slnečná sústava

Jupiter

Jupiter je najväčšou planétou slnečnej sústavy, väčšie je už len Slnko. Planéta má 1130krát väčší objem ako Zem a je 813krát ťažší. Pri formovaní Slnečnej sústavy mal 10krát väčší objem ako v súčasnosti, zahrieval sa gravitačnou kontrakciou a pripomínal novú vznikajúcu hviezdu . Jadrové reakcie vo vnútri Jupitera sa však nedokázali udržať, tak ako je to pri Slnku. Ak by sa to nestalo, Jupiter by sa stal dvojhviezdou a slnečná sústava by bola podstatne iná ako ju poznáme dnes. Postupne sa planéta zvraštila, znížil sa jej jas. Teraz však tiež zo svojho vnútra vyžaruje rovnaké množstvo energie ako príjíma zo Slnka.


Veľmi silné magnetické pole Jupitera viedlo k domnienke, že planéta má železné jadro. Po rozsiahlych výskumoch sa však zistilo, že centrum magnetického poľa je od stredu planéty vzdialené 10 000 km a je odklonené o 11° od rotačnej osi. Tento bod je tiež stredom Jupiterovej magnetosféry. Tá siaha do vzdialenosti 10 miliónov kilometrov. Približne v polovičnej vzdialenosti má magnetosféra najväčšiu teplotu, asi 17krát viac ako v strede Slnka. Jupiter ako aj ostatné vonkajšie planéty je tvorený prevažne z plynu a kvapalín, najmä z vodíku a hélia (podobne ako Slnko). Ak by mal pevné jadro, pravdepodobne by nebolo väčšie ako Zem. Nad ním by sa vyskytovala viac ako 6000 km hrubá vrstva ľadu, ktorý by sa tu udržal v pevnom skupenstve nie vďaka nízkym teplotám (Jupiter je naopak známy svojou vysokou teplotou) ale kvôli obrovskému tlaku.


Značnú časť planéty tvorí roztavený kovový vodík. Nad touto vrstvou sa nachádza prechodová zóna prechádzajúca do vrstvy tekutého molekulárneho vodíku. Jupiter je charakteristický svojimi farebnými búrkovými mrakmi, tvorenými v troposfére. Predpokladáme, že nižšie mraky sú podobne ako na Zemi tvorené vodnou parou. Ešte väčšia oblačnosť je tvorená síranom amónnym, v ešte väčších výškach už len čistým čpavkom. Asi 60 km naj najvyššou vrstov mrakov sa nachádza troposféra, ktorá plynulo prechádza do stratosféry, kde sa teploty pohybujú okolo -–100°C . Vo vyššej vrstve – ionnosfére teplota však opäť vzrastá. Atmosféra je zložitý systém s dobre viditeľnými horizontálnymi pásmi. Najvýraznejším útvarom na Jupiteri je tzv. Červená škvrna.


Jedná sa o tehlovo-červený útvar, ktorý je asi 3krát väčší ako Zem. Je považovaná za systém s vyšším tlakom ako okolie a pripomína obrovskú búrku. Vyskytuje sa vo väčších výškach a nižších teplotách ako má väčšina Jupiterovej oblačnosti. Veľká červená škvrna je takmer určite vyústenie nejakého prúdenia plynu, ktorý vystupuje do veľkej výšky z hlbín Jupiterovej atmosféry, ale prúdenie hmoty od škvrny je nepatrnné. Búrka, ktorá trvá už viac ako 3000 rokov však mení svoju intenzitu. Pre tropický pás Jupitera sú charakteristické útvary v pravideľných vzdialenostiach. Na severnej pologuli sa vyskytujú aj malé hnedé búrky, ktoré rotujú obrovskou rýchlosťou v protismere hodinových ručičiek.

Tieto útvary sa spájajú a rozpájajú. Najväčšia aktivita v Jupiterovej oblačnosti je v oblasti okolo Veľkej červenej škvrny. Čas od času sa na jej okraji objaví pruh bielych mrakov.
Po prelete sondy Voyager sa zistili aj výrazné prstence Jupitera, ktoré sú však omnoho menej viditeľné ako pri Saturne, sú však veľmi tenké a úzke.
Saturn

Saturn odjakživa vzbudzoval úžas medzi planétami. Je druhou najväčšou planétou slnečnej sústavy. To, čo ho robí výnimočným je ale práve známy pás prstencov. Saturn, podobne ako Jupiter, má pravdepodobne pevné železné a kamenisté jadro s priemerom menším ako 15 000 km, ktoré je obklopené vodou v tekutom stave, čo je spôsobené najmä vysokým tlakom. Vrchné vrstvy vysokého tlaku sú tvorené kovovým vodíkom a tekutím molekulárnym vodíkom. Je pravdepodobné, že vývoj Saturnu bol rovnaký ako vývoj Jupiteru. 80% hmotnosti planéty je tvorené predovšetkým héliom a vodíkom, jadro je tvorené najmä železom, silikátmi a kyslíkom.


Atmosféra sa skladá z metánu a čpavku, zistili sa však aj stopové množstvá fosforovodíku, propánu, etánu a acetylénu. Atmosféra Saturnu je oveľa menej chuchvalcovitá ako Jupiterova, je skôr podobná hmle a dá sa na nej rozoznať málo úkazov, ktoré by sa podobali Veľkej červenej škvrne alebo hnedným a bielym škvrnám. Charakteristickým rysom sú vodorovné pruhy oblačnosti v ktorých vanú vetry rýchlosťou až 1500 km/h. Najväčším útvarom je tzv. Annina škvrna, ktorá je podobne ako Jupiterova červená škvrna tvorená fosforovodíkom.


Za to, že Saturnova atmosféra je omnoho menej členitá a pestrá ako Jupiterova, môže menšia hmotnosť a nižšie teploty. V roku 1610 prvýkrát Galoleo Galilei pozoroval Saturnove prstence. Už v roku 1655 Huygens zistil, že prstence tiež majú svoje fázy vo vzťahu k Zemi s periódou každých 180 mesiacov. Do roku 1979, kedy sa do blízkosti Saturnu dostala sonda Pioneer 11, boli objavené len tri prstence pomenované A, B, C. Pioneer 11 pomohol vedcom na Zemi upresniť, že Saturn má niekoľko tisícok prstencov, pričom tie sa skladajú z ďaľších.


Tieto sú usporiadané do hlavných prstencov v poradí D, C, B, A, F, G a E. Medzi prstencami A a B sa nachádza tzv. Cassiniho delenie. Prstence siahajú do vzdialenosti až 150 000 km od planéty. Doteraz sa s istotou nevie, či boli prstence pôvodne Saturnovým mesiacom, ktorý roztrhali slapové sily planéty alebo sú to pozostatky nebulárnej hmoty.
Urán

Urán je prvý z vonkajších planét, ktorý bol objavený až v roku 1781. Najväčšou zaujímavosťou je, že sklon rotačnej osi planéty k obežnej rovine je 98° a teda k Slnku nie sú najbližšie oblasti blízko rovníka, ale striedavo oba póly. Na Uráne by sme tiež nemohli pozorovať ročné obdobia. Ako ostatné veľké vonkajšie planéty, je aj Urán plynnouo planétou. Dá sa rozoznať podľa jasne modrozeleného sfarbenia, ktoré je spôsobené vysokým obsahom metánu v atmosfére. Rozmermi sa blíži k Neptúnu. Jeho pevné jadro sa skladá z kovov a kremičitých hornín, priemer má asi 440 000 km.


Jadro obklopuje ľadový plášť z metánu, čpavku a vody so širkou 10 000 km. Prevažujúcu zložku atmosféry tvorí vodík a hélium, v menšom množstve metán a acetylén. . Najnižšie teploty –220°C boli namerané na rozhraní medzi troposférou a stratosférou. Zaujímavosťou je, že oba póly majú rovnakú teplotu bez ohladu na to, ktorý z nich je práve natočený k Slnku. Magnetické pole Uránu je natočené o 60° vzhľadom k osi rotácie a má rovnakú intenzitu ako má zemské magnetické pole, pole Uránu je však budené elektricky vodivým oceánom čpavku a vody pod obrovským tlakom pod hranicou plynnej atmosféry.


Urán, podobne ako dve najväčšie planéty slnečnej sústavy má niekoľko prstencov. 9 z nich bolo objavených pozemskými pozorovateľmi, viac sa o nich dozvedeli vedci až po prelete sondy Voyager 2, ktorý tiež objavil dva nové. Systém prstencov je mladý a určite nevznikol súčasne s planétou. Vonkajšiu hranicu sústavy prstencov tvorí vonkajší okraj epsilonu, ktorý je vo vzdialenosti 25 500 km od hornej vrstvy oblačnosti planéty. Najväčší a najbližší prstenec má šírku až 2500 km.
Neptún

Neptún je trikrát ďalej od Slnka ako Saturn a o polovicu ďalej ako Urán, doba obeho okolo Slnka je 165 pozemských rokov. Podobne ako ostatné vonkajšie planéty je aj Neptún “veľká plynová guľa”. Neptún sa najviac podobá Uránu aj čo do zloženia. Prevláda vodík a hélium, zatiaľ čo atmosféra je tvorená metánom a čpavkom. O planéte sa vedelo veľmi málo do roku 1989, kedy okolo nej v tesnej blízkosti preletela sonda Voyager 2. Boli potvrdených 6 mesiacov a štyri prstence, potvrdila sa existencia magnetického poľa so sklonom 50° k rotačnej osi a posunutím 9600 km od geometrického stredu planéty.

Bola tiež stanovená priemerná teplota na planéte, -178°C. V atmosfére je najnápadnejšia veľká tmavá škvrna. Najviac sa podobá Jupiterovej červenej škvrne čo do polohy aj relatívnej veľkosti. Jedná sa o eliptický útvar, ktorý je pravdepodobne tiež obrouskou búrkou, ktorá sa vyskytuje nad hornou vrstvou oblačnosti. Škvrna obehne planétu raz za 18,3 hodiny o dvýchodu k západu. Južne od škvrny bol po celú dobu preletu sondy pozorovaný útvar, ktorý dostal meno “Skúter”, pretože sa pohyboval rýchlosťou väčšou ako samotná škvrna. Ak pri priblížení Voyageru k planéte boli pozorované prstence aj okolo planéty Neptún. Planétu obklopujú 4 úplné avšak veľmi tenké prstence.
Pluto

V druhej polovici minulého storočia astronómovia, ktorí sledovali obežné dráhy Uránu a Neptúnu zistili určité nezrovnalosti v ich obežných dráhach, ktoré sa dali vysvetliť ako dôsledok gravitečného pôsobenia ďalšieho telesa obiehajúceho ešte ďalej od Slnka. V rokoch 1915 a 1919 sa naozaj podarilo Pluto vyfotografovať. Pickering zmenil svoju teóriu o polohe tejto planéty a predpovedal, že perihélium môže byť bližšie k Slnku ako planéta Neptún. V pátraní sa opäť pokračovalo v roku 1930, kedy sa podarilo teleso nasnímať a presne identifikovať ako planétu, ktorú nazvali Pluto. Až v roku 1950 bol priemer Pluta odhadnutý na 5900 kma v roku 1965 pri pozorovaní zákrytu Pluta s azistilo, že jeho priemer skutočne nemôže byť väčší ako 7000 km.


V roku 1976 bol na povrchu planéty objavený metánový ľad. Z pozorovaní a skúmaní odrazeného svetla od tohto ľadu sa zistilo, že priemer planéty je len 2200 km. Ako sa odhady veľkosti Pluta postupne zmenšujú, je stále menej pravdepodobné, že by bol príčinou gravitačného pôsobenia na Neptún v takej intenzite, ako sa predpokladalo. Z tohto dôvodu sa začalo s intenzívnym pátraním po ďalšej planéte Slnečnej sústavy, ktorá by sa mala nachádzať za Plutom.

Pred niekoľkými rokmi bola skutočne za Plutom objavená ďalšia planéta. Táto je však natoľko vzdialená od Slnka a jej obeh je taký veľký, že bude trvať ešte niekoľko rokov kým sa potvrdí, že sa nachádza v gravitačnom pôsobení nášho Slnka.

Ďalšia vlastnosť, ktorou sa Pluto výrazne odlišuje od ostatných planét je veľký sklon jeho obežnej dráhy k dráhe ekliptiky. Podľa jednej teórie bolo Pluto pôvodne Neptúnovým mesiacom, ktorý sa odpútal od jeho obežnej dráhy po katastrofálnej zrážke s mesiacom Tritónom. Keďže planéta je tak vzdialená od Slnka, že ju v dohľadnej budúcnosti nenavštívi žiadna kozmická sonda. O jeho fyzikálnych charakteristikách toho vieme veľmi málo.

Vieme, že je to veľmi chladná planéta a že jeho teplota v lete len málokedy prekročí –220°C . Planéta má kamenné jadro, na povrchu sa vyskytuje aj metán v podobe ľadu a námrazy. Napriek nízkej gravitácií bola objavená aj tenká atmosféra z metanovej pary.