Planety - układ planetarny

Planety pozasłoneczne

2011-12-29T01:21:00.002-08:00

Planeta pozasłoneczna HD 209458 b i jej macierzysta gwiazda (wyobrażenie artysty)

Do 27 sierpnia 2010 odkryto 490 planet okrążające gwiazdy inne niż Słońce^[4]. Większość z nich to planety o masie podobnej lub większej od masy Jowisza. Odkrywane są jednak także mniejsze planety – najmniejszą obecnie znaną jest planeta MOA-2007-BLG-192-L b, tylko trzykrotnie masywniejsza od Ziemi. Bezpośrednia obserwacja pozasłonecznych gazowych olbrzymów jest trudna, a planet skalistych niemożliwa, przy użyciu współczesnych teleskopów. Są jednak planowane projekty mające na celu obserwację takich planet, jak chociażby ATLAST, E-ELT, Darwin (ESA) czy Terrestrial Planet Finder.

Obiekty uznawane niegdyś za planety

2011-12-29T01:21:00.000-08:00

Słońce
Księżyc
1 Ceres
2 Pallas
3 Juno
4 Westa
5 Astraea
6 Hebe
7 Iris
8 Flora
9 Metis
10 Hygiea
11 Parthenope
12 Victoria
13 Egeria
14 Irene
15 Eunomia
16 Pluton

Planety Układu Słonecznego

2011-12-29T01:19:00.000-08:00

Osiem planet Układu Słonecznego ponumerowanych wg rosnącej odległości od Słońca (w nawiasie symbol planety):

Merkury ()
Wenus ()
Ziemia ()
Mars ()

Jowisz ()
Saturn ()
Uran ()
Neptun ()

Planety w Układzie Słonecznym można podzielić na dwie, wyraźnie się różniące kategorie. Pierwsze cztery planety (wewnętrzne) są planetami skalistymi, rozmiarami i składem są dość podobne do Ziemi. Pozostałe cztery planety (zewnętrzne) to gazowe olbrzymy, znacząco większe od planet skalistych, złożone głównie z materiału gazowego; posiadają pierścienie planetarne.

Nazwy

Nazwy wszystkich planet Układu Słonecznego, z wyjątkiem Ziemi i Urana, pochodzą od imion rzymskich bogów. Używane są w niemal całym zachodnim świecie. Wyjątkiem jest Grecja, gdzie funkcjonują imiona bóstw greckich – Hermes (zastępuje Merkurego), Afrodyta (Wenus), Gaja (Ziemia), Ares (Mars), Zeus (Jowisz),Kronos (Saturn), Uranos (Uran), Posejdon (Neptun). Także w niektórych nieeuropejskich językach, jak np. chiński, używa się innych nazw. Nazwy większości księżyców planet również pochodzą od imion postaci z klasycznej mitologii.

Charakterystyka

Wszystkie planety krążą wokół Słońca w tym samym kierunku – przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, patrząc znad północnego bieguna Słońca. Okres obiegu (rok) zależny jest od odległości od Słońca – im dalej planeta krąży wokół gwiazdy centralnej, tym dłuższy dystans musi pokonać i tym wolniej porusza się po orbicie (ze względu na mniejsze oddziaływanie grawitacyjne Słońca).

Planety obracają się również wokół własnej osi – okres jednego takiego obrotu planety jest znany jako jej dzień. Prawie wszystkie planety rotują w tym samym kierunku, przeciwnym do ruchów wskazówek zegara. Wyjątkiem jest Wenus, a jedną z hipotez tłumaczących ten fakt jest uderzenie masywnej planetoidy w początkowym okresie istnienia Układu Słonecznego. Ze względu na duże nachylenie osi Urana, kierunek jego obrotu jest określany na zasadzie umowy jako przeciwny do ruchu wskazówek zegara. Tak duże nachylenie ma wpływ na wiele innych aspektów związanych z ruchem Urana. Długości dni planetarnych są różne. Pełny obrót zajmuje Wenus ponad 243 dni ziemskie, natomiast gazowe giganty rotują w kilka godzin (Jowisz – 9,925 godziny).

Wszystkie planety posiadają atmosferę, choć w przypadku Merkurego jest to tylko minimalna, bardzo rozrzedzona otoczka gazowa. Gazowe olbrzymy posiadają atmosferę złożoną głównie z wodoru i helu, w przypadku Wenus i Marsa dominują dwutlenek węgla i azot, a w przypadku Ziemi – azot i tlen.

Charakterystyka planet Układu Słonecznego
Nazwa	Średnica równikowa^*	Masa^*	Promień orbity^* [AU]	Okres orbitalny^* [lata]	Inklinacja [°]	Mimośród	Dzień^* [dni]	Księżyce
Merkury	0,39	0,06	0,39	0,24	7,00	0,206	58,6	0
Wenus	0,95	0,82	0,72	0,62	3,39	0,0068	−243	0
Ziemia^**	1,00	1,00	1,00	1,00	0,00	0,0167	1,00	1
Mars	0,53	0,11	1,52	1,88	1,85	0,0934	1,03	2
Jowisz	11,2	317,8	5,20	11,86	1,31	0,0484	0,414	65
Saturn	9,41	95,2	9,54	29,46	2,48	0,0542	0,426	62
Uran	3,98	14,6	19,22	84,01	0,77	0,0472	-0,718	27
Neptun	3,81	17,2	30,06	164,8	1,77	0,0086	0,671	13

* Miara względna w stosunku do Ziemi. ** Wartości absolutne można znaleźć w artykule Ziemia.

Układ Słoneczny

2011-12-29T01:16:00.000-08:00

24 sierpnia 2006 roku na kongresie Międzynarodowej Unii Astronomicznej (IAU) w Pradze uchwalona została definicja planety w Układzie Słonecznym.

Zgodnie z tą definicją, planetą jest ciało niebieskie, które:

znajduje się na orbicie wokół Słońca

posiada wystarczającą masę, by własną grawitacją pokonać siły ciała sztywnego tak, aby wytworzyć kształt odpowiadający równowadze hydrostatycznej (prawie kulisty)

oczyściło sąsiedztwo swojej orbity z innych względnie dużych obiektów.

Obiekty niespełniające trzeciego warunku i niebędące księżycami są określane jako planety karłowate. Obiekty niespełniające drugiego i trzeciego warunku (a niebędące księżycami) to małe ciała Układu Słonecznego.

Kontrowersje i krytyka

Nowa definicja wzbudziła wiele kontrowersji i niektórzy naukowcy nie zgodzili się z jej przyjęciem[6]. Dyskusja co do adekwatności definicji koncentruje się wokół jej trzeciego punktu, dotyczącego oczyszczenia sąsiedztwa orbity.

Część astronomów wolała, by uchwalono definicję pierwotnie zaproponowaną na wyżej wymienionej konferencji, która nie zawierała warunku oczyszczenia sąsiedztwa orbity. Według tej definicji za planety mogły być od razu uznane jeszcze trzy ciała niebieskie: Ceres, Eris i Charon (Pluton i Charon miały być uznane za planetę podwójną). Wersja ta spotkała się jednak ze sprzeciwem większości delegatów na kongres IAU, gdyż w przypadku jej przyjęcia ostateczna liczba planet w Układzie Słonecznym najprawdopodobniej przekroczyłaby pięćdziesiąt.

Kontrowersje wzbudziła również interpretacja terminu "oczyszczenie sąsiedztwa" – rezolucja IAU nie podawała jego definicji, pojawiały się więc opinie, że np. Ziemia nie powinna być uznawana za planetę, bo nie oczyściła strefy swojej orbity z Księżyca i pobliskich planetoid. Jednak pojęcie oczyszczenia strefy orbitalnej zostało użyte m.in. w artykule Stevena Sotera, gdzie jest rozumiane jako uzyskanie dynamicznej dominacji. Obiekt uzyskuje dominację, gdy stosunek jego masy do łącznej masy pozostałych obiektów w jego strefie orbitalnej (wyznacznik planetarny μ) jest większy od 100. Pomiary masy ciał Układu Słonecznego ujawniają bardzo wyraźną różnicę (cztery rzędy wielkości) między wyznacznikami planetarnymi planet (najmniejsze μ – Mars: 5,1 · 10³) i planet karłowatych (największe μ – Ceres: 0,33).

Amerykański astronom Alan Stern, będący głównym naukowcem misji New Horizons mającej za zadanie dokładniejsze zbadanie Plutona stwierdził, że misja na swojej stronie internetowej i w swoich oficjalnych dokumentach będzie wciąż określać Plutona mianem "dziewiątej planety".

Definicja ogólna

Definicja uchwalona w 2006 r. odnosi się jedynie do planet w Układzie Słonecznym i nie wprowadza rozgraniczenia między planetami a obiektami gwiazdopodobnymi. Ogólna, niezależna od układu planetarnego definicja planety jak dotąd nie została wypracowana, jednak astronomowie często posługują się tymczasową definicją przedstawioną w 2001 i 2003 r. w oświadczeniu Grupy Roboczej IAU ds. Planet

Pozasłonecznych. Zgodnie z tą definicją planetą jest obiekt, który:

okrąża gwiazdę lub pozostałości gwiezdne

posiada masę mniejszą, niż masa wymagana do przeprowadzenia fuzji jądrowej deuteru (czyli ok. 13 mas Jowisza)

spełnia wymagania minimalnej masy takie same, jak w przypadku planet Układu Słonecznego (obecnie: kryterium równowagi hydrostatycznej).

Niegwiazdowe obiekty o masie większej od minimalnej masy wymaganej do przeprowadzenia fuzji deuteru są nazywane brązowymi karłami.

Obiekty spełniające warunek maksymalnej masy, ale swobodnie unoszące się w przestrzeni w młodych gromadach gwiazd nie są planetami; IAU sugeruje określanie takich obiektów mianem brązowych podkarłów. Definicja z 2003 r. nie przesądza natomiast statusu pozostałych obiektów spełniających warunki masy przewidziane dla planet, ale wolno unoszących się w przestrzeni międzygwiazdowej (poza młodymi gromadami gwiazd). Niektórzy astronomowie proponują określanie wszystkich takich obiektów mianem planemo.

Historia pojęcia

2011-12-29T01:14:00.001-08:00

W starożytności terminem „planeta” określano siedem jasnych ciał: Merkurego, Wenus, Marsa, Jowisza, Saturna, a także Słońce i Księżyc, poruszających się na niebie względem gwiazd. W czasach nowożytnych, wraz z rozpowszechnieniem się poglądu heliocentrycznego, wykluczono z tego grona dwa ostatnie obiekty, natomiast naturę planety przypisano Ziemi, co łącznie dawało sześć planet.

W 1781 r. odkryto siódmą planetę – Urana. Odkrywane od początku XIX w. obiekty krążące między orbitami Marsa i Jowisza również zaliczano do planet. Po 1851 r., kiedy znanych było już piętnaście takich obiektów, zdecydowano się na zmianę klasyfikacji. Ciała takie, jak Ceres, Pallas, Juno i Westa, zaliczono do osobnej kategorii: planetoid, bowiem wyraźnie różniły się one od dotychczas poznanych planet – wszystkie były znacznie mniejsze i wszystkie poruszały się po zbliżonych orbitach, współtworząc większą populację ciał (pas planetoid). Przez następnych kilkadziesiąt lat uznawano istnienie ośmiu planet (łącznie z odkrytym w 1846 r. Neptunem).

Kiedy w 1930 r. za orbitą Neptuna odkryto Plutona, pierwsze obserwacje sugerowały, że jest on większy od Ziemi, został więc powszechnie uznany za kolejną, dziewiątą planetę. Dalsze badania ujawniły wprawdzie, że jest on znacznie mniejszy, niż początkowo sądzono, jednak ponieważ był większy niż wszystkie planetoidy i zdawał się nie być częścią większej populacji, na długo zachował status planety. Dopiero pod koniec XX w. za orbitą Neptuna zaczęto odkrywać obiekty podobne do Plutona, niektóre z nich zbliżone do niego także rozmiarem. Astronomowie zdali sobie sprawę, że Pluton jest tylko jednym z wielu obiektów pasa Kuipera. Odkrycie w 2005 r. Eris, obiektu transneptunowego większego od Plutona, zmusiło astronomów do zrewidowania klasyfikacji – w 2006 r. wypracowano definicję, która pozostawiała w Układzie Słonecznym osiem planet, zaś Pluton został zaliczony do nowej kategorii planet karłowatych. W 2008 r. Międzynarodowa Unia Astronomiczna (IAU) przyznała planetom karłowatym krążącym za orbitą Neptuna nazwę plutoidy.

Naukowcy od dawna przypuszczali, że oprócz planet Układu Słonecznego istnieją także planety pozasłoneczne. Już w XVI w. Giordano Bruno pisał o niezliczonych ziemiach krążących wokół niezliczonych słońc. Bardzo długo jednak nie udawało się znaleźć dowodów na istnienie takich planet. Dopiero w 1992 r. ogłoszono odkrycie pierwszych planet krążących wokół pulsara. W kolejnych latach odkryto wiele innych planet obiegających odległe gwiazdy.

Planeta

2011-12-29T01:07:00.000-08:00

Planeta (późnołac. planeta, od gr. πλανήτ- planét-, πλανής planés, nowogr. πλανήτης planétes; dosł. „wędrowiec” od πλανάσθαι planásthai, wędrować) - zgodnie z definicją Międzynarodowej Unii Astronomicznej – obiekt astronomiczny okrążający gwiazdę lub pozostałości gwiezdne, w którego wnętrzu nie zachodzą reakcje termojądrowe, wystarczająco duży, aby uzyskać prawie okrągły kształt oraz osiągnąć dominację w przestrzeni wokół swojej orbity. W odróżnieniu od gwiazd świecących światłem własnym, planety świecą światłem odbitym.

Planety dzielone są na dwie kategorie: duże gazowe olbrzymy o małej gęstości oraz mniejsze planety skaliste. Według definicji IAU, w Układzie Słonecznym znanych jest 8 planet: cztery wewnętrzne – Merkury, Wenus, Ziemia, Mars i cztery zewnętrzne – Jowisz, Saturn, Uran i Neptun. Z wyjątkiem Merkurego i Wenus, wokół każdej z nich krąży jeden lub więcej księżyców. Dotychczas (2011) potwierdzono także istnienie ponad 700 planet pozasłonecznych.

Układy o największej liczbie odkrytych planet

2011-12-29T01:02:00.001-08:00

Gwiazda	Liczba planet	Odległość od Układu Słonecznego w latach świetlnych	Uwagi
Słońce	8	0
HD 10180	7	128 ± 3	Pięć planet o masie minimalnej podobnej do Neptuna; planeta b (1,35 M_Z) jeszcze nie w pełni potwierdzona.
Kepler-11	6	~2000	Sześć tranzytujących planet znajdujących się w stosunkowo małej odległości od gwiazdy.
Kepler-20	5	950 ± 100	Pięć tranzytujących planet; planeta f ma rozmiary Ziemi, a planeta e jest od niej nawet mniejsza.
55 Cancri	5	40,3 ± 0,4	Gwiazda podwójna, planety okrążają składnik A.
Gliese 581	4^[2]	20,3 ± 0,3	Planeta d krąży w ekosferze; analizy z 2010 r. sugerowały istnienie 6 planet, Gliese 581 g miała krążyć w środkowej części ekosfery.
Gliese 876	4	15,3 ± 0,2	Rezonans orbitalny 1:2:4 między planetami c, b i e. Dwie pierwsze krążą w ekosferze.
HR 8799	4	129 ± 4	Bardzo masywne planety (7–10 M_J) na dalekich orbitach, które odkryto na zdjęciach w podczerwieni.
KOI-730	4		Planety w rezonansie orbitalnym 3:4:6:8.
Mi Arae	4	50,6 ± 0,2	Rezonans orbitalny 1:2 między planetami e i b.
Ypsilon Andromedae	4	43,9 ± 0,4	Orbita planety c jest nachylona pod kątem 30° do orbity planety d.

Układ planetarny

2011-12-29T00:53:00.000-08:00

Układ planetarny – planety i inne ciała niebieskie, krążące wokół centralnej gwiazdy lub układu gwiazd. System planetarny, w którym znajduje się Ziemia nosi nazwę Układu Słonecznego.

Do 6 grudnia 2010 potwierdzono istnienie 424 pozasłonecznych systemów planetarnych (w tym 52 systemów wielokrotnych, czyli z więcej niż jedną planetą pozasłoneczną).

Wykrywane pozasłoneczne układy planetarne znacznie różnią się od Układu Słonecznego, co po części może wynikać ze specyfiki metod ich wykrywania. Najłatwiej wykrywa się planety o dużej masie, silnie zaburzające ruch lub promieniowanie docierające z gwiazdy macierzystej, stąd na liście znanych planet najwięcej jest planet o masie rzędu masy Jowisza, znajdujących się na orbitach o stosunkowo małym promieniu (tak zwane gorące jowisze).

Pierwszy pozasłoneczny układ planetarny został odkryty przez polskiego astronoma Aleksandra Wolszczana w 1992 roku wokółpulsara PSR 1257+12. Do dziś znane są tylko dwa układy, w których gwiazdą centralną jest pulsar.

Układ Planetarny

2011-12-27T00:23:00.000-08:00

układ planetarny