Sluneční soustava

Venuše, druhá planeta sluneční soustavy, obíhající Slunce ve střední vzdálenosti 108,2 mil. km. Oběhne jej jednou za 224,7 dnů. Rovníkový poloměr je 6050 km, její hmotnost je 0,815 hmotnosti Země. Kolem osy se otočí jednou za 243 dny. Hustá atmosféra obsahuje zejména oxid uhličitý, dále dusík, kyslík, argon a vodu; teplota dosahuje až 480 °C. Venuše nemá magnetické pole, proto se soudí, že již nemá tekuté jádro. Povrch Venuše je mladý (dochází u něj jako v případě Země k regeneraci); průměrné stáří se odhaduje na 400 mil. let. Chemické složení povrchu se odvozuje od měření obsahu draslíku a uranu (Veněra 8) a soudí se, že je podobné alkalickým bazaltům. Mocnost kůry se odhaduje na 10 – 30 km. Sopečná aktivita Venuše není ve srovnání se Zemí velká. Eroze povrchu je malá, proto je pravděpodobné, že povrch nemá mnoho půdy. Vulkány ční až 11 km nad průměrnou úroveň povrchu. Některé útvary jsou výsledkem komprese, která svědčí o zvětšování mocnosti kůry. Řada útvarů nemá na Zemi ekvivalenty, např. “coronae”, kruhovité (150 – 1 000 km v průměru) útvary s koncentrickou stavbou, jež mohou být výsledkem vyklenování pláště, nebo TESSERAE. Venuše nemá měsíc; na ranní obloze se nazývá Jitřenka, na večerní obloze Večernice.

Jupiter, největší z planet sluneční soustavy (průměr 142 700 km) má podobně jako ostatní planety slupkovitou stavbu. Rotuje rychle kolem vlastní osy (jedna otáčka za méně než 10 hodin), jeden oběh kolem Slunce trvá 11 let a 315 dnů. Charakteristickým rysem jsou “klimatické” různě zbarvené pásy na jeho povrchu. Jádro o poloměru 10 000 km, měrné hmotnosti 40 g•cm–3 tvořené křemičitany a kovem je obklopeno mocným pláštěm (poloměr 60 000 km) tvořeným vodíkem. Vodík ve spodní části pláště je díky vysokému tlaku v kovové formě. Atmosféra 1000 km mocná, tvořená vodíkem (82 %) a heliem (17 %), je rozdělena na “rovníkové pásy” nízkého tlaku (stoupající atmosférické masy) a vysokého tlaku (klesající atmosférické masy). Teplota povrchu –150 °C je větší než teplota teoretická a soudí se, že pohyb helia ke středu a kontrakce Jupitera způsobují, že Jupiter vyzařuje více energie než přijímá ze Slunce. V hraničních vrstvách dosahují větry rychlosti 500 km/hod. Jupiter má dipólové magnetické pole, jehož osa se podobně jako magnetická osa Země uchyluje od osy rotace o 10°. Na 22° jižní šířky se vyskytuje “velká rudá skvrna”, tvořená teplejšími plyny stoupajícími 8 km nad okolní mračna, rychlá rotace kolem vlastní osy způsobuje, že Coriolisova síla “kontroluje” pohyb atmosféry. Jupiter má nejméně šestnáct měsíců ve vzdálenosti 56 500 – 24 000 000 km a tři tenké prstence ve vzdálenosti 30 000 – 140 000 km (částice v těchto prstencích jsou velmi malé, menší než 10 ).
Jupiterovy měsíce, soustava měsíců tvořící kolem Jupitera téměř obdobu planetárního systému sluneční soustavy se satelity malých rozměrů a nepravidelných tvarů až po měsíce velkých rozměrů (tisíce kilometrů v průměru), např. Io, Europa, Ganymed, Kalisto. Velké měsíce mají zcela odlišné vlastnosti, které jsou dány chemickým složením i vzdáleností od mateřské planety. Ve vnitřní části jsou charakteristické těžší (hustší) měsíce, od silikátového měsíčku Io (na kterém byla pozorována sopečná aktivita) až po zcela zamrzlý ledový Kalisto.

Mars, planetologie čtvrtá planeta sluneční soustavy obíhající Slunce ve střední vzdálenosti 228•106 km jednou za 687 dnů. Rovníkový průměr 6 794 km, hmotnost asi desetina hmotnosti Země. Kolem osy se otočí jednou za 24 hodin 37 minut 23 sekund. Řídká atmosféra obsahuje oxid uhelnatý, oxid uhličitý a malé množství vody. Povrch planety je přítomností oxidů železa zbarven do červena; severní a jižní část Marsu se velmi liší (na severu vulkanické terény, na jihu kráterované “staré terény”). V současné době má činné vulkány v oblasti Tharsis. Analýza povrchu (regolitu) Marsu (Viking I, II, USA) ukazuje na přítomnost bazaltového vulkanismu. Na povrchu jsou patrné účinky tekuté vody (říční síť, hluboká údolí) mnohonásobně přesahující účinky vody na Zemi. V současnosti je povrch zřejmě zmrzlý a atmosféra řídká, v polární oblasti jsou přítomny sezónně se měnící ledové čepičky. Teplota na povrchu se pohybuje od – 157 °C na pólech až do +25 °C v rovníkové oblasti. Z Marsu nejspíše pocházejí SNC meteority. Pro Mars se odvozuje slupkovitá stavba; má pravděpodobně malé jádro (tvořené sulfidy a ryzím kovem), plášť a bazaltovou kůru. Má dva měsíčky FOBOS a DEIMOS, které jsou asi zachycenými asteroidy.

Merkur, planeta sluneční soustavy obíhající Slunce ve střední vzdálenosti 58•106 km jednou za 88 dní. Průměr 4 878 km. Teplota dosahuje až 400 °C. Charakter povrchu, vysoké ALBEDO a spektrální charakteristika naznačují diferencovanou planetu. Předpokládá se, že 75 objemových procent tvoří jádro, zbytek silikátové minerály. Merkur má dipólové magnetické pole. Povrch tvoří nejspíše bazalty a produkty jejich impaktového bombardování (charakteristické je zvýšení obsahu Fe, Ti), z kosmických snímků (Mariner) je patrná “kontrakce planety”, intenzívní bombardování a relativně monotónní složení. Atmosféra, pravděpodobně tvořená heliem, je nepatrná. Bylo definováno několik stratigrafických jednotek. Dvě hypotézy vysvětlují vysokou hustotu planety: a) vysokoteplotní odpaření silikátového pláště, b) impaktové (kolizní) odstranění pláště.

Měsíc, přirozená družice planety Země vzdálená průměrně 384 400 km. Průměr 3 476 km, hmotnost 1/81 hmotnosti Země. Obíhá se SIDERICKOU DOBOU OBĚHU 27,322 dne (viz též SIDERICKÝ MĚSÍC). Doba oběhu Měsíce kolem Země je shodná s dobou rotace, proto je vidět stále jedna (tzv. přivrácená) strana. Viz též LIBRACE MĚSÍCE. Měsíc svítí odráženým slunečním světlem, nemá atmosféru ani vodu. Na povrchu Měsíce lze rozlišit jednak MĚSÍČNÍ PEVNINY s hornatým, silně kráterovaným terénem a jednak MARE (moře) s plochými planinami tvořenými výlevy bazaltů, které jsou pokryty impaktovými produkty vzniklými z materiálů mare a vysočin. Vysočiny jsou tvořeny původní kůrou Měsíce, brekciovanými horninami anortozit-troktolitového charakteru (převládá vápenatý živec – plagioklas – anortozit), v mare převládají bazalty rozdílného složení (bohaté Al, Ti, Fe). Měsíc má podobně jako terestrické planety slupkovitou stavbu s kůrou (mocnější na přivrácené straně), pláštěm a jádrem. Měrná hmotnost Měsíce a hybný moment indikují malý rozměr jádra. Magnetické pole je zbytkové (remanentní). Měsíc vznikl pravděpodobně na oběžné dráze kolem Země jako důsledek velké kolize Země s kosmickým tělesem (o rozměrech Marsu); existují i názory o vzniku záchytem. 19. 7. 1969 přistála na Měsíci americká kosmická loď Apollo 11 jako první s lidskou posádkou (N. A. Armstrong, E. E. Aldrin).

Neptun, osmá planeta sluneční soustavy obíhající Slunce ve střední vzdálenosti 4,5•109 km jednou za 165 roků. Průměr 49 600 km, hmotnost asi 17,5násobek hmotnosti Země; oběžná dráha je téměř kruhová. Neptun se otočí kolem osy jednou za 15 h 49 min. – Neptun má šest menších měsíců v rovině ekliptiky a dva větší měsíce (Triton a Nereida) na drahách vzdálenějších. Neptun má pět prstenců, z nichž nejvnitřnější je 2 500 km široký, neostře omezený; prstence jsou menší než prstence Uranovy či Saturnovy a odpovídají asi 1 % hmotnosti prstenců Uranu. Neptun je pravděpodobně budován ledem a pevnými horninami. – Poloha Neptuna byla vypočtena roku 1845 na základě poruch v trajektorii Uranu, byl objeven v roce 1846.

Pluto, devátá, nejvzdálenější a nejmenší (3 500 km v průměru) planeta sluneční soustavy, obíhající Slunce ve střední vzdálenosti 5,9•109 km jednou za 252 roků po elipse. Objeveno v roce 1930. Hustota je 2,029 g•cm–3. Planeta je diferencovaná; na povrchu se vyskytuje methan, uvnitř led a zřejmě křemičitanové horniny. Je dvojplanetou Pluto – Charon; hmotnost této dvojice tvoří 18,5 % hmotnosti Měsíce Země. Charon je pokládán za satelit Pluta; byl objeven v roce 1978. Obě tělesa mají značné množství kamenného a ledového materiálu, čímž se liší od velkých vnějších planet. Je pravděpodobné, že v minulosti byl Pluto měsícem Neptunu.

Saturn, šestá planeta sluneční soustavy, obíhající kolem Slunce ve střední vzdálenosti 1,428•109 km jednou za 29 let a 167 dnů. Rovníkový průměr 120 800 km, hmotnost 5,7•1026 kg. Kolem osy se otočí jednou za 10 h 39 min. Velký rozměr Saturnu (podobně jako u Jupitera) i možné chemické složení indikují chemickou podobu Slunci. Ve složení svrchních částí převládá vodík; je však zřejmé, že existuje přebytek těžších elementů a liší se i poměr vodíku a helia (množství helia ve srovnání se Sluncem je menší). Kromě vodíku a helia je přítomen amoniak a methan. Vnitřní části jsou tvořeny “kovovým” vodíkem a jádro je tvořeno pravděpodobně křemičitanovými horninami a ledem. Podobně jako u Jupitera i v Saturnu vzniká vlastní energie pravděpodobně kontrakcí. Charakteristickým rysem je přítomnost 17 měsíců, z nichž většina je v rovině ekliptiky. Přítomnost prstenců ozvláštňuje planetu, kterou znali již Římané. Viz též SATURNOVY MĚSÍCE.
Saturnovy měsíce, Saturn má 17 měsíců, z nichž největší Titan má poloměr 2 575 km (hustota 1,88 g•cm–3) a dusíkovou atmosférou hustší, než má planeta Země. Malé měsíce jsou nepravidelného tvaru, větší jsou kulovité; hustota naznačuje, že jsou směsí ledu a silikátů. Kolem Saturnu jsou též prstence mocné 100 – 200 m, které obsahují částice velikosti od 0,1 do 10 mm a úlomky o rozměru 3 – 5 m s měrnou hmotností
1g•cm–3.

Slunce, ústřední těleso sluneční soustavy, které dodává naprostou většinu energie. Hvězda hlavní posloupnosti spektrální třídy G2 s absolutní hvězdnou velikostí 4,77 mag (vizuální hvězdná velikost – 26,8 mag). Slunce je součástí Galaxie, od jejíhož středu je vzdáleno 8 200 parseků a obíhá jej rychlostí 220 km•s–1. Průměr Slunce je 1,4 mil. km, střední hustota 1 410 kg•m–3. Povrchová teplota 5 800 K, směrem do nitra stoupá až na 13 mil. K. V jádru probíhají termonukleární reakce, při nichž se vodík přeměňuje na helium. Celkem Slunce vyzařuje výkon asi 3,9•1026 W.

Uran, sedmá planeta sluneční soustavy, obíhající Slunce ve střední vzdálenosti 2 884 mil. km jednou za 84,7 roků. Rovníkový poloměr 25 400 km, hmotnost 14,56krát větší než hmotnost Země. Kolem osy rotace, která je jen málo odkloněná od ekliptiky, se otočí za 24 h. Atmosféra obsahuje vodík a methan. Objeven v roce 1781 F. W. Herschelem. Nejmenší z velkých planet, která je (podobně jako Jupiter a Saturn) tvořena směsí plynů, ve kterých převládá vodík. Jádro Uranu je tvořeno křemičitanovými horninami a ledem; ve srovnání s jádrem Jupitera a Saturna je větší. Přítomnost prstenců a pěti měsíců ukazuje na podobnou historii vzniku, jako mají Saturn a Jupiter. Prstence se však liší barvou, ale i ALBEDEM. Viz též URANOVY MĚSÍCE.

Země, třetí planeta sluneční soustavy, obíhající kolem Slunce ve střední vzdálenosti 149,6 mil. km. V periheliu své trajektorie je 4. ledna (vzdálenost 147 mil. km), v afeliu 2. července (152 mil. km), excentricita eliptické trajektorie je 0,016 75. Střední rychlost oběhu činí 29,8 km•s–1, doba oběhu vzhledem ke hvězdám 365 dnů 6 h 9 min 9,54 s. Kolem osy se Země otočí za 23 h 56 min. Tvar Země se blíží troojosému elipsoidu, největší poloosa měří 6 378 173 m, pólové zploštění Země je 1/298,257. Povrch Země je 510 mil. km2, hmotnost 5,974•1024 kg, střední hustota 5 510 kg•m–3. Země je tvořena kovovým ZEMSKÝM JÁDREM, křemičitanovým ZEMSKÝM PLÁŠTĚM a ZEMSKOU KŮROU. Součástí Země je HYDROSFÉRA (vodní obal), ATMOSFÉRA (plynný obal). Všechny sféry vzájemně komunikují a vyměňují hmotu a energii. Procesy v jádře vedou ke vzniku elektrického a magnetického pole (viz též GEOMAGNETICKÉ POLE). Osa magnetického pole (dipólu) a rotační osa Země jsou přibližně shodně orientované. Složení Země se blíží složení primitivních meteoritů a kromě těkavých plynných komponent je poměrové množství prvků v Zemi podobné složení Slunce. Jednotlivé slupky jsou vzájemně “odděleny” diskontinuitami (náhlými změnami RYCHLOSTI ŠÍŘENÍ SEISMICKÝCH VLN), z nichž nejvýznamnější jsou MOHOROVIČIĆOVA DISKONTINUITA a Gutenbergova diskontinuita, oddělující plášť od jádra. Viz též ASTENOSFÉRA, BULLENŮV MODEL ZEMĚ, GEOCHEMICKÝ MODEL ZEMĚ, LITOSFÉRA, STAVBA ZEMĚ.