ukazka

SLUNEČNÍ SOUSTAVA

SROZUMITELNĚ

Podrobný průvodce naším vesmírným domovem

Obsah

04 25 neuvěřitelných faktů o Sluneční soustavě

Proč by naše sousedství mohlo být tím nejpodivnějším místem ve vesmíru

16 Naše hvězda

Sluneční soustava by nebyla ničím bez energie centrální stálice

20 Nafouklé Slunce

Vědci prozkoumali hrozivou budoucnost, v níž Slunce pohltí okolní planety

22 Neznámý Merkur

Ze čtveřice terestrických planet zůstává tento malý svět nejméně prozkoumaným tělesem

26 22 záhad Venuše

Sesterská planeta Země představuje fascinující a tajemné místo

32 Co skrývají planety uvnitř?

Planety jsou velice rozmanité dokonce i v rámci Sluneční soustavy

34 Země, náš domov

Naše skalnaté útočiště v nehostinném vesmíru je plné zázraků

38 Průvodce po Marsu

O rudé planetě se dozvídáme něco nového téměř každý den

46 Gigantický Jupiter

Největší planeta naší soustavy nám má hodně co říct. Novinky u ní zjišťovala sonda Juno

50 Saturn opásaný prstenci

Tento plynný obr toho ukrývá než by se na první pohled zdálo

56 Tajemství ledových obrů

Připojte se k nám a nahlédněte do neznámých dálav, kde krouží poslední dvě planety

66 Zemský souputník

Známá i neznámá fakta o jediném přirozeném satelitu Země

78 Nejpodivnější průvodci

Objevte některé z fascinujících měsíců ve Sluneční soustavě

84

Má Země druhý měsíc?

Zjistěte víc o planetce, která Zemi následuje na její oběžné dráze kolem Slunce

92 Útěk na Titan

Než jednou Slunce spálí Zemi, mohl by se novým domovem lidstva stát Saturnův měsíc

ZVLÁŠTNOSTI KOSMICKÉHO OKOLÍ

100 Vesmírné vulkány

Sopky pomáhaly utvářet podobu těles ve Sluneční soustavě od Venuše po Mars

108 Megatsunami na Marsu

Jak to vypadalo, když se po rudé planetě přehnala megatsunami?

110

Komety, planetky a meteorické roje

Poznejte vesmírné „balvany“, které se pohybují prostorem Sluneční soustavy

116 Mimozemské bouře

Objevte neuvěřitelné počasí na jiných světech a odkryjte s námi jeho příčiny

Jaké jsou planety uvnitř?

I mezi

světy Sluneční soustavy panuje obrovská rozmanitost

Terestrické planety –Merkur, Venuše, Země a Mars – jsou uvnitř rozvrstvené podobným způsobem: na žhavé husté jádro, horký poddajný plášť a chladnou pevnou kůru. Merkur je zhruba ze 70 % kovový, ze 30 % kamenný a jeho jádro zřejmě zabírá asi 85 % poloměru planety. Jde o srdce z kapalného železa o poloměru okolo 2 000 km, obalené zhruba 400–500 km mocným pláštěm bohatým na křemík a přibližně 30–40 km silnou kůrou. U Venuše předpokládáme obdobně uspořádané nitro jako u Země. Situaci nicméně komplikuje fakt, že sousední planetu obklopuje pouze velmi slabé magnetické pole. Vědci se domnívají, že geomagnetické pole vzniká díky rotaci a konvekčnímu proudění roztavené hmoty zemského jádra. Venuše má sice nejspíš podobné jádro, ale jeho hmota se zřejmě nepohybuje stejně jako v případě jeho protějšku v nitru Země. Relativně silné magnetické pole, alespoň v porovnání s Venuší, chrání naši planetu před zářením z kosmu. Vnitřní zemské jádro pravděpodobně není kapalné, protože ve středu zeměkoule panuje

Robin

Hague

Vědecký publicista se zaměřením na vesmír a fyziku. Je vedoucím startů raket v britské společnosti Skyrora a koordinuje jejich využití při letech do kosmu.

natolik velký tlak, že se tam železo stává pevnou látkou, navzdory teplotám okolo 6 000 °C. Pevné vnitřní jádro o poloměru okolo 1 220 km tak nejspíš obklopuje 2 200 km silná vrstva kapalného vnějšího jádra, překrytého pláštěm o mocnosti 2 900 km a kůrou o průměrné tloušťce asi 35 km.

Rovněž Mars zahrnuje kapalné jádro, plášť a pevnou kůru. A stejně jako v případě Venuše, ani v jeho jádru zřejmě nedochází ke konvekčnímu proudění, jelikož rudá planeta postrádá globální magnetické pole.

Jupiter patří mezi plynné obry, u nichž nelze nalézt hranici zřetelně oddělující planetu a její atmosféru. Vědci tam předpokládají pevné jádro, zřejmě kamenné, obklopené „kovovým“ vodíkem. Jedná se o zvláštní formu hmoty, jež nejspíš vzniká obrovským stlačením vodíku, který se pak chová jako hustá a elektricky vodivá látka. Jeho vrstva dosahuje asi do 78 % poloměru gigantické planety a následuje pravděpodobně kapalný vodík, přecházející zvolna do plynné vodíkové atmosféry. Saturn má potom nejspíš podobné kamenné či ledové jádro, obklopené obdobnými vrstvami vodíku.

Uran s Neptunem označujeme jako ledové obry, kvůli vrstvě metanu smíchaného s vodou a amoniakem, která obaluje jejich kamenná jádra a do jisté míry odpovídá plášti terestrických planet. Říká se jí „ledová“, i když v blízkosti jádra ledového obra jde o horkou a hustou kapalinu, zatímco na opačné straně plynule přechází do atmosféry, aniž by existoval nějaký zřetelný povrch.

POD POVRCHEM

HORNINA

TAVENÁ HORNINA LED TAVENÉ ŽELEZO ŽELEZO

KAPALNÝ „KOVOVÝ“ VODÍK PLYNNÝ VODÍK ATMOSFÉRA

MERKUR

KŮRA

PLÁŠŤ

JÁDRO

JUPITER

VNĚJŠÍ VRSTVA

VRSTVA KOVOVÉHO VODÍKU

JÁDRO*

*JÁDRO JUPITERA ZŮSTÁVÁ PRO VĚDCE ZÁHADOU; MISE JUNO BY VŠAK MOHLA OSVĚTLIT, JAK JE VELKÉ A Z ČEHO SE SKLÁDÁ

VENUŠE

PLÁŠŤ

JÁDRO

ZEMĚ

PLÁŠŤ

VNĚJŠÍ JÁDRO

VNITŘNÍ JÁDRO

Umělecká představa vody pod povrchem Marsu. Pokud takové podzemní vrstvy existují, mají marsovské mise slušnou šanci je najít

MARS

KŮRA

KŮRA KŮRA

VNĚJŠÍ

JÁDRO

NEPTUN

VRSTVA PLYNU

VRSTVA PLYNU

VRSTVA PLYNNÉHO VODÍKU**

VRSTVA KOVOVÉHO VODÍKU

JÁDRO

**NEZNÁMÁ TLOUŠŤKA

JÁDRO

JÁDRO

Jupiter

Největší planeta Sluneční soustavy nám má hodně co říct. Řadu novinek přinesla sonda Juno

Pátá z osmi planet naší soustavy v pořadí od Slunce je také největší a nejhmotnější, s velkým odstupem od ostatních. Obrovská koule plynu, vážící asi 2,5krát víc než všechny další oběžnice dohromady, by do svého průměru pojala 11 Zemí. Kdesi pod masivní hustou atmosférou má Jupiter pravděpodobně jádro, vědci si však nejsou jistí, zda je pevné, či nikoliv. Gravitační měření přitom ukazují, že by mohlo představovat až 15 % hmotnosti plynného obra.

Víme, že se Jupiter smršťuje a že to vytváří víc tepla, než kolik přijímá od Slunce. Do jisté míry tím ohřívá své početné měsíce, které jej obíhají. Zároveň ho obklopují prstence, jsou však málo zřetelné, takže je ze Země vidí jen ty nejvýkonnější teleskopy. Vědci je poprvé objevili na snímcích ze sondy Voyager 1 v roce 1979.

Jupiter hraje zásadní roli v řadě teorií o vzniku Sluneční soustavy. Podle tzv. Grand Tack Hypothesis neboli „hypotézy velké změny kurzu“ se původně zformoval asi 3,5 astronomické jednotky od centrální hvězdy (1 au odpovídá střední vzdálenosti Slunce–Země). Poté se vydal do středu soustavy až na vzdálenost 1,5 au od Slunce a zase zpět, načež skončil 5,2 au od stálice. V rámci popsaných přesunů zřejmě dvakrát prošel hlavním pásem planetek, „rozházel“ je po okolí a nejspíš podstatně přispěl k tomu, že dnes zmíněná oblast zahrnuje tak málo hmoty. Některé kamenné planety v blízkosti Slunce přitom mohly rovněž narazit do Jupiterova povrchu. Jeho putování by také mohlo vysvětlit, proč je Mars tak malý: Blízkost plynného obra totiž mohla snížit množství materiálu dostupného pro vznik rudé planety. Stejně tak by se mohlo jednat o vysvětlení, proč blízko u Slunce nekrouží velké oběžnice, ačkoliv v jiných planetárních systémech je taková situace poměrně běžná.

Jupiter měl na Sluneční soustavu i dlouhodobý vliv. Obklopuje ho vlastní „flotila“ planetek a komet, které se pohybují po jeho oběžné dráze a dosud se jich podařilo identifikovat přes 15 tisíc. Gigantická hmotnost planety znamená, že se těžiště soustavy Jupiter–Slunce nachází nad povrchem hvězdy. Dá se tedy říct, že se Sluneční soustava chová téměř jako binární, dvojhvězdný systém. Díky obrovské gravitační síle funguje Jupiter do jisté míry coby štít, který chrání vnitřní planety před kosmickým bombardováním. Může zachytit asteroidy a komety letící směrem ke Slunci a podle jedné z teorií také svou gravitací přitahuje malé objekty z Kuiperova pásu.

Už v roce 1610 objevil Galileo Galilei čtveřici největších Jupiterových měsíců, známých dnes jako „galileovské“. Šlo o první pozorování přirozených satelitů jiné planety. Od té doby se na Jupiter zaměřily mnohé teleskopy a také kosmické sondy: Jako první kolem něj v roce 1973 prolétl Pioneer 10 a na jeho oběžnou dráhu poprvé vstoupil automat Galileo v roce 1995. Mnoho misí směřujících do vnější části naší soustavy také využívá gravitaci Jupitera k manévru nazývanému gravitační prak, díky němuž dokáže sonda upravit svou dráhu anebo získat rychlost.

90 % vodík Svrchní atmosféra

10 % helium

Spodní atmosféra

71 % vodík

24 % helium

5 % další prvky

Nebeská tělesa

Makemake

Tato trpasličí planeta krouží přibližně 6,8 miliardy kilometrů od Slunce, za oběžnou dráhou Neptunu. Jde o druhý nejjasnější objekt v Kuiperově pásu hned po Plutu a její objev přispěl k tomu, že Mezinárodní astronomická unie v roce 2006 ustavila novou kategorii vesmírných těles – trpasličích planet.

Haumea

Obíhá rovněž v Kuiperově pásu a patří mezi nejrychleji rotující velké objekty ve Sluneční soustavě. Jeden tamní den odpovídá pouhým čtyřem hodinám na Zemi, nicméně jeden rok tam kvůli ohromné vzdálenosti od Slunce trvá celých 285 pozemských let. Oválnou trpasličí planetu provázejí dva měsíce, Namaka a Hi’iaka.

Io Na povrchu vulkanicky nejaktivnějšího tělesa Sluneční soustavy se nacházejí stovky sopek, jež chrlí lávu do výšky desítek kilometrů, a také jezera roztavených silikátů. Předpokládá se, že za explozivní povahu měsíce Io může slapové zahřívání způsobené silnou gravitační přitažlivostí Jupitera.

Poznejte některé z mnoha trpasličích planet a měsíců Sluneční soustavy

Kallisto

S podobným průměrem jako Merkur je tento měsíc nejen působivě velký, ale hluboko pod ledovým povrchem také skrývá slané tajemství: Kallisto se podařilo objevit už roku 1610, ale teprve v 90. letech 20. století přišli vědci s myšlenkou, že se tam rozkládá podpovrchový oceán.

Europa

Další z mnoha Jupiterových souputníků patří k nejpodivnějším. Zamrzlý satelit s povrchovou teplotou kolem –160 °C zdobí zvláštní pruhy: Předpokládá se, že jde o praskliny v jeho ledové krustě, způsobené slapovými silami podpovrchového oceánu.

Titan

Ačkoliv vnitřní struktura Titanu zůstává nejasná, podle vědců ukrývá souputník kamenné jádro o průměru asi 4 000 km, obklopené vrstvami vodního ledu. Měsíc má rovněž hustou atmosféru, jež se skládá převážně z dusíku a určitého množství metanu a dodává mu žlutý odstín.

Ganymed

Neptun

Mimas

Často se mu přezdívá „Hvězda smrti“, kvůli podobnosti s bitevní vesmírnou stanicí z Hvězdných válek.

Jde o jeden z menších měsíců Saturnu. Jeho ikonický impaktní kráter nese jméno slavného anglického astronoma

Williama Herschela, který Mimas v roce 1789 objevil: Útvar měří asi 130 km, což odpovídá třetině průměru tělesa!

Hyperion

Některé měsíce, jako například Saturnův Hyperion, mají nepravidelný tvar a jsou plné hlubokých dutin. Houbovitý souputník má menší hustotu než voda, sestává převážně z vodního ledu a chaoticky rotuje.

Blízkozemní objekty sleduje mnoho observatoří, aby se předešlo možným katastrofám

původní chemické látky protoplanetárního disku, jenž obklopoval mladé Slunce. Další typ kamenných meteoritů představují achondrity, které už prošly roztavením – buď při srážce, jež je vyvrhla z mateřské planetky, nebo hluboko uvnitř velkého asteroidu při vysokých teplotách. Jsou výjimečné tím, že nám odhalují chemické podmínky v nitrech masivních planetek a protoplanet, z nichž se nakonec staly skutečné oběžnice.

Železné meteority mají také původ v jádrech protoplanet, jsou neobyčejně tvrdé a husté, přičemž v pozemských sbírkách převládají. Snášejí totiž průlet atmosférou lépe než chondrity, dobře odolávají erozi a snáz se odlišují od běžných hornin. Kamenoželezné meteority se pak skládají zhruba ze stejného množství kovového železa a křemičitanů, především olivínu. Nejznámější jsou tzv. pallasity, jež nám odkrývají pohled do nitra zárodků dnešních planetek a planet. Tento vzácný typ vznikal na rozhraní já-

dra a pláště asteroidu, v hloubce několika kilometrů. Právě tam se olivín z pláště „promíchal“ s materiálem železoniklového jádra a vznikl jeden z nejhezčích typů meteoritů vůbec.

Naštěstí jen zcela výjimečně vstupují do zemské atmosféry opravdu velké objekty. Některé mohou být dostatečně rozměrné, aby dokázaly způsobit značné škody – v nejhorším případě v obydlených oblastech. Více než 100 let před explozí meteoritu nad Čeljabinskem, 30. června 1908, došlo v odlehlé oblasti Sibiře k tzv. tunguské katastrofě, kdy exploze tělesa měřícího přinejmenším 50 m smetla 80 milionů stromů. Podobné události přitom vědce značně znepokojují: Jednoho dne by totiž mohla Zemi zasáhnout planetka s potenciálem zničit celá města nebo vyvrhnout do atmosféry tolik prachu, že by na dlouhou dobu zcela zakryl Slunce.

Near-Earth Object Observations Program pod hlavičkou NASA už odhalil přes 90 % blízkozemních asteroidů větších než 1 km. Právě tyto masivní kusy hornin představují opravdové zabijáky podobné tomu, jenž před 66 miliony let vyhubil dinosaury. Přesto existují miliony dosud neobjevených těles menších než 100 m, která by mohla stále napáchat vážné škody. Mise zaměřené na průzkum planetek nám každopádně připomínají, že zbývá ještě spousta práce, abychom se dokázali před podobnou hrozbou z vesmíru chránit.

Colin Stuart

Autor a popularizátor vědy. Vystudoval astrofyziku, napsal dvě desítky knih o vesmíru a jeho jméno nese planetka 15347 Colinstuart.