3– 1. Sólkerfið verður til.

1. 3– 1. Sólkerfið verður til. • Geimþokukenningin gerir ráð fyrir því að sólkerfið eigi upptök sín í gífurlegu skýi sem kallast geimþoka. • Efnið í sólkerfinu sem varð til var að mestu leyti til úr vetni og helíni. En okkar sólkerfi er gert úr þungum frumefnum sem myndast hafa við sprengingu sprengistjörnu fyrir meira en 4,6 milljarða ára. • Auk þungu efnanna sendi sprengistjarnan frá sér höggbylgju sem varð til þess að kekkjamyndun fór af stað og að geimþokan fór að snúast hraðar um miðju sína fyrir tilstuðlan þyngdarkraftsins.

2. Innri reikistjörnur • Þegar frumsól hafði myndast hélt rykið og gasið kringum hana áfram að snúast. • Kekkjamyndun fór af stað og frumreikistjörnur mynduðust. • Þeir frumreikistjörnu-vísar sem næst voru sólu misstu mest af léttustu gastegundunum sem gufuðu upp vegna hitageislunar. • Þær urðu að innri reikistjörnunum.

3. Ytri reikistjörnurnar • Hinir reikistjörnuvísarnir sem fjær voru sólu urðu fyrir minni áhrifum. Léttu gösin tolldu við þær vegna minni áhrifa sólar og mikils þyngdarkrafts og því urðu þær risastórar. • Þær reikistjörnur urðu ytri reikistjörnurnar. • Með kólnun reikistjörnuvísanna mynduðust kringum þær minni efniskekkir sem urðu fylgihnettir þeirra eða tungl.

4. Aðrir hlutir í sólkerfinu • Aðrir efniskekkir mynduðust víðsvegar í sólkerfinu s.s. á belti milli Mars og Júpíters s.k. smástirnabelti. • Enn utar á mörkum sólkerfisins urðu síðan til efniskekkir gerði úr ís og gasi s.k. halastjörnur.

5. 3 – 2  Hreyfingar reikistjarnanna • Reynsla manna leiddi til þess að menn ályktuðu sem svo að jörðin væri hnöttótt • Þegar menn komu af hafi reis landið úr sæ. • Annað sem styður þessa kenningu er skuggi jarðar í tunglmyrkva. • Enn annað er að þegar farið er beint í norður hækkar Pólstjarnan um 1º fyrir hverja 111 km sem farið er eða um eina breiddargráðu.

6. Jarðarmiðjukenning • Jarðmiðjukenningin er runnin frá Aristótelesi og stjörnufræðingnum Ptólemaíosi. • Kenningin gerir ráð fyrir hringhreyfingu sem var talin eðlileg hreyfing himinhnattanna. • Samkvæmt kenningunni gengu reikistjörnurnar umhverfis jörðu líkt og sólin.

7. Sólmiðjukenningin • Sólmiðjukenningin gerir ráð fyrir því að sólin sé miðja alheimsins og að reikistjörnurnar séu á braut um hana en tunglið á braut um jörðu. • N. Kóperníkus ákvarðaði hlutföllin á brautum reikistjarnanna og umferðartíma þeirra. • Umferðartími er sá tími sem það tekur reikistjörnu að fara eina umferð um sól ( eitt ár). • Reikistjörnur snúast einnig um möndul sinn, sá tími sem það tekur er nefndur sólarhringur.

8. Sporbaugar • Kóperníkus hélt sig við hugmyndir forn Grikkja um hringlaga braut. • Jóhannes Kepler kom fram með þá hugmynd að brautir reikistjarnanna væru sporbaugur. • Kepler setti fram þrjú lögmál s.k. reynslulögmál  sem við hann eru kennd, þau fjalla um brautir reikistjarnanna, umferðartíma og hraða. Kepler gat ekki skýrt hvers vegna reikistjörnurnar héldust á brautum sínum.  

9. Þyngdaraflið • I. Newton skýrði brautarhreyfinguna út frá tveimur lögmálum. • Tregðulögmálið segir að hlutur á hreyfingu ferðast eftir beinni braut með jöfnum hraða nema utanað komandi kraftur verki á hann. • Sá kraftur er þyngdarkraftur en hann togar í reikistjörnuna og breytir stöðugt stefnu hennar. • Þyngdarlögmal Newtons skýrir þessa krafta.

10. 3 – 3 Yfirlit um sólkerfið • Hvaða reikistjörnur eru svipaðar að stærð, tvær og tvær? • Hvaða reikistjarna er um það bil helmingi minni en jörðin? • Hvaða reikistjarna er um það bil 10 sinnum stærri að þvermáli en jörðin? • Hvað er sérstakt við umferðatíma reikistjarnanna eftir því sem þær eru fjær sól? • Takið þið eftir svipuðu mynstri með snúningstímann? • Hvaða reikistjarna hefur lengsta snúningstímann? Hversu langur er hann? • Hvaða tvær reikistjörnur hafa stysta snúningstímann?

11. 3 – 4 Innri reikistjörnurnarMerkúr • Merkúr er næst sólinni af reikistjörnunum. • Umferðarhraðinn er 48 km/s og umferðartíminn 88 jarðardagar. • Vegna nálægðar hnattarins við sól reyndist erfitt að kanna yfirborð hans fyrr en geimkönnuðurinn Mariner 10 tók myndir af yfirborðinu. • Yfirborðið er alsett gígum, löng klettabelti teygja sig hundruði kílómetra eftir yfirborðinu en einnig eru sléttur sem benda til eldvirkni fyrir milljörðum ára.

12. Merkúr frh. • Möndulsnúningur Merkúr er afar hægur eða 59 jarðardagar, þannig að hnötturinn snýst þrjá hringi um möndul sinn fyrir hverjar tvær umferðir. • Þetta leiðir til þess að sólin kemur upp með 176 jarðardaga millibili. Afleiðingarnar eru þær að yfirborð Merkúr nær að hitna verulega eða allt að 427ºC meðan skuggahliðin kólnar niður í -170ºC.

13. Venus • Venus fer líkt og Merkúr ekki langt frá sól þar sem braut hennar er innar en jarðar. • Venus svipar um margt til jarðar. Yfirborð Venusar er hulið þykkum lofthjúpi sem gert hefur könnun þess erfitt viðfangs. Geimför hafa bætt kunnáttu okkar á yfirborðinu hin síðustu ár. • Mælingar hafa leitt  í ljós að vindhraði í efstu lögum lofthjúpsins er um 350 km/klst.

14. Venus frh. • Skýahulan er gerð úr brennisteinsgufu sem aldrei nær að þéttast og rigna á yfirborðið vegna mikils þrýstings sem er nítugfaldur miðað við aðstæður hér og yfirborðshita sem er 480ºC. • Þessu veldur samsetning lofthjúpsins næst yfirborðinu sem er að mestu koltvíoxíð. • Yfirborðið er alsett gígum og gljúfrum auk mikilla hásléttna. • Möndulsnúningur Venusar er bakhreyfing s.k. sem er afar hæg eða 243 jarðardagar.

15. Mars • Mars er stundum nefnd rauðleita stjarnan en það stafar af því einkenni hans að járnoxíð hylur yfirborð hnattarins. • Vatn finnst nú einungis frosið við pólana þó svo að myndir af yfirborðinu sýni rásir og farvegi sem bendi til þess að vatn hafi runnið um það forðum. • Á Mars eru stór eldfjöll þau stærstu í sólkerfinu sem ekki eru virk þessa stundina.

16. Mars frh. • Á yfirborðinu geisa vindar með miklum hraða allt að 200 km á klst. Þeir geta þyrlað upp miklu ryki sem nær yfir allan hnöttinn. • Lofthjúpurinn er þunnur aðallega gerður úr koltvíoxíð, nítur, argon, örlítið af vatnsgufu og  súrefni.

17. Smástirnabeltið • Smástirnabeltið liggur milli Mars og Júpíters og er gert úr grjóti og málmum. • Stærstu þeirra eru um 1000 km í þvermál s.s. Seres en flest eru mun minni. • Forðum huggðu menn að þau væru leifar reikistjörnu sem hafði sundrast við árekstur en nú hallast menn að því að þau séu efniskekkir sem ekki urðu að reikistjörnum í árdaga. • Sum þessara smástirna fara út af brautum sínum og rekast á t.d. jörðina en um 70 ör hafa fundist á yfirborði jarðar.

18. 3 – 5  Ytri reikistjörnur og annars konar • Á slóðum ytri reikistjarnanna nær sólarhitinn ekki að hrekja létt gös líkt og innan til í sólkerfinu. • Efnið í ytri reikistjörnunum eru því storkin og miklu þéttari gös. • Þetta leiddi til þess að ytri reikistjörnurnar urðu miklu massameiri og stærri en innri reikistjörnurnar og efnasamsetning þeirra allt önnur.

19. Júpíter • Af þeim 2 prómill efna í sólkerfinu sem er utar sólu eru 70% í Júpíter. • Reikistjarnan er að mestu gerð úr vetni og helíni. • Þrátt fyrir mikinn kulda í efstu lögum er hitinn nærri 30.000 ºC í miðju. • Hefði Júpíter orðið stærri gæti kjarnasamruni hugsanlega hafa farið af stað og hefði þá sólkerfið verið tvístirna sólkerfi.

20. Júpiter frh. • Efstu lög Júpíters eru gerð úr ammoníakkristöllum og mynda ljósar og dökkar rendur á víxl, þetta mynstur er síbreytilegt en rauði flekkurinn á suðurhveli hefur verið til staðar í að minnsta kosti 300 ár. • Rauði flekkurinn er gríðarmikill stormur sem geisar á Júpíter. • Könnunarfarið Voyager leiddi í ljós flatan hring í kring um Júpíter, miklar eldingar í gashjúpnum og firnastór glitrandi lög á himninum.

21. Júpíter frh. • Júpíter hefur um sig gríða sterkt segulsvið sem nær milljónir km. út frá reikistjörnunni. • Tungl Júpíters eru að minnsta kosti 18 en 4 þau stærstu kallast Galileiótunglin. • Jó er innst og eldvirkasti hnöttur sólkerfisins, eldvirknina á Jó að þakka sterkum flóðkröftum fyrir tilstilli þyngdarkrafts Júpíters. • Evrópa kemur næst hún er eldvirk en spýr vatni og ammoníaki. • Þá kemur Ganýmedes stærsta tungl sólkerfisins, þar má sjá merki eftir jarðskjálfta. • Yst er Kallistó alsett gígum.

22. Satúrnus • Helstu einkenni hnattarins eru hringirnir gerðir úr ísögnum mismunandi að stærð. • Hringirnir eru 7 en hver gerður úr smærri hringjum. • Líkt og Júpíter snýst Satúrnus hratt um möndul sinn og er aðallega gerður úr vetnis- og helíngasi. • Vegna snúningshraðans er hnötturinn flatur til pólanna og í lofthjúpinum geisa vindar sem ná allt að 1800 km/klst hraða þetta er 4x hraðari vindar en þekkjast á Júpíter.

23. Satúrnus frh. • Satúrnusi svipar um margt til Júpíters hvað varðar skýahulu og segulsvið. • Tungl eru að minnsta kosti 18, stærst er Títan með allverulegan gashjúp úr metani og fleiri efnasamböndum. • Lofthjúpurinn er talinn svipa til lofthjúps jarðar fyrir daga lífsins.

24. Úranus • Hnötturinn fannst undir lok 18. aldar. • Tungl Úranusar eru 17 all misjöfn að stærð. • Gashjúpurinn er blágrænn að lit aðallega úr metani, helín og vetni. • Hitinn er um - 210ºC efst í skýjahulunni. Undir skýjahulunni er úthaf um 8000 km djúpt úr yfirhituðu vatni sem umlykur bergkjarna á stærð við jörð. • Úranus hefur um sig hringi gerða úr metanís.

25. Neptúnus • Þegar brautarreikningar Úranusar stemmdu ekki við raunveruleikann tóku stjörnufræðingar að gera ráð fyrir reikistjörnu utar sem hafði áhrif á Úranus. • Þessi stjarna var Neptúnus sem fannst 1846. • Hnettinum svipar um margt til Úranusar. • Á Neptúnusi er haf úr fljótandi vatni og metani en þar undir er bergkjarni. • Í lofthjúpinum fljóta metanský í vetni og helíni. Hitinn efst í lofthjúpnum er - 220ºC.

26. Neptúnus frh. • Neptúnus hefur um sig hringi úr rykögnum. • Neptúnus hefur 8 tungl stærst er Tríton sem er sérstætt f.þ.s. að það hreyfist í gagnstæða stefnu við möndulsnúning Neptúnusar.

27. Plútó • Útreikningar á braut Neptúnusar bentu til tilvistar Plútós. • Hnötturinn er minnsta reikistjarnan og er líkari tungli en reikistjörnu. • Plútó er gerður úr frosnum efnum einkum metanís sem getur að hluta til gufað upp og myndað lofthjúp. • Árið 1978 uppgötvaðist fylgihnötturinn Karon sem er um ½ af stærð Plútó.

28. 3 – 6   Smáhlutir á víð og dreif • Fyrir utan reikistjörnur og smástirni eru á ferð í sólkerfinu smærri hlutir s.s. halastjörnur og geimgrýti. • Halastjörnur eru taldar eiga uppruna sinn í Oort – skýinu sem er í um 10 biljón km. fjarlægð frá sól. • Í skýinu er mikið magn af ís, gasi og ryki. • Vegna þyngdarafls frá stjörnu í grendinni fara “snjóboltar” að falla í átt til sólar.

29. Halastjörnur • Þessi snjóbolti er gerður úr ís, ryki og bergi en þegar hann fer að nálgast sól hitnar hann, ís hitnar og myndar gas. • Gas og ryk myndar hjúp utan um kjarna halastjörnunnar sem saman myndar höfuð hennar. • Því nær sól sem halastjarnan er því meira þenst höfuðið en sólvindurinn og geislunarþrýstingur valda því að hjúpurinn blæs út í langan hala sem alltaf vísar frá sól.

30. Halastjörnur og geimgrýti • Í sólkerfinu eru taldar vera 100.000 halatjörnur. • Margar þeirra hafa langan umferðartíma, þekktust er Halley-halastjarnan sem birtist á um 75-79 ára fresti. • Geimgrýti eru grjót- og málmhnullungar af ýmsum gerðum og stærðum. Þeir skella á lofthjúpi jarðar í milljónatali hvern sólarhring. • Flestir brenna upp í lofthjúpinum og kallast þá loftsteinar sem orsaka stjörnuhröp.

31. Hrapsteinar • Komist loftsteinn í gegnum lofthjúpinn til jarðar kallast hann hrapsteinn, þeir eru nokkura gerða, gerðir úr málmsamböndum s.s. járns, nikkels en einnig grjóts og sands. • Stærstu hrapsteinar geta valdið miklum skaða líkt og 18 tonna þungur steinn sem fannst í Namibíu og myndaði gíg sem líkist sprengigíg.

32. Lífhvolf • Lífhvolf er það fjarlægðarbil sem reikistjarna þarf að uppfylla til að líf geti hugsanlega þrifist á yfirborði hennar. • Úrslitaatriðin eru hæfilegur hiti og fljótandi vatn, en þessi skilyrði miðast við þekkingu okkar af jörðinni. • Benda má á að hrapsteinn sem talinn er ættaður frá Mars er talinn bera merki þess að þar hafi einhver tíma þrifist líf.