Tanuljunk Természetismeret

Mekkora a Naprendszer? A csillagászati egység és a parallaxis nyomában

Kiss László

MTA CsFK, Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézet

csillagászati egységMértékegységek:

•  Fényév: az a távolság, amelyet a fény egy év alatt tesz meg. A fény terjedési sebessége:300.000 km/s, így egy év alatt 9,5 * 1012  km-t tesz meg, ez egy fényév.
•  Csillagászati egység (CsE): A Naprendszer vizsgálatakor használatos távolságegység, amely megegyezik a Föld Nap körüli ellipszispályája fél nagytengelyének hosszával, azaz a közepes Nap – Föld távolsággal, ami 149.600.000 km. (Egy CsE közelítőleg 150 millió km.)
•  Parszek (parsec = pc): 1 parsec távolságban van tőlünk az az égitest, amelyről nézve a Föld Naptól mért közepes távolsága merőleges rálátás esetén 1 ívmásodperc nagyságú szögben látszik. (Az évi parallaxis az a szög, amely alatt a csillagból nézve a Földpálya sugara merőleges rálátás esetén látszik.)1 parsec = 3,26 fényév = 206.265 CsE = 3,1 * 1013 km
A Nap körül nyolc bolygó kering, s közülük hatot holdak kísérnek. A Merkúrnak és a Vénusznak nincs holdja. A bolygók naptávolságuk sorrendjében: Merkúr, Vénusz, Föld, Mars, Jupiter, Szaturnusz, Uránusz, Neptunusz. A bolygókon az átlaghőmérséklet kifelé haladva csökken. Az átlagos sűrűség is csökken a Naptól távolodva, de nem monoton módon.
A bolygók két, egymástól jelentősen különböző csoportba oszthatók: 4 kőzetbolygó (Föld típusú), ill. 4 óriásbolygó (Jupiter típusú). A kőzetbolygók közelebb vannak a Naphoz, kisebbek, anyaguk sűrűbb, lassabb a tengely körüli forgásuk, vékonyabb a légkörük, gyengébb a mágneses terük. A kőzet, jég és gáz részaránya szerint az égitestek nagyon különbözőek. Belső szerkezetük és légkörük is eltérő.
Valamennyi bolygó közel azonos síkban és azonos irányban kering a Nap körül, mozgásukat direkt irányúnak nevezzük (ez a Föld északi pólusa felől nézve az óramutató járásával ellentétes). A Vénusz és az Uránusz kivételével a tengelyforgásuk is direkt irányú. Ugyanebben az irányban forog a Nap is.
A bolygókat a Nap tömegvonzása tartja ellipszis pályájukon. A Nap tömege 750-szer nagyobb a bolygók össztömegénél. A Jupiter kétszer nagyobb tömegű, mint a többi bolygó együttvéve. A bolygók között is hat a gravitációs vonzóerő, ezért befolyásolják egymás mozgását. Ebből eredően pályájuk adataiban lassú, kismértékű változások lehetnek, de hosszú távon stabil a bolygók pályája.
A bolygók mozgását a Kepler-törvények (I., II.a,b, III.a,b, l. Égi mechanika) írják le. A pálya menti sebesség a Naptól kifelé csökken.
A Naprendszerben a bolygókon kívül milliárdnyi kisebb égitest is található. A kisbolygók mindenütt előfordulnak, sok olyan is van, amelyik pályája metszi a Föld pályáját. A legtöbb kisbolygó két különálló övezetbe rendeződött. A belső aszteroida-öv a Mars és a Jupiter között (ott legalább 1,5 millió 1 km-nél nagyobb kisbolygó van), a külső ún. Kuiper-öv pedig a Neptunusz pályáján túl helyezkedik el (ott eddig több mint ezer Plútóhoz hasonló, sok jeget tartalmazó kisbolygót fedeztek fel). Az égitestek átmérője és sűrűsége, valamint a pályák excentricitása és inklinációja változatos.
A Plútó 2006 óta hivatalosan nem bolygó. A Plútó és néhány nagyobb kisbolygó az ún. törpebolygók közé tartozik. Az a különbség a bolygók és a törpebolygók között, hogy utóbbiak kis tömegük miatt nem tudják összegyűjteni a pályájuk mentén a törmelék anyagot.
Az üstökösök többségének keringése eltér a többi testétől: nagyon elnyújtott ellipszis pályákon és a bolygókétól különböző síkban mozognak. Az általában 5-20 km átmérőjű üstökösmag fagyott jeges anyaga a Nap közelébe érve szublimál, gázzá alakul, létrejön a ritka, de látványos csóva. A napszél hatására a csóva a Nappal ellentétes irányba mutat. A Naprendszer külső tartományában, 0,5-2 fényév távolságra, az ún. Oort-felhőben sok milliárd üstökösmag kering.

http://fiztan.phd.elte.hu/files/kiadvanyok/Csillagaszati_feladatok.pdf