Koľko hmotnosti Slnečnej sústavy tvorí Slnko? Pri tomto čísle pochopíš, prečo sú planéty len drobné zrnká
Slnko obsahuje takmer celú hmotnosť Slnečnej sústavy. Planéty, mesiace aj kométy tvoria len zlomok toho, čo drží náš kozmický domov pokope.
Keď si predstavíme Slnečnú sústavu, okamžite sa nám vybaví učebnicový obrázok, na ktorom je Slnko v strede a okolo neho planéty zoradené ako na výstave. Vyzerá to vyvážene, takmer harmonicky, lenže tento obraz skreslil jednu zásadnú vec, ktorou je rozloženie hmotnosti. Ako upozorňuje portál IFL Science, Slnko v skutočnosti obsahuje približne 99,86 % celej hmotnosti Slnečnej sústavy. Všetko ostatné, planéty, mesiace, asteroidy aj kométy, sa zmestí do zvyšných 0,14 %.
Keď sa pozrieme na tieto čísla, tie sa môžu zdať nesprávne, najmä keď si spomenieme na obrovské planéty, ktoré sa nachádzajú za obežnou dráhou Marsu, vo vonkajšej časti sústavy. Najväčší kus zvyšnej hmoty patrí Jupiteru, tvorí asi 0,1 % celej sústavy, teda približne 70 % všetkého, čo nepatrí Slnku. Ďalšie plynné obry, Saturn, Urán a Neptún, si rozdelia zvyšok. Zem predstavuje len asi 0,0003 %.
Asteroidy a kométy v tomto porovnaní prakticky zmiznú, ich celková hmotnosť je v tomto prípade zanedbateľná. Vedci zároveň upozorňujú na zaujímavý detail, ktorý sa často nespomína.
Slnko totiž svoje okolie aktívne „čistí“. Jemný prach a malé častice buď odfúkne tlak slnečného žiarenia, alebo ich postupne stiahne k sebe. Tento proces, známy ako Poyntingov‑Robertsonov efekt, spôsobí, že častice špirálovito padajú smerom k Slnku. Inými slovami, Slnko pomaly„konzumuje“ zvyšky materiálu, ktoré ostali po vzniku planét.
Prečo si teda predstavujeme Slnečnú sústavu inak?
Veľkú rolu zohrávajú obrázky. Takmer žiadna vizualizácia nedodrží skutočnú mierku. Ak by si zachoval reálne vzdialenosti, planéty by si sotva videl. Ak by si ich zväčšil, vzdialenosti by prestali dávať zmysel. Aj preto sa na obrázkoch zdá, že Slnko je len párkrát väčšie než Jupiter. V skutočnosti je rozdiel omnoho výraznejší. Zaujímavosťou je, že podobným skreslením mierok trpí aj väčšina máp.
Neprehliadni
„Na obrázkoch sa Slnko zvyčajne zobrazuje len dvakrát či trikrát väčšie než Jupiter, hoci v skutočnosti je rozdiel približne desaťnásobný,“ upozorňuje text.
Lenže tým sa to nekončí. Ľudská intuícia často podceňuje objem. Ak má teleso desaťkrát väčší polomer, jeho objem je tisíckrát väčší. Preto Slnko nepôsobí tak dominantne, ako v skutočnosti je. Zaujímavý je aj jeho „dosah“. Hoci najvzdialenejšou planétou je Neptún, gravitačný vplyv Slnka siaha oveľa ďalej.
Existuje koncept nazývaný Hillova sféra. V prípade Slnka siaha až približne do vzdialenosti okolo dvoch svetelných rokov. To znamená, že objekty v Oortovom mraku, obrovskom oblaku komét na samej hranici sústavy, stále patria pod jeho gravitačný vplyv. Slnečná sústava tak nie je len malý disk planét, ale obrovský priestor, v ktorom planéty predstavujú len drobné zrnká v strede.
Keď hovoríme o tejto obrovskej hmotnosti, treba si uvedomiť ešte jednu vec. Slnko nie je pevná guľa. Ide o plazmu, ktorá má veľmi nerovnomernú hustotu. V jeho jadre prebieha jadrová fúzia a hustota tam dosahuje približne 150-násobok hustoty vody. Naopak, vonkajšie vrstvy sú redšie než vzduch, ktorý dýchaš.
To znamená, že väčšina tej hmotnosti sa sústreďuje do relatívne malého jadra, ktoré poháňa celý systém. Do celej skladačky zapadá ešte jeden fascinujúci, no často zle interpretovaný fakt. Všeobecné vedomosti nám hovoria, že všetky planéty obiehajú okolo Slnka, čo ale nie je tak úplne správne.
Aj Slnko je v našej sústave „obeťou“ gravitácie
Tak ako Slnko ovplyvňuje planéty v sústave a drží ich na obežných dráhach, rovnako aj všetky planéty a v podstate všetok materiál v sústave, ovplyvňujú Slnko. To znamená, že aj Slnko obieha okolo spoločného ťažiska, ktoré sa nazýva barycentrum. Toto barycentrum pre praktické účely leží kvôli nepomeru hmotností medzi hviezdou a planétami blízko stredu hviezdy. Slnko síce neobieha okolo tohto neviditeľného bodu ako planéty, ale ako keby kmitalo na mieste.
Zaujímavosťou ale je, že keby bolo v sústave len Slnko a Jupiter, hmotnosť plynného obra by stačila na to, aby spoločný bod obiehania vytiahla približne 50-tisíc kilometrov nad fotosféru Slnka. Keď nastane moment, že je väčšina planét na jednej strane, barycentrum sa môže vytiahnuť ďaleko za povrch Slnka.
„Rýchlo môžeme nadobudnúť dojem, že Jupiter má hmotnosť blízku Slnku, ale v skutočnosti ide o pomer približne 1 050 ku 1,“ vysvetľujú astronómovia.
Čo by sa stalo, keby Slnko odrazu zmizlo?
Astronómovia poukazujú aj na iný fascinujúci scenár. Čo by sa stalo, keby Slnko zrazu zmizlo? Možno si myslíš, že gravitácia by prestala pôsobiť a planéty by okamžite prestali obiehať, pričom každá by pokračovala po svojej dráhe priamo do vesmíru. To je pravda, no vedci vysvetľujú, že aj gravitácia, alebo presnejšie informácia o gravitácií, sa šíri, rovnako ako svetlo, či iné žiarenie, najväčším kozmickým rýchlostným limitom, rýchlosťou svetla.
Znamená to, že ak by Slnko zmizlo, Zem by si ešte približne 8 minút myslela, že je ovplyvnená gravitáciou Slnka.
Keď si to celé poskladáme, Slnečná sústava prestáva vyzerať ako vyvážená rodina planét, ale skôr ako jeden dominantný objekt, ktorý drží všetko pokope a zároveň pomaly upratuje zvyšky po svojom vzniku.
