3. Planetele şi sateliţii Sistemului Solar - regulus.ro · Sistemul Solar este format din opt...

Ghid prin Univers

3. Planetele şi sateliţii Sistemului Solar

Sistemul Solar este format din opt planete care se învârtesc în jurul Soarelui, sateliţi naturali care se află în jurul planetelor, asteroizi, comete, precum şi o serie de obiecte pe o orbită situată dincolo de Neptun. Din această categorie, fac parte: Transneptunienii, obiectele din centura Kuiper (Pluto, Quaoar, Varuna etc), norul Oort (probabil Sedna).

Cele opt planete se rotesc în jurul Soarelui în sensul ácelor de ceasornic, la distanţe cuprinse între 58 milioane de km (Mercur) şi 4,5 miliarde km (Neptun). Ele se împart în planete telurice, gigant şi îndepărtate, acestea din urmă fiind poziţionate la marginile sistemului.

Planetele telurice sunt Mercur, Venus, Terra şi Marte. Suprafaţa lor, numită „crusta” sau „scoarţa”, este solidă. Au diametrul cuprins între 5.000 şi 13.000 km. Acestea au pierdut învelişul iniţial gazos iar atmosfera este rezultatul gazelor din interiorul acestora.

Imagine 3.1. Planetele telurice. De la stânga la

dreapta: Mercur, Venus, Terra, Marte.

Credit: http://en.wikipedia.org/wiki/Planet

Planetele gigant Jupiter şi Saturn sunt mai voluminoase decât cele telurice. Astfel, diametrul lui Jupiter este de 11 ori mai mai mare decât cel al Pământului, pe când cel al lui Saturn este de 9 ori mai mare. Aceste planete au evoluat relativ puţin de la momentul formării lor, păstrându-şi învelişul gazos. Nu au o suprafaţă solidă ci doar un nucleu alcătuit din roci şi gheaţă.

Planetele îndepărtate care urmeză după Saturn sunt în număr de două. În ordinea lor Uranus, Neptun. Uranus şi Neptun nu sunt la fel de mari ca Jupiter însă au suprafaţa acoperită de gaze uşoare.

Imagine 3.2. Planetele gigant şi îndepărtate.

De la stânga la dreapta: Jupiter, Saturn,

Uranus, Neptun. Pe fundal, se observă

Soarele.

Credit: http://en.wikipedia.org/wiki/Planet

http://en.wikipedia.org/wiki/Planet

http://en.wikipedia.org/wiki/Planet

Marc Eduard Frîncu

Cu un diametru de 4.879 km la ecuator şi o masă egală cu

aproximativ 𝟑.𝟑 × 𝟏𝟎𝟐𝟑 kg Mercur este planeta cea mai apropiată de Soare, mai precis la o distanţă medie de 58 milioane km faţă de acesta. Face înconjurul Soarelui în 88 de zile. Ziua, temperatura îi creşte pânã la 400° C iar noaptea coboară pânã la -183° C. Este lipsitã de atmosferã şi nu are nici un satelit cunoscut. Ca o ciudăţenie, se poate afirma că Mercur are un nucleu mai mare de jumãtate din raza planetei. Imagine 3.3. Planeta Mercur

Acest lucru poate fi consecinţa unui impact cu un corp mai mare, impact ce ar fi avut loc în perioada de tinereţe a planetei. Resturile rezultate în urma impactului s-au ciocnit ulterior cu Soarele, ceea ce explică lipsa din zilele noastre a oricărei dovezi referitoare la impact. În imaginea de mai 3.3, este prezentată planeta Mercur având luminată doar o jumătate din suprafaţă. Compoziţional, Mercur este format în proporţie de 70% din material metalic, restul de 30% fiind silicat. Această planetă

posedă a doua densitate ca mărime din Sistemul Solar (𝟓.𝟒𝟑 𝒈

𝒄𝒎𝟑 ).

Denumire Prescurtare Valoare Longitudinea nodului ascendent

𝐍 48,330 541°

Înclinarea 𝐢 7,005 015 818° Argumentul la periheliu

𝝎 29,124 279°

Semiaxa mare 𝒂 57.909.068 km (0.387 098 21 ua)

Excentricitatea 𝐞 0,205 630 294 Anomalia intermediară

𝐌 174,795 884°

Tabel 3.1. Elementele orbitale ale planetei Mercur

Ghid prin Univers

Venus, „luceafărul de dimineaţă " este situată la 108 milioane de km de Soare, completând o revoluţie în 224,7 de zile. Este planeta cu orbita cea mai circulară şi se caracterizează printr-o excentricitate de aproximativ 0,006. Durata unei rotaţii în jurul axei este de 243 zile, ceea ce înseamnă că Venus nu se roteşte nici o datã într-un an venusian. Un fapt interesant legat de mişcarea de rotaţie ar fi faptul că este retrogradă (în sensul acelor de ceasornic), majoritatea planetelor rotindu-se în sens invers acelor de ceasornic. Acest sens de mişcare este obţinut privind Sistemul Solar de deasupra polului nord al Soarelui.

Imaginea 3.4. Planeta Venus. Credit: http://www.sarkanniemi.fi/akatemiat/tahtiakatemia/kuvat/aurinkokunta/venus.jpg

Este cel mai strălucitor corp natural de pe cer, exceptând Luna şi atinge o magnitudine vizuală aparentă de -4,6. Are un diametru de 12.103,6 km fiind cu

puţin mai micã decât planeta noastrã. Masa planetei este de 𝟒,𝟖𝟔𝟖𝟓 × 𝟏𝟎𝟐𝟒kg. În compoziţia atmosferei intră gaz carbonic (96%) şi azot (4%). Gazul carbonic acţionează ca geamurile unei sere, de aici provenind şi denumirea de „efect de seră" atribuită fenomenului venusian. Aici, temperatura poate ajunge la 460° C. Pe suprafaţa ei, se găsesc numeroşi vulcani, dintre care mulţi activi. La fel ca şi Mercur, Venus nu are nici un satelit.


𝐍 76,670 69°

Înclinarea 𝐢 3,394 71° Argumentul la periheliu

𝝎 54,852 29°

Semiaxa mare 𝒂 108.208.930 km (0,723 332 ua)

Excentricitatea 𝐞 0,006 8 Anomalia intermediară

𝐌 48,0052°

Tabel 3.2. Elementele orbitale ale planetei Venus

http://www.sarkanniemi.fi/akatemiat/tahtiakatemia/kuvat/aurinkokunta/venus.jpg

http://www.sarkanniemi.fi/akatemiat/tahtiakatemia/kuvat/aurinkokunta/venus.jpg

Marc Eduard Frîncu

Imaginea 3.5. Planeta Terra.

Credit: http://www.nasa.gov

Terra (Pământul), supranumită „Planeta albastră" datorită apei care ocupă majoritatea suprafeţei sale (peste două treimi) este situată la 149.600.000 km faţă de Soare şi are

o masă de 𝟓,𝟗𝟕𝟐 × 𝟏𝟎𝟐𝟒 kg. Mişcarea de revoluţie este efectuatã în 365,5 zile iar cea în jurul propriei axe în 23h 56min şi 4sec. Este cea mai voluminoasã dintre planetele telurice, având un diametru de 12.756,3 km. Atmosfera Pământului este compusă din 78% azot, 21% oxigen, precum şi alte gaze în cantităţi reduse.


𝐍 348,739 36°

Înclinarea 𝐢 0,0005° Argumentul la periheliu

𝝎 114,207 83°

Semiaxa mare 𝒂 149.597.887,5 km (1,000 000 112 4 ua)


𝐌 100,46435°

Tabel 3.3. Elementele orbitale ale planetei Terra

Are un singur satelit – Luna, care este de circa 78 de ori mai mică, adică de mărimea statului S.U.A. Este şi singurul corp explorat de astronauţi. Fiind aproape de Pământ, cercetătorii au ocazia sã studieze efectele altor lumi din proximitatea noastră, în perspectiva unor viitoare misiuni.

Tabel 3.1. Interiorul planetei Terra

Tabel 3.2. Compoziţia interiorului planetei

Terra

Interiorul planetei (km)

0- 40 Crustă 40- 400 Manta superioară 400- 650 Regiune de tranziţie 650-2700 Manta inferioară 2700-2890 Stratul „D" 2890-5150 Nucleu exterior 5150-6378 Nucleu interior

Compoziţia interiorului planetei 34.6% Fier 29.5% Oxigen 15.2% Siliciu 12.7% Magneziu 2.4% Nicel 1.9% Sulf 0.05% Titaniu

http://www.nasa.gov/

Ghid prin Univers

Luna, satelitul natural al Terrei, are o orbită situată la o distanţă medie de 384.400 km de aceasta şi un diametru de 3.476 km. Masa

satelitului este de 𝟕,𝟑𝟓 × 𝟏𝟎𝟐𝟐kg. Cunoscută încă din antichitate, Luna constituie al doilea obiect strălucitor de pe cer, după Soare. Întrucât Luna orbitează în jurul Terrei o dată pe lună, unghiul dintre Soare, Lună şi Terra se schimbă, acest lucru ducând la apariţia fazelor. Durata dintre două luni noi este de 29,53 zile, puţin diferită de perioada orbitală care este de 27,32 de zile.

Imagine 3.6. Luna

Datorită compoziţiei sale, ea este considerată terestră, alături de Mercur, Venus, Terra şi Marte.

Forţele gravitaţionale ce acţionează asupra acesteia generează anumite efecte interesante, cel mai cunoscut fiind mareea. Suprafaţa terestră şi, în special, oceanele se alungesc pe linia ce leagă Terra de Lună, determinând astfel ridicarea nivelului apei şi a solului (chiar dacă omul nu observă, fizic, decât înălţarea apelor). Un alt efect al acestor forţe este acela de accelerare a satelitului de pe orbita

terestră într-o orbită superioară cu circa 3,8𝑐𝑚

𝑎𝑛. Efectul invers se exercită asupra unor

sateliţi ca Phobos şi Triton. Natura asimetrică a forţelor gravitaţionale se dovedeşte responsabilă de rotirea sincronă a satelitului. Prin urmare, acesta afişează întotdeauna aceeaşi faţă spre noi. Întocmai cum mişcarea Terrei este, în prezent, încetinită de Lună, aşa şi mişcarea Lunii a fost întârziată, în trecut, de către Terra. Atunci când rotaţia ei a fost în aşa fel „domolită” încât corespundea perioadei orbitale, s-a ajuns la o situaţie stabilă. Eventual, rotaţia Terrei va fi încetinită până când va corespunde perioadei Lunii, ca în cazul planetei Pluto şi al satelitului Charon.

Tabel 3.4. Elementele orbitale ale satelitului

Luna

Luna nu are atmosferă, însă anumite dovezi confirmă faptul că sub suprafaţa ei ar exista urme de apă. Aparent, ar exista gheaţă şi la Polul Nord. Crusta Lunii variază în grosime de la 0 km (în Marea Crisium) la 107 km (la nord de Craterul Korolev), având o grosime medie de 68 km. Sub crustă, avem de-a face cu o manta şi, probabil cu un nucleu de 340 km în rază şi conţinând 2% din masa lunară. Ca o constatare interesantă, centrul de masă al Lunii este deviat cu doi km de cel geometric, în direcţia Terrei.


𝐍 125,1228°


𝝎 318,0634°

Semiaxa mare 𝒂 384.399 km (0,00257 ua)

Excentricitatea 𝐞 0,0549 Anomalia intermediară

𝐌 115,3654°

Marc Eduard Frîncu

Marte sau „Planeta Roşie ", cu o

masă de 𝟔,𝟒𝟐𝟏𝟗 × 𝟏𝟎𝟐𝟑 kg, se află la o distanţă de 228 milioane km de Soare. Diametrul planetei reprezintă aproape jumătate din cel al Terrei - 6.794 km. Culoarea roşie este dată de oxidul de fier de pe suprafaţa ei. Din cauza ponderabilităţii ei scăzute, această planetă nu a putut reţine decât un înveliş atmosferic neînsemnat, care prezintă doar nişte urme de oxigen. Temperaturile sunt cuprinse între -50° C şi 20° C.

Imaginea 3.7. Planeta Marte.

Credit http://www.nasa.gov

Planeta Marte este principala ţintă a cercetătorilor din zilele noastre. Nu putem decât presupune că va fi explorată îndeaproape la jumătatea secolului al XXI-lea.

Imaginea 3.8. Suprafaţă marţiană.

Credit: http://www.nasa.gov (misiunea

Pathfinder)

Exceptând Terra, Marte se poate lăuda cu cel mai variat teren şi cu cei mai înalţi munţi din Sistemul Solar. Astfel, Muntele Olimpus are o înălţime de 24 km şi o bază de peste 500 de km în diametru. Alte forme de relief aparte sunt: Valea Mariner (un canion de peste 4000 km lungime şi o adâncime variind între 2 şi 7 km), Tharsis şi Hellas Planitia.


𝐍 49,578 54°


𝝎 286,462 30°

Semiaxa mare 𝒂 227.936.637 km (1,523 662 31 ua)


𝐌 18,6021°

Tabel 3.4. Elementele orbitale ale planetei Marte



Ghid prin Univers

Dispune de doi sateliţi de dimensiuni reduse: Phobos şi Deimos, descoperiţi în 1877 de către Asaph Hall. Phobos orbiteazã la 6.000 km de planetã şi Deimos la 20.000 km de ea.

Imaginea 3.8. Sateliţii planetei Marte. Stânga Phobos, dreapta Deimos

Phobos este cel mai mare şi cel mai apropiat satelit de Marte. El se află mai aproape de planeta sa decât orice alt satelit din Sistemul Solar, având o orbită sub 9.380 km. De asemenea, este unul dintre cei mai mici, cu un diametru de 22,2 km

şi o masă de 𝟏,𝟎𝟖 × 𝟏𝟎𝟏𝟔 kg. Descoperit în 1877, el a fost „protagonistul” a numeroase fotografii, fiind surprins de Mariner 9, Viking 1 şi Phobos.

Deoarece orbita sa se va apropia în viitor de limita orbitei Roche (a se vedea formula 2.1 pentru calculul acesteia), Phobos va avea o soartă nefastă. Este, deci, sortit dezintegrării şi, probabil, impactului cu planeta. Această limită a fost numită după astronomul francez Edouard Roche care a calculat-o pentru prima dată în 1848.

𝑑 = 𝑅 2 ×𝜌𝑀

𝜌𝑚

1

3 (3.1)

unde R este raza corpului primar (în jurul căruia orbitează satelitul), 𝛒𝐌 este densitatea corpului primar, iar 𝛒𝐦 reprezintă masa satelitului. Formula este valabilă în cazul unui satelit rigid sferic ce orbitează în jurul unui corp primar, la rândul său sferic. Pentru planetele şi sateliţii acestora, sfericitatea lor poate fi aproximată.

Din cauza forţelor mareice, Phobos va ajunge în 50 milioane de ani fie pe suprafaţa planetei, fie să aibă forma unui inel în jurul planetei. Acest efect este exact opusul celui exercitat asupra Lunii, care se va îndepărta de Terra. Structura acestuia este similară asteroizilor de tip C, însă densitatea sa şi a companionului său Deimos este prea scăzută pentru ca aceştia să fie compuşi numai din roci. De aceea, se presupune că sunt alcătuiţi dintr-un amestec de roci şi de gheaţă.

Deimos este cel mai mic şi mai îndepărtat satelit al planetei Marte. El este, totodată, şi cel mai mic din Sistemul Solar, având un diametru de doar 12,6 km şi o masă de

𝟏,𝟖 × 𝟏𝟎𝟏𝟓 kg. Orbita sa se situează la 23.459 km deasupra suprafeţei planetei. La fel ca şi Phobos, acesta este compus din roci carbonice (asemenea asteroizilor de tip C) şi gheaţă. Amândoi prezintă puternice urme de impact, suprafaţa lor fiind

Marc Eduard Frîncu

presărată cu cratere. Ambii sateliţi sunt, probabil, asteroizi care, sub influenţa lui Jupiter, au ajuns pe orbita lui Marte.


𝐍 164,931°


𝝎 150,247°

Semiaxa mare 𝒂 9.380 km Excentricitatea 𝐞 0,0151 Anomalia intermediară

𝐌 92,474°

Tabel 3.5. Elementele orbitale ale satelitului

Phobos Tabel 3.6. Elementele orbitale ale satelitului

Deimos


𝐍 339,600°


𝝎 290,496°

Semiaxa mare 𝒂 23.460km Excentricitatea 𝐞 0,0002 Anomalia intermediară

𝐌 296,230°

Ghid prin Univers

După cum am specificat mai sus, dincolo de Marte, se găsesc două planete gigant: Jupiter şi Saturn, care impresionează prin dimensiunile lor foarte mari. Acestea au fost survolate de sondele americane Voyager 1 şi 2, în 1979 respectiv în 1981.

Imaginea 3.9. Planeta Jupiter. Credit:http://astro.uchicago.edu

Jupiter este cea mai mare planetă din Sistemul Solar, având un diametru de 11 ori mai mare ca al Terrei (142.984 km). Se află la o distanţă de 778 milioane km faţă de Soare. Acest „gigant al giganţilor'' are o atmosferã compusă din 75% hidrogen şi 24% heliu, restul fiind alte elemente. Datorită vitezei foarte mari de rotire în jurul axei, norii de gaze se prezintă sub forma unor fâşii paralele. Imensa „Pată Roşie" (24–40.000 km × 12–14.000 km) reprezintă un turbinion situat la 22° sud de ecuator şi care a luat naştere tocmai în aceste condiţii. Recent (în anul 2000), o formaţiune asemănătoare s-a constituit prin contopirea a trei formaţiuni ovale mai mici, care au atras atenţia încă din 1938. Această formaţiune este numită „Pata Roşie junior”. În centrul lui Jupiter, temperatura atinge 30.000° C.


𝐍 100,491 580°


𝝎 275,066 051°

Semiaxa mare 𝒂 778.547.199 km (5,204 266 58 ua)


𝐌 18,818 473°

Tabel 3.7. Elementele orbitale ale planetei Jupiter

Planeta posedă circa 63 sateliţi (majoritatea cu dimensiuni sub 10 km şi diametru

mai mic de 47) dintre care doar patru au dimensiuni mai mari: Europa, Io,

Ganymede, Callisto. Ganymede este, indubitabil, cel mai mare satelit din sistemul

solar având 5.268 km în diametru. Cel mai celebru satelit este, însă, Europa –

subiectul teoriilor astronomilor. Unii dintre aceştia din urmă au lansat ipoteză că sub

crusta de gheaţă s-ar găsi un imens ocean, adânc de peste 20 km şi unde s-ar fi

http://astro.uchicago.edu/

Marc Eduard Frîncu

putut dezvolta viaţă, asemenea vieţuitoarelor din profunzimile oceanelor terestre ce

trăiesc fără oxigen şi fără lumină. Io, Europa şi Ganimede se află în rezonanţă

Laplace, ceea ce înseamnă că pentru fiecare patru orbite ale lui Io, Europa execută

două, iar Ganymede una. Rezonanţa orbitală apare atunci când două corpuri

exercită între ele o influenţă gravitaţională periodică, orbitele lor putând fi corelate

printr-o fracţie întreagă. În cazul rezonanţei Laplace, raportul este 1:2:4.

De asemenea, planeta dispune de o formaţiune inelară împărţită în patru zone care

o înconjoară:

Inelul Halou (rază: 92.000-122.500 km, lăţime: 30.500 km, grosime: 12.500 km);

Inelul Principal (rază: 122.500-129.000 km, lăţime: 6.500 km, grosime: 30-500 km);

Inelul Amalthea (rază: 129.000-182.000 km, lăţime: 53.000 km, grosime: 200 km);

Inelul Thebe (rază: 129.000-226.000 km, lăţime: 97.000 km, grosime: 8.400 km).

Imaginea 3.10. Inelele planetei Jupiter

Ghid prin Univers

Europa este al şaselea satelit

(considerând doar cei cu diametre

peste 10 km) al lui Jupiter şi al

patrulea ca mărime. Orbita sa este de

670.900 km şi are o masă şi un

diametru egale cu 𝟒,𝟖 × 𝟏𝟎𝟑𝟑 kg,

respectiv 3.138 km.

Imaginea 3.11. Satelitul Europa

Compoziţional, se aseamănă planetelor terestre fiind alcătuit, în principal, din roci

silicate. Spre deosebire de Io, este acoperit de un strat subţire de gheaţă. Date

recente indică prezenţa unui nucleu metalic de dimensiuni reduse. În pofida acestui

fapt, suprafaţa satelitului surprinde prin netezimea sa, având porţiuni ce de-abia

ajung la câteva sute de metri.

Observaţii efectuate de curând au stabilit că atmosfera Europei este subţire, compusă, printre altele, din oxigen, însă spre deosebire de cel terestru, oxigenul satelitului nu este de origine biologică. El este, pesemne, creat din lumina solară şi particulele electrice ce lovesc suprafaţa lui. Dintre „lunile” Sistemului Solar, doar patru mai au atmosferă: Io (Jupiter), Ganymede (Jupiter), Titan (Saturn) şi Triton (Neptun).

S-a stabilit că Europa are un câmp magnetic cu 1/4 din puterea celui lui Ganimede. Interesant este faptul că acesta variază la trecerea sa prin câmpul magnetic al lui Jupiter, acest lucru dovedind că există material conductor sub suprafaţa satelitului. Aceasta s-ar traduce prin existenţa unui ocean sărat sub suprafaţa sa!


𝐍 101,087°


𝝎 54,425°

Semiaxa mare 𝒂 670.900 km


𝐌 20,865°

Tabel 3.8. Elementele orbitale ale satelitului Europa

Marc Eduard Frîncu

Io reprezintă al cincilea (dacă îi luăm în considerare doar pe cei cu diametre peste 10 km) satelit al lui Jupiter şi al treilea ca mărime, fiind puţin mai mare decât Luna. Orbita sa se întinde la 422.000 km de Jupiter, iar masa şi

diametrul său sunt de 𝟖,𝟗𝟑 × 𝟏𝟎𝟐𝟐 kg, respectiv 3.630 km. La fel ca şi Europa, Io este compus, în principal, din roci siliconice, având însă şi un nucleu de fier cu diametrul de 900 km.

Imaginea 3.12. Satelitul Io

În mod surprinzător, nu s-au găsit cratere de impact recente, ceea ce dovedeşte că suprafaţa satelitului este relativ tânără, lucru ce implică o activitate vulcanică. Într-adevăr, anumiţi vulcani sunt activi, unele explozii aruncând material până la 300 km în spaţiu. Materialul proiectat de erupţii pare a fi alcătuit, în mare măsură, din sulf şi oxid de sulf. Energia necesară unei astfel de activităţi vulcanice masive provine, probabil, din interacţiunile mareice dintre satelit şi Jupiter. Consecinţele acestui fapt sunt apariţia unor maree de circa 100 m şi generarea în acelaşi timp de energie ce încălzeşte interiorul satelitului, ceea ce duce la erupţiile vulcanice.

Io traversează şi câmpul magnetic al planetei Jupiter, ceea ce produce curent electric de mai mult de 1 trilion de watt.

Atmosfera lui Io este compusă din oxid de sulf şi, probabil, alte gaze.


𝐍 312,981°


𝝎 144,754°



𝐌 8,989°

Tabel 3.9. Elementele orbitale ale satelitului Io

Ghid prin Univers

Imagine 3.13. Satelitul Ganymede

Ganymede este al şaptelea satelit (considerând doar cei cu diametre peste 10 km) al lui Jupiter şi cel mai mare dintre toţi, având un diametru şi o masă de 5.262 km, respectiv

𝟏,𝟒𝟖 × 𝟏𝟎𝟐𝟑 kg. Orbita sa se situează la 1.070.000 km de planetă.

Este cel mai mare satelit din Sistemul Solar, având un diametru mai mare chiar decât cel al lui Mercur, dar cu o masă egală cu jumătate din masa planetei.

Interiorul satelitului este alcătuit din trei mari straturi. Există, astfel, un strat subţire de gheaţă la suprafaţă, sub care se află o manta de roci siliconice şi un nucleu mic de fier şi sulf.

S-au descoperit dovezi ale unor urme sporadice de oxigen, asemenea celor de pe Europa, însă acest fapt NU demonstrează existenţa vieţii.

Vârsta satelitului, măsurată prin prisma vechimii craterelor, indică circa 3-3,5 miliarde de ani, aproximativ vârsta Lunii.

Totodată, Ganimede are şi propria lui magnetosferă, inclusă în uriaşa magnetosferă a lui Jupiter. Ea este generată, în principiu, la fel ca şi cea a Terrei, datorită mişcării materialului conductor din interior.


𝐍 119,841°


𝝎 68,99°

Semiaxa mare 𝒂 1.070.000 km


𝐌 292,375°

Tabel 3.10. Elementele orbitale ale satelitului Ganymede

Marc Eduard Frîncu

Callisto este al optulea satelit (dintre cei cu diametre peste 10 km) al lui Jupiter şi al doilea ca mărime, cu un diametru de 4.800 km şi o masă de

𝟏,𝟎𝟖 × 𝟏𝟎𝟐𝟑 kg. Orbita sa se găseşte la 1.833.000 km de planetă.

Imaginea 3.14. Satelitul Callisto

Puţin mai mic decât Mercur, el are doar o 1/3 din masa acestuia.

Se pare că acest satelit nu are structură internă. Compoziţional, este alcătuit din gheaţă 40%, rocă şi fier 60%, fiind probabil similar cu Triton şi Titan.

Cele mai mari cratere sunt înconjurate de crăpături ca nişte cercuri concentrice, ce au fost însă netezite de alunecarea gheţii în timp. Cel mai mare dintre ele este Valhalla, având un diametru central de 600 km şi al inelelor de 1.800 km. Al doilea ca mărime, este Asgard, cu un diametru de 1.600 km.

Ca o ciudăţenie, pe suprafaţa acestuia există o serie de cratere de impact aşezate în linie dreaptă, lucru explicabil prin impactul cu un corp mai mare ce a fost fragmentat de puternicele forţe mareice ale lui Jupiter.

S-a descoperit un câmp magnetic slab, fapt ce indică prezenţa unor lichide sărate sub crustă. Ionosfera lui Callisto are o concentraţie de electroni de 7-17×104 cm-3.


𝐍 323,265°


𝝎 12,668°

Semiaxa mare 𝒂 1.883.000 km


𝐌 109,158°

Tabel 3.10. Elementele orbitale ale satelitului Callisto

Ghid prin Univers

Imaginea 3.15. Planeta Saturn

Saturn, „Planeta cu Inele" orbitează la circa 1.429.400.000 km de Soare şi este a doua ca mărime din Sistemul Solar, având un diametru (120.536 km) de 9,5 ori mai mare decât al

Terrei şi o masă egală cu 𝟓,𝟔𝟖 × 𝟏𝟎𝟐𝟔 kg. Asemeni lui Jupiter, Saturn este o sferă gazoasă, însă cu o densitate mai mică, deoarece are mai mult hidrogen. Exact ca şi Jupiter, are o căldură proprie, ea dând de trei ori mai multă căldură decât primeşte de la Soare.


𝐍 113,642 811°


𝝎 336,013 862°

Semiaxa mare 𝒂 1.433.449.370 km (9,582 017 20 ua)


𝐌 320,347 750°

Tabel 3.11. Elementele orbitale ale planetei Saturn

Nume Distanţă de la centrul planetei (km)

Lăţime

Inelul D 66.900 – 74.510 7.500 Inelul C 74.658 – 92.000 17.500 Gaura Colombo

77.800 ? 100

Ringletul Titan 77.800 ? ? Gaura Maxwell

87.491 ? 270

Inelul B 92.000 – 117.580 25.500 Diviziunea Cassini

117.580 – 122.170 4.700

Gaura Huygens

117.680 ? 285-440

Inelul A 122.170 – 136.775 14.600 Diviziunea Enke

133.589 ? 325

Gaura Keeler 136.530 ? 35 R/2004 S 1 137.630 ? ? R/2004 S 2 138.900 ? ?

Marc Eduard Frîncu

Tabel 3.12. Inelele planetei Saturn. Credit: NASA

Are peste 48 sateliţi, printre care se numără şi imensul Titan, mai mare chiar decât

planeta Mercur. Principalii sateliţi sunt: Titan, Mimas, Enceladus, Tethys, Dione,

Rhea, Hyperion, Iapetus, Phoebe. Ceea ce este impresionant la această planetă

sunt inelele ei. Acestea au diametrul de aproape 300.000 km şi o grosime de doar

1 km. Sonda Voyager a dovedit faptul că numărul inelelor este de ordinul miilor, cu

toate că de pe Terra s-au descoperit doar şase.

Titan este al cincisprezecelea din

sateliţii cunoscuţi ai lui Saturn şi cel

mai mare, având un diametru de

5.150 km şi o masă de 𝟏,𝟑𝟓 × 𝟏𝟎𝟐𝟑

kg. Orbita sa se situează la 1.221.830

km deasupra planetei.

Imaginea 3.17. Satelitul Titan.

Credit: http://adara.by.ru


𝐍 44,046°


𝝎 172,749°

Semiaxa mare 𝒂 1.221.900km


𝐌 192,132°

Tabel 3.13. Elementele orbitale ale satelitului Titan

Inelul F 140.180 30-500 Inelul Janus 149.000 – 154.000 5.000 Inelul G 170.000 – 175.000 5.000 Inelul Pallene 211.000 – 213.500 2.500 Inelulul E 181.000 – 483.,000 30.200

http://adara.by.ru/

Ghid prin Univers

Mare parte a informaţiilor despre Titan ne-au fost furnizate de către Voyager 1 şi, mai recent, cu ocazia misiunii Cassini (2005), însă datele sunt încă incomplete. Această misiune a demonstrat şi prezenţa unui lanţ muntos de circa 150 km lungime, 30 km lăţime şi 1,5 km înălţime. Titan este înconjurat de o atmosferă densă şi opacă, fapt ce împiedică vederea suprafeţei în lumina vizibilă. Nu se ştie dacă structura sa internă este asemănătoare cu cea a lui Ganymede sau uniformă precum cea a lui Callisto, însă se cunoaşte prezenţa unor oceane de metan lichid. Spre deosebire de restul sateliţilor din Sistemul Solar, Titan are o atmosferă densă şi o temperatură de −179° C. La sol, presiunea atmosferică este de 1,5 bari, aproximativ cu 50% mai mult decât cea terestră.

Imaginea 3.18. Suprafaţa lui Titan.

Credit: NASA/ESA misiunea Cassini-Huygens

Atmosfera conţine azot molecular, având circa 6% argon şi unele resturi de metan. Conform altor surse, în compoziţia sa ar intra azot în proporţie de 98,6% şi 1,6% metan.

De reţinut faptul că există anumite urme de compuşi organici ca dioxid de carbon, etan şi, surprinzător, apă. Atmosfera sa este foarte asemănătoare cu cea de pe Terra de acum miliarde de ani, când viaţa a început să se dezvolte.

Titan nu are un câmp magnetic propriu şi, prin urmare, este expus vântului solar ce ionizează şi îndepărtează anumite molecule din straturile superioare ale atmosferei.

Marc Eduard Frîncu

1.4.3.Planetele îndepărtate

Dincolo de planetele gigant, se află alte trei planete care, datorită distanţei foarte mari până la Pământ, au fost studiate mai bine în momentul survolării lor de către sonda Voyager 2: Uranus, în 1986 şi Neptun, în 1989. Pluto rămâne misterioasă date fiind distanţa mare ce o separă de Terra, dimensiunile reduse şi faptul că nu a fost survolată de nici o sondă spaţială, până în zilele noastre.

Uranus a fost descoperită în 1781, în mod întâmplător, de către Wiliam H. care a crezut, iniţial, că este vorba despre o cometă. Ea se află la o distanţă de 2,8 miliarde km de

Soare, are o masă de 𝟖,𝟔𝟖𝟑 × 𝟏𝟎𝟐𝟓 kg şi un diametru de 51.118 km. La fel ca şi Jupiter şi Saturn, are atmosfera formată din 75% hidrogen, 13% heliu şi 2% metan. În compoziţia ei intră şi metanul, gaz care conferă planetei frumoasa culoare albastră. Şi ea dispune de un cordon de inele desfăşurate pe o distanţă cuprinsă între 42.000-51.000 km de centrul planetei. Planeta constituie subiectul unor numeroase dezbateri cu privire la faptul că are sau nu o mişcare retrogradă.

Imaginea 3.19. Planeta Uranus

Are 27 sateliţi, dintre care cinci au fost descoperiţi de pe Terra. Cei mai importanţi

sunt Ariel, Umbriel, Titania şi Oberon. Alţi sateliţi sunt (în ordinea distanţei faţă de

planetă): Cordelia, Ophelia, Bianca, Cressida, Desdemona, Juliet, Portia,

Rosalind, Belinda, Puck, Caliban, Stephano, Sycorax, Prospero, Setebos şi

Miranda.

Imaginea 3.20. Sateliţi ai planetei Uranus. De la stânga la dreapta: Miranda, Ariel, Umbriel, Titania,

Oberon.

Ghid prin Univers


𝐍 73,989821°


𝝎 96,541318°

Semiaxa mare 𝒂 2.876.679.082 km (19,229 411 95 ua)


𝐌 142,955717°

Tabel 3.14. Elementele orbitale ale planetei Uranus


𝐍 22,394°


𝝎 115,349°



𝐌 39,481°

Tabel 3.15. Elementele orbitale ale satelitului Ariel


𝐍 33,485°


𝝎 84,709°



𝐌 12,469°

Tabel 3.16. Elementele orbitale ale satelitului Umbriel


𝐍 99,771°


𝝎 284,400°

Semiaxa mare 𝒂 436.300km

Marc Eduard Frîncu


𝐌 24,614°

Tabel 3.17. Elementele orbitale ale satelitului Titania


𝐍 279,771°


𝝎 104,400°



𝐌 283,088°

Tabel 3.18. Elementele orbitale ale satelitului Oberon

Neptun. Descoperită în 1846 exact în locul ce rezultase în urma calculelor întreprinse de către astronomul U.L.Verrier. Aflată la o distanţă medie de 4,5 milioane km de Soare, Neptun este una dintre cele mai îndepărtate planete din sistemul solar. Atât prin dimensiunile sale (masa e de

𝟏,𝟎𝟐𝟒𝟕 × 𝟏𝟎𝟐𝟔 kg şi diametrul egal cu 49.532 km) cât şi prin compoziţia ei atmosferică, aceasta este o veritabilă copie a lui Uranus.

Imagine 3.21. Planeta Neptun

Imagine 3.22. Marea pată întunecată de pe

Neptun

Pe suprafaţa lui Neptun se găseşte o pată ce ne aminteşte de gigantica pată roşie de pe suprafaţa lui Jupiter, însă mult mai mică şi având dimensiunile Pământului precum şi un turbion de circa 600 km/h.

Ghid prin Univers

Planeta degajă de 2,7 ori mai multă lumină decât primeşte. La fel ca şi Uranus, Neptun are în jurul său câteva inele, în număr de trei. Ele au fost descoperite de sonda Voyager 2. De asemenea, planeta posedă 13 sateliţi, dintre care Triton este cel mai mare. Temperatura la suprafaţa acestuia ajunge la -237° C satelitul fiind unul dintre cele mai reci corpuri din Sistemul Solar. Alţi sateliţi ce au primit un nume sunt: Proteus, Nereid, Naiad, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa.

Imaginea 3.23. Inelele planetei Neptun.

Credit: NASA misiunea Voyager 2


𝐍 131,794 310°


𝝎 265,646 853°

Semiaxa mare 𝒂 4.503.443.661 km (30.103 661 51 ua)


𝐌 267,767 281°

Tabel 3.19. Elementele orbitale ale planetei Neptun

Triton este al şaptelea şi cel mai mare dintre sateliţii lui Neptun. Masa

acestuia este de 𝟐,𝟏𝟒 × 𝟏𝟎𝟐𝟐 kg, diametrul de 2.700 km iar orbita sa se situează la 354.760 km deasupra planetei. Tot ce se cunoaşte despre acesta se datorează misiunii Voyager 2, întreprinsă pe data de 25 august 1989.

Imaginea 3.24. Satelitul Triton

Orbita lui este retrogradă, fiind singurul mare satelit cu o astfel de orbită. Este foarte posibil ca acesta să fi luat naştere altundeva (centura Kuiper?) şi să fi fost capturat de Neptun, ulterior. Din cauza orbitei sale retrograde, el pierde energie ce

Marc Eduard Frîncu

este transferată lui Neptun şi, astfel, pierde din altitudine. Într-un final, fie se va prăbuşi, fie va forma un inel în jurul planetei.

Compoziţional, Triton este format din rocă şi din doar 25% gheaţă, având o

densitate de 𝟐,𝟎𝟓𝒈

𝒄𝒎𝟑. Voyager 2 a arătat faptul că Triton are o atmosferă subţire,

compusă, îndeosebi, din azot şi puţin metan.

Cei mai captivanţi sunt vulcanii de gheaţă care, probabil, aruncă în atmosferă azot lichid, praf şi metan, compuşi găsiţi în interiorul lor. Alături de Io, Venus şi Terra, Triton este singurul corp din Sistemul Solar ce are o activitate vulcanică.


𝐍 147,899°


𝝎 293,092°

Semiaxa mare 𝒂 354.765,286 km Excentricitatea 𝐞 0,000022849 Anomalia intermediară

𝐌 315,726316°

Tabel 3.20. Elementele orbitale ale satelitului Triton

Date post:	11-Sep-2019
Category:	Documents
Upload:	others
View:	10 times
Download:	0 times

3. Planetele şi sateliţii Sistemului Solar - regulus.ro · Sistemul Solar este format din opt...

Documents