Aurinkokunta

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Aurinkokunta. Kuvan mittasuhteet eivät ole todenmukaiset.

Aurinkokunta on Auringon ja kaikkien Aurinkoa kiertävien kappaleiden, kuten planeettojen, kuiden, meteoroidien, komeettojen sekä pikkuplaneettojen, kuten asteroidien ja transneptunisten kohteiden muodostama järjestelmä. Pyöreitä pikkuplaneettoja kutsutaan kääpiöplaneetoiksi.[1][2][3]

Aurinkokuntamme planeetat ovat Auringosta poispäin lukien Merkurius, Venus, Maa, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus. Aikaisemmin planeettoihin kuulunut Pluto luokiteltiin kääpiöplaneetaksi ja plutoidiksi 2000-vuosikymmenen loppupuolella. Pluton kohtalo ei ole ainutlaatuinen sillä myös ensimmäisinä löydetyt asteroidit Ceres, Pallas, Juno ja Vesta luettiin 1800-luvun alussa planeettojen joukkoon. Aurinkokunnan iäksi on saatu noin 4,6 miljardia vuotta. Myös muilla tähdillä on havaittu omia eksoplaneettojen muodostamia planeettakuntia.[4][1][5][6]

Planeettojen ja kääpiöplaneettojen radat

Koko ja sijainti[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aurinkokunta sijaitsee Auringon vaikutusalueen, heliosfäärin, sisäpuolella. Heliosfääri ulottuu arvioiden mukaan noin 150–200 AU:n etäisyydelle Auringosta. Neptunuksen takaisen Kuiperin vyöhykkeen etäisyys Auringosta on noin 30–55 AU. Oortin pilven etäisyyden arvioidaan olevan noin 5 000–100 000 AU:ta.[7][8]

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.[9][10] Hyvin soikealla radalla kiertävän kaukaisen kohteen, Sednan, keskietäisyys olisi tässä mittakaavassa jo melkein 6 km,[11] ja Oortin pilven kohteiden kiertoratojen etäisyys olisi jopa 55–1 100 km Aurinko appelsiinista.[8]

Epäsymmetrinen muoto[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

2. heinäkuuta 2008 julkistettiin Voyager 2 -luotaimen välittämää tietoa. 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.[12][13]

Sijainti Linnunradassa[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aurinkokuntamme sijaitsee noin 25 000–28 000 valovuoden päässä kotigalaksimme Linnunradan keskustasta galaksin kierteishaarojen välissä. Aurinkokuntamme kiertää Linnunradan keskustaa 220 kilometrin sekuntivauhdilla, ja yksi galaktinen kierros kestää 226 miljoonaa vuotta. Kiertorata Linnunradan keskuksen ympäri on poikkeuksellinen, sillä se on lähestulkoon ympyrän muotoinen ja sijaitsee sellaisella etäisyydellä, että aurinkokunnan ratanopeus vastaa Linnunradan kierteishaarat muodostavan tiheysaallon nopeutta. Siten aurinkokunta on pysynyt spiraalihaarojen ulkopuolella jopa useita miljardeja vuosia välttyen supernovien säteilyltä, jota tiheämmissä kierteishaaroissa tapahtuu useammin ja estää siten muun kuin pienimuotoisen elämän synnyn planeetoilla.lähde?

Ominaisuudet ja rakenne[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Planeettojen etäisyyksien arvioimiseksi on kehitetty Titiuksen–Boden laki. Todellisuudessa kaikki planeetat eivät noudata kaavan antamia etäisyyksiä aivan täsmällisesti.

Aurinkokunnan kohteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Auringon ja Aurinkokunnan planeettojen kokovertailu.
  • Aurinko, G2-spektriluokan tähti, joka sisältää 99,86 % koko aurinkokunnan massasta
  • kahdeksan planeettaa, jotka ovat Auringosta poispäin lukien Merkurius, Venus, Maa (Tellus), Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus.
    • planeettoja kiertävät kuut
    • planeettoja kiertävä pöly ja muu pieni materiaali, josta muodostuvat kaasuplaneettojen renkaat
  • asteroidit, jotka ovat pääasiassa asteroidivyöhykkeellä Marsin ja Jupiterin radan välissä kiertäviä varsinaisia planeettoja pienempiä kappaleita, pikkuplaneettoja. Ne koostuvat enimmäkseen kivestä ja metallista. Suurin vyöhykkeen kappaleista Ceres luetaan kääpiöplaneetaksi. Se on tähänmennessä ainoa kääpiöplaneetaksi luokiteltu asteroidi. Cereksen jälkeen suurimmat asteroidit ovat Vesta, Pallas ja Hygiea.
    • asteroidikuut, jotka ovat asteroideja kiertäviä pienempiä kappaleita, joillain asteroideilla on kaksikin kuuta.
    • meteoroidit, jotka ovat alle kymmenen metrin kokoisia kappaleita ja joita putoaa maahan meteoriitteina ja nähdään tähdenlentoina eli meteoreina
  • komeetat koostuvat etupäässä jäästä ja kiertävät Aurinkoa usein hyvin elliptisillä radoilla
  • planeettainvälinen pöly, joka näkyy eläinratavalona
  • Neptunuksen takaiset kohteet ovat asteroidien tapaan pikkuplaneettoja, mutta niitä ei aina lueta asteroideiksi. Ne muistuttavatkin koostumukseltaan enemmän jäisiä komeettoja. Asteroidien tapaan myös transneptunisilla kohteilla on omia kuitaan.
    • Kuiperin vyöhyke on alue Neptunuksen takana, jolla kiertää paljon transneptunisia kohteita. Kolme suurinta vyöhykkeen kohdetta: Pluto, Haumea ja Makemake luetaan kääpiöplaneetoiksi.
    • Hajanaisen kiekon kohteet kiertävät eksentrisillä ja kaltevilla radoilla, jotka vievät ne Kuiperin vyöhykkeen etäisyydeltä vielä paljon kauemmas. Suurin näistä kappaleista on kääpiöplaneetaksi luokiteltu Eris.
    • Jotkin transneptuniset kohteet kuten Sedna ja 2012 VP113 kiertävät Aurinkoa soikeilla radoilla kokonaan Kuiperin vyöhykkeen ulkopuolella.
    • Oortin pilvi on alue jonka arvellaan ympäröivän Aurinkoa 5 000–100 000 AU:n etäisyydellä.
    • Erään kiistanalaisen teorian mukaan Aurinkoa kiertää myös Nemesis-niminen tähti.[4][1][8][14][15][16][17][18][19][20][21]

Aurinkokunnan synty[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Taiteilijan näkemys protoplanetaarisesta kiekosta.

Aurinkokunta syntyi noin 4,6 miljardia vuotta sitten tähtienvälisestä aineesta, kaasusta ja pölystä tiivistymällä. Painovoiman vaikutuksesta tähtienvälinen aine alkoi hiljalleen kasaantua ja pyöriä keskipisteensä ympäri kuumentuen samalla. Kuumeneminen johtui kaasun putoamisliikkeen, pyörimisen ja pyörteisyyden aiheuttamasta kitkasta. Pilvi ylitti kriittisen massan, jolloin pyörimisen keskihakuvoima ja kaasun lämpöliike eivät pysäyttäneet kutistumista.

Pyörimisen aiheuttaman keskihakuvoiman johdosta varhainen Aurinkokunta litistyi protoplanetaariseksi kiekoksi. Pyörimisakselin suunnassa alkujaan pallomainen pilvi vajosi nopeasti kasaan, mutta pyörimisen aiheuttama keskipakovoima jarrutti kutistumista päiväntasaajan suunnassa. Suurin osa alkuperäisen kaasupilven materiasta tiivistyi keskelle. Pilven keskusta kuumeni voimakkaasti kaasuosasten putoamisliikkeen aiheuttamasta kitkasta ja kriittisen lämpötilan ja tiheyden ylittyessä siellä käynnistyi ydinreaktio, jolloin syntyi Aurinko. Auringon toiminnasta syntynyt aurinkotuuli puhalsi pois pölyä ja kaasua varsinkin napojen suunnassa. Aurinkoa ympäröivään kiekkoon putosi edelleen kaasua. Kaasukiekko oli lähellä syntynyttä aurinkoa kuumempi kuin kauempana, missä myös vesi ja hyvin kaukana jopa metaani esiintyi kiinteänä.

Pölykiekossa hiukkaset sitoutuivat yhä kookkaammiksi kappaleiksi, joista suurimmat saavuttivat lopulta planeettojen mittasuhteet. Kasautuminen oli mahdollista silloin, jos kappaleet eivät törmänneet suurella nopeudella toistensa suhteen. Suurilla nopeuksilla tapahtuvat törmäykset puolestaan pilkkoivat kappaleita ja synnyttivät pölyä, jota muun muassa törmäsi suurempiin kappaleisiin. Syntyi noin 1–10 kilometrin kokoisia planetesimaaleja, jotka kasvoivat ajan kuluessa yhä suuremmiksi. Laskujen mukaan noin miljoonassa vuodessa syntyi yli 100 kilometrin läpimittaisia kappaleita, jotka kasvoivat noin 60 oligarkiksi, suureksi planeetaksi, joiden välissä kiersi Aurinkoa pienempiä kappaleita. Aurinkokunnan synnyn loppuvaiheessa oligarkkeja törmäili toisiinsa. Kaukana toisistaan olevien oligarkkien radat muuttuivat pitkän ajan kuluessa kohti törmäyksiä, koska hyvinkin etäällä toisistaan olevat planeetat saattoivat häiritä toistensa ratoja. Osa oligarkeista sinkoutui kauas Auringosta keskinäisissä lähiohituksissa: pienempi ohittaja sai ohitettavan kappaleen vetovoimasta vauhtia.

Aurinkoa lähimmät planeetat eivät kyenneet pitämään juurikaan kaasua ympärillään, sillä lämpötila oli siihen liian korkea. Kauempana kylmemmällä alueella muodostuneet jättiläisplaneetat Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus sen sijaan jäivät kaasukehän peittoon, joka kasvoi ajan myötä niin paksuksi, että alimmat kerrostumat nesteytyivät. Kaukana Auringosta myös jäästä saattoi syntyä kappaleita, kuten monet kaasuplaneettojen kuut, komeetat ja Kuiperin vyöhykkeen kappaleet.

Nykyteorioiden mukaan, syntyneet planeetat vaeltelivat jonkin verran alkuaurinkoa ympäröineessä kaasu- pöly- ja planetesimaalikiekossa. Tämä johtui kaasun ja pölyn vetovoimasta. Esimerkiksi suuri planeetta aiheutti kaasukiekkoon spiraalihaaroja, jotka yhdessä planeettojen vuorovesivoimien kanssa aiheuttivat hienoisia radan muutoksia. Jättiläisplaneettojen radat muuttuivat, kun niiden läheltä kulki tuhansia planetesimaaleja. Lisäksi aurinkokunnan alkuvaiheissa suurten, suhteellisen lähellä toisiaan olevien planeettojen keskinäiset vetovoimat aiheuttivat pitkällä aikavälillä ratojen muutoksia.

Syntyteoriaan sopii joukko havaintoja: planeetat kiertävät Aurinkoa yhdessä tasossa ja kaikki samaan suuntaan; myös useimmat kuut kiertävät emokappaleitaan samaan suuntaan; samoin Auringon ja lähes kaikkien planeettojen ja kuiden pyörimissuunta on sama; Asteroidien löyhä rakenne saattaa viitata kasautumiseen monesta kappaleesta; Kuun kraatteroituminen ja merien synty taas kertoo suurista törmäyksistä kasautumisen loppuvaiheessa; Myös itse Kuun arvellaan syntyneen Marsin kokoisen protoplaneetan törmättyä alku-Maahan; Tietokonelaskelmat tukevat tätä väitettä: niiden mukaan Kuun synty olisi verraten epätodennäköinen tapahtuma.

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. a b c Govert Schilling: The Hunt for Planet X: New Worlds and the Fate of Pluto. New York : Copernicus Books/Springer Science + Business Media, 2009. ISBN 0387778047. (englanniksi)
  2. IAU: RESOLUTION B5: Definition of a Planet in the Solar System (englanniksi)
  3. Which are the dwarfs in the Solar System? (englanniksi)
  4. a b Neil deGrasse Tyson: The Pluto files : the rise and fall of America's favorite planet. New York : W.W. Norton, 2009. ISBN 0393065200. (englanniksi)
  5. IAU: RESOLUTION B5: Definition of a Planet in the Solar System (englanniksi)
  6. Pluto and the Developing Landscape of Our Solar System (englanniksi)
  7. Types of Trans-Neptunian Objects (englanniksi)
  8. a b c Kuiper Belt & Oort Cloud: Overview NASA. Viitattu 25.3.2014. (englanniksi)
  9. 134340 Pluto JPL Small-Body Database Browser. NASA. Viitattu 22.3.2014. (englanniksi)
  10. 136199 Eris (2003 UB313) JPL Small-Body Database Browser. NASA. Viitattu 22.3.2014. (englanniksi)
  11. 90377 Sedna (2003 VB12) JPL Small-Body Database Browser. NASA. Viitattu 25.3.2014. (englanniksi)
  12. Aurinkokunta onkin munanmuotoinen Helsingin Sanomat. 2. heinäkuuta 2008.
  13. Who knew? Solar system is 'dented,' not round CNN. 2. heinäkuuta 2008. (englanniksi)
  14. Asteroid (englanniksi)
  15. Types of Trans-Neptunian Objects (englanniksi)
  16. URSA: Haumea on aurinkokunnan uusin kääpiöplaneetta
  17. Dwarf Planets and their Systems (englanniksi)
  18. Satellites and Companions of Minor Planets (englanniksi)
  19. Planetary rings (englanniksi)
  20. James Baer, Steven R. Chesley, and Robert D. Matson: ASTROMETRIC MASSES OF 26 ASTEROIDS AND OBSERVATIONS ON ASTEROID POROSITY. The Astronomical Journal, 2011, 141. vsk, nro 5. Artikkelin verkkoversio (PDF) Viitattu 22.3.2014. (englanniksi)
  21. Chadwick A. Trujillo & Scott S. Sheppard: A Sedna-like body with a perihelion of 80 astronomical units. Nature, 2014, 507. vsk. Artikkelin verkkoversio Viitattu 2.4.2014. (englanniksi)

Kirjallisuutta[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • Hotakainen, Markus: Opas aurinkokuntaan. Tähtitieteen kansainvälinen vuosi 2009. Helsinki: Karttakeskus, 2009. ISBN 978-951-593-257-0.
  • Oja, Heikki: Sibeliuksesta Tuonelaan: Aurinkokuntamme kiehtova nimistö. Ursan julkaisuja 85. Helsingissä: Tähtitieteellinen yhdistys Ursa, 2003. ISBN 952-5329-25-9.
  • Oja, Heikki: Aurinkokunta uusiksi. Ursan julkaisuja 110. Helsingissä: Tähtitieteellinen yhdistys Ursa, 2008. ISBN 978-952-5329-72-8.

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aurinkokunta
Planeetat ja kääpiöplaneetat
Aurinko Merkurius Venus Kuu Maa Phobos ja Deimos Mars Ceres Asteroidivyöhyke Jupiter Jupiterin kuut Saturnus Saturnuksen kuut Uranus Uranuksen kuut Neptunuksen kuut Neptunus Pluton kuut Pluto Haumean kuut Haumea Makemake Kuiperin vyöhyke Dysnomia Eris Hajanainen kiekko Oortin pilviSolar System XXX.png
Aurinko · Merkurius · Venus · Maa · Mars · Ceres · Jupiter · Saturnus · Uranus · Neptunus · Pluto · Haumea · Makemake · Eris
Kuut (Maan · Marsin · Jupiterin · Saturnuksen · Uranuksen · Neptunuksen · Pluton · Haumean · Eriksen · Pikkuplaneettojen)
Renkaat (Jupiterin · Saturnuksen · Rhean · Chariklon · Uranuksen · Neptunuksen)
Pienkappaleet · Pikkuplaneetat (Asteroidit (NEA:t · Asteroidivyöhyke · Troijalaiset)) · Damocloidit · Kentaurit
Transneptuniset kohteet · (Kuiperin vyöhyke · Hajanainen kiekko · Hillsin pilvi · Oortin pilvi) · Komeetat · Meteoroidit