Planeten in ons zonnestelsel

Ons zonnestelsel is voortreffelijk uitgebalanceerd: Alles klopt om leven in stand te houden. Tenminste, als je uitgaat van onze Aarde. De overige planeten zijn nog veel grotere mysteries. Saturnus heeft wonderlijke ringen, op Venus zweeft een dik wolkendek, Jupiter heeft talloze manen, Uranus draait rollend rond en 'god knows' leven er mannetjes op Mars. Ondanks de vraagtekens en voer voor onderzoekers zijn er al heel veel feiten vastgelegd. Wat zijn de kenmerken van de planeten om ons heen?

Het ontstaan van het heelal en de planeten

Hoe ons heelal is ontstaan is zowel spectaculair als duister. De heersende theorie luidt dat vijf tot tien miljard jaar geleden uit een roterende gas- en stofwolk een schijf rond de nog prille Zon ontstond. Dit zou met een oerknal gepaard zijn gegaan (big bang). Tegelijkertijd ontstond ruimte en tijd. Kleine brokstukken kwamen bijeen, botsten en vielen uit elkaar, of versmolten tot grotere brokken die ten slotte in miljoenen jaren konden uitgroeien tot de huidige planeten. Kleinere brokken werden kometen en asteroïden. Behalve ons eigen zonnestelsel zouden er nog ontelbare anderen zijn, allen met hun eigen hoofdster, een zon als middelpunt. In ons zonnestelsel kennen we negen planeten, hoewel Pluto door een definitiewijziging sinds 2006 officieel geen planeet meer is, maar een dwergplaneet. Planeten bevinden zich in een baan rond een ster, in ons geval de Zon. De vier planeten die het dichtst bij de Zon staan, inclusief onze maan, hebben veel met elkaar gemeen. We noemen ze de binnenplaneten: Mercurius, Venus, Aarde en Mars. De overige planeten zijn de buitenplaneten, ook wel gasbollen genoemd. Hieronder de kenmerken van alle planeten.

Mercurius

Mercurius staat van alle planeten het dichtst bij de zon en kan alleen overdag met een telescoop worden waargenomen, of heel kort tijdens de schemering. Dit komt door de vrij turbulente lagere luchtlagen van de atmosfeer. De temperatuur op Mercurius schommelt sterk, namelijk tussen +350 C overdag tot -170 C in de nacht. Zulke grote verschillen, de grootste van alle planeten, worden versterkt door de excentrische baan van Mercurius. Dit houdt in dat er grote verschillen zijn in de afstand ten opzichte van de Zon. Daar komt bij dat bepaalde punten op Mercurius altijd naar de Zon gedraaid zijn, de zgn. hittepolen. Het oppervlak van Mercurius lijkt sterk op dat van de Maan: Het is eveneens met kraters bezaaid, hoewel maanzeeën ontbreken. In plaats daarvan worden de wat donkerder plekken op Mercurius solitudo's of woestijnen genoemd. Een uniek kenmerk van Mercurius is een opmerkelijk stelsel rotswanden die 500 tot 1000 meter hoog en kilometers lang zijn.

• Diameter: 4.880 km
• Massa: 3,302 1023 kg
• Rotatietijd: 58d 15u 30m
• Afstand tot de zon: 57,91 miljoen km
• Atmosfeer: verwaarloosbaar
• Satellieten: geen
• Temperatuur: 350 °C overdag, -170 °C 's nachts
• Kleur: donkergrijs
• Kern: ijzerrijke kern met diameter ca. 3600 km
• Omlooptijd rond de zon: 88 dagen

Venus

Vergeleken met andere planeten lijkt Venus veel op de Aarde. Dit betreft de grootte, soortelijke massa en hoeveelheid energie die van de Zon ontvangen wordt. Venus wordt omgeven door een dichte atmosfeer gevuld met ondoordringbare wolken die het oppervlak van de planeet verhullen. Tot lange tijd dachten deskundigen dat er hierdoor leven op Venus mogelijk moest zijn, maar onderzoek liet zien dat de verschillen met de Aarde zeer groot zijn: Er heerst een zeer dichte atmosfeer, honderdmaal dichter dan die op onze planeet, en het bestaat voor 97% uit kooldioxyde. Het oppervlak van Venus bestaat uit rotsen. Radarbeelden lieten vreemde pannenkoekvormige vulkanen en grote lavastromen zien. Water ontbreekt en de hitte is enorm: Zo'n 480 C, zowel overdag als 's nachts. Door een telescoop is Venus alleen te zien als een witte schijf zonder duidelijke details, maar via ultraviolet licht is de structuur van de wolken te zien. Op het oppervlak van Venus is het zicht circa 3 kilometer en de verlichting van het landschap is te vergelijken met een zeer bewolkte dag op Aarde. Bijzonderheden: Niet alleen duurt een 'dag' op Venus langer dan een omloop om de zon, de planeet roteert ook in tegengestelde richting vergeleken met alle andere planeten.

• Diameter: 12.104 km
• Massa: 4.865 1024 kg
• Rotatietijd: 243 dagen
• Afstand tot de zon: 108,21 miljoen km
• Atmosfeer: zeer dichte atmosfeer, voornamelijk koolstofdioxide
• Satellieten: geen
• Temperatuur: 480 °C
• Kleur: witte wolken
• Kern: ijzer/nikkel
• Omlooptijd rond de zon: 225 dagen

Mars

Vanwege zijn rode kleur is Mars vernoemd naar de Romeinse god van de oorlog. Deze rode kleur wordt veroorzaakt door ijzeroxide, eigenlijk dus gewoon roest. Mars lijkt van alle planeten het meest op de Aarde, hoewel de overeenkomst vaak vaag is. Mars is half zo groot en de dagen op Mars zijn ongeveer even lang als die op Aarde. Mars kent wisselende seizoenen, maar deze zijn twee keer zo lang als die bij ons. De temperatuur op Mars is draaglijk en komt soms boven het vriespunt uit, hoewel de gemiddelde dagtemperatuur in de buurt van -30 C ligt. De dampkring op Mars is ijl en bestaat voor 95% uit CO2, 2% stikstof plus nog enkele andere gassen. De dampkring op Mars is over het algemeen doorzichtig dus het oppervlak kan direct worden bestudeerd, tenzij de planeet wordt verhuld door stofstormen, wolken en nevels. Mars is qua kleur heel bijzonder: Er zijn drie oppervlakteformaties waar te nemen, t.w. de roodachtige continenten of woestijnen, de donkergrijze kratervelden en de verblindend witte poolkappen. De planeet heeft verder vulkanische formaties, oude rivierbeddingen en ravijnenstelsels. Van alle planeten wordt op Mars het intensiefst gezocht naar sporen van leven.

• Diameter: 6.792 km
• Massa: 6,4 1023 kg
• Rotatietijd: 24u 37m 23s
• Afstand tot de zon: 228 miljoen km
• Atmosfeer: ijl, voornamelijk koolstofdioxide
• Satellieten: 2
• Temperatuur: -30 °C
• Kleur: rood
• Kern: kleine ijzerkern
• Omlooptijd rond de zon: 687 dagen (2 jaar)

Jupiter

Jupiter is de grootste van alle planeten, met een volume van meer dan duizendmaal dat van de Aarde en een massa groter dan die van alle andere planeten bij elkaar. De planeet is niet vast maar is een zogenaamde 'gasplaneet'. Een groot deel van Jupiter bestaat uit een atmosfeer die hoofdzakelijk is samengesteld uit waterstof en helium, met sporen van methaan, ammoniak en andere verbindingen. Kijken we door een telescoop naar Jupiter dan zien we enkel wolkenformaties met een vorm van lichte en donkere gordels die evenwijdig lopen aan de evenaar van de planeet. Naarmate je afdaalt in de atmosfeer, nemen temperatuur en druk toe, waarbij het gas wordt samengeperst tot vloeistof. Nabij het centrum gedraagt de vloeibare waterstof zich als een metaal. Elektrische stromen in deze kern wekken een sterke magneetveld op. De planeet heeft een zeer snelle rotatie, want in nog geen tien uur draait Jupiter om haar as. Hierdoor zijn de polen aanzienlijk afgeplat en kent de planeet een zeer turbulente atmosfeer met snelheden veel groter dan de zwaarste orkanen op Aarde. Een uniek kenmerk op Jupiter is de zogenaamde Grote Rode Vlek, een roodgekleurd ovaal met een diameter meer dan twee keer groter dan die van de Aarde. Deze vlek vormt de hoogste en koudste wolkenformatie op Jupiter, vergelijkbaar met een wervelstorm met een windsnelheid van meer dan 500 km per uur.

• Diameter: 143.844 km
• Massa: 1,898 1027 kg
• Rotatietijd: 9u 55m 30s
• Afstand tot de zon: 778,3 miljoen km
• Atmosfeer: voornamelijk waterstof en helium
• Satellieten: 16
• Temperatuur: -123 °C (wolkentoppen)
• Kleur: geel en rood
• Kern: mogelijk een ijzer en steenachtige kern
• Omlooptijd rond de zon: 4.332,6 dagen (12 jaar)

Saturnus

Saturnus is de planeet met de ringen en is daarmee de mooiste en meest bewonderde planeet van het heelal. Galilei zag al met zijn primitieve telescoop dat er met deze planeet iets aan de hand is, maar het was de Nederlander Christiaan Huygens die in 1655 de eerste ring ontdekte. Saturnus is een reuzenplaneet, net als Jupiter. De gemiddelde dichtheid is laag, de planeet bestaat voornamelijk uit waterstof, en net als op Jupiter zijn er afplattingen aan de polen. Evenals Jupiter heeft Saturnus een snelle omwenteling. Saturnus is erg koud maar heeft een grote hoeveelheid interne energie welke sterke stromingen in de atmosfeer teweeg brengt. Deze winden kunnen 1800 km per uur bereiken en worden gevonden rond de evenaar van de planeet. De ringen van Saturnus bestaan uit talrijke kleine deeltjes welke variëren van stofdeeltjes tot blokken van enige tientallen meters in doorsnee. De samenstelling van de ringen is nog onbekend, wel is bekend dat er een overvloed aan ijs is. De oorsprong is eveneens onbekend en het is mogelijk dat deze is ontstaan door het uiteenvallen van een voormalige satelliet. De twee helderste ringen worden van elkaar gescheiden door een ogenschijnlijk lege ruimte, de zgn. scheiding van Cassini. Daarnaast zijn er nog vier ringen waargenomen. Tezamen met een ontelbaar aantal, misschien honderdduizenden, smalle concentrische ringen lijkt het ringenstelsel op het oppervlak van een grammofoonplaat.

• Diameter: 120.536 km
• Massa: 5,68 1026 kg
• Rotatietijd: 10u 39m 22s
• Afstand tot de zon: 1.430 miljoen km
• Atmosfeer: voornamelijk waterstof en helium
• Satellieten: 18
• Temperatuur: -180 °C (wolkentoppen)
• Kleur: beige
• Kern: waarschijnlijk steen/ijzer kern
• Omlooptijd rond de zon: 10.759 dagen (30 jaar)

Uranus

Uranus werd in 1781 ontdekt en pas in 1986 van zeer nabij bestudeerd door de Voyager-2. Uranus is een blauwgroene reuzenplaneet en heeft een middellijn die vier keer zo groot is als die van de Aarde. De atmosfeer is uitgestrekt, ongeveer 11.000 kilometer diep en bestaat voor 88% uit waterstof en 12% uit helium met sporen van andere stoffen. Deze atmosfeer oogt als een ondoordringbare nevel (smog). Uranus heeft ook ringen, maar deze zijn donker en erg smal. De delen waar deze ringen uit bestaan zijn allen groter dan 1 meter. Uranus is door de verre stand ten opzichte van de Zon steenkoud. De temperatuur boven het wolkendek bedraagt ongeveer -210 C. Wat Uranus het meest bijzonder maakt is de bizarre omwentelingsas. Deze bevindt zich praktisch in het vlak van de omloopbaan. In plaats van de normale nagenoeg verticale rotatie-as is deze dus horizontaal. De planeet draait hierdoor rond als een wiel. De omlooptijd om de as is circa zeventien uur en na 84 jaar is de ronde om de Zon volbracht. Voorts heeft de planeet een krachtig magnetisch veld.

• Diameter: 51.118 km
• Massa: 8.68 1026 kg
• Rotatietijd: 17u 14m 24s
• Afstand tot de zon: 2.875 miljoen km
• Atmosfeer: waterstof, helium en methaan
• Satellieten: 18
• Temperatuur: -210 °C
• Kleur: blauwgroen
• Kern: rotsachtig/ijs
• Omlooptijd rond de zon: 30.686 dagen (84 jaar)

Neptunus

Neptunus lijkt in vele opzichten op Uranus wat betreft afmetingen, magnetisch veld, samenstelling van de atmosfeer en de rotatietijd. Wel is de soortelijke massa veel dichter. De planeet werd in 1846 door twee wiskundigen, onafhankelijk van elkaar middels berekeningen ontdekt. Neptunus heeft een belangrijke inwendige hittebron want zij straalt bijna drie keer zoveel warmte uit als zij van de zon ontvangt. Warmte is desondanks ver te zoeken, de temperatuur aan de bovenkant van de blauwachtige wolkenlaag bedraagt ongeveer -220 C. Op het oppervlak van de nevel bevinden zich donkere banden, snel wijzigende wittige wolken en donkere ovale vlekken. De Grijze Vlek in het midden van de planeetschijf lijkt op de bekende Grote Rode Vlek van Jupiter. Het is een atmosferische wervelstroom die tegen de wijzers van de klok in draait. Het gat in de blauwe wolkenlaag van methaan die daar het gevolg van is, geeft een glimp van een dieper, donkerder wolkendek. Neptunus heeft ook weliswaar vage ringen die slechts verscheidene kilometers breed zijn. Deze ringen bestaan voornamelijk uit microscopische stofdeeltjes. Voorts heeft de planeet acht manen, waaronder de grote Triton.

• Diameter: 49.532 km
• Massa: 1,02 1026 kg
• Rotatietijd: 16u 6m 36s
• Afstand tot de zon: 4.504 miljoen km
• Atmosfeer: waterstof, helium en methaan
• Satellieten: 8
• Temperatuur: -220 °C
• Kleur: blauw
• Kern: ijzer/nikkel
• Omlooptijd rond de zon: 60.190 dagen (164 jaar)

Pluto

Pluto werd in 1930 door een Amerikaans astronoom ontdekt. Pluto, met een straal van slechts 2320 kilometer en daarbij de kleinste planeet van ons zonnestelsel, vormt een dubbelplaneet met de satelliet Charon, die een diameter van 1190 kilometer heeft. Pluto is het grootste lid van een familie van kleine, bevroren planeetjes aan de rand van het zonnestelsel, de zogenaamde ijsdwergen. Het oppervlak van Pluto is ijsachtig, het inwendige bestaat uit gesteente. Pluto heeft een uitgestrekte atmosfeer die voornamelijk uit methaan bestaat en doorloopt tot boven 3000 kilometer vanaf het planeetoppervlak. Met betrekking tot haar grootte, massa en ijle atmosfeer is Pluto identiek aan de satelliet van Neptunus: Triton. De planeet is de enige die tot op heden nog geen robotbezoek van de Aarde heeft gehad.

• Diameter: 2.320 km
• Massa: 1,32 1022 kg
• Rotatietijd: 6d 9u 18m
• Afstand tot de zon: 5.915 miljoen km (gemiddeld)
• Atmosfeer: zeer ijle stikstofatmosfeer
• Satellieten: 1
• Temperatuur: -220 °C
• Kleur: --
• Kern: --
• Omlooptijd rond de zon: 90.589 dagen

“The Sun, with all the planets revolving around it, and depending on it, can still ripen a bunch of grapes as though it had nothing else in the Universe to do.” ~ Galileo Galilei

Lees verder

• Mars, een enkeltje alstublieft