Tepelnou energii získávají planety ze Slunce (respektive ze zde probíhajících radioaktivních přeměn vodíku v helium). Energie dopadající na Zemi je dána tzv. solární konstantou S = 1,37 W.m-2.
Solární konstanta je tok sluneční energie procházející plochou 1 m², kolmou na směr paprsků, za 1 s ve střední vzdálenosti Země od Slunce měřený mimo zemskou atmosféru. Konstanta zahrnuje celé spektrum slunečního záření, nejen viditelné světlo. Vzhledem k tomu, že oběžná dráha Země je mírně excentrická, skutečný tok energie na Zemi během roku mírně kolísá. Odchylky činí přibližně ± 1,7%.
Na základě výpočtu můžeme lehce zjistit jak se mění teplota se vzdáleností od Slunce a v jaké vzdálenosti je teplota menší než bod tání a v jaké větší než bod varu vody. Tyto hodnoty jsou i krajní možnosti existence aktivního života.
Pro intenzity ozařování ve střední vzdálenosti Země od Slunce (empiricky změřená Sluneční konstanta) Ez a ve vzdálenosti rd od Slunce Ed platí:
,
kde Ms je intenzita vyzařování Slunce. Proto pro intenzitu ozařování ve vzdálenosti d od Slunce můžeme psát
Pro výkon záření dopadající na Zemi(zářivý tok), kde α je koeficient absorpce, A je plocha na kterou záření dopadá platí:
,
.
Země jakožto šedé těleso opět teplo vyzařuje podle Stefan-Bolzmannova zákona, kde ε je koeficient emise, a σ je Stefan-Bolzmannova konstanta
(
):
,
po dosazení za plochu AZ (počítáme celý povrch planety, z něhož se teplo vyzařuje), dostaneme:
.
Musí platit rovnost MZ = P:
,
protože obvykle α = ε, bude platit pro vzdálenost od Slunce a vyjádřenou v astronomických jednotkách (AU):
,
pro teplotu tání vody T = 273K 
pro teplotu varu vody T = 373K 
pro teplotu ve vzdálenosti rd od Slunce pak platí:
Vypočítáme –li teploty pro určité vzdálenosti od Slunce, a dosadíme do tabulky dostaneme:
Planety
|
Vzdálenost od Slunce
|
Teplota ve vzdálenosti od Slunce daná
Slunečním zářením
|
Skutečná teplota povrchu planet
|
Sluneční konstanta
|
|
|
AU
|
°C
|
K
|
K
|
W/m2
|
Merkur
|
0,39
|
173
|
446
|
440
|
9 040
|
bod
varu vody
|
0,53
|
100
|
373
|
|
|
Venuše
|
0,72
|
55
|
328
|
730
|
2 610
|
Země
|
1
|
6
|
279
|
289
|
1 366
|
bod
tání vody
|
1,05
|
0
|
273
|
|
|
Mars
|
1,52
|
-47
|
226
|
220
|
590
|
Jupiter
|
5,2
|
-151
|
122
|
158
|
50
|
Saturn
|
9,56
|
-183
|
90
|
135
|
15
|
Uran
|
19,28
|
-210
|
63
|
76
|
3,7
|
Neptun
|
30,27
|
-222
|
51
|
73
|
1,5
|
Ez (sluneční konstanta) (W/m2)
|
1 367
|
|
|
|
|
σ (Stephan-Bolzmann) (W/(m2K4)
|
5,67E-08
|
|
|
|
|
Skutečná teplota povrchu planet závisí i na dalších faktorech: na povaze atmosféry a vnitřních zdrojích energie planety (radioaktivním rozpadům, teplotě zemského jádra a podobně).
Díky vnitřním zdrojům mohou být obyvatelná i místa vzdálenější od Slunce - např. na Marsu a měsících Jupitera.
Z tohoto výpočtu vyplývá, že podmínky pro život založený na existenci vody v kapalném skupenství, musí existovat v prstenci (mezikruží) kolem každé hvězdy.
Povrchové hodnoty teploty planet Jupitera a Saturnu jsou větší o přibližně 40°C, což je zřejmě způsobeno vnitřními zdroji energie těch-to planet
Venuše
Při srovnání údajů v tabulce vidíme, že spočítané hodnoty teploty ve vzdálenosti od Slunce a skutečné hodnoty povrchu planet jsou si podobné právě s výjimkou planety Venuše, jejíž povrch dosahuje teploty až 730K (460 °C).
Hlavní příčinou této vysoké teploty je pokročilé stádium skleníkového efektu, který je způsoben hustou atmosférou uhlíku. Planeta je výrazně vulkanicky aktivní.
Sluneční záření je zadržováno hustou atmosférou, která nedovoluje jeho vyzáření do kosmu. Tento efekt způsobuje, že Venuše je dokonce teplejší než planeta Merkur, která je ke Slunci nejblíže.
Mars
Literatura:
[1] Ahlborn B.K.: Zoological Physics, Springer 2006
[2] http://astroportal.sk/images/zem.jpg
[3] http://www.gymfry.cz/zmp0304/augsten/next/obrazky/slunce16.jpg
[4] http://www.ian.cz/redsys/upload/346-planety.jpg
[5] http://www.obloha.webzdarma.cz/planet2.JPG
[6] http://www.plani.ch/presse/MarsTotal.jpg
