Układ Słoneczny jest zróżnicowany pod względem ciał niebieskich, jakie go „zamieszkują”. Znajdziemy tu gazowe olbrzymy, rozgrzaną do czerwoności Wenus, czy lodowe planety. Te ostatnie ze względu na różne substancje w stanie stałym, budzą ekscytację. Przyjrzyjmy się bliżej, jakie lodowe planety znajdują się w Układzie Słonecznym. Weźmy też pod uwagę ich karłowatych kuzynów.
Lodowe planety Układu Słonecznego
W nomenklaturze astronomicznej często można usłyszeć pojęcie lodowych olbrzymów. Są to duże planety złożone głównie z ciężkich pierwiastków np. węgla, azotu czy siarki. W Układzie Słonecznym istnieją dwa takie ciała niebieskie: Uran i Neptun. W latach 90. ustalono, że właśnie te lodowe planety są odrębną klasą olbrzymów, oddzieloną od gazowców: Jowisza i Saturna – składających się z wodoru i helu.
Co ciekawe, Uran i Neptun, mimo że są ochrzczone jako lodowe planety – nie mają jasno zdefiniowanych powierzchni stałych – składają się głównie z gazów i cieczy. Jedynie niewielka część wody pozostaje tu w postaci lodu. Zamiast tego woda istnieje przede wszystkim jako płyn nadkrytyczny w panujących w nich temperaturach i ciśnieniach.
Uran
Uran to siódma planeta od Słońca. Jej nazwa pochodzi od greckiego boga nieba Urana. Lodowa planeta ma trzeci co do wielkości promień i czwartą co do wielkości masę planetarną w Układzie Słonecznym. Jak już wspomniałem wcześniej, Uran jest bardzo podobny do Neptuna pod względem składu. Atmosfera Urana jest podobna do Jowisza i Saturna pod względem pierwotnego składu wodoru i helu, ale zawiera więcej „lodów”, takich jak woda, amoniak i metan, wraz ze śladami innych węglowodorów.
Lodowa planeta oznacza, że panujące tam warunki są naprawdę trudne. Minimalna temperatura atmosfery to nawet -224 ° C. Na tę cienką warstwę składa się struktura chmur z wodą, która, jak się uważa, tworzy najniższe chmury i metan. Co ciekawe, wnętrze Urana składa się głównie z lodu i skał. Planeta jest często nazywana najdziwniejszą w naszym układzie. Jest to ciało niebieskie, które na niebie jest mało widoczne ze względu na słabo odbijane światło. Emituje ono też znacznie mniej ciepła niż pozostałe obiekty. Uran ma aż 27 odkrytych satelitów.
Neptun
Neptun jest mniejszy od Urana, ale za to bardziej masywny i gęsty. Ciemny, zimny i smagany naddźwiękowymi wiatrami lodowy olbrzym jest ósmą i najbardziej odległą planetą w Układzie Słonecznym. Jest jedyną planetą w naszym układzie niewidoczną gołym okiem i pierwszą, która została odkryta w pierwszej kolejności przez wzory matematyczne. Co ciekawe, Neptun jest około czterech razy szerszy od Ziemi. Większość jego masy to gorący, gęsty płyn „lodowych” materiałów – wody, metanu i amoniaku – nad małym skalistym jądrem. Atmosfera Neptuna składa się głównie z wodoru cząsteczkowego, helu atomowego i metanu.
Neptun ma co najmniej pięć głównych pierścieni i cztery dodatkowe łuki pierścieniowe, które są grudkami pyłu i gruzu, prawdopodobnie utworzonymi przez grawitację pobliskiego księżyca. Naturalnych satelitów jest tu aż 14. Największy, Triton, jest geologicznie aktywny, z gejzerami ciekłego azotu. Planeta może zawierać sekrety dotyczące powstawania skalistych i lodowych szczątków, które utworzyły gigantyczne ciała niebieskie. Co ciekawe, Neptunowi towarzyszy na swojej orbicie kilka mniejszych planet, zwanych trojanami Neptuna.
Voyager 2 NASA jest jedynym statkiem kosmicznym, który odwiedził Neptuna z bliska. Przeleciał obok w 1989 roku, wychodząc z Układu Słonecznego.
Lodowe planety karłowate
Pojęcie planet karłowatych zostało wprowadzone w 2006 roku, kiedy Pluton został zdegradowany z miana dziewiątej, pełnoprawnej planety do miana planety karłowatej. Znajduje się on w tzw. Zewnętrznym Układzie Słonecznym, do którego zaliczany jest Pas Kuipera. Praktycznie wszystkie ciała niebieskie, które tam się znajdują, można uznać za lodowe. Przez wielu naukowców obszar ten był uważany za „lodową ziemię obiecaną”. W latach 1992 – 2005 odkryto tu około 1000 obiektów. Najbardziej interesujące są jednak cztery lodowe planety karłowate:
- Eris – odkryta stosunkowo niedawno, bo w 2005 roku. Planeta karłowata ma skalistą powierzchnię, na której panują temperatury od około -217 do -243 stopni Celsjusza.
- Haumea – ciało wygląda jak piłka do rugby – to przez jej szybkość obrotu. Dzień trwa tu zaledwie 4 godziny, a skały na powierzchni pokryte są warstwą lodu. Jest tam naprawdę zimno.
- Makemake – obiekt ma czerwonawy kolor, ponieważ na jego powierzchni znajdują się zamarznięte metan i etan.
- Pluton – najbardziej znane ciało niebieskie pośród wyżej wymienionych. Powierzchnia planety składa się prawdopodobnie ze skał i lodu.
Ze względu na swój rozmiar i niskie temperatury powierzchni ciała te mogą zachować większość swojego pierwotnego zapasu lodu. Z uwagi na to, że są one naprawdę daleko od Ziemi, są bardzo słabo widoczne dla teleskopów. W konsekwencji ich widma w podczerwieni wskazują na obecność lodu wodnego, azotu, metanu i dłuższych łańcuchów węglowodorów.
Na koniec warto podkreślić, że w Układzie Słonecznym jest wiele ekstremalnie „zimnych obiektów”. Jednak nie można ich uznać za lodowe planety z wielu względów. Przykładowo, jeden z księżyców Jowisza – Europa jest również często uważany za planetę lodową ze względu na lód na powierzchni. Jednak to wciąż „tylko” księżyc.
Źródło: nasa