Vesmír a planéta Zem

Mléčná dráha
Naše galaxie Mléčná dráha je jedním z hlavních členů místní soustavy galaxií. Tato pospolitost má asi 25 členů v kouli o průměru kolem 3 megaparseků (20 mil. světelných let). Členové místní soustavy jsou navzájem vázáni gravitací turbulentní fluktuace. Samostatná Mléčná dráha se počala utvářet asi před 12 miliardami let. Domníváme se, že se na tom podílelo především aktivní jádro soustavy. Odtud vyvěrala hmota a vytvářela se spirální ramena. Rozměry soustavy se neustále zvětšovaly, až dosáhly dnešního průměru kolem 30 kiloparseků (100000 světelných let).
 
Vznik sluneční soustavy
Můžeme prakticky považovat za jisté, že předchůdci planetárních soustav jsou mezihvězdná mračna, jaká pozorujeme například ve známé mlhovině v souhvězdí Orion. Ke vzniku planetární soustavy zřejmě dochází zároveň se vznikem nových hvězd. Příběh sluneční soustavy tudíž začíná před 4,6 miliardami let, kdy se z fragmentu mezihvězdného mračna (pramlhoviny) vytváří zploštěním a zhuštěním látky rotující zárodek sluneční soustavy. Uprostřed soustavy vzniká praslunce,  které začíná zářit. Okolní hmota se nejprve shlukuje v drobnější tělěsa - planetsimiály, spojováním planetsimiál vznikají protoplanety. Nakonec se tvoří vlastní planety.
 
Slunce
Slunce je z vesmírného hlediska poměrně málo svítivá hvězda, která leží poblíž galaktické roviny ve vzdálenosti asi 10 kiloparseků od jádra Mléčné dráhy. Výpočty ukazují, že Slunce vzniklo kondenzací příslušné protonhvězdy před 4,6 miliardami let. Původní poloměr Slunce byl o něco menší než nyní - 660 000 km, dnes je 696 000 km. Také jeho svítivost byla menší - 2,8 . 1026 wattů, kdežto dnes dosahuje 3,9 . 1026 wattů. Celých 97 % sluneční energie vzniká proton-protonovým řetězcem. Teplota v jádře Slunce dosahuje 14 mil. kelvinů a hustota plynu 167 t/m3. Sluneční plyn v jádře je bezmála devětkrát hustší než zlato. Hmotnost Slunce je zhruba 2000 kvadrilionů tun. Naše Slunce bude zářit zhruba ještě 5 - 6 miliard let. Tím je zároveň vymezen čas, po který se může život na Zemi vyvíjet bez obav z nějaké kosmické katastrofy.
 
Merkur
Merkur obíhá kolem Slunce v průměrné vzdálenosti 58 mil. km, a to vždy jednou za  88 dní. Kolem své osy se otočí za 59 dní, což jsou přesně 2/3 oběžné doby. Je to nejmenší planeta sluneční soustavy - má poloměr 2 440 km. Průměrná teplota na osvětlené straně Merkura dosahuje 690 kelvinů (420 C). Jeho střední hustota je 5 400 kg/m3. Radarové mapování Merkura prokázalo v roce 1972 na jeho povrchu přítomnost kráterů o průměru až 50 km a relativním převýšením až 700 m. Merkur má slabé, ale měřitelné magnetické pole ( asi 100x menší než Země)

Venuše
Venuše má hustou atmosféru a obíhá kolem Slunce v průměrné vzdálenosti 108 mil km, a to vždy jednou za 225 dní. Doba rotace Venuše (243 dní) je delší než její oběžná doba, což způsobuje že zde Slunce vychází na západě a zapadá na východě. Poloměr Venuše je 6 050 km, její hustota dosahuje 5 245 kg/m3 a teplota jejího povrchu je 748 K  (480 °C), přičemž atmosférický tlak má 9 Mpa.
 
Země
Země je od Slunce vzdálena průměrně 149 597 900 km. Tato vzdálenost je ve sluneční soustavě jakýmsi astronomickým metrem a nazývá se astronomická jednotka. Země oběhne Slunce právě za rok ( rok je tak tudíž přímo definován) a její oběžná rovina se jmenuje ekliptika. Hmotnost Země je 5,98 kvadrilionů kilogramů a hustota  5 200 kg/m3. Má také jeden satelit - Měsíc.
 
Mars
Mars se dlouho považoval za nejzáhadnější planetu, dnes je však prozkoumán nejpodrobněji. Obíhá kolem Slunce po dosti výstředné elipse s poloosou 228 mil. km a s periodou 1,88 roku. Má poloměr 3 400 km a kolem osy se otočí za 24,6 hod. Průměrná teplota povrchu Marsu je 240-310 K (-30 až +40 °C). Střední hustota planety činí 3 900 kg/m3. Průměrná tloušťka litosféry (kůry) Marsu dosahuje 200 km, je tedy čtyřikrát větší než tloušťka Zemské kůry. Na Marsu byla nalezena vyschlá koryta, která nejspíš prozrazují, že zde kdysi tekla voda, která, nyní však již vázaná v minerálech, tvoří asi 0,3 % hmotnosti celé planety. Mars má 2 měsíce.

Jupiter
Tato planeta se nalézá za pásmem asteroidů ve vzdálenosti 778 mil. km od Slunce, kolem kterého oběhne za 11,9 roku. Je nejen největší ve sluneční soustavě ( jeho poloměr je 71 400 km), ale zároveň i nejrychleji rotující planetu - rotační perioda činí 9,8 hodiny. Průměrnou hustotu má pouze 1330 kg/m3, takže Jupiterem začíná řada poměrně řídkých planet, jež jsou složeny převážně z vodíku a helia. Teplota se zde pohybuje kolem 130 kelvinů (- 140 °C). Jupiter je mocným rádiovým zdrojem, má silné magnetické pole a kovové jádro, složené buď ze železa, nebo z kovového vodíku. Kolem této planety obíhá 16 satelitů.
 
Saturn
Saturn je nejkrásnější planetou naší sluneční soustavy, obíhá kolem Slunce ve vzdálenosti 1,43 miliardy kilometrů jednou za 29,5 roku. Se svým poloměrem 60 000 je po jupiteru druhou největší planetou. Rychlostí rotace Saturn téměř dosahuje Jupitera - jeho rotační perioda činí 10,2 hodiny. Saturn je obklopen tenkým prstencem, který je složen z několika oddělených vrstev, vzdálených  13 až 78 tisíc km od povrchu planety. Tloušťka prstenců je překvapivě malá - necelých 5 km. Horní atmosférické vrstvy, kde teplota dosahuje 100 kelvinů (- 170 °C), tvoří methan a čpavek. Střední hustota planety je nízká - pouze 680 kg/m3. Saturn má 25 měsíců, z nichž největší - Titan - má poloměr 2440 km.
 
Uran
Tuto planetu lze pozorovat pouze dalekohledem. Uran je od Slunce vzdálen 2,87 miliardy kilometrů a oběhne kolem něj za 84 let. Má poloměr 26 450 km a je 14,6krát hmotnější než Země. Střední hustota Uranu činí 1 130 kg/m3 a rotační perioda je 10,8 hodiny. Jeho průměrná teplota je 55 kelvinů ( -218 °C ). V atmosféře Uranu pozorujeme methan, čpavek plynný vodík a helium. Kolem planety obíhá 5 satelitů ( měsíců ).
 
Neptun
Objev Neptuna byl největším triumfem nebeské mechaniky 19. století. Tato planeta byla objevena roku 1846 Gallem. Neptun obíhá ve vzdálenosti 4,5 miliardy km  s periodou 165 let. Má poloměr 24 300 kma hmotnost 17krát větší než Země. Jeho průměrná hustota je 1700 kg/m3. Neptun vyzařuje 2,4krát více tepla, než dostává od Slunce. Jeho povrchová teplota je 57 kelvinů (- 216 °C). Kolem Neptuna obíhají tři měsíce, dva z nich se nazývají Triton a Nereida. 

Pluto
Tato planeta je nejvzdálenější planetou sluneční soustavy, byla objevena r. 1 930. Obíhá po značně výstředné dráze o velké poloose 5,9 miliardy km v periodě 248 let. Díky velké výstřednosti je však v letech 1979-1999 ke Slunci blíže než Neptun. Poloměr Pluta 1400 km a rotační perioda 6,4 dne byly určeny teprve v roce 1978, kdy se zjistilo že Pluto má měsíc, předběžně nazvaný Charon. Hmotnost Pluta činí asi 0,002 hmotnosti Země. Hustotou 1 200 kg/m3 se blíží hustotě vody.

Planeta Země:
 
Vznik a vývoj země
Země vznikala v několika etapách ze sluneční pramlhoviny před 4,6 miliardami let. Současně s ostatními velkými tělesy sluneční soustavy. Podle všech známek se však díky zdrojům tepla rychle zahřívá, až se celá roztavila a posléze znovu utuhla. V té době vznikalo zemské jádro i plášť. Konečně před 3,8 miliardy let se vytvořila na povrchu chladnoucí Země tenká kůra. Kůra byla zprvu křehká, takže se lámala, a skrze ni se protavovala láva. Přitom se uvolňovaly vulkanické plyny a vytvářely prapůvodní atmosféru Země. Byla v ní především vodní pára, dále metan, oxyd uhličitý, amoniak, dusík, vodík, hélium, inertní (netečné) plyny a kyselé dýmy. Když teplota na Zemi klesla, začala poměrně brzo  na povrchu Země kondenzovat voda. Vznikaly první oceány, jezera a řeky. Atmosféra Země se později zbavila nejlehčích prvků - vodíku a hélia, které unikly do kosmického prostoru. Místo nich začalo v atmosféře Země přibývat kyslíku. Patrně už před 3,5 miliardy let se na Zemi začal rozvíjet život. Zhruba před 2,5 miliardy let se počaly tvořit zárodky dnešních kontinentů. Před několika miliony let vyvrcholil vývoj organického života na Zemi - objevil se člověk .
 
Stavba Země
Souběžně se změnami zemského povrchu se přetvářelo též nitro Země. Země má tuhé jádro, složené ze železa a niklu o poloměru 1220 km. Díky vysokým tlakům je hustota jádra  14000 kg/m3. Pak následuje přechodná vrstva o tloušťce 500 km, nad níž se nalézá tekuté vnější jádro o tloušťce 1 700 km. To je obklopeno 2 900 km tlustým pláštěm, který sahá bezmála až k zemskému povrchu. Pod pevninami je v hloubce asi 40 km a pod oceánem již v hloubce 10 km. Tudíž je zemská kůra neobyčejně tenkou povrchovou slupkou.

Pohyby Země
Země obíhá kolem Slunce po téměř kruhové dráze. Tím má zaručenou stálou dodávku tepla a světla. Je zajímavé, že Země je ke Slunci nejblíže právě v lednu, tedy uprostřed naši zimy a nejdále v červenci. Příčinou vzniku ročních období nemůže být kolísání vzdálenosti Země-Slunce, protože tento rozdíl je malý ( 5 mil km ). Skutečnou příčinnou střídání ročních dob je sklon rotační osy Země vůči oběžné rovině (rovině ekliptiky). V zimě je totiž ke slunci přivrácena jižní polokoule (tam mají ovšem v té době léto) zatím co v létě severní polokoule na jižní polokouli vrcholí zima. V době rovnodennosti ( na jaře a na podzim ) jsou obě polokoule ozařovány stejně. Den trvá stejně jako noc ( 12 hod ) všude na Zemi. Rotující Země se chová jako setrvačník, tj. rotační osa svůj směr v prostoru nemění.

Země je dále výrazně ovlivňována gravitačním působením Měsíce a Slunce. Tato dvě tělesa mají sice zcela rozdílné rozměry a hmotnost ale také naopak rozdílné vzdálenosti, proto se rozdíl gravitačního působení na různé části zemského povrchu, vyvolaný na jedné straně Měsícem a na druhé straně Sluncem, shodou okolností liší poměrně málo. Tomuto rozdílnému gravitačnímu působení říkáme slapy. Slapy jsou příčinou mořského přílivu a odlivu. Slapové působení Měsíce a Slunce se však projevuje i na rychlosti zemské rotace. Jelikož má Země na rovníku jistý přebytek hmoty, stává se, že se poloha této osy v prostoru časem mění. Dnes už víme, že zemská osa opisuje plášť kužele s periodou 25 800 let. Tomuto pohybu se odborně říká precese. 

Použitá literatura :
 
Planeta Země
autor: Petr Jakeš
vydal: Mladá fronta v Praze  roku 1984
 
Vesmír
autor: Jiří Grygar a kolektiv
vydal: Mladá fronta v Praze roku 1983
 
Encyklopedie pro mládež LAROUSSE
autor: kolektiv autorů
vydal: Albatros v Praze roku 1993