Saulės sistema

Saulės sistemos planetos

Saulės sistemos atradimas

Nuo šumerų ir egiptiečių laikų žmonės stebėjo metinį Saulės kelią dangumi, besikeičiantį Mėnulio veidą, klajojančias planetas, uodeguotas kometas, smingančias meteorų strėles. Reguliarius šių reiškinių stebėjimus ir galime laikyti Saulės sistemos atradimu. Tiesa, iki M. Koperniko laikų jos sandara buvo labai paslaptinga, ir tik šis lenkų mokslininkas pastatė Saulę į garbingą vietą – sistemos centrą. Kitas Naujųjų amžių mokslininkas J.Kepleris, ištyrinėjo planetų orbitas ir paskelbė savo tris dėsnius. Italų mokslininkas G.Galilėjus pastebėjęs Jupiterio palydovus, Saulės dėmes, Mėnulio kraterius, Veneros fazes ir tikriausiai Saturno žiedus, suprato, kad Saulės sistemos sandara yra žymiai sudėtingesnė. Iš tikro ją sudaro Saulė ir jos gravitacijos lauke skriejantys kūnai: planetos, jų palydovai, tūkstančiai mažųjų planetėlių — nykštukinių planet ir asteroidų, dulkėto ledo gabalų — kometoidų, nesuskaičiuojama gausybė smulkių uolienos nuolaužų — meteoroidų, įvairių pavienių molekulių ir atomų. Per visą sistemą skverbiasi Saulės elektromagnetinis spinduliavimas bei jos skleidžiamas elektringųjų dalelių srautas (saulės vėjas) bei dirbtiniai, žmonijos sukurti, kosminiai aparatai.

Saulės svita

Penkias iš aštuonių aplink Saulę skriejančių planetų galima pamatyti plika akimi. Jos žinomos nuo seniausių laikų. Tai Merkurijus, Venera, Marsas, Jupiteris ir Saturnas. Kitos trys buvo atrastos teleskopais: 1781 m. anglų astronomas Viljamas Heršelis atrado Uraną, 1846 m. vokietis Johanas Gale — Neptūną, o 1930 m. jaunas amerikietis Klaidas Tombas — Plutoną. Po to niekam nepasisekė atrasti dešimtosios planetos, nors ginčai, kad ji yra, netyla iki šiol, jai net suteikiami vardai: Tichė, Nibiru.  Vieni jos ieškojo prie pat Saulės, skriejančios dar arčiau nei Merkurijus, kiti anapus Plutono orbitos. Pastaraisiais metais netoli Saulės sistemos pakraščių atrasta nemažai smulkių planetėlių – koperoidų. Tačiau jie mažesni net už Plutoną (didžiausio kūno – Sednos – skersmuo tik apie 1500 km), todėl planetų statuso neįgijo. Maža to, 2006 m. rugpjūčio mėn. Tarptautinė astronomų sąjunga „pažemino“ ir Plutoną – dabar jis vienas iš vadinamas nykštukine planeta (oficialiai tokiomis pripažinti iš viso 5 dangaus kunai).  Visų Saulės sistemos kūnų masė lygi 1,992×10 ³⁰ kg. Didžioji jos dalis — 99,85% medžiagos — sutelkta pačioje Saulėje, kuri yra sistemos centras, priverčiantis minėtus kūnus skrieti aplinkui save. Aštuonios Saulės sistemos planetos skirstomos į dvi grupes: išorines didžiąsias (Jupiterio grupė) ir vidines mažąsias (Žemės grupė). Jupiterio grupei priklauso pats Jupiteris ir kiti milžinai: Saturnas, Uranas ir Neptūnas, Žemės grupei — Merkurijus, Venera, Žemė ir Marsas. Erdvėje šias dvi planetų grupes gražiai skiria maždaug 1 av pločio asteroidų žiedas, įsiterpęs tarp Marso ir Jupiterio orbitų. Čia skrieja net keliasdešimt tūkstančių mažųjų planetėlių — asteroidų, kurių didžiausia — 1801 m. atrasta 960 km skersmens Cerera (dabar ji irgi gavo garbingesnį nykštukinės planetos status). Anapus Neptūno driekiasi vadinamoji Koiperio juosta, kurioje skrieja kitos nykštukinės planetos: Plutonas, Haumea, Makamake, Eris bei daug mažesnių asteroidų. Planetas milžines lydi ir visa plejada didelių bei mažų gamtinių palydovų. Štai Žemė teturi vieną palydovą, Marsas – du nykštukinius, Plutoną lydi vienas didelį ir keturis mažučius, o apie Jupiterį skrieja net 67 palydovai, Saturną – 62, Uraną – 27 ir Neptūną – 14 palydovų. Kai kurie asteroidai taip pat skrieja lydimi mažesnių mėnuliukų. Visos planetos skrieja aplink Saulę jos sukimosi kryptimi, o jų orbitų plokštumos artimos Saulės pusiaujo plokštumai. Tai byloja apie vieningą Saulės ir jos planetų susidarymo mechanizmą. Manoma, kad Saulė su visa savo palyda susidarė prieš 5 milijardus metų iš besisukančio kosminių dujų ir dulkių debesies. Šią hipotezę patvirtina pastaruoju metu randami paplokšti dujų ir dulkių diskai, gaubiantys dar tik įsižiebiančias žvaigždes.  Panašiai kaip planetos juda dauguma kosminių uolų, arba asteroidų. Kas kita — kometos: jos raižo Saulės valdas įvairiausiomis kryptimis. Negana to, kometos lekioja labai ištęstomis orbitomis: kai kurios nutolsta nuo Saulės net keliasdešimt tūkstančių astronominių vienetų. Tiesa, iš tokio atstumo Saulė dar pajėgia susigrąžinti jas atgal. Spėjama, kad iš visų pusių Saulės sistemą gaubia milžiniškas sferiškas milijonus kometoidų talpinantis telkinys — Orto debesis. Tiesa, bendra visų kometų masė nėra tokia įspūdinga kaip jų skaičius, manoma, kad ji prilygsta 5-ioms Žemės masėms. Taigi iš kaimyninių žvaigždžių Saulė atrodytų tarytum apgaubta ledinio rūko. Kai Saulės sistemai buvo maždaug 600 mln. metų, joje galėjo egzistuoti dar viena, maždaug Urano ar Neptūno dydžio dujinė planeta. Matematiniai modeliavimai rodo, kad dabartinė Saulės sistema vargu ar būtų susiformavusi, jei ne penktoji dujinė milžinė. Bet kur gi ji dingo? Praeityje Jupiteris nuo Saulės buvo gerokai toliau nei yra dabar, tačiau dėl didelio kiekio mažųjų dangaus kūnų išsibarstymo Saulės sistemos paribiuose, Jupiterio trajektorija po truputį „slinkosi“ Saulės link. Šio judėjimo metu penktoji planeta-milžinė ir galėjo būti išsviesta į tarpžvaigždinę erdvę. Tokių pavienių planetų klajūnių tarpžvaigždinėje erdvėje paskutiniu metu aptikta jau ne viena.

Ar didelės Saulės valdos?

Saulės šviesa nykštukinę planetą Plutoną pasiekia per 5,5 valandos. Artimiausios žvaigždės — Kentauro Proksimos — spinduliai iki mūsų keliauja 4,2 metų. Vadinasi, iki šios žvaigždės 3350 kartų toliau negu nuo vieno Saulės sistemos krašto iki kito. Stebint iš šios žvaigždės, Saulės sistemos kampinis skersmuo būtų ne ką didesnis už vieną lanko minutę. Štai kodėl net pro didžiausius pasaulio teleskopus ir dabar dar sunku įžiūrėti planetas prie kitų žvaigždžių. Saulės valdos baigiasi ten, kur jos traukos jėga susilygina su artimiausių žvaigždžių traukos jėga. Tokia „neutrali zona“ yra maždaug už 100 000 av (1 av = 150 000 000 mln km) nuo Saulės. Saulės šviesos spindulys tokį kelią įveikia per pusantrų metų ir nebešildo. Iš čia žiūrint, Saulė būtų tik gelsvas ryškiai spindintis taškas. Saulės sistema dvigubai jaunesnė už Paukščių Tako galaktiką, kurios narys ji yra. Saulė — viena iš 250 milijardų Paukščių Tako galaktikos žvaigždžių. Kartu su savo planetomis ji skrieja aplink Galaktikos centrą, nutolusi nuo jo 28 000 šviesmečių. Lėkdama 220 km/s greičiu, vienam ratui ji sugaišta 230 milijonų metų. Šis laikotarpis vadinamas galaktiniais metais. Galima sakyti, kad Saulės sistemai sukako vos dvidešimt vieneri galaktiniai metai.  Kosminiai aparatai yra aplankę visas aštuonias planetas, tyrė jų atmosferas, magnetinį lauką, fotografavo paviršius ir palydovus. 12 astronautų 1969 – 1972 m. vaikščiojo Mėnulio paviršiumi. Iš arti fotografuoti keli asteroidai (Cerera, Ida, Erotas ir kt.) ir kometos branduoliai (Halio, Temple 1 ir kt.). Robotai rieda Marso paviršiumi, leidžiasi į Venerą, Jupiterio debesis (“Galileo”), Saturno palydovą Titaną (“Cassini”). Jau projektuojamos nuolatinės gyvenamos bazės Mėnulyje, ilginant skrydžių orbitinėse stotyse trukmę, rengiamasi pilotuojamam skrydžiui į Marsą, paleistas aparatas ir link tolimojo Plutono. Keli kosminiai aparatai (“Pioneer” ir “Voyager”) jau skrieja toli anapus Plutono link tolimųjų žvaigždžių. Jeigu kosminių tyrimų tempai nesulėtės, šis amžius turėtų tapti Saulės sistemos įsisavinimo epochos pradžia.

Kaip gimė Saulė ir planetos?

Prieš maždaug 5 mlrd. metų nedidelė dalis milžiniško molekulinio debesies pradėjo trauktis. Debesies centre buvusi tarpžvaigždinė medžiaga sutankėjo ir palaipsniui virto Saule. Likusi medžiaga sukosi aplink tankėjantį centrą ir suformavo protoplanetinį diską, iš kurio gimė planetos, jų palydovai, asteroidai ir visi kiti Saulės sistemos kūnai. Tačiau iki galo taip ir neaišku, kas galėjo duoti impulsą pirmapradės tarpžvaigždinės medžiagos tankėjimui ir kolapsui. Tyrimai rodo, jog asteroidai ir meteoritai susiformavo per labai trumpą laikotarpį, kuris tęsėsi maždaug 20 tūkst. metų. Taip pat meteorituose randamas didelis aliuminio-26 kiekius. Kompiuterinis modeliavimas parodo, kad geriausiai šiuos faktus paaiškina Saulės gimimas mirštant kitai žvaigždei – supernovai. Smūginė supernovos sprogimo banga galėjo būti tas galingas stimulas, išprovokavęs tarpžvaigždinio dujų ir dulkių debesies sutankėjimą.

Įdomūs faktai apie Saulės sistemą

• Venera apie savo ašį sukasi priešinga kryptimi nei visos kitos Saulės sistemos planetos – t.y. iš rytų į vakarus.
• Mokslininkai, ieškodami gyvybės kitose planetose, daugiausia vilčių sieja su Marsu, turinčiu sušalusio ledo bei retutę atmosferą, Jupiterio palydovu Europa, po kurio lediniais šarvais turėtų tyvuliuoti ištisas vandenynas, bei Saturno palydovu Titanu, apsigobusiu tiršta metano prisotinta atmosfera.
• Aukščiausias kalnas yra Marse. Užgesęs Olimpo vulkanas iškyla net į 27 km aukštį virš vidutinio Marso paviršiaus.
• Jupiteris iš tiesų vertas romėnų vyriausiojo dievo vardo – jo masė net 2,5 karto viršija visų kitų planetų masę kartu sudėjus! Tačiau prieš Saulę ir jis atrodo kaip nykštukas – mūsų žvaigždės masė daugiau nei tūkstantį kartų didesnė nei Jupiterio.
• Jupiterio palydovas Ija pasižymi dešimtimis veikiančių vulkanų, kurių galingumas viršija žemiškuosius analogus.
• Kiekvienas matęs žieduotojo Saturno nuotraukas. Bet blyškūs žiedai taip pat juosia ir Jupiterį, Uraną bei Neptūną bei vieną iš asteroidų.
• Visi Urano palydovai pavadinti Šekspyro kūrinių herojų vardais.
• Dydžiu ir mase Plutoną lenkia net 7 planetų palydovai: Žemės Mėnulis, Jupiterio Ganimedas, Kalista, Ija ir Europa, Saturno Titanas ir Neptūno Tritonas. Ganimedas savo dydžiu lenkia net Merkurijų, todėl skriedamas savarankiškai neabejotinai būtų laikomas planeta.
• Prieš gerą dešimtmetį mokslininkams buvo žinoma viena planetų sistemą Visatoje – t.y. Saulės sistema. Dabar (2014 m. pr.) yra atrasta apie virš tūkstančio žvaigždžių, apie kurias skrieja viena ar net kelios planetos! Tiesa, šiuolaikinė technika dar sunkiai leidžia sumedžioti mažesnių nei Neptūno dydžio planetų, bet pirmosios „superžemės“ jau atrastos.

Literatūra:  A.Ažusienis ir kt. Astronomija.  2003 m.; Z.Sviderskienė. Planetos, žvaigždės, galaktikos. 2002 m.; A.Juška. Saulės šeima. V., 1985 m.