Sluneční soustava

Sluneční soustava

V poznávání naší Sluneční soustavy začneme s planetami, které už od pradávna budily nemalou pozornost. Jednou z vlastností planet, díky které je snadno rozeznáte od hvězd, je jejich způsob putování po nebi. Zatímco hvězdy se vůči sobě téměř nehýbou, planety vůči hvězdám znatelně mění polohu.

Jasné planety a Měsíc na večerní obloze. Foto: Stefan Seip.
Jasné planety a Měsíc na ranní obloze. Foto: Stefan Seip.

420Rozeznat planety od hvězd můžete hned několika způsoby. Planety se na obloze prozradí například tím, že svítí na rozdíl od hvězd poměrně klidným světlem, protože představují plošný zdroj světla.

Není vám to jasné? Zkusme si to tedy vysvětlit trochu blíže. Jak už jsme si říkali v předchozích kapitolách, zatímco od velmi vzdálených hvězd přichází světlo jen ve velmi úzkém svazku, který snadno podlehne změnám v zemské atmosféře a odchýlí se od svého směru (scintiluje), u planet jednotlivé svazky problikávají v různých okamžicích nezávisle na sobě. Proto planety svítí většinou klidným světlem. Dalším vodítkem pro poznání planet na hvězdném nebi je to, že se zdržují poblíž ekliptiky – roční dráhy Slunce po hvězdném nebi. Všechny planety naší Sluneční soustavy se totiž na pozemské obloze vzdalují od roviny ekliptiky jen málo.444

To je také důvod, proč nemůžeme planety spatřit například ve Velkém vozu nebo v souhvězdí Pegase, ale pokaždé jen v některém ze třinácti ekliptikálních souhvězdí. Nejspolehlivějším způsobem pro rozlišení planet je však sledování jejich pohybu mezi hvězdami. Skutečně, když budete sledovat pohyb planet vůči hvězdám, občas zjistíte, že v průběhu týdnů a měsíců vytvářejí zvláštní smyčky, oblouky a kličky.445

Vysvětlit podivné chování bludných hvězd není při dnešních znalostech nijak složité. Pro naše předky to však byl pořádný oříšek, který se hvězdářům podařilo rozlousknout až počátkem 17. století. Než si pohyb planet po hvězdném nebi objasníme, musíme si je nejprve rozdělit do dvou skupin: na planety vnitřní, kam patří Merkur a Venuše, tedy ty planety, které se nacházejí uvnitř zemské dráhy, a na planety vnější, mezi které patří Mars a všechny další planety dále od Slunce. V této kapitole se budeme věnovat planetám vnějším, ty vnitřní si necháme na příště.

K tomu, abychom mohli „bludné hvězdy“ dobře pozorovat, jsou zapotřebí hned tři předpoklady:

  1. Planeta musí být dostatečně vysoko nad obzorem;
  2. Daná planeta by měla být na obloze daleko od Slunce;
  3. Musí být samozřejmě jasná noc.

První předpoklad je pochopitelný. Pokud se totiž pozorovaná planeta nachází jen nízko nad obzorem, je její svit zemskou atmosférou výrazně oslaben. Druhý předpoklad, tedy úhlovou vzdálenost planety od Slunce hvězdáři označuji jako elongace. Nejlepší podmínky pro viditelnost vnějších planet přitom nastává v době opozice (elongace 180°). V době opozice se totiž daná planeta ukazuje na obloze přímo naproti Slunci a navíc je k nám prostorově nejblíže. Také má v té době největší úhlový průměr. Znamená to tedy, že planeta vychází při západu Slunce již zvečera, vrcholí kolem půlnoci a zapadá až nad ránem při východu Slunce. Je to zkrátka způsob putování po obloze, jaký předvádí náš Měsíc v době úplňku. Naopak je-li elongace dané planety například jen 5°, zdržuje se velmi blízko Slunce a je prakticky nepozorovatelná.

Důležité vzájemné polohy Země vůči vnějším planetám a Slunci.
Důležité vzájemné polohy Země vůči vnějším planetám a Slunci.

Putování vnějších planet tedy vypadá následovně. Nejprve se na danou planetu díváme prakticky ze stejného směru jako na Slunce. Hvězdáři pro tento okamžik používají termín konjunkce. Planeta je v tu dobu od nás nejdále a navíc se zdržuje v blízkosti Slunce – čili na denní obloze. Pak se naše „bludná hvězda“ na obloze od Slunce vzdaluje (roste její elongace), až se po půl roce ocitne naproti Slunci – v opozici. Po opozici se elongace planety snižuje, až po dalším půl roce doputuje opět k naší denní hvězdě.

Budeme-li sledovat pohyb vnějších planet opravdu pozorně, objevíme v jejich bloudění mezi hvězdami něco zvláštního. Zprvu se planeta pohybuje mezi hvězdami podle očekávání od západu k východu, ovšem pak se začne její pohyb zvolňovat, až nadejde den, kdy se úplně zastaví. Poté se dá opět do pohybu, ovšem opačným směrem (od východu k západu)! Nejprve se vrací pomalu, ale pak stále rychleji, až podruhé zastaví, aby pak následovala svůj původní pohyb. Dráha planety mezi hvězdami se podobá veliké kličce.

Vznik smyčky, kterou mezi hvězdami „vykresluje“ planeta Mars.
Vznik smyčky, kterou mezi hvězdami „vykresluje“ planeta Mars.
Smyčka, kterou vykonala planeta Mars mezi hvězdami souhvězdí Raka, v rozmezí od října 2009 do května roku 2010. Foto: Tunc Tezel.
Smyčka, kterou vykonala planeta Mars mezi hvězdami souhvězdí Raka, v rozmezí od října 2009 do května roku 2010. Foto: Tunc Tezel.

Co se to stalo?

Myslíte si, že se planeta chová zvláštně?

Vůbec ne! Nesmíme totiž zapomínat na to, že na planety se díváme z pohybující se Země. V době opozice například Marsu se tedy pohybujeme stejným směrem jako tato blízká planeta, ovšem díky tomu, že jsme blíže ke Slunci, se pohybujeme rychleji než Mars. Proto se nám zdá, že Mars nejenže neputuje směrem, jaký bychom očekávali, ale dokonce couvá. Je to podobné, jako bychom v autě předjížděli cyklistu – také se nám zdá, že couvá a přitom míří stejným směrem jako my.

Jestliže se chcete v poněkud komplikovaném, ale přesném jízdním řádu bludných hvězd vyznat lépe, měli byste znát dva důležité pojmy: synodická a siderická oběžná doba. Synodická perioda oběhu je u vnějších planet doba, která uplyne mezi dvěma stejnými postaveními dané planety vůči Slunci na pozemské obloze. Je to tedy doba mezi dvěma po sobě jdoucími opozicemi. Siderická oběžná doba udává dobu, za jakou se planeta dostane na stejné místo oběžné dráhy vůči hvězdám. 446U vnějších planet je synodická oběžná perioda kratší než siderická. U vnitřních planet je to naopak.

 

siderická doba

synodická doba v rocích

Merkur

87,9 dnů

0,317

Venuše

224,7 dnů

1,598

Mars

686,9 dnů

2,135

Jupiter

4 335,3 dnů (11,9 let)

1,092

Saturn

10 759,2 dnů (29,4 let)

1,035

Uran

30 799,1 dnů (84,3 let)

1,012

Neptun

60 190 dnů (164,8 let)

1,005

Siderické a synodické oběžné doby planet.

A ještě něco bychom si měli o planetách uvědomit. Planety bližší Slunci obíhají po své dráze rychleji a planety vzdálené pomaleji. Z toho také vyplývá, že nejvzdálenější planety se pohybují mezi hvězdami nejpomaleji. Takže zatímco Mars projde všemi ekliptikálními souhvězdími za necelé dva roky, Jupiteru to trvá 12 let.

A co třeba takový Neptun? Ten se v těchto letech nachází v souhvězdí Vodnáře, ve kterém zůstane až do roku 2022. A na to, abychom ho viděli projít všemi ekliptikálními souhvězdími, by bylo zapotřebí alespoň dvou životů – vždyť mu to trvá 165 let!

 

Nahoru

 

Kdy a kde najdete nápadnou planetu či jiné těleso Sluneční soustavy? Pokud jste se dosud nezaregistrovali, tak na Facebooku či Twitteru

SKLON OBĚŽNÝCH DRAH PLANET K EKLIPTICE

Merkur se od ekliptiky nejvíce vychýlí asi o 7°, Venuše o 3°, Mars o 2°, Jupiter o 1°, Saturn o necelé 3°, Uran jen o 0,8° a Neptun o necelé 2°. Nejvíce se tedy od ekliptiky odchyluje Merkur, ale toho stejně ve společnosti hvězd prakticky neuvidíme, protože bývá vidět jen za večerního nebo ranního soumraku nízko nad obzorem.

BLUDNÉ HVĚZDY

To, že planety se po hvězdné obloze pohybují zvláštním, jakoby neuspořádaným způsobem, prozrazuje už jejich pojmenování. Slovo planeta je totiž řeckého původu (planétés) a označuje bloudícího tuláka. Planetám se proto také často říkávalo bludné hvězdy.

SYNODICKÁ A SIDERICKÁ OBĚŽNÁ DOBA

Důvod, proč je u vnitřních planet synodická oběžná doba delší než siderická, je poměrně jednoduchý. Chce to však určitou dávku představivosti. Kromě daných planet se pohybuje pochopitelně i naše Země, která proto musí příslušnou planetu vždy o něco dohnat tak, aby se dostala do stejného postavení vůči Slunci (synodická doba).