Sončni sistem

Sončni sistem sestoji iz velike "centralne" mase, ki jo predstavlja zvezda Sonce, in več manjših mas, ki jih naprej razčlenimo po raznih karakteristikah. Vse te mase se v resnici gibljejo okoli skupnega težišča, njihovi tiri pa so zelo zapleteni zaradi medsebojnih gravitacijskih vplivov.

O gravitacijski sili je že bilo dosti povedanega, vendar je to dovolj pomemben koncept, da malo ponovitve ne škodi. Telesa, ki imajo maso, druga na drugo vplivajo z gravitacijsko silo, ki je vedno privlačna. Velikost te sile je odvisna od obeh mas (večji sta masi, večja je sila), ter od kvadrata razdalje med telesi (večja je razdalja, manjša je sila). Matematično se to zapiše z enačbo:

F = m1*m2/R^2

Za opis gibanja teles v osončju, bi morali izračunati in sešteti vse sile na vsa telesa za vsak trenutek gibanja, kar je izjemno zapleteno.

Vendar pa lahko pri obravnavi gibanja teh teles naredimo nekaj za računanje zelo pomembnih in tudi dobro opravičenih približkov, ki opis gibanja močno poenostavijo. Predvsem se ti približki opirajo na to, da so prispevki h gravitacijski sili različno veliki. Za izračun uporabimo samo največje prispevke h gravitacijski sili:

• Ker Sonce predstavlja 99.86% vse mase osončja, lahko privzamemo, da se vse ostale mase gibljejo okoli Sonca, ki miruje (se vrti okoli lastne osi) v težišču sončevega sistema.
• Preostanek mase predstavljata v 90% Jupiter in Saturn (Jupiter je več kot trikrat težji od Saturna), na vse ostale objekte zato odpade zelo malo mase. Zaradi narave gravitacijske sile lahko naredimo še en približek in iz obravnave izpustimo vse medsebojne vplive planetov in obravnavamo samo silo med danim telesom in Soncem (pri lunah je to interakcija planet-luna). Iz tega približka dobimo Keplerjevo mehaniko - telesa okoli Sonca potujejo po elipsah.
• Ker imajo orbite planetov zelo majhno ekscentričnost, jih za demonstrativne namene pogosto opišemo s krožnicami. Prav tako včasih rečemo, da planeti krožijo okoli Sonca vsi v isti ravnint (ta približek je spet samo za demonstrativno rabo).
• Kadar potrebujemo večjo natančnost, navadno vse ostale interakcije med planeti opišemo kot popravke, "motnje", v Keplerjevem opisu. Taki popravki so na primer včasih potrebni za krmiljenje umetnih satelitov v orbitah okoli planetov,...

Tako v Sončevem sistemu poznamo objekte naslednjih tipov:

• zvezda - objekt, ki je dovolj masiven, da zaradi visokega tlaka v jedru poteka zlivanje vodika v helij.
• planet - objekt, ki ni dovolj masiven za zvezdo, a večji od pritlikavega planeta (natančna definicija sledi)
• pritlikav planet - manjši od planeta, vendar še vedno skoraj okrogel zaradi lastne mase...
• luna - objekt, ki ne kroži okoli sonca, ampak okoli planeta, definicija je še tekoča...
• komet - telo, ki vsaj občasno dobi komo, to je atmosfero nepravilne oblike, ali/in rep. Ponavadi zelo ekscentrične orbite.
• asteroid - objekt, ki ni dovolj težak, da bi bil pravilne oblike, kroži okoli Sonca.
• meteorid - kamen, od 100um do 10m premera, kroži okoli sonca, ob morebitnem vstopu v atmosfero vsaj deloma izpari - pare svetijo (meteor), če ostanek pade na tla je meteorit
• manjši delčki se imenujejo sončni prah

Sončni sistem je nastal iz velikega oblaka prahu in plina, ki je ostal za eksplozijami supernov. Ta plin se je zaradi gravitacijskega privlaka vse bolj manjšal in gostil, pri tem pa zaradi zakona o ohranitvi vrtilne količine tudi vse hitreje vrtel. Pri stiskanju se je tudi segrel. V sredini se je izoblikovalo Sonce, nekaj materiala pa se zaradi večje hitrosti ni sesedlo na Sonce, ampak je krožilo okoli. Majhne razlike v gostoti tega oblaka so se s časom močno povečevale, kar je pripeljalo do nastanka planetov.

To je nekako uveljavljeni model nastanka osončja, ki pa ni še popoln.