Kam až sahá vliv Slunce: Vznik a struktura Sluneční soustavy

24.08.2014 - Michal Švanda

Naše Země je ve vesmíru součástí většího kompaktního celku – Sluneční soustavy. Přehled zástupců této soustavy je neobyčejně pestrý – od elementárních částic přes planety až po Slunce


Reklama

Sluneční soustava je jakousi oázou klidu v nepřátelském mezihvězdném prostředí, v němž se prohánějí těžko představitelnými rychlostmi životu nebezpečné nabité částice. „Sluneční soustavou“ se rozumí planetární systém obíhající naši nejbližší hvězdu – Slunce.

Nezaměňujme však Sluneční soustavu s heliosférou. Ta je oblastí slunečního okolí vyplněnou slunečním větrem. Vně heliosféry pak nalezneme především plyn galaktického původu. Zatímco heliosféra zasahuje do vzdálenosti kolem sto padesáti astronomických jednotek (AU, astronomical unit; viz slovníček), hranice Sluneční soustavy se nachází přibližně dva světelné roky od Slunce, tedy tisíckrát dále. Některé objekty (např. dlouhoperiodické komety), které považujeme za součást Sluneční soustavy, se již pohybují mimo heliosféru, a prodírají se tedy mezihvězdným prostředím, přestože gravitačně jsou vázány ke Slunci.

Místní bublina

Rádiová, optická i rentgenová pozorování nás seznamují s mezihvězdnou látkou ve slunečním okolí. Pečlivá pozorování z konce minulého století ukázala, že Sluneční soustava leží v jakési dutině v galaktickém plynu ve tvaru arašídu asi tři sta světelných let dlouhé. Plyn v tzv. Místní bublině je velmi řídký (0,001 atomu/cm3, tj. přibližně tisícina střední hustoty plynu v Galaxii) a horký (milion stupňů, sto až sto tisíckrát více, než jsou typické teploty mezihvězdného plynu).

Lokální bublina je zřejmě pozůstatkem po výbuších supernov ve slunečním okolí v dávné minulosti. Místní bublina není všude stejně hustá. Sluneční soustava kupříkladu právě prochází oblastí zvanou Místní mezihvězdné mračno, tvořenou relativně chladným (7 000 °C) plynem s hustotou 0,1 atomu/cm3 (stále desetkrát méně než je galaktický průměr). Do tohoto mračna vstoupilo Slunce před 40–150 tisíci lety a zůstane v něm ještě alespoň deset tisíc let.

Začínám to planetami…

Ve Sluneční soustavě lze nalézt celou hierarchii nejrůznějších těles a tělísek. Ve směru od Slunce narazíme nejprve na čtyři kamenné planetyMerkur, Venuši, Zemi a Mars. Ty jsou označovány jako terestrické – planety zemského typu. Jde o kulová tělesa s podobnou strukturou – s kovovým jádrem obklopeným křemičitanovým pláštěm, který na povrchu přechází v pevnou kůru. Kamenné planety mají různorodý povrch s výskytem kaňonů, hor, sopek a také kráterů.

Za Marsem se nachází oblast, v níž kolem Slunce krouží množství kamenných zbytků po formování Sluneční soustavy. Zřejmě by zde vzniklo další těleso, avšak gravitační působení Jupitera tomuto procesu zabránilo a vymetlo drtivou část tělísek na jiné oběžné dráhy. Oblast hlavního pásu planetek je dnes téměř dokonalým vzduchoprázdnem. Celková hmotnost všech planetek v hlavním pásu dosahuje pouhých 4 % hmotnosti Měsíce (méně než tisíciny původní hmotnosti), přičemž polovinu z toho v sobě zahrnují čtyři největší planetky: Ceres, Vesta, Pallas a Hygiea. Zapomeňte tedy na kosmickou loď kličkující mezi planetkami. Prostor hlavního pásu je tak řídký, že například metrové těleso se s jiným metrovým nebo větším tělesem srazí v průměru jednou za deset milionů let.

Za pásem planetek se nachází oblast plynných planet – Jupitera, Saturnu, Uranu a Neptunu. Všechny jsou si rovněž do jisté míry podobné – mají husté (možná kamenné) jádro obklopené nejprve kapalným a posléze plynným obalem složeným převážně z vodíku a helia. Svrchní vrstvy těchto planet tedy připomínají spíše hvězdy. Vzhledem k tlakům uvnitř těchto obrů přechází jedna vrstva plynule v druhou. Všechny plynné planety se nacházejí ve středu rozsáhlých soustav měsíců a všechny obklopují prstence – nejnápadnější jsou u Saturnu. Plynní obři rychle rotují a turbulence v atmosféře v součinnosti s rychlou rotací vytváří strukturu charakteristických pásů narušovaných atmosférickými víry.

…a končí kometami

Za Neptunem se již žádná další planeta nenachází. Ve vzdálenostech 30–55 AU nalezneme druhý pás planetek, tzv. Edgeworthův-Kuiperův pás (E-K). Tato druhá zásobárna asteroidů je mnohem větší než hlavní pás planetek a zahrnuje především různě velké kusy rozličných ledů (kromě vodního především ledy metanu nebo amoniaku). Největším známým tělesem E-K pásu je Pluto s průměrem 2 300 km, donedávna řazené mezi planety. Souhrnná hmotnost objektů E-K pásu se odhaduje asi na desetinu hmotnosti Země.

Za E-K pásem je tělesy řídce osídlená oblast, rozptýlený disk, sahající až do vzdálenosti 100 AU a možná i dále. Tělesa rozptýleného disku obíhají kolem Slunce po skloněných eliptických drahách. Rozptýlený disk je zřejmě zásobárnou krátkoperiodických komet.

Na samé hranici je Sluneční soustava pravděpodobně obklopena kulovým obalem složeným z ledových těles – Oortovým mračnem. Jde o hypotetický pozůstatek původní protoplanetární mlhoviny, který sem byl vymeten intenzivním slunečním vichrem krátce po vzniku našeho solárního systému. Odhaduje se, že se v Oortově mračnu nachází více než bilion těles ne větších než desítky kilometrů o souhrnné hmotnosti desíti Zemí.

Většina objektů je zřejmě soustředěna ve vzdálenosti 50 000 AU, ale mnohé se vydávají až do vzdáleností čtyřikrát větších a jsou již gravitačně ovlivňovány okolními hvězdami. Oortův oblak je pravděpodobně zdrojem dlouhoperiodických komet. Planetka Sedna je možná prvním známým zástupcem Oortova mračna, ale astronomové nejsou v tomto názoru jednotní.

Nic neobvyklého

Soustava planet kolem Slunce není ve vesmíru ničím neobvyklým. V posledních letech dosáhla nebývalého rozmachu nová astronomická disciplína – hledání tzv. extrasolárních planet, tedy planet u jiných hvězd než Slunce. Známe jich už několik tisíc, přičemž u mnoha hvězd byla nalezena více než jedna planeta.

Slunce se však od jiných hvězd přece jen trochu liší – je hvězdou osamělou. Astronomové odhadují, že možná až čtyři pětiny všech hvězd se nachází ve vícenásobných systémech. To sice nevylučuje existenci planet okolo takových hvězd, avšak oběžné dráhy jsou v těchto případech komplikované a vedou například k obrovskému kolísání povrchových teplot, tedy k nevhodným podmínkám pro život. Stabilnější podmínky mohou mít v tomto případě pouze planety obíhající současně obě složky těsné dvojhvězdy. Takové planety jsou v současnosti známy tři, přičemž dvě z nich se nachází ve společné soustavě obíhající hvězdu s označením Kepler-47. Rozmanitost planetárních systémů ve vesmíru tak prozatím značně přesahuje i představivost autorů sci-fi.

Reklama

  • Zdroj textu:

    Tajemství vesmíru 11/2012

  • Zdroj fotografií: Wikipedie



Další články v sekci

Reklama

Reklama

Aktuální články

Vstupem USA do války přibyly na západní frontu statisíce vojáků, s jejichž pomocí se konečně podařilo zvrátit poměr sil a zajistit vítězství nad centrálními mocnostmi. (foto: Alamy)

Válka

Keltská polozemnice v archeoparku Nasavrky. (foto: Shutterstock)

Historie

Dospívající samec vydává při spatření člověka varovný výkřik. Dá se říct, že tento jedinec je usazen uprostřed „spižírny“. (foto: Shutterstock)

Příroda

Výzkumníci objevili dosud neznámou imunitní reakci uvnitř nosu, která bojuje proti virům způsobujícím infekce horních cest dýchacích. Další testy odhalily, že tato ochranná reakce je při nižších teplotách výrazně slabší – a to zvyšuje pravděpodobnost nákazy. (foto: Profimedia)

Věda

Osamělá akácie v roce 1961. (foto: Wikimedia Commons, Michel MazeauCC BY-SA 2.0)

Zajímavosti
Vesmír

Nové časopisy Extra Publishing

RSSInzerceO serveru (Redakce)Partnerské weby
© Extra Publishing, s. r. o. 2007–2011. ISSN 1804-9907