Solsystemet

For 4,6 milliarder år siden i vores galakse, Mælkevejen, kollapsede en lille del af en gigantisk sky af støv og gas. Skyen bestod af molekyler og atomer, som senere blev byggeklodser for både stjerner, planeter, og alt det liv vi har her på Jorden, inklusiv os mennesker. 

Skyen kollapsede på grund af tyngdekraften, der trak al støvet og gassen ind mod midten, og fik formet en flad roterende skive. I midten af skiven, blev gassen så varm, at den begyndte at ændre sig: brint smeltede sammen til helium. Det var fødslen af vores stjerne, Solen.

Længere ude i skiven, hvor temperaturerne var lavere, blev planeterne dannet. I vores solsystem har vi otte planeter. Fire små klippeplaneter: Merkur, Venus, Jorden, og Mars. Og fire store gasplaneter: Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun. Hvor klippeplaneterne består af sten og har faste overflade, er gasplaneterne lavet af luft der bliver tættere og tættere jo længere ned man kommer, så de har ingen overflade man kan stå på. 

Pluto, der engang også blev anset for at være en planet, er i dag kategoriseret som en af Solsystemets fem dværgplaneter. Udover Solen, planeter, og dværgplaneter består vores solsystem også af måner, kometer, og asteroider.

Solen

Alle planeter i solsystemet kredser om vores stjerne, Solen.

Solen er det absolut største objekt i Solsystemet, og udgør hele 99,8% af Solsystemets masse. Planeterne udgør altså kun 0,2% af massen i vores solsystem. 

Solen er en såkaldt ‘gul dværgstjerne’, og den er en ret typisk mellemstørrelse stjerne. Det skal man dog ikke lade sig narre af, for Solen hører til blandt de 10% største stjerner i Mælkevejens, og den er 333.000 gange så stor som Jorden.

Som alle andre stjerner, er Solen en kugle af glødende gas. Der er hovedsageligt tale om gasserne brint og helium. I Solens kerne er der der 15 millioner grader varmt og her forvandles hundrede millioner tons brintkerner til helium hvert sekund. Det er sådan Solen og alle andre stjerner producerer deres energi. Energien bevæger sig ud af kernen, og igennem flere hundrede af tusinde år bevæger den sig igennem Solens indre før den når ud til Solens overflade.

Fra Solens overflade bliver energien udstrålet som lys. Der vil være lys indenfor alle bølgelængder af det elektromagnetiske spektrum – både det lys, vi kan se, men også lys som vi mennesker ikke kan se, såsom UV-, infrarødt-, radio- og gammastråling. 

Vi kan få lov til at se dette usynlige lys fra Solen, ved at bruge teleskoper, der er følsomme over for hver sin del af det elektromagnetiske spektrum.

Da Galileo Galilei rettede sit teleskop mod Solen, opdagede han solpletter – områder af den synlige overflade, som er ca. 2000 grader koldere end resten af overfladen. Solpletterne ligner mørke områder på solskiven, og de ser mørke ud, fordi de er koldere end omgivelserne.  

Solen er en vigtig drivkraft for Jordens miljø, og måske vigtigste betingelse for livet på vores planet. Derfor er studiet af Solen en vigtig gren indenfor astronomien, og der er mange forskere der observerer Solen og blandt andet måler dens aktivitet og de soludbrud som jævnligt slynger millioner af tons materiale ud i Solsystemet og ned mod Jorden, hvor det danner polarlys. 

Merkur

Merkur er den planet, som er tættest på Solen med en gennemsnitsafstand på ca. 58 millioner kilometer. Merkur er også den mindste af Solsystemets planeter – den er ikke meget større end Månen! 

Fordi Merkur er så lille og ligger så tæt på Solen har den mistet sin atmosfære. Det gør at nattesiden af planeten ikke kan holde på varmen, og blandt Solsystemets planeter er Merkur den planet, som har de største temperatursvingninger – fra hele 430 ℃ i løbet af Merkurs dag til -183 ℃ under Merkurs lange nat.

De gamle grækere troede, at Merkur var to planeter. Når Merkur sås øst for Solen, kaldte de planeten ‘Apollo’, og når den var vest for Solen, kaldte de den ‘Hermes’. Det var den græske filosof og matematiker Pythagoras der opdagede at der kun var tale om én planet. Merkur er opkaldt efter den romerske gud, som minder om den græske Hermes. Ligesom gudernes bevingede budbringer bevægede sig hurtigt, bevæger Merkur sig også hurtigt, og Merkurs kredsløb om Solen tager kun 88 dage. Til gengæld drejer Merkur kun meget langsomt rund om sig selv, og dens døgn er på hele 176 jord-dage.

Videnskaben står overfor mange udfordringer i forhold til at lære mere om Merkur. Fordi Merkur ligger så tæt på Solen er den svær at observerer med teleskoper, for stjernens lys og varme kan skade de dyrbare teleskoper. 

Verdens rumorganisationer har lanceret flere missioner for at få mere viden om vores solsystems inderste planet. NASAs rumsonden Mariner 10 passerede planeten tre gange i midten af 1970’erne, og Messenger-rumsonden fløj fra 2008-2009 forbi Merkur tre gange, og blev i 2011 bragt i omløb omkring planeten. Messenger styrtede ned på Merkur i 2015, efter at rumsonden løb tør for brændstof.  I øjeblikket er ESAs og JAXAs (Japan) mission BepiColombo på vej mod Merkur, hvor den vil ankomme i slutningen af 2026 og vil undersøge planetens poler og magnetfelt. 

Venus

Venus er vores nærmeste nabo i Solsystemet, og man kan finde flere ligheder mellem Venus og Jorden. De to planeter er næsten lige store, og der er kun 2% forskel på det materiale de består af. Venus er dog også Solsystemets varmeste planet, med en overfladetemperature på omkring 480 ℃.

Venus’ høje temperatur skyldes, at Venus’ atmosfære stort set kun består af CO2, der er en drivhusgas. Det vil sige, at varmen bliver holdt inden for atmosfæren ligesom i et drivhus. Det tætte skylag omkring Venus består af koncentreret svovlsyre, og det regner også med svovlsyre, men fordi Venus er så varm, når regnen aldrig ned til planetens overflade.

Venus er er opkaldt efter den romerske kærlighedsgudinde. Den går også under navnet Morgenstjernen, fordi den næstefter Månen og Solen er det klareste objekt på himlen. Planeter lyser ikke af sig selv, men de reflekterer lyset fra Solen. Venus er den planet i vores solsystem, som skinner klarest, fordi dens skylag reflekterer Solens lys. 

Det at Venus skinner så klart, har faktisk ført til flere misforståelser gennem historien. Under 2. Verdenskrig affyrede jægerpiloter til tider skud efter Venus, fordi de troede at planeten var et fjendtligt fly. Venus’ klare lys har også givet anledning til mange rygter om UFO’er. Og så er der ofte folk der tror, at de har opdaget en helt ny stjerne, fordi de har fået øje på Venus på himlen.

Venus’ overflade ikke kan ses direkte, fordi planeten er dækket af et tykt lag skyer. For at se hvad der gemte sig bag skyerne tog NASAs rumfartøj Magellan fra 1990-1994 en række billeder ved hjælp af radarteknik. Billederne afslørede et goldt, fladt stenlandskab, af og til beklædt af bjerge, dale og udslukte vulkaner. 

Det er svært at lande på Venus fordi de høje temperaturer, syreregnen, og atmosfærens høje tryk ødelægger vores landere. Til gengæld er Venus blevet besøgt af en række rumsonder, der tager billeder af planeten udefra, hvoraf den seneste er den japanske Akatsuki der undersøgte Venus atmosfære, indtil man mistede kontakt med den i 2025. 

Jorden

Vores egen planet, Jorden, er den tredje i rækken af planeter fra Solen. Jorden er den største af Solsystemets klippeplaneter og den eneste med store mængder flydende vand.

Jordens afstand fra Solen, dens tyngdekraft, samt dens atmosfære er alt sammen med til at skabe betingelserne for flydende vand. Ca. 2/3 af Jordens overflade er dækket af vand, hvilket var essentielt, for at livet på Jorden kunne opstå. 

Jorden er stadig den eneste planet, hvor vi med sikkerhed ved, at der findes liv. Hvordan og hvornår livet på Jorden opstod, diskuteres stadig ivrigt, men man mener at det skete for ca. 4 milliarder år  siden, hvilket betyder at Jorden kun var 600 millioner år gammel da livet kom til. Mens livet er ca. 4 milliarder år gammelt, kom Homo sapiens først frem for omkring 200.000 år siden – menneskets evolution er derfor kun en meget lille del af Jordens historie.

Jorden er den planet vi bedst kan undersøge, og der er derfor også den planet, hvis historie og opbygning vi kender bedst. 

Jordens udseende har ændret sig meget, siden planeten blev dannet for omkring 4,6 milliarder år siden. Lithosfæren, Jordens skorpe, og den øverste del af kappen, er opdelt i en række plader, der gennem Jordens historie er kollideret, har skubbet sig fra hinanden, og har skrabet op og ned ad hinanden. De tektoniske plader bevæger sig kun et par centimeter om året, men det har alligevel været nok til, at Jordens kontinenter kan flytte sig, og flere gange har dannet ét superkontinent. Sidste gang det skete, var for omkring 200 millioner år siden, da vores klode var domineret af superkontinentet Pangæa.

Under jordskorpen findes Jordens kappe – den største del af Jordens indre, som især består af faste bjergarter og har en grynet, halvflydende konsistens. Allerinderst i vores planet findes en kerne af nikkel og jern, der er lige så varm som Solens overflade, men fordi trykket er så højt, kan den inderste del af kernen ikke smelte. Den indre del af kernen drejer rundt i en flydende yderkerne, og det er strømmene i yderkernen sammen med Jordens rotation, der er årsag til Jordens magnetfelt. Det er ikke muligt at bore ned til Jordens kerne, men vi kender til Jordens indre opbygning fra målinger af seismiske bevægelser indeni Jorden. De seismiske målinger laver man for eksempel, når et jordskælv finder sted. Så går der bølger gennem Jorden, og disse bølger opfører sig forskelligt, alt efter i hvilket materiale og hvor i Jordens indre, de befinder sig.

Månen

Månen er den femte-største måne i Solsystemet, og den absolut største i forhold til sin planets størrelse. Den blev skabt ved at Jorden kolliderede med en mindre planet, Theia, for 4.5 milliarder år siden. Et stykke af Jordens skorpe blev slået af, og dannede Månen.

Månens landskab er goldt, og dækket af kratere, som skyldes meteornedslag.

De fleste kratere stammer fra tidligt i Månens historie, fra perioden som man kalder Det Store Bombardement (Late Heavy Bombardment) for ca. 4,1-3,8 milliarder år siden. Fordi Månen ikke har nogen atmosfære, møder meteorerne ingen modstand, før de kolliderer med Månens overflade, og der er ingen vind og vejr til at udviske kraterne. Store meteornedslag sker langt mere sjældent i dag. Et af Månens kratere, Tycho, er opkaldt efter den danske astronom Tycho Brahe. 

Selv om Månens tyngdekraft kun er 1/6 af Jordens, ændres både Månens og Jordens form en anelse på grund af hinandens tyngdekraft. Tidevandet her på Jorden er et resultat af tiltrækningen fra Månen.

Satellitter er ikke kun menneskeskabte konstruktioner, som kan hjælpe os med at observere og indsamle data, at se TV og høre radio, eller kommunikere. En satellit defineres som noget, der er i kredsløb om et himmellegeme. Månen er i kredsløb om Jorden, så vi kalder den en naturlig satellit. 

Vores måne er en blandt Solsystemets over 900 kendte måner. Fra Jorden ser vi altid Månen fra den samme side, fordi den har det, man kalder en bundet rotation. I forbindelse med de seks Apollo-landinger fra 1969-1972 har astronauter indsamlet store mængder data om Månen.

Mars

Mars’ overflade består af vulkansk basalt og har et rigt indhold af jern – det er derfor, den er rød. Man mener dog at ca. halvdelen af Mars engang har været blå, fordi den var dækket af flydende have. 

Forskerne har fundet små mængder af flydende vand, som stadig er på Mars’ overflade, hvilket er en essentiel betingelse for liv. Der er dog næsten ingen atmosfære på Mars, hvilket menes at være grunden til, at det vand, som formentlig engang var at finde i floder, søer, og have på Mars’ overflade, for længst er fordampet.

Af og til kan der opstå støvstorme i planetens ørkenlignende landskab, som er i stand til at dække hele planeten. Mars har iskapper ved begge poler. På den nordlige halvkugle er der flade lavasletter, og der er store, inaktive vulkaner ved ækvator, mens den sydlige halvkugle er domineret af mange kratere fra meteornedslag. 

Inden for de seneste 60 år er mere end 40 missioner blevet sendt ud for at undersøge Mars. Mars er blevet studeret ved hjælp af rumfartøjer, som er fløjet forbi, været i kredsløb omkring, eller er landet på planetens overflade. En af dem er Perseverance, som landede på Mars i 2021. Perseverance er en rover, som er en robot med hjul på. Den kører stadig rundt på Mars’ overflade og er udstyret med kameraer og måleinstrumenter, som giver os mere viden om planeten. Man har planer om at sende missioner op der skal få jordprøver fra Mars med tilbage til Jorden, og der arbejdes også på at sende astronauter til Mars.

Mange har gennem tiderne troet, at den røde planet husede intelligent liv. I 1800-tallet og begyndelsen af 1900-tallet florerede ideer som, at man burde signalere til marsboere ved hjælp af et gigantisk tegn markeret i Sibiriens snelandskab, og at marsboere havde bygget et intrikat kanalsystem på Mars’ overflade. Andre har, så sent som i 1970’erne, været overbevist om, at der var pyramider på Mars, som var mange hundrede gange så store som Egyptens pyramider.

Vi har endnu ikke fundet hverken liv eller tegn på civilisationer på Mars. 

Jupiter

Jupiter er den største planet i vores solsystem, og dens masse er to en halv gange større end alle de andre planeters masse tilsammen.

Jupiter er navnet på kongen af guderne i den romerske mytologi, og navnet betyder også "himlens fader". 

Jupiter er næsten fem gange så langt væk fra Solen som Jorden, og længden af Jupiters år svarer til 12 Jord-år. En gaskæmpe som Jupiter består mest af gas, men forskerne tror, at der i midten af planeten er en fast kerne, som er omtrent på samme størrelse som Jorden.

Det eneste af Jupiter der er synligt fra Jorden, er de øverste lag af dens atmosfære. Jupiters tykke atmosfære er domineret af kraftige vinde, turbulente skyer og elektriske storme, som ville kunne ødelægge Jorden. Jupiters Store Røde Plet er Solsystemets største storm, der er tre gange så stor som Jorden, og har raset i mere end 350 år. På grund af Jupiters kraftige magnetfelt er der også store, flotte polarlys. 

Overgangen mellem planet og atmosfære er bogstaveligt talt flydende – nedenfor atmosfæren møder vi nemlig brint i flydende form. Denne kæmpeplanet rummer altså Solsystemets største hav, men det er lavet af brint, og der er ingen bølger og ingen overflade. 

Vi kender til 95 måner i kredsløb omkring den store planet. Jupiters måner minder mere om Jorden, end Jupiter selv gør.

Io er en af de inderste måner omkring Jupiters, og her er der konstant vulkansk aktivitet. Månen Europa er dækket af vand-is, og det er muligt, at man ville kunne finde flydende vand under overfladen. Derudover er der en tynd atmosfære, som primært består af ilt, så mange mener, at Europa virker som et bud på et af de steder i universet, hvor mennesker ville kunne bo i fremtiden. Ganymedes, Solsystemets største måne, er større end solsystemets inderste planet, Merkur. Hvis Ganymedes var i kredsløb omkring Solen, i stedet for Jupiter, kunne den blive kategoriseret som en planet.

Saturn

Alle gaskæmperne er omgivet af ringe, men Saturns er de mest imponerende. Ringene består af milliarder af små stykker af is og klippe.

Indholdet i ringene omkring planeter kan være så små som støvkorn, men man kan også finde objekter, der er flere meter på tværs. Saturns ringe, som er de klareste af alle ringene i Solsystemet, er særligt berømte. Da Galileo Galilei observerede ringene, undrede han sig meget over det, der lignede to udstikkende ‘ører’ eller ‘håndtag’ på hver side af Saturn. Den hollandske matematiker og astronom Christiaan Huygens opdagede dog, at ‘ørerne’ var ringe omkring planeten. Nu ved vi, at Saturns ringe består af fragmenter af is og sten, der stammer fra kometer, asteroider, og måner der er blevet revet fra hinanden af Saturns tyngdekraft.

Saturn består, ligesom Jupiter, hovedsageligt af gasserne brint og helium. Den smukke planet er næsten lige så stor som Jupiter, men Saturn vejer meget mindre. Saturns tæthed er så lav, at den, hvis den blev placeret på et gigantisk hav, ville flyde ovenpå vandoverfladen. 

Ligesom på Jupiter er der konstant stormvejr i Saturns atmosfære. Saturns hurtige rotation omkring sig selv medfører en meget høj vindhastighed, og storme kan vare i månedsvis.

Mindst 270 måner er i kredsløb omkring Saturn. Der er otte store måner, og den største af dem er Titan, som også blev opdaget af Christiaan Huygens. Titan er den eneste måne i Solsystemet, som har en tyk atmosfære – den er faktisk tykkere end Jordens. Atmosfæren på Titan består primært af nitrogen, og på Titans overflade har man opdaget, at der er søer af metan, ethan og propan, som alle er kulbrinte. Kulbrinte er organiske stoffer, som er forbindelser af kulstof og brint – alt liv her på Jorden er bygget op af disse typer af kemiske forbindelser. Derfor er byggestenene til liv til stede på Titan, men månen er ikke et oplagt sted at finde liv. Overfladetemperaturen ligger på -180 ℃, så isen, der dækker store dele af Titans overflade, er lige så hård som sten. En anden spændende måne omkring Saturn er Enceladus, hvor gejsere sprøjter flydende vand op igennem månens iskappe. 

Uranus

Uranus er den næst-yderste planet, og den koldeste vi finder i Solsystemet, med en atmosfære med temperaturer helt ned til -224℃. 

Uranus kan kun lige netop skimtes med det blotte øje, og først i 1781 opdagede den tysk-britiske astronom og komponist, Sir Frederick William Herschel, ved hjælp af sit teleskop, at Uranus ikke var en stjerne. I stedet påstod Herschel, at der var tale om en komet, men det rejste diskussioner i astronomiske cirkler, og flere begyndte at observere Uranus. To år efter godtog Herschel, at der var tale om en planet. Herchel ville oprindeligt gerne have opkaldt planeten Georges Stjerne, efter den britiske konge, men navnet blev senere ændret til Uranus der er den græske gud for himlen.

Uranus har en blågrøn farve, fordi metangassen i atmosfæren absorberer rødt lys, og reflekterer blåt lys. Uranus’ atmosfære er ikke så stormfuld som Jupiters og Saturns. 

Uranus adskiller sig fra vores solsystems øvrige planeter ved, at dens rotationsakse hælder næsten 97,8 grader. Så hvor de andre planeter roterer som snurretoppe, så er Uranus nærmest væltet og triller rundt om Solen i sin bane. Der er uenighed om, hvorfor Uranus roterer så ‘skævt,’ men én forklaring er, at den usædvanlige hældning skyldes en kollision med en anden planet tidligt i Uranus’ historie.

De yderste gasplaneter, Uranus og Neptun, er i det store og det hele uudforskede territorier, og kun én mission har undersøgt dem: Voyager 2, som passerede Uranus i 1986 og Neptun i 1989. 

Neptun

Neptun er 165 år om at kredse en gang rundt om Solen. På Neptun finder vi de kraftigste vinde i Solsystemet – der er målt vindhastigheder på op til 2400 km/t.

Neptun er opkaldt efter den romerske havgud, hvilket føles passende når man ser på dens blå farve. 

Den yderste planet i vores solsystem, Neptun, blev faktisk ikke opdaget direkte. I 1800-tallet gik det op for astronomer, at Uranus ikke bevægede sig som den burde i sin bane. Det lignede at den blev tiltrukket af et objekt, som man ikke kendte til, men som burde ligge længere ude i Solsystemet. Neptun blev derfor først matematisk forudsagt ud fra den franske astronom Urbain Le Verriers og den britiske astronom og matematiker John Couch Adams’ udregninger i 1845. Eksistensen af vores solsystems ottende planet blev bekræftet i 1846 af den tyske astronom Johann Gottfried Galle, tæt på den position som Adams og Le Verrier havde regnet sig frem til.

Vi kan ikke se Neptun med det blotte øje, så vi har brug for hjælp fra teleskoper for at kunne observere planeten med den kraftige blå farve. Den blå farve kommer af, at metan i Neptuns atmosfære absorberer sollysets røde bølgelængder. Grunden til, at Neptun har så klar en blå farve er, at lyset trænger dybere ind i atmosfæren, end det er tilfældet på Uranus, der har et blegt grønt udseende.

Da Voyager 2 fløj forbi Neptun i 1989, bekræftede de data, som rumfartøjet indsamlede, at der var 4-5 ringe omkring Neptun. Ringene blev opkaldt efter fem mænd, der alle spillede en central roller i forhold til opdagelsen af Neptun: Adams, Le Verrier, Lassell, Arago og Galle.

Dværgplaneter

Indtil 2006 skulle skolebørn lære 9 planeter i planetrækken, nemlig: Merkur, Venus, Jorden, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun, OG Pluto. 

Dette ændrede sig dog, da man begyndte at finde flere objekter længere ude i Solsystemet der lignede Pluto, og måtte træffe et valg: Enten skulle man potentielt til at lære rigtig mange planetnavne, eller også måtte man lave en ny definition på hvad en "planet" var.

Nu bliver planeter defineret som objekter der:

• Bevæger sig i bane omkring Solen.
• Er store nok til at deres tyngdekraft har gjort dem runde.
• Er tunge nok til at have ryddet deres bane for andre objekter. 

Desværre ligger Pluto i et område, der hedder Kuipterbæltet, hvor der ligger en masse andre objekter og roder rundt, og den har derfor ikke opfyldt det tredje kriterie. 

Pluto er derfor nu karakteriseret som en dværgplanet sammen med f.eks. Ceres, Eris, Haumea, og Makemake. 

Asteroider og kometer

Nu har vi kigger på alle de store objekter i Solsystemet, men der er også en del mindre objekter i vores nabolag, som er resterne fra da Solsystemet blev dannet.

Kigger vi på området imellem Mars og Jupiter, finder vi Asteroidebæltet, som består af metalliske og stenede objekter, der er i kredsløb omkring Solen.

Asteroider kan være alt fra kun et par millimeter store, til at have en diameter på flere hundrede kilometer. Omkring 200 millioner af Asteroidebæltets asteroider er større end 1 km. Der er ikke så mange af de helt store asteroider i Asteroidebæltet, men mange mindre asteroider menes at være dele af større asteroider, som blev slået i stykker som følge af kollisioner.

Asteroidebæltet mellem Mars og Jupiters kredsløb markerer adskillelsen mellem de planeter af Solsystemet, der primært består af klippe og metal, og dem, der især er opbygget af brint- og heliumgas. 

Kigger vi længere ude i Solsystemet - ude på den anden side af Neptun - finder vi Kuiperbæltet. Kuiperbæltet er et bælte af asteroider, kometer, og dværgplaneter, og det er blandt andet her Pluto ligger. En stor del af objekterne i dette område er lavet af forskellige former for is, såsom vand-is, ammoniak-is og methan-is.

Længere ude endnu har vi Oortskyen, der ligger som en enorm bobbel omkring Solsystemet. Oortskyen er lavet af milliarder af kometer og isklumper af forskellige størrelser. Det er herfra størstedelen af de kometer, der til tider besøger os i det indre solsystem kommer fra. Når kometer kommer tættere på Solen, vil det is de er lavet af begynde at fordampe, og kometer kan derfor få fantastiske lysende haler af støv og gas, når de kommer ind i det indre solsystem.