Tudott tény, hogy a Naprendszer bolygói méretüket tekintve jelentősen különböznek egymástól. Például a belső Naprendszer bolygói kisebbek és sűrűbbek, mint a külső Naprendszer gáz/jégóriásai. Egyes esetekben pedig a bolygók valójában kisebbek lehetnek, mint a legnagyobb holdak. Egy bolygó mérete azonban nem feltétlenül arányos a tömegével. Végső soron az, hogy egy bolygó milyen tömegű, inkább az összetételével és sűrűségével függ össze.
Így míg egy olyan bolygó, mint a Merkúr kisebb méretű lehet, mint a Jupiter Ganymedes nevű holdja vagy a Szaturnusz Titán nevű holdja, több mint kétszer akkora tömegű, mint azok. És bár a Jupiter 318-szor akkora tömegű, mint a Föld, összetétele és sűrűsége miatt csak 11,21-szer akkora, mint a Föld. Nézzük át egyenként a bolygókat, és nézzük meg, mennyire masszívak, rendben?
Merkúr:
A Merkúr a Naprendszer legkisebb bolygója, átlagos átmérője 4879 km (3031,67 mi). Emellett az egyik legsűrűbb is, 5,427 g/cm3 értékével a második a Föld után. Földi bolygóként szilikátos kőzetekből és ásványokból áll, és megkülönböztetünk egy vasmagot és egy szilikátos köpenyt és kérget. De társaitól (Vénusz, Föld és Mars) eltérően a kéreghez és köpenyhez képest szokatlanul nagy fémmaggal rendelkezik.
A Merkúr tömege összességében körülbelül 0,330 x 1024 kg, ami 330 000 000 billió metrikus tonnának (vagy 0,055 Földnek megfelelő tömegnek) felel meg. Sűrűségével és méretével együtt a Merkúr felszíni gravitációja 3,7 m/s² (vagy 0,38 g).
Vénusz:
A Vénusz, más néven a “Föld testvérbolygója”, azért kapta ezt a nevet, mert összetételét, méretét és tömegét tekintve hasonlít a miénkhez. A Földhöz, a Merkúrhoz és a Marshoz hasonlóan földi bolygó, ezért meglehetősen sűrű. Sőt, 5,243 g/cm³ sűrűségével a harmadik legsűrűbb bolygó a Naprendszerben (a Föld és a Merkúr után). Átlagos sugara nagyjából 6 050 km, ami 0,95 Földnek felel meg.
A tömegét tekintve pedig a bolygó tömege 4,87 x 1024 kg, azaz 4 870 000 000 billió tonna. Nem meglepő módon ez 0,815 Földnek felel meg, így a második legnagyobb tömegű szárazföldi bolygó a Naprendszerben. Sűrűségével és méretével együtt ez azt jelenti, hogy a Vénusz gravitációja is a Földéhez hasonló – nagyjából 8,87 m/s², azaz 0,9 g.
Föld:
A belső Naprendszer többi bolygójához hasonlóan a Föld is földi bolygó, amely fémekből és szilikátos kőzetekből áll, megkülönböztetve egy vasmagot és egy szilikátos köpenyt és kérget. A földi bolygók közül a legnagyobb és legsűrűbb, átlagos sugara 6 371,0 km, átlagos sűrűsége 5,514 g/cm3.
A Föld pedig 5,97 x 1024 kg-os tömegével (ami 5 970 000 000 000 000 billió tonnának felel meg) a legnagyobb tömegű a földi bolygók közül. Méretével és sűrűségével együtt a Földön érvényesül a mindannyiunk által ismert felszíni gravitáció – 9,8 m/s², azaz 1 g.
Mars:
A Mars a harmadik legnagyobb földi bolygó, és a második legkisebb bolygó a Naprendszerünkben. A többihez hasonlóan fémekből és szilikátos kőzetekből áll, amelyek között vasmag és szilikátos köpeny és kéreg különül el. De miközben nagyjából fele akkora, mint a Föld (átlagos átmérője 6792 km, azaz 4220,35 mérföld), tömege csak tizedannyi.
Röviden, a Mars tömege 0,642 x1024 kg, ami 642 000 000 billió metrikus tonnának, azaz nagyjából 0,11 Föld tömegének felel meg. Méretével és sűrűségével – 3,9335 g/cm³ (ami nagyjából 0,71-szerese a Földének) – kombinálva a Mars felszíni gravitációja 3,711 m/s² (vagy 0,376 g).
Jupiter:
A Jupiter a legnagyobb bolygó a Naprendszerben. A 142 984 km-es átlagos átmérőjével elég nagy ahhoz, hogy az összes többi bolygó (a Szaturnusz kivételével) elférjen benne, és elég nagy ahhoz, hogy a Föld 11,8-szorosan elférjen benne. De 1898 x 1024 kg (vagy 1,898,000,000,000,000 billió tonna) tömegével a Jupiter masszívabb, mint a Naprendszer összes többi bolygója együttvéve – egészen pontosan 2,5-szer masszívabb.
A gázóriásként azonban összességében kisebb a sűrűsége, mint a földi bolygóké. Átlagos sűrűsége 1,326 g/cm, de ez jelentősen megnő, minél messzebb merészkedünk a mag felé. És bár a Jupiternek nincs igazi felszíne, ha valaki a légkörében helyezkedne el, ahol a nyomás megegyezik a Földével a tengerszinten (1 bar), akkor 24,79 m/s2 (2,528 g) gravitációs vonzást tapasztalna.
Szaturnusz:
A Szaturnusz a gázóriások közül a második legnagyobb; 120 536 km-es átlagos átmérőjével alig kisebb, mint a Jupiter. Tömege azonban lényegesen kisebb, mint Jupiter-rokonáé, tömege 569 x 1024 kg (azaz 569 000 000 000 000 billió tonna). Ezzel még mindig a Szaturnusz a második legnagyobb tömegű bolygó a Naprendszerben, a Föld tömegének 95-szörösével.
A Jupiterhez hasonlóan a Szaturnusznak is alacsony az átlagos sűrűsége az összetétele miatt. Valójában 0,687 g/cm³ átlagos sűrűségével a Szaturnusz az egyetlen bolygó a Naprendszerben, amelynek sűrűsége kisebb, mint a vízé (1 g/cm³). De természetesen, mint minden gázóriás esetében, a sűrűsége jelentősen megnő, minél messzebb merészkedünk a mag felé. Méretével és tömegével együtt a Szaturnusz “felszíni” gravitációja alig nagyobb, mint a Földé – 10,44 m/s², azaz 1,065 g.
Uránusz:
Az Uránusz 51 118 km-es átlagos átmérőjével a Naprendszer harmadik legnagyobb bolygója. De 86,8 x 1024 kg (86 800 000 000 trillió tonna) tömegével a negyedik legnagyobb tömegű – ami a Föld tömegének 14,5-szerese. Ez annak köszönhető, hogy átlagos sűrűsége 1,271 g/cm3 , ami körülbelül háromnegyede a Neptunuszénak. Mérete, tömege és sűrűsége együttesen az Uránusz gravitációja 8,69 m/s2 , ami 0,886 g.
Neptunusz:
A Neptunusz jelentősen nagyobb a Földnél; 49 528 km-es méretével körülbelül négyszer akkora, mint a Föld. És 102 x 1024 kg-os (azaz 102 000 000 000 000 trillió tonnás) tömegével szintén nagyobb tömegű – egészen pontosan mintegy 17-szer nagyobb. Ezzel a Neptunusz a harmadik legnagyobb tömegű bolygó a Naprendszerben; miközben sűrűsége a legnagyobb a gázóriások közül (1,638 g/cm3). Mindez együttesen 11,15 m/s2 (1,14 g) “felszíni” gravitációt jelent.
Amint láthatjuk, a Naprendszer bolygói tömegüket tekintve igen eltérőek. De ha figyelembe vesszük a sűrűségük eltéréseit, láthatjuk, hogy egy bolygó tömege nem mindig arányos a méretével. Röviden, míg egyes bolygók néhányszor nagyobbak lehetnek másoknál, addig tömegük sokszor, sokszor nagyobb lehet.
Már sok érdekes cikket írtunk a bolygókról itt az Univerzumban. Itt vannak például az Érdekességek a Naprendszerről, a Milyen színűek a bolygók?, A bolygók jelei?, Milyen sűrűek a bolygók? és A bolygók átmérője?.
További információkért nézd meg a Kilenc bolygó áttekintését a Naprendszerről, a NASA Naprendszer-kutatását, és használd ezt az oldalt, hogy megtudd, milyen súlyú lennél más bolygókon.
Asztronómia Cast epizódjai az összes bolygóról szólnak. Itt van a 49. epizód: Merkúr kezdetnek!