Почему Плутон исключили из списка планет Солнечной системы? — SunPlanets.info
В учебниках астрономии, изданных в конце XX века, написано, что вокруг Солнца вращается 9 планет, и самой дальней из них является Плутон. Однако сегодня в новых книгах и Интернете можно узнать, что в нашей системе осталось лишь 8 планет, и Плутона среди них нет. Что же случилось с Плутоном?
Заметим, что планеты – это небесные тела, вращающиеся вокруг звезды. Однако вокруг Солнца обращаются десятки тысяч тел, большинство из которых – это астероиды и кометы. Как же точно определить, к какой категории относится тот или иной спутник Солнца?
Во-первых, планеты отличаются большими размерами и сферической формой. Но есть и ещё один признак – планеты доминируют на своих орбитах. Действительно, на вблизи орбиты Юпитера, Земли, Меркурия и прочих планет нет ни одного относительно массивного тела, также вращающегося вокруг Солнца. Если какое-либо тело занимает орбиту планеты, то оно под воздействием ее гравитации либо упадет на планету, либо станет ее естественным спутником.
Когда в 1930 г. был открыт Плутон, астрономы не знали ни о каких других объектах на его орбите. Казалось, что он доминирует на своей орбите. Но дело в том, что тогда телескопы были слишком слабые, чтобы с их помощью можно было увидеть какие–либо астероиды на столь большом расстоянии. Однако в 1992 г. рядом с орбитой Плутона был обнаружен крупный объект 1992QB1 диаметром 160 км, а далее последовала целая серия схожих открытий. Стало ясно, что в Солнечной системе существует ещё один пояс астероидов, который называют поясом Койпера, и Плутон входит в его состав. Сегодня известно более тысячи объектов в поясе Койпера. Получается, что Плутон, в отличие от «обычных» планет, не доминирует на своей орбите.
Несколько лет астрономы, несмотря на это открытие, всё же продолжали считать Плутон планетой, ведь он выделялся своими большими размерами и никак не мог считаться астероидом.
Однако в 2004-2005 г. были открыты объекты Хаумеа, Макемаке и Эрида, сопоставимые по размерам с Плутоном. При этом Хаумеа и Макемаке также располагались в поясе Койпера. Стало ясно, что либо придется считать и эти тела планетами (ведь они мало чем отличались от Плутона), либо необходимо изменить статус самого Плутона.
В результате в 2006 г. было принято решение ввести новую категорию небесных тел – «карликовые планеты». Так называют достаточно крупные сферические объекты, которые НЕ доминируют на своей орбите. Именно в эту категорию попал как сам Плутон, так и Эрида, Хаумеа и Макемаке.
Список использованных источников
• https://cosmosplanet.ru/solnechnayasistema/pluton/pochemu-pluton-ne-planeta.html • https://heaclub.ru/kogda-i-pochemu-pluton-isklyuchili-iz-spiska-planet-solnechnoj-sistemy
Не нашли, то что искали? Используйте форму поиска по сайту
Понравилась статья? Оставь комментарий и поделись с друзьями
Почему Плутон выгнали из планет (а теперь хотят вернуть обратно)
09 Марта, 2017, 15:00
15289
В конце февраля космическое агентство NASA открыло инопланетян.
Это неправда, хотя так гласили некоторые заголовки. Речь шла всего лишь об открытии 7 планет, похожих на Землю, всего в 40 световых годах от нас (насколько это далеко или близко, мы уже рассказывали). Три из них астрофизики поместили в зону обитаемости, т.е. с некоторой вероятностью на них есть вода, и они получают достаточно излучения звезды для зарождения жизни.
Интернет обрадовался новостям, NASA, в надежде доказать, что наука — это весело, объявила шутливый конкурс на названия для планет под хештегом #7NamesFor7NewPlanets. И одним из самых популярных твитов на эту тему стал твит о Плутоне.
#7NamesFor7NewPlanets
Pluto
Long Live Pluto
Pluto Forever
We Love Pluto
Screw You For Killing Pluto
Planet of the Keks
Pluto— Idiocracy Rising (@TideOfFools) 24 февраля 2017 г.
«Да здравствует Плутон», «Плутон навсегда», «Идите нафиг, вы убили Плутон» — такие названия для новооткрытых планет собрали больше 1300 лайков.
Редакция рассказывает, почему судьба Плутона так цепляет интернет, за что его выставили из великолепной девятки, и почему сейчас пытаются вернуть обратно.
Плутон: начало
Свой первый телескоп американский астроном Клайд Томбо собрал, когда ему было 20 лет. Спустя несколько лет он совершил открытие, за которое удостоился славы и статьи на «Википедии»: нашел карликовую планету Плутон.
Еще со времени открытия Урана в XVIII ст. астрономы решили, что странная орбита планеты может объясняться массивным объектом неподалеку. Астроном и бизнесмен Персиваль Лоуэлл за свои средства построил лабораторию, которая должна была найти эту неизвестную планету X.
Томбо присоединился к штату лаборатории и гонке за планетой. Ее искали, сравнивая фото на длинной выдержке, полученные телескопом с разницей в несколько дней: объекты, расположенные далеко, вроде звездных скоплений, оставались на них неподвижными, более близкие — быстро двигались. На каждом таком фото содержалось от 50 000 до 900 000 изображений небесных тел. Это была тяжелая, утомительная работа.
В феврале 1930 года, пересмотрев горы подобных снимков, Томбо заметил один такой объект, который уже в марте объявили новой планетой. Он вспоминал так: «Это — утомляющая работа, вам приходится просматривать десятки тысяч изображений звезд. Но я сразу же понял, что — это планета за орбитой Нептуна, ведь я предполагал, каким должен быть сдвиг. Меня в ту же секунду пробила нервная дрожь. Как удар тока!».
В 2006 году, в честь 100-летнего юбилея астронома его прах в коробке с памятной надписью поместили на космический аппарат New Horizons, который как раз собирался лететь к Плутону, чтобы первооткрыватель встретился со своим открытием.
С точки зрения гипотетического инопланетного разума, человечество ведет себя довольно экстравагантно: то шлет в космос свои ню-селфи на золотых пластинах, то останки своих ученых.
«Пионер 10» и послание для инопланетян. Плутон здесь изображен как одна из планет Солнечной системы. На фото он затерялся где-то под ногами нарисованных людей
Но на пластинах, которые люди отправили с «Пионерами» как послание внеземному разуму, Плутон все еще рисовали как планету, одну из девяти. Почему же его лишили этого статуса?
Плутон мне друг, но истина дороже
Что мы знаем о Плутоне? Он находится очень далеко, в поясе Койпера, в 5,9 млрд км от Солнца. Пояс Койпера «заселен» тысячами подобных, каменно-ледяных объектов, чуть поменьше. Чтобы отпраздновать свой день рождения на Плутоне, вам пришлось бы долго ждать — карликовой планете понадобится 248 земных лет, чтобы облететь вокруг Солнца. В любом случае, идея праздновать на Плутоне неудачна: там настолько холодно, что земной воздух смерзся бы в подобие снега (в среднем, -229 градусов по Цельсию).
Зато на Плутоне низкая гравитация: ребенок массой 30 кг там весил бы всего пару килограмм.
Этот планетоид не очень вписывается в девятку: он не является ни планетой земного типа (как Марс или Венера), ни тем более газовым гигантом, вроде Юпитера или Сатурна. Он мелковат по сравнению с бывшими собратьями, в диаметре всего около 2300 км — ЛУНа и то солиднее (около 3400 км). По земным меркам, 2300 км — это немного, примерно половина длины США с востока на запад. Споры о его статусе начались почти сразу же после открытия, но настоящую подножку Плутону поставили многочисленные открытия так называемых транснептуновых объектов.
И плоскость орбиты у него наклонена, а центр — не совсем около Солнца. Изображение — NASA
Транснептуновые объекты (ТНО) — это небесные тела, которые располагаются от Солнца дальше, чем Нептун, находящийся от звезды на расстоянии около 4,5 млрд км. У них вытянутые орбиты, они, как правило, небольшие. Среди самых крупных — Эрида, Хаумеа, 2007 OR10, Макемаке, сравнимые по размерам с бывшей планетой.
Казалось, что Плутон ничем особым среди ТНО не выделяется и не заслуживает звания планеты.
Плутон выгнали из планет, потому что он «такой как все»
Как заметила астроном Джейн Лу, которая открыла первый объект в поясе Койпера и множество астероидов: если бы ученые знали о транснептуновых объектах в 30-х годах, Плутон никогда не назвали бы планетой. «Ему просто повезло», — считает ученая.
В 2006 году, после открытия ряда ТНО, по размерам сходных с Плутоном, Международный астрономический союз задался вопросом: Что такое планета? И на голосовании в августе было решено. Планета — это небесное тело, которое:
- находится на орбите вокруг Солнца;
- имеет достаточную массу, чтобы собственной гравитацией обеспечивать себе гидростатическое равновесие и сферическую форму;
- очистила пространство около своей орбиты от других тел.
С последним пунктом Плутон не справился.
Так что, 24 августа астрономы проголосовали за лишение Плутона статуса планеты и присвоения ему статуса карликовой планеты.
Вердикт безжалостных астрономов
В 2008 году бывшую планету попытались утешить тем, что ввели в астрономию новый термин «плутоиды», для обозначения карликовых планет, похожих на Плутон.
Публика восприняла решение астрономов в штыки. Устраивались даже уличные протесты с призывами спасти Плутон. В протестах, кстати, участвовал сын первооткрывателя Плутона, Эл Томбо с женой.
Есть сайты вроде SavePluto или PlutoIsaPlanet, посвященные целиком этому движению (и продаже футболок с надписью в поддержку Плутона). В штате Нью-Мексико принят закон, по которому Плутон в небе над штатом всегда считается планетой.
В 2015 году зонд New Horizons после девятилетнего путешествия в 5 млрд километров подлетел вплотную к Плутону на расстояние в 12 500 км и передал на Землю изображения экс-планеты. Оказалось, что Плутон все же больше Эриды, судя по снимкам, и является крупнейшим объектом пояса Койпера, непростым предметом для исследований, со сложным рельефом, комплексными геологическими процессами, в общем — «страной чудес» для ученых.
Ученые проекта New Horizons впервые видят фото Плутона, полученные с помощью космического аппарата. Алан Стерн — посредине
В этом же году ведущий ученый проекта New Horizons Алан Стерн прокомментировал разжалование Плутона как «булшит». «Зачем слушать суждения астронома о планетах? Нужно слушать планетологов, которые как-то разбираются в предмете. Когда мы смотрим на объект вроде Плутона, как его еще назвать?», — возмущался он в комментарии Tech Insider.
Интернет-пользователи разглядели на поверхности Плутона трогательное изображение сердца, и споры разгорелись по-новой. Известный ученый и популяризатор науки Нил Деграсс-Тайсон подлил масла в огонь: в реплаях можно оценить эмоциональный накал, с которым пользователи защищают статус бывшей планеты.
Dear Pluto,
Lookin’ good. But you’re still a Dwarf Planet — get over it.
Love, Neil deGrasse Tyson pic.twitter.com/qBBD9feG6e— Neil deGrasse Tyson (@neiltyson) 15 июля 2015 г.
Создатели популярного сериала «Теория большого взрыва» даже вставили сцену, где один из героев, гениальный физик Шелдон Купер признается в своей любви к Плутону и критикует Нила.
На этом история не заканчивается.
Плутон: новая надежда
Уже в марте 2017 года ученые официально предложат новое определение для планеты, его обсудят на 48-й конференции Lunar and Planetary Science Conference в Техасе.
Определение сконцентрируется не на взаимодействии небесного тела с окружением, но на его геофизических характеристиках. Упрощенно оно звучит так: «Планета — это небесное тело меньше звезды, которое не проходило стадию термоядерного синтеза и обладает достаточной гравитацией, чтобы принимать сферическую форму». Иными словами, планета — это круглое небесное тело, которое не звезда. В деталях об этом можно прочесть в соответствующей статье.
Один из его авторов, Кирби Раньон из университета Джонса Хопкинса, объясняет необходимость нового определения: «Каждый раз, когда я говорю об этом с людьми, следующая тема, которую им хочется обсудить: «Плутон больше не планета». Интерес к небесному телу, кажется, зависит от того, пришпилено ли на него определение «планета». Я бы хотел дать публике четкое определение планеты. Определение Международного астрономического союза не нравится мне интуитивно».
Конференция пройдет 20-24 марта. Если вам небезразлична судьба Плутона — занесите эти даты в календарь. Если определение воспримут благосклонно, после 11-летнего изгнания Плутон снова примут в планеты. Правда, этот статус уже не будет таким исключительным. В Солнечной системе вместо 8 получим целых 110 планет: сюда войдут и крупные ТНО, и даже спутники вроде Луны, Ганимеда или Европы.
Рисунок — BennyBird
Все виды планет.
Солнечная системаСолнечная система — крошечная структура в масштабах Вселенной. При этом ее размеры для человека поистине грандиозны: каждый из нас, проживая на пятой по величине планете, с трудом может оценить даже масштабы Земли. Скромные габариты нашего дома, пожалуй, ощущаются, только когда смотришь на него из иллюминатора космического корабля. Похожее чувство возникает и во время просматривания снимков телескопа «Хаббл»: Вселенная огромна и Солнечная система занимает лишь малый ее участок. Однако именно ее мы можем изучать и исследовать, используя полученные данные для интерпретации феноменов дальнего космоса.
Вселенские координаты
Расположение Солнечной системы ученые определяют по косвенным признакам, поскольку мы не можем наблюдать строение Галактики со стороны. Наш кусочек Вселенной размещается в одном из спиральных рукавов Млечного Пути. Рукав Ориона, названный так потому, что проходит вблизи одноименного созвездия, считается ответвлением одного из основных галактических рукавов.
Солнце расположено ближе к краю диска, нежели к его центру: расстояние до последнего составляет примерно 26 тысяч
Ученые предполагают, что местоположение нашего кусочка Вселенной имеет одно преимущество перед прочими. В целом Галактика Солнечной системы, обладает звездами, которые в силу особенностей своего движения и взаимодействия с другими объектами то погружаются в спиральные рукава, то выныривают из них. Однако есть небольшая область, называемая коротационным кругом, где скорость звезд и спиральных рукавов совпадает. Размещенные здесь не подвергаются воздействию бурных процессов, характерных для рукавов. К коротационному кругу относится и Солнце с планетами. Подобное положение считается одним из условий, способствовавших появлению жизни на Земле.
Схема Солнечной системы
Центральное тело любого планетарного сообщества — это звезда. Название Солнечной системы дает исчерпывающий ответ на вопрос, вокруг какого светила движется Земля и ее соседи. Солнце — звезда третьего поколения, находящаяся на середине своего жизненного цикла.
Оно светит уже более 4,5 млрд лет. Примерно столько же вокруг него обращаются планеты.
Схема Солнечной системы сегодня включает восемь планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун (о том, куда делся Плутон, чуть ниже). Они условно поделены на две группы: планеты земного типа и газовые гиганты.
«Родственники»
Первый тип планет, как понятно из названия, включает и Землю. Кроме нее к нему принадлежат Меркурий, Венера и Марс.
Все они обладают набором схожих характеристик. Планеты земной группы в основном состоят из силикатов и металлов. Их отличает высокая плотность. Все они имеют схожее строение: железное ядро с примесью никеля обернуто силикатной мантией, верхний слой — кора, включающая соединения кремния и несовместимые элементы. Подобное строение нарушается только у Меркурия. Самая маленькая и не обладает корой: она разрушена метеоритными бомбардировками.
Группы — это Земля, за ней следует Венера, затем Марс. Существует определенный порядок Солнечной системы: планеты земной группы составляют ее внутреннюю часть и отделяются от газовых гигантов астероидным поясом.
Большие планеты
В число газовых гигантов входят Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Все они гораздо крупнее объектов земной группы. Гиганты обладают более низкой плотностью и, в отличие от планет предыдущей группы, состоят из водорода, гелия, аммиака и метана. Планеты-гиганты не имеют как таковой поверхности, ею считается условная граница нижнего слоя атмосферы. Все четыре объекта очень быстро вращаются вокруг своей оси, обладают кольцами и спутниками. Самая внушительная по размерам планета — Юпитер. Он сопровождается наибольшим числом спутников. При этом самые впечатляющие кольца — у Сатурна.
Характеристики газовых гигантов взаимосвязаны. Если бы они по размерам приближались к Земле, то имели бы иной состав. Легкий водород может удержать только планета, обладающая достаточно большой массой.
Карликовые планеты
Самое время для изучения того, что представляет собой Солнечная система, — 6 класс. Когда сегодняшние взрослые были в этом возрасте, космическая картина выглядела для них несколько иначе.
Схема Солнечной системы на тот момент включала девять планет. Последним в списке значился Плутон. Так было до 2006 года, когда собрание МАС (Международный астрономический союз) приняло определение планеты и Плутон перестал ему соответствовать. Один из пунктов звучит так: «Планета доминирует на своей орбите». Плутона засорена другими объектами, превосходящими в общей сложности бывшую девятую планету по массе. Для Плутона и еще нескольких объектов было введено понятие «карликовая планета».
После 2006 года все тела в Солнечной системе были, таким образом, поделены на три группы:
планеты — объекты достаточно крупные, сумевшие расчистить свою орбиту;
малые тела Солнечной системы (астероиды) — объекты, обладающими столь небольшими размерами, что не могут достичь гидростатического равновесия, то есть принять округлую или приближенную к ней форму;
карликовые планеты, занимающие промежуточное положение между двумя предыдущими типами: они достигли гидростатического равновесия, но не очистили орбиту.
Последняя категория сегодня официально включает пять тел: Плутон, Эрида, Макемаке, Хаумеа и Церера. Последняя относится к поясу астероидов. Макемаке, Хаумеа и Плутон принадлежат поясу Койпера, а Эрида — рассеянному диску.
Астероидный пояс
Своеобразная граница, отделяющая планеты земной группы от газовых гигантов, на протяжении своего существования подвергается воздействию Юпитера. Из-за присутствия огромной планеты астероидный пояс имеет ряд особенностей. Так, его изображения создают впечатление, то это очень опасная для космических аппаратов зона: корабль может быть поврежден астероидом. Однако это не совсем верно: воздействие Юпитера привело к тому, что пояс представляет собой довольно разреженное скопление астероидов. Причем тела, составляющие его, имеют достаточно скромные размеры. В процессе формирования пояса гравитация Юпитера оказывала влияние на орбиты крупных космических тел, скопившихся здесь. В результате постоянно происходили столкновения, приведшие к появлению небольших осколков.
Значительная часть этих обломков под воздействием все того же Юпитера была выдворена за пределы Солнечной системы.
Общая масса тел, составляющих Астероидный пояс, равна всего 4 % от массы Луны. Состоят они в основном из горных пород и металлов. Самым крупным телом на этом участке является карликовая за ней следуют Веста и Гигея.
Пояс Койпера
Схема Солнечной системы включает и еще один участок, заселенный астероидами. Это пояс Койпера, расположенный за орбитой Нептуна. Объекты, размещающиеся здесь, в том числе и Плутон, получили название транснептуновых. В отличие от астероидов пояса, пролегающего между орбитами Марса и Юпитера, они состоят из льда — водяного, аммиачного и метанового. Пояс Койпера в 20 раз шире астероидного и значительно массивнее его.
Плутон по своему строению представляет собой типичный объект пояса Койпера. Он является наиболее крупным телом области. Здесь же размещаются еще две карликовые планеты: Макемаке и Хаумеа.
Рассеянный диск
Размеры Солнечной системы не ограничиваются поясом Койпера.
За ним располагается так называемый рассеянный диск и гипотетическое облако Оорта. Первый частично пересекается с поясом Койпера, но пролегает значительно дальше его в космосе. Это место, где зарождаются короткопериодические кометы Солнечной системы. Для них характерен орбитальный период менее 200 лет.
Объекты рассеянного диска, в том числе и кометы, как и тела из пояса Койпера, состоят преимущественно из льда.
Облако Оорта
Пространство, где зарождаются долгопериодические кометы Солнечной системы (с периодом в тысячи лет), называется облаком Оорта. На сегодняшний день нет прямых доказательств его существования. Тем не менее обнаружено множество фактов, косвенно подтверждающих гипотезу.
Астрономы предполагают, что внешние границы облака Оорта удалены от Солнца на расстояние от 50 до 100 тысяч астрономических единиц. По своем размерам оно больше в тысячу раз пояса Койпера и рассеянного диска вместе взятых. Внешняя граница облака Оорта считается и границей Солнечной системы.
Расположенные здесь объекты подвергаются воздействию ближайших звезд. В результате этого образуются кометы, орбиты которых проходят через центральные части Солнечной системы.
Уникальная структура
На сегодняшний день Солнечная система — единственная известная нам часть космоса, где есть жизнь. Не в последнюю очередь на возможность ее появления оказала влияние структура планетной системы и ее размещение в коротационной окружности. Земля, располагающаяся в «зоне жизни», где солнечный свет становится не столь губительным, могла быть такой же мертвой, как ее ближайшие соседи. Кометы, возникающие в поясе Койпера, рассеянном диске и облаке Оорта, а также крупные астероиды могли погубить не только динозавров, но и даже саму вероятность возникновения живой материи. От них нас защищает огромный Юпитер, притягивая к себе подобные объекты или изменяя их орбиту.
Во время изучения структуры Солнечной системы трудно не подпасть под влияние антропоцентризма: кажется, будто Вселенная сделала все только для того, чтобы люди смогли появиться.
Вероятно, это не совсем так, однако огромное количество условий, малейшее нарушение которых привело бы к гибели всего живого, упорно склоняют к подобным мыслям.
Это система планет, в центре которой находится яркая звезда, источник энергии, тепла и света — Солнце.
По одной из теорий Солнце образовалось вместе с Солнечной системой около 4,5 миллиардов лет назад в результате взрыва одной или нескольких сверхновых звезд. Изначально Солнечная система представляла собой облако из газа и частиц пыли, которые в движении и под воздействием своей массы образовали диск, в котором возникла новая звезда Солнце и вся наша Солнечная система.
В центра Солнечной системы находится Солнце, вокруг которого по орбитам вращаются девять крупных планет. Так как Солнце смещено от центра планетарных орбит, то за цикл оборота вокруг Солнца планеты то приближаются, то отдаляются по своим орбитам.
Различают две группы планет :
Планеты земной группы: и . Эти планеты небольшого размера с каменистой поверхностью, они находятся ближе других к Солнцу.
Планеты гиганты: и . Это крупные планеты, состоящие в основном из газа и им характерно наличие колец, состоящих из ледяной пыли и множества скалистых кусков.
А вот не попадает ни в одну группу, т.к., несмотря на свое нахождение в Солнечной системе, слишком далеко расположен от Солнца и имеет совсем небольшой диаметр, всего 2320 км, что в два раза меньше диаметра Меркурия.
Планеты Солнечной системы
Давайте начнем увлекательное знакомство с планетами Солнечной системы по порядку их расположения от Солнца, а также рассмотрим их основные спутники и некоторые другие космические объекты (кометы, астероиды, метеориты) в гигантских просторах нашей планетарной системы.
Кольца и спутники Юпитера: Европа, Ио, Ганимед, Каллисто и другие…
Планету Юпитер окружает целое семейство из 16 спутников, причем каждый из них имеет свои, непохожие на другие особенности…
Кольца и спутники Сатурна: Титан, Энцелад и другие…
Характерные кольца есть не только у планеты Сатурн, но и на других планетах-гигантах. Вокруг Сатурна кольца особенно четко видно, потому что состоят из миллиардов мелких частиц, которые вращаются вокруг планеты, помимо нескольких колец у Сатурна есть 18 спутников, один из которых Титан, его диаметр 5000км, что делает его самым большим спутником Солнечной системы…
Кольца и спутники Урана: Титания, Оберон и другие…
Планета Уран имеет 17 спутников и, как и другие планеты-гиганты, опоясывающие планету тонкие кольца, которые практически не имеют способности отражать свет, поэтому открыты были не так давно в 1977 году совершенно случайно…
Кольца и спутники Нептуна: Тритон, Нереида и другие…
Изначально до исследования Нептуна космическим аппаратом «Вояджер-2» было известно о двух спутников планеты — Тритон и Нерида. Интересный факт, что спутник Тритон имеет обратное направление орбитального движения, также на спутнике были обнаружены странные вулканы, которые извергали газ азот, словно гейзеры, расстилая массу темного цвета (из жидкого состояния в пар) на много километров в атмосферу. Во время своей миссии «Вояджер-2» обнаружил еще шесть спутников планеты Нептун…
Что такое Солнечная система, в которой мы живет? Ответ будет следующим: это наша центральная звезда, Солнце и все космические тела, которые вокруг него вращаются. Это большие и малые планеты, а также их спутники, кометы, астероиды, газы и космическая пыль.
Название Солнечной системе было дано по имени ее звезды. В широком же смысле под «солнечной» нередко понимают любую звездную систему.
Как возникла Солнечная система
По мнению ученых, Солнечная система образовалась из гигантского межзвездного облака пыли и газов вследствие гравитационного коллапса в отдельной его части. В результате в центре образовалась протозвезда, затем превратившаяся в звезду — Солнце, и протопланетный диск огромных размеров, из которого впоследствии сформировались все составляющие Солнечной системы, перечисленные выше. Процесс, как полагают ученые, начался около 4,6 млрд лет назад. Эта гипотеза была названа небулярной. Благодаря Эммануилу Сведенборгу, Иммануилу Канту и Пьеру-Симону Лапласу, которые предложили ее еще в XVIII веке, она со временем стала общепринятой, но на протяжении многих десятилетий уточнялась, в нее вносились новые данные с учетом знаний современных наук. Так, предполагается, что вследствие повышения и усиления столкновений частиц друг с другом росла температура объекта, а после достижения ею показателя в несколько тысяч кельвинов протозвезда обрела свечение. Когда же температурный показатель достиг миллионов кельвинов, в центре будущего Солнца началась термоядерная реакция синтеза — превращения водорода в гелий. Оно превратилось в звезду.
Солнце и его особенности
Наше светило ученые относят к типу желтых карликов (G2V) по спектральной классификации. Это ближайшая к нам звезда, ее свет достигает поверхности планеты всего за 8,31 секунды. С Земли кажется, что излучение имеет желтый оттенок, хотя в действительности оно практически белое.
Основные составляющие нашего светила — гелий и водород. Кроме того, благодаря спектральному анализу было обнаружено, что на Солнце присутствуют железо, неон, хром, кальций, углерод, магний, сера, кремний, азот. Благодаря непрерывно идущей в его недрах термоядерной реакции все живое на Земле получает необходимую энергию. Солнечный свет — неотъемлемая составляющая фотосинтеза, в результате которого образуется кислород. Без солнечных лучей он был бы невозможен, следовательно, не смогла бы образоваться и пригодная для белковой формы жизни атмосфера.
Меркурий
Эта ближайшая к нашему светилу планета. Вместе с Землей, Венерой и Марсом она относится к планетам так называемой земной группы. Название Меркурий получил из-за высокой скорости движения, которой, согласно мифам, отличался быстроногий античный бог. Меркурианский год равен 88 суткам.
Планета небольшая, ее радиус — всего 2439,7, и по размерам она меньше некоторых крупных спутников планет-гигантов, Ганимеда и Титана. Однако, в отличие от них, Меркурий достаточно тяжелый (3,3·10 23 кг), а его плотность лишь незначительно отстает от земной. Связано это с наличием у планеты тяжелого плотного ядра из железа.
Смены времен года на планете нет. Ее пустынная поверхность напоминает Лунную. Она так же покрыта кратерами, но еще менее пригодна для жизни. Так, на дневной стороне Меркурия температура достигает +510 °С, а на ночной -210 °С. Это самые резкие перепады во всей Солнечной системе. Атмосфера планеты — очень тонкая и разреженная.
Венера
Эта планета, названная в честь древнегреческой богини любви, более других в Солнечной системе сходна с Землей по своим физическим параметрам — массе, плотности, размерам, объему. Долгое время их считали планетами-близнецами, но со временем выяснилось, что их отличия огромны. Так, у Венеры совсем нет спутников. Ее атмосфера состоит из углекислого газа почти на 98 %, а давление на поверхности планеты превышает земное в 92 раза! Облака над поверхностью планеты, состоящие из паров серной кислоты, никогда не рассеиваются, а температура здесь достигает +434 °С. На планете идут кислотные дожди, бушуют грозы. Здесь высокая вулканическая активность. Жизнь в нашем понимании на Венере существовать не может, более того, спускаемые космические аппараты в такой атмосфере долго не выдерживают.
Эта планета хорошо видна на ночном небе. Это третий по яркости объект для земного наблюдателя, она светит белым светом и по яркости превосходит все звезды. Расстояние до Солнца — 108 млн км. Вокруг Солнца она совершает оборот за 224 земных дня, а вокруг собственной оси — за 243.
Земля и Марс
Это последние планеты так называемой земной группы, для представителей которой характерно наличие твердой поверхности. В их строении выделяют ядро, мантию и кору (ее нет только у Меркурия).
Марс имеет массу, равную 10 % массы Земли, которая, в свою очередь, составляет 5,9726·10 24 кг. Его диаметр — 6780 км, почти вдвое меньше, чем у нашей поланеты. Марс — седьмая по размерам планета Солнечной системы. В отличие от Земли, 71 % поверхности которой покрыт океанами, на Марсе — сплошная суша. Вода сохранилась под поверхностью планеты в виде массивного ледяного щита. Поверхность ее имеет красноватый оттенок из-за высокого содержания оксида железа в форме маггемита.
Атмосфера Марса сильно разрежена, и давление на поверхности планеты меньше привычного нам в 160 раз. На поверхности планеты есть кратеры ударного происхождения, вулканы, впадины, пустыни и долины, а у полюсов — ледяные шапки, как и на Земле.
Марсианские сутки немного длиннее земных, а год составляет 668,6 суток. В отличие от Земли, имеющей одну луну, у планеты два спутника неправильной формы — Фобос и Деймос. Оба они, как и Луна к Земле, постоянно повернуты к Марсу одной и той же стороной. Фобос постепенно приближается к поверхности своей планеты, двигаясь по спирали, и, вероятно, со временем упадет на нее либо распадется на части. Деймос же, напротив, постепенно удаляется от Марса и в отдаленном будущем, возможно, покинет свою орбиту.
Между орбитами Марса и следующей планеты, Юпитера, находится состоящий из мелких небесных тел пояс астероидов.
Юпитер и Сатурн
Какая же планета — самая большая? В Солнечной системе есть четыре газовых гиганта: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Наибольшие размеры из них имеет Юпитер. Его атмосфера, как и у Солнца, преимущественно состоит из водорода. Пятая планета, названная в честь бога-громовержца, имеет средний радиус 69911 км и массу, превышающую земную в 318 раз. Магнитное поле планеты сильнее земного в 12 раз. Ее поверхность скрыта под непрозрачными облаками. Пока ученые затрудняются с точностью сказать, какие процессы могут происходить под этой плотной завесой. Предполагается, что на поверхности Юпитера — кипящий водородный океан. Астрономы считают эту планету «несостоявшейся звездой» ввиду некоторого сходства их параметров.
У Юпитера 39 спутников, 4 из которых — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — открыты еще Галилеем.
Сатурн несколько меньше Юпитера, он занимает второе место по величине среди планет. Это шестая, следующая планета, также состоящая из водорода с примесями гелия, незначительного количества аммиака, метана, воды. Здесь бушуют ураганы, скорость которых может достигать 1800 км /ч! Магнитное поле Сатурна не такое мощное, как у Юпитера, но сильнее, чем у Земли. И Юпитер, и Сатурн вследствие вращения несколько сплющены у полюсов. Сатурн тяжелее земли в 95 раз, но его плотность меньше, чем у воды. Это наименее плотное небесное тело в нашей системе.
Год на Сатурне длится 29,4 земных, сутки — 10 ч 42 мин. (у Юпитера год — 11, 86 земных, сутки — 9 ч 56 мин.). Он имеет систему колец, состоящих из твердых частиц различного размера. Предположительно, это могут быть остатки разрушившегося спутника планеты. Всего же спутников у Сатурна — 62.
Уран и Нептун — последние планеты
Седьмая планета Солнечной системы — Уран. Она удалена от Солнца на 2,9 млрд км. Уран — третий по размерам среди планет Солнечной системы (средний радиус — 25 362км) и четвертый по массе (превосходит земную в 14,6 раз). Год здесь длится 84 земных, сутки — 17,5 часов. В атмосфере этой планеты, кроме водорода и гелия, значительный объем занимает метан. Поэтому для земного наблюдателя Уран имеет нежно-голубой цвет.
Уран — самая холодная планета Солнечной системы. Температура его атмосферы уникальна: -224 °С. Почему на Уране более низкая температура, чем на планетах, которые находятся дальше от Солнца, ученым неизвестно.
У этой планеты 27 спутников. У Урана есть тонкие плоские кольца.
Нептун, восьмая по счету планета от Солнца, занимает четвертое место по размерам (средний радиус — 24 622 км) и третье по массе (17 земных). Для газового гиганта он сравнительно невелик (всего в четыре раза больше Земли). Его атмосфера также в основном состоит из водорода, гелия и метана. Газовые облака в верхних ее слоях двигаются с рекордной скоростью, самой высокой в Солнечной системе — 2000 км /ч! Некоторые ученые считают, что под поверхностью планеты, под толщей замерзших газов и воды, скрытых, в свою очередь, атмосферой, может прятаться твердое каменное ядро.
Эти две планеты — близкие по составу, в связи с чем их иногда относят к отдельной категории — ледяных гигантов.
Малые планеты
Малыми планетами называют небесные тела, которые также движутся вокруг Солнца по собственным орбитам, но от других планет отличаются незначительными размерами. Ранее к ним причисляли лишь астероиды, но с недавних пор, а именно — с 2006 года, к ним относится и Плутон, который ранее входил в список планет Солнечной системы и был в нем последним, десятым. Это связано с изменениями в терминологии. Таким образом, к малым планетам теперь относятся не только астероиды, но и карликовые планеты — Эрида, Церера, Макемаке. Они были названы плутоидами в честь Плутона. Орбиты всех известных планет-карликов находятся за орбитой Нептуна, в так называемом поясе Койпера, который намного шире и массивнее пояса астероидов. Хотя природа их, как полагают ученые, одинакова: это «неиспользованный» материал, оставшийся после образования Солнечной системы. Некоторые ученые высказывали предположение, что пояс астероидов — это обломки девятой планеты, Фаэтона, погибшей в результате глобальной катастрофы.
О Плутоне известно, что он состоит в основном изо льда и твердых горных пород. Основной компонент его ледяного щита — азот. Его полюса покрыты вечными снегами.
Таков порядок планет Солнечной системы, согласно современным представлениям.
Парад планет. Виды парадов
Это очень интересное явление для тех, кто интересуется астрономией. Парадом планет принято называть такое их положение в Солнечной системе, когда некоторые из них, непрерывно перемещаясь по своим орбитам, на непродолжительное время занимают определенное положение для земного наблюдателя, будто выстраиваясь вдоль одной линии.
Видимый парад планет в астрономии — это особенное положение пяти самых ярких для видящих их с Земли людей планет Солнечной системы — Меркурия, Венеры, Марса, а также двух гигантов — Юпитера и Сатурна. В это время расстояние между ними относительно невелико и они хорошо заметны на небольшом по площади секторе неба.
Различают два типа парадов. Большим называется такой его вид, когда в одну линию выстраиваются пять небесных светил. Малым — когда их всего четыре. Эти явления могут быть видимыми либо невидимыми с разных участков земного шара. При этом большой парад бывает достаточно редко — раз в несколько десятилетий. Малый же можно наблюдать раз в несколько лет, а так называемый мини-парад, в котором участвуют лишь три планеты, — практически ежегодно.
Интересные факты о нашей планетарной системе
Венера, единственная из всех больших планет Солнечной системы, совершает вращение вокруг своей оси в направлении, противоположном ее вращению вокруг Солнца.
Самая высокая гора на больших планетах Солнечной системы — Олимп (21,2 км, диаметр — 540 км), погасший вулкан на Марсе. Не так давно на самом крупном астероиде нашей звездной системы, Весте, была обнаружена вершина, несколько превосходящая Олимп по параметрам. Возможно, она — самая высокая в Солнечной системе.
Четыре галилеевских спутника Юпитера — самые большие в Солнечной системе.
Кроме Сатурна, кольца есть у всех газовых гигантов, некоторых астероидов и спутника Сатурна Реи.
Какая система звезд для нас — самая близкая? Солнечная система находится ближе всего к звездной системе тройной звезды Альфа Центавра (4, 36 световых лет). Предполагается, что в ней могут существовать планеты, подобные Земле.
Малышам о планетах
Как объяснить детям, что такое солнечная система? Здесь поможет ее модель, которую можно сделать вместе с малышами. Для создания планет можно использовать пластилин либо готовые пластмассовые (резиновые) шарики, как показано ниже. При этом необходимо соблюсти соотношение между размерами «планет», чтоб модель солнечной системы действительно помогала формировать у детей правильные представления о космосе.
Понадобятся также зубочистки, которые будут держать наши небесные светила, а в качестве фона можно использовать темный лист картона с нанесенными краской мелкими точками, имитирующими звезды. С помощью такой интерактивной игрушки детям будет проще понять, что такое солнечная система.
Будущее Солнечной системы
В статье было подробно рассказано о том, что такое Солнечная система. Несмотря на свою кажущуюся стабильность, наше Солнце, как и все в природе, эволюционирует, но процесс этот, по нашим меркам, очень длительный. Запас водородного горючего в его недрах огромен, но не бесконечен. Так, согласно гипотезам ученых, он закончится через 6,4 млрд лет. По мере же его выгорания солнечное ядро будет становиться все плотнее и горячее, а внешняя оболочка светила — все шире. Светимость звезды также будет увеличиваться. Предполагается, что через 3,5 млрд лет из-за этого климат на Земле будет подобен венерианскому, и жизнь на ней в привычном для нас понимании будет уже невозможна. Воды не останется вовсе, под действием высоких температур она улетучится в космическое пространство. Впоследствии, как считают ученые, Земля будет поглощена Солнцем и растворится в его недрах.
Перспектива не слишком радужная. Однако прогресс не стоит на месте, и, возможно, к тому времени новые технологии позволят человечеству освоить другие планеты, над которыми светят иные солнца. Ведь сколько «солнечных» систем в мире, ученым пока не известно. Вероятно, их бесчисленное множество, и среди них вполне можно найти пригодную для обитания людей. Какая «солнечная» система станет нашим новым домом, не столь важно. Человеческая цивилизация будет сохранена, и в ее истории начнется другая страница…
Вопросы:
1. Строение и состав Солнечной системы.
2. Рождение Солнечной системы.
3. Планеты Земной группы: Меркурий, Венера, Марс.
4. Планеты Юпитерианской группы.
5. Луна — спутник Земли.
1. Строение и состав Солнечной системы
Солнечная система является частицей в галактике Млечный путь.
Солнечная система – это спаянная силами взаимного притяжения система небесных тел. Планеты, входящие в систему движутся почти в одной плоскости и в одном направлении по эллиптической орбите.
О существовании Солнечной системы впервые заявил в 1543 г. польский астроном Николай Коперник, опровергнув господствовавшее на протяжении нескольких веков представление, что Земля – центр Вселенной.
Центром Солнечной системы является рядовая звезда Солнце, в котором сосредоточена основная масса вещества системы. Ее масса в 750 раз превосходит массу всех планет Солнечной системы и в 330000 раз – массу Земли. Под воздействием гравитационного притяжения Солнца планеты образуют группу, вращаясь вокруг своей оси (каждая со своей скоростью) и совершая оборот вокруг Солнца, не отклоняясь от своей орбиты. Эллиптические орбиты планет находятся на разных расстояниях от нашей звезды.
Порядок расположения планет:
Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун.
По физическим характеристикам крупные 8 планет разделяются на две группы: Земля и сходные с ней Меркурий, Марс и Венера. Во вторую группу входят планеты гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Самая далекая планета Плутон, как и обнаруженные еще 3 планеты с 2006 г. относят к малым планетам Солнечной системы.
Планеты 1 группы (земного типа) состоят из плотных пород, а второй – из газа, льда и других частиц.
2. Рождение Солнечной системы.
Во внутренних разогретых областях образовывались плотные глыбы и срастались друг с другом, образуя планеты земного типа. Пыльные частицы сталкивались, разбивались и вновь слипались, образуя глыбы. Они были слишком малы, обладали маленьким гравитационным полем и не могли притянуть к себе легкие газы водород и гелий. Вследствие этого планеты 1-го типа небольшие по объему, но очень плотные.
Дальше от центра диска температура была значительно ниже. Летучие вещества налипали на пылевые частицы. Большое содержание водорода и гелия послужило основой для образования планет-гигантов. Образовавшиеся там планеты притягивали к себе газы. В настоящее время они также имеют обширные атмосферы.
Часть газопылевого облака превратилось в метеориты и кометы. Постоянная бомбардировка метеоритами космических тел – продолжение процесса образования Вселенной.
Как возникла Солнечная система
3. Планеты Земной группы: Меркурий, Венера, Марс.
Все планеты земной группы имеют литосферу – твердую оболочку планеты, включающую земную кору и часть мантии.
Венера, Марс, как и Земля имеют атмосферу, по наличию химических элементов сходную между собой. Разница заключается только в концентрации веществ. На Земле атмосфера изменилась благодаря деятельности живых организмов. Основу атмосферы Венеры и Марса составляет углекислый газ – 95%, а Земли – азот. Плотность атмосферы Земли в 100 раз меньше Венеры и в 100 раз больше Марса. Облака Венеры – концентрированная серная кислота. Большое количество углекислого газа способно создавать парниковый эффект, поэтому там такие высокие температуры.
планета Х-ка атмосфер | Венера | Земля | Марс | |||
Основные составляющие атмосферы | N 2 O 2 CO 2 H 2 O | 3-5% 0,0 01 95 -97 0 , 01-0 , 1 0 , 01 | N 2 O 2 CO 2 H 2 O | 0,03 0,1-1 0,93 | N 2 O 2 CO 2 H 2 O | 2-3% 0,1-0,4 0,001-0,1 |
Давление у поверхности (атм.) | 0,006 | |||||
Температура на поверхности (ср. шир.) | От + 40 до -30 о С | От 0 до — 70 о С | ||||
Cравнение величин планет земной группы (слева направо -Меркурий, Венера, Земля, Марс)
Меркурий.
Расстояние до Солнца: 57,9 млн. км
Диаметр: 4.860 км
Период вращения вокруг оси (сутки): 176
Пер. обращения вокруг Солнца (год): 88 сут.
Температура: + 350-426 о С на солнечной стороне и — 180 о С на ночной.
Атмосферы почти нет, есть очень слабое магнитное поле.
Средняя скорость движения планеты по орбите — 48 км/с, постоянно меняется. Ось вращения планеты находится под почти прямым углом к плоскости орбиты. Поверхность Меркурия похожа на Луну. Поверхность формировалась вулканической деятельностью и метеоритными ударами из-за отсутствия атмосферы. Размеры кратеров от нескольких метров до сотен км в поперечнике. Самый большой кратер на Меркурии назван в честь великого голландского живописца Рембрандта, его поперечник составляет 716 км. В телескоп наблюдаются фазы как у Луны. Есть низменности – «моря» и неровные возвышенности – «материки». Горные хребты достигают высоты несколько километров. Небо на Меркурии черное из-за сильно разряженной атмосферы, которой почти нет.
Меркурий имеет крупное железное ядро, каменную мантию и кору.
Венера.
Расстояние до Солнца: 108 млн. км
Диаметр 12104 км
243 сут.
225 сут.
Ось вращения вертикальная
Температура: средняя + 464 о С.
Атмосфера: СО 2 97%.
Вращается по часовой стрелке
На Венере есть обширные плоскогорья, расположенные на них горные массивы поднимаются на высоту 7-8 км. Самые высокие горы – 11 км. Имеются следы тектонической и вулканической деятельности. Около 1000 кратеров метеоритного происхождения. 85% поверхности планеты занимают вулканические равнины.
Поверхность Венеры скрыта плотным облачным слоем из серной кислоты. На темном оранжевом небе едва заметно солнце. По ночам звезд совсем не видно. Облака обходят вокруг планеты за 4-5 дней. Толщина атмосферы 250 км.
Строение Венеры: твердое металлическое ядро, силикатная мантия и кора. Магнитное поле почти отсутствует.
Марс.
Расстояние до Солнца: 228 млн. км
Диаметр: 6794 км
Период вращения вокруг оси (сутки): 24 ч 37 мин
Пер. обращения вокруг Солнца (год): 687 суток
Температура: Средняя — 60 о С; на экваторе 0 о С; на полюсах — 140 о С
Атмосфера: СО 2, давление в 160 раз меньше Земного.
Спутники: Фобос, Деймос.
Наклон оси Марса 25 градусов.
На поверхности Марса можно выделить «моря» д. 2000 км и возвышенные области – «материки». Помимо метеоритных кратеров обнаружены гигантские вулканические конусы высотой 15-20 км, диаметр которых достигает 500-600 км — гора Олимп. Долина Маринер — гигантский каньон, видимый из космоса. Обнаружены горные цепи и каньоны. Осыпи, дюны и другие образования атмосферной эрозии говорят о пыльных бурях. Красная окраска марсианской пыли – наличие оксида железа (вещество лимонит). Долины, похожие на русла высохших рек свидетельствуют, что на Марсе когда-то было теплее и существовала вода. Она и сейчас есть в полярных льдах. А кислород – в оксидах.
В северном полушарии Марса обнаружен самый крупный метеоритный кратер в Солнечной системе. Его длина — 10,6 тыс. км, а ширина — 8,5 тыс. км.
Смена времен года вызывает таяние марсианских ледников, сопровождающаяся выделение углекислоты и повышением давления в атмосфере. Вследствие появляются ветры и ураганы, скорость которых достигает 10-40, а иногда 100 м/с.
Строение Марса: есть железное ядро, мантия и кора.
У Марса есть два спутника, имеющих неправильную форму. Они состоят из богатой углеродом породы и считаются астероидами, захваченными притяжением Марса. Поперечник Фобоса составляет около 27 км. Это наиболее крупный и близкий к Марсу спутник. Поперечник Деймоса – около 15 км.
4. Планеты Юпитерианской группы Юпитер
Расстояние до Солнца: 778 млн. км
Диаметр: 143 тыс. км
Период вращения вокруг оси (сутки): 9 ч 50 мин
Пер. обращения вокруг Солнца (год): » 12 лет
Температура: –140 о С
Атмосфера: Водород, метан, аммиак, гелий.
Кольцо из пыли и камней еле заметно
Спутники: 67 – Ганимед, Ио, Европа, Каллисто и др.
Планета очень быстро вращается. Ось слегка наклонена. Строение:
жидкий водород, жидкий металлический водород, железное ядро.
Атмосфера газовая: на 87% состоит из водорода, присутствует аммиак и гелий. Высокое давление. Облака из аммиака красноватого цвета, сильные грозы. Толщина облачного слоя 1000 км. Скорость ветра 100 м/с (650 км/ч), циклоны (Большое Красное Пятно шириной 30 тыс. км). Планета излучает тепло, но в центре не происходит термоядерных реакций, как на Солнце.
Быстрое вращение Юпитера и тепло, исходящее изнутри, порождают мощные атмосферные движения. В атмосфере возникают пояса с различным давлением (полосы), бушуют ураганы. Поверхность – жидкий водород с температурой –140 оС, бурлящий. Плотность в 4 раза меньше плотности воды – 1330 кг/м3. Внутри водородного океана температура +11.000 оС. Сжиженный водород под большим давлением становится металлическим (очень плотным), создает сильное магнитное поле. Температура ядра 30 тыс. оС, состоит из железа.
Юпитер имеет еле заметное кольцо, состоящее из пыли и камней. Отражаясь от кольца, солнечный свет создает гало – свечение. Разглядеть кольцо в телескоп нельзя – оно перпендикулярно.
По данным на январь 2012 года, у Юпитера известно 67 спутников — наибольшее значение среди планет Солнечной системы. Самые крупные:
Ио – самый близкий, совершает оборот вокруг Юпитера за 42,5 ч. Плотность высока, в ядре есть железо. По объему похож на Луну. Ио – вулканически активна, наблюд. 12 действующих вулканов. Соединения серы окрасили поверхность в желто-оранжевый цвет. Температура поверхности около вулканов 300 оС. В оранжевых берегах колышутся черные моря расплавленной серы. Обращена к Юпитеру всегда одной стороной. Образует 2 приливных горба вследствие силы тяготения, которые перемещаются, что привело к разогреву недр.
Европа меньше Ио. Имеет гладкую поверхность, состоящую из замерзшего водяного льда, испещренного трещинами и полосами. Ядро силикатное, кратеров мало. Европа по возрасту молода – ок 100 млн. лет.
Ганимед – самый крупный спутник Солнечной системы. Его радиус 2.631 км. 4% поверхности – это ледяная кора, покрытая кратерами. Возраст как Ио. Имеет каменное ядро и м;антию из водяного льда. На поверхности лежит каменно-ледяная пыль.
Каллисто – 2-й по величине спутник Юпитера. Поверхность ледяная, густо испещрена кратерами, похожа на Ганимед.
Все спутники обращены к Юпитеру одной стороной.
Сатурн
Расстояние до Солнца: 9,54 а.е. (1 астрономическая единица а.е.=150 млн км — расстояние от Земли до Солнца, используется для больших расстояний)
Диаметр: 120.660 км
Период вращения вокруг оси (сутки): 10,2 ч
Пер. обращения в округ Солнца (год): » 29,46 лет
Температура: –180 о С
Атмосфера: Водород 93%, метан, аммиак, гелий.
Поверхность из жидкого водорода и гелия
Спутники: 62 .
Сатурн — газовый шар светло-желтого цвета, состоит из водорода и гелия (в основном жидкий молекулярный водород). Из-за быстрого вращения шар сильно сплюснут у полюсов. День – 10 ч 16 мин. Ядро состоит из железа. Сатурн имеет сильное магнитное поле, генерируемое металлическим водородом в мантии. Поверхность Сатурна – жидкий водород. У поверхности концентрируются кристаллы аммиака, которые мешают из космоса видеть поверхность.
Строение: ядро, жидкий металлический водород, жидкий водород, атмосфера.
Структура атмосферы почти как у Юпитера. Она состоит из 94-93% водорода, гелия, аммиака, метана, воды, примесей фосфора и других элементов. Наблюдаются полосы, параллельные экватору – гигантские атмосферные течения, скорость которых 500 м/с.
Сатурн имеет кольца – остатки огромного околопланетного облака, состоящие из пылинок, льда и камней. Кольца моложе планеты. Полагают, что это остатки взорвавшихся спутника или кометы, захваченные Сатурном. Полосатость определена составом колец. Кольца колышутся и изгибаются под гравитационным напором спутников. Скорость частиц 10 км/с. Комья постоянно сталкиваются и рассыпаются, слипаясь вновь. Их структура рыхлая. Толщина колец – 10-20 м, а ширина – 60 тыс. км.
У Сатурна 62 спутника, состоящих из водяного льда светлого цвета. Спутники обращены к Сатурну всегда одной стороной. Мимас имеет огромный кратер шириной 130 км, Тефия имеет два своих спутника, а Диона – один. Самый крупный спутник Сатурна – Титан. (2-й после Ганимеда). Его диаметр 5.150 км (больше Меркурия). По строению он похож на Юпитерианские: каменное ядро и ледяная мантия. Обладает мощной атмосферой из азота и метана. Поверхность – океан из метана -180 оС. Феба – дальний спутник Сатурна, вращается в обратном направлении.
Уран
Диаметр: 51.200 км
Период вращения вокруг оси (сутки): » 17ч
Пер . обращен ия вокруг Солнца (год): 84 года
Температура: –218 оС
Атмосфера: водород и гелий — основные компоненты, метан, аммиак и др.
Поверхность из жидкого водорода и метана
Кольца — 9 (11) рядов
Спутники: 27 – Миранда, Ариэль, Титания, Оберон, Умбриэль и др.
Планета зелено-голубого цвета. Это обусловлено наличием в атмосфере метана. Метан поглощает красные лучи, а отражает голубые и зеленые. Атмосфера состоит из водорода, гелия и метана. Ее толщина 8 тыс. км. Поверхность скрыта от наблюдения из-за метановой дымки. Скорость облаков в атмосфере – 10 м/с. Мантия Урана представляет собой замерзший океан, состоящий из воды, аммиака и метана. Давление 200 тыс. земных атмосфер. Температура около — 200 оС. Железо-силикатное ядро имеет температуру 7.000°С.
Уран имеет сильное магнитное поле. Наклон оси 98 °. Уран имеет 27 спутников, движущихся перпендикулярно орбите эклиптики. Самые далекие Оберон и Титания имеют ледяную поверхность.
У Урана есть узкие черные кольца, расположенные в 9 рядов. Они состоят из камня. Толщина – десятки метров, радиусом 40-50 тыс. км. Спутники:
14
– Тритон, Нереида и др.
По строению и составу похож на Уран: ядро, ледяная мантия и атмосфера. Имеет сильное магнитное поле. Атмосфера содержит много водорода, гелий, а также больше метана, чем Уран, поэтому планета голубого цвета. Заметны атмосферные циклоны – Большое Темное Пятно с белыми облаками по краям. На Нептуне самые сильные ветры в Солнечной системе – 2200 км/ч.
Нептун имеет 14 спутников. Тритон движется в противоположном направлении по отношению к Нептуну. Его диаметр 4950 км. Имеет атмосферу, температура поверхности – 235-238 °С. Вулканически активен – гейзеры.
Нептун имеет 4 разряженных узких кольца, которые нам видны в виде дуг, т.к. возможно вещество распределено неравномерно. Кольца состоят из ледяных частиц или силикатов красноватого цвета.
Строение: железное ядро, ледяная мантия и атмосфера (водород, гелий, метан).
Плутон – это каменный шар, поверхность которого покрыта замерзшими газами — метановым льдом сероватого цвета. Диаметр планеты
2290 км
. Атмосфера из метана и азота сильно разряжена. Единственный спутник Плутона по сравнению с планетой очень велик (Харон). Состоит из водяного льда и скальных пород красноватого цвета. Температура поверхности – 228 — 206°С. На полюсах – шапки из замерзших газов. Солнце с поверхности Плутона и Харона видится в
1000 раз меньше, чем с Земли.
5. Луна – спутник Земли
Единственный спутник Земли – Луна отстает от нее на 385.000 км. Светится отраженным свечением. Вдвое меньше Плутона и почти с Меркурий. Диаметр Луны 3474 км (более ¼ Земли). Масса 1/81 массы Земли (7,34х1022 кг), а сила притяжения составляет 1/6 земного притяжения. Возраст Луны 4,36 млрд. лет. Магнитного поля нет.
Полный оборот вокруг Земли Луна совершает за 27 суток 7 час 43 мин. День длится 2 земных недели. На Луне нет воды и воздуха, поэтому лунным днем температура + 120 оС, а ночью падает до – 160 оС.
Луна имеет ядро и толстую кору толщиной около 60 км. Следовательно, Луна и Земля имеют схожее происхождение. Анализ грунта, доставленного американскими астронавтами на космическом корабле «Аполлон» показал, что в его состав входят минералы, схожие с земными. Грунт беднее по количеству минералов, т.к. отсутствует вода, которая создает оксиды.
Образцы лунной породы свидетельствуют, что она образовалась из расплавленной, остывшей и кристаллизовавшейся массы. Лунный грунт – реголит – мелкораздробленное вещество, образовавшееся в результате постоянной бомбардировкой поверхности космическими телами. Поверхность Луны испещрена кратерами (их 30 тыс). Один из крупных кратеров находится на обратной стороне спутника, в диаметре достигает 80 км. Кратеры названы в честь известных ученых, деятелей разных эпох: Платон, Аристотель, Коперник, Галилей, Ломоносов, Гагарин, Павлов и др.
Светлые области Луны называются «сушей», а темные – впадины – «морями» (Океан Бурь, Море Дождей, Море Спокойствия, Залив Зноя, Море Кризисов и др.). Есть на Луне горы и даже горные хребты. Они названы, как и на Земле: Альпы, Карпаты, Кавказ, Пиренеи.
На Луне можно наблюдать растрескивания поверхности из-за резких перепадов температур, лунотрясения. В трещинах – застывшая лава.
Существует три гипотезы происхождения Луны.
1. «Захват». Пролетавшее мимо космическое тело было захвачено силами притяжения Земли и превратилось в спутник.
2. «Сестры». Земля и Луна образовались из одного сгустка материи, но развивались каждая сама по себе в непосредственной близости друг от друга.
3. «Мать и дочь». Когда-то часть материи отделилась от Земли, оставив глубокую впадину (на месте Тихого океана). Космические снимки поверхности Луны и анализ грунта показывают, что он образовался под воздействием высоких температур в результате удара космических тел. Значит, этот отрыв произошел очень давно. По этой гипотезе 4 млрд. лет назад в Землю врезался огромный астероид или небольшая планета. Отбитые куски земной коры и «странник» разлетелись обломками в пространство. Под действием сил тяготения со временем образовался спутник. Верность этой гипотезы доказывает два факта: небольшое количество железа на Луне и наличие двух пылевых спутников, вращающихся по лунной орбите (обн. в 1956 г.).
Происхождение Луны
Луна тоже влияет на Землю. Она влияет на наше самочувствие, вызывает приливы и отливы. Это связано с усилением действия Луны Солнцем, когда они находятся в одной плоскости.
Лунный облик постоянно меняется. Это связано с различным положением Луны относительно светила.
Полный цикл фазы Луна проходит за 29,5 дней. Каждая фаза длится около недели.
1. Новолуние – Луна не видна.
2. Первая четверть – от тонкого полумесяца справа до полукруга.
3. Полнолуние – круглая Луна.
4. Последняя четверть – уменьшение от половины до узкого полумесяца.
Затмение Луны происходит, когда Земля оказывается на прямой линии между Солнцем и Луной. Луна находится в тени Земли. Земная атмосфера пропускает к Луне только красные лучи, поэтому Луна видится красной. Это явлене длится примерно полтора часа.
Затмение Солнца происходит, когда Луна закрывает своим диском Солнце. Полное затмение в одной точке земного шара бывает редко. Можно видеть частичные солнечные затмения, которые встречаются чаще. Тень Луны имеет длину 250 км . Длительность 7 мин 40 сек.
13 марта 1781 года английский астроном Уильям Гершель открыл седьмую планету Солнечной системы — Уран. А 13 марта 1930 года американский астроном Клайд Томбо открыл девятую планету Солнечной системы — Плутон. К началу XXI века считалось, что в Солнечную систему входят девять планет. Однако в 2006 году Международный астрономический союз решил лишить Плутон этого статуса.
Известно уже 60 естественных спутников Сатурна, большая часть из которых обнаружены при помощи космических аппаратов. Большая часть спутников состоит из горных пород и льда. Крупнейший спутник — Титан, открытый в 1655 году Христианом Гюйгенсом, — по своей величине превосходит планету Меркурий. Диаметр Титана около 5200 км. Титан облетает вокруг Сатурна каждые 16 дней. Титан — единственный спутник, обладающий очень плотной атмосферой , в 1,5 раза больше Земной, и состоящей в основном из 90% азота, с умеренным содержанием метана.
Международный астрономический союз официально признал Плутон планетой в мае 1930 года. В тот момент предполагали, что его масса сравнима с массой Земли, но позже было установлено, что масса Плутона почти в 500 раз меньше земной, даже меньше массы Луны. Масса Плутона 1,2 на 10 в22 степени кг (0,22 массы Земли). Среднее расстояние Плутона от Солнца 39,44 а.е. (5,9 на 10 в12 степени км), радиус около 1,65 тысяч км. Период обращения вокруг Солнца 248,6 года, период вращения вокруг своей оси 6,4 суток. Состав Плутона предположительно включает в себя камень и лед; планета имеет тонкую атмосферу, состоящую из азота, метана и углеродной одноокиси. У Плутона есть три спутника: Харон, Гидра и Никта.
В конце XX и начале XXI веков во внешней части Солнечной системы было открыто множество объектов. Стало очевидным, что Плутон — лишь один из наиболее крупных известных до настоящего времени объектов пояса Койпера. Более того, по крайней мере один из объектов пояса — Эрида — является более крупным телом, чем Плутон и на 27% тяжелее его. В связи с этим возникла идея не рассматривать более Плутон как планету . 24 августа 2006 года на XXVI Генеральной ассамблее Международного астрономического союза (МАС) было принято решение впредь называть Плутон не «планетой», а «карликовой планетой».
На конференции было выработано новое определение планеты, согласно которому планетами считаются тела, вращающиеся вокруг звезды (и сами не являющиеся звездой), имеющие гидростатически равновесную форму и «расчистившие» область в районе своей орбиты от других, более мелких, объектов. Карликовыми планетами будут считаться объекты, вращающиеся вокруг звезды, имеющие гидростатически равновесную форму, но не «расчистившие» близлежащее пространство и не являющиеся спутниками. Планеты и карликовые планеты — это два разных класса объектов Солнечной системы. Все прочие объекты, вращающиеся вокруг Солнца и не являющиеся спутниками, будут называться малыми телами Солнечной системы.
Таким образом, с 2006 года в Солнечной системе стало восемь планет : Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Международным астрономическим союзом официально признаны пять карликовых планет: Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке, Эрида.
11 июня 2008 года МАС объявил о введении понятия «плутоид» . Плутоидами решено называть небесные тела, обращающиеся вокруг Солнца по орбите, радиус которой больше радиуса орбиты Нептуна, масса которых достаточна, чтобы гравитационные силы придавали им почти сферическую форму, и которые не расчищают пространство вокруг своей орбиты (то есть, вокруг них обращается множество мелких объектов).
Поскольку для таких далеких объектов, как плутоиды, определить форму и тем самым отношение к классу карликовых планет пока затруднительно, ученые рекомендовали временно относить к плутоидам все объекты, абсолютная астероидная величина которых (блеск с расстояния в одну астрономическую единицу) ярче +1. Если позднее выяснится, что отнесенный к плутоидам объект карликовой планетой не является, его этого статуса лишат, хотя присвоенное имя оставят. К плутоидам были отнесены карликовые планеты Плутон и Эрида . В июле 2008 года в эту категорию был включен Макемаке. 17 сентября 2008 в список добавили Хаумеа.
Материал подготовлен на основе информации открытых источников
Радиус всех планет солнечной системы в км. Происхождение и основные астрофизические параметры. Планеты и другие объекты Солнечной системы
Солнечная система — крошечная структура в масштабах Вселенной. При этом ее размеры для человека поистине грандиозны: каждый из нас, проживая на пятой по величине планете, с трудом может оценить даже масштабы Земли. Скромные габариты нашего дома, пожалуй, ощущаются, только когда смотришь на него из иллюминатора космического корабля. Похожее чувство возникает и во время просматривания снимков телескопа «Хаббл»: Вселенная огромна и Солнечная система занимает лишь малый ее участок. Однако именно ее мы можем изучать и исследовать, используя полученные данные для интерпретации феноменов дальнего космоса.
Вселенские координаты
Расположение Солнечной системы ученые определяют по косвенным признакам, поскольку мы не можем наблюдать строение Галактики со стороны. Наш кусочек Вселенной размещается в одном из спиральных рукавов Млечного Пути. Рукав Ориона, названный так потому, что проходит вблизи одноименного созвездия, считается ответвлением одного из основных галактических рукавов. Солнце расположено ближе к краю диска, нежели к его центру: расстояние до последнего составляет примерно 26 тысяч
Ученые предполагают, что местоположение нашего кусочка Вселенной имеет одно преимущество перед прочими. В целом Галактика Солнечной системы, обладает звездами, которые в силу особенностей своего движения и взаимодействия с другими объектами то погружаются в спиральные рукава, то выныривают из них. Однако есть небольшая область, называемая коротационным кругом, где скорость звезд и спиральных рукавов совпадает. Размещенные здесь не подвергаются воздействию бурных процессов, характерных для рукавов. К коротационному кругу относится и Солнце с планетами. Подобное положение считается одним из условий, способствовавших появлению жизни на Земле.
Схема Солнечной системы
Центральное тело любого планетарного сообщества — это звезда. Название Солнечной системы дает исчерпывающий ответ на вопрос, вокруг какого светила движется Земля и ее соседи. Солнце — звезда третьего поколения, находящаяся на середине своего жизненного цикла. Оно светит уже более 4,5 млрд лет. Примерно столько же вокруг него обращаются планеты.
Схема Солнечной системы сегодня включает восемь планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун (о том, куда делся Плутон, чуть ниже). Они условно поделены на две группы: планеты земного типа и газовые гиганты.
«Родственники»
Первый тип планет, как понятно из названия, включает и Землю. Кроме нее к нему принадлежат Меркурий, Венера и Марс.
Все они обладают набором схожих характеристик. Планеты земной группы в основном состоят из силикатов и металлов. Их отличает высокая плотность. Все они имеют схожее строение: железное ядро с примесью никеля обернуто силикатной мантией, верхний слой — кора, включающая соединения кремния и несовместимые элементы. Подобное строение нарушается только у Меркурия. Самая маленькая и не обладает корой: она разрушена метеоритными бомбардировками.
Группы — это Земля, за ней следует Венера, затем Марс. Существует определенный порядок Солнечной системы: планеты земной группы составляют ее внутреннюю часть и отделяются от газовых гигантов астероидным поясом.
Большие планеты
В число газовых гигантов входят Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Все они гораздо крупнее объектов земной группы. Гиганты обладают более низкой плотностью и, в отличие от планет предыдущей группы, состоят из водорода, гелия, аммиака и метана. Планеты-гиганты не имеют как таковой поверхности, ею считается условная граница нижнего слоя атмосферы. Все четыре объекта очень быстро вращаются вокруг своей оси, обладают кольцами и спутниками. Самая внушительная по размерам планета — Юпитер. Он сопровождается наибольшим числом спутников. При этом самые впечатляющие кольца — у Сатурна.
Характеристики газовых гигантов взаимосвязаны. Если бы они по размерам приближались к Земле, то имели бы иной состав. Легкий водород может удержать только планета, обладающая достаточно большой массой.
Карликовые планеты
Самое время для изучения того, что представляет собой Солнечная система, — 6 класс. Когда сегодняшние взрослые были в этом возрасте, космическая картина выглядела для них несколько иначе. Схема Солнечной системы на тот момент включала девять планет. Последним в списке значился Плутон. Так было до 2006 года, когда собрание МАС (Международный астрономический союз) приняло определение планеты и Плутон перестал ему соответствовать. Один из пунктов звучит так: «Планета доминирует на своей орбите». Плутона засорена другими объектами, превосходящими в общей сложности бывшую девятую планету по массе. Для Плутона и еще нескольких объектов было введено понятие «карликовая планета».
После 2006 года все тела в Солнечной системе были, таким образом, поделены на три группы:
планеты — объекты достаточно крупные, сумевшие расчистить свою орбиту;
малые тела Солнечной системы (астероиды) — объекты, обладающими столь небольшими размерами, что не могут достичь гидростатического равновесия, то есть принять округлую или приближенную к ней форму;
карликовые планеты, занимающие промежуточное положение между двумя предыдущими типами: они достигли гидростатического равновесия, но не очистили орбиту.
Последняя категория сегодня официально включает пять тел: Плутон, Эрида, Макемаке, Хаумеа и Церера. Последняя относится к поясу астероидов. Макемаке, Хаумеа и Плутон принадлежат поясу Койпера, а Эрида — рассеянному диску.
Астероидный пояс
Своеобразная граница, отделяющая планеты земной группы от газовых гигантов, на протяжении своего существования подвергается воздействию Юпитера. Из-за присутствия огромной планеты астероидный пояс имеет ряд особенностей. Так, его изображения создают впечатление, то это очень опасная для космических аппаратов зона: корабль может быть поврежден астероидом. Однако это не совсем верно: воздействие Юпитера привело к тому, что пояс представляет собой довольно разреженное скопление астероидов. Причем тела, составляющие его, имеют достаточно скромные размеры. В процессе формирования пояса гравитация Юпитера оказывала влияние на орбиты крупных космических тел, скопившихся здесь. В результате постоянно происходили столкновения, приведшие к появлению небольших осколков. Значительная часть этих обломков под воздействием все того же Юпитера была выдворена за пределы Солнечной системы.
Общая масса тел, составляющих Астероидный пояс, равна всего 4 % от массы Луны. Состоят они в основном из горных пород и металлов. Самым крупным телом на этом участке является карликовая за ней следуют Веста и Гигея.
Пояс Койпера
Схема Солнечной системы включает и еще один участок, заселенный астероидами. Это пояс Койпера, расположенный за орбитой Нептуна. Объекты, размещающиеся здесь, в том числе и Плутон, получили название транснептуновых. В отличие от астероидов пояса, пролегающего между орбитами Марса и Юпитера, они состоят из льда — водяного, аммиачного и метанового. Пояс Койпера в 20 раз шире астероидного и значительно массивнее его.
Плутон по своему строению представляет собой типичный объект пояса Койпера. Он является наиболее крупным телом области. Здесь же размещаются еще две карликовые планеты: Макемаке и Хаумеа.
Рассеянный диск
Размеры Солнечной системы не ограничиваются поясом Койпера. За ним располагается так называемый рассеянный диск и гипотетическое облако Оорта. Первый частично пересекается с поясом Койпера, но пролегает значительно дальше его в космосе. Это место, где зарождаются короткопериодические кометы Солнечной системы. Для них характерен орбитальный период менее 200 лет.
Объекты рассеянного диска, в том числе и кометы, как и тела из пояса Койпера, состоят преимущественно из льда.
Облако Оорта
Пространство, где зарождаются долгопериодические кометы Солнечной системы (с периодом в тысячи лет), называется облаком Оорта. На сегодняшний день нет прямых доказательств его существования. Тем не менее обнаружено множество фактов, косвенно подтверждающих гипотезу.
Астрономы предполагают, что внешние границы облака Оорта удалены от Солнца на расстояние от 50 до 100 тысяч астрономических единиц. По своем размерам оно больше в тысячу раз пояса Койпера и рассеянного диска вместе взятых. Внешняя граница облака Оорта считается и границей Солнечной системы. Расположенные здесь объекты подвергаются воздействию ближайших звезд. В результате этого образуются кометы, орбиты которых проходят через центральные части Солнечной системы.
Уникальная структура
На сегодняшний день Солнечная система — единственная известная нам часть космоса, где есть жизнь. Не в последнюю очередь на возможность ее появления оказала влияние структура планетной системы и ее размещение в коротационной окружности. Земля, располагающаяся в «зоне жизни», где солнечный свет становится не столь губительным, могла быть такой же мертвой, как ее ближайшие соседи. Кометы, возникающие в поясе Койпера, рассеянном диске и облаке Оорта, а также крупные астероиды могли погубить не только динозавров, но и даже саму вероятность возникновения живой материи. От них нас защищает огромный Юпитер, притягивая к себе подобные объекты или изменяя их орбиту.
Во время изучения структуры Солнечной системы трудно не подпасть под влияние антропоцентризма: кажется, будто Вселенная сделала все только для того, чтобы люди смогли появиться. Вероятно, это не совсем так, однако огромное количество условий, малейшее нарушение которых привело бы к гибели всего живого, упорно склоняют к подобным мыслям.
Современный взгляд на размер Солнечной системы
Современное значение астрономической единицы, выраженное в километрах:
Среднее расстояние от Земли до Солнца = 149 597 870 км.
Это значение получено по нескольким измерениям, среди которых было и радарное измерение расстояния до Марса, использован был и Третий закон .
Как мы уже отмечали, если известно расстояние Земля Солнце, то все остальные расстояния в Солнечной системе становятся определенными. В таблице приведены данные об орбитах планет, включая Плутон, потерявший свой статус большой планеты в 2006 году.
Из таблицы можно сделать несколько выводов. Орбита Венеры близка к окружности, и ее расстояние от Солнца меняется всего на 1%. имеет очень вытянутую орбиту (не говоря уже о Плутоне!). Кроме того, орбита Марса заметно эллиптическая, что облегчило Кеплеру задачу определения ее формы. Таблица также показывает, что расстояние Земли от Солнца меняется на пять миллионов километров. Ближе всего к Солнцу Земля подходит, когда в Северном полушарии зима.
Чтобы наглядно представить пропорции Солнечной системы, можно использовать миниатюрную модель (следуя ранним попыткам Христиана Гюйгенса). Давайте поместим в центр сферу размером с большое яблоко, например диаметром ю см. Это Солнце. А Земля — это зернышко в 1 мм, которое обращается вокруг «яблока» на расстоянии п м. Сатурн обращается на расстоянии 103 м.
Расстояние Солнце Плутон в этой модели должно равняться 425 м, хотя и может меняться. Если мы добавим к этой модели близлежащие звезды, то они окажутся на расстоянии 3000 км. Если быть точными, то это будет система а Кентавра с ее двумя главными членами: звезда А (возможно, похожая на большой грейпфрут) и звезда В (маленькое яблоко), которые обращаются друг вокруг друга на расстоянии 300 м. В это время маленькая звезда С (Проксима) размером с ягоду черники будет двигаться очень медленно на расстоянии около 100 км от первых двух звезд.
Мы прошли длинный путь: от Солнца, освещающего Стоунхендж в день летнего солнцестояния, до ближайших звезд на расстоянии четырех световых лет. Сейчас самое время вернуться немного назад и посмотреть на секреты нашего дома, называемого Землей. Вместе с Исааком Ньютоном мы можем задать вопрос: «Что заставляет яблоко падать, а Землю обращаться вокруг Солнца?»
Мы привыкли относиться к Солнцу, как к данности. Оно появляется каждое утро, чтобы светить в течение всего дня, а потом исчезнуть за горизонтом до следующего утра. Так продолжается из века в век. Некоторые поклоняются Солнцу, другие не обращают на него внимания, так как большую часть времени проводят в помещениях.
Независимо от того, как мы относимся к Солнцу, оно продолжает выполнять свою функцию — дарит свет и тепло. У всего есть свои размеры и форма. Так, Солнце имеет практически идеальную шаровидную форму. Его диаметр практически по всей окружности одинаков. Различия могут составлять порядка 10 км, что ничтожно мало.
Мало кто задумывается над тем, как далеко от нас находится звезда и какого она размера. А цифры способны удивлять. Так, расстояние от Земли до Солнца равняется 149,6 млн. километров. При этом каждый отдельный солнечный луч доходит до поверхности нашей планеты за 8,31 минут. Вряд ли в ближайшем будущем люди научатся летать со скоростью света. Тогда можно было бы попасть к поверхности звезды за восемь с лишним минут.
Размеры Солнца
Все познается в сравнении. Если взять нашу планету и сравнить по размерам с Солнцем, она поместится на его поверхности 109 раз. Радиус звезды равен 695 990 км. При этом масса Солнца в 333 000 раз превышает массу Земли! Более того, за одну секунду оно отдает энергию, эквивалентную 4,26 млн. тонн потери массы, то есть 3,84х10 в 26-й степени Дж.
Кто из землян может похвастаться, что прошел по экватору всей планеты? Наверное, найдутся путешественники, пересекавшие Землю на кораблях и других транспортных средствах. На это уходило много времени. Чтобы обойти вокруг Солнца, им потребовалось бы гораздо больше времени. На это уйдет, как минимум, в 109 раз больше сил и лет.
Солнце визуально может менять свои размеры. Иногда оно кажется больше себя обычного в несколько раз. В другой раз, наоборот, уменьшается. Все зависит от состояния атмосферы Земли.
Что представляет собой Солнце
Солнце не имеет такую же плотную массу, как и большинство планет. Звезду можно сравнить с искрой, которая постоянно отдает тепло в окружающее пространство. Кроме того, на поверхности Солнца периодически происходят взрывы и отрывы плазмы, что сильно влияет на самочувствие людей.
Температура на поверхности звезды – 5770 К, в центре — 15 600 000 К. При возрасте в 4,57 млрд. лет Солнце способно оставаться такой же яркой звездой целую
Наша Солнечная система состоит из Солнца, вращающихся вокруг него планет и более маленьких небесных тел. Все эти загадочны и удивительны, потому что они до сих пор не до конца изучены. Ниже будут указаны размеры планет Солнечной системы по возрастанию, и коротко рассказано о самих планетах.
Существует всем известный список планет, в котором они перечислены в порядке их удаления от Солнца:
На последнем месте раньше находился Плутон, но в 2006 г. он потерял статус планеты, так как дальше него были найдены более крупные небесные тела. Перечисленные планеты подразделяются на каменные (внутренние) и планеты-гиганты.
Краткие сведения о каменных планетах
К внутренним (каменным) планетам относят те тела, которые располагаются внутри астероидного пояса, отделяющего Марс и Юпитер. Своё название «каменные» они получили потому, что состоят из различных твёрдых пород, минералов и металлов. Их объединяет малое количество или вовсе отсутствие спутников и колец (как у Сатурна). На поверхности каменных планет имеются вулканы, впадины и кратеры, образовавшиеся в результате падения других космических тел.
Но если сравнивать их размеры и располагать по возрастанию, то список будет выглядеть так:
Краткие сведения о планетах-гигантах
Планеты-гиганты находятся за астероидным поясом и поэтому их ещё называют внешними. Состоят они из очень лёгких газов – водорода и гелия. К ним относятся:
Но если составлять список по размерам планет в Солнечной системе по возрастанию, то порядок меняется:
Небольшая информация о планетах
В современном научном понимании под планетой подразумевается небесное тело, которое вращается вокруг Солнца и обладает достаточной массой для собственной гравитации. Таким образом, в нашей системе 8 планет, и, что немаловажно, эти тела не похожи друг на друга: у каждого есть свои уникальные отличия, как во внешнем виде, так и в самих составляющих планеты.
– это самая близкая к Солнцу планета и самая маленькая среди остальных. Она весит в 20 раз меньше Земли! Но, несмотря на это, у неё достаточно большая плотность, что позволяет сделать вывод о том, что в её недрах находится много металлов. Из-за сильной близости к Солнцу, Меркурий подвержен резким температурным перепадам: ночью — сильный холод, днём температура резко повышается.
– это следующая близкая к Солнцу планета, во многом схожая с Землёй. Она обладает более мощной атмосферой, чем Земля, и считается очень жаркой планетой (температура на ней выше 500 С).
– это уникальная планета за счёт своей гидросферы, а наличие на ней жизни привело к появлению в её атмосфере кислорода. Большая часть поверхности покрыта водой, а остальная часть занята материками. Уникальной особенностью являются и тектонические плиты, которые двигаются, хотя и очень медленно, что приводит к изменению ландшафта. У Земли есть один спутник – Луна.
– ещё известен под именем «Красной планеты». Свой огненно-красный цвет получает из-за большого количества оксидов железа. Марс обладает очень разрежённой атмосферой и гораздо меньшим атмосферным давлением, в сравнении с земным. Спутников у Марса два – Деймос и Фобос.
– это настоящий гигант среди планет Солнечной системы. Его вес больше в 2,5 раза веса всех вместе взятых планет. Поверхность планеты состоит из гелия и водорода и во многом схожа с солнечной. Поэтому, неудивительно, что на этой планете отсутствует жизнь – нет воды и твёрдой поверхности. Зато у Юпитера имеется большое число спутников: на данный момент известно 67.
– эта планета знаменита наличием колец, состоящих изо льда и пыли, вращающихся вокруг планеты. Своей атмосферой он напоминает юпитерианскую, а по размерам немного меньше этой гигантской планеты. По количеству спутников Сатурн тоже немного отстаёт – их у него известно 62. Самый большой спутник – Титан, имеет большие размеры, чем Меркурий.
– самая лёгкая планета среди внешних. Его атмосфера – самая холодная во всей системе (минус 224 градуса), имеется магнитосфера и 27 спутников. Уран состоит из водорода и гелия, также отмечено присутствие аммиачного льда и метана. Из-за того, что Уран имеет большую наклонность оси, создаётся впечатление, что планета катится, а не вращается.
– несмотря на меньшие размеры, чем у , он тяжелее его и превосходит массу Земли. Это единственная планета, которая была найдена путём математических вычислений, а не благодаря астрономическим наблюдениям. На этой планете были зафиксированы самые сильные ветра в Солнечной системе. У Нептуна 14 спутников, один из которых – Тритон – единственный вращающийся в обратную сторону.
Представить все масштабы Солнечной системы в пределах изученных планет очень сложно. Людям кажется, что Земля – это огромная планета, и, в сравнении с другими небесными телами, так и есть. Но если рядом с ней поставить планеты-гиганты, то Земля уже принимает крошечные размеры. Конечно, рядом с Солнцем все небесные тела кажутся маленькими, поэтому представить все планеты в их полном масштабе – трудная задача.
Самой известной классификацией планет считается их удалённость от Солнца. Но также правильным будет перечисление, учитывающее размеры планет Солнечной системы по возрастанию. Список будет представлен следующим образом:
Как видно, порядок не сильно изменился: на первых строчках внутренние планеты, и первое место занимает Меркурий, а на остальных позициях — внешние планеты. На самом деле, совсем не важно, в каком порядке располагаются планеты, от этого они не станут менее загадочными и красивыми.
Бескрайний космос, который нас окружает, — это не просто огромное безвоздушное пространство и пустота. Здесь все подчинено единому и строгому порядку, все имеет свои правила и подчиняется законам физики. Все находится в постоянном движении и находится в постоянно взаимосвязи друг с другом. Это система, в которой каждое небесное тело занимает свое определенное место. Центр Вселенной окружен галактиками, среди которых находится и наш Млечный Путь. Нашу галактику в свою очередь формируют звезды, вокруг которых вертятся большие и малые планеты со своими естественными спутниками. Дополняют картину вселенского масштаба блуждающие объекты – кометы и астероиды.
В этом бескрайнем скоплении звезд находится и наша Солнечная система – крошечный по космическим меркам астрофизический объект, к которому относится и наш космический дом – планета Земля. Для нас землян, размеры Солнечной системы колоссальны и трудно поддаются восприятию. С точки зрения масштабов Вселенной это крошечные цифры — всего 180 астрономических единиц или 2,693e+10 км. Здесь также все подчинено своим законам, имеет свое четко определенное место и последовательность.
Краткая характеристика и описание
Межзвездную среду и устойчивость Солнечной системы обеспечивает расположение Солнца . Его месторасположение – межзвездное облако, входящее в рукав Ориона-Лебедя, который в свою очередь является частью нашей галактики. С научной точки зрения наше Солнце находится на периферии, в 25 тыс. световых лет от центра Млечного Пути, если рассматривать галактику в диаметральной плоскости. В свою очередь, движение Солнечной системы вокруг центра нашей галактики осуществляется по орбите. Полный оборот Солнца вокруг центра Млечного Пути осуществляется по-разному, в пределах 225-250 млн. лет и составляет один галактический год. Орбита Солнечной системы имеет наклон к галактической плоскости в 600. Рядом, по соседству с нашей системой, совершают бег вокруг центра галактики другие звезды и другие солнечные системы со своими большими и малыми планетами.
Примерный возраст Солнечной системы составляет 4,5 млрд. лет. Как и большинство объектов во Вселенной, наша звезда образовалась в результате Большого взрыва. Происхождение Солнечной системы объясняется действием тех же законов, которые действовали и продолжают действовать сегодня в области ядерной физики, термодинамики и механики. Сначала образовалась звезда, вокруг которой в силу происходящих центростремительных и центробежных процессов началось формирование планет. Солнце сформировалось из плотного скопления газов — молекулярного облака, которое стало продуктом колоссального Взрыва. В результате центростремительных процессов происходило сжатие молекул водорода, гелия, кислорода, углерода, азота и других элементов в одну сплошную и плотную массу.
Результатом грандиозных и столь масштабных процессов стало образование протозвезды, в структуре которой начался термоядерный синтез. Этот длительный процесс, начавшийся гораздо раньше, мы наблюдаем сегодня, глядя на наше Солнце спустя 4,5 млрд. лет с момента его образования. Масштабы процессов, происходящих во время формирования звезды можно представить, оценив плотность, размеры и массу нашего Солнца:
- плотность составляет 1,409 г/см3;
- объем Солнца составляет практически ту же цифру – 1,40927х1027 м3;
- масса звезды – 1,9885х1030кг.
Сегодня наше Солнце – это рядовой астрофизический объект во Вселенной, не самая маленькая звезда в нашей галактике, но и далеко не самая большая. Солнце пребывает в своем зрелом возрасте, являясь не только центром Солнечной системы, но и главным фактором появления и существования жизни на нашей планете.
Окончательное строение Солнечной системы приходится на этот же период, с разницей, плюс-минус полмиллиарда лет. Масса всей системы, где Солнце взаимодействует с другими небесными телами Солнечной системы, составляет 1,0014 M☉. Другими словами, все планеты, спутники и астероиды, космическая пыль и частички газов, вращающихся вокруг Солнца, в сравнении с массой нашей звезды, — капля в море.
В том виде, в котором мы имеем представление о нашей звезде и планетах, вращающихся вокруг Солнца – это упрощенный вариант. Впервые механическая гелиоцентрическая модель Солнечной системы с часовым механизмом была представлена научному сообществу в 1704 году. Следует учитывать, что орбиты планет Солнечной системы не лежат все в одной плоскости. Они вращаются вокруг под определенным углом.
Модель Солнечной системы была создана на основе более простого и старинного механизма — теллурия, с помощью которого было смоделировано положение и движение Земли по отношению к Солнцу. С помощью теллурия удалось объяснить принцип движения нашей планеты вокруг Солнца, рассчитать продолжительность земного года.
Простейшая модель Солнечной системы представлена в школьных учебниках, где каждая из планет и другие небесные тела занимают определенное место. При этом следует учитывать, что орбиты всех объектов, вращающихся вокруг Солнца, расположены под разным углом к диаметральной плоскости Солнечной системы. Планеты Солнечной системы расположены на разном расстоянии от Солнца, совершают оборот с различной скоростью и по-разному обращаются вокруг собственной оси.
Карта — схема Солнечной системы – это рисунок, где все объекты расположены в одной плоскости. В данном случае такое изображение дает представление только о размерах небесных тел и расстояниях между ними. Благодаря такой трактовке стало возможным понять месторасположение нашей планеты в ряду других планет, оценить масштабы небесных тел и дать представление о тех огромных расстояниях, которые отделяют нас от наших небесных соседей.
Планеты и другие объекты Солнечной системы
Практически вся вселенная – это мириады звезд, среди которых встречаются большие и малые солнечные системы. Наличие у звезды своих планет-спутников — явление обыденное для космоса. Законы физики везде одинаковы и наша Солнечная система не является исключением.
Если задаваться вопросом, сколько планет в Солнечной системе было и сколько есть сегодня, ответить однозначно достаточно сложно. В настоящее время известно точное расположение 8 крупных планет. Помимо этого вокруг Солнца крутятся 5 малых карликовых планет. Существование девятой планеты на данный момент в научных кругах оспаривается.
Вся Солнечная система поделена на группы планет, которые располагаются в следующем порядке:
Планеты земной группы:
- Меркурий;
- Венера;
- Марс.
Газовые планеты – гиганты:
- Юпитер;
- Сатурн;
- Уран;
- Нептун.
Все планеты, представленные в списке, отличаются строением, имеют различные астрофизические параметры. Какая планета больше или меньше других? Размеры планет Солнечной системы различны. Первые четыре объекта, схожих по своему строению с Землей, имеют твердую каменную поверхность, наделены атмосферой. Меркурий, Венера и Земля являются внутренними планетами. Марс замыкает эту группу. Следом за ним идут газовые гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — плотные, шарообразные газовые образования.
Процесс жизни планет Солнечной системы не прекращается ни на секунду. Те планеты, которые сегодня мы видим на небосклоне – это то расположение небесных тел, которое имеет планетарная система нашей звезды на текущий момент. То состояние, которое было на заре формирования солнечной системы разительно отличается от того, что изучено сегодня.
Об астрофизических параметрах современных планет свидетельствует таблица, где указано также и расстояние планет Солнечной системы до Солнца.
Существующие планеты Солнечной системы имеют примерно одинаковый возраст, однако есть теории о том, что вначале планет было больше. Об этом свидетельствуют многочисленные древние мифы и легенды, описывающие присутствие других астрофизических объектов и катастрофы, приведшие к гибели планеты. Это подтверждает и структура нашей звездной системы, где наряду с планетами присутствуют объекты, являющиеся продуктами бурных космических катаклизмов.
Ярким примером такой деятельности является пояс астероидов, находящийся между орбитами Марса и Юпитера. Здесь сконцентрированы в огромном количестве объекты внеземного происхождения, в основном представленные астероидами и малыми планетами. Именно эти обломки неправильной формы в человеческой культуре считаются остатками протопланеты Фаэтон, погибшей в миллиарды лет назад в результате масштабного катаклизма.
На самом деле, в научных кругах бытует мнение, что пояс астероидов образовался в результате разрушения кометы. Астрономы обнаружили на крупном астероиде Фемида и на малых планетах Церера и Веста, являющиеся самыми крупными объектами пояса астероидов, присутствие воды. Найденный на поверхности астероидов лед может свидетельствовать о кометной природе образования этих космических тел.
Ранее, относящийся к числу больших планет Плутон, сегодня не считается полноценной планетой.
Плутон, который ранее был причислен к большим планетам Солнечной системы, сегодня переведен в размер карликовых небесных тел, вращающихся вокруг Солнца. Плутон вместе с Хаумеа и Макемаке, крупнейшими карликовыми планетами, находится в поясе Койпера.
Эти карликовые планеты Солнечной системы располагаются в поясе Койпера. Область между поясом Койпера и облаком Оорта является самой отдаленной от Солнца, однако и там космическое пространство не пустует. В 2005 году там обнаружили самое далекое небесное тело нашей Солнечной системы — карликовую планету Эриду. Процесс исследования самых отдаленных областей нашей Солнечной системы продолжается. Пояс Койпера и Облако Оорта, гипотетически являются пограничными областями нашей звездной системы, видимой границей. Это облако из газа находится на расстоянии одного светового года от Солнца и является районом, где рождаются кометы, странствующие спутники нашего светила.
Характеристика планет Солнечной системы
Земная группа планет представлена ближайшими к Солнцу планетами — Меркурием и Венерой. Эти два космических тела Солнечной системы, несмотря на схожесть в физическом строении с нашей планетой, являются враждебной для нас средой. Меркурий — самая маленькая планета нашей звездной системы, ближе всех расположена к Солнцу. Тепло нашей звезды буквально испепеляет поверхность планеты, практически уничтожия на ней атмосферу. Расстояние от поверхности планеты до Солнца составляет 57 910 000 км. По своим размерам, всего 5 тыс. км в диаметре, Меркурий уступает большинству крупных спутников, находящимся во власти Юпитера и Сатурна.
Спутник Сатурна Титан имеет диаметр свыше 5 тыс. км, спутник Юпитера Ганимед имеет диаметр 5265 км. Оба спутника по своим размерам уступают только Марсу.
Самая первая планета несется вокруг нашей звезды с огромной скоростью, совершая полный оборот вокруг нашего светила за 88 земных дней. Заметить эту маленькую и шуструю планету на звездном небосводе практически невозможно из-за близкого присутствия солнечного диска. Среди планет земной группы именно на Меркурии наблюдаются самые крупные суточные перепады температур. Тогда как поверхность планеты, обращенная к Солнцу, раскаляется до 700 градусов по Цельсию, обратная сторона планеты погружена во вселенский холод с температурами до -200 градусов.
Главное отличие Меркурия от всех планет Солнечной системы – его внутреннее строение. У Меркурия самое крупное железоникелевое внутренне ядро, на которое приходится 83% массы всей планеты. Однако даже нехарактерное качество не позволило Меркурию иметь собственные естественные спутники.
Следом за Меркурием располагается самая ближайшая к нам планета – Венера. Расстояние от Земли до Венеры составляет 38 млн. км, и она очень схожа на нашу Землю. Планета обладает практически таким же диаметром и массой, немного уступая по этим параметрам нашей планете. Однако во всем остальном, наша соседка в корне отличается от нашего космического дома. Период оборота Венеры вокруг Солнца составляет 116 земных дней, а вокруг собственной оси планета вертится крайне медленно. Средняя температура поверхности вращающейся вокруг своей оси за 224 земных суток Венеры составляет 447 градусов Цельсия.
Как и ее предшественница, Венера лишена физических условий, способствующих существованию известных форм жизни. Планету окружает плотная атмосфера, состоящая в основном из углекислого газа и азота. И Меркурий, и Венера — единственные из планет Солнечной системы, которые лишены естественных спутников.
Земля является последней из внутренних планет Солнечной системы, находясь от Солнца примерно на расстоянии в 150 млн. км. Наша планета делает один оборот вокруг Солнца за 365 дней. Вращается вокруг собственной оси за 23,94 часа. Земля является первым из небесных тел, расположенным на пути от Солнца к периферии, которое имеет естественный спутник.
Отступление: Астрофизические параметры нашей планеты хорошо изучены и известны. Земля является крупнейшей и самой плотной планетой из всех других внутренних планет Солнечной системы. Именно здесь сохранились естественные физические условия, при которых возможно существование воды. Наша планета обладает стабильным магнитным полем, удерживающим атмосферу. Земля является самой хорошо изученной планетой. Последующее изучение в основном имеет не только теоретический интерес, но и практический.
Замыкает парад планет земной группы Марс. Последующее изучение этой планеты имеет в основном не только теоретический интерес, но и практический, связанный с освоением человеком внеземных миров. Ученых-астрофизиков привлекает не только относительная близость этой планеты к Земле(в среднем 225 млн. км), но и отсутствие сложных климатических условий. Планета окружена атмосферой, правда пребывающей в крайне разреженном состоянии, располагает собственным магнитным полем и перепады температур на поверхности Марса не столь критические, как на Меркурии и на Венере.
Как и Земля, Марс имеет два спутника — Фобос и Деймос, естественная природа которых в последнее время подвергается сомнению. Марс является последней четвертой планетой с твердой поверхностью в Солнечной системе. Следом за поясом астероидов, который является своеобразной внутренней границей Солнечной системы, начинается царство газовых гигантов.
Самые крупные космические небесные тела нашей Солнечной системы
Вторая группа планет, входящих в состав системы нашей звезды имеет ярких и крупных представителей. Это самые крупные объекты нашей Солнечной системы, которые считаются внешними планетами. Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун наиболее удалены от нашей звезды, громадны по земным меркам и их астрофизические параметры. Отличаются эти небесные тела своей массивностью и составом, который в основном имеет газовую природу.
Главные красавцы Солнечной системы — Юпитер и Сатурн. Общей массы этой пары гигантов вполне бы хватило, чтобы уместить в ней массу всех известных небесных тел Солнечной системы. Так Юпитер — самая большая планета Солнечной системы — весит 1876.64328 · 1024 кг, а масса Сатурна составляет 561.80376 · 1024 кг. Эти планеты имеют больше всего естественных спутников. Некоторые из них, Титан, Ганимед, Каллисто и Ио — самые крупные спутники Солнечной системы и по своим размерам сравнимы с планетами земной группы.
Самая большая планета Солнечной системы — Юпитер — имеет диаметр, составляющий 140 тыс. км. По многим параметрам Юпитер больше напоминает несостоявшуюся звезду – яркий пример существования малой Солнечной системы. Об это говорят размеры планеты и астрофизические параметры — Юпитер всего в 10 раз меньше нашей звезды,. Планета вращается вокруг собственной оси достаточно быстро – всего 10 земных часов. Поражает и количество спутников, которых на сегодняшний день выявлено 67 штук. Поведение Юпитера и его спутников очень похоже на модель Солнечной системы. Такое количество естественных спутников у одной планеты ставит новый вопрос, сколько было планет Солнечной системы на раннем этапе ее формирования. Предполагается, что Юпитер, обладая мощным магнитным полем, превратил некоторые планеты в свои естественные спутники. Некоторые из них — Титан, Ганимед, Каллисто и Ио — самые крупные спутники Солнечной системы и по своим размерам сравнимы с планетами земной группы.
Немногим уступает по своим размерам Юпитеру его меньший брат — газовый гигант Сатурн. Эта планета, как и Юпитер, состоит в основном из водорода и гелия — газов, являющихся основой нашей звезды. При своих размерах, диаметр планеты составляет 57 тыс. км, Сатурн также напоминает протозвезду, которая остановилась в своем развитии. Количество спутников у Сатурна немногим уступает количеству спутников Юпитера — 62 против 67. На спутнике Сатурна Титане, так же как и на Ио — спутнике Юпитера — имеется атмосфера.
Другими словами, самые крупные планеты Юпитер и Сатурн со своими системами естественных спутников сильно напоминают малые солнечные системы, со своим четко выраженным центром и системой движения небесных тел.
За двумя газовыми гигантами идут холодные и темные миры, планеты Уран и Нептун. Эти небесные тела находятся на удалении 2,8 млрд. км и 4,49 млрд. км. от Солнца соответственно. В силу огромной удаленности от нашей планеты, Уран и Нептун были открыты сравнительно недавно. В отличие от двух других газовых гигантов, на Уране и Нептуне присутствует в большом количестве замерзшие газы — водород, аммиак и метан. Эти две планеты еще называют ледяными гигантами. Уран меньше по размерам, чем Юпитер и Сатурн и занимает третье место в Солнечной системе. Планета представляет собой полюс холода нашей звездной системы. На поверхности Урана зафиксирована средняя температура -224 градусов Цельсия. От других небесных тел, вращающихся вокруг Солнца, Уран отличается сильным наклоном собственной оси. Планета словно катится, вращаясь вокруг нашей звезды.
Как и Сатурн, Уран окружает водородно-гелиевая атмосфера. Нептун в отличие от Урана, имеет другой состав. О присутствии в атмосфере метана говорит синий цвет спектра планеты.
Обе планеты медленно и величаво двигаются вокруг нашего светила. Уран оборачивается вокруг Солнца за 84 земных лет, а Нептун оббегает вокруг нашей звезды вдвое дольше — 164 земных года.
В заключение
Наша Солнечная система представляет собой огромный механизм, в котором каждая планета, все спутники Солнечной системы, астероиды и другие небесные тела двигаются по четко уставленному маршруту. Здесь действуют законы астрофизики, которые не меняются вот уже 4,5 млрд. лет. По внешним краям нашей Солнечной системы двигаются в поясе Койпера карликовые планеты. Частыми гостями нашей звездной системы являются кометы. Эти космические объекты с периодичностью 20-150 лет посещают внутренние области Солнечной системы, пролетая в зоне видимости от нашей планеты.
Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
Там, за горизонтом… — Сегодня она леди, а завтра голову откусит (С) П.Шумил — LiveJournal
Сегодня радость для тех, кто надеялся на продолжение астрономической серии. Они таки дождались. Ну, у меня мозг ходил в отпуск, вы знаете, но он наконец вернулся и снова со мной. И с вами.Я обещала статью про транснептуновые объекты, я ее написала. Дракон сказал — дракон сделал. На год позже, да.
Скандал в благородном семействе, или Как планету должности лишили
В 2006 году произошло нечто беспрецедентное: в Солнечной системе стало на одну планету меньше. Что же произошло? Планета взорвалась? Рассеялась в пространстве? Была украдена инопланетянами?
Да нет, никакой космической катастрофы не произошло. Не произошло и «закрытия» планеты — бывало порой, что за «новооткрытый» объект принималась какая-нибудь иллюзия или погрешность измерений, и объекты «закрывали», но старый добрый Плутон никуда не девался и по-прежнему продолжает мирно вращаться по своей далекой холодной орбите. Наоборот, причиной изгнания Плутона из семейства планет стали… новые открытия.
Проще говоря, там, в окрестностях Плутона, открыли приличную кучу новых объектов, некоторые из которых были сравнимы с Плутоном по размерам. И была обещана еще большая куча, потому что наблюдательная техника наконец развилась до такого состояния, чтобы уверенно обнаруживать объекты примерно плутонова размера и альбедо, находящиеся на плутоновом расстоянии (Плутон в свое время был открыт только потому, что астрономам ну очень хотелось найти ту каменюку, которая вносит странности в орбиту Нептуна). В свое время астроном Койпер предположил, что за орбитой Нептуна находится еще один пояс астероидов, из которого приходят короткопериодические кометы. И вот, пожалуйста, в конце двадцатого века пояс Койпера появился перед глазами астрономов во весь рост. И Плутон уже не выглядел «отдельно летающей» планетой, а оказался чем-то вроде Цереры — просто крупнейший объект в весьма многочисленном вокругсолнечном кольце…
Добило астрономов открытие Эриды — объекта размерами чуть ли не больше Плутона. Если дальше пойдет такими темпами, подумали астрономы, что ж, каждую здоровенную транснептуновую каменюку в планеты записывать? Нееет, решил Международный астрономический союз.
Вообще-то однажды уже случалась подобная история — в 1802 году годом ранее открытую Цереру, считавшуюся честной планетой, перевели в астероиды, потому что поток новооткрытых астероидов хлынул как из ведра. Можно было бы по аналогии и Плутон в астероиды перевести, но… как-то неприлично это было по отношению к Плутону. Столько лет он «работал» планетой, да не простой, а самой далекой от Солнца; у него имеется собственная атмосфера; и к тому же спутники! Нет, в принципе астероиды со спутниками известны, но чтобы с тремя сразу, да еще один из них такой здоровенный, что аж общий барицентр за пределы планеты вытащил и приливным трением взаимное вращение остановил — такого нет! Нет, не лез такой почтенный, серьезный и ответственный объект в легкомысленные астероиды. Но что делать-то?
Самым рациональным решением МАС счел следующее. Если Плутон не планета и не астероид, значит, он что-то третье. А раз этой третьей категории нет, значит, ее нужно придумать. Проблем-то! Нарисуем — будем жить! И возникло новое понятие «карликовая планета».
Конечно, вот так взять с бухты-барахты и ввести новое понятие было бы неприлично. Понятие научное, а значит, требует определения. Определение ввели такое:
— Если объект вращается вокруг Солнца, имеет достаточную массу, чтобы поддерживать гидростатическое равновесие (равновесие между внутренним давлением и силами гравитации) и в результате обрел шарообразную форму, а также собственной гравитацией расчистил район своей орбиты от мелких тел, значит, это планета;
— Если объект вращается вокруг Солнца, имеет достаточную массу, чтобы поддерживать гидростатическое равновесие, и в результате обрел шарообразную форму, но не сумел собственной гравитацией расчистить район своей орбиты от мелких тел, это карликовая планета;
— Если объект вращается вокруг Солнца, но не имеет достаточную массу, чтобы поддерживать гидростатическое равновесие и в результате обрести шарообразную форму, значит, это малая планета, или астероид;
— Если объект вращается вокруг объекта, вращающегося вокруг Солнца, значит, это спутник.
Понятно, что все классические планеты от Меркурия до Нептуна по этому определению так планетами и остаются; а вот Плутон сплоховал — не сумел расчистить окрестности своей орбиты, т.к. пояс Койпера никуда не делся. Поэтому бедолагу с позором выгнали из благородного семейства планет и объявили карликовой планетой.
Но в этом семействе «недопланет» Плутон оказался не один. Туда сразу же зачислили Эриду — главную «виновницу скандала» и… старую добрую Цереру, вот уже больше двух веков числившуюся астероидом, потому что Церера вполне себе шарообразна. Похоже, что Церера — единственная, кто «выиграл» от этой перестановки — карликовая планета все же круче астероида, так что Цереру «повысили в должности».
Надо отметить, что практически сразу же в кандидаты в карликовые планеты были записаны еще два крупных свежеоткрытых объекта пояса Койпера с красивыми именами Макемаке и Хаумеа. Что за необычные названия, спросите вы. Кто такие Церера, Плутон и Эрида — более-менее понятно, а что это за новые божества заселили небесные пространства? Это действительно божества. Просто решили, что на карликовые планеты греко-римской мифологии может не хватить, и стали называть их именами богов из разных других экзотических мифологий. Хаумеа пришла из гавайской мифологии, Макемаке — из мифов острова Рапануи. В 2008 году этих кандидатов перевели в полноправные карликовые планеты, хотя надо отметить, что Хаумеа имеет крайне своеобразную для планет (в том числе карликовых) форму — она изящно вытянута. Тем не менее, причиной этой деформации считается очень быстрое вращение, а в наличии внутреннего гидростатического равновесия Хаумее не отказывают.
Что же получилось — количество планет в Солнечной системе увеличилось или уменьшилось? А это как посмотреть. Количество «настоящих» планет действительно уменьшилось, и самой далекой от Солнца «настоящей» планетой теперь считается Нептун. Но зато появилось целых пять карликовых планет, которые, конечно, не так круты, как истинные планеты, но далеко не астероиды!
К тому же сейчас обсуждается статус еще нескольких далеких от Солнца объектов, самые знаменитые из которых Орк, Седна и Квавар. А также под вопросом оказался статус трех следующих за Церерой классических астероидов — Паллады, Юноны и Весты: если выяснится, что их форма определяется тем самым гидростатическим равновесием, они тоже автоматом окажутся карликовыми планетами. Если так пойдет дальше, то число известных карликовых планет обещает превысить число настоящих планет в самое ближайшее время!
Запредельный перевозчик и другие подручные карликов
У некоторых карликовых планет имеются спутники. И хотя большинство из них — классические захваченные астероиды, интересен и сам факт их наличия — значит, гравитация центральных тел достаточно серьезна, чтобы захватить и удержать довольно крупные объекты — и сами по себе некоторые из них.
Конечно, самый необычный и знаменитый из спутников карликовых планет — это Харон. По поводу этого небесного тела в астрономии споры не прекращаются. Во-первых, никакой это не астероид, штука судя по всему вполне круглая и размера вполне приличного. Да настолько приличного (одна восьмая массы Плутона!), что, во-первых, в результате приливного трения не только сам смотрит на свою планету одной и той же стороной (как наша Луна), но и от самого Плутона добился того же! Вращаются они, «не отводя глаз друг от друга», как будто ниточкой связанные за центры обращенных друг к другу полушарий.
К тому же вращаются вокруг точки, которая находится вне Плутона. Мы как привыкли? Планета вращается вокруг своей оси, а спутник — вокруг планеты. На самом деле мы прекрасно знаем, что и планета, и спутник вращаются вокруг барицентра (центра тяжести) системы, просто абсолютно во всех известных нам случаях этот барицентр находится внутри планеты. Во всех — кроме системы Плутон-Харон. Эти двое вращаются вокруг некоей точки, находящейся в космосе между Плутоном и Хароном.
Это вызвало споры, не стоит ли прекратить вообще рассматривать Харон как спутник Плутона и не обозвать ли все это двойной планетой. Очень уж похоже на сравнимые по массе двойные звезды. Вообще-то, будь в Солнечной системе еще хоть одна такая пара, наверно, понятие двойной планеты уже бы ввели. Но пока она известна такая одна, выделять ее в отдельную категорию как-то не хочется. Поэтому астрономы вяло ругаются, а Плутон с Хароном слушают да вращаются.
Плутон и Харон
Харон был открыт в 1978 году, и с тех пор считался единственным спутником Плутона, пока в 2005 году великий поставщик астрономических открытий — космический телескоп Хаббл — не подарил нам еще два спутника Плутона, названных Никта и Гидра. Это маленькие объекты, типичные захваченные астероиды, вращающиеся на «внешних», достаточно далеких от планеты орбитах.
Но на этом история со спутниками Плутона не закончилась. Прямо в июле этого года «Хаббл», которого уже собрались отправлять на покой, взял и заснял еще один спутник запредельного божества — не более 30 км в диаметре!
Плутон — отнюдь не монополист по спутникам среди карликовых планет. У грозной богини ругани Эриды имеется спутник Дисномия (что переводится как «беззаконие», но космическим законам вполне подчиняется), у изящно вытянутой Хаумеи — два спутника с красивыми гавайскими названиями Хииака и Намака.
Хаумеа, Хииака и Намака (рисунок)
Транснептуновые объекты, или Великая Космическая Свалка
Долгое время орбита Плутона условно считалась внешней границей Солнечной системы. С тех пор стало ясно, что так просто отделаться не получится, потому что «откуда-то» приходили кометы, которые тоже являются членами Солнечной системы, потому что гравитация Солнца распространяется на гораздо большие расстояния, чем орбита Плутона, и т.д. А с тех пор, как пояс Койпера был обнаружен непосредственно, и вовсе неприлично стало говорить о каких-то границах, связанных с орбитами планет. Поэтому границу Солнечной системы условно ставят туда, где давление солнечного ветра уравновешивается давлением звездного ветра (район 1-2 световых лет — между прочим, 2 световых года это половина пути до Альфа Центавра, а система Альфа Центавра потяжелее и поярче Солнца будет, так что, похоже, системы-то наши пересекаются!). А поскольку радиус орбиты Нептуна — всего-то 30 астрономических единиц, то получается, что часть Солнечной системы, выходящая за пределы планетных орбит, по объему куда больше, чем привычная нам околосолнечная область обитания планет! А что там, за орбитой Нептуна?
Все твердые космические тела, которые находятся в этой весьма огромной по нашим понятиям области, назвали общим понятием «Транснептуновые объекты». Надо понимать, что количество и разнообразие транснептуновых объектов огромно, это уже ясно, но изучать их очень сложно. Объекты там небольшие (самое большое, что там есть — это карликовые планеты), альбедо у них зачастую тоже не слишком большое, гравитационные взаимодействия не слишком сильны и в результате наличия большого количества сравнимых по массе объектов запутаны так, что компьютер свихнется… короче, обнаруживать и изучать звезды намного легче, чем все это месиво ледяных и каменных обломков, наблюдающееся за пределами орбит больших планет. Чем астрономы в последние века и занимались. И только в конце двадцатого века астрономическая техника дошла до такого уровня, чтобы уверенно обнаруживать транснептуновые объекты и исследовать их. И только сейчас накопилось достаточно фактов, чтобы как-то их систематизировать и делать какие-то выводы.
Прежде всего, давно понятно, что именно где-то там, на границах Солнечной системы, имеется огромная свалка строительного мусора. Да-да, того самого мусора, который остался от тех времен, когда гравитация юного Солнца формировала планеты, и который потом эти самые планеты, в первую очередь Юпитер, безжалостно выбрасывали со своих уютных орбит. Посмотрите ночью, какое прозрачное у нас пространство! Ну да, в августе метеоры падают, но так-то все чистенько, убрано, никакого небесного мусора и метеоритных бомбардировок. Гравитация Юпитера и родной планеты позаботилась. Но надо же понимать, что на построение планет пошел далеко не весь материал протопланетного диска — посмотрите хоть на пояс астероидов, где большой планеты нет, там осталось много-много летающей мелочи, а у нас ничего подобного. Куда-то ведь все это делось? Небрежные хозяйки, как известно, заметают мусор с середины комнаты в углы и под плинтусы; планеты поступили аналогично, отправив свой мусор к пределам Солнечной системы. Правда, они-то не небрежны и преспокойно выкинули бы все это за пределы Солнечной системы, да гравитация Солнца не позволяет.
И вот наконец у нас появилась возможность выяснить, как эта свалка выглядит и как она устроена.
Пояс Койпера и орбитальный резонанс
Ближе всего, практически сразу за орбитой Нептуна, расположен пояс Койпера. Это — аналог привычного нам пояса астероидов, только раз в 20 шире и намного превосходит его по общей массе, простираясь от 30 до 55 а.е. от Солнца. Как и пояс астероидов, пояс Койпера можно считать складом строительных остатков, оставшихся после формирования Солнечной системы; но в поясе астероидов преобладают объекты, состоящие из камня (горных пород) и металлов, а в поясе Койпера — из замороженных летучих веществ: аммиака, метана и воды, которые астрономы предпочитают называть льдами. Таким образом, пояс Койпера — это самое настоящее ледяное царство.
Самым крупным объектом пояса Койпера является Плутон. Эта карликовая планета состоит из смеси горных пород и льдов, и окажись она поближе к Солнцу, здоровенная получилась бы комета. А так благодаря испарению метана под действием солнечного излучения Плутон имеет собственную атмосферу, которая непрерывно «подпитывается» с поверхности планеты. Кроме Плутона, в состав пояса Койпера входят еще две карликовые планеты — те самые Хаумеа и Макемаке, а также ряд кандидатов в оные — Орк, Квавар, Варуна, Иксион и некоторые другие.Имеется также подозрение, что спутник Нептуна Тритон, по размерам чуть-чуть побольше Плутона, но по строению очень уж на него похожий, был в свое время захвачен планетой-гигантом из пояса Койпера. А где Эрида и кандидат в карликовые планеты Седна? Об этом чуть позже.
Пояс Койпера несколько «утолщен». Известно, что орбиты всех планет лежат практически в одной и той же плоскости, с точки зрения земного наблюдателя соответствующей плоскости движения Солнца по небу (плоскость эклиптики). Объекты пояса Койпера могут «выбиваться» из этой плоскости, иметь орбиты, расположенные под некоторым углом к ней. Тот же Плутон имеет довольно заметный наклон плоскости орбиты к плоскости эклиптики.
Установлено, что пояс Койпера динамически стабилен, т.е. не существует регулярных гравитационных взаимодействий, которые «вышвыривали» бы из него объекты. Это важно, т.к. говорит о том, что пояс Койпера не может быть источником комет, которым его долгое время считали. Надо поискать, откуда приходят кометы, где-нибудь в другом месте.
Возникает вопрос: если так близко к поясу Койпера, практически на его внутренней границе, находится планета-гигант, не оказывает ли она на объекты пояса Койпера гравитационного влияния? Оказывает, и еще какое! Но для того, чтобы узнать, какое именно, нужно познакомиться с понятием орбитального резонанса.
Орбитальный резонанс — это ситуация, когда периоды орбит двух небесных тел относятся как небольшие целые числа. Знатоки музыки сразу навострят ушки: в музыке как небольшие целые числа относятся частоты созвучных друг другу, гармонично звучащих звуков. Что дает нам математическая музыка небесных тел? Резонансные объекты оказывают регулярное, упорядоченное гравитационное влияние друг на друга. Хотя взаимодействие резонансных тел не так существенно, как взаимодействие в системе «планета-спутник» или в двойной системе, все же оно достаточно стабильно и позволяет существенно стабилизировать орбиты, которые в других условиях, вероятно, имели бы куда более хаотичный вид.
Вообще орбитальный резонанс в Солнечной системе — явление отнюдь не исключительное. Далеко ходить за ним не надо — крупнейшие объекты системы после Солнца, Юпитер и Сатурн, находятся в почти точном резонансе 2:5, три галилеевых спутника Юпитера имеют резонанс 1:2:4, уже рассмотренные спутники Плутона — в резонансе 2:3:12. (Вариантом орбитального резонанса является спин-орбитальный резонанс, когда как небольшие целые числа относятся период обращения небесного тела вокруг центрального тела и вокруг своей оси, а уж за таким резонансом вообще никуда ходить не надо, достаточно посмотреть на Луну, которая находится в спин-орбитальном резонансе 1:1.)
Так вот, Плутон, вследствие своих размеров, можно считать, возглавляющий пояс Койпера, находится с Нептуном в орбитальном резонансе 2:3. Да еще у Плутона настолько большой эксцентриситет орбиты, что существует ее отрезок, находящийся к Солнцу ближе орбиты Нептуна (которая почти круговая). Конечно, сами по себе орбиты не пересекаются, т.к. орбита Плутона находится в другой плоскости, так что столкновения планетам не грозят. Собственно, они бы не грозили, даже если бы орбиты пересекались, т.к. орбитальный резонанс настолько стабилен, что он надежно «разводит» планеты по разные стороны точек наибольшего сближения. Плутон никогда не подходит к Нептуну ближе чем на 17 а.е. Даже к Урану он бывает ближе — на расстоянии 11 а.е.
Но Плутоном дело не ограничивается. Целая группа небесных тел находится в различных орбитальных резонансах с Нептуном — 1:2, 2:3, 2:5, 3:4, 3:5, 4:5 или 4:7. Понятно, что небесные тела, находящиеся в одном и том же резонансе с одним и тем же небесным телом, движутся по очень близким орбитам примерно на одном и том же расстоянии от Солнца. Пока что больше всего известно объектов в резонансе 2:3 — таком же, как и Плутон (скорее всего это не случайно). В честь Плутона эти тела называют плутино, среди них есть весьма крупные — Орк и Иксион. По аналогии тела с резонансом 1:2 (делают 1 оборот за 2 оборота Нептуна) называют тутино (от англ. two — два). Область пролегания орбит тутино считается внешней границей пояса Койпера. Имеется также группа тел с резонансом 1:1 — это так называемые троянские астероиды Нептуна, находящиеся в точках Лагранжа его орбиты, на 60 градусов впереди и позади.
Сейчас известно около 150 плутино и 22 других резонансных объекта, но предполагается, что всего подобные объекты могут составлять от 10 до 20% всего пояса Койпера!
Обратите внимание на терминологическую тонкость: не следует путать понятия плутино и плутоид. Что такое плутино, объясняется выше, а плутоид — это любая транснептуновая карликовая планета, в том числе и сам Плутон. Т.е. Плутон (или система Плутон-Харон) — и плутоид, и плутино. Пока других объектов, которые были бы одновременно и плутоидами, и плутино, нет. Если Орк и Иксион станут считаться карликовыми планетами, они тоже будут и плутоидами, и плутино.
Остальные объекты пояса Койпера в орбитальном резонансе с Нептуном не состоят. Их называют классическими объектами пояса Койпера, или странным словом «кьюбивано» — в честь первого такого открытого объекта под лаконичным названием QB1. Орбиты у них аккуратные, почти круговые. Пока что таких объектов известно больше всего — несколько сотен, открывают новые. Самые крупные среди кьюбивано — карликовые планеты Хаумеа и Макемаке, а также кандидаты в карликовые планеты Варуна и Квавар.
Пояс Койпера. Зеленые точки — объекты пояса Койпера.
Рассеянный диск, или Царство раздора
Конечно, таким аккуратным и компактным образованием, как пояс Койпера, транснептуновое население не ограничивается. Сразу за поясом Койпера, частично перекрываясь с ним, находится широкий и толстый «бублик», называемый рассеянным диском.
Именуется он так потому, что считается, что он образовался благодаря гравитационному взаимодействию объектов пояса Койпера с внешними планетами. Из-за этих взаимодействий часть тел перешла на резонансные орбиты, а у части орбиты оказались «расшатаны», трансформированы или даже полностью изменены. Так и возник «рассеянный диск». Он существенно менее упорядочен, чем пояс Койпера, орбиты его объектов зачастую имеют огромный эксцентриситет и могут удаляться от Солнца на несколько сотен а.е. (а в перигелии оказываться внутри пояса Койпера — поэтому и говорится, что пояс Койпера и рассеянный диск перекрываются). Кроме того, углы наклона плоскостей орбит таких объектов к эклиптике могут быть почти любыми.
Возникает логичный вопрос: если благодаря гравитационному влиянию внешних планет часть тел пояса Койпера перешла на более далекие орбиты, не могла ли другая часть перейти на более близкие? Конечно, могла. Это давно известные кентавры — астероиды, обращающиеся вокруг Солнца между Нептуном и Юпитером, т.е. не принадлежащие ни поясу Койпера, ни классическому поясу астероидов. Самым знаменитым из кентавров является известный астероид-комета Хирон. Сейчас считается, что кентавры и объекты рассеянного диска — по сути одного происхождения, беглые «дети» пояса Койпера. У них даже есть общее название, которое отражает этот факт — рассеянные объекты пояса Койпера.
Говорить о точно определенных границах рассеянного диска сложно, на то он и рассеянный. Ни у одного объекта рассеянного диска нет перигелия (ближайшей к Солнцу точки орбиты) ближе 35 а.е. Условно можно считать это внутренней границей рассеянного диска, помня, что его объекты почти всегда обладают очень вытянутыми и часто очень наклонными орбитами, уходя далеко за пределы пояса Койпера в плоскости эклиптики и «поднимаясь» и «опускаясь» над ней.
Возглавляет рассеянный диск уже многократно упоминавшаяся карликовая планета Эрида. Этот весьма немаленький объект, открытый в 2003 году, одно время считался крупнее Плутона, и некоторые астрономы готовы были объявить его десятой планетой Солнечной системы под именем «Зена», в честь героини известного сериала. МАС пресек безобразия, отклассифицировав объект как карликовую планету под наименованием богини раздора из традиционного греко-римского пантеона, очень подходящим властительнице такого неупорядоченного образования, как рассеянный диск.
По новым данным, Эрида считается немного меньше и легче Плутона, но точных доказательств пока не получено, так что по-прежнему остается неизвестным, какая из карликовых планет самая большая. По-видимому, Эрида представляет собой шар из горных пород, покрытый метаново-азотным льдом. Поверхность Эриды серого цвета, имеется что-то вроде метаново-азотной атмосферы, в которой присутствуют газовые течения — аналоги ветров; с осторожностью можно говорить о наличии на Эриде погоды. Имеет спутник Дисномию (нет, не «безымянная», а «беззаконная», в честь богини-спутницы Эриды).
Орбита Эриды, как и большинства объектов рассеянного диска, крайне вытянута. Ближе всего она подходит к Солнцу на 37 а.е. (внутри пояса Койпера, даже весьма близко к орбите Нептуна!), дальше всего отходит от него на 98 а.е. Период обращения Эриды — около 557 лет. Сейчас она находится вблизи своего афелия (т.е. дальше всего от Солнца), поэтому изучать ее нелегко. Будь она поближе, где-нибудь у перигелия, было бы куда легче понять, кто все-таки больше — она или Плутон, да и массу других свойств такого большого объекта можно было бы узнать. Но для этого астрономии придется подождать лет двести — еще одна из многочисленных долгосрочных астрономических задач.
Богиня, привыкшая к холоду, и облако Оорта
Следует иметь в виду, что как бы далеко ни уходили от Солнца небесные тела, принадлежащие рассеянному диску, они все-таки испытывают определенное гравитационное влияние внешних планет, и прежде всего Нептуна. Предположительно, могут даже наблюдаться слабенькие орбитальные резонансы вида 6:11 или 5:12.
Именно поэтому еще один замечательный объект, в настоящее время находящийся в границах рассеянного диска, причислять к нему отказываются. Речь идет о знаменитой в последнее время Седне — еще одному кандидату в карликовые планеты, названному в честь эскимосской богини морских зверей. Ее афелий расположен почти в тысяче астрономических единиц от Солнца! Конечно, ни о каком гравитационном влиянии Нептуна на Седну и речи нет. И к поясу Койпера она не имеет никакого отношения. Похоже, что Седна относится к еще более далекой области Солнечной системы — настолько далекой, что прямых инструментальных подтверждений ее существования до сих пор не получено. Речь идет о гипотетическом облаке Оорта — сферической области, охватывающей всю Солнечную систему вплоть до ее гравитационных границ.
Об облаке Оорта мы не знаем ничего. Косвенным подтверждением его существования являются кометы, особенно долгопериодические, потому что больше им взяться просто неоткуда — ближе уже все осмотрели и ни одного подходящего источника комет не нашли. По данным, полученным при изучении комет, можно предполагать, что многие объекты облака Оорта состоят из аммиачных и метановых льдов. Из общих соображений, облако Оорта является остатком протопланетного диска, т.е. той самой грандиозной свалкой, куда еще на первых порах существования Солнечной системы мощной гравитацией планет-гигантов выметен весь «строительный мусор», оставшийся после формирования планет. Отдельные фрагменты этого мусора и приходят к нам в виде комет или, возможно, некоторых астероидов-кентавров.
Откуда берутся кометы? Считается, что это — привет внутренней части Солнечной системы от внешней Вселенной. Внешняя граница облака Оорта находится на самом пределе гравитационного влияния Солнца, там, где уже заметно влияние других звезд или всей Галактики. Там мелкие небесные тела находятся на крайне неустойчивых орбитах, с которых они могут быть легко сорваны даже небольшим гравитационным возмущением, пришедшим откуда-то издалека, и отправлены внутрь Солнечной системы. Если они каменные, получаются астероиды-кентавры. Если они ледяные и подходят достаточно близко к Солнцу, то возникают кометы. Если такой «сорвавшийся с внешней орбиты» объект состоит из смеси камня и льда, получается астероид-комета, по типу Хирона.
Но если внешние объекты облака Оорта могут срываться внутрь Солнечной системы, наверно, они могут срываться и наружу? Наверняка. Но тогда они навсегда покидают Солнечную систему, и мы вряд ли о них что-нибудь узнаем. Разве что они прибудут в результате в систему Альфа Центавра (напоминаю, что сферы гравитационного влияния Солнца и системы Альфа Центавра пересекаются!), а мы когда-нибудь установим контакт с тамошними жителями.
Облако Оорта и пояс Койпера
Таким образом, получается, что из-за такой неустойчивой гравитации облако Оорта постоянно исчерпывается и, по идее, должно было бы уже исчезнуть за прошедшие со времен Великой Планетной Стройки миллиарды лет. Но считается, что внутри крайне рассеянного сферического «внешнего облака Оорта» существует еще и «внутреннее», намного более плотное, в форме тора (т.е. все того же бублика, как и пояс Койпера и рассеянный диск), концентрирующегося к плоскости эклиптики, что довольно неплохо видно на приведенном рисунке. Это внутреннее облако Оорта называется также «облаком Хиллса». Именно оно является источником пополнения внешнего облака Оорта. Прямых доказательств его существования нет, но… считается, что именно к нему относится Седна.
Пока что Седна и еще три некрупных объекта, находящихся примерно на том же расстоянии от Солнца — все, что мы действительно смогли наблюдать из облака Оорта нашей системы, если они действительно к нему относятся. Но… я встречала упоминания, что на современнейших телескопах удалось увидеть (т.е. сфотографировать) облака Оорта некоторых других звездных систем. В принципе, если мы ухитряемся сфотографировать экстрасолнечные планеты, что мешает фотографировать облака Оорта, которые намного больше? Да, конечно, они существенно менее плотные и яркие, но тем не менее. По форме этих экстрасолнечных облаков Оорта даже ухитряются пытаться оценивать, что там внутри происходит.
Уффф… Наконец сама разобралась, кто там за орбитой Нептуна на ком стоял. Захочешь в чем-то разобраться, прочти по нему спецкурс.
Размер солнечной системы в километрах. Схема Солнечной системы. Размеры Солнечной системы
Мы привыкли относиться к Солнцу, как к данности. Оно появляется каждое утро, чтобы светить в течение всего дня, а потом исчезнуть за горизонтом до следующего утра. Так продолжается из века в век. Некоторые поклоняются Солнцу, другие не обращают на него внимания, так как большую часть времени проводят в помещениях.
Независимо от того, как мы относимся к Солнцу, оно продолжает выполнять свою функцию — дарит свет и тепло. У всего есть свои размеры и форма. Так, Солнце имеет практически идеальную шаровидную форму. Его диаметр практически по всей окружности одинаков. Различия могут составлять порядка 10 км, что ничтожно мало.
Мало кто задумывается над тем, как далеко от нас находится звезда и какого она размера. А цифры способны удивлять. Так, расстояние от Земли до Солнца равняется 149,6 млн. километров. При этом каждый отдельный солнечный луч доходит до поверхности нашей планеты за 8,31 минут. Вряд ли в ближайшем будущем люди научатся летать со скоростью света. Тогда можно было бы попасть к поверхности звезды за восемь с лишним минут.
Размеры Солнца
Все познается в сравнении. Если взять нашу планету и сравнить по размерам с Солнцем, она поместится на его поверхности 109 раз. Радиус звезды равен 695 990 км. При этом масса Солнца в 333 000 раз превышает массу Земли! Более того, за одну секунду оно отдает энергию, эквивалентную 4,26 млн. тонн потери массы, то есть 3,84х10 в 26-й степени Дж.
Кто из землян может похвастаться, что прошел по экватору всей планеты? Наверное, найдутся путешественники, пересекавшие Землю на кораблях и других транспортных средствах. На это уходило много времени. Чтобы обойти вокруг Солнца, им потребовалось бы гораздо больше времени. На это уйдет, как минимум, в 109 раз больше сил и лет.
Солнце визуально может менять свои размеры. Иногда оно кажется больше себя обычного в несколько раз. В другой раз, наоборот, уменьшается. Все зависит от состояния атмосферы Земли.
Что представляет собой Солнце
Солнце не имеет такую же плотную массу, как и большинство планет. Звезду можно сравнить с искрой, которая постоянно отдает тепло в окружающее пространство. Кроме того, на поверхности Солнца периодически происходят взрывы и отрывы плазмы, что сильно влияет на самочувствие людей.
Температура на поверхности звезды – 5770 К, в центре — 15 600 000 К. При возрасте в 4,57 млрд. лет Солнце способно оставаться такой же яркой звездой целую
Земля, как и все планеты нашей Солнечной Системы, вращается вокруг Солнца. А вокруг планет вращаются их луны.
Начиная с 2006 года, когда из разряда планет и переведен в карликовые планеты, в нашей системе насчитывается 8 планет.
Расположение планет
Все они расположены на почти круговых орбитах и вращаются в направлении вращения самого Солнца, за исключением Венеры. Венера вращается в обратном направлении — с востока на запад, в отличии от Земли, которая вращается с запада на восток, как и большинство других планет.
Однако движущаяся модель Солнечной системы столько мелких подробностей не показывает. Из других странностей, стоит отметить то, что Уран вращается практически лежа на боку (подвижная модель Солнечной системы это тоже не показывает), его ось вращения наклонена на, примерно, 90 градусов. Связывают это с катаклизмом произошедшим очень давно и повлиявшим на наклонение его оси. Это могло быть столкновение с каким-либо крупным космическим телом, которому не посчастливилось пролетать мимо газового гиганта.
Какие существуют группы планет
Планетарная модель Солнечной системы в динамике показывает нам 8 планет, которые делятся на 2 типа: планеты Земной группы (к ним относятся: Меркурий, Венера, Земля и Марс) и планеты газовые гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун).
Эта модель хорошо демонстрирует различия в размерах планет. Планеты одной группы объединяют похожие характеристики, начиная от строения и кончая относительными размерами, подробная модель Солнечной системы в пропорциях это наглядно демонстрирует.
Пояса из астероидов и ледяных комет
Помимо планет, наша система содержит сотни спутников (у одного Юпитера их 62 штуки), миллионы астероидов и миллиарды комет. Также между орбитами Марса и Юпитера существует пояс астероидов и интерактивная модель Солнечной системы флеш его наглядно демонстрирует.
Пояс Койпера
Пояс остался со времен образования планетной системы, а после орбиты Нептуна простирается пояс Койпера, в котором до сих пор скрываются десятки ледяных тел, некоторые из которых даже больше Плутона.
И на расстоянии 1-2 светового года располагается облако Оорта, поистине гигантская сфера, опоясывающая Солнце и представляющая собой остатки строительного материала, который был выброшен после окончания формирования планетной системы. Облако Оорта столь велико что мы не в состоянии показать вам его масштаб.
Регулярно поставляет нам долгопериодические кометы, которым требуется порядка 100000 лет чтобы добраться до центра системы и радовать нас своим повелением. Однако не все кометы из облака переживают встречу с Солнцем и прошлогоднее фиаско кометы ISON яркое тому подтверждение. Жаль, что данная модель системы флеш, не отображает столь мелкие объекты как кометы.
Было бы неправильно обойти вниманием столь важную группу небесных тел, которую выделили в отдельную таксономию сравнительно недавно, после того как Международный астрономический союз (MAC) в 2006 году провел свою знаменитую сессию на которой планету Плутон.
Предыстория открытия
А предыстория началась сравнительно недавно, с вводом в начале 90-х годов современных телескопов. Вообще начало 90-х ознаменовалось рядом крупных технологических прорывов.
Во-первых , именно в это время был введен в строй орбитальный телескоп имени Эдвина Хаббла, который своим 2.4 метровым зеркалом, вынесенным за пределы земной атмосферы, открыл совершенно удивительный мир, недоступный наземным телескопам.
Во-вторых , качественное развитие компьютерных и различных оптических систем позволило астрономам не только построить новые телескопы, но и существенно расширить возможности старых. За счет применения цифровых камер, которые полностью вытеснили пленку. Появилась возможность накапливать свет и вести учет практически каждого фотона упавшего на матрицу фотоприемника, с недосягаемой точностью, а компьютерное позиционирование и современные средства обработки быстро перенесли, столь передовую науку как астрономия, на новую ступень развития.
Тревожные звоночки
Благодаря этим успехам стало возможным открывать небесные тела, довольно крупных размеров, за пределами орбиты Нептуна. Это были первые “звоночки”. Ситуация сильно обострилась в начале двухтысячных именно тогда, в 2003-2004 годах были открыты Седна и Эрида, которые по предварительным расчетам имели одинаковый с Плутоном размер, а Эрида и вовсе его превосходила.
Астрономы зашли в тупик: либо признать, что они открыли 10 планету, либо с Плутоном что-то не так. А новые открытия не заставили себя долго ждать. В 2005 году была обнаружена , которая вместе в Кваваром, открытым еще в июне 2002 года, Орком и Варуной буквально заполонили транснептуновое пространство, которое за орбитой Плутона, до этого, считалось чуть ли не пустым.
Международный астрономический союз
Созванный в 2006 году Международный астрономический союз постановил что Плутон, Эрида, Хаумеа и примкнувшая к ним Церера относятся к . Объекты которые находились в орбитальном резонансе с Нептуном в соотношении 2:3 стали называться плутино, а все остальные объекты пояса Койпера – кьюбивано. С тех пор у нас с вами осталось всего 8 планет.
История становления современных астрономических взглядов
Схематическое изображение Солнечной системы и космических аппаратов покидающих ее пределы
Сегодня гелиоцентрическая модель Солнечной системы является непреложной истиной. Но так было не всегда, а до тех пор пока польский астроном Николай Коперник не предложил идею (которую высказывал еще Аристарх) о том, что не Солнце вращается вокруг Земли, а наоборот. Следует помнить, что некоторые до сих пор думают, что Галилео создал первую модель Солнечной системы. Но это заблуждение, Галилей всего лишь высказывался в защиту Коперника.
Модель Солнечной системы по Копернику не всем пришлась по вкусу и многие его последователи, например монах Джордано Бруно, были сожжены. Но модель по Птолемею не могла полностью объяснить наблюдаемых небесных явлений и зерна сомнений, в умах людей, были уже посажены. К примеру геоцентрическая модель не была в состоянии полностью объяснить неравномерность движения небесных тел, например попятные движения планет.
В разные этапы истории существовало множество теорий устройства нашего мира. Все они изображались в виде рисунков, схем, моделей. Тем не менее, время и достижения научно-технического прогресса расставили все на свои места. И гелиоцентрическая математическая модель Солнечной системы это уже аксиома.
Движение планет теперь на экране монитора
Погружаясь в астрономию как науку, человеку неподготовленному бывает трудно представить себе все аспекты космического мироустройства. Для этого оптимально подходит моделирование. Модель Солнечной системы онлайн появилась благодаря развитию компьютерной техники.
Не осталась без внимания и наша планетарная система. Специалистами в области графики была разработана компьютерная модель Солнечной системы с вводом дат, которая доступна каждому. Она представляет собой интерактивное приложение, отображающее движение планет вокруг Солнца. Кроме того, она показывает, как вокруг планет вращаются наиболее крупные спутники. Также мы можем увидеть между Марсом и Юпитером и зодиакальные созвездия.
Как пользоваться схемой
Движение планет и их спутников, соответствуют их реальному суточному и годичному циклу. Также модель учитывает относительные угловые скорости и начальные условия движения космических объектов друг относительно друга. Поэтому в каждый момент времени их относительное положение соответствует реальному.
Интерактивная модель Солнечной системы позволяет ориентироваться во времени с помощью календаря, который изображен в виде внешней окружности. Стрелка на ней указывает на текущую дату. Скорость течения времени можно изменять, перемещая ползунок в левом верхнем углу. Также есть возможность включить отображение фаз Луны, при чем в левом нижнем углу отобразится динамика лунных фаз.
Некоторые допущения
Увековечь свою любовь к безвременно ушедшим в граните. Думай о будущем, но не забывай о прошлом. Гранитные памятники, мемориалы, сооружения, надгробия, плиты и любые другие изделия из гранита прекрасно сохраняются при разных погодных условиях и температурных режимах. Срок службы изготовленного гранитного памятника неограничен. Раздел заказы поможет Вам заказать и обсудить все финансовые вопросы. Мы оставим память о Ваших родных на Украине!
Сравнительные размеры Солнца, Земли и других планет.
Земля третья планета от Солнца (пропорции размеров всех планет и Солнца соблюдены). Так что можете дорисовать окружность Солнца и поймете как мала Земля
Ближе всех к Солнцу (в среднем на расстоянии 58 млн. км) обращается планета Меркурий. Она значительно меньше Земли. На Меркурии нет атмосферы — значит, не может быть и жизни; у Меркурия всегда обращена к Солнцу одна и та же половина. Меркурий очень трудно наблюдать с Земли, чаще всего он теряется в лучах Солнца.
Дальше Меркурия (в среднем на расстоянии 108 млн. км от Солнца) обращается планета Венера — самое яркое светило на небе после Солнца и Луны. По размерам и массе Венера почти равна Земле. Венера окружена воздушной атмосферой. Плотные облака скрывают от нас ее поверхность.
Третья планета — это наша Земля. За ней, на расстоянии 228 млн. км от Солнца, обращается планета Марс. Эта планета значительно меньше Земли, но больше Меркурия. Марс окружен атмосферой, но менее плотной, чем атмосфера Земли. Прозрачность атмосферы Марса позволила астрономам многое узнать об устройстве его поверхности и выяснить, что на Марсе очень суровый климат. В настоящее время ученые обсуждают вопрос, могут ли существовать на Марсе некоторые виды растений. Есть ли жизнь на Марсе и на Венере — это один из волнующих вопросов науки. Выяснить его позволят, вероятно, поле-
ты человека на эти планеты. Наверно, такие полеты осуществятся еще в нашем веке.
Гораздо дальше от Солнца (в 5 раз дальше, чем Земля) обращается планета Юпитер. Это самая большая из планет солнечной системы, по объему в 1312 раз больше Земли. Несколько меньше Юпитера следующая за ним планета — Сатурн (в 9 раз дальше от Солнца, чем Земля). Далее идут две планеты: Уран (в 19 раз дальше от Солнца, чем Земля) и Нептун (в 30 раз дальше). Обе они меньше Сатурна, но гораздо больше Земли. Эти четыре планеты называют «планетами-гигантами». Они окружены обширными атмосферами из ядовитых газов. На этих планетах господствует холод (температура 150—220° ниже нуля), и понятно, что не приходится говорить о возможности жизни на них.
И, наконец, очень далеко (в 40 раз дальше, чем Земля от Солнца) обращается вокруг Солнца еще одна планета — Плутон, о природе которой еще очень мало известно.
Есть ли планеты еще более далекие, чем Плутон, или солнечная система «заканчивается» Плутоном, мы пока не знаем.
В солнечной системе имеется еще множество малых планет (большинство из них обращается вокруг Солнца между Марсом и Юпитером). Вокруг многих больших планет обращаются их спутники, подобные Луне — спутнику Земли (например, у Юпитера известно 12 спутников). Между планетами странствуют, тоже подчиняясь солнечному притяжению, кометы.
Солнце — одна из звезд, самая близкая к нам. Ближайшая после Солнца звезда отстоит от Земли на 40 триллионов километров. Световой луч (пробегающий в секунду 300 тыс. км) идет от ближайшей к Земле звезды 4 1/3 года, тогда как от Солнца он приходит за 8 минут, а от Луны за 1,4 секунды.
Звезды отличаются гораздо большим многообразием, чем планеты солнечной системы. Есть звезды во много раз больше и массивнее Солнца и звезды меньше его. Известны звезды, излучающие гораздо больше тепла и света, чем Солнце, и звезды сравнительно «холодные». Несомненно, что вокруг многих звезд обращаются планеты, что на некоторых из планет существует жизнь. Но даже в самые мощные современные телескопы нельзя обнаружить планеты у близких звезд.
В ясную ночь на небе видна широкая полоса Млечного Пути. Это — огромное множество звезд, не различимых простым глазом в отдельности из-за удаленности. Млечный Путь и все другие звезды, видимые на небе, образуют нашу Галактику — огромную звездную систему. В ней свыше 150 млрд. звезд, и Солнце— только одна из них. Солнце (а вместе с ним Земля и другие планеты) находится не в центре Галактики, а ближе к ее границе. Через всю нашу звездную систему луч света проходит приблизительно за 100 тыс. лет.
В сильные телескопы на небе можно увидеть очень мелкие туманные пятна. Это — звездные системы, подобные нашей Галактике, некоторые намного больше ее. Отстоят они от Земли так далеко, что свет от них доходит до нас за миллионы, сотни миллионов и даже миллиарды лет.
Еще в глубокой древности люди созерцали звездное небо. Уже тогда это было не простое любование величественной картиной неба. На небе подмечались изменения, которые тесно связаны с явлениями, происходящими на Земле.
Солнце каждое утро восходит над горизонтом, поднимается над ним, достигая наибольшей высоты в полдень, а затем идет к закату. Так повторяется каждые сутки. Солнце взошло — и начался день. Солнце зашло — кончился день, началась ночь.
С давних пор было замечено, что большая часть звезд каждый вечер появляется на восточной части неба, поднимается над горизонтом, достигая наибольшей высоты над ним в южной части неба, и потом заходит в западной части горизонта. В следующий вечер каждая звезда вновь восходит в той же точке неба, что и накануне.
Нужны были, однако, долгие и систематические наблюдения неба (они велись уже в глубокой древности), чтобы подметить, что Солнце изо дня в день, из месяца в месяц перемещается по небу, совершая по нему полный круг приблизительно за 365 1/4 суток, т. е. за то время, когда на Земле происходит смена времен года. При этом Солнце каждый раз движется по небу по одному и тому же пути, мимо одних и тех же звезд. Если в тот или иной момент данного года Солнце находится вблизи таких-то звезд, то так было в это же время года много лет назад, так будет и через много лет.
Луна появляется в виде узенького серпа, потом «растет», достигает полнолуния и уменьшается вновь до серпа, затем в новолуние делается невидимой. И все это происходит за 29 суток.
Издавна были замечены «блуждающие» светила — планеты, которые перемещаются по небу. У людей складывалось мнение, что Земля неподвижна, а вокруг нее ежесуточно обращается весь небесный свод с бесчисленными звездами. Солнце совершает вокруг Земли сложное движение — суточное, вместе с небесным сводом, и годичное, перемещаясь среди звезд. Луна обращается вокруг Земли за 29 суток, а планеты в разные сроки.
Ошибочное представление, что Земля покоится в центре Вселенной, а небесные тела созданы только для того, чтобы освещать и согревать Землю, поддерживалось реакционным учением церкви.
Велика наша Земля. Многообразна ее природа, несметны богатства ее недр. И вместе с тем огромная Земля — лишь одна из планет, обращающихся вокруг Солнца.
Солнце по сравнению с Землей — гигантский раскаленный шар. Его поперечник в 109 раз больше поперечника Земли, а объем в 1301 тыс. раз превышает объем земного шара. Среднее расстояние от Земли до Солнца 149 500 тыс. км (приближенно). Поэтому Солнце представляется на небе в виде небольшого диска.
Солнце излучает в мировое пространство очень много света и тепла. Только ничтожную часть этого тепла и света — менее одной двухмиллиардной доли — получает Земля. Но и этого вполне достаточно, чтобы освещать и согревать Землю и все живущее на ней в течение миллиардов лет.
Все тела в природе обладают свойством притягивать друг друга. Это свойство тел называется «тяготением». Чем больше масса тела (т. е. чем больше в нем заключено вещества), тем больше и присущая ему сила притяжения.
Масса Земли очень велика — она составляет шесть секстиллионов тонн.
Могучая сила земного притяжения удерживает все находящееся на Земле. В наше время гигантские успехи науки и техники впервые позволили преодолеть земное притяжение и запустить в мировое пространство искусственные спутники Земли и космические корабли.
Масса Солнца в 333 тыс. раз больше массы Земли. Сила притяжения Солнца так велика, что подчиняет себе все планеты, заставляет их двигаться, или, как говорят, обращаться, вокруг Солнца. Планеты — это «вечные спутники» Солнца. Вокруг Солнца обращаются девять планет и среди них — Земля.
А на закуску отношение массы Солнца к массам Черных дыр в Галактике
И еще более крупный объект чем Черная дыра, Квазар — это яркий объект в центре галактики, который производит примерно в 10 триллионов раз больше энергии в секунду, чем наше Солнце, и чье излучение очень изменчиво во всех диапазонах длин волн
13 марта 1781 года английский астроном Уильям Гершель открыл седьмую планету Солнечной системы — Уран. А 13 марта 1930 года американский астроном Клайд Томбо открыл девятую планету Солнечной системы — Плутон. К началу XXI века считалось, что в Солнечную систему входят девять планет. Однако в 2006 году Международный астрономический союз решил лишить Плутон этого статуса.
Известно уже 60 естественных спутников Сатурна, большая часть из которых обнаружены при помощи космических аппаратов. Большая часть спутников состоит из горных пород и льда. Крупнейший спутник — Титан, открытый в 1655 году Христианом Гюйгенсом, — по своей величине превосходит планету Меркурий. Диаметр Титана около 5200 км. Титан облетает вокруг Сатурна каждые 16 дней. Титан — единственный спутник, обладающий очень плотной атмосферой , в 1,5 раза больше Земной, и состоящей в основном из 90% азота, с умеренным содержанием метана.
Международный астрономический союз официально признал Плутон планетой в мае 1930 года. В тот момент предполагали, что его масса сравнима с массой Земли, но позже было установлено, что масса Плутона почти в 500 раз меньше земной, даже меньше массы Луны. Масса Плутона 1,2 на 10 в22 степени кг (0,22 массы Земли). Среднее расстояние Плутона от Солнца 39,44 а.е. (5,9 на 10 в12 степени км), радиус около 1,65 тысяч км. Период обращения вокруг Солнца 248,6 года, период вращения вокруг своей оси 6,4 суток. Состав Плутона предположительно включает в себя камень и лед; планета имеет тонкую атмосферу, состоящую из азота, метана и углеродной одноокиси. У Плутона есть три спутника: Харон, Гидра и Никта.
В конце XX и начале XXI веков во внешней части Солнечной системы было открыто множество объектов. Стало очевидным, что Плутон — лишь один из наиболее крупных известных до настоящего времени объектов пояса Койпера. Более того, по крайней мере один из объектов пояса — Эрида — является более крупным телом, чем Плутон и на 27% тяжелее его. В связи с этим возникла идея не рассматривать более Плутон как планету . 24 августа 2006 года на XXVI Генеральной ассамблее Международного астрономического союза (МАС) было принято решение впредь называть Плутон не «планетой», а «карликовой планетой».
На конференции было выработано новое определение планеты, согласно которому планетами считаются тела, вращающиеся вокруг звезды (и сами не являющиеся звездой), имеющие гидростатически равновесную форму и «расчистившие» область в районе своей орбиты от других, более мелких, объектов. Карликовыми планетами будут считаться объекты, вращающиеся вокруг звезды, имеющие гидростатически равновесную форму, но не «расчистившие» близлежащее пространство и не являющиеся спутниками. Планеты и карликовые планеты — это два разных класса объектов Солнечной системы. Все прочие объекты, вращающиеся вокруг Солнца и не являющиеся спутниками, будут называться малыми телами Солнечной системы.
Таким образом, с 2006 года в Солнечной системе стало восемь планет : Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Международным астрономическим союзом официально признаны пять карликовых планет: Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке, Эрида.
11 июня 2008 года МАС объявил о введении понятия «плутоид» . Плутоидами решено называть небесные тела, обращающиеся вокруг Солнца по орбите, радиус которой больше радиуса орбиты Нептуна, масса которых достаточна, чтобы гравитационные силы придавали им почти сферическую форму, и которые не расчищают пространство вокруг своей орбиты (то есть, вокруг них обращается множество мелких объектов).
Поскольку для таких далеких объектов, как плутоиды, определить форму и тем самым отношение к классу карликовых планет пока затруднительно, ученые рекомендовали временно относить к плутоидам все объекты, абсолютная астероидная величина которых (блеск с расстояния в одну астрономическую единицу) ярче +1. Если позднее выяснится, что отнесенный к плутоидам объект карликовой планетой не является, его этого статуса лишат, хотя присвоенное имя оставят. К плутоидам были отнесены карликовые планеты Плутон и Эрида . В июле 2008 года в эту категорию был включен Макемаке. 17 сентября 2008 в список добавили Хаумеа.
Материал подготовлен на основе информации открытых источников
Солнечная система — крошечная структура в масштабах Вселенной. При этом ее размеры для человека поистине грандиозны: каждый из нас, проживая на пятой по величине планете, с трудом может оценить даже масштабы Земли. Скромные габариты нашего дома, пожалуй, ощущаются, только когда смотришь на него из иллюминатора космического корабля. Похожее чувство возникает и во время просматривания снимков телескопа «Хаббл»: Вселенная огромна и Солнечная система занимает лишь малый ее участок. Однако именно ее мы можем изучать и исследовать, используя полученные данные для интерпретации феноменов дальнего космоса.
Вселенские координаты
Расположение Солнечной системы ученые определяют по косвенным признакам, поскольку мы не можем наблюдать строение Галактики со стороны. Наш кусочек Вселенной размещается в одном из спиральных рукавов Млечного Пути. Рукав Ориона, названный так потому, что проходит вблизи одноименного созвездия, считается ответвлением одного из основных галактических рукавов. Солнце расположено ближе к краю диска, нежели к его центру: расстояние до последнего составляет примерно 26 тысяч
Ученые предполагают, что местоположение нашего кусочка Вселенной имеет одно преимущество перед прочими. В целом Галактика Солнечной системы, обладает звездами, которые в силу особенностей своего движения и взаимодействия с другими объектами то погружаются в спиральные рукава, то выныривают из них. Однако есть небольшая область, называемая коротационным кругом, где скорость звезд и спиральных рукавов совпадает. Размещенные здесь не подвергаются воздействию бурных процессов, характерных для рукавов. К коротационному кругу относится и Солнце с планетами. Подобное положение считается одним из условий, способствовавших появлению жизни на Земле.
Схема Солнечной системы
Центральное тело любого планетарного сообщества — это звезда. Название Солнечной системы дает исчерпывающий ответ на вопрос, вокруг какого светила движется Земля и ее соседи. Солнце — звезда третьего поколения, находящаяся на середине своего жизненного цикла. Оно светит уже более 4,5 млрд лет. Примерно столько же вокруг него обращаются планеты.
Схема Солнечной системы сегодня включает восемь планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун (о том, куда делся Плутон, чуть ниже). Они условно поделены на две группы: планеты земного типа и газовые гиганты.
«Родственники»
Первый тип планет, как понятно из названия, включает и Землю. Кроме нее к нему принадлежат Меркурий, Венера и Марс.
Все они обладают набором схожих характеристик. Планеты земной группы в основном состоят из силикатов и металлов. Их отличает высокая плотность. Все они имеют схожее строение: железное ядро с примесью никеля обернуто силикатной мантией, верхний слой — кора, включающая соединения кремния и несовместимые элементы. Подобное строение нарушается только у Меркурия. Самая маленькая и не обладает корой: она разрушена метеоритными бомбардировками.
Группы — это Земля, за ней следует Венера, затем Марс. Существует определенный порядок Солнечной системы: планеты земной группы составляют ее внутреннюю часть и отделяются от газовых гигантов астероидным поясом.
Большие планеты
В число газовых гигантов входят Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Все они гораздо крупнее объектов земной группы. Гиганты обладают более низкой плотностью и, в отличие от планет предыдущей группы, состоят из водорода, гелия, аммиака и метана. Планеты-гиганты не имеют как таковой поверхности, ею считается условная граница нижнего слоя атмосферы. Все четыре объекта очень быстро вращаются вокруг своей оси, обладают кольцами и спутниками. Самая внушительная по размерам планета — Юпитер. Он сопровождается наибольшим числом спутников. При этом самые впечатляющие кольца — у Сатурна.
Характеристики газовых гигантов взаимосвязаны. Если бы они по размерам приближались к Земле, то имели бы иной состав. Легкий водород может удержать только планета, обладающая достаточно большой массой.
Карликовые планеты
Самое время для изучения того, что представляет собой Солнечная система, — 6 класс. Когда сегодняшние взрослые были в этом возрасте, космическая картина выглядела для них несколько иначе. Схема Солнечной системы на тот момент включала девять планет. Последним в списке значился Плутон. Так было до 2006 года, когда собрание МАС (Международный астрономический союз) приняло определение планеты и Плутон перестал ему соответствовать. Один из пунктов звучит так: «Планета доминирует на своей орбите». Плутона засорена другими объектами, превосходящими в общей сложности бывшую девятую планету по массе. Для Плутона и еще нескольких объектов было введено понятие «карликовая планета».
После 2006 года все тела в Солнечной системе были, таким образом, поделены на три группы:
планеты — объекты достаточно крупные, сумевшие расчистить свою орбиту;
малые тела Солнечной системы (астероиды) — объекты, обладающими столь небольшими размерами, что не могут достичь гидростатического равновесия, то есть принять округлую или приближенную к ней форму;
карликовые планеты, занимающие промежуточное положение между двумя предыдущими типами: они достигли гидростатического равновесия, но не очистили орбиту.
Последняя категория сегодня официально включает пять тел: Плутон, Эрида, Макемаке, Хаумеа и Церера. Последняя относится к поясу астероидов. Макемаке, Хаумеа и Плутон принадлежат поясу Койпера, а Эрида — рассеянному диску.
Астероидный пояс
Своеобразная граница, отделяющая планеты земной группы от газовых гигантов, на протяжении своего существования подвергается воздействию Юпитера. Из-за присутствия огромной планеты астероидный пояс имеет ряд особенностей. Так, его изображения создают впечатление, то это очень опасная для космических аппаратов зона: корабль может быть поврежден астероидом. Однако это не совсем верно: воздействие Юпитера привело к тому, что пояс представляет собой довольно разреженное скопление астероидов. Причем тела, составляющие его, имеют достаточно скромные размеры. В процессе формирования пояса гравитация Юпитера оказывала влияние на орбиты крупных космических тел, скопившихся здесь. В результате постоянно происходили столкновения, приведшие к появлению небольших осколков. Значительная часть этих обломков под воздействием все того же Юпитера была выдворена за пределы Солнечной системы.
Общая масса тел, составляющих Астероидный пояс, равна всего 4 % от массы Луны. Состоят они в основном из горных пород и металлов. Самым крупным телом на этом участке является карликовая за ней следуют Веста и Гигея.
Пояс Койпера
Схема Солнечной системы включает и еще один участок, заселенный астероидами. Это пояс Койпера, расположенный за орбитой Нептуна. Объекты, размещающиеся здесь, в том числе и Плутон, получили название транснептуновых. В отличие от астероидов пояса, пролегающего между орбитами Марса и Юпитера, они состоят из льда — водяного, аммиачного и метанового. Пояс Койпера в 20 раз шире астероидного и значительно массивнее его.
Плутон по своему строению представляет собой типичный объект пояса Койпера. Он является наиболее крупным телом области. Здесь же размещаются еще две карликовые планеты: Макемаке и Хаумеа.
Рассеянный диск
Размеры Солнечной системы не ограничиваются поясом Койпера. За ним располагается так называемый рассеянный диск и гипотетическое облако Оорта. Первый частично пересекается с поясом Койпера, но пролегает значительно дальше его в космосе. Это место, где зарождаются короткопериодические кометы Солнечной системы. Для них характерен орбитальный период менее 200 лет.
Объекты рассеянного диска, в том числе и кометы, как и тела из пояса Койпера, состоят преимущественно из льда.
Облако Оорта
Пространство, где зарождаются долгопериодические кометы Солнечной системы (с периодом в тысячи лет), называется облаком Оорта. На сегодняшний день нет прямых доказательств его существования. Тем не менее обнаружено множество фактов, косвенно подтверждающих гипотезу.
Астрономы предполагают, что внешние границы облака Оорта удалены от Солнца на расстояние от 50 до 100 тысяч астрономических единиц. По своем размерам оно больше в тысячу раз пояса Койпера и рассеянного диска вместе взятых. Внешняя граница облака Оорта считается и границей Солнечной системы. Расположенные здесь объекты подвергаются воздействию ближайших звезд. В результате этого образуются кометы, орбиты которых проходят через центральные части Солнечной системы.
Уникальная структура
На сегодняшний день Солнечная система — единственная известная нам часть космоса, где есть жизнь. Не в последнюю очередь на возможность ее появления оказала влияние структура планетной системы и ее размещение в коротационной окружности. Земля, располагающаяся в «зоне жизни», где солнечный свет становится не столь губительным, могла быть такой же мертвой, как ее ближайшие соседи. Кометы, возникающие в поясе Койпера, рассеянном диске и облаке Оорта, а также крупные астероиды могли погубить не только динозавров, но и даже саму вероятность возникновения живой материи. От них нас защищает огромный Юпитер, притягивая к себе подобные объекты или изменяя их орбиту.
Во время изучения структуры Солнечной системы трудно не подпасть под влияние антропоцентризма: кажется, будто Вселенная сделала все только для того, чтобы люди смогли появиться. Вероятно, это не совсем так, однако огромное количество условий, малейшее нарушение которых привело бы к гибели всего живого, упорно склоняют к подобным мыслям.
Расположение и название планет солнечной системы. Планеты солнечной системы — фото и описание
Планеты Солнечной системы
Согласно официальной позиции Международного астрономического союза (МАС), организации присваивающей имена астрономическим объектам, планет всего 8.
Плутон был исключен из разряда планет в 2006 году. т.к. в поясе Койпера находятся объекты которые больше/либо равны по размерам с Плутоном. Поэтому, даже если его принимать его за полноценное небесное тело, то тогда необходимо к этой категории присоединить Эриду, у которой с Плутоном почти одинаковый размер.
По определению MAC, есть 8 известных планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
Все планеты делят на две категории в зависимости от их физических характеристик: земной группы и газовые гиганты.
Схематическое изображение расположения планет
Планеты земного типа
Меркурий
Самая маленькая планета Солнечной системы имеет радиус всего 2440 км. Период обращения вокруг Солнца, для простоты понимания приравненный к земному году, составляет 88 дней, при этом оборот вокруг собственной оси Меркурий успевает совершить всего полтора раза. Таким образом, его сутки длятся приблизительно 59 земных дней. Долгое время считалось, что эта планета все время повёрнута к Солнцу одной и той же стороной, поскольку периоды его видимости с Земли повторялись с периодичностью, примерно равной четырем Меркурианским суткам. Это заблуждение было развеяно с появлением возможности применять радиолокационные исследования и вести постоянные наблюдения с помощью космических станций. Орбита Меркурия – одна из самых нестабильных, меняется не только скорость перемещения и его удалённость от Солнца, но и само положение. Любой интересующийся может наблюдать этот эффект.
Меркурий в цвете, снимок космического аппарата MESSENGER
Близость к Солнцу стала причиной того, что Меркурий подвержен самым большим перепадам температуры среди планет нашей системы. Средняя дневная температура составляет около 350 градусов по Цельсию, а ночная -170 °C. В атмосфере выявлены натрий, кислород, гелий, калий, водород и аргон. Существует теория, что он был ранее спутником Венеры, но пока это остается недоказанным. Собственные спутники у него отсутствуют.
Венера
Вторая от Солнца планета, атмосфера которой почти полностью состоит из углекислого газа. Её часто называют Утренней звездой и Вечерней звездой, потому что она первой из звёзд становится видна после заката, так же как и перед рассветом продолжает быть видимой и тогда, когда все остальные звёзды скрылись из поля зрения. Процент диоксида углерода составляет в атмосфере 96%, азота в ней сравнительно немного – почти 4% и в совсем незначительном количестве присутствует водяной пар и кислород.
Венера в УФ спектре
Подобная атмосфера создает эффект парника, температура на поверхности из-за этого даже выше, чем у Меркурия и достигает 475 °C. Считается самой неторопливой, венерианские сутки длятся 243 земных дня, что почти равно году на Венере – 225 земных дней. Многие называют её сестрой Земли из-за массы и радиуса, значения которых очень близки к земным показателям. Радиус Венеры составляет 6052 км (0,85% земного). Спутников, как и у Меркурия, нет.
Третья планета от Солнца и единственная в нашей системе, где на поверхности есть жидкая вода, без которой не смогла бы развиться жизнь на планете. По крайней мере, жизнь в том виде, в котором мы её знаем. Радиус Земли равен 6371 км и, в отличие от остальных небесных тел нашей системы, более 70% её поверхности покрыто водой. Остальное пространство занимают материки. Ещё одной особенностью Земли являются тектонические плиты, скрытые под мантией планеты. При этом они способны перемещаться, хоть и с очень малой скоростью, что со временем вызывает изменение ландшафта. Скорость перемещения планеты по ней – 29-30 км/сек.
Наша планета из космоса
Один оборот вокруг своей оси занимает почти 24 часа, причем полное прохождение по орбите длится 365 суток, что намного больше в сравнении с ближайшими планетами-соседями. Земные сутки и год также приняты как эталон, но сделано это лишь для удобства восприятия временных отрезков на остальных планетах. У Земли имеется один естественный спутник – Луна.
Марс
Четвёртая планета от Солнца, известная своей разрежённой атмосферой. Начиная с 1960 года, Марс активно исследуется учеными нескольких стран, включая СССР и США. Не все программы исследования были успешными, но найденная на некоторых участках вода позволяет предположить, что примитивная жизнь на Марсе существует, или существовала в прошлом.
Яркость этой планеты позволяет видеть его с Земли без всяких приборов. Причем раз в 15-17 лет, во время Противостояния, он становится самым ярким объектом на небе, затмевая собой даже Юпитер и Венеру.
Радиус почти вдвое меньше земного и составляет 3390 км, зато год значительно дольше – 687 суток. Спутников у него 2 — Фобос и Деймос.
Наглядная модель Солнечной системы
Внимание ! Анимация работает только в браузерах поддерживающих стандарт -webkit (Google Chrome, Opera или Safari).
Солнце
Солнце является звездой, которая представляет собой горячий шар из раскаленных газов в центре нашей Солнечной системы. Его влияние простирается далеко за пределы орбит Нептуна и Плутона. Без Солнца и его интенсивной энергии и тепла, не было бы жизни на Земле. Существуют миллиарды звезд, как наше Солнце, разбросанных по галактике Млечный Путь.
Меркурий
Выжженный Солнцем Меркурий лишь немного больше, чем спутник Земли Луна. Подобно Луне, Меркурий практически лишен атмосферы и не может сгладить следы воздействия от падения метеоритов, поэтому он как и Луна покрыт кратерами. Дневная сторона Меркурия очень сильно нагревается на Солнце, а на ночной стороне температура падает на сотни градусов ниже нуля. В кратерах Меркурия, которые расположены на полюсах, существует лед. Меркурий совершает один оборот вокруг Солнца за 88 дней.
Венера
Венера это мир чудовищной жары (еще больше чем на Меркурии) и вулканической активности. Аналогичная по структуре и размеру Земле, Венера покрыта толстой и токсичной атмосферой, которая создает сильный парниковый эффект. Этот выжженной мир достаточно горячий, чтобы расплавить свинец. Радарные снимки сквозь могучую атмосферу выявили вулканы и деформированные горы. Венера вращается в противоположном направлении, от вращения большинства планет.
Земля — планета океан. Наш дом, с его обилием воды и жизни делает его уникальным в нашей Солнечной системе. Другие планеты, в том числе несколько лун, также имеют залежи льда, атмосферу, времена года и даже погоду, но только на Земле все эти компоненты собрались вместе таким образом, что стало возможным существование жизнь.
Марс
Хотя детали поверхности Марса трудно увидеть с Земли, наблюдения в телескоп показывают, что на Марсе существуют сезоны и белые пятна на полюсах. В течение многих десятилетий, люди полагали, что яркие и темные области на Марсе это пятна растительности и что Марс может быть подходящим местом для жизни, и что вода существует в полярных шапках. Когда космический аппарат Маринер-4, прилетел у Марсу в 1965 году, многие из ученых были потрясены, увидев фотографии мрачной планеты покрытой кратерами. Марс оказался мертвой планетой. Более поздние миссии, однако, показали, что Марс хранит множество тайн, которые еще предстоит решить.
Юпитер
Юпитер — самая массивная планета в нашей Солнечной системе, имеет четыре больших спутника и множество небольших лун. Юпитер образует своего рода миниатюрную Солнечную систему. Чтобы превратится в полноценную звезду, Юпитеру нужно было стать в 80 раз массивнее.
Сатурн
Сатурн — самая дальняя из пяти планет, которые были известны до изобретения телескопа. Подобно Юпитеру, Сатурн состоит в основном из водорода и гелия. Его объем в 755 раз больше, чем у Земли. Ветры в его атмосфере достигают скорости 500 метров в секунду. Эти быстрые ветра в сочетании с теплом, поднимающимся из недр планеты, вызывают появление желтых и золотистых полос, которые мы видим в атмосфере.
Уран
Первая планета найденная с помощью телескопа, Уран был открыт в 1781 году астрономом Уильямом Гершелем. Седьмая планета от Солнца настолько далека, что один оборот вокруг Солнца занимает 84 года.
Нептун
Почти в 4,5 млрд. километрах от Солнца вращается далекий Нептун. На один оборот вокруг Солнца у него уходит 165 лет. Он невидим невооруженным глазом из-за его огромного расстояния от Земли. Интересно, что его необычная эллиптическая орбита, пересекается с орбитой карликовой планеты Плутона из-за чего Плутон находится внутри орбиты Нептуна порядка 20 лет из 248 за которые совершает один оборот вокруг Солнца.
Плутон
Крошечный, холодный и невероятно далекий Плутон был открыт в 1930 году и долго считался девятой планетой. Но после открытий подобных Плутону миров, которые находились еще дальше, Плутон был переведен в категорию карликовых планет в 2006 году.
Планеты — гиганты
Существуют четыре газовых гиганта, располагающихся за орбитой Марса: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Они находятся во внешней Солнечной системе. Отличаются своей массивностью и газовым составом.
Планеты солнечной системы, масштаб не соблюден
Юпитер
Пятая по счёту от Солнца и крупнейшая планета нашей системы. Радиус её – 69912 км, она в 19 раз больше Земли и всего в 10 раз меньше Солнца. Год на Юпитере не самый долгий в солнечной системе, длится 4333 земных суток (неполных 12 лет). Его же собственные сутки имеют продолжительность около 10 земных часов. Точный состав поверхности планеты пока определить не удалось, однако известно, что криптон, аргон и ксенон имеются на Юпитере в гораздо больших количествах, чем на Солнце.
Существует мнение, что один из четырёх газовых гигантов на самом деле – несостоявшаяся звезда. В пользу этой теории говорит и самое большое количество спутников, которых у Юпитера много – целых 67. Чтобы представить себе их поведение на орбите планеты, нужна достаточно точная и чёткая модель солнечной системы. Самые крупные из них – Каллисто, Ганимед, Ио и Европа. При этом Ганимед является крупнейшим спутником планет во всей солнечной системе, радиус его составляет 2634 км, что на 8% превышает размер Меркурия, самой маленькой планеты нашей системы. Ио отличается тем, что является одним из трёх имеющих атмосферу спутников.
Сатурн
Вторая по размерам планета и шестая по счёту в Солнечной системе. В сравнении с остальными планетами, наиболее схожа с Солнцем составом химических элементов. Радиус поверхности равен 57350 км, год составляет 10 759 суток (почти 30 земных лет). Сутки здесь длятся немногим дольше, чем на Юпитере – 10,5 земных часов. Количеством спутников он ненамного отстал от своего соседа – 62 против 67. Самым крупным спутником Сатурна является Титан, так же, как и Ио, отличающийся наличием атмосферы. Немного меньше него по размеру, но от этого не менее известные – Энцелад, Рея, Диона, Тефия, Япет и Мимас. Именно эти спутники являются объектами для наиболее частого наблюдения, и потому можно сказать, что они наиболее изучены в сравнении с остальными.
Долгое время кольца на Сатурне считались уникальным явлением, присущим только ему. Лишь недавно было установлено, что кольца имеются у всех газовых гигантов, но у остальных они не настолько явно видны. Их происхождение до сих пор не установлено, хотя существует несколько гипотез о том, как они появились. Кроме того, совсем недавно было обнаружено, что неким подобием колец обладает и Рея, один из спутников шестой планеты.
Бескрайний космос, который нас окружает, — это не просто огромное безвоздушное пространство и пустота. Здесь все подчинено единому и строгому порядку, все имеет свои правила и подчиняется законам физики. Все находится в постоянном движении и находится в постоянно взаимосвязи друг с другом. Это система, в которой каждое небесное тело занимает свое определенное место. Центр Вселенной окружен галактиками, среди которых находится и наш Млечный Путь. Нашу галактику в свою очередь формируют звезды, вокруг которых вертятся большие и малые планеты со своими естественными спутниками. Дополняют картину вселенского масштаба блуждающие объекты – кометы и астероиды.
В этом бескрайнем скоплении звезд находится и наша Солнечная система – крошечный по космическим меркам астрофизический объект, к которому относится и наш космический дом – планета Земля. Для нас землян, размеры Солнечной системы колоссальны и трудно поддаются восприятию. С точки зрения масштабов Вселенной это крошечные цифры — всего 180 астрономических единиц или 2,693e+10 км. Здесь также все подчинено своим законам, имеет свое четко определенное место и последовательность.
Краткая характеристика и описание
Межзвездную среду и устойчивость Солнечной системы обеспечивает расположение Солнца . Его месторасположение – межзвездное облако, входящее в рукав Ориона-Лебедя, который в свою очередь является частью нашей галактики. С научной точки зрения наше Солнце находится на периферии, в 25 тыс. световых лет от центра Млечного Пути, если рассматривать галактику в диаметральной плоскости. В свою очередь, движение Солнечной системы вокруг центра нашей галактики осуществляется по орбите. Полный оборот Солнца вокруг центра Млечного Пути осуществляется по-разному, в пределах 225-250 млн. лет и составляет один галактический год. Орбита Солнечной системы имеет наклон к галактической плоскости в 600. Рядом, по соседству с нашей системой, совершают бег вокруг центра галактики другие звезды и другие солнечные системы со своими большими и малыми планетами.
Примерный возраст Солнечной системы составляет 4,5 млрд. лет. Как и большинство объектов во Вселенной, наша звезда образовалась в результате Большого взрыва. Происхождение Солнечной системы объясняется действием тех же законов, которые действовали и продолжают действовать сегодня в области ядерной физики, термодинамики и механики. Сначала образовалась звезда, вокруг которой в силу происходящих центростремительных и центробежных процессов началось формирование планет. Солнце сформировалось из плотного скопления газов — молекулярного облака, которое стало продуктом колоссального Взрыва. В результате центростремительных процессов происходило сжатие молекул водорода, гелия, кислорода, углерода, азота и других элементов в одну сплошную и плотную массу.
Результатом грандиозных и столь масштабных процессов стало образование протозвезды, в структуре которой начался термоядерный синтез. Этот длительный процесс, начавшийся гораздо раньше, мы наблюдаем сегодня, глядя на наше Солнце спустя 4,5 млрд. лет с момента его образования. Масштабы процессов, происходящих во время формирования звезды можно представить, оценив плотность, размеры и массу нашего Солнца:
- плотность составляет 1,409 г/см3;
- объем Солнца составляет практически ту же цифру – 1,40927х1027 м3;
- масса звезды – 1,9885х1030кг.
Сегодня наше Солнце – это рядовой астрофизический объект во Вселенной, не самая маленькая звезда в нашей галактике, но и далеко не самая большая. Солнце пребывает в своем зрелом возрасте, являясь не только центром Солнечной системы, но и главным фактором появления и существования жизни на нашей планете.
Окончательное строение Солнечной системы приходится на этот же период, с разницей, плюс-минус полмиллиарда лет. Масса всей системы, где Солнце взаимодействует с другими небесными телами Солнечной системы, составляет 1,0014 M☉. Другими словами, все планеты, спутники и астероиды, космическая пыль и частички газов, вращающихся вокруг Солнца, в сравнении с массой нашей звезды, — капля в море.
В том виде, в котором мы имеем представление о нашей звезде и планетах, вращающихся вокруг Солнца – это упрощенный вариант. Впервые механическая гелиоцентрическая модель Солнечной системы с часовым механизмом была представлена научному сообществу в 1704 году. Следует учитывать, что орбиты планет Солнечной системы не лежат все в одной плоскости. Они вращаются вокруг под определенным углом.
Модель Солнечной системы была создана на основе более простого и старинного механизма — теллурия, с помощью которого было смоделировано положение и движение Земли по отношению к Солнцу. С помощью теллурия удалось объяснить принцип движения нашей планеты вокруг Солнца, рассчитать продолжительность земного года.
Простейшая модель Солнечной системы представлена в школьных учебниках, где каждая из планет и другие небесные тела занимают определенное место. При этом следует учитывать, что орбиты всех объектов, вращающихся вокруг Солнца, расположены под разным углом к диаметральной плоскости Солнечной системы. Планеты Солнечной системы расположены на разном расстоянии от Солнца, совершают оборот с различной скоростью и по-разному обращаются вокруг собственной оси.
Карта — схема Солнечной системы – это рисунок, где все объекты расположены в одной плоскости. В данном случае такое изображение дает представление только о размерах небесных тел и расстояниях между ними. Благодаря такой трактовке стало возможным понять месторасположение нашей планеты в ряду других планет, оценить масштабы небесных тел и дать представление о тех огромных расстояниях, которые отделяют нас от наших небесных соседей.
Планеты и другие объекты Солнечной системы
Практически вся вселенная – это мириады звезд, среди которых встречаются большие и малые солнечные системы. Наличие у звезды своих планет-спутников — явление обыденное для космоса. Законы физики везде одинаковы и наша Солнечная система не является исключением.
Если задаваться вопросом, сколько планет в Солнечной системе было и сколько есть сегодня, ответить однозначно достаточно сложно. В настоящее время известно точное расположение 8 крупных планет. Помимо этого вокруг Солнца крутятся 5 малых карликовых планет. Существование девятой планеты на данный момент в научных кругах оспаривается.
Вся Солнечная система поделена на группы планет, которые располагаются в следующем порядке:
Планеты земной группы:
- Меркурий;
- Венера;
- Марс.
Газовые планеты – гиганты:
- Юпитер;
- Сатурн;
- Уран;
- Нептун.
Все планеты, представленные в списке, отличаются строением, имеют различные астрофизические параметры. Какая планета больше или меньше других? Размеры планет Солнечной системы различны. Первые четыре объекта, схожих по своему строению с Землей, имеют твердую каменную поверхность, наделены атмосферой. Меркурий, Венера и Земля являются внутренними планетами. Марс замыкает эту группу. Следом за ним идут газовые гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — плотные, шарообразные газовые образования.
Процесс жизни планет Солнечной системы не прекращается ни на секунду. Те планеты, которые сегодня мы видим на небосклоне – это то расположение небесных тел, которое имеет планетарная система нашей звезды на текущий момент. То состояние, которое было на заре формирования солнечной системы разительно отличается от того, что изучено сегодня.
Об астрофизических параметрах современных планет свидетельствует таблица, где указано также и расстояние планет Солнечной системы до Солнца.
Существующие планеты Солнечной системы имеют примерно одинаковый возраст, однако есть теории о том, что вначале планет было больше. Об этом свидетельствуют многочисленные древние мифы и легенды, описывающие присутствие других астрофизических объектов и катастрофы, приведшие к гибели планеты. Это подтверждает и структура нашей звездной системы, где наряду с планетами присутствуют объекты, являющиеся продуктами бурных космических катаклизмов.
Ярким примером такой деятельности является пояс астероидов, находящийся между орбитами Марса и Юпитера. Здесь сконцентрированы в огромном количестве объекты внеземного происхождения, в основном представленные астероидами и малыми планетами. Именно эти обломки неправильной формы в человеческой культуре считаются остатками протопланеты Фаэтон, погибшей в миллиарды лет назад в результате масштабного катаклизма.
На самом деле, в научных кругах бытует мнение, что пояс астероидов образовался в результате разрушения кометы. Астрономы обнаружили на крупном астероиде Фемида и на малых планетах Церера и Веста, являющиеся самыми крупными объектами пояса астероидов, присутствие воды. Найденный на поверхности астероидов лед может свидетельствовать о кометной природе образования этих космических тел.
Ранее, относящийся к числу больших планет Плутон, сегодня не считается полноценной планетой.
Плутон, который ранее был причислен к большим планетам Солнечной системы, сегодня переведен в размер карликовых небесных тел, вращающихся вокруг Солнца. Плутон вместе с Хаумеа и Макемаке, крупнейшими карликовыми планетами, находится в поясе Койпера.
Эти карликовые планеты Солнечной системы располагаются в поясе Койпера. Область между поясом Койпера и облаком Оорта является самой отдаленной от Солнца, однако и там космическое пространство не пустует. В 2005 году там обнаружили самое далекое небесное тело нашей Солнечной системы — карликовую планету Эриду. Процесс исследования самых отдаленных областей нашей Солнечной системы продолжается. Пояс Койпера и Облако Оорта, гипотетически являются пограничными областями нашей звездной системы, видимой границей. Это облако из газа находится на расстоянии одного светового года от Солнца и является районом, где рождаются кометы, странствующие спутники нашего светила.
Характеристика планет Солнечной системы
Земная группа планет представлена ближайшими к Солнцу планетами — Меркурием и Венерой. Эти два космических тела Солнечной системы, несмотря на схожесть в физическом строении с нашей планетой, являются враждебной для нас средой. Меркурий — самая маленькая планета нашей звездной системы, ближе всех расположена к Солнцу. Тепло нашей звезды буквально испепеляет поверхность планеты, практически уничтожия на ней атмосферу. Расстояние от поверхности планеты до Солнца составляет 57 910 000 км. По своим размерам, всего 5 тыс. км в диаметре, Меркурий уступает большинству крупных спутников, находящимся во власти Юпитера и Сатурна.
Спутник Сатурна Титан имеет диаметр свыше 5 тыс. км, спутник Юпитера Ганимед имеет диаметр 5265 км. Оба спутника по своим размерам уступают только Марсу.
Самая первая планета несется вокруг нашей звезды с огромной скоростью, совершая полный оборот вокруг нашего светила за 88 земных дней. Заметить эту маленькую и шуструю планету на звездном небосводе практически невозможно из-за близкого присутствия солнечного диска. Среди планет земной группы именно на Меркурии наблюдаются самые крупные суточные перепады температур. Тогда как поверхность планеты, обращенная к Солнцу, раскаляется до 700 градусов по Цельсию, обратная сторона планеты погружена во вселенский холод с температурами до -200 градусов.
Главное отличие Меркурия от всех планет Солнечной системы – его внутреннее строение. У Меркурия самое крупное железоникелевое внутренне ядро, на которое приходится 83% массы всей планеты. Однако даже нехарактерное качество не позволило Меркурию иметь собственные естественные спутники.
Следом за Меркурием располагается самая ближайшая к нам планета – Венера. Расстояние от Земли до Венеры составляет 38 млн. км, и она очень схожа на нашу Землю. Планета обладает практически таким же диаметром и массой, немного уступая по этим параметрам нашей планете. Однако во всем остальном, наша соседка в корне отличается от нашего космического дома. Период оборота Венеры вокруг Солнца составляет 116 земных дней, а вокруг собственной оси планета вертится крайне медленно. Средняя температура поверхности вращающейся вокруг своей оси за 224 земных суток Венеры составляет 447 градусов Цельсия.
Как и ее предшественница, Венера лишена физических условий, способствующих существованию известных форм жизни. Планету окружает плотная атмосфера, состоящая в основном из углекислого газа и азота. И Меркурий, и Венера — единственные из планет Солнечной системы, которые лишены естественных спутников.
Земля является последней из внутренних планет Солнечной системы, находясь от Солнца примерно на расстоянии в 150 млн. км. Наша планета делает один оборот вокруг Солнца за 365 дней. Вращается вокруг собственной оси за 23,94 часа. Земля является первым из небесных тел, расположенным на пути от Солнца к периферии, которое имеет естественный спутник.
Отступление: Астрофизические параметры нашей планеты хорошо изучены и известны. Земля является крупнейшей и самой плотной планетой из всех других внутренних планет Солнечной системы. Именно здесь сохранились естественные физические условия, при которых возможно существование воды. Наша планета обладает стабильным магнитным полем, удерживающим атмосферу. Земля является самой хорошо изученной планетой. Последующее изучение в основном имеет не только теоретический интерес, но и практический.
Замыкает парад планет земной группы Марс. Последующее изучение этой планеты имеет в основном не только теоретический интерес, но и практический, связанный с освоением человеком внеземных миров. Ученых-астрофизиков привлекает не только относительная близость этой планеты к Земле(в среднем 225 млн. км), но и отсутствие сложных климатических условий. Планета окружена атмосферой, правда пребывающей в крайне разреженном состоянии, располагает собственным магнитным полем и перепады температур на поверхности Марса не столь критические, как на Меркурии и на Венере.
Как и Земля, Марс имеет два спутника — Фобос и Деймос, естественная природа которых в последнее время подвергается сомнению. Марс является последней четвертой планетой с твердой поверхностью в Солнечной системе. Следом за поясом астероидов, который является своеобразной внутренней границей Солнечной системы, начинается царство газовых гигантов.
Самые крупные космические небесные тела нашей Солнечной системы
Вторая группа планет, входящих в состав системы нашей звезды имеет ярких и крупных представителей. Это самые крупные объекты нашей Солнечной системы, которые считаются внешними планетами. Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун наиболее удалены от нашей звезды, громадны по земным меркам и их астрофизические параметры. Отличаются эти небесные тела своей массивностью и составом, который в основном имеет газовую природу.
Главные красавцы Солнечной системы — Юпитер и Сатурн. Общей массы этой пары гигантов вполне бы хватило, чтобы уместить в ней массу всех известных небесных тел Солнечной системы. Так Юпитер — самая большая планета Солнечной системы — весит 1876.64328 · 1024 кг, а масса Сатурна составляет 561.80376 · 1024 кг. Эти планеты имеют больше всего естественных спутников. Некоторые из них, Титан, Ганимед, Каллисто и Ио — самые крупные спутники Солнечной системы и по своим размерам сравнимы с планетами земной группы.
Самая большая планета Солнечной системы — Юпитер — имеет диаметр, составляющий 140 тыс. км. По многим параметрам Юпитер больше напоминает несостоявшуюся звезду – яркий пример существования малой Солнечной системы. Об это говорят размеры планеты и астрофизические параметры — Юпитер всего в 10 раз меньше нашей звезды,. Планета вращается вокруг собственной оси достаточно быстро – всего 10 земных часов. Поражает и количество спутников, которых на сегодняшний день выявлено 67 штук. Поведение Юпитера и его спутников очень похоже на модель Солнечной системы. Такое количество естественных спутников у одной планеты ставит новый вопрос, сколько было планет Солнечной системы на раннем этапе ее формирования. Предполагается, что Юпитер, обладая мощным магнитным полем, превратил некоторые планеты в свои естественные спутники. Некоторые из них — Титан, Ганимед, Каллисто и Ио — самые крупные спутники Солнечной системы и по своим размерам сравнимы с планетами земной группы.
Немногим уступает по своим размерам Юпитеру его меньший брат — газовый гигант Сатурн. Эта планета, как и Юпитер, состоит в основном из водорода и гелия — газов, являющихся основой нашей звезды. При своих размерах, диаметр планеты составляет 57 тыс. км, Сатурн также напоминает протозвезду, которая остановилась в своем развитии. Количество спутников у Сатурна немногим уступает количеству спутников Юпитера — 62 против 67. На спутнике Сатурна Титане, так же как и на Ио — спутнике Юпитера — имеется атмосфера.
Другими словами, самые крупные планеты Юпитер и Сатурн со своими системами естественных спутников сильно напоминают малые солнечные системы, со своим четко выраженным центром и системой движения небесных тел.
За двумя газовыми гигантами идут холодные и темные миры, планеты Уран и Нептун. Эти небесные тела находятся на удалении 2,8 млрд. км и 4,49 млрд. км. от Солнца соответственно. В силу огромной удаленности от нашей планеты, Уран и Нептун были открыты сравнительно недавно. В отличие от двух других газовых гигантов, на Уране и Нептуне присутствует в большом количестве замерзшие газы — водород, аммиак и метан. Эти две планеты еще называют ледяными гигантами. Уран меньше по размерам, чем Юпитер и Сатурн и занимает третье место в Солнечной системе. Планета представляет собой полюс холода нашей звездной системы. На поверхности Урана зафиксирована средняя температура -224 градусов Цельсия. От других небесных тел, вращающихся вокруг Солнца, Уран отличается сильным наклоном собственной оси. Планета словно катится, вращаясь вокруг нашей звезды.
Как и Сатурн, Уран окружает водородно-гелиевая атмосфера. Нептун в отличие от Урана, имеет другой состав. О присутствии в атмосфере метана говорит синий цвет спектра планеты.
Обе планеты медленно и величаво двигаются вокруг нашего светила. Уран оборачивается вокруг Солнца за 84 земных лет, а Нептун оббегает вокруг нашей звезды вдвое дольше — 164 земных года.
В заключение
Наша Солнечная система представляет собой огромный механизм, в котором каждая планета, все спутники Солнечной системы, астероиды и другие небесные тела двигаются по четко уставленному маршруту. Здесь действуют законы астрофизики, которые не меняются вот уже 4,5 млрд. лет. По внешним краям нашей Солнечной системы двигаются в поясе Койпера карликовые планеты. Частыми гостями нашей звездной системы являются кометы. Эти космические объекты с периодичностью 20-150 лет посещают внутренние области Солнечной системы, пролетая в зоне видимости от нашей планеты.
Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
Наша Солнечная система состоит из Солнца, вращающихся вокруг него планет и более маленьких небесных тел. Все эти загадочны и удивительны, потому что они до сих пор не до конца изучены. Ниже будут указаны размеры планет Солнечной системы по возрастанию, и коротко рассказано о самих планетах.
Существует всем известный список планет, в котором они перечислены в порядке их удаления от Солнца:
На последнем месте раньше находился Плутон, но в 2006 г. он потерял статус планеты, так как дальше него были найдены более крупные небесные тела. Перечисленные планеты подразделяются на каменные (внутренние) и планеты-гиганты.
Краткие сведения о каменных планетах
К внутренним (каменным) планетам относят те тела, которые располагаются внутри астероидного пояса, отделяющего Марс и Юпитер. Своё название «каменные» они получили потому, что состоят из различных твёрдых пород, минералов и металлов. Их объединяет малое количество или вовсе отсутствие спутников и колец (как у Сатурна). На поверхности каменных планет имеются вулканы, впадины и кратеры, образовавшиеся в результате падения других космических тел.
Но если сравнивать их размеры и располагать по возрастанию, то список будет выглядеть так:
Краткие сведения о планетах-гигантах
Планеты-гиганты находятся за астероидным поясом и поэтому их ещё называют внешними. Состоят они из очень лёгких газов – водорода и гелия. К ним относятся:
Но если составлять список по размерам планет в Солнечной системе по возрастанию, то порядок меняется:
Небольшая информация о планетах
В современном научном понимании под планетой подразумевается небесное тело, которое вращается вокруг Солнца и обладает достаточной массой для собственной гравитации. Таким образом, в нашей системе 8 планет, и, что немаловажно, эти тела не похожи друг на друга: у каждого есть свои уникальные отличия, как во внешнем виде, так и в самих составляющих планеты.
– это самая близкая к Солнцу планета и самая маленькая среди остальных. Она весит в 20 раз меньше Земли! Но, несмотря на это, у неё достаточно большая плотность, что позволяет сделать вывод о том, что в её недрах находится много металлов. Из-за сильной близости к Солнцу, Меркурий подвержен резким температурным перепадам: ночью — сильный холод, днём температура резко повышается.
– это следующая близкая к Солнцу планета, во многом схожая с Землёй. Она обладает более мощной атмосферой, чем Земля, и считается очень жаркой планетой (температура на ней выше 500 С).
– это уникальная планета за счёт своей гидросферы, а наличие на ней жизни привело к появлению в её атмосфере кислорода. Большая часть поверхности покрыта водой, а остальная часть занята материками. Уникальной особенностью являются и тектонические плиты, которые двигаются, хотя и очень медленно, что приводит к изменению ландшафта. У Земли есть один спутник – Луна.
– ещё известен под именем «Красной планеты». Свой огненно-красный цвет получает из-за большого количества оксидов железа. Марс обладает очень разрежённой атмосферой и гораздо меньшим атмосферным давлением, в сравнении с земным. Спутников у Марса два – Деймос и Фобос.
– это настоящий гигант среди планет Солнечной системы. Его вес больше в 2,5 раза веса всех вместе взятых планет. Поверхность планеты состоит из гелия и водорода и во многом схожа с солнечной. Поэтому, неудивительно, что на этой планете отсутствует жизнь – нет воды и твёрдой поверхности. Зато у Юпитера имеется большое число спутников: на данный момент известно 67.
– эта планета знаменита наличием колец, состоящих изо льда и пыли, вращающихся вокруг планеты. Своей атмосферой он напоминает юпитерианскую, а по размерам немного меньше этой гигантской планеты. По количеству спутников Сатурн тоже немного отстаёт – их у него известно 62. Самый большой спутник – Титан, имеет большие размеры, чем Меркурий.
– самая лёгкая планета среди внешних. Его атмосфера – самая холодная во всей системе (минус 224 градуса), имеется магнитосфера и 27 спутников. Уран состоит из водорода и гелия, также отмечено присутствие аммиачного льда и метана. Из-за того, что Уран имеет большую наклонность оси, создаётся впечатление, что планета катится, а не вращается.
– несмотря на меньшие размеры, чем у , он тяжелее его и превосходит массу Земли. Это единственная планета, которая была найдена путём математических вычислений, а не благодаря астрономическим наблюдениям. На этой планете были зафиксированы самые сильные ветра в Солнечной системе. У Нептуна 14 спутников, один из которых – Тритон – единственный вращающийся в обратную сторону.
Представить все масштабы Солнечной системы в пределах изученных планет очень сложно. Людям кажется, что Земля – это огромная планета, и, в сравнении с другими небесными телами, так и есть. Но если рядом с ней поставить планеты-гиганты, то Земля уже принимает крошечные размеры. Конечно, рядом с Солнцем все небесные тела кажутся маленькими, поэтому представить все планеты в их полном масштабе – трудная задача.
Самой известной классификацией планет считается их удалённость от Солнца. Но также правильным будет перечисление, учитывающее размеры планет Солнечной системы по возрастанию. Список будет представлен следующим образом:
Как видно, порядок не сильно изменился: на первых строчках внутренние планеты, и первое место занимает Меркурий, а на остальных позициях — внешние планеты. На самом деле, совсем не важно, в каком порядке располагаются планеты, от этого они не станут менее загадочными и красивыми.
Бескрайний космос, несмотря на кажущийся хаос, представляет собой достаточно стройную структуру. В этом гигантском мире также действуют незыблемые законы физики и математики. Все объекты во Вселенной, от мала до велика, занимают свое определенное место, двигаются по заданным орбитам и траекториям. Такой порядок установился более 15 млрд. лет назад, с момента образования Вселенной. Не является исключением и наша Солнечная система – космический мегаполис, в котором обитаем мы.
Несмотря на колоссальные размеры, Солнечная система вписывается в человеческие рамки восприятия, являясь самой изученной частью космоса, с четко определенными границами.
Происхождение и основные астрофизические параметры
Во Вселенной, где существуют бесконечное количество звезд, безусловно, существуют и другие солнечные системы. Только в одной нашей галактике Млечный Путь насчитывается приблизительно 250-400 миллиардов звезд, поэтому нельзя исключать того, что в глубине космоса могут существовать миры с другими формами жизни.
Еще 150-200 лет назад человек имел о космосе скудные представления. Размеры Вселенной ограничивались объективами телескопов. Солнце, Луна, планеты, кометы и астероиды были единственными известными объектами, а весь космос измерялся размерами нашей галактики. Ситуация кардинально изменилась в начале XX века. Астрофизические исследования космического пространства и работы физиков-ядерщиков последних 100 лет дали ученым представление о том, как возникла Вселенная. Стали известны и понятны процессы, которые привели к образованию звезд, дали строительный материал для образования планет. В этом свете становится понятным и объяснимым происхождение Солнечной системы.
Солнце, как и другие звезды, является продуктом Большого Взрыва, после которого в пространстве шло образование звезд. Появлялись объекты больших и малых размеров. В одном из уголков Вселенной, среди скопления других звезд родилось и наше Солнце. По космическим меркам возраст нашей звезды небольшой, всего 5 млрд. лет. На месте ее рождения образовалась гигантская строительная площадка, где в результате гравитационного сжатия газопылевого облака образовались другие объекты Солнечной системы.
Каждое небесное тело обретало свою форму, занимало отведенное ему место. Одни небесные тела под воздействием притяжения Солнца стали постоянными спутниками, двигаясь по собственной орбите. Другие объекты в результате противодействия центробежных и центростремительных процессов прекратили свое существование. Весь это процесс занял порядка 4,5 млрд. лет. Масса всего солнечного хозяйства составляет 1,0014 М☉.Из этой массы 99,8% приходится на само Солнце. Только 0,2% массы приходится на другие космические объекты: планеты, спутники и астероиды, фрагменты космической пыли, вращающиеся вокруг него.
Орбита Солнечной системы имеет практически круглую форму, а орбитальная скорость совпадает со скоростью движения галактической спирали. Проходя через межзвездную среду, устойчивость Солнечной системы придают гравитационные силы, действующие в пределах нашей галактики. Это в свою очередь обеспечивает другие объекты и тела Солнечной системы стабильностью. Движение Солнечной системы проходит на значительном удалении от сверхплотных звездных скоплений нашей галактики, несущих потенциальную опасность.
По своим размерам и количеству спутников нашу Солнечную систему невозможно назвать маленькой. В космосе имеются малые солнечные системы, которые имеют одну-две планеты и по своим размерам едва заметны в космическом пространстве. Представляя собой массивный галактический объект, звездная система Солнца движется в космосе с огромной скоростью 240 км/с. Даже несмотря на такой стремительный бег, полный оборот вокруг центра галактики Солнечная система совершает за 225 -250 млн. лет.
Точный межгалактический адрес нашей звездной системы следующий:
- местное межзвездное облако;
- местный пузырь в рукаве Ориона-Лебедя;
- галактика Млечный Путь, входящая в Местную группу галактик.
Солнце является центральным объектом нашей системы и входит в число 100 миллиардов звезд, входящих в галактику Млечный Путь. По своим размерам оно является звездой средних размеров и относится к спектральному классу G2V Желтые карлики. Диаметр звезды составляет 1млн. 392 тыс. километров, и она пребывает в середине своего жизненного цикла.
Для сравнения, размеры Сириуса — самой яркой звезды – 2 млн. 381 тыс. км. Альдебаран имеет диаметр почти 60 млн. км. Огромная звезда Бетельгейзе превосходит наше Солнце по размеру в 1000 раз. Размеры этого супергиганта превышают размеры Солнечной системы.
Ближайшей соседкой нашей звезды по кварталу считается Проксима Центавра, до которой потребуется лететь со скоростью света порядка 4 лет.
Солнце, благодаря своей огромной массе, удерживает возле себя восемь планет, многие из которых в свою очередь имеют свои системы. Положение объектов, двигающихся вокруг Солнца, наглядно демонстрирует схема Солнечной системы. Практически все планеты Солнечной системы двигаются вокруг нашей звезды в одном и том же направлении, вместе с вращающимся Солнцем. Орбиты планет находятся практически в одной плоскости, имеют различную форму и двигаются вокруг центра системы с различной скоростью. Движение вокруг Солнца осуществляется против часовой стрелки и в одной плоскости. Только кометы и другие объекты, в основном находящиеся в поясе Койпера, имеют орбиты с большим углом наклона к плоскости эклиптики.
Сегодня мы точно знаем, сколько планет в Солнечной системе, их 8. Все небесные тела Солнечной системы находятся на определенном расстоянии от Солнца, периодически удаляясь или приближаясь к нему. Соответственно, каждая из планет имеет свои, отличные от других, астрофизические параметры и характеристики. Следует отметить, что 6 планет Солнечной системы из 8 вращаются вокруг своей оси в направлении, в котором обращается вокруг собственной оси наша звезда. Только Венера и Уран вращаются в противоположном направлении. К тому же Уран единственная из планет Солнечной системы, которая практически лежит на боку. Ее ось имеет наклон 90° к линии эклиптики.
Первую модель Солнечной системы продемонстрировал Николай Коперник. В его представлении Солнце являлось центральным объектом нашего мира, вокруг которого вращаются другие планеты, в том числе и наша Земля. В последствие Кеплер, Галилей, Ньютон усовершенствовали эту модель, разместив в ней объекты в соответствии с математическими и физическими законами.
Глядя на представленную модель можно представить, что орбиты космических объектов расположены на равных расстояниях друг от друга. Совершенно иначе выглядит Солнечная система в природе. Чем больше расстояние до планет Солнечной системы от Солнца, тем больше расстояние между орбитой предыдущего небесного объекта. Наглядно представить масштабы Солнечной системы, позволяет таблица расстояний объектов от центра нашей звездной системы.
С увеличением расстояния от Солнца замедляется скорость вращения планет вокруг центра Солнечной системы. Меркурий — самая ближайшая к Солнцу планета — всего за 88 земных суток совершает полный оборот вокруг нашей звезды. Нептун, расположенный на расстоянии 4,5 млрд. километров от Солнца совершает полный оборот за 165 земных лет.
Несмотря на то, что мы имеем дело с гелиоцентрической моделью Солнечной системы, многие планеты имеют свои системы, состоящих из естественных спутников и колец. Спутники планет совершают движение вокруг материнских планет и подчиняются тем же законам.
Большая часть спутников Солнечной системы синхронно обращаются вокруг своих планет, повернувшись к ним всегда одной стороной. Луна также всегда повернута к Земле одним боком.
Только две планеты, Меркурий и Венера не имеют естественных спутников. Меркурий по своим размерам даже уступает некоторых спутникам.
Центр и границы Солнечной системы
Главным и центральным объектом нашей системы является Солнце. Оно имеет сложное строение и состоит на 92% из водорода. Всего 7% пригодится на атомы гелия, которые при взаимодействии с атомами водорода становятся топливом для бесконечной ядерной цепной реакции. В центре звезды находится ядро диаметром 150-170 тыс. км, раскаленное до температуры 14 млн. К.
Краткое описание звезды сведется к нескольким словам: это огромный термоядерный природный реактор. Двигаясь от центра звезды к его внешнему краю, попадаем в конвективную зону, где происходит перенос энергии и перемешивание плазмы. Этот слой имеет температуру 5800К. Видимую часть Солнца составляет фотосфера и хромосфера. Венчает нашу звезду солнечная корона, являющаяся внешней оболочкой. Процессы, происходящие внутри Солнца, оказывают влияние на все состояние Солнечной системы. Его свет согревает нашу планету, сила притяжения и гравитация удерживают объекты ближнего космоса на определенном расстоянии друг от друга. По мере снижения интенсивности внутренних процессов, наша звезда начнет остывать. Расходуемый звездный материал утратит свою плотность, что приведет к расширению тела звезды. Вместо желтого карлика наше Солнце превратиться в огромного Красного Гиганта. Пока наше Солнце остается такой же горячей и яркой звездой.
Границей царства нашей звезды является пояс Койпера и облако Оорта. Это крайне удаленные области космического пространства, на которые распространяется влияние Солнца. В поясе Койпера и в Облаке Оорта находится масса других объектов различных размеров, которые так или иначе влияют на процессы, происходящие внутри Солнечной системы.
Облако Оорта представляет собой гипотетическое пространство сферической формы, окружающее Солнечную систему по всему внешнему диаметру. Расстояние до этой области космоса составляет более 2 световых лет. Эта область является родиной комет. Именно оттуда к нам прилетают эти редкие космические гости, долгопериодические кометы
В поясе Койпера сосредоточен остаточный материал, который был использован в процессе формирования Солнечной системы. В основном это мелкие частицы космического льда, облако замершего газа(метана и аммиака). Встречаются в этом районе и крупные объекты, часть из которых являются карликовыми планетами, фрагменты поменьше, схожие по своей структуре с астероидами. Основными известными объектами пояса считаются карликовые планеты Солнечной системы Плутон, Хаумеа и Макемаке. Космический корабль долететь до них сможет за один световой год.
Между поясом Койпера и глубоким космосом по внешним краям пояса существует сильно разреженная область, в основном состоящая из остатков космического льда и газа.
На сегодняшний день допускается существование в этом районе нашей звездной системы крупных транснептуновых космических объектов, одним из которых является карликовая планета Седна.
Краткая характеристика планет Солнечной системы
Ученые подсчитали, что масса всех планет, принадлежащих нашей звезде, составляет не более 0,1% от массы Солнца. Однако и среди этого столь малого количества 99% массы приходится на два самых крупных после Солнца космических объекта — планеты Юпитер и Сатурн. Размеры планет Солнечной системы сильно отличаются. Есть среди них малыши и гиганты, по своему строению и астрофизическим параметрам схожие на несостоявшиеся звезды.
В астрономии принято делить все 8 планет на две группы:
- планеты с каменной структурой относятся к планетам Земной группы;
- планеты, представляющие собой плотные сгустки газа, относятся к группе планет газовых гигантов.
Ранее считалось, что в систему нашей звезды входит 9 планет. Только совсем недавно, в конце XX века Плутон был причислен к категории карликовых планет, входящих в пояс Койпера. Поэтому на вопрос, сколько планет в Солнечной системе на сегодняшний день, можно твердо ответить — восемь.
Если расположить планеты Солнечной системы по порядку, карта нашего мира будет выглядеть следующим образом:
- Венера;
- Земля;
- Юпитер;
- Сатурн;
- Уран;
В самой середине этого парада планет располагается пояс астероидов. По мнению ученых, это остатки планеты, существовавшей на ранних этапах Солнечной системы, однако погибшей в результате космического катаклизма.
Внутренние планеты Меркурий, Венера и Земля являются самыми близкими к Солнцу планетам, ближе, чем остальные объекты Солнечной системы, поэтому полностью зависят от процессов, происходящих на нашей звезде. На некотором удалении от них расположился древний Бог войны — планета Марс. Все четыре планеты объединяет сходство в строении и идентичность астрофизических параметров, поэтому их относят к планетам Земной группы.
Меркурий — близкий сосед Солнца — представляет собой раскаленную сковородку. Парадоксальным выглядит тот факт, что, несмотря на свое близкое расположение к раскаленному светилу, на Меркурии наблюдаются самые значительные перепады температур в нашей системе. Днем поверхность планеты нагревается до 350 градусов Цельсия, а ночью лютует космический холод с температурой — 170,2 °C. Венера является настоящим кипящим котлом, где присутствует огромное давление и высокие температуры. Несмотря на свой мрачный и унылый вид, Марс на сегодняшний день представляет наибольший интерес для ученых. Состав его атмосферы, астрофизические параметры, сходные с земными, и наличие сезонов дают надежду на последующее освоение и колонизацию планеты представителями земной цивилизации.
Газовые гиганты, которые в основной своей массе являются планетами без твердой оболочки, интересны своими спутниками. Некоторые из них, по мнению ученых, могут представлять космические территории, на которых в определенных условиях возможно возникновение жизни.
Планеты земной группы отделяет от четверки газовых планет пояс астероидов — внутренняя граница, за которой находится царство газовых гигантов. Следующий за поясом астероидов, находящийся Юпитер своими притяжением, уравновешивает нашу Солнечную систему. Эта планета является самой большой, самой крупнейшей и самой плотной в Солнечной системе. Диаметр Юпитера составляет 140 тыс. км в поперечнике. Это в пять раз больше, чем у нашей планеты. У этого газового гиганта имеется своя система спутников, которых насчитывается около 69 шт. Среди них выделяются настоящие гиганты: два крупнейших спутника Юпитера — Ганимед и Калипсо — своими размерами превосходят планету Меркурий.
Сатурн — родной брат Юпитера — также имеет огромные размеры — 116 тыс. км. в диаметре. Не менее впечатляющая у Сатурна и свита — 62 спутника. Однако выделяется этот гигант на ночном небосклоне другим — прекрасной системой колец, опоясывающих планету. К наиболее крупным спутникам Солнечной системы относится Титан. Этот гигант имеет диаметр более 10 тыс. км. Среди царства водорода, азота и аммиака никаких известных форм жизни быть не может. Однако в отличие от своего хозяина, спутники Сатурна имеют каменную структуру и твердую поверхность. На некоторых из них существует атмосфера, на Энцеладе даже предполагается наличие воды.
Продолжают ряд планет-гигантов Уран и Нептун. Это холодные мрачные миры. В отличие от Юпитера и Сатурна, где преобладает водород, здесь в атмосфере метан и аммиака. Вместо сгущенного газа на Уране и Нептуне присутствует высокотемпературный лед. Ввиду этого, обе планеты выделили в одну группу — ледяные гиганты. Уран по своим размерам уступает только Юпитеру, Сатурну и Нептуну. Орбита Нептуна имеет диаметр почти 9 млрд. километров. Планете, что бы обогнуть Солнце, требуется 164 земных лет.
Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун представляют сегодня для ученых наиболее интересные объекты для изучения.
Последние известия
Несмотря на огромный багаж знаний, которым сегодня обладает человечество, на достижения современных средств наблюдения и исследования, остается масса нерешенных вопросов. Какая на самом деле Солнечная система, какая из планет может оказаться впоследствии пригодной для жизни?
Человек продолжает наблюдать за ближайшим космосом, делая все новые и новые открытия. В декабре 2012 года весь мир мог наблюдать феерическое астрономическое шоу — парад планет. В этот период на ночном небосклоне можно было увидеть все 7 планет нашей Солнечной системы, включая даже такие далекие, как Уран и Нептун.
Более пристальное изучение сегодня ведется с помощью космических автоматических зондов и аппаратов. Многие из них уже сумели не только долететь до самых крайних районов нашей звездной системы, но и за ее пределы. Первыми искусственно созданными космическими объектами, сумевшими достичь границ Солнечной системы, стали американские зонды «Пионер-10» и «Пионер-11».
Интересно теоретически предположить, насколько глубоко смогут продвинуться эти аппараты за пределы границ? Запущенный в 1977 году американский автоматический зонд «Вояджер-1» после 40 летней работы по изучению планет стал первым космическим аппаратом, покинувшим нашу систему.
Солнечная система — крошечная структура в масштабах Вселенной. При этом ее размеры для человека поистине грандиозны: каждый из нас, проживая на пятой по величине планете, с трудом может оценить даже масштабы Земли. Скромные габариты нашего дома, пожалуй, ощущаются, только когда смотришь на него из иллюминатора космического корабля. Похожее чувство возникает и во время просматривания снимков телескопа «Хаббл»: Вселенная огромна и Солнечная система занимает лишь малый ее участок. Однако именно ее мы можем изучать и исследовать, используя полученные данные для интерпретации феноменов дальнего космоса.
Вселенские координаты
Расположение Солнечной системы ученые определяют по косвенным признакам, поскольку мы не можем наблюдать строение Галактики со стороны. Наш кусочек Вселенной размещается в одном из спиральных рукавов Млечного Пути. Рукав Ориона, названный так потому, что проходит вблизи одноименного созвездия, считается ответвлением одного из основных галактических рукавов. Солнце расположено ближе к краю диска, нежели к его центру: расстояние до последнего составляет примерно 26 тысяч
Ученые предполагают, что местоположение нашего кусочка Вселенной имеет одно преимущество перед прочими. В целом Галактика Солнечной системы, обладает звездами, которые в силу особенностей своего движения и взаимодействия с другими объектами то погружаются в спиральные рукава, то выныривают из них. Однако есть небольшая область, называемая коротационным кругом, где скорость звезд и спиральных рукавов совпадает. Размещенные здесь не подвергаются воздействию бурных процессов, характерных для рукавов. К коротационному кругу относится и Солнце с планетами. Подобное положение считается одним из условий, способствовавших появлению жизни на Земле.
Схема Солнечной системы
Центральное тело любого планетарного сообщества — это звезда. Название Солнечной системы дает исчерпывающий ответ на вопрос, вокруг какого светила движется Земля и ее соседи. Солнце — звезда третьего поколения, находящаяся на середине своего жизненного цикла. Оно светит уже более 4,5 млрд лет. Примерно столько же вокруг него обращаются планеты.
Схема Солнечной системы сегодня включает восемь планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун (о том, куда делся Плутон, чуть ниже). Они условно поделены на две группы: планеты земного типа и газовые гиганты.
«Родственники»
Первый тип планет, как понятно из названия, включает и Землю. Кроме нее к нему принадлежат Меркурий, Венера и Марс.
Все они обладают набором схожих характеристик. Планеты земной группы в основном состоят из силикатов и металлов. Их отличает высокая плотность. Все они имеют схожее строение: железное ядро с примесью никеля обернуто силикатной мантией, верхний слой — кора, включающая соединения кремния и несовместимые элементы. Подобное строение нарушается только у Меркурия. Самая маленькая и не обладает корой: она разрушена метеоритными бомбардировками.
Группы — это Земля, за ней следует Венера, затем Марс. Существует определенный порядок Солнечной системы: планеты земной группы составляют ее внутреннюю часть и отделяются от газовых гигантов астероидным поясом.
Большие планеты
В число газовых гигантов входят Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Все они гораздо крупнее объектов земной группы. Гиганты обладают более низкой плотностью и, в отличие от планет предыдущей группы, состоят из водорода, гелия, аммиака и метана. Планеты-гиганты не имеют как таковой поверхности, ею считается условная граница нижнего слоя атмосферы. Все четыре объекта очень быстро вращаются вокруг своей оси, обладают кольцами и спутниками. Самая внушительная по размерам планета — Юпитер. Он сопровождается наибольшим числом спутников. При этом самые впечатляющие кольца — у Сатурна.
Характеристики газовых гигантов взаимосвязаны. Если бы они по размерам приближались к Земле, то имели бы иной состав. Легкий водород может удержать только планета, обладающая достаточно большой массой.
Карликовые планеты
Самое время для изучения того, что представляет собой Солнечная система, — 6 класс. Когда сегодняшние взрослые были в этом возрасте, космическая картина выглядела для них несколько иначе. Схема Солнечной системы на тот момент включала девять планет. Последним в списке значился Плутон. Так было до 2006 года, когда собрание МАС (Международный астрономический союз) приняло определение планеты и Плутон перестал ему соответствовать. Один из пунктов звучит так: «Планета доминирует на своей орбите». Плутона засорена другими объектами, превосходящими в общей сложности бывшую девятую планету по массе. Для Плутона и еще нескольких объектов было введено понятие «карликовая планета».
После 2006 года все тела в Солнечной системе были, таким образом, поделены на три группы:
планеты — объекты достаточно крупные, сумевшие расчистить свою орбиту;
малые тела Солнечной системы (астероиды) — объекты, обладающими столь небольшими размерами, что не могут достичь гидростатического равновесия, то есть принять округлую или приближенную к ней форму;
карликовые планеты, занимающие промежуточное положение между двумя предыдущими типами: они достигли гидростатического равновесия, но не очистили орбиту.
Последняя категория сегодня официально включает пять тел: Плутон, Эрида, Макемаке, Хаумеа и Церера. Последняя относится к поясу астероидов. Макемаке, Хаумеа и Плутон принадлежат поясу Койпера, а Эрида — рассеянному диску.
Астероидный пояс
Своеобразная граница, отделяющая планеты земной группы от газовых гигантов, на протяжении своего существования подвергается воздействию Юпитера. Из-за присутствия огромной планеты астероидный пояс имеет ряд особенностей. Так, его изображения создают впечатление, то это очень опасная для космических аппаратов зона: корабль может быть поврежден астероидом. Однако это не совсем верно: воздействие Юпитера привело к тому, что пояс представляет собой довольно разреженное скопление астероидов. Причем тела, составляющие его, имеют достаточно скромные размеры. В процессе формирования пояса гравитация Юпитера оказывала влияние на орбиты крупных космических тел, скопившихся здесь. В результате постоянно происходили столкновения, приведшие к появлению небольших осколков. Значительная часть этих обломков под воздействием все того же Юпитера была выдворена за пределы Солнечной системы.
Общая масса тел, составляющих Астероидный пояс, равна всего 4 % от массы Луны. Состоят они в основном из горных пород и металлов. Самым крупным телом на этом участке является карликовая за ней следуют Веста и Гигея.
Пояс Койпера
Схема Солнечной системы включает и еще один участок, заселенный астероидами. Это пояс Койпера, расположенный за орбитой Нептуна. Объекты, размещающиеся здесь, в том числе и Плутон, получили название транснептуновых. В отличие от астероидов пояса, пролегающего между орбитами Марса и Юпитера, они состоят из льда — водяного, аммиачного и метанового. Пояс Койпера в 20 раз шире астероидного и значительно массивнее его.
Плутон по своему строению представляет собой типичный объект пояса Койпера. Он является наиболее крупным телом области. Здесь же размещаются еще две карликовые планеты: Макемаке и Хаумеа.
Рассеянный диск
Размеры Солнечной системы не ограничиваются поясом Койпера. За ним располагается так называемый рассеянный диск и гипотетическое облако Оорта. Первый частично пересекается с поясом Койпера, но пролегает значительно дальше его в космосе. Это место, где зарождаются короткопериодические кометы Солнечной системы. Для них характерен орбитальный период менее 200 лет.
Объекты рассеянного диска, в том числе и кометы, как и тела из пояса Койпера, состоят преимущественно из льда.
Облако Оорта
Пространство, где зарождаются долгопериодические кометы Солнечной системы (с периодом в тысячи лет), называется облаком Оорта. На сегодняшний день нет прямых доказательств его существования. Тем не менее обнаружено множество фактов, косвенно подтверждающих гипотезу.
Астрономы предполагают, что внешние границы облака Оорта удалены от Солнца на расстояние от 50 до 100 тысяч астрономических единиц. По своем размерам оно больше в тысячу раз пояса Койпера и рассеянного диска вместе взятых. Внешняя граница облака Оорта считается и границей Солнечной системы. Расположенные здесь объекты подвергаются воздействию ближайших звезд. В результате этого образуются кометы, орбиты которых проходят через центральные части Солнечной системы.
Уникальная структура
На сегодняшний день Солнечная система — единственная известная нам часть космоса, где есть жизнь. Не в последнюю очередь на возможность ее появления оказала влияние структура планетной системы и ее размещение в коротационной окружности. Земля, располагающаяся в «зоне жизни», где солнечный свет становится не столь губительным, могла быть такой же мертвой, как ее ближайшие соседи. Кометы, возникающие в поясе Койпера, рассеянном диске и облаке Оорта, а также крупные астероиды могли погубить не только динозавров, но и даже саму вероятность возникновения живой материи. От них нас защищает огромный Юпитер, притягивая к себе подобные объекты или изменяя их орбиту.
Во время изучения структуры Солнечной системы трудно не подпасть под влияние антропоцентризма: кажется, будто Вселенная сделала все только для того, чтобы люди смогли появиться. Вероятно, это не совсем так, однако огромное количество условий, малейшее нарушение которых привело бы к гибели всего живого, упорно склоняют к подобным мыслям.
Почему Плутон больше не планета?
Учебников пришлось переписать. Представители общественности были возмущены. Наше понимание самой Солнечной системы навсегда изменилось 24 августа 2006 года, когда исследователи из Международного астрономического союза (МАС) проголосовали за реклассификацию Плутона, изменив его статус с планеты на карликовую планету — это понижение, в основном рассматривается как понижение в должности и продолжает иметь резонанс по сей день.
Несколько лет спустя многие до сих пор не совсем понимают всю суету, ни почему Плутон был сбит со своего планетарного положения.Но преобразование солнечной системы из девяти планет в восемь происходило долгое время и помогает заключить в капсулу одну из величайших сильных сторон науки — способность изменять, казалось бы, непоколебимые определения в свете новых данных.
Что такое планета?
Слово планета восходит к древности, происходит от греческого слова «планета», что означает блуждающая звезда. Пять классических планет — Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн — видны невооруженным глазом, и их можно увидеть странными путями, движущимися по небу по сравнению с более далекими фоновыми звездами.После появления телескопов астрономы обнаружили две новые планеты, Уран и Нептун, которые слишком тусклые, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом.
Плутон был найден и классифицирован как планета в 1930 году, когда астроном Клайд Томбо из обсерватории Лоуэлла сравнил фотографические изображения неба в разные ночи и заметил крошечную точку, которая дрейфовала взад и вперед на фоне звезд. Сразу же новый кандидат Солнечной системы сочли чудаком. Его орбита настолько эксцентрична или далека от круговой, что на самом деле он приближается к Солнцу ближе, чем Нептун, за 20 из 248-летнего путешествия.
В 1992 году ученые обнаружили первый объект пояса Койпера, 1992 QB1 , крошечное тело, вращающееся вокруг Плутона. Вскоре было обнаружено еще много таких объектов, открыв пояс маленьких замороженных миров, похожих на пояс астероидов между Марсом и Юпитером. Плутон оставался королем этого региона, но в июле 2005 года астрономы обнаружили далекое тело Эриды , которое сначала считалось даже больше Плутона.
Размер Плутона (внизу слева) по сравнению с Луной и Землей.(Изображение предоставлено Tom.Reding, CC BY-SA)Исследователи должны были задать себе следующие вопросы: если Плутон был планетой, значит ли это, что Эрида тоже была планетой? А как насчет всех остальных ледяных объектов в поясе Койпера ? Где именно проходила граница для классификации тела как планеты? Слово, которое казалось прямым и простым, внезапно показалось странно скользким.
Последовали интенсивные дебаты, в ходе которых было предложено много новых предложений по определению планеты.
«Каждый раз, когда мы думаем, что некоторые из нас достигают консенсуса, тогда кто-то говорит что-то, чтобы очень ясно показать, что это не так», — Брайан Марсден, член Исполнительного комитета IAU, ответственный за поиск нового значения для слово «планета» сообщил Space.com в 2005 году.
Год спустя астрономы были не ближе к решению, и дилемма нависла, как темное облако, над заседанием Генеральной ассамблеи МАС в Праге в 2006 году. Исследователи пережили восемь дней спорных споров, и было предложено четыре различных предложения.Одно спорное предположение привело бы к тому, что общее количество планет в солнечной системе с до 12 , включая Цереру, самый большой астероид, и спутник Плутона Харон.
Это предположение было «полным беспорядком», — сказал Space.com астроном Майк Браун из Калифорнийского технологического института, первооткрыватель Эрис.
Ближе к концу Пражской конференции 424 астронома, оставшиеся , проголосовали за создание трех новых категорий для объектов Солнечной системы. С этого момента планетами будут считаться только миры от Меркурия до Нептуна.Плутон и его родственники — круглые объекты, которые находились в непосредственной близости от своей орбиты с другими сущностями, — были отныне названы карликовыми планетами. Все другие объекты, вращающиеся вокруг Солнца, будут известны как небольшие тела Солнечной системы.
Драма продолжается
Группа профессионалов отнеслась к этому решению нелегко. «Мне неловко за астрономию», — сказал Space.com Алан Стерн, руководитель миссии NASA New Horizons, пролетевшей мимо Плутона в 2015 году, добавив, что в голосовании приняли участие менее 5 процентов из 10 000 астрономов мира.
Такие взгляды разделяют многие в обществе. В 2014 году эксперты Гарвардского и Смитсоновского центра астрофизики (CfA) в Кембридже, штат Массачусетс, обсуждали различные определения планеты. Историк науки Оуэн Джинджерич, который возглавлял комитет МАС по определению планет, утверждал, что «планета — это определенное культурой слово, которое меняется со временем». Но аудитория, наблюдающая за дебатами CfA, подавляющим большинством выбрала определение другого участника — такое, которое вернуло бы Плутон обратно в планетарную ленту.
Альтернативные схемы классификации продолжают появляться. В предложении 2017 года планета определялась как «круглый объект в космосе, который меньше звезды». Это сделает Плутон снова планетой , но это сделает то же самое с Луной Земли, а также со многими другими лунами в Солнечной системе, и доведет общее количество официально признанных планет до 110. Год спустя Стерн, вместе с планетологом Дэвидом Гринспуном, написал статью в The Washington Post , утверждая, что определение МАС было «поспешно составлено» и «ошибочно» и что астрономы должны пересмотреть свои идеи.
Но такие мольбы пока остаются без внимания, и кажется маловероятным, что МАС вернется к этому спору в ближайшее время. Астрофизик Итан Сигель ответил Стерну и Гринспуну в Forbes, написав : «Простой факт заключается в том, что Плутон был неправильно классифицирован, когда был впервые обнаружен; он никогда не был на том же основании, что и другие восемь миров».
Майк Браун тоже вмешался. «Итак, Плутон все еще не планета. На самом деле, никогда не было. Мы просто неправильно это понимали в течение 50 лет.Теперь мы знаем лучше. Ностальгия по Плутону на самом деле не очень хороший аргумент для планеты, но в основном это все, что есть. А теперь давайте перейдем к реальности », — написал Браун в Твиттере, где он воспринял свою роль в переопределении с помощью ручки @plutokiller.
Дополнительные ресурсы:
Взлет и падение планеты Плутон
Персиваль Лоуэлл знал там было что-то еще.Основываясь на своих расчетах, американский бизнесмен и астроном был убежден, что неизвестная девятая планета ответственна за колебания орбит Урана и Нептуна.Более десяти лет до своей смерти в 1916 году Лоуэлл вглядывался в пелену тьмы из обсерватории, которую он основал во Флагстаффе, штат Аризона, но так и не смог найти свою неуловимую «Планету X» на краю Солнечной системы.
Клайд Томбо, первооткрыватель Плутона.
Зимой 1930 года, когда 24-летний ассистент обсерватории Клайд Томбо утомительно сравнивал фотографии участка ночного неба, он заметил, что крошечное пятнышко света на его пластинах двигалось на неподвижном фоне звезд.Это была Планета X — именно там, где, по расчетам Лоуэлла, она должна была находиться. Обсерватория Лоуэлла объявила об открытии девятой планеты 13 марта 1930 года, в годовщину со дня рождения ее основателя. По предложению 11-летней английской школьницы Венеции Берни новую планету окрестили Плутоном в честь римского бога подземного мира, опередив другие предполагаемые имена, такие как Минерва и Эреб.
Однако по мере того как астрономы узнавали о Плутоне все больше, выяснилось, что самая удаленная планета Солнечной системы представляет собой небесную чудак.У него была самая эллиптическая и наклонная орбита из всех планет. В ближайшей точке своего 248-летнего прохождения Солнца Плутон прошел внутри орбиты восьмой планеты Солнечной системы, Нептуна. Хотя во время открытия астрономы объявили, что далекая планета «может быть больше Юпитера», Плутон оказался даже меньше Луны Земли.
Изображение девяти планет солнечной системы. (Кредит: Источник изображения / Getty Images)
По мере того, как об этом узнавали все больше, астрономы начали сомневаться, получил ли Плутон допуск в эксклюзивный планетарный клуб на основании завышенных данных.Затем, в 1992 году, ученые Массачусетского технологического института Джейн Луу и Дэвид Джуитт обнаружили за пределами орбиты Плутона убедительные доказательства существования пояса Койпера, обширной зоны мусора, оставшегося после образования Солнечной системы. Среди сотен небесных тел, вращающихся вокруг Солнца в поясе Койпера, были те, которые по размеру и массе были аналогичны Плутону. Когда астрономы Калифорнийского технологического института во главе с Майком Брауном обнаружили Эриду, которая имела большую массу, чем Плутон, в поясе Койпера в 2005 году, стало ясно, что необходимо внести изменения в состав планетарного клуба солнечной системы.
Когда Международный астрономический союз (МАС) собрался в Праге в августе 2006 года, ведущая астрономическая организация мира рассмотрела план расширения солнечной системы до 12 планет с Плутоном и его спутником Хароном, который вдвое меньше его размера, признанным близнецом. планета. Эта мера была отклонена, но, подняв руки 24 августа 2006 г., большинство присутствующих членов МАС вместо этого переопределили «планету» как небесное тело, вращающееся вокруг Солнца, которое обычно имеет сферическую форму в результате силы его воздействия. собственная гравитация и должна «очистить окрестности вокруг своей орбиты».Это третье условие нового планетарного определения доказало падение Плутона, поскольку ему не хватало массы, чтобы повлиять на орбиты Урана и Нептуна.
Краткая жизнь Плутона как планеты закончилась, он умер в возрасте 76 лет.
Покойся с миром — знаки для Плутона около Смитсоновского института. (Кредит: Майкл Уильямсон / The Washington Post / Getty Images)
Наряду с Эрисой и Церерой, астероидом между Марсом и Юпитером, Плутон был реклассифицирован как «карликовая планета». (В 2008 году МАС также добавил Макемаке и Хаумеа в свой список признанных карликовых планет.Решение было названо некоторыми астрономами «победой науки над сантиментами», — отмечает New York Times. Однако многие из тех, кто вырос в солнечной системе из девяти планет и чувствовал особую близость к неудобной планете, носившей название с персонажем Диснея, не соглашались с новым порядком в мире и выражали свое неудовольствие.
Модель Плутона на тротуаре, стоявшая перед Смитсоновским замком в Вашингтоне, округ Колумбия, стала импровизированным мемориалом. У его основания стояла небольшая вазочка с цветами.Карточки с соболезнованиями с надписью «Покойся с миром» были приклеены к его стороне вместе с запиской «Мы будем скучать по тебе», подписанной восемью оставшимися планетами. «Плутон всегда будет планетой в моем сердце», — написал один доброжелатель. Продавцы вели здоровый бизнес, продавая футболки с надписями «Плутон был в рамке» и «В мои дни Плутон был планетой». Решение было настолько спорным, что астроном из Калифорнийского технологического института Браун, открывший Эриду, даже написал книгу «Как я убил Плутон и почему он пришел».”
Ученые НАСА после того, как зонд New Horizons миновал Плутон в июле. (Кредит: Билл Ингаллс / НАСА через Getty Images)
Утрата планетарного статуса Плутона продолжает огорчать тех, кто вырос с девятью планетами, украшенными в их учебниках естествознания и на салфетках на космическую тематику. Те, кто считает, что Плутон был бесцеремонно изгнан с его планетарной высоты, ставят под сомнение законность голосования МАС, указывая на то, что только одна десятая из 2700 ученых, присутствовавших на конференции 2006 года, участвовала в голосовании, проведенном в день ее закрытия.
Независимо от его классификации — планета или карликовая планета — Плутон продолжает очаровывать, как это стало очевидно после того, как в июле прошлого года космический корабль НАСА New Horizons пролетел на расстоянии 7800 миль от его поверхности. Запущенный в январе 2006 года, когда Плутон еще был официальной планетой, New Horizons унес прах Томбо, который умер в 1997 году в возрасте 90 лет. Более чем через год после своего пролета New Horizons продолжает отправлять обратно удивительные изображения с высоким разрешением. фотографии Плутона, а также данные, которые показали, что он более геологически активен и динамичен, чем считалось ранее.Было обнаружено, что наряду с парящими горами из водяного льда и равнинами из замороженного азота, Плутон имеет яркую область в форме сердца чуть выше экватора — долгожданная находка для любителей Плутона во всем мире.
История Плутона
Если вы спросите большинство взрослых или посмотрите книги старше десяти лет, они скажут вам, что в солнечной системе девять планет, а не восемь, о которых мы говорим сегодня.Но около десяти лет назад одна планета упала. «История пропавшего объекта — Плутона — это история открытия, споров и важного решения, которое объясняет, как мы обнаружили совершенно новый класс объектов: карликовые планеты», — объясняет доктор Элизабет Стэнуэй.
Дискавери
Когда мы смотрим на ночное небо невооруженным глазом, а также на Луну, обычно можно увидеть пять классических планет: Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер и Сатурн, каждая из которых находится дальше от Солнца, чем предыдущая.Когда астрономы начали использовать телескопы, они обнаружили еще один — Уран, идентифицированный сэром Уильямом Гершелем в 1781 году. Но Уран, казалось, тянулся в направлении, которое никто не совсем понимал — что-то большое должно было скрываться там, и, выяснив, где и внимательно присмотревшись, , астрономы Адамс и Леверье обнаружили Нептун в 1846 году. Итак, включая Землю на третьем месте, у нас было восемь планет, которые мы знаем сегодня.
Астрономы, изучающие Нептун, увидели, что он тоже удивительным образом колеблется — так они и предсказали, и в конце концов нашли девятый объект.Этот холодный и далекий камень был замечен Клайдом Томбо в 1930 году и в конечном итоге назван новой планетой Плутон — в честь бога, который правил холодным темным подземным миром Древней Греции.
Дебаты
Итак, Плутон был открыт, но довольно скоро его удивительные свойства вызвали споры. Планеты, о которых мы уже знали во внешней Солнечной системе, были намного больше Земли и состояли из холодного газа или замороженного льда. Плутон, с другой стороны, был меньше Земли (теперь мы знаем, что его масса составляет всего две тысячи массы Земли) и в основном состоял из камня.На самом деле, он не намного больше некоторых больших астероидов, таких как Церера и Паллада, которые вращаются между Марсом и Юпитером. Плутон также находился на странной орбите, вытянутой в эллипс и наклоненной по сравнению со всеми другими планетами. Тем не менее, это казалось самым большим событием, так что ярлык «планета» продержался около 70 лет просто потому, что он был подобен планете, а что еще могло быть ?
Но примерно в 2000 году ученые начали пристально смотреть на разбросанные скалы, которые лежат даже дальше от Солнца, чем Плутон, — регион, известный как пояс Койпера.Одна команда изучала небо на предмет слабых, далеких объектов, которые, казалось, движутся слишком медленно, чтобы быть известными нам астероидами, и некоторые из них выглядели неприятно похожими на Плутон. Так были ли эти большие космические камни — Квавар, Седна, Оркус, Макемаке и, вероятно, многие другие — тоже планетами? В 2005 году был обнаружен новый объект, который действительно бросил вызов нашим идеям: этот камень был не просто похож на Плутон, он на самом деле казался больше! Если Плутон был планетой, то этот новый камень (в конечном итоге названный Эрис в честь Богини Раздора) определенно должен был быть.
Решение!
Итак, в Солнечной системе было всего восемь планет? Было десять? Были ли их десятки или даже сотни? Где мы провели черту?
В августе 2006 года Международный астрофизический союз собрался, чтобы обсудить этот вопрос, и на него было нелегко найти ответ. Поколения людей выросли, думая, что Плутон — это планета, и они не хотели отпускать его, но свидетельства были неопровержимыми: все, что решило МАС, навсегда изменит нашу картину Солнечной системы.
В конце концов они поняли, что у всех больших планет есть одна важная общая черта: нет ничего, даже близкого им по размеру, даже близко к их собственному. Все, что началось там, либо столкнулось с планетой, либо было собрано как луна, либо было выброшено в космос: они очистили свои орбиты от . Но у Плутона были все эти спутники, близкие к его размеру и пространственно близкие. МАС решило, что Плутон провалил важное испытание. Это больше не могло быть планетой.
Карликовые планеты
Плутон, а также Эрида, Церера и некоторые другие теперь известны как карликовые планеты. Они достаточно большие, чтобы под действием силы тяжести превратились в шар, но недостаточно большие, чтобы избавиться от своих соседей.
Итак, история Плутона — это история о том, как мы нашли планету, как мы ее потеряли, но затем узнали о совершенно новом типе объектов, которые разделяют солнечную систему, в которой мы живем.
Математики предсказали положение Нептуна, 8-й планеты, потому что ухабистой орбиты Урана. Но в пределах половины Спустя столетие астрономы снова столкнулись с тем же неестественным поведением. Не только Уран все еще блуждал по ухабистой орбите, но и Нептун. Пора было прислать математиков.Персиваль Лоуэлл был чудаком Гражданин Бостона, помешанный на астрономии. Он искал 9-ю планету, и карандашом, и бумагой, и его новыми телескопами. Его первые поиски этого загадочного 9-я планета бежала с 1905 по 1909 год — и это было неудачно. Его следующий опрос неба началось в марте 1911 года. По мере того, как он продолжал уточнять свои предсказания, он продолжал присылать свои результаты в свою обсерваторию в Аризоне.Плутон был фактически сфотографирован в 1915 г. дважды — 19 марта и 7 апреля. Но кто бы ни смотрел фотографии, должно быть, полусонный и не заметил 9-ю планету. Они упустили свои претензии на славу. В 1916 году Персиваль Лоуэлл умер. К 1929 г. в обсерватории был установлен новый телескоп большего размера, но у него также закончились деньги. К счастью, Клайд Томбо, 22-летний канзас мальчик с фермы, поступивший на работу в обсерваторию Лоуэлла в Аризоне.В своем заявлении он отправил им рисунки различных предметов, которые он видел на небесах с его собственным самодельным телескопом. Ему повезло. У него был хороший острый глаз, он мог поддерживать огонь и убирать офисы, и, что лучше всего, потому что он не был профессиональным астрономом, они бы не стали придется ему вообще много платить. Обсерватория немедленно наняла его. Он очень быстро освоился в новом распорядке.Ночью он фотографировал небо, а днем он проверял фотографии на предмет движения. Каждая пластина было полмиллиона звезд. 11 апреля 1929 года Плутон появился на одном из его тарелки, но он этого не заметил. Но судьба дала ему секунду случайно, и 18 февраля 1930 года он нашел крошечную точку, которая двигала верное количество. Он сделал то, что раньше было сделано только дважды в записи. история человечества — он открыл новую планету.Он рассказал об этом своему боссу, и той ночью пошла посмотреть на Гэри Купера в новом фильме под названием «Вирджинец». Астрономический союз назвал эту планету Плутоном в честь Темный Бог Преисподней, мира вечной тьмы. Это доброе имя, потому что, во-первых, во внешней Солнечной системе очень темно, и во-вторых, первые две буквы Плутона были инициалами Персиваля Лоуэлла, П Л. Плутон находился всего в 5o от предсказанное положение, но возникла небольшая проблема.Плутон был слишком маленький и легкий, чтобы вызвать неровности на орбитах этих гигантских планеты Уран и Нептун — но по удивительному совпадению Клайд обнаружил это в предсказанном месте. Следующее крупное открытие о Плутон был создан в 1979 году, когда Джеймс Кристи из ВМС США Обсерватория внезапно заметила, что фотографии Плутона имеют выпуклость. одна сторона. И когда он взглянул на фотографии, сделанные несколько дней назад, он заметил выпуклость с другой стороны.У Плутона была луна! Он закрутился вокруг Плутона каждые 6,4 дня. Он назвал эту луну в честь Харона. (произн. КАРОН), который в греческой мифологии был паромщиком, гребшим души через реку Стикс из мира живых в мир Плутона мертвые, Аид. Но поскольку его жена Шарлин была известна как Чар, он предложил, чтобы в будущем каждый произносил «КАРОН» как «ШАР-ОН». Его обрадованная жена сказала: «Некоторые мужья обещают своим женам луну, но мой получил это для меня «.Плутон составляет около 2300 км в поперечнике, и это почти вдвое больше. плотный, как вода. Около 75% Плутона — скалы, около 20% — водяной лед, и около 5% составляет метановый лед. У Плутона каменистое ядро со слоем водяного льда. и с метаном наверху. Харон примерно вдвое меньше диаметра Плутона, около 1300 км в поперечнике. Он сероватого цвета и кажется на нем нет абсолютно никакого метана, только водяной лед. Потому что Харон примерно наполовину диаметром Плутона, мы не должны называть их планетой и луной, но двухпланетная система.Плутон и Харон находятся примерно в 20 000 км друг от друга. Другие. Следующее крупное открытие Плутона произошло 9 июня 1988 года. Всего за 18 секунд, сразу после полуночи, Плутон пролетел мимо. перед очень тусклой звездой. Это затмение было видно из южной части Тихого океана. регион, включая Австралию и Новую Зеландию. Временные астрономические обсерватории были созданы в Австралии и Новой Зеландии. НАСА назвало свою летающую обсерваторию, переделанный транспортный самолет Lockheed, также в действие.Астрономы заметил, что когда Плутон качался перед этой далекой звездой, свет не внезапно выключается, но тускнеет в течение нескольких секунд. А потом свет снова медленно прояснилось с другой стороны. Они считают, что это означает что у Плутона есть атмосфера. Атмосфера двухслойная — в ней есть слой толщиной 50 км близко к поверхности и тонкий слой 300 километров толщиной сверх того. Но «воздух» в несколько миллионов раз тоньше чем земная атмосфера.Температура атмосферы около 68 градусов выше абсолютного нуля, -250 o C. Плутону требуется около 248 лет путешествовать вокруг Солнца, но в течение примерно 20 лет на каждой орбите он сокращает внутри орбиты Нептуна. Последний раз он делал это в 1979 году, и ближайший к нему приближается к солнцу в 1989 году. Сейчас он движется и пересечет орбите Нептуна в 1999 году и снова станет самой далекой планета в Солнечной системе. Но даже несмотря на то, что Плутон режет внутри орбиты Нептуна он никогда не столкнется с Нептуном. Плутон имеет очень наклонную орбиту, поэтому всегда пропускает Нептун. И две планеты заблокированы на устойчивой резонансной орбите. Пока Плутон занимает 248 лет, чтобы обойти вокруг Солнца, Нептун занимает ровно две трети этого времени. Итак, каждый раз, когда Нептун делает три оборота Солнца, Плутон совершает две орбиты, и они вернулись в исходные исходные положения, относительные друг другу. Поскольку Плутон имеет яйцевидную форму На орбите он получает гораздо больше солнечного света, когда находится ближе всего к Солнцу. Фактически, Плутон — единственная планета с испаряющейся атмосферой. из замороженных твердых частиц, а затем конденсируется обратно в замороженное твердое вещество во время каждая орбита. |
За пределами Плутона: охота за новой девятой планетой нашей солнечной системы | Planets
Вы могли бы подумать, что если бы вы нашли первое свидетельство того, что планета больше Земли скрывается невидимой в самых отдаленных уголках нашей солнечной системы, это был бы важный момент.Это сделало бы вас одним из немногих людей во всей истории, которые открыли такое.
Но для астронома Скотта Шеппарда из Научного института Карнеги в Вашингтоне, округ Колумбия, это было намного спокойнее. «Это не было похоже на момент эврики», — говорит он. «Доказательства медленно накапливались».
Он мастер сдержанности. С тех пор, как он и его сотрудник Чад Трухильо из Университета Северной Аризоны впервые опубликовали свои подозрения в отношении невидимой планеты в 2014 году, количество доказательств только увеличивалось.Тем не менее, когда его спросят, насколько он убежден в том, что новый мир, который он называет Планетой X (хотя многие другие астрономы называют его Планетой 9), действительно существует, Шеппард ответит только: «Я думаю, что это более вероятно, чем маловероятно».
Что касается остального астрономического сообщества, в большинстве кругов существует ощутимое волнение по поводу открытия этого мира. Большая часть этого волнения связана с открытием нового гигантского обзорного телескопа, названного в честь Веры С. Рубин, астронома, которая в 1970-х годах обнаружила одни из первых свидетельств существования темной материи.
Обсерватория Рубин, которая должна начать полное исследование неба в 2022 году, сможет сразу обнаружить планету или предоставить убедительные косвенные доказательства того, что она там есть.
Открытие планеты было бы триумфом, но также и катастрофой для существующей теории о том, как была создана солнечная система.
«Это изменит все, что, как мы думали, мы знаем о формировании планет», — говорит Шеппард с еще одним характерным преуменьшением. По правде говоря, никто не знает, как такая большая планета могла образоваться так далеко от Солнца.
Далекая солнечная система — место тьмы и тайн. Он охватывает огромный объем космоса, который начинается на орбите Нептуна, примерно в 30 раз дальше от Солнца, чем Земля, или в 30 астрономических единицах (а.е.), и простирается примерно до 100 000 а.е. Это почти треть расстояния от Солнца до ближайшей звезды.
Именно во внутренних областях этого тома американский астроном Клайд Томбо открыл Плутон в 1930 году. Хотя Плутон имел всего две трети диаметра нашей Луны, первоначально он был классифицирован как планета.
Плутон, открытый в 1930 году, был понижен до уровня карликовой планеты в 2006 году. Фотография: AFP / Getty ImagesК концу века, однако, телескопы стали больше, и астрономы начали находить больше крошечных миров за Нептуном. Все они были даже меньше Плутона до 2005 года, когда Майк Браун из Калифорнийского технологического института открыл Эриду. Он был как минимум того же размера, что и Плутон, и, вероятно, больше, поэтому, если Плутон был планетой, Эрида была такой же. НАСА в спешке организовало пресс-конференцию и объявило об открытии Планеты 10.
Примерно через год Международный астрономический союз постановил, что Плутон и Эрида слишком малы, чтобы называться планетами, и переименовал их в карликовые планеты. Итак, перекличка Солнечной системы вернулась к восьми: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. И кустарный промысел по поиску далеких объектов солнечной системы действительно получил свое развитие.
Путь к Планете 9 начался однажды ночью 2012 года, когда Шеппард и Трухильо использовали телескоп Межамериканской обсерватории Серро Тололо в Чили.Они находили все более и более далекие объекты, но особенно выделялся один. Каталог был занесен в каталог как 2012 VP113, и они назвали его Байденом в честь тогдашнего вице-президента США (из-за букв VP в обозначении каталога). К их изумлению, этот обширный мир никогда не приближался к солнцу ближе, чем на 80 а.е. На самом дальнем расстоянии Байден достигнет 440 а.е. в глубокий космос, что означает, что он будет двигаться по сильно эллиптической орбите. Но не это было самым примечательным.
По какому-то странному совпадению его орбита оказалась очень похожей на орбиту другого далекого мира, известного как Седна.Этот мини-мир был открыт в 2003 году Брауном, Трухильо и Дэвидом Рабиновицем из Йельского университета. Он сразу же выделился из-за своей очень эллиптической орбиты, которая колеблется от 76AU до 937AU.
«Такие объекты, как Sedna и 2012 VP113, не могут образовываться на этих эксцентрических орбитах», — говорит Шеппард. Вместо этого компьютерное моделирование предполагает, что они формируются намного ближе, а затем выбрасываются гравитационным взаимодействием с более крупными планетами. Однако поистине странным было то, что две удлиненные орбиты указывали примерно в одном направлении.
И чем больше Шеппард и Трухильо изучали другие объекты в их улове, тем больше они видели, что эти орбиты тоже выровнены. Казалось, что-то загоняет эти крошечные миры, как овчарка, маневрирующая своим стадом. И единственное, на что они могли придумать, — это гораздо большая планета.
Иллюстрация, показывающая некоторые из наиболее далеких объектов Солнечной системы. Фотография: Иллюстрация Роберто Моляра Канданосы и Скотта Шеппарда / Научный институт КарнегиЗаинтриговали любопытство, они провели некоторые вычисления и обнаружили, что планета, на которую намекали их результаты, должна быть где-то в два-пятнадцать раз массивнее Земли на орбите. который находится в среднем где-то между 250 и 1500 а.е. от Солнца.Их результаты были опубликованы в престижном журнале Nature в марте 2014 года, и интерес к Планете 9 начал охватывать астрономический мир.
Следующий большой скачок произошел в 2015 году, когда Шеппард и Трухильо были среди ученых, открывших 2015 TG387. Они прозвали этого Гоблином. Это третий по величине объект после Седны и Байдена, и он тоже выстраивается в линию, еще больше уменьшая представление о том, что это совпадение является случайным совпадением.
В 2016 году Браун и его сотрудник Константин Батыгин, также из Калифорнийского технологического института, опубликовали собственный анализ данных.Согласившись с Шеппардом и Трухильо о размере и расстоянии до планеты, они даже предложили участок неба, где, по их мнению, он мог быть найден.
Но не все уверены.
Педро Бернардинелли, докторант Пенсильванского университета, понял, что данные Шеппарда — не единственное место, где можно искать далекие миры. Поэтому он обратился к некоторым исходным данным космологического обзора, который был разработан для измерения того, как расширяется Вселенная, глядя на далекие галактики.Он искал данные о небесном эквиваленте фотобомбы, ища далекие объекты Солнечной системы, которые случайно оказались на пути камеры. Он нашел семь.
На первый взгляд это выглядело так, как будто эти мирлеты были выровнены так, как ожидалось, но чем тщательнее Бернардинелли анализировал данные, тем слабее, по его мнению, становилось выравнивание. «Мы не думаем, что видим сигнал в наших данных», — говорит Бернардинелли, хотя признает, что еще не может определенно исключить планету и еще не провел анализ на основе полных данных опроса.«Наш ответ может измениться в следующий раз, когда мы это сделаем», — говорит он.
В наши дни Шеппарда можно регулярно находить с помощью японского телескопа Subaru на Мауна-Кеа, Гавайи, терпеливо обыскивая небо в поисках новых доказательств существования Планеты 9, возможно, даже надеясь, что он видит саму планету. Масштаб задачи огромен. Это действительно похоже на поиск пресловутой иголки в стоге сена. Планета — если она вообще есть — очень тусклая, а небо очень большое. Но помощь уже в пути в виде обсерватории Рубина.
Рубин — чудовище, которое пожрет небо. В то время как большинству телескопов требуются месяцы или годы, чтобы обследовать все небо, Рубин сделает это всего за три ночи. Затем делайте это снова, снова и снова, чтобы увидеть, что изменилось, и поймать движущиеся объекты.
Строительство близится к завершению, и в этом году телескоп должен впервые открыть свой гигантский глаз. Затем потребуется еще пара лет для ввода в эксплуатацию и настройки.
Иллюстрация НАСА, на которой космический корабль New Horizons сталкивается с объектом в поясе Койпера.Фотография: HO / AFP / Getty Images«Этот обзор изменит науку о солнечной системе в том виде, в каком мы ее знаем», — говорит Шеппард. И если Планета 9 там, Рубин должен ее увидеть.
«Мы можем обнаружить планету земной массы на расстоянии около 1000 а. Е.», — говорит Мэг Швамб из Королевского университета в Белфасте, которая является сопредседателем научного сотрудничества обсерватории Рубин по солнечной системе. Это позволяет легко увидеть мир Шеппарда. «Если другие не видели Планету 9 до начала нашего исследования, тогда, я думаю, все взоры прикованы к обсерватории Рубин», — говорит Швамб.
Даже если телескоп не сможет увидеть планету напрямую, он обнаружит намного больше далеких мини-миров, которые можно использовать для более точной триангуляции положения планеты, что поможет сузить область поиска. И если Планета 9 действительно существует, последствия будут огромными.
Астрономы считают, что Солнечная система образовалась из материального диска, окружающего Солнце. Эта материя конденсировалась в более мелкие тела, которые затем сталкивались, образуя более крупные. В конце этого процесса родились планеты.Но вещество в этом диске истончается дальше от Солнца, а это означает, что не хватает сырья для образования большой планеты в далекой солнечной системе.
Чтобы спасти стандартную теорию, некоторые предполагают, что Планете 9 когда-то было суждено стать газовым гигантом, таким как Юпитер или Сатурн, и поэтому она формировалась вместе с ними. Однако гравитационное взаимодействие остановило его рост, выбросив в темноту.
Но Якуб Шольц из Даремского университета настроен скептически. «Это возможно, — говорит он, — но на самом деле требуется довольно много совпадений.«Это потому, что одно гравитационное взаимодействие не может сработать. Вместо этого требуется серия взаимодействий, чтобы поместить его на орбиту, которая никогда не вернет его туда, где он сформировался.
У Шольца есть более экзотическая идея. Вместе с сотрудником Джеймсом Анвином из Университета Иллинойса в Чикаго он предположил, что объект, окружающий эти далекие миры, — это не давно потерянная планета, а черная дыра.
Если так, то даже Рубин не сможет этого увидеть, потому что черные дыры вообще не излучают света — они просто поглощают свет и все остальное, что встречается им на пути.Это заманчивая возможность, потому что черная дыра Шольца должна была быть частью давно подозреваемой, но никогда не доказанной популяции черных дыр, которые образовались вскоре после образования Вселенной.
Но в настоящее время большинство других астрономов, кажется, более чем довольны идеей о том, что в темноте есть большая планета, которая только и ждет, чтобы стать видимой в ближайшие несколько лет.
И если Планета 9 действительно присутствует, то, возможно, когда Шеппард впервые увидит ее в телескоп, он, наконец, испытает нечто похожее на момент эврики.
Карликовые планеты — Канадское космическое агентство
Начало страницыВселенная содержит уникальные объекты, которые не всегда попадают в четкие категории, такие как звезды, планеты и галактики. Карликовые планеты обладают определенными характеристиками, из-за которых их сложнее классифицировать.
Что такое карликовые планеты?
Карликовые планеты — это небесные объекты, которые:
- на орбите звезды
- примерно сферические
- часто имеет много других крупных тел, таких как кометы, астероиды или другие карликовые планеты, рядом с ними
Как следует из названия, основное различие между карликовой планетой и планетой — это размер.Поскольку карликовые планеты меньше по размеру, им не хватает гравитационных сил, необходимых для притяжения и накопления всего материала, находящегося на их орбитах. Каждая известная карликовая планета в нашей солнечной системе на самом деле меньше Луны Земли!
Карликовые планеты в нашей солнечной системе
В качестве органа по присвоению имен и классификации небесных объектов Международный астрономический союз официально признает пять карликовых планет в Солнечной системе:
Еще несколько десятков рассматриваются для этой категории, и, по оценкам ученых, в Солнечной системе могут существовать сотни или даже тысячи карликовых планет.
Плутон
Цветное изображение Плутона, сделанное космическим кораблем New Horizons в . (Источник: NASA / JHU APL / SwRI / Алекс Паркер)
Когда Плутон был открыт в , его называли девятой планетой в нашей солнечной системе, но его статус полноценной планеты был поставлен под сомнение в 1990-х годах. Плутон был официально признан карликовой планетой в .
Самая известная карликовая планета Плутон также является самой большой по размеру и второй по массе. У Плутона пять спутников. Самый большой из них, Харон, более чем вдвое меньше своего хозяина. Орбита Плутона не круговая, как у других планет, и на самом деле он пересекает орбиту Нептуна, а это означает, что Плутон иногда находится ближе к Солнцу, чем Нептун. Плутону требуется почти 250 лет, чтобы совершить один оборот вокруг Солнца.
Мало что было известно о Плутоне до миссии НАСА «Новые горизонты».Запущенный в космическому кораблю потребовалось почти девять лет, чтобы достичь своей цели. Миссия показала, что на поверхности Плутона есть равнины и горы, состоящие из азотного льда и водяного льда.
Эрис
Художественное изображение карликовой планеты Эрида и ее единственной луны, Дисномии. (Источник: NASA / ESA / A. Schaller ( STScI ))
Расположенная за орбитой Нептуна, Эрида совершает один оборот вокруг Солнца каждые 557 лет.Он немного меньше Плутона, но на самом деле содержит на 25% больше вещества. Открытие этой более плотной карликовой планеты в могло быть поворотным моментом, который заставил астрономов пересмотреть классификацию Плутона как планеты. Чтобы проиллюстрировать это нарушение, Эрида была названа в честь греческой богини раздора. Поскольку Эрида находится так далеко, никакие детали поверхности нельзя увидеть с помощью современных инструментов, но астрономы обнаружили присутствие метанового льда и полагают, что поверхность Эриды похожа на поверхность Плутона.
Церера
Карликовая планета Церера, расположенная в поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера, сделана космическим кораблем Dawn в . (Источник: NASA / JPL -Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA)
Церера — самый крупный объект в поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера. Одна только эта карликовая планета содержит около трети всего вещества, находящегося в поясе! Его почти сферическая форма означает, что это ледяное скалистое тело не считается астероидом.
В то время как большинство карликовых планет вращаются вокруг Солнца на самых внешних границах нашей солнечной системы, Церера — единственная, находящаяся внутри орбиты Нептуна. Чтобы совершить один оборот вокруг Солнца, Церере требуется 4,6 года. Ученые подозревают, что на этой уникальной карликовой планете может даже быть океан жидкой воды, скрытый под слоем льда.
Космический корабль НАСА Dawn был запущен в и вышел на орбиту вокруг Цереры после первого наблюдения за ближайшим астероидом Веста.Рассвет позволил астрономам впервые увидеть подробные изображения карликовой планеты и узнать больше о ее составе и поверхности.
Макемаке
Художественное изображение карликовой планеты Макемаке и ее спутника MK2. (Источник: NASA / ESA / A. Parker ( SwRI ))
Макемаке был открыт в , всего через несколько месяцев после того, как была обнаружена Эрида, и той же командой астрономов. Он расположен в поясе Койпера, кольце из ледяных обломков за орбитой Нептуна — примерно в 30-50 раз дальше от Солнца, чем Земля.Астрономы говорят, что Макемаке, вероятно, красноватого цвета, как Плутон. В , луна по прозвищу MK2 была обнаружена на орбите карликовой планеты. Макемаке требуется более 300 лет, чтобы совершить путешествие вокруг Солнца.
Хаумеа
Художественное изображение карликовой планеты Хаумеа и двух ее спутников Хииака и Намака. (Источник: А. Филд ( STScI ))
Хаумеа была обнаружена в в поясе Койпера за орбитой Нептуна.Хотя карликовой планете требуется 285 земных лет, чтобы совершить полный оборот вокруг Солнца, Хаумеа вращается вокруг себя менее чем за четыре часа. Астрономы считают, что это быстрое вращение деформировало Хаумеа в эллипсоид (яйцевидный). У этой карликовой планеты есть две луны: Хияка и Намака. Возможно, это единственный объект пояса Койпера, имеющий собственное кольцо.
До официального объявления об открытии небесного тела исследовательские группы часто дают своим находкам временные кодовые названия.Интересно, что поскольку Макемаке был обнаружен сразу после Пасхи, а Хаумеа — в дни после Рождества, ученые неофициально назвали скалистые тела « Пасхальный кролик,
» и « Санта,
» соответственно.
Однако, в соответствии с правилами присвоения имен, установленными Международным астрономическим союзом, Макемаке был назван в честь бога-создателя из мифов Рапа Нуи, коренных жителей острова Пасхи. Хаумеа разделяет свое имя с гавайской богиней плодородия и деторождения, а луны карликовой планеты названы в честь ее потомства.
Узнать больше
- Дата изменения:
Плутон — это не конец
Когда «Новые горизонты» прошлым летом пролетели мимо Плутона, администратор НАСА Чарльз Болден объявил это «завершающим событием 50-летнего исследования планет», добавив, что встреча с Плутоном завершила первоначальное обследование Солнечной системы. » Научный руководитель НАСА Джон Грунсфельд сказал: «Сегодня в нашей Солнечной системе очень мало terra incognita.»Эти утверждения основаны на устаревшем представлении о нашей Солнечной системе — иерархическом представлении о девяти планетах с Плутоном на внешнем конце и небольшим количеством менее важных тел — и они угрожают будущему исследования Солнечной системы НАСА. .
Насколько устарело? Для начала, встречи «Вояджера» с внешними планетами показали разнообразие и активность их спутников, многие из которых были больше и в последнее время активны, чем некоторые планеты. Среди них такие миры, как Европа, Энцелад, Титан и Тритон. , каждая из них так же достойна посвященной миссии, как и любая из планет.
Затем, конечно же, открытие больших тел в поясе Койпера сбило Плутон с планеты. Теперь мы знаем о тысячах объектов Солнечной системы за пределами Нептуна. Сотни из них достаточно велики, чтобы быть круглыми, а их различные цвета и альбедо предполагают, что они, по крайней мере, столь же разнообразны, как миры, вращающиеся вокруг планет-гигантов.
На самом деле, эта «третья зона» Солнечной системы почти наверняка более странная, чем все, что мы видели раньше. Облет тел Плутона и Харона New Horizons оказался более разнообразным, чем кто-либо мог себе представить.Насколько странно выглядят другие объекты пояса Койпера? Плутон — это не конец солнечной системы; это только начало остальных Солнечной системы. Пояс Койпера — вопреки тому, что сказал Грюнсфельд — остается почти полностью terra incognita.
Даже в пределах орбиты Нептуна существуют миры, которых мы почти не касались. Теперь мы понимаем Уран и Нептун как отдельный класс планет от Юпитера и Сатурна, и они изменились за четверть века с тех пор, как мы их посетили. Нам нужно вывести на орбиту наших ледяных гигантов, исследовать их и понять, что они могут сказать нам об экзопланетах схожего размера.
Что касается этих заманчивых спутников, «Вояджер-2» смог получить только очень далекие виды с низким разрешением на спутники Урана; Удивительно молодая поверхность Харона заставляет меня задаться вопросом, как на самом деле выглядит большинство из них.