STIINTA

Dr. Mirel Birlan - Astronom, Observatorul din Paris
Sistemul Solar si planetele gazoase
 

Jupiter
Jupiter este o planeta ce are o raza de 11 ori mai mare decat raza Pamantului. Este prima planeta gazoasa in ordinea planetelor, daca le numaram de la Soare, spre exteriorul Sistemului Solar. Ea efectueaza miscarea de revolutie pe o orbita cu semiaxa mare de cinci ori mai mare decat semiaxa mare a Pamantului. Volumul planetei Jupiter este de aproximativ 1300 ori mai mare ca cel al Pamantului. Este compus majoritar din hidrogen (aproximativ 93%) si din heliu (aproximativ 7%), dar studiile acestei planete gazoase au permis egalmente detectarea altor compusi chimici cum ar fi metanul, amoniacul, apa in faza gazoasa, etanul, hidrogenul sulfurat sau oxigenul. Densitatea medie a planetei Jupiter este mult mai mica decat cea a oricarei planete telurice, aproximativ de 1,3 ori mai densa decat apa in faza lichida. Jupiter se roteste in jurul propriei axe in aproximativ 10 ore. In partea exterioara a planetei, cea care poate fi observata si analizata de pe Pamant, fenomenele atmosferice sunt extrem de violente. Vantul poate atinge viteze de 600 km/ora. Structura interna este propice crearii de furtuni si descarcari electrice; fenomenele orajoase (fenomene atmosferice in care ploile sunt insotite de descarcari electrice) pot genera descarcari electrice de 1000 ori mai puternice decat cele masurate pe Pamant. Observatiile facute de pe Pamant ne prezinta o planeta care are o culoare galben-oranj, cu benzi oranj in zonele tropicale ale planetei. Culoarea este data de compusii moleculari minoritari prezenti in norii de amoniac de la exteriorul planetei. Dinamica atmosferica este importanta, straturile atmosferice se misca diferentiat in functie de latitudinea la care se afla; aceast fapt se traduce prin mari uragane ce se pot vedea si masura. Cea mai des vazuta si masurata este asa-numita "pata rosie", o zona situata in emisfera sudica a lui Jupiter la aproximativ 22 grade sud de ecuatorul planetei. Suprafata acestei pete rosii este de 8-10 ori mai mare ca cea a Pamantului.

Jupiter este asociata de multi cercetatori ca fiind o stea ce nu si-a terminat ciclul de acretie din lipsa de material in nebuloasa primordiala. In fapt, Jupiter emite mai multa energie decat primeste de la Soare; bilantul energetic este asemanator celui al stelelor. Structura interna a lui Jupiter poate fi dedusa din calcule, deoarece nici o masuratoare directa nu a putut valida modelele fizice propuse. Unul din modelele relativ bine acceptate de comunitatea stiintifica este acela conform caruia nucleul planetei ar fi unul solid alcatuit din silicati si fier, de dimensiuni comparabile cu Pamantul, inconjurat de hidrogen aflat in faza metalica (hidrogenul supus la presiuni foarte mari devine un material degenerat pe care il numim hidrogen metalic, este lichid si are proprietati asemanatoare metalelor alcaline).

Jupiter este planeta cu cei mai multi sateliti naturali. Cataloagele de sateliti contin nu mai putin de 66 astfel de corpuri care sunt sateliti ai lui Jupiter. Primii patru sateliti cei mai importanti au fost desoperiti in 1610 de catre Galileo Galilei. Acesti sateliti sunt: Io, Europa, Galymede si Callisto. Este interesant de vorbit despre ei deoarece efectele de maree ale planetei duc la disiparea de energie sub forma de caldura si implicit cresterea temperaturii acestora. Astfel, pe satelitul Io putem constata prezenta vulcanismului si a gheizerelor, pe satelitul Europa putem constata prezenta unei banchize din gheata de apa ce ne ascunde vederii un ocean similar celui de pe Pamant in faza lichida. Cand vorbim despre apa in faza lichida gandurile noastre ne duc spre posibilitatea dezvoltarii vietii asemanatoare celei de pe Pamant.

Sistemul lui Jupiter contine un inel de materie in zona ecuatoriala a planetei. Campul magnetic al lui Jupiter este unul foarte puternic, acesta permite aparitia aurorelor polare printr-un mecanism asemanator celui cu care explicam aurorele pe Pamant.

Saturn
Saturn este a sasea planeta de la Soare, a doua ca marime dupa planeta Jupiter. Ea se distinge dintre planete deoarece prezinta un disc foarte extins si complex in jurul ei. Printr-un instrument astronomic, acest inel da aspectul particular, de sombrero, pentru planeta Saturn. In realitate inelul este alcatuit din particule de praf, gheata si gaz in cantitate nesemnificativa in raport cu sistemul Saturn+satelitii sai, insa foate spectaculos de observat si de analizat.
Raza planetei Saturn este de aproape 9 ori mai mare ca cea a Pamantului. Densitatea medie a planetei este aproape 2/3 din densitatea apei in faza lichida. Planeta face o rotatie completa in jurul propriei axe in 11 ore, intervalul de timp reprezinta aproximativ lungimea unei zile pe Saturn.
Saturn este o planeta gazoasa, ea este alcatuita majoritar din hidrogen si heliu. Compusi chimici minoritari (molecule de metan, etan, amoniac, acetilena, apa, sau hidrosulfura de amoniu) au fost detectati. Culoarea planetei este data de cristalele de amoniu din atmosfera inalta si de apa si hidrosulfura de amoniu din straturile mai profunde ale atmosferei. Temperatura atmosferei inalte a lui Saturn este de -190 grade Celsius. Ca si planeta Jupiter, Saturn are o rotatie diferentiala, o "pata alba", un camp magnetic, vanturi puternice de pana la 1800 kilometri pe ora. Pe Saturn se petrec deasemenea fenomene de aurore polare.
Saturn este o planeta cu multi sateliti; peste 55 sateliti naturali orbiteaza in jurul planetei. Cel mai mare dintre ei este Titan, un satelit care are un diametru de aproximativ 10000 kilometri, cu o atmosfera densa ce nu permite sa ii vedem suprafata.
Astronomii studiaza sistemul lui Saturn cu ajutorul unei misiuni spatiale organizata in colaborare intre NASA si ESA (Agentia Spatiala Europeana). Misiunea spatiala Cassini-Hygens a fost lansata in anul 1997 si este in orbita in jurul lui Saturn din anul 2004. Modulul Huygens a fost trimis spre suprafata satelitului Titan ajuns la solul titanian in 14 ianuarie 2005, reveland pentru prima data misterul unei lumi inghetate. Pe parcursul coborarii pe solul lui Titan el a putut transmite imagini ale reliefului inghetat si ale lacurilor de metan lichid. O ceata constanta, cel mai probabil de metan, este o prezenta perena in atmosfera si impiedica observatiile de la mare distanta a suprafetei satelitului. Cel mai probabil suprafata unde sonda Huygens si-a sfarsit existenta este de natura solida, imaginile trimise prezentand blocuri de gheata cel mai probabil acoperite de un noroi alcatuit din particule de siliciu si de metan in faza lichida.

Uranus
Cea de-a saptea planeta de la Soare. Este tot o planeta gazoasa, a treia ca marime din Sistemul Solar. Descoperirea ei este atribuita unui renumit astronom, William Herschel, care o anunta lumii stiiintifice la 13 martie 1781. Initial descoperitorul planetei a crezut ca a descoperit o cometa, insa lumea astronomilor observatori a inlaturat aceasta dilema. Obiectul descoperit semana cu celelalte planete cunoscute; ulterior, observatiile sistematice au permis determinarea orbitei lui Uranus, care nu era similara cu cea a cometelor cunoscute la acea epoca. Orbita planetei este aproape circulara, iar planeta efectueaza revolutia in jurul Soarelui in aproximativ 84 de ani la o distanta de aproximativ de 20 de ori mai departe decat Pamantul. Neptun face o rotatie completa in jurul propriei axe in aproximativ 18 ore. Este impropriu sa asociem aceasta valoare unei zile pe Neptun, intrucat planeta are axa de rotatie proprie in planul de revolutie al acesteia. Putem sa ne imaginam o planeta care se "rostogoleste" in miscarea ei in jurul Soarelui. Aceasta particularitate ramane in continuare un mister de dezlegat in cunoasterea formarii si evolutiei Sistemului Solar.
Planeta Uranus are peste 25 de sateliti repertoriati in cataloagele de obiecte. In plus, planeta prezinta un inel de materie in jurul ei, e adevarat mai putin spectaculos decat cel al planetei Saturn. De o maniera generala, toate planetele gazoase din Sistemul Solar prezinta un inel de materie.

Uranus este o planeta gazoasa, alcatuita din hidrogen, heliu, metan, apa si amoniac. Densitatea ei este jumatate din cea a apei in faza lichida. Temperatura pe Uranus este de aproximativ -220 grade Celsius. Planeta a fost survolata de misiunea spatiala Voyager2 in anul 1986. In fapt, este singura misiune spatiala recenta care a survolat atat de aproape planeta Uranus. Sonda spatiala a permis punerea in evidenta a campului magnetic al planetei si orientarea acestuia, a permis observarea norilor de inalta altitudine si evidentierea unei zone ciclonice asemanatoare cu cele identificata pe Jupiter si Saturn, a permis descoperirea unei duzine de sateliti si a permis obtinerea de imagini ale satelitilor cei mai importanti ai planetei.

Neptun
Planeta Neptun este o planeta gazoasa, a opta in ordinea distantei fata de Soare. Este o lume inghetata, cu o temperatura medie de -226 grade Celsius, ce se roteste in jurul Soarelui la o distanta de 30 de ori mai mare fata de distanta Soare-Pamant. Raza planetei este de 4 ori mai mare ca cea a Terrei, iar densitatea ei este aproximativ 1,5 ori mai mare ca cea a apei. Din punct de vedere istoric, Neptun este prima planeta care a fost descoperita prin calcule matematice si reprezinta unul din momentele de glorie ale mecanicii ceresti. In fapt, doi renumiti astronomi ai secolului 19, britanicul Adams si francezul LeVerrier au calculat independent unul de celalalt posibilitatea existentei unei planete dincolo de Uranus si au postulat existenta ei pe baza observatiilor orbitei lui Uranus. Aceasta noua planeta numita Neptun a fost descoperita cativa ani dupa ce ea a fost postulata de cei doi astronomi, de catre astronomul german Galle in anul 1846. Planeta a fost survolata de Voyager 2, iar imaginile transmise arata o planeta gazoasa care prezinta o activitate ciclonica importanta, arce de inel de materie in jurul ei, precum si mai multi sateliti naturali in orbita in jurul ei. Planeta se roteste in jurul propriei axe in aproximativ 16 ore, iar durata unui an pe Neptun este de aproape 165 ani terestri.