Wielki Wybuch Około 15 miliardów lat temu cała materia i energia, którą możemy dziś obserwować, skupiona w obszarze wielkości złotówki zaczęła się rozszerzać. Temperatura zaczęła spadać. Gdy spadła do 100 milionów razy większej, niż panująca we wnętrzu Słońca, siły przyrody miały charakter podobny do dzisiejszych. W tym czasie kwarki (cząstki elementarne) poruszały się swobodnie w morzu energii. Kiedy Wszechświat rozszerzył się i ostygł jeszcze tysiąckrotnie, cała materia zajmowała obszar wielkości Układu Słonecznego. W tym momencie cząstki elementarne - kwarki zostały uwięzione we wnętrzu protonów i neutronów. Gdy Wszechświat znowu powiększył się tysiąc razy, protony i neutrony połączyły się ze sobą, tworząc jądra atomowe (np. jądra deuteru i helu). Wszystko to wydarzyło się w ciągu pierwszej minuty po Wielkim Wybuchu. Neutralne atomy zaczęły się skupiać, tworząc chmury gazów, z których później powstały gwiazdy. Kiedy Wszechświat osiągnął jedną piątą obecnej wielkości, gwiazdy uformowały grupy, w których można było rozpoznać wczesne galaktyki. Gdy Wszechświat był tylko dwa razy mniejszy niż jest dzisiaj, w reakcjach syntezy jądrowej w gwiazdach powstała już większość ciężkich pierwiastków, z których zbudowane są planety. Nasz Układ Słoneczny powstał około 5 miliardów lat temu. W tym czasie Wszechświat osiągnął już 2/3 obecnej wielkości, a ciągły proces formowania się gwiazd doprowadził do wyczerpania zapasów gazu w galaktykach - populacja gwiazd zaczęła zanikać. Tak więc za 15 miliardów lat gwiazdy podobne do Słońca będą dość rzadkie.

Opis Układu Słonecznego           Ziemia, wraz z ośmioma innymi planetami porusza się dookoła Słońca i tworzy wraz z nim Układ Słoneczny. Najbliższe Słońcu: Merkury, Wenus, Ziemia i Mars, są to planety skaliste, kamienne, o dosyć małych masach i niewielkich rozmiarach, ale za to o dużych gęstościach. Do pięciu planet zewnętrznych Układu Słonecznego należą cztery tzw. „gazowe olbrzymy”- Jowisz, Saturn, Uran i Neptun. Są to ogromne, zimne kule gazowe z pierścieniami i dużą liczbą księżyców. Piąta z nich to skalisty karzeł- Pluton. W Układzie Słonecznym oprócz wymienionych wyżej planet krążą tysiące znacznie mniejszych, również kamiennych planetoid, skoncentrowanych głownie w pasie planetoid znajdującym się między Marsem a Jowiszem. Poza planetoidami wokół Słońca krążą również po swoich orbitach komety, które w momencie zbliżenia się do Słońca zaczynają świecić. Masa wszystkich ciał znajdujących się w Układzie Słonecznym jest ogromna, jednak aż 99,86% tej masy stanowi masa Słońca, a resztę głownie masa Jowisza.

Orbity

Układ Słoneczny

Słońce Gwiazda skupiająca 99,87% masy Układu Słonecznego. Jedyny obiekt układu, który świeci własnym blaskiem. W ciągu sekundy 657 mln ton wodoru zamienia się tam w 653 tony helu i energię. Reakcja ta potrwa jeszcze przez co najmniej 4,5 mld lat.

Słońce Średnica równikowa: 1,39 mln km Masa: 1,991·1030 kg Średnia gęstość: 1410 kg/m3 Odległość od centrum Galaktyki: (3·1018 km) Okres obiegu centrum Galaktyki: 200 mln lat Prędkość obiegu centrum Galaktyki: 250 km/s Okres rotacji: 27,3 dni ziemskich Skład: H 72,7%, He 26,2%, O 0,7%, C 0,3%, N 0,1% Temperatura wnętrza: 16 mln K

Merkury Pierwsza od Słońca, skalista planeta bez śladów wody lub życia. Nie ma tu atmosfery, dni i noce są bardzo długie, a różnice temperatur - znaczne.

Merkury Średnica równikowa: 4878 km Masa: 3,3·1023 kg Średnia gęstość: 5420 kg/m3 Średnia odległość od Słońca: 57,9 mln km Okres orbitalny: 87,97 dni ziemskich (0,24 roku) Okres rotacji: 58,65 dni ziemskich Powierzchnia: krzemiany Atmosfera: brak, śladowo - Na, H, He Średnia temperatura na powierzchni: 452 K

Wenus Druga od Słońca i niemal tej samej wielkości, co Ziemia, ale bardzo do niej niepodobna. Grube chmury zasłaniają powierzchnię, przy której ciśnienie atmosfery jest 90-krotnie większe niż na Ziemi.

Wenus Średnica równikowa: 12104 km Masa: 4,87·1024 kg Średnia gęstość: 5250 kg/m3 Średnia odległość od Słońca: 108 mln km Okres orbitalny: 224,7 dni ziemskich (0,62 roku) Okres rotacji: 243 dni ziem. (kier. wsteczny) Powierzchnia: bazalty, granity? Atmosfera: CO2 (97%), N (3%), H2O (0,003%) Średnia temperatura na powierzchni: 726 stopni Celciusza

Ziemia Woda i tlen sprawiają, że trzecia planeta od Słońca bardzo różni się od innych. To jedyne znane miejsce, gdzie istnieje życie. Dwie trzecie Ziemi pokrywają wielkie oceany.

Ziemia Średnica równikowa: 12756 km Masa: 5,98·1024 kg Średnia gęstość: 5520 kg/m3 Średnia odległość od Słońca: 150 mln km (1,0 j.a.) Okres orbitalny: 365,26 dni ziemskich (1 rok) Okres rotacji: 23,93 godzin Prędkość ucieczki: 11,2 km/s Powierzchnia: bazalty, granity, woda Atmosfera: N (78%), O (21%), Ar (1%) Średnia temperatura na powierzchni: 281 K

Mars Czwarty od Słońca, jest dobrym miejscem do założenia bazy dla ludzi. Występowała tam ciekła woda, o czym świadczą utwory powierzchniowe. Kwestia istnienia w przeszłości życia na Marsie pozostaje otwarta.

Mars Średnica równikowa: 6787 km Masa: 6,42·1023 kg Średnia gęstość: 3940 kg/m3 Średnia odległość od Słońca: 228 mln km (1,524 j.a.) Okres orbitalny: 686,98 dni ziemskich (1,88 roku) Okres rotacji: 1,026 dnia ziemskiego Powierzchnia: bazalty, iły, lód Atmosfera: CO2 (95%), N (3%), Ar (1,6%) Średnia temperatura na powierzchni: 230 K

Planetoidy Między orbitami Marsa i Jowisza krążą miliony obiektów, z których około 1 mln przekracza 1 km średnicy. Przedmiotem badań jest, czy są to obiekty , które nie połączyły się w planetę, czy też fragmenty większego obiektu, a może pozostałości komet. Sklasyfikowano: ok. 20 tys. obiektów w tym o rozmiarach >30 km: ok. 1000 obiektów w tym o rozmiarach >100 km: ok. 200 obiektów Typy planetoid: C - węgliste, S - krzemianowe, M - metaliczne a także sporadyczne bazaltowe

Ida 56 km Typ: krzemianowa

Matylda 59 km Typ: Węglista

Eros 33 km Typ: Bazaltowa

Daktyl (satelita Idy) 1,4 km Typ: węglista

Gaspra 19 km Typ: Krzemianowa

Kastalia 1,8 km Typ: Bazaltowa

Jowisz Piąta i największa planeta - kula cieczy i gazów, wirująca niezwykle szybko. Wewnątrz może posiadać stałe jądro wielkości Ziemi. Na powierzchni utrzymują się wirujące kształty utworzone przez chmury.

Jowisz Średnica równikowa: 142984 km Masa: 1,90·1027 kg Średnia gęstość: 1314 kg/m3 Średnia odległość od Słońca: 778 mln km (5,203 j.a.) Okres orbitalny: 11,86 lat ziemskich Okres rotacji: 9,8 godzin Powierzchnia: gazowa Atmosfera: H (90%), He (10%), CH4 (0,07%) NH3 itp. Średnia temperatura (górne warstwy): 120 K Pierścienie z pyłu krzemianowego w odległości 58-64 tys. km

Saturn Główną atrakcją szóstej planety jest bajeczny zestaw pierścieni. Saturn podobny jest budową do Jowisza, choć mniej kolorowy. Największy jego satelita, Tytan, jest jedynym w Układzie księżycem z gęstą atmosferą.

Saturn Średnica równikowa: 120660 km Masa: 5,69·1026 kg Średnia gęstość: 690 kg/m3 Średnia odległość od Słońca: 1426 mln km (9,539 j.a.) Okres orbitalny: 29,46 lat ziemskich Okres rotacji: 10,2 godzin Powierzchnia: gazowa Atmosfera: H (97%), He (3%), CH4 (0,05%) NH3 itp. Średnia temperatura (górne warstwy): 88 K Pierścienie z cząstek lodu (1 mm - 10 m) w odległości od 700-74000 km

Uran Siódma planeta od Słońca wygląda, jakby wirowała na boku - - jej oś jest znacznie przechylona. Budowa zielonkawego Urana jest typowa dla planet-olbrzymów. To bardzo zimne miejsce.

Uran Średnica równikowa: 51118 km Masa: 8,68·1025kg Średnia gęstość: 1290 kg/m3 Średnia odległość od Słońca: 2868 mln km (19,18 j.a.) Okres orbitalny: 84,07 lat ziemskich Okres rotacji: 17,9 godzin (kier. wsteczny) Powierzchnia: gazowa Atmosfera: H (83%), He (15%), CH4 (2%) NH3 itp. Średnia temperatura (górne warstwy): 59 K Pierścienie z materii węglistej w odległości 11000 km

Neptun Ósmy od Słońca i podobny do Urana. Jest najgęstszy z planet-olbrzymów. Niebieską barwę zawdzięcza obfitości metanu w atmosferze.

Neptun Średnica równikowa: 50538 km Masa: 1,03·1026 kg Średnia gęstość: 1640 kg/m3 Średnia odległość od Słońca: 4494 mln km (30,06 j.a.) Okres orbitalny: 164,82 lat ziemskich Okres rotacji: 19,1 godzin Powierzchnia: gazowa Atmosfera: H (74%), He (25%), CH4 (1%) NH3 itp. Średnia temperatura (górne warstwy): 48 K Pierścienie z materii pyłowej

PLANETY UKŁADU SŁONECZNEGO Nazwa Średnica na równiku Odległość od Słońca Objętość* Masa* Grawitacja* Czas obrotu wokół własnej osi Czas obrotu wokół Słońca Satelity Merkury     4 878 km      57,9 mln km 0,06 0,055 0,38 58,66 dni 87,97 dni Wenus   12 104 km    108,2 mln km 0,86 0,814 0,90    243,01 godzin 224,70 dni Ziemia   12 756 km    149,6 mln km 1,00      23,93 godzin 365,26 dni 1 Mars     6 787 km    227,9 mln km 0,15 0,107      24,62 godzin 686,98 dni 2 Jowisz 142 800 km    778,3 mln km 1323 317,8 2,69        9,92 godzin   11,86 lat 16 Saturn 120 000 km 1 427,0 mln km 752 95,16 1,19      10,97 godzin   29,46 lat 25 Uran   50 800 km 2 871,0 mln km 64 14,58 0,93      17,23 godzin   84,01 lat 15 Neptun   48 600 km 4 504,0 mln km 54 17,214 1,22      16,12 godzin 164,79 lat 8 Pluton     2 250 km 5 914,0 mln km 0,01 0,0022 0,03   6,38 dni 248,54 lat

Komety Komety są prawdopodobnie pierwotną materią, która pozostała po wczesnych etapach rozwoju Układu Słonecznego. Nazywane kulami brudnego śniegu, składają się z ziaren pyłu uwięzionych w wodnym lodzie. Ocenia się, że istnieje ok. 1 bln komet. Większość komet krąży w Obłoku Oorta. Jest to najbardziej zewnętrzna strefa Układu, rozciągająca się do odległości ok. 7,5 bln km (50000 j.a.), czyli do aphelium orbit komet, i ma kształt kulistego obłoku wokół Słońca. Bliżej orbity Plutona zagęszczenie w obłoku przybiera kształt dysku, zwanego Pasem Kuipera. Części składowe komety Jądro: 1-10 km średnicy Koma: 100 tys. km średnicy Warkocze (pyłowy i plazmowy): 1-10 mln km dł. Skład komety: lód H2O, drobiny pyłu Typowa orbita: eliptyczna, b. wydłużona

Przykłady komet