Saturnovy prstence. Zdroj: http://edu.glogster.com/media/13/39/93/53/39935305.jpg
Názorný model těles je vytvořen v měřítku 1 : 1 miliardě (1 : 1 000 000 000, resp. 1 : 109).
Tomuto poměru odpovídají velikosti modelů těles znázorňující Slunce a další tělesa naší Sluneční soustavy (zobrazeno je osm velkých planet Merkur, Venuše, Země s Měsícem, Mars, Jupiter, Saturn, Uran a Neptun; největší planetka Ceres, Halleyova kometa a tři trpasličí planety Pluto, Eris a Sedna).
1 000 km (1 000 000 m) ve skutečnosti odpovídá 1 mm v modelu.
1 m v modelu odpovídá 1 milionu km ve skutečnosti.
1 AU (≈ 150 milionů km ≈ 500 světelných sekund) ve skutečnosti odpovídá cca 150 m v modelu.
Protože vzájemné vzdálenosti těles ve zvoleném měřítku 1 : 109 jsou tak veliké, že tělesa nelze umístit na plochu areálu školy (například Země by v tomto měřítku musela být umístěna 150 m od modelu Slunce, Jupiter by obíhal ve vzdálenosti 780 m a Neptun 4,5 km), bylo pro umístění modelů oběžnic Slunce použito ještě tisíckrát menší měřítko 1 : 1 bilionu.
Výpočty: http://www.exploratorium.edu/ronh/solar_system/index.html
Zdroj: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/90/NovaSlunecniSoustava.jpg
Sluneční soustava (SS)
je seskupení mnoha těles – velkých i trpasličích planet, planetek (asteroidů), komet, nespočetného množství meteroidů, prachu a plynu, ale i umělých družic a kosmických sond, vázaných gravitací ke Slunci.
Tělesa obíhají kolem Slunce, a to po eliptických trajektoriích ve směru jeho otáčení. Z pohledu od souhvězdí Draco (tj. od severního pólu ekliptiky) je to přímý pohyb, proti směru hodinových ručiček. Stejným směrem se otáčí kolem své osy Slunce a většina planet. Také většina měsíců obíhá své planety v přímém směru. Přímý pohyb většiny těles ve Sluneční soustavě je dědictvím po otáčivém pohybu prasluneční mlhoviny, z niž celá Sluneční soustava někdy před čtyřmi a půl miliardami let vznikla.
V prostoru je SS uspořádána do čtyř základních částí:
(1) V samotném středu je Slunce. Je základním zdrojem světla a tepla a je v něm soustředěna převážná část hmotnosti (99,85 %) celé SS.
Zdroj: http://planets.cz/wp-content/galerie/slunce/slunce14.jpg
(2) Planetární soustava, zahrnující osm planet, jejichž dráhy jsou přibližně v jedné rovině. (Pro velkou výstřednost a sklon dráhy, jakož i poměrně malou hmotnost se Pluto už k planetám nepočítá.) Planetární soustava se prostírá do vzdálenosti asi 50 AU a je v ní soustředěna asi tisícina celkové hmotnosti SS.
Astronomická jednotka (angl. astronomical unit, značka AU) je jednotka délky, používaná především při měření vzdáleností ve SS. Je rovna střední vzdálenosti Země od Slunce, tj. okrouhle 150 milionů kilometrů.
(3) Kuiperův pás
komet, kentaurů i trpasličích planet. Je zploštělý k ekliptice a lemuje okraj planetární soustavy až do vzdálenost asi 1000 AU. Z něho se do meziplanetárního prostoru dostávají krátkoperiodické komety. Planetární soustava obklopená Kuiperovým pásem tvoří zploštělou vnitřní část Sluneční soustavy.
Kuiperův pás (Kuiper Belt) Zdroj: http://www.absoluteaxarquia.com/nightsky/images/kuiper_belt.gif
(4) Oortův oblak komet tvoří vnější kulový obal sluneční soustavy. Prostírá se do vzdálenosti zhruba 120 000 AU (2 ly) od Slunce. Ve své vnější části přechází do okolního mezihvězdného prostoru a je ovlivňován blízkými hvězdami. Je zásobárnou stamiliard komet, odkud přicházejí dlouhoperiodické komety. Všechny komety Oortova oblaku dohromady představují asi miliontinu hmotnosti SS.
Světelný rok (angl. light year, značka ly) je názorná jednotka vzdálenosti ve vesmíru. Světelný rok není jednotkou času. Používá se pro vyjadřování vzdálenosti v astronomii, je to dráha, kterou světlo ve vakuu urazí (rychlostí cca 300 000 km/s) za jeden rok, tj. 63 240 AU ≈ 9,46 × 1015 m. Údaj vzdálenosti ve světelných rocích udává dobu, kterou potřebuje světelný paprsek, aby k nám z vesmírného objektu doběhl. V odborné literatuře se dává přednost o něco větší jednotce parsek (pc). 1 pc ≈ 3,26 ly, 1 ly ≈ 0,306 pc.
Prostorová velikost SS je určena hmotností Slunce: jeho gravitace sahá až k vnějšímu pomezí Oortova oblaku. Za ním je pak mezihvězdný prostor, v němž dočasně uplatňují gravitační síly míjející hvězdy.
Sluneční soustava je členem velké hvězdné soustavy Galaxie. Je ve vnitřní části jejího Orionova ramena, vzdálena 30 000 ly od galaktického středu. S okolními hvězdami se v důsledku galaktické rotace pohybuje směrem k souhvězdí Labutě (Cygnus) rychlostí 230 km s-1. Vzhledem k okolním hvězdám se pohybuje rychlostí 19,4 km/s směrem k apexu v souhvězdí Herkula (Herkules).
Halleyova kometa
Zdroj: http://www.company7.com/c7news/graphics/lspn_comet_halley1200833.jpg
Zdroj: http://csep10.phys.utk.edu/astr161/lect/comets/halley.html
je krátkoperiodická s dobou oběhu 75,3 let. Nejdále se na své pouti dostává v tzv. aféliu, které se nachází za drahou Neptunu ve vzdálenosti 35,1 AU(5,25 miliardy kilometrů). Zde je mrtvým tělesem bez zjevné aktivity.
Nejkrásnějším, co na kometě vzniká, je její ohon. Souvisí to s čím dál větším přibližováním ke Slunci, při kterém povrch komety (vlivem vzrůstající teploty) doslova bouří a vyvrhuje do prostoru velké množství prachu a plynu, které je formováno slunečním větrem a tlakem slunečního záření do podoby až několik set milionů kilometrů dlouhého chvostu. Po průletu kolem Slunce s největším přiblížením v tzv. periheliu (u Halley0,586 AU = 87,5 milionů kilometrů) se kometa začne vracet zpět do vzdálených končin sluneční soustavy. Tento scénář s jinými časovými údaji a vzdálenostmi samozřejmě platí pro všechny komety.
Zdroj: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Cometorbit.sk.png
Transneptunická tělesa
(TNO = Trans-Neptunian Objects)
Pás těles za drahou Neptunu je zřejmě nejméně probádanou oblastí sluneční soustavy. Pomineme-li Pluto, pak bylo první transneptunické těleso (tzv. TNO) bylo objeveno zhruba před deseti lety, v srpnu 1992.
Za tu dobu byla objevena necelá půltisícovka těchto těles. U řádově čtyřiceti procent z nich známe dobře jejich dráhy, u několika desítek pak i jejich další fyzikální charakteristiky. Podle typu jejich drah je můžeme rozdělit na tři velké skupiny:
- klasická transneptunická tělesa
- objekty z Kuiperova pásu (zkratka KBO
z anglického Kuiper Belt Objects) jsou objekty ve vzdálenostech 30 (v blízkosti dráhy Neptunu) až 50 AU; patří mezi ně např. tzv.
- Plutina (pojmenovány podle trpasličí planety Pluto s měsícem Charon, která je jejich prvním objeveným představitelem), do plutin patří také planetka Eris (dříve známá pod prozatímním názvem Xena podle hlavní hrdinky stejnojmenného televizního seriálu)
- tělesa z rozptýleného disku (zkratka SDO z anglickéhoscattered disc objects), místo původu většiny pozorovaných periodických komet
- objekty Oortova oblaku, např. Sedna
Pozn.: V době objevu (2003) to byl největší objekt nalezený ve Sluneční soustavě od objevu Pluta v roce 1930. Aktuálně jde o páté největší známé transneptunické těleso (po Eris, Pluto, Makemake, a Haumea).
Zdroj: http://www.ian.cz/detart_fr.php?id=482, http://cs.wikipedia.org/wiki/Transneptunick%C3%A9_t%C4%9Bleso
Zdroj: http://apod.nasa.gov/apod/image/1108/vestaPIA14327.jpg (Srereo anaglyf vznikl spojením dvou různých snímků z kosmické sondy Dawn; rozlišení asi 500m na pixel. Kosmická sonda Dawn s iontovým pohonem po průzkumu Vesty nastoupila svoji cestu k největší planetce hlavního pásu Ceres.)
Stereoskopický 3D pohled na planetku Vesta
Nasaďte si červenomodré brýle a pojďte se vznášet vedle planetky Vesty. Vesta je světem o průměru asi 500 kilometrů a nachází se v hlavním pásu asteroidů mezi Marsem a Jupiterem. Na 3D pohledu je vidět nově objevený terén Vesty, včetně dlouhých rovníkových hřebenů a údolí a výrazného řetězce tří kráterů vpravo nahoře zvaných Sněhulák. Ve 3D pohledu jsou také výrazně vidět strmé stěny mnoha kráterů, které vykazují pruhy světlého i tmavého materiálu.
| poř. č. | název objektu | umístění skutečné (od centrálního tělesa) | umístění v měřítku modelu Slunce | umístění v měřítku IPEPU (od znázorněného okraje Slunce) | průměr skutečný | průměr v měřítku modelu | pozn. |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Slunce | počátek | počátek | 1 391 020 km | 139 cm | cca 1,4 m | |
| 2 | Merkur | 57 900 000 km (2,766 AU) | 58 m | 5,8 cm | 4 880 km | 4,9 mm | cca 5 mm |
| 3 | Venuše | 108 200 000 km (0,723 AU) | 108 m | 10,8 cm | 12 104 km | 12,1 mm | cca 12 mm |
| 4 | Země | 149 600 000 km (1 AU) | 150 m | 15 cm | 12 756 km | 12,8 mm | cca 13 mm |
| 5 | Měsíc | 384 400 km | 0,384 m (38,4 cm) | 0,0384 cm (0,4 mm)386 mm (38,6 cm) | 3 476 km (0,2725 DZ) | 3,5 mm | |
| 6 | Mars | 227 900 000 km (1,524 AU) | 228 m | 22,8 cm | 6 792 km | 6,8 mm | cca 7 mm |
| 7 | Ceres | 413 800 000 km (2,766 AU) | 414 m | 41,4 cm | 974 km(rovníkový) | 0,9 mm | cca 1 mm |
| 8 | Jupiter | 778 300 000 km (5,203 AU) | 780 m | 78 cm = 0,78 m | rovníkový142 984 km (11,2 DZ) | 14,3 cm | cca 14 cm 139 822 km(průměrný – průměr koule o stejném objemu jako Jupiter) |
| 9 | Io | 421 600 km | 0,422 m | 0,042 cm (0,4 mm)42 cm | 3 632 km | 3,6 | tzv. Galileovské měsíce Jupitera (centrálním tělesem je planeta Jupiter) |
| 10 | Europa | 670 900 km | 0,671 m | 0,067 cm (0,7 mm)67 cm | 3 138 km | 3,1 | |
| 11 | Ganymed | 1 070 000 km | 1, 070 m | 0,11 cm (1,1 mm)110 cm | 5 262 km | 5,3 | |
| 12 | Calisto | 1 883 000 km | 1,883 m | 0,19 cm (1,9 mm)190 cm | 4 806 km | 4,8 | |
| 13 | Saturn | 1 427 milionů km (9,54 AU) | 1,4 km = 1 400 m | 140 cm = 1,4 m | rovníkový120 523 km (9,45 DZ) | 12,1 cm | 116464 km průměrný poloměr |
| 14 | Halley | vzdálenost v perihelu 0,587 AU (87,8 milionů km) vzdálenost v afelu 35,1 AU (5 250 milionů km) velká poloosa 17.9AU | perihel 89 m velká poloosa 2,7 kmafel 5,25 km = 5 250 m | perihel 8,9 cm velká poloosa 2,7 mafel 5,25 m | jádro 16 x 8 x 8 km (medián 11 km) ohon (více než) 100 milionů km | jádro 0,016 mm koma 10-100 cmohon 100 m | jádro umístit pod lupu; (plazmový ohon má nepatrnou hustotu cca 10 molekul/cm3) |
| 15 | Uran | 2 870 milionů km (19,2 AU) | 2,9 km = 2 900 m | 290 cm = 2,9 m | rovníkový 51 118 km (4,01 DZ) | 5,1 cm | velké měsíce Ariel (581 km), Umbriel (1170 km), Titania (1580 km), Oberon (1520 km), Miranda (240 km) |
| 16 | Neptun | 4 497 milionů km (30,1 AU) | 4,5 km = 4 500 m | 450 cm = 4,5 m | rovníkový49 532 km (3,88 DZ) | 5 cm | |
| 17 | Pluto | 5 900 milionůkm (39,3 AU) | 5,9 km = 5 900 m | 590 cm = 5,9 m | 2 300 km (0,18 DZ) | 2,3 mm | tzv. plutoid perihel 30 AU; afel 49 AU |
| 18 | Charon | 19 500 km | 1 200 km (0,092 DZ) | 1,2 mm | dvojplaneta | ||
| 19 | Eris(Xena) | 10 130 milionůkm (67,7 AU) | 10,1 km = 10 100 m | 10,1 m | odhad 2 400 km (0,19 DZ) | 2,4 mm | Tzv. plutoid z rodiny tzv.transneptunickéých těles(TNO z angl. Trans-Neptunian Objects) – objekt v našísluneční soustavě, který se pohybuje za drahou planetyNeptun. |
| 20 | Sedna | 75 000 milionů km (cca 500 AU) | 75 km = 75 000 m | 75 m | odhad 1 200–1 600 km | 1,4 mm | cca 1 400 km (0,11 DZ) |
| 21 | Kuiperův pás | 30 AU – 50 AU | 6 km | 6 m | – | – | |
| 22 | Oortův oblak | 50 000 AU (3 000 AU – 120 000 AU) | 7 500 km | 7,5 km | – | – |
Zdroj: http://www.astro.cz/apod/ap100104.html
Jádro Halleyovy komety
O kometárních jádrech, která vznikla z prvotního zárodečného materiálu Sluneční soustavy se ví, že se podobají špinavým ledovcům. Snímek z Giottovy kamery evropské kosmické sondy Giotto (1986) ukazuje bramborovité jádro, které měří zhruba 15 kilometrů. Vpravo jsou na jádru vidět některé tmavé povrchové útvary, zatímco vlevo je vidět plyn a prach proudící do komy. Halleyova kometa se do vnitřní Sluneční soustavy vrací každých 76 let a jádro pokaždé shodí asi šestimetrovou vrstvu ledu a horniny do vesmíru. Tyto odhozené trosky z Halleyova jádra se nakonec rozptýlí po drahách každoročních meteorických rojů, říjnovýchOrionid a květnových Eta Aquarid.
Kometa – těleso malých rozměrů obíhající kolem Slunce většinou po protažené eliptické dráze s periodou od několika let po tisíce roků. Při přiblížení ke Slunci se vypařuje část materiálu jádra a kometa vytváří komu a eventuálně ohon. Jde o pozůstatky materiálu z doby tvorby sluneční soustavy. Dnes se nacházejí v Oortově mračnu za hranicemi sluneční soustavy, ve vzdálenosti 20 000÷100 000 AU. Některé komety pocházejí i z bližšího Kuiperova pásu.
Oortův oblak – také Oortovo-Öpikovo mračno. Jedná se o jakousi zásobárnu kometárních jader, která se nachází ve vzdálenosti zhruba 20 000÷100 000 AU od Slunce. Obsahuje velké množství nepravidelných těles s drahami o sklonech v rozmezí 0°÷90°. Jedná se většinou o slepence zmrzlých plynů, vodního ledu a úlomků hornin, které se dostávají do blízkosti Slunce vlivem gravitačních poruch. Jejich počet se odhaduje na jeden bilión při celkové hmotnosti do 10 MZ.
