Układ Słoneczny składa się ze Słońca; ośmiu oficjalnych planet, co najmniej trzech „planet karłowatych”, ponad 130 satelitów planet, dużej liczby małych ciał (komet i planetoid) oraz ośrodka międzyplanetarnego. (Prawdopodobnie istnieje jeszcze wiele innych satelitów planetarnych, które nie zostały jeszcze odkryte.)

Orbity

Układ Słoneczny składa się ze Słońca; ośmiu oficjalnych planet, co najmniej trzech „planet karłowatych”, ponad 130 satelitów planet, dużej liczby małych ciał (komet i planetoid) oraz ośrodka międzyplanetarnego. (Prawdopodobnie istnieje jeszcze wiele innych satelitów planetarnych, które nie zostały jeszcze odkryte.)

Wewnętrzny Układ Słoneczny zawiera Słońce, Merkurego, Wenus, Ziemię i Marsa:

Główny pas asteroid (nie pokazany) leży między orbitami Marsa i Jowisza. Planety zewnętrznego Układu Słonecznego to Jowisz, Saturn, Uran i Neptun (Pluton jest obecnie klasyfikowany jako planeta karłowata):

Pierwszą rzeczą, jaką należy zauważyć, jest to, że Układ Słoneczny to w większości pusta przestrzeń. Planety są bardzo małe w porównaniu z przestrzenią między nimi. Nawet kropki na diagramach powyżej są zbyt duże, aby być we właściwej skali w odniesieniu do rozmiarów orbit.

Orbity planet są elipsami ze Słońcem w jednym ognisku, choć wszystkie z wyjątkiem Merkurego są prawie okrągłe. Wszystkie orbity planet leżą mniej więcej w tej samej płaszczyźnie (zwanej ekliptyką i wyznaczonej przez płaszczyznę orbity Ziemi). Ekliptyka jest nachylona tylko o 7 stopni od płaszczyzny równika Słońca. Powyższe diagramy pokazują względne rozmiary orbit ośmiu planet (plus Pluton) z perspektywy nieco powyżej ekliptyki (stąd ich nieokrągły wygląd). Wszystkie orbitują w tym samym kierunku (przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, patrząc z góry znad bieguna północnego Słońca); wszystkie poza Wenus, Uranem i Plutonem również obracają się w tym samym kierunku.

(Powyższe diagramy pokazują poprawne pozycje na październik 1996, wygenerowane przez doskonały program planetarny Starry Night; istnieje również wiele innych podobnych programów, niektóre darmowe. Możesz również użyć Emerald Chronometer na swoim iPhonie lub Emerald Observatory na swoim iPadzie, aby znaleźć aktualne pozycje. Ta informacja jest również przydatna przy projektowaniu systemu paneli słonecznych.)

Rozmiary

Powyższa kompozycja pokazuje osiem planet i Plutona z w przybliżeniu poprawnymi względnymi rozmiarami (zobacz inną podobną kompozycję i porównanie planet lądowych lub Dodatek 2 po więcej).

Jednym ze sposobów, aby pomóc zwizualizować względne rozmiary w Układzie Słonecznym jest wyobrażenie sobie modelu, w którym wszystko jest zmniejszone o czynnik miliarda. Wtedy modelowa Ziemia miałaby około 1,3 cm średnicy (wielkość winogrona). Księżyc znajdowałby się około 30 cm (około stopy) od Ziemi. Słońce miałoby średnicę 1,5 metra (wysokość człowieka) i byłoby oddalone od Ziemi o 150 metrów (około bloku miejskiego). Jowisz miałby średnicę 15 cm (wielkość dużego grejpfruta) i byłby oddalony od Słońca o 5 przecznic. Saturn (wielkość pomarańczy) byłby oddalony o 10 przecznic; Uran i Neptun (cytryny) o 20 i 30 przecznic. Człowiek w tej skali byłby wielkości atomu, ale najbliższa gwiazda byłaby oddalona o ponad 40000 km.

Nie pokazane na powyższych ilustracjach są liczne mniejsze ciała, które zamieszkują Układ Słoneczny: satelity planet; duża liczba asteroid (małych skalistych ciał) krążących wokół Słońca, głównie między Marsem a Jowiszem, ale także gdzie indziej; komety (małe ciała lodowe), które przychodzą i odchodzą z wewnętrznych części Układu Słonecznego na bardzo wydłużonych orbitach i w przypadkowych orientacjach względem ekliptyki; oraz wiele małych ciał lodowych poza Neptunem w Pasie Kuipera. Z kilkoma wyjątkami, satelity planetarne orbitują w tym samym sensie co planety i w przybliżeniu w płaszczyźnie ekliptyki, ale nie jest to na ogół prawdą w przypadku komet i planetoid. Klasyfikacja tych obiektów jest przedmiotem drobnych kontrowersji. Tradycyjnie Układ Słoneczny dzieli się na planety (duże ciała krążące wokół Słońca), ich satelity (tzw. księżyce, różnej wielkości obiekty krążące wokół planet), planetoidy (małe gęste obiekty krążące wokół Słońca) i komety (małe lodowe obiekty o silnie ekscentrycznych orbitach). Niestety, okazało się, że Układ Słoneczny jest bardziej skomplikowany niż by to sugerowało:

• istnieje kilka księżyców większych niż Pluton i dwa większe niż Merkury;
• istnieje wiele małych księżyców, które prawdopodobnie zaczęły jako planetoidy i dopiero później zostały przechwycone przez planetę;
• komety czasami gasną i stają się nie do odróżnienia od planetoid;
• obiekty Pasa Kuipera (w tym Pluton) i inne jak Chiron nie pasują dobrze do tego schematu
• układy Ziemia/Księżyc i Pluton/Charon są czasami uważane za „planety podwójne”.

Można zaproponować inne klasyfikacje oparte na składzie chemicznym i/lub punkcie pochodzenia, które starają się być bardziej fizycznie uzasadnione. Ale zwykle kończą się one albo zbyt wieloma klasami, albo zbyt wieloma wyjątkami. Wniosek jest taki, że wiele ciał jest unikalnych; rzeczywista sytuacja jest zbyt skomplikowana dla prostej kategoryzacji. Na kolejnych stronach będę używał konwencjonalnych kategoryzacji.

Osiem ciał oficjalnie sklasyfikowanych jako planety jest często dalej klasyfikowanych na kilka sposobów:

• pod względem składu:
  • planety ziemskie lub skaliste: Merkury, Wenus, Ziemia i Mars:
    • Planety ziemskie składają się głównie ze skał i metali i mają stosunkowo dużą gęstość, powolną rotację, stałe powierzchnie, brak pierścieni i niewiele satelitów.
  • planety jowiszowe lub gazowe: Jowisz, Saturn, Uran i Neptun:
    • Planety gazowe składają się głównie z wodoru i helu i na ogół mają niskie gęstości, szybką rotację, głębokie atmosfery, pierścienie i dużo satelitów.
• według wielkości:
  • małe planety: Merkury, Wenus, Ziemia, Mars.
    • Małe planety mają średnice mniejsze niż 13000 km.
  • planety olbrzymie: Jowisz, Saturn, Uran i Neptun.
    • Planety olbrzymie mają średnice większe niż 48000 km.
  • Planety olbrzymie są czasami nazywane również gazowymi olbrzymami.
• pod względem położenia względem Słońca:
  • planety wewnętrzne: Merkury, Wenus, Ziemia i Mars.
  • planety zewnętrzne: Jowisz, Saturn, Uran, Neptun.
  • Pas planetoid między Marsem a Jowiszem tworzy granicę między wewnętrznym Układem Słonecznym a zewnętrznym Układem Słonecznym.
• pod względem położenia względem Ziemi:
  • planety podrzędne: Merkury i Wenus.
    • bliżej Słońca niż Ziemia.
    • Planety podrzędne wykazują fazy podobne do faz Księżyca, gdy są oglądane z Ziemi.
  • Ziemia.
  • planety nadrzędne: Mars thru Neptun.
    • dalej od Słońca niż Ziemia.
    • Planety nadrzędne zawsze pojawiają się w pełni lub prawie tak.
• przez historię:
  • planety klasyczne: Merkury, Wenus, Mars, Jowisz i Saturn.
    • znane od czasów prehistorycznych
    • widoczne okiem nieuzbrojonym
    • w starożytności termin ten odnosił się również do Słońca i Księżyca; kolejność była zwykle określana jako: Saturn, Jowisz, Mars, Słońce, Wenus, Merkury i Księżyc, w oparciu o czas, w jakim muszą one przebyć „całą drogę” wokół sfery gwiazd „stałych”).
  • planety współczesne: Uran, Neptun.
    • odkryte w czasach nowożytnych
    • widoczne tylko z pomocą optyczną
  • Ziemia.
  • IAU zdecydowała, że „klasyczna” powinna odnosić się do wszystkich ośmiu planet (Merkury thru Neptun, w tym Ziemia, ale nie Pluton). Jest to sprzeczne z historycznym użyciem, ale ma jakiś sens z perspektywy XXI wieku.

ObrazyUwaga: większość obrazów w The Nine Planets nie jest prawdziwym kolorem. Większość z nich została stworzona poprzez połączenie kilku czarno-białych zdjęć zrobionych przez różne kolorowe filtry. Chociaż kolory mogą wyglądać „dobrze” są szanse, że nie są dokładnie tym, co zobaczyłoby twoje oko.

• Montaż dziewięciu planet (większa wersja powyższego) 36k jpg
• Inne względne porównanie wielkości (z LANL) 93k gif
• Porównanie Słońca i dużej planety (z Extremy) 15k jpg
• Porównanie Ziemi i małego ciała (z Extremy) 13k jpg
• Mozaika układu słonecznego z odległości 4 miliardów mil 36k jpg; html (caption)
• Obrazy 6 planet z misji Voyager 1 z odległości 4 miliardów mil 123k jpg; html
• Pale Blue Dot, refleksje na temat powyższego obrazu autorstwa Carla Sagana.

Więcej ogólnego przeglądu

• Największe, najmniejsze, najjaśniejsze, itp. ciała
• Historia odkryć Układu Słonecznego
• Wprowadzenie do Układu Słonecznego z LANL
• Portret rodzinny Układu Słonecznego z NSSDC
• Układ Słoneczny na żywo, interaktywne Orrery sieci Web.
• notatki o najbardziej odległym obiekcie w Układzie Słonecznym i temperaturach powierzchni planet z RGO
• skalowe modele Układu Słonecznego
  • A Solar System Scale Model Meta Page (linki do wielu innych)
  • the Voyage Scale Model Solar System on the National Mall in Washington DC
  • Lakeview Museum Community Solar System, największy na świecie model Układu Słonecznego
  • model w skali LPI
  • Sagan Planet Walk w Ithaca, NY
  • Build a Solar System, zgrabny kalkulator modelu w skali
  • Silver City, NM Sidewalk Solar System
  • Solar System Walk w Gainesville, Floryda
  • Eugene Oregon Scale Model Solar System
  • Bonsall Elementary
  • PlanetTrek, model układu słonecznego w skali dla Pasadena
  • Phenix City Intermediate School
• Walk the Solar System, ładny kalkulator porównania wielkości z Exploratorium
  Meta Calc, prosty kalkulator online
• Twoja waga na innych światach, inny zgrabny kalkulator z Exploratorium
• ConverTable Planets, przyjemna mała aplikacja na Macintosha do obliczania wagi na innych planetach
• Galileo SSI Education Module on Planetary Surfaces
• dobra bibliografia drukowanych materiałów o Układzie Słonecznym

Wielkie pytania

Jakie jest pochodzenie Układu Słonecznego? Ogólnie przyjmuje się, że skondensował się on z mgławicy pyłu i gazu. Ale szczegóły są dalekie od jasności.

Jak powszechne są układy planetarne wokół innych gwiazd? (Aktualizacja czerwiec 2014)
Liczba planet wokół innych gwiazd wzrosła dramatycznie od czasu pierwszych odkryć HD 1144762 b w 1989 roku i gamma Cephei b w 1988 roku (potwierdzonych w 2003 roku). exoplanet.eu wymienia 1811 planet do 25 lipca 2014 roku, w tym ponad 400 układów wielokrotnych planet. Ponadto istnieje ponad 3000 dodatkowych potencjalnych planet wskazanych przez sondę kosmiczną Kepler według Archiwum Egzoplanet NASA. Czytelnik zauważy, że mogą istnieć różnice w podawanych liczbach pomiędzy dwoma przywoływanymi stronami.

Jakie warunki pozwalają na formowanie się planet lądowych? Wydaje się mało prawdopodobne, że Ziemia jest całkowicie wyjątkowa, ale nadal nie mamy bezpośrednich dowodów w jedną lub drugą stronę.

Czy istnieje życie gdzie indziej w Układzie Słonecznym? Jeśli nie, to dlaczego Ziemia jest wyjątkowa? (Aktualizacja czerwiec 2014)
Nie wiemy jeszcze o życiu w innych miejscach. Jedną z rzeczy, która sprawia, że Ziemia jest szczególnie interesująca w poszukiwaniach egzoplanet, jest nasze położenie względem naszego Słońca – strefa zamieszkiwalna lub tak zwana „strefa goldilocks”. Strefa goldilocks” to obszar wokół gwiazdy, w którym woda byłaby cieczą na powierzchni planety. Jej położenie i zasięg zależałyby od wielu kryteriów, takich jak rozmiar i temperatura gwiazdy macierzystej. Po znalezieniu planet w tych strefach zamieszkiwalnych brany jest pod uwagę rozmiar planety. Rozmiar jest tym, co może umożliwić stworzenie odpowiedniej atmosfery dla znanych nam form życia. Planetary Habitability Laboratory na Uniwersytecie Puerto Rico w Arecibo prowadzi katalog egzoplanet nadających się do zamieszkania

Czy istnieje życie poza Układem Słonecznym? Inteligentne życie?

Czy życie jest rzadkim i niezwykłym lub nawet unikalnym wydarzeniem w ewolucji wszechświata, czy też ma zdolność adaptacji, jest powszechne i powszechne?

Odpowiedzi na te pytania, nawet częściowe, miałyby ogromną wartość. Odpowiedzi na mniejsze pytania na kolejnych stronach mogą pomóc w odpowiedzi na niektóre z tych wielkich pytań.