Kogenud astronoomid teavad hästi, et planeetide tiirlemiskiirus on otseselt seotud nende kaugusega süsteemi keskpunktist – Päikesest. Inimestel, kes alles hakkavad õppima hämmastavat taevakehade teadust, oleks kindlasti huvitav selle kohta rohkem teada saada.
Mis on orbiidi kiirus?
Orbiit on trajektoor, mida mööda konkreetne planeet liigub ümber Päikese. See pole sugugi täiuslik ring, nagu arvavad mõned inimesed, kes astronoomiat ei mõista. Pealegi ei näe see isegi välja nagu ovaalne, sest on suur hulk tegureid, välja arvatud Päikese gravitatsioon, mis võivad mõjutada taevakehade liikumist.
Samuti tasub kohe kummutada veel üks tuntud müüt – Päike ei asu alati täpselt tema ümber tiirlevate planeetide orbiidi keskmes.
Lõpuks tuleb märkida, et mitte kõik planeetide orbiidid ei asu samal tasapinnal. Mõned jäävad sellest oluliselt välja – näiteks kui kujutad Maa standardorbiite jaVeenus astronoomilisel kaardil, võite veenduda, et neil on vaid mõned ristumispunktid.
Nüüd, kui oleme orbiitidega enam-vähem tegelenud, võime tagasi pöörduda planeetide orbiidi kiiruse mõiste definitsiooni juurde. Nii nimetavad astronoomid kiirust, millega planeet oma trajektoori mööda liigub. See võib veidi erineda – olenev alt sellest, millised taevakehad lähedusest mööduvad. See on eriti märgatav Marsi näitel: iga kord, kui see Jupiteri suhteliselt lähed alt möödub, aeglustub see veidi, kuna teda tõmbab selle hiiglase gravitatsiooniväli.
Teadlased on juba ammu kindlaks teinud Päikest ümbritsevate planeetide kiiruse sõltuvuse kaugusest Päikest.
See tähendab, et Päikesele lähim planeet – Merkuur – liigub kõige kiiremini, samas kui Pluuto kiirus on Päikesesüsteemi väikseim.
Mis sellega lahti on?
Fakt on see, et iga planeedi kiirus vastab jõule, millega Päike teda teatud kaugusel tõmbab. Kui kiirus on väiksem, läheneb planeet järk-järgult tähele ja põleb selle tulemusena läbi. Kui kiirus on liiga suur, lendab planeet lihts alt meie päikesesüsteemi keskpunktist eemale.
Iga astronoom, isegi algaja, teab suurepäraselt, et gravitatsioonijõud väheneb Päikesest kaugenedes. Sellepärast peab Merkuur Päikesesüsteemis oma koha säilitamiseks pöörase kiirusega ringi tormama, Marss võib liikuda aeglasem alt ja Pluuto liigub peaaegu üldse.
Mercury
Päikesele lähim planeet on Merkuur. Siin hakkame uurima Päikesesüsteemi planeetide kiirust.
Sellel on mitte ainult väikseim orbiidi raadius, vaid ka väike suurus. See on meie süsteemi väikseim terviklik planeet. Kaugus Merkuurist Päikeseni on alla 58 miljoni kilomeetri, mille tõttu võib temperatuur tema ekvaatoril kuumal päeval ulatuda 400 kraadini Celsiuse järgi ja isegi rohkem.
Lisaks sellele, et planeet püsib oma orbiidil nii lähedal Päikesele, peab see liikuma tohutu kiirusega – umbes 47 kilomeetrit sekundis. Kuna orbiidi pikkus on väikese raadiuse tõttu üsna väike, teeb see täieliku pöörde ümber tähe vaid 88 päevaga. See tähendab, et uut aastat saab seal tähistada palju sagedamini kui Maal. Kuid planeedi pöörlemiskiirus ümber oma telje on väga väike – Merkuur teeb täieliku pöörde peaaegu 59 Maa päevaga. Seega pole üks päev siin palju lühem kui aasta.
Veenus
Järgmine planeet meie süsteemis on Veenus. Ainus, kus päike tõuseb läänest ja loojub idast. Kaugus süsteemi keskpunktist on 108 miljonit kilomeetrit. Tänu sellele on planeedi kiirus orbiidil märksa väiksem kui Merkuuril (ainult 35 kilomeetrit sekundis). Pealegi on see ainus planeet, mille orbiit on tõesti peaaegu täiuslik ring – viga (või nagu eksperdid ütlevad, ekstsentrilisus) on äärmiselt väike.
Tõsi, orbiidi pikkus (vastav altvõrreldes Merkuuriga) on sellel palju rohkem, mistõttu Veenus teeb täistee vaid 225 päevaga. Muide, veel üks huvitav fakt, mis eristab Veenust kõigist teistest päikesesüsteemi planeetidest: ümber telje pöörlemise periood (üks päev) on siin 243 Maa päeva. Seetõttu kestab aasta siin vähem kui ühe päeva.
Maa
Nüüd võite mõelda planeedile, millest on saanud inimkonna kodu – Maa. Keskmine kaugus Päikesest on ligi 150 miljonit kilomeetrit. Just seda kaugust nimetatakse tavaliselt üheks astronoomiliseks ühikuks – neid kasutatakse väikeste (universumi standardite järgi) ruumikauguste arvutamisel.
Raske uskuda, kuid seda artiklit lugedes liigute koos Maaga kiirusega peaaegu 30 kilomeetrit sekundis. Kuid isegi sellise muljetavaldava kiirusega veedab planeet Päikese ümber täieliku pöörde tegemiseks rohkem kui 365 päeva või 1 aasta. Kuid see pöörleb ümber oma telje üsna kiiresti – kõigest 24 tunniga. Need ja paljud teised Maa kohta käivad faktid on aga kõigile ilmsed, mistõttu me oma koduplaneeti lähem alt ei käsitle. Liigume edasi järgmise juurde.
Marss
See planeet on nime saanud hirmuäratava sõjajumala järgi. Igas mõttes on Marss Maale võimalikult lähedal. Näiteks planeedi kiirus orbiidil on 24 kilomeetrit sekundis. Kaugus Päikeseni on umbes 228 miljonit kilomeetrit, mistõttu on pind suurema osa ajast üsna jahe - ainult päeval soojeneb -5 kraadini, öösel aga -87 kraadini.
Aga päev on siin peaaegu võrdne Maaga – 24 tundi ja 40 minutit. Lihtsustamise mõttes võeti Marsi päeva tähistamiseks kasutusele isegi uus termin – sol.
Kuna kaugus Päikesest on üsna suur ja liikumistrajektoor palju pikem kui Maa oma, kestab aasta siin üsna kaua – lausa 687 päeva.
Planeedi ekstsentrilisus ei ole liiga suur – umbes 0,09, seega võib orbiiti pidada tinglikult ümaraks, kui Päike asub peaaegu piiritletud ringi keskel.
Jupiter
Jupiter sai oma nime võimsaima Vana-Rooma jumala auks. Pole üllatav, et just see planeet on Päikesesüsteemi suurima suurusega – selle raadius on peaaegu 70 tuhat ruutkilomeetrit (Maal on näiteks ainult 6371 kilomeetrit).
Kaugus Päikesest võimaldab Jupiteril tiirleda üsna aeglaselt – vaid 13 kilomeetrit sekundis. Seetõttu kulub planeedil täisringi tegemiseks peaaegu 12 Maa aastat!
Kuid siinne päev on meie süsteemis lühim – 9 tundi ja 50 minutit. Pöördtelje kalle on siin äärmiselt väike - ainult 3 kraadi. Võrdluseks, meie planeedi temperatuur on 23 kraadi. Seetõttu pole Jupiteril üldse hooaegu. Temperatuur on alati sama, muutudes ainult lühikestel päevadel.
Jupiteri ekstsentrilisus on üsna väike – alla 0,05. Seetõttu keerutab see ühtlaselt ringe rangelt ümber Päikese.
Saturn
See planeet ei jää oma suuruselt Jupiterile liiga alla, olles suuruselt teinekosmiline keha meie päikesesüsteemis. Selle raadius on 58 tuhat kilomeetrit.
Planeedi kiirus orbiidil, nagu eespool mainitud, langeb jätkuv alt. Saturni puhul on see näitaja vaid 9,7 kilomeetrit sekundis. Ja nii väikese kiirusega läbimiseks on vahemaa tõeliselt pikk - kaugus Päikesest on peaaegu 9,6 astronoomilist ühikut. Kokku kulub selleks teeks 29,5 aastat. Kuid päev on süsteemis üks lühemaid – ainult 10,5 tundi.
Planeedi ekstsentrilisus on peaaegu sama, mis Jupiteril – 0,056. Seetõttu osutub ring üsna ühtlaseks – periheel ja afeel erinevad vaid 162 miljoni kilomeetri võrra. Arvestades tohutut kaugust Päikesest, on erinevus üsna väike.
Huvitaval kombel tiirlevad ümber planeedi ka Saturni rõngad. Pealegi on välimiste kihtide kiirus palju väiksem kui sisemiste kihtide kiirus.
Uraan
Päikesesüsteemi järjekordne hiiglane. Ainult Jupiter ja Saturn ületavad seda suuruselt. Tõsi, Neptuun läheb sellest ka kaalult mööda, kuid selle põhjuseks on südamiku suur tihedus. Keskmine kaugus Päikesest on tõesti tohutu – koguni 19 astronoomilist ühikut. Ta liigub üsna aeglaselt – ta saab seda endale lubada nii suurel kaugusel. Planeedi kiirus orbiidil ei ületa 7 kilomeetrit sekundis. Sellise aegluse tõttu kulub Uraanil tohutu vahemaa ümber Päikese läbimiseks koguni 84 Maa aastat! Väga korralik aeg.
Aga ümber oma telje pöörleb see hämmastav alt kiiresti – täispöörevalmis kõigest 18 tunniga!
Planeedi hämmastav omadus on see, et see pöörleb enda ümber mitte vertikaalselt, vaid horisontaalselt. Ehk siis kõik teised Päikesesüsteemi planeedid teevad poolusel "seistes" pöörde ja Uraan lihts alt "veereb" oma orbiidil, justkui lamades külili. Teadlased selgitavad seda asjaoluga, et planeedi tekkimise ajal põrkas see kokku mõne suure kosmilise kehaga, mille tõttu see lihts alt külili kukkus. Seetõttu, kuigi tavamõistes on päev siin väga lühike, kestab poolustel päev 42 aastat ja siis öö sama palju aastaid.
Neptuun
Vana-Rooma merede ja ookeanide valitseja andis oma uhke nime Neptuunile. Pole ime, et isegi tema kolmhark sai planeedi sümboliks. Suuruse poolest on Neptuun Päikesesüsteemi neljas planeet, jäädes Uraanile vaid veidi alla – selle keskmine raadius on 24 600 km versus 25 400.
Päikesest jääb see keskmiselt 4,5 miljardi kilomeetri ehk 30 astronoomilise ühiku kaugusele. Seetõttu on tee, mille ta orbiidist mööda läbib, tõesti tohutu. Ja kui arvestada, et planeedi ringkiirus on vaid 5,4 kilomeetrit sekundis, siis pole midagi üllatavat selles, et üks aasta võrdub siin 165 Maa-aastaga.
Huvitav fakt: siin on üsna tihe atmosfäär (kuigi see koosneb peamiselt metaanist) ja mõnikord puhuvad hämmastava tugevusega tuuled. Nende kiirus võib ulatuda 2100 kilomeetrini tunnis – Maal hävitaks isegi üksainus sellise võimsusega impulss hetkega mis tahes linna, jätmata seal kivi pööramata.
Pluuto
Lõpuks viimane planeet meie nimekirjas. Täpsem alt isegi mitte planeet, vaid planetoid – see kustutati hiljuti planeetide nimekirjast oma väiksuse tõttu. Keskmine raadius on vaid 1187 kilomeetrit – isegi meie Kuu puhul on see näitaja 1737 kilomeetrit. Sellest hoolimata on selle nimi üsna hirmuäratav – see määrati vanade roomlaste seas surnute allilmajumala auks.
Keskmiselt on Pluuto ja Päikese vaheline kaugus umbes 32 astronoomilist ühikut. See võimaldab tal end turvaliselt tunda ja liikuda kiirusega vaid 4,7 kilomeetrit sekundis – Pluuto ikka kuumale tähele otsa ei kuku. Kuid nii suure raadiusega täieliku pöörde tegemiseks ümber Päikese veedab see pisike planeet 248 Maa-aastat.
See pöörleb ka väga aeglaselt ümber oma telje – selleks kulub 152 Maa tundi ehk rohkem kui 6 päeva.
Pealegi on ekstsentrilisus Päikesesüsteemi suurim - 0,25. Seetõttu on Päike orbiidi keskpunktist kaugel, kuid nihkunud peaaegu veerandi võrra.
Järeldus
See on artikli lõpp. Nüüd teate meie päikesesüsteemi planeetide kiirusest ja õppisite ka palju muid tegureid. Kindlasti mõistate nüüd astronoomiat palju paremini kui varem.
