Choď na obsah Choď na menu
Reklama
Reklama
 


Vesmír

V prvej polovici 20. storočia sa slovo vesmír (po anglicky universe) používalo na pomenovanie celého kontinua časopriestoru, v ktorom existujeme, spolu so všetkou energiou a hmotou v ňom. O porozumenie vesmíru v najväčších možných mierkach sa snaží kozmológia, veda, ktorá vznikla z fyziky a astronómie. Počas druhej polovice 20. storočia viedol vznik pozorovacej kozmológie, tiež známej ako fyzikálna kozmológia, k rozdeleniu významu slova vesmír medzi pozorovacích kozmológov a teoretických kozmológov; tí prví opustili snahy pozorovať celé časopriestorové kontinuum, tí druhí sa o to stále pokúšajú v snahe nájsť najlogickejšie domnienky na vymodelovanie celého časopriestoru, navzdory extrémnym ťažkostiam v určení si empirických (založených na skúsenosti) obmedzení týchto špekulácií a vyhnúť sa tak skĺznutiu do metafyziky.

Pojmy známy vesmír, pozorovateľný vesmír alebo viditeľný vesmír sú často používané na opísanie časti vesmíru, ktorú môžeme vidieť alebo inak pozorovať. Tí, ktorí neveria v možnosť pozorovať celé kontinuum môžu používať pojem náš vesmír, odvolávajúc sa tak len na tú časť, ktorá je známa ľuďom.

Vesmír podľa mimogalaktickej astronómie je nestacionárny, prebieha v ňom ten istý evolučný proces. Vyvíjajú sa jednotlivé kozmické objekty a ich sústavy i celý vesmír v jeho najširších známych meradlách.

 

 

Rozpínanie, vek a teória Veľkého tresku

Najdôležitejší výsledok kozmológie, že vesmír sa rozpína, pochádza z pozorovaní červených posunov a bol vyčíslený Hubbleovým zákonom. (Albert Einstein vo svojej teórii relativity predpovedal podľa svojich výsledkov rozpínanie sa vesmíru.) Extrapolovaním (vyvodením) tohto rozpínania späť v čase sa dostaneme až ku gravitačnej singularite, čo je skôr abstraktná matematická idea, ktorá sa môže, ale tiež nemusí zhodovať s realitou. To dalo vzniknúť teórii Veľkého tresku, ktorá je dnes dominantným modelom kozmológie. Vek vesmíru bol odhadnutý na približne 13,7 miliárd ( ) rokov s presnosťou na 200 miliónov rokov (podľa projektu NASA s názvom WMAP, čiže Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, čo znamená Wilkinsonova mikrovlnná anizotropná sonda). Avšak celé je to založené na predpoklade, že základný model použitý pre analýzu dát je správny. Iné metódy odhadnutia veku vesmíru dávajú rozdielne hodnoty.

Fundamentálny aspekt Veľkého tresku môžeme aj dnes vidieť v pozorovaniach, ktoré ukazujú, že čím ďalej od nás galaxie sú, tým rýchlejšie sa od nás vzďaľujú. Môžeme ho tiež vidieť v žiarení kozmického mikrovlnného pozadia, ktoré je najviac zoslabnuté žiarenie, ktoré vzniklo krátko po Veľkom tresku. Toto reliktové žiarenie je pozoruhodne rovnomerné vo všetkých smeroch, čo sa kozmológovia pokúšali vysvetliť počiatočným obdobím prudkej inflácie, ktorá nasledovala po Veľkom tresku.

Veľkosť Vesmíru a pozorovateľného vesmíru

Nejestvuje zhoda, či je Vesmír konečný alebo nekonečný v priestorovej rozlohe a objeme.

Avšak pozorovateľný vesmír, ktorý pozostáva zo všetkých oblastí, ktoré nás mohli od Veľkého tresku ovplyvniť, čo je dané konečnou rýchlosťou svetla, je určite konečný. Okraj vesmírneho horizontu je 13,7 miliárd svetelných rokov vzdialený. Súčasná vzdialenosť (nazývaná tiež spolupohybujúca sa vzdialenosť, po anglicky comoving distance) k okraju pozorovateľného vesmíru je väčšia, nakoľko sa vesmír rozpína; je odhadovaná na približne 78 miliárd svetelných rokov ( km). To by znamenalo, že spolupohybujúci sa objem známeho vesmíru je rovný svetelných rokov kubických (za predpokladu, že je táto oblasť dokonale guľovitá). Pozorovateľný vesmír obsahuje približne hviezd, zoskupených v približne 10 miliardách galaxií, ktoré vytvárajú klastre a superklastre galaxií. Počet galaxií môže byť oveľa väčší, čo je založené na pozorovaniach Hubbleovho temného poľa (po anglicky Hubble Deep Field), vykonaných Hubbleovým vesmírnym ďalekohľadom.

Čitateľ by si mal uvedomiť, že populárne, ako aj profesionálne vedecké články v kozmológii často používajú pojem "vesmír", aj keď v skutočnosti myslia "pozorovateľný vesmír". Deje sa tak preto, lebo nepozorovateľné fyzikálne javy sú vedecky bezvýznamné (to znamená, že nemôžu ovplyvniť udalosti, ktoré môžeme chápať a preto účinne neexistujú).

Žijeme v strede vesmíru, ktorý pozorujeme, v zjavnom rozpore s Kopernikovým princípom, ktorý hovorí, že vesmír je viac alebo menej uniformný (rovnaký) a nemá rozoznateľný stred. To je z toho dôvodu, že svetlo sa nešíri nekonečnou rýchlosťou a my robíme pozorovania minulosti. Čím sa pozeráme ďalej a ďalej, vidíme veci z dôb bližších a bližších času nula modelu Veľkého tresku. A keďže sa svetlo šíri rovnakou rýchlosťou vo všetkých smeroch k nám, žijeme v strede nami pozorovateľného vesmíru.

Avšak niektoré objekty mimo pozorovateľného vesmíru môžu byť v princípe pozorované nepriamo. Napríklad, je teoreticky možné stretnúť pozorovateľa na okraji nami pozorovateľného vesmíru, ktorý v minulosti pozoroval niektoré galaxie, ktoré opustili nami pozorovateľný vesmír kvôli rozpínaniu.

Tvar Vesmíru

Dôležitou otvorenou otázkou kozmológie je tvar vesmíru.

V prvom rade, nie je známe, či je vesmír plochý alebo nie. To znamená, že sa nevie, či platia alebo neplatia pravidlá Euklidovskej geometrie. V súčasnosti väčšina kozmológov verí, že pozorovateľný vesmír je takmer plochý s lokálnymi ohybmi, kde masívne objekty narúšajú časopriestor, tak ako jazero je skoro ploché. Tento názor bol upevnený najnovšími údajmi zo sondy WMAP, ktorá skúmala "akustické oscilácie" v kolísaní teploty žiarenia kozmického mikrovlnného pozadia.

Po druhé, nevie sa, či je vesmír hromadne spojený. Podľa štandardného modelu Veľkého tresku nemá vesmír žiadne priestorové hranice, no jednako môže byť priestorovo konečný. Dá sa to pochopiť použitím dvojdimenzionálnej analógie: povrch gule nemá žiaden okraj, a predsa má konečnú plochu (4πR2). Je to dvojdimenzionálny povrch s konštantným zakrivením v tretej dimenzii. Trojdimenzionálnym ekvivalentom je neohraničený „guľovitý priestor“, objavený Bernhardom Riemannom, ktorý má konečný objem (2π2R3). V ňom sú všetky tri dimenzie konštante zakrivené v štvrtej. (Iné možnosti zahŕňajú podobný „eliptický priestor“ a „valcovitý priestor“, kde sú v rozpore s klasickou geometriou dva konce valca spojené dohromady, avšak bez ohnutia valca. Tieto sú tiež dvojdimenzionálne priestory s konečnými plochami; takých existuje nespočetne veľa. Avšak guľa má jedinečnú a možno aj viac estetickú vlastnosť, že všetky body na nej sú geometricky podobné.) Ak je vesmír skutočne neohraničený, avšak priestorovo konečný, ako bolo opísané, potom by cestovanie po „priamej“ dráhe v ľubovoľnom smere teoreticky spôsobilo, že cestovateľ by sa po prejdení dráhy rovnajúcej sa obvodu vesmíru nakoniec dostal späť na miesto, odkiaľ vyštartoval (čo je v našom súčasnom chápaní vesmíru nemožné, pretože jeho veľkosť je oveľa väčšia ako veľkosť pozorovateľného vesmíru).

Presnejšie povedané, mali by sme hviezdy a galaxie nazývať „obrazmi“ hviezd a galaxií, pretože je možné, že vesmír je hromadne spojený (po anglicky multiply-connected) a dostatočne malý (a má primeraný, možno zložený tvar), takže môžeme vidieť okolo neho raz alebo aj viackrát v rôznych, možno aj vo všetkých smeroch. (Predstavte si dom plný zrkadiel.) Ak je tomu tak, skutočný počet fyzicky odlišných hviezd a galaxií by bol menší ako sa myslí. Hoci táto možnosť nebola zatiaľ vylúčená, výsledky posledných výskumov kozmického mirovlnného pozadia ju robia veľmi nepravdepodobnou.

Osud Vesmíru

V závislosti od priemernej hustoty hmoty a energie vo vesmíre sa tento bude ďalej navždy rozpínať alebo sa rozpínanie pôsobením gravitácie spomalí a nakoniec vesmír skolabuje naspäť do seba, čo sa nazýva „Veľké zmrštenie“ (po anglicky Big Crunch). V súčasnosti dôkazy naznačujú, že nielen že neexistuje dostatočné množstvo hmoty/energie, ktoré by spôsobilo opätovný kolaps, ale sa aj zdá, že rozpínanie vesmíru sa zrýchľuje a bude sa zrýchľovať po celú večnosť.

Multiverzum

Existujú špekulácie, že viacnásobné vesmíry by mohli existovať vo vyššom multiverze (tiež známom ako megaverzum), pričom náš vesmír by bol jedným z nich. Napríklad, hmota, ktorá spadne do čiernej diery v našom vesmíre sa môže objaviť ako „Veľký tresk“ a odštartovať tak iný vesmír. Všetky také teórie sú však v súčasnosti netestovateľné a nemôžu byť považované za viac ako len domnienky.

Iné pojmy

Počas histórie sa používali rozličné pojmy na vyjadrenie „celého priestoru“, zahŕňajúc ekvivalenty vo viacerých jazykoch, ktoré znamenajú „nebesá“, „kozmos“ a „svet“.

Hoci slová ako svet a jeho ekvivalenty dnes v ostatných jazykoch skoro vždy odkazujú na planétu Zem, predtým odkazovali na všetko, čo existuje.

Slnečná sústava

Je naším domovom v Galaxii. Slnečná sústava vznikla pred piatimi miliardami rokov spolu so Slnkom zo slnečnej hmloviny. Slnečná sústava sa neskladá iba zo Slnka a planét, ale aj ich mesiacov, komét, malých planétok a meteoroidov, či drobného medzi­planetárneho prachu. Podrobnejšie sa o všetkých dozviete na nasledujúcich stránkach.

 

Planéty pri cudzích hviezdach

Od druhej polovice 90. rokov XX. storočia závratným tempom objavujeme stále viac planét pri vzdialených hviezdach. Tu si povieme viac o tom, ako sa exoplanéty hľadajú a aké sú.

Planéty Slnečnej sústavy

Povieme vám, prečo je podľa moderného delenia v Slnečnej sústave iba osem planét. Kým Slnko dodáva energiu nevyhnutnú pre život, planéty predstavujú miesto, na ktorom sa môže život vyvíjať. Uvidíme, že medzi planétami Slnečnej sústavy je veľká rozmanitosť veľkostí, zloženia a pôvodu.

Naše Slnko

Slnko je naša najbližšia hviezda. Predstavuje viac ako 98% hmoty celej Slnečnej sústavy a celú sústavu zásobuje energiou uvoľňovanou v slnečnom jadre.

Malé telesá

Slnečná sústava je plná rozmanitých telies, ktoré sú podstatne menšie ako planéty. Prezrime si pestrý svet mesiacov planét, planétok, komét, či meteoroidov. A povieme si aj o telesách na okraji Slnečnej sústavy zoskupených v Oortovom oblakuKuiperovom páse planétok. či

Vzdialený vesmír

Voľným okom je na celej oblohe viditeľných asi 6 000 hviezd. Všetky sú viac či menej v blízkom okolí Slnka. Už Galileo Galilei svojím ďalekohľadom zistil, že Mliečna cesta je veľmi husté zoskupenie hviezd na oblohe. No až na začiatku XX. storočia sme zistili, že sa nachádzame vo vnútri Galaxie, ohromného hviezdneho ostrova, a Mliečna cesta je rovina Galaktického disku pri pohľade zvnútra. Zistili sme, že mnohé hmloviny na oblohe sú ďalšími podobnými hviezdnymi ostrovmi - galaxiami.

 

Život hviezd

Hviezdy nie sú stálice. Ich život je búrlivý, ibaže na veľkej časovej škále. Nasledujúci scenár nám ukáže, ako vyzerá život rôznych hviezd a aké rôzne konce ich môžu postihnúť.

Kvazary

Začiatkom 60. rokov XX. storočia astronómovia zpozorovali nový typ objektov. Označujeme ich kvázihviezdne objekty (skrátene kvazary), pretože na prvý pohľad vyzerajú ako hviezdy. Sú však skutočne odlišné od hviezd!

Naša Galaxia

Slnko spolu zo Zemou je súčasťou Galaxie, hviezdneho ostrova s niekoľkými stovkami miliárd hviezd. Svetlu trvá 100 000 rokov, kým preletí z jedného konca Galaxie na druhý.

Cudzie galaxie

Od začiatku XX. storočia vieme, že vesmír je plný galaxií ako je tá naša, ale i mnohých odlišných. Pozrime sa na tento pestrý svet hviezdnych ostrovov bližšie.

Vyššia štruktúra galaxií

Galaxie sú základnými stavebnými jednotkami väčších štruktúr vo vesmíre. Pozorujeme ich zoskupenia do hviezd aj prázdne kaverny. Priblížime si, ako vyzeral vesmír v minulosti.

Hmloviny

Od vynálezu ďalekohľadu astronómovia nachádzali na nebi okrem hviezd aj nejasné, hmlisté obláčiky. Až oveľa neskôr sa ukázalo, že je to niekoľko rôznych skupín nebeských objektov.

Hviezdokopy

Ukážeme si rozdiel medzi otvorenými a guľovými hviezdokopami a ukážeme si, ako možno pomocou H-R diagramu určovať ich vek.

Dvojhviezdy a násobné sústavy

Iba malá časť hviezd vzniká osamotene, väčšinou sú hviezdy v pároch a niekedy aj vo viacnásobných sústavách. Pri vhodnej súhre okolností môže z takejto sústavy vzniknúť zákrytová premenná hviezda, alebo symbiotický hviezdny pár.

 

 

Čierna diera

Umelcova predstava čiernej diery s blízko obiehajúcou spoločnicou, ktorá presahuje jej Rocheovu medzu. Dovnútra padajúca hmota formuje akréčny disk, pričom časť hmoty je vytryskovaná vysokoenergetickými polárnymi prúdmi

Ďalší príklad čiernej diery s blízko obiehajúcou spoločnicou. Obrázok bol vytvorený v programe Adobe Photoshop

'Čierna diera alebo gravitačný kolapsar je koncentráciou hmoty s takou veľkosťou, že jej gravitačná sila zabraňuje úniku akýchkoľvek častíc s výnimkou efektu nazývaného kvantové tunelovanie. Gravitačné pole je také silné, že úniková rýchlosť z blízkych bodov presahuje rýchlosť svetla. Z toho vyplýva, že nič, dokonca ani svetlo, nemôže uniknúť jej gravitácii,a preto slovo „čierna“. Pojem „čierna diera“ sa stal zaužívaným, aj keď teória nespomína žiadnu dieru v normálnom slova zmysle, ale oblasť vesmíru, z ktorej nič neunikne.

Existenciu čiernych dier predpokladá všeobecná teória relativity. Podľa klasickej všeobecnej relativity, žiadna hmota ani informácia nemôže prúdiť z vnútra čiernej diery k vonkajšiemu pozorovateľovi. Napríklad nie je možné dostať von žiadnu z jej častí, ani odrazené svetlo od zdroja podobného fotografickému blesku, alebo získať akúkoľvek informáciu o látke, ktorá vstúpila do čiernej diery. Kvantovomechanické efekty však dovoľujú látke energiu vyžarovať z čiernych dier, aj keď sa predpokladá, že žiarenie nezávisí na tom, čo do čiernej diery padlo v minulosti.

Existencia čiernych dier vo vesmíre je dobre podložená astronomickými pozorovaniami, hlavne zo štúdia supernov a röntgenového žiarenia z aktívneho galaktického jadra.

Planéta (z gréckeho πλανήτης, planétés - „pútnici“) alebo obežnica je približne guľaté teleso značného objemu, ktorého hmotnosť je menšia ako 80 MJ (hmotností Jupitera). Obieha na obežnej dráhe okolo hviezdy, ale zároveň neobieha okolo iného telesa. Vyčistilo okolie svojej dráhy od ďalších telies. Produkuje veľmi málo alebo žiadnu energiu prostredníctvom jadrovej reakcie. Nevyžaruje nijaké vlastné viditeľné svetlo a svieti iba odrazeným svetlom hviezdy.

V slnečnej sústave poznáme osem planét. Sú to Merkúr, Venuša, Zem, Mars, Jupiter, Saturn, Urán a Neptún. Všetky obiehajú okolo Slnka rovnakým (prográdnym) smerom a približne v jednej rovine (najväčší odklon od tejto roviny dosahuje Merkúr). Ich fyzikálne vlastnosti, ako napr. hustota a chemické zloženie je veľmi rôznorodé. Možno ich rozdeliť na dve veľké skupiny: terestriálne a joviálne. V deväťdesiatych rokoch dvadsiateho storočia boli objavené prvé planéty, ktoré neobiehajú Slnko, ale iné hviezdy. Takéto planéty sa nazývajú extrasolárne. Extrasolárnych planét je v súčasnosti známych už vyše 300.

 

Fyzikálne vlastnosti

Hraničná hmotnosť

Po objave prvých väčších ľadových telies za obežnou dráhou Neptúna, ale aj prvých obrovských exoplanét sa viedli spory, aký hmotnostný limit by mali planéty spĺňať. Vedci sa zhodujú v tom, že spodná hranica by mala byť taká hmotnosť, pri ktorej vlastná gravitácia sformuje teleso do približne guľového tvaru. Toto kritérium však spĺňajú aj najväčšie planétky a mesiace, preto nemôže byť jediným kritériom rozhodujúcim o tom, čo je planétou. Okrem guľatého tvaru musí teleso ešte obiehať hviezdu samostatne (nemôže pritom obiehať iné nehviezdne teleso) a musí dostatočne vyčistiť okolie svojej dráhy od iných telies. Pôvodne posledná planéta slnečnej sústavy Pluto toto kritérium nespĺňa, preto bolo spomedzi planét vylúčené.

 

Hnedý trpaslík, teleso ležiace hmotnostne medzi planétou a hviezdou

Horná hmotnostná hranica je tiež problematická, pretože pri určitých hmotnostiach sa už teplota a tlak v jadre telesa zvýšia natoľko, že môžu začať prebiehať niektoré termojadrové reakcie napríklad zlučovanie ťažkého vodíka deutéria na hélium. Teleso, v ktorom takáto reakcia prebieha sa ešte neklasifikuje ako hviezda, pretože pri tejto reakcii vznikajú len malé množstvá energie, ale nemôže byť už ani planétou. Takéto telesá sa nazývajú hnedí trpaslíci. V slnečnej sústave hnedí trpaslíci nie sú známi, ale boli objavení v iných planetárnych sústavách. Hmotnosť pri ktorej sa v jadre telesa začína fúzia hélia nie je celkom známa. Podľa jedného dohadu to môže byť 80 hmotností Jupitera.

Tvar

Veľká hmotnosť planéty formuje teleso približne od tvaru gule, avšak nijaká planéta nie je ideálnou guľou. Svoju úlohu zohráva materiál, z ktorého sa planéta skladá a v neposlednom rade aj odstredivá sila rotácie, kvôli ktorej sú všekty planéty na póloch mierne sploštené a ich polárny priemer je teda menší v porovnaní s rovníkovým. Najväčšie sploštenie medzi planétami dosahuje Saturn, ktorého rovníkový priemer je asi o 10 % väčší ako polárny priemer.

Energia

Vo vnútri planéty neprebiehajú žiadne termonukleárne reakcie, ktoré by produkovali energiu. Všetku vyžarovanú energiu získavajú planéty z mechanických a termodynamických javov, rozpadov rádioaktívnych prvkov, zhromažďovania a odrážania energie z centrálnej hviezdy. Plynné planéty veľkosťou porovnateľné s Jupiterom vyžarujú do priestoru vlastnú energiu získanú z gravitačnej kontrakcie. To znamená, že planéta sa pomaly vlastnou hmotnosťou zmršťuje a pritom sa zahrieva. Prebieha v nich teda podobný proces, aký predchádza vzniku hviezd, ale na rozdiel od hviezd v v jadre planét nikdy nesvystúpi teplota na hodnotu potrebnú pre zapálenie termojadrových reakcií.

Keďže v planéte neprebiehajú temrojadrové reakcie, nijaká planéta nemôže do prietoru vyžarovať vlastné svetlo. Všetky planéty vidíme len preto, lebo odrážajú svetlo zo Slnka. Planéty však môžu produkovať vlastné žiarenie s nižšou energiou, akú má svetlo, teda infračervené a rádiové žiarenie.

Dráha a rotácia

Planéty slnečnej sústavy obiehajú okolo Slnka po elipsách málo odlišných od kružníc. Rýchlosť ich pohybu klesá so vzdialenosťou od Slnka, preto sú ich obežné doby veľmi rôzne - od 88 dní pre Merkúr, až po 165 rokov pre Neptún.

Rotačné periódy planét sú tiež veľmi rozmanité, ale dôvod, prečo tomu tak je, zostáva nejasný. Zvláštnosťou je spätná rotácia Venuše a Uránu, ktoré rotujú proti smeru svojho obehu okolo Slnka a teda opačným smerom, ako väčšina planét. Jedna teória hovorí, že obe telesá podstúpili v dávnej minulosti slnečnej sústavy obrovské kolízie, ktoré im zmenili dobu aj smer rotácie. Rotačné períódy Zeme a tiež Pluta (ktoré bolo dlho považované za planétu) boli počas mnohých miliónov rokov pomaly brzdené ich veľkými mesiacmi. Pomalá rotácia Merkúra, ktorý nemá nijaký mesiac, sa zase pripisuje pôsobeniu slapových síl Slnka. Veľmi rýchlo rotujú veľké plynné planéty, medzi ktorými drží rekord Jupiter.

Vznik

Predpokladá sa, že planéty vznikli zo zvyškov hmloviny, z ktorej sa sformovala materská hviezda planéty, nazhromaždených z plynu a prachu obiehajúceho prahviezdu v hustom prahviezdnom disku pred tým, než sa v jadre hviezdy zapálili jadrové reakcie a hviezdny vietor odfúkol ostávajúci materiál preč. Za počiatočné štádium planéty sa považuje protoplanetárny disk, z ktorého sa sformujú planétezimály. Spájaním a zrážkami planetezimál vznikajú protoplanéty, ďalším spájaním a zrážkami protoplanét sa tvoria samotné planéty. Veľké plynné planéty, tzv. joviálne planéty pravdepodobne vznikli nabaľovaním plynu na kamenné jadrá. Iná teória predpokladá, že vznikli zmrštením hmoty protoplanetárneho diisku podobným spôsobom, akým z hmloviny vznikajú hviezdy.

Planéty slnečnej sústavy

 

 

 

Okrem Zeme (ktorá v staroveku nebola považovaná za planétu) sú všetky planéty v slnečnej sústave pomenované podľa gréckych a rímskych bohov, avšak niektoré neeurópske jazyky, ako napríklad čínština, používajú odlišné názvy. Všetky planéty slnečnej sústavy boli už zblízka skúmané kozmickými sondami (aj keď Urán a Neptún iba jendou a to Voyagerom 2). Na nijakej z nich (okrem Zeme) však ešte nepristála ľudská posádka.

V slnečnej sústave sa planétmi nazýva osem „dominantných“, čiže najväčších telies a pôvodne aj prvý objavený predstaviteľ transneptunického objektu, ktoré obiehajú okolo Slnka. Sú to telesá s menami (v poradí podľa vzdialenosti od Slnka):

  • Merkúr ()
  • Venuša (♀)
  • Zem ()
  • Mars (♂)
  • Jupiter ()
  • Saturn ()
  • Urán ()
  • Neptún ()

Trpasličie planéty

Medzinárodná astronomická únia na svojom kongrese, ktorý sa konal v dňoch od 15. augusta do 25. augusta 2006 v Prahe, zaviedla nové pomenovanie pre bývalú planétu Pluto a niektoré väčšie planétky (Ceres a 2003 UB313), tzv. trpasličia planéta. V roku 2008 bolo do tejto kategórie pridané aj teleso s predbežným označením (136472) 2005 FY9, ktoré dostalo meno Makemake.

Iné objekty slnečnej sústavy

Do tejto kategórie spadajú asteroidy (planétky) a kométy a objekty za obežnou dráhou Neptúnu tvz. transneptunické objekty patriace Kuiperovho pásu. Rozmery transneptunických objektov v niektorých známich prípadoch prevyšujú rozmery Pluta. Nie je vylúčené, že takéto „mamutie“ transneptunické objekty budú časom pribúdať.

Mesiace planét sú tiež pomenované podľa bohov a postáv z klasickej mytológie alebo podľa Shakespearových hier. Asteroidy môžu byť nazvané, podľa uváženia ich objaviteľov, podľa hocikoho alebo hocičoho (návrh však podlieha schváleniu panelu terminológie Medzinárodnej astronomickej únie). Pomenovanie planét a ich rysov je známe ako planetárna terminológia.

V novembri 2003 bolo objavené transneptunické teleso 90377 Sedna, ktorý obieha Slnka vo vzdialenosti 13 miliárd kilometrov, čo je trikrát ďalej ako Pluto. Sedna, podľa inuitskej bohyne mora, má v priemere 1180 až 2360 km. Jej priemer však stále nie je presne známy, no odhaduje sa na 1/2 až 3/4 priemeru Pluta. Niekoľko zdrojov už informovalo o Sedne ako o desiatej planéte, čo je mylné a značne zavádzajúce označenie a astronómovia ho neakceptujú. Ďalší podobný objekt je 90482 Orcus, objekt s obežnou dráhou a objemom podobným Plutu. Ďalšie objekty značných rozmerov sú 50000 Quaoar a 20000 Varuna. V roku 2006 bolo ako 10. planéta občas označované transneptúnske teleso 2003 UB313, ktorého priemer je ešte väčší ako priemer Pluta. Obajv tohto telesa opäť rozpútal diskusie o definícii planéty. Teleso bolo napokon pomenované Eris a zaradené medzi trpasličie planéty.

O niekoľkých hypotetických planétach, ako napríklad Planéta X (predpokladá sa, že by mohla byť za obežnou dráhou Pluta) alebo Vulkán (s možnou obežnou dráhou medzi Merkúrom a Slnkom), sa uvažovalo počas rôznych historických období a boli predmetom intenzívneho, no neúspešného hľadania.

Klasifikácia

 

Porovnanie veľkostí Marsu (vľavo vzadu), Merkúra (vpravo vzadu) s tromi menšími telesami: v prednom rade zľava doprava Mesiac, Pluto a Haumea

Planéty v slnečnej sústave môžu byť podľa zloženia rozdelené do viacerých kategórií:

  • terestriálne planéty - planéty podobné Zemi, zložené prevažne z hornín
    • Merkúr
    • Venuša
    • Zem
    • Mars
  • jovialne planéty - planéty podobné Jupiteru, ktorých zloženie pozostáva prevažne z plynného materiálu
    • Jupiter
    • Saturn
    • Urán
    • Neptún

Uránske planéty sú podkategóriou, odlišujúcou sa od obrých gigantov menším percentuálnym zastúpením vodíka a hélia. Naviac obsahujú amoniak a rôzne organické zlúčeniny.

  • Ľadové planéty/planétky - niekedy sa pridáva tretia kategória, v ktorej sú zahrnuté telesá ako Pluto, ktoré sú zložené prevažne z ľadu. Táto kategória „ľadových“ telies tiež zahŕňa neplanetárne telesá, ako napríklad ľadové mesiace vonkajších planét našej slnečnej sústavy (napr. Triton).

Osem skalnatých a plynných planét je všeobecne rozoznávaných ako hlavné planéty. 1 Ceres bol označený ako planéta pri svojom objavení, no bol reklasifikovaný na asteroid po tom, čo bolo nájdených veľa podobných objektov. Po objave telies za obežnou dráhou Neptúnu, ktoré sú podobné Plutu svojou obežnou dráhou, veľkosťou a zložením, sa veľa ľudí priklonilo k názoru, že Pluto by malo byť definované ako planétka. Napríklad, Mike Brown z Caltechu definoval planétu ako: každé teleso v slnečnej sústave, ktoré je hmotnejšie ako celková hmota všetkých ostatných telies na podobných obežných dráhach. Podľa tejto definície by nebolo ani Pluto planétou. Na kongrese Medzinárodnej astronomickej únie v roku 1999 bolo Pluto formálne zaradené medzi planéty. Toto sa zmenilo v auguste 2006, kedy sa hlasovaním astronómov na kongrese Medzinárodnej astronomickej únie rozhodlo, že Pluto nepatrí medzi planéty slnečnej sústavy. IAU ho zaradila do novovytvorenej kategórie telies, medzi trpasličie planéty.

14. septembra 2006 (cca. 9:35) pridelila IAU Plutu katalógové číslo 134340, čím ho zaradila medzi planétky. Oznámenie vyšlo v cirkulári č. 8747.

 

Obiehajúce telesá

Okolo planét môžu obiehať menšie telesá guľatého alebo nepravidelného tvaru, ktoré sa nazývajú mesiace. V prípade, že je obiehajúcich častíc veľké množstvo, ich dráhy sú situované do jednej roviny a vytvárajú dojem jednoliateho objektu obklopujúceho planétu, hovoríme o prstencoch. Mesiace ani prstence nemôžu obiehať planétu v ľubovoľnej vzdialenosti, ale len vo vnútri tzv. Hillovej sféry, čo je maximálna vzdialenosť, v ktorej si planéta svojou gravitáciou ešte dokáže obežnicu udržať. Nijaké teleso neobieha okolo stredu planéty, ale okolo spoločného ťažiska vo vnútri planéty. Umiestnenie ťažiska závisí na pomere hmotností planéty a mesiaca a tiež na vzdialenosti, v ktorej mesiac obieha. Zem má najhmotnejší mesiac v pomere k planéte, ťažisko ich vzájomného obehu je pomerne vzdialené od stredu Zeme a preto spôsobuje rytmické "kývanie sa" Zeme na jej obežnej dráhe okolo Slnka.

Pokiaľ je mesiac planéty veľmi hmotný, môže sa ťažisko vzájomného obehu dostať mimo planétu. Vtedy hovoríme o dvojplanéte. V slnečnej sústave sa dvojplanéty nenachádzajú, aj keď Pluto a Cháronom vytvárajú trpasličiu dvojplanétu.

Astornómovia niekedy považujú aj Zem a Mesiac za dvojitú planétu z niekoľkých dôvodov:

  • Mesiac, meraný podľa svojho priemeru, je 1,5-krát väčší ako Pluto.
  • Gravitačná sila, ktorou pôsobí Slnko na Mesiac, je väčšia ako tá, ktorou na Mesiac pôsobí Zem (asi 2,2-krát).

Druhá skutočnosť nie je v slnečnej sústave jedinečná, avšak pre tak veľký satelit je neobvyklá. Iné satelity, na ktoré pôsobí Slnko väčšou gravitáciou ako ich materská planéta, sú:

  • Najvzdialenejší mesiac Jupitera (S/2003 J; 1,5-krát)
  • Najvzdialenejší mesiac Uránu (S/2001 U 2; 1,2-krát)
  • Dva najvzdialenejšie mesiace Neptúnu (S/2002 N 4 a S/2003 N 1; 2,1-krát)
  • Niekoľko mesiacov asteroidov (napríklad S/2001 (22) 1 Linus 1.6-krát; S/1998 (45) 1 Petit-Prince 2.8-krát; S/1993 243 (1) 1.3-krát; a, najnápadnejšie, S/2001 (66391) 1 625-krát)

Pozorovanie

 

Venuša za súmraku

Päť zo siedmych planét slnečnej sústavy (okrem Zeme) je na oblohe bez problémov pozorovateľných voľným okom. Sú to Merkúr, Venuša, Mars, Jupiter a Saturn. Vyzerajú ako jasné neblikajúce body nažltlej farby, Mars je dokonca výrazne oranžový. Spravidla sú jasnejšie ako hviezdy, alebo sú minimálne na úrovni najjasnejších hviezd. Od hviezd sa dajú ľahko rozlíšiť, pretože vo väčších výškach nad obzorom pri pokojnom vzduchu nikdy neblikajú. Bez ďalekohľadu vyzerajú všetky planéty ako body a nerozlíšime na nich nijaké pozornosti. Ich ďalším poznávacím znakom planét je, že sa zdržujú v blízkosti ekliptiky.

Ako Zem rotuje, vykonávajú planéty na oblohe zdanlivý pohyb z východu na západ. Okrem toho však konajú aj vlastný, veľmi pomalý pohyb vzhľadom na hviezdy. Tento pohyb nie je rovnomerný a ich zdanlivá dráha nie je rovnobežná s ekliptikou. Vonkajšie planéty približne raz za rok vykreslia na oblohe slučku, alebo obrazec v tvare "s". Planéty obiehajúce vo vnútri dráhy Zeme, čiže Merkúr a Venuša, môžu za rok urobiť aj viac slučiek. Slnko ani Mesiac slučky nerobia. Tento nerovnomerný pohyb planét si ľudia dlho nevedeli správne vysvetliť a komplikoval výklad fungovania vesmíru podľa geocentrických predstáv. Dnes vieme, že tento nezvyčajný zdanlivý pohyb planét vzniká zložením pohybu Zeme a pohybu planéty okolo Slnka, pričom oba pohyby sú nerovnomerné.

Keďže najvzdialenejšie dve planéty slnečnej sústavy nie sú viditeľné voľným okom, boli objavené až v roku 1781 (Urán) a 1846 (Neptún). Najjasnejšia planéta je Venuša, ktorá je aj v minime svojej jasnosti tretím najjasnejším objektom na oblohe po Slnku a Mesiaci. Najmenej jasný je Neptún, ktorý dosahuje 7,8 až 8 magnitúd.

Významné polohy planét voči Zemi sa nazývajú aspekty.

Planéty mimo slnečnej sústavy nie sú pozorovateľné ani voľným okom, ani väčšinou súčasných ďalekohľadov. Najväčšie ďalekohľady sú schopné zachytiť niektoré exoplanéty fotograficky, ale bez možnosti rozlíšiť akékoľvek detaily na ich povrchu.

Historické pozorovania

Päť planét viditeľných voľným okom poznali ľudia už v staroveku. Keďže sa na oblohe pohybovali podľa prvých pozorovaní úplne chaoticky, dostali v gréčtine pomenovanie planétés - „pútnici“ alebo "tuláci". Babylončania zanechali stovky hlinených tabuliek so zápiskami o pozorovaní planét v staroveku. Dokázali tiež veľmi presne určiť, za aký čas sa planéty dostanú do rovnakej polohe voči Slnku (čiže ich synodickú obežnú dobu). Hlavným dôvodom pozorovania planét v minulosti bola túžba nájsť súvislosti medzi pohybom nebeských telies a ľudskými osudmi. Planéty sa preto v minulosti pozorovali skôr z astrologických ako z astronomických dôvodov.

 

Ptolemaiov geocentrický systém

Prvé predstavy o reálnom priestorovom usporiadaní planét boli geocentrické. Zem, vtedy ešte nepovažovaná za planétu, mala byť stredom vesmíru a všetky ostatné telesá vrátane planét ju mali obiehať. Podľa Aristotela obiehali vo vzrastajúcej vzdialenosti od Zeme Mesiac, Slnko, Merkúr, Venuša, Mars, Jupiter, Saturn a najvzdialenejšia bola sféra hviezd. Tento jednoduchý systém však nebol schopný vysvetliť všetky pozorované pohyby planét na oblohe. Planéty totiž medzi hviezdami nekonali rovnomerný, ale striedavo zrýchľovali, spomaľovali, či dokonca zdanlivo úplne zastali. Preto museli byť geocentrické predstavy o svete niekoľkokrát upravované do čoraz komplikovanejších podôb, aby zodspovedali pozorovaniam. Najväčšiu reformu v rámci geocentrického systému priniesol Klaudios Ptolemaios, ktorý vytvoril pre planéty zložitý systém pohybu po deferentoch a epicykloch a ekvantoch. Planéty v jeho predstavách obiehali po malých kružniciach epicykloch, ktorých myslené stredy zase obiehali okolo Zeme po väčších kružniciach - deferentoch. Stred deferentu bol umiestnený mimo stredu Zeme. Jeho systém umožňoval pomerne presne vypočítať budúce polohy planét aj napriek tomu, že vychádzal z nesprávneho predpokladu o usporiadaní telies slnečnej sústavy.

Hoci už v staroveku sa objavovali prvé heliocentrické názory, o víťazstvo heliocentrizmu sa zaslúžil až poľský astornóm Mikuláš Kopernik. Do stredu svojho vesmíru umiestnil Slnko a okolo neho obiehala Zem a všetky ostatné vtedy známe planéty. Obežné dráhy planét však stále považoval za kruhové. Skutočný tvar dráh a zákony pohybu planét objavil Johannes Kepler začiatkom 17. storočia. Jeho tri zákony pohybu planét sú (po zanedbaní rušivého vplyvu iných faktorov) platné dodnes.

Už Ptolemaios poznal správne pomery vzdialeností planét od Slnka. To znamená, že vedel, koľkokrát je jedna planéta vzdialenejšia od Slnka, než druhá. Ich skutočná vzdialenosť však zostávala dlho nejasná. Prvýkrát úspešne zmeral vzdialenosť planéty (Marsu) od Zeme Giovanni Domenico Cassini a tento údaj použil na zistenie vzdialenosti Zeme od Slnka.

13. marca 1781 William Herschel objavil siedmu planétu, Urán. V roku 1846 Johann Gottfried Galle objavil ďalšie veľké teleso slnečnej sústavy, planétu Neptún a v roku 1930 Clyde Tombaugh objavil prvý transneptúnsky objekt Pluto, dlho označovaný ako planéta. Prvá planéta objavená mimo slnečnej sústavy bola planéta obiehajúca pulzar B1257+12. Objavil ju poľský astronóm Alex Wolszczan v roku 1992.

Exoplanéty

Pred rokom 1990 bolo známych len deväť planét, všetky v našej slnečnej sústave; v súčasnosti (január 2007) je ich známych 209 a všetky novoobjavené sú planéty mimo našej slnečnej sústavy. Nazývajú sa exoplanéty. Väčšina exoplanét, ktoré boli objavené, majú hmotnosť väčšiu alebo porovnateľnú s plynnými obrami v slnečnej sústave.

Dosiaľ sa nám nepodarilo ani jednu z nich priamo pozorovať iba odlíšiť ju od materskej hviezdy, prípadne pozorovať spektroskopicky. Väčšinu z nich vedci vytušili na základe charakteristických zmien ich materskej hviezdy (napr. mierne kmitanie pôsobením gravitácie exoplanéty), iné identifikovali, keď prechádzali pred svojimi hviezdami, čím hviezda na chvíľu zoslabla v jasnosti.

 

Umelcova predstava trojitého západu "slnka" na planéte HD 188753 Ab

Výnimku tvoria tri planéty obiehajúce vyhasnutú hviezdu alebo zvyšok supernovy zvaný pulzar, ktorých hmotnosť je porovnateľná so Zemou; a planéta obiehajúca μ Arae s hmotnosťou približne 14-krát väčšou ako je hmotnosť Zeme [1]. Boli objavené aj mohutné extrasolárne planéty, ktoré neobiehajú nijakú hviezdu. Podarilo sa pozorovať ich napríklad vo Veľkej hmlovine v Orióne. Takýmto telesám sa hovorí osamotené planéty.

Nie je jasné, či sa budú novoobjavené planéty podobať plynným obrom našej slnečnej sústavy alebo či budú úplne iného typu, ktorý v našej slnečnej sústave nie je známy. Obzvlášť niektoré novoobjavené planéty, známe ako horúce Jupitery, obiehajú v extrémnej blízkosti ich materských hviezd po takmer kružnicových obežných dráhach. Dostávajú preto oveľa viac hviezdnej radiácie než plynné obry našej slnečnej sústavy. Vyvstáva tak otázka, či sa jedná o ten istý typ planét.

Národná agentúra pre letectvo a vesmír Spojených štátov (NASA) má v plnom prúde projekt na vyvinutie umelého satelitu na hľadanie planét pozemského typu (angl. Terrestrial Planet Finder), ktorý bude schopný nachádzať planéty veľkosti Zeme. Frekvencia výskytu takýchto planét je jednou z premenných v Drakeovej rovnici, ktorá odhaduje počet inteligentných, komunikujúcich civilizácií existujúcich v našej galaxii.

V súčasnosti nastal podľa amerického Národného úradu pre letectvo a vesmír posun, pretože svetlo z dvoch priamo pozorovaných planét zaznamenal Spitzerov vesmírny ďalekohľad, ktorý skúmal ich infračervené žiarenie.

Obe planéty patria k tzv. typu „horúceho Jupitera“ - čo sú obrie plynné planéty veľkosťou podobné Jupiteru. Na rozdiel od neho obiehajú svoju hviezdu omnoho v menšej vzdialenosti, než Jupiter obieha Slnko.

Takéto blízke obežné dráhy znamenajú, že planéty pohlcujú množstvo energie svojej hviezdy a vysielajú späť do vesmíru množstvo infračerveného svetla. Vo viditeľnom svetle by planétu nebolo možné pozorovať, pretože by ju úplne pohltilo svetlo jej blízkej hviezdy.

Objav vedcom poskytne spôsob, ako sa dozvedieť viac o teplote, atmosfére a orbite planét, ktoré sú od nás vzdialené stovky svetelných rokov.

Existuje minimálne množstvo kmitania, ktoré je súčasná technika schopná zachytiť. Môžeme zachytiť len planéty, ktoré sú dostatočne veľké a obiehajú v značnej blízkosti materskej hviezdy tak, že túto hviezdu rozkmitajú aspoň na minimálnu zachytiteľnú úroveň. Postupom času, ako sa budú zlepšovať ďalekohľady, stane sa možným zachytiť v súčasnosti hypotetické menšie a vzdialenejšie planéty.

 
Reklama

Komentáre

Pridať komentár

Prehľad komentárov

...

(Domca, 10. 7. 2010 11:01)

http://pandorina-skrinka.tk/

Budem rada ak si pozries moju stranku. Ak chces mozem si ta dat do obl. odkazov alebo napis na pokeci na nick x_domcique_x

 

 

Portrét



Posledné fotografie



Archív

Kalendár
<< jún / 2017 >>