A NAPRENDSZER

 Áttekintés

Távolságok

Bolygók

 Holdak


A Naprendszer általános áttekintése

A Naprendszer alatt azt a tartományt is értjük, amelyben a Nap gravitációs tere dominál.Általánosságban fogalmazva a Naprendszeren értjük a Napot a körülötte keringõ kisebb-nagyobb testek összességével együtt. Ez körülbelül 2 fényév sugarú gömb, amelynek határán a Nap vonzása már csak akkora nagyságrendû mint a szomszédos csillagoké.

A Naprendszerbe a következõ égitesteket soroljuk:

A nagybolygók, kisbolygók, üstökösök és meteorok Kepler törvényeinek megfelelõen ellipszis alakú pályán keringenek a Nap körül. Mozgásuk annál lassúbb minél távolabb vannak a Naptól. A bolygók közül a legelnyúltabb elliptikus pályán a Merkúr és a Plútó keringenek 0,206 illetve 0,250 excentricitással.

A Naprendszer vizsgálatakor távolságegységként a csillagászati egységet (CSE) használjuk, amely a Föld-Nap közepes távolsággal, kb 150 millió km-rel egyenlõ.


Miniatürizált Naprendszer

A Naprendszer viszonylagos méreteinek áttekintéséhez a legjobb módszer az, ha egy erõsen kicsinyített modellt képzelünk el. Kicsinyítsük képzeletben ötmilliárdod részére a Naprendszert. Ez azt jelenti, hogy a modell 20 centimétere 1000000 kilométerrel lesz egyenlõ a világban.

Ebben a modellben a Nap akkora lesz mint egy futball labda, nagyjából 30 cm átmérõjû gömb. A Föld akkorának tûnik mint egy borsszem, s mintegy 30 méterre kering a mini-Nap körül. A Föld pályáján belül kering a Vénusz és a Merkúr, amelyek közül az elsõ ugyancsak borsszem méretû, míg az utóbbi csak akkora mint egy mustármag. E két kis golyóbis 12 illetve 21 méterre kering a futball labdától. A Mars amely nem sokkal nagyobb a Merkúrnál, majdnem 50 méterre kering a modellbeli Naptól. A legnagyobb bolygó, a Jupiter akkorának tûnik mint egy golflabda (kb. 3 cm átmérõjû), és jó 150 méterre helyezkedik el a futball labdától. A Szaturnusz akkora mint egy jókora cseresznye, híres gyûrûjével 300 méterre van a Naptól. A megtermett borsószemhez hasonló Uránusz és Neptunusz 600 illetve 900 méterre keringenek a középponttól. Végül a Plútó amely ugyancsak mustármag méretû 1,2 kilométerre esik a Naptól. Ne feledkezzünk meg a kisbolygókról sok ezernyi kering a Mars és a Jupiter pályája között, mint megannyi porszem. A Hold amely egyocska, csupán fél arlyán kering a Föld körül. Amikor erre a modellre, a központi labda körül aránytalanul nagy távolságokban keringõ piciban keringõ piciban keringõ piciban keringõ piciny golyócskákra tekintünk, önkéntelenül is felmerül bennünk a gondolat, milyen üres is a bolygórendszer. Ezek a távolságok tényleg óriásiak, de a Nap és más csillagok közöttiek még sokkal hatalmasabbak. Ha a modellünkön fel akarjuk tüntetni a legközelebbi fényes csillagot (amely egyébként az Alfa Centauri kettõscsillag, és a Proxima Centauri vörös törpe csillag) az körülbelül 8000 km távolságban lenne.


A Naprendszer bolygói

A Nap körül kilenc nagybolygó kering, Naptól mért távolságuk sorrendjében: Merkúr, Vénusz, Föld, Mars, Jupiter, Szaturnusz, Uránusz, Neptunusz, Plútó.
A legtávolabbi bolygó a Plútó 100-szor messzebb van a Naptól, mint a legközelebbi, a Merkúr.
A kilenc nagybolygó pályája -a Merkúr és a Plútó kivételével- szinte pontosan egy síkban az úgynevezett ekliptikában helyezkedik el. (A Merkúr inklinációja 7 fokos, a Plútóé 17,1 fokos.)
Mivel a bolygók a csillagokhoz képest "közel" vannak, távcsõben a képük nem pontszerû, hanem a távolság függvényében kisebb vagy nagyobb korongnak látszanak.

Valamennyi bolygó azonos irányban kering a Nap körül ún. direkt irányban. A Vénusz, az Uránusz és a Plútó kivételével a tengelyforgásuk is direkt irányú.

 
Ugyanebben az irányban forog a Nap is (a Nap északi pólusából tekintve az óramutató járásával ellentétes irányban). A Naprendszernek tehát jelentõs összimpulzus-momentuma van, amelynek csak 200-ad része esik a Napra, a többi a bolygók Nap körüli keringésébõl ered.

A bolygókat a Nap tömegvonzása tartja ellipszispályájukon.
Nemcsak a Nap és a körülötte keringõ égitestek vonzák egymást kölcsönösen, hanem ilyen kölcsönhatás áll fenn maguk között a keringõ égitestek között is. A Naprendszer tagjainak mozgásában módosító szerepet a Nap után elsõsorban a nagybolygók és azok holdjai kapnak.

A bolygók és holdjaik, valamint a kisbolygók csaknem stabil rendszert alkotnak, amelyekben azonban hosszú idõtartamú szakaszos és igen lassú változások lehetnek. Például a Föld pályaelemeinek változása miatt változik a Földnek a Naphoz viszonyított helyzete, ami éghajlatváltozásokat von maga után (gondoljunk a jégkorszakokra Milankovics-Bacsák elmélet).

Bolygó
Átlagos naptávolság

Keringési idõ

Pályamenti sebesség

Excent-
ricitás
Inklináció

millió km

Cs.E.

nap

km/s
 

(fok)
Merkúr

57,9

0,387

87,969

47,89

0,2056

7,00
Vénusz

108,2

0,723

224,701

35,03

0,0068

3,39
Föld

149,6

1,0

365,256

29,79

0,0167

0,0
Mars

227,9

1,524

686,980

24,13

0,0933

1,85
Jupiter

778,3

5,203

4332,58

13,06

0,048

1,31
Szaturnusz

1427,0

9,539

10759,2

9,64

0,056

2,49
Uránusz

2869,6

19,191

30685,4

6,81

0,046

0,77
Neptunusz

4496,6

30,061

60189

5,43

0,010

1,77
Plútó

5900

39,529

90465

4,74

0,248

17,50


A bolygók osztályozása

A bolygók osztályozása anyagi összetételük szerint:

Föld típusú vagy kõzetbolygók:
A négy legbelsõ bolygó: Merkúr, Vénusz, Föld, Mars.

A Földdel közös sajátosságokat mutatnak. Mindegyikük kis méretû, de aránylag nagy sûrûségû, kõzetek és fémek alkotják, szilárd a felszínûk, lassú a forgásuk, kevés holdjuk van és nincsenek gyûrûik.

A belsõ bolygók adatai

Bolygó

Merkúr

Vénusz

Föld

Mars
Egyenlítõi sugár (re) (km)

2439

6052

6378,14

3394
Poláris sugár (rp) (km)

2439

6052

6356,775

3372
Lapultság (re-rp)/re

0,0

0,0

0,003353

0,0074
Egyenlítõi sugár (Föld=1)

0,382

0,949

1,0

0,533
Tömeg (földtömeg)

0,05527

0,81499

1,0

0,10745
Átlagos sûrûség (g/cm3)

5,43

5,25

5,52

3,93
Albedo

0,06

0,76

0,39

0,14
Tengelyforgási idõ (nap illetve óra:perc)

58,6462

243,01

23:56

24:37
Forgástengely hajlásszöge a pályasíkhoz (fok)

7,0

177,4

23,45

23,98
Szökési sebesség az egyenlítõn (km/s)

4,25

10,36

11,18

5,02
Ismert holdak száma

0

0

1

2


Jupiter típusú vagy gázbolygók:
A négy gázbolygó: Jupiter, Szaturnusz, Uránusz, Neptunusz.

(Óriásbolygóknak is nevezik ezt a négy bolygót.)
Több tekintetben a Jupiterhez hasonlítanak. A Föld típusú bolygókénál sokkal kisebb sûrûségûek, fõként hidrogén és hélium alkotja õket. A forgásuk gyors, vastag atmoszférájuk van, gyûrûik és nagyon sok holdjuk van.

A gázbolygók adatai

Bolygó

Jupiter

Szaturnusz

Uránusz

Neptunusz
Egyenlítõi sugár (re) (km)

71492

60268

25559

24764
Poláris sugár (rp) (km)

66854

54364

24973

24341
Lapultság (re-rp)/re

0,06487

0,09796

0,02293

0,0171
Egyenlítõi sugár (Föld=1)

11,19

9,46

3,98

3,81
Tömeg (földtömeg)

317,894

95,184

14,537

17,132
Átlagos sûrûség (g/cm3)

1,33

0,71

1,24

1,67
Albedo

0,67

0,7

0,5

0,84
Tengelyforgási idõ (h:m:s)

9:55:30

10:39:22

17,24

16,11
Forgástengely hajlásszöge a pályasíktól (fok)

3,08

26,73

97,92

28,8
Szökési sebesség az Egyenlítõn (km/s)

59,54

34,49

21,29

23,71
Ismert holdak száma

16

17

15

8


A kilencedik bolygó a
Plútó

 


A bolygók holdjai

A holdak különféle kölcsönhatásokban állnak bolygóikkal, aminek következményei vannak, például az árapály keletkezése a Földön.

A bolygóra egy hold csak akkor képes érdemi hatást kifejteni, ha tömege a bolygóénak jelentõs hányadát teszi ki. Bolygójuk tömegéhez képest a legnagyobb holdak a Hold (a Föld tömegének 1/81-ed része) és a Charon (tömege a Plútó tömegének 1/9-e). Ezzel ellentétben a Jupiter legnagyobb holdjának a tömege a bolygó tömegének 1/10000 része alatt marad.

A Föld típusú bolygók közül a Földnek nagy holdja van, a Marsnak pedig két aprócska, amelyek közel kör alakú pályán keringenek a bolygó egyenlítõje fölött.
A Jupiter 16 holdja közül legnagyobb a Ganymede, átmérõje a Jupiterének nagyjából 1/27-e. Nyolc legbelsõ holdja közel kör alakú pályán kering a bolygó egyenlítõjének síkjában, a következõ négynek az egyenlítõ síkjával kis szöget bezáró, elliptikus pályája van, a legkülsõ négy pedig retrográd pályán kering.
A Szaturnusz 18 holdja közül a Titán óriáshold átmérõje a Szaturnuszénak 1/23-a. A holdak többsége közel kör alakú pályán, a bolygó egyenlítõjének síkja közelében kering, de a Iapetus pályasíkja e síkkal szöget zár be, a Phoebéé pedig retrográd irányú.
Az Uránusznak 15 holdja közül 10 kicsinyt 1986-ban fedezett fel a Voyager-2. Ezek a Miranda pályáján belül keringenek. Az Uránusz legnagyobb holdja a Titania, átmérõje a bolygóénak 1/32 része.
A Neptunusz 8 holdja közül legnagyobb a Triton, átmérõje a Neptunuszénak 1/18-a. A hold retrográd pályán kering. A Nereida pályája feltûnõen elnyúlt. További hat apró holdat a Voyager-2 1989-ben fedezett fel.
A Plútó egyetlen holdja a Charon, amelynek átmérõje kicsit több mint a Plútó átmérõjének a fele. Különlegességük a kötött keringés: mind a Plútó, mind a Charon tengelyforgási ideje megegyezik az egymás körüli keringési idejükkel.

A holdak közül négyrõl sikerült kimutatni, hogy állandó légkörrel rendelkeznek. Ezek a következõk: Titán, Europa, Triton, Io.


Történet

Naprendszer

Nap