Solsystemet

Jorden kredser omkring Solen i en afstand tæt på 1 au (astronomisk enhed). Hele planetsystemet ligger inden for en afstand på 30 au, og planetbanernes ekscentriciteter er generelt små, se figur 2. De yderste dele af det kendte Solsystem strækker sig ud til 100 au, og kloderne, som kredser her, kan have betydelige ekscentriciteter, se figur 3. Det er generelt accepteret, at den ultimative kilde til kometer er Oort-skyen, et reservoir af isklumper beliggende i afstande mellem 2000 og 200 000 au.

Solsystemet roterer som helhed rundt om Mælkevejsgalaksens centrum i en afstand af ca. 26 000 lysår og bruger ca. 240 millioner år om ét omløb. Det har derfor siden sin dannelse taget turen omkring 19 gange.

De fire inderste planeter, Merkur, Venus, Jorden og Mars, minder i kemisk sammensætning om hinanden og kaldes under et terrestriske planeter; de er karakteriseret ved et lavt indhold af flygtige grundstoffer. De har kerner af jern-nikkel, dybe silikatkapper og en fast overflade. Merkur har ingen atmosfære, Venus en tæt atmosfære af kuldioxid (CO₂), Jordens luftlag består af nitrogen (N₂) og oxygen (O₂) og Mars har en tynd atmosfære af CO₂.

De fire store gasplaneter, Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun, minder også om hinanden i sammensætning og kaldes de jovianske planeter. De består hovedsageligt af hydrogen og helium, og i deres ydre atmosfærer finder man methan (CH₄) og ammoniak (NH₃). Skyernes røde og brune farver skyldes formodentlig forbindelser af svovl og fosfor.

Stjerner dannes den dag i dag ved at en stor, kold molekylesky med en diameter på flere lysår begynder at trække sig sammen, fordi dens egen gravitation tager overhånd. Det kan ske ved, at skyen bliver ramt at trykbølgen fra en nær supernovaeksplosion. Ved sammentrækningen splittes skyen op, og der dannes adskillige stjerner.

Gas og støv i en af disse skyer har en nettorotation, der ved sammentrækningen bevirker, at skyen bliver mere flad og danner en protoplanetarisk skive. I dennes centrum dannes en protostjerne, som hurtigt bliver varmere, fordi sammentrækningen frigiver gravitationsenergi. Hvis temperaturen i centrum når op på omkring 10 – 15 millioner kelvin, kan fusion af hydrogen til helium begynde, sammentrækningen ophører, og der er blevet dannet en alder-nul stjerne. For Solens vedkommende indtraf det for omkring 4.568 milliarder år siden. De stjerner, som blev dannet af skyen, drev med tiden fra hinanden i hver deres bane omkring det galaktiske centrum. Man kender i dag ikke nogen af Solens søskende; de ville kunne kendes på at have samme indhold af grundstoffer som Solen.

Gas og støv i den protoplanetariske skive omkring Solen afkøles, og partikler som mødes kan klumpe sig sammen til et stort antal kilometerstore protoplaneter. I det indre solsystem bevirker varmen fra Solen, at de letfordampelige stoffer forsvinder, medens metaller og silikater med høje kogepunkter bliver tilbage og danner kernerne på de indre planeter Merkur til Mars. Længere ude kan de flygtige stoffer, herunder vand, fortættes til fast form. Der dannes store protoplaneter, som bliver massive nok til at fastholde udstrakte atmosfærer af hydrogen og helium, som vi ser det hos Jupiter til Neptun. Rester fra dannelsen finder vi i dag i asteroidebæltet, thuloiderne uden for Neptuns bane og i den fjerne Oort-sky. Ifølge detaljerede modelberegninger når planeterne deres nuværende baner efter ca. 150 millioner år.

Der var mindre materiale til dannelse af den lille Mars, fordi naboen Jupiter med sin store masse tiltrak sig broderparten.

Omkring hver planet samledes, ligesom omkring Solen, en sky af støv og gas, der i det ydre Solsystem blev til store systemer af måner, som endnu omgiver planeterne Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun. Sammensætningen af de ydre planeter og deres måner afspejler stadig solskyens oprindelige sammensætning.

Jordens Måne er formodentlig dannet ved et strejfende sammenstød mellem proto-Jorden og et legeme på størrelse med Mars. Simulationer af begivenheden viser, at dette legemes kerne af jern-nikkel hurtigt faldt ned på den unge Jord og smeltede sammen med dennes jernkerne. Varmen fra sammenstødet fik de letfordampelige stoffer til at undslippe og resterne fra sammenstødet samlede sig til et legeme uden jernkerne og fattigt på vand, nemlig Månen. Denne teori forklarer også Jord-Måne systemets høje impulsmoment, et faktum, som tidligere dannelsesteorier ikke kunne gøre rede for.

Mars’ to småmåner Phobos og Deimos er formodentlig indfanget fra det nær ved liggende asteroidebælte.

Jupiters indre system af store (Io, Europa, Ganymede og Callisto) og mindre måner danner et planetsystem en miniature.

Neptuns store måne Triton har en retrograd banebevægelse og er formodentlig et indfanget objekt.

Efter planeternes og månernes dannelse faldt det overskydende materiale i form af støv, planetesimaler og protoplaneter efterhånden ned på planeterne. Denne fase med intenst meteorbombardement varede i ca. 500 mio. år, og spor heraf kan stadig ses på mange af Solsystemets måner. Efterhånden blev meteorfaldene gradvist sjældnere, men det anslås, at der årligt stadig falder 15 000 – 30 000 tons kosmisk materiale ned på Jorden. Det er ca. 50 tons i døgnet. Men fordelt ud over Jordens overflade, svarer det til kun 40 mikrogram/m²/år.

Fint støv findes stadig fordelt i Solsystemet. Sollys, som spredes på interplanetarisk støv, kan ses som zodiakallys efter solnedgang eller før solopgang. Det kræver dog en helt mørk himmel og at ekliptika står stejlt mod horisonten; det ses derfor bedst i ækvatornære egne af Jorden.

Et endnu svagere lysskær kan midt på natten ses diametralt modsat Solen. Det kaldes gegenschein (tysk: modskin) og skyldes sollys, som reflekteres næsten spejlende. Betegnelsen bruges også på engelsk og endog også på fransk.

• astronomi
• banebevægelse
• astronomisk enhed
• planetesimalteorien