Astronomii pot studia azi regiuni îndepărtate din Univers cu ajutorul telescoapelor puternice. Oricât de departe au reușit să vadă și oricât de multe corpuri cerești au studiat, majoritatea corpurilor descoperite are formă sferică. Află de ce sunt planetele rotunde și de ce forma sferică domină în Univers.
Sunt fascinante planetele rotunde, perfect sferice, așa cum le putem observa noi de pe Terra. Și nu doar planetele sunt rotunde, ci și alte corpuri cerești. Cine este pasionat de astronomie și observă cerul înstelat în nopțile senine, poate observa cât de frumoase sunt stelele, asteroizii și chiar unele planete mai apropiate.
Astronomii au obținut imagini spectaculoase cu ajutorul celor mai puternice telescoape de pe Pământ. Datorită lor putem vedea de ce sunt planetele rotunde și de ce forma sferică este atât de des întâlnită în Univers.
Ce este Universul și cât a fost studiat
Termenul de univers vine din limba latină și înseamnă, în traducere liberă, ”toate lucrurile”. Așadar, Universul este totul: spațiu, materie și timp.
Universul fizic este definit ca totalitatea spațiului și timpului (denumit colectiv spațiu-timp) și toată energia în diferitele sale forme, inclusiv radiația electromagnetică și materia, alături de planete, sateliți, stele, galaxii și conținutul spațiului intergalactic.
Universul ar avea o vechime de peste 15 miliarde de ani. După faimosul astrofizician Stephen Hawking, vârsta Universului ar fi de 13,7 miliarde de ani. Așa cum am subliniat mai sus, Universul are în compunerea sa materia vizibilă (galaxii, stele, planete, asteroizi, praf) care reprezintă aproximativ 10% din masa totală, precum și materia întunecată și energia întunecată care ar reprezenta 90% din masa universului.
În Univers există și antimaterie. În 1932 s-a confirmat existența antielectronului iar în 1955 a fost descoperit antiprotonul. În Univers nu există o simetrie a numărului de particule de materie și antimaterie pentru că acestea s-ar anihila reciproc și n-ar mai fi fost nimic. Dar în loc de nimic, există materie (cea detectabilă) și materie neagră (nedetectabilă, neradiantă, sau masa neagră a Universului). Deci, la nașterea Universului a existat o asimetrie în favoarea materiei.
Ce putem vedea noi din Univers
Capacitatea noastră de a vedea ce conține Universul este limitată de viteza de deplasare a luminii care este de 300.000 de kilometri pe secundă. Așadar, limitele Universului, din punctul nostru de vedere, ar fi de 15 miliarde de ani-lumină, pentru că la această distanță galaxiile (quasarii) se deplasează cu 85 – 90% din viteza luminii. Ceea ce mai poate fi dincolo de ei nu putem observa fizic cu niciun telescop, oricât de performant ar fi.
Astronomii spun că ceea ce putem vedea de pe Terra se numește orizont universal sau cosmologic. Universul vizibil este constituit din 1019 stele cuprinse în 1011 galaxii de mărimea Căii Lactee.
Universul este format din diferite tipuri de galaxii care conțin milioane de stele. Distanța dintre galaxii este de cel puțin un milion de ani-lumină. Formarea galaxiilor și a stelelor s-a datorat scăderii temperaturii inițiale (micșorarea temperaturii a fost un efect al expansiunii universului) care a facilitat apariția forței gravitației. Aceasta, la rândul ei, a determinat condensări masive în interiorul materiei ce vor transforma o parte din energia lor în căldură internă, apărând astfel stelele calde și strălucitoare. Vârsta celor mai bătrâne stele este de 12 – 15 miliarde de ani, adică vârsta Universului.
Spre exemplu, Soarele care este steaua galaxiei noastre, are o vechime de 5 miliarde de ani și peste alți 5 miliarde de ani va deveni un uriaș roșu; prin creșterea dimensiunii și creșterea permanentă a temperaturii va îngloba corpurile astrale învecinate și va deveni apoi o stea pitică albă.
Tot în Univers există superroiuri de galaxii ale căror dimensiuni se măsoară în zeci de milioane de ani-lumină și quasari care sunt socotiți drept cele mai depărtate galaxii, situate la peste 12 miliarde de ani-lumină, deci la orizontul cosmologic. Quasarii sunt corpuri cvasi-stelare, probabil galaxii și care se află la limita universului observabil; sunt extrem de luminoase, emit lumină în domeniul lungimilor de undă vizibile și sunt foarte puternice surse de unde radio.
Câte planete cunoaștem
Astronomii estimează că există cel puțin câte o planetă pentru fiecare stea din Univers, deci ar putea fi miliarde și miliarde de planete. Dar noi cunoaștem doar o mică, foarte mică parte din ele. Până în prezent știm că există cel puțin 5.502 de planete aproape de sistemul nostru solar, în Calea Lactee. Galaxia noastră are aproximativ 100 de miliarde de stele, iar în Univers ar putea exista trilioane de galaxii.
Toate planetele descoperite până acum sunt situate în Calea Lactee. Nimeni nu a găsit o planetă în afara galaxiei (numite extroplanete), tocmai pentru că sunt foarte îndepărtate și dificil de observat. „În galaxia noastră, planetele sunt descoperite prin tehnica microlentilelor atunci când gravitația stelei gazdă curbează lumina stelelor din spate, iar masa planetei adaugă o presiune suplimentară în acea lumină”, a explicat Yoni Brande, astronom la Universitatea din Kansas, SUA, pentru Live Science.
Calea Lactee are o vechime de 10 – 12 miliarde de ani lumină și este socotită drept o galaxie tânără. Ea are 4×1012 corpuri astrale (inclusiv planetele); este de formă lenticulară cu un diametru de 100.000 de ani-lumină și o grosime de 5 ani-lumină.
În sistemul nostru solar sunt opt planete majore, iar pe unele dintre ele, precum Mercur sau Venus, le-am descoperit din cele mai vechi timpuri și ele au stat la baza primelor zodiace și sisteme de măsurare a timpului. În jurul Soarelui se rotesc 8 planete mari, 5 planete pitice, 171 de sateliți ai planetelor, sute de mii de asteroizi și mai multe mii de comete. Cele opt planete sunt Mercur, Venus, Terra, Marte, Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun. Planetele pitice, descoperite în era modernă, sunt Ceres, Pluto, Eris, Makemake și Haumea.
Pământul (Terra) este a 5-a planetă ca mărime și are o vechime de cca 4,6 miliarde de ani, iar viața pe Pământ se estimează că a apărut acum cca 3,5 miliarde de ani.
De ce sunt planetele rotunde
Universul este plin de sfere, iar acest lucru se datorează gravitației. Corpurile cerești s-au format după marea explozie Big Bang de acum aproximativ 13,8 miliarde de ani. Mici particule de praf împrăștiate în nori uriași nori au început să se ciocnească și s-au unit. Ciocnire după ciocnire, s-a creat un efect de bulgăre de zăpadă; cu cât o planetă în devenire acumula mai multă masă, cu atât creștea gravitația și cu atât atrăgea mai multă materie, după cum a explicat pe înțelesul tuturor, Bruno Merín, astronom și șef al Centrului de Date Științifice ESAC al Agenției Spațiale Europene din Madrid: Așa cum, într-o chiuvetă, toată apa se va aduna și va curge prin gaura de scurgere, în cazul planetelor, „fiecare bucată de materie încearcă să se apropie cât mai mult posibil de centrul gravitațional”, a mai explicat Bruno Merin.
Corpurile planetare vor continua să deplaseze materia până când găsesc un echilibru, o stare în care fiecare punct este cât mai aproape posibil de centru. Și singura formă care atinge acest tip de echilibru în spațiu este o sferă, a spus Merín.
Din sistemul nostru solar, planetele rotunde Mercur și Venus sunt aproape sfere perfecte pentru că sunt planete stâncoase care se rotesc mai lent. Planetele gazoase au și ele tendința de a fi aproape perfect rotunde, deoarece „stratul de gheață se distribuie foarte uniform”, a explicat Merín.
Cu toate acestea, nu trebuie să înțelegem termenul de „rotund” în cazul planetelor drept o sferă perfectă. Giganții gazoși Jupiter și Saturn se umflă la ecuator din cauza vitezei lor mari de rotație. Spre exemplu, Saturn, chiar dacă se numără printre planetele rotunde, el arată mai degrabă ca o minge de baschet ușor turtită, conform NASA. Chiar și Pământul este ușor deformat la mijloc, dar nu mai puțin de 1%, datorită forței centrifuge, forța orientată spre exteriorul unui obiect care se rotește. Deci Pământul este oblond, adică o sferă ușor aplatizată.
Se presupune că planetele rotunde se găsesc în orice galaxie. Cu toate acestea, nu toate corpurile cerești sunt rotunde. Așa cum știm deja, cometele și asteroizii nu sunt rotunde, deoarece forma lor este grav afectată de coliziuni și rotații interstelare. Lunile descoperite până acum în sistemul nostru solar nu au nici ele toate formă rotundă. Luna planetei noastre este aproape rotundă. Alte 20 de luni descoperite în sistem sunt și ele aproape sferice. Dar celelalte 280 de luni descoperite nu sunt deloc rotunde. Spre exemplu, Luna lui Marte are o formă care aduce cu un cartof, turtită și lovită în mai multe părți.
De ce nu sunt toate corpurile cerești rotunde? Deoarece au o masă mai mică și nu au suficientă gravitație pentru a-și modela singure o formă rotundă uniformă, așa cum au reușit să își modeleze planetele mari și grele din sistemul nostru solar.
Odată ce o planetă sau o lună acumulează suficientă masă, auto-gravitația sa îi va da o formă asemănătoare unei sfere. Cu cât un corp ceresc acumulează mai multă masă, cu atât se rotește mai lent și capătă forma unei sfere, o formă care se pare că este una ideală în universul cunoscut. În funcție de viteza cu care se rotesc, unele planete sunt mai turtite la poli și mai bombate la ecuator, așa cum este și Terra.