunde väl ha kommit från explosionen av en eller flera supernovaer.

Även om solen inte är den största eller mest lysande stjärnan, är den den viktigaste stjärnan för planeten och solsystemet. Det är en medelstor stjärna, ganska stabil och fortfarande ung, belägen i en av mjölkvägens spiralarmar. Ganska vanligt i stort, men tur för livet på jorden.

Bild 2. Solens struktur Kelvinsong

Med sin kraftfulla tyngdkraft möjliggör Solen den överraskande variationen av scenarier i var och en av solsystemets planeter, eftersom det är källan till dess energi genom vilken den upprätthåller sammanhållningen mellan medlemmarna.

Vilka planeter utgör solsystemet?

Illustration av solsystemet; visar solen, inre planeter, asteroidbälte, yttre planeter, Pluto och en komet. Den här bilden är inte i skala.

Det finns 8 planeter i solsystemet, indelade i inre planeter och yttre planeter: Merkurius, Venus, Jorden, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus och Neptunus.

Inre planeter

De inre planeterna är Merkurius, Venus, Jorden och Mars. Det är små steniga planeter, medan yttre planeter som Jupiter är gasjättar. Denna skillnad i densitet har sitt ursprung i hur materialet i den ursprungliga nebulosan kondenseras. Ju längre från solen sjunker temperaturen och därför kan material 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: Merkurius, Venus, Jorden och Mars.

Yttre planeter

De yttre planeterna är Jupiter, Saturn, Uranus och Neptune. De bildades i mer avlägsna regioner, i vilka materien snabbt kondenserade till is. Den snabba tillväxten av dessa isansamlingar resulterade i föremål av enorm storlek. Men inuti dessa gigantiska planeter fryses inte, de strålar i själva verket fortfarande ut en stor mängd värme ut i rymden.

Gränsen mellan de inre och yttre planeterna är Asteroidbältet, rester av en planet som inte kunde bildas på grund av Jupiters massiva tyngdkraftsdrag, som sprider dem.

Är Pluto en planet i solsystemet?

Under en lång tid ansågs Pluto till en planet fram till 2006, då astronomer utsåg den till en dvärgplanet eftersom den saknar orbital dominans, en av de egenskaper som en himmelkropp måste behöva betraktas som en planet.

Detta innebär att andra kroppar av liknande storlek och med liknande tyngdkraft inte bör existera i sin miljö. Detta är inte fallet med Pluto, vars storlek liknar månen Charon och mycket nära varandra.

Planetens huvudsakliga egenskaper

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

Figur 3. Omloppsbana mellan solsystemets planeter

Faktum är att nästan alla föremål för solsystemet är i detta plan, med små skillnader, utom Pluto, vars omloppsplan är lutande 17º med avseende på ekliptiken.

- Kvicksilver

Bild 5. Kvicksilver. Källa: NASA.

Det är en liten planet, knappt större än en tredjedel av jorden och närmast solen. På dess yta finns det klippformationer som liknar månens, sett på bilderna. Typiska är lobade plaskor, som astronomer säger är en indikation på att Merkurius krymper.

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

Bild 4. Caloris Plain, en av de största slagytorna i solsystemet. I antipoderna finns det en bergskedja som troligen bildades av stötarnas chockvågor. Källa: NASA via solarsystem.nasa.

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

Denna lilla planet har kopplat sin rotations- och translatoriska rörelse runt solen tack vare de så kallade tidvattenkrafterna. Dessa krafter tenderar att minska planetens rotationshastighet runt dess axel, tills de motsvarar översättningshastigheten.

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

Tidvattenkopplingen ansvarar för Merkurius extrema temperaturer, tillsammans med planetens tunna atmosfär.

Ansiktet på Merkurius utsatt för solen har brinnande temperaturer, men det är inte den hetaste planeten i solsystemet, även om det är närmast solkungen. Denna distinktion är för Venus, vars yta är täckt av en tät filt av moln som fångar värme inuti.

Tabell 1. Kvicksilver: egenskaper och rörelse

- Venus

Figur 6. Venus. Källa: Wikimedia Commons.

I storlek, massa och kemisk sammansättning är Venus mycket lik Jorden, men dess täta atmosfär förhindrar att värme flyr ut. Detta är den berömda växthuseffekten, som är ansvarig för att yttemperaturen på Venus når 400 ºC, nära blyets smältpunkt.

Den venusiska atmosfären består huvudsakligen av koldioxid och spår av andra gaser som syre. Atmosfäriskt tryck är cirka 100 gånger större än det markbundna och fördelningen av de snabba vindarna är extremt komplex.

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

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

Vad gäller ytan som sådan visar radarkartor landformer som berg, slätter och kratrar, i vilka basalt är rikligt.

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

Hypotesen är att det beror på en tidigare kollision med ett annat himmelobjekt, men en annan möjlighet är att de atmosfäriska tidvattnet orsakade av solen långsamt ändrar rotationen. Kanske båda orsakerna har 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 som är närmast solen är den enda som hamnar liv, åtminstone så vitt vi vet.

Jorden är på ett idealiskt livslängd för att sprida sig och har också ett skyddande ozonskikt, rikligt 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 plattaktonik, så dess yta genomgår kontinuerliga förändringar (naturligtvis i geologiska tider). Följaktligen har bevisen på kratrar som finns i överflöd i solsystemets andra planeter 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 färskt vatten på ytan och under jord.

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

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

Tabell 3. Jorden: egenskaper och rörelse

- Mars

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

Mars är något mindre än Jorden och Venus, men större än Merkurius. Dess yttäthet 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 ha sett "kanaler", raka linjer som korsade den Martiska ytan och att de tillskrivs närvaron av intelligent liv. Kartor över dessa påstådda kanaler skapades till och med.

Men bilder från Mariner-sonden visade i mitten av sextiotalet av 1900-talet att den Martiska ytan är öken och att kanalerna inte fanns.

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

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

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

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 vulkan på jorden. Utan tektonisk aktivitet och med låg tyngdkraft skulle lavan kunna samlas för att ge upphov till en sådan kolossal struktur.

Tabell 4. Mars: egenskaper och rörelse

- Jupiter

Bild 9. Jupiter och de galileiska månarna.

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

Det har en rik atmosfär som korsas 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. Det som händer är att atmosfären blir tätare när djupet ökar tills den når en punkt där gasen är flytande. Därför är det ganska utplattat vid polerna på grund av rotation.

Trots att det mesta som utgör Jupiter är väte och helium-liknande solen, har den inuti 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 dess enorma storlek är det naturligt att dess tyngdkraft kunde ha fångat många steniga kroppar som råkar passera genom dess omgivningar. Men det har också stora månar, av vilka de mest anmärkningsvärda är de fyra galileiska månarna: Io, Europa, Callisto och Ganymede, den senare är den största av månarna i solsystemet.

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

Tabell 5. Jupiter: egenskaper och rörelse

- Saturnus

Bild 10. Bild av Saturnus

Utan tvekan är det som mest uppmärksammar Saturnus dess komplexa ringsystem, upptäckt av Galileo 1609. Det bör också noteras att Christian Huygens var den första att märka den ringformade strukturen, några år senare, 1659. Visst Galileos teleskop hade inte tillräcklig upplösning.

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

Vissa satelliter av Saturnus, kallad herdessatelliter, ansvarar för att hålla banan fri och begränsa ringarna i väl definierade regioner i planetens ekvatorialplan. Planetens ekvator är ganska uttalad, eftersom den är en mycket platt plattform på grund av dess låga täthet och rotationsrörelse.

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

När det gäller dess inre struktur, säkerställer de uppgifter som samlats in av Voyager, Cassini och Ulysses uppdragen att de är ganska lika med Jupiter, det vill säga en gasformig mantel och en kärna med 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 långvariga som hos grannländerna Jupiter.

Tabell 6. Saturnus: egenskaper och rörelse

- Uranus

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

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

Rörelsen för Uranus är ganska speciell, eftersom den är retrograd, som Venus. Dessutom är rotationsaxeln mycket lutande med avseende på banans plan: 97,9º, så den praktiskt taget roterar i sidled.

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

Den blågröna färgen på Uranus beror på metaninnehållet i atmosfären, mycket svalare än Saturnus eller Jupiter. Men om dess inre struktur är lite känt. Både Uranus och Neptune betraktas som isvärldar, eller snarare gasformiga eller kvasi-flytande.

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

Uranus har sitt eget ringsystem, även om det inte är så fantastiskt som Saturnus. De är mycket svaga och syns därför inte lätt från jorden. De upptäcktes 1977 tack vare en tillfällig okkultation av planeten av en stjärna, som gjorde det möjligt för astronomer att se dess struktur för första gången.

Som 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 detekterats på dessa månar.

Tabell 7. Uranus: egenskaper och rörelse

- Neptun

Bild 12. Bild av Neptune taget av Voyager 2. Källa: Wikimedia Commons.

I kanten av solsystemet ligger Neptun, planeten längst från solen. Den upptäcktes på grund av oförklarliga gravitationsstörningar, vilket antydde förekomsten av ett stort men oupptäckt objekt.

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

Sett från jorden är Neptune en liten grönblå prick och tills inte så länge sedan var mycket lite känt om dess struktur. Voyager-uppdraget tillhandahöll ny information i slutet av 1980-talet.

Bilderna visade en yta med bevis på starka stormar och snabba vindar, inklusive en stor Jupiter-liknande lapp: The Great Dark Spot.

Neptun har en atmosfär rik på metan, liksom ett svagt ringsystem, liknande Uranus. Dess inre struktur består av en isskorpa som täcker den metalliska kärnan och har sin egen magnetism.

När det gäller månarna har cirka 15 hittills upptäckts, men det kan finnas några andra, med tanke på att planeten är mycket avlägsen och är den minst studerade ännu. Triton och Nereid är de viktigaste med Triton i retrograd bana och har en svag 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 pratar om dvärgplaneter, månar eller satelliter för de stora planeterna, kometerna, asteroiderna och meteoroiderna. Var och en har extremt intressanta särdrag.

Små planeter

Bild 13. Pluto. Källa: Pixabay.com

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

De mest framstående är:

- Ceres, i asteroidbältet.

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

- Eris, upptäckt 2003 och större än Pluto och längre från solen än den är.

- Makemake, i Kuiper-bältet och ungefär hälften av storleken på Pluto.

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

Kriterierna för att skilja dem från de större planeterna är både deras storlek och den gravitationella attraktionen de har, kopplad till deras massa. För att betraktas som en planet måste ett objekt rotera runt solen, förutom att det är 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 gravitationskriteriet åtminstone inte uppfylls för Ceres, Pluto och Eris, skapades denna nya kategori för dem, som Pluto hamnade 2006. I det avlägsna Kuiper-bältet är det möjligt att det finns fler dvärgplaneter som dessa, ännu inte upptäckt.

Moons

Som vi har sett har de stora planeterna, och till och med Pluto, satelliter som kretsar runt dem. Det finns mer än hundra som tillhör de stora planeterna, nästan alla fördelade på de yttre planeterna och tre tillhör de inre planeterna: Månen från jorden och Phobos och Deimos från Mars.

Bild 14. Jordens måne. Källa: Pixabay.com

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

Deras former är varierande, vissa är sfäriska och andra ganska oregelbundna. De största formades troligen bredvid moderplaneten, men andra kan fångas av allvar. Det finns till och med tillfälliga månar, som av någon anledning fångas av planeten men släpps i tid.

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

drakar

Bild 15. Halley's Comet.

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

Det finns tre regioner som ligger mycket långt från solen, men som fortfarande tillhör solsystemet. Astronomer tror att alla kometer bor där: Kuiper-bältet, Oort-molnet 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 på steniga och gasformiga planeter.

För sin del får centaurer detta namn eftersom de delar egenskaper hos asteroider och kometer, som de mytologiska varelserna med samma namn: halva människor och halva hästar.

Upptäckt 1977 har de inte blivit korrekt fotograferade ännu, men de är kända för att vara överflödiga mellan Jupiter och Neptunus banor.

Slutligen är en meteoroid ett fragment av ett större objekt, såsom de som hittills beskrivits. De kan vara lika små som en skarp materia - inte så liten som ett dammkorn - cirka 100 mikron eller så stor som 50 km i diameter.

Sammanfattning av solsystemets huvudsakliga egenskaper

- Uppskattad 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 centrum av Oort-molnet.
- Typer av planeter : markbundna (steniga) och joviska (gasformiga och isiga)
- Andra föremål : satelliter, dvärgplaneter, asteroider.

* En astronomisk enhet motsvarar 150 miljoner kilometer.

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

Ursprung och evolution

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

Tyngdekraften var ansvarig för att agglomerera och kollapsa denna fråga, som på detta sätt började rotera snabbare och snabbare och för att bilda en skiva, i vilken solen bildades. Denna process kallas ackretion.

Runt solen förblev skivan med kvarvarande materia, från vilken över tiden planeterna och andra medlemmar av solsystemet kom ut.

Från observationer av bildande av stjärnsystem i vår egen Vintergalax och från datasimuleringar har forskare bevis på att sådana processer är relativt vanliga. Nybildade stjärnor har ofta dessa skivor av materia runt sig.

Denna teori förklarar ganska bra de flesta resultat som gjorts om vårt solsystem, eftersom det är ett enda centralt stjärnsystem. Men det skulle inte helt förklara bildandet av planeter i binära system. Och det finns, eftersom det beräknas 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. Utforskning av solsystem. Återställs från: solarsystem.nasa.gov.
4. POTT. Solsystem i perspektiv. Återställd från: nasa.gov.
5. Riveiro, A. The Sun, solsystemets motor. Återställd från: astrobitacora.com.
6. Seeds, M. 2011. Foundations of Astronomy. Elfte upplagan. Cengage Learning.
7. Wikipedia. Centauro (astronomi): Återställd från: es.wikipedia.org.
8. Wikipedia. Solsystemet. Återställd från: es.wikipedia.org.