Je dobře známo, že planety sluneční soustavy se značně liší co do velikosti. Například planety vnitřní Sluneční soustavy jsou menší a hustší než plynní/ledoví obři vnější Sluneční soustavy. A v některých případech mohou být planety skutečně menší než největší měsíce. Velikost planety však nemusí být nutně úměrná její hmotnosti. Nakonec to, jak je planeta hmotná, souvisí spíše s jejím složením a hustotou.
Takže i když planeta jako Merkur může být menší než Jupiterův měsíc Ganymedes nebo Saturnův měsíc Titan, je více než dvakrát hmotnější než oni. A zatímco Jupiter je 318krát hmotnější než Země, jeho složení a hustota znamenají, že je pouze 11,21krát větší než Země. Projděme si planety jednu po druhé a podívejme se, jak jsou hmotné?
Merkur:
Merkur je nejmenší planetou Sluneční soustavy, její průměr činí 4879 km (3031,67 mil). Je také jednou z nejhustších s hustotou 5,427 g/cm3, což je druhá nejhustší planeta po Zemi. Jako terestrická planeta je složena ze silikátových hornin a minerálů a rozlišuje se na železné jádro a silikátový plášť a kůru. Na rozdíl od svých vrstevníků (Venuše, Země a Mars) má však abnormálně velké kovové jádro v poměru ke své kůře a plášti.
Celkově je hmotnost Merkuru přibližně 0,330 x 1024 kg, což vychází na 330 000 000 bilionů metrických tun (neboli ekvivalent 0,055 Země). V kombinaci s jeho hustotou a velikostí má Merkur povrchovou gravitaci 3,7 m/s² (neboli 0,38 g).
Venuše:
Venuše, jinak známá jako „sesterská planeta Země“, je tak pojmenována kvůli podobnosti složení, velikosti a hmotnosti s naší planetou. Stejně jako Země, Merkur a Mars je to terestrická planeta, a tudíž poměrně hustá. Ve skutečnosti je s hustotou 5,243 g/cm³ třetí nejhustší planetou sluneční soustavy (po Zemi a Merkuru). Její průměrný poloměr je zhruba 6 050 km (3759,3 mil), což odpovídá 0,95 Země.
A pokud jde o hmotnost, váží planeta úctyhodných 4,87 x 1024 kg, tedy 4 870 000 000 bilionů metrických tun. Není divu, že to odpovídá hmotnosti 0,815 Země, což z ní činí druhou nejhmotnější terestrickou planetu ve Sluneční soustavě. V kombinaci s její hustotou a velikostí to znamená, že Venuše má také srovnatelnou gravitaci jako Země – zhruba 8,87 m/s², tedy 0,9 g.
Země:
Stejně jako ostatní planety vnitřní Sluneční soustavy je i Země terestrickou planetou, složenou z kovů a silikátových hornin, rozlišených na železné jádro a silikátový plášť a kůru. Z terestrických planet je největší a nejhustší, její průměrný poloměr činí 6 371,0 km a průměrná hustota 5,514 g/cm3.
A s hmotností 5,97 x 1024 kg (což je v přepočtu 5 970 000 000 000 bilionů tun) je Země nejhmotnější ze všech terestrických planet. V kombinaci s její velikostí a hustotou se na Zemi projevuje povrchová gravitace, kterou všichni známe – 9,8 m/s², tedy 1 g.
Mars:
Mars je třetí největší terestrickou planetou a druhou nejmenší planetou naší sluneční soustavy. Stejně jako ostatní planety se skládá z kovů a silikátových hornin, které se rozlišují na železné jádro a silikátový plášť a kůru. Ale zatímco je zhruba o polovinu větší než Země (se středním průměrem 6792 km, tj. 4220,35 mil), je jen o desetinu hmotnější.
Zkrátka Mars má hmotnost 0,642 x1024 kg, což je 642 000 000 bilionů metrických tun, tedy zhruba 0,11 hmotnosti Země. V kombinaci s jeho velikostí a hustotou – 3,9335 g/cm³ (což je zhruba 0,71násobek hustoty Země) – má Mars povrchovou gravitaci 3,711 m/s² (neboli 0,376 g).
Jupiter:
Jupiter je největší planetou sluneční soustavy. Se středním průměrem 142 984 km je dost velký na to, aby se do něj vešly všechny ostatní planety (kromě Saturnu), a dost velký na to, aby se do něj 11,8krát vešla Země. S hmotností 1898 x 1024 kg (neboli 1 898 000 000 000 000 bilionů metrických tun) je však Jupiter hmotnější než všechny ostatní planety Sluneční soustavy dohromady – přesněji 2,5krát hmotnější.
Jako plynný obr má však celkově nižší hustotu než terestrické planety. Jeho průměrná hustota je 1,326 g/cm, ale ta se výrazně zvyšuje, čím více se odvažujeme směrem k jádru. A přestože Jupiter nemá skutečný povrch, pokud by se člověk ocitl v jeho atmosféře, kde je stejný tlak jako na Zemi při hladině moře (1 bar), pocítil by gravitační přitažlivost 24,79 m/s2 (2,528 g).
Saturn:
Saturn je druhý největší z plynných obrů; se středním průměrem 120 536 km je jen o málo menší než Jupiter. Je však podstatně méně hmotný než jeho joviánský bratranec, jeho hmotnost činí 569 x 1024 kg (neboli 569 000 000 000 bilionů metrických tun). Přesto je Saturn druhou nejhmotnější planetou Sluneční soustavy s 95násobkem hmotnosti Země.
Stejně jako Jupiter má Saturn díky svému složení nízkou střední hustotu. Ve skutečnosti je Saturn s průměrnou hustotou 0,687 g/cm³ jedinou planetou Sluneční soustavy, která má menší hustotu než voda (1 g/cm³). Ale samozřejmě, stejně jako u všech plynných obrů, se jeho hustota výrazně zvyšuje, čím více se odvažujeme směrem k jádru. V kombinaci s jeho velikostí a hmotností má Saturn „povrchovou“ gravitaci jen o málo vyšší než Země – 10,44 m/s², tedy 1,065 g.
Uran:
S průměrnou hodnotou 51 118 km je Uran třetí největší planetou sluneční soustavy. S hmotností 86,8 x 1024 kg (86 800 000 000 bilionů metrických tun) je však čtvrtou nejhmotnější – což je 14,5krát více než hmotnost Země. Je to dáno jeho průměrnou hustotou 1,271 g/cm3 , což je asi tři čtvrtiny hustoty Neptunu. Mezi jeho velikostí, hmotností a hustotou vychází gravitace Uranu na 8,69 m/s2, což je 0,886 g.
Neptun:
Neptun je výrazně větší než Země; se svými 49 528 km je asi čtyřikrát větší než Země. A s hmotností 102 x 1024 kg (neboli 102 000 000 000 000 bilionů metrických tun) je také hmotnější – přesněji asi 17krát. Neptun je tak třetí nejhmotnější planetou Sluneční soustavy; zároveň má největší hustotu ze všech plynných obrů (1,638 g/cm3). Dohromady to vychází na „povrchovou“ gravitaci 11,15 m/s2 (1,14 g).
Jak vidíte, planety Sluneční soustavy se co do hmotnosti značně liší. Když však vezmete v úvahu rozdíly v jejich hustotě, zjistíte, že hmotnost planety není vždy úměrná její velikosti. Stručně řečeno, zatímco některé planety mohou být několikrát větší než jiné, mohou mít mnohonásobně, mnohonásobně větší hmotnost.
O planetách jsme zde na Vesmíru napsali mnoho zajímavých článků. Například zde najdete články Zajímavá fakta o Sluneční soustavě, Jaké jsou barvy planet, Jaká jsou znamení planet, Jak jsou planety husté a Jaké jsou průměry planet.
Další informace najdete v přehledu devíti planet Sluneční soustavy, v článku NASA zkoumá Sluneční soustavu a pomocí této stránky můžete zjistit, kolik byste vážili na jiných planetách.
Astronomy Cast má epizody o všech planetách. Zde je 49. díl:
Pro začátek: Merkur!