Zonnestelsel | de zon en alle objecten die er omheen draaien

Evolutie van het zonnestelsel

De vorming en evolutie van het zonnestelsel begon 4,6 miljard jaar geleden met de zwaartekrachtinstorting van een klein deel van een reusachtige moleculaire wolk.

Het grootste deel van de instortende massa verzamelde zich in het centrum en vormde de zon, terwijl de rest afplatte tot een protoplanetaire schijf van losse stof, waaruit de planeten, manen, asteroïden en andere lichamen van het zonnestelsel ontstonden.

Dit model, bekend als de nevelhypothese, werd in de 18e (1700) eeuw ontwikkeld door Emanuel Swedenborg, Immanuel Kant en Pierre-Simon Laplace. Zij is aangepast door wetenschappelijke disciplines zoals astronomie, natuurkunde, geologie en planeetwetenschap. Naarmate onze kennis van de ruimte is gegroeid, zijn de modellen aangepast aan de nieuwe waarnemingen.

Het zonnestelsel is sinds zijn ontstaan sterk geëvolueerd. Veel manen zijn ontstaan uit cirkelende schijven van gas en stof rond hun moederplaneten, terwijl andere manen zouden zijn ontstaan en later door hun planeten zijn gevangen. Weer andere, zoals de maan van de Aarde, kunnen het resultaat zijn van gigantische botsingen.

Veel botsingen tussen lichamen hebben plaatsgevonden, en zijn belangrijk geweest voor de evolutie van het zonnestelsel. In de beginfase zijn de posities van de planeten soms verschoven, en zijn planeten van plaats verwisseld. Men denkt dat deze planetaire migratie verantwoordelijk is geweest voor een groot deel van de vroege evolutie van het zonnestelsel.

 

Baan van de aarde

De baan van de Aarde rond de Zon is bijna een perfecte cirkel, maar bij het in kaart brengen blijkt dat de Aarde rond de Zon beweegt in een zeer licht ovaalvormige baan, een zogenaamde elliptische baan. Ook de andere planeten in het zonnestelsel draaien in licht elliptische banen om de zon. Mercurius heeft een meer elliptische baan dan de anderen, en sommige van de kleinere objecten draaien in zeer excentrische banen om de Zon.

 

Ontdekking en verkenning

Duizenden jaren lang hadden de mensen geen behoefte aan een naam voor het "zonnestelsel". Zij dachten dat de Aarde stil bleef staan in het centrum van alles (geocentrisme). Hoewel de Griekse filosoof Aristarchus van Samos suggereerde dat er een speciale orde aan de hemel was, was Nicolaus Copernicus de eerste die een wiskundig systeem ontwikkelde dat beschreef wat wij nu het "zonnestelsel" noemen. Dit werd een nieuw "systeem van de wereld" genoemd. In de 17e eeuw begonnen Galileo Galilei, Johannes Kepler en Isaac Newton de mensen te helpen de natuurkunde beter te begrijpen. Mensen begonnen het idee te accepteren dat de aarde een planeet is en rond de zon beweegt, en dat de planeten werelden zijn met dezelfde natuurkundige wetten die de aarde beheersen. Meer recentelijk hebben telescopen en ruimtesondes geleid tot ontdekkingen van bergen en kraters, en seizoensgebonden meteorologische verschijnselen zoals wolken, stofstormen en ijskappen op de andere planeten.

 

Grote overstag hypothese

Astronomen zijn er nu min of meer zeker van dat de volgorde van de planeten niet altijd zo was als nu. Met wat we nu weten, zien we dat het zonnestelsel vreemd is. Alle andere planetenstelsels die wij kunnen bestuderen, hebben hun grootste planeet dicht bij hun ster. Wij hebben ook andere eigenaardigheden in het zonnestelsel opgemerkt. Mars is kleiner dan hij zou moeten zijn, en de asteroïdengordel is verstoord.

Astronomen hebben dus de grote-sprong-hypothese naar voren gebracht. Daarin staat dat Jupiter vroeger dichter bij de zon stond en (om een onbekende reden) naar zijn huidige positie is verschoven.

 

De acht planeten

In hun volgorde van de zon:

1. Kwik
2. Venus
3. Aarde
4. Mars
5. Jupiter
6. Saturnus
7. Uranus
8. Neptunus

De planeten zijn de grootste objecten die rond de zon draaien. Het heeft mensen vele jaren gekost om met telescopen de objecten te vinden die het verst weg stonden. Er kunnen nog steeds nieuwe planeten worden gevonden, en elk jaar worden er meer kleine objecten gevonden. De meeste planeten hebben manen die om hen heen draaien, net zoals de planeten om de zon draaien. Er zijn minstens 173 van deze manen in het zonnestelsel.

 
Planeetafstanden, niet op schaal  

Dwergplaneten

Pluto werd ontdekt door de Amerikaanse astronoom Clyde Tombaugh en werd in 1930 uitgeroepen tot de 9e planeet van het zonnestelsel.

Dit veranderde allemaal op 24 augustus 2006, toen de Internationale Astronomische Unie (IAU) voor het eerst de juiste definitie voor het woord "planeet" vaststelde. Volgens deze definitie was Pluto geen planeet meer vanwege zijn onregelmatige baan en grootte.

Het werd een "dwergplaneet", samen met Eris en vele andere. Eris was zwaarder dan Pluto. Hierna werd Pluto op de lijst van kleine planeten geplaatst en in 2006 door de astronoom Michael E Brown gedegradeerd. In plaats daarvan definieerde hij een nieuwe categorie dwergplaneten, waarin Pluto wel paste, samen met enkele andere. Deze kleine planeten worden soms plutino's genoemd.

• Pluto
• Ceres
• Haumea
• Eris
• Makemake

 

Structuur

Er zijn een paar hoofdonderdelen van het Zonnestelsel. Hier staan ze in volgorde vanaf de Zon, met de planeten genummerd, en de dwergplaneten gemarkeerd met de letters a tot en met e.

Binnenste zonnestelsel

De eerste vier planeten die het dichtst bij de zon staan, worden de binnenplaneten genoemd. Het zijn kleine en dichte aardse planeten, met vaste oppervlakken. Ze bestaan voornamelijk uit rots en metaal met een duidelijke interne structuur en een vergelijkbare grootte. Drie hebben ook een atmosfeer. De studie van de vier planeten geeft informatie over de geologie buiten de aarde. De meeste asteroïden worden ook vaak bij de binnenplaneten gerekend

• Het gebied van de aardse planeten bevat de vier planeten die het dichtst bij de zon staan, allemaal rotsachtige planeten.

·         (1) Kwik

·         (2) Venus

·         (3) Aarde

·         (4) Mars

• De regio van de asteroïdengordel bevat;

·         (a) Ceres (de enige dwergplaneet in dit gebied)

·         Asteroïden

Buitenste zonnestelsel

• De regio gasreuzenplaneten bevat;

·         (5) Jupiter

·         (6) Saturnus

·         (7) Uranus

·         (8) Neptunus

Regio Trans-Neptunus

• Kuipergordelgebied bevat;

·         (b) Pluto

·         (c) Haumea

·         (d) Makemake

·         Kuipergordelobjecten en mogelijk andere dwergplaneten

·         kometen van korte duur

• Verstrooid schijfgebied bevat;

·         (e) Eris

·         Verspreide schijfobjecten en mogelijk andere dwergplaneten

Oortwolk

De Oort-wolk staat los van het trans-Neptunusgebied en ligt veel verder weg. Hij bevat de langetermijnkometen.

 
De binnenste planeten. Van links naar rechts: Mercurius, Venus, Aarde en Mars  


De buitenste planeten: Van links naar rechts: Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus.  

Eclipticavlak

Het vlak van de ecliptica wordt bepaald door de baan van de aarde rond de zon. Alle planeten draaien ruwweg rond dit baanvlak om de zon. Hoe verder een planeet van dit vlak af draait, des te meer helt zijn baan over naar de ecliptica. Als u het zonnestelsel "op de rand" zou kunnen bekijken, zouden alle planeten min of meer in het vlak van de ecliptica draaien.

 

Meer lezen

• Lang, Kenneth R. (2011). The Cambridge guide to the Solar System (2nd ed.). Cambridge University Press. ISBN 9780521198578