Схема Солнечной системы. Размеры Солнечной системы. Масштабы солнечной системы
Реальные масштабы Солнечной системы Дневник Максим Боголепов
| Практически каждая известная картинка, изображающая нашу Солнечную систему, не даёт нам понимания реального масштаба: размеров объектов и расстояния между ними. Хотите узнать, как выглядит модель нашей Солнечной системы, созданная при точном соблюдении масштаба энтузиастами из Соединённых Штатов? Тогда вам обязательно следует прочитать заметку далее… |
В одной из своих ранних статей я уже задавался целью показать, насколько ничтожны размеры нашего обитаемого мира по сравнению с иными объектами Вселенной. В этой – я советую не ходить далеко за примерами и своими собственными глазами увидеть, оценить и даже – ощутить эти гигантские космические расстояния между так хорошо нам известными планетами Солнечной системы.
Для начала – пара картинок, на которых изображена привычная нам безмасштабная модель. На первой мы можем видеть все известные и признанные официальной современной наукой планетами (+ Плутон) небесные тела околосолнечного пространства:
Вторая картинка будет интересна тем, что на ней изображены другие объекты Солнечной системы – кометы, метеориты, пояса астероидов и Койпера, а так же группу Транснептуновых объектов (опять же – без масштаба):
Даже пару Земля — Луна мы привыкли видеть на картинках скорее вот так:
Хотя в реальности эта пара расположена таким образом:
Мечущийся между этими объектами штрих – луч солнечного света. Именно с такой скоростью он преодолевает расстояние между Землёй и её спутником.
Вот ещё одна картинка, показывающая реальный масштаб нашего дома и её естественного спутника:
Чтобы узнать, сколько времени солнечному свету необходимо для преодоления расстояния от Солнца до каждой из планет, перейдите по ссылке на сайт joshworth.com и нажмите в правом нижнем углу на пиктограмму солнечного света. Или же просто тяните полозок внизу экрана вправо. Та карта построена из масштаба – Луна = 1 пиксель.
Энтузиасты, про которых я упомянул выше, пошли дальше. Им стало интересно построить натурную модель Солнечной системы в масштабе. Для модели Земли взяли голубой шарик диаметром 1.4 сантиметра. Так как Солнце в 109 раз больше Земли, надувной шар диаметром 1.5 метра может изобразить Солнце. Однако в этом масштабе расстояние между Землей и Солнцем – 150 миллионов километров – составит около 180 метров. Это означает, что весь проект, включая орбиты внешних планет, не поместится на вашем заднем дворе. Однако вы можете найти достаточно места на высохшем дне озера.
Предлагаю посмотреть фильм о вдохновляющей поездке по масштабной модели Солнечной системы:
Меркурий в этой модели располагается в 68 метрах от Солнца, Венера — в 120 метрах, Земля — в 176 метрах, Марс — в 269 метрах, Юпитер — в 920 метрах, Сатурн – в 1700 метрах, Уран – в 3400 метрах, Нептун — в 5600 метрах!
В заключительных сценах ролика, энтузиасты встали на орбиту Земли и увидели, что видимая с этой точки модель Солнца совпала по размеру с видимым размером реального восходящего светила. Потрясающе!
_______________По мотивам.
www.maxblogs.ru
Схема Солнечной системы. Размеры 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 световых лет.
Ученые предполагают, что местоположение нашего кусочка Вселенной имеет одно преимущество перед прочими. В целом Галактика Солнечной системы, Млечный Путь, 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 космические тела 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 ближайшая к Солнцу планета не обладает корой: она разрушена метеоритными бомбардировками.
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». Траектория движения 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 планета Церера, за ней следуют астероиды Паллада, 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.
fb.ru
Почувствуйте истинный масштаб Солнечной системы – Журнал "Все о Космосе"
👁 1 897
В космосе очень много пространства, но для нас все эти огромные расстояния достаточно умозрительны. Следующая карта Солнечной системы под названием «Если бы Луна была равна одному пикселю» создана именно для того, чтобы вы почувствовали, насколько огромны расстояния между планетами даже в непосредственной близости от Земли.
Карта создана интерактивным дизайнером Джошем Уортом. Все начинается с Солнца, а потом карта уходит вправо и так можно добраться до других планет Солнечной системы. И листать придется несколько дольше, чем изначально ожидаешь.
При знакомстве с картой сразу бросаются в глаза несколько вещей. Во-первых, планеты невероятно малы по сравнению с Солнцем. Единственная планета, которая хоть как-то может с ним сравниться, это Юпитер. Во-вторых, Солнечная система и космос в целом — это по сути огромная протяженность пустоты. Немного разнообразят это унылое путешествие небольшие порции информации о нашей системе, но в основном путь до следующей планеты, которая представляет еле заметную точку, проходит в полной давящей пустоте.
Конечно, все это не новость для любого, кто имеет хотя бы базовые представления о космосе. Но, как замечает Уорт, человеческому разуму чрезвычайно трудно справиться с массивностью и протяженностью космоса, наш мозг практически не может представить настолько обширную пустоту. После скролла через миллиарды километров, мысль о том, что мы уже послали зонды за пределы Солнечной системы, и о том, что мы вообще что-то знаем о мирах, которые находятся от нас за много световых лет, впечатляет еще больше.
Что бы перейти на карту, нажмите здесь.По материалам Популярная Механика
Журнал "Все о Космосе" рекомендует:
aboutspacejornal.net
Размеры Солнечной системы
Солнечная системе > Размеры Солнечной системы
Гелиопауза - последний рубеж Солнечной системы
Земляне застряли на своей планете, поэтому чаще всего мы можем наблюдать лишь за появлением Солнца и Луны на небе. Но мы даже не представляем реальные размеры Солнечной системы, в которой живем. Насколько огромная наша система?
Начнем с того, что дистанции слишком велики. Поэтому ученые используют систему астрономических единиц, где 1 а.е. = 150 млн. км (Земля-Солнце).
В таком случае Плутон отдален на 39.2 а.е., а Меркурий – 0.39 а.е. Если бы вы отправились в путешествие с автомобильной скоростью, то от Солнца к Плутону добрались за 6000 лет.
Но интереснее всего то, что на карликовой планете система не заканчивается. Этот участок представлен поясом Койпера, отдаленным на 30-50 а.е. и ограничивается Эридой. Но и это не предел.
Художественное видение гелиосферы. Она наполнена магнитными пузырями (красный), расположенными перед гелиопаузой
Далее на 80-200 а.е. следует ударная волна. Это момент, где перемещающийся солнечный ветер (400 км/с) сталкивается с межзвездной средой. Но истинный размер системы определяется ее гравитацией.
Наиболее отдаленный участок представлен территорией Облака Оорта. Это область с ледяным объектами, расположенная в 100000 а.е. Мы не можем пока его разглядеть, но именно оттуда прибывают долгопериодические кометы.
Солнечная гравитация распространяется на 2 световых года, а значит любой объект в этом поле зависит от нашей звезды.
Тогда, как долго ехать к самому краю? Если вы движетесь все с той же автомобильной скоростью, то 19 млн. лет. Даже у скоростного аппарата Новые Горизонты ушло бы 37000 лет. Так что, Солнечная система – масштабное местечко.
Образование Солнечной системы
Строение Солнечной системы
Факты о Солнечной системе
v-kosmose.com
Размеры Солнечной системы
Определяя размеры Солнечной системы, необходимо учитывать, что все зависит от того, как определять ее размер. Таким образом, мы может рассматривать диаметр Солнечной системы до окончания афелия самой дальней планеты; до края гелиосферы; до конца наиболее дальнего наблюдаемого объекта. Для понимания всех оснований, необходимо рассмотреть три этих варианта.
Если смотреть на афелий самой дальней планеты Солнечной системы, которой по данным НАСА является Нептун, то тогда радиус всей системы будет составлять 4545 миллионов километров, а диаметр — 9090 миллионов километров. Радиус и диаметр изменятся, если после дальнейшего изучения признают карликовую планету Эриду как полноценную часть Солнечной системы.
Седна находится в три раза дальше от планеты Земля, чем Плутон, что делает ее наиболее удаленным наблюдаемым объектом из известных в Солнечной системе. По этому подсчету отдаление от Солнца — 143,73 миллиардов километров, соответственно диаметр — 287,46 миллиардов километров. Отсюда получаем очень много нулей, что не очень удобно для ведения подсчетов. Чтобы упростит подобные числа, намного лучше их считать в астрономических единицах. За одну а.е. принимают расстояние от Солнца до Земли, которое равно 149597870,691 км. Поэтому радиус Седны — 960 а.е., а диаметр — 1921 а.е.
Третий вариант рассмотрения размеров Солнечной системы — конец гелиосферы. В гелиосфере гравитационные силы Солнца выше, чем у остальных звезд. Гелиопауза — научный термин, означающий конец солнечного влияния, где солнечный ветер останавливается, и гравитационная сила Солнца исчезает. Это происходит в 90 астрономических единиц от Солнца, а значит, диаметр Солнечной системы составляет 180 а.е.
Эти определения размеров Солнечной системы, наверняка, могут показаться Вам невероятно запутанными, однако они представляют собой определенное представление того, что ученные пытаются вложить в их значение. Такие расстояние просто поражают, при этом остается много неизвестного, чтобы сказать точную цифру.
lfly.ru
Размер Солнечной системы | Звездная вселенная и планета Земля
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 Кеплера.
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%. Меркурий 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?»
galaktikaru.ru
Состав и масштабы солнечной системы — реферат
Министерство образования и науки Кыргызской Республики
УЧЕБНЫЙ КОМПЛЕКС АВТОРСКОЙ
ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧСКОЙ ШКОЛЫ-ЛИЦЕЯ №61
Исследование на тему: «Состав и масштабы солнечной системы»
Подготовил ученик 11 –Б класса:
Акенеев Медер
Бишкек 2011
Содержание
1. Цель работы (3 стр.)
2. § 9 учебника по астрономии Б.А. Воронцова – Вельяминова (4 стр.)
3. Источник №1 (5-7 стр.)
4. Источник №2 (8 стр.)
5. Источник №3 (9 стр.)
6. Сравнительный анализ всех источников (10 стр.)
7. Вывод (11 стр.)
8. Список литературы (12 стр.)
Цель работы
Цель данного исследования провести сравнительный анализ материала учебника и дополнительных источников по теме «Состав и масштабы Солнечной системы»
§ 9 учебника по астрономии Б.А. Воронцова – Вельяминова
Вы уже знаете, что Солнечную систему составляют Солнце и планеты с их спутниками, что звезды расположены от нас несравнимо дальше, чем планеты. Самая далекая из известных планет – Плутон отстоит от Земли почти в 40 раз дальше, чем Солнце. Но даже ближайшая к Солнцу звезда отстоит от нас еще в 7000 раз дальше. Это огромное различие расстояний до планет и звезд надо отчетливо осознавать.
Девять больших планет обращаются вокруг Солнца по эллипсам (мало отличающимся от окружностей) почти в одной плоскости. В порядке удаления от Солнца – это Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон. Кроме них в Солнечной системе множество малых планет (астероидов), большинство которых движется между орбитами Марса и Юпитера. Вокруг Солнца обращаются также кометы – небольшие тела, окруженные обширной оболочкой из разреженного газа. Большинство из них имеет эллиптические орбиты, выходящие за орбиту Плутона. Кроме этого, вокруг Солнца обращаются по эллипсам бесчисленные метеорные тела размером от песчинки до мелкого астероида. Вместе с астероидами и кометами они относятся к малым телам Солнечной системы. Пространство между планетами заполнено крайне разреженным газом и космической пылью. Его пронизывают электромагнитные излучения; оно носитель магнитного и гравитационного полей.
Солнце в 109 раз больше Земли по диаметру и примерно в 333 000 раз массивнее Земли. Масса всех планет составляет лишь около 0,1 % от массы Солнца, поэтому оно силой своего притяжения управляет движением всех членов Солнечной системы.
Источник №1
Солнечная система: происхождение, состав и особенности
Вот уже два века проблема происхождения Солнечной системы волнует выдающихся мыслителей нашей планеты. Этой проблемой занимались, начиная от философа Канта и математика Лапласа, плеяда астрономов и физиков XIX и XX столетий.
И все же мы до сих пор довольно далеки от решения этой проблемы. Но за последние три десятилетия прояснился вопрос о путях эволюции звезд. И хотя детали рождения звезды из газово-пылевой туманности еще далеко не ясны, мы теперь четко представляем, что с ней происходит на протяжении миллиардов лет дальнейшей эволюции.
Переходя к изложению различных космогонических гипотез, сменявших одна другую на протяжении двух последних столетий, начнем с гипотезы великого немецкого философа Канта и теории, которую спустя несколько десятилетий независимо предложил французский математик Лаплас. Предпосылки к созданию этих теорий выдержали испытание временем. Точки зрения Канта и Лапласа в ряде важных вопросов резко отличались. Кант исходил из эволюционного развития холодной пылевой туманности, в ходе которого сначала возникло центральное массивное тело - будущее Солнце, а потом планеты, в то время как Лаплас считал первоначальную туманность газовой и очень горячей с высокой скоростью вращения.
Сжимаясь под действием силы всемирного тяготения, туманность, вследствие закона сохранения момента количества движения, вращалась все быстрее и быстрее. Из-за больших центробежных сил от него последовательно отделялись кольца. Потом они конденсировались, образуя планеты. Таким образом, согласно гипотезе Лапласа, планеты образовались раньше Солнца. Однако, несмотря на различия, общей важной особенностью является представление, что Солнечная система возникла в результате закономерного развития туманности. Поэтому и принято называть эту концепцию “гипотезой Канта-Лапласа”.
Однако эта теория сталкивается с трудностью. Наша Солнечная система, состоящая из девяти планет разных размеров и масс, обладает особенностью: необычное распределение момента количества движения между центральным телом Солнцем и планетами. Момент количества движения есть одна из важнейших характеристик всякой изолированной от внешнего мира механической системы. Именно как такую систему можно рассмотреть Солнце и окружающие его планеты. Момент количества движения можно определить как “запас вращения” системы. Это вращение складывается из орбитального движения планет и вращения вокруг осей Солнца и планет. Львиная доля момента количества движения Солнечной системы сосредоточена в орбитальном движении планет-гигантов Юпитера и Сатурна. С точки зрения гипотезы Лапласа, это совершенно непонятно. В эпоху, когда от первоначальной, быстро вращающейся туманности отделилось кольцо, слои туманности, из которых потом сконденсировалось Солнце, имели (на единицу массы) примерно такой же момент, как вещество отделившегося кольца (так как угловые скорости кольца и оставшихся частей были примерно одинаковы), так как масса последнего была значительно меньше основной туманности (“протосолнца”), то полный момент количества движения кольца должен быть много меньше, чем у “протосолнца”. В гипотезе Лапласа отсутствует какой-либо механизм передачи момента от “протосолнца” к кольцу. Поэтому в течение всей дальнейшей эволюции момент количества движения “протосолнца”, а затем и Солнца должен быть много больше, чем у колец и образовавшихся из них планет. Но этот вывод противоречит с фактическим распределением количества движения между Солнцем и планетами.
Для гипотезы Лапласа эта трудность оказалась непреодолимой.
Остановимся на гипотезе Джинса, получившей распространение в первой трети текущего столетия. Она полностью противоположна гипотезе Канта-Лапласа. Если последняя рисует образование планетарных систем как единственный закономерный процесс эволюции от простого к сложному, то в гипотезе Джинса образование таких систем есть дело случая.
Исходная материя, из которой потом образовались планеты, была выброшена из Солнца (которое к тому времени было уже достаточно “старым” и похожим на нынешнее) при случайном прохождении вблизи него некоторой звезды. Это прохождение был настолько близким, что его можно рассматривать практически как столкновение. Благодаря приливным силам со стороны налетевшей на Солнце звезды, из поверхностных слоев Солнца выброшена струя газа. Эта струя останется в сфере притяжения Солнца и после того, как звезда уйдет от Солнца. Потом струя сконденсируется и даст начало планетам.
Если бы гипотеза Джинса была правильной, число планетарных систем, образовавшихся за десять миллиардов лет ее эволюции, можно было пересчитать по пальцам. Но планетарных систем фактически много, следовательно, эта гипотеза несостоятельна. И ниоткуда не следует, что выброшенная из Солнца струя горячего газа может сконденсироваться в планеты. Таким образом, космологическая гипотеза Джинса оказалась несостоятельной.
Выдающийся советский ученый О. Ю. Шмидт в 1944 году предложил свою теорию происхождения Солнечной системы: наша планета образовалась из вещества, захваченного из газово-пылевой туманности, через которую некогда проходило Солнце, уже тогда имевшее почти “современный” вид. При этом никаких трудностей с вращением момента планет не возникало, так как первоначально момент вещества облака может быть сколь угодно большим. Начиная с 1961 года эту гипотезу развивал английский космогонист Литтлтон, который внес в нее существенные улучшения. По обеим гипотезам “почти современное” Солнце сталкивается с более или менее “рыхлым” космическим объектом, захватывая части его вещества. Тем самым образование планет связывается с процессом звездообразования.
В Солнечную систему входит Солнце, 9 больших планет вместе с их 34 спутниками, более 100 тысяч малых планет (астероидов), порядка 10 в 11 степени комет, а также бесчисленное количество мелких, так называемых метеорных тел (поперечником от 100 метров до ничтожно малых пылинок). Центральное положение в Солнечной системе занимает Солнце. Его масса приблизительно в 750 раз превосходит массу всех остальных тел, входящих в систему. Гравитационное притяжение солнца является главной силой, определяющей движение всех обращающихся вокруг него тел Солнечной системы. Среднее расстояние от Солнца до самой далекой от него планеты - Плутон 39,5 а. е., т.е. 6 миллиардов километров, что очень мало по сравнению с расстояниями до ближайших звёзд. Только некоторые кометы удаляются от Солнца на 100 тысяч а. е. и подвергаются воздействию притяжения звезд. Двигаясь в Галактике, Солнечная система время от времени пролетает сквозь межзвездные газопылевые облака.
Вследствие крайней разреженности вещества этих облаков погружение Солнечной системы в облако может проявиться только при небольшом поглощении и рассеянии солнечных лучей. Проявления этого эффекта в прошлой истории Земли пока не установлены. Все большие планеты - Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон обращаются вокруг солнца в одном направлении (в направлении осевого вращения самого Солнца), по почти круговым орбитам, мало наклоненным друг к другу (и к солнечному экватору). Плоскость земной орбиты - эклиптика принимается за основную плоскость при отсчёте наклонений орбит планет и других тел, обращающихся вокруг Солнца.
Расстояния от планет до Солнца образуют закономерную последовательность - промежутки между соседними орбитами возрастают с удалением от Солнца. Эти закономерности движения планет в сочетании с делением их на две группы по физическим свойствам указывают на то, что Солнечная система не является случайным собранием космических тел, а возникла в едином процессе. Благодаря почти круговой форме планетных орбит и большим промежуткам между ними исключена возможность тесных сближений между планетами, при которых они могли бы существенно изменять своё движение в результате взаимных притяжений. Это обеспечивает длительное существование планетной системы.
Планеты вращаются так же вокруг своей оси, причём почти у всех планет, кроме Венеры и Урана, вращение происходит в том же направлении, что и их обращение вокруг Солнца. Чрезвычайно медленное вращение Венеры происходит в обратном направлении, а Уран вращается как бы лежа на боку. Большинство спутников обращаются вокруг своих планет в том же направлении, в котором происходит осевое вращение планеты. Орбиты таких спутников обычно круговые и лежат вблизи плоскости экватора планеты, образуя уменьшенное подобие планетной системы.
Таковы, например, система спутников Урана и система галилейских спутников Юпитера. Обратными движениями обладают спутники, расположенные далеко от планеты. Сатурн, Юпитер и Уран кроме отдельных спутников заметных размеров имеют множество мелких спутников, как бы сливающихся в сплошные кольца. Эти спутники движутся по орбитам, настолько близко расположенным к планете, что её приливная сила не позволяет им объединиться в единое тело. Подавляющее большинство орбит ныне известных малых планет располагается в промежутке между орбитами Марса и Юпитера. Все малые планеты обращаются вокруг Солнца в том же направлении, что и большие планеты, но их орбиты, как правило, вытянуты и наклонены к плоскости эклиптики. Кометы движутся в основном по орбитам, близким к параболическим. Некоторые кометы обладают вытянутыми орбитами сравнительно небольших размеров - в десятки и сотни а. е.
У этих комет, называемых периодическими, преобладают прямые движения, т.е. движения в направлении обращения планет. Будучи вращающейся системой тел, Солнечная система обладает моментом количества движения (МКД). Главная часть его связана с орбитальным движение планет вокруг Солнца, причём массивные Юпитер и Сатурн дают около 90%. Осевое вращение Солнца заключает в себе лишь 2% общего МКД всей Солнечной системы, хотя масса самого Солнца составляет более 99,8% общей массы. Такое распределение МКД между Солнцем и планетами связано с медленным вращением Солнца и огромными размерами планетной системы - её поперечник в несколько тысяч раз больше поперечника Солнца. МКД планеты приобрели в процессе своего образования: он перешел к ним из того вещества, из которого они образовались.
myunivercity.ru
