Suradnički chat Demo

Sunčev sustav

Sunčev sustav je gravitacijski vezan sustav Sunca i objekata koji ga orbitiraju. Nastao je prije 4,6 milijardi godina gravitacijskim kolapsom divovskog međuzvjezdanog molekularnog oblaka. Velika većina (99,86%) mase sustava nalazi se u Suncu, a većina preostale mase sadržana je u planetu Jupiteru. Planetarni sustav oko Sunca sadrži osam planeta. Četiri planeta unutarnjeg sustava - Merkur, Venera, Zemlja i Mars - su terestrički planeti, sastavljeni prvenstveno od stijena i metala. Četiri divovska planeta vanjskog sustava znatno su veća i masivnija od terestričkih. Dva najveća, Jupiter i Saturn, su plinoviti divovi, sastavljeni uglavnom od vodika i helija; sljedeća dva, Uran i Neptun, su ledeni divovi, sastavljeni uglavnom od hlapljivih tvari s relativno visokim talištem u usporedbi s vodikom i helijem, poput vode, amonijaka i metana. Svih osam planeta ima gotovo kružne orbite koje leže blizu ravnine Zemljine orbite, nazvane ekliptika.

Postoji nepoznat broj manjih patuljastih planeta i bezbroj malih tijela Sunčevog sustava koja kruže oko Sunca. Šest glavnih planeta, šest najvećih mogućih patuljastih planeta i mnoga manja tijela kruže prirodnim satelitima, koji se obično nazivaju "mjesecima" po Zemljinom Mjesecu. Dva prirodna satelita, Jupiterov mjesec Ganimed i Saturnov mjesec Titan, veći su od Merkura, najmanjeg terestričkog planeta, iako manje masivni, a Jupiterov mjesec Kalisto gotovo je jednako velik. Svaki od divovskih planeta i neka manja tijela okruženi su planetarnim prstenovima leda, prašine i mjesečevih tijela. Asteroidni pojas, koji se nalazi između orbita Marsa i Jupitera, sadrži objekte sastavljene od stijena, metala i leda. Iza Neptunove orbite nalaze se Kuiperov pojas i raspršeni disk, koji su populacije objekata sastavljenih uglavnom od leda i stijena.

U vanjskim dijelovima Sunčevog sustava nalazi se klasa malih planeta koji se nazivaju odvojeni objekti. Postoji znatna rasprava o tome koliko će takvih objekata biti. Neki od tih objekata su dovoljno veliki da se zaokruže pod vlastitom gravitacijom i stoga se kategoriziraju kao patuljasti planeti. Astronomi općenito prihvaćaju oko devet objekata kao patuljaste planete: asteroid Ceres, objekte Kuiperovog pojasa Pluton, Orcus, Haumea, Quaoar i Makemake te objekte raspršenog diska Gonggong, Eris i Sedna. Različite populacije malih tijela, uključujući komete, kentaure i međuplanetarne oblake prašine, slobodno putuju između regija Sunčevog sustava.

Sunčev vjetar, tok nabijenih čestica koje struje od Sunca, stvara mjehurićasto područje međuplanetarnog medija u međuzvjezdanom mediju poznatom kao heliosfera. Heliopauza je točka u kojoj je tlak solarnog vjetra jednak suprotnom tlaku međuzvjezdanog medija; proteže se do ruba raspršenog diska. Oortov oblak, za koji se smatra da je izvor dugoperiodičnih kometa, može postojati i na udaljenosti otprilike tisuću puta većoj od heliosfere. Sunčev sustav nalazi se 26 000 svjetlosnih godina od središta galaksije Mliječni put u Orionovom kraku, koji sadrži većinu vidljivih zvijezda na noćnom nebu. Najbliže zvijezde nalaze se unutar takozvanog Lokalnog mjehura, a najbliža, Proxima Centauri, udaljena je 4,2441 svjetlosnih godina.

Struktura i sastav

Riječ solarni znači "odnosi se na Sunce", što je izvedeno iz latinske riječi sol, što znači Sunce. Sunce je dominantni gravitacijski član Sunčevog sustava, a njegov planetarni sustav održava se u relativno stabilnom, sporo evoluirajućem stanju slijedeći izolirane, gravitacijski vezane orbite oko Sunca.

Orbite

Planeti i druga velika tijela u orbiti oko Sunca nalaze se blizu ravnine Zemljine orbite, poznate kao ekliptika. Manji ledeni objekti poput kometa često kruže pod znatno većim kutovima u odnosu na tu ravninu. Većina planeta u Sunčevom sustavu ima vlastite sekundarne sustave, oko kojih kruže prirodni sateliti koji se nazivaju mjeseci. Mnogi od najvećih prirodnih satelita nalaze se u sinkronoj rotaciji, s jednom stranom trajno okrenutom prema roditelju. Četiri divovska planeta imaju planetarne prstenove, tanke pojaseve sitnih čestica koje ih kruže u skladu.

Kao rezultat formiranja Sunčevog sustava, planeti i većina drugih objekata kruže oko Sunca u istom smjeru u kojem se Sunce okreće. To jest, suprotno od kazaljke na satu, gledano s gornjeg dijela Zemljinog sjevernog pola. Postoje iznimke, poput Halleyjevog kometa. Većina većih mjeseca kruži oko svojih planeta u progradnom smjeru, što odgovara planetarnoj rotaciji; Neptunov mjesec Triton je najveći koji kruži u suprotnom, retrogradnom smjeru. Većina većih objekata okreće se oko vlastitih osi u progradnom smjeru u odnosu na svoju orbitu, iako je rotacija Venere retrogradna.

U dobroj prvoj aproksimaciji, Keplerovi zakoni planetarnog gibanja opisuju orbite objekata oko Sunca. Ovi zakoni određuju da se svaki objekt kreće duž elipse sa Suncem u jednom žarištu, što uzrokuje promjenu udaljenosti tijela od Sunca tijekom godine. Najbliži pristup tijela Suncu naziva se perihel, dok se njegova najudaljenija točka od Sunca naziva afel.: 9-6 Orbite planeta su gotovo kružne, ali mnogi kometi, asteroidi i objekti Kuiperovog pojasa slijede vrlo eliptične orbite. Keplerovi zakoni uzimaju u obzir samo utjecaj Sunčeve gravitacije na tijelo u orbiti, a ne gravitacijske sile privlačenja različitih tijela jednih na druge. Na ljudskoj vremenskoj skali, ove dodatne perturbacije mogu se objasniti korištenjem numeričkih modela,: 9-6 ali planetarni sustav može se kaotično mijenjati tijekom milijardi godina.

Kutni moment Sunčevog sustava mjera je ukupne količine orbitalnog i rotacijskog momenta koji posjeduju sve njegove pokretne komponente. Iako Sunce dominira sustavom po masi, ono čini samo oko 2% kutnog momenta. Planeti, kojima dominira Jupiter, čine većinu ostatka kutnog momenta zbog kombinacije svoje mase, orbite i udaljenosti od Sunca, uz mogući značajan doprinos kometa.

Sastav

Ukupna struktura kartiranih područja Sunčevog sustava sastoji se od Sunca, četiri manja unutarnja planeta okružena pojasom uglavnom stjenovitih asteroida i četiri divovska planeta okružena Kuiperovim pojasom uglavnom ledenih objekata. Astronomi ponekad neformalno dijele ovu strukturu na odvojene regije. Unutarnji Sunčev sustav uključuje četiri terestrička planeta i asteroidni pojas. Vanjski Sunčev sustav nalazi se iza asteroida, uključujući četiri divovska planeta. Od otkrića Kuiperovog pojasa, najudaljeniji dijelovi Sunčevog sustava smatraju se zasebnim područjem koje se sastoji od objekata iza Neptuna.

Glavna komponenta Sunčevog sustava je Sunce, zvijezda male mase koja sadrži 99,86% poznate mase sustava i gravitacijski dominira njime. Četiri najveća Sunčeva tijela u orbiti, divovski planeti, čine 99% preostale mase, a Jupiter i Saturn zajedno čine više od 90%. Preostali objekti Sunčevog sustava (uključujući četiri terestrička planeta, patuljaste planete, mjesece, asteroide i komete) zajedno čine manje od 0,002% ukupne mase Sunčevog sustava.

Sunce se sastoji od otprilike 98% vodika i helija, kao i Jupiter i Saturn. U Sunčevom sustavu postoji gradijent sastava, stvoren toplinom i svjetlosnim tlakom ranog Sunca; oni objekti bliže Suncu, koji su više pogođeni toplinom i svjetlosnim tlakom, sastavljeni su od elemenata s visokim talištem. Objekti dalje od Sunca sastavljeni su uglavnom od materijala s nižim talištem. Granica u Sunčevom sustavu iza koje se te hlapljive tvari mogu skupiti poznata je kao linija mraza i nalazi se otprilike pet puta veća od Zemljine udaljenosti od Sunca.

Objekti unutarnjeg Sunčevog sustava uglavnom su sastavljeni od kamenih materijala, poput silikata, željeza ili nikla. Jupiter i Saturn sastavljeni su uglavnom od plinova s izuzetno niskim talištem i visokim tlakom pare, poput vodika, helija i neona. Ledene tvari, poput vode, metana, amonijaka, sumporovodika i ugljikovog dioksida, imaju tališta do nekoliko stotina kelvina. Mogu se naći kao led, tekućine ili plinovi na raznim mjestima u Sunčevom sustavu. Ledene tvari čine većinu satelita divovskih planeta, kao i većinu Urana i Neptuna (tzv. "ledenih divova") i brojnih malih objekata koji se nalaze izvan Neptunove orbite. Zajedno se plinovi i led nazivaju hlapljivim tvarima.