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Il nostro sistema solare è nato 4,6 miliardi di anni fa, come dimostra la datazione di rocce spaziali chiamate meteoriti. Il sistema solare si è coalizzato da una nuvola di gas e particelle di polvere, dando origine al sole e ai pianeti interno ed esterno. I pianeti interni sono costituiti da quelli in orbita all'interno della cintura degli asteroidi: Mercurio, Venere, Terra e Marte. I pianeti esterni, o gioviani, esistenti oltre la fascia di asteroidi sono costituiti da Giove, Saturno, Urano e Nettuno. Plutone detenne il titolo di nono pianeta prima della sua riclassificazione nel 2006 come pianeta nano dall'Unione Astronomica Internazionale. Plutone potrebbe non essere diverso dai molti oggetti trovati oltre l'orbita di Nettuno che ruotano anche attorno al sole e modificano l'orbita di Nettuno.
Atmosfera e tempo
••• Jupiterimages / Photos.com / Getty ImagesI pianeti gioviani mantengono tutti le loro atmosfere spesse originali perché le loro gravità e basse temperature impediscono alle particelle di gas nelle loro atmosfere di sfuggire allo spazio. Le atmosfere proteggono i pianeti dalle radiazioni dannose del sole e impediscono all'energia di volare nello spazio.
L'effetto Coriolis, derivante dalla rapida rotazione di un pianeta, si riferisce alla distribuzione di aria calda alle regioni polari, causando zone di forte vento e calma. Tutti i pianeti gioviani generano tempeste simili a uragani in risposta agli esagerati effetti di Coriolis. Gli astronomi hanno seguito i progressi di tempeste a lungo termine come la Grande Macchia Rossa su Giove e la Grande Macchia Oscura simile su Nettuno.
Composizione
Il modello di condensazione del sistema solare ipotizza che il sistema solare abbia avuto origine in una nuvola di polvere e gas che turbinano violentemente, con il sole che si forma prima al centro della massa. Elementi più pesanti come il nichel e il ferro si stabilirono più vicini al sole mentre elementi più leggeri come l'idrogeno e l'elio si diffondono verso l'esterno. Mentre gli elementi e i gas si muovevano e si scontravano l'uno con l'altro, iniziarono a raggrupparsi. I pianeti interni si sono formati dall'accumulo di particelle rocciose e l'esterno dall'accrescimento della materia ghiacciata. I pianeti interni conservavano nuclei più piccoli e più densi mentre i pianeti esterni possedevano nuclei più grandi contenenti poco metallo o roccia. Le intense gravità dei pianeti più grandi hanno continuato a catturare gas vaganti per formare atmosfere spesse, gassose o ghiacciate.
Densità
••• Ablestock.com/AbleStock.com/Getty ImagesLa densità di un pianeta - il rapporto tra la massa di un oggetto e il suo volume - riflette la sua composizione; i metalli e le rocce compongono i pianeti interni più densi mentre i ghiacci e i gas formano i pianeti esterni. Gli scienziati misurano la densità della terra in 5,52 grammi per centimetro cubo, rispetto alla densità dell'acqua a 1 grammo per cm cubo. Tutti i pianeti interni hanno densità paragonabili a quelle della terra. I pianeti gioviani, con i loro interni di ghiaccio e gas, hanno una densità più vicina a quella dell'acqua. Saturno vanta una densità inferiore all'acqua.
Anelli
Tutti i pianeti gioviani esibiscono sistemi ad anello, sebbene gli altri nani di Saturno. Galileo osservò per la prima volta gli anelli di Saturno nel 1610. Inizialmente, gli astronomi pensarono che Saturno avesse tre anelli; tuttavia, l'esplorazione moderna degli anelli da parte delle missioni Voyager ha rivelato che i tre anelli in realtà comprendono centinaia di anelli più piccoli fatti di particelle sconosciute e acqua ghiacciata. Gli anelli di Giove e Urano appaiono scuri, forse perché non contengono ghiaccio, il che riflette la luce. Un anello molto sottile o parziale può circondare Nettuno. La disintegrazione di satelliti o asteroidi che si erano spostati troppo vicino a un pianeta può spiegare l'esistenza di anelli planetari.
satelliti
A differenza dei pianeti interni che hanno relativamente pochi satelliti naturali, i pianeti gioviani possiedono numerose lune. Sessantaquattro lune conosciute orbitano attorno a Giove, con Ganimede che è la luna più grande del sistema solare, persino più grande di Mercurio. Saturno ha 33 lune conosciute e una delle sue lune, Titano, ha una strana somiglianza con le prime fasi dell'evoluzione terrestre. Urano possiede 27 satelliti naturali mentre Nettuno ne ha 13.
Campi magnetici
Forti campi magnetici originano in profondità all'interno dei pianeti esterni, alimentati da correnti elettriche generate dal movimento di fluidi, vale a dire l'idrogeno liquido. I pianeti esterni hanno campi magnetici molte volte più grandi di qualsiasi altro pianeta interno, compresa la Terra. I pianeti giganti hanno pronunciato magnetosfere prodotte dalla combinazione delle loro rotazioni rapide e dei forti campi magnetici. La magnetosfera di un pianeta definisce l'area intorno al pianeta che intrappola le particelle attraverso il suo campo magnetico. Le particelle che emanano dal sole - il vento solare - interagiscono con la magnetosfera per produrre brillanti spettacoli di luce ai poli nord e sud chiamati aurore.