מערכת השמש

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

מערכת השמש מורכבת מהשמש וממערכת כוכבי הלכת שקשורה לה כבידתית. הגופים הגדולים שסובבים את השמש הם שמונת כוכבי הלכת, ואליהם מצטרפים כוכבי לכת ננסיים ומספר גדול של גופים קטנים כמו אסטרואידים, שביטים ומטאורואידים. לחלק מהגופים שסובבים את השמש, ובמיוחד לגדולים שבהם, יש ירחים משל עצמם, אשר מתלווים אליהם לאורך ההקפה.

מערכת השמש נוצרה לפני כ-4.5 מיליארד שנה, והיא נמצאת על זרוע אוריון, אחת משש הזרועות של גלקסיית שביל החלב. גלקסיית שביל החלב מכילה בין 200 ל-400 מיליארד כוכבים, והיא ממוקמת, יחד עם כ-35 גלקסיות נוספות, בתוך צביר גלקסיות המכונה בשם הקבוצה המקומית. הקבוצה המקומית היא רק אחת מצבירים רבים המרכיבים את צביר-על הבתולה, אחד מצבירי-על רבים ביקום. מעריכים שביקום כולו יש מאות מיליארדי גלקסיות, ולמעלה מ-‎10²²‎ כוכבים.

המרכיב הדומיננטי של מערכת השמש היא השמש עצמה, שתופסת 99.86% מהמסה הידועה של המערכת כולה. במרחק הקצר ביותר לשמש נמצאים ארבעת "כוכבי הלכת הפנימיים", הקרויים גם "כוכבי הלכת הארציים": כוכב חמה, נוגה, כדור הארץ ומאדים. אחריהם נמצאת חגורת האסטרואידים המורכבת ממאות אלפי אסטרואידים, וביניהם כוכב לכת ננסי אחד - קרס. אחריהם ממוקמים ארבעת "כוכבי הלכת החיצוניים", הקרויים גם "ענקי הגזים": צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון. ב"מערכת השמש החיצונית", מעבר לנפטון, נמצאים גופים המכונים "גופים טרנס-נפטוניים" שבנויים מסלעים וקרח. ניתן לחלק את מערכת השמש החיצונית לשלושה תחומים: חגורת קויפר, הדיסק המפוזר ועננת אורט. עד כה התגלו באזור זה למעלה מאלף עצמים, ובהם שלושה גופים שמוגדרים ככוכבי לכת ננסיים: פלוטו, מאקה-מאקה ואריס.

תוכן עניינים 1 מערך 1.1 מודל להמחשת מרחקים וגדלים 2 סיווג הגופים במערכת השמש 2.1 כוכבי לכת 2.2 כוכבי לכת ננסיים 2.3 גופים קטנים במערכת השמש 3 היווצרות 4 מרכיבים עיקריים במערכת השמש 4.1 השמש 4.2 מערכת השמש הפנימית 4.2.1 כוכב חמה 4.2.2 נוגה 4.2.3 כדור הארץ 4.2.4 מאדים 4.2.5 חגורת האסטרואידים 4.2.5.1 קרס 4.3 מערכת השמש התיכונה 4.3.1 צדק 4.3.2 שבתאי 4.3.3 אורנוס 4.3.4 נפטון 4.4 מערכת השמש החיצונית 4.4.1 חגורת קויפר 4.4.1.1 פלוטו 4.4.1.2 מאקה-מאקה 4.4.2 הדיסק המפוזר 4.4.2.1 אריס 4.4.3 עננת אורט 4.4.3.1 סדנה 5 חקר מערכת השמש 5.1 תצפיות טלסקופיות 5.2 חקר באמצעות חלליות 6 ראו גם 7 הערות שוליים 8 קישורים חיצוניים 9 לקריאה נוספת

[עריכה] מערך

מסלולם של כוכבי הלכת במערכת השמש נמצא בקירוב על מישור אחד - "מישור המילקה" המוגדר בתור המישור שעליו נמצא מסלול כדור הארץ סביב השמש. לעומת זאת, מסלולם של שביטים וגופים בחגורת קויפר נמצא לעתים בזווית משמעותית יחסית למישור זה. כל כוכבי הלכת, כוכבי הלכת הננסיים ומרבית הגופים הקטנים במערכת השמש סובבים את השמש באותו כיוון - נגד כיוון השעון אם מתבוננים מנקודה מעל הקוטב הצפוני של השמש.

בהתאם לחוק הראשון של קפלר, מסלולם של הגופים סביב השמש הוא אליפטי, כאשר השמש נמצאת באחד המוקדים של האליפסה, ולכן המרחק מהשמש משתנה במהלך ההקפה. המרחק הקטן ביותר בין כוכב לכת לשמש קרוי "פריהליון", והמרחק הגדול ביותר קרוי "אפהליון". לכוכבי הלכת מסלולים בעלי אקסצנטריות נמוכה, כלומר הם כמעט מעגליים. לעומת זאת, שביטים וחלק מהגופים הטרנס-נפטוניים נמצאים במסלולים אליפטיים בעלי אקסצנטריות גבוהה. החוק השני של קפלר והחוק השלישי שלו קובעים את הקשר בין המרחק מהשמש ומהירות התנועה של העצם סביבה. לדוגמה, כוכב חמה, הקרוב ביותר לשמש, נע במהירות הגבוהה ביותר מבין כוכבי הלכת (47.4 ק"מ לשנייה בממוצע) בעוד נפטון, כוכב הלכת הרחוק ביותר מהשמש, נע לאט מכל יתר כוכבי הלכת (5.4 ק"מ לשנייה בממוצע).

חוקי קפלר נובעים מכוח הכבידה הפועל בין השמש ובין העצמים הנוספים במערכת השמש, אולם העצמים השונים במערכת השמש מפעילים כוח כבידה גם זה על זה. על כן, תנועתם המדויקת של גופים אלו סביב השמש ותנועת הירחים סביבם דורשת הסבר מדויק ומורכב יותר משימוש בחוקי קפלר, ותו לא. בפועל מתקיימת תהודה מסלולית בין גופים שונים במערכת השמש. זו יכולה להיות תהודת מסלול-מסלול, כמו למשל התהודה בין איו, אירופה וגנימד, שלושה מירחיו של צדק, או התהודה בין מסלולו של נפטון למסלולו של פלוטו ולמסלולם של גופים נוספים בחגורת קויפר. התהודה יכולה להתבטא גם כתהודת סיבוב-מסלול, כמו התהודה בין פלוטו לכארון, בין כדור הארץ לירח, או בין סיבובו של כוכב חמה סביב צירו לסיבובו סביב השמש.

אסטרונומים מודדים מרחקים במערכת השמש ביחידות אסטרונומיות (AU). יחידה אסטרונומית אחת שווה למרחק הממוצע בין כדור הארץ לשמש, וגודלה 149,597,870 ק"מ. כך למשל, פלוטו נמצא במרחק של 49.3 יחידות אסטרונומיות מהשמש באפהליון ו-29.7 יחידות אסטרונומיות בפריהליון, ואילו צדק נמצא במרחק של 4.95 עד 5.46 יחידות אסטרונומיות במהלך ההקפה.

[עריכה] מודל להמחשת מרחקים וגדלים

מערכת השמש היא אזור בחלל שבו נמצאים עצמים הקטנים באופן משמעותי יחסית למרחקים ביניהם, ועל כן קשה לתפוס באופן מוחשי את המבנה שלה ולדמיין בצורה מדויקת את היחס בין גודלם של גרמי השמיים הנמצאים בה למרחקים ביניהם. לשם המחשה ניתן ליצור מודל מוקטן פי מאה מיליון (‎10⁸‎). כך, עשרה מטרים במודל מייצגים מיליון קילומטר בעולם האמיתי, וסנטימטר אחד מייצג אלף קילומטר בעולם האמיתי. המודל ממחיש את הגדלים והמרחקים, אך אינו ממחיש את המסות ואת כוחות המשיכה בין הגופים.

השמש במודל תהיה כדור אש בקוטר של 13.9 מטר - כמו גובהו של בית בן 4-3 קומות. כדור הארץ יהיה בגודל אשכולית בקוטר 12 ס"מ, המרוחקת (בממוצע - כמו שאר המרחקים במודל) 1.49 ק"מ משמש. הירח יהיה אגוז בקוטר 3 ס"מ במרחק 3.83 מטר מהארץ. מאדים יהיה קלמנטינה בקוטר 6.4 ס"מ המרוחקת 2.2 ק"מ מהשמש, ומרחקה הקרוב ביותר לכדור הארץ הוא כ-780 מטר. צדק יהיה כדור בקוטר של 1.4 מטר, כגודלו של שולחן קטן, המרוחק 7.8 ק"מ מהשמש, וקוטרו של שבתאי, שימוקם במרחק של 14 ק"מ מהשמש, יהיה 1.2 מטר. נפטון יימצא במרחק של 44.9 ק"מ מהשמש.

[עריכה] סיווג הגופים במערכת השמש

מערכת השמש מורכבת מגופים רבים, ומדי שנה מתגלים בה גופים חדשים. עד שנת 2006 היה מקובל לסווג תשעה מהגופים הגדולים שסובבים את השמש בתור כוכבי לכת. באוגוסט של אותה שנה החליט האיגוד האסטרונומי הבינלאומי לשנות את ההגדרה של כוכב לכת ולהוסיף סוג נפרד של גופים הקרוי כוכבי לכת ננסיים. שאר הגופים במערכת השמש קרויים גופים קטנים במערכת השמש. לכל כוכבי הלכת במערכת השמש, מלבד כוכב חמה ונוגה, יש ירחים משלהם אשר סובבים סביבם. כיום (2007) מוכרים 162 ירחים שסובבים את כוכבי הלכת. מספרם הכולל של הירחים במערכת השמש גבוה יותר משום שקיימים ירחים גם סביב גופים קטנים יותר, כמו כוכבי לכת ננסיים ואסטרואידים.

[עריכה] כוכבי לכת

ערך מורחב – כוכב לכת

גוף מוגדר ככוכב לכת אם הוא עומד בשלושה תנאים^[1]:

1. נמצא במסלול סביב השמש, והוא עצמו לא מוגדר כשמש;
2. בעל מסה גדולה דיה על מנת שכוח הכבידה שלו ייצור צורה הקרובה לצורה כדורית;
3. הוא מפנה את מסלולו מעצמים אחרים, כלומר דומיננטי במסלולו.

בהתאם להגדרה החדשה, שמונת הגופים הגדולים במערכת השמש מסווגים ככוכבי לכת. הנתונים שלהם רשומים בטבלה הבאה^[2]:

	כוכב חמה	נוגה	כדור הארץ	מאדים	צדק	שבתאי	אורנוס	נפטון
סמל
מסה (1024 ק"ג)	0.330	4.87	5.97	0.642	1899	568	86.8	102
קוטר (ק"מ)	4,879	12,104	12,756	6,794	142,984	120,536	51,118	49,528
צפיפות (גרם לסמ"ק)	5.427	5.243	5.515	3.933	1.326	0.687	1.270	1.638
מהירות מילוט (ק"מ/שנייה)	4.3	10.4	11.2	5.0	59.5	35.5	21.3	23.5
משך הסיבוב סביב הציר (שעות)	1,407.6	5,832.5-	23.93	24.6	9.9	10.7	17.2-	16.1
אורך היום (שעות)	4,222.6	2,802.0	24.0	24.7	9.9	10.7	17.2	16.1
מרחק מהשמש (106 ק"מ)	57.9	108.2	149.6	227.9	778.6	1,433.5	2,872.5	4,495.1
מרחק מהשמש (AU)	0.39	0.72	1.00	1.52	5.20	9.58	19.20	30.05
משך הסיבוב סביב השמש (ימים)	88.0	224.7	365.2	687.0	4,331	10,747	30,589	59,800
מהירות מסלולית (ק"מ/שנייה)	47.9	35.0	29.8	24.1	13.1	9.7	6.8	5.4
נטייה יחסית למישור המילקה (°)	7.0	3.4	0.0	1.9	1.3	2.5	0.8	1.8
אקסצנטריות	0.205	0.007	0.017	0.094	0.049	0.057	0.046	0.011
נטיית ציר הסיבוב (°)	0.01	177.4	23.5	25.2	3.1	26.7	97.8	28.3
טמפרטורה (מעלות צלזיוס)	167	464	15	65-	110-	140-	195-	200-
לחץ אוויר על פני השטח (בר)	0	92	1.014	0.01	?	?	?	?

[עריכה] כוכבי לכת ננסיים

ערך מורחב – כוכב לכת ננסי

קטגוריית כוכבי הלכת הננסיים הוגדרה בשנת 2006. כוכב לכת ננסי צריך לעמוד בשני הקריטריונים הראשונים של כוכב לכת, אבל אינו צריך לעמוד בקריטריון השלישי. בנוסף, אסור לכוכב לכת ננסי להיות ירח של עצם אחר. המניע הבלתי רשמי להוצאת פלוטו מרשימת כוכבי הלכת ופתיחת הקטגוריה החדשה היה גילוים של גופים בעלי גודל דומה לזה של פלוטו במערכת השמש החיצונית. כך למשל, בשנת 2003 התגלה העצם אריס שהיה גדול מפלוטו.

אסטרונומים רבים טענו כי יש להגדיל את מספר כוכבי הלכת ל-10, לעומתם טענו אחרים כי שיש לשלול מפלוטו את מעמדו ולהותיר את מערכת השמש עם שמונה כוכבי לכת בלבד. הדבר עורר ויכוח על הגדרתו המדויקת של כוכב לכת שתוצאתו הייתה שלילת הסטטוס כוכב-לכת מפלוטו יחד עם פתיחת קטגוריה חדשה של כוכבי לכת ננסיים.

עם כניסת ההחלטה לתוקף, שני הגופים הטרנס-נפטוניים פלוטו ואריס, יחד עם האסטרואיד קרס, הם הגופים הראשונים שהוגדרו ככוכבי לכת ננסיים. בשנת 2008 גם הגוף הטרנס-נפטוני מאקה-מאקה קיבל מעמד זהה. גופים נוספים עשויים להתווסף לרשימה בעתיד עם גילוי עצמים חדשים או סיווג מחודש של גופים מוכרים.

[עריכה] גופים קטנים במערכת השמש

ערך מורחב – גופים קטנים במערכת השמש

לפי החלטת האיגוד האסטרונומי הבינלאומי, גופים קטנים במערכת השמש הם אותם גופים אשר אינם מתאימים להגדרת כוכב לכת, להגדרת כוכב לכת ננסי, ובנוסף אינם ירחים של עצם אחר במערכת השמש. כל אותם הגופים הקטנים הנותרים מסווגים על פי מיקומם במערכת השמש, ובחלוקה גסה ניתן לחלק אותם לארבע קבוצות עיקריות:

• אסטרואידים - גופים קטנים במערכת השמש הפנימית, בעיקר בחגורת האסטרואידים שבין מאדים לצדק. בין האסטרואידים יש גם כאלו שחגים במסלול פנימי יותר, קרוב לכדור הארץ, למשל אפופיס.
• קנטאורים - גופים קטנים במערכת השמש התיכונה, בין צדק לנפטון.
• גופים טרנס-נפטוניים - גופים קטנים הנמצאים במערכת השמש החיצונית, מעבר לנפטון.
• שביטים - גופים קטנים שלפחות בחלק ממסלולם יש להם קומה (מעטפת עשויה מקרח ואבק) או "זנב". המסלול שלהם אליפטי בעל אקסצנטריות גבוהה, פרבולי או היפרבולי.

מבין הגופים הקטנים במערכת השמש ניתן להזכיר את האסטרואידים פאלאס, יונו ווסטה, והגופים הטרנס-נפטוניים סדנה, אורקוס, קווה-וואר וורונה.

כמו כן, קיים במערכת השמש אוסף גדול של גופים זעירים שאותם ניתן לסווג בתור מטאורואידים, אולם לא ברור אם אלו נכנסים להגדרה הרשמית של גופים קטנים במערכת השמש.

[עריכה] היווצרות

ערך מורחב – ההיווצרות וההתפתחות של מערכת השמש

"השערת הערפילית" (Nebular hypothesis) שהוצעה בשנת 1755 על ידי עמנואל קאנט ונוסחה בנפרד על ידי פייר סימון לפלס היא המודל המקובל כיום להסברת התהליכים שהובילו להיווצרות מערכת השמש. משערים שההצעה מבוססת על רעיון ראשוני של עמנואל סוודנבורג משנת 1734. השערת הערפילית גורסת כי מערכת השמש נוצרה כתוצאה מקריסה כבידתית של ענן גזים המכונה ערפילית סולארית. קוטרה של ערפילית זו היה אלפי יחידות אסטרונומיות ומסתה הייתה גדולה אך במעט ממסת השמש שנוצרה ממנה. הערפילית הייתה מורכבת בעיקר ממימן ומהליום שמקורם במפץ הגדול, ומעט יסודות כבדים יותר (כ-2%) שמקורם בתהליכי נוקליאוסינתזה בכוכב סמוך אשר סיים את חייו.

בשלב מסוים, הפרעה כלשהי, כנראה גל הלם מסופרנובה קרובה, גרמה ללחץ חזק על הערפילית הסולארית שדחף את החומר כלפי פנים. כאשר הכבידה שפעלה על החומר כלפי המרכז התגברה על לחץ הגזים שפעל כלפי חוץ הערפילית החלה לקרוס במהירות. הערפילית התחממה בתהליך הקריסה כתוצאה מהגידול בצפיפות, ובעקבות שימור התנע הזוויתי היא החלה להסתובב במהירות גדולה^[3]. היות שהקריסה הכבידתית יעילה יותר בכיוון ציר הסיבוב, הערפילית הפכה ליותר ויותר שטוחה. במרכז הערפילית, היכן שמרבית החומר התרכז, החלה להיווצר השמש.

מענן זה של אבק וגזים נוצרו גם כוכבי הלכת. מקורם של כוכבי הלכת בגופים קטנים יותר, הקרויים פלנטסימלים שגודלם מספר קילומטרים. גופים אלו תפחו כתוצאה מהתאחדות וספיחת אבק במשך מיליוני שנה. מערכת השמש הפנימית הייתה חמה, ולכן תרכובות מימן (כמו מתאן) לא יכלו להתעבות בה. כוכבי הלכת שנוצרו שם היו קטנים יחסית (הם מכילים כ-0.6% מהחומר של הדיסקה הפלנטרית), והם היו מורכבים בעיקר מחומרים בעלי נקודת התכה גבוהה כמו סיליקטים ומתכות. גופים סלעיים אלה הפכו בסופו של דבר לכוכבי הלכת הארציים.

רחוק יותר מהשמש, נוצרה חגורת האסטרואידים שנמצאת על הגבול הכבידתי בין השמש לכוכב הלכת הענק צדק. החומר בחגורה זו לא הצליח להתמזג לכדי כוכב לכת בגלל ההשפעה הכבידתית החזקה של צדק. עוד יותר רחוק מהשמש, מעבר לקו הכפור, התפתחו ענקי הגזים, אשר היו מסיביים מספיק כדי לשמור על "האטמוספירה הראשונית" של מימן והליום. מנגד, כוכבי הלכת הארציים שהיו קרובים יותר לשמש איבדו עם הזמן את המימן וההליום שלהם, ויצרו "אטמוספירות משניות", כתוצאה מתהליכים וולקניים, פגיעת אסטרואידים, או במקרה של כדור הארץ גם בעקבות הופעת בעלי חיים וצמחים.

כ-100 מיליון שנה לאחר שהחל התהליך, העלייה בלחץ המימן במרכז הערפילית שקרסה והעלייה בצפיפות שלו גרמו לטמפרטורת הליבה לעלות, והכוכב החל לבצע היתוך גרעיני. מאז, ההיתוך הגרעיני שמתרחש בליבת השמש הוא מקור האנרגיה הראשי של מערכת השמש כולה. פעולת ההיתוך יצרה חום רב והפסיקה את תהליך הקריסה של השמש, עקב מצב שווי המשקל שנוצר בין לחץ הגזים כלפי חוץ וכוח הכבידה כלפי פנים. למעשה, ההיתוך הגרעיני בליבת השמש השפיע על מערכת השמש כולה. בשלב זה נוצר הדף מתמשך שהיה אחראי לסילוק שאריות הגזים מהערפילית, ולהרס "האטמוספירה הראשונית" של כוכבי הלכת הארציים. סילוק שאריות החומר, שלא היו קשורות חזק לגופים הגדולים יחסית במערכת השמש, גרם להפסקת גדילתם של גופים אלו, ולהתייצבות המבנה של מערכת השמש בצורת מערכת כוכבי הלכת הדומה מאוד למערכת הנוכחית.

[עריכה] מרכיבים עיקריים במערכת השמש

[עריכה] השמש

ערך מורחב – השמש

השמש () היא כוכב האם של מערכת השמש. רוב רובה של המסה במערכת השמש מרוכזת בשמש עצמה. השמש מסווגת בתור כוכב סדרה ראשית (ראו דיאגרמת הרצשפרונג-ראסל) בעלת סיווג ספקטרלי G2, והיא מהווה ננס צהוב. השמש נמצאת בערך במחצית חייה והיא מייצרת אנרגיה על ידי היתוך גרעיני של מימן. בעוד כ-5 מיליארד שנה השמש צפויה לתפוח ולהפוך לענק אדום. גודלה יהיה כה גדול עד שהיא תבלע את כדור הארץ. לאחר שהיא תכלה את מקורות האנרגיה שלה היא תפלוט את השכבות החיצוניות שיהפכו לערפילית פלנטרית והיא עצמה תהפוך לננס לבן, מבלי לעבור פיצוץ סופרנובה. כעבור עשרות מיליארדי שנה נוספים הננס הלבן צפוי להתקרר ולהפוך לננס שחור - כוכב קטן ואפל.

כתוצאה מפעילות היתוך גרעיני פולטת השמש באופן קבוע זרם של חלקיקים טעונים (פלזמה) הידועה כרוח השמש במהירויות של בין 300 ל-600 קילומטרים בשנייה. הדבר יוצר מעין אטמוספירה הנקראת הליוספירה אשר מגיעה למרחק של עד 100 יחידות אסטרונומיות מהשמש. סביבה זו נקראת בשם התווך הבין כוכבי. הסיבוביות של השמש משפיעה במקביל עם השדה המגנטי שלה על התווך הבין כוכבי ויוצרת את השדה המגנטי הבין כוכבי. שני הכוחות המנוגדים של הרוח הסולרית שדוחפת חומר החוצה וכוחות הכבידה המגנטיים של השמש שמושכים את החומר פנימה יוצרים מערכת כוכבי לכת יציבה.

השמש עשירה בחומר, הדבר המרמז על כך שהיא עצם גלקטי יחסית חדש שנולד בשלבים המאוחרים של אבולוציית היקום. הואיל וכך, היא מכילה הרבה יותר חומרים כבדים מהליום ומימן (משמע "מתכות" בניב האסטרונומי) ביחס לכוכבים ותיקים יותר הנמצאים למשל בצבירים כדוריים. מאחר שההליום והמימן נוצרו בתהליך פיצוצם של הכוכבים העתיקים, הדור ההוא של הכוכבים היה צריך למות כדי שהיקום יעשיר את עצמו בחומרים כבדים. זו הסיבה מדוע כוכבים עתיקים מכילים מעט מתכות בעוד הכוכבים החדשים יותר מכילים הרבה יותר חומרים כבדים. בזמן היווצרות מערכת השמש, קיומם של החומרים הכבדים היה מרכיב מפתח בהתפתחות מערכת כוכבי הלכת מאחר שהכוכבים צמחו בעזרת החומרים האלה.

[עריכה] מערכת השמש הפנימית

ערך מורחב – כוכב לכת ארצי

מערכת השמש הפנימית מכילה ארבע כוכבי לכת המסווגים בקבוצת כוכבי הלכת הארציים והם ארבעת כוכבי הלכת הראשונים במערכת השמש שנמצאים קרוב לשמש - כוכב חמה, נוגה, כדור הארץ ומאדים. הם מאופיינים בדחיסותם, הרכבם הסלעי, ובניגוד לענקי הגז יש להם בוודאות קרקע מוצקה. כוכבי הלכת הארציים מתאפיינים בהיעדר מערכת טבעות פלנטריות ומספר מועט של ירחים (או ללא ירחים כלל).

כוכבי הלכת הארציים מורכבים בעיקר ממינרלים בעלי נקודת רתיחה גבוהה אשר יוצרים את קרום כוכבי הלכת, חומרים חצי-נוזליים אשר יוצרים את מעטפת כוכבי הלכת, ומתכת כמו ברזל אשר יוצרים את ליבת כוכבי הלכת.

ארבעת כוכבי הלכת בעלי מכתשים שנוצרו מפגיעת מטאורים, ולכולם פרט לאחד יש מאפיינים של תנועת לוחות טקטוניים ופעילות הרי געש. מכנה משותף נוסף הוא האטמוספירה שלהם - לכולם יש "אטמוספירה משנית" שנוצרה לאחר שהשמש הוצתה ושרפה את "האטמוספירה הראשונית".

[עריכה] כוכב חמה

ערך מורחב – כוכב חמה

כוכב חמה (), כוכב הלכת הקרוב ביותר לשמש, הוא נמצא במרחק ממוצע של 0.4 יחידות אסטרונומיות ממנה, והוא הכוכב הכי פחות מאסיבי במערכת השמש - מסתו היא רק 5.5% מהמסה של כדור הארץ וקוטרו 5,140 ק"מ לעומת 12,800 ק"מ של כדור-הארץ. לכוכב חמה אין ירחים. שמו בלועזית הוא מרקורי, על שמו של האל הרומי מרקוריוס שהיה אל המסחר והרווח ופטרונם של הסוחרים והמטיילים.

לכוכב חמה יש ליבת ברזל והוא מורכב מכ-30% סיליקט וכ-70% ברזל. ליבת המתכת תופסת 42% מנפחו של כוכב הלכת (בהשוואה לליבת כדור הארץ שתופסת רק 17%). את הליבה מקיפה מעטפת של 600 ק"מ. כוח המשיכה על פניו קטן פי 2.5 מאשר על פני כדור הארץ. לכוכב חמה יש אטמוספירה דקה מאוד ובין שני צדדיו יש הבדלי טמפרטורה גבוהים, זאת כי הוא פונה כל הזמן עם צד אחד לשמש. היממה השמשית בו היא 176 יממות שלנו, וסיבוב סביב השמש אורך 87.97 ימים שלנו על הפלנטה.

[עריכה] נוגה

ערך מורחב – נוגה

נוגה () הוא כוכב הלכת השני מהשמש ונמצא במרחק ממוצע של 0.7 יחידות אסטרונומיות ממנה. נוגה הוא כוכב הלכת הקרוב ביותר לכדור הארץ ולשניהם דמיון בממדיהם, במסה שלהם ובצפיפותם. קוטרו של כוכב הלכת נוגה הוא 12,100 ק"מ, לעומת קוטרו של כדור-הארץ שהוא 12,800 ק"מ, ומסתו כ-81.5% ממסת כדור הארץ. בדומה לכוכב חמה, גם לנוגה אין ירחים. שמו בלועזית הוא ונוס, על שמה של האלה הרומית ונוס שהייתה אלת היופי והאהבה, שם המרמז על יופיו וזוהרו של כוכב הלכת.

לנוגה ליבה של מתכת המכילה ניקל וברזל. הרדיוס של ליבה זו הוא כ-3,000 ק"מ. ליבה זו מוקפת במעטפת סלעית ובקרום סלעי. קרוב ל-90% מפני השטח של נוגה נראים כמכילים לבה בזלתית ממוצקת חדשה יחסית ומעט מאוד מכתשים שנוצרו על ידי מטאורים. רוב מראות הנוף בנוגה הם תוצאה של התפרצויות געשיות וזרימה של לבה. פני השטח בנוגה מלאים במכתשים, בקעות, מישורים קטנים והרי געש נישאים.

האטמוספירה של נוגה צפופה מאוד, היא למעשה מסך כבד של עננים העוטף את פני השטח ויוצר אטמוספירה של כבשן לוהט שמורכב בעיקר מפחמן דו-חמצני וכמויות קטנות של חנקן. הלחץ בפני השטח הוא פי 90 מבכדור הארץ. הכמות העצומה של CO₂ באטמוספירה גורמת לאפקט חממה חזק שמעלה את טמפרטורת פני השטח בלמעלה מ־400°C וגורם לטמפרטורת פני השטח להגיע לטמפרטורת גבוהות של 500°C במקומות נמוכים סמוך לקו המשווה. כך פני השטח של נוגה לוהטים אף יותר משל כוכב חמה, אף שנוגה רחוק כמעט פי שניים מהשמש ומקבל רק 25% מהקרינה הסולרית.

[עריכה] כדור הארץ

ערך מורחב – כדור הארץ

כדור הארץ () הוא כוכב הלכת השלישי מהשמש ונמצא במרחק של יחידה אסטרונומית אחת ממנה. כדור הארץ הוא הכוכב הגדול ביותר מבין ארבעת כוכבי הלכת הפנימיים (קוטר של 12,800 ק"מ), הוא היחיד שמראה פעילות געשית ודאית, היחיד שעדיין מקיים מערכת פועלת של לוחות טקטוניים, וחשוב מכל - הוא כוכב הלכת הוודאי היחיד בכל מערכת השמש שמקיים חיים.

אטמוספירת כדור הארץ צפופה באופן יחסי ומורכבת מכ-78% חנקן, 21% חמצן, 1% ארגון וכמויות קטנות של גזים אחרים ובראשם פחמן דו-חמצני. ההידרוספירה הנוזלית שלו ייחודית מבין כוכבי הלכת הארציים והיא מאפשרת תהליך של מחזור המים בתהליך מחזור הידרולוגי. האטמוספירה של כוכב הלכת גם כן שונה משאר כוכבי הלכת הארציים היות שהיא היחידה ששונתה על ידי החיים בו. בגובה של כ-20 קילומטרים שוכנת לה שכבת האוזון של כדור הארץ המגנה עליו מפני הקרינה האולטרה סגולה המגיעה מהשמש.

לכדור הארץ אין מערכת של טבעות פלנטריות אך יש לו לווין טבעי גדול - הירח הנמצא במרחק ממוצע של ‏380,000 ק"מ ממנו. לעתים מקטלגים את הירח ככוכב לכת ארצי הנמצא במסלול משותף עם הארץ סביב השמש אבל בניגוד לכוכבי הלכת הארציים האחרים חסרה לו ליבה מברזל ואטמוספירה בסיסית שתגן עליו.

[עריכה] מאדים

ערך מורחב – מאדים

מאדים () הוא כוכב הלכת הרביעי מהשמש ונמצא במרחק ממוצע של 1.5 יחידות אסטרונומיות ממנה. מבין ארבעת הכוכבים הארציים, מאדים הוא השלישי בגודלו, מסתו כעשירית (10.7%) ממסת כדור הארץ וקוטרו 6,721 ק"מ לעומת 12,800 ק"מ של כדור הארץ.

האטמוספירה של מאדים דקה מאוד ומורכבת מ-95% פחמן דו-חמצני, 3% חנקן, 1.6% ארגון ומעט חמצן ומים. במאדים אין משקעים כמו בכדור הארץ ולכן סופות החול המשתוללות על פניו עתירות אבק - דבר המקנה לו את צבעו האדום. פני השטח שלו מורכבים בעיקר מבזלת, הנוצרת מהתקררות מהירה של לבה, ולכן חוקרים משערים כי בעברו הלא רחוק כוכב הלכת היה פעיל מבחינה גאולוגית.

שמו של הכוכב בלועזית הוא מרס, על שמו של האל הרומי מרס שהיה אל המלחמה, שניתן לו בשל מראהו האדום בשמי הלילה, היות שהצבע האדום מתקשר לדם ולמלחמה. צבעו הקנה לו גם את הכינוי "כוכב הלכת האדום".

למאדים שני ירחים קטנים, פובוס ודימוס, בגלל צורתם המשונה משערים שהם אסטרואידים שמקורם בחגורת האסטרואידים שנלכדו על ידי כוח המשיכה של כוכב הלכת.

[עריכה] חגורת האסטרואידים

ערך מורחב – חגורת האסטרואידים

אסטרואידים מוגדרים כ"גופים קטנים במערכת השמש" אשר מורכבים ברובם מסלעים וחומרים לא נדיפים אחרים. אסטרואידים בעלי קוטר הקטן מ-50 מטר מכונים מטאורואידים.

חגורת האסטרואידים נמצאת במסלול בין מאדים לבין צדק במרחק של 2.3 עד 3.3 יחידות אסטרונומיות מהשמש, והיא מפרידה בין כוכבי הלכת הפנימיים לבין כוכבי הלכת החיצוניים. האמונה הרווחת היא כי החגורה מורכבת משאריות של כוכב ארצי אשר קרס בגלל ההשפעות הכבידתיות המנוגדות של השמש ושל צדק. מנגד, יש תאוריה נוספת שאומרת כי האסטרואידים הם שאריות של הענן ההתחלתי של מערכת השמש אשר לא התמזגו לכדי גוף אחד בגלל השפעת כוח הכבידה של צדק.

גודלן של שאריות אלו משתנה ונע בין גודל של אבק כוכבי ואבנים קטנות ומגיע עד למאות קילומטרים. מספרם המדויק של האסטוראידים בחגורה אינו ידוע אך משערים שהוא עומד על כ־50,000. בגלל הגודל העצום של החגורה המרחק בין האסטרואידים השונים גדול מאוד וחגורת האסטראודים מדוללת מאוד. יתרה מזאת, מספרם הרב לא מעיד על מסה גבוהה - מסת כדור הארץ גדולה פי אלף מהמסה של כל האסטרואידים יחדיו.

למרות שהאסטרואידים מוגדרים כגופים קטנים במערכת השמש, הגדולים שבהם כמו וסטה והיגאה עשויים לעלות בדרגה לכוכב לכת ננסי במידה ויוכח כי הם כדוריים. כיום קרס הוא כוכב הלכת הננסי היחיד בחגורת האסטרואידים. יש לציין כי בניגוד לגופים קרובי ארץ, הגופים בחגורת האסטרואידים אינם מסכנים את כדור הארץ.

[עריכה] קרס

ערך מורחב – קרס (כוכב לכת ננסי)

קרס ( ) הוא האסטרואיד הגדול ביותר בחגורת האסטרואדים הנמצא במרחק ממוצע של 2.77 יחידות אסטרונומיות מהשמש וקרוי על שמה של האלה הרומית קרס. הגודל העצום של האסטרואיד מהווה 40% מהמסה הכוללת של כל האסטרואידים באזור זה של מערכת השמש. קוטרו עומד על 975 ק"מ וזאת בהשוואה ל-12,800 ק"מ של כדור הארץ.

האסטרואיד התגלה ב-1 בינואר 1801 על ידי האסטרונום האיטלקי ג'וזפה פיאצי כאשר הלה חיפש כוכב לכת אחר אבל בגלל טעות בקואורדינטות הוא מצא גוף דמוי כוכב לכת אך הרבה יותר קטן. תחילה חשבו שהוא "כוכב הלכת החסר" שבין מאדים לצדק ובשנת 1807 הוא נרשם ככוכב לכת (יחד עם פאלאס, יונו ווסטה) והופיע בתואר זה בספרות המקצועית במשך חצי מאה עד שהחוקרים הבינו שהאזור כולו מכיל אלפי גופים קטנים ובשנת 1852 הם סווגו מחדש כ"אסטרואידים".

ייחודו של קרס הוא שמאז שנת 2006 האסטרואיד הזה כבר אינו מסווג כגוף קטן במערכת השמש אלא בדרגה אחת מעל - כוכב לכת ננסי משום שהעצם בעל מסה מספקת כדי לקיים כוח משיכה משלו והכבידה העצמית שלו הפכה את צורתו לכדורית. בגלל יחודו של הגוף ומבנהו הכדורי שסיקרן מדענים במשך עשורים בשנת 2007 תשלח נאס"א את החללית הלא מאוישת משימת דאון (Dawn Mission) לחקר קרס וסביבתו.

[עריכה] מערכת השמש התיכונה

ערך מורחב – ענק גזים

מערכת השמש התיכונה מכילה את ארבעת כוכבי הלכת הנותרים של מערכת השמש והם הנמצאים מעבר לחגורת האסטרואידים. אותם כוכבי הלכת מסווגים כענקי גז ותת-קבוצה של ענקי קרח. ענקי הגז כל כך גדולים עד שהם מרכיבים כ-99% מהמסה שנמצאת במסלול סביב השמש.

שני הענקים הראשיים צדק ושבתאי הם ענקים אמיתיים, המסה של צדק גדולה פי 318 מהמסה של כדור הארץ והמסה של שבתאי גדולה פי 95 מהמסה של כדור הארץ. הם מורכבים בעיקר ממימן ומהליום ולכן האסטרונומים הפרידו אותם לתת-קבוצה המכונה ענקי גז.

אורנוס ונפטון קטנים משמעותית כאשר המסה של אורנוס גדולה פי 14 ממסת כדור הארץ והמסה של נפטון גדולה פי 17 ממסת כדור הארץ. האטמוספירות שלהם מכילות כמות קטנה של מימן והליום ואחוז גבוה של "קרח" המורכב ממים, אמוניה ומתאן. מסיבה זו אסטרונומים הפרידו אותם לתת-קבוצה המכונה ענקי קרח.

סביב ארבעת כוכבי הלכת יש מערכות של טבעות פלנטריות המורכבות משברי סלעים וקרח, ואולם רק את בטבעות של שבתאי ניתן להבחין בקלות יחסית מכדור הארץ (עד לשנות ה-70 של המאה ה-20 לא ידעו על קיומן של טבעות פלנטריות סביב כוכבי הלכת האחרים). כמו כן ארבעתם מאופיינים בכמות גדולה יחסית של לווינים טבעיים - לגדולים שבהם עשרות רבות של ירחים.

[עריכה] צדק

ערך מורחב – צדק (כוכב לכת)

צדק () הוא כוכב הלכת החמישי מהשמש והוא ענק הגזים הראשי. צדק נמצא במרחק ממוצע של 5.2 יחידות אסטרונומיות מהשמש, והוא כוכב הלכת המאסיבי ביותר במערכת השמש - מסתו גדולה פי 318 מהמסה של כדור הארץ ופי 2.5 מהמסה הכוללת של שאר כוכבי הלכת. קוטרו של צדק הוא 142,990 ק"מ לעומת 12,800 ק"מ בלבד של כדור-הארץ. הגודל והמסה שלו זיכוי אותו בכינוי "שואב אבק קוסמי" בגלל כוח המשיכה הרב שלו. שמו בלועזית הוא יופיטר, על שמו של האל הרומי יופיטר שהיה ראש האלים והוא היה ממונה על החוק, הצדק, שמירת הסדר הציבורי וכן על השמים, האור והרעם. מקבילו במיתולוגיה היוונית הוא האל זאוס.

לצדק מספר טבעות פלנטריות המחוברות על ידי חלקיקי אבק כאשר הטבעת החיצונית רחוקה ודלילה מאוד ומקיפה את צדק במהופך. לצדק יש עשרות ירחים: עד