Click Accept pentru a primi notificări cu cele mai importante știri!
Patru uriaşi care trăiesc în spaţiu înghit, o dată la cîteva milioane de ani, sateliţii care le dau tîrcoale. O fac fără remuşcări, fără menajamente. Sateliţii se nasc şi mor în preajma celor patru planete colosale din galaxia noastră, supranumite şi planete jovian – Jupiter, Saturn, Uranus şi Neptun.
Dintre cele opt planete ale sistemului nostru solar, patru
se evidenţiază prin mărimea lor colosală şi prin structura lor compoziţională.
Jupiter, Saturn, Uranus şi Neptun sînt planete fără compoziţie solidă.
Jupiter, de exemplu, conţine 90% hidrogen şi 10% heliu şi urme de metan, apă,
amoniac şi “piatră”. Imaginile captate de telescoape şi transmise marelui
public prezintă, de fapt, straturile superioare de nori aflate în atmosfera
acestor planete gigant.
Regele galaxiei
Cea mai mare planetă din sistemul nostru solar este Jupiter.
Cu un diametru de circa 11 ori mai mare decît al Terrei şi un volum de 1.300 de
ori mai mare decît al planetei noastre, Jupiter este regele incontestabil al
galaxiei noastre şi al patrulea obiect de pe cer ca strălucire, după Soare, Lună
şi Venus. Situată la aproximativ 778.330.000 de kilometri distanţă de Soare şi
avînd diametrul de 142.984 de kilometri şi masa de 1.900 x 1027 kilograme,
această planetă se roteşte în jurul Soarelui în 12 ani tereştri. Potrivit
oamenilor de ştiinţă – Jupiter a fost vizitat, începînd cu 1973, de navetele
Pioneer 10, Pioneer 11, Voyager 1, Voyager 2 şi Ulysses, iar în prezent este
orbitat de sonda spaţială Galileo –, planeta este formată dintr-un nucleu
solid, în cantitate de 10-15 mase pămîntene. Acest miez este acoperit cu
hidrogen metalic lichid (gaz care nu poate exista decît la presiuni de peste
patru milioane de bari).
Interesant este faptul că stratul de hidrogen metalic lichid (format din
electroni şi protoni ionizaţi, ca în interiorul Soarelui, dar la temperaturi
mai mici), care ar putea conţine urme de heliu şi de gheaţă, este un conducător
electric şi reprezintă sursa cîmpului magnetic al planetei. La suprafaţă,
Jupiter este acoperit de un amestec de gaze şi lichide formate, în principal,
din hidrogen molecular obişnuit, precum şi urme de metan, apă, dioxid de
carbon, amoniac şi alte molecule simple. Cercetătorii spun că cea de-a cincea
planetă de la Soare este formată din 86% hidrogen şi 14% heliu, o compoziţie
similară cu cea a Solar Nebula, din care s-a format sistemul nostru solar. Date
fiind toate aceste caracteristici, Jupiter poate fi considerat un sistem
planetar în miniatură. Prin descoperirea de către Galileo Galilei şi Simon
Marius, în 1610, a celor patru mari sateliţi ai lui Jupiter (Io, Europa,
Ganymede şi Callisto, cunoscuţi ca “sateliţii galileeni”), lumea avea să afle că,
undeva în spaţiu, există un centru de mişcare aparent necentrat pe Pămînt.
Acesta a fost un punct major în favoarea teoriei heliocentrice de mişcare a
planetelor a lui Nicolaus Copernic.
Una dintre cele mai cunoscute caracteristici ale planetei este celebra pată roşie de mărimi considerabile (12.000 x 25.000 kilometri) de pe suprafaţa lui Jupiter. Ea a fost observată prima dată în urmă cu aproximativ trei secole. Pata este suficient de mare să cuprindă două Pămînturi. Obervaţiile în infrarosu şi direcţia de rotaţie a planetei arată că este vorba de o regiune cu presiune înaltă, acoperită cu nori mult mai înalţi şi mai reci decît cei din zonele înconjurătoare. Structuri similare au fost observate şi pe Saturn şi Neptun. Nu se cunoaşte modul în care astfel de structuri rezistă aşa de mult în timp.
Mastodontul cu inele
Fratele mai mic al lui Jupiter, Saturn, a doua planetă ca mărime din sistemul nostru solar, are o orbită mai excentrică (0,0565) decît cea a lui Jupiter (n.r.: excentricitatea măsoară cît de circulară este orbita unei planete sau a unui satelit. În cazul lui Jupiter, excentricitatea este de 0,0487). Saturn, planeta cu inele, este formată în special din particule de gheaţă, dar şi dintr-o cantitate relativ redusă de resturi şi praf. Are o formă de sferoid aplatizat, turtit la poli; se roteşte în jurul Soarelui în 29,457 de ani tereştri şi prezintă benzi paralele cu ecuatorul. O particularitate a acestei planete constă în faptul că densitatea ei este mai mică decît cea a apei, atmosfera superioară a planetei este mai puţin densă, iar miezul corpului ceresc are o densitate superioară celei a apei. Saturn este unică în sistemul solar prin vortexurile sale polare, cu temperaturi mai ridicate. Ca şi fraţii săi mai mari, Saturn este format dintr-un nucleu solid şi foarte fierbinte, acoperit de un strat gros de hidrogen metalic lichid şi de unul de hidrogen molecular. Îl diferenţiază însă de Jupiter faptul că atmosfera saturniană este mai “mofturoasă” – furtunile de pe suprafaţa planetei au ciclicitate de aproximativ 30 de ani, prima de acest fel fiind observată în 1876. O altă particularitate a planetei cu inele constă în existenţa unor vortexuri polare cu temperaturi mai ridicate, fenomenul acesta fiind unic în sistemul nostru solar.
Amica soarelui
A şaptea planetă de la Soare şi a treia ca mărime (din punctul de vedere al diametrului) din sistemul nostru solar se învîrte pe o axă aproape paralelă cu elipsa (loc geometric al punctelor dintr-un plan a căror sumă a distanţelor la două puncte fixe, numite focare, este constantă). Se roteşte în jurul Soarelui în 84 de ani tereştri şi în jurul axului său în aproximativ un an pămîntean. Se deplasează pe orbită parcă rostogolindu-se, datorită înclinaţiei foarte mari a axei polilor faţă de perpendiculara la planul orbitei. În 1986, cînd prima (şi singura de pînă acum) navetă spaţială a vizitat planeta – Voyager 2, s-a observat că polul sud al lui Uranus era orientat aproape în direcţia Soarelui, regiunile sale polare recepţionînd astfel mai multă energie de la Soare decît zonele ecuatoriale. Dar planeta s-a schimbat. Studii recente efectuate cu ajutorul telescopului Hubble au demonstrat că lumina solară a influenţat, în ultimii 20 de ani, vremea pe Uranus. Potrivit cercetătorilor, planeta este formată, în mare parte, din stînci şi gheţuri, dar şi din cantităţi reduse de hidrogen (aproximativ 15%) şi heliu. Atmosfera se compune din 83% hidrogen, 15% heliu şi 2% metan. Uranus este acoperit de formaţiuni noroase, care se deplasează cu viteză mare. Iar nuanţa de un albastru cadaveric este rezultatul absorbţiei culorii roşii a metanului în atmosfera superioară. Deşi Uranus continuă să fie un mister pentru oamenii de ştiinţă, cercetările au arătat că fenomene necunoscute încă plasează cîmpul magnetic al planetei înclinat cu aproximativ 60 de grade faţă de axa sa de rotaţie, şi nu în centrul planetei.
Mai albastră decît Terra
Mult mai albastră şi poate mai luminoasă decît predecesoarea, planeta Neptun se află la cea mai mare distanţă faţă de Soare. Excentricitatea orbitei sale este extrem de scăzută (0,0113), determinînd o evoluţie a planetei în jurul Soarelui pe un cerc aproape perfect. Se roteşte în jurul Soarelui în 165 de ani tereştri şi în jurul propriului ax în aproximativ un an pămîntean. Atmosfera neptuniană este formată, în special, din hidrogen, heliu şi metan, acesta din urmă fiind “vinovat” pentru culoarea albastră a planetei. Potrivit cercetătorilor, pe Neptun se declanşează cele mai puternice vînturi din întregul sistem solar, ele atingînd chiar şi 2.100 de kilometri pe oră. Planeta este înconjurată de inele, dar structura compoziţională a acestora este erodată, posibil din cauza interacţiunii între lunile de mărimi reduse din jurul Neptunului şi cîmpul gravitaţionalal planetei.
Prezentare pe scurt
Ar fi nevoie de 12 Pămînturi puse cap la cap pentru a acoperi distanţa de la un pol la altul al lui Jupiter. Este cea mai mare planetă din sistemul nostru solar şi poate din acest motiv poartă numele regelui zeilor. “Regele” galaxiei noastre este înconjurat de mai multe centuri de nori de diverse culori (determinate de moleculele complexe din compoziţie) şi de 63 de sateliţi cunoscuţi, inclusiv patru luni galileene. Una dintre caracteristicile planetei constă într-o pată roşie uriaşă, care lasă impresia unui ciclon fotografiat de sus. Jupiter este formată în mare parte din hidrogen şi heliu (ca şi Soarele), dar şi din metan şi amoniac. Planeta radiază în spaţiul cosmic de două ori mai multă energie decît primeşte de la Soare. Cei mai cunoscuţi sateliţi ai lui Jupiter poartă numele de Ganymede şi Callisto. Ganymede este cel mai mare satelit din sistemul solar, orbitează în jurul planetei Jupiter, are aceeaşi mărime cu Mercur şi este unul dintre cei patru sateliţi galileeni. În ceea ce-l priveşte pe Callisto, acesta este unul dintre cei patru sateliţi galileeni ai lui Jupiter. Cercetările de pînă acum au arătat că satelitul Callisto nu este mai mare decît planeta Mercur.
Saturn, înconjurată de inele luminoase formate din apă îngheţată şi material pietros, este formată dintr-un miez solid acoperit (la fel ca Jupiter) cu precădere din hidrogen şi heliu, cu urme de apă, metan şi amoniac. Este a doua planetă ca mărime din sistemul nostru solar, după Jupiter. Ca şi sora ei mai mare, planeta Saturn (care şi-a primit numele de la zeul morţii) nu are o suprafaţă accesibilă astronauţilor. Suprafaţa sa are o densitate mai mică decît a gheţii, astfel că, dacă astronauţii ar atinge-o, s-ar scufunda ca într-un bazin cu apă. Alte caracteristici: Saturn are cea mai accentuată turtire din întreg sistemul solar, prezintă benzi paralele cu ecuatorul şi este orbitată de 56 de sateliţi.
De un albastru cadaveric, planeta Uranus este acoperită cu atmosferă compusă din gaz metan, care absoarbe culoarea roşie a luminii solare. Suprafaţa acestui corp ceresc este formată din hidrogen şi heliu. Este de patru ori mai mare decît Terra, are o excentricitate comparabilă cu a lui Jupiter. Uranus are 21 de sateliţi naturali.
Atmosfera planetei Neptun conţine aceleaşi gaze ca şi cele ale lui Uranus. De fapt, cele două planete sunt comparabile şi ca mărime, şi ca atmosferă, şi ca suprafaţă. Oamenii de ştiinţă estimează că sub straturile gazoase planeta ar putea fi formată din gheaţă şi rocă. Dacă un astronaut ar încerca să pună piciorul pe suprafaţa lui Neptun, ar fi lovit de vînturi care bat cu aproximativ 2.200 de kilometri pe oră. Planeta are 13 sateliţi naturali, dintre care cel mai cunoscut şi poate cel mai controversat se numeşte Triton.
Liliputanii
Planetele gigant din sistemul nostru solar sînt înconjurate de sateliţi mărunţi. Ultimele studii arată că mărimea unui satelit care orbitează o planetă joviană (corp ceresc care are mărimi uriaşe, întocmai lui Jupiter) este de circa 10.000 de ori mai mică decît aceasta. De-a lungul timpului, cercetătorii s-au întrebat şi au căutat să găsească răspunsul la întrebarea “De ce sateliţii acestor planete colosale sînt atît de mici?”. În urmă cu aproximativ doi ani, o echipă de specialişti americani a găsit răspunsul: sateliţii mici pe care îi ştim astăzi în jurul planetelor gigant sînt resturi ale unor sateliţi mult mai mari, formaţi în jurul jovianilor în urmă cu aproximativ 4,5 miliarde de ani. Treptat, sateliţii au fost “consumaţi” de atmosferele din jurul planetelor gigant, ajungînd astăzi la mărimile atît de reduse pe care le cunoaştem.
Robin Canup, directoarea Departamentului de studii spaţiale de la Institutul Boulder din Colorado (SUA), şi astrofizicianul american William Ward au ajuns la o concluzie uimitoare: durata de viaţă a sateliţilor aflaţi în apropierea planetelor gigant depinde de măsura “taliei” lor.
Dar ce s-a întîmplat în ultimele milioane de ani? Aşa cum am descris mai sus, planetele gigant sînt formate din straturi de gaze, praf şi alte materiale. “În jurul unei planete uriaşe pluteşte un inel de gaz şi de praf (discul circumplanetar), care «se hrăneşte» cu materie provenind de la alt strat, mult mai mare decît primul, care înconjoară Soarele şi în care se află toate celelalte planete (discul circumstelar). Din această materie primă se formează sateliţii. Dar pe măsură ce sateliţii acumulează pietre şi cresc, ei generează valuri spiralate în discul circumplanetar. Aceste valuri contribuie la contractarea orbitelor, apropiindu-i pe sateliţi periculos de mult de planetă. Pe măsură ce sînt mai mari şi traiectoria lor se contractă, pe atît ei «se cufundă» mai mult”, susţin cercetătorii Canup şi Ward, citaţi de revista franceză Science et Vie. Acest mecanism de migraţie a sateliţilor către planete este un proces deja cunoscut. Lui i se datorează formarea planetelor în jurul stelelor, comentează publicaţia, amintind că acest raţionament explică totodată fenomenul prin care multe planete extrasolare se află în imediata apropiere a stelei lor.
Următoarea întrebare logică se referă la motivul pentru care, dat fiind raţionamentul de mai sus, sateliţii din jurul planetelor gigant gazoase nu au dispărut definitiv. Robin Canup şi William Ward au găsit şi pentru această întrebare un răspuns: “Conform modelului nostru, între trei şi cinci sisteme diferite de sateliţi s-au format în timp ce planeta a acumulat ultimele zece procente din masa sa. Generaţie după generaţie, sateliţii s-au succedat, iar cînd fluxul de materie provenită de la discul circumstelar s-a epuizat, totul «a încremenit». Sateliţii pe care îi vedem astăzi sînt singurii care au putut supravieţui. Este vorba de ultima generaţie care s-a aflat acolo în momentul în care totul «a încremenit»“.
Cercetătorii au plusat din nou, susţinînd că “există o masă maximală pe care un satelit nu o poate depăşi fără să cadă obligatoriu pe planetă. Această masă depinde de cea a planetei şi este de ordinul 0,5-1 x 10-4 din masa planetei”. În cazul lui Jupiter, această masă corespunde cu cea a sateliţilor Ganymede şi Callisto. A doua ipoteză enunţată de specialişti se referă la faptul că “nici un satelit nu poate individual să depăşească o anumită masă, masa lor totală rămînînd aproape întotdeauna constantă, de aproximativ 10-4 ori din masa planetei”. Astfel se poate explica echilibrul universal, care rămîne întotdeauna la aceeaşi valoare, precizează editorul revistei franceze.
Excepţia
Există însă şi o excepţie care confirmă regula. Este vorba
de Triton, satelitul lui Neptun. Descoperit în 1846 de astronomul William
Lassell, Triton, unul dintre cele mai reci şi mai active corpuri cereşti, se
roteşte în sens invers faţă de direcţia de rotire a planetei şi a celorlalţi
sateliţi. Cercetătorii au descoperit că acest satelit se apropie, an de an, tot
mai mult de Neptun, de aceea nu este exclus ca în următoarele sute de ani
Triton să fie înghiţit de planetă. Unii oameni de ştiinţă consideră însă că
Triton nu este un satelit al lui Neptun, ci un corp care face parte din centura
lui Kuiper (o centură formată din asteroizi şi aflată în vecinătatea lui
Neptun) şi care a fost atras cu putere de planeta gigant în momentul în care a
trecut prin apropierea ei. Inerţia satelitului ar fi trebuit să-l împiedice să
se prindă în acest sistem satelitar, dar realitatea a făcut ca Triton să nu fi
fost singur atunci cînd s-a desprins din centura lui Kuiper. Au existat două
corpuri cereşti care s-au apropiat de Neptun, susţin Graig Agnor, cercetător la
Universitatea Santa Cruz din California, şi Douglas Hamilton, de la
Universitatea din Maryland (SUA). Cei doi consideră că acest cuplu a fost atras
de forţa gravitaţională a lui Neptun, dar numai Triton a rămas “înţepenit”
pentru că viteza lui a cedat pe măsură ce se apropia de planetă.
Planeta Pizza
Io, unul dintre sateliţii lui Jupiter, are o suprafaţă vulcanică activă şi fascinantă. Datorită culorilor sale (vulcanii activi aruncă în atmosferă sulf şi lichid galben-oranj), satelitul este denumit şi “planeta pizza”. De altfel, cercetătorii au observat că nu mai există în sistemul nostru solar un satelit cu o activitate vulcanică atît de intensă. Io a fost descoperit în 1610 de Galileo Galilei, care a observat patru “stele” mici în jurul lui Jupiter. De aceea Io este unul dintre cei patru sateliţi galileni, alături de Europa, Ganymede şi Callisto. Fotografia alăturată surprinde suprafaţa colorată a lui Io, iar în medalion planeta Jupiter.
Inelatul Uranus
Uranus este a şaptea planetă de la Soare. Este totodată prima planetă descoperită în vremurile moderne. Ea a fost văzută de mai multe ori pînă în 1781, dar a fost ignorată pentru s-a crezut că este o stea ca oricare alta. Planeta face excepţie de la regula de învîrtire pe o axă aproape perpendiculară pe planul eliptic. Axa lui Uranus este aproape paralelă cu elipsa. Cînd naveta Voyager 2 a vizitat planeta în 1986, în imaginile transmise la sol s-a observat faptul că polul sud al lui Uranus era orientat aproape direct spre Soare, ceea ce înseamnă că regiunile polare ale planetei recepţionează mai multă energie solară decît regiunile ecuatorile. Cu toate acestea, planeta este mai caldă la ecuator.
Ciudatul Triton: Cel mai mare satelit al planetei Neptun
(foto sus) se numeşte Triton (foto stînga) şi încă reprezintă o enigmă pentru cercetători. Pentru că neobişnuitul satelit orbitează în jurul planetei într-o mişcare retrogradă (invers faţă de cum orbitează Neptun Soarele) şi pentru că are o axă de înclinaţie atît de mare încît pare că orbitează în jurul planetei sale ca şi cînd ar îmbrăţişa-o, Triton este considerat mai degrabă un corp ceresc captiv, decît un satelit în adevăratul sens al cuvîntului. Abia în urmă cu doi ani, cercetătorii au reuşit să-şi dea seama cum a ajuns Triton pe orbita lui Neptun – el a fost atras de forţa gravitaţională a planetei şi a rămas “înţepenit”, pentru că viteza lui a cedat pe măsură ce se apropia de planetă.
