Планети

Слънчевата система е група астрономически обекти, включваща Слънцето и небесните тела, обикалящи около него – планети, планети-джуджета, спътници, астероиди, комети, междупланетен прах и газ. Всички те са образувани при разпадането на молекулярен облак преди около 4,6 милиарда години.

Най-масивни след Слънцето са осемте планети. Техните орбити са почти кръгови и лежат приблизително в една равнина – равнината на еклиптиката.

Четирите планети, най-близки до Слънцето, са Меркурий, Венера, Земята и Марс. Те са по-малки от другите и носят названието планети от земен тип или вътрешни планети. Съставени са главно от скали и метали.

Следващите четири планети са външни спрямо орбитата на Земята. Това са планетите Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Наричат се газови гиганти или външни планети. Те са по-масивни и са съставени предимно от водород и хелий.

Слънчевата система включва и две области с концентрация на по-малки обекти. Астероидният пояс, разположен между орбитите на Марс и Юпитер, е сходен по състав на планетите от земен тип. Намиращите се извън орбитата на Нептун транснептунови обекти са съставени главно от замръзнали вещества – вода, амоняк и метан. В тези области има пет обекта, които са достатъчно масивни, за да бъдат заоблени от собствената си гравитация, поради което са класифицирани като планети джуджета: Церера, Плутон, Хаумея, Макемаке и Ерида. Шест планети и три планети джуджета имат естествени спътници, а външните планети имат и пръстени от прах и други частици.

Разстоянията в Слънчевата система обикновено се измерват с помощта на средното разстояние между Земята и Слънцето, наричано астрономическа единица (AU, съкр. от astronomical unit). Най-близко до Слънцето е планетата Меркурий – средно 0,387 AU, а най-отдалечена планета е Нептун – средно 30,068 AU. Слънчевият вятър — поток от плазма, идващ от Слънцето – образува своеобразен балон в междузвездната среда, наричан хелиосфера и достигащ далеч отвъд последните небесни тела на Слънчевата система. Хипотетичният облак на Оорт, откъдето се предполага, че идват кометите с дълъг орбитален период, би трябвало да е разположен на разстояние от Слънцето, около хиляда пъти по-голямо от хелиосферата.


Меркурий

Меркурий е най-малката планета в Слънчевата система и най-близката до Слънцето, около което прави по една обиколка на всеки 87,969 земни денонощия. Орбитата на Меркурий има по-голям ексцентрицитет от орбитите на всички други планети в Слънчевата система, като планетата има и най-малкия наклон на оста. Тя прави три завъртания около оста си на всеки две обиколки около Слънцето. Перихелият на орбитата на Меркурий прецесира около Слънцето с допълнителни 43 дъгови секунди на столетие, явление, обяснено едва през 20 век от общата теория на относителността.

Гледан от Земята, Меркурий е сравнително ярък, с видима величина, варираща между −2,3 и 5,7, но е трудно да бъде наблюдаван, тъй като най-голямото му ъглово отдалечение от Слънцето е само 28,3°. Тъй като обикновено е скрит от блясъка на Слънцето, освен по време на слънчево затъмнение, Меркурий може да бъде наблюдаван само за кратки периоди преди изгрев, когато е близо до максималната си западна елонгация, или след залез, когато е близо до максималната си източна елонгация. Дори тогава в умерените ширини той остава близо до хоризонта и обикновено е скриван от относително яркото по здрач небе. В тропическите ширини наблюдението е по-лесно, тъй като Слънцето се издига и спуска по-стръмно към хоризонта, поради което периодът на полуздрач е по-кратък, а в някои части от годината еклиптиката пресича хоризонта много стръмно, поради което Меркурий може да се окаже относително високо в небето. Такива условия в тези области има например след залез около пролетното и преди изгрев около есенното равноденствие.

Сведенията за Меркурий са сравнително малко, тъй като с наземни телескопи може да се наблюдава само един осветен полумесец без много подробности. Първият от двата космически апарата, посетили планетата, е Маринър 10, който успява да заснеме около 45% от повърхността на планетата от 1974 до 1975 година. Другият апарат е МЕСИНДЖЪР, който достига околопланетна орбита на 17 март 2011 година, и има за цел да картографира и останалата част от планетата.

Физическите характеристики на планетата са подобни на тези на Луната. По повърхността на Меркурий има множество кратери и гладки равнинни области, подобно на Луната няма естествени спътници и почти никаква атмосфера. За разлика от Луната, Меркурий има голямо планетно ядро от желязо, което създава магнитно поле със сила около 1% от тази на магнитното поле на Земята. Относително големият размер на ядрото прави Меркурий изключително плътна планета. Температурата на повърхността варира от −180 до 430 °C, като най-гореща е подслънчевата точка, а най-студени са кратерите около полюсите.

Регистрираните наблюдения на Меркурий датират поне от първото хилядолетие пр.н.е. Преди 4 век пр.н.е. древногръцките астрономи смятат планетата за два отделни обекта – единият видим при изгрев, който те наричат Аполон, а другият – при залез, наричан Хермес. Българското наименование на планетата идва от името на бога Меркурий, римският аналог на Хермес. Астрономическият символ на Меркурий, окръжност над къса вертикална линия с кръст отдолу и полуокръжност отгоре (), е стилизирано изображение на Хермесовия кадуцей.

Венера

Венера е втората по ред планета от Слънчевата система и носи името на богинята Венера от римската митология. Тя е земеподобна планета, много близка по големина и общи качества до Земята; понякога е наричана „Планетата-сестра на Земята“. От всички планети в Слънчевата система Венера има най-малък орбитален ексцентрицитет, равен на 0,7% (нейната орбита е почти идеално кръгла). Тя прави една обиколка около Слънцето за 224,7 земни дни.

Понеже Венера е по-близко до Слънцето спрямо Земята, тя винаги се наблюдава близко до него (най-голямата ѝ елонгация е 47,8°). На Земята тя може да се наблюдава само непосредствено преди изгрев и след залез. Обикновено тогава тя е най-яркото небесно тяло след Луната и Слънцето и затова понякога е смятана за звезда и е наричана Зорница, Денница (Деница) и Вечерница.

Венера е била известна на древните вавилонци (около 1600 г. пр.н.е.) и вероятно е била позната и в праисторически времена поради високата си яркост. Неин символ е стилизираният образ на огледалото на богинята Венера: окръжност с малък кръст отдолу ().

Земя

Земята е третата планета в Слънчевата система. Тя е най-голямата от земеподобните планети и единствената, на която според съвременните научни схващания има живот. Земята се е образувала преди около 4,54 милиарда години и скоро след това е придобила единствения си естествен спътникЛуната. От всички животински видове, които са се развили на Земята, единствено човекът (Homo sapiens) притежава разум.

Астрономическият символ на Земята е окръжност с кръст, представляващ един меридиан и екватора.

Външната обвивка на Земята се състои от няколко твърди участъка, наречени тектонски плочи. Те извършват бавни движения, които оказват забележимо влияние след милиони години.

Около 71% от повърхността на Земята е покрита от соленоводни океани, а останалото са континентите, островите, реките и езерата. Сред планетите на Слънчевата система единствено Земята притежава течна вода. Вътрешността на Земята остава активна, с тънък слой земна мантия, течно външно ядро, пораждащо магнитно поле и твърдо вътрешно ядро.

Марс

Марс е четвъртата планета от Слънчевата система. Тя носи името на римския бог на войната, чийто щит и копие образуват символа на планетата (♂). Заради особения ѝ цвят е наричана още „Червената планета“.

Марс има два естествени спътника: Фобос и Деймос (в превод от гръцки: „страх“ и „ужас“). Те са малки и имат неправилна форма. Вероятно са бивши астероиди, уловени от гравитационното поле на планетата и останали в орбита около нея.

Марс е планета от земен тип с разредена атмосфера. Повърхността му напомня едновременно за ударните кратери на Луната и за вулканите, пустините, долините и полярните шапки на Земята. На Марс се намира най-високият планински връх в Слънчевата система – Олимп. Периодът на завъртане и смяната на годишните времена на Марс много наподобяват земните.

След първото прелитане край планетата, направено от „Маринър 4“ през 1965 г., възниква предположението, че на повърхността на Марс има вода, а през септември 2015 НАСА обявява, че разполага с доказателства за това. От всички планети от земен тип Марс е най-вероятното място, където може да се открие вода или дори живот.

Около планетата обикалят три космически апарата: „Марс Одисей“, „Марс експрес“ и „Марс риконисънс орбитър“. Това е повече от всяка друга планета в Слънчевата система с изключение на Земята. Повърхността на планетата приютява два марсохода от програмата „Марс експлорейшън ровър“ – „Спирит“ и „Опъртюнити“, както и по-новия апарат Кюриосити. Данните, събрани от тези и предишни апарати, говорят, че планетата някога е била покрита с вода. Наблюденията показват, че повърхността е прорязана от малки потоци, подобни на гейзери. Наблюдения, направени с апарата на НАСА „Марс глобъл сървейър“, дават доказателства, че южната полярна шапка намалява.

Юпитер

Юпитер е петата по отдалеченост от Слънцето планета и най-голямата (с голяма преднина) в Слънчевата система. Юпитер и другите газови гиганти в Слънчевата система (Сатурн, Уран и Нептун) са известни още като юпитероподобни планети, планети-гиганти. Погледнат от Земята, Юпитер има величина от -2,94, което го прави най-яркият обект на нощното небе след Луната и Венера.

Основната част от общата му маса е водород; една четвърт от масата му се състои от хелий. Наличието на скалисто ядро, съставено от тежки елементи не е потвърдено, но е възможно такова да съществува. Бързото околоосно въртене на планетата ѝ придава формата на сплеснат сфероид. Външната атмосфера е видимо разделена на различни пояси в зависимост от географската ширина и отдалечеността им от екватора, като в преходните области между поясите постоянно се образуват циклони и бури. Една такава буря е Голямото червено петно, огромен ураган, чието съществуване е регистрирано още при първите наблюдения на планетата през 17 век. Планетата има почти незабележим пръстен от прахови частици, както и изключително мощна магнитосфера. Регистрирани са 79 луни, от които най-голямата – Ганимед, е с по-голям диаметър от Меркурий. Ганимед е един от четирите т.нар. Галилееви спътници, открити от астронома Галилео Галилей през 1610 година.

Юпитер е известен на човечеството от древни времена и присъства в митологиите на много култури. Възприетото от съвременната астрономия наименование идва от римската митология. През средновековието за него става употребим знакът ♃.

Юпитер е бил обект на изследвания от няколко непилотирани космически апарата, а част от големите му луни, например Европа, представляват интерес за астрономите тъй като се предполага, че под повърхността ѝ има до 170 км дълбок океан от течна вода.

Сатурн

Сатурн е шестата планета от Слънчевата система. Тя е газов гигант и е втора по големина в Слънчевата система след Юпитер. Сатурн е известен най-вече с пръстените си, съставени от лед и космически прах. Сатурн носи името на римския бог на посевите и на земеделието Сатурн, съответствие на титана Кронос в древногръцката митология. Символът на планетата е стилизирано изображение на сърп (♄).

Сатурн е съставен от водород, хелий и следи от други елементи. Вътрешността на планетата е съставена от малко ядро от скали и лед, оградено от тънък слой метален водород, който е ограден от дебел външен слой газове. Скоростта на вятъра на Сатурн може да достигне до 1800 km/h, много по-бързо от ветровете на Юпитер. Планетата има магнитно поле със средна сила между това на Земята и много по-силното магнитно поле около Юпитер.

Сатурн притежава голяма система от планетни пръстени, съставени най-вече от лед, примесен с малки частици космически прах. Открити са шестдесет естествени спътника около планетата. Титан, най-големият около Сатурн и втори в Слънчевата система (след Ганимед около Юпитер), е по-голям от планета Меркурий и единственият естествен спътник в Слънчевата система, притежаващ значителна атмосфера. През януари 2005 г. космически модул достигна до повърхността на Титан, която има консистенция на мокър пясък.

Уран

Уран е седмата планета от Слънчевата система. Тя има третия по размер планетарен радиус и четвърта по големина планетарна маса в Слънчевата система.

Въпреки че е видима с невъоръжено око, подобно на петте класически планети, Уран не е наблюдавана от древните астрономи заради мъжделивостта около планетата. Сър Уилям Хершел оповестява откритието на планетата на 13 март 1781 година, с което разширява границите на познатата Слънчева система за пръв път в модерната история. Това е първата открита планета с помощта на телескоп.

Уран и Нептун имат сходна структура и химичен състав, които се различават от тези при големите газови гиганти Сатурн и Юпитер. Поради тази причина учените често ги поставят в различен клас, наречен „ледени гиганти“. Атмосферата на Уран е подобна на Юпитер и Сатурн в нейния първичен състав – основно водород и хелий, но съдържа повече вода, амоняк и метан както и следи от други въглеводороди. Това е най-студената планетарна атмосфера в Слънчевата система, с минимална температура от 49 К (-224 °С) и има сложна слоеста облачна структура, съдържаща основно вода в най-ниските облаци и метан в най-горния слой облаци. Вътрешността на Уран е съставена главно от лед и скала.

Подобно на другите гигантски планети, Уран има пръстенна система, магнитосфера и многобройни луни. Системата има уникална конфигурация, защото нейната ос на въртене е наклонена настрани, почти в равнината на неговата слънчева орбита. Следователно северният и южният му полюс лежат там, където повечето други планети имат своя екватор. През 1986 г. изображенията от Voyager 2 показват Уран като почти безлична планета във видимата светлина, без облаците или бурите, свързани с другите гигантски планети. Наблюденията от Земята показват сезонна промяна и повишена метеорологична активност, когато Уран достигна равноденствието си през 2007 г. Скоростите на вятъра могат да достигнат 250 m/s (900 km/h).

Уран е единствената планета, чието име произлиза пряко от фигура от древногръцката митология, от латинизираната версия на гръцкия бог на небето Уран (Αρανός). Нейният астрологичен символ е >♅, а за астрономически цели се ползва символа.

Нептун

Нептун е осмата планета от Слънчевата система и най-външният газов гигант в нея. Тя е четвъртата по размери и третата по маса. Нептун е най-отдалечената от Слънцето планета. Носи името на римския бог на морето Нептун. Символът на планетата е стилизирано изображение на тризъбеца на Нептун (♆).

Открит на 23 септември 1846 г., Нептун е първата планета, чието съществуване е доказано чрез математически изчисления, а не от емпирични наблюдения. Неочаквани промени в орбитата на Уран навеждат астронома Алексис Бувар на мисълта, че Урановата орбита е подложена на гравитационни смущения от друга, неизвестна дотогава планета. Нептун впоследствие бива открита от Йохан Гал на позиция, прогнозирана от Юрбен Льоверие, а най-големият спътник, Тритон, бива открит скоро след това.

Атмосферата на Нептун е съставена основно от водород и хелий със следи от метан. Метанът в атмосферата е причината за синия цвят на планетата, но понеже цветът на Нептун е много по-ярък от този на Уран, който има същото количество метан, се смята, че има друга съставка, която му придава такъв наситен цвят. Нептун има най-силните ветрове в Слънчевата система, достигащи до скорост от 2100 km/h.

Единственият апарат, посетил Нептун, е Вояджър 2, който се сближи максимално с планетата на 25 август 1989 г. При преминаването си е заснел в южното полукълбо Голямото тъмно петно, подобно на Голямото червено петно на Юпитер. Температурата на високите му облаци достига до −218 °C, една от най-ниските в Слънчевата система заради отдалечеността на планетата от Слънцето. Температурата в центъра на Нептун е около 7000 °C, което може да се сравни с тази на повърхността на Слънцето.

Плутон

Плутон е втората по големина планета джудже, обикаляща около Слънцето за приблизително 248 години, така че от откриването си тя не е изминала дори половината от пътя по орбитата си. Плутон е замръзнал безжизнен свят в покрайнините на Слънчевата система. До 24 август 2006 г. Плутон е класифициран като деветата планета от Слънчевата система. Поради малките си размери, наклона на орбитата спрямо слънчевия екватор и ексцентричната си орбита, заради която понякога се намира по-близо до Слънцето от Нептун, винаги е имало спорове дали Плутон трябва да се разглежда като планета. Небесното тяло носи името на римския бог на подземното царство. Символът на планетата е комбинация от първите букви (на латиница) от името на американския астроном Пърсивал Ловел. В средата на XX век е установено, че блясъкът на Плутон се променя с период 6,4 дни. Първоначално се смята, че това е период на околоосно въртене на планетата. През 1978 г. американският астроном Кристи обръща внимание, че фотографският образ на планетата е удължен и голямата ос на образа се върти със същия период. След време се изяснява, че това удължаване на образа се дължи на спътник, разположен много близо до планетата. Спътникът е наречен Харон (по името на лодкаря от гръцката митология, превозващ душите на умрелите през реката Стикс в царството на мъртвите). Той се намира на разстояние около 20 000 км от планетата и има диаметър около 1200 км, т.е. сравнително близък до този на Плутон. Следователно Плутон и Харон всъщност са двойна планета и обикалят около общ гравитационен център.