Aurinkokunta

Aurinkokunnan koostumus

Aurinkokunnan keskipisteessä sijaitsee Aurinko, joka vaikuttaa kaikkien muiden kappaleiden liikkeisiin vetovoimansa kautta. Aurinko sisältää yli 99 prosenttia järjestelmän massasta. Planeetat ovat etäisyytensä mukaisessa järjestyksessä Auringosta ulospäin: Merkurius, Venus, Maa, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus. Neljällä planeetalla – Jupiterista Neptunukseen – on rengasjärjestelmä, ja kaikilla muilla paitsi Merkuriuksella ja Venuksella on yksi tai useampi kuu. Pluto kuului virallisesti planeettojen joukkoon siitä lähtien, kun se havaittiin vuonna 1930 kiertävän Neptunuksen takana, mutta vuonna 1992 löydettiin jäinen kohde, joka oli vielä kauempana Auringosta kuin Pluto. Sen jälkeen tehtiin monia muita vastaavia löytöjä, kuten Eris-niminen kohde, joka näyttää olevan vähintään yhtä suuri kuin Pluto. Kävi ilmeiseksi, että Pluto oli vain yksi tämän uuden, Kuiperin vyöksi kutsutun kohteiden ryhmän suuremmista jäsenistä. Elokuussa 2006 Kansainvälinen tähtitieteellinen unioni (IAU), jonka tiedeyhteisö on valtuuttanut luokittelemaan tähtitieteellisiä kohteita, äänesti Pluton planetaarisen aseman peruuttamisesta ja sen sijoittamisesta uuteen luokitukseen nimeltä kääpiöplaneetta. Keskustelua tästä toimenpiteestä ja IAU:n hyväksymästä planeetan määritelmästä on kohdassa planeetta.

Mitä tahansa muuta luonnollista aurinkokunnan kohdetta kuin Aurinkoa, planeettaa, kääpiöplaneettaa tai kuuta kutsutaan pieneksi kappaleeksi; näitä ovat esimerkiksi asteroidit, meteoroidit ja komeetat. Suurin osa useista sadoista tuhansista asteroideista eli pikkuplaneetoista kiertää Marsin ja Jupiterin välissä lähes tasaisessa kehässä, jota kutsutaan asteroidivyöksi. Asteroidien ja muiden pienten kiinteän aineen kappaleiden lukemattomia sirpaleita (läpimitaltaan alle muutaman kymmenen metrin kokoisia), jotka kansoittavat planeettojen välistä avaruutta, kutsutaan usein meteoroideiksi erottaakseen ne suuremmista asteroidikappaleista.

Aurinkokunnan useita miljardeja komeettoja on pääasiassa kahdessa eri säiliössä. Kaukaisempi, Oortin pilveksi kutsuttu, on aurinkokuntaa ympäröivä pallomainen kuori noin 50 000 astronomisen yksikön (AU) etäisyydellä – yli 1 000 kertaa Pluton radan etäisyys. Toinen säiliö, Kuiperin vyö, on paksu levynmuotoinen vyöhyke, jonka pääkeskittymä ulottuu 30-50 AU:n etäisyydelle Auringosta, Neptunuksen radan ulkopuolelle, mutta joka sisältää osan Pluton kiertoradasta. (Yksi tähtitieteellinen yksikkö on keskimääräinen etäisyys Maasta Aurinkoon – noin 150 miljoonaa kilometriä.) Aivan kuten asteroideja voidaan pitää sisäisten planeettojen muodostumisesta jäljelle jääneinä kivijätteinä, Plutoa, sen kuuta Charonia, Eristä ja lukemattomia muita Kuiperin vyöhykkeen kohteita voidaan pitää eloonjääneinä edustajina jäisistä kappaleista, jotka kasautuivat muodostaen Neptunuksen ja Uranuksen ytimet. Näin ollen Plutoa ja Charonia voidaan pitää myös hyvin suurina komeettojen ytiminä. Kentaur-kappaleet, jotka ovat komeettojen ytimiä, joiden halkaisija on jopa 200 kilometriä, kiertävät Aurinkoa Jupiterin ja Neptunuksen välissä, ja ne ovat luultavasti gravitaatiovoiman vaikutuksesta joutuneet Kuiperin vyöhykkeestä sisäänpäin. Planeettojen välinen väliaine – erittäin ohut plasma (ionisoitunut kaasu), jossa on runsaasti pölyhiukkasia – ulottuu Auringosta ulospäin noin 123 AU:n etäisyydelle.

Kiertoradat

Kaikki planeetat ja kääpiöplaneetat, kiviset asteroidit ja Kuiperin vyöhykkeen jäiset kappaleet liikkuvat Auringon ympärillä ellipsimäisiä kiertoratoja samansuuntaisesti Auringon pyörimissuunnan kanssa. Tätä liikettä kutsutaan progradiseksi eli suoraksi liikkeeksi. Kun järjestelmää tarkastellaan Maan pohjoisnavan yläpuolella sijaitsevasta näköalapaikasta, havaitaan, että kaikki nämä kiertoradat liikkuvat vastapäivään. Silmiinpistävää vastakohtaa on se, että Oortin pilvessä olevat komeettojen ytimet ovat kiertoradoilla, joilla on satunnainen suunta, mikä vastaa niiden pallomaista jakautumista planeettojen tason ympärille.

Kappaleen kiertoradan muoto määritellään sen eksentrisyyden avulla. Täydellisen ympyränmuotoisella radalla eksentrisyys on 0; radan muodon pidentyessä eksentrisyys kasvaa kohti arvoa 1, joka on paraabelin eksentrisyys. Kahdeksasta suuresta planeetasta Venuksen ja Neptunuksen kiertoradat Auringon ympäri ovat ympyränmuotoisimmat, ja niiden eksentrisyys on 0,007 ja 0,009. Lähimmän planeetan Merkuriuksen eksentrisyys on suurin, 0,21, ja kääpiöplaneetta Pluton eksentrisyys on vielä suurempi, 0,25. Toinen Auringon kiertoradan määrittelevä ominaisuus on kohteen kaltevuus eli kulma, jonka se muodostaa Maan kiertoradan tasoon eli ekliptiseen tasoon nähden. Planeetoista Merkuriuksella on suurin kaltevuus, sillä sen rata on 7° ekliptiseen nähden; Pluton rata on sitä vastoin paljon jyrkemmin kalteva, 17,1°. Pienten kappaleiden kiertoradoilla on yleensä sekä suurempi eksentrisyys että suurempi kaltevuus kuin planeettojen kiertoradoilla. Joidenkin Oortin pilven komeettojen kallistukset ovat yli 90°; niiden liike Auringon ympäri on siis vastakkainen Auringon kiertoon nähden eli retrogradinen.