Słońce i planety dla dzieci

Osiem planety, jedna gwiazda i duży kawał pustki

System Słońca ma na swoim centrum jedną gwiazdę (Słońce) oraz osiem planet orbitujących wokół niej: Merkuriusz, Wenus, Ziemia, Mars, Jowisz, Saturn, Urana i Neptun, w porządku od najbliższego do najdalszego. Cztery planety najbliżej Słońca — Merkuriusz, Wenus, Ziemia i Mars — są małe, gęste i kamienne, a z tego powodu nazywane są planetami terestrycznymi. Cztery planety najdalej od Słońca — Jowisz, Saturn, Urana i Neptun — są ogromne, złożone głównie z gazów i lodu, a z tego powodu nazywane są gigantami gazowymi (Jowisz i Saturn) oraz gigantami lodowymi (Urana i Neptuna).

Praktycznie cała masa Systemu Słońca — 99,8% jego całkowitej masy — to sama gwiazda. Wszystkie planety, lody, asteroidy i komety łącznie stanowią resztkę tych 0,2%. Jowisz sam ma większą masę niż wszystkie pozostałe siedem planety w sumie.

demo na żywo · powiązana symulacja● LIVE

Odległości są tak duże, że modele zawsze nieco kłamią

Aby zmieścić się na ekranie lub w sali klasy, prawie każdy model systemu słonecznego przekształca odległości między planeta o wiele większą stopień niż ich rozmiary — w przeciwnym razie potrzebowałbyś modelu kilometrycznego, aby zobaczyć zewnątrzne planety. Astronomi unikają pisania tak dużych liczb kilometrów używając jednostki astronomical unit (AU): jeden AU to średnia odległość Ziemia-Słońce, około 150 milionów kilometrów. Używając AU, obraz staje się znacznie łatwiejszy do porównania:

Mercury 0.39 AU Jupiter 5.2 AU Venus 0.72 AU Saturn 9.5 AU Earth 1.0 AU (definicja) Uranus 19.2 AU Mars 1.5 AU Neptune 30.1 AU Jeśli odległość Ziemi od Słońca skrócono do metra, Neptun znajdowałby się na odległości 30 metrów — około długości trzech autobusów szkolnych parkowanych wzdłuż. To powoduje, że prawdziwe skalne modele systemu słonecznego są prawie zawsze budowane na dworcu, rozciągnięte po parku lub długiej ulicy.

Mercury   0.39 AU        Jupiter   5.2 AU
Venus     0.72 AU        Saturn    9.5 AU
Earth     1.0 AU (definition)   Uranus    19.2 AU
Mars      1.5 AU        Neptune   30.1 AU

Dlaczo planety kontynuują obiektory zamiast rozbiegać się lub padać

Każda planeta jest w ciągłym zawieruchu między dwiema rzeczami: swoim poruszaniem się poziomo (współczucie, które trzyma ją w liniowym kierunku) a grawitacją Słońca (która stale ją przyciąga ku sobie). Nie jedno z nich wygrywa — grawitacja przechyla ścieżkę planety do wnętrza tylko tyle, aby ta była krzywoliniowa i obchodziła Słońce zamiast rozbiegać się w kierunku liniowym. Ale prędkość poruszania się poziomo planety utrzymuje ją od upadku na Słońce. Wynik to stabilna, powtarzalna eliptyczna obiektora. Jest to taka sama równowaga, która sprawia, że satelita kręci się wokół Ziemi lub Księżyca wokół nas.

Planety bliższe Słońcu obiegają szybciej i zakończone są rok w krótszym czasie; planety dalej od Słońca obiegają wolniej i trwają na tym znacznie dłużej. Mercury ukończy obieg w tylko 88 dni Ziemi, podczas gdy Neptun zajmuje około 165 lat Ziemi — relacja ta została dokładna wyznaczona Johannesem Kepplerem w początkach XVI wieku, zanim ktoś naprawdę zrozumiał grawitację.

Rozmiary, obok siebie

Jupiter jest na tyle duży, że ponad 1300 Ziemi zmieściłyby się w jego objętości, a jego Wielki Czerwony Spot — gigantyczna, setkowieczna burza — jest samodzielnie szeroki jak Ziemia. Na przeciwko temu, Merkur jest tylko nieco większy od Księżyca Ziemii. Saturn jest słynny z jasnych pęcherzyków, składających się z liczbnych kawałków lodu i kamienia o rozmiarach od cząsteczek pyłu do kamieni domowanych, wszystkie obiektowo orbitujące wokół planety — ale Jupiter, Uran i Neptun mają też słabej widoczności pęcherzyki, tylko trudniejsze do zauważenia.

Często zadawane pytania

Dlaczego zewnątrzplanety biorą tyle czasu, aby obiektować się wokół Słońca?

Bo muszą przebyć większą odległość na muchę większej orbicie i poruszają się również wolniej niż innerne planety — siła przyciągania Słońca jest mniej intensywna na większej odległości, więc mniejsza prędkość obiektowa jest wystarczająca do utrzymania równowagi. Oba te czynniki łączą się w ten sposób, że rok Neptuna wynosi około 165 lat Ziemi, a nie 88 dni Mercury'a.

Dlaczego model nie może pokazać rozmiarów i odległości planetażystych na tym samym skalowaniu?

Bo rzeczywiste odległości między planetami są enormne w porównaniu z samymi planetażystymi — nawet ziemiańka wielkości Ziemi musi być umieszczona na tyle metrów od koszulki wielkości Słońca, aby była prawidłowo skalowana. Przełożenie zarówno czytelnych rozmiarów planetażystych, jak i rzeczywistego skalowania odległości na jedno okno lub pokój jest niemożliwe, więc większość modeli skaluje odległości znacznie bardziej intensywnie niż rozmiary.

Co utrzymuje planety w taki sam porządku, a nie pozwala im uciec albo opaść na Słońce?

Konstantna równowaga między jej boczną prędkością obiektową, która mogłaby ją wziąć prosto, a siłą przyciągania Słońca, które ciągle pociąga ją w głąb. Nie jest to ani jedno ani drugie z tych sił, więc ścieżka planety krzyweje się w stabilny, powtarzalny elipsę.

Wypróbuj na żywo

Wszystko powyżej działa bezpośrednio w Twojej przeglądarce — otwórz Solar System for Kids i zmieniaj parametry podczas działania. Nic nie jest instalowane ani przesyłane na serwer, cały model działa w jednej karcie.

▶ Otwórz symulację Solar System for Kids

Słońce i planety dla dzieci: rozmiary, orbity i skalę