Ons zonnestelsel

De Aarde, waarop wij wonen, is één van de acht (voorheen negen) planeten die om de zon draaien. De Aarde bruist van het leven, zowel plantaardig, dierlijk en menselijk leven. Maar hoe staat het met de andere planeten? Is daar ook leven mogelijk? En zo ja, hoe ziet dat er dan uit? Hoe uniek is de Aarde?

De zon, het brandpunt van ons planetenstelsel

De zon is één van de ruim vierhonderd-miljard sterren, die ons melkwegstelsel rijk is. Het is een gigantische, gloeiende gasbol met een diameter van ruim 1.300.000 kilometer. In het middelpunt treden kernreacties op, waarbij waterstof wordt omgezet in helium, met als resultaat dat er een enorme hoeveelheid licht en warmte vrijkomt: in de kern van de zon kan de temperatuur oplopen tot bijna 20 miljoen graden Celsius! Aan de oppervlakte van de zon is de temperatuur ongeveer 6000 graden Celsius.
De zon heeft ook een groot zwaartekracht-veld, waardoor alle planeten eromheen blijven draaien.

Mercurius, de planeet die het dichtst bij de zon staat

Op gemiddeld 58 miljoen km van de zon vinden we de planeet Mercurius, die er slechts 88 dagen over doet om een baan om de zon af te leggen. Mercurius is veel kleiner dan de Aarde, en is te vergelijken met onze maan: er is geen atmosfeer en de zwaartekracht is een stuk minder (ongeveer een derde van die op Aarde). Door de geringe afstand tot de zon, en het ontbreken van een atmosfeer, is het aan de zijde die naar de zon gekeerd is onvoorstelbaar heet (ruim 400 graden Celsius), en aan de nachtzijde onwaarschijnlijk koud (200 graden onder nul). Het moge duidelijk zijn dat er onder zulke extreme omstandigheden geen leven mogelijk is!

Venus, onze naaste buur-planeet

Tussen Mercurius en de Aarde in vinden we de planeet Venus, op 108 miljoen kilometer van de zon. Venus voltooit haar baan om de zon in 7½ maand, om precies te zijn in 225 dagen. De planeet is bijna even groot als de Aarde, en er is ook een (dichte) atmosfeer. Maar hiermee houden de overeenkomsten echter op, want de atmosfeer van Venus bestaat voor 95% uit kooldioxide, waardoor deze atmosfeer de werking heeft van een mega-broeikas: ruimte-vaartuigen die op Venus zijn geland hebben een temperatuur gemeten van 485 graden Celsius, nog hoger dan aan de zonzijde van Mercurius! Bovendien is de druk door de dichte atmosfeer bijna honderd keer zo hoog als op de Aarde. Het wolkendek van de atmosfeer is zo dicht, dat de zon nooit te zien is. Aan de nachtzijde is de temperatuur nauwelijks lager dan aan de dagzijde. Leven is hier volstrekt onmogelijk.

Mars, de "rode" planeet

De eerste planeet die verder van de zon staat dan de Aarde is Mars. De gemiddelde afstand tot de zon bedraagt 228 miljoen km.
Maar de baan van Mars om de zon is sterk excentrisch, waardoor de afstand varieert van 206 miljoen km tot 249 miljoen km. Dit betekent dat wanneer Mars het dichtst bij de zon staat, hij meer warmte ontvangt dan wanneer hij het verst er vanaf staat. Wie zien dan ook dat er iedere keer stofstormen optreden op de planeet wanneer hij het punt nadert dat het dichtst bij de zon licht. Mars heeft dus ook een atmosfeer, doch deze is zo ijl in vergelijking met de aardse, dat de warmte van de zon niet echt goed vastgehouden kan worden. Iedere nacht daalt de temperatuur tot ongeveer honderd graden onder nul! Mars kent ook seizoenen, net als de Aarde, doch ze duren bijna twee keer zo lang, omdat Mars er 687 dagen over doet om zijn baan om de zon te voltooien.

De Viking-ruimteschepen, die halverwege de jaren zeventig naar Mars werden gestuurd, hebben geen leven kunnen ontdekken, maar hebben wel een heleboel prachtige kleurenfoto's naar de aarde toe geseind. In vergelijking met het landschap op de maan is het een verademing als je het landschap van Mars ziet. De bodem is roze-rood gekleurd en de hemel is licht, in tegenstelling tot de inktzwarte hemel op de maan. De hoogste temperatuur op Mars ligt in de buurt van de 25 graden Celsius, maar dat gebeurt alleen als Mars het dichtst bij de zon staat, op het halfrond waar het zomer is, en aan de dagzijde. Van alle planeten lijkt Mars het meest op de Aarde.

Jupiter, de reus onder de planeten

Op een gemiddelde afstand van 778 miljoen km van de zon vinden we de planeet Jupiter, de grootste van alle planeten. Zijn massa is 318 keer zo groot als die van de Aarde, en zijn middellijn 11 keer zo groot. De samenstelling van de planeet zelf en de atmosfeer is van een geheel andere klasse dan van Mercurius, Venus, Mars en de Aarde. Deze vier planeten hebben alle een rotsachtige kern (lichaam) met daaromheen een atmosfeer (behalve Mercurius). Jupiter echter heeft weliswaar een vaste kern, maar die is niet rotsachtig maar van metallisch methaan en ammoniak. Als we dan steeds verder van de kern komen, wordt de substantie vloeibaar, en ten slotte gasvormig. De atmosfeer is ook uitermate giftig! Het zwaartekracht-veld van Jupiter is enorm.

Iemand die op Aarde 75 kg weegt, weegt op Jupiter 198 kg. De temperatuur is aan de oppervlakte ongeveer -130 graden Celsius, maar hoe verder we "afdalen" naar beneden, loopt de temperatuur snel op, en komt tot het niveau van een paar duizend graden. Jupiter heeft ook een zeer sterk magnetisch veld, en zendt straling uit, die tot ver in het zonnestelsel te meten is. De planeet doet er bijna 12 jaar over om één keer om de zon te draaien. De Voyager-ruimteschepen zijn vlakbij Jupiter geweest en hebben vele prachtige foto's naar de Aarde gestuurd, niet alleen van de planeet, maar ook nog van zijn vier grootste satellieten, genaamd Io, Europa, Ganymedes en Callisto. Deze satellieten hebben, in tegenstelling tot Jupiter, een rotsachtige kern.

Saturnus, de geringde planeet

Bijna twee keer zo ver van de zon als Jupiter, op een gemiddelde afstand van 1450 miljoen km van de zon, komen we de planeet Saturnus tegen. Deze planeet lijkt qua samenstelling veel op Jupiter, doch hij is wat kleiner en, wat opvallend is, zijn soortelijk gewicht is kleiner dan dat van water, wat betekent dat, als het mogelijk zou zijn, de planeet op water zou drijven. Zijn massa is dan ook "slechts" 95 keer zo groot als die van de Aarde. Saturnus is bekend geworden vanwege het ringen-stelsel om de planeet. Die ringen bestaan uit brokken steen, ijs en stof, en men vermoedt dat ze ontstaan zijn door een maan of een asteroïde, die Saturnus te dicht genaderd was en uit elkaar gespat is onder invloed van de enorme gravitatiekrachten in de buurt van de planeet.
Ook Saturnus heeft een paar grote satellieten, die gefotografeerd zijn door de Voyager-ruimteschepen. De bekendste zijn Titan, Japetus, Enceladus en Dione. De maan Titan heeft zelfs een atmosfeer! Saturnus draait in 29½ jaar één keer om de zon.

Uranus, de eerste nieuwe planeet

De tot nu toe besproken planeten waren al in de oudheid bekend. Uranus echter, werd pas ontdekt in het jaar 1781, door William Herrshell. Hij gebruikte daarvoor een sterke telescoop, omdat de planeet net niet te zien is met het blote oog. Uranus draait op een afstand van gemiddeld 2840 miljoen km om de zon, waarbij één omloop 84 jaar in beslag neemt. Op deze grote afstand van de zon ontvangt een hemellichaam nog maar weinig warmte, zodat de temperatuur an de oppervlakte van Uranus dan ook bijzonder laag is: ongeveer -200 graden Celsius. Uranus is een stuk kleiner dan Jupiter of Saturnus, maar vergeleken bij de Aarde is het toch een "reus" met een diameter van ruim 50.000 km. De samenstelling van de atmosfeer lijkt veel op die van Jupiter en Saturnus, en daardoor worden dan ook de planeten Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus als één groep beschouwd. Men spreekt ook wel van "gasreuzen." Uranus heeft vijf grote satellieten, die ook weer een rotsachtige kern hebben. Ze heten Miranda, Ariël, Umbriël, Titania en Oberon.

Neptunus, de verre planeet

Heel ver weg, op een afstand van 4500 miljoen km van de zon, blijkt er nog een planeet te zijn, die er bijna 165 jaar over doet om één omloop te voltooien. Het is Neptunus. Deze planeet werd ontdekt in het jaar 1846 aan de hand van berekeningen van sterrenkundigen, die ervan overtuigd waren dat er nog een planeet moest zijn, die de afwijkingen in de berekende banen van de andere planeten moest verklaren. En dit bleek te kloppen. Neptunus is echter zo lichtzwak, dat je een goede telescoop moet hebben om de planeet te kunnen waarnemen. De planeet is praktisch even groot als Uranus, en ook de samenstelling van de atmosfeer vertoont veel overeenkomst, zodat we bijna van een "tweelingbroer" kunnen spreken. Op deze afstand van de zon ontvangt een hemellichaam praktisch geen warmte meer, en de temperatuur aan de oppervlakte is ongeveer -230 graden Celsius. Neptunus heeft twee satellieten, die sinds zijn ontdekking bekend waren: Triton en Nereïde. Ook deze hebben een rotsachtige kern.

De Aarde is werkelijk uniek

Nu we alle planeten onder de loep hebben genomen, blijkt hoe uniek de Aarde is. De afstand tot de zon, de samenstelling van de atmosfeer, de hoeveelheid water, de gemiddelde temperatuur, de werking van de seizoenen, al deze factoren maken dat de Aarde uitermate geschikt is voor plantaardig, dierlijk en menselijk leven.