MAGAZYN nr 1 dodatek do Gazety Wyborczej nr 4, wydanie waw (Warszawa) z dnia 2000/01/06, str. 19
[autor fot./rys.] INFOGRAFIKA WAWRZEK ŒWIÊCICKI
[autor tekstu] PIOTR CIEŒLIÑSKI; KONSULTANT: PROF. KRZYSZTOF ZIO£KOWSKI, CENTRUM BADAÑ KOSMICZNYCH
[nadtytu³] KOSMOS 1
[tytu³] NASZ UK£AD S£ONECZNY

<B>Do naszej najbli¿szej kosmicznej rodziny nale¿¹: S³oñce, dziewiêæ planet, 66 ksiê¿yców, miliony planetoid i komet. To na razie jedyny znany uk³ad planetarny, w którym kr¹¿¹ ma³e skaliste planety, a na jednej z nich - Ziemi - rozwinê³o siê ¿ycie. ¯yciu (choæ zahartowanemu) sprzyjaj¹ równie¿ œrodowiska naszego s¹siada Marsa i jednego z Jowiszowych ksiê¿yców - Europy</B>

S³oñce
* œrednica: 1 390 000 km
* temperatura: 5500 st. C
* Powierzchnia: 15,5 mln st. C (œrodek)
* obrót wokó³ osi: 25,4 dnia (równik), 36 dni (okolice biegunów)
Zewnêtrzne warstwy S³oñca wiruj¹ z ró¿n¹ prêdkoœci¹. W pobli¿u równika jeden obrót zabiera im 25,4 dnia, w okolicach bieguna - 36 dni. W samym centrum S³oñca panuje temperatura 15,6 mln st. Celsjusza, ciœnienie - 250 mld atmosfer, a gêstoœæ jest 150 razy wiêksza od gêstoœci wody. Moc energii wypromieniowanej przez S³oñce wynosi 386 miliardów miliardów megawatów. �ród³em energii jest fuz- ja j¹der wodoru w j¹dra helu. W ka¿dej sekundzie ok. 700 mln ton wodoru zamienia siê w 695 mln ton helu. 5 mln ton zamienia siê w energiê promieniowania gamma.
Powierzchnia S³oñca ma temperaturê ok. 5500 st. Celsjusza. Obszary ciemniejsze, tzw. plamy s³oneczne, s¹ ch³odniejsze o 2000 stopni. Nie do koñca wiemy, jak siê tworz¹ plamy. Prawdopodobnie s¹ zwi¹zane z aktywnoœci¹ pól magnetycznych. S³oñce otacza korona - bardzo rozrzedzony gaz, rozci¹gaj¹cy siê na miliony kilometrów, rozgrzany do ponad miliona stopni. Z powierzchni S³oñca stale wyrzucane s¹ w kosmos strumienie na³adowanych cz¹stek, protonów i elektronów, tworz¹ce tzw. wiatr s³oneczny, wiej¹cy z prêdkoœci¹ 450 km/s. Wyj¹tkowo silne podmuchy tego wiatru, zapocz¹tkowane silnymi erupcjami na S³oñcu, s¹ przyczyn¹ zórz polarnych na Ziemi. Liczba plam na S³oñcu roœnie wraz z aktywnoœci¹ gwiazdy - zwiêkszaniem siê liczby erupcji i protuberancji. Aktywnoœæ roœnie i maleje w cyklu jedenastoletnim. Nie wiadomo, dlaczego.
S³oñce ma ju¿ ok. 4,5 mld lat. Przez dalsze 5 mld lat bêdzie tak jak do tej pory spalaæ wodór (pod koniec tego okresu jednak jego jasnoœæ dwukrotnie wzroœnie). Potem, kiedy ju¿ wypali siê wodór, S³oñce przejdzie kolejne stadia starzenia siê gwiazdy tej wielkoœci - zostanie czerwonym olbrzymem, który nastêpnie rozpadnie siê, tworz¹c mg³awicê gazów ze stygn¹cym bia³ym kar³em w œrodku.
? Czy i w jaki sposób aktywnoœæ s³oneczna (liczba plam na S³oñcu) wp³ywa na ziemski klimat?
Dlaczego korona s³oneczna jest du¿o bardziej gor¹ca od powierzchni S³oñca?

Merkury
* odleg³oœæ od S³oñca: 58 mln km</lead>
* d³ugoœæ roku (okres obiegu wokó³ S³oñca): 88 ziemskich dni</lead>
* d³ugoœæ doby (okres obrotu wokó³ w³asnej osi): 156 ziemskich dni</lead>
* œrednica równikowa: 4880 km</lead>
* temperatura na powierzchni: 420 st. C (w po³udnie na równiku), -180 st. C (w nocy)</lead>
* brak ksiêzyców
Kr¹¿y najbli¿ej S³oñca. Odwiedzi³a go do tej pory tylko sonda Mariner 10 w latach 1973-74. Dziêki jej zdjêciom zobaczyliœmy, ¿e cz³owiek nie ma tam czego szukaæ. Podziobany kraterami krajobraz planety przypomina do z³udzenia Ksiê¿yc.
Merkury jest wiêkszy tylko od Plutona. Jego œrednica jest ponad dwa razy mniejsza ni¿ Ziemi. Rozmiarem przewy¿szaj¹ go np. najwiêksze ksiê¿yce Jowisza (Ganimedes) i Saturna (Tytan). Dawno temu utraci³ swoj¹ atmosferê. Bliskie S³oñce za dnia rozpala jego powierzchniê do ponad 400 stopni Celsjusza, a w nocy, wobec braku atmosfery, szybko ³apie siarczysty kosmiczny mróz - 180 stopni poni¿ej zera. Bior¹c to wszystko pod uwagê, mo¿na uznaæ za pewnik, ¿e nie ma tam ¿ycia.
Merkury bardzo wolno obraca siê wokó³ osi. A¿ do po³owy lat 60. s¹dzono, ¿e tak jak Ksiê¿yc wobec Ziemi, Merkury jest stale skierowany jedn¹ stron¹ do S³oñca. To okaza³o siê nieprawd¹. Merkury wykonuje pó³tora obrotu w czasie pe³nego obiegu wokó³ S³oñca. Daje to bardzo dziwny efekt. W pewnych szerokoœciach geograficznych astronauta na powierzchni planety widzia³by normalnie wschodz¹ce S³oñce, które dochodzi do zenitu, po czym nagle zatrzymuje siê i kawa³eczek cofa. Potem znowu podejmuje wêdrówkê na zachód i ju¿ normalnie zachodzi za horyzontem.
Po Plutonie Merkury ma najbardziej eliptyczn¹ orbitê z wszystkich planet - zbli¿a siê do S³oñca na odleg³oœæ 46 mln km, po czym oddala do 70 mln km. Przy czym „elipsa” orbity obraca siê wokó³ S³oñca. Tej precesji orbity nie potrafiono wyjaœniæ za pomoc¹ praw grawitacji Newtona (niektórzy s¹dzili wiêc, ¿e pomiêdzy Merkurym i S³oñcem znajduje siê jeszcze jedna planeta, zwana Wulkanem). Dopiero teoria wzglêdnoœci Einsteina potrafi³a wyjaœniæ ruchy Merkurego.
Mariner 10 tylko trzy razy przelecia³ nad Merkurym. Obiektywy jego aparatów fotograficznych nie objê³y ca³ego globu. Do dziœ nie wiemy, jak wygl¹da ponad po³owa powierzchni tej planety. NASA rozwa¿a wys³anie kolejnej sondy w pierwszej dekadzie XXI wieku.
? Czy powierzchnia planety, której jeszcze nie widzieliœmy, kryje jakieœ niespodzianki?

Wenus
* odleg³oœæ od S³oñca: 108 mln km</lead>
* d³ugoœæ roku (okres obiegu wokó³ S³oñca): 225 ziemskich dni</lead>
* d³ugoœæ doby: 584 ziemskie dni</lead>
* œrednica równikowa: 12 100 km</lead>
* Œrednia temperatura na powierzchni: 450 st. C</lead>
* brak ksiê¿yców
Jest najjaœniejsza na niebie, oczywiœcie nie licz¹c S³oñca i Ksiê¿yca. Zwana jest siostrzan¹ planet¹ Ziemi. Obie planety prawie siê nie ró¿ni¹ wielkoœci¹. Wenus jest tylko troszeczkê mniejsza i l¿ejsza. Astronauci na powierzchni Wenus wa¿yliby niemal tyle samo, co na Ziemi. Powierzchniê planety stale spowijaj¹ gêste chmury. Wzrokiem nie mo¿na ich przeszyæ. Na Ziemi s¹dzono niegdyœ, ¿e pod nimi mo¿e kryæ siê ³agodny klimat, roœlinnoœæ.
Tymczasem rzeczywistoœæ rozczarowa³a. Atmosfera Wenus jest du¿o gêstsza ni¿ Ziemi. Chmury sk³adaj¹ siê ze ¿r¹cego kwasu siarkowego. Ciœnienie jest mordercze, prawie sto razy wiêksze ni¿ na Ziemi (takie jak na g³êbokoœci kilometra pod powierzchni¹ ziemskich oceanów). Pierwsze l¹duj¹ce na Wenus sondy (radzieckie Wenery z pocz¹tku lat 70.) by³y zgniatane jak puszki po coca-coli. Powietrze zawiera g³ównie dwutlenek wêgla, gaz cieplarniany. Z tego te¿ powodu temperatura przy powierzchni siêga 500 st. Celsjusza. W takiej temperaturze topi siê o³ów. Woda, która pewnie kiedyœ by³a na Wenus, do dziœ ju¿ dawno wyparowa³a.
Nie jest to na pewno kraina marzeñ. Nie nadaje siê na drugi dom. ¯ycia te¿ siê tam nie uœwiadczy.
Po raz pierwszy ziemska sonda dotar³a do Wenus w 1962 roku. By³ to Mariner 2. Potem planetê odwiedzi³o ponad 20 sond kosmicznych. Szczególnie upodobali j¹ sobie Rosjanie. Sonda Wenera 7 by³a pierwszym w historii statkiem kosmicznym, który wyl¹dowa³ na innej planecie. Piêæ lat temu amerykañska sonda Magellan przeniknê³a przez wenusjañskie chmury promieniem radaru i wykona³a bardzo dok³adn¹ mapê jej powierzchni. O nowych misjach na razie nie s³ychaæ.
? Jak to siê sta³o, ¿e historia naszej siostrzanej planety potoczy³a siê w tak bardzo odmienny sposób ni¿ Ziemi?

Ziemia
* odleg³oœæ od S³oñca: 150 mln km
* d³ugoœæ roku (okres obiegu wokó³ S³oñca): 365 dni
* d³ugoœæ doby: 1 doba
* œrednica równikowa: 12 760 km</lead>
* Œrednia temperatura na powierzchni: 20 st. C
Gdyby spojrzeæ na Ziemiê z kosmosu, tak jak na inne planety, to dominowa³by niebieski kolor oceanów oraz bia³y - chmur i lodowych czap polarnych na biegunach. To jedyne miejsce we Wszechœwiecie, gdzie z pewnoœci¹ istnieje ¿ycie. Prawdopodobnie jedyne miejsce w Uk³adzie S³onecznym, gdzie istnieje woda w stanie p³ynnym (choæ ostatnio podejrzewa siê, i¿ woda jest te¿ pod lodow¹ skorup¹ Europy, ksiê¿yca Jowisza).
? Mnóstwo tajemnic kryje przesz³oœæ planety (jak tworzy³a siê atmosfera, oceany, kontynenty?) oraz wnêtrze (jak jest zbudowane, i jak to sprawdziæ?). Co jest Ÿród³em pola magnetycznego? Dlaczego co tysi¹ce lat bieguny magnetyczne zamieniaj¹ siê miejscami? ¯ycie narodzi³o siê na Ziemi czy przysz³o z kosmosu?

Ksiê¿yc
* Œrednia odleg³oœæ od Ziemi: 384 400 km
* Miesi¹c ksiê¿ycowy (od nowiu do nowiu): 29 dni 13 godz.</lead>
* Œrednica: 3478 km</lead>
* Temperatura powierzchni: 100 st. C (w po³udnie), -150 st. C (noc)
To najbli¿ej Ziemi po³o¿one cia³o niebieskie. Dzieli nas 400 tysiêcy kilometrów. ¯ycia tam dziœ nie ma, ale 30 lat temu by³o. 12 astronautów spêdzi³o tam ³¹cznie kilka dni. Ksiê¿yc jest znacznie mniejszy od Ziemi. Nie ma na nim atmosfery. Astronauci musieli nosiæ grube skafandry, dŸwigaæ na plecach tlen. Mogli to robiæ swobodnie, gdy¿ si³a ci¹¿enia jest tam szeœæ razy mniejsza ni¿ na Ziemi. Na skutek braku atmosfery panuj¹ tam krañcowe temperatury - upa³ (do 100 st. C) na oœwietlonej przez S³oñce stronie i mróz (-150 st. C) po nocnej stronie.
Do niedawna s¹dzono, ¿e nie ma tam wody. Potwierdza³y to misje Apollo. Astronauci nie st¹pali po ka³u¿ach ani nie œlizgali siê po lodzie. Zastali ksiê¿ycowe grunty suche jak pieprz. Nie wykryto te¿ wody w ska³ach, które przyleci³y wraz z nimi na Ziemiê. Ale piêæ lat temu okaza³o siê, ¿e woda jest. Tyle ¿e zmro¿ona na kamieñ, zmieszana z gruntem, jak wieczna zmarzlina. Ukryta na dnie kraterów, w zakamarkach, gdzie nigdy nie zagl¹da S³oñce. Odkrycia dokona³a sonda Clementine w 1994 roku.
Rok temu nad Srebrnym Globem zawis³a sonda Lunar Prospector, ¿eby potwierdziæ wyniki Clementine. Nowa ksiê¿ycowa sonda zdo³a³a oszacowaæ iloœæ lodu na 6 miliardów ton. To powinno starczyæ dla sporej ludzkiej kolonii na Ksiê¿ycu. Co ludzie mieliby tam robiæ? Zbudowaæ po niewidocznej z Ziemi stronie Ksiê¿yca wielkie teleskopy i radioteleskopy, którymi obserwowaliby kosmos bez zak³óceñ ziemskiej cywilizacji. Mo¿na by³oby te¿ z ksiê¿ycowego gruntu wydobywaæ hel-3 - doskona³e paliwo j¹drowe. Ksiê¿yc w koñcu móg³by staæ siê przystankiem, czy te¿ stacj¹ przesiadkow¹, w naszych przysz³ych podró¿ach po Uk³adzie S³onecznym.

Mars
* odleg³oœæ od S³oñca: 228 mln km
* d³ugoœæ roku (okres obiegu wokó³ S³oñca): 687 ziemskich dni
* d³ugoœæ doby: 24 godz. 39 min 35 s
* œrednica równikowa: 6800 km
* œrednia temperatura na powierzchni: 0 st. C (na równiku), od -30 do -150 st. C (na biegunach)
* dwa ksiê¿yce (Fobos i Deimos)
Z t¹ planet¹ wi¹¿e siê najwiêksz¹ nadziejê na znalezienie ¿ycia poza Ziemi¹. Nie bêdzie to na pewno inteligentna cywilizacja, ale mog³y tam do dziœ przetrwaæ ¿ywe, prymitywne jednokomórkowe organizmy. To jedyna planeta, dla której opracowano scenariusze kolonizacji, czyli rozpisane na stulecia nawodnienie, u¿yŸnienie, zaszczepienie roœlinnoœci.
Z dotychczasowych badañ wy³ania siê obraz planety, która trzy miliardy lat temu by³a taka sama jak ówczesna Ziemia. Mia³a ciep³y klimat i wodê. Dlaczego jednak obie planety ewoluowa³y innymi drogami? Ziemia pozosta³a ¿yzna i ¿ywa do dziœ, a Mars oziêbi³ siê i wysuszy³? Tego nie wiemy.
Atmosfera jest rzadka - ciœnienie ponad sto razy mniejsze ni¿ na Ziemi. W powietrzu g³ównie dwutlenek wêgla, azot, argon i bardzo ma³o tlenu. Wystêpuj¹ cztery pory roku, podobne do ziemskich, ale ka¿da z nich trwa prawie dwa razy d³u¿ej. Doba - jedynie pó³ godziny d³u¿sza, ci¹¿enie - trzy razy mniejsze ni¿ ziemskie. Jest zimno. Œrednia temperatura - minus 55 st. C. Na równiku w lecie panuje jednak przyjemne ciep³o, ok. 27 st. C. Za to bieguny œcina mróz - 133 stopni poni¿ej zera. Planeta ma równie ró¿norodn¹ rzeŸbê terenu jak Ziemia. Nie brakuje tam wy¿yn, gór, wulkanów (najwiêkszy w naszym uk³adzie Olympus Mons ma 27 km wysokoœci), kanionów, dolin, urwisk, nizin, depresji. Jedyne czego tam nie ma - to rzek, mórz i oceanów.
W pobli¿e Marsa po raz pierwszy dotar³a sonda Mariner 4 w 1965 roku. Pierwszy wyl¹dowa³ rosyjski Mars 3. Najbardziej owocna by³a jednak misja sond Viking, które l¹dowa³y tam w 1976 r. Dwa i pó³ roku temu rozpoczê³a siê inwazja ziemskich statków na Marsa. Pierwszy l¹dowa³ Pathfinder w lipcu 1997 roku (mia³ na pok³adzie automatyczny pojazd Sojourner), a tu¿ po nim na orbicie planety znalaz³ siê Global Surveyor. Wprawdzie pod koniec 1999 roku dwie nastêpne sondy rozbi³y siê (Climate Orbiter i Polar Lander), ale przez najbli¿sz¹ dekadê co dwa lata, gdy Mars bêdzie znajdowa³ siê w sprzyjaj¹cej pozycji do Ziemi, bêd¹ parami startowa³y kolejne sondy. Mars by³ dot¹d pechow¹ planet¹ dla ziemskich sond. Wiêkszoœæ misji ponios³a fiasko. ¯artowano, ¿e w pobli¿u Marsa musi ¿erowaæ galaktyczny potwór ¿ywi¹cy siê statkami kosmicznymi.
Sondy bêd¹ szukaæ miejsc, gdzie mog³a siê ukryæ woda. Poszukiwania bêd¹ prowadzone w pobli¿u biegunów, bo podejrzewa siê, ¿e woda zalega tam pod powierzchni¹ w postaci wiecznej zmarzliny.
? Czy ¿ycie by³o (jest) na Marsie? Gdzie podzia³a siê woda, której liczne œlady sprzed miliardów lat - wydr¹¿one kaniony, doliny i niecki - dziœ widzimy?

Planetoidy
* odleg³oœæ od S³oñca: od 300 do 600 mln km
* rozmiar: od kilkuset metrów do 900 km œrednicy
Spora rodzina ma³ych bry³ skalnych. Do tej pory skatalogowano ich ponad 10 tys. Najwiêksza z nich, Ceres, nie jest u³omkiem - ma 913 km œrednicy. 1 stycznia 1801 roku odkry³ j¹ Giuseppe Piazzi i z pocz¹tku zaliczono j¹ do rodziny planet. Ale zaraz potem dostrze¿ono drug¹ pod wzglêdem wielkoœci - Pallas (523 km œrednicy). W ci¹gu kilku lat odkryto jeszcze Westê, Juno itd. Okaza³o siê, ¿e pomiêdzy Marsem i Jowiszem nie ma jednej planety, s¹ tysi¹ce ma³ych planetek, czyli planetoid. Znamy 26 planetoid o œrednicy wiêkszej ni¿ 200 km. To najpewniej wszystkie tak du¿e. Spoœród planetoid przekraczaj¹cych 10 km - dostrzegliœmy tylko po³owê. Najmniejszych - poznaliœmy niewiele. Prawdopodobnie milion kilometrowych od³amków skalnych kr¹¿y w pasie planetoid.
Sk¹d siê wziê³y? Czy s¹ pozosta³oœci¹ po planecie, która zosta³a rozkruszona i rozbita? Chyba nie, bo wszystkie razem zebra³yby siê ledwie w cia³o wielkoœci Ksiê¿yca. Najpewniej jest na odwrót - tkwi¹ tam od czasu narodzin Uk³adu S³onecznego, a si³a grawitacji s¹siedniego Jowisza uniemo¿liwi³a im sklejenie siê w ca³¹ planetê.
Niektóre maj¹ bardzo eliptyczne orbity, które zanosz¹ je nawet w pobli¿e Ziemi. One mog¹ z czasem zagroziæ naszej planecie. Gdyby ska³a œrednicy zaledwie 300 metrów grzmotnê³a w Ziemiê, to wywo³a³aby eksplozjê o sile a¿ 100 000 bomb zrzuconych na Hiroszimê.
Niektóre nosz¹ polskie imiona. Planetoida nr 5889, odkryta 3 marca 1979 roku, otrzyma³a nazwê Mickiewicz, inna (nr 3836) - Lem.
? Czy s¹ litymi skalnymi g³azami, czy te¿ luŸnym skupiskiem od³amków skalnych? Gêstoœæ jednej z dobrze zbadanych planetoid, Matyldy, jest tylko o 30 proc. wiêksza ni¿ wody. Dlaczego? Jakie jest prawdopodobieñstwo, ¿e Ziemia zderzy siê z planetoid¹?

Jowisz
* odleg³oœæ od S³oñca: 778 mln km
* d³ugoœæ roku (okres obiegu wokó³ S³oñca): 11,9 ziemskich lat
* d³ugoœæ doby: 9 godz. 50 min
* œrednica równikowa: 143 000 km
* temperatura na powierzchni: -150 st. C
* 16 ksiê¿yców (najwiêkszy: Ganimedes)
Widziany z Ziemi Jowisz wygl¹da jak gwiazda, jednak œwiec¹ca jasnym niemigotliwym blaskiem. Po Wenus jest to najjaœniejsza z planet. Jego tarcza jest bardzo barwna. Przewa¿aj¹ odcienie czerwonawe, brunatne i oliwkowozielone. Wzd³u¿ równika biegn¹ ciemne smugi, wystêpuj¹ te¿ liczne plamy, np. „Wielka Czerwona Plama”, czyli olbrzymi huragan wiruj¹cy w tym samym miejscu planety co najmniej od 300 lat.
Ta planeta to wielka kula gazu - g³ównie wodoru i helu, z dodatkiem metanu i amoniaku. W 1995 roku wlecia³ w ni¹ próbnik wys³any z sondy Galileo. Póki nie zgniot³o go ciœnienie, przesy³a³ na Ziemiê wieœci o tym, co widzia³ - o piorunach, sk³adzie chemicznym, ciœnieniu, coraz wy¿szej temperaturze.
Na kuli z gazu ¿yæ siê nie da. Wielkie nadzieje stwarzaj¹ natomiast ksiê¿yce Jowisza, a zw³aszcza cztery najwiêksze - Io, Europa, Ganimedes i Kallisto.
Io jest wulkanicznie aktywny, co oznacza, ¿e ma gor¹ce wnêtrze. Z kolei Europa jest skuta lodem. Ten lód jednak jest popêkany i skruszony. Astronomowie przypuszczaj¹, ¿e pod nim mo¿e siê kryæ ocean p³ynnej wody o g³êbokoœci nawet 100 kilometrów. W takim oceanie, mimo ¿e bez dostêpu powietrza, mog³yby rozwin¹æ siê jakieœ formy ¿ycia.
Jowisza po raz pierwszy odwiedzi³y sondy Pio- neer 10 i 11, a potem Voyager 1 i 2. Od czterech lat na orbicie planety znajduje siê sonda Galileo. Planuje siê nastêpne misje, które bêd¹ skierowane na ksiê¿yc - Europê. Jedna z planowanych sond mia³aby przebiæ lodow¹ skorupê i sprawdziæ, co te¿ znajduje siê pod ni¹.
? Dlaczego Wielka Czerwona Plama tkwi w tym samym miejscu co najmniej od 300 lat? Dlaczego pierœcienie Jowisza s¹ ciemne, w przeciwieñstwie do pierœcieni Saturna?
Czy na którymœ z ksiê¿yców Jowisza jest ¿ycie?

Saturn
* odleg³oœæ od S³oñca: 1427 mln km
* d³ugoœæ roku (okres obiegu wokó³ S³oñca): 29,5 ziemskich lat
* d³ugoœæ doby: 10 godz. 32 min
* œrednica równikowa: 120 540 km
* temperatura na powierzchni: -180 st. C
* 18 ksiê¿yców (najwiêkszy - Tytan)
Przepiêknie wygl¹da w lunecie dziêki swoim pierœcieniom, najwspanialszym w Uk³adzie S³onecznym. Ale astronomów fascynuje nie tyle ta wielka gazowa kula, jak¹ jest Saturn, lecz najwiêkszy z jego ksiê¿yców. Nazywa siê Tytan. Spowija go gêsta atmosfera (to wyj¹tkowe wœród ksiê¿yców), z³o¿ona z azotu i metanu. Podobnie wygl¹da³a ziemska atmosfera sprzed 4 mld lat. Sondy Pioneer 11 i Voyager 1 i 2 nie potrafi³y dostrzec przez chmury powierzchni tego ksiê¿yca. Kto wie, byæ mo¿e na powierzchni Tytana ju¿ powsta³y cz¹steczki organiczne i rodz¹ siê pierwsze, prymitywne organizmy. W roku 2004 doleci do Saturna sonda Cassini, a na Tytana opuœci siê l¹downik Huyghens. Wtedy mo¿e dowiemy siê, czy Tytan jest „drug¹ Ziemi¹”.
? Czy na Tytanie s¹ warunki sprzyjaj¹ce ¿yciu? Co dzieje siê na jego powierzchni, czy s¹ tam metanowe morza? Dlaczego Saturn wytwarza dwa razy wiêcej ciep³a ni¿ go otrzymuje ze S³oñca?
Sk¹d siê wziê³y przepiêkne pierœcienie?

Uran
* odleg³oœæ od S³oñca: 2871 mln km
* d³ugoœæ roku (okres obiegu wokó³ S³oñca): 84 ziemskie lata
* d³ugoœæ doby: 17 godz. 15 min
* Œrednica równikowa: 51 120 km
* temperatura na powierzchni: - 210 st. C
* 20 ksiê¿yców (najwiêkszy - Tytania)
Pierwsza planeta dostrze¿ona za pomoc¹ teleskopu. Inne widaæ go³ym okiem. Dopiero w roku 1977 odkryto, ¿e Urana równie¿ otaczaj¹ pierœcienie, choæ s³abe, nie takie wspania³e jak u Saturna. W 1986 r. odwiedzi³ go Voyager 2. Uran ma zapewne skaliste j¹dro, które otacza p³ynny p³aszcz, bêd¹cy mieszanin¹ wody, amoniaku i metanu. P³aszcz jest otulony grub¹ atmosfer¹, w której przewa¿aj¹ najl¿ejsze gazy - wodór i hel. Dziœ, po odkryciu w 1999 r. piêciu nowych ksiê¿yców, znamy a¿ 20 ksiê¿yców tej planety - rekord w skali Uk³adu S³onecznego.
? Oœ obrotu Urana jest nachylona niemal równolegle do p³aszczyzny orbity. Dlaczego? Wszystkie inne planety maj¹ osie obrotów tylko lekko nachylone, co w przypadku np. Ziemi lub Marsa daje efekt zmieniaj¹cych siê pór roku.
Dlaczego Uran nie wytwarza w swym wnêtrzu wiêcej ciep³a ni¿ dostaje go ze S³oñca, jak w wypadku innych gazowych planet?

Neptun
* odleg³oœæ od S³oñca: 4497 mln km
* d³ugoœæ roku (okres obiegu wokó³ S³oñca): 165 ziemskich lat
* d³ugoœæ doby: 19 godz. 6 min
* œrednica równikowa: 49 530 km
* temperatura na powierzchni: -210 st. C
* 8 ksiê¿yców (najwiêkszy - Tryton)
Przypomina Urana. Jest podobnie zbudowany. Zbli¿y³ siê do niego Voyager 2 w 1989 r. Interesuj¹cy jest jego najwiêkszy ksiê¿yc, aktywny wulkanicznie Tryton o œrednicy 2700 km. Kr¹¿y on w przeciwnym kierunku wokó³ planety ni¿ inne ksiê¿yce.
? Bieguny magnetyczne planety s¹ w innych punktach ni¿ geograficzne. Dlaczego? Co napêdza huraganowe wiatry na Neptunie, skoro planeta jest daleko od S³oñca, które jest motorem zmian pogodowych?

Pluton
* Œrednia odleg³oœæ od S³oñca: 5913 mln km
* d³ugoœæ roku (okres obiegu wokó³ S³oñca): 249 ziemskich lat
* d³ugoœæ doby: 6 dni 9 godz. 17 min
* œrednica równikowa: 2320 km
* temperatura na powierzchni: -230 st. C
* 1 ksiê¿yc (Charon)
Z jego perspektywy S³oñce jest jedynie drobnym œwiec¹cym punktem, niemal jak inne gwiazdy. Do Plutona nie dotar³a jeszcze ¿adna sonda. Pluton jest bardzo ma³y, i - jak na planetê - wa¿y bardzo niewiele. Tu¿ po jego odkryciu s¹dzono, ¿e jego masa dorównuje ziemskiej. Z czasem obni¿ano szacunki kilkakrotnie. W 1978 roku odkryto, ¿e Pluton nie jest samotny - ma naturalnego satelitê (nazwano go Charonem), wiêc to, co do tej pory brano za jedn¹ planetê, jest w rzeczywistoœci uk³adem dwóch cia³. Dziœ szacuje siê masê planety na zaledwie jedn¹ piêæsetn¹ masy Ziemi. Pluton i Charon s¹ zawsze skierowane do siebie t¹ sam¹ stron¹ - jedyny taki przypadek w naszym uk³adzie. Pluton ma du¿o bardziej eliptyczn¹ orbitê ni¿ inne planety (w zwi¹zku z tym czasem jest bli¿ej S³oñca ni¿ Neptun). P³aszczyzna jego orbity jest nachylona do p³aszczyzny innych orbit. Zdaniem wielu astronomów - Pluton nie pasuje do rodziny planet. Jest tylko przedstawicielem, choæ najwiêkszym, tzw. pasa Kuipera, drugiego pasa planetoid rozci¹gaj¹cego siê za Neptunem. W 1998 r. zaproponowano, by Plutona wpisaæ na listê planetoid. Na razie jednak Unia Astronomiczna - zasypana protestami, g³ównie astronomów amerykañskich - nie zmieni³a statusu Plutona.
?Czy Charon narodzi³ siê wraz z Plutonem, czy te¿ Pluton go przechwyci³? Co znacz¹ jasne i ciemne plamy na powierzchni planety?

Pas Kuipera
* odleg³oœæ od S³oñca: od 4500 mln km do 15 mld km
Pierwsz¹ planetoidê trans-Neptunow¹ odkryto siedem lat temu. Oznaczono j¹ 1992QB1. Do dzisiaj znamy ju¿ ponad 200 takich lodowo-skalnych obiektów, a œrednica najwiêkszego przekracza 800 kilometrów. Niektóre poruszaj¹ siê po podobnej orbicie jak Pluton. Sporo z nich ma niezwyk³¹, czerwonaw¹ barwê. Nie wiadomo, co nadaje im ten kolor.
Szacuje siê, ¿e w pasie Kuipera kr¹¿y co najmniej 35 tys. cia³ o œrednicy wiêkszej ni¿ 100 km, czyli kilkaset razy wiêcej tak du¿ych obiektów ni¿ w pasie planetoid. Lodowych od³amków o œrednicy do 20 km powinno byæ tam a¿ 100 mln!
? Czy w pasie Kuipera s¹ obiekty równie du¿e jak Pluton? Czy pas Kuipera jest Ÿród³em krótkookresowych komet?

Ob³ok Oorta
* Odleg³oœæ od S³oñca: 1 rok œwietlny (dla porównania - do najbli¿szej nam gwiazdy jest 4,25 lat œwietlnych)</lead>
* Liczba komet w ob³oku - setki miliardów
Hipotetyczne siedlisko „uœpionych komet”. Jego istnienie zaproponowa³ 40 lat temu holenderski astronom Jan Oort. Kulisty ob³ok z³o¿ony z miliardów drobnych lodowych cia³. Czasem jedno z nich zostaje popchniête w g³¹b uk³adu. Wtedy rodzi siê kometa. Bli¿ej S³oñca topi siê jej powierzchnia, z gazów i py³u tworzy siê gazowa g³owa komety (do miliona kilometrów œrednicy), za ni¹ rozwija siê warkocz. J¹dro komety ma od kilkuset metrów (np. kometa Wirtanena) do kilkunastu kilometrów œrednicy (np. kometa Halleya). Zbudowane jest z wodnego lodu, zamro¿onych gazów (dwutlenku wêgla, metanu, amoniaku) i py³ów.
?Czy ob³ok Oorta istnieje? Czy S³oñce ma niewidocznego towarzysza, gwiazdê Nemezis, której przejœcia przez ob³ok wywo³uj¹ deszcze komet?

Na peryferiach Wszechœwiata
Od czasów Kopernika wiemy, ¿e mieszkamy na jednej z planet, które kr¹¿¹ wokó³ S³oñca. 70 lat temu dowiedzieliœmy siê, ¿e nasza galaktyka, Droga Mleczna, jest tylko jedn¹ z miliardów innych galaktyk, które stale oddalaj¹ siê od siebie. Przed 40 laty zdo³aliœmy oderwaæ siê od Ziemi, a ju¿ dziœ cztery sondy (Pioneer 10 i 11, Voyager 1 i 2) opuszczaj¹ Uk³ad S³oneczny. Zaledwie w 1992 roku odkryliœmy planety wokó³ innych gwiazd. Co dalej?
Od Galileusza podgl¹damy kosmos za pomoc¹ teleskopów, które dziœ obserwuj¹ nie tylko w œwietle widzialnym, ale i w podczerwieni, ultrafiolecie, mikrofalach, promieniach rentgenowskich i gamma, a tak¿e nas³uchujemy wszelkich odg³osów spoza Ziemi za pomoc¹ radioteleskopów.
Potrafimy wiêc ju¿ doœæ dobrze okreœliæ swoje miejsce we Wszechœwiecie. ¯yjemy w pobli¿u gwiazdy typowej wielkoœci i wieku, w odleg³oœci mniej wiêcej 25 tys. lat œwietlnych od œrodka Drogi Mlecznej.
Dopiero w XX wieku astronomowie odkryli, ¿e oprócz naszej istniej¹ w kosmosie inne galaktyki. Przez wiele lat wierzyli, ¿e obserwowane rozproszone po niebie niewyraŸne plamki, mg³awice, to gazowe ob³oki na granicy Drogi Mlecznej. Dopiero w latach 20. m³ody Edwin Hubble zmierzy³ odleg³oœci od tych obiektów i wykaza³, ¿e s¹ daleko poza jej obrêbem.
Droga Mleczna przewodzi gromadce kilkunastu ma³ych galaktyk, które wa³êsaj¹ siê w odleg³oœci kilkuset tysiêcy lat œwietlnych. Towarzysz¹ nam m.in. Wielki i Ma³y Ob³ok Magellana. Najbli¿ej jest galaktyka kar³owata w Strzelcu, któr¹ w³aœnie nasza Galaktyka poch³ania od kilkuset milionów lat. Taki galaktyczny kanibalizm jest rzecz¹ normaln¹ w kosmosie, choæ - jak dziœ podejrzewamy - przed miliardami lat by³ du¿o czêstszy. Wiêksze galaktyki poch³aniaj¹ mniejsze i rosn¹ w si³ê. Kosmiczny teleskop Hubble’a w ostatnich kilku latach by³ œwiadkiem wielu takich „uczt”.
W odleg³oœci 2 mln lat œwietlnych znajduje siê podobnej wielkoœci galaktyka Andromedy (najdalszy obiekt widoczny go³ym okiem z Ziemi). Droga Mleczna, Andromeda i trzecia spora galaktyka Trójk¹t wraz z gromadk¹ kilkudziesiêciu otaczaj¹cych je lilipucich galaktyk tworz¹ tzw. Grupê Lokaln¹.
Gromady galaktyk to prawdziwe wyspy gwiazd otoczone pustk¹ przestrzeni kosmicznej. Jeszcze ca³kiem niedawno temu wierzono, ¿e s¹ równomiernie rozmieszczone w pró¿ni niczym rodzynki w cieœcie. Tymczasem kilkanaœcie lat temu okaza³o siê, ¿e gromady skupiaj¹ siê w jeszcze wiêsze twory - paciorkowato-w³ókniste struktury, zwane supergromadami. Nasza Grupa Lokalna nale¿y do niciowatej, wyci¹gniêtej jak guma do ¿ucia, Supergromady Lokalnej (przewodzi jej Gromada w Pannie, skupiaj¹ca tysi¹ce galaktyk, oddalona o jakieœ 50 mln lat œwietlnych). Supergromady uk³adaj¹ siê w rozleg³e p³achty, jakby œcianki kosmicznej pianki, gigantycznych b¹bli materii, we wnêtrzu których znajduje siê zupe³na pustka.
10 lat temu zaobserwowano œcianê galaktyk rozci¹gaj¹c¹ siê na przestrzeni pó³ miliarda lat œwietlnych. Ta bariera, najwiêksza znana pojedyncza struktura we Wszechœwiecie, zosta³a ochrzczona nazw¹ „Wieki Mur”.

ODKRYWCY PLANET NASZEGO UK£ADU
Ju¿ staro¿ytni Grecy znali - widoczne go³ym okiem - Merkurego, Wenus, Marsa, Jowisza i Saturna.<stop/> Do koñca XVIII w. nikt nie podejrzewa³ istnienia nastêpnych planet. Odkrycie Urana zaszokowa³o œwiat. Dokona³ tego sir William Herschel (1738-1822). Astronom urodzi³ siê w Hanowerze w Niemczech. Podobnie jak ojciec i brat,
by³ muzykiem, gra³ na oboju w pu³kowej orkiestrze. W 1757 r. wyemigrowa³ do Anglii. Tam kontynuowa³ karierê muzyka, lecz jego pasj¹ sta³a siê astronomia i budowa teleskopów. Wolne chwile, równie¿ przerwy w wieczornych koncertach, spêdza³ na obserwacjach nieba. 13 marca 1781 roku, przeszukuj¹c niebo w gwiazdozbiorze BliŸni¹t, zauwa¿y³ gwiazdê, która wyda³a mu siê wiêksza ni¿ s¹siednie. Uzna³ j¹ pocz¹tkowo za kometê, ale wkrótce okaza³o siê, ¿e to nowa planeta, która kr¹¿y dwa razy dalej od S³oñca ni¿ Saturn. Herschel nazwa³ j¹ Georgium Sidus, na czeœæ króla Jerzego III. Potem nazywano te¿ j¹ imieniem odkrywcy, ale w koñcu zgodnie z tradycj¹ siêgniêto po imiê z mitologii. Za odkrycie Herschel otrzyma³ szlachectwo i zosta³ nadwornym astronomem króla.
Kiedy zaczêto precyzyjniej liczyæ orbitê, po której kr¹¿y Uran, okaza³o siê, ¿e jego ruchów nie mo¿na wyjaœniæ si³¹ przyci¹gania S³oñca i znanych planet. W roku 1844 obliczenia wskazuj¹ce na obecnoœæ dalszej ni¿ Uran planety przeprowadzi³ John C. Adams (1819-1892), 24-letni astronom z Cambridge. Jego mistrz prof. Challis poradzi³ mu przedstawiæ wyniki George’owi Airy’emu, dyrektorowi obserwatorium w Greenwich. Airy zlekcewa¿y³ je.
Tymczasem problemem zak³óceñ w ruchu Urana zaj¹³ siê m³ody francuski matematyk Urbain Jean Leverrier (1811-1877). Wyniki obliczeñ niezw³ocznie opublikowa³, a jedna z kopii jego pracy trafi³a te¿ do obserwatorium Greenwich. Dopiero wtedy Airy uœwiadomi³ sobie wagê sprawy i jako ¿e w Greenwich nie by³o odpowiedniego teleskopu, zdecydowa³ siê zleciæ obserwacje prof. Challisowi. Anglicy mieli jednak pecha. Leverrier przes³a³ swoje wyniki równie¿ do Berlina, gdzie pracowa³ Johann Galle (1812-1910). Niemiecki astronom 23 wrzeœnia 1846 r. skierowa³ teleskop w miejsce wskazane przez Leverriera i ju¿ po kilku minutach odnalaz³ obiekt, którego nie by³o na mapie nieba - Neptuna. Potem prof. Challis, przegl¹daj¹c swoje szkice, stwierdzi³, ¿e dwukrotnie widzia³ planetê ju¿ w pierwszym tygodniu poszukiwañ. Nie dokona³ jednak potrzebnego porównania i tak oto odkrycie Neptuna wymknê³o mu siê z r¹k.
Kilkadziesi¹t lat póŸniej okaza³o siê, ¿e obecnoœæ Neptuna nie wyjaœnia wszystkich perturbacji Urana. Zaczêto wiêc podejrzewaæ istnienie kolejnej planety. Obliczenia, gdzie powinna siê znajdowaæ, wykona³ na pocz¹tku tego wieku Percival Lowell (ten sam, który wierzy³ w inteligentn¹ cywilizacjê na Marsie). Nie wypatrzy³ jednak nowej planety. Znalaz³ j¹ dopiero - i to w innym miejscu ni¿ wskazywa³y obliczenia - Clyde Tombaugh (1907-1997). By³ on astronomem-samoukiem, pracowa³ na farmie ojca w Kansas, a wieczorami obserwowa³ niebo przez w³asnorêcznie skonstruowany teleskop. Kiedy wys³a³ swoje rysunki nieba do Obserwatorium Lowella w Flagstaff w Arizonie, zaproponowano mu pracê. 24-letni Tombaugh przeniós³ siê do Flagstaff i przez dziesiêæ miesiêcy porównywa³ tysi¹ce zdjêæ nieba, poszukuj¹c jasnej plamki planety, która przesuwa³aby siê na tle gwiazd. - To by³o nudne, ale nie bardziej ni¿ praca na farmie - opowiada³. 18 lutego 1930 r. dostrzeg³ planetê. Dopiero po tym odkryciu skoñczy³ studia. Planetê nazwano imieniem boga podziemi Plutona, co czyni³o zadoœæ tradycji, a tak¿e uczci³o Percivala Lowella (jego inicja³y s¹ zgodne z pierwszymi literami nazwy planety). Pluton to jedyna planeta odkryta przez Amerykanina. Po jego odkryciu w 1930 r. w USA zapanowa³a prawdziwa plutomania. To wtedy Disney ochrzci³ imieniem Pluto psa Myszki Miki.
Konsultant prof. Krzysztof Zio³kowski jest sekretarzem naukowym Centrum Badañ Kosmicznych PAN w Warszawie