collapsibel text

Solsystemets alder er beregnet til 4,567 mia. år ved at måle på radioaktivt henfald af fx. rubidium-87 til strontium-87 i meteoritter, der stammer fra solsystemets dannelse og er uforandrede siden. 

Afstande i solsystemet måles i astronomiske enheder, 1 AE = 149597870,700 km der er gennemsnitsafstanden mellem Solen og Jorden. 

Protoplanetarisk skive

Solsystemets dannelse er sket ud fra en flere lysår stor interstellar sky af gas af hydrogen, helium, en smule af andre grundstoffer og støv. Skyens temperatur var oprindelig ca. 10 K (ca. -263 °C ). Chokbølgen fra en supernovaeksplosion kan have fået en del af skyen til at nå en kritisk masse, så den begynder at falde sammen under sin egen tyngdekraft. Tilfældigheder bevirker, at der er flere partikler der bevæger sig i en retning end en anden. Pga. sammenstød ender materialet med at rotere samme vej rundt om gasskyens centrum. Som gasskyen skrumper ind vil den, ligesom en roterende skøjteløber, der trækker armene ind til kroppen, rotere hurtigere og hurtigere (bevarelse af impulsmoment). Denne rotationsbevægelse får skyen til at flade ud og begynde at tage form som en skive – en såkaldt protoplanetarisk skive med en diameter på omkring 200 astronomiske enheder.  Derfor bevæger alle planeterne i dag samme vej rundt om Solen. Tætheden i den protoplanetariske skive er ca. 1000 gange større end i den oprindelige gassky.

Protostjerne

Efterhånden som materialet i tågen fortættedes, begyndte atomerne i den at støde sammen med stigende hyppighed, hvorved deres kinetiske energi omdannedes til varme. Centeret, hvor 99,85% af massen samledes, blev stadigt varmere end den omgivende skive. I løbet af omkring 100.000 år dannedes en varm, tæt protostjerne i centrum. En protostjerne er en stjerne, hvor fusion endnu ikke er begyndt. 

Stjerne

Efter omkring 50 millioner år blev temperaturen (ca. 15 millioner grader) og tryk i Solens kerne så højt at fusion af brint til helium begyndte at finde sted.  

Den vigtigst fusionsproces til dannelse af helium fra brint i Solens kerne er p-p-kæden (proton-proton-kæden), der sker i flere trin:

proton + proton -> deuterium + positron + elektronneutrino

deuterium + proton -> helium-3 + gammakvant

helium-3 + helium-3 -> helium-4 + 2 protoner

Bruttoproces: 4 protoner -> helium-4 +2 positroner + 2 gammakvanter + 2 elektronneutrinoer + 26,7MeV

Disse processer bevirkede et udadrettet strålingstryk, der balancerede tyngdekraftens indadrettede tryk. Solen er nu blevet en lysende stjerne. 

Planetesimaler og protoplaneter 

Samtidig med at Solen udviklede sig til en stjerne dannedes også planeterne ud fra massen i den roterende skive af gas og støv. Sammenstød fik partiklerne til at vokse i størrelse. Vi fik dannet såkaldte planetesimaler. Tyngdekraften fik derefter materialet til at samles omkring de største partikler og vi fik dannet protoplaneter.  

Planeter

<p>Sammenstød mellem støv og småsten bevirkede også, sammen med radioaktive henfald, en opvarmning af materialet. På et tidspunkt er stoffet så varmt, at jern  smeltede og vi fik dannet kuglerunde planeter. Stoffer med høj densitet som jern  sank ind mod midten af planeten mens stoffer med mindst densitet lagde sig yderst.

Klippeplaneter 

Merkur, Venus, Jorden og Mars blev dannet så tæt på Solen, at solvinden blæste de lette grundstoffer som hydrogen og helium væk.

Gasplaneter

Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun blev dannet så langt væk fra Solen at solvinden havde mistet sin styrke og der var så koldt, at is kunne dannes. Disse planeter opbyggede først en kerne af af støv, småpartikler og is og når massen var nået op på ca. 10 gange jordmassen tiltrak de gas fra den protoplanetariske skive. 

Solsystemet består af planeter, dværgplaneter, asteroider og kometer.

Planeter

Planeter er karakteriseret ved, at de er kugleformede og har ryddet deres bane omkring solen for materiale.

Solsystemet har otte planeter fordelt på det indre solsystem som består af klippeplaneterne, der regnet fra Solen er Merkur, Venus, Jorden og Mars og det ydre solsystem som består af gasplaneterne , der regnet fra Solen er Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun. Planeterne i solsystemet bevæger sig rundt om Solen i ellipseformede baner med Solen i det ene brændpunkt. 

Dværgplaneter

Dværgplaneter er kugleformede, men har ikke ryddet deres bane for materiale. Kendte dværgplaneter er Ceres i asteroidebæltet og Pluto, Haumea, Makemake og Eris i Kuiperbæltet.

Måner

Måner er større sten og planetlignede legemer der kredser om en planet eller dværgplanet.

Astroider

Asteroiderer klippestykker, der ikke kugleformede og for små til at blive kaldt planeter eller dværgplaneter. De fleste asteroider befinder sig i asteroridebæltet mellem Mars og Jupiter. Årsagen til at disse klippestykker ikke har samlet sig til en planet skyldes påvirkning fra Jupiters tyngdekraft. Det største objekt i asteroidebæltet er dværgplaneten Ceres.

Kometer

Kometer er himmellegemer der stammer især fra Kuiperbæltet og Oortskyen. Tilfældige tyngdepåvirkninger fra andre objekter i det ydre solsystem eller en forbipasserende stjerne kan ændre en komets bane så den bevæger sig ind i det indre solsystem. Kometer har derfor stærkt elliptiske baner med Solen i det ene brændpunkt. Kometer består af støv og is af vand, carbondioxid og methan. 

Når en komet nærmer sig Solen vil nogle af de flygtige materialer fordampe fra dens overfalde og danne en 

koma af støv og gas omkring kometen. En komet har to haler, en ionhale og en støvhale. Ionhalen består af ioniseret gas fra kometens hoved. Ionerne er elektrisk ladede og følger derfor med solvinden. Resultatet bliver, at ionhalen altid peger lige væk fra Solen. Ionhalens blå lys dannes, når de ioniserede gasatomer indfanger elektroner, der henfalder og udsender lys, der svarer til energiovergangene i atomerne. Støvhalen er dannet af støv fra kometen og ikke peger lige væk fra Solen, men krummer bagud i forhold til ionhalen. Den lyser med reflekteret sollys og ser derfor hvid-gullig ud. 

Når Jorden i dens bane omkring Solen bevæger sig ind i partiklerne fra en komets støvhale, så vil disse partikler optræde som stjerneskud (meteor) ved deres passage gennem Jordens atmosfære. En meteor der overlever turen gennem atmosfæren kaldes en meteorit. Før meteoren bevæger sig ind i atmosfæren kaldes den en meteoride.

Kuiperbæltet

Kuiperbæltet har form som en badering og omkranser solsystemet uden for Neptuns bane i en afstand af  ca. 30 - 100 AE.  Kuiperbæltet består af asteroider, dværgplaneter (Pluto, Haumea, Makemake og Eris) og kometer. Kuiperbæltet indeholder objekter der er blevet tilbage efter solsystemets dannelse. Tyngdepåvirkninger fra de fire gasplaneter kan sende kometer ind i det indre solsystem. De kortperiodiske kometer stammer fra Kuiperbæltet fx. Halleys komet med en omløbstid på 76 år.

<p><img src="https://drive.google.com/uc?export=view&id=1rRu1v6k3TvfaM6kKul6e1yU2NC6hnKk_" alt="Kuiperbæltet" style="width:100%;">

<br>Kuiperbæltet. Dværgplaneten Plutos bane er vist med gult. Prikkerne uden for denne og Neptuns bane er Kuiperbælte objekter.

<br><font size="2">Credit: NASA.

</font>

</p>

<h3>Oortskyen</h3>

<p>Oortskyen er en kugleformet skal af milliarder af islegemer uden for Plutos bane og ca. halvvejs til Solens nærmeste naboer i Mælkevejen (ca. 2000 - 100000AE).  Oortskyen er hjemsted for de langperiodiske kometer (perioder > 200 år). Passage af en fremmed stjerne kan bevirke at legemer i Oortskyen  slynges ud af - eller ind i det indre solsystem. Ex. komet Hyakutake med en beregnet omløbstid på 18000 år.

</p>

<p><img src="https://drive.google.com/uc?export=view&id=1NQa75pNEI1nz-eNS3LWCClMX8MZVCMh9" alt="Oortskyen" style="width:100%;">

<br>Kuiperbæltet og Oortskyen.

<br>

<font size="2">Credit: NASA - https://herschel.jpl.nasa.gov/solarSystem.shtml