Scientia

Sistemul solar este format din opt planete care se învârtesc în jurul Soarelui, sateliţi naturali care se află în jurul planetelor, asteroizi, comete, precum şi o serie de obiecte pe o orbită situată dincolo de Neptun. În acest articol vom vorbi despre planetele telurice.

Soarele (2)

Din categoria obiectelor a căror orbită este situată dincolo de Neptun fac parte: Transneptunienii, obiectele din centura Kuiper (Pluto, Quaoar, Varuna etc), norul Oort (probabil Sedna).

Cele opt planete se rotesc în jurul Soarelui în sensul acelor de ceasornic, la distanţe cuprinse între 58 milioane de km (Mercur) şi 4,5 miliarde km (Neptun). Ele se împart în planete telurice, gigant şi îndepărtate, acestea din urmă fiind poziţionate la marginile sistemului solar.

Planetele telurice sunt Mercur, Venus, Terra şi Marte. Suprafaţa lor, numită „crustă” sau „scoarţă”, este solidă. Au diametrul cuprins între 5.000 şi 13.000 km. Acestea au pierdut învelişul iniţial gazos iar atmosfera este rezultatul gazelor din interiorul acestora.

Planetele telurice. De la stânga la dreapta: Mercur, Venus, Terra, Marte.
Credit: Wikimedia Commons

Planetele gigant Jupiter şi Saturn sunt mai voluminoase decât cele telurice. Astfel, diametrul lui Jupiter este de 11 ori mai mai mare decât cel al Pământului, pe când cel al lui Saturn este de 9 ori mai mare. Aceste planete au evoluat relativ puţin de la momentul formării lor, păstrându-şi învelişul gazos. Nu au o suprafaţă solidă, ci doar un nucleu alcătuit din roci şi gheaţă. Planetele îndepărtate care urmează după Saturn sunt în număr de două. În ordinea lor, Uranus şi Neptun. Uranus şi Neptun nu sunt la fel de mari ca Jupiter, însă au suprafaţa acoperită de gaze uşoare.

Planetele gigant şi îndepărtate. De la stânga la dreapta: Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun.
Pe fundal, se observă Soarele.
Credit: Wikimedia Commons

Cu un diametru de 4.879 km la ecuator şi o masă egală cu aproximativ 3,3 x 10²³ kg, Mercur este planeta cea mai apropiată de Soare, mai precis la o distanţă medie de 58 milioane km faţă de acesta. Face înconjurul Soarelui în 88 de zile. Ziua, temperatura îi creşte până la 400° C iar noaptea coboară până la -183° C. Este lipsită de atmosferă şi nu are nici un satelit cunoscut. Ca o ciudăţenie, se poate afirma că Mercur are un nucleu mai mare decât jumătate din raza planetei.

Planeta Mercur

Acest lucru poate fi consecinţa unui impact cu un corp mai mare, impact ce ar fi avut loc în perioada de tinereţe a planetei. Resturile rezultate în urma impactului s-au ciocnit ulterior cu Soarele, ceea ce explică lipsa din zilele noastre a oricărei dovezi referitoare la impact. În imaginea de mai sus este prezentată planeta Mercur având luminată doar o jumătate din suprafaţă. Compoziţional, Mercur este format în proporţie de 70% din material metalic, restul de 30% fiind silicat. Această planetă posedă a doua densitate ca mărime din Sistemul Solar (5,43 g/cm³).

Venus, „luceafărul de dimineaţă", este situată la 108 milioane de km de Soare, completând o revoluţie în 224,7 de zile. Este planeta cu orbita cea mai circulară şi se caracterizează printr-o excentricitate de aproximativ 0,006. Durata unei rotaţii în jurul axei este de 243 de zile, ceea ce înseamnă că Venus nu se roteşte complet în jurul axei sale nici măcar o dată într-un an venusian. Un fapt interesant legat de mişcarea de rotaţie ar fi faptul că este retrogradă (în sensul acelor de ceasornic), majoritatea planetelor rotindu-se în sens invers acelor de ceasornic. Acest sens de mişcare este obţinut privind Sistemul Solar de deasupra polului nord al Soarelui.

Planeta Venus
Credit: http://www.sarkanniemi.fi

Este cel mai strălucitor corp natural de pe cer, exceptând Luna, şi atinge o magnitudine vizuală aparentă de -4,6. Are un diametru de 12.103,6 km fiind cu puţin mai mică decât planeta noastră. Masa planetei este de 4,8685 x 10²⁴ kg. În compoziţia atmosferei intră gaz carbonic (96%) şi azot (4%). Gazul carbonic acţionează ca geamurile unei sere, de aici provenind şi denumirea de „efect de seră" atribuită fenomenului venusian. Aici temperatura poate ajunge la 460° C. Pe suprafaţa ei se găsesc numeroşi vulcani, dintre care mulţi activi. La fel ca şi Mercur, Venus nu are nici un satelit.

Terra (Pământul), supranumită „Planeta albastră" datorită apei care ocupă majoritatea suprafeţei sale (peste două treimi), este situată la 149.600.000 km faţă de Soare şi are o masă de 5,972 x 10²⁴ kg. Mişcarea de revoluţie este efectuată în 365,5 zile iar cea în jurul propriei axe în 23h 56min şi 4sec. Este cea mai voluminoasă dintre planetele telurice, având un diametru de 12.756,3 km. Atmosfera Pământului este compusă din 78% azot, 21% oxigen, precum şi alte gaze în cantităţi reduse.

Planeta Pământ
Credit: NASA

Tabel 3.1. Interiorul planetei Terra

Tabel 3.2. Compoziţie interiorului planetei Terra

Are un singur satelit – Luna, care este de circa 78 de ori mai mică, adică de mărimea S.U.A. Este şi singurul corp explorat de astronauţi. Fiind aproape de Pământ, cercetătorii au ocazia să studieze efectele altor lumi din proximitatea noastră, în perspectiva unor viitoare misiuni.

Luna

Luna, satelitul natural al Terrei, are o orbită situată la o distanţă medie de 384.400 km de aceasta şi un diametru de 3.476 km. Masa satelitului este de 7,35 × 10²² kg. Luna constituie al doilea obiect strălucitor de pe cer, după Soare. Întrucât Luna orbitează în jurul Terrei o dată pe lună, unghiul dintre Soare, Lună şi Terra se schimbă, acest lucru ducând la apariţia fazelor. Durata dintre două luni noi este de 29,53 zile, puţin diferită de perioada orbitală care este de 27,32 de zile.

Forţele gravitaţionale ce acţionează asupra acesteia generează anumite efecte interesante, cel mai cunoscut fiind mareea. Suprafaţa terestră şi în special oceanele se alungesc pe linia ce leagă Terra de Lună, determinând astfel ridicarea nivelului apei şi a solului (chiar dacă omul nu observă, fizic, decât înălţarea apelor). Un alt efect al acestor forţe este acela de accelerare a satelitului de pe orbita terestră într-o orbită superioară cu circa 3,8 cm/an. Efectul invers se exercită asupra unor sateliţi ca Phobos şi Triton. Natura asimetrică a forţelor gravitaţionale se dovedeşte responsabilă de rotirea sincronă a satelitului. Prin urmare, acesta afişează întotdeauna aceeaşi faţă spre noi. Întocmai cum mişcarea Terrei este în prezent încetinită de Lună, aşa şi mişcarea Lunii a fost întârziată în trecut de către Terra. Atunci când rotaţia ei a fost în aşa fel „domolită” încât corespundea perioadei orbitale, s-a ajuns la o situaţie stabilă. În cele din urmă rotaţia Terrei va fi încetinită până când va corespunde perioadei Lunii, ca în cazul planetei Pluto şi al satelitului Charon.

Luna nu are atmosferă, însă anumite dovezi confirmă faptul că sub suprafaţa ei ar exista urme de apă. Aparent, ar exista gheaţă şi la Polul Nord. Crusta Lunii variază în grosime de la 0 km (în Marea Crisium) la 107 km (la nord de Craterul Korolev), având o grosime medie de 68 km. Sub crustă, avem de-a face cu o manta şi probabil cu un nucleu de 340 km în rază şi conţinând 2% din masa lunară. Ca o constatare interesantă, centrul de masă al Lunii este deviat cu doi km de cel geometric, în direcţia Terrei.

Marte sau „Planeta Roşie ", cu o masă de 6,4219 x 10²³ kg, se află la o distanţă de 228 milioane km de Soare. Diametrul planetei reprezintă aproape jumătate din cel al Terrei - 6.794 km. Culoarea roşie este dată de oxidul de fier de pe suprafaţa ei. Din cauza ponderabilităţii ei scăzute, această planetă nu a putut reţine decât un înveliş atmosferic neînsemnat, care prezintă doar nişte urme de oxigen. Temperaturile sunt cuprinse între -50° C şi 20° C.

Planeta Marte
Credit: NASA

Planeta Marte este principala ţintă a cercetătorilor din zilele noastre. Nu putem decât presupune că va fi explorată îndeaproape la jumătatea secolului al XXI-lea.

Suprafaţa marţiană.
Credit: NASA (misiunea Pathfinder)

Exceptând Terra, Marte se poate lăuda cu cel mai variat teren şi cu cei mai înalţi munţi din Sistemul Solar. Astfel, Muntele Olimpus are o înălţime de 24 km şi o bază de peste 500 de km în diametru. Alte forme de relief aparte sunt: Valea Mariner (un canion de peste 4000 km lungime şi o adâncime variind între 2 şi 7 km), Tharsis şi Hellas Planitia.

Dispune de doi sateliţi de dimensiuni reduse: Phobos şi Deimos, descoperiţi în 1877 de către Asaph Hall. Phobos orbitează la 6.000 km de planetă şi Deimos la 20.000 km de ea.

Phobos - satelitul planetei Marte

Deimos - satelitul planetei Marte

Phobos este cel mai mare şi cel mai apropiat satelit de Marte. El se află mai aproape de planeta sa decât orice alt satelit din Sistemul Solar, având o orbită sub 9.380 km. De asemenea, este unul dintre cei mai mici, cu un diametru de 22,2 km şi o masă de 1,08 x 10¹⁶ kg. Descoperit în 1877, el a fost „protagonistul” a numeroase fotografii, fiind surprins de Mariner 9, Viking 1 şi Phobos.

Deoarece orbita sa se va apropia în viitor de limita orbitei Roche (a se vedea formula de mai jos pentru calculul acesteia), Phobos va avea o soartă nefastă. Este, deci, sortit dezintegrării şi probabil impactului cu planeta. Această limită a fost numită după astronomul francez Edouard Roche care a calculat-o pentru prima dată în 1848:

d= R (2 x ρ_M/ρ_m)^1/3 ,

unde R este raza corpului primar (în jurul căruia orbitează satelitul), ρ_M este densitatea corpului primar iar ρ_m reprezintă masa satelitului. Formula este valabilă în cazul unui satelit rigid sferic ce orbitează în jurul unui corp primar, la rândul său sferic. Pentru planetele şi sateliţii acestora sfericitatea lor poate fi aproximată.

Din cauza forţelor mareice, Phobos va ajunge în 50 milioane de ani fie pe suprafaţa planetei, fie să aibă forma unui inel în jurul planetei. Acest efect este exact opusul celui exercitat asupra Lunii, care se va îndepărta de Terra. Structura acestuia este similară asteroizilor de tip C, însă densitatea sa şi a companionului său Deimos este prea scăzută pentru ca aceştia să fie compuşi numai din roci. De aceea, se presupune că sunt alcătuiţi dintr-un amestec de roci şi de gheaţă.

Deimos este cel mai mic şi mai îndepărtat satelit al planetei Marte. El este, totodată, şi cel mai mic din Sistemul Solar, având un diametru de doar 12,6 km şi o masă de 1,8 x 10¹⁵ kg. Orbita sa se situează la 23.459 km deasupra suprafeţei planetei. La fel ca şi Phobos, acesta este compus din roci carbonice (asemenea asteroizilor de tip C) şi gheaţă. Amândoi prezintă puternice urme de impact, suprafaţa lor fiind presărată cu cratere. Ambii sateliţi sunt, probabil, asteroizi care, sub influenţa lui Jupiter, au ajuns pe orbita lui Marte.

După cum am specificat mai sus, dincolo de Marte se găsesc două planete gigant: Jupiter şi Saturn, care impresionează prin dimensiunile lor foarte mari. Acestea au fost survolate de sondele americane Voyager 1 şi 2, în 1979 respectiv în 1981. Despre ele vom vorbi în următorul articol al "Ghidului prin Univers".

Articol preluat de pe portalul de astronomie regulus.ro, cu acordul autorului.