Zkušení astronomové dobře vědí, že oběžná rychlost planet přímo souvisí s jejich vzdáleností od středu soustavy – Slunce. Pro lidi, kteří právě začínají studovat úžasnou vědu o nebeských tělesech, by bylo jistě zajímavé dozvědět se o tom více.
Co je to orbitální rychlost?
Orbita je trajektorie, po které se konkrétní planeta pohybuje kolem Slunce. Není to vůbec dokonalý kruh, jak si myslí někteří lidé, kteří astronomii nerozumí. Navíc ani nevypadá jako ovál, protože existuje velké množství faktorů, s výjimkou gravitace Slunce, které mohou ovlivnit pohyb nebeských těles.
Vyplatí se také okamžitě vyvrátit další známý mýtus – Slunce není vždy přesně ve středu oběžné dráhy planet, které kolem něj obíhají.
Nakonec je třeba poznamenat, že ne všechny oběžné dráhy planet leží ve stejné rovině. Některé jsou výrazně mimo – například pokud znázorníte standardní oběžné dráhy Země aVenuše na astronomické mapě se můžete ujistit, že mají jen několik průsečíků.
Nyní, když jsme se víceméně zabývali dráhami, se můžeme vrátit k definici termínu oběžné rychlosti planet. Tak astronomové nazývají rychlost, s jakou se planeta pohybuje po své trajektorii. Může se mírně lišit - podle toho, která nebeská tělesa procházejí poblíž. To je zvláště patrné na příkladu Marsu: pokaždé, když projde v relativní blízkosti Jupiteru, trochu se zpomalí, protože je přitahován gravitačním polem tohoto obra.
Vědci již dlouho stanovili závislost rychlosti planet kolem Slunce na vzdálenosti k němu.
To znamená, že planeta nejblíže Slunci – Merkur – se pohybuje nejrychleji, zatímco rychlost Pluta je nejmenší ve sluneční soustavě.
Co je s tím?
Faktem je, že rychlost každé planety odpovídá síle, kterou ji Slunce přitahuje na určitou vzdálenost. Pokud je rychlost menší, pak se planeta postupně přiblíží ke hvězdě a v důsledku toho shoří. Pokud je rychlost příliš vysoká, planeta jednoduše odletí ze středu naší sluneční soustavy.
Každý astronom, dokonce i začátečník, dobře ví, že gravitační síla se vzdáleností od Slunce klesá. Proto, aby si udržel své místo ve sluneční soustavě, se Merkur musí řítit závratnou rychlostí, Mars se může pohybovat pomaleji a Pluto se téměř nepohybuje.
Merkur
Nejbližší planeta ke Slunci je Merkur. Zde začneme studovat rychlost planet sluneční soustavy.
Pyšní se nejen nejmenším oběžným poloměrem, ale také malými rozměry. Je to nejmenší kompletní planeta v naší soustavě. Vzdálenost Merkuru od Slunce je necelých 58 milionů kilometrů, díky čemuž může teplota na jeho rovníku v horkém dni dosáhnout 400 stupňů Celsia a ještě více.
Kromě toho, že planeta zůstává na své oběžné dráze v tak těsné blízkosti Slunce, musí se pohybovat obrovskou rychlostí – asi 47 kilometrů za sekundu. Vzhledem k tomu, že délka oběžné dráhy je díky malému poloměru poměrně malá, dokončí úplnou revoluci kolem hvězdy za pouhých 88 dní. To znamená, že Nový rok se tam může slavit mnohem častěji než na Zemi. Ale rychlost rotace planety kolem vlastní osy je velmi malá – Merkur udělá úplnou revoluci za téměř 59 pozemských dnů. Den zde tedy není o moc kratší než rok.
Venuše
Další planetou v našem systému je Venuše. Jediný, kde slunce vychází na západě a zapadá na východě. Vzdálenost do středu soustavy je 108 milionů kilometrů. Díky tomu je rychlost planety na oběžné dráze mnohem menší než rychlost Merkuru (pouze 35 kilometrů za sekundu). Navíc je to jediná planeta, jejíž oběžná dráha je skutečně téměř dokonalým kruhem - chyba (nebo, jak říkají odborníci, excentricita) je extrémně malá.
Pravda, délka oběžné dráhy (podleve srovnání s Merkurem) má mnohem více, a proto Venuše urazí celou cestu za pouhých 225 dní. Mimochodem, další zajímavý fakt, který odlišuje Venuši od všech ostatních planet sluneční soustavy: doba rotace kolem osy (jeden den) je zde 243 pozemských dnů. Proto zde rok trvá méně než jeden den.
Země
Nyní můžete zvážit planetu, která se stala domovem lidstva – Zemi. Průměrná vzdálenost ke Slunci je téměř 150 milionů kilometrů. Právě tato vzdálenost se obvykle nazývá jedna astronomická jednotka – používají se při výpočtu malých (podle standardů vesmíru) vzdáleností ve vesmíru.
Je těžké tomu uvěřit, ale zatímco čtete tento článek, pohybujete se spolu se Zemí rychlostí téměř 30 kilometrů za sekundu. Ale i s tak působivou rychlostí, aby se uskutečnila úplná revoluce kolem Slunce, planeta na ní stráví více než 365 dní nebo 1 rok. Kolem své osy se ale otáčí celkem rychle – za pouhých 24 hodin. Tyto a mnohé další skutečnosti o Zemi jsou však zřejmé každému, a tak se nebudeme naší domovskou planetou podrobně zabývat. Pojďme na další.
Mars
Tato planeta je pojmenována po děsivém bohu války. Mars je ve všech ohledech co nejblíže Zemi. Například rychlost planety na oběžné dráze je 24 kilometrů za sekundu. Vzdálenost ke Slunci je asi 228 milionů kilometrů, a proto je povrch většinu času spíše chladný - jen přes den se ohřeje na -5 stupňů Celsia a v noci se ochladí na -87 stupňů.
Den se zde ale téměř rovná Zemi – 24 hodin a 40 minut. Pro zjednodušení byl dokonce vytvořen nový termín pro označení marťanského dne - sol.
Vzhledem k tomu, že vzdálenost ke Slunci je poměrně velká a trajektorie pohybu je mnohem delší než u Země, rok zde trvá poměrně dlouho – až 687 dní.
Excentricita planety není příliš velká – asi 0,09, takže dráhu lze považovat za podmíněně kulatou se Sluncem umístěným téměř ve středu opsané kružnice.
Jupiter
Jupiter dostal své jméno na počest nejmocnějšího starověkého římského boha. Není divu, že právě tato planeta se pyšní největší velikostí ve sluneční soustavě – její poloměr je téměř 70 tisíc kilometrů čtverečních (například Země má jen 6 371 kilometrů).
Vzdálenost od Slunce umožňuje Jupiteru rotovat poměrně pomalu – pouze 13 kilometrů za sekundu. Z tohoto důvodu trvá planetě téměř 12 pozemských let, než vytvoří úplný kruh!
Ale zde je den nejkratší v našem systému – 9 hodin a 50 minut. Sklon osy otáčení je zde extrémně malý – pouhé 3 stupně. Pro srovnání, naše planeta má teplotu 23 stupňů. Z tohoto důvodu na Jupiteru nejsou vůbec žádná roční období. Teplota je vždy stejná, mění se pouze během krátkých dnů.
Excentricita Jupiteru je poměrně malá – méně než 0,05. Proto rovnoměrně obtáčí kruhy přesně kolem Slunce.
Saturn
Tato planeta není svou velikostí o nic menší než Jupiter, protože je druhá největšíkosmického tělesa v naší sluneční soustavě. Jeho poloměr je 58 tisíc kilometrů.
Rychlost planety na oběžné dráze, jak bylo zmíněno výše, stále klesá. Pro Saturn je toto číslo pouze 9,7 kilometrů za sekundu. A projít tak nízkou rychlostí má opravdu velkou vzdálenost – vzdálenost ke Slunci je téměř 9,6 astronomických jednotek. Celkem tato cesta trvá 29,5 roku. Ale den je jeden z nejkratších v systému – pouhých 10,5 hodiny.
Excentricita planety je téměř stejná jako u Jupitera – 0,056. Kruh se tedy ukazuje jako zcela rovnoměrný – perihelium a aphelion se liší pouze o 162 milionů kilometrů. Vzhledem k obrovské vzdálenosti od Slunce je rozdíl docela malý.
Zajímavé je, že Saturnovy prstence také obíhají kolem planety. Navíc rychlost vnějších vrstev je mnohem menší než vnitřních.
Uran
Další obr sluneční soustavy. Velikostí ji předčí pouze Jupiter a Saturn. Pravda, Neptun ho obchází i hmotností, ale to je dáno vysokou hustotou jádra. Průměrná vzdálenost ke Slunci je opravdu obrovská – celých 19 astronomických jednotek. Pohybuje se dost pomalu – na tak velkou vzdálenost si to může dovolit. Rychlost planety na oběžné dráze nepřesahuje 7 kilometrů za sekundu. Kvůli takové pomalosti trvá Uranu urazit obrovskou vzdálenost kolem Slunce až 84 pozemských let! Velmi slušný čas.
Ale kolem své osy se točí úžasně rychle - celá otáčkahotovo za pouhých 18 hodin!
Úžasnou vlastností planety je to, že se neotáčí kolem sebe vertikálně, ale horizontálně. Jinými slovy, všechny ostatní planety Sluneční soustavy provádějí revoluci „stojící“na pólu a Uran se po své oběžné dráze jednoduše „kutálí“, jako by ležel na boku. Vědci to vysvětlují tím, že při formování se planeta srazila s nějakým velkým kosmickým tělesem, kvůli kterému prostě spadla na bok. Proto, ačkoliv je zde v konvenčním smyslu den velmi krátký, na pólech den trvá 42 let a stejný počet let trvá noc.
Neptun
Starověký římský vládce moří a oceánů dal své hrdé jméno Neptun. Není divu, že i jeho trojzubec se stal symbolem planety. Pokud jde o velikost, Neptun je čtvrtá planeta ve sluneční soustavě, jen o málo nižší než Uran – jeho průměrný poloměr je 24 600 km oproti 25 400.
Od Slunce se drží ve vzdálenosti v průměru 4,5 miliardy kilometrů neboli 30 astronomických jednotek. Proto je cesta, kterou projde oběžnou dráhou, opravdu obrovská. A pokud uvážíte, že kruhová rychlost planety je pouze 5,4 kilometrů za sekundu, pak není nic překvapivého na skutečnosti, že jeden rok zde odpovídá 165 pozemským letům.
Zajímavost: panuje zde poměrně hustá atmosféra (ačkoli se skládá převážně z metanu) a občas zde foukají větry úžasné síly. Jejich rychlost může dosáhnout 2100 kilometrů za hodinu – na Zemi by i jediný impuls takové síly okamžitě zničil každé město a nezůstal by tam kámen na kameni.
Pluto
Konečně poslední planeta na našem seznamu. Přesněji ani ne planeta, ale planetoida – ta byla nedávno vyškrtnuta ze seznamu planet pro svou malou velikost. Průměrný poloměr je pouze 1187 kilometrů – i pro náš Měsíc je toto číslo 1737 kilometrů. Nicméně jeho jméno je docela impozantní - bylo přiděleno na počest boha podsvětí mrtvých mezi starými Římany.
V průměru je vzdálenost od Pluta ke Slunci asi 32 astronomických jednotek. To mu umožňuje cítit se bezpečně a pohybovat se rychlostí pouhých 4,7 kilometru za sekundu - Pluto stále nespadne na horkou hvězdu. Ale k provedení úplné revoluce kolem Slunce s tak obrovským poloměrem stráví tato malá planeta 248 pozemských let.
Otáčí se také velmi pomalu kolem své osy – trvá to 152 pozemských hodin nebo více než 6 dní.
Kromě toho je excentricita největší ve sluneční soustavě - 0,25. Slunce je tedy daleko od středu oběžné dráhy, ale posunuto téměř o čtvrtinu.
Závěr
Toto je konec článku. Nyní víte o rychlosti planet v naší sluneční soustavě a také jste se naučili mnoho dalších faktorů. Nyní jistě rozumíte astronomii mnohem lépe než dříve.
