Planeta.pdf

(344 KB) Pobierz
(anonymous)
Planeta
1
Planeta
Planeta ( późnołac. planeta , od gr. πλανήτ-
planét- , πλανής planés , nowogr. πλανήτης
planétes ; dosł. wędrowiec od πλανάσθαι
planásthai , wędrować) zgodnie z definicją
lub pozostałości gwiezdne,
nieprzeprowadzający reakcji termojądrowej
w swoim wnętrzu, wystarczająco duży, aby
osiągnąć dominację w przestrzeni wokół
swojej orbity. W odróżnieniu od gwiazd
świecących światłem własnym planety
świecą światłem odbitym. [1]
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 księżyc ów. Do 27 sierpnia 2010 p otwierdzono także istnienie 490 planet pozasłonecznych . [2]
Planeta pozasłoneczna HD 209458 b i jej macierzysta gwiazda (wyobrażenie
artysty)
Historia pojęcia
W starożytności terminem planeta określano siedem jasnych ciał: Merkurego , Wenus, Marsa , Jowisz a, 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. o biekty 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 . Neptun em).
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. z a 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 k rążącym za orbitą Neptuna n azwę plutoidy .
378637549.005.png 378637549.006.png
 
Planeta
2
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 pulsar a. W kolejnych latach odkryto wiele innych planet obiegających odległe
gwiazdy.
Definicje
Układ Słoneczny
24 sierpnia 2006 roku na kongresie Międzynarodowej Unii Astronomicznej (IAU) w Pradze uchwalona została
definicja planety w Układzie Słonecznym. [3]
Zgodnie z tą definicją, planetą jest ciało niebieskie , które:
• znajduje się na orbicie wokół Słońca
• posiada wystarczającą masę, by własną grawitacją p okonać 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 [4] . 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 [5] .
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 Księżyc a i pobliskich planetoid. Jednak pojęcie oczyszczenia strefy orbitalnej zostało użyte m.in. w
artykule Stevena Sotera [6] , 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 s twierdził, że misja na swojej stronie internetowej i w swoich oficjalnych
dokumentach będzie wciąż określać Plutona mianem "dziewiątej planety" [7] .
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. [8] Zgodnie z tą definicją planetą
jest obiekt, który:
378637549.007.png
 
Planeta
3
• okrąża gwiazdę l ub pozostałości gwiezdne
• posiada masę mniejszą, niż masa wymagana do przeprowadzenia fuzji jądrowej deuteru (czyli ok. 13 mas
• 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 n ie 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 .
Planety Układu Słonecznego
Osiem planet Układu Słonecznego ponumerowanych wg rosnącej odległości od
Słońca (w nawiasie symbol planety):
1. Merkury ( )
2. Wenus ( )
3. Ziemia ( )
4. Mars ( )
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 gaz owego;
378637549.001.png 378637549.002.png
 
Planeta
4
Nazwy
Nazwy wszystkich planet Układu Słonecznego z wyjątkiem Ziemi i Urana pochodzą od imion rzymskich b ogów.
Nazwy te są uniwersalne w niemal całym zachodnim ś wiecie, choć w niektórych nieeuropejskich językach, jak np.
chiński, używa się innych. Wyjątkiem jest też Grecja , gdzie funkcjonują imiona bóstw greckich Hermes (zastępuje
Merkurego), Afrodyta (Wenus), Gaja ( Ziemia), Ares ( Mars), Zeus ( Jowisz), Kronos ( Saturn), Uranos (Uran),
Posejdon ( Neptun). Również nazwy większości księżyców p lanet 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 S łońca).
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]
[lata]
Dzień *
[dni]
0,39
0,06
0,39
0,24
7,00
0,206
58,6
0
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
0,53
0,11
1,52
1,88
1,85
0,0934
1,03
2
11,2
317,8
5,20
11,86
1,31
0,0484
0,414
63
9,41
95,2
9,54
29,46
2,48
0,0542
0,426
60
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.
378637549.003.png
Planeta
5
Obiekty uznawane niegdyś za planety
Planety pozasłoneczne
Do 27 sierpnia 2010 o dkryto 490 planet okrążające gwiazdy inne niż Słońce [2] . 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.
Przypisy
[1] Definicja ta jest połączeniem dwóch definicji IAU z lat 2003 i 2006. Oficjalna definicja z 2006 została oficjalnie zatwierdzona, ale dotyczy
tylko planet z naszego Układu Słonecznego. Definicja z 2003 roku dotyczy planet pozasłonecznych i nie została jeszcze oficjalnie
zatwierdzona
[2] Jean Schneider: Interaktywny Katalog Planet Pozasłonecznych (http:/ / exoplanet. eu/ catalog. php) . W: Encyklopedia pozasłonecznych
układów planetarnych [on-line]. 2010-08-27. [dostęp 2010-08-31].
[3] IAU 2006 General Assembly: Result of the IAU Resolution votes (http:/ / www. iau2006. org/ mirror/ www. iau. org/ iau0603/ index. html)
[4] Tomasz Rożek, Układ (Słoneczny) wściekle się broni (http:/ / serwisy. gazeta. pl/ nauka/ 1,34136,3574287. html)
[5] Michael E. Brown, How many planets are there? (http:/ / www. gps. caltech. edu/ ~mbrown/ whatsaplanet/ howmanplanets. html)
[6] Steven Soter, What is a Planet? (http:/ / arxiv. org/ ftp/ astro-ph/ papers/ 0608/ 0608359. pdf)
[7] "So on this Web site and in documents, discussions and other aspects of the New Horizons mission, we will continue to refer to Pluto as the
ninth planet." Unabashedly Onward to the Ninth Planet (http:/ / pluto. jhuapl. edu/ overview/ piPerspectives/ piPerspective_09_06_2006. php)
(en)
[8] Working Group on Extrasolar Planets: Defintion of a "Planet" (http:/ / www. dtm. ciw. edu/ users/ boss/ definition. html)
378637549.004.png
 
Zgłoś jeśli naruszono regulamin