Samarbejdschat Demo

Solsystemet

Solsystemet er det gravitationelt bundne system af Solen og de objekter, der kredser om den. Det blev dannet for 4,6 milliarder år siden ved gravitationskollapset af en gigantisk interstellar molekylær sky. Langt størstedelen (99,86%) af systemets masse findes i Solen, mens det meste af den resterende masse findes i planeten Jupiter. Planetsystemet omkring Solen indeholder otte planeter. De fire indre systemplaneter - Merkur, Venus, Jorden og Mars - er jordplaneter, der primært består af sten og metal. De fire kæmpeplaneter i det ydre system er betydeligt større og mere massive end de jordiske. De to største, Jupiter og Saturn, er gaskæmper, der hovedsageligt består af brint og helium; de næste to, Uranus og Neptun, er iskæmper, der hovedsageligt består af flygtige stoffer med relativt høje smeltepunkter sammenlignet med brint og helium, såsom vand, ammoniak og metan. Alle otte planeter har næsten cirkulære baner, der ligger nær Jordens baneplan, kaldet ekliptika.

Der er et ukendt antal mindre dværgplaneter og utallige små objekter i solsystemet, der kredser om Solen. Seks af de store planeter, de seks største mulige dværgplaneter og mange af de mindre objekter kredses om af naturlige måner, almindeligvis kaldet "måner" efter Jordens måne. To naturlige måner, Jupiters måne Ganymedes og Saturns måne Titan, er større end Merkur, den mindste jordplanet, men mindre massive, og Jupiters måne Callisto er næsten lige så stor. Hver af de kæmpeplaneter og nogle mindre objekter er omgivet af planetariske ringe af is, støv og småmåner. Asteroidebæltet, som ligger mellem Mars' og Jupiters baner, indeholder objekter bestående af sten, metal og is. Bag Neptuns bane ligger Kuiperbæltet og den spredte skive, som er populationer af objekter, der hovedsageligt består af is og sten.

I solsystemets yderste afkroge ligger en klasse af mindre planeter kaldet adskilte objekter. Der er betydelig debat om, hvor mange sådanne objekter der vil vise sig at være. Nogle af disse objekter er store nok til at være rundet af deres egen tyngdekraft og dermed kategoriseret som dværgplaneter. Astronomer accepterer generelt omkring ni objekter som dværgplaneter: asteroiden Ceres, Kuiperbælteobjekterne Pluto, Orcus, Haumea, Quaoar og Makemake, og de spredte skiveobjekter Gonggong, Eris og Sedna. Forskellige populationer af små planeter, herunder kometer, kentaurer og interplanetariske støvskyer, bevæger sig frit mellem solsystemets regioner.

Solvinden, en strøm af ladede partikler, der strømmer udad fra Solen, skaber et boblelignende område af det interplanetariske medium i det interstellare medium kendt som heliosfæren. Heliopausen er det punkt, hvor trykket fra solvinden er lig med det modsatte tryk fra det interstellare medium; det strækker sig ud til kanten af den spredte skive. Oort-skyen, som menes at være kilden til langperiodiske kometer, kan også eksistere i en afstand, der er omtrent tusind gange længere væk end heliosfæren. Solsystemet ligger 26.000 lysår fra centrum af Mælkevejsgalaksen i Orion-armen, som indeholder de fleste af de synlige stjerner på nattehimlen. De nærmeste stjerner er inden for den såkaldte lokale boble, med den nærmeste, Proxima Centauri, på 4,2441 lysår.

Struktur og sammensætning

Ordet solar betyder "relateret til Solen", hvilket er afledt af det latinske ord sol, der betyder Sol. Solen er det dominerende gravitationelle medlem af solsystemet, og dens planetsystem opretholdes i en relativt stabil, langsomt udviklende tilstand ved at følge isolerede, gravitationsbundne baner omkring Solen.

Baner

Planeterne og andre store objekter i kredsløb om Solen ligger nær Jordens baneplan, kendt som ekliptika. Mindre isfyldte objekter som kometer kredser ofte i betydeligt større vinkler i forhold til dette plan. De fleste af planeterne i solsystemet har deres egne sekundære systemer, der kredses om af naturlige måner kaldet måner. Mange af de største naturlige måner er i synkron rotation, med den ene side permanent vendt mod deres moderplanet. De fire kæmpeplaneter har planetariske ringe, tynde bånd af små partikler, der kredser om dem i harmoni.

Som følge af dannelsen af solsystemet kredser planeter og de fleste andre objekter om Solen i samme retning, som Solen roterer. Det vil sige mod uret, set fra Jordens nordpol. Der er undtagelser, såsom Halleys komet. De fleste af de større måner kredser om deres planeter i prograd retning, hvilket matcher planeternes rotation; Neptuns måne Triton er den største, der kredser i den modsatte, retrograde retning. De fleste større objekter roterer om deres egne akser i prograd retning i forhold til deres bane, selvom Venus' rotation er retrograd.

Keplers love for planetbevægelse beskriver objekters baner omkring Solen i god første tilnærmelse. Disse love fastslår, at hvert objekt bevæger sig langs en ellipse med Solen i ét brændpunkt, hvilket får objektets afstand fra Solen til at variere i løbet af året. Et objekts nærmeste tilgang til Solen kaldes dets perihelion, mens dets fjerneste punkt fra Solen kaldes dets aphelion.: 9-6 Planeternes baner er næsten cirkulære, men mange kometer, asteroider og Kuiperbælteobjekter følger meget elliptiske baner. Keplers love tager kun højde for indflydelsen af Solens tyngdekraft på et kredsende objekt, ikke tyngdekraften fra forskellige objekter på hinanden. På en menneskelig tidsskala kan disse yderligere forstyrrelser redegøres for ved hjælp af numeriske modeller: 9-6 men planetsystemet kan ændre sig kaotisk over milliarder af år.

Solsystemets vinkelmoment er et mål for den samlede mængde orbital- og rotationsmoment, som alle dets bevægelige komponenter besidder. Selvom Solen dominerer systemet målt på masse, tegner den sig kun for omkring 2% af vinkelmomentet. Planeterne, domineret af Jupiter, tegner sig for det meste af resten af vinkelmomentet på grund af kombinationen af deres masse, bane og afstand fra Solen, med et muligvis betydeligt bidrag fra kometer.

Komposition

Den overordnede struktur af de kortlagte områder i solsystemet består af Solen, fire mindre indre planeter omgivet af et bælte af hovedsageligt klippefyldte asteroider og fire kæmpeplaneter omgivet af Kuiperbæltet af hovedsageligt isfyldte objekter. Astronomer opdeler undertiden uformelt denne struktur i separate regioner. Det indre solsystem omfatter de fire jordplaneter og asteroidebæltet. Det ydre solsystem ligger uden for asteroiderne, inklusive de fire kæmpeplaneter. Siden opdagelsen af Kuiperbæltet betragtes de yderste dele af solsystemet som en separat region bestående af objekterne uden for Neptun.

Hovedkomponenten i solsystemet er Solen, en stjerne med lav masse, der indeholder 99,86% af systemets kendte masse og dominerer den gravitationelt. Solens fire største kredsløbslegemer, kæmpeplaneterne, tegner sig for 99% af den resterende masse, hvor Jupiter og Saturn tilsammen udgør mere end 90%. De resterende objekter i solsystemet (inklusive de fire jordiske planeter, dværgplaneterne, måner, asteroider og kometer) udgør tilsammen mindre end 0,002% af solsystemets samlede masse.

Solen består af cirka 98% brint og helium, ligesom Jupiter og Saturn. Der findes en sammensætningsgradient i solsystemet, skabt af varme og lystryk fra den tidlige sol; de objekter tættere på solen, som er mere påvirket af varme og lystryk, er sammensat af elementer med høje smeltepunkter. Objekter længere væk fra solen er hovedsageligt sammensat af materialer med lavere smeltepunkter. Grænsen i solsystemet, ud over hvilken disse flygtige stoffer kan smelte sammen, er kendt som frostlinjen, og den ligger cirka fem gange Jordens afstand fra solen.

Objekterne i det indre solsystem består hovedsageligt af klippematerialer, såsom silikater, jern eller nikkel. Jupiter og Saturn består hovedsageligt af gasser med ekstremt lave smeltepunkter og højt damptryk, såsom brint, helium og neon. Is, som vand, metan, ammoniak, hydrogensulfid og kuldioxid, har smeltepunkter op til et par hundrede kelvin. De kan findes som is, væsker eller gasser forskellige steder i solsystemet. Isklædte stoffer udgør størstedelen af satellitterne til de kæmpeplaneter, såvel som det meste af Uranus og Neptun (de såkaldte "isgiganter") og de mange små objekter, der ligger uden for Neptuns bane. Sammen kaldes gasser og is for flygtige stoffer.