Saulė ir viskas, kas juda aplink ją, sudaro SAULĖS SISTEMĄ. Didžiausi kūnai, judantys aplink saulę, yra PLANETOS. Planetos skrieja aplink saulę, veikiamos jos traukos. Lyginant su žvaigždėmis, planetos labai mažos. Jos nepalyginamai arčiau Žemės. Todėl penkios iš jų – Venera, Jupiteris, Saturnas, Marsas ir Merkurijus – matomos plika akimi. Visos planetos, tarp jų ir Žemė, yra rutulio formos. Kaip ir Žemė, jos pačios nešviečia. Didžiausios Saulės sistemos planetos – Jupiteris, Saturnas, Uranas ir Neptūnas – neturi kieto paviršiaus, tad juose nusileisti nėra galimybės. Jupiterį, Saturną, Uraną ir Neptūną gaubia labai tankus dujų sluoksnis – ATMOSFERA.
Saulės sistemos nariai
Saulės sistemą sudaro viena žvaigždė Saulė, devynios didžiosios planetos ir įvairūs kiti mažesni kūnai, pvz.: kai kurių planetų palydovai. Visus šiuos kūnus valdo Saulė, kuri yra daug kartų už juos masyvesnė ir tik viena spinduliuoja. Kiti Saulės sistemos kūnai šviečia tik atspindėta Saulės šviesa, ir, nors danguje atrodo ryškūs, sunku patikėti, kad visatoje jie toli gražu nėra tokie svarbūs, kaip atrodo iš pirmo žvilgsnio.
Planetų grupės
Planetos skirstomos į dvi pagrindines grupes: Žemės grupės planetas ir Didžiąsias planetas.Pirmąją grupę sudaro palyginti mažos planetos-Merkurijus, Venera, Žemė ir Marsas, kurių skersmenys yra nuo 12756 km (Žemės) iki 4878 km (Merkurijaus). Šios planetos turi daug bendrų bruožų. Pavyzdžiui, jos visos turi kietą paviršių, sudarytos iš panašių medžiagų, tiktai Žemės ir Merkurijaus vidutinis tankis didesnis negu Marso ir Veneros.Šių planetų orbitos beveik nesiskiria nuo apskritimų, tik Merkurijaus ir Marso keliai aplink Saulę ištęsti labiau negu Žemės ir Veneros. Merkurijus ir Venera vadinami vidinėmis planetomis, nes jų orbitos yra Žemės orbitos viduje.
Už Marso yra platus tarpas, kuriame skrieja tūkstančiai mažų kūnų, vadinamų asteroidais, arba mažosiomis planetomis. Didžiausias iš jų (Cecera) tėra vos 1000-1200 km skersmens. Tai gerokai daugiau, negu kažkada buvo manyta, bet vis dėlto mažai, lyginant su planetų skersmenimis. Nenuostabu, kad asteroidai atrasti palyginti neseniai, pvz.: Cecera buvo atrasta 1801 metais. Tiktai vieną iš gausybės asteroidų-Vestą galima pamatyti be teleskopo.Toli už asteroidų zonos skrieja keturios didžiosios planetos-Jupiteris, Saturnas, Uranas ir Neptūnas. Jos labai skiriasi nuo Žemės grupės planetų: tai veikiau skysti negu kieti kūnai su labai tankia atmosfera. Jų masės tokios didelės, kad sugebėjo išlaikyti apie save didžiulius pirminio vandenilio kiekius.Planeta Atstumas nuo Saulės mln. km. Skersmuo km Apsisukimo apie Saulę laikas Palydovų skaičiusMerkurijus 58 4878 88 d. 0Venera 108 12103 225 d. 0Žemė 150 12756 365,25 d. 1Marsas 228 6794 687 d. 2Jupiteris 778 143800 11 m. 10 mėn. 16Saturnas 1427 120000 29 m. 6 mėn. 18Uranas 2870 51000 84 m. 15Neptūnas 4497 49000 164 m. 10 mėn. 8Plutonas 5900 3000 247 m. 8 mėn. 1
Saulės sistemos evoliucija
Klausimas, kaip atsirado Žemė, šimtus metų nedavė ramybės. Palyginti neseniai buvo sukurta patikima teorija, tačiau ir šiandien, turėdami šiek tiek konkrečių duomenų, dar nesame tikri, kad svarbiausios problemos jau išspręstos.
Aristotelio ir K. Ptolemėjo teorija
Daugelį amžių astronomijos atradimai skatino žmogaus vaizduotę. Ypač sunku buvo atsisakyti plokščios Žemės įvaizdžio ir patikėti, kad ji – rutulys, kurį galima apiplaukti. Iš tiesų, tiesioginių Žemės rutuliškumo įrodymų galima gauti tik mūsų laikais, stebint Žemę vizualiai arba fotografuojant iš aukštai skrendančių lėktuvų ir dirbtinių palydovų. Mintis, kad Žemė nėra visatos centras, ypač jaudino žmonių protus XVI- XVIII a. Jau Aristotelis IV a. pr. m. e. ir K. Ptolemėjas II a. tvirtino, kad Žemė yra dangaus kūnų sistemos centras. Pagal Ptolemėjo pasaulio modelį kiekviena planeta judėjo mažu apskritimu (epiciklu), o jo centras didesne orbita (deferentu) skriejo aplink Žemę. 14 amžių astronomai pripažino tik šią teoriją.
Klaidingų įsitikinimų žlugimas
Idėją, kad pasaulio centre yra Žemė, o saulė skrieja aplink ją, paneigė vadinamoji „koperniko revoliucija“, prasidėjusi 1543 metais, paskelbus M. Koperniko veikalą „Apie dangaus sferų sukimąsi“, ir pasibaigus I. Niutono darbais XVII amžiaus antrojoje pusėje. Jei Žemė kartu su kitomis planetomis skrieja aplink Saulę, vadinasi, ji susidarė taip pat, kaip ir kitos planetos.
Kai prieš 500 metų M. Kopernikas įrodė, jog Žemė skrieja aplink Saulę, M. Liuteris pareiškė: “Šitas kvailys nori visą astronomijos mokslą apversti aukštyn kojomis. Bet, kaip skelbia Biblija, kaip tik Saulei, o ne Žemei Jėzus liepė sustoti”. 1508 m. Kopernikas savo komentaruose rašė: “įspūdis, kad juda Saulė, atsiranda ne dėl jos, o dėl Žemės judėjimo”.
Koperniko teorija nukėlė Žemę nuo jos nejudamo sosto Saulės sistemos centre. Išrastas ir tobulinamas teleskopas kelis vėlesnius šimtmečius skatino žmogų domėtis žvaigždėmis, įdomu, kad beveik 4 amžius po Koperniko teorijos pripažinimo Saulė ir Saulės sistema buvo laikomos žvaigždžių visatos centru. Lemtingas buvo dešimtmetis po 1918 m., kai astronomija galutinai sugriovė žmogaus požiūrį į savo vietą visatoje. Tie metai – tai revoliucinės pažangos laikotarpis, per kurį buvo suprasta ne tik Paukščių Tako – mūsų Galaktikos, bet ir dar didesnio masto kosmoso sandara. Tai tapo įmanoma, atradus būdą, kaip matuoti labai toli nuo Saulės sistemos esančių žvaigždžių atstumus. Palyginti artimų žvaigždžių atstumus XIX a. astronomai matavo trigonometriniu būdu – iš priešingų Žemės orbitos aplink Saulę taškų buvo registruojamas šviesulio poslinkis silpnų žvaigždžių fone. Tačiau, net atsiradus fotografijai, šiuo metodu buvo galima išmatuoti ne didesnius kaip 100 šviesmečių atstumus. Iki amžiaus pabaigos buvo išmatuoti kelių tūkstančių žvaigždžių atstumai. 1912 m. Hnrieta Levit (1868-1921), dirbdama Harvardo observatorijoje, atrado cefeidžių regimojo ryškio ir jo kitimo periodo sąryšį, Harlas Šaplis (1885 – 1972m.) jį sukalibravo absoliutiniais ryškiais. Tai leido matuoti gerokai didesnius atstumus, ir įvyko permainų, padėjusių daug tiksliau suvokti visatos struktūrą.
Šaplis, tyręs kamuolinių žvaigždžių spiečių cefeides, iki 1918 m. išmatavo 25 iš 100 tuomet žinomų spiečių atstumus ir atrado, kad jie yra labai toli nuo Saulės – per 15 000-100 000 šviesmečių. Be to, jis pastebėjo, kad spiečiai danguje pasiskirstę netolygiai – trečdalis jų susibūrę aplink žvaigždžių telkinį Šaulio žvaigždyne. Dėl to Šaplis priėjo išvados, kad Saulė yra toli nuo Paukščių Tako centro. Jo darbai galutinai paneigė šimtmečius gyvavusią egocentrinę žmogaus vietos visatoje sampratą. 100 milijardų Paukščių Tako žvaigždžių nėra išsidėsčiusios simetriškai aplink mus, neva esančius jų sistemos centre, o susibūrusios į plokščią 100 000 šviesmečių skersmens diską. Saulė maždaug 30 000 šviesmečių nutolusi nuo šio disko centro. Radijo astronomai, tyrę neutraliojo vandenio 21 cm ilgio bangos spinduliavimą, nupiešė Galaktikos spiralinės sandaros vaizdą. Kita vertus, jų gauti duomenys iškėlė daug naujų problemų. Nustatyta, kad Galaktika kartu su vijomis sukasi kaip klampus kyštis. Galaktikos centrą Saulės sistema vieną kartą apskrieja per 220 milijonų metų; jei ji būtų dešimt kartų arčiau jo, apsisukimo periodas būtų tik 28 milijonai metų. Žinoma, kad visos Galaktikos masė lygi 2-1011 Saulės masių, ir tik apie 2% Galaktikos medžiagos yra dujos ir dulkės. Beveik 99% jų masės sudaro vandenilio dujos, bet netolygus jų pasiskirstymas ir neseniai atrasti sudėtingų molekulių (tarp jų vandens ir kitų) maži kiekiai kelia naujų klausimų ir idėjų.Pirmosios mokslinės teorijos
Pirmą kartą moksliškai paaiškinti Saulės sistemos atsiradimą 1796 metais pabandė prancūzų matematikas Pjeras Laplasas (1749-1827). Iki tol kiek prasčiau argumentuotas Saulės sistemos hipotezes buvo iškėlę anglas Tomas Raitas (1711-1786) ir vokietis Imanuelis Kantas (1724-18049). Anot aplaso, kurio „ūko hipotezė“ nuodugniai išplėtojo 1644 metais Renė Dekarto (1596-1650) pasiūlytą idėją, planetos susidarė iš besisukančio dujų debesies, susitraukusio dėl gravitacijos jėgų. Traukdamasis debesis suskilo į atskirus žiedus, iš kurių susidarė po vieną planetą. Pagal šią teoriją išorinės planetos būtų seniausios, vidinės-jauniausios; Saulė yra pirminio dujų debesies likutis.
Ūko hipotezė gyvavo daug metų, kol pagaliau, pristigus matematinių įrodymų, jos atsisakyta. Vėliau sukurtos kelios potvynio teorijos, tarp jų amerikiečių Tomo Čemberleno (1843-1928) ir Foresto Multono (1872-1952) darbai, atnaujinę Žoržo de Biufono 1745 metais iškeltą ir anglo Džeimso Džinso (1877-1946) išplėtotą hipotezę. Jie teigė, kad planetos susidarė, praskriejus arti Saulės kitai žvaigždei, kuri išplėšė iš Saulės didžiulę medžiagos čiurkšlę. Žvaigždei nuskriejus tolyn, medžiagos čiurkšlė pradėjo suktis aplink saulę. Ilgainiui ji sutrūkinėjo į atskirus gumulus, iš kurių susidarė planetos. Šią hipotezę remia stebimas planetų išsidėstymas: didžiosios planetos (Jupiteris ir Saturnas) skrieja viduryje, kur kaip tik ir turėjo būti storiausia nuplėštos medžiagos čiurkšlės dalis.Potvynio teorijų taip pat nepavyko tiksliai pagrįsti, tad dauguma dabartinių astronomų jų visai nepripažįsta.Fredas Hoilis (1915) pasiūlė dar vieną Saulės sistemos atsiradimo variantą. Anot jo, Saulė kadaise skriejo poroje su kita žvaigžde, kuri sprogo kaip supernova. Planetos susidarė iš sprogimo išsvaidytos medžiagos. Ši hipotezė irgi neturi šalininkų.Saulės sistemos ateitis
Šiuolaikinis mokslas teigia, kad Saulė ir planetos susidarė iš besitraukiančio prosaulinio ūko: veikiant gravitacijai, ūko medžiaga telkėsi į gumulus, iš kurių rutuliojosi planetos. Šio proceso detalės dar aptarinėjamos, bet pati teorija pakankamai tvirta. Vadinasi, Saulė ir planetos susidarė kartu ir iš tos pačios medžiagos.Saulė yra nuolat spinduliuojanti pagrindinės sekos žvaigždė, bet ji tokia amžinai nebus.Tolimoje ateityje (maždaug po 5 milijardų metų),kai Saulėje pasibaigs branduolinis kuras-vandenilis, jos struktūra neišvengiamai keisis. Saulė pradės plėstis ir virs raudonąja milžine. Ateis laikas, kai ji spinduliuos 100 kartų daugiau energijos negu dabar.Toks Saulės padidėjimas sukels vidinių planetų katastrofą. Jei jos ir nesudegs, tai neteks atmosferų, jose taps neįprastai karšta. Po to Saulė kolapsuos į mažą, neišvaizdžią baltąją nykštukę, aplink kurią skries išlikusios planetos. Kiek tai tęsis, dar nežinia, bet viena aišku jau dabar: gyvybė Žemėje negali egzistuoti amžinai, kaip negali būti amžina ir dabartinė Saulės sistema.