GFG cursuri 6, 7

2.4.PLANETELE

 

2.4.1. Caracteristici generale

• Planetele sunt corpuri cereşti ce fac parte din sistemul unei stele, în jurul căreia descriu orbite frecvent eliptice, nu au lumină proprie, dar reflectă o parte din cea pe care o primesc de la stea.

• Denumirea de planetă a fost dată de greci, în Antichitate şi avea sensul de corp ceresc cu mişcare proprie, ce rătăceşte printre stele pe bolta cerească.

            • În Sistemul Solar sunt nouă planete – Mercur, Venus, Terra, Marte, Jupiter, Saturn – cunoscute încă din Antichitate, Uranus descoperit, în 1781, de către W. Herschel, Neptun a cărei poziţie a fost calculată, în 1846, de către Verrier, Pluton identificat, în 1930, de Clyde Tombaugh, al cărui statut este contestat în anul 2008. După unele păreri, ar mai exista şi alte planete la distanţe foarte mari (peste 50 u.a) sau chiar între Soare şi Mercur (planeta Vulcano nu s-a confirmat).

            Privite de pe Pământ, prin telescoape, planetele au forma unor discuri cu dimensiuni şi culori diferite. Cu ochiul liber pot fi observate doar şapte planete (fac excepţie Neptun şi Pluto sau Pluton care sunt şi cele mai îndepărtate).

Planetele se află la distanţe diferite faţă de Soare: cea mai apropiată este Mercur (0,4 u.a.), iar cea mai depărtată este Pluton (cca 40 u.a.). Mercur, Venus, Terra şi Marte au caracteristici fizice apropiate; ele au fost numite planete telurice (tellur = pământ). Sunt corpuri solide, cu un nucleu feros, o manta cu grosime mare şi scoarţă alcătuită precumpănitor din silicaţi. Densitatea medie variază de la 3,42 la 5,52 g/m3, au o atmosferă mai mult sau mai puţin densă formată din gaze rezultate în procesul evoluţiei lor.

            • Planetele Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun au dimensiuni foarte mari (raza între 24.300 km la Neptun şi 71.398 km la Jupiter; masa, între 8,69 x 1023 kg Uranus şi 189,9 x 1023 kg la Jupiter), de unde şi denumirea de planete – gigant. Sunt, însă, alcătuite precumpănitor din elemente uşoare şi ca urmare, valorile densităţilor variază dela 0,70 g/cm3 la Saturn la 1,3 g/cm3 la Jupiter.

            • Planetele execută mişcări de revoluţie pe orbite în jurul Soarelui, conform legilor lui Kepler, în intervale cuprinse între 0,24 de ani tereştri (Mercur) şi 248 de ani tereştri (Pluton).

            • Planetele, în deplasarea lor pe orbite se vor afla în poziţii diferite în raport cu Soarele şi cu Pământul.

            • Planetele au mişcări de rotaţie în jurul axei, care se înfăptuiesc în timpi diferiţi: (la planetele gigant, exterioare, între 9,8 ore la Jupiter şi la 17,9 ore la Neptun; la planetele Marte şi Pământ – în jur de 24 ore, iar maximele, la Mercur 58,6 zile şi Venus 243 de zile). Ca urmare, gradul de turtire este diferit (de la 0 la Mercur, 0,09 Venus, la 0,1 la Saturn şi 0,06 la Jupiter). Mărimea vitezei de rotaţie actuală este mai mică decât cea pe care planetele au avut-o la începutul evoluţiei lor, cauza fiind efectul mareic exercitat de Soare şi atracţia dintre ele. Majoritatea planetelor au o rotaţie directă (în acelaşi sens cu cea de revoluţie); excepţie fac Venus, Uranus şi Pluton care au o mişcare retrogradă.

 

Tabelul 1 -Sistemul Solar–date astrofizice (după Anuarul Astronomic, 1997)

Corp ceresc

Diametru

(mii

km)

Durata revoluţiei (ani)

Viteza pe orbită (km/s)

Durata rotaţiei

(zile)

Distanţa de Soare

(u.a)

Distanţa de

 Soare

(mil.

km)

Gravitaţia

(cm/s2)

Densita

tea

(g/cm3)

Sate

liti

Distanţa faţă de Pământ

Albedou

Masa

x 1023Kg

Turtire

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Max

Min

 

 

 

Soarele

1391,6

250mil

250

25-35

-

-

274000

1,4

9

-

-

-

1,99

x 107

5x

106

Mercur

4,8

0,241

47,8

58,6

0,38

57,9

375

5,43

-

220

76,8

0,05

3,3

0

Venus

12,1

0,615

35

243

0,72

108,2

893

5,25

-

260

37,2

0,72

48,69

1/11

Terra

12,76

1

29,8

0,997

1

149,6

981

5,52

1

-

-

0,39

59,74

1/298

Marte

6,7

1,881

24,2

1,026

1,52

227,9

373

3,94

2

399

54,3

0,16

6,42

1/190

Jupiter

142,7

11,862

13,1

0,444

5,2

778,3

2266

1,32

16

962

585

0,70

18988

1/27

Saturn

120

29,458

9,7

0,438

9,55

1429,4

883

0,70

18

1648

1237

0,75

5685

1/10

Uranus

50,7

84,013

6,8

0,718

19,2

2874,9

834

1,30

15

3135

2568

0,90

869

1/42

Neptun

48,6

164,794

5,4

0,671

30,1

4504,3

1138

1,76

8

4738

4274

0,82

1029,7

1/58

Pluto

3

247,686

4,7

6,387

39,43

5900

69

1,1

1

7551

4349

0,14

0,015

-

 

            • În afară de planetele Mercur şi Venus, toate celelalte planete au sateliţi. În Sistemul Solar sunt 61 de sateliţi, cei mai mulţi fiind grupaţi în jurul planetelor Saturn (18), Jupiter (16) şi Uranus (15). În ordinea mărimii, impusă de valoarea diametrului, şapte sateliţi depăşesc 3000 km (Ganymede 5.262 km, Titan 5.160 km, Callisto 4.800 km, Io 3.650 km, Triton 3.500 km, Luna 3.476 km, Europa 3.138 km), 10 oscilează între 1.000 şi 1.500 km, iar restul sunt limitaţi la câteva zeci sau câteva sute de kilometri.

• Deplasarea sateliţilor se face în sens direct, pe orbite aproape circulare, în marea majoritate a situaţiilor aflate în planul ecuatorial al planetei. În câteva cazuri se produce şi o mişcare retrogradă (sunt consideraţi asteroizi captaţi). Sunt alcătuiţi din elemente uşoare, fapt ce determină ca valorile densităţii doar în trei situaţii să depăşească 3 g/cm3 (Io 3,55 şi Europa 3,04), în rest fiind sub 2,5 g/cm3 (frecvent sub 1,5 g/cm3).

            • În raport cu orbita Pământului, se disting două grupe de planete: interioare şi exterioare.

 

2.4.2. Planetele interioare

•Mercur

- Este cea mai apropiată planetă de Soare (în medie 58 mil. km), aflându-se la o distanţă medie faţă de Pământ de 92 mil. Km. Este una din planetele cele mai mici din Sistemul Solar.

- Mişcarea de revoluţie se face în 87,9 zile, cu o viteză medie de 48 km/s, pe o orbită alungită (semiaxa mare este de 0,38 u.a.), cu o excentricitate de 0,2. Planul orbitei face cu cel al eclipticii un unghi de 70.

- Mişcarea de rotaţie este lentă. Se realizează în 58,6 zile. Ca urmare, turtirea planetei este mică (1 %). Este singura planetă care, practic, nu are atmosferă.

- S-a format la fel ca şi celelalte planete, acum 4,6 mld. ani, prin concentrarea materiei de pe un inel al discului de acreţie. Planeta este alcătuită preponderent din elemente grele, cele uşoare fiind volatilizate datorită apropierii mari de Soare. Structural există un nucleu feros (> 40 % din diametru), o manta din elemente grele şi o litosferă dominant din bazalt. Mercur este numit şi „piticul de fier”, datorită desfăşurării foarte mari a nucleului feros, pusă pe seama ciocnirii cu un alt corp ceresc la începuturile existenţei planetei; mantaua din elemente uşoare ar fi fost în cea mai mare parte spulberată atunci.

            - Are un câmp magnetic slab, fiind determinat probabil de existenţa unor curenţi de convecţie în nucleu sau din traversarea liniilor de forţă ale câmpului magnetic solar.

            - Relieful este foarte accidentat, şi are în alcătuire cratere (cele mai mari sunt numite bazine, între care Caloris are un diametru de peste 1300 km), platouri cu dimensiuni mari. Acest relief este rezultatul impactului cu meteoriţi, asteroizi şi al variaţiilor termice. Se presupune şi o activitate vulcanică.

            Peste 70 % din suprafaţa planetei prezintă cratere numeroase şi foarte vechi, iar 20 % cratere mai puţine şi noi. Platourile, câmpiile  au rezultat din materie bazaltică produsă prin topirea scoarţei în timpul impactului cu meteoriţii, dar mai ales prin ieşirea materiei din manta prin fracturile profunde create în scoarţă prin impactul cu aceştia. Pe suprafaţa planetei apar numeroase falii (crăpături), unele cu dimensiuni foarte mari, formate ca efect al răcirii planetei, care a dus la contractarea acesteia (asemenea unui fruct ce se deshidratează).

- Lipsa atmosferei şi viteza de rotaţie redusă face ca diferenţa între valorile temperaturilor înregistrate la nivelul scoarţei pe cele două emisfere – însorită (400...700°C) şi umbrită (- 100...- 200°C) – să fie foarte mare.

 

•Venus

            - Este a doua planetă din Sistemul Solar în ordinea depărtării de Soare (0,72 u.a.; 108 mil. km) şi cea mai apropiată de Pământ (41 mil. km la conjuncţia inferioară şi 258 mil. km la conjuncţia superioară).

            - După Soare şi Lună, Venus ocupă locul 3 ca nivel de strălucire pe bolta cerească a Terrei.

- Venus este planeta care, prin mărimile fizice, se apropie cel mai mult de Pământ (0,97 din rază; 0,9 din volum; 0,8 din masă; densitate 5,25 g/cm3, etc.). Planeta are o mişcare de rotaţie retrogradă de la est la vest, foarte lentă, fapt ce determină o turtire redusă.

- Realizează o mişcare de revoluţie în cca 225 zile terestre.

            - Structura planetei este puţin cunoscută, importantă fiind o scoarţă mai groasă decât a Pământului (100 km), cu un strat granitic (pe aproape 80% din suprafaţa planetei) şi un strat bazaltic.

            - Relieful planetei este variat, cu zone înalte, depresiuni, platouri şi fracturi. A rezultat prin trei mecanisme: tectonic (în primele două miliarde de ani, când fragmentarea crustei primare a determinat o evoluţie de tip „rift”, rezultând o succesiune de depresiuni şi creste montane paralele); erupţii vulcanice (au creat aparatele vulcanice Theia Mons, Maxwell Mons, Caldeira Colette etc.) şi impactul cu meteoriţii (îndeosebi în Marea Câmpie Venusiană), foarte activ cu c-ca 2 mld. ani în urmă.

În definitivarea reliefului, un rol important l-au avut alterarea şi vântul (fărâmiţarea materialelor şi acumularea lor în depresiuni).

            Principalele forme de relief  sunt reprezentate de continente şi mări ale căror nume sunt inspirate din mitologie, la care se adaugă altele cu dimensiuni mai mici. Continentele sunt: Afrodita, Ishtar, Beta Regio, Alpha Regio, Marea Câmpie Venusiană (60% din suprafaţa planetei).

            - Atmosfera e dominată de formaţiuni noroase, concentrate în trei niveluri, între altitudinile de 45 km şi 70 km. În compoziţia atmosferei predomină net bioxidul de carbon (CO2, peste 90%), urmat la distanţă mare de alte gaze: oxigen (O2, 0,4 %), azot (N, 5...7 %), vapori de apă, hidrogen (H, 0,8%), bioxid de sulf (SO2) şi picături de acid sulfuric (H2SO4, rezultat prin procese fotochimice, impuse de radiaţia ultravioletă: CO2 eliberează O, care se combină cu SO2 şi dă SO3, iar acesta cu apa şi dă H2SO4).

            Datorita predominarii bioxidului de carbon din atmosfera, la suprafata lui Venus se produce un continuu efect de sera, temperatura fiind in prezent de 400...500 grade Celsius, ea crescand continuu.

2.4.3. Planetele exterioare

 

          •Marte

          - A patra planetă de la Soare, Marte este situat la o depărtare de astrul solar de 1,52 u.a., iar faţă de Pământ între 54 mil. km, la opoziţia minimă şi 400 mil. km la conjuncţia maximă.

          - Are caracteristici apropiate de cele ale Pământului

                        •raza medie este de 0,54 din cea a Pământului;

                        •axa polilor este cu 36 km mai mică, decât cea ecuatorială;

                        • masa este de cca 10 ori mai mare decât a Lunii şi 0,1 din cea a Pământului;

                        • acceleraţia gravitaţională este de 2,3 mai mică faţă de Terra;

                        •execută o mişcare de rotaţie în 24h 34'22";

                        •are un câmp magnetic slab (2% din valoarea celui terestru);

                        •are doi sateliţi: Phobos şi Deimos.

          - Structura planetei este apropiată de cea a Pământului, fiind formată din: crustă (grosime 50 km) străbătută în primul miliard de ani de coşuri vulcanice prin care era expulzată materia topită din adânc (un amestec bogat în Fe, Mg, Ca); la suprafaţă există praf (silicaţi) amestecat cu apă (1%) şi CO2 îngheţate; are o densitate de 2,8-2,9 g/cm3 ; mantaua este alcătuită din roci ultrabazice (olivină) cu densitatea de 3 – 4 g/cm3; nucleul (1500 – 2000) este bogat în elemente grele (fier, nichel) ceea ce impune o densitate de 7-8 g/cm3.

          - Relieful este foarte vechi, moştenit din primele etape ale evoluţiei (mai ales în emisfera sudică) şi este rezultatul activităţii vulcanice, bombardamentului efectuat de meteoriţi, eroziunii apei în primele etape ale evoluţiei şi acţiunii vântului.

          •Denivelarea maximă existentă între zona cea mai înaltă (Olimpus, 15 km) şi cea mai coborâtă (10 km în fosă) este de cca 25 km;

          •Craterele sunt rezultate din impactul cu meteoriţii sau asteroizii; sunt de două ori mai numeroase, faţă de cele de pe Lună şi au adâncimi variate (Hellas este cel mai mare, 1500km diametru şi 8km adâncime).

          •Vulcanii giganţi (Olimpus) au înălţimi de 10-15 km.

          •Văile sunt sinuoase şi bine înrămurate, dovadă a unor scurgeri vechi într-o etapă pluvială. Se disting trei tipuri de văi : văi înguste în formă de „V” (lăţimi sub 1 km; lungimi de zeci de km); văi cu fundul larg (apa a curs mai mult); văi mari cu profil calibrat legate de topirea bruscă a gheţii sub efectul activităţii vulcanice, erupţiilor de ape arteziene aflate sub presiune, al lichefierii sedimentelor fine saturate în apă, al eroziunii glaciare.

          •Grabenele au versanţi abrupţi, lungimi de până la câteva sute de km (ex. Marineris).

          •Câmpurile de nisip (erguri) sunt prezente pe fundul unor depresiuni mari, dunele indicând direcţia vânturilor dominante.

          - Atmosfera este rarefiată, densitatea ei fiind de 150 de ori mai mică decât aceea a atmosferei Pământului. În compoziţia chimică intră CO2 (mai mult de 95%), N (2,7%), Ar (1,6%), O (0,13%), gaze rare. Apa este în cantitate foarte mică. Vaporii de apă condensează în jurul particulelor de praf în timpul furtunilor care le deplasează spre latitudinile mari unde formează cele două calote.

          Marte primeşte de două-trei ori mai puţină radiaţie solară în raport cu Terra. Temperaturile variază mult în timpul zilei marţiene (ciclul diurn). Astfel, valorile termice diurne în zona ecuatorială sunt de 15 – 200C, pentru ca noaptea să scadă la – 400C (în regiunea calotelor glaciar-polare se ajunge la sub –1200).

          Pe planeta Marte există vânturi puternice, ele fiind generate de diferenţele termice dintre zona caldă şi zonele reci polare. Masele de aer se ridică în zona ecuatorului şi la altitudine se deplasează spre nord şi sud până la latitudinea de cca 250 unde se produce coborârea la nivelul solului şi, de aici, se întorc către ecuator (deci circuite similare cu cele de pe Terra). La latitudini medii, se înregistrează la nivelul solului o mişcare a aerului spre est, iar la latitudini de 30-400 alta către vest. Este zona cu o dinamică activă a ciclonilor şi anticiclonilor ce impun şi transportul spre poli.

          - Înclinarea axei pe planul orbitei favorizează existenţa anotimpurilor.

          În poziţia planetei la periheliu, aceasta primeşte cu 40% mai multă energie solară decât la afeliu (pe Terra difernţa este doar de 3%). Ca urmare, în emisfera sudică verile şi primăverile sunt scurte şi calde, iar iernile şi toamnele sunt lungi şi reci. Invers pentru emisfera nordică. În sezonul cald, calota polară sudică se restrânge, dar nu dispare, pe când în cea nordică aceasta se topeşte destul de frecvent. De asemenea, oscilează şi zonele de activitate a vântului materializate în extinderea sau limitarea suprafeţelor cu praf (culoare deschisă) sau celor de pe care praful a fost spulberat (culoare închisă).

          - Planeta are doi sateliţi naturali Phobos (diametru 16 km; o orbită la peste 20.000 km de planetă) şi Deimos (diametru 58 km; la 9380 km de planetă) descoperiţi în 1877.

          Au formă neregulată, pe suprafaţa lor sunt cratere şi regolit. Se deplasează pe orbite circulare aflate aproape în planul ecuatorial al planetei; perioada de rotaţie este egală cu cea de revoluţie şi, ca urmare, arată aceeaşi faţă spre planetă.

 

          •Jupiter (Iupiter)

          - Este al doilea corp ca mărime din Sistemul Solar, se află la o depărtare de Soare de 5,2 u.a.

          - Raza medie este de cca 11,2 ori mai mare decât cea a Pământului; între raza polară şi cea ecuatorială este o diferenţă de 8780 km.

          - Masa este de 318 ori mai mare comparativ cu a Pământului, respectiv de 1/1047 din cea a masei Soarelui şi de peste două ori masa tuturor planetelor.

          - Volumul este de 1317 ori mai mare decât cel al Terrei.

          - Densitatea planetei 1,32 g/cm 3 este redusă echivalând cu 0,24 din cea terestră.

           - Are 16 sateliţi.

          - Este alcătuit dintr-un nucleu şi o manta lichidă. Nucleul, aproape 10.000 – 14.000 km, constituie un miez planetar format din elemente grele (fier). Mantaua are cca 60.000 km grosime şi este formată din hidrogen şi heliu lichefiate.                               

          - Atmosfera are o grosime de peste 1000 km. Compoziţia aerului constă din: 82% hidrogen; 17% heliu; 0,05 metan; 0,01% amoniac şi, în cantităţi mici, vapori de apă, sulf, azot etc. Este o compoziţie moştenită din primele etape ale evoluţiei planetei. Existenţa elementelor uşoare este legată de distanţa enormă, faţă de Soare şi de forţa de gravitaţie mare care au împiedicat pierderea acestora în spaţiul cosmic.

          - Specifice lui Jupiter sunt mişcările turbionare ale maselor de aer care zonal au alcătuiri diferite. Marea Pată Roşie din emisfera sudică (lungimea 24.000 km, lăţimea peste 12.000 km) este considerată un anticiclon cu activitate continuă care se deplasează în jurul planetei în cca şase zile (100 m/s). Mişcarea petelor mai mici din vecinătatea acesteia se face mai repede.

          - Planeta are 16 sateliţi. În funcţie de diametru se disting patru sateliţi mari (valori între 5262 km la Ganimede şi 3138 km la Europa) şi 12 mici (sub 200 km). Orbitele primilor opt sateliţi sunt circulare sau uşor eliptice şi se află în sau foarte aproape de planul Ecuatorial al planetei.

          Primii 12 sateliţi au o mişcare de revoluţie în sens direct, pe când ultimii (Ananke, Carme, Pasiphae şi Sinope) în sens retrograd (sunt consideraţi ca asteroizi captaţi).

          - Asteroizii din spaţiul lui Jupiter alcătuiesc două grupuri care au primit numele de asteroizi greci – Ahile, Nestor, Agamemnon, Ajax – şi asteroizi troieni – Priam, Enea; se află pe orbita planetei pe care o preced şi, respectiv urmează la o depărtare de 1/6 din lungimea orbitei lui Jupiter.

          - Inelul de praf, bolovani, gheaţă şi doi sateliţi se află la peste 563 mii kmde planetă; a fost identificat în 1979.

 

          •Saturn

          - Este a şasea planetă de la Soare, la o distanţă medie de 9,55 u.a.

Caracteristici:

          - Raza medie depăşeşte de 9,4 ori raza Pământului, iar raza polară reprezintă 0,9 din cea ecuatorială.

          - Masa planetei este de 95,2 ori mai mare decât cea a Pământului.

          - Volumul lui Saturn îl depăşeşte pe cel terestru de 762 ori.

          - Acceleraţia gravitaţiei reprezintă cca 0,9 din cea terestră.

          - Structura planetei este formată dintr-un nucleu solid format din silicaţi, oxizi metalici şi gheaţă, o manta (1/4 din rază) alcătuită din hidrogen atomic, în stare fizică metalică cu o presiune şi temperatură foarte mari ce cresc spre contactul cu nucleul.

          - Are 18 sateliţi;

          - Atmosfera planetei este alcătuită predominant din hidrogen (în jur de 83%), apoi heliu (11%) şi urme de metan, amoniac, carbon etc. În structură se disting: troposfera şi stratosfera cu componenţi gazoşi – uniform amestecaţi, unde temperaturileajung la - 190°C. Exosfera este un amestec rarefiat de H, He în stare atomică şi moleculară.

          -Inelele sunt cele mai impresionante din Sistemul Solar (mici corpuri cosmice, notate în ordinea depărtării de la planetă); sunt alcătuite din praf, pietricele, bolovani în interior şi blocuri cu diametre de sute de kilometri la exterior. Acestea din urmă împiedică împrăştierea elementelor mici în afara inelului.Originea lor este pusă fie pe seama exploziei unui corp ceresc "captat" de planetă, fie din materia primară care n-a reuşit să se concentreze într-un satelit.

            Până în prezent au fost identificaţi 18 sateliţi care se află la distanţe mari, în marea lor majoritate în afara inelelor.Cei mai mulţi au dimensiuni reduse. Doar 4 au diametre ce depşesc1000km (Titan are diametrul de 5150 km, fiind al doilea din sistemul solar).

 

          •Uranus

            Este a şaptea planetă în sistemul Solar în ordinea depărtării de Soare (19,2 u.a.) şi a treia ca masă.

          - Raza medie este de 3,81 ori mai mare, decât a Terrei.

          - Densitatea reprezintă 1/4 din cea a Terrei.

          - Axa polară este apropiată de planul orbitei, polii find expuşi Soarelui prin alternanţa de42 de ani tereştri;

          - Execută o mişcare de rotaţie în sens retrograd;

          - Energia primită da la Soare echivalează cu a 400-a parte din aceea care ajunge pe Pământ.

          - Acceleraţia gravitaţiei este mai mică decât cea terestră

          - Structura planetei relevă un nucleu, cu o rază de cca 7500 km, alcătuit din silicaţi şi fier, cu o temperatură de cca 10.000ºC şi presiune mare, cu materia în stare solidă sau lichidă şi o manta de cca 10.000 km grosime din gheaţă de metan, apă şi amoniac.

          - Atmosfera planetei este subţire, are cca 8.000 km grosime; la exterior este rarefiată şi conţine îndeosebi hidrogen atomic. În vecinătatea planetei, pe cca 6 km, ea este mai densă (precumpănesc: hidrogenul, heliul şi urme de metan) şi are o culoare legată de prezenţa metanului (radiaţiile roşu-portocaliu sunt absorbite de acesta). Temperaturile sunt negative (-200°C)

          - Inelele şi sateliţii planetei Uranus sunt întunecate, înguste şi compuse din particule mici, rareori din bolovani, din blocuri de rocă şi gheaţă cu diametre de până la 1 km. Până în prezent au fost descoperiţi 15 sateliţi, din care cei mai mari (cinci) şi mai depărtaţi au o mişcare de revoluţie retrogradă, iar ceilalţi una directă. Cei mai importanţi sateliţi sunt: Oberon, Titania, Umbriel, Ariel, Miranda.

 

          •Neptun

          - Este a opta planetă de la Soare la o depărtare de 30,1 u.a.

          - Un diametru de 3,7 ori mai mare decât cel al Pământului.

          - Cu toate că este o planetă gigant, ea nu se observă cu ochiul liber datorită distanţei mari la care se află (fig.25).

          - Masa planetei o depăşeşte pe cea a Terrei de 17,2 ori, fiind a treia în grupul celor gigant.

          - Densitatea medie (1,76 g/cm3) reprezintă cam 1/3 din valoarea celei terestre, dar şi cea mai densă din grupul planetelor-gigant.

          - Mişcarea de rotaţie este rapidă (17,8 ore la exterior şi 16,7 ore în interior ceea ce determină o turtire mai mare; axa de rotaţie (290) este mai înclinată decât cea teerestră. Ecuatorul planetei face cu planul orbitei un unghi de 29,50.

          - Structura planetei are spre interior un miez solid (nucleu) format probabil din silicaţi şi fier, cu o grosime de 7000 km, care este înconjurat de un înveliş lichid gros (cca 10.000 km) alcătuit din metan, amoniac etc.

          - Atmosfera (cca 7500 km grosime) este formată din metan, amoniac, hidrogen şi alte elemente de unde culoarea albăstrui-verzuie. Se apreciază că temperatura la nivelul ei este de minus 2000C.

          - Există un inel (descoperit în 1984) şi 8 sateliţi (Triton este cel mai mare).

         

          •Pluton

          Reprezintă cea mai mică planetă din Sistemul Solar şi a noua planetă în ordinea depărtării de Soare, în medie de 39, 438 u.a. (5,8 mild. km).

          - Diametrul planetei, în jur de 3000 km, este mai mic decât cel al Lunii (cca 1/4 din cel terestru).

          - Masa planetei reprezintă 1/6 din cea a Lunii.

          - Densitatea mică (0,2 din cea a Terrei) a condus la ipoteza că planeta este alcătuită din gheaţă.

            Are o atmosferă subţire alcătuită din metan şi un singur satelit, Charon, cu un diametru de 1200 km şi se deplasează pe o orbită circulară.

          În anul 2008 la Congresul de la Praga a fost încadrat în grupa planetoizilor.

 

2.5. CORPURILE MICI DIN SISTEMUL SOLAR

 

2.5.1. Asteroizii

          - Reprezintă corpuri cereşti cu dimensiuni mici, ce se deplasează în jurul Soarelui pe orbite eliptice şi care nu au lumină proprie. Marea majoritate ocupă spaţiul între orbitele planetelor Marte şi Jupiter.

         - Se folosesc doi termeni: asteroid, cu sens de „asemănător aştrilor”, adică stelelor (imaginea recepţionată de la cei mai mari se apropie de aceea a stelelor) şi planetoid (planetele cu dimensiuni foarte mici).

         - Există 2280 de asteroizi cărora li s-au stabilit diferite caracteristici, dar se presupune că numărul lor depăşeşte mai multe zeci de mii.

         - Între orbitele planetelor Marte şi Jupiter există o grupare de cca 1000 de asteroizi, din care 30 se deplasează pe orbite eliptice foarte lungi care intersectează orbitele planetelor interne lui Marte.

         - Forma asteroizilor este neregulată.doar cei mai mari (peste 200 km în diametru) se apropie de o sferă.

          - Originea asteroizilor este necunoscută, teoriile fiind mai mult ipotetice. Prima consideră că asteroizi au rezultat din distrugerea unei planete cu dimensiuni apropiate Terrei (diametrul de cca 6000 km). Acestă planetă ipotetică a fost numită Phaeton. I se opune ca argument principal faptul că toţi asteroizii nu dau însumat o masă mai mare decât a Lunii.

A doua teorie este numită „a planetei ratate”. Se consideră că în zona dintre

Marte şi Jupiter, procesul de concentrare a materiei din discul de acreţie a fost lent şi nu a dus decât la apariţia unor forme simple de tipul planetoizilor. Jupiter, cu puternica sa forţă de atracţie, ar fi împiedicat realizarea planetei.

          - Structura. Asteroizii sunt corpuri solide, cu alcătuire variată. Cei care ajung la distanţe mici de Soare şi-au pierdut elementele uşoare şi, ca urmare, sunt precumpănitor formaţi din cele grele (fier). Asteroizi cu orbite mai largi, deci mai depărtaţi, sunt precumpănitor formaţi din roci carbonatice. Se grupează, după caracteristicile minerologice, în câteva clase. Prima, cea mai numeroasă, este formată din asteroizi cu pondere mare a silicaţilor hidrataţi şi cu carbonaţi; se află la exteriorul inelului principal şi au culori închise. Alte grupări (Amor-Apollo) sunt alcătuite din asteroizi cu piroxeni, olivină sau cu o dominantă metalică (fier, nichel).

          - Izbirea acestora, mai ales în primele milioane de ani ai existenţei sistemului planetar, a dus la sfărâmarea lor într-o mulţime de corpuri mici. O parte din acestea au constituit masa de meteoriţi.

          - Asteroizii, datorită masei foarte mici şi gravitaţiei extrem de reduse nu au atmosferă şi, de asemenea, marea majoritate nu au sateliţi, cu câteva excepţii: cel notat 532, Melpomene, Metis.

          - Cei mai mari asteroizi sunt: Ceres (768 km), Pallos (482 km), Vesta (392 km), dar marea majoritate sunt corpuri cu diametre sub 5 km.

 

          2.5.2.Meteoriţi

          - Pentru denumirea corpurilor cosmice care pătrund în atmosfera terestră se folosesc mai mulţi termeni care definesc corpul sau fenomenul ce se înregistreză în timpul contactului dintre acesta şi atmosfera terestră. Primul termen pleacă de la dimensiuni (particule meteorice pentru cele submilimetrice; meteoriţi pentru cei cu diametrul de la câţiva cm la câţiva metri şi bolizi pentru cei cu masă foarte mare care ajung la suprafaţa terestră unde dau cratere prin izbire).

          - Meteorul este termenul care se referă la fenomen, el definind dâra luminoasă ce se observă pe bolta cerească pe parcursul străbaterii (parţială sau totală) a atmosferei terestre de către corpul solid provenit din spaţiul extraterestru. În limbaj popular sunt anumite „stele căzătoare” întrucât apar ca puncte strălucitoare ce se deplasează de pe bolta cerească spre suprafaţa terestră (fig.30b).

          Fenomenul se înregistreză frecvent la o depărtare de suprafaţa terstră cuprinsă între 120 şi 80 km.Meteoriţii intră în atmosferă cu viteze mari (de la 5-10 km/s la câţiva zeci de km pe secundă) şi, datorită frecării cu aerul, se încălzesc şi se volatilizează treptat.Rezultă o lumină a cărei culoare variază de la un meteorit la altul (datorită compoziţiei chimice diferite) şi la acelaşi meteorit din momentul intrării în atmosferă (roşcată) şi până la arderea completă (roşie, galbenă, albă şi fum-gri).

          - Pătrunderea meteoriţilor în atmosferă depinde de unghiul pe care traiectoria lor îl face cu suprafaţa atmosferei terestre. Dacă el este mic (traiectoria aproape tangentă), atunci acesta este azvârlit în afară şi îşi va continua periplul interplanetar. Dacă unghiul va fi perpendicular pe suprafaţa atmosferei, atunci el va pătrunde şi va ajunge sau nu la suprafaţa terestră, în funcţie de volumul şi alcătuirea sa. Durata fenomenului va fi de la câteva secunde la mai multe minute (la cei mai mari care străbat atmosfera în întregime)

          - Originea meteoriţilor este fie din degradarea cometelor în fazele de trecere a lor prin periheliu (elementele desprinse s-au încadrat într-un roi care a căpătat o orbită heliconcentrică), iar alţii au provenit din distrugerea unor asteroizi.

          - Deplasarea lor în atmosferă este marcată de o strălucire puternică (magnitudine 5), ce se amplifică pe măsura apropierii de suprafaţa terestră, dezvoltarea unei unde de şoc, de fenomene acustice (tunete) şi de o „coadă” lungă de fum. Presiunea enormă ce se exercită asupra regiunii din vecinătatea contactului cu suprafaţa terestră de către aerul comprimat, duce la explodarea lui înainte de impact. Solul va fi izbit puternic de unda de şoc care va crea un crater mare; în jurul acestuia, bucăţile din fostul bolid (cu greutăţi sub 0,5 t) vor crea alte cratere cu diametre mult mai mici.

          - Aceste căderi au frecvenţă şi intensitate mai mare în anumite perioade ale anului, când Pământul în deplasarea lui intersectează orbitelor meteoriţilor, ce corespund cu poziţia sa în dreptul diferitelor constelaţii. Legat de această poziţie a derivat şi numele acordat ploii meteorice (Tăuride la finele lui iunie, Perseidele în august, Leonidele în noiembrie, Andromeidele la finele lui noiembrie, Gemenidele în decembrie)

 

          2.5.3. Cometele

          - Sunt corpuri cereşti care descriu orbite foarte alungite în jurul Soarelui. Pe măsura apropierii de Soare, şi la periheliu, datorită unor transformări fizico-chimice intense, ele devin strălucitoare, iar dimensiunile corpului lor cresc enorm fiind vizibile pe bolta cerească cu ochiul liber.Apar ca „stele cu coadă” sau „stele pletoase”.

          - Denumirea este veche de la termenul grecesc Kome – care înseamnă coamă. În prezent, sunt înregistrate în cataloage peste 2000 de comete (în notaţie se trec numele descoperitorului şi anul când a fost văzut (numărul lor însă este mult mai mare, majoritatea aflându-se pe orbite până la depărtări de peste 50.000 u.a. faţă de Soare).

          Cometele sunt cunoscute încă din antichitatea chineză (cu peste patru milenii în urmă). Până în secolul XVIII erau asimilate cu fenomene anormale prevestitoare ale unor evenimente rele pentru om. Tycho Brahe este primul care le consideră ca fenomene extraterestre. Observaţii instrumentale se realizează începând cu a doua parte a secolului XVII. Contribuţii importante asupra orbitelor lor sunt făcute J. Kepler, Newton, Ed. Halley. În secolele XVIII-XX sunt descoperite multe comete vizibile cu ochiul liber, identificate prin telescop sau prin fotografieri. Între acestea sunt şi două indicate de V. Daimaca din Târgu Jiu, în 1943.

          - Cometele sunt alcătuite din nucleu, coamă şi coadă (fig.32).

  • Nucleul reprezintă componentul principal, este permanent şi din el se dezvoltă celelalte elemnete pe măsura apropierii de Soare. Constituie un amestec îngheţat de pulberi solide cu dimensiuni variate.
  • Coama se dezvoltă în jurul nucleului cu care alcătuieşte capul cometei din momentul în care cometa se află la cca 7 u.a. de Soare. Când cometa se apropie mult de Soare se volatilizează chiar componente metalice. Structural se separă: un înveliş interior, la contactul cu nucleul (abundă particule fine), un înveliş intermediar (gaze, particule fine într-o agitaţie mare) şi un înveliş exterior cu strălucire mai mică (precumpănesc ionii, atomii).
  • Coada apare ca o fâşie luminoasă cu înfăţişare conică şi frecvent curbată, în raport cu direcţia Soare-nucleu. Ea continuă capul cometei în direcţia opusă Soarelui.are dimensiuni foarte mari, uneori depăşind 100 mil. km lungime.

          Pe măsura apropierii de Soare, din nucleu sunt emanate catităţi de gaze tot mai mari. În acelaşi timp, creşte presiunea vântului solar. Ca urmare, gazele şi particulele ce se desprind din nucleu formează coada care este orientată în sens invers deplasării cometei. Din momentul depărtării de periheliu, coada capătă o poziţie inversă, în raport cu sensul deplasării cometei.

          - Deplasarea cometelor se realizează pe orbite cu formă şi dimensiuni diferite. Există comete cu orbite circulare (număr mic), comete cu orbite eliptice, comete cu orbite ce trec de la eliptice la parabolice şi hiperbolice (cca 50).

          - Cele mai cunoscute comete după durata mişcării de revoluţie sunt cometele periodice (cca 110) cu o durată până la 200 de ani (de-a lungul mileniilor trecerea lor la periheliu a fost sesizată de câteva ori), dintre care 15 au perioada de revoluţie până la 10 ani, trei până la 25 ani şi restul mai mare de 75 ani. Între acestea sunt:

          •Encke

 

  (perioada de revoluţie de 3,3 ani; distanţa la periheliu de 0,34 u.a., iar la afeliu de 4,1 u.a.);

             •Halley (perioada de revoluţie de 77 ani; distanţa la periheliu 0,58 u.a., iar la afeliu 35,3 u.a.; din sec. III î.Hr. şi până în prezent a fost văzută de trei ori, ultima oară în 1968; mişcare retrogradă);

             •Herchel Rigollet (perioadă de revoluţie de 156 ani; distanţa la periheliu este de 0,75 u.a, iar la afeliu 57,2 u.a.).

Acestea sunt comete cu perioadă de revoluţie scurtă. Se adaugă altele cu perioadă lungă (depăşesc 200 ani).

 

          -Originea cometelor:

          •Ipoteza originii interstelare (extraplanetare) conform căreia  Soarele în drumul său trecând printr-o nebuloasă atrage o parte din materia acesteia care se va înscrie pe diferite orbite.

          •Ipoteza originii planetare conform căreia cometele au rezultat din explozia unei planete. Ulterior, au fost considerate ca rezultat al emanaţiilor şi erupţiilor vulcanice de pe Jupiter şi de pe celelalte planete gigant sau din rândul asteroizilor (au evadat din inelul lor sub efectul atracţiei lui Jupiter căpătând orbite largi).

          - Probabilitatea ciocnirii Terrei cu o cometă este de o dată la 80 milioane de ani. Dacă ciocnirea se face cu nucleul, atunci s-ar observa o ploaie de meteoriţi. Dacă este intersectată coada, singurul efect l-ar reprezenta o iluminare puternică (în 1910 Terra a trecut prin coada cometei Halley).

 

 

 

 

 

 

 

 

Pagină actualizată la 20 Noiembrie 2012.