Kui nn siseplaneedid – Merkuur, Veenus, Maa ja Marss – on suhteliselt põhjalikku uurimist leidnud tänu nende lähedusele Maale, siis neli välisplaneeti on siiani suhteliselt vähetuntud, kuigi viimastel aastakümnetel on selleski vallas suuri edusamme tehtud.
Kui Clyde W. Tombaugh 18. veebruaril 1930. aastal Pluuto avastas, kanti see üheksanda planeedina Päikesesüsteemi liikmeks. Ent tänu tema väiksusele – üks kuuendik Kuu massist ja kolmandik Kuu ruumalast, tõusid arutelud, kas Pluuto ikka väärib planeedi tiitlit. Ja nii degradeerikis International Astronomical Union (IAU) 2006. aastal Pluuto kääbusplaneediks ehk planetoidiks koos teiste Kuiperi vööndi taevakehadega, kus näiteks aastal 2005 Mike Browni avastatud Eris on mõõtmetelt Pluutost isegi suurem.
Eris on Päikesest kolm korda kaugemal kui Pluuto – 96,3 AU (astronoomiline ühik = 1,496 miljonit kilomeetrit). Eris koos oma kuu Dysnomiaga on kaugeimad hetkel teadaolevad Päikesesüsteemi objektid.
Pluuto ja Eris kuuluvad Kuiperi vöösse – need on Neptuunist orbiidi tagused taevakehad. Kaugemale pole vast mõtet minna – kaugeim n-ö häälikustatav maailm oleks Oorti pilv, mis ulatuks Maast 2000 kuni 200 000 AU kaugusele, kuid sealt me midagi leidnud ei ole. Veel!
Samas polnud ka Pluuto alati „kaugeim“ planeet – tänu oma elliptilisele orbiidile oli ta nt aastatel 1979-1999 Päikesele lähemal kui Neptuun. Tänases loos vaatlemegi lähemalt nelja välisplaneeti.
Kõik neli hiidu paiknevad teisel pool asteroidivööd. Kui ülejäänud planeedid moodustavad tervikisendi, siis asteroidivöös on üle 200 asteroidi, mille läbimõõt on suurem kui 100 km. Suurema kui kilomeetrise läbimõõduga asteroidide arv pole täpselt teada, kuid hinnanguliselt jääb see vahemikku 700 000 kuni 1,7 miljonit.
Neist kolm suurimat on Ceres, Vesta ja Pallas. Kõigi taevamehhaanika seaduste järgi olekski seal pidanud asuma „viies planeet“ – Planet V ehk kreeka päikesejumala Heliose poja järgi nimetatud Phaethon. See planeet hävis ammustel aegadel mingi kataklüsmi tagajärjel, olgu selleks kokkupõrge mingi suure komeedi või muu taevakehaga või purunemine siseste jõudude tagajärjel.
Asteroidide erinevatel gruppidel on erinevad orbiidid ning nii mitmed neist on eriti agarad rändurid, liikudes ka Maa orbiidist „sissepoole“ ning kujutades suurt potentsiaalset kokkupõrkeohtu. Üks selliseid kõmulisemaid on Apophis, mis on paljudel maailmalõpu apologeetidel meie elu lõppemise sümboliks. Meenutagem selle ainelist põnevusfilmi Armaggedon.
Kuigi juba vanakreeka teadlane Samose Aristarchus spekuleeris heliotsentrilise süsteemi ideega, jäi see „ketserlik“ idee sajanditeks põlu alla. Poola astronoom Mikołaj Kopernik tõestas juba matemaatiliselt heliotsentrilise süsteemi olemasolu, mille suur pooldaja oli Itaalia astronoom Galileo Galielei, kes aga inkvisitsiooni sunnil ja surma ähvardusel oli sunnitud oma „valeõpetusest“ lahti ütlema. Kuulus on ta hüüatus protsessi lõpus – „Eppur si muove!“ (Ta liigub siiski!).
Aastast 1704 on Päikesesüsteemi mõiste ametlikult kasutuses ja tähistab heliotsentrilise idee võitu geotsentrilise maailmanägemuse üle. Muidugi pole imestada, kui opakad lamemaalased hakkaksid taas geotsentrilist maailmavaadet propageerima – teada ju on, et Maa kogu IQ on konstant, aga inimkonna arvukus muudkui kasvab ja kasvab J.
Päikesesüsteemi keskmeks on G2V peajada G-tüüpi täht – Päike, mille läbimõõt on 1,39 miljonit kilomeetrit (109 korda suurem Maa omast) ning mass 1,9885×1030 kg (330 000 korda suurem kui Maal). Päikese mass moodustab ca 99,86% kogu Päikesesüsteemi massist. Päike ise kujutab endast hiiglaslikku termotuumareaktorit, milles igas sekundis umbes 600 miljonit tonni vesinikku heeliumiks „põleb“. Kui vesiniku põlemine lõpeb, läheb Päike üle järgmisse faasi, paisudes punaseks hiiuks ja neelates endasse nii Merkuuri kui Veenuse ja muutes kogu elu Maal võimatuks. Lohutuseks tuleb aga mainida, et seda ei juhtu lähema viie miljardi aasta jooksul.
Kaks suurimat planeeti – Jupiter ja Saturn – moodustavad omakorda ca 90% kogu ülejäänud Päikesesüsteemi taevakehade massist, jättes siseplaneetide, sh Maa, osakaaluks Päikesesüsteemi kogumassist vaid tühised 0,002%.
Neptuun
Neptuun on kaugeim kaheksast planeedist – 30,1 AU (ca 4,5 miljardit kilomeetrit) Päikesest, ta on läbimõõdult (49 528 km) neljas ja massilt (1,0243×1026 kg) koguni kolmas planeet Päikesesüsteemis. Tema tiirlemisperiood ümber Päikese kestab 164,8 Maa-aastat.
Uurides planeet Uraani liikumise hälbeid, ennustasid John Couch Adams ja Urbain Le Verrier tundmatu suure taevakeha olemasolu ning 23. septembril 1846 leidiski Johann Galle uue planeedi, mis sai nime Rooma merejumala Neptuni auks. Peatselt avastati ka ta suurim kuu – Triton (99,5% kogu kuude massist), kuid ülejäänud 13 kaaslast avastati alles eelmise sajandi võimsate teleskoopide abil.
Triton on ka kogu teadaoleva süsteemi „külmapooluseks“ – tema pinnatemperatuur on vaid 38 K (−235 °C). Kuna Triton asub planeedile nii lähedal, siis imeb Neptuun ta umbes 3,6 miljardi aasta pärast endasse.
Inimene on väisanud Neptuuni vaid korra ajaloos, kui aastal 1989 möödus temast NASA kosmosejaam Voyager 2.
Neptuuni atmosfäär koosneb peaasjalikult vesinikust ja heeliumist, kuid selle all on „jäine“ tuum veest, ammoniaagist ja metaanist. Tänu oma suurele kaugusele Päikesest on Neptuun üks külmimaid paiku Päikesesüsteemis – temperatuur on seal vaid 55 K (-218 °C). Samas hinnatakse planeedi tuuma temperatuuriks 5100 °C. Lisaks ülimadalale temperatuurile valitsevad Neptuuni kogu süsteemi hulleimad tormituuled, mille kiirus ulatub kuni 2200 km/h-ni.
Üks kummalisi nähtusi on Neptuuni sinakas värvus, kuid mis seda põhjustab, on senini teadmata. Oma möödalennul registreeris Voyager 2 Neptuunil „Suure Tumeda Laigu“ (Great Dark Spot), mis on võrreldav Jupiteri „Suure Punase Laiguga“. Nagu Saturnilgi, on ka Neptuunil oma rõngad, mis avastati alles 1968. aastal.
Järgmisena plaanib Neptuuni külastama minna Hiina oma kahe Interstellar Express ehk Interstellar Heliosphere Probe kosmosejaamaga, mis peaksid startima aastal 2024. Ka NASA plaanib uut ekspeditsiooni Neptuunile – Neptune Odyssey peaks startima vahemikus 2031-2033 ja jõudma Neptuuni orbiidile aastaks 2049.
Uraan
Kreeka taevajumala Uranose auks nime saanud planeet on kauguselt seitsmes Päikesesüsteemis. Uraani avastas William Herschel 13. märtsil 1781 ehk ka siin on äsja möödunud ümmargune tähtpäev – 240 aastat.
Uraanist sai täiendus vana maailma seitsmele planeedile ja ta sundis kohe korrektuure tegema ka toona olulisele astroloogiale.
Uraan on oma koostiselt lähedane Neptuunile. Ka tema atmosfäär koosneb peamiselt vesinikust ja heeliumist. Planeedi kaugus Päikesest on 20,11 AU (umbes 3 miljardit kilomeetrit). Uraanil on registreeritud Päikesesüsteemi madalaim atmosfääritemperatuur -49 K (-224 °C). Samas on ta kõigist hiidplaneetidest „vaikseim“– suurimad tuulekiirused ulatuvad „vaid“ 900 km/h-ni.
1986. aastal planeedist 81 500 km kaugusel möödunud ja temast portreefotosid teinud ja taljeümbermõõtu võtnud sond Voyager 2 (sama, kes hiljem ka Neptuuni uuris) on ainus inimese poolt sinna saadetud uurimissond.
Nagu ka teistel, on Uraanilgi oma ringisüsteem, mis on samuti Maalt raskesti jälgitav. Planeedi mass on 8,6810×1025 kg (ehk umbes 14,536 Maa massi) ja ta läbimõõt 50 724 km.Uraanil on teada 27 kaaslast, millest suurimad on Miranda, Ariel, Umbriel, Titania ja Oberon. Viimasel ajal on planeeritud mitmeid Uraani-missioone, kuid ükski neist pole veel kinnitust saanud.
Saturn
Nüüd on järg Päikesesüsteemi kuuenda ehk vana maailma viimase planeedi – Saturni – käes. Tegu on Jupiteri järel suurima planeediga meie Päikesesüsteemis – ta läbimõõt on 104 464 km (9,5 Maa läbimõõtu) ja mass 5,6834×1026 kg (95,159 Maa massi). Planeedi tuum arvatakse koosnevat raud-nikkel-kivimitest, mille kohal laiub metalse vesiniku kiht ja selle kohal vedela vesiniku ning heeliumi kiht ning nende kohal gaasiline atmosfäär. Saturni kollakas värvus tuleneb atmosfääri ülaosas lendlevatest ammoniaagikristallidest.
Ka Saturn on tuuline planeet (ehkki mitte selline nagu Neptuun), tuulekiirused ulatuvad seal 1800 km/h-ni. Saturnil on teada 82 kuud, millest 53 kannavad ka oma nimesid. Suurim neist – Titan – on teisel kohal Päikesesüsteemis ning tema osaks langeb 90% kõigi planeedi kaaslaste massist. Titan on isegi suurem kui planeet Merkuur ning tal on ka oma atmosfäär.
Huvitaval kombel on Saturn ainus planeet Päikesesüsteemis, mille keskmine tihedus on väiksem kui veel – 0,69 g/cm3. Saturn on aga üsna kuuma südamega – tema tuuma temperatuuriks hinnatakse 11 700 °C.
Mis teeb Saturni visuaalselt unikaalseks, on tema rõngaste süsteem, mis ulatub planeedi pinnast 6630 kuni 120 700 km kaugusele ja on jälgitav isegi hea binokliga. Need rõngad koosnevad peamiselt kuni 10 m läbimõõduga jääkristallidest.
Esimeseks „maalaseks“, kes Saturnini jõudis, oli kosmosejaam Pioneer 11, mis möödus sellest aastal 1979 umbes 20 000 km kauguselt planeedi atmosfääri ülakihtidest. Tema tehtud fotod olid aga liiga viletsa kvaliteediga. Olukorda parandas järgmisel aastal Saturni uurima saabunud Voyager 1. Ta tegi esimesed kõrgkvaliteediga fotod planeedist, samuti tema kuust Titan. Aasta hiljem uuendas tulemusi Voyager 2, kes kasutas ka Saturni külgetõmbejõudu, lingutamaks end Uraani suunas.2004. aastal saabus Saturni orbiidile kosmosesond Cassini-Huygens, mis väisas ka Saturni kuid Titan ja Phoebe. NASA plaanib lähitulevikus saata sonde otsima võimalikku elu Saturni kaaslastelt Titan ja Enceladus oma kosmosesondiga Dragonfly.
Jupiter
Ja nüüd olemegi jõudnud Tema Enda, jumalate juhi ja Päikesesüsteemi suurima planeedini – Jupiter tal nimeks olgu! Viies planeet Päikesest ning Kuu ja Veenuse järel meile nähtavatest eredaim taevakeha.
Gaasiplaneet Jupiter koosneb peamiselt vesinikust, heelium moodustab ta massist vaevu neljandiku. Kui ta oleks 75 korda raskem, oleks tal isegi šanss täheks saada, aga nüüd on kõik poolel teel pidamas. Ent siiski kiirgab ta väljapoole rohkem energiat, kui ta Päikeselt saab. Ka tema tuumas valitsevad nimetatud elemendid – raskemate osakaal ulatub vaevu 5%-ni. Jupiteri läbimõõt on 142 944 km ehk 811,209 Maa oma) ja mass 1,8982×1027 kg (317,8 Maa oma). Planeedi keskmine tihedus on 1,326 g/cm3 ehk veidi suurem kui veel.
Jupiteril on teada 80 kuud ja võimalik et rohkemgi. Suurim neist – Ganymedes – on läbimõõdult suurem kui planeet Merkuur ja selle avastas Galilei juba aastal 1610. Suurimad Jupiteri kuud on Io, Europa, Ganymedes ja Callisto.
Esimene inimkülastus Jupiterile toimus juba aastal 1973, kui sinna suundus Pioneer 10. Peale seda on planeeti külastanud mitmed kosmosesondid aastatel 1973-1979. 1995. aastal alustas oma tööd Jupiteri orbiidil Galileo, 2007. aastal möödus temast ka sond New Horizons, kasutades planeedilt saadud kiirendust, lendamaks Pluuto suunas.
Viimane Jupiteri ekspeditsioon on hetkel sondiga Juno. Lähiajal on aga plaanis saata uurimissond Jupiteri jääga kaetud kaaslasele Europa, kust loodetakse leida mingeid märke elust.
Lähiaja plaanidest Jupiteri osas peaks aastal 2022 startima Euroopa kosmoseagentuuri Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE), millele järgneks 2024. aastal NASA mission Europa Clipper. Ka hiinlased ei maga – ka nende Interstellar Express peaks Jupiteri väisama, et saada sealt kiirendust kaugemate eesmärkide suunas. Ning ka NASA Trident, mis peaks startima 2025. aastal, kasutaks Jupiterist möödumisel tema gravitatsiooni, et saada kiirendust Neptuuni kuu Tritoni suunas.
Jupiteri atmosfäär on suurima läbimõõduga – 5000 km – terves Päikesesüsteemis. Planeedi üks mõistatusi on aga tema Great Red Spot (Suur punane täpp), mida teadlased teavad juba aastast 1831 (aga võib-olla isegi aastast 1665). Selle kummalise koha läbimõõt on suurem kui Maa. Mida ta aga täpselt endast kujutab, on siiani teadmata.
