Ülevaade päikesesüsteemist (1)

Päikesesüsteemi põhikomponent on Päike, suhteliselt tavaline väikese massiga täht, mis siiski moodustab 99,86% Päikesesüsteemi massist ning on gravitatsiooniliselt domineeriv. Peale selle on Päikese sisemus Päikese suure massi tõttu jõudnud termotuumareaktsiooni jaoks vajaliku tiheduseni ja temperatuurini ning vabastab tohutul hulgal energiat, millest suurem osa kiirgub kosmosesse elektromagnetkiirguse kujul. Suurem osa sellest kiirgusest on nähtav valgus. Päike kiirgab ka laetud osakesi, mille voogu nimetatakse päikesetuuleks. Päikesetuul avaldab tugevat mõju planeetidele, millel on magnetosfäär, ning lükkab tolmu ja gaasi Päikesesüsteemist välja. Ülejäänud väike osa väljaspool Päikest asuvast massist hõlmab kaheksa planeeti ning nende kaaslased ja rõngad. Peale selle on Päikesesüsteemis veel kääbusplaneedid, asteroidid , komeedid ning planeetidevaheline tolm ja gaas .
1. Päikesesüsteem- mis see on?
 Arvatakse, et ligikaudu 5 miljardit aastat tagasi moodustus tihedast gaasipilvest Päike. Päikese ümber olnud tolmust ning kivi- ja jäätükikestest kujunesid pika aja jooksul 9 planeeti: Merkuur, Veenus , Maa, Marss, Jupiter , Saturn , Uraan , Neptuun ja Pluuto . Lisaks planeetidele liigub Päikesesüsteemis ka asteroide ja komeete. Asteroidid ja komeedid on jää- ja kivimikamakad, mis tiirlevad peamiselt Marsi ja Jupiteri vahel. Suurima, ligi 1000 kilomeetrise läbimõõduga asteroidi nimi on Ceres. Päikesesüsteemi vaadates tundub nagu mängiksid kõik taevakehad lõputut ringmängu nimega Päikesesüsteem. Päikese külgetõmbejõud hoiab planeedid kindlalt enda ümber tiirlemas. Neid jooni, mida pildil näed, tegelikult õhus ei hõlju. Jooned on selleks, et näidata sulle paremini, kuidas iga planeet oma ringmängujoonel liigub.
Päikesesüsteem tekkis 5 biljonit aastattagasi Galaktikas iseenda raskuse mõjulkokku tõmbuma hakanud gaasipilvedest. Pilve läbimõõtoli 4 valgusaastat, umbes 70% sellest oli vesinik , 30% heelium ja 1% moodustasid rasked elemendid (hapnik, süsinik, ränija metallid). Enamik gaasi koondus pilve keskele , kus hakkas tekkima Päike.Peale visiniku ja vähese heeliumi pärineb Maatervenisti supernoovadest. 5-6 biljoni aasta pärast hakkab Päikeläbi põlema, kuid vahetult enne seda ta paisub, muutub hiidtäheksja hajutab taas Maa tüüpi planeetide atmosfääri.Planeetide orbiidid on aga nii püsivad, et planeedid jäävadtiirlema ka ümber kustunud Päikese.
http://www.hot.ee/ikerm/astronoomia.html#p2ikesesystee m
Päikesesüsteemi raadius on tinglikult 10 miljardit km (53 valgusminutit), Maa kaugus Päikesest ligikaudu 150 miljonit km ehk 1 astronoomiline ühik (8 valgusminutit).
1 astronoomiline ühik = Maa kaugus Päikesest.
Päikesesüsteem on planeetide süsteem, mille keskseks kehaks on Päike. Päikese ümber tiirlevad 9 planeeti. Osadel neist on olemas ka kuud, mis ümber nende (vastavate planeetide) tiirlevad. Planeetide järjestus Päikesest loetuna on järgmine: Merkuur, Veenus, Maa, Marss, Jupiter, Saturn, Uraan, Neptuun ja Pluuto.
Niisiis kuulub Päikesesüsteemi 9 planeeti. „Viimastel aastakümnetel on tehtud lugematuid katseid, et avastada 10. planeet, enamused küll arvutite abiga, s.t. on püütud välja arvutada oletatava planeedi liikumise tee. Osade ennustuste kohaselt võib tundmatu planeet liikuda isegi läbi Neptuuni orbiidi! Teiste järgi planeedi liikumisrada on äärmiselt pikk ja planeet asub väga kaugel Päikesest (teeb tiiru ümber Päikese 800 aastaga!). Suuruselt oleks selline planeet 2-5 korda suurem Maast.
Praegusel ajal on planeeti võimalik otsida palju täpsemal viisil kui senini . Päikesesüsteemist väljub 4 satelliiti: Pioneer 10 ja 11 ning Voyager 1 ja 2, mis saadavad kogu aeg signaale Maale. Satelliitide võimalikud kõrvalekalded oma teelt tõestaksid tundmatu planeedi olemasolu. Näiteks Pioneer 10 teel pole täheldatud siiani mingeid kõrvalekaldeid. „
Peale planeetide ja nende kuude kuuluvad päikesesüsteemi ka paljud väikekehad- näiteks komeedid, asteroidid ja meteoriidid.
Järgnevalt väike tabel. Kui suure osa moodustavad erinevad taevakehad Päikesesüsteemist?

• Päike: 99.85%
  
• Planeedid: 0.135%
  
• Komeedid: 0.01%
  
• Satelliidid: 0.00005%
  
• Asteroidid: 0.0000002%
  
• Meteoriidid: 0.0000001%
  
• Planeetide vaheline keskkond (tolm, gaasid, erinevad energiad): 0.0000001%
  

 
Päikesesüsteem on umbes 5 miljardit aastat vana. Sel ajal tekkis gaasipilv , mille mass oli umbes kaks Päikese massi. See pilv sisaldas vesinikku, heeliumit ning peale nende veel 1- 2 % raskemaid elemente. (Need olid tekkinud tähtede plahvatuses)
Raskusjõud tõmbas pilve aina kokku poole ja pärast miljoneid aastaid kestnud kokkutõmbumist muutus aine tihedus ning temperatuur pilves nii suureks, et kergemad aatomituumad (vesiniku tuumad ) hakkasid ühinema raskemateks. Päikese kui tähe väljakujunemine võttis aega umbes 50 miljonit aastat.
Päikesesüsteemi planeedid jagunevad: Maa sarnased planeedid ehk kiviplaneedid ja Jupiteri tüüpi ehk gaasiplaneedid. Esimeste hulka kuuluvad Merkuur, Veenus, Maa ja Marss. Oma nime on nad saanud sellest, et neil on samasugune kaljune pind nagu Maal. Nad erinevad üksteisest atmosfääri poolest: Maad, Veenust ja Marssi ümbritseb oluline atmosfäär, samas Merkuuril see puudub.
Kiviplaneedid koosnevad peamiselt kivimeist ja metallidest. Nad on suhteliselt suure tihedusega, neil on tahke pind, nad pöörlevad aeglaselt neil pole rõngaid ja neil on vähe kaaslasi.
Jupiteri sarnased planeedid on Jupiter, Saturn, Uraan ja Neptuun. Nemad on oma nime saanud samasuguse gaasilise õhkkonna järgi, mis ümbritseb ka Jupiteri. Gaasiplaneedi nimetuse on nad saanud ilmselt oma koostise tõttu. Nad koosnevad peamiselt vesinikust ja heeliumist, on väikese tihedusega, pöörlevad kiiresti, neid ümbritseb paks atmosfäär, ei ole tahket pinda, neil on rõngad ja palju kaaslasi.
See oli liigitus koostise järgi, kuid Päikesesüsteemi planeete saab liigitada ka avastamise ajaloo, suuruse, kauguse järgi Päikesest ning asendi järgi Maa orbiidi suhtes.
Avastamise ajaloo järgi jagunevad planeedid klassikalisteks (Merkuur, Veenus, Marss, Jupiter, Saturn) ja kaasaegseteks (Uraan, Neptuun, Pluuto) planeetideks . Suuruse järgi väikesteks (Merkuur, Veenus, Maa, Marss, Pluuto) ja hiidplaneetideks (Jupiter, Saturn, Uraan, Neptuun). Väikeste planeetide diameeter on väiksem kui 13000 km, suurtel enam kui 48000 km. Kui arvestada kaugust päikesest jagunevad planeedid: lähisplaneedid (Merkuur, Veenus, Maa, Marss) ja kaugplaneedid (Jupiter, Saturn, Uraan, Neptuun, Pluuto). Lähisplaneedid asuvad seespool, välisplaneedid väljaspool asteroidide vööd. Viimase liigituse järgi- asend Maa orbiidi suhtes, võib eristada siseplaneete (Veenus ja Merkuur), millede orbiit on seespool Maa orbiiti, ning välisplaneete (Marss, Jupiter, Saturn, Uraan, Neptuun, Pluuto), millede orbiit asub Maa omast väljaspool.
http://www.miksike.ee/docs/referaadid/paikesesysteem3.ht m
http://opik.obs.ee/osa2/ptk01/tekst.html
http://raatuse.rtk.tartu.ee/arvuti/kavad/aare/index.html
PÄIKESESÜSTEEM
Päikesesüsteemi mõiste – päikesekeskne taevakehade süsteem, mille ulatus piirneb Päikese gravitatsiooniväljaga – s.o. Päike ning kõik tema ümber tiirlevad taevakehad (planeedid, kuud, asteroidid, komeedid jne)
Päike on kui üks väga paljudest tähtedest ja päikesesüsteem on kaduväike osa Galaktikast e. Linnutee tähesüsteemist...
Galaktika – telgsümmeetriline tähesüsteem (Linnutee tähesüsteem) mis sarnaneb kettaga, millel on massiivne kese ja millest väljuvad spiraalsed harud e. käised (ei ole fikseeritud kehad vaid laineliselt muutuvad tihenenud ainesega alad). Päike asub galaktikasüsteemi keskmest ~8500 pc (1 parsek =3,263 valgusaastat) kaugusel ja 15 pc kaugusel sümmeetriatasandist. Seetõttu paistab meile selle tasandi lähedane täherohke ruumiosa valkja vööna e. Linnuteena
Väljaspool meie Galaktikat esineb hulgaliselt analoogseid tähesüsteeme e. galaktikaid milledel võib olla spiraalne , ellipsoidne või hoopiski korrapäratu kuju (Andromeeda tähesüsteem e. udukogu, Krabi udukogu jne).
Päikesesüsteem koosneb  9 planeedist, millede ümber tiirleb kokku 54 kuud ning süsteemis tiirleb veel ~100 000 asteroidi ning hetkel ka mõnisada komeeti.
Päike – koosneb 70% H ja 28% He ning ~2% muudest elementidest. Päike on sisuliselt pidevalt tegutsev termotuumapomm, kus vesinik "põleb" heeliumiks . Päike moodustab 99,85 % kogu Päikesesüsteemi massist
Planeedid jagunevad kahte gruppi: (1) Maa tüüpi planeedid ja (2) Jupiteri tüüpi hiidplaneedid
1) Maa tüüpi planeedid e. ka siseplaneedid on väikesed suure tihedusega ning koosnevad rasketest elementidest (Fe, Si, Mg, O, S vähesel hulgal gaase nagu H ja He ).
2) Jupiteri tüüpi e. välisplaneedid – suuremõõtmelised väikese tihedusega ning koosnevad peamiselt gaasilistest elementidest nagu vesinik, heelium, metaan, tahke ammoniaak, mis ümbritsevad tahket tuuma. Gaas/kivimite+jää suhe kasvab Päikesest eemaldumisel (Jupiter-Saturn kui gaashiiud; Neptuun Uraan kui jäähiiud)
http://lepo.it.da.ut.ee/~arps/maateadus/MT_paikesesysteem.htm#PÄIKESESÜSTEEM
teke http://opik.obs.ee/osa2/ptk13/tekst.html
Päikesesüsteem on Päike ja tema ümber tiirlevad objektid. Need objektid on tekkinud samast pilvest ja jäänud kokku Päikese tugeva gravitatsioonijõu tõttu.
Meie kohalik täht Päike valitseb Päikesesüsteemi. Ta on selle süsteemi kõige suurem ja massiivsem objekt, sisaldades 95% kogu Päikesesüsteemi ainest. Ülejäänu kuulub objektidele, mis tiirlevad ümber päikese. Need on 9 planeeti, üle 60 kuu, miljardeid asteroide ja komeete. Päikese suure massi tõttu on tal võimas gravitatsiooniline tõmme, mis hoiab Päikesesüsteemi koos ja juhib planeetide liikumist.
 
Päikesesüsteemi teke
 
Umbes viis miljardit aastat tagasi oli see aine, millest nüüd on tehtud Päike ja planeedid, osa suurest gaasi- ja tolmupilvest. Peamiselt vesinikust ja heeliumist koosnev pilv, milles oli ka tühine protsent teisi elemente, pöörles ja tema ainet tõmmati tsentri poole. Päikese udukogust sai nüüd gaasikera , mida ümbritses gaasist ja udust ketas. Keskne kera muutus Päikeseks ja ketta materjalist tekkisid planeedid ja teised kehad. Palju kasutamata materjali kandus eemale kosmosesse.
http://www.miksike.ee/docs/referaadid2009/paikesesuteem_markuskiili.ht m
Dünaamika
Jäävusseadused ja dünaamiliste süsteemide käitumine
Kirjeldame järgnevalt süsteemide dünaamika uurimise probleeme Päikesesüsteemi näite varal . Lihtsuse mõttes vaatleme Päikest ja planeete kui punktmasse ning loeme Päikese paigalseisvaks.
 
Kui on teada planeetide asukohad ja kiirused mingil ajahetkel, saame planeetide edasise liikumise arvutada Newtoni teise seaduse ja gravitatsiooniseaduse alusel. Kuid on äärmiselt raske leida, kuidas muutub planeetide tiirlemine pikema aja jooksul. See nõuab tohutult mahukat arvutustööd ning väga suurt rehkendustäpsust, sest arvutuste pika ahela korral ümardamisvead kuhjuvad ning võivad tulemuse sootuks ära rikkuda. Seetõttu pole isegi superraalide abil võimalik modelleerida vähegi keerukama dünaamilise süsteemi pikaajalist käitumist. Süsteemi dünaamika pikaajalise iseloomu väljaselgitamine on aga hädavajalik tema püsivuse kindlakstegemiseks.
 
Kas Päikesesüsteem on dünaamiliselt stabiilne? Gravitatsioonijõudude mõjul muutuvad planeetide orbiidid pidevalt. Kuigi need muutused on aeglased, võivad orbiidid väikeste häirituste kuhjudes tundmatuseni teiseneda. Lõpuks võib mõni planeet teisele nii lähedale sattuda, et nad kas põrkuvad, purunevad lähimõõdumisel või paisatakse üks planeetidest Päikesesüsteemist hoopis välja. Planeetidevaheliste tõmbejõudude suuruse järgi hinnates peaks orbiidihäirete kuhjumine katastroofilise ulatuseni toimuma juba mõnekümne tuhande aastaga, Päikesesüsteem on aga püsinud miljardeid aastaid. Kust tuleb selline äärmine stabiilsus?
 
Tekib küsimus, kas ei või süsteemi dünaamikal olla selliseid aspekte , mis iseloomustavad süsteemi käitumist kui tahes pika aja vältel ning mille leidmiseks pole vaja tohutuid arvutusi. Sellised suurused on tõepoolest olemas, neid nimetatakse kas jäävusseadusteks või siis üldisemalt isoleerivateks liikumisintegraalideks. Alati kehtib impulsimomendi ja energia jäävus. Vastavad suurused on küllalt lihtsad avaldised planeetide koordinaatidest ja kiirustest ning ükskõik kui kaua ja keeruliselt planeedisüsteem ka tiirleks, võime olla kindlad, et nende avaldiste väärtused ei muutu. Need jäävusseadused välistavad näiteks võimaluse, et kõik planeedid hakkaksid tiirlemisel Päikesele lähenema või vastupidi — Päikesest eemalduma.
 
Päikesesüsteemi 9 planeedi dünaamilist olekut kirjeldab 54 parameetrit (3 koordinaati ja 3 kiiruse komponenti iga keha kohta), ülalmärgitud jäävusseadused fikseerivad aga vaid 4 seost nende parameetrite vahel. Orbiitide varieerumiseks jääb ikkagi väga palju võimalusi, katastroofid planeetide liikumisel pole välistatud. Kuid kas isoleerivaid liikumisinteg-raale pole rohkem? Täiendavaid jäävusseadusi otsiti eriti intensiivselt möödunud sajandil ning lihtsamatel dünaamilistel süsteemidel on need mõnikord tõesti olemas. Kuid ligi sajand tagasi näitas prantsuse matemaatik H. Poincare, et üldjuhul pole dünaamilistel süsteemidel, sealhulgas ka pla-needisüsteemil, täiendavaid liikumisintegraale. Sestpeale paistis Päikesesüsteemi stabiilsus veelgi mõistatuslikum.
http://www.aai.ee/muuseum/Motle/HTML/index.html?maailmasrohkemkorda.ht m
http://www.postimees.ee/090408/lisad/teadus/teadus/322601.php
http://et.wikipedia.org/wiki/P%C3%A4ikeses%C3%BCstee m

Nägemus

Inimene ja Universum - I

Urmas Haud

Müüdid

Juba ammustel aegadel omandasid inimesed esimesi astronoomilisi teadmisi ja õppisid neid kasutama igapäevaste ülesannete lahendamisel. On loomulik, et pikaajaliste taevavaatluste jooksul püüdisd nad luua ka ettekujutust maailmast kui tervikust. Soov oli sedavõrd tõsine, et kus jäi puudu teadmistest, seal täiendati pilti oletuste ja usuga ning nii näemegi, kuidas erinevad hõimud astuvad üksteisest sõltumatult sarnase sammu igapäevaelu piiratud tegelikkusest kujutluste loomiseni Universumist kui tervikust - sünnivad inimühiskonna esimesed kosmoloogilised arusaamad.
Esimestena võimaldasid luua maailma tervikpilti, ja sellega astuda üle igapäevaelu kitsaste raamide, müüdid. Seejuures lähtuti sageli Taevast ja Maast kui kahest elusolendist. Aja jooksul asendus see kaksikpilt suhtumisega loodusse kui ühtsesse organismi, keda esmalt kujutleti mingi loomana, hiljem omistati talle aga inimlikke jooni. Esimeste müütide iseloomulikuks jooneks oli seejuures kõige igapäevase ja tavalise piiramatu laiendamine kogu maailmale. Kosmoloogilised vaated kirjeldasid inimese enda eelajaloolist elu-olu, mis oli mõtteliselt laiendatud kosmilistesse mastaapidesse ning veidi kohendatud vastamaks pildi kogu Universumit haaravale olemusele. Nii arvasid näiteks vanad hiinlased, et Maa on lameda ristküliku kujuline. Maa kohal, toetudes sammastele, kummub ümmargune taevas. Iidsetel aegadel olla vihane Draakon paenutanud kõveraks taevast toetava keskmise samba, mistõttu Maa kaldunud itta ja Taevas läände. See ongi põhjuseks, miks Hiinas kõik jõed voolavad läänest itta, aga Päike ja Kuu taevas liiguvad idast läände.

Filosoofia

Püüd vabastada müüte nende liigsest personifitseeritusest viis filosoofia kui loodusõpetuse tekkimisele. Filosoofia tormiline areng algas VI sj. e. Kr. Väike- Aasia läänerannikul ning Itaalia ja Sitsiilia lõunaosas. Vana-Kreeka filosoofia koduks kujunes Joonia oma kahe suurema linna - Mileetose ja Efesosega. Otsustava sammu maailma demütologiseerimisel astus Thales (cir. 625-547 e. Kr.), asendades maa, mere ja taeva inimese-sarnased valitsejad ühtse, loodusele sisemiselt omase elu allikaga . Tema maailm jäi aga ruumiliselt piiratuks. Lame maa ujumas kettakujulise ookeani pinnal, mida katmas taevakuppel, mille sisepinnal asuvad Kuu, Päike ja tähed.
Thalese arusaamu maailma ehitusest arendas edasi tema õpilane Anaximandros (cir. 611-546 e. Kr.), kellel võime kohata juba geotsentrismi ja taevasfääride ideede algeid. Silindrikujuline Maa on asetatud liikumatult maailma keskmesse. Erinevatel kaugustel Maast tiirlevad tema ümber teised taevakehad. Loodus tervikuna on Anaximandrosel juba ääretu ja ei piirdu meie taevasfäärist ümbritsetud maailmaga , mis on vaid üks looduse maailmade loendamatust arvust, millised kord sündides, kord surres eksisteerivad igaüks neile antud aja.
Taevasfääride harmooniat otsis ka Platon (427-347 e. Kr.). Ta kirjeldas kaheksat sfääri, milledele on kinnitatud planeedid ja tähed. Platon väitis kategooriliselt, et kõigi taevakehade liikumine on ringjooneline , ühtlane ja korrapärane. Ta püstitas matemaatikutele ülesande, leida, milline ringliikumiste kombinatsioon võimaldaks seletada kõiki planeetide näivaid liikumisi . Esimese sellesuunalise katse tegi tõenäoliselt Platoni õpilane Eudoxos Knidosest (cir. 408-355). Paigutanud Maa liikumatult tsentrisse, koostas ta süsteemi, mis sisaldas 27 kristallsfääri. Mudel võimaldas saada vaatlustega võrreldavaid tulemusi Jupiteri ja Saturni puhul, kuid teiste taevakehade jaoks oli ta kõlbmatu. Täpsemate tulemuste saamiseks tuli kontsentriliste sfääride idee asendada planeetide ühtlase liikumisega pikki ringjooni, kusjuures näivate liikumiste ebaühtluse seletamiseks pidi süsteemi spetsiaalselt täiendada. Kõige tuntum sellistest täiendustest on epitsüklite kasutamine. Oletati, et planeet liigub ühtlase kiirusega pikki väikest ringjoont (epitsüklit), mille kese omakorda liigub ühtlaselt pikki suurt ringi (deferenti), mille keskmes asub Maa.
Eudoxose süsteemi arendas edasi Aristoteles (384-322 e. Kr.), viies sfääride arvu 55-ni. Kuigi Aristotelese maailmapilt oli konservatiivsem, kui mitmetel tema eelkäijatel, oskas ta esitada oma vaateid sedavõrd efektselt, et just tema süsteem kujunes valitsevaks paljudeks järgnevateks sajanditeks. Tõsi, 1209. ja 1215 . aasta kirikukogud mõistsid Aristotelese õpetused hukka, kui ketserlikud, kuid varsti õnnestus Aquino Thomasel (1225-1274) sobitada see kosmoloogia kiriku õpetusega ja nii leidis ta skolastika koostisosana tee Euroopa ülikoolidesse.

Astronoomia

Teadusliku kosmoloogia ajalugu algas Mikolaj Koperniku ( 1473 - 1543 ) töödest, kes alates 1496. aasta sügisest alustas Kuu regulaarseid vaatlusi. Peatselt jõudis ta arusaamisele, et vaatlused ei kinnita varasemate mudelite järeldust, nagu peaks Kuu oma esimeses ja viimases veerandis olema Maale ligi kaks korda lähemal, kui noor- ja täiskuu ajal. See sundis Kopernikut üle vaatama ka mudelite teisi järeldusi. Oma töö põhitulemused esitas ta kokkuvõtlikult umbes 1515. aastal. Ta väitis, et Maa ei saa olla Universumi kese, vaid ainult Kuu orbiidi keskpunkt - teised planeedid tiirlevad ümber Päikese, mille juures asub tõenäoliselt ka maailma keskpunkt. Kopernik säilitas aga muistsete filosoofide ettekujutuse planeetide ühtlasest liikumisest pikki ringjooni. Ka maailm tervikuna jäi tema silmis lõplikuks - piiratuks tähtede sfääriga.
Olles Koperniku süsteemi propageerija, ei suutnud Giordano Bruno (1548-1600) leppida tema maailma piiratusega. Bruno väitis, et ka Päike ei saa olla Universumi keskpunkt, sest Universumil ei ole üldse keskust; et Päike on vaid üks lõpmatu paljudest tähtedest lõpmatus Universumis ja ümber lõpmatu paljude selliste päikeste võivad tiirelda planeedid, milliste hulgas võib leiduda ka teisi, kus on elu. Ta oli kindel, et kõik tähed liiguvad üksteise suhtes ning paistavad meile paigal püsivate ja väikestena vaid tänu oma tohututele kaugustele. Need väited ei toetunud aga kahjuks veel vaatlustele.
Astronoomia arengule hindamatu väärtusega olid Tycho Brahe (1546-1601) poolt 20 aasta jooksul teostatud Marsi asendi tolle aja kohta ülitäpsed mõõtmised, milliste töötlemise ta usaldas Johannes Keplerile (1571-1630). Proovides leida mudelit, mis võimalikult täpselt kirjeldaks kõiki Marsi liikumisi tähtede foonil, jõudis Kepler 1609. aastaks järeldusele, et lihtsaim viis Marsi liikumise rahuldavaks seletamiseks on eeldada, et see planeet ei liigu mitte ühtlaselt pikki ringi, mille keskmes on Päike, vaid elliptilisel orbiidil, mille üks fookus langeb kokku Päikesega. Aastail 1618, 1620 ja 1621 ilmus kolme osana Kepleri raamat "Epitomae Astronomiae Copernicanae", mis oli esimeseks täiesti uutel printsiipidel põhinevaks astronoomia õpikuks. Siin on Päike kesksel kohal vaid oma planeedisüsteemis. Viimased liiguvad ümber Päikese pikki elliptilisi orbiite . Meie Maa koos Päikesega on vaid üks maailmade loendamatust arvust.
See oli aga lõpuks liig katoliku kirikule. Kui Koperniku tööd kutsusid kirikuisades esile elava huvi ja kaudselt neil põhines paavst Gregorius XIII poolt 1582. aastal läbi viidud kalendrireform; kui Bruno seisukohad jätsid kiriku küllaltki külmaks (ta hukati tuleriidal, kuna nõudis kloostrite varade konfiskeerimist), siis juba 1619. aastal kandis kirik Kepleri õpiku keelatud raamatute nimekirja, kus see püsis kuni 1835. aastani. Sellele vaatamata tegi Kepleri raamat lõpu ligi 2000 aastat kestnud dogmaatilisele usule taeva täiuslikkusse ja ühtlasse ringjoonelisse liikumisse kui taevakehade puhul ainumõeldavasse.
http://www.aai.ee/~urmas/ast/univ.html
XVII PÄIKESESÜSTEEMI KUJUNEMINE
1. Millest tekkisid planeedid?
gaasi-tolmu pilv kerib ennas kokku ja pöörleb; põhiliseks gaasiks selles on vesinik

pilve keskele tekib tihend, mida võib nimetada prototäheks (vesinik koguneb keskele) ehk tähe- eelne seisund. Gravitatsiooni tõttu surub see ennast kokku.

Täht süttib ja puhub pilve pooluste suunas laiali (tekkis Päike), jäänused jäid tiirlema ekvaatori tasandi kohale

Ketas lagunes kolmeks rõngaks. Kõige raskem aine ,,kivi`` (raskemad molekulid) jääb tiirlema Päikese lähedale, teine ,,jää`` (hapnik, N, H,...) jääb tiirlema kaugemale. Kolmas ,,gaas`` (kõige kergemad molekulid) jääb servaaladele

Tekivad ainetihendid ehk planeetide alged, mis lõpuks koonduvad planeetideks.
2. Kuidas seletatakse kaht tüüpi planeetide teket?
Pärast Päikese plahvatamist jäid ,,kivist`` koosnevad kehad Päikesele lähemale, nad ühinesid ningtekkisid kiviplaneedid (Merkuur, Veenus, Maa, Marss), kergemad, jäätükid, lendasid plahvatuse mõjul kaugemale ning tekkisid jääplaneedid (Jupiter, Saturn, Uraan, Neptuun, Pluuto)
3. Mis on Oorti pilv?
Asub väljaspool Päikesesüsteemi, on Päikesest järele jäänud gaasi ja jää tükkidest koosnev pilv, mis pärast plahvatust hakkas liikuma järjest kaugemale. On väga suure massi ja mõõtmetega. (umbes sama, mis Päikese mass)
www.hot.ee/saskaleht/kosmoloogia.doc
Ajalooline ülevaade
1. Primitiivne kosmoloogia üldistab inimese vahetu taju abil saadud kujutlust . Näeb inimene aga lamedat, silmapiiriga lõppevat maapinda, mida ülalt katab kuplikujuline taevas. Need esemed, mis asuvad maapinnal, on enam-vähem kättesaadavad; seevastu taevas liikuvate "taevakehade" -- päikese, kuu, tähtede -- kohta võis teha vaid oletusi. Tavaliselt oletati-usuti, et tegu on jumalatest seatud märkide (või koguni jumalate endiga), kes-mis seatud suunama inimeste maapealseid tegemisi. Selline ettekujutus on omane kõigile varastele tsivilisatsioonidele ning on täiesti piisav lihtsamate astronoomiliste arvutuste tegemiseks (kalender, kuu faasid , varjutuste ennustamine ).
2. Klassikaline maailmapilt, pärit Vana-Kreekast, kujutas Universumit kerakujulist Maad ümbritsevate sfääriliste kihtide kogumina. Geomeetriat armastavatele kreeklastele oli kera esemete ideaalseimaks vormiks; ka olid nad piisavalt järjekindlad taevavaatlejad, et märgata tähistaeva katkematust. Olnuks tegu kupliga , pidanuks kupli äärel olevad tähtkujud taeva lõpetama; tegelikkuses võis tähtkujult tähtkujule liikudes taevale mistahes suunas ringi peale teha, jõudes tagasi sinna, kust alustati. Katkematu, kõigis suundades ühekaugusel asuv sfäär sobis hästi sellise tähistaeva kandjaks .
Platoni-Aristotelese Universum: kerakujuline Maa ja taevasfäärid selle ümber.
Joonis: Taavi Tuvikene
Et osa taevakehadest tähtede suhtes liikus, tõi Platon (427 - 348 e.Kr.) sisse lisaks tähtede sfäärile veel teise, nn. muutuste sfääri, millel liikusid päike, kuu ja tol ajal tuntud viis planeeti. Aristoteles (384 - 322 e.Kr.) arendas süsteemi sooviga taandada planeetide keerukas liikumine erinevate telgedega ühtlaselt pöörlevatele sfääridele nii, et iga planeet oleks oma sfääril kinni. (Tema teravmeelne masinavärk koosnes kokku 55 sfäärist, lisaks veel kinnistähtede oma.)
Klaudios Ptolemaios (83 - 161), geotsentrilise maailmapildi viimane konstruktor, suutis süsteemi mõnevõrra lihtsustada, viies planeedisfääride tsentrid eemale Maa tsentrist, mida loeti maailma keskpunktiks. Nii õnnestus tal seletada lisaks planeetide silmusekujulisele teele ka nende heleduse muutumist muutuva kauguse abil. See küllalt keeruline deferentide-epitsüklite süsteem oli katoliku kiriku toel inimkonna maailmapildiks rohkem kui tuhande aasta vältel.
Viimase täiustuse kinnisesse maailma tegi Mikolaj Kopernik (1473 - 1543), esitades 1543. a. heliotsentrilise maailmapildi, kus Maa koos teiste planeetidega tiirles ümber maailma keskmes asuva Päikese. See üsna tänapäevane pilt sisaldas siiski endiselt kinnistähtede sfääri (nüüd juba Päikese ümber!) ja oli ka pisut ebatäpsem Ptolemaiose omaga võrreldes. Tycho Brahe (1546 - 1601) tõi veelkord maailma tsentri Maale, jättes teised planeedid tiirlema ümber Maa ümber tiirutava Päikese, kuni Johann Kepler (1571 - 1630) oma kolme seadusega meie planeedisüsteemi lõplikult paika pani.
Ptolemaiose süsteem: deferent ja epitsükkel.
Joonis: Taavi Tuvikene
Kopernikuse heliotsentriline (päikesekeskne) maailmasüsteem.
Kepleri elliptiline orbiit.
Joonis: Taavi Tuvikene
3. Lõpmatu maailm. Oletuse, et ka tähed võivad olla kauged päikesed, esitas juba Rooma filosoof ja luuletaja Lucretius (99 - 55 e.Kr.). Kaasaegses formulatsioonis esitas selle idee Giordano Bruno 1583 aastal. Bruno traktaadis "Lõpmatusest, Universumist, maailmadest" on ilmaruum kõigis suundades ühesugune, täidetud päikesesarnaste tähtedega, mille ümber tiirlevad samuti planeedid. 18. saj. avastas W. Herschel, et tähed on koondunud süsteemi -- Galaktikasse, millest väljaspool neid ei esine. Küll aga on ruumis näha teisigi tähesüsteeme ja nendele ei näi tänapäevani lõppu tulevat, ükskõik kui kaugele me ka ei vaataks.
4. Relativistlik maailma mudel sai alguse Albert Einsteini üldrelatiivsusteooriast 1916. aastal. 1922. a. leidis vene matemaatik Aleksander Friedmann, et selline Universum ei saa olla tasakaalus, vaid peab kas paisuma või kokku tõmbuma. Kinnituse "paisuva Universumi" teooriale said astronoomid 1926. a., kui Edwin Hubble avastas galaktikate laialilendamise. See teooria, mida on täiendatud temperatuuri ( soojusenergia ) sissetoomisega, ongi tänapäeva kosmoloogia aluseks.
Klassikaline täheteadus, mille lõppeesmärgiks on niisiis maailmakirjelduse loomine, jaguneb nagu teisedki tänapäeva teadused all-lõikudeks -- teadusharudeks
http://www.kool.ee/?6547 Kosmoloogia õpik
Süsteemi tsentriks on Päike -- hõõguvkuum gaasikera läbimõõduga 1,4 miljonit kilomeetrit ja massiga 2 * 1030 kg. Päikese mass on üle tuhande korra suurem suurima planeedi Jupiteri omast ning 330000 korda suurem Maa massist. Päikese gravitatsiooniväli on see, mis planeete koos hoiab, ja Päikese kiiratud energia on ka enamiku looduses toimuvate protsesside käigus hoidja. Et Päike on tüüpiline täht (kõik öötaevas nähtavad tähekesed on kauged päikesed), käsitleme tema ehitust ja evolutsiooni järgmises, tähtedele pühendatud osas.
Päikesesüsteemi kuulub üheksa suurt planeeti, mõnituhat väikeplaneeti-asteroidi, sadakond perioodilist komeeti ("sabatähte"), planeetide kaaslased ning teadmata koguses meteoorset ainet, "tolmu", mis Maa atmosfääri sattudes tekitab üle taeva lendava tulejuti -- langeva tähe. Planeetide kogumass moodustab praeguste hinnangute järgi vaid 0,3 protsenti Päikese massist, seega on nende mõju Päikesele tühine. Tänu kosmosetehnikale on meie käsutuses küllalt head andmed peaaegu kõigi planeetide kohta, lähimate naabrite Marsi ja Veenuse pinna keemilise analüüsini välja.
Väide, et tegu on just süsteemiga, mitte aga lihtsalt ümber Päikese tiirlevate taevakehade kogumiga, tugineb korrapärale planeetide suurustes ja liikumises. Kui kõige kaugem planeet Pluuto välja jätta, kehtivad järgmised väited:

Planeetide orbiidid on ligikaudu samas tasapinnas ja praktiliselt ringikujulised.

Planeedid tiirlevad ümber Päikese samas suunas Päikese pöörlemisega.

Orbiitide raadiused suurenevad kindla seaduspärasuse järgi.

Enamik planeete pöörleb tiirlemisega samas suunas.

Planeetide pöörlemistelg võib olla orbiidi tasandi suhtes kaldu.

Enamik planeetide kaaslastest tiirleb emaplaneedi ekvaatori tasandis ning planeedi pöörlemisega samas suunas.

Planeedid jagunevad kahte gruppi: algul (Päikese poolt lugedes ) neli väikest ja tihedat, siis neli suurt, väikese tihedusega planeeti.
http://www.kool.ee/argo/fyys/astronoomia.doc
Päikesesüsteemi olulisemad tunnused millega tuleb arvestada tema tekkehüpoteeside loomisel
 
· Enamus planeete tiirlevad ümber päikese pea-aegu ühel tasapinnal , mis on lähedane päikese ekvaatori tasapinnaga (kõrvalekalle mõne kraadi piires, erand Pluuto 17°) - seega kogu süsteemi pöörlev liikumine toimub ümber ühise telje.
· Planeedid liiguvad pea-aegu piki ringikujulisi orbiite, kusjuures suurim kõrvalekalle esineb väiksematel planeetidel (Merkuur, Pluuto).
(Kahest esimesest punktist järeldub et Päikesesüsteem on tervik omades ühtset päritolu ega ole mitte Päikese poolt ligi tõmmatavate juhuslike objektide kogum. Oletatavasti pärinevad nad ühtsest mateeriapilvest, mille kondensatsioonil moodustusid Päike ning temaga seotud kehad. Oletatakse, et planeedid on tekkinud enam-vähem ühel ajal ning samast ürgsest materjalist mis Päikegi)
· Enamus Päikesesüsteemi massist on koondunud Päikesesse (99,85%) s.t. et süsteemi mass on jaotunud äärmiselt ebaühtlaselt (Päike on 740 korda massiivsem kui kõik planeedid kokku)
· Planeetide liikumisele ümber Päikese langeb 99,5% kogu süsteemi liikumishulga momendist (Liikumishulga moment (J) = inertsmoment (mr2) * nurkkiirus (w), kuna joonkiirus v = w*r siis J = mrv vaatamata sellele et üle 99% süsteemi massist on koondunud Päikesesse. See asjaolu mõjutab tugevalt mitmesuguseid teoreetilisi ettekujutusi süsteemi tekkest.
· Eksisteerib teatud erinevus vahemaades, massides ja tihedustes Maa grupi planeetide ning hiidplaneetide vahel. Mis puudutab tihedusi, siis see on tingitud eri grupi planeetide ainelise koostise selgest erinevustest
· Pöörlemisperioodid on väga erinevad. Erinev on ka pöörlemistelgede asend ruumis: Maa pöörlemistelg on Päikese orbitaaltasapinna suhtes kallutatud 23° (andes meile suve ja talve), Uraan " lamab pikali ", Veenus pöörleb aeglaselt tavalisele vastupidises suunas.

Päikesesüsteemi tekkehüpoteesid
Päikesesüsteemi hüpoteese on kaks põhilist klassi:
1) Päike oli enne ja planeedid tekkisid hiljem Päikese ainesest, 
2) Päike ja planeedid on ühtse päritoluga s.t. arenesid koos ühtsest pilvest (neebulast). 
Tinglikult on ka kolmas rühm, mis kombineerib nende kahe rühma hüpoteeside tugevamate külgedega
Esimese rühma hüpoteesid (tuntud ka kui katastroofihüpoteesid) eeldasid, et olemasolevasse Päikesesse langes täht või komeet , tekkinud plahvatuse ainest tekkisid planeedid (Georges Buffon´i poolt 1776 a). 
Selle idee surus kõrvale nebulaarhüpoteesi võidukäik ( Kant 1775, Laplace ´I 1830).Hiljem, kui nebulaarhüpoteesil tekkisid raskused Päikesesüsteemi liikumishulga lahtiseletamisega tekkisid uued katastroofihüpoteesid, milledes seletati, et planeetide aines rebiti Päikesest teise tähe gravitatsioonijõu mõjul.

Nebulaar e. udukogu (ladina k. nebula –pilv, udukogu) teooria teoreetilised alused rajas Kant 1775 a. ning terviklik teooria tekkis Laplace´ilt 1830 a.
a) Päikesesüsteem tekkis esialgsest külmast ning hõredast gaasipilvest mis iseenda raskusjõu mõjul kokku tõmbudes muutus üha lapikumaks ning kiiremini pöörlevaks kettaks.  
b) keerleva ketta keskele tekkis päike, kuid gravitatsioonijõul aheneva ketta pöörlemiskiirus suurenes ning suurenev tsentrifugaaljõud rebis välja ainese pilve (protsess kordus 9 korda) millest moodustusid planeedid.
Selles teoorias peitub pöörlemishulga vastuolu. Vastavalt Laplace´i nebulaarhüpoteesile peaks Päike tänapäeval pöörlema tsentrifugaaljõu piirilähedase kiirusega s.o. Päikese peaks tegema ühe pöörde umbkaudu 2 tunniga (tegelikkuses 27 ööpäeva) ehk teisisõnu, suurem osa Päikesesüsteemi liikumishulga momendist peaks olema koondunud Päikesesse (tegelikkuses on asi vastupidi 99,5% Päikesesüsteemi liikumishulgast on koondunud planeetide liikumisse).
 Kaasaegsed hüpoteesid ... mitmesuguseid kuid...
a) puudub Päikesesüsteemi tekke teooria mis seletaks rahuldavalt kõiki selle süsteemi iseärasusi alates selle süsteemi tekke algolekust peale.... 
b) valdavalt on tänapäevased moodsad teooriad jälle tagasi pöördunud Immanuel Kanti nebulaarkontseptsiooni juurde
http://lepo.it.da.ut.ee/~arps/maateadus/MT_paikesesysteem.ht m

Päikesesüsteemi mudel

Et inimesed nägid Päikesesüsteemi kaua aega geotsentrilisest (Maa-kesksest) vaatekohast, ei saanud nad selle loomusest ja ehitusest aru. Päikesesüsteemi objektide näivaid liikumisi liikuvalt Maalt vaadatuna peetigi nende tegelikeks liikumisteks ümber Maa, mida arvati paigal seisvat. Peale selle ei ole paljud Päikesesüsteemi objektid ja nähtused palja silmaga vaadeldavad. Nõnda nõudis adekvaatne arusaamine Päikesesüsteemist teoreetilisi ja tehnilisi saavutusi.
Kõige esimene ja põhjapanevam neist saavutustest oli Koperniku teooria, Päikesesüsteemi (heliotsentrilise) mudel, mille järgi kõik planeedid liiguvad ümber Päikese ringikujulistel orbiitidel. Juba sõna "Päikesesüsteem" ise eeldab niisugust vaateviisi. Ent kõige tähtsam oli see, et ümber Päikese tiirlev Maa osutus üheks planeetidest. Teiseks suuremaks saavutuseks on Kepleri seaduste formuleerimine (planeedid liiguvad mööda ellipsikujulisi orbiite) ja [Newton]i gravitatsiooniteooria kasutuselevõtt, mis võimaldas juba väga täpselt arvutada planeetide asukohti taevas. Tähtede märkimisväärse aastaparallaksi puudumine (tingitud Maa liikumisest orbiidil) näitas, et nad asuvad väga kaugel. Kui 19. sajandi teisel veerandil mõõdeti esimest korda tähtede kaugused ( Struve - Veega kaugus, Bessel - 61 Cygni kaugus), tehti sellest järeldus, et tegemist võib olla Päikese-taoliste objektidega, mille ümber võivad tiirelda ka planeedid.
Vikipeedia