Aurinkokunta koostuu Auringosta, kahdeksasta virallisesta planeetasta, ainakin kolmesta ”kääpiöplaneetasta”, yli 130 satelliitista, suuresta määrästä pieniä kappaleita (komeettoja ja asteroideja) sekä planeettojen välisestä väliaineesta. (Todennäköisesti on myös paljon enemmän planeettojen satelliitteja, joita ei ole vielä löydetty.)

Orbit

Aurinkokunta koostuu Auringosta; kahdeksasta virallisesta planeetasta, vähintään kolmesta ”kääpiöplaneetasta”, yli 130 planeettojen satelliitista, suuresta määrästä pieniä kappaleita (komeettoja ja asteroideja) ja planeettojen välisestä väliaineesta. (Todennäköisesti on myös paljon enemmän planeettojen satelliitteja, joita ei ole vielä löydetty.)

Sisäiseen aurinkokuntaan kuuluvat Aurinko, Merkurius, Venus, Maa ja Mars:

Pääaineasteroidivyö (ei kuvassa) sijaitsee Marsin ja Jupiterin ratojen välissä. Ulomman aurinkokunnan planeetat ovat Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus (Pluto luokitellaan nykyään kääpiöplaneetaksi):

Ensin huomataan, että aurinkokunta on enimmäkseen tyhjää avaruutta. Planeetat ovat hyvin pieniä verrattuna niiden väliseen avaruuteen. Jopa yllä olevien kaavioiden pisteet ovat liian suuria ollakseen oikeassa mittakaavassa suhteessa ratojen kokoon.

Planeettojen radat ovat ellipsejä, joiden yhdessä polttopisteessä on Aurinko, vaikka kaikki muut paitsi Merkurius ovat hyvin lähellä ympyrän muotoisia. Planeettojen kiertoradat ovat kaikki enemmän tai vähemmän samassa tasossa (jota kutsutaan ekliptikaksi ja joka määritellään Maan kiertoradan tason avulla). Ekliptika on vain 7 astetta kalteva Auringon päiväntasaajan tasosta. Yllä olevissa kaavioissa esitetään kahdeksan planeetan (ja Pluton) kiertoratojen suhteelliset koot hieman ekliptikan yläpuolelta katsottuna (siksi ne eivät näytä ympyrän muotoisilta). Ne kaikki kiertävät samansuuntaisesti (vastapäivään Auringon pohjoisnavan yläpuolelta katsottuna); kaikki muut paitsi Venus, Uranus ja Pluto kiertävät myös samansuuntaisesti.

(Yllä olevissa kaavioissa näkyvät lokakuun 1996 oikeat sijainnit, sellaisina kuin ne on luotu erinomaisella planetaario-ohjelmalla Starry Night; saatavana on myös monia muita vastaavia ohjelmia, joista osa on ilmaisia. Voit myös käyttää Emerald Chronometeriä iPhonessasi tai Emerald Observatorya iPadissasi löytämään nykyiset sijainnit. Nämä tiedot ovat hyödyllisiä myös aurinkokuntajärjestelmän suunnittelussa.)

Koot

Yllä olevassa komposiitissa on esitetty kahdeksan planeettaa ja Pluto likimain oikeilla suhteellisilla mitoilla (ks. toinen samankaltainen komposiitti ja maanpäällisten planeettojen vertailu tai liite 2, jossa on lisätietoa).

Eräs keino, joka voi auttaa havainnollistamaan suhteellisia kokoluokkia aurinkokunnassamme, on kuvitella pienoismallia, jossa kaikki pienennetään miljardin verran. Silloin mallin Maa olisi halkaisijaltaan noin 1,3 cm (viinirypäleen kokoinen). Kuu olisi noin 30 cm (noin metrin) päässä Maasta. Aurinko olisi halkaisijaltaan 1,5 metriä (noin ihmisen pituinen) ja 150 metrin (noin korttelin) päässä Maasta. Jupiter olisi halkaisijaltaan 15 cm (suuren greipin kokoinen) ja 5 korttelin päässä Auringosta. Saturnus (appelsiinin kokoinen) olisi 10 korttelin päässä ja Uranus ja Neptunus (sitruunat) 20 ja 30 korttelin päässä. Ihminen olisi tässä mittakaavassa atomin kokoinen, mutta lähin tähti olisi yli 40000 kilometrin päässä.

Yllä olevissa kuvissa ei ole esitetty lukuisia pienempiä aurinkokuntaa asuttavia kappaleita: planeettojen satelliitteja; suuri määrä asteroideja (pieniä kivikappaleita), jotka kiertävät Aurinkoa, enimmäkseen Marsin ja Jupiterin välissä, mutta myös muualla; komeettoja (pieniä jäisiä kappaleita), jotka saapuvat ja lähtevät Aurinkokunnan sisäosista hyvin pitkänomaisilla kiertoradoilla ja sattumanvaraisessa suunnassa ekliptikkaan nähden; ja monia pieniä jäisiä kappaleita Neptunuksen tuolla puolen Kuiperin vyöhykkeessä. Muutamia poikkeuksia lukuun ottamatta planeettojen satelliitit kiertävät samassa mielessä kuin planeetat ja suunnilleen ekliptikan tasossa, mutta tämä ei yleensä päde komeettoihin ja asteroideihin. Näiden kohteiden luokittelusta käydään pientä kiistaa. Perinteisesti aurinkokunta on jaettu planeettoihin (Aurinkoa kiertävät suuret kappaleet), niiden satelliitteihin (eli kuihin, jotka ovat erikokoisia planeettoja kiertäviä kohteita), asteroideihin (Aurinkoa kiertävät pienet tiiviit kappaleet) ja komeettoihin (pienet jäiset kappaleet, joiden radat ovat hyvin eksentrisiä). Valitettavasti aurinkokunnan on todettu olevan monimutkaisempi kuin tämä antaa ymmärtää:

• on useita Plutoa suurempia kuita ja kaksi Merkuriusta suurempaa kuuta;
• on monia pieniä kuita, jotka ovat luultavasti alkaneet asteroideina ja jotka ovat vasta myöhemmin joutuneet jonkin planeetan haltuun;
• komeetat joskus hiipuvat ja muuttuvat erottamattomiksi asteroideista;
• Kuiperin vyöhykkeen kohteet (mukaan lukien Pluto) ja muut, kuten Chiron, eivät sovi hyvin tähän järjestelmään
• Maa/Kuu- ja Pluto/Charon-systeemejä pidetään toisinaan ”tuplaplaneettoina”.

Voidaan ehdottaa muitakin kemialliseen koostumukseen ja/tai syntypaikkaan perustuvia luokitteluja, jotka pyrkivät olemaan fysikaalisesti pätevämpiä. Mutta ne päätyvät yleensä joko liian moneen luokkaan tai liian moneen poikkeukseen. Lopputulos on, että monet kappaleet ovat ainutlaatuisia; todellinen tilanne on liian monimutkainen yksinkertaiseen luokitteluun. Käytän seuraavilla sivuilla tavanomaisia luokitteluja.

Kahdeksan virallisesti planeetoiksi luokiteltua kappaletta luokitellaan usein edelleen useilla eri tavoilla:

• koostumuksen mukaan:
  • maanpäälliset tai kiviplaneetat: Merkurius, Venus, Maa ja Mars:
    • maapalloplaneetat koostuvat pääasiassa kivestä ja metallista, ja niillä on suhteellisen suuri tiheys, hidas kierto, kiinteä pinta, ei renkaita ja vähän satelliitteja.
  • jovia- eli kaasuplaneetat: Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus:
    • Kaasuplaneetat koostuvat pääasiassa vedystä ja heliumista, ja niillä on yleensä alhainen tiheys, nopea pyöriminen, syvät ilmakehät, renkaat ja paljon satelliitteja.
• kokoluokittain:
  • pienet planeetat: Merkurius, Venus, Maa, Mars.
    • Pienten planeettojen halkaisija on alle 13000 km.
  • jättiläisplaneetat: Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus.
    • Jättiläisplaneettojen halkaisija on yli 48000 km.
  • Jättiläisplaneettoja kutsutaan toisinaan myös kaasujättiläisiksi.
• asennon mukaan suhteessa Aurinkoon:
  • sisäiset planeetat: Merkurius, Venus, Maa ja Mars.
  • ulommat planeetat: Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus.
  • Marsin ja Jupiterin välinen asteroidivyö muodostaa rajan sisemmän aurinkokunnan ja ulomman aurinkokunnan välille.
• aseman mukaan suhteessa Maahan:
  • alemmat planeetat: Merkurius ja Venus.
    • Kaikkein lähempänä Aurinkoa kuin Maa.
    • Kaikkein alempiarvoiset planeetat näyttävät Maasta katsottuna Kuun kaltaisia vaiheita.
  • Maa.
  • Ylempiarvoiset planeetat: Mars Neptunuksesta Neptunukseen.
    • Kauempana Auringosta kuin Maa.
    • Ylempiarvoiset planeetat näyttäytyvät aina täysinä tai lähes täysinä.
• historian mukaan:
  • klassiset planeetat:
    • tunnettuja jo esihistorialliselta ajalta
    • ilmanäkyviä paljain silmin
    • muinaisina aikoina tämä termi viittasi myös Aurinkoon ja Kuuhun; järjestys oli tavallisesti eritelty seuraavasti: Saturnus, Jupiter, Mars, Aurinko, Venus, Merkurius ja Kuu, mikä perustui siihen, että ne ehtivät kiertää ”koko matkan” ”kiinteiden” tähtien pallon).
  • nykyaikaiset planeetat: Uranus, Neptunus.
    • löydetty nykyaikana
    • näkyvä vain optisella apuvälineellä
  • Maa.
  • IAU päätti, että ”klassisen” tulisi viitata kaikkiin kahdeksaan planeettaan (Merkurius Neptunuksesta Neptunukseen, mukaan lukien Maa, mutta ei Pluto). Tämä on vastoin historiallista käyttöä, mutta se on jossain määrin järkevää 2000-luvun näkökulmasta.

KuvatHuomautus: suurin osa The Nine Planets -teoksen kuvista ei ole todellisia värikuvia. Useimmat niistä on luotu yhdistämällä useita eri värisuodattimien läpi otettuja mustavalkokuvia. Vaikka värit saattavat näyttää ”oikeilta”, on mahdollista, että ne eivät ole aivan sitä, mitä silmäsi näkisi.

• The Nine Planets montage (suurempi versio yllä olevasta) 36k jpg
• Toinen suhteellinen kokovertailu (LANL:stä) 93k gif
• Auringon ja suurten planeettojen vertailu (Extremasta) 15k jpg
• Maan ja pienten planeettojen vertailu (Extremasta) 13k jpg
• Voyager 1:n mosaiikkikuvio Aurinkokunnasta neljän miljardin kilometrin päähän kuvattuna 36k jpg; html (kuvateksti)
• Voyager 1:n kuvat kuudesta planeetasta 4 miljardin kilometrin etäisyydeltä 123k jpg; html
• Pale Blue Dot, Carl Saganin pohdintoja yllä olevasta kuvasta.

More General Overview

• The largest, smallest, brightest, etc bodies
• The history of solar system discovery
• Aurinkokunnan esittely LANL:lta
• Aurinkokunnan perhekuva NSSDC:ltä
• Solar System Live, webin vuorovaikutteinen Orrery.
• huomautuksia aurinkokunnan kaukaisimmasta kohteesta ja planeettojen pintalämpötiloista RGO:lta
• aurinkokunnan pienoismallit
  • A Solar System Scale Model Meta Page (linkkejä moniin muihin)
  • the Voyage Scale Model Solar System on the National Mall in Washington DC
  • Lakeview Museum Community Solar System, maailman suurin malli aurinkokunnasta
  • mittakaavamalli LPI:ltä
  • Sagan Planet Walk Ithacassa, NY:ssä
  • Build a Solar System, näppärä mittakaavamallilaskuri
  • Silver City, NM Sidewalk Solar System
  • Solar System Walk in Gainesville, Florida
  • Eugene Oregon Scale Model Solar System
  • Bonsall Elementary
  • PlanetTrek, aurinkokunnan mittakaavamalli Pasadenassa
  • Phenix City Intermediate School
• Walk the Solar System, kiva kokovertailulaskin Exploratoriumilta
  Meta Calc, yksinkertainen nettilaskin
• Your Weight on Other Worlds, toinen siisti laskin Exploratoriumilta
• ConverTable Planets, kiva pieni Macintosh-sovellus, jolla voi laskea painosi muilla planeetoilla
• Galileo SSI Education Module on Planetary Surfaces
• hyvä bibliografia painetusta aineistosta, joka käsittelee aurinkokuntaa

Suuret kysymykset

Mitähän aurinkokunta syntyi? Yleisesti ollaan yhtä mieltä siitä, että se tiivistyi pölystä ja kaasusta koostuvasta tähtisumusta. Mutta yksityiskohdat ovat kaikkea muuta kuin selvät.

Miten yleisiä ovat planeettajärjestelmät muiden tähtien ympärillä? (Päivitetty kesäkuussa 2014)
Muiden tähtien ympärillä olevien planeettojen määrä on kasvanut dramaattisesti sen jälkeen, kun HD 1144762 b löydettiin ensimmäisen kerran vuonna 1989 ja gamma Cephei b vuonna 1988 (vahvistettu vuonna 2003). exoplanet.eu-sivusto listaa 1 811 planeettaa 25. heinäkuuta 2014 mennessä, mukaan lukien yli 400 moniplaneettajärjestelmää. Lisäksi NASA:n eksoplaneetta-arkiston (NASA Exoplanet Archive) mukaan Kepler-avaruusaluksen havaitsemia mahdollisia planeettoja on yli 3 000. Lukija huomaa, että ilmoitetuissa lukumäärissä voi olla eroja kahden mainitun sivuston välillä.

Millaiset olosuhteet mahdollistavat maanpäällisten planeettojen muodostumisen? Vaikuttaa epätodennäköiseltä, että Maa olisi täysin ainutlaatuinen, mutta meillä ei silti ole suoria todisteita suuntaan tai toiseen.

Onko elämää muualla aurinkokunnassa? Jos ei ole, miksi Maa on erityinen? (Päivitetty kesäkuussa 2014)
Me emme vielä tiedä elämästä muualla. Yksi asia, joka tekee Maasta erityisen kiinnostavan eksoplaneettojen etsinnän kannalta, on sijaintimme suhteessa Aurinkoon – asumiskelpoinen tai niin sanottu ”kultakutri-vyöhyke”. ”Kultakutri-vyöhyke” on alue tähden ympärillä, jossa vesi olisi nestemäistä planeetan pinnalla. Sen sijainti ja laajuus riippuisi useista kriteereistä, kuten emotähden koosta ja lämpötilasta. Kun näiltä elinkelpoisilta vyöhykkeiltä löytyy planeettoja, otetaan huomioon planeetan koko. Koko on se, mikä voi mahdollistaa meille tutuille elämänmuodoille sopivan ilmakehän. Puerto Ricon yliopistossa Arecibossa sijaitseva Planetary Habitability Laboratory ylläpitää Habitable Exoplanet Catalog

Is there there life beyond the solar system? Älykästä elämää?

Onko elämä harvinainen ja epätavallinen tai jopa ainutkertainen tapahtuma maailmankaikkeuden evoluutiossa vai onko se sopeutumiskykyistä, laajalle levinnyttä ja yleistä?

Vastaukset näihin kysymyksiin, edes osittaiset, olisivat valtavan arvokkaita. Vastaukset seuraavilla sivuilla oleviin pienempiin kysymyksiin voivat auttaa vastaamaan joihinkin näistä suurista kysymyksistä.