4. Planetele din grupul terestru

4.1. Planeta Mercur

Planeta Mercur este cea mai apropiată de Soare – la doar 58 mln. km. Este o planetă mică,având raza de 2 437 km şi masa egală cu 3,3 •1023 kg, comparabilă cu Luna. Mercur nu are sateliţi.Fiind situată între Pământ şi Soare, poate fi observată doar la răsărit sau la apus. Densitatea medieeste de 5,42 • 103 kg/m3, iar aceeleraţia gravitaţională la suprafaţă este egală cu 3,72 m/s2. Deoareceaxa de rotaţie a planetei este înclinată faţă de planul orbitei cu un unghi de 89° (practicperpendiculară pe aceasta), pe Mercur nu există anotimpuri. Perioada de rotaţie a planetei în jurulaxei proprii este de 58,65 zile terestre, iar perioada de revoluţie (anul mercurian) este de circa 88zile terestre. Astfel, o zi solară mercuriană constituie 176 zile terestre, adică doi ani mercurieni (fig.24).

Densitatea medie mare arată că planeta are un nucleu de fier acoperit cu un strat de silicaţi,iar câmpul magnetic este de circa 100 de ori mai slab decât cel terestru.

Planeta Mercur este înconjurată de un strat foarte rariefiat de heliu. De-aceea suprafaţa eieste foarte asemănătoare cu cea a Lunii: brăzdată de cratere de diferite dimensiuni. Majoritateacraterilor sunt cratere de impact, dar sunt şi de origine vulcanică. Temperatura de pe parteailuminată de Soare atinge nivelul de circa 467°C, iar noaptea coboară pâna la -183°C.

Fig. 24. Planeta MercurSursa: http://astroinformer.com/mercury

Mercur se mişcă în jurul Soarelui pe o orbită eliptică cu o excentricitate destul de mare, e =0,21, apropiindu-se de Soare la o distanţă maximă de 46 mln. km (în periheliu) şi îndepărtându-semaximum la 70 mln. km (în afeliu).

Planeta Mercur a fost studiată de sondele spaţiale americane Mariner – 10 (anii 1974 - 1975)şi Messenger (lansată în a. 2004). Aceste nave au contribuit la cartografierea planetei şi precizareaunui şir de parametri fizici.

1.2. Planeta Venus

Venus este a doua planetă de la Soare, iar după strălucire - este al treilea corp ceresc (dupăSoare şi Lună). Ea este situată la o distanţă medie de 108,2 mln. km de la Soare şi se mişcă pe oorbită eliptică cu excentricitatea e = 0,0068. Perioada de rotaţie în jurul axei sale este de 243 zileterestre, iar perioada de revoluţie (anul venusian) este de 225 zile. O zi solară pe Venus dureazăcirca 116 zile terestre. Rotaţia planetei în jurul axei sale are loc în sens opus mişcării ei orbitale.Deoarece axa de rotaţie este aproape perpendiculară pe planul orbitei (formează unghiul de 87° cuacesta), nu are loc succesiunea anotimpurilor.

Caracteristicile generale ale planetei Venus sunt foarte apropiate de cele ale Terrei, astfelmasa ei este de 4,87 • 1024 kg (adică 0,82 din masa Pământului), iar raza R = 6 052 km (0,95 dinraza Pământului), (fig. 25).

Densitatea medie a planetei este de 5,24 • 103 kg/m3, iar acceleraţia gravitaţională este egalăcu 8,829 m/s2 (sau 0,9 g).

Condiţiile fizice pe Venus şi pe Pământ diferă în mod substanţial.Astfel, atmosfera planetei Venus este foarte densă (diferită de cea terestră), alcătuită

preponderent din bioxid de carbon (circa 96,5 %), azot (3,5 %) vapori de apă (0,02 %), oxigen(0,01%) şi alte gaze în cantităţi foarte mici. Presiunea la suprafaţa planetei este de circa 93atmosfere, iar temperatura variază între 450 – 490°C. La sol şi în straturile superioare ale atmosfereibat vânturi cu viteze de la 15 km/h până la circa 400 km/h. Temperatura înaltă a suprafeţei planeteise menţine datorită efectului de seră existent în atmostera terestră, dar prezenţa masivă a bioxiduluide carbon facilitează pronunţarea acestui fenomen pe Venus.

Fig. 25. Planeta VenusSursa: http://selena.sai.msu.ru/Home/SolarSystem/venus/venus.htm

Iluminarea suprafeţei planetei este foarte redusă dun cauza înveli ului masiv de nori dinșatmosfera venusiană.

În atmosfera planetei, la altitudinea de 50 km sunt prezenţi nori enormi de acid sulfuric subformă de picături. Ace tea se află şi la altitudinea de 70 km, dar în combinaţie cu alţi acizi:șclorhidric şi fluorhidric. S-au observat şi descărcări electrice, mult mai frecvente decât în atmosferaterestră.

Suprafaţa planetei este asemănătoare cu cea terestră, adică cu lanţiuni de munţi şi câmpii,fiind relativ tânără – de circa 800 mln. de ani. Aproximativ 90 % din suprafaţa venusiană esteacoperită cu lavă de bazalt.

Deşi nucleul planetei este alcătuit din fier, măsurările magnetometrice au demonstrat căVenus nu are câmp magnetic propriu, deci vântul solar pătrunde uşor în straturile superioare ale

atmosferei pe care le ionizează.Planeta Venus nu are sateliţi. Ea reprezintă un astru foarte strălucitor (numit Luceafărul),

având albedo-ul (raportul dintre intensitatea luminii reflectată de un obiect i intensitatea luminiișincidente, care variază de la 0 la 1) de 0,65 şi se observă faze la fel ca şi Luna.

Venus, aidoma altor planete, este studiată de sonde spaţiale automate ruse din seria „Venera”şi americane „Mariner”, care au precizat parametrii fizici ai planetei, structura ei şi componenţaatmosferei. Sondele automate „Venera-11” şi „Venera-12” au coborât pe suprafaţa venusiană şi autransmis date şi imagini timp de 3 ore.

Deoarece planeta Venus nu posedă câmp magnetic, fiind expusă vântului solar şi razelorcosmice cu o presiune şi o temperatură enormă la suprafaţă, bântuită de vânturi intensive şi ploi deacid sulfuric, este imposibilă existenţa vieţii sub orice formă.

1.3. Planeta Marte

Planeta Marte este a patra planetă de la Soare. Este mai mică decât Pământul aproximativ dedouă ori în diametru şi circa de zece ori după masă (diametrul este de 6 792 km, iar masa este de6,39 • 1023 kg). Densitatea medie este de 3 934 kg/m3, iar acceleraţia gravitaţională este egală cu3,69 m/s2. Planul ecuatorului planetei este înclinat faţă de planul orbitei ei cu 24°56’, astfel peMarte are loc succesiunea anotimpurilor asemenea ca şi pe Pământ (fig. 26).

Distanţa medie a planetei de la Soare constituie 230 mln km şi de-aceea ea primeşte de 2,5ori mai puţină energie solară decât Pământul. Ca urmare, temperatura medie anuală este de -60° C şivariază de la -140° C la poli până la +20° C la ecuator.

Planeta Marte se mi că pe o orbită eliptică cu excentricitatea e = 0,093 timp de aproximativș687 zile (anul marţian), iar perioada de rotaţie în jurul axei proprii este de 24h39m35s, adică e maimare numai cu o jumătate de oră decât ziua terestră, iar anul marţian este de două ori mai maredecât anul terestru.

Fig. 26. Planeta MarteSursa: http://veganmaster.com/wp-content/uploads/2012/08/mars.jpg

Atmosfera planetei Marte este foarte rarefiată. Presiunea atmosferică la suprafaţă este de 0,7- 0,9 kPa, în comparaţie cu cea a Pământului care constituie 101,3 kPa, astfel discul planetei poate fiuşor observat de pe Pământ prin telescop. Atmosfera este compusă din bioxid de carbon (95 %),hidrogen (3 %), argon (1,6 %), puţin azot şi foarte puţin oxigen şi apă.

Conform unor dovezi, în trecut atmosfera era mai densă, la suprafaţă exista apă, iar clima

era mai caldă şi mai umedă.Suprafaţa planetei este alcătuită preponderent din bazalt, în mare parte acoperită cu un strat

de nisip în formă de praf răspândit prin acţiunea unor furtuni puternice. Există pe suprafaţă cratereşi vulcane. Cel mai mare vulcan stins din Sistemul solar - Olimp cu înălţimea de 25 km se află peMarte.

Culoarea roşie a planetei se explică prin prezenţa pe suprafaţa ei a oxidului de fier.Observările arată că 2/3 din suprafaţa discului marţian este ocupat de regiuni luminoase de

culoarea roşie-portocalie, numite continente, iar 1/3 – de regiuni întunecate numite mări, a cărorculoare variază în funcţie de anotimp: de la verde-albastru la cafeniu-alb. În jurul polilor se observăpete albe, numite calote polare (ca pe Pământ), a căror dimensiuni de-asemenea variază în funcţiede anotimp.

Câmpul magnetic marţian are polaritate inversă faţă de cea terestră şi este aproximativ de800 ori mai slab ca al Pământului (magnetosfera nu există pe Marte de circa 4,5 mld. de ani).

Marte are doi sateliţi naturali: Phobos şi Deimos, care orbitează în jurul planetei foarteaproape şi reprezintă două corpuri neregulate în formă de asteroizi, acoperite de cratere numeroase(fig. 27). Se presupune că ei au fost captaţi de gravitaţia planetei.

Marte este planeta cea mai intens studiată, la început cu ajutorul telescoapelor, iar mai apoişi până în prezent - cu sondele spaţiale automate „Mars” (Rusia), „Mariner”, „Viking” (NASA,SUA), ESA (Agenţia Spaţială Europeană), care lansează „Mars Express” şi altele.

Fig. 27. Sateli ii naturali ai planetei Marte: Phobos şi DeimosțSursa: http://2.bp.blogspot.com/

Cercetările efectuate până acum n-au confirmat existenţa vieţii pe Marte sub o oarecareformă. În trecut nu se exclude că aceasta ar fi existat într-o formă sau alta, fie chiar primară.

2. Planetele gigante

Grupul planetelor gigante este alcătuit din: Jupiter, Saturn, Uranus şi Neptun, care secaracterizează prin dimensiuni mari, atmosferă densă, inele de praf şi gaze, câmpuri gravitaţionaleşi magnetice foarte puternice, rotaţie rapidă în jurul axelor proprii, densitate mică şi număr mare desateliţi.

2.1. Planeta Jupiter

Planeta Jupiter este cea mai masivă planetă din Sistemul solar, având masa de 1,9 • 1027 kg(de două ori mai mare decât masa totală a celorlalte planete i raza ecuatorială de 71 400 km (11,2șraze terestre). Densitatea medie a planetei este egală cu 1,35 • 103 kg/m3, puţin mai mare decât

densitatea apei, ceea ce dovedeşte că ea este o planetă gazoasă. Acceleraţia gravitaţională la ecuatoreste de 24,8 m/s2 (de 2,5 mai mare decât pe Pământ (fig. 28).

Planeta este puternic turtită la poli, deoarece se roteşte rapid în jurul axei sale (dar cu vitezediferite la diferite latitudini: viteza este maximă la ecuator şi minimă la poli). Perioada de rotaţieeste de 9h55m50s, iar axa de rotaţie este aproape perpendiculară pe planul orbitei. Astfel, pe Jupiterpractic nu are loc succesiunea anotimpurilor.

Jupiter orbitează în jurul Soarelui pe o orbită eliptică, excentricitatea căreia e = 0,05, cu raza(semiaxa mare) de aproximativ 778,5 mln. km, fiind aproape de cinci ori mai departe de Soare decâtPământul. De aceea planeta Jupiter primeşte de la Soare cu mult mai puţină căldură ca Terra,temperatura medie pe suprafaţa ei fiind de circa -145°C. Jupiter radiază de două ori mai multăenergie decât primeşte de la Soare, cauza acestui fenomen încă nu este explicată.

Fig. 28. Planeta JupiterSursa: http://cosmosul.ucoz.com/jupiter.jpg

Perioada de revoluţie (anul jupiterian) este de 11,86 ani tereştri.Conform cercetărilor actuale, nucleul planetei este alcătuit dintr-un material solid, masa

căruia constituie 10 - 15 mase terestre. Deasupra acestui miez se află un strat de hidrogen metaliclichid la o presiune de circa patru mln. de bari şi la o temperatură joasă. Acesta este format dinelectroni şi protoni, este conductor electric şi sursa câmpului magnetic al planetei mult mai puternicdecât al Pământului. Magnetosfera lui Jupiter se extinde departe, după orbita lui Saturn. În jurulplanetei s-au depistat centuri de radiaţie cu particule încărcate, mult mai intense decât centurilesimilare ale Pământului.

Stratul de la suprafaţa planetei este compus din heliu lichid şi hidrogen molecular.Atmosfera jupiteriană (urmează după stratul de la suprafaţă) i este alcătuită din hidrogen în mareșparte (86 %), heliu – circa 14 %, apoi se mai conţin în cantităţi infime metan, amoniac, apă i alteșsubstanţe. Atmosfera jupiteriană este foarte turbulentă; în ea bântuie vânturi şi furtuni puternice,însoţite de descărcări electrice şi aurore polare. Astfel, sunt observate benzi roşiatice întunecate denori şi pete de diferite dimensiuni care îşi schimbă mereu poziţia şi forma. Cea mai remarcabilădintre acestea este Marea Pată Roşie, descoperită în anul 1878. Ea reprezintă un vârtej enorm,stabil, în formă de oval cu dimensiunile de 12 000 pe 25 000 km (mai mare ca Pământul).

Vânturile puternice ce se extind pe mii de km în atmosfera planetei, văzute în formă debenzi sunt provocate de căldura internă şi nu de cea provenită de la Soare.

Planeta Jupiter are inele (ca şi Saturn dar cu mult mai mici) formate din particule mici dematerial pietros, alimentate în continuu de praful ce apare în rezultatul interacţiuniimicrometeoriţilor cu sateliţii planetei.

Jupiter a fost studiat cu ajutorul sondelor spaţiale automate americane Pioneer - 10 (1973) şi

Pionier - 11 (1978), Voyager - 1 şi Voyager – 2 (1979), Ulysses (1992, 2003, 2004), Galileo (1995 –2003).

Jupiter are 67 sateliţi, dintre care patru cei mai mari numiţi galileieni (descoperiţi încă deGalileo Galilei) sunt: Io, Europa, Ganimede şi Calisto. Ace tia se rotesc în jurul planetei în planșecuatorial pe orbite aproape circulare.

2.2. Planeta Saturn

Planeta Saturn este a doua planetă ca mărime în Sistemul solar şi a şasea planetă de la Soare.Raza ecuatorială a acesteia este de 60 268 km (de 9,4 ori mai mare decât a Pământului), iar masa –de 5,68 • 1026 kg (circa 100 mase terestre). Densitatea medie a planetei este mai mică decâtdensitatea apei (0,69 • 103 kg/m3). Acceleraţia gravitaţională (la ecuator ) este egală cu 10,44m/s2.Planul ecuatorului este înclinat cu 26°44’, ceea ce înseamnă că pe Saturn are loc succesiuneaanotimpurilor (fig. 29).

Perioada de rotaţie a planetei în jurul axei sale este de 10h34m , deci Saturn se rote te foarteșrapid. Ca urmare Saturn este turtit la poli mai puternic decât Jupiter(diferenţa dintre raza ecuatorialăşi cea polară constituie circa 5 900 km).

Saturn este aproximativ de două ori mai departe de Soare decât Jupiter (distanţa medie fiindde 9,58 u.a.), de aceea temperatura la suprafaţă este de circa -170°C.

Fig. 29. Planeta SaturnSursa: http://7art-screen-savers.com/saturn-screen-saver

Însă, graţie fluxului termic intern puternic (circa 12 000 K), planeta radiază mai multăenergie (aproape de 3 ori), decât primeşte.

Perioada de revoluţie (anul saturnian) este de 29,46 ani tere tri; Saturn se mişcă pe o orbitășeliptică cu excentricitatea e = 0,056.

Planeta Saturn are o structură internă similară celei a planetei Jupiter: în centru se află unmiez masiv alcătuit din fier, material pietros şi alte substanţe, acesta fiind acoperit cu un înveliş dehidrogen metallic.

Magnetosfera planetei este puţin mai mică (după dimensiuni) decât cea a lui Jupiter,alcătuită din plazmă, iar interacţiunea ei cu vântul solar genereză aurore polare în jurul polilorplanetei.

Atmosfera planetei este formată din benzi şi zone asemănătoare cu cele de pe Jupiter, darmai puţin evidenţiate. Straturile superioare ale acesteia sunt compuse din hidrogen (96,3 %), heliu(3,25 %) şi din metan, amoniac, etan şi alte gaze în proporţii mici. În atmosfera lui Saturn bântuievânturi puternice, atingând viteze de 500 m/s, furtuni periodice şi uragane foarte intensive. AidomaPetei Roşii de pe Jupiter, pe Saturn apare odată în 30 de ani Marea Pată Albă.

Cel mai spectaculos fenomen din Sistemul solar reprezintă inelele lui Saturn. Datorităstrălucirii mari, ele pot fi observate cu ajutorul unor telescoape mici. Inele posedă toate cele patruplanete gigante, dar la Saturn sunt foarte pronunţate. Ele sunt compuse din miliarde de particulemici care se rotesc în jurul planetei.

Inelele se rotesc în planul ecuatorului şi constau din trei formaţiuni concetrice mai maridespărţite prin intervale întunecate numite „diviziuni Cassini”. Aparatele spaţiale automate „Pionier- 11” (1979), „Voyager-1 şi 2” (1980), „Cassini-Huygens” (1997), au evidenţiat încă patru inele.Inelele au lăţimea de zeci de mii de km cu grosime foarte mică de la 2 la 20 km.

Saturn are 62 sateliţi naturali, dintre care al aselea, Titan, este cel mai mare cu 4850 km înșdiametru.

Fotografiile obţinute de aparatele cosmice demonstrează că suprafaţa unor sateliţi, deexemplu, Mimas, Encelade, Thetus este acoperită de cratere (ca pe Lună) i conţine gheaţă. Peșsatelitul Encelade (anul 2006, NASA) au fost descoperite gheizere, astfel acest satelit reprezintă celmai avantajos loc din Sistemul solar pentru existenţa vieţii.

2.3. Planeta Uranus

Este a treia planetă ca mărime dintre planetele gigante abia vizibilă cu ochiul liber.Descoperită în 1781 de astronomul englez Herschel şi cercetată cu ajutorul sondei spaţialeamericane „Voyager - 2” (în 1986). Uranus are cea mai mică masă dintre planetele gigante-egală cu8,68 • 1023 kg (de aproximativ 14,5 ori mai mare decât a Pământului) (fig. 30).

Diametrul ei este de 52 000 km (de cinci ori mai mare decât al Terrei); densitatea mediefiind de 1,27 • 103 kg/m3, iar acceleraţia gravitaţională – 8,87 m/s2.

Uranus este plasat pe orbită eliptică cu excentricitatea e = 0,046, cu semiaxa mare a de 19,2u.a., perioada de revoluţie fiind egală cu 84,07 ani. Planeta are o mişcare rapidă de rotaţie în jurulaxei cu perioada de 17h14m24s. Axa de rotaţie este înclinată cu 97,8° faţă de planul orbitei, din carecauză se produce impresia că Uranus se rostogoleşte pe orbită în sens retrograd.

Fig. 30. Planeta UranusSursa: http://kinderbrary.files.wordpress.com/2010/03/uranus-3d-spase-screensaver-2659.jpg

Din punct de vedere al structurii Uranus se deosebeşte de Jupiter şi Saturn. Planeta estecompusă din material pietros, cu doar 15 % de hidrogen metalic, apă, amoniac, metan – îngheţate(aproape 80 %) şi puţin heliu.

Câmpul magnetic al planetei deasemenea se deosebeşte de câmpurile magnetice ale altorplanete şi anume: nu este centrat în centrul planetei, este aproape de suprafaţă şi înclinat cu circa60° faţă de axa de rotaţie.

Uranus, ca şi alte planete gazoase, dispune de energie internă, temperatura medie pesuprafaţa planetei este doar de – 197° C.

Atmosfera uraniană este compusă din hidrogen (aproape 83 %), heliu (15 %) şi metan (2 %).Culoarea albastră a lui Uranus se datorează absorbţiei culorii roşii a metanului ce are loc înstraturile superioare ale atmosferei.

În cadrul misiunii „Voyager - 2” au fost detectaţi nori care se deplasează cu viteze nu preamari şi vânturi nu prea intense, răzleţe ce bântuie cu viteze de aproape 160 m/s.

Uranus are 27 de sateliţi naturali, orbitele cărora sunt aproape circulare situate în planulecuatorului (aproape perpendicular pe planul orbitei). Cei mai mari sateliţi sunt Titania, Oberon,Umbriel, Ariel şi Miranda cu razele cuprinse între 236 şi 789 km.

2.4. Planeta Neptun

Planeta Neptun - a opta planetă de la Soare, a parta - după diametru şi a treia după masădintre planetele Sistemelui solar. Ea a fost descoperită teoretic, „pe vârful condeiului” de astronomiiLe Verrier şi Adams, apoi observată pe cer de Galle în 1846. Neptun nu este vizibil cu ochiul liber,dar în telescop se observă sub forma unui disc albastru-verde.

Planeta orbitează Soarele la o distanţă de aproximativ 30,1 u.a., pe orbită eliptică cuexcentricitatea e = 0,01, având perioada de revoluţie de aproximativ 165 ani. (fig. 31).

Masa planetei Neptun este egală cu 1,02 • 1026 kg, ceea ce constituie aproximativ 17 maseterestre şi este puţin mai mare decât a lui Uranus.

Densitatea medie este aproximativ egală cu cea a planetei Uranus şi este de 1,67 • 103

kg/m3, iar acceleraţia gravitaţională la suprafaţă – 11,15 m/s2 (puţin mai mare decât cea terestră).Neptun are cel mai mic diametru dintre planetele gigante – 49 248 km.Unghiul de înclinare a ecuatorului faţă de planul orbitei egal cu 28°32’ (aproape similară cu

cea a Pământului şi Marte), de aceea pe planetă au loc schimbări de anotimpuri, însă datorităperioadei de revoluţie foarte mari un anotimp durează circa 40 de ani tereştri, iar o zi – 16 ore.

Fig. 31. Planeta NeptunSursa: www.urano.ru/tag/foto-planet/

Structura internă a planetei Neptun este similară cu cea a lui Uranus: nucleul este alcătuit dinfier, nichel, silicaţi şi gheaţă, urmat de mantaua alcătuită din apă, amoniu şi metan şi atmosfera carese intinde peste 8 000 km de la suprafaţă.

Atmosfera lui Neptun conţine 80 % hidrogen, 19 % de heliu, puţin metan cu urme de etan ișamoniac. Metanul din armosferă absoarbe lumina ro ie i de aceea, ca i în atmosfera lui Uranus,ș ș ș

planeta are culoare albastră.La altitudini mari se află şiruri de nori în jurul planetei cu lungimi de 50 la 150 km. În

atmosfera planetei bântuie vânturi foarte puternice cu viteze de circa 600 m/s.Din imaginile transmise de sonda americană automată „Voyager – 2” (1989) s-a depistat pe

Neptun o furtună similară celei de pe Jupiter - Punctul Mare Întunecat, dar cu dimensiuni mai mici.Deşi planeta este foarte îndepărtată de Soare, regimul termic alimenteză cele mai puternice

vânturi din Sistemul solar graţie energiei interne care asigura o temperatură medie de – 201 °C.Câmpul magnetic al lui Neptun are o structură similară cu câmpul magnetic al planetei

Uranus, dar de circa două ori mai slab (şi ceva mai intens ca cel terestru).Neptun dispune de un sistem de inele planetare alcătuite din particule de gheaţă acoperite cu

silicaţi şi gaz, mai mici decât cele ale lui Saturn. Cele mai importante sunt inelele Adams, Le Verrierşi Galle cu suprafeţele de la 42 000 km2 până la 63 000 km2. Se consideră că inelele au formaactuală datorită efectelor gravitaţionale create de unii sateliţi ai planetei.

În jurul lui Neptun se rotesc 13 sateliţi. Cel mai mare (dintre ei) fiind Triton (cu diametrul de2 700 km), care, conform unei ipoteze, ar fi fost captat gravitaţional de Neptun.

2.5. Planeta pitică Pluto

Planeta Pluto, ca şi Neptun, a fost prezisă teoretic de către astronomul american P. Lowell în1910, iar în 1930 a fost identificată pe cer de un alt astronom american – Clyde Tombough. Prindecizia Uniunii Astronomice Internaţionale din 2006, Pluto a fost inclusă în grupul planetelor pitice.(fig. 32).

Până în prezent nici o navă cosmică nu a ajuns la această planetă, de aceea ea este foartepuţin cercetată. Pluto orbitează în jurul Soarelui în timp de 247,8 ani tereştri, pe o orbită cu razamedie de 39,3 u.a., i o excentricitate atât de mare (e = 0,248), încât în unele perioade este maișaproape de Soare decât Neptun, intersectând orbita acestei planete. Unghiul de înclinare a orbiteifaţă de ecliptică este egal cu 17,14°, ceea ce reprezintă un fenomen ciudat astronomic. Masaplanetei Pluto este egală cu 1,3 • 1022 (adică 0,2 % din masa Pământului), densitatea medie este decirca 2 • 103 kg/m3, iar acceleraţia gravitaţională (la suprafaţă) este foarte mică – 0,58 m/s2.Diametrul acestei planete reprezintă doar 19% din cel terestru (2930 km).

Fig. 32. Sistemul Pluto-CharonSursa: http://art-zone.ro/userfiles/plutocharon.jpg

Pluto se roteşte în jurul axei sale în sens invers rotaţiei Pământului (de la Est la Vest) cuperioada de rotaţie de 6 zile şi 10 h.

În urma observărilor a fost descoperită atmosfera lui Pluto (în 1988), care dispune de opresiune foarte mică – de 0,15 Pa (de 70 000 ori mai mică decât cea terestră).

Până în prezent se cunosc cinci sateliţi ai planetei (Charon, Nix, Hydra, Kerberos şi Styx).Cel mai mare Charon (descoperit în anul 1978) are diametrul de 1 200 km, i este orientat mereu cușaceea i faţă spre Pluto. Sistemul Pluto-Charon este singurul sistem planetă-satelit din Sistemulșsolar, centrul de masă al căruia se află deasupra suprafeţei planetei ( i nu în centrul ei), fiindșconsiderat o planetă dublă.

Întrebări şi probleme

1. Care este componenţa Sistemului solar?2. Cu ce este egal diametrul unghiular al Soarelui observat de pe Venus?3. Care este durata unei zilei şi a unui an pe planetele Marte şi Venus?4. Prin ce se explică succesiunea fazelor planetei Venus?5. Care este deosebirea dintre atmosfera planetei Venus şi atmosfera celorlalte planete ale

grupului terestru?6. De ce planeta Marte are culoare roşiatică?7. Care sunt caracteristicile comune ale planetelor gigante?8. Câţi sateliţi se rotesc în jurul planetei Jupiter? Numiţi sateliţii cei mai mari (galileeni).9. Descrieţi inelele planetei Saturn.10. Ce reprezintă satelitul Titan al planetei Saturn?11. Câţi sateliţi gravitează în jurul planetei Uranus? Câte inele are această planetă?12. Cum şi de cine a fost descoperită planeta Neptun?13. Prin ce se caracterizează atmosfera planetei Neptun?14. Caracterizaţi satelitul cel mai mare al planetei Neptun – Triton.15. Cum şi cine a descoperit planeta Pluto?16. De ce planeta Pluto este numită planetă pitică şi planetă dublă?17. De câte ori Soarele iluminează mai puternic Pământul decât planeta Neptun?

3. Corpurile mici ale Sistemului solar

3.1. Asteroizii

Asteroizii se mai numesc planetoizi (planete mici), care sunt corpuri cereşti mai mici caplanetele, nefiind comete, dar mai mari ca meteoriţii (diametrele cărora variază de la câteva zeci demetri până la câteva sute de km).

Marea majoritate a asteroizilor au forme neregulate, dar câţiva dintre cei mai mari au formăsferică. Compoziţia lor chimică este foarte diversă; unii sunt formaţi din metal şi rocă, iar alţii – dinmai multe roci ce formează un grup datorită forţelor gravitaţionale.

Asteroizii pot fi observaţi sub formă de puncte luminoase asemenea stelelor (din limbagreacă asteroid înseamnă „asemănător stelelor”), care se mişcă lent printe stele, iar asteroidul Vestase vede uneori (în anumite condiţii) cu ochiul liber. Astronomul italian J. Piazzi a descoperit în anul1801 o planetă mică care a fost numită Ceres şi considerată o nouă planetă din Sistemul solar. Înanul 2006 Uniunea Astronomică Internaţională a trecut asteroidul Ceres în categoria planetelorpitice. Forma neregulată a asteroizilor, probabil, reprezintă fragmente dintr-o planetă (conform uneiipoteze) – rezultatul unui impact cu alte corpuri, care se aflau între orbitele planetelor Marte şiJupiter.

Până în prezent sunt descoperiţi în Sistemul solar sute de mii de asteroizi (în medie câtevamii pe lună); ei sunt înregistraţi, iar cei la care sunt cunoscute orbitele – primesc nume oficiale. Ceimai mari sunt cei descoperiţi anterior: Ceres (cu diametrul de 940 km), Juno, Palas şi Vesta (cu

diametrele de aproximativ 500 km).Majoritatea asteroizilor se mişcă între orbitele planetelor Marte şi Jupiter, aşa numita

centură a asteroizilor, unde s-au depistat circa 750 000 asteroizi cu diametrul mai mare de 1 km,precum şi milioane de corpuri mai mici.

Unii dintre ace tia formează sisteme binare şi au sateliţi care orbiteză în jurul lor (fig. 33;ș34).

Fig. 33. Asteroid cu satelitul săuSursa: www.descopera.ro/dnews/9624190-nasa

Masa tuturor corpurilor din centura de asteroizi este de circa (3,0-3,6)• 1021 kg ceea cereprezintă aproape 4 % din masa Lunii.

Au fost descoperiţi şi asteroizi în afara centurii de asteroizi; din apropierea Pământului, luiJupiter, sau cei ce orbitează cu Marte sau Neptun (aşa numiţii asteroizi troieni).

Fig. 34. Asteroidul VestaSursa: http://en.wikipedia.org./wiki/4-Vesta

Majoritatea asteroizilor nu prezintă un pericol pentru Pământ, dar circa 2 000 de asemeneacorpuri mari (de 1 km şi mai mult) intersectează orbita terestră. Ei sunt numiţi oficial NEA (Near-Earth-Asteroids), adică asteroizi ce vor trece aproape de Pământ.

3.2. Cometele

Cometele sunt corpuri cereşti strălucitoare (din greacă - stea cu coadă), care se rotesc în jurulSoarelui pe orbite eliptice foarte alungite (cu excentricitate mare). Cometele, în marea majoritate,sunt formate din trei părţi: nucleu, coama, (care înconjoară nuclelul) şi coadă (lungă în prelungireacoamei). Nuclelul – partea centrală a cometei, este o formaţiune solidă alcătuită din gaze îngheţate(metan, etan, monoxid de carbon, cian) şi particule metalice, praf ş.a.

Odată cu apropierea de Soare are loc sublimarea gheţii din nucleu, ca urmare gazele degajateformeză coama şi coada cometei.

Nucleele cometelor au diametre de la 100 m până la câteva zeci de km. Coama cometei esteformată din particule de praf şi gaz; se măreşte pe măsură ce cometa se apropie de Soare, atingândlungimea de zeci de mii de km.

Nucleul şi coama cometei formează capul cometei. Coada cometei este prelungirea coameişi este formată din gaz ionizat i praf i se întinde până la zeci de milioane de km (uneori mai multș șde 1 u.a.). Cu cât cometa este mai apropiată de Soare, cu atât coada devine mai lungă; ea esteorientată totdeauna în direcţie opusă Soarelui datorită presiunii luminii şi vântului solar. Coada, caşi coama, este vizibilă datorită reflecţiei luminii solare de către praful din componenţa lor saudatorită gazului ionizat (care-l conţin). Unele comete au două cozi: una alcătuită din praf, alta – dingaze, iar altele au şi „anticoadă – o formaţiune orientată spre Soare, formată din particule solide subacţiunea forţei de „gravitaţie solară” (fig. 35).

Majoritatea cometelor se mişcă pe orbite eliptice aproape porabolice orientate în diversedirecţii faţă de ecliptică. Există câteva tipuri de comete: cele mai puţin numeroase sunt cometelescurt periodice, cu perioade cuprinse între 20 şi 200 ani, provenite din centura lui Kuiper (seextinde după orbită lui Neptun, i constă din corpuri îngheţate), cu orbite asemănătoare cu aleșplanetelor şi asteroizilor. Cometele scurt periodice se împart la rândul lor în 2 grupe: „familia luiJupiter” (cu perioade orbitale mai mici de 20 ani), ajungând până la orbita lui Jupiter) şi „familiaHalley” (cu perioade între 20 i 200 ani).ș

Fig. 35. CometăSursa: http://www.astrotm.home.ro/comets.htm

Cometele lung periodice au orbite întinse – mult mai departe decât orbita lui Pluto (cuperioade de la 200 până la milione de ani).

Cometele neperiodice trec pe lângă Soare şi nu se mai întorc vreodată, având traiectoriihiperbolice. Ele provin din norul lui Oort, care reprezintă un nor sferic uriaş de nuclee cometarecare înconjoară Sistemul solar şi se întinde până la distanţe de 1,5 a.l. de la Soare2 (potrivit ipotezeiastronomului olandez Oort din anul 1950). Cometele reprezintă un model al materiei primare dincare a provenit Sistemul solar, de aceea studiul lor este foarte important pentru cercetărilecosmogonice (fig. 36).

În prezent se cunosc orbitele a mai mult de 900 de comete; în fiecare an se descoperă câtevacomete slab vizibile, pe când cele strălucitoare se înregistreză câte 5 - 7 pe secol.

În mişcarea lor cometele pierd treptat gazele din componenţa lor, rămânând numai cunucleul solid ce se transformă în asteroid. În urma interacţiunii gravitaţionale cu Soarele sau cu oplanetă cometa poate să se prăbuşească pe acestea sau să fie expulzată din Sistemul solar.

Fig. 36. Norul lui OortSursa: http://dli.ro/norul-oort.html

3.3. Meteori şi meteoriţi

Conform observaţilor astronomice, nucleele cometelor periodice treptat se dezintegrează.Fărâmiţarea lor se produce de către mareele solare sau de ciocniri cu corpurile meteoritice. Încă înanul 1772 savantul ceh Biela a descoperit o cometă care revenea periodic la Soare la intervale deşapte ani. În 1846 nucleul ei s-a dezintegrat şi s-a transformat în două comete slabe, care, începândcu anul 1852, n-au mai fost observate. În anul 1872, când cometele dispărute, conform calculelortrebuiau să se afle în apropierea Pământului, s-a observat o ploaie de „stele căzătoare”. De atunciacest fenomen se repetă în fiecare an la 27 noiembrie. Particulele solide din nuclelul dezintegrat alcometelor Biela s-au împrăştiat de-a lungul orbitei cometei (fig. 37; 38).

Fig. 37. Cometa BielaSursa: http:zamolxismd.org/m/img.189.imageshack.us/

Când Pământul intersectează orbita fluxului de particule, ele pătrund în atmosfera terestră(cu viteză mare), provocând fenomenul meteorilor, arzând înainte de a ajunge la suprafaţaPământului. Sunt cunoscuţi şi alţi curenţi meteorici, lăţimea cărora este cu mult mai mare decât

dimensiunile nucleelor din care au provenit.De exemplu, cometa Halley a generat doi curenţi meteorici, unul dintre care se observă în

mai, iar celălalt - în noiembrie. În cele mai frecvente cazuri corpurile meteorice încep să luminezede la înălţimea de 100 – 120 km, iar la înălţimea de 80 km ele se evaporă în întregime. Studiindspectrele meteorice, s-a stabilit compoziţia chimică a particulelor solide ale nucleelor cometelor dincare au provenit. Astfel, s-a demonstrat că acestea conţin fier, siliciu, calciu, etc.

Fig. 38. Ploaie de meteori ițSursa: http://capital.ro/detalii-articole/ tiri/prima-ploaie-de meteori i-15893.htmlș ț

Corpurile meteorice au mase foarte mici, de ordinul miligramelor cu dimensiuni de fracţiunide milimetri. A fost stabilită şi viteza meteorilor. Astfel, corpurile meteorice, care ajung din urmăPământul, intră în atmosfera lui cu viteze nu mai mici de 11 km/s, iar acelea care zboară înîntâmpinarea Pământului au viteze până la 60 - 70 km/s.

Uneori se observă pe cer aşa numitul radiant al curentului meteoric (fig. 39), adică aşa oregiune pe cer din care pornesc meteorii (aparent). În realitate traiectoriile meteorilor sunt paralele,dar fiind prelungite, par a converge spre un punct îndepărtat, asemenea inelor de cale ferată. Oriceșradiant are o anumită poziţie faţă de constelaţii, participând la rotaţia diurnă a cerului. Denumireacurentului meteoritic se determină de poziţia radiantului respectiv pe cer. Astfel, meteorii observaţila 10 – 12 august, radiantul cărora se află în constelaţia Perseu, se numesc perseide.

Fig. 39. Radiant al curentului meteoricSursa: http://bistriteanul.ro/1344675627759.html

Corpurile mai mici de 500 m (în diametru)se numesc meteoroizi, care ciocnindu-se între ei,se fragmentează, îşi pot modifica orbitele astfel, încât ajung la suprafaţa Pământului în urma unui

impact cu el sub forma unei „ploi” de meteoriţi.Numărul meteoroizilor este foarte mare; astfel între 1 000 şi 10 000 de tone de material

meteoritic cade pe Pământ în fiecare zi.Meteoriţii mari, în urma căderii pe suprafaţa terestră, pot provoca cratere (pe uscat) sau

tsunami (pe mări şi oceane) şi chiar pot modifica condiţiile climaterice pe Terra. Cel mai maremeteorit care s-a ciocnit cu Pământul în epoca modernă este meteoritul, căzut în 1908 la Nord derâul Tungusca (în taigaua din Siberia centrală). În urma impactului au fost distruse păduri pe osuprafaţă de circă 2 000 km2. Marea majoritate a meteoriţilor provin din centura de asteroizi, doar omică parte provin de pe Lună, de pe Marte şi din comete.

Studiul meteoriţilor prezintă interes deosebit pentru ştiinţă, deoarece pot fi elucidate uneleaspecte ale formării Sistemului solar.

Întrebări şi probleme

1. Ce reprezintă un asteroid şi care asteroid se vede cu ochiul liber? Unde se găsescmajoritatea asteroiziior?

2. Din ce constau cometele? Ce reprezintă nucleul cometei?3. Ce reprezintă coada cometei?4. De unde provin cometele?5. Care este deosebirea dintre meteor şi meteorit?6. Dacă cunoaştem raza orbitei unui asteroid, putem calcula viteza mi cării lui de revoluţie?ș

Cum?7. Evaluaţi lăţimea aproximativă a curentului meteoritic al Perseidelor în km, ştiind că acesta

poate fi observat de la 16 iulie până la 22 august.8. Care sunt consecinţele impactului căderii meteoriţilor pe Pământ?