Powstanie i ewolucja Układu Słonecznego

Wizja artystyczna dysku protoplanetarnego

Powstanie i ewolucja Układu Słonecznego rozpoczęły się 4,6 miliarda lat temu, gdy na skutek grawitacyjnego zapadnięcia się jednej z części niestabilnego obłoku molekularnego rozpoczął się proces formowania Słońca i innych gwiazd. Większość zapadającej się masy z tej części obłoku zebrała się pośrodku, tworząc Słońce, podczas gdy reszta spłaszczyła się, formując dysk protoplanetarny, z którego następnie powstały planety, księżyce, planety karłowate i pozostałe małe ciała Układu Słonecznego.

Tytan (Saturn VI) – największy księżyc Saturna, jedyny księżyc w Układzie Słonecznym posiadający gęstą atmosferę, w której zachodzą skomplikowane zjawiska atmosferyczne. Jest to również jedyne ciało poza Ziemią, na powierzchni którego odkryto powierzchniowe zbiorniki cieczy – jeziora. Nie wypełnia ich jednak woda, ale ciekłe węglowodory.
Metan (C H4, znany także jako gaz błotny i gaz kopalniany) – organiczny związek chemiczny, najprostszy węglowodór nasycony (alkan). W temperaturze pokojowej jest bezwonnym i bezbarwnym gazem. Jest stosowany jako gaz opałowy i surowiec do syntezy wielu innych związków organicznych.

Ten powszechnie akceptowany model znany jako hipoteza mgławicy słonecznej został po raz pierwszy zaproponowany w XVIII wieku przez Emanuela Swedenborga, Immanuela Kanta i Pierre'a Simona Laplace'a. Jego późniejszy rozwój wymagał współudziału rozmaitych dyscyplin naukowych takich jak astronomia, fizyka, geologia czy nauki planetarne. Od początków ery podboju kosmosu w latach 50. poprzez odkrycia planet pozasłonecznych w latach 90. model powstania Układu Słonecznego był kwestionowany i modyfikowany, aby uwzględnić nowe obserwacje.

Czas Lapunowa – przedział czasu, w granicach którego możliwe jest precyzyjne przewidywanie trajektorii specyficznego procesu (fizycznego, mechanicznego, kwantowego czy biologicznego). Po tym okresie, proces staje się chaotyczny. Jest to odwrotność wykładnika Lapunowa. Nazwa pochodzi od Aleksandra Lapunowa.
Temperatura topnienia – temperatura, w której kryształ zamienia się w ciecz. Jest to też najwyższa możliwa temperatura, w której może rozpocząć się krystalizacja tej substancji. Krystalizacja zachodzi jednak często przy niższej temperaturze niż temperatura topnienia, co zależy od wielu czynników, np. obecności zarodków krystalizacji, tempa schładzania czy ciśnienia.

Od swojego powstania Układ Słoneczny uległ znaczącym zmianom. Uważa się, że wiele księżyców (regularne) krążących wokół swoich macierzystych planet powstało z wirujących dysków gazu i pyłu, podczas gdy inne (nieregularne) zostały przechwycone lub, w przypadku Księżyca Ziemi, powstały na skutek gigantycznych zderzeń. Kolizje pomiędzy obiektami miały miejsce nieustannie do czasów współczesnych; są one zasadniczym elementem ewolucji systemu. Planety często zmieniały swoje pozycje, przesuwając się zarówno na zewnątrz, jak i do środka, a nawet zamieniając się miejscami. Migracja planetarna była odpowiedzialna za ewolucję Układu Słonecznego we wczesnym okresie jego istnienia.

Zasada zachowania momentu pędu mówi, że dla dowolnego izolowanego układu punktów materialnych całkowita suma ich momentów pędu jest stała. Jedną z bardziej widowiskowych konsekwencji istnienia tej zasady są znaczne prędkości kątowe gwiazd neutronowych, dochodzące do kilkuset obrotów na minutę (pulsary milisekundowe).
Akrecja – w astronomii terminem tym określa się opadanie rozproszonej materii na powierzchnię ciała niebieskiego w wyniku działania grawitacji. Zjawisku temu może towarzyszyć wydzielanie dużej ilości energii w postaci promieniowania elektromagnetycznego, gdy opadająca materia wyświeca część utraconej grawitacyjnej energii potencjalnej. Szczególnie widowiskowa jest akrecja na obiekty zwarte – białe karły, gwiazdy neutronowe czy czarne dziury. Uważa się, że mechanizmem "zasilającym" aktywne jądra galaktyk jest właśnie akrecja materii na supermasywną czarną dziurę.

Układ Słoneczny wciąż ewoluuje i nie będzie istniał wiecznie w obecnej formie. Za około 5 miliardów lat Słońce powiększy wielokrotnie swoją średnicę, stając się czerwonym olbrzymem, który odrzuci swoje zewnętrzne warstwy jako mgławicę planetarną i przekształci się w białego karła. Ruch planet najbliższych Słońcu zostanie wyhamowany przez słoneczną atmosferę i spadną do jego wnętrza, dalsze planety czeka później podobny los w wyniku hamowania przez gaz mgławicy planetarnej. Istnieje też szansa, choć jest ona niezmiernie mała, że w odległej przyszłości grawitacja gwiazd przechodzących w sąsiedztwie układu słonecznego uszczupli orszak planet towarzyszących Słońcu, wówczas zostaną one wyrzucone w przestrzeń międzygwiezdną. Wydarzenie takie może być skutkiem zbliżenia gwiazdy z Drogi Mlecznej lub z innej galaktyki podczas zderzenia galaktyk, szczególnie, że za około 3 miliardy lat oczekiwane jest zderzenie Galaktyki Andromedy z Drogą Mleczną. Istnieje też niebezpieczeństwo, że w planetę uderzy inne ciało niebieskie o masie wystarczającej do rozerwania i zniszczenia jej. Słońce pozostanie prawdopodobnie samotne, bez orbitujących planet.

Kometa – małe ciało niebieskie poruszające się w układzie planetarnym, które na krótko pojawia się w pobliżu gwiazdy centralnej. Ciepło tej gwiazdy powoduje, że wokół komety powstaje koma, czyli gazowa otoczka. W przestrzeń kosmiczną jądro komety wyrzuca materię, tworzącą dwa warkocze kometarne – gazowy i pyłowy, skierowane pod różnymi kątami do kierunku ruchu komety. Gazowy warkocz komety jest zawsze zwrócony w kierunku przeciwnym do gwiazdy, co spowodowane jest oddziaływaniem wiatru słonecznego, który "wieje" zawsze od gwiazdy. Pyłowy warkocz składa się z drobin zbyt masywnych, by wiatr słoneczny mógł znacząco zmienić kierunek ich ruchu.
Jednostka astronomiczna (skrót j.a., po angielsku AU, astronomical unit) jest to jednostka odległości używana w astronomii, równa 149 597 870 691 ± 30 m. Dystans ten odpowiada średniej odległości Ziemi od Słońca.

Historia poglądów

Osobny artykuł: Historia poglądów dotyczących powstania i ewolucji Układu Słonecznego.

Pierre Simon Laplace, jeden z twórców hipotezy mgławicy planetarnej

Teorie dotyczące początku i losów świata sięgają najstarszych znanych źródeł pisanych. Jednak przez większość czasu nie były one powiązane z istnieniem "Układu Słonecznego", ponieważ nie było jeszcze wiadomo, że Układ Słoneczny, w obecnym znaczeniu tego pojęcia, w ogóle istnieje. Pierwszym krokiem w kierunku współczesnej teorii powstania i ewolucji Układu Słonecznego była powszechna akceptacja heliocentryzmu, czyli modelu, który umieścił Słońce pośrodku systemu i Ziemię w orbicie wokół niego. Ten pomysł był rozważany od tysiącleci, jednak został powszechnie zaakceptowany dopiero pod koniec XVII wieku. Pierwsze odnotowane użycie pojęcia "Układ Słoneczny" pochodzi z 1704 roku.

Gwiazdy typu T Tauri to typ gwiazd zmiennych, których nazwa wywodzi się od pierwszej zaobserwowanej gwiazdy tego typu - T Tauri. Cechuje je zmienna jasność i charakterystyczne linie widmowe chromosfery, świadczące o istnieniu pola magnetycznego.
Migracja planetarna to zjawisko zmian orbity planety we wczesnych etapach formowania się układu planetarnego wokół gwiazdy. Jest ono wynikiem złożonych oddziaływań planety z innymi planetami, planetozymalami i gazem w dysku protoplanetarnym.

Powszechnie akceptowana obecnie teoria powstania Układu Słonecznego, hipoteza mgławicy słonecznej, zdobywała i traciła poparcie od czasu jej sformułowania przez Emanuela Swedenborga, Immanuela Kanta i Pierre'a Simona Laplace'a w XVIII wieku. Najpoważniejszą krytyką tej hipotezy była pozorna niezdolność wyjaśnienia, dlaczego mimo olbrzymiej masy Słońce ma niewielki moment pędu w stosunku do otaczających je planet. Jednak badania młodych gwiazd prowadzone od wczesnych lat 80. wykazały, że są one otoczone chłodnymi dyskami gazu i pyłu, zgodnie z przewidywaniami hipotezy mgławicy słonecznej, dzięki czemu odzyskała ona akceptację.

Obłok Oorta (znany też pod nazwą Obłoku Öpika-Oorta) – hipotetyczny sferyczny obłok składający się z lodu, pyłu, gazów i planetoid obiegających Słońce w odległości od 300 do 100 000 j.a.[1] Rozciąga się on do około jednej czwartej odległości do Proxima Centauri i około tysiąckrotnie dalej niż Pas Kuipera i dysk rozproszony – gdzie krążą znane obiekty transneptunowe. Zewnętrzne granice Obłoku Oorta wyznaczają granicę grawitacyjnej dominacji Układu Słonecznego [2].
Chaos deterministyczny - w matematyce i fizyce, własność równań lub układów równań, polegająca na dużej wrażliwości rozwiązań na dowolnie małe zaburzenie parametrów. Dotyczy to zwykle nieliniowych równań różniczkowych i różnicowych, opisujących układy dynamiczne.

Zrozumienie przyszłej ewolucji Słońca wymagało poznania źródła zasilającej go energii. Potwierdzenie teorii względności Alberta Einsteina przez Arthura Stanleya Eddingtona dowiodło, że energia Słońca pochodzi z reakcji fuzji jądrowej wodoru zachodzącej w jądrze. W 1935 roku Eddington poszedł o krok dalej i zasugerował, że wewnątrz gwiazd mogą powstawać inne pierwiastki chemiczne (tzw. gwiezdna nukleosynteza). Fred Hoyle rozwinął tę tezę twierdząc, że wiele pierwiastków cięższych od helu powstaje wewnątrz gwiazd zwanych czerwonymi olbrzymami. Kiedy czerwony olbrzym odrzuca swoje zewnętrzne warstwy, te cięższe pierwiastki są wykorzystywane ponownie do utworzenia kolejnych systemów planetarnych.

Voyager 2 - (pl. Podróżnik 2) bezzałogowa sonda kosmiczna wysłana w 1977 roku w przestrzeń kosmiczną z Przylądka Canaveral przez amerykańską agencję kosmiczną NASA. Z początku jej zadaniem było dokładne zbadanie Jowisza oraz Saturna, jednak sprawowała się na tyle dobrze, że przeprogramowano ją, aby przeprowadziła badania również pozostałych planet zewnętrznych. Sonda spisała się bardzo dobrze i przesłała obrazy wszystkich czterech planet, ich księżyców i pierścieni. Do dnia dzisiejszego Voyager 2 jest jedyną sondą, która dotarła do Urana i Neptuna.
Pas planetoid – obszar rozciągający się pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza. W obszarze tym znajduje się wiele małych ciał niebieskich – planetoid, z których znane są już setki tysięcy. 220 planetoid ma średnicę przekraczającą 100 km. Łączna masa wszystkich obiektów w pasie planetoid szacowana jest na 2,3×1021 kg i jest tylko pięć razy mniejsza od masy Plutona.

Powstanie

Mgławica przedsłoneczna

Wykonane przy pomocy Teleskopu Hubble'a zdjęcie dysku protoplanetarnego w Mgławicy Oriona, prawdopodobnie podobnego do mgławicy, z której powstało Słońce

Zgodnie z hipotezą mgławicy słonecznej Układ Słoneczny powstał na skutek grawitacyjnego zapadnięcia się obłoku molekularnego o prawdopodobnej średnicy kilku lat świetlnych. Aż do początku XXI wieku uważano, że Słońce powstało w wyniku samoistnego zapadania się odosobnionego obłoku. Pod koniec XX wieku zaobserwowano powstawanie dużej liczby gwiazd w obłokach położonych w pobliżu pozostałości po supernowych. Sugeruje to, że podczas powstawania Słońca w jego pobliżu mogły mieć miejsce supernowe. Fala uderzeniowa pochodząca z jednego z takich wybuchów mogła utworzyć w chmurze gazu i pyłu regiony o zwiększonej gęstości, powodując ich grawitacyjne zapadanie się i dając w ten sposób początek powstaniu Słońca. Ponieważ wyłącznie masywne, krótko żyjące gwiazdy wybuchają jako supernowe, Słońce musiało powstać w regionie, w którym powstawały liczne ciężkie gwiazdy, być może podobnym do Mgławicy Oriona. Dodatkowym argumentem za taką genezą powstania Układu Słonecznego są badania meteorytów, które ujawniły ślady nietrwałych izotopów takich jak żelazo Fe, które powstają wyłącznie podczas eksplozji supernowych. Skład izotopów w kometach wskazuje, że zawierają one materiał po eksplozji supernowej sprzed 4,6 miliarda lat.

Planetologia (nauki planetarne) - dział astrofizyki zajmujący się badaniem budowy i ewolucji systemów planetarnych, planet, księżyców, planetoid, komet oraz mniejszych ciał niebieskich, a także procesów na nich zachodzących.
Grawitacja (ciążenie powszechne) - jedno z czterech oddziaływań podstawowych, będące zjawiskiem naturalnym polegającym na tym, że wszystkie obiekty posiadające masę oddziałują na siebie wzajemnie przyciągając się.

Jeden z takich regionów zapadającego się gazu określany jako mgławica przedsłoneczna (ang. pre-solar nebula) dał początek Układowi Słonecznemu. Ten region miał średnicę od 7 000 do 20 000 jednostek astronomicznych (j.a.) i masę nieznacznie większą od masy Słońca. Jego skład chemiczny był podobny do obecnego składu Słońca. Około 98% masy stanowiły wodór i hel powstałe podczas pierwotnej nukleosyntezy zaraz po Wielkim Wybuchu. Pozostałe 2% masy to pierwiastki cięższe od litu, powstałe w procesie nukleosyntezy we wcześniejszych pokoleniach gwiazd. Pod koniec swojej ewolucji gwiazdy te wyrzuciły swe fragmenty łącznie z ciężkimi pierwiastkami w ośrodek międzygwiazdowy.

Merkury – najmniejsza i najbliższa Słońcu planeta Układu Słonecznego. Jako planeta wewnętrzna znajduje się dla ziemskiego obserwatora zawsze bardzo blisko Słońca, dlatego jest trudna do obserwacji. Mimo to należy do planet widocznych gołym okiem i była znana już w starożytności. Merkurego dojrzeć można jedynie tuż przed wschodem lub tuż po zachodzie Słońca.
Saturn – szósta planeta Układu Słonecznego pod względem oddalenia od Słońca. Jest to gazowy olbrzym, drugi pod względem masy i wielkości po Jowiszu, a przy tym paradoksalnie o najmniejszej gęstości ze wszystkich planet całego Układu Słonecznego. Saturn znany był już w świecie starożytnym. Charakterystyczną jego cechą są pierścienie składające się głównie z lodu i (w mniejszej ilości) z odłamków skalnych. Obecnie znamy 61 naturalnych satelitów Saturna (3 niepotwierdzone ostatecznie). Nazwa planety pochodzi od imienia rzymskiego boga – Saturna.

Z zasady zachowania momentu pędu wynika, że zapadająca się mgławica wirowała coraz szybciej. Wraz z kondensowaniem się w niej materiału coraz częściej dochodziło do zderzeń pomiędzy atomami, a ich energia kinetyczna przekształcała się w ciepło. Centrum, gdzie zgromadziło się najwięcej masy, stawało się coraz cieplejsze. W ciągu około 100 000 lat na skutek grawitacji, ciśnienia gazu, pól magnetycznych i rotacji zapadająca się mgławica uległa spłaszczeniu i stała się dyskiem protoplanetarnym o średnicy około 200 j.a., a w jej centrum uformowała się gorąca i gęsta protogwiazda.

Promil (łac. pro mille – na tysiąc) – jedna tysięczna pewnej całości albo dotychczasowej wartości. Oznaczany symbolem ‰. Stanowi dziesiątą część procentu, a więc:
Fala uderzeniowa – cienka warstwa, w której następuje gwałtowny wzrost ciśnienia gazu, rozchodząca się szybciej niż dźwięk. Fale uderzeniowe powstają podczas silnego wybuchu, ruchu ciała z prędkością ponaddźwiękową (np. samolot).

Uważa się, że w tej fazie ewolucji Słońce było gwiazdą typu T Tauri, czerpiącą energię głównie z zapadnia się materii. Badania gwiazd tego typu wskazują, że często towarzyszy im protoplanetarny dysk materii o masie od 0,001 do 0,1 masy Słońca. Kosmiczny Teleskop Hubble'a pozwolił zaobserwować w regionach powstawania gwiazd w Mgławicy Oriona dyski protoplanetarne o średnicy do 1000 j.a., zazwyczaj mają one jednak rozmiar kilkuset j.a. i są stosunkowo chłodne – osiągają temperaturę do 1000K. W ciągu kolejnych 50 milionów lat temperatura i ciśnienie wewnątrz Słońca wzrosły do tego stopnia, że została zapoczątkowana synteza jądrowa atomów wodoru. W ten sposób w Słońcu powstało wewnętrzne źródło energii, które przeciwdziałając sile grawitacyjnego zapadania się, doprowadziło do stanu równowagi hydrostatycznej, zapobiegając dalszemu zapadaniu się materii (patrz budowa gwiazdy). Uzyskanie tego stanu oznaczało osiągnięcie przez Słońce kolejnego etapu ewolucji znanego jako ciąg główny. Na tym etapie rozwoju gwiazdy czerpią energię z przemiany wodoru na hel w swoim wnętrzu. Jest to faza, w której Słońce znajduje się obecnie.

Nikiel (Ni, łac. niccolum) - pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych w układzie okresowym. Został odkryty w roku 1751 przez Cronstedta. W 1804 otrzymano go po raz pierwszy w stanie czystym. Przed naszą erą był używany w stopach z miedzią i cynkiem.
Tarcie (pojęcie fizyczne) (opory ruchu) to całość zjawisk fizycznych towarzyszących przemieszczaniu się względem siebie dwóch ciał fizycznych (tarcie zewnętrzne) lub elementów tego samego ciała (tarcie wewnętrzne) i powodujących rozpraszanie energii podczas ruchu.

Powstanie planet

Artystyczna wizja mgławicy słonecznej

Zapoznaj się również z: Dysk protoplanetarny.

Uważa się, że planety powstały z mgławicy słonecznej – chmury gazu i pyłu w kształcie dysku pozostałej po powstaniu Słońca. Zgodnie z tą teorią planety powstały na skutek akrecji z niewielkich ziaren pyłu orbitujących wokół protogwiazdy. Na skutek wzajemnych kolizji ziarna te zaczęły tworzyć coraz większe obiekty, aż do powstania planetozymali o średnicy około 5 km. Poprzez kolejne zderzenia ich rozmiar w dalszym ciągu wzrastał, w tempie 15 centymetrów na rok.

Paradoks słabego, młodego Słońca (problem słabego, młodego Słońca) – nierozwiązana do końca rozbieżność związana z obecnością wody w stanie ciekłym we wczesnej fazie ewolucji Ziemi, a faktem iż w tej fazie rozwoju Układu Słonecznego, ówczesna moc Słońca wynosiła jedynie 70% jego współczesnej mocy. Według teoretycznych wyliczeń, mniej energii słonecznej docierającej na Ziemię powinno było doprowadzić do powstania całkowicie zamrożonej „Ziemi-śnieżki” która potrzebowałaby miliardów lat na stopienie lodów i powstanie współczesnych temperatur. Istnieje kilka teorii wyjaśniających ten problem.
Diagram Hertzsprunga-Russella (H-R) – wykres klasyfikujący gwiazdy. Został skonstruowany w 1911 r. przez E. Hertzsprunga, a w 1913 r. udoskonalony przez H.N. Russella.

W wewnętrznym Układzie Słonecznym, w odległości do 4 j.a. od Słońca, było zbyt ciepło, aby cząsteczki lotnych substancji, takich jak woda czy metan, mogły ulec kondensacji na ziarnach pyłu, zatem planetozymale, jakie formowały się w tym regionie, składały się głównie ze związków chemicznych o wysokiej temperaturze topnienia, czyli metali takich, jak żelazo, nikiel, glin, lub minerałów takich, jak krzemiany. Ostatecznie powstały z nich cztery planety skaliste, czyli Merkury, Wenus, Ziemia i Mars. Ponieważ wspomniane związki stanowiły zaledwie około 6 promili masy mgławicy, wspomniane obiekty są stosunkowo małych rozmiarów. Pierwotnie zalążki planet skalistych osiągnęły masę około 0,1 M⊕ i przestały akumulować materię około 100 000 lat po powstaniu Słońca. Ich dalszy wzrost do obecnych rozmiarów miał miejsce na skutek kolejnych zderzeń i połączeń.

Emanuel Swedenborg, właściwie Swedberg (ur. 29 stycznia 1688 w Sztokholmie − zm. 29 marca 1772 w Londynie) – szwedzki naukowiec, filozof, mistyk i interpretator Pisma Świętego.
Jowisz – piąta w kolejności oddalenia od Słońca i największa planeta Układu Słonecznego. Posiada wiele księżyców (odkryto 63) oraz system pierścieni. Jowisz wraz z Saturnem, Uranem i Neptunem to planety gazowe, czasem nazywane również planetami jowiszowymi.

Z kolei gazowe olbrzymy, czyli Jowisz, Saturn, Uran i Neptun, powstały w większej odległości od Słońca – za orbitą Marsa, gdzie promieniowanie gwiazdy było na tyle słabe, że związki wody mogły pozostać w stanie stałym. Lód, z którego powstały planety zewnętrzne, występował w większej ilości niż metale i krzemiany, z których powstały planety skaliste. Dzięki temu osiągnęły one wystarczająco dużą masę, aby przyciągnąć atomy najlżejszych i najpowszechniejszych pierwiastków, wodoru i helu. Planetozymale w zewnętrznym Układzie Słonecznym osiągnęły masę do 4M⊕ w ciągu około 3 milionów lat. Teoretycy uważają, że Jowisz nieprzypadkowo powstał zaraz za granicą wiecznego lodu. Z opadającej w kierunku Słońca materii z zawartością lodu przy tej granicy zebrały się poprzez parowanie spore ilości wody i powstał region obniżonego ciśnienia, który przyspieszył ruch cząsteczek pyłu wokół Słońca i zapobiegł ich dalszemu przesuwaniu się do wewnątrz. W rezultacie linia wiecznego lodu stała się barierą, wzdłuż której, na odległości około 5 j.a. od Słońca, zaczęły szybko gromadzić się znaczne ilości materii. Utworzyła ona olbrzymi zalążek planety o masie około 10 mas Ziemi, który następnie zaczął szybko rosnąć, akumulując wodór z otaczającego go dysku, powiększając się o 150 mas Ziemi w ciągu około 1000 lat i ostatecznie osiągając masę 318 razy większą niż Ziemia. W tym procesie Jowisz generował tyle energii, że przez krótki czas mógł być jaśniejszy niż Słońce. Z kolei znacząco mniejszą masę Saturna można wyjaśnić tym, że powstał on kilka milionów lat po Jowiszu, gdy ilość dostępnego wodoru była już dużo mniejsza.

Ciepło – w fizyce to jeden z dwóch sposobów, obok pracy, przekazywania energii wewnętrznej układowi termodynamicznemu. Jest to przekazywanie energii chaotycznego ruchu cząstek (atomów, cząsteczek, jonów) w zderzeniach cząstek tworzących te układy ; oznacza formę zmian energii, nie zaś jedną z form energii .
Izotopy – odmiany pierwiastka chemicznego różniące się liczbą neutronów w jądrze atomu (z definicji atomy tego samego pierwiastka mają tę samą liczbę protonów w jądrze). Izotopy tego samego pierwiastka różnią się liczbą masową (łączną liczbą neutronów i protonów w jądrze), ale mają tę samą liczbę atomową (liczbę protonów w jądrze).

Młode gwiazdy typu T Tauri, jaką było Słońce, charakteryzują się dużo silniejszym wiatrem słonecznym niż starsze, bardziej stabilne gwiazdy. Uważa się, że Uran i Neptun uformowały się dopiero po powstaniu Jowisza i Saturna, gdy silny wiatr słoneczny przeniósł w przestrzeń kosmiczną większość materiału twórczego. W rezultacie planety nagromadziły niewielkie ilości wodoru i helu — nie więcej niż 1M⊕ każda. Powstania Urana i Neptuna nie wyjaśniają standardowe teorie powstawania planet, ponieważ planety te znajdują się w rejonie, w którym mała gęstość planetozymali i słabe oddziaływanie grawitacyjne Słońca czyniłyby proces akrecji tak dużych ciał wolnym i niewydajnym. W obecnej odległości od Słońca proces kumulacji materiału trwałby setki milionów lat; jest to niemożliwe, ponieważ dysk protoplanetarny został oczyszczony z gazu i pyłu znacznie wcześniej. Oznacza to, że Uran i Neptun uformowały się prawdopodobnie bliżej Słońca, w rejonie pomiędzy obecnym położeniem Jowisza i Saturna, by później przemieścić się na zewnątrz Układu (patrz Migracja planet poniżej). Z kolei analiza próbek pobranych przez Stardust z komety Wild 2 sugeruje, że materiały z wczesnego okresu formowania się Układu Słonecznego zostały przeniesione z cieplejszej, wewnętrznej części Układu Słonecznego w region pasa Kuipera.

Wodór (H, łac. hydrogenium) – pierwiastek chemiczny, niemetal z bloku s układu okresowego. Jest to najprostszy możliwy pierwiastek o liczbie atomowej 1, składający się z jednego protonu i jednego elektronu.
Planeta karłowata – rodzaj obiektu astronomicznego, pośredni między planetami a małymi ciałami niebieskimi. Planety karłowate, wbrew nazwie, nie zaliczają się do planet.

Po okresie ok. 3–10 mln lat wiatr gwiazdowy młodego Słońca oczyścił dysk protoplanetary z gazów i pyłów, częściowo poprzez wyrzucenie ich w przestrzeń międzygwiezdną, a częściowo poprzez wchłonięcie, kończąc w ten sposób okres powiększania się rozmiarów planet.

Protoplaneta - zagęszczenie materii zapadającego się obłoku materii międzygwiazdowej, której masa jest zbyt mała, aby wytworzyła się gwiazda, a na tyle duża, że pod wpływem przyciągania grawitacyjnego powstanie z niej planeta. Pod wpływem zagęszczenia materii zwiększa się tarcie między jej cząstkami, co powoduje ogrzanie się protoplanety, przez co świeci silnie w podczerwieni. Protoplaneta znajduje się w dysku protoplanetarnym.
Księżyc (, nieco więcej niż 1/4 średnicy Ziemi. Oznacza to, że objętość Księżyca wynosi około 1/50 objętości kuli ziemskiej. Przyspieszenie grawitacyjne na jego powierzchni jest blisko 6 razy słabsze, niż na Ziemi. Księżyc wykonuje pełny obieg wokół Ziemi w ciągu 27,3 dnia (tzw. miesiąc syderyczny), a okresowe zmiany w geometrii układu Ziemia-Księżyc-Słońce powodują występowanie powtarzających się w cyklu 29,5-dniowym (tzw. miesiąc synodyczny) faz Księżyca.

czytaj dalej: [2], [3]

w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)