OBCA GEOGRAFIJA UDK 523.41/.43 UDC 523.41/.43 NEKAJ NOVEJŠIH SPOZNANJ O PLANETIH NAŠEGA OSONČJA Karel Natek Zadnji dve desetletji sta pri raziskovanju kot vse dotedanje proučevanje skupaj. Glavna zasluga pripada nekaterim uspe- šnim vesoljskim odpravam, pri katerih posebej izstopata potovanji Voyagerja 1 in 2 proti zunanjim planetom. Po osnovnih fizikalnih značilnostih lahko razdelimo planete na tri skupine: • skalnati planeti • orjaški planeti • ledeni planeti Skalnati planeti so Merkur, Venera, Zemlja in Mars. Ležijo v notranjem delu osončja, so razmeroma majhni in zgrajeni večinoma iz silikatnih kamnin, ki obdajajo kovinsko jedro. Imajo zelo različne atmosfere: Merkur je sko- raj povsem brez nje, Venero obdaja gosta atmosfera iz COz , na Zemlji je ozračje pred- vsem iz dušika (78%) in kisika (21%), Mars je tudi skoraj brez ozračja. Samo na Zemlji ob- stajajo večje količine vode, ki pokriva kar 70% površine planeta. Orjaška planeta sta Jupiter in Saturn. Zgra- jena sta iz skoraj enakih snovi kot Sonee in v njiju je 90% mase vseh planetov. Še vedno aktivno oddajata toploto. Na zunanjem robu osončja krožijo trije ledeni planeti: Uran, Neptun in Pluton. Prva dva imata verjetno kovinski jedri, na površini jih pokrivajo oceani vode, metana in amoni- aka, obdajata jih tudi gosti atmosferi. Pluton je verjetno v celoti zgrajen iz ledu. Zaradi velike lanetov našega osončja prinesli več odkritij oddaljenosti od Sonca je temperatura teh planetov že blizu absolutne ničle. V tabeli 1 so podrobneje prikazane nekatere fizikalne in astronomske značilnosti Sonca in vseh devetih planetov. Razlike med njimi so prav neverjetne, začenši od prostornine in smeri vrtenja (Jupiter ima 1319-krat večjo prostornino kot Zemlja, Venera, Uran in Pluton se vrtijo okrog lastne osi v obratni smeri kot ostali itd.). Kako je vesoljskim silam sploh uspelo zbrali okrog Sonca tako pisano druščino? V obdobju 1961-1989 je poslala Sovjetska zveza v vesolje kar 29 avtomatskih vesoljskih sond, ZDA pa 18. Podatki, ki so jih te odprave poslale nazaj na Zemljo, so velikokrat prese- netili tudi znanstvenike, vsekakor pa so močno dopolnili dosedanje vedenje o planetih, marsi- kdaj ga celo postavili na glavo. V nadaljevanju želim na kratko predstaviti nekaj najnovejših spoznanj o naših sopotnikih na večni poti okrog sonca. MERKUR je najbližji Soncu. Zgrajen je iz obsežnega kovinskega jedra, ki zajema preko 40% prosto- rnine in ga obdaja skorja iz silikatnih kamnin. Je povsem brez atmosfere, ki jo je izgubil že ob nastanku Sonca, ko je silno močno sevanje 23 Tabela 1: Osnovne značilnosti planetov SONCE MF.RKUR VF.NF.RA ZEMLJA MARS JUPITER SATURN URAN NEPTUN PLUTON Masa fZemlja=l) 333 400 0.055 0.815 1 0.107 317.8 95.2 14.5 17.2 0.003 Prostornina (Zemlja=l) 1306000 0.06 0.88 1 0.15 1319 751 62 54 0.015! Gostota jvoda=l) 1.41 5.43 5.24 5.52 3.94 1.33 0.7 1.3 1.76 1.1? Premer na ekvatorju (km) 1 392 000 4878 12104 12 756 6 787 142 796 120 000 51800 48 600 3 000? Gravitacija na "povriju* (Zemlja=l) 27.9 0.37 0.88 1 0.38 2.64 1.15 1.17 1.18 0.45? Število lun • 0 0 1 2 16 17 15 7 1 Perioda rotacije (v zemeljskih dnevih) i m 58.65 243 1 24.6 ur 9.9 ur 11).? Uf \U ur 17.9 nt 6.39 (R=v obratni smeri) R R R Dolžina leta (zem. dnevi in leta) 88 dni 224.7 dni 365.26 dni 687 dni 11.86 let 29.46 lei 84.01 let 164.8 let 247.7 let Povprečna oddaljenost od Sonca (mil.km) 57.9 108.2 149.6 227.9 778.3 1427 2870 4 504 5 900 Povprečna orbitalna hitrost (km/sek) 47.9 35.0 29.8 24.1 13.1 9.6 6.8 5.4 4.7 Inklinacija osi (°) 7.25 0.0 177.3 23.45 25.19 3.12 26.73 97.86 29.56 118.0? Temperatura na • 430 na različno, različno, • 130 na • 185 na - 215 na • 200 na •povrSini'(T) 1 5 500 sončni, +470 povprečje povprečje zgornji zgornji zgornji zgornji -230 • 170 na +15 -50 strani sirani strani strani senčni oblakov oblakov oblakov oblakov sirani (dopolnjeno po Times Atlas of the World, 7.izdaja, 1987) Slika 1: Lega našega osončja v galaksiji Rimska eesta (po pogled od strani, H pogled od /goraj v smeri osi vrten ja. A Avsec-Prosen, Astronomiji Ljubljana, 1971), A. (T Tauri valovi) odneslo iz osončja vse pline in prah, ki se dotlej niso strnili v večja telesa. Zaradi bližine sonca in pomanjkanja ozračja vladajo na površju ekstremne temperature od - 170"C na senčni do + 430°C na sončni strani. I974.leta je ameriška sonda Mariner 10 poslala na Zemljo zelo dobre posnetke njegovega površja. Celoten planet je po- krit z neštetimi meteoritskimi kraterji, ki dosežejo premer do 200 km in so v glav- nem starejši od 4 milijard let. Nekatera območja z manjšo gostoto kraterjev so 24 B 1 ' * *Y . ' jpK̂*-*'̂ -í*VP* n W»».' • ¡MM •v'«»*« <—. —-•^«•-•tfjjj-^p > J •' I 0 5ÜÜ0 10000 pc 1 i i ' verjetno mlajši izlivi lave, stari okrog 3,5 mili- jarde let. Še mlajša oblika so ogromne polkro- žne stopnje, ki jih najdemo po eelem planetu in so verjetno nastale zaradi skrčenja planeta za 1-2 km. Razlog za to so bile verjetno spre- membe v jedru, ki je morda prešlo iz tekočega v trdno agregatno stanje. Odtlej se na planetu ni zgodilo ničesar več in ostaja le mrtva kam- nita gmota v neposredni bližini Sonca. VENERA je Zemlji najbližji planet, vendar je bilo njeno površje do pred nekaj leti skoraj povsem ne- znano zaradi goste atmosfere. V njej je 96% C02 , ostalo je dušik, kisik, S02 in vodna para. Takšno ozračje prepušča kratkovalovno son- čno sevanje, ki ga površje planeta oddaja nazaj kot dolgovalovno (toplotno) sevanje, tega pa atmosfera absorbira in se ogreva. To je i.im. učinek tople grede, zaradi katerega dosežejo temperature na površju okrog + 470°C. To pa ni edina posebnost Venerinega ozra- čja: zaradi izjemno počasnega kroženja (243 zemeljskih dni za en obrat in to v obratni smeri kot Zemlja) poganja vremensko doga- janje izključno sončna toplota. Posledica lega je, da ozračje kroži veliko hitreje kot površje, kar se v spodnji desetkilometrski plasti ozračja odraža kot orkanski zahodni veter s hitrostjo preko 350 km/h (ozračje obkroži planet v približno 4 dneh). Postavlja se vprašanje, zakaj ima Venera takšno gosto atmosfero (zračni pritisk na površju je stokrat večji kot na Zemlji), ki je zamorila vsakršno možnost življenja. Nekateri menijo, da je bil planet nekoč podoben Zemlji, z modrimi oceani vode, v katerih je morda celo uspevalo življenje. Ko se je kasneje verjetno povečala akti- vnost Sonca, so oceani izpareli, vulkani pa so sčasoma na bruhal i v ozračje tolikšne množine C02 in pepela, da se je planet spremenil v toplo gredo. Molekule vode so v višjih plasteh ozračja pod vplivom ultravi- joličnih žarkov razpadle in večina obeh plinov je izginila v vesolju. To se je verjetno zgodilo že v prvih dveh milijardah let obstoja Venere. Podobno bi se lahko zgodilo tudi na Zemlji, če ne bi bilo rastlin, ki nadomeščajo C02 s kisi- kom in če ne bi v morju vrvelo živih bitij, ki neprestano vežejo C02 iz ozračja v karbona- tne sedimente. Izoblikovanost površja kaže, da je bila vulkanska aktivnost zelo močna in skoraj gotovo obstajajo na planetu aktivni vulkani. Ko je ameriška sonda Pioneer Venus 1978.1eta začela krožiti okrog Venere, so odkrili zelo visoko koncentracijo S02 v zgornjih plasteh ozračja, ki pa se je naglo zmanjšala. Edina možna razlaga je, da je sonda prispela tik po silovitem vulkanskem izbruhu, kakršnega človek na Zemlji še ni doživel (Prinn, 1985). Skrivnosti Venerinega površja so podrobne- je razkrili radarski posnetki sovjetskih in ameriških sond. Glavna novost je popolna prevlada vulkanskih oblik. Meleoritski kraterji so redki, kar kaže na majhno starost sedanjega površja. Za Zemljo značilnega menjavanja kontinentov in oceanskih kadunj na Veneri niso opazili. Reliefna amplituda znaša sicer 13.7 km (na Zemlji 15.4 km, če izvzamemo globokomorske jarke), toda kar 73% Veneri- nega površja je višjega od povprečne višine planeta (na Zemlji samo 32%). Večina vzpetin (najvišje so v gorovju Maxwell in presegajo 9 000 metrov) je verjetno ščitastih vulkanov, izgleda pa, da so aktivni tudi drugi geološki 25 procesi (gubanja, prelomi). Ni znakov, da bi bile na Veneri aktivne tektonske plošče, kakršne poznamo na Zemlji. Tako bi lahko tudi razložili izjemno močan vulkanizem, saj se notranja energija ne more sproščati z gibanjem plošč, marveč zgolj z vulkanizmom na fiksnih vročih točkah. Manj izrazito reliefno razčlenjenost razlaga- jo še s specifičnim procesom viskoznega pol- zenja. Zaradi visokih temperatur (tališče svin- ca je pri 327°C, daleč pod temperaturo Vene- re) se zmanjša trdnost kamnin, ki kol nekak- šno testo počasi polzijo narazen in s tem se višji deli počasi premikajo proti nižjim (Gore, 1985). Plulnn i Nepiuri MS lil mil.km Ur:tn n Saturnil427 mil.kmi Jupiteri77s mil.km planet oidi MhISi mil.km' emljji!:-* mil.km Vener:i !••.. ml.k S O N C E Merkuro-»: i k Slika 2: Oddaljenost planetov od Sonca in dolžine poti, ki jih napravijo okrog Sonca v enem letu; Venera napravi 1.6 obhodov, Merkur pa 4.2 (po Avsec-Prosen, Astronomi ja. Ljubljana 1971. MARS Novejša raziskovanja drugega našega soseda so malce razočarala tiste, ki so pričakovali bližnje srečanje z njegovimi zelenimi prebiva- lci. Zelo verjetno je, da na površju ni nikakr- šnega življenja, ni pa izključeno, da se ne skri- va nekje pod njim. Mars namreč ni bil vedno puščavski planet, saj so se na površju ohranili sledovi erozijskega delovanja nekdanjih rek, ki so se stekale v širne oceane. Ob počasnem spreminjanju podnebja je nekaj možnosti, da se je nekdanje življenje uspelo prilagoditi novim razmeram. Danes je za Mars značilno zelo redko ozra- čje iz COz (ok. 95%), dušika, kisika, argona in vodne pare. Zračni pritisk znaša manj kot desetinko zemeljskega (približno tolikšen kot na Zemlji v višini 32 km), zaradi česar voda sploh ne more obstajati v tekočem agregatnem stanju. Velik del nekdanje vode je verjetno izparel v vesolje, ostanek pa je opaziti v nekaj centimetrov debelih polarnih ledenih pokro- vih, ki nastanejo pozimi, spomladi pa ponovno izparijo. Velike množine vode so verjetno ohranjene še v obliki trajnega ledu pod povr- šino. Led jc samo deloma vodni, ostalo je zmrznjeni C02. Kljub temu da ima Mars izrazite letne čase (njegova os je nagnjena le malenkost več kot zemeljska (25.19°, dan je samo 36 minut dalj- ši, leto pa traja 687 dni), ni pretirano gosto- ljuben, saj temperature na površju nihajo med -120°C ponoči in -20°C podnevi). Negostoljubno površje je ogromna rdeča puščava, po kateri se podijo peščeni viharji s hitrostmi do 700 km/h in je razčlenjena z globokimi suhimi dolinami, nad njo pa se dvigajo obsežne izbokline (največja je Tharsis s premerom 3000 km in višino 10 km) z ogromnimi ognjeniki. Največji med njimi je Olimp, ki je s 27 000 m višine in 8 mil.km3 prostornine največji ognjenik našega osončja. 26 Nad okoliškimi ravninami se dviga s 4 000 do 6 000 m visoko steno, ki je vsaj deloma tek- tonskega poslanka, nad njo pa se raztezajo neskončna položna pobočja Ščit as tega ognje- nika. Na vrhu je ogromna kaldera s premerom 80 km (Natek, 1988). Takšni orjaški ledeniki so lahko nastali, ker na Marsu ni gibljivih litosferskih plošč in ker je sila težnosti samo 38% zemeljske. Marsovski vulkani so nastali na točkah z močnimi kon- vekeijskimi tokovi magme v plašču spodaj in, ker se skorja ne premika, je vulkansko delo- vanje vezano na isto točko dolga milijonlelja. Na Zemlji leži večina ognjenikov na stikih tektonskih plošč in ob globokih prelomih, njihova življenjska doba pa je razmeroma kratka. Na Marsu lahko magma zaradi trikrat manjše sile težnosti doseže trikrat večjo višino kot na Zemlji, kar je okrog 27 000 m (Carr, 1985; Natek, 1988). Kljub tem ogromnim vulkanom pa je Mars geološko že skoraj mrtev planet. Olimp je eden najmlajših ognjenikov, a je zadnjič bru- hal pred okrog 100 milijoni leti, ostali pa so stari do 3,5 milijarde let. Pač pa so aktivni nekateri eksogeni geomorfološki procesi, zlasti zmrzalno preperevanje, eolska erozija in akumulacija (obsežna območja peščenih sipin) ter morda celo erozija tekoče vode. Domne- vajo, da se zaradi klimatskih nihanj (menjava- nje hladnih in toplejših obdobij vsakih 1-2 milijona let zaradi sprememb v ekliptiki) ali oživljenja vulkanske dejavnosti vsakih nekaj milijonov let ali še bolj poredko sprostijo iz debelih plasti ledu pod površjem velike mno- žine vode, ki nadaljujejo erozijsko preobliko- vanje Marsovih dolin. PLANETOIDI Onstran Marsa kroži okrog Sonca množica manjših nebesnih teles, ki jih imenujemo aste- roidi ali pravilneje planetoidi. Tabela 2 prika- zuje le nekatere značilnosti večjih, saj je vseh skupaj preko 2 000 z. znanimi orbitami, preko 10 000 s premerom preko 100 m in na milijo- ne manjših. Kljub temu so razporejeni tako na redko, da je njihovo območje prečkalo že več vesoljskih plovil brez kakršnihkoli posledic. Tabela 2: Značilnosti nekaterih večjih planeioidov. Srednja oddaljenost Perioda Inklinacija od Sonca Premer revolucije orbite na Ime (milim) (km) (let) ekliptiko C) I kar 164.3 1 1.12 23.0 Apolon 223.6 1 1,78 6.3 Hermes 249.4 0.5 2.10 6.2 Melpomena * .349.8 130 3.48 10.1 Ceres 421.3 1 003 4.60 10.6 Ahil 792.4 53 11.90 10.3 Hidalgo 885.2 16 14.04 42.5 Hiron 2 082.2 150-650? 50.68 6.9 * Melpomena ima svoj lastni satelit (Times Atlas of the World, 7.izdaja, 1987) Zmotno je mišljenje, da se planetoidi poja- vljajo samo v ozkem pasu med Marsom in Jupitrom. Zadnji trije v tabeli in mnogo dru- gih krožijo onkraj Jupitra, Hiron celo onstran Saturna. Mnogi od njih imajo glede na Zemljo zelo ekscentrično krožnico, saj je kar 40 ta- kšnih, ki prečkajo zemeljsko ekliptiko in z njimi verjetno potujejo mnogo manjši meteo- riti, ki pogosto priletijo v naše ozračje. Hermes se občasno približa Zemlji na manj kot 700 000 km in prav možno je, da so se ji nekateri še bolj približali. Nekateri razisko- valci povezujejo ciklično izumiranje živalskih in rastlinskih vrst na Zemlji vsakih 26 milijo- nov let z večjimi meteoriti ali planetoidi, ki so jo zadeli na njeni poti okrog Sonca. Prav ver- jetno je, da je pred okrog 66 milijoni leti (na prehodu krede v terciar) zadel Zemljo večji planetoid in povzročil izumrtje velikih plazi- lcev ter 75% vseh ostalih vrst. Kot sled te katastrofe so v plasteh odkrili veliko koncen- tracijo iridija, ki je sicer redek element na 27 Zemlji, a pogost na meteoritih. Po starejših teorijah naj bi bili planetoidi razbitine planeta, ki je nekdaj krožil med Marsom in Jupitrom. Dandanes prevladuje mišljenje, da so nastali hkrati s Soncem in planeti. Združevanje delcev iz kozmičnega oblaka molekul in prahu v vse večja telesa je povsod potekalo v smeri nastajanja Sonca in planetov, le Jupiter je s svojim močnim gravi- tacijskim poljem preprečil nastanek planeta v svoji bližini. Še več, v zgodnji dobi osončja je njegovo gravitacijsko polje pognalo mnogo večjih in manjših planetoidov proti notra- njemu delu osončja, kjer so udarjali v planete in v Sonce. Meteoritski kraterji na Merkurju, Veneri in Luni so sledovi teh davnih srečanj. Ostale planetoide je Jupiter usmeril v današnje stabilne orbite, del, l.im. trojanske planetoide, pa je tako pritegnil nase, da ga kot dve veliki čredi spremljajo po lastnih krožnicah na poli okrog Sonca, 60° pred njim in 60° za njim. JUPITER je daleč največji od vseh planetov, saj ima dvainpolkrat večjo maso in enainpolkrat večjo prostornino kot vsi ostali planeti skupaj. Zgra- jen je iz skoraj enake snovi kot Sonce, le da ni dosegel kritične mase za vžig. Tako je ostal nekako na sredini med zvezdami in planeti: za planete je prevelik, za zvezde premajhen. V sestavi prevladuje vodik, prisotni so še helij, amoniak, metan, vodna para idr. Včasih so menili, da je v celoti zgrajen iz plinaste zmesi, danes pa sklepajo, da ima manjše trdno jedro (okrog 4% celotne mase) iz silikatnih kamnin in ledu ter morda nekaj železa v sredini. Jedro obdaja okrog 40 000 km debela plast vodiko- vih in helijevih atomov, ki so zaradi visokih pritiskov tako stisnjeni, da se snov obnaša kot raztaljena kovina. Konvekcijski tokovi v tej plasti so verjetno generatorji močnega magne- tnega polja. Nad to plastjo je okrog 10 000 km debela plast tekočega vodika in helija, ki navzgor postopoma prehaja v atmosfero iz podobnih snovi. Spodnjih 1000 km atmosfere je verjet- no prav tako v tekočem stanju, višji deli pa v plinastem in tam je zelo burno vremensko dogajanje, ki so ga lahko opazovali že s tele- skopi z Zemlje. Gonilni sili tega dogajanja sta močan toplo- tni tok iz notranjosti planeta, ki povzroča močne konvekcijske tokove v ozračju ter izre- dno naglo kroženje planeta okrog lastne osi. Krožna hitrost na ekvatorju je kar 27-krat večja od zemeljske in znaša 12.5 km/sek. Čeprav je največji planet, se od vseh najhitreje zavrti okrog lastne osi (v 9.9.urah), zaradi česar je tudi opazno sploščen na polih. Kjer prihaja do součinkovanja različno hitre rotaci- je ter dviganja in spuščanja oblakov (t.j. kap- ljice in trdni koščki amoniaka, sulfidi in razni plini), nastajajo ogromni viharni sistemi v obliki vrtincev. Najbolj znana je Velika rdeča pega na južni polobli, velika kol dve zemeljski obli, ki se ni prav nič spremenila od prvih opazovanj v 17.stoletju (Gore, 1985). Pred dnevi so ZDA poslale proti Jupitru vesoljsko sondo Galileo, ki ga bo dosegla 1992.leta. Med kroženjem bo odposlala v Jupi- trovo ozračje manjšo raziskovalno sondo, ki bo bistveno razširila naše vedenje o njegovem ozračju. 1979.leta je Voyager 1 odkril, da ima tudi Jupiter obroč, ki pa je veliko ožji in tanjši od Saturnovega in ga dotlej nismo poznali. Na poti mimo Jupitra sta Voyager 1 in 2 od blizu posnela štiri od šestnajstih lun, ki zaradi neverjetne raznolikosti predstavljajo naš son- čni sistem v malem. Podobno kot osončje so bližnje lune zgrajene iz kamnin, navzven pa čedalje bolj prevladuje led. Najbolj nenavadni luni sta Io in Evropa. lo je Jupitru najbližja, zgrajena iz tankega plašča silikatnih kamnin in strjenega žvepla in posula z ognjeniki, v notranjosti pa je verjetno iz žvcplovih spojin. Eden najrazburljivejših 28 trenutkov odprave Voyagerja 1 je bil, ko so na Zemljo prispeli krasni posnetki vulkanskega izbruha. Voyager 1 in 2 sta odkrila dva tipa ognjeni- kov: manjši ognjeniki delujejo enakomerno in dalj časa ter verjetno bruhajo S02, ki se v redkem ozračju takoj strdi v beli "sneg". Drugi menijo, da ti vulkani bruhajo silikatno lavo (Johnson in sod., 1988). Prvi satelit pa je od- kril še večji izbruh, ki je segel 1400 km visoko v ozračje. Ko je štiri mesece kasneje potoval mimo Voyager 2, vulkan ni več deloval. Ver- jetno je bruhal čisto, tekoče žveplo, ki naj bi prišlo iz večjih globin kot pri prvem tipu (Johnson-Soderblom, 1985). Razlaga burnega vulkanizma na luni, ki je le nekoliko večja od našega Meseca, je zaen- krat naslednja: součinkovanje gravitacijskih polj Jupitra in Evrope je povzročilo tolikšno nakopičenje toplote v notranjosti loje, da so se mestoma v notranjosti stalile žveplenc snovi, ki jih vulkani bruhajo na površje. Evropa, Iojina soseda, je popolnoma druga- čna. Zelo verjetno je v celoti zgrajena iz vode. Na površini je okrog 10 km debela plast ledu, pod njim pa več sto kilometrov globok ocean tekoče vode. Na ledenem pokrovu so odkrili gosto omrežje razpok, skozi katere verjetno občasno bruhajo orjaški gcjzirji vode i/, spodaj ležečega oceana. Možno je celo, da skozi tanjši led ob razpokah prodre v ocean nekaj svetlo- be, ki bi lahko zadostovala za skromno življe- nje preprostih bitij. SATURN Jupitrov bližnji sosed ima zelo podobne značilnosti. Zgrajen je večinoma iz vodika in helija, se zelo hitro vrti okrog lastne osi in je še bolj sploščen na tečajih. Ima najnižjo gosto- to od vseh planetov (0.7), vendar domnevajo, da ima večje jedro iz kamnin in ledu kakor Jupiter (okrog 25% mase). To jedro obdaja precej tanjša plast tekočega "kovinskega" vodika, nad njo pa je okrog 30 000 km debela plast atomarnega vodika in helija, ki navzgor prehaja v Jupitrovemu podobno, a manj burno ozračje. Največja posebnost so Saturnovi obroči, za katere so nekoč domnevali, da so ostanek neke razpadle lune, oziroma nesprijet ostanek prvo- tnega materiala, ki se ni združil v planete. Podatki z Voyagerja 2, ki je I982.1eta letel prav skozi obroč, so pokazali povsem drugačno podobo in zdaj meni večina, do so obroči razmeroma mladega postanka, ostanek trka ene od Saturnovih lun z zablodelim kometom. Obroči so široki več stotisoč kilometrov, toda mestoma samo deset metrov debeli, v glavnem zgrajeni iz kosov vodnega ledu, veli- kih od nekaj milimetrov do nekaj metrov. Kolobarjasta struktura obročev je posledica resonance med delci in počasneje krožečimi lunami na zunanji strani obročev. Poseben svet zase so spet Saturnove lune, ki jih je kar 17. Največja med njimi je Titan (premer 5 150 km, 1.2 milijona km oddaljen od Saturna), ki je edina luna s pravim ozra- čjem v celotnem osončju (zračni pritisk je na površini 1500 mbarov). Ozračje sestavljajo dušik, argon, vodik in sledovi ogljikovodikov ter je zelo podobno prvotnemu ozračju na Zemlji. Kljub temu ni nobene možnosti za obstoj življenja, saj je temperatura na površini pod -18()°C (Waldrop, 1989). URAN Do uspešne odprave Voyagerja 2 v januarju 1986 smo zelo malo vedeli o njem in njegovih samotnih spremljevalcih. Zaradi ogromne oddaljenosti od Sonca (2.S7 milijarde km) je planet pogreznjen v večni mrak in mraz (-210°C). Nenavadna značilnost je, da je os skoraj v vodoravni legi glede na ekliptiko, magnetna os pa od nje odstopa za 60" (na Zemlji samo 12°), povrhu vsega pa niti ne vodi skozi središče planeta. 29 Prevrnjena lega je zelo verjetno posledica davnega trka z nebesnim telesom, velikim kol Zemlja. Takšen trk je verjetno vrgel iz ravno- težja tudi gravitacijske sile, zaradi česar na planetu ni prišlo do normalne razporeditve snovi, od najlažjih na površini do najtežjih v jedru. Podnebje na Uranu je še vedno velika uganka. Iz daljave izgleda planet kot lemno- modro-zelena krogla, pa tudi bližnji posnetki so razkrili le malo podrobnosti v ozračju. Eden od razlogov je močno ultravijoličasto sevanje molekul v zgornjih plasteh atmosfere. Ne vemo še, kateri proces posreduje v te plasti toliko energije, da razpršene molekule žarijo. Pri tem se te plasti ogrejejo do +750°C in se širijo navzven vse do obročev, kjer se drobni delci tarejo obnje in izgubljajo hitrost. To je možna razlaga za dejstvo, da v Uranovih obro- čih ni toliko drobnih delcev kot pri Saturnu (Gore, 1985, 1986). Nekaj velikih oblakov, ki so jih odkrili v Uranovem ozračju iz vodika in helija, se pre- mika v smeri, obratni urnemu kazalcu, to je v isti smeri kot se vrli planet, vendar z večjo hitrostjo. Ta ugotovitev je presenetljiva, saj so takšne razmere na Zemlji, ki dobiva na ekva- torju več sončne toplote kot na tečajih. Na Uranu, ki pravzaprav leži v vodoravni iegi, bi moralo biti na tečajih topleje kot na ekvatorju in gibanje ozračja v obratni smeri. Obstajajo tri hipoteze: spodnji deli atmosfere so na teča- jih hladnejši; morda prihaja v ekvatorialnem območju na površje toplotni tok iz notranjosti ali pa se ozračje ob ekvatorju ogreva od delcev iz obroča, ki zaradi trenja v zgornjih delih atmosfere padajo na planet. Nenavadni so tudi Uranovi obroči, ki so jih odkrili šele 1977. leta in se precej razlikujejo od bolj znanih Saturnovih. Pri obeh je sicer devet obročev, vendar so Uranovi ožji (naj- večji in najbolj zunanji, Epsilon obroč, je širok samo 20 do 100 km). Znanstveniki so domne- vali, da bodo odkrili od 10 do 18 manjših lun znotraj obročev, ki bi s svojimi gravitacijskimi polji mogle držati material v stabilnih orbitah in oblikovati presledke med obroči. Prav tako so domnevali, da so obroči zgrajeni večinoma iz večjih kosov s premerom od nekaj centime- trov do nekaj deset metrov. Voyager 2 je od- kril samo eno luno v pasu obročev ter velike množine drobnih delcev. Zaenkrat je skoraj popolna neznanka, katera sila vzdržuje te obroče v stabilnem stanju (Gore, 1986). Poleg tega je Voyager 2 odkril med plane- tom in Mirando, najbližjo od doslej poznane petorice lun, še deset manjših, ki zaenkrat še nimajo imena. Odgrnil pa nam je tudi nekaj skrivnosti Uranovih lun, ki so prav takšna pisana druščina kol pri Saturnu. Letel je samo 29 000 km vstran od Mirande (njen premer je 500 km) in razkril pravo skrpucalo iz razbitin, ki so nastale iz lune ob večkratnih trkih (pre- dpostavljajo pel ali celo več trkov) z večjimi meteoriti, pa jih je gravitacija vsakič obdržala skupaj na krožnici in so se vsakič zaradi pre- malo toplote samo deloma zrasli skupaj. Mirandin sosed Ariel (premer 1160 km) je preprežen z globokimi tektonskimi jarki, ki so verjetno stari le nekaj sto milijonov let. Verje- tno so nastali zaradi součinkovanja gravitacij- skih sil Urana, Ariela in drugih lun. Umbriel (1190 km) je razjeden s starimi meteoritskimi kraterji, vendar naknadno pokrit s temnejšo snovjo, ki je verjetno nastala ob mlajšem udarcu meteorila. Tilanija je največja luna (1610 km) in kaže precej starejše znake tek- tonske aktivnosti kol Ariel. Na Oberonu (1550 km) so značilni udarni kraterji s tem- nim materialom v dnu, ki je verjetno led, ki se je kot lava izlil ob udarcih meteoritov) (Gore, 1985; Jankowski-Squyres, 1988). NEPTUN Prva natančnejša spoznanja smo dobili šele z odpravo Voyagerja 2, ki je letel mimo njega avgusta letos. Poleg posnetkov planeta je na 4,5 milijarde kilometrov oddaljeno Zemljo poslal še odlične posnetke Tritona, lune nena- vadnega obnašanja, ki v oddaljenosti 355 000 km kroži okrog Neptuna v smeri, obratni kroženju planeta. Zaenkrat lahko rečemo, da je planet neko- liko podoben Uranu, čeprav takšna trditev ne bo dolgo veljavna. Planet ima verjetno manjše jedro iz silikatnih kamnin in kovin, ki ga obda- ja več tisoč kilometrov debela plast zmrznjene vode, amoniaka in metana, nad njo pa je pre- težno vodikova atmosfera. Najizrazitejša posebnost Neptunovega ozra- čja je Velika temna pega, ki po obliki spomi- nja na Jupitrovo rdečo pego. Ostale podrobno- sti na posnetkih, ki bi lahko bili oblaki, se ne premikajo in morda tičijo na mestu kot npr. oblaki vrh hribov na Zemlji (Kerr, 1989). Zaenkrat sodijo, da prevladujejo vzhodni vetrovi kot posledica kroženja planeta. Naslednje veliko odkritje so Neptunovi obroči. Z Zemlje so astronomi opazili samo tri kratke svetleče loke. ki so jih bližnji Vovagc- rjevi posnetki prepoznali kol dele sklenjenega obroča, poleg tega pa obstajata še dva. Zaen- krat še ne znajo razložiti teh lokov; nekateri menijo, da jih tam drži gravitacijska sila ma- njše lune v bližini, ki pa je niso odkrili. Zanimivo je tudi kroženje lune Tritona v obratni smeri po orbiti, ki je za 21" nagnjena glede na Neptunov ekvator. Zaenkrat je pre- cej sprejemljiva hipoteza, da je Triton tujec v našem osončju, ki ga je Neptun priklenil nase ob bližnjem srečanju. Tako ujeto telo bi sprva krožilo po zelo eliptični orbiti in bi bilo izpo- stavljeno tako močnemu gravitacijskemu "gne- tenju" (spremembe v jakosti gravitacije zaradi eliptične orbite), da se je luna stalila in v tem času je močan vulkanizem povsem preobliko- val njegovo površje. Po nekaj sto milijonih letih bi se orbita zaokrožila in vulkanizem naj bi naglo zamrl (Kerr, 1989a; Goldreich in sod., 1989). Toda okrog Tritonovega južnega tečaja so odkrili temne proge, ki bi lahko bile sled mnogo mlajšega vulkanizma. Možna razlaga je, da so to izbruhi dušika, vir energije pa naj bi bilo ciklično ločevanje in ponovno združe- vanje dušika in metana (podobno kroženju vode na Zemlji) (Kerr, 1989a). Dvema do sedaj poznanima lunama je Voyager dodal še pet novih, manjših, ki kro- žijo okrog planeta v razdalji do 115 000 km in jih zaenkrat ni možno vključili v hipotezo o Tritonu kot prišleku. PLUTON je najmanjši planet našega osončja, izgubljen v temi in mrazu neskončnega vesolja. Osamljena lega in s pomočjo računalniških simulacij ugotovljena nestabilna tirnica okrog Sonca kažejo, da je morda edino preživelo manjše telo iz zgodnjih časov našega osončja, ali pa se mu je celo pridružil kasneje (Kerr, 1988). Ta planet je edini od zunanjih, ki ga Voya- ger 2 ne bo obiskal in zaradi tega še dolgo ne bomo dosti vedeli o njem. 197S.lcta so s tele- skopi odkrili njegovo luno Hiron, vse ostalo pa so bolj ali manj verjetne hipoteze. Zelo verje- tno ima precej gosto ozračje iz metana z ma- njšimi množinami argona, dušika, kisika, og- ljikovega monoksida in morda neona. Na planetu vladajo zelo nizke temperature, okrog -230°C, na zimski strani planeta pa verjetno zamrzne celotna atmosfera. O sestavi planeta samega ne vemo ničesar. ZAKLJUČEK V sestavku sem poskušal predstaviti vsaj nekaj najnovejših ugotovitev o značilnostih planetov našega osončja, ki jih skoraj ne naj- demo v domači literaturi. Ker je geografija edina, ki v šoli posreduje vsaj minimalno zna- nje o vesolju, je zaradi izredno hitrega napre- dka astronomije in njene panoge planetologije zelo pomembno, da smo tudi geografi vsaj malo na tekočem in ne posredujemo učencem 31 zastarelih domnev. Vprašanja o nastanku veso- lja, o vesoljskih odpravah, o možnostih življe- nja na drugih planetih so vedno burila domi- šljijo v mladih glavah. Prav na osnovi zgoraj prikazane neverjetne pestrosti planetov in njihovih lun lahko zelo učinkovito predsta- vimo naš domači planet kol verjetno edini in edinstven dom vsega čudovitega življenja v tem delu vesolja nekje na robu majhne galaksi- je, izgubljene med neštetimi podobnimi v mrzli temi neskončnega kozmosa. C a r r, M. H., 1985: Die Vulkane des Mars. Vulkanismus. Naturgewalt, Klimafaktor und kosmisehe Formkraft, str. 160-171. Hei- delberg. G o I d r e i e h, P. in sod., 1989: Nep- tune's story. Science, zv. 245 (4.8.1989), str. 500-504. Washington. G o r e , R., 1985: The planets between l'ire and ice. National Geographic, zv. 167, št. 1 (jan. 1985), str. 4-51. Washington. G o r e , R., 1986: Uranus. Voyager visits a dark planet. National Geographic, zv. 170, št. 2 (avg. 1986), str. 178-195. Washington. J a n k o w s k i , D. G. - S q u y r e s , S. W., 1988: Solid-state ice volcanism on the satellites of Uranus. Science, št. 241 (9.9.1988), str. 1322-1325. Washington. J o h n s o n , T. V. - S ö d e r - b I o m, L. A., 1985: Vulkanismus auf lo. Vulkanismus. Naturgewalt, Klimafaktor und kosmische Formkraft, str. 172-185. Heidel- berg. J o h n s o n , T. V. in sod., 1988: Io: evidence for silicate volcanism in 1986. Scien- ce, zv. 242 (2.12.1988), str. 1280-1283. Wa- shington. K e r r , R. A., 1988: Pluto's orbital mo- tion looks chaotic. Science, zv. 240 (20.5.1988), str. 986-987. Washington. K e r r , R. A., 1989: Facing a final exam at Neptune. Science, št. 245 (11.8.1989), str. 588-589. Washington. K e r r , R. A., 1989a: Triton steals Voya- ger's last show. Science, štev. 245 (1.9.1989), sir. 928-930. Washington. N a t e k, K., 1988: O vulkanih in drugih zanimivih reliefnih oblikah na Marsu. Proteus, let. 50, št.9-10, str. 360-363. Ljubljana 1988. P r i n n, R. G., 1985: Vulkanismus und Wolken auf der Venus. Vulkanismus. Natur- gewalt, Klimafaktor und kosmische Form- kraft, str. 186-194. Heidelberg. T i m e s Atlas of the world. 7.izdaja. London 1987. W a I d r o p, M. M., 1989: Titan: con- tinents in a hydrocarbon sea. Science, zv. 245 (14.7.1989), str. 129-130. Washington. 32