Aurinkokunta
Aurinkokunta. Kuvan mittasuhteet eivät ole todenmukaiset.Aurinkokunta on Auringon ja sitä kiertävien planeettojen, kuiden, meteoroidien, asteroidien sekä komeettojen muodostama järjestelmä. Aurinkokunnan planeetat ovat Auringosta poispäin lukien Merkurius, Venus, Maa, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus ja Pluto. Aurinkokunnan ikä on noin 4,6 miljardia vuotta. Myös muilla tähdillä on havaittu omia eksoplaneettojen muodostamia aurinkokuntia.
1 Koko ja sijainti
2 Aurinkokunnan kohteet
3 Aurinkokunnan synty
4 Titiuksen–Boden laki
5 Aiheesta muualla
Koko ja sijainti
Aurinkokunta sijaitsee Auringon vaikutusalueen, heliosfäärin sisäpuolella. Heliosfäärin arvellaan ulottuvan 150–200 AU:n etäisyydelle Auringosta. Uloimman planeetan Pluton kiertorata on kaukaisimmillaan 49 AU:n etäisyydellä.
Aurinkokunnan mittasuhteita voidaan havainnollistaa kuvaamalla Aurinkoa 10 senttimetrin läpimittaisella appelsiinilla. Tällöin Maa olisi verrattavissa nuppineulan päähän, joka kiertää appelsiinia 11 metrin etäisyydellä. Pluto kiertäisi appelsiini-Aurinkoa keskimäärin yli 400 metrin etäisyydellä.
Aurinkokuntamme sijaitsee 25 000–28 000 valovuoden päässä Linnunradan keskustasta galaksin kierteishaarojen välissä. Se kiertää keskustaa 220 kilometrin sekuntivauhdilla, ja yksi kierros kestää 226 miljoonaa vuotta. Kiertorata on poikkeuksellinen, sillä se on lähestulkoon ympyrän muotoinen ja sijaitsee sellaisella etäisyydellä, että Aurinkokunnan ratanopeus vastaa Linnunradan kierteishaarat muodostavan tiheysaallon nopeutta. Siten Aurinkokunta on pysynyt spiraalihaarojen ulkopuolella jopa useita miljardeja vuosia välttyen supernovien säteilyltä, jota tiheämmissä kierteishaaroissa tapahtuu useammin ja estää siten muun kuin pienimuotoisen elämän synnyn planeetoilla.
Aurinkokunnan kohteet
Aurinkokunnan planeettojen kokovertailu.Aurinko, G2-spektriluokan tähti, joka sisältää 99,86 % koko Aurinkokunnan massasta
yhdeksän planeettaa, jotka ovat Auringosta poispäin lukien Merkurius, Venus, Maa, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus ja Pluto
planeettoja kiertävät kuut
planeettoja kiertävä pöly ja muu pieni materiaali, josta muodostuvat kaasuplaneettojen renkaat
asteroidit, jotka ovat pääasiassa asteroidivyöhykkeellä Marsin ja Jupiterin radan välissä kiertäviä planeettoja pienempiä kivisiä kappaleita
asteroidikuut, jotka ovat kookkaampia asteroideja kiertäviä pieniä asteroideja
meteoroidit, jotka ovat alle kymmenenen metrin kokoisia kappaleita ja joita putoaa maahan meteroriitteina ja nähdään tähdenlentoina eli meteoreina
komeetat, jotka koostuvat etupäässä jäästä ja kiertävät Aurinkoa usein hyvin elliptisillä radoilla
Neptunuksen takaiset kohteet
Kuiperin vyöhyke
Oortin pilvi
Aurinkokunnan synty
Taiteilijan näkemys protoplanetaarisesta kiekosta.Aurinkokunta syntyi noin 4,6 miljardia vuotta sitten tähtienvälisestä kaasusta ja pölystä tiivistymällä. Painovoiman vaikutuksesta aine alkoi hiljalleen kasaantua ja pyöriä keskipisteensä ympäri kuumentuen samalla. Pilvi ylitti kriittisen massan, jolloin pyörimisen keskipakoisvoima ja kaasun lämpöliike eivät pysäyttäneet kutistumista.
Pyörimisen johdosta varhainen Aurinkokunta litistyi protoplanetaariseksi kiekoksi. Pyörimisakselin suunnassa alkujaan pallomainen pilvi vajosi nopeasti kasaan mutta pyörimisen aiheuttama keskipakoisvoima jarrutti kutistumista päiväntasaajan suunnassa. Suurin osa materiasta tiivistyi keskelle. Pilven keskusta kuumeni voimakkaasti kaasuosasten putoamisliikkeen aiheuttamasta kitkasta ja kriittisen lämpötilan ja tiheyden ylittyessä siellä käynnistyi ydinreaktio, jolloin syntyi Aurinko. Auringon toiminnasta syntynyt aurinkotuuli puhalsi pois pölyä ja kaasua varsinkin napojen suunnassa. Aurinkoa ympäröivään kiekkoon putosi edelleen kaasua. Kaasukiekko oli lähellä syntynyttä aurinkoa kuumempi kuin kauempana, missä myös vesi ja hyvin kaukana jopa metaani esiintyi kiinteänä.
Pölykiekossa hiukkaset sitoutuivat yhä kookkaammiksi kappaleiksi, joista suurimmat saavuttivat lopulta planeettojen mittasuhteet. Kasautuminen oli mahdollista silloin, jos kappaleet eivät törmänneet suurella nopeudella toistensa suhteen. Suurilla nopeuksilla tapahtuvat törmäykset taas pilkkoivat kappaleita ja synnyttävät pölyä.
Aurinkoa lähimmät planeetat eivät kyenneet pitämään juurikaan kaasua ympärillään, sillä lämpötila oli siihen liian korkea. Kauempana kylmemmällä alueella muodostuneet jättiläisplaneetat Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus sen sijaan jäivät kaasukehän peittoon, joka kasvoi ajan myötä niin paksuksi, että alimmat kerrostumat nesteytyivät. Kaukana Auringosta myös jäästä saattoi syntyä kappaleita, kuten monet kaasuplaneettojen kuut, komeetat ja Kuiperin vyöhykkeen kappaleet.
Syntyteoriaan sopii joukko havaintoja. Planeetat kiertävät Aurinkoa yhdessä tasossa ja kaikki samaan suuntaan. Myös useimmat kuut kiertävät emokappaleitaan samaan suuntaan; samoin Auringon ja lähes kaikkien planeettojen ja kuiden pyörimissuunta on sama. Asteroidien löyhä rakenne saattaa viitata kasautumiseen monesta kappaleesta. Kuun kraatteroituminen ja merien synty taas kertoo suurista törmäyksistä kasautumisen loppuvaiheessa. Myös itse Kuun arvellaan syntyneen Marsin kokoisen protoplaneetan törmättyä alku-Maahan. Tietokonelaskelmat tukevat tätä väitettä: niiden mukaan Kuun synty olisi verraten epätodennäköinen tapahtuma.
Useiden tähtien ympärillä on havaittu kiekkomaisia pölyrenkaita, joissa spiraali- ja rengaskuviot viittavat planeettojen painovoiman aiheuttamiin häiriöihin. Pölykiekkotähtiä ovat esimerkiksi Vega, Beta Pictoris ja Orionin suuren kaasusumun syntymäisillään olevat tähdet.
Aurinkokunnan ulkopuolelta on löydetty myös lukuisia planeettoja, mikä kertoo Aurinkokunnan kaltaisen kehityksen olevan yleinen. Useimmat löydetyt eksoplaneettajärjestelmät kuitenkin ovat kovin erilaisia verrattuna omaan Aurinkokuntaamme, mikä on saanut tutkijat pohtimaan, syntyvätkö kaikki planeettakunnat samalla tavalla. Eksoplaneetat on löydetty tutkimalla emotähden säteilyä tarkoilla mittareilla, jotka havaitsevat tähden liikkeitä Dopplerin ilmiön avulla: massiivinen planeetta pystyy heiluttamaan ratajaksonsa tahdissa keskustähteään. Dopplerin ilmiössä säteilyn aallonpituus muuttuu, kun kappale liikkuu havaitsijan suhteen. Joitain planeettoja on havaittu siten, että niiden kulkiessa keskustähtensä kiekon yli tähden valo himmenee hiukan säännöllisin väliajoin.
Titiuksen–Boden laki
Planeetat sijaitsevat melko säännöllisillä etäisyyksillä Auringosta. Säännön mukaan planeetan etäisyys on 0,4 AU:ta pienempi kuin kaksi kertaa edellisen sisemmän planeetan etäisyys. Planeettojen todelliset etäisyydet ja kaavasta lasketut etäisyydet tähtitieteellisinä yksiköinä 0,1 AU:n tarkkuudella:
Planeetta Todellinen etäisyys Kaavan mukainen etäisyys
Merkurius 0,4 0,6
Venus 0,7 0,7
Maa 1,0 1,0
Mars 1,5 1,6
(asteroidivyöhyke) 2,5 2,8
Jupiter 5,2 5,2
Saturnus 9,6 10,0
Uranus 19,3 19,6
Neptunus 30,2 –
Pluto 39,7 38,8
Merkuriuksen etäisyys poikkeaa suhteellisesti tarkastellen huomattavasti kaavan arvosta, mutta se on kuitenkin kaavan raja-arvo 0,4 AU. Neptunus ei sovi sarjaan lainkaan. Planeetat eivät voi kiertää mielivaltaisilla radoilla Aurinkoa, sillä muiden taivaankappaleiden painovoima voisi lingota planeetat ulkoavaruuteen. Säännönmukaisuus on havaittu vain empiirisesti, eikä kaavaa voida johtaa fysiikan lakien avulla. Kaava tunnetaan nimellä Titiuksen–Boden laki, ja se voidaan esittää myös muodossa
0,4 0,3 × 2n, n = -∞,0,1,2,...
[muokkaa]
Aiheesta muualla
Solar System – interaktiivinen planeetta-animaatio (useilla kielillä, ei suomeksi)
Views of the Solar System (useilla kielillä, ei suomeksi)
Aurinkokunta
Aurinko
Merkurius | Venus | Maa | Mars | Jupiter | Saturnus | Uranus | Neptunus | Pluto
Kuut | Meteoroidit | Asteroidivyöhyke | Komeetat | Kuiperin vyöhyke | Oortin pilvi
Aurinkokunta. Kuvan mittasuhteet eivät ole todenmukaiset.Aurinkokunta on Auringon ja sitä kiertävien planeettojen, kuiden, meteoroidien, asteroidien sekä komeettojen muodostama järjestelmä. Aurinkokunnan planeetat ovat Auringosta poispäin lukien Merkurius, Venus, Maa, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus ja Pluto. Aurinkokunnan ikä on noin 4,6 miljardia vuotta. Myös muilla tähdillä on havaittu omia eksoplaneettojen muodostamia aurinkokuntia.
1 Koko ja sijainti
2 Aurinkokunnan kohteet
3 Aurinkokunnan synty
4 Titiuksen–Boden laki
5 Aiheesta muualla
Koko ja sijainti
Aurinkokunta sijaitsee Auringon vaikutusalueen, heliosfäärin sisäpuolella. Heliosfäärin arvellaan ulottuvan 150–200 AU:n etäisyydelle Auringosta. Uloimman planeetan Pluton kiertorata on kaukaisimmillaan 49 AU:n etäisyydellä.
Aurinkokunnan mittasuhteita voidaan havainnollistaa kuvaamalla Aurinkoa 10 senttimetrin läpimittaisella appelsiinilla. Tällöin Maa olisi verrattavissa nuppineulan päähän, joka kiertää appelsiinia 11 metrin etäisyydellä. Pluto kiertäisi appelsiini-Aurinkoa keskimäärin yli 400 metrin etäisyydellä.
Aurinkokuntamme sijaitsee 25 000–28 000 valovuoden päässä Linnunradan keskustasta galaksin kierteishaarojen välissä. Se kiertää keskustaa 220 kilometrin sekuntivauhdilla, ja yksi kierros kestää 226 miljoonaa vuotta. Kiertorata on poikkeuksellinen, sillä se on lähestulkoon ympyrän muotoinen ja sijaitsee sellaisella etäisyydellä, että Aurinkokunnan ratanopeus vastaa Linnunradan kierteishaarat muodostavan tiheysaallon nopeutta. Siten Aurinkokunta on pysynyt spiraalihaarojen ulkopuolella jopa useita miljardeja vuosia välttyen supernovien säteilyltä, jota tiheämmissä kierteishaaroissa tapahtuu useammin ja estää siten muun kuin pienimuotoisen elämän synnyn planeetoilla.
Aurinkokunnan kohteet
Aurinkokunnan planeettojen kokovertailu.Aurinko, G2-spektriluokan tähti, joka sisältää 99,86 % koko Aurinkokunnan massasta
yhdeksän planeettaa, jotka ovat Auringosta poispäin lukien Merkurius, Venus, Maa, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus ja Pluto
planeettoja kiertävät kuut
planeettoja kiertävä pöly ja muu pieni materiaali, josta muodostuvat kaasuplaneettojen renkaat
asteroidit, jotka ovat pääasiassa asteroidivyöhykkeellä Marsin ja Jupiterin radan välissä kiertäviä planeettoja pienempiä kivisiä kappaleita
asteroidikuut, jotka ovat kookkaampia asteroideja kiertäviä pieniä asteroideja
meteoroidit, jotka ovat alle kymmenenen metrin kokoisia kappaleita ja joita putoaa maahan meteroriitteina ja nähdään tähdenlentoina eli meteoreina
komeetat, jotka koostuvat etupäässä jäästä ja kiertävät Aurinkoa usein hyvin elliptisillä radoilla
Neptunuksen takaiset kohteet
Kuiperin vyöhyke
Oortin pilvi
Aurinkokunnan synty
Taiteilijan näkemys protoplanetaarisesta kiekosta.Aurinkokunta syntyi noin 4,6 miljardia vuotta sitten tähtienvälisestä kaasusta ja pölystä tiivistymällä. Painovoiman vaikutuksesta aine alkoi hiljalleen kasaantua ja pyöriä keskipisteensä ympäri kuumentuen samalla. Pilvi ylitti kriittisen massan, jolloin pyörimisen keskipakoisvoima ja kaasun lämpöliike eivät pysäyttäneet kutistumista.
Pyörimisen johdosta varhainen Aurinkokunta litistyi protoplanetaariseksi kiekoksi. Pyörimisakselin suunnassa alkujaan pallomainen pilvi vajosi nopeasti kasaan mutta pyörimisen aiheuttama keskipakoisvoima jarrutti kutistumista päiväntasaajan suunnassa. Suurin osa materiasta tiivistyi keskelle. Pilven keskusta kuumeni voimakkaasti kaasuosasten putoamisliikkeen aiheuttamasta kitkasta ja kriittisen lämpötilan ja tiheyden ylittyessä siellä käynnistyi ydinreaktio, jolloin syntyi Aurinko. Auringon toiminnasta syntynyt aurinkotuuli puhalsi pois pölyä ja kaasua varsinkin napojen suunnassa. Aurinkoa ympäröivään kiekkoon putosi edelleen kaasua. Kaasukiekko oli lähellä syntynyttä aurinkoa kuumempi kuin kauempana, missä myös vesi ja hyvin kaukana jopa metaani esiintyi kiinteänä.
Pölykiekossa hiukkaset sitoutuivat yhä kookkaammiksi kappaleiksi, joista suurimmat saavuttivat lopulta planeettojen mittasuhteet. Kasautuminen oli mahdollista silloin, jos kappaleet eivät törmänneet suurella nopeudella toistensa suhteen. Suurilla nopeuksilla tapahtuvat törmäykset taas pilkkoivat kappaleita ja synnyttävät pölyä.
Aurinkoa lähimmät planeetat eivät kyenneet pitämään juurikaan kaasua ympärillään, sillä lämpötila oli siihen liian korkea. Kauempana kylmemmällä alueella muodostuneet jättiläisplaneetat Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus sen sijaan jäivät kaasukehän peittoon, joka kasvoi ajan myötä niin paksuksi, että alimmat kerrostumat nesteytyivät. Kaukana Auringosta myös jäästä saattoi syntyä kappaleita, kuten monet kaasuplaneettojen kuut, komeetat ja Kuiperin vyöhykkeen kappaleet.
Syntyteoriaan sopii joukko havaintoja. Planeetat kiertävät Aurinkoa yhdessä tasossa ja kaikki samaan suuntaan. Myös useimmat kuut kiertävät emokappaleitaan samaan suuntaan; samoin Auringon ja lähes kaikkien planeettojen ja kuiden pyörimissuunta on sama. Asteroidien löyhä rakenne saattaa viitata kasautumiseen monesta kappaleesta. Kuun kraatteroituminen ja merien synty taas kertoo suurista törmäyksistä kasautumisen loppuvaiheessa. Myös itse Kuun arvellaan syntyneen Marsin kokoisen protoplaneetan törmättyä alku-Maahan. Tietokonelaskelmat tukevat tätä väitettä: niiden mukaan Kuun synty olisi verraten epätodennäköinen tapahtuma.
Useiden tähtien ympärillä on havaittu kiekkomaisia pölyrenkaita, joissa spiraali- ja rengaskuviot viittavat planeettojen painovoiman aiheuttamiin häiriöihin. Pölykiekkotähtiä ovat esimerkiksi Vega, Beta Pictoris ja Orionin suuren kaasusumun syntymäisillään olevat tähdet.
Aurinkokunnan ulkopuolelta on löydetty myös lukuisia planeettoja, mikä kertoo Aurinkokunnan kaltaisen kehityksen olevan yleinen. Useimmat löydetyt eksoplaneettajärjestelmät kuitenkin ovat kovin erilaisia verrattuna omaan Aurinkokuntaamme, mikä on saanut tutkijat pohtimaan, syntyvätkö kaikki planeettakunnat samalla tavalla. Eksoplaneetat on löydetty tutkimalla emotähden säteilyä tarkoilla mittareilla, jotka havaitsevat tähden liikkeitä Dopplerin ilmiön avulla: massiivinen planeetta pystyy heiluttamaan ratajaksonsa tahdissa keskustähteään. Dopplerin ilmiössä säteilyn aallonpituus muuttuu, kun kappale liikkuu havaitsijan suhteen. Joitain planeettoja on havaittu siten, että niiden kulkiessa keskustähtensä kiekon yli tähden valo himmenee hiukan säännöllisin väliajoin.
Titiuksen–Boden laki
Planeetat sijaitsevat melko säännöllisillä etäisyyksillä Auringosta. Säännön mukaan planeetan etäisyys on 0,4 AU:ta pienempi kuin kaksi kertaa edellisen sisemmän planeetan etäisyys. Planeettojen todelliset etäisyydet ja kaavasta lasketut etäisyydet tähtitieteellisinä yksiköinä 0,1 AU:n tarkkuudella:
Planeetta Todellinen etäisyys Kaavan mukainen etäisyys
Merkurius 0,4 0,6
Venus 0,7 0,7
Maa 1,0 1,0
Mars 1,5 1,6
(asteroidivyöhyke) 2,5 2,8
Jupiter 5,2 5,2
Saturnus 9,6 10,0
Uranus 19,3 19,6
Neptunus 30,2 –
Pluto 39,7 38,8
Merkuriuksen etäisyys poikkeaa suhteellisesti tarkastellen huomattavasti kaavan arvosta, mutta se on kuitenkin kaavan raja-arvo 0,4 AU. Neptunus ei sovi sarjaan lainkaan. Planeetat eivät voi kiertää mielivaltaisilla radoilla Aurinkoa, sillä muiden taivaankappaleiden painovoima voisi lingota planeetat ulkoavaruuteen. Säännönmukaisuus on havaittu vain empiirisesti, eikä kaavaa voida johtaa fysiikan lakien avulla. Kaava tunnetaan nimellä Titiuksen–Boden laki, ja se voidaan esittää myös muodossa
0,4 0,3 × 2n, n = -∞,0,1,2,...
[muokkaa]
Aiheesta muualla
Solar System – interaktiivinen planeetta-animaatio (useilla kielillä, ei suomeksi)
Views of the Solar System (useilla kielillä, ei suomeksi)
Aurinkokunta
Aurinko
Merkurius | Venus | Maa | Mars | Jupiter | Saturnus | Uranus | Neptunus | Pluto
Kuut | Meteoroidit | Asteroidivyöhyke | Komeetat | Kuiperin vyöhyke | Oortin pilvi
Vastaukset
Vanhimmat
Ei vielä vastauksia
Aloittaja odottaa vastauksia. Kerro oma näkemyksesi ensimmäisenä.