Planeta jaka jest, każdy widzi. Tak przynajmniej było do 1781 roku, kiedy do grona obiegających Słońce, znanych od starożytności globów - Merkurego, Wenus, Ziemi, Marsa, Jowisza i Saturna - dołączył Uran. Po jakimś czasie, 1 stycznia 1801 roku, odkryto kolejną, ósmą planetę. Była nią Ceres, niemal tysiąckilometrowy obiekt, którego orbita mieści się pomiędzy torami Marsa i Jowisza. Układ Słoneczny wydawał się wówczas w pełni zbadany. W dodatku znane planety idealnie spełniały regułę Titusa-Bodego, empiryczne prawo opisujące ich odległość od Słońca. Na cześć obu nowych planet nazwano właśnie odkryte pierwiastki: uran i cer (ten zwyczaj stał się zresztą później tradycją). Komplikacje pojawiły się wraz z odkryciem kolejnych ciał zbliżonych orbitą do Ceres. I choć z rozpędu miano planety i kolejny pierwiastek dostały się też Pallas, już w połowie XIX wieku oba ciała utraciły swój status. Ósmą planetą ostatecznie został odkryty w 1846 roku Neptun. Do jego znalezienia przyczyniła się analiza zakłóceń, jakie wprowadzał do ruchu Urana.
Problemy z dziewiątką
Wkrótce okazało się, że i ruch Neptuna podlega jakimś tajemniczym zakłóceniom. Reszta wieku XIX i początek wieku XX upłynęły pod znakiem poszukiwań planety transneptunowej. Ale dopiero w 1930 roku, w miejscu wskazanym przez Percivala Lowella, Clyde Tombaugh odkrył kolejną, dziewiątą planetę Układu Słonecznego - Plutona. Jego odnalezienie wydawało się rozwiązywać wszelkie zagadki. Niestety, nie na długo.
Wkrótce okazało się, że i orbita Plutona jest zakłócana przez jakieś inne ciała. Co więcej, obecnością samego Plutona, zbyt małego i lekkiego, nie da się wyjaśnić zakłócenia ruchu znacznie potężniejszych Neptuna i Urana. Wielu astronomów było skłonnych uznać odkrycie Plutona za zwykły przypadek. Znalezienie kolejnej masywnej, dziesiątej planety Układu Słonecznego, planety X, wydawało się kwestią czasu. Tymczasem dwudziesty wiek upływał, doskonaliły się metody badawcze, powstawały coraz potężniejsze teleskopy, a transplutonowa planeta wciąż pozostawała w sferze domysłów i przypuszczeń.
Pas planet?
W 1951 roku holenderski astronom Gerard Kuiper wystąpił z hipotezą, że gdzieś za orbitą Neptuna istnieje pas drobnych ciał, skał i lodowych planetoid, odpadków z okresu powstawania Układu Słonecznego. Z tego pasa miałyby też pochodzić niektóre krótkookresowe komety. Obecnie znamy ponad 1000 obiektów z pasa Kuipera. Astronomowie uważają, że rozciąga się on w odległości od 30 do 50 j.a.
od Słońca. Większość to stosunkowo niewielkie, skalisto-lodowe bryły, ale o ich cechach charakterystycznych na podstawie naziemnych obserwacji niewiele da się powiedzieć. Niektóre tworzą układy podwójne lub nawet wielokrotne. Od czasu odkrycia pasa Kuipera w społeczności astronomów coraz częściej pojawiały się postulaty zdegradowania Plutona z pozycji planety do roli największego ze znanych obiektów pasa. Wzmogły się one jeszcze po zeszłorocznym odkryciu 2003 UB313 - obiektu, którego rozmiary z pewnością przewyższają plutonowe. Czy odnaleziono kolejną, dziesiątą planetę i należy czekać na następne odkrycia w pasie Kuipera? A może zdetronizować Plutona i inne niewielkie, lodowo-skalne globy? Wahania trwały kilka lat.
Planeta na miarę
Porządek w Układzie Słonecznym zaprowadzono dopiero w tym roku na sierpniowym posiedzeniu Międzynarodowej Unii Astronomicznej. Po długich i burzliwych obradach ustalono definicję "klasycznej" planety naszego układu, a do astronomicznej nomenklatury wprowadzono nową kategorię planet karłowatych, niebędących jednak formalnie planetami. Zgodnie z ustaleniami za planetę będzie się uważało okrążające Słońce ciało o masie wystarczającej, aby pod wpływem własnej grawitacji przybrało kształt zbliżony do kuli.
W przypadku obiektów o typowej dla planet gęstości oznacza to masę około 5 1020 kg i średnicę co najmniej 800 km. Dodatkowy, wprowadzony w ostatniej chwili warunek wymaga, aby planeta była w stanie "wyczyścić" okolice swej orbity z innych ciał. O ile pierwszą część warunków spełniają w naszym układzie zarówno znane dotąd planety (wraz z Plutonem), jak i Ceres, 2003 UB313 i najprawdopodobniej kilka innych obiektów, o tyle ostatnie zastrzeżenie Unii wyklucza z planetarnego grona wszystkie globy poza Merkurym, Wenus, Ziemią, Marsem, Jowiszem, Saturnem, Uranem i Neptunem. Na osłodę po stracie Plutona Unia wprowadziła do astronomicznej nomenklatury nową kategorię planet, a mianowicie planety karłowate, które spełniają tylko dwa pierwsze punkty definicji planety: krążą wokół Słońca i są dostatecznie masywne, aby przybrać kształt kulisty. Takimi planetami-karzełkami są więc z pewnością Pluton, 2003 UB313 i... Ceres, która po niemal dwóch wiekach degradacji doczekała się tej, wprawdzie niepełnej, rehabilitacji. Planet karłowatych z pewnością będzie jednak więcej: w kolejce na dokładniejsze ustalenie rozmiarów i kształtu czekają już największe planetoidy: Westa, Pallas i Hygieja, a także Sedna, Quaoar i kilka innych obiektów z pasa Kuipera.
Walka o Plutona
Choć lista planet według nowej rozszerzonej definicji może się wkrótce znacząco powiększyć, jedno pozostaje faktem: prawdziwych, klasycznych planet mamy od sierpnia tylko osiem. Detronizacja Plutona spowodowała nie tylko konieczność zmian w podręcznikach i encyklopediach. Wywołała też wiele emocjonujących polemik ze strony zwolenników dotychczasowych reguł. Szczególnie dużo jest ich w Stanach Zjednoczonych, ojczyźnie odkrywców Plutona i 2003 UB313, który przecież przez jakiś czas miał szansę na status prawdziwej, dziesiątej planety. Oprócz zawiedzionych nagłymi zmianami amatorów do przeciwników nowej definicji dołączyło też wielu zawodowych astronomów. Przekonują oni, że nowe ustalenia nie są wystarczająco precyzyjne. I tak, wątpliwości budzi stopień, w jakim kandydatka na planetę powinna się upodobnić do kuli. Inne zastrzeżenie dotyczy konieczności wyczyszczenia orbity z innych ciał. Pomijając już to, że orbity każdej planety przecinają się z torami komet, warunku tego w pewnym stopniu nie spełnia sam Neptun, którego orbita przecina się z orbitą sporego przecież Plutona. Nowa definicja odnosi się zresztą tylko do planet naszego układu. W przypadku obiektów okrążających inne gwiazdy trzeba ją będzie zapewne znacznie zmodyfikować. Dotyczy to szczególnie układów młodych, w których nawet prawdziwe, duże planety nie miały dość czasu, aby wyczyścić okolice swych orbit z innych, drobniejszych obiektów. Wszystkie te trudności są jednak tylko bladym odbiciem kłopotów, których opinia Unii nastręczyła... astrologom. Dotychczas uznawali oni Plutona za pełnoprawną planetę, teraz muszą zdecydować, czy wycofują uwzględniające ten obiekt prognozy, czy też w horoskopach zaczynają brać pod uwagę pogardzane dotąd Ceres i 2003 UB313. Być może miłośnicy czytania z gwiazd powinni na jakiś czas wstrzymać się z odwiedzaniem astrologicznych gabinetów?
Kosmiczne porządki
Przed astronomami stoi dziś kilka nowych zadań. Już wkrótce Międzynarodowa Unia Astronomiczna powinna znacznie precyzyjniej ustalić kryteria, za pomocą których będzie się odróżniało planety karłowate od mniejszych od nich planetoid. Niewykluczone, że pojawią się też nowe kryteria dotyczące nadawania nazw kolejnym takim globom. Na decyzję czeka już obiekt 2003 UB313, dotychczas nieoficjalnie zwany Xeną, a także kilka innych brył z obszaru pasa Kuipera. A kiedy dowiemy się już, ile planet karłowatych krąży po naszym układzie, przyjdzie czas na ustalenie definicji planety pozasłonecznej. Jej najtrudniejszą częścią będzie wówczas jednoznaczne wytyczenie granicy pomiędzy "prawdziwymi" planetami a brązowymi karłami - gazowymi kulami, którym do zostania gwiazdą tylko nieznacznie zabrakło masy.
DR WERONIKA ŚLIWA jest dziennikarką "Wiedzy i Życia".
Nowy wspaniały układ
Jak dziś wygląda nasz układ planetarny? Odnajdziemy w nim osiem planet: cztery bliższe Słońcu są stosunkowo niewielkie i skaliste, cztery dalsze to gazowe olbrzymy. Oprócz planet, planetoid, komet i drobniejszych lodowo-skalnych fragmentów, wokół Słońca krążą planety karłowate. Jest ich co najmniej trzy, ale w kolejce do nadania takiego statusu czeka już kilkanaście dalszych kandydatek.
PLANETY KLASYCZNE
Merkury
Ta najmniejsza z ziemiopodobnych planet kryje jeszcze wiele tajemnic. Do dziś dysponujemy zdjęciami zaledwie połowy jego powierzchni. Pozbawiony atmosfery, gorący (temperatura na powierzchni dochodzi do 450 °C) i skalisty Merkury doczeka się własnej misji kosmicznej dopiero w 2011 roku, gdy na jego orbitę wejdzie amerykańska sonda Messenger. Rok na Merkurym trwa zaledwie 88 dni.
W LICZBACH
Masa (1024 kg) 0,33
Średnica (km) 4879
Średnia odległość od Słońca (mln km) 57,9
Wenus
Na pierwszy rzut oka bliźniaczka Ziemi, zarówno pod względem rozmiarów, jak i masy. Jednak chętni do odwiedzenia Wenus bardzo by się zawiedli. Temperatura jej powierzchni wynosi aż 460 °C (jest więc ona najgorętszą z planet!), a atmosfera jest blisko stukrotnie gęstsza od ziemskiej. Wenusjańskie niebo pokrywa gruba powłoka chmur, dlatego też powierzchnię zobaczyliśmy dopiero za pomocą radaru i radzieckich lądowników. Niedawno nad południowym biegunem odkryto dwa potężne tornada.
W LICZBACH
Masa (1024 kg) 4,87
Średnica (km) 12 104
Średnia odległość od Słońca (mln km) 108,2
Ziemia
Nasza rodzinna planeta to w Układzie Słonecznym wyjątkowe ciało, na którym woda może przez długi czas utrzymywać się w stanie ciekłym. Tę własność uważamy za kluczową dla powstania życia. Ziemia jest też jedyną planetą Układu Słonecznego, w której atmosferze znajdziemy tlen - produkt fotosyntezy roślin.
W LICZBACH
Masa (1024 kg) 5,97
Średnica (km) 12 756
Średnia odległość od Słońca (mln km) 149,6
Mars
Mniejszy i znacznie chłodniejszy od Ziemi Mars może pochwalić się dwoma niewielkimi księżycami. Skalista powierzchnia Czerwonej Planety jest pokryta drobnym pyłem, a w rzadkiej atmosferze szaleją często potężne burze pyłowe. Niewykluczone, że niegdyś na Marsie znajdowały się zbiorniki ciekłej wody, dziś jednak jest to sucha planeta, o średniej temperaturze -63 °C.
W LICZBACH
Masa (1024 kg) 0,642
Średnica (km) 6794
Średnia odległość od Słońca (mln km) 227,9
Jowisz
Gdyby ta największa planeta Układu Słonecznego była jeszcze osiemdziesięciokrotnie masywniejsza, żylibyśmy w systemie z dwoma gwiazdami. Nawet teraz Jowisz jest ponad 317 razy cięższy od Ziemi. Budową bardzo się od niej różni. Niemal cała planeta jest, podobnie jak Słońce, kulą gazu, przede wszystkim wodoru i helu. Skaliste jądro Jowisza kryje się tak głęboko w jego wnętrzu, że prawdopodobnie nigdy nie zostanie zbadane przez ziemskie próbniki. Mogą one jednak badać skomplikowaną pogodę Jowisza i jego 63 księżyce.
W LICZBACH
Masa (1024 kg) 1899
Średnica (km) 142 984
Średnia odległość od Słońca (mln km) 778,6
Saturn
Najbardziej rzucającą się w oczy cechą tej planety-giganta jest układ jego wspaniałych pierścieni. Składają się one z lodowo-skalnych okruchów o rozmiarach nie większych od kilkudziesięciu, a wyjątkowo kilkuset metrów. Grubość rozciągających się na kilkaset tysięcy kilometrów od Saturna pierścieni jest tak mała w porównaniu z ich średnicą, że gdyby wykonać model pierścieni z tektury o milimetrowej grubości, mierzyłby aż 14km. Prawdopodobnie pierścienie powstały nie dawniej niż przez kilkuset milionami lat, w czasach, gdy po Ziemi chodziły dinozaury. Właśnie wtedy koło Saturna mogła przelecieć planetoida pochodząca z odległych rejonów Układu Słonecznego. Obiekt rozerwały na strzępy siły przypływowe, podobne do tych, które podnoszą i obniżają poziom wody w ziemskich oceanach. A może przybysz zderzył się z którymś z księżyców i w pierścieniach krążą pozostałości po tej katastrofie?
W LICZBACH
Masa (1024 kg) 568
Średnica (km) 120 536
Średnia odległość od Słońca (mln km) 1433,5
Uran
Tę planetę, krążącą niemal dwudziestokrotnie dalej od Słońca niż Ziemia, można niekiedy oglądać gołym okiem. Mimo to została odkryta dopiero w 1781 roku. Kolejnego gazowego olbrzyma wyróżnia wśród planet nietypowy sposób rotacji: oś obrotu planety leży niemal dokładnie w płaszczyźnie jej orbity, po której Uran wydaje się toczyć jak beczka. Tak nietypowy ruch jest zapewne spowodowany olbrzymią kolizją sprzed miliardów lat. Uran musiał wówczas zderzyć się z innym obiektem o rozmiarach planety.
W LICZBACH
Masa (1024 kg) 86,8
Średnica (km) 51 118
Średnia odległość od Słońca (mln km) 2872,5
Neptun
Ten niebieski glob to ostatnia z planet-gigantów. Temperatura jego atmosfery wynosi zaledwie -200 °C . Wieją w niej najszybsze w Układzie Słonecznym wiatry, osiągające prędkość 2000 km/h. Potężną planetę okrąża 13 księżyców.
W LICZBACH
Masa (1024 kg) 102
Średnica (km) 49 528
Średnia odległość od Słońca (mln km) 4495,1
PLANETY KARŁOWATE
Detronizacja Plutona
Ten lodowo-skalny glob ma masę ponad 470 razy mniejszą od Ziemi. Nawet najlepsze, wykonane teleskopem Hubble'a zdjęcia nowej planety karłowatej ujawniły niewiele - nie znamy dokładnie nawet jej gęstości. Więcej da się powiedzieć o powierzchni Plutona. W tak znacznej odległości od Słońca jej temperatura wynosi zaledwie -233 °C . Azotowo-metanowa atmosfera jest ponad 10 tys. razy rzadsza od ziemskiej, a większość gazów osiadła na plutonowym gruncie. Powierzchnię Plutona pokrywają przezroczyste kryształy azotu, a także lód wodny i zestalony tlenek węgla. Prawdopodobnie można też na niej znaleźć materiał skalny i naniesione przez komety związki organiczne. Plutona okrąża niewiele od niego mniejszy Charon i dwa mniejsze księżyce.
W LICZBACH
Masa (1024 kg) 0,0125
Średnica (km) 2390
Średnia odległość od Słońca (mln km) 5906
Ponowny awans Ceres
Krążący pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza obiekt uważano dotychczas za największą przedstawicielkę pasa planetoid - drobnych ciał powstałych na wczesnym etapie tworzenia się Układu Słonecznego. Obserwacje teleskopu Hubble'a ujawniły niedawno, że około 930-kilometrowa Ceres kształtem przypomina spłaszczoną na biegunach kulę. Świadczy to o tym, że nie jest ona jednolitą skałą, lecz ma wyraźną strukturę wewnętrzną. Prawdopodobnie układające się pod wpływem własnej grawitacji materiały, z których powstała Ceres, nie tylko przybrały kulisty kształt, ale również się rozwarstwiły. Najgęstsze skalne warstwy osiadły w centrum obiektu, tworząc jego jądro, a lżejsze - prawdopodobnie zwykły wodny lód - utworzyły wokół niego sferyczny płaszcz. Ilość tego lodu może przekraczać ziemskie zasoby słodkiej wody. Wierzchnią warstwę tworzy ciemny, najprawdopodobniej skalisty pył.
W LICZBACH
Masa (1024 kg) 0,0009
Średnica (km) <975
Średnia odległość od Słońca (mln km) 413,7
Przegrana walka Xeny
2003 UB313 porusza się wokół Słońca po silnie spłaszczonej orbicie, przybliżając się do niego na odległość 37,8 j.a. (jest więc niekiedy bliżej Słońca niż Pluton) i oddalając aż na 97,6 j.a. Dziś widzimy ją niemal dokładnie w najdalszym punkcie orbity. Nic więc dziwnego, że o tym najdalszym ze znanych ciał Układu Słonecznego wiemy niewiele. Masę Xeny uda się zapewne wkrótce wyznaczyć dzięki analizie ruchu jej księżyca, Gabrielle. Oszacowania średnicy tej planety karłowatej wahają się od 2400 km do niemal 3000 km. Prawdopodobnie powierzchnię Xeny pokrywa warstwa jasnego lodu, a jeśli chodzi o budowę wewnętrzną, przypomina ona swego kuzyna, Plutona.
W LICZBACH
Masa (1024 kg) ?
Średnica (km) ~2800
Średnia odległość od Słońca (mln km) 10 120
http://serwisy.gazet...ias=4&startsz=x
