pokračovanie vesmíru

Planéty slnečnej sústavy

Okrem Zeme (ktorá v staroveku nebola považovaná za planétu) sú všetky planéty v slnečnej sústave pomenované podľa gréckych a rímskych bohov, avšak niektoré neeurópske jazyky, ako napríklad čínština, používajú odlišné názvy. Všetky planéty slnečnej sústavy boli už zblízka skúmané kozmickými sondami (aj keď Urán a Neptún iba jendou a to Voyagerom 2). Na nijakej z nich (okrem Zeme) však ešte nepristála ľudská posádka.

V slnečnej sústave sa planétmi nazýva osem „dominantných“, čiže najväčších telies a pôvodne aj prvý objavený predstaviteľ transneptunického objektu, ktoré obiehajú okolo Slnka. Sú to telesá s menami (v poradí podľa vzdialenosti od Slnka):

• Merkúr (☿)
• Venuša (♀)
• Zem (♁)
• Mars (♂)
• Jupiter (♃)
• Saturn (♄)
• Urán (♅)
• Neptún (♆)

Trpasličie planéty

Medzinárodná astronomická únia na svojom kongrese, ktorý sa konal v dňoch od 15. augusta do 25. augusta 2006 v Prahe, zaviedla nové pomenovanie pre bývalú planétu Pluto a niektoré väčšie planétky (Ceres a 2003 UB₃₁₃), tzv. trpasličia planéta. V roku 2008 bolo do tejto kategórie pridané aj teleso s predbežným označením (136472) 2005 FY9, ktoré dostalo meno Makemake.

Iné objekty slnečnej sústavy

Do tejto kategórie spadajú asteroidy (planétky) a kométy a objekty za obežnou dráhou Neptúnu tvz. transneptunické objekty patriace Kuiperovho pásu. Rozmery transneptunických objektov v niektorých známich prípadoch prevyšujú rozmery Pluta. Nie je vylúčené, že takéto „mamutie“ transneptunické objekty budú časom pribúdať.

Mesiace planét sú tiež pomenované podľa bohov a postáv z klasickej mytológie alebo podľa Shakespearových hier. Asteroidy môžu byť nazvané, podľa uváženia ich objaviteľov, podľa hocikoho alebo hocičoho (návrh však podlieha schváleniu panelu terminológie Medzinárodnej astronomickej únie). Pomenovanie planét a ich rysov je známe ako planetárna terminológia.

V novembri 2003 bolo objavené transneptunické teleso 90377 Sedna, ktorý obieha Slnka vo vzdialenosti 13 miliárd kilometrov, čo je trikrát ďalej ako Pluto. Sedna, podľa inuitskej bohyne mora, má v priemere 1180 až 2360 km. Jej priemer však stále nie je presne známy, no odhaduje sa na 1/2 až 3/4 priemeru Pluta. Niekoľko zdrojov už informovalo o Sedne ako o desiatej planéte, čo je mylné a značne zavádzajúce označenie a astronómovia ho neakceptujú. Ďalší podobný objekt je 90482 Orcus, objekt s obežnou dráhou a objemom podobným Plutu. Ďalšie objekty značných rozmerov sú 50000 Quaoar a 20000 Varuna. V roku 2006 bolo ako 10. planéta občas označované transneptúnske teleso 2003 UB313, ktorého priemer je ešte väčší ako priemer Pluta. Obajv tohto telesa opäť rozpútal diskusie o definícii planéty. Teleso bolo napokon pomenované Eris a zaradené medzi trpasličie planéty.

O niekoľkých hypotetických planétach, ako napríklad Planéta X (predpokladá sa, že by mohla byť za obežnou dráhou Pluta) alebo Vulkán (s možnou obežnou dráhou medzi Merkúrom a Slnkom), sa uvažovalo počas rôznych historických období a boli predmetom intenzívneho, no neúspešného hľadania.

Klasifikácia

Porovnanie veľkostí Marsu (vľavo vzadu), Merkúra (vpravo vzadu) s tromi menšími telesami: v prednom rade zľava doprava Mesiac, Pluto a Haumea

Planéty v slnečnej sústave môžu byť podľa zloženia rozdelené do viacerých kategórií:

• terestriálne planéty - planéty podobné Zemi, zložené prevažne z hornín
  • Merkúr
  • Venuša
  • Zem
  • Mars
• jovialne planéty - planéty podobné Jupiteru, ktorých zloženie pozostáva prevažne z plynného materiálu
  • Jupiter
  • Saturn
  • Urán
  • Neptún

Uránske planéty sú podkategóriou, odlišujúcou sa od obrých gigantov menším percentuálnym zastúpením vodíka a hélia. Naviac obsahujú amoniak a rôzne organické zlúčeniny.

• Ľadové planéty/planétky - niekedy sa pridáva tretia kategória, v ktorej sú zahrnuté telesá ako Pluto, ktoré sú zložené prevažne z ľadu. Táto kategória „ľadových“ telies tiež zahŕňa neplanetárne telesá, ako napríklad ľadové mesiace vonkajších planét našej slnečnej sústavy (napr. Triton).

Osem skalnatých a plynných planét je všeobecne rozoznávaných ako hlavné planéty. 1 Ceres bol označený ako planéta pri svojom objavení, no bol reklasifikovaný na asteroid po tom, čo bolo nájdených veľa podobných objektov. Po objave telies za obežnou dráhou Neptúnu, ktoré sú podobné Plutu svojou obežnou dráhou, veľkosťou a zložením, sa veľa ľudí priklonilo k názoru, že Pluto by malo byť definované ako planétka. Napríklad, Mike Brown z Caltechu definoval planétu ako: každé teleso v slnečnej sústave, ktoré je hmotnejšie ako celková hmota všetkých ostatných telies na podobných obežných dráhach. Podľa tejto definície by nebolo ani Pluto planétou. Na kongrese Medzinárodnej astronomickej únie v roku 1999 bolo Pluto formálne zaradené medzi planéty. Toto sa zmenilo v auguste 2006, kedy sa hlasovaním astronómov na kongrese Medzinárodnej astronomickej únie rozhodlo, že Pluto nepatrí medzi planéty slnečnej sústavy. IAU ho zaradila do novovytvorenej kategórie telies, medzi trpasličie planéty.

14. septembra 2006 (cca. 9:35) pridelila IAU Plutu katalógové číslo 134340, čím ho zaradila medzi planétky. Oznámenie vyšlo v cirkulári č. 8747.

Obiehajúce telesá

Okolo planét môžu obiehať menšie telesá guľatého alebo nepravidelného tvaru, ktoré sa nazývajú mesiace. V prípade, že je obiehajúcich častíc veľké množstvo, ich dráhy sú situované do jednej roviny a vytvárajú dojem jednoliateho objektu obklopujúceho planétu, hovoríme o prstencoch. Mesiace ani prstence nemôžu obiehať planétu v ľubovoľnej vzdialenosti, ale len vo vnútri tzv. Hillovej sféry, čo je maximálna vzdialenosť, v ktorej si planéta svojou gravitáciou ešte dokáže obežnicu udržať. Nijaké teleso neobieha okolo stredu planéty, ale okolo spoločného ťažiska vo vnútri planéty. Umiestnenie ťažiska závisí na pomere hmotností planéty a mesiaca a tiež na vzdialenosti, v ktorej mesiac obieha. Zem má najhmotnejší mesiac v pomere k planéte, ťažisko ich vzájomného obehu je pomerne vzdialené od stredu Zeme a preto spôsobuje rytmické "kývanie sa" Zeme na jej obežnej dráhe okolo Slnka.

Pokiaľ je mesiac planéty veľmi hmotný, môže sa ťažisko vzájomného obehu dostať mimo planétu. Vtedy hovoríme o dvojplanéte. V slnečnej sústave sa dvojplanéty nenachádzajú, aj keď Pluto a Cháronom vytvárajú trpasličiu dvojplanétu.

Astornómovia niekedy považujú aj Zem a Mesiac za dvojitú planétu z niekoľkých dôvodov:

• Mesiac, meraný podľa svojho priemeru, je 1,5-krát väčší ako Pluto.
• Gravitačná sila, ktorou pôsobí Slnko na Mesiac, je väčšia ako tá, ktorou na Mesiac pôsobí Zem (asi 2,2-krát).

Druhá skutočnosť nie je v slnečnej sústave jedinečná, avšak pre tak veľký satelit je neobvyklá. Iné satelity, na ktoré pôsobí Slnko väčšou gravitáciou ako ich materská planéta, sú:

• Najvzdialenejší mesiac Jupitera (S/2003 J; 1,5-krát)
• Najvzdialenejší mesiac Uránu (S/2001 U 2; 1,2-krát)
• Dva najvzdialenejšie mesiace Neptúnu (S/2002 N 4 a S/2003 N 1; 2,1-krát)
• Niekoľko mesiacov asteroidov (napríklad S/2001 (22) 1 Linus 1.6-krát; S/1998 (45) 1 Petit-Prince 2.8-krát; S/1993 243 (1) 1.3-krát; a, najnápadnejšie, S/2001 (66391) 1 625-krát)

Pozorovanie

Venuša za súmraku

Päť zo siedmych planét slnečnej sústavy (okrem Zeme) je na oblohe bez problémov pozorovateľných voľným okom. Sú to Merkúr, Venuša, Mars, Jupiter a Saturn. Vyzerajú ako jasné neblikajúce body nažltlej farby, Mars je dokonca výrazne oranžový. Spravidla sú jasnejšie ako hviezdy, alebo sú minimálne na úrovni najjasnejších hviezd. Od hviezd sa dajú ľahko rozlíšiť, pretože vo väčších výškach nad obzorom pri pokojnom vzduchu nikdy neblikajú. Bez ďalekohľadu vyzerajú všetky planéty ako body a nerozlíšime na nich nijaké pozornosti. Ich ďalším poznávacím znakom planét je, že sa zdržujú v blízkosti ekliptiky.

Ako Zem rotuje, vykonávajú planéty na oblohe zdanlivý pohyb z východu na západ. Okrem toho však konajú aj vlastný, veľmi pomalý pohyb vzhľadom na hviezdy. Tento pohyb nie je rovnomerný a ich zdanlivá dráha nie je rovnobežná s ekliptikou. Vonkajšie planéty približne raz za rok vykreslia na oblohe slučku, alebo obrazec v tvare "s". Planéty obiehajúce vo vnútri dráhy Zeme, čiže Merkúr a Venuša, môžu za rok urobiť aj viac slučiek. Slnko ani Mesiac slučky nerobia. Tento nerovnomerný pohyb planét si ľudia dlho nevedeli správne vysvetliť a komplikoval výklad fungovania vesmíru podľa geocentrických predstáv. Dnes vieme, že tento nezvyčajný zdanlivý pohyb planét vzniká zložením pohybu Zeme a pohybu planéty okolo Slnka, pričom oba pohyby sú nerovnomerné.

Keďže najvzdialenejšie dve planéty slnečnej sústavy nie sú viditeľné voľným okom, boli objavené až v roku 1781 (Urán) a 1846 (Neptún). Najjasnejšia planéta je Venuša, ktorá je aj v minime svojej jasnosti tretím najjasnejším objektom na oblohe po Slnku a Mesiaci. Najmenej jasný je Neptún, ktorý dosahuje 7,8 až 8 magnitúd.

Významné polohy planét voči Zemi sa nazývajú aspekty.

Planéty mimo slnečnej sústavy nie sú pozorovateľné ani voľným okom, ani väčšinou súčasných ďalekohľadov. Najväčšie ďalekohľady sú schopné zachytiť niektoré exoplanéty fotograficky, ale bez možnosti rozlíšiť akékoľvek detaily na ich povrchu.

Historické pozorovania

Päť planét viditeľných voľným okom poznali ľudia už v staroveku. Keďže sa na oblohe pohybovali podľa prvých pozorovaní úplne chaoticky, dostali v gréčtine pomenovanie planétés - „pútnici“ alebo "tuláci". Babylončania zanechali stovky hlinených tabuliek so zápiskami o pozorovaní planét v staroveku. Dokázali tiež veľmi presne určiť, za aký čas sa planéty dostanú do rovnakej polohe voči Slnku (čiže ich synodickú obežnú dobu). Hlavným dôvodom pozorovania planét v minulosti bola túžba nájsť súvislosti medzi pohybom nebeských telies a ľudskými osudmi. Planéty sa preto v minulosti pozorovali skôr z astrologických ako z astronomických dôvodov.

Ptolemaiov geocentrický systém

Prvé predstavy o reálnom priestorovom usporiadaní planét boli geocentrické. Zem, vtedy ešte nepovažovaná za planétu, mala byť stredom vesmíru a všetky ostatné telesá vrátane planét ju mali obiehať. Podľa Aristotela obiehali vo vzrastajúcej vzdialenosti od Zeme Mesiac, Slnko, Merkúr, Venuša, Mars, Jupiter, Saturn a najvzdialenejšia bola sféra hviezd. Tento jednoduchý systém však nebol schopný vysvetliť všetky pozorované pohyby planét na oblohe. Planéty totiž medzi hviezdami nekonali rovnomerný, ale striedavo zrýchľovali, spomaľovali, či dokonca zdanlivo úplne zastali. Preto museli byť geocentrické predstavy o svete niekoľkokrát upravované do čoraz komplikovanejších podôb, aby zodspovedali pozorovaniam. Najväčšiu reformu v rámci geocentrického systému priniesol Klaudios Ptolemaios, ktorý vytvoril pre planéty zložitý systém pohybu po deferentoch a epicykloch a ekvantoch. Planéty v jeho predstavách obiehali po malých kružniciach epicykloch, ktorých myslené stredy zase obiehali okolo Zeme po väčších kružniciach - deferentoch. Stred deferentu bol umiestnený mimo stredu Zeme. Jeho systém umožňoval pomerne presne vypočítať budúce polohy planét aj napriek tomu, že vychádzal z nesprávneho predpokladu o usporiadaní telies slnečnej sústavy.

Hoci už v staroveku sa objavovali prvé heliocentrické názory, o víťazstvo heliocentrizmu sa zaslúžil až poľský astornóm Mikuláš Kopernik. Do stredu svojho vesmíru umiestnil Slnko a okolo neho obiehala Zem a všetky ostatné vtedy známe planéty. Obežné dráhy planét však stále považoval za kruhové. Skutočný tvar dráh a zákony pohybu planét objavil Johannes Kepler začiatkom 17. storočia. Jeho tri zákony pohybu planét sú (po zanedbaní rušivého vplyvu iných faktorov) platné dodnes.

Už Ptolemaios poznal správne pomery vzdialeností planét od Slnka. To znamená, že vedel, koľkokrát je jedna planéta vzdialenejšia od Slnka, než druhá. Ich skutočná vzdialenosť však zostávala dlho nejasná. Prvýkrát úspešne zmeral vzdialenosť planéty (Marsu) od Zeme Giovanni Domenico Cassini a tento údaj použil na zistenie vzdialenosti Zeme od Slnka.

13. marca 1781 William Herschel objavil siedmu planétu, Urán. V roku 1846 Johann Gottfried Galle objavil ďalšie veľké teleso slnečnej sústavy, planétu Neptún a v roku 1930 Clyde Tombaugh objavil prvý transneptúnsky objekt Pluto, dlho označovaný ako planéta. Prvá planéta objavená mimo slnečnej sústavy bola planéta obiehajúca pulzar B1257+12. Objavil ju poľský astronóm Alex Wolszczan v roku 1992.

Exoplanéty

Pred rokom 1990 bolo známych len deväť planét, všetky v našej slnečnej sústave; v súčasnosti (január 2007) je ich známych 209 a všetky novoobjavené sú planéty mimo našej slnečnej sústavy. Nazývajú sa exoplanéty. Väčšina exoplanét, ktoré boli objavené, majú hmotnosť väčšiu alebo porovnateľnú s plynnými obrami v slnečnej sústave.

Dosiaľ sa nám nepodarilo ani jednu z nich priamo pozorovať iba odlíšiť ju od materskej hviezdy, prípadne pozorovať spektroskopicky. Väčšinu z nich vedci vytušili na základe charakteristických zmien ich materskej hviezdy (napr. mierne kmitanie pôsobením gravitácie exoplanéty), iné identifikovali, keď prechádzali pred svojimi hviezdami, čím hviezda na chvíľu zoslabla v jasnosti.

Umelcova predstava trojitého západu "slnka" na planéte HD 188753 Ab

Výnimku tvoria tri planéty obiehajúce vyhasnutú hviezdu alebo zvyšok supernovy zvaný pulzar, ktorých hmotnosť je porovnateľná so Zemou; a planéta obiehajúca μ Arae s hmotnosťou približne 14-krát väčšou ako je hmotnosť Zeme [1]. Boli objavené aj mohutné extrasolárne planéty, ktoré neobiehajú nijakú hviezdu. Podarilo sa pozorovať ich napríklad vo Veľkej hmlovine v Orióne. Takýmto telesám sa hovorí osamotené planéty.

Nie je jasné, či sa budú novoobjavené planéty podobať plynným obrom našej slnečnej sústavy alebo či budú úplne iného typu, ktorý v našej slnečnej sústave nie je známy. Obzvlášť niektoré novoobjavené planéty, známe ako horúce Jupitery, obiehajú v extrémnej blízkosti ich materských hviezd po takmer kružnicových obežných dráhach. Dostávajú preto oveľa viac hviezdnej radiácie než plynné obry našej slnečnej sústavy. Vyvstáva tak otázka, či sa jedná o ten istý typ planét.

Národná agentúra pre letectvo a vesmír Spojených štátov (NASA) má v plnom prúde projekt na vyvinutie umelého satelitu na hľadanie planét pozemského typu (angl. Terrestrial Planet Finder), ktorý bude schopný nachádzať planéty veľkosti Zeme. Frekvencia výskytu takýchto planét je jednou z premenných v Drakeovej rovnici, ktorá odhaduje počet inteligentných, komunikujúcich civilizácií existujúcich v našej galaxii.

V súčasnosti nastal podľa amerického Národného úradu pre letectvo a vesmír posun, pretože svetlo z dvoch priamo pozorovaných planét zaznamenal Spitzerov vesmírny ďalekohľad, ktorý skúmal ich infračervené žiarenie.

Obe planéty patria k tzv. typu „horúceho Jupitera“ - čo sú obrie plynné planéty veľkosťou podobné Jupiteru. Na rozdiel od neho obiehajú svoju hviezdu omnoho v menšej vzdialenosti, než Jupiter obieha Slnko.

Takéto blízke obežné dráhy znamenajú, že planéty pohlcujú množstvo energie svojej hviezdy a vysielajú späť do vesmíru množstvo infračerveného svetla. Vo viditeľnom svetle by planétu nebolo možné pozorovať, pretože by ju úplne pohltilo svetlo jej blízkej hviezdy.

Objav vedcom poskytne spôsob, ako sa dozvedieť viac o teplote, atmosfére a orbite planét, ktoré sú od nás vzdialené stovky svetelných rokov.

Existuje minimálne množstvo kmitania, ktoré je súčasná technika schopná zachytiť. Môžeme zachytiť len planéty, ktoré sú dostatočne veľké a obiehajú v značnej blízkosti materskej hviezdy tak, že túto hviezdu rozkmitajú aspoň na minimálnu zachytiteľnú úroveň. Postupom času, ako sa budú zlepšovať ďalekohľady, stane sa možným zachytiť v súčasnosti hypotetické menšie a vzdialenejšie planéty.