Aurinkokunta

Kohteesta Wikipedia
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
Aurinko, sitä radoillaan kiertävät planeetat sekä asteroidivyöhyke. Kuvan mittasuhteet eivät ole todenmukaiset, vaan planeetat ovat todellisuudessa hyvin paljon kauempana toisistaan ja Auringosta.

Aurinkokunta on Auringon ja kaikkien Aurinkoa kiertävien kappaleiden, kuten planeettojen, kuiden, kääpiöplaneettojen, asteroidien, meteoroidien, komeettojen ja transneptunisten kohteiden muodostama järjestelmä.

Aurinkokunnan planeetat ovat Auringosta poispäin lukien Merkurius, Venus, Maa, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus. Neljä sisintä planeettaa ovat kiviplaneettoja, neljä ulointa kaasuplaneettoja.

Aurinkokunnan iäksi on arvioitu noin 4,6 miljardia vuotta. Myös muilla tähdillä on havaittu omia eksoplaneettojen muodostamia planeettakuntia.

Koko ja mittasuhteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aurinkokunnan mittasuhteita havainnollistava kuvasarja. Vasemmalla ylhäällä viiden sisimmän planeetan radat sekä asteroidivyöhyke. Oikealla ylhäällä uloimpien planeettojen radat sekä Kuiperin vyöhyke ja Pluton rata. Oikealla alhaalla aurinkokunnan uloimmilla osilla kiertävän Sednan rata punaisella. Vasemmalla alhaalla aurinkokuntaa ympäröivän Oortin pilven sijainti sinisellä.

Eräs määritelmä aurinkokunnan ulkorajaksi on se etäisyys, missä aurinkotuuli törmää tähtienväliseen aineeseen. Tätä rajaa kutsutaan heliopaussiksi, ja sen rajaama alue on heliosfääri.[1] Heliosfääri ulottuu 150–200 AU:n päähän Auringosta.[2] Toinen päämääritelmä aurinkokunnan rajoiksi on alue, jonka sisällä kappaleet ovat Auringon painovoimavaikutuksen piirissä ja pystyvät kiertämään sitä. Tämän alueen raja on arviolta 100–1000 kertaa kauempana kuin heliopaussi.[3]

Aurinkokunnan vaikutusalue ei ole symmetrinen pallo, vaan epäsymmetrinen ”kananmuna”, joka on toiselta reunalta hieman litistynyt. Teorian mukaan syynä muotoon saattaa olla aurinkotuulen törmäily tähtienväliseen aineeseen.[4][5]

Aurinkokunnan massasta 99,8 prosenttia on Auringossa, jonka massa on lähes 2×1027 tonnia.[6]

Aurinkokunnan mittasuhteita voidaan havainnollistaa kuvaamalla Aurinkoa 10 senttimetrin läpimittaisella appelsiinilla. Tällöin Maa olisi verrattavissa nuppineulan päähän, joka kiertää appelsiinia 11 metrin etäisyydellä. Kuiperin vyöhykkeellä sijaitseva kääpiöplaneetta Pluto kiertäisi appelsiini-Aurinkoa keskimäärin yli 400 metrin etäisyydellä, ja vyöhykkeen alueelta elliptisellä radalla välillä kauemmas etääntyvän kääpiöplaneetta Eriksen kiertoradan keskietäisyys olisi yli 700 metrin päässä appelsiinista.[7][8] Hyvin soikealla radalla kiertävän kaukaisen kohteen, Sednan, keskietäisyys olisi tässä mittakaavassa jo melkein 6 km,[9] ja Oortin pilven kohteiden kiertoratojen etäisyys olisi jopa 55–1 100 km appelsiinista.[10]

Sijainti Linnunradassa[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aurinkokunnan sijainti Linnunradan Orionin haarassa merkittynä punaisella tekstillä.

Aurinkokunta sijaitsee noin 25 000 valovuoden päässä kotigalaksimme Linnunradan keskustasta Orionin haarassa, joka on yksi Linnunradan pienistä sivuhaaroista.[11]

Aurinkokunta kiertää Linnunradan keskustaa 220 kilometrin sekuntivauhdilla, ja yksi kierros eli "galaktinen vuosi" kestää 225 miljoonaa vuotta.[12]

Aurinkokunnan ympyränmuotoinen kiertorata Linnunradan keskuksen ympäri on poikkeuksellinen ja teorian mukaan hyödyllinen elämän kannalta. Koska aurinkokunnan ratanopeus vastaa Linnunradan kierteishaarat muodostavan tiheysaallon nopeutta, aurinkokunta on pysynyt spiraalihaarojen ulkopuolella välttyen supernovien säteilyltä, jota tiheämmissä kierteishaaroissa tapahtuu useammin ja estää siten muun kuin pienimuotoisen elämän synnyn planeetoilla. Myös aurinkokunnan etäisyys Linnunradan keskustasta on riittävä, jotta painovoima ja säteily eivät nouse vaaralliselle tasolle.[13]

Osat[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aurinko[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pääartikkeli: Aurinko

Aurinkokunnan keskuskappale on Aurinko. Se on tähti, joka koostuu pääasiassa ionisoituneesta vety- ja heliumkaasusta eli plasmasta. Auringon ytimessä plasman paine on korkeimmillaan, ja lämpötila on lähes 14 miljoonaa celsiusastetta. Näin korkeassa lämpötilassa tapahtuu fuusiota, jossa vety muuttuu heliumiksi tuottaen energiaa, joka säteilee Auringon pinnasta avaruuteen pääasiassa näkyvänä valona, infrapunasäteilynä ja ultraviolettisäteilynä. Aurinko vaikuttaa planeettoihin energiansa lisäksi myös magneettisen aktiivisuutensa kautta.[1]

Planeetat[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aurinkokunnan planeettojen koon vertailu. Suurimmasta pienimpään kuvassa vasemmalta oikealle ja ylhäältä alas: Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, Maa, Venus, Mars, Merkurius.

Aurinkokunnan planeetat ovat sisimmästä uloimpaan Merkurius, Venus, Maa, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus. Näistä neljä sisintä ovat kiviplaneettoja ja neljä ulointa kaasuplaneettoja. Suurin planeetta on Jupiter ja pienin Merkurius. Planeetan pinnan kuumuus riippuu sen läheisyydestä Aurinkoon. Kiviplaneetoista vain Maalla ja Venuksella on merkittävän paksut kaasukehät.[1] Kaasuplaneettojen kaasukehät koostuvat pääosin kevyistä alkuaineista. Kaasuplaneetoilla on voimakkaat sisäiset magneettikentät, mutta kiviplaneetoista ainoastaan Maalla on voimakas sisäsyntyinen magneettikenttä.[14] Planeettojen etäisyydet noudattavat suurin piirtein Titiuksen–Boden lakia.[15]

Merkurius[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pääartikkeli: Merkurius

Merkurius on aurinkokunnan pienin planeetta. Sen pinta on voimakkaasti kraateroitunut, sillä ei ole kaasukehää, ja sen magneettikenttä on hyvin heikko. Merkurius on kiviplaneetta, jolla arvioidaan olevan hyvin suuri ja metallinen ydin.[1]

Venus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pääartikkeli: Venus

Venus on lähes samankokoinen kuin Maa. Myös Venuksessa arvellaan olleen joskus vettä, jonka haihtumisen seurauksena Venuksella on hyvin paksu kaasukehä, joka koostuu lähes kokonaan hiilidioksidista. Kaasukehän seurauksena Venuksen pintalämpötila on noin 460 celsiusastetta, mikä on enemmän kuin Aurinkoa lähempänä olevalla Merkuriuksella. Venuksen pinnalla on myös peräti 92 Maan ilmakehän paine. Venuksen pinta on geologisesti varsin nuorta, ja sitä täplittävät tulivuoret ja vanhat laavavirrat. Aktiivista tulivuoritoimintaa ei kuitenkaan ole havaittu. Pilvikerros peittää pinnan kokonaan näkyvistä.[1]

Maa[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pääartikkeli: Maa

Maa eli maapallo on aurinkokunnan kiviplaneetoista suurin ja ainoa paikka maailmankaikkeudessa, jossa elämää tiedetään kehittyneen. Maalle ominaista on myös juokseva vesi. Maata kiertää Kuu, joka on kuuksi suhteellisen suuri.[1]

Mars[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pääartikkeli: Mars

Mars on neljästä kiviplaneetasta ulommaisin. Se on Maata pienempi halkaisijaltaan ja tiheydeltään. Marsilla on ohut kaasukehä eikä magneettikenttää. Navoilla on vesijäätä, ja muitakin merkkejä vedestä on löydetty.[1]

Jupiter[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pääartikkeli: Jupiter

Jupiter on sisin kaasuplaneetta ja aurinkokunnan suurin planeetta, halkaisijaltaan yli 10 kertaa Maan kokoinen. Jupiter painaa kaksi ja puoli kertaa niin paljon kuin aurinkokunnan kaikki muut planeetat yhteensä. Kaasuplaneettana Jupiterilla ei ole kiinteää pintaa, mutta sen ytimen uskotaan olevan kiinteää kiveä. Magneettikenttä on voimakas. Planeetan nestekerrosta ympäröi noin tuhat kilometriä paksu kaasukerros. Sen yläosaa peittää paksu pilvikerros, jossa on raitoja ja pyörremyrsky nimeltä Suuri punainen pilkku. Jupiterilla on yli 60 kuuta sekä heikosti Maahan näkyvät renkaat.[1]

Saturnus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pääartikkeli: Saturnus

Saturnus on vain vähän Jupiteria pienempi mutta paljon sitä kevyempi. Sen sisäisen rakenteen uskotaan muistuttavan Jupiteria. Saturnuksella on näyttävät renkaat, jotka koostuvat vesijäästä. Saturnuksen kiertolaisista yli 60 on luokiteltu kuiksi.[1]

Uranus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pääartikkeli: Uranus

Uranus on niin sanottu jääjättiläinen, joka on 20 kertaa kauempana Auringosta kuin Maa. Se löydettiin vasta kaukoputken avulla. Uranuksessa on enemmän vettä, ammoniakkia ja metaania kuin Saturnuksessa ja Jupiterissa. Ne ovat planeetan sisäisen lämmön ja paineen vuoksi nestemäisessä tai kaasumaisessa olomuodossa. Uranuksen pinta on turkoosi ja piirteetön. Sen pohjois- ja etelänapa osoittavat suoraan sivulle, eli se ikään kuin kierii kyljellään pitkin rataansa.[1]

Neptunus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pääartikkeli: Neptunus

Neptunus on aurinkokunnan uloin planeetta ja 30 kertaa kauempana Auringosta kuin Maa. Sen kierto Auringon ympäri kestää 165 vuotta. Neptunus on jääjättiläinen, jonka koostumus muistuttaa Uranuksen koostumusta. Neptunuksen pinnalla näkyy pilviä ja pyörremyrskyjä.[1]

Kääpiöplaneetat, asteroidit, komeetat ja kuut[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Asteroidivyöhyke (valkoisella) Marsin ja Jupiterin ratojen välissä.

Kääpiöplaneetoiksi määritellään kappaleet, jotka ovat riittävän isoja muotoutumaan pallomaisiksi mutta eivät riittävän massiivisia hallitsemaan painovoimallaan koko kiertoratansa ympäristöä. Tunnetuimpia kääpiöplaneettoja ovat Ceres ja Pluto.[14] Ceresiä lukuun ottamatta kaikki kääpiöplaneetat kiertävät ulommassa aurinkokunnassa Neptunuksen radan ulkopuolella.[1]

Asteroidit eli pikkuplaneetat ovat epäsäännöllisen muotoisia kappaleita, jotka kiertävät usein soikeammilla radoilla kuin planeetat. Asteroideja törmäilee joskus planeettoihin.[14]

Marsin ja Jupiterin välissä olevalla asteroidivyöhykkeellä on arvioitu olevan 700 000–1,7 miljoonaa yli kilometrin kokoista asteroidia. Asteroidivyöhykkeen suurin kappale on Ceres, joka luokitellaan asteroidiksi ja kääpiöplaneetaksi. Ceresin jälkeen asteroidivyöhykkeen suurimmat asteroidit ovat Vesta, Pallas ja Hygiea. Asteroideja on myös Maan radalla.[1]

Komeetat eli pyrstötähdet ovat aurinkokunnan ulko-osista tulleita kappaleita, jotka sisältävät tyypillisesti kiviainesta ja jäätä. Lähestyessään Aurinkoa ne lämpenevät ja saavat taakseen näyttävän pyrstön.[14] Päävyöhykkeen komeetoiksi kutsutaan asteroidivyöhykkeellä sijaitsevia kappaleita, joilla on komeetan piirteitä.[16]

Kuut ovat kappaleita, jotka kiertävät jotakin Aurinkoa kiertävää kappaletta. Kaikilla planeetoilla Merkuriusta ja Venusta lukuun ottamatta on yksi tai useampi kuu. Myös joillain kääpiöplaneetoilla ja asteroideilla on kuunsa. Aurinkokunnan suurin kuu on Jupiterin Ganymedes; Maan Kuu on aurinkokunnan viidenneksi suurin kuu.[14]

Ulompi aurinkokunta[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Suurimmat Neptunuksen takaiset kappaleet suhteessa maapallon (alhaalla) kokoon.
Pääartikkeli: Transneptuninen kohde

Neptunuksen takaa alkaa Kuiperin vyöhyke, joka koostuu pääasiassa jäisistä kappaleista. Kuiperin vyöhyke on 20 kertaa leveämpi ja 20–200 kertaa massiivisempi kuin asteroidivyöhyke. Sen tunnetuin kappale on Pluto, jota pidettiin planeettana vuoteen 2006 asti, kunnes se luokiteltiin kääpiöplaneetaksi.[1]

Kuiperin vyöhykkeen takana alkaa trumpettimaisesti leviävä hajanainen kiekko, joka sisältää samanlaisia jäisiä kappaleita kuin Kuiperin vyöhyke.[1]

Toistaiseksi (tilanne 2015) etäisin havaittu kappale aurinkokunnassa on 15 miljardin kilometrin päässä Auringosta oleva 500–1 000 kilometrin halkaisijainen kappale V774104. Sen kiertorata ei ole toistaiseksi selvillä.[17]

Aurinkokuntaa ympäröi luultavasti noin 50 000 AU:n etäisyydellä pallonkuorimainen pilvi komeetanytimiä, jota kutsutaan Oortin pilveksi.[1]

Muita kappaleita[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Muita aurinkokunnan pieniä kappaleita ovat asteroidikuut ja meteoroidit. Planeettoja kiertää lisäksi pölyä ja muuta pientä materiaalia, josta muodostuvat kaasuplaneettojen renkaat. Planeettainvälinen pöly näkyy eläinratavalona.

Radat[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Planeetat kiertävät Aurinkoa lähes ympyränmuotoisilla radoilla. Radat ovat melkein samassa tasossa, joka on suunnilleen Auringon ekvaattorin tasossa. Planeetat liikkuvat radoillaan samaan suuntaan, ja useimmat myös pyörivät samansuuntaisesti, mukaan lukien Aurinko. Myös suurin osa asteroideista liikkuu lähellä samaa tasoa planeettojen kanssa. Komeettojen radat voivat sen sijaan olla missä tahansa asennossa.[18]

Aurinkokunnan elinkaari[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Taiteilijan näkemys protoplanetaarisesta kiekosta.

Aurinkokunta on 4,57 miljardin vuoden ikäinen. Se muodostui, kun suuri tähtienvälinen kaasupilvi luhistui ja tiivistyi tähdiksi kuten oma Aurinkomme. Auringon ympärille muodostui kiekko, joka koostui kaasupilven materiaalista: vety- ja heliumkaasusta sekä raskaammista alkuaineista kuten hapesta, hiilestä ja typestä. Yksi prosentti kiekon aineesta oli erilaisista yhdisteistä muodostunutta pölyä.[1]

Pölyhiukkasten yhdistyessä muodostui suuria kiinteitä kappaleita, ja niistä muodostuivat miljoonien vuosien kuluessa aurinkokunnan planeetat. Niistä ensin syntyivät kaukana niin sanotun jäärajan takana sijaitsevat suuret kaasuplaneetat Jupiter, Saturnus, Neptunus ja Uranus. Ne muodostuivat jäätyneistä kaasuista, jotka kaasuuntuivat planeetan pinnalla uudelleen. Jäärajan sisäpuoliset kiviplaneetat Merkurius, Venus, Maa ja Mars muodostuivat pääasiassa pölystä. Niistä vain Maalla ja Venuksella on merkittävän paksut kaasukehät.[1]

Aurinko kasvoi imettyään itseensä lisää materiaalia sitä ympäröivästä kiekosta, kunnes lopulta se alkoi muuttaa ytimessään vetyä heliumiksi. Aurinko myös puhalsi aurinkotuulen avulla kiekon ympäriltään, niin että vain planeetat jäivät jäljelle.[1]

Viiden miljardin vuoden kuluttua vety loppuu Auringon keskustasta, ja se alkaa hitaasti laajentua ja muuttua punaiseksi. Vähitellen Auringosta tulee punainen jättiläinen, joka nielaisee Merkuriuksen ja Venuksen. Maapallo sulaa laavapalloksi, ja osa sen kivikehästä höyrystyy avaruuteen. Aurinko muuttuu myöhemmin valkoiseksi kääpiöksi, ja jäljelle jäänyt Auringon ydin jäähtyy hitaasti valkoisesta kääpiöstä mustaksi kääpiöksi.[19]

Havaitseminen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Paljain silmin Maan pinnalta aurinkokunnan kohteista voidaan havaita Kuu ja Aurinko sekä planeetat Merkurius, Venus, Mars, Jupiter ja Saturnus. Kaikki nämä kohteet onkin tunnettu jo vuosituhansien ajan. Kiikarilla voidaan havaita myös Uranus ja Neptunus, Jupiterin neljä suurinta kuuta, Saturnuksen suurin kuu ja muutama kirkkain asteroidi. Kirkkaimpia komeettoja voidaan havaita silloin, kun ne tulevat Auringon lähelle.[20] Planeettojen paikat tähtitaivaalla muuttuvat jatkuvasti, koska ne kiertävät Aurinkoa toisin kuin tähdet. Planeettojen liikkeet tähtien suhteen ovat melko mutkikkaita, koska Maakin liikkuu Auringon ympäri.[21]

Aurinkokunnan ymmärtäminen ja tutkimus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aurinkokeskistä maailmankuvaa esitti jo antiikin Kreikassa Aristarkhos. Puolalainen tähtitieteilijä Nikolaus Kopernikus esitti vuonna 1543 julkaistussa teoksessaan, että planeetat kiertävät kehää Auringon ympäri. Hänen jälkeensä Johannes Kepler esitti, että planeettojen radat ovatkin elliptisiä. Kaukoputkea käyttänyt Galileo Galilei todisti 1600-luvun alussa aurinkokeskisen maailmankuvan paikkaansapitäväksi havaitessaan Venuksen vaiheet. Giovanni Domenico Cassini laski Maan radan halkaisijan ja koko aurinkokunnan koon. Isaac Newton selitti ensimmäisenä planeettojen liikkeet fysiikan kaavojen pohjalta. Komeettojen osan järjestelmässä oivalsi ensimmäisenä Edmond Halley. Kaikki kahdeksan planeettaa oli löydetty vuoteen 1846 mennessä, kun Neptunus löytyi. Pluto löytyi myöhemmin, mutta sitä ei enää pidetä planeettana. Oortin pilven löysi vuonna 1950 Jan Oort. [22]

Luotaimia matkalla aurinkokunnan rajojen ulkopuolelle tähtienväliseen avaruuteen. Kuvaan merkitty termination shock eli terminaatioshokki on kohta, jossa aurinkotuuli alkaa hidastua tähtienvälisen aineen vaikutuksesta.

Ihminen on käynyt Aurinkokunnan kappaleista Maan lisäksi vain Kuussa, jossa käytiin useita kertoja vuosina 1969–1972. Moni valtio suunnittelee uusia miehitettyjä kuulentoja, ja myös pysyvän tukikohdan rakentamisesta Kuuhun on puhuttu. Luotaimet ovat lentäneet planeettojen ohi ja laskeutuneetkin niille. Voyager 1 -luotain ylitti heliopaussin vuonna 2012 ja jatkaa matkaansa aurinkokunnasta poispäin.[1]

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t Aurinkokuntamme Ursa. Viitattu 17.3.2019.
  2. Aurinkokunnan rajat Ursa. Viitattu 17.3.2019.
  3. Mikko Suominen: Aurinkokunnan ulkoreunan muoto varmistui kuplamaiseksi Tähdet ja avaruus. 24.4.2017. Viitattu 17.3.2019.
  4. Tutkijat: Aurinkokunta onkin munanmuotoinen MTV3 - Uutiset. 2.7.2008. Viitattu 5.10.2018.
  5. Who knew? Solar system is ’dented,’ not round CNN. 2.7.2008. (englanniksi)
  6. Paljonko Aurinko painaa? Tieteen Kuvalehti. Viitattu 17.3.2019.
  7. 134340 Pluto JPL Small-Body Database Browser. Jet Propulsion Laboratory - NASA. Viitattu 22.3.2014. (englanniksi)
  8. 136199 Eris (2003 UB313) JPL Small-Body Database Browser. Jet Propulsion Laboratory - NASA. Viitattu 22.3.2014. (englanniksi)
  9. 90377 Sedna (2003 VB12) JPL Small-Body Database Browser. Jet Propulsion Laboratory - NASA. Viitattu 25.3.2014. (englanniksi)
  10. Kuiper Belt & Oort Cloud: Overview NASA. Viitattu 25.3.2014. (englanniksi)
  11. Deborah Byrd: Which spiral arm of the Milky Way contains our sun? EarthSky. 20.5.2014. Viitattu 17.3.2019.
  12. Stacy Leong: Period of the Sun's Orbit around the Galaxy (Cosmic Year) The Physics Factbook. Stacy Leong. Viitattu 17.3.2019.
  13. Galactic Habitable Zones Astrobiology Magazine. 18.5.2001. Viitattu 17.3.2019.
  14. a b c d e Aurinkokunta Ilmatieteen laitos. Viitattu 17.3.2019.
  15. Juul Nielsen, Lotte (päätoim.): Matka aurinkokuntaan, s. 14. Bonnier Publications International, 2009. ISBN 978-82-535-3058-1.
  16. Marko Riikonen: Hubble-teleskooppi havaitsi ainutlaatuisen kaksoisasteroidin Tähdet ja avaruus. 21.9.2017. Viitattu 18.3.2019.
  17. Nieminen, Iiro-Matti: Aurinkokunnasta löytyi tähän mennessä kaukaisin kappale Yle - Uutiset. 12.11.2015. Viitattu 5.10.2018.
  18. Karttunen 2017, s. 134.
  19. Auringon elinkaari Särkänniemi – Tähtiakatemia. Viitattu 16.11.2018.
  20. Karttunen 2017, s. 132.
  21. Karttunen 2017, s. 136–137.
  22. Discovery of the Solar System University of California, San Diego. Viitattu 17.3.2019.

Kirjallisuutta[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]