מבוא אסטרו'

 

 

 

מבוא אסטרו'- מסע בחלל ומרחבי מערכת השמש, מהווה כלי עזר מעולה להכרת עולם האסטרונומיה.

אנו עומדים לצאת למסע שייקח אותנו ברחבי כוכבי הלכת במערכת השמש שלנו.

צוות מצפה הכוכבים ברקת במכבים  מקווה שתיהנו מהכלי הייחודי.

 

 

לחץ על כדור הארץ למסע האינטראקטיבי אל תוך מערכת השמש והמתן כדקה לטעינה

 

( * לא מצליח לראות את התמונות והסרטים ? -> אנו ממליצים להוריד את הקובץ הזה )

- לחץ כאן לגרסה ללא תמונות וסרטים (למחשבים איטיים).

                                        

                                                             כל הזכויות שמורות למצפה הכוכבים ברקת במכבים. ®

 

 

תיבת טקסט: מדע האסטרונומיה התפתח לפני אלפי שנים. האסטרונומיה היוותה כלי נעלה, שהקנה לאנושות את היכולת לעקוב אחר מאורעות שמימיים; לתאר ולכמת אותם ואף לנסות לפענח את סודותיהם הכמוסים. בעקבות שאלות ומחשבות שפרטו על נפש האדם כתוצאה מההתבוננות בשמיים, מראשית קיומו, התפתחו ענפי מדע ומקצועות חופשיים. אין ספק, שהחשיבה האנושית השתנתה לאין ערוך מאז האדם פיתח את היכולת להתבוננות מעמיקה, ביקום. לאלו מאתנו שהסתכלו בשמי הליל מן המדבר בטיול הצופים, עם בן הזוג על שפת הים או לחליפין בעת נדידת המחשבות לעבר הרקיע- נגלה מחזה מרהיב: שמים זרועי כוכבים, אותם הכוכבים בהם צפו בני ישראל ביציאת מצרים, אברהם אבינו בברית בין הבתרים ואיינשטיין בחישוביו. כוכבים מנצנצים בעלי עוצמות אור שונות וצבעים שונים. בלילה צלול וחשוך, אנו מסוגלים להבחין ב- 6,000 כוכבים. רק כמחציתם נראים בכל רגע נתון לעין הצופה בכוכבים, כיוון שהחצי השני נמצא מתחת לאופק. גם אבותינו חזו בשמיים, ובלילות בהירים בילו ביחד שעות ארוכות בצפייה בכוכבים. הם נעזרו בהם בניווט, לחיזוי תופעות טבע חוזרות, קביעת מועדי השנה, זמן הזריעה והקציר ואף לראיית הנסתר. אם נצפה בכוכבים במשך מספר שעות, נמצא שהם נעים ממזרח למערב. בדומה לתנועת השמש. מפני שהכוכבים הנם אובייקטים רחוקים מאוד, אין אנו מסוגלים להבחין בתנועה עצמית שלהם. רקע הכוכבים מהווה מעין תמונה קבועה- סטטית. תנועת הכוכבים על פני הרקיע היא למעשה תנועה מדומה, שמקורה רק בתנועת כדור הארץ. שינוי מקומם של הכוכבים במהלך הלילה הוא תוצאה של סיבוב כדור הארץ סביב צירו. אותה תנועה הגורמת, לזריחתה ושקיעתה של השמש, ביחס לצופה הנמצא על פני כדור הארץ. למרות שכל הכוכבים בשמים נמצאים בתנועה, ישנו כוכב אחד, יוצא דופן שנראה ואינו נע כלל. נראה שכל הכוכבים סובבים סביבו! כוכב הצפון נקרא פולאריס POLARIS - בלועזית. אין הוא כוכב גדול במיוחד, אינו צבעוני במיוחד ואינו נראה שונה מכוכב אחר בהתבוננות דרך טלסקופ. עם זאת, הוא מהווה אחד הכוכבים החשובים ביותר, עבור אנשים רבים. כוכב הצפון נמצא מעל הקוטב הצפוני של כדור הארץ (בסטייה קטנה של פחות ממעלת קשת אחת). לכן נראה כאילו כל הכוכבים סובבים על ציר שעובר דרכו. בגרסה האינטראקטיבית של המסע במערכת השמש- ניתן לראות סרט הממחיש את התנועה של הכוכבים סביב כוכב הצפון במשך הלילה. *חשוב לזכור כי זוהי תנועה מדומה, הנובעת מסיבוב כדור הארץ סביב צירו. כוכב הצפון, שימש נוודים וספנים במשך אלפי שנים במסעותיהם, ושימש כלי עזר חשוב ביותר בגילוי ארצות וניווט ככלל. מהי מערכת השמש? מערכת השמש מכילה כוכב (שמש), המוקפת על-ידי גופים סלעיים קטנים בשם כוכבי לכת. כוכבי הלכת, מוחזקים במסלולים מעוגלים, קבועים יחסית, בכוח המשיכה של השמש. במערכת השמש שלנו 8 כוכבי לכת* (בלועזית- "פלנטות") ביניהם כדור הארץ, עליו אנו חיים וכן את ירחיהם של כוכבי הלכת, אסטרואידים, שביטים ואובייקטים קטנים נוספים. המושג "מערכת השמש" נולד כאשר הציע קופרניקוס את התיאוריה שלו לתנועת כוכבי הלכת. קופרניקוס היה הראשון (מאז היוונים) שהצביע על כך שהשמש הנה מרכז היקום וכל כוכבי הלכת סובבים אותה וכן כי מעבר למערכת השמש נמצאים הכוכבים (שמשות) עצמם. במערכת השמש שלנו יש שמונה כוכבי לכת ואנו נבקר בכולם. הדבר אינו פשוט כלל, שכן עלינו לעבור מרחקים עצומים, להתגבר על קרינה קוסמית מסוכנת ולדעת לנווט בחלל העצום במהירות אדירה (100,000 קמ"ש לפחות). כמובן, זה דורש עבודת תכנון רבה. בעיה אפילו גדולה יותר היא שאם אנו רוצים לבקר בכל כוכבי הלכת,ההסתברות שכולן תהינה ממוקמות בצורה שנוחה לתכנון הנתיב שלנו היא אחת לכמה אלפי שנים. אנו חייבים להבין שביקור בכוכב לכת אחר אינו דומה לביקור בארץ אחרת. אנו מקבלים כמובן מאליו, שבכדור הארץ, תמיד נוכל לנשום; שלא ירד עלינו גשם מאכל עצמות; שהדם שלנו לא ירתח ויתנדף ושכוח הכבידה לא ימחץ אותנו לגודל של פחית קולה. מובן מאליו הדבר כי השמש הנו האובייקט הבהיר ביותר שניתן לראות בשמיים, למעשה- בהירה השמש פי 600,000 מירח מלא, הרי היא הכוכב הקרוב אלינו ביותר. זהו כדור בוער עצום בגודלו: קוטרו 1,400,000 ק"מ! לשם השוואה- קוטר הירח 3,500 ק"מ כלומר השמש גדולה מהירח פי 400 בקירוב! הסופר הרוסי טולסטוי המציא דמות דמיונית, ששאלה עצמה באחד מפרי עטו: "מה מועיל יותר, השמש או הירח?" לאחר מחשבה קצרה היא ענתה לעצמה- "הירח שימושי יותר, כיוון שהוא מאיר בלילה, כשחשוך, בעוד השמש מאירה ביום, כאשר ממילא יש אור." נכתב כי השמש "בוערת". אך אין זוהי בעירה רגילה כמו שריפת פחם. לו השמש הייתה עשויה פחם, היא הייתה מאכלת עצמה וגוועת לפני זמן רב. שאלת מקור האנרגיה של השמש עמדה ללא מענה במשך 50 שנה, עדהתפתחות הפיסיקה הגרעינית. כיום אנו יודעים, שרוב החומר ממנה מורכבת השמש הנו מימן, מיעוט של הליום במצב "פלסמתי" ושאר יסודות אחרים. השמש היא בעצם פצצת מימן ענקית! הפועלת ללא הרף. קילוגרם וחצי של מימן הבוער (והופך ליסוד הליום) בליבת הכוכב, מפיק אנרגיה השקולה למעל 10,000 טון של פחם. השמש שלנו הנו כוכב ממוצע בין כוכבי הרקיע, ישנם כוכבים המאירים פי 600,000 מהשמש שלנו. גם השמש, כמו כדור הארץ, סובבת על צירה; במשך 27 יממות בממוצע. היא סובבת במהירות לא אחידה, מפאת העובדה כי היא איננה סלעית; מהר בקו המשווה ולאט יותר בקטבים. השמש כה רחוקה מכדור הארץ, עד כי לאור עצמו דרושות 8 דקות תמימות בכדי להגיע מהשמש לכדור הארץ. דהיינו- השמש שוקעת הלכה למעשה 8 דקות לפני שאנו מבחינים בכך. לחלקיקים הנפלטים מהשמש אל החלל קוראים רוח שמש, זוהי מסה עצומה הנפלטת כדרך קבע וגורמת בין השאר לבעיות תקשורת לווינית וכן יוצרת את מחזה מרהיב בשם זוהר הצפון. (ראה סרטון בעמוד הבא) על אף שמו, הזוהר הצפוני נראה גם בקוטב הדרומי של כדור הארץ ובקווי רוחב נוספים. השמש, על אף גודלה העצום, אינה בת אלמוות. בעוד כחמש מליארד שנה לערך, מימן השמש יתחיל לאזול והגז הליום ידחס אל גרעינה, דבר שיאיץ את שריפת המימן. השמש תגדל להיות כוכב ענק אדום. בתהליך זה יבלעו כל כוכבי הלכת עד מאדים כולל כדור הארץ, על ידי השמש. בשלב מאוחר יותר, תשיל השמש את שכבותייה החיצוניות ותיהפך לערפילית פלנטארית שבמרכזה ננס לבן. כוכב חמה הוא הקרוב ביותר לשמש מכל כוכבי הלכת. זהו כוכב הלכת הקטן ביותר (אלא אם כן מכלילים את פלוטו כאחד מכוכבי הלכת). עוצמת הכבידה על חמה קטנה מאוד ועומדת על פחות ממחצית כוח הכבידה שעל כדור הארץ. חמה נראה כתאומו של הירח, בעל קוטר זהה, ופנים סלעיות מצולקות מכתשים. רוב המכתשים נוצרו מפגיעות אסטרואידים טועים לפני מיליוני שנים. אם אתם עדיין רוצים לבקר בכוכב חמה, חשבו שנית- האקלים שם הוא התרחיש הכי גרוע שניתן לדמיין! בצהריים, הטמפרטורות נוסקות עד 430 מעלות ובלילה מגיעות ל 180 מעלות מתחת לאפס. הדבר מקביל ללגור 30 יום בתוך תנור ואז לעבור ל-30 יום נוספים של עינויים אל הקור המקפיא של אנטרקטיקה. תופעה זו נגרמת כתוצאה מהיעדר מעטפת האטמוספרה בחמה, שתשמור את החום. מכדור הארץ, חמה נראה בעזרת עין בלתי מצוידת קצת לאחר השקיעה או סמוך לזמן הזריחה של השמש. נראה ככוכב בהיר מעל האופק. חמה, ככלל, יראה תמיד ליד השמש ומכאן שמו. בלועזית- נקרא על שם שליח האלים מרקורי Mercury השולח את הודעות המאמינים לעבר אל השמש. זהו העצם הבהיר ביותר הנראה בשמיים, מלבד הירח והשמש. הלחץ האטמוספרי על פני נוגה גדול פי 90 מזה שעל פני כדור הארץ, האטמוספרה של נוגה כה דחוסה ומצועפת, עד כדי כך שלא ניתן לראות את פני השטח באופן ישיר, אפילו מן החלל. פני נוגה מורכבים ממישורי לבה ענקיים בעלי מכתשים גדולים, הרי געש, ושמיים בעלי עננות כתומה ונצחית. שמות ציוני הנוף על נוגה (למעט אחד) קרויים בשמות נשיים, שכן במיתולוגיה היוונית, נקשר נוגה עם אלת האהבה- וונוס Venus. נוגה לוהט יותר מכוכב הלכת חמה, על אף שמרוחק פי שניים מהשמש. זאת בגלל הפחמן הדו חמצני באטמוספרה של נוגה, המאפשר לאנרגיית חום מהשמש לחדור אל פני השטח אך מונע ממנה להיפלט החוצה. זהו אפקט החממה, המוכר לנו כל כך מכדור הארץ. כלי רכב ומפעלי תעשייה מייצרים פחמן דו חמצני וחד חמצני, הגורמים לאפקט דומה, כמו בנוגה. אם דו תחמוצת הפחמן תיעשה גבוהה מדי, סופו של כדור הארץ עלול להיות חם כמו בנוגה!. מכדור הארץ, נוגה נראה בעזרת עין בלתי מצוידת קצת לאחר השקיעה או סמוך לזמן הזריחה של השמש ולכן נקרא גם כוכב השחר. נראה ככוכב הבהיר ביותר בשמיים, מעל האופק. בתמונה (לחץ כאן.) : מעבר נוגה לפני השמש- טרנזיט נוגה. צולם במצפה הכוכבים ברקת בתאריך 8 ביוני 2004. בתצפית על המעבר, היה ניתן לראות את תנועת נוגה בחלל, כדיסקה שחורה החוצה את פני השמש הבוערת. מעבר נוגה על פני השמש הוא מאורע נדיר מאוד, ומתרחש במחזוריות פעמיים בכל 122 שנים בהפרש זמן של 8 שנים. המעבר הבא שיראה מישראל יתרחש בשנת 2117. בכדור הארץ יש כל מה שדרוש לקיום חיים כפי שאנו מכירים אותם- מים, אוויר, מזון, טמפרטורה נוחה והוא אפילו נראה יפה! כדור הארץ הוא בהחלט מקום מקסים אך לא נתעכב כאן יותר מדי, אנו ממשיכים למרחבי החלל, לדבר שאין לכוכב חמה ואפילו לא לנוגה. לכדור הארץ יש לוויין טבעי. סקרו בקצרה את נתוני כוכב הלכת שלנו כדי שנוכל להמשיך ולטוס ל- ירח! כאשר צופים בעין בירח, רואים חלקים אפורים שטוחים וגדולים, הנקראים ימות. בעבר חשבו האסטרונומים כי אלו מקווי מים ענקיים או ימות שהתייבשו, וכדרך הכלל- צורתם מעגלית ומרוכזים בחצי הצפוני של הירח ופונים לעבר כדור הארץ. כיום יודעים אנו שאין הירח אלא פיסת אבן קרה ויבשה ללא אטמוספרה. מפאת היעדר האטמוספרה, שינויי הטמפרטורה על הלבנה קיצוניים מאוד ויכולים לעלות מעל 120 מעלות ביום ובלילה לצנוח אל מינוס 150 מעלות מתחת לאפס. הירח, כמו כדור הארץ, סובב על צירו במשך 27 ימים 7 שעות ו 43 דקות. בדיוק אותו הזמן אותו מקיף גם את כדור הארץ, ולכן הצופה מכדור הארץ לעולם יראה רק את אותו הצד של הירח. הדרך היחידה לראות את הצד הנסתר של הירח תהיה לשלוח לשם חללית שתשלח תמונותיה לכדור הארץ. בגלל שכוח המשיכה על הירח קטן יותר פי 6 מאשר על כדור הארץ, אדם השוקל 100 ק"ג על פני כדור הארץ, ישקול רק 16 קילו וחצי על הירח. מאדים הוא כוכב הלכת הרביעי במספר מהשמש ומוזכר לרוב בספרות העממית ככוכב הלכת האדום, שכן לסלעיו ולאדמתו גוון אדמדם. הגוון האדום נוצר כתוצאה מקורוזיה (התחמצנות) של הברזל באדמת המאדים כך שניתן לומר כי אדמת המאדים "החלידה". מאדים מוכר כאל המלחמה במיתולוגיה הרומית, שם שניתן כאות כבוד לפלנטה האדומה, עוד בימי קדם. מסלולו של מאדים אקסצנטרי- אליפטי ביותר וכתוצר ישיר מכך ישנם הפרשי טמפרטורה דרמטיים, הגורמים להשפעה ניכרת על האקלים. בעוד הטמפרטורה הממוצעת עומדת על מינוס 55 מעלות, היא יכולה אף להגיע עד לכדי מינוס 130 מעלות בחורף ולנסוק למקסימום של 17 מעלות בחודשי הקיץ. דבר המקשה על קיום חיים מפותחים. הבדלי הטמפרטורות גורמים לסופות אבק עצומות, הנושאות עימן אבק על האטמוספרה. על אף היות מאדים קטן וקר מכדור הארץ, אנו עדיין דומים. למאדים אטמוספרה דקה וכיפות קרח, וואדיות ונחלים (יבשים) מעטרים את פניו. מדענים מאמינים כי מתחת לפני השטח יש למאדים שכבת מים במצב צבירה נוזל או מוצק- קרח, שהם תנאי לקיום חיים. אורך השנה של מאדים הנו הדומה ביותר לכדור הארץ מכל שאר כוכבי הלכת. בשנת מאדים יש 687 ימי ארץ, ולכן שנת מאדים אחת היא קצת פחות משתי שנות כדור הארץ. אורך היממה על מאדים כמעט זהה ליממה על כדור הארץ ועומדת על 24 שעות ו 37 דקות. לעומת כדור הארץ, למאדים יש שני ירחים. שמותיהם פובוס ודימוס, ובתרגום חופשי- אימה ופחד. הם קטנים ביחס לירח כדור הארץ, שקוטרו 3,500 קילומטרים. הקוטר של פובוס הוא 27 קילומטר בלבד. דימוס יותר קטן מגוש דן וגודלו 15 קילומטר בלבד. כעת נמשיך במסענו לעבר צדק, בדרך נצטרך לעבור דרך השכונה המסוכנת של מערכת השמש- חגורת האסטרואידים. בין מסלול ההקפה של מאדים למסלולו של צדק קיים פער גדול. פער זה מאוכלס על ידי אלפי אסטרואידים שכולם מקיפים את השמש כאילו היו המון כוכבי לכת קטנים. האסטרואיד הגדול ביותר נקרא ק'רס - על שם אלת היבול וקוטרו 950 קילומטר, אך בודדים האסטרואידים שקוטרם עולה על 100 קילומטר. האסטרואיד הקטן ביותר קטן אף מגרגר חול.יש מיליוני אסטרואידים בחגורת האסטרואידים שבין מאדים לצדק, וכל שנה מתגלים עוד מאות אסטרואידים חדשים. לחלקם הגדול של האסטרואידים ניתנו שמות, בנוסף למס"ד. מרבית האסטרואידים סובבים על צירם ולחלקם אף ירחים זעירים המקיפים אותם. האסטרואידים נוצרו, ככל הנראה, מניסיון היווצרות כושל של כוכב לכת בתחילת דרכה של מערכת השמש, אשר התנפץ לרסיסים מפאת כוח המשיכה העצום של צדק. חזותם של האסטרואידים עולה על כל דמיון, אך ככלל- האסטרואידים הגדולים יותר נוטים להיות בצורת כדור והקטנים יותר דומים לחתיכות סלע. האסטרואיד ארוס לדוגמא, בעל צורה מוארכת - אורכו 37 קילומטר. אם אנו מעוניינים להמשיך לעבר צדק תוך זמן הקצר משנה אחת, יהיה עלינו לטוס במהירות העולה על 60,000 קילומטר בשעה. במהירות זו, אפילו המפגש עם האסטרואיד הקטן ביותר יגרום נזק עצום לחללית, ממוגנת ככל שתהיה, ונצטרך לבטל את המשך הטיסה. על מסלול החללית להיות מנותב בדייקנות וזהירות רבה, מעתה ואילך. למידע נוסף על מטאורים, מטאוריטים כדורי אש ומה שביניהם לחץ כאן. אפשרות פגיעת כדור הארץ מאסטרואידים נמוכה לפי המידע שנמצא ברשותנו, אך היא בהחלט קיימת. בתמונה- תרחיש פגיעת כדור הארץ מאסטרואיד. אנו ממליצים להיכנס לאתר של אוניברסיטת תל אביב להרחבה נוספת בנושא. לצדק חזות מרשימה מאוד אך עם זאת אין זה מקום מתאים לביקור של בני האדם. מלבד גודלו וכוח המשיכה העצום שלו, לצדק קרינה קטלנית. אפילו במרחק 200,000 קילומטר מכוכב הלכת, קרינתו של צדק גדולה פי חמש מאות מרמת קרינה קטלנית. בצדק רוחות קטלניות המגיעות למהירות של 1,000 קילומטר לשעה. מאחר שצדק כה גדול, שדה הכבידה שלו גורם לדחיסת הגז ממנו עשוי לכדי ספירה. הלחץ בצדק כה גדול עד שההליום והמימן, המרכיבים את צדק כבר אינם במצב צבירה גזי, אלא הופכים לנוזל ובליבתו אפילו למתכת טהורה. מעניין לדעת כי צדק פולט למעשה יותר אנרגיה מאשר מקבל מהשמש. אם צדק היה כבד יותר פי 10- גדול פי 80 ממידותיו הנוכחיות, הוא היה נהפך לשמש בפני עצמה. כנראה שהאנרגיה היתרה הנפלטת ממנו, נגרמת כתוצאה מקריסה גרוויטציונית של כוכב הלכת צדק, אל תוך עצמו. בגרעינו של צדק הלחץ כה רב עד שהטמפרטורה בו מגיעה ככל הנראה למעל 30,000 מעלות! לצדק סיבוב עצמי מהיר מאוד על צירו, 9 שעות ו-55 דקות בלבד, ולכן צורתו אינו כדור מושלם אלא כדור פחוס. תופעה זו ניתן לראות אף בטלסקופ קטן. לצדק מעל לשישים ירחים, המעניינים מביניהם הנם הירחים אותם ראה לראשונה גלילאו גליליי בשנת 1610, ועל כן נקראים על שמו- הירחים הגלליאניים. אלו הם ארבעה ירחים הניתנים לצפייה בנקל אפילו דרך משקפת שדה גדולה או טלסקופ קטן. שמותיהם: איו, אירופה, גנימד וקליסטו. ירחיו של צדק מקיפים אותו וגורמים להאטת סיבובו. ירחיו הגלליאניים של צדק, כמו ירח כדור הארץ מצויים ב"נעילת פאזות" כלומר מראים תמיד את אותם הפנים לעבר כוכב הלכת. איו- קוטרו 3,642 קילומטר והוא מלא בהרי געש פעילים. איו הוא הירח היחיד במערכת השמש שנראה גדול יותר מהירח שלנו כשמסתכלים בו מהפלנטה הקרובה אליו. אירופה- קוטרו 3,130 קילומטר. גנימד- קוטרו 5,268 קילומטר. זהו הירח הגדול ביותר במערכת השמש שלנו. מכוסה בקרח וככל הנראה בעל ליבת ברזל. קליסטו- קוטרו 4,806 קילומטר. גם הוא מכוסה קרח ובעל מכתשים. בעל שני אגנים בשם ולהאלה ואזגארד; שקעים עצומים בקור של 300 קילומטר המוקפים בצורות משונות של טבעות. לצדק, כמו לשאר כוכבי הלכת הגזים הענקים, טבעת, אך היא קטנה מאוד ולא ניתן לראותה כלל מכדור הארץ. מערכת הטבעות של צדק נתגלתה לראשונה על ידי החללית וויאג'ר בשנת 1979. צדק הוא האובייקט הרביעי בבהירותו בשמיים (אחרי השמש, ירח, ונוגה) וזוהה כבר על ידי הקדמונים, שהעניקו לו את התואר המכובד- מלך האלים. המאפיין הבולט ביותר של צדק היא "העין האדומה הגדולה." סערה אדירת מימדים באטמוספרת צדק המתרחשת כבר מעל לשלוש מאות שנים. גודל הסערה הזו כה גדול עד כי כדור הארץ יכול להיכנס לתוכה כשלוש פעמים וחצי. בצדק מתרחשים ברקים ללא הרף ובעוצמות אדירות. האטמוספרה העליונה מכילה אמוניה (תרכובת של חנקן ומימן) שקופאת ויוצרת צורות צבעוניות ומדהימות. ניתן לראות את מופעו של צדק ומיקום הירחים הגלליאנים בזמן אמת בקטגוריית "מפות שמיים ואלמנכים" שבאתרנו. לחץ כאן שבתאי הוא מהיפים ביותר בין גרמי השמיים אם לא היפה מכולם. יופיו השליו של שבתאי נגלה במלוא הדרו כאשר מתבוננים עליו בעזרת טלסקופ. ניתן לראות את צורתו הכדורית ואת הטבעות המקיפות אותו. כוכב הלכת שבתאי נקרא על שם עונת הקציר באיטליה העתיקה שהשתייכה לאל האסיף שנקרא בפי הרומאים סטורנוס. מסתו של שבתאי גדולה פי 95 ממסת כדור הארץ ונפחו גדול פי 670. שבתאי הוא כוכב ענק העשוי מגז, לכן ניתן לאמור כי סביבת שבתאי נוזלית יותר מאשר מוצקה. האסטרונומים אינם יודעים עדיין כיצד נוצרו טבעות שבתאי אך הסברה הרווחת כיום היא שהטבעות נוצרו כנראה מחלקיקי קרח המקיפים את שבתאי. אולי, בשחר התפתחותו של כוכב הלכת היו שני ירחים או יותר שרויים בתהליך התגבשות, אבל נתקלו זה בזה והתרסקו, רסיסיהם סיפקו את חומר הטבעות. אפשרות אחרת היא שירח או אסטרואיד נקלע לקרבתו של כוכב הלכת והתפורר לרסיסים רבים בהשפעת כבידתו של כוכב הלכת. הטבעות משתרעות על פני 960,000 קילומטרים מקצה לקצה - פי שניים וחצי מהמרחק מכדור הארץ לירח אך עוביין כ 1.5 קילומטר בלבד! שבתאי עניין את האדם עוד משחר ההיסטוריה, אך רק במאות האחרונות החלה ההתעניינות עולה שלב מעלה למחקר. גלילאו ראה את טבעות שבתאי בטלסקופ שלו בשנת 1610. אבל לא היה ביכולתו להבחין בהן היטב, והוא תיאר אותן כבליטות מוזרות. "לשבתאי יש אוזניים", כתב ביומנו. בשנת 1656 זיהה האסטרונום ההולנדי כריסטיאן הייגנס שעל שמו נקראת חללית שנשלחה לעבר שבתאי את "האזניים" כטבעת. כל טבעות שבתאי בנויות מאלפי טבעות משנה. כל טבעת דקיקה כזאת בנויה מחלקיקים, רובם גושים של קרח מים אבל מקצתם אולי גם עשויים אבן, וגודלם נע כנראה בין גרגר אבק לבית מגורים. שבתאי כבר מכדור הארץ פי 95, פניו צהובים כתומים עם חגורות כהות וצבעוניות מסביב לו. לשבתאי מערכת טבעות מדהימה. הטבעות הראשיות ממוספרות באותיות לפי סדר גילוין: טבעת A וטבעת B הן הזוהרות ביותר ולכן הן התגלו ראשונות. המרווח שבין שתי הטבעות A ו- B נקרא מרווח קאסיני, על שם האסטרונום שזיהה אותן לראשונה. רוחב המרווח ביניהן 4,000 קילומטר. כמה עובדות מענייניות על ירחיו של שבתאי- טתיס, טלסטו וקליפסו- נעים בסדר מופתי אחד אחרי השני, באותו הנתיב בדיוק. הם אף שומרים על מרחק קבוע ביניהם. יפטוס- שחור בצד אחד ולבן בצדו השני. יאנוס ואפימתאוס- מדי ארבע שנים אחד נתקל במשנהו ומקפיץ אותו מעלה. לאחר מכן הם עושים סיבוב ומחליפים מקומות ביניהם. מימאס- בעל מכתש כה גדול עד כי נראה שהוא מכסה את רוב הירח. כוכב הלכת השביעי במספר מן השמש. אורנוס התגלה לראשונה על ידי האסטרונום ווילהאם הרשל, במרץ 1781. אורנוס לא נראה מעולם על ידי העמים הקדומים ולכן לא נכתבו עליו סיפורי פולקלור ומיתולוגיה מעולם. זהו כוכב לכת גזי, שכן הרכבו עומד על 83 אחוז מימן, 15 אחוז הליום וכשני אחוז מתאן . גז המתאן מרוכז בשכבות העליונות של אורנוס ומקנה לו את צבעו הכחול, היות ומתאן סופג את האור האדום של השמש, ומחזיר את האור הכחול והירוק. מהירות הרוחות על אורנוס עצומה ומגיעה עד לכדי 169 מטרים בשנייה! הלחץ במרכז ליבתו גדול מאוד- פי 20 מיליון מהלחץ האטמוספירי שעל כדור הארץ והוא משלים הקפה סביב עצמו במשך שמונה עשרה שעות לערך. ציר סיבובו של אורנוס הנו מיוחד מאוד. הוא היחיד שמצוי במישור המסלול של הקפת כוכב הלכת את השמש. כלומר- אורנוס חג על צירו בכיוון הפוך מזה של שאר כוכבי הלכת במערכת השמש שלנו. שכבת העננים העליונה של אורנוס סובבת על צירה ממזרח למערב ומעליהן סובבות אחת עשרה טבעות לפחות, אשר דומות לטבעות שבתאי אם כי פחות מרשימות. לאורנוס 27 ירחים. שני הירחים הקרובים ביותר לאורנוס- קורדליה ואופליה שומרים את הטבעות במקומן. לעשרה מירחיו של אורנוס נקראו על שמן של דמויות ממחזותיו של שייקספיר. את אורנוס קשה לראות באמצעות טלסקופ, בטלסקופים גדולים מאוד ניתן להבחין בצורתו העגולה אך לא בפרטים על פניו או בטבעותיו, שהתגלו רק לאחר שנשלחה החללית וויאג'ר לעברו בשנת 1986. נפטון התגלה בספטמבר 1846 על ידי ג'ון גוטפריד באמצעות חישובים מתמטיים. נפטון הוא ענק הגזי הרחוק ביותר מהשמש, אך עדיין שומר על כבודם של הענקים הגזיים, שכן אם היה חלול היה ניתן להכניס לתוכו את כדור הארץ 60 פעמים! הרכבו עומד על 75 אחוד של תערובת- סלע מותך, מים, אמוניה ומתאן. שאר הרכבו הנם גזים- כגון מימן, מתאן והליום. גז המתאן מרוכז בשכבות העליונות של נפטון ומקנה לו את צבעו הכחול, היות ומתאן סופג את האור האדום של השמש, ומחזיר את האור הכחול והירוק. באטמוספירה החיצונית של נפטון- מספר סופות הוריקן עצומות המזכירות את הסופות שעל צדק. סופות אלו נראות כנקודות שחורות המקיפות את נפטון . הסופה הבולטת ביותר נקראת "הכתם הגדול" וגודלה כגודל כדור הארץ. בנפטון נושבות הרוחות המהירות ביותר בכל מערכת השמש. ליד הכתם השחור הגדול, הרוחות מגיעות למהירות של מעל 2,000 קילומטר בשעה. רוב הרוחות הן מערביות, ונושבות בכיוון ההפוך מסיבובו של נפטון על צירו. נפטון מרהיב ביופיו, צבעו הכחול המדהים זוהר באור השמש, והסופות הכהות באטמוספירה שלו מובלטות על ידי עננים קלושים. העננים על צדק מזכירים מאוד ענני צירוס- נוצה בכדור הארץ, ונעים עם סיבובו העצמי של נפטון. לנפטון, כמו לכל ענקי הגזים- טבעות. מערכת הטבעות של נפטון שונה מאוד מזו של שבתאי. טבעותיו של נפטון דקות יותר וכהות יותר, מכיוון שהן עשויות ככל הנראה מסלעים קטנים ואבק ולא מקרח כטבעותיו של שבתאי. טבעות נפטון שזורות אחת בשנייה ויוצרות צורת צמה. לנפטון 13 ירחים. שמו של הגדול מביניהם הוא טריטון. טריטון הוא ירח קפוא, ומזכיר קצת את ירחו של צדק אירופה. זהו אחד המקומות הקרים ביותר בכל מערכת השמש, עם זאת הוא פעיל מבחינה גיאולוגית. בטריטון יש גייזרים פעילים, המזכירים מאוד את אלו שבפארק ילוסטון באנגליה, רק שהגייזר על טריטון מעיף חנקן קפוא במקום קיטור. בטריטון עלולה להיות סביבה מימית, המזכירה את הקוטב הצפוני של כדור הארץ. סביבה המסוגלת לקיים את התנאים להתפתחות חיים. טריטון נע במסלול אחורי- מקיף את נפטון בכיוון ההפוך משאר ירחיו. פלוטו, אל השאול והאימה במיתולוגיה הרומאית, קיבל את שמו בגלל מרחקו העצום מהשמש ומהחושך המיסתורי העופף אותו. פלוטו התגלה בשנת 1930 בדרך המקרה, לאחר שתומאס קלייד ממצפה הכוכבים לוואל באריזונה השווה לוחות צילום של כוכבים ושם לב ל"כוכב" אחד מוזר שנע בין שאר הכוכבים בתמונה. פלוטו קטן מאוד, קוטרו רק 2,400 קילומטר. לפלוטו דרושות יותר מ 248 שנות ארץ על מנת להשלים הקפה אחת סביב השמש. סובב סביב צירו במשך כשבעה ימי ארץ. לפלוטו ירח סלעי אחד בשם כ'רון. כ'רון בקוטר 1,200 קילומטר והוא נמצא בנעילת פאזות כלפי פלוטו- תמיד מפנה אליו את אותו הצד, כמו ירח כדור הארץ. מסלול הקפתו של כ'רון נע על קו המשווה של פלוטו, כך שהוא נע מדרום לצפון ולא ממזרח למערב. פניו מכוסים במים קפואים. ככל הנראה פלוטו הנו כוכב שביט או אסטרואיד גדול, שנמשך בכוח המשיכה של ענקי הגזים מעננת אורט או חגורת קויפר ונקלע למסלולו הנוכחי, או שמא הוא אחד מירחיו של נפטון שנמלט ממסלולו. המסה של פלוטו שווה לכשני אחוז של מאסת כדור הארץ. על אף אפם וחמתם של כמה אסטרונומים- פלוטו מוגדר ככוכב לכת מבחינה היסטורית, וסביר להניח שכך יישאר גם בעתיד. מסלולו של פלוטו שונה ממסלוליהן של כל כוכבי הלכת במערכת השמש. לפלוטו מסלול אקסצנטרי- אליפטי מאוד. לכן נוצרים מצבים, בהם פלוטו יותר קרוב לשמש מנפטון. כך היה המצב בין השנים 1979 ו- 1999.