Skúsení astronómovia si dobre uvedomujú, že obežná rýchlosť planét priamo súvisí s ich vzdialenosťou od stredu sústavy – Slnka. No, pre ľudí, ktorí práve začínajú študovať úžasnú vedu o nebeských telesách, by bolo určite zaujímavé dozvedieť sa o tom viac.
Čo je orbitálna rýchlosť?
Obežná dráha je trajektória, po ktorej sa konkrétna planéta pohybuje okolo Slnka. Nie je to vôbec dokonalý kruh, ako si myslia niektorí ľudia, ktorí astronómii nerozumejú. Navyše to ani nevyzerá ako ovál, pretože existuje veľké množstvo faktorov, s výnimkou gravitácie Slnka, ktoré môžu ovplyvniť pohyb nebeských telies.
Okamžite stojí za to vyvrátiť aj ďalší známy mýtus – Slnko nie je vždy presne v strede obežnej dráhy planét, ktoré sa okolo neho otáčajú.
Na záver treba poznamenať, že nie všetky obežné dráhy planét ležia v rovnakej rovine. Niektoré sú výrazne mimo – ak napríklad znázorníte štandardné dráhy Zeme aVenuša na astronomickej mape sa môžete uistiť, že majú len niekoľko priesečníkov.
Teraz, keď sme sa už viac-menej zaoberali dráhami, môžeme sa vrátiť k definícii termínu obežnej rýchlosti planét. Astronómovia takto nazývajú rýchlosť, ktorou sa planéta pohybuje po svojej trajektórii. Môže sa mierne líšiť - v závislosti od toho, ktoré nebeské telesá prechádzajú v blízkosti. Toto je obzvlášť viditeľné na príklade Marsu: zakaždým, keď prejde v relatívnej blízkosti Jupitera, trochu sa spomalí, pretože ho priťahuje gravitačné pole tohto obra.
Vedci už dlho zistili závislosť rýchlosti planét okolo Slnka od vzdialenosti k nemu.
To znamená, že planéta najbližšie k Slnku – Merkúr – sa pohybuje najrýchlejšie, kým rýchlosť Pluta je najmenšia v slnečnej sústave.
Čo je s tým?
Faktom je, že rýchlosť každej planéty zodpovedá sile, ktorou ju Slnko priťahuje v určitej vzdialenosti. Ak je rýchlosť nižšia, planéta sa postupne priblíži k hviezde a v dôsledku toho vyhorí. Ak je rýchlosť príliš vysoká, planéta jednoducho odletí zo stredu našej slnečnej sústavy.
Každý astronóm, dokonca aj začiatočník, veľmi dobre vie, že sila gravitácie klesá so vzdialenosťou od Slnka. Preto, aby si udržal svoje miesto v slnečnej sústave, musí sa Merkúr rútiť závratnou rýchlosťou, Mars sa môže pohybovať pomalšie a Pluto sa takmer vôbec nehýbe.
Merkúr
Najbližšia planéta k Slnku je Merkúr. Tu začneme študovať rýchlosť planét slnečnej sústavy.
Pýši sa nielen najmenším polomerom obežnej dráhy, ale aj malými rozmermi. Je to najmenšia úplná planéta v našej sústave. Vzdialenosť od Merkúra k Slnku je necelých 58 miliónov kilometrov, vďaka čomu môže teplota na jeho rovníku v horúcom dni dosiahnuť 400 stupňov Celzia a ešte viac.
Okrem toho, že planéta zostáva na svojej obežnej dráhe v takej tesnej blízkosti Slnka, musí sa pohybovať obrovskou rýchlosťou – asi 47 kilometrov za sekundu. Keďže dĺžka obežnej dráhy je pomerne malá kvôli malému polomeru, kompletnú revolúciu okolo hviezdy dokončí len za 88 dní. To znamená, že Nový rok sa tam môže oslavovať oveľa častejšie ako na Zemi. Ale rýchlosť rotácie planéty okolo vlastnej osi je veľmi malá – Merkúr urobí kompletnú revolúciu za takmer 59 pozemských dní. Deň tu teda nie je oveľa kratší ako rok.
Venuša
Ďalšia planéta v našom systéme je Venuša. Jediný, kde slnko vychádza na západe a zapadá na východe. Vzdialenosť do stredu systému je 108 miliónov kilometrov. Vďaka tomu je rýchlosť planéty na obežnej dráhe oveľa nižšia ako rýchlosť Merkúra (iba 35 kilometrov za sekundu). Navyše je to jediná planéta, ktorej obežná dráha je skutočne takmer dokonalým kruhom - chyba (alebo, ako hovoria odborníci, excentricita) je extrémne malá.
Pravdaže, dĺžka obežnej dráhy (podľav porovnaní s Merkúrom) má oveľa viac, a preto Venuša prejde plnú cestu len za 225 dní. Mimochodom, ďalší zaujímavý fakt, ktorý odlišuje Venušu od všetkých ostatných planét slnečnej sústavy: doba rotácie okolo osi (jeden deň) je tu 243 pozemských dní. Preto tu rok trvá menej ako jeden deň.
Zem
Teraz môžete zvážiť planétu, ktorá sa stala domovom ľudstva – Zem. Priemerná vzdialenosť od Slnka je takmer 150 miliónov kilometrov. Práve táto vzdialenosť sa zvyčajne nazýva jedna astronomická jednotka – používajú sa pri výpočte malých (podľa vesmírnych štandardov) vzdialeností vo vesmíre.
Je ťažké uveriť, ale kým čítate tento článok, pohybujete sa spolu so Zemou rýchlosťou takmer 30 kilometrov za sekundu. Ale aj pri takej pôsobivej rýchlosti, aby sa uskutočnila úplná revolúcia okolo Slnka, planéta na nej strávi viac ako 365 dní alebo 1 rok. Okolo svojej osi sa však otáča pomerne rýchlo – za pouhých 24 hodín. Tieto a mnohé ďalšie fakty o Zemi sú však každému zrejmé, preto sa našej domovskej planéte nebudeme podrobne venovať. Prejdime na ďalšiu.
Mars
Táto planéta je pomenovaná po hrôzostrašnom bohu vojny. Vo všetkých ohľadoch je Mars čo najbližšie k Zemi. Napríklad rýchlosť planéty na obežnej dráhe je 24 kilometrov za sekundu. Vzdialenosť k Slnku je asi 228 miliónov kilometrov, a preto je povrch väčšinou chladný - len cez deň sa oteplí na -5 stupňov Celzia a v noci sa ochladí na -87 stupňov.
Deň sa tu však takmer rovná Zemi – 24 hodín a 40 minút. Pre zjednodušenie bol dokonca vytvorený nový termín na označenie marťanského dňa - sol.
Vzhľadom na to, že vzdialenosť od Slnka je dosť veľká a trajektória pohybu je oveľa dlhšia ako na Zemi, rok tu trvá pomerne dlho – až 687 dní.
Excentricita planéty nie je príliš veľká - asi 0,09, takže obežnú dráhu možno považovať za podmienene okrúhlu so Slnkom umiestneným takmer v strede opísanej kružnice.
Jupiter
Jupiter dostal svoje meno na počesť najmocnejšieho starovekého rímskeho boha. Niet divu, že práve táto planéta sa môže pochváliť najväčšou veľkosťou v slnečnej sústave – jej polomer je takmer 70 tisíc kilometrov štvorcových (napríklad Zem má len 6 371 kilometrov).
Vzdialenosť od Slnka umožňuje Jupiteru rotovať pomerne pomaly – iba 13 kilometrov za sekundu. Z tohto dôvodu trvá planéte takmer 12 pozemských rokov, kým vytvorí úplný kruh!
Ten deň je tu však najkratší v našom systéme – 9 hodín a 50 minút. Sklon osi otáčania je tu extrémne malý - iba 3 stupne. Pre porovnanie, naša planéta má teplotu 23 stupňov. Z tohto dôvodu na Jupiteri nie sú vôbec žiadne ročné obdobia. Teplota je vždy rovnaká, mení sa iba počas krátkych dní.
Excentricita Jupitera je pomerne malá – menej ako 0,05. Preto rovnomerne obtáča kruhy presne okolo Slnka.
Saturn
Táto planéta nie je veľkosťou o nič menšia ako Jupiter, keďže je druhá najväčšiakozmické teleso v našej slnečnej sústave. Jeho polomer je 58 tisíc kilometrov.
Rýchlosť planéty na obežnej dráhe, ako je uvedené vyššie, naďalej klesá. Pre Saturn je toto číslo iba 9,7 kilometra za sekundu. A prejsť takouto nízkou rýchlosťou má naozaj veľkú vzdialenosť – vzdialenosť k Slnku je takmer 9,6 astronomických jednotiek. Celkovo táto cesta trvá 29,5 roka. Deň je však jedným z najkratších v systéme – iba 10,5 hodiny.
Excentricita planéty je takmer rovnaká ako u Jupitera – 0,056. Kruh sa teda ukazuje ako celkom rovnomerný – perihélium a afélium sa líšia len o 162 miliónov kilometrov. Vzhľadom na obrovskú vzdialenosť od Slnka je rozdiel pomerne malý.
Zaujímavé je, že Saturnove prstence sa tiež točia okolo planéty. Navyše rýchlosť vonkajších vrstiev je oveľa nižšia ako tých vnútorných.
Urán
Ďalší gigant slnečnej sústavy. Svojou veľkosťou ju prevyšuje len Jupiter a Saturn. Pravda, Neptún ho obchádza aj váhou, ale to je spôsobené vysokou hustotou jadra. Priemerná vzdialenosť k Slnku je naozaj obrovská – až 19 astronomických jednotiek. Pohybuje sa dosť pomaly – na takú veľkú vzdialenosť si to môže dovoliť. Rýchlosť planéty na obežnej dráhe nepresahuje 7 kilometrov za sekundu. Kvôli takejto pomalosti trvá Uránu až 84 pozemských rokov, kým prejde obrovskú vzdialenosť okolo Slnka! Veľmi slušný čas.
Ale okolo svojej osi sa otáča úžasne rýchlo - celá otáčkadokončené len za 18 hodín!
Úžasnou vlastnosťou planéty je, že sa neotáča okolo seba nie vertikálne, ale horizontálne. Inými slovami, všetky ostatné planéty v slnečnej sústave robia revolúciu „stojacou“na póle a Urán sa jednoducho „kotúľa“po svojej dráhe, akoby ležal na boku. Vedci to vysvetľujú tým, že počas formovania sa planéta zrazila s nejakým veľkým kozmickým telesom, kvôli ktorému jednoducho spadla na bok. Preto, hoci v konvenčnom zmysle je tu deň veľmi krátky, na póloch deň trvá 42 rokov a potom noc trvá rovnaký počet rokov.
Neptún
Staroveký rímsky vládca morí a oceánov dal svoje hrdé meno Neptún. Niet divu, že aj jeho trojzubec sa stal symbolom planéty. Čo sa týka veľkosti, Neptún je štvrtou planétou v slnečnej sústave, len o niečo nižšia ako Urán – jeho priemerný polomer je 24 600 km oproti 25 400.
Od Slnka sa drží vo vzdialenosti v priemere 4,5 miliardy kilometrov alebo 30 astronomických jednotiek. Preto je cesta, ktorú prejde obežnou dráhou, skutočne obrovská. A ak si uvedomíte, že kruhová rýchlosť planéty je iba 5,4 kilometra za sekundu, potom nie je nič prekvapujúce na tom, že jeden rok sa tu rovná 165 pozemským rokom.
Zaujímavosť: vládne tu pomerne hustá atmosféra (hoci pozostáva hlavne z metánu) a občas tu fúka vetry úžasnej sily. Ich rýchlosť môže dosiahnuť 2100 kilometrov za hodinu – na Zemi by aj jediný impulz takejto sily okamžite zničil každé mesto a nenechal by tam kameň na kameni.
Pluto
Konečne posledná planéta na našom zozname. Presnejšie, ani nie planéta, ale planetoida – tá bola nedávno vyškrtnutá zo zoznamu planét pre jej malé rozmery. Priemerný polomer je len 1 187 kilometrov – aj pre náš Mesiac je to 1 737 kilometrov. Jeho meno je však dosť impozantné - bolo pridelené na počesť boha podsvetia mŕtvych medzi starými Rimanmi.
V priemere je vzdialenosť od Pluta k Slnku asi 32 astronomických jednotiek. To mu umožňuje cítiť sa bezpečne a pohybovať sa rýchlosťou iba 4,7 kilometra za sekundu - Pluto stále nepadne na horúcu hviezdu. Aby sa však uskutočnila úplná revolúcia okolo Slnka s takým obrovským polomerom, táto malá planéta strávi 248 pozemských rokov.
Otáča sa tiež veľmi pomaly okolo svojej osi – trvá to 152 pozemských hodín alebo viac ako 6 dní.
Okrem toho, excentricita je najväčšia v slnečnej sústave - 0,25. Preto je Slnko ďaleko od stredu obežnej dráhy, ale posunuté takmer o štvrtinu.
Záver
Toto je koniec článku. Teraz viete o rýchlosti planét v našej slnečnej sústave a tiež ste sa naučili mnoho ďalších faktorov. Iste teraz rozumieš astronómii oveľa lepšie ako predtým.
