Как движется наша Солнечная система. Все о планетах нашей солнечной системы и галактики
Строение солнечной системы: планеты земной группы
Центральное тело нашей системы планет – Солнце сосредоточило в себе 99 % всей массы Солнечной системы. Остальные 0,1 % вещества и материи составляют девять больших и маленьких планет (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон), вращающихся вокруг «желтого карлика» — Солнца. Почти у каждой из них есть несколько десятков спутников. Помимо планет, наша солнечная система включает в себя кометы, метеорит, астероиды и миллионы других космических объектов. Изучив строение Солнечной системы, можно понять, что орбиты основных планет наклонены под небольшими углами к оси эклиптики и описывают вокруг Солнца траекторию в виде эллипса, весьма близкого к кругу. Количество малых планет в результате научного прогресса непрерывно увеличивается год от года и к настоящему времени их перевалило за 1500 тысячи.
По размерам планеты солнечной системы можно разделить на две основные группы. К первой относятся сравнительно небольшие планеты, расположенные близко к Солнцу: Меркурий, Венера, Земля, Марс. Эти планеты ученые назвали земной группой. Ко второй группе относят более удаленные от Солнца планеты и большие по размерам: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Эта группа называется группой Юпитера. Эти группы разделены поясом астероидов или малых планет. Рассматривая физические характеристики планет из разных категорий, можно заметить их основные отличия. Например, средняя плотность группы Юпитера составляет около 1,21 г/см3, а планет земной группы около 4,5 г/см3, а средняя плотность. Исходя из таких показателей плотности, можно сделать логичный вывод, что планеты группы Земли – это твёрдые тела.
Планеты солнечной системы
Объяснить сильные различия между отдаленными планетами-гигантами и планетами земной группы довольно просто. (Самая далекая планета Плутон, больше похожа на один из спутников какой-нибудь далекой планеты). Планеты земной группы, потеряли большую часть основной массы водорода, из которых формировалась наша солнечная система, а отдаленные планеты, практически полностью состоят из таких легких газов.
Что бы заметить еще большую разницу между двумя группами, достаточно сопоставить периоды вращения вокруг оси. Планеты, приближенные к Солнцу, совершают оборот вокруг собственной оси за период, больший суток, т. е. их вращение довольно медлительно. А вот, вращение планет-гигантов вокруг собственной оси составляет менее полусуток, что является гораздо более быстрым вращением. Например, самая крупная из планет – Юпитер имеет плотность 1,32 г/см3 и совершает оборот всего за 9ч 50м. Водород и гелий, являются основными элементами, которые определяют химический состав планеты. Сатурн имеет меньшую плотность по сравнению с Юпитером (0,686 г/см3) но по размерам очень схож с ним. Оставшиеся два гиганта – Нептун и Уран (с массой около 1029 г) – мало отличаются химическому составу и по средней плотности – 1,64 и 1,28 г/см3 соответственно. Все четыре планеты традиционно выделяются в группу планет-гигантов, из-за больших размеров и газового состава.
Плотность Земли и Венеры, входящих в состав планет земного типа составляет 5,52 и 5,24 г/см3, при том, что они почти не отличаются по размерам. Перечень больших планет Солнечной системы дополняет необычный объект – Плутон, открытый в 1930 году, сначала приняли за девятую планету солнечной системы. В то время, он занимал самое удаленное от Солнца положение, но за счет своей необычной орбиты, которая обладает значительным эксцентриситетом, он пересек орбиту Нептуна и превратившись в восьмую по удаленности от Солнца планету. Планеты-гиганты составляют внешнюю часть Солнечной системы, а планеты земной группы образуют ее внутреннюю часть. Между ними располагается пояс астероидов, отделяющий их друг от друга, в котором сосредоточена большая часть малых планет. На самых дальних границах Солнечной системы, скорей всего, сосредоточены гигантские облака по массам и размерам комет, которые могли посещать окрестности Солнца за миллионы лет до появления жизни на Земле.
За последние несколько десятков лет, на космических просторах было найдено более тридцати объектов, размером более 100 км и которые имеют сходство с ядрами комет, названных транснептуновыми. Согласно оценкам экспертов, на расстоянии между 25 и 55 а. е. от Солнца имеется более 70 000 тел размерами от 90 до 500 км.
Ударные процессы в Солнечной системе
На поверхности всех космических тел, у которых есть твердая оболочка, можно наблюдать ямы и впадины, именуемые — кратеры. Они возникли в результате падения тел различной массы и размеров на различные объекты солнечной системы. Размеры кратера, образующегося при ударе, могут во много раз превосходить размеры упавшего тела, а скорость превышать 20км/с. По наблюдениям ученых, самый большой кратер, известный в нашей Солнечной системе обнаружен на лунной поверхности. Это огромное образование на обратной стороне Луны, которое относится к эпохе завершения процесса формирования планетных тел, то есть разделению на мантию, ядро и кору. Гигантская многокольцевая впадина глубиной 12 км расположена вблизи ее южного полюса и имеет диаметр внешнего контура около 2500 км. Если рассмотреть количество мелких кратеров внутри впадины, время ее образования можно отнести к раннему периоду формирования лунной истории. Обобщив все научные факты, ученые предполагают, что этот кратер – след гигантского столкновения ранней Луны с очень крупным космическим телом. Такое событие является поистине грандиозным, потому что размеры впадины, оставшейся после удара, превышают лунный радиус.
kosmos-gid.ru
Движение Солнечной системы в галактике Млечный путь
Модель Солнечной системы
Любой человек, даже лежа на диване или сидя возле компьютера, находится в постоянном движении. Это непрерывное перемещение в космическом пространстве имеет самые разные направления и огромные скорости. В первую очередь, происходит перемещение Земли вокруг оси. Кроме того, совершается оборот планеты вокруг Солнца. Но и это еще не все. Куда более внушительные расстояния мы преодолеваем вместе с Солнечной системой.
Расположение Солнечной системы
Солнце является одной из звезд, находящихся в плоскости Млечного пути, или просто Галактики. Оно отдалено от центра на 8 кпк, а расстояние от плоскости Галактики составляет 25 пк. Звездная плотность в нашей области Галактики – примерно 0,12 звезд на 1 пк3. Положение Солнечной системы не является постоянным: она находится в постоянном перемещении относительно ближних звезд, межзвездного газа, и наконец, вокруг центра Млечного пути. Впервые движение Солнечной системы в Галактике было замечено Уильямом Гершелем.
Перемещение относительно ближних звезд
Скорость передвижения Солнца к границе созвездий Геркулеса и Лиры составляет 4 а.с. в год, или 20 км/с. Вектор скорости направлен к так называемому апексу – точке, к которой также направлено движение других близлежащих звезд. Направления скоростей звезд, в т.ч. Солнца, пересекаются в противоположной апексу точке, называемой антиапексом.
Перемещение относительно видимых звезд
Ближайшие окрестности Солнца
Отдельно измеряется передвижение Солнца по отношению к ярким звездам, которые можно увидеть без телескопа. Это — показатель стандартного передвижения Солнца. Скорость такого передвижения составляет 3 а.е. в год или 15 км/с.
Перемещение относительно межзвездного пространства
По отношению к межзвездному пространству Солнечная система двигается уже быстрее, скорость составляет 22-25 км/с. При этом, под действием «межзвездного ветра», который «дует» из южной области Галактики, апекс смещается в созвездие Змееносец. Сдвиг оценивается примерно в 50.
Анимация движения
Перемещение вокруг центра Млечного пути
Солнечная система находится в движении относительно центра нашей Галактики. Она перемещается по направлению к созвездию Лебедя. Скорость составляет около 40 а.е. в год, или 200 км/с. Для полного оборота необходимо 220 млн. лет. Точную скорость определить невозможно, ведь апекс (центр Галактики) скрыт от нас за плотными облаками межзвездной пыли. Апекс смещается на 1,5° каждый миллион лет, и совершает полный круг за 250 млн. лет, или за 1 «галактический год.
Путешествие на край Млечного пути
Движение Галактики в космическом пространстве
Наша Галактика также не стоит на месте, а сближается с галактикой Андромеды со скоростью 100-150 км/с. Группа галактик, в которую входит и Млечный путь, движется к большому скоплению Девы со скоростью 400 км/с. Сложно себе представить, а еще сложнее рассчитать, как далеко мы перемещаемся каждую секунду. Расстояния эти — огромны, а погрешности в таких расчетах пока еще достаточно велики.
comments powered by HyperComments
Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!
Просмотров записи: 14103
spacegid.com
Строение Солнечной системы
Здравствуйте уважаемые читатели! В данном посте речь пойдет о строении Солнечной системы. Я считаю, что просто необходимо знать о том, в каком месте Вселенной находится наша планета, а также что еще есть в нашей Солнечной системе помимо планет...
Наша планета Земля входит в систему планет и других небесных тел, которые вращаются вокруг звезды под названием Солнце. Солнечная система является одной из многих подобных систем во Вселенной.
Строение Солнечной системы.Солнечная система – это система космических тел, которая кроме центрального светила – Солнца, включает в себя девять больших планет, их спутники, множество маленьких планет, кометы, космическую пыль и мелкие метеорные тела, которые движутся в сфере преимущественного гравитационного действия Солнца.
В средине XVI века была раскрыта общая структура строения Солнечной системы польским астрономом Николаем Коперником. Он опровергнул представление того, что Земля – это центр Вселенной и обосновал представление движения планет вокруг Солнца. Такая модель Солнечной системы получила название гелиоцентрической.
В XVII веке Кеплер открыл закон движения планет, а Ньютон сформулировал закон всемирного притяжения. Но только после того, как Галилей в 1609 году изобрел телескоп, стало возможным изучение физических характеристик, входящих в состав Солнечной системы, космических тел.
Так Галилей, наблюдая за солнечными пятнами, впервые открыл вращение Солнца вокруг своей оси.
Планета Земля – это одно из девяти небесных тел (или планет), которые движутся вокруг Солнца в космическом пространстве.
Основную часть Солнечной системы составляют планеты, которые с разной скоростью вращаются вокруг Солнца в одном направлении и почти в одной плоскости по эллиптическим орбитам и находятся от него на разных расстояниях.
Планеты расположены в следующем порядке от Солнца: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон. Но Плутон иногда удаляется от Солнца более чем на 7 млрд. км, но из-за огромной массы Солнца, которая почти в 750 раз превышает массу всех остальных планет, остается в сфере его притяжения.
Самая крупная из планет – это Юпитер. Его диаметр в 11 раз превышает диаметр Земли и составляет 142 800 км. Самая маленькая из планет – это Плутон, диаметр которого составляет всего лишь 2 284 км.
Планеты, которые находятся ближе всего к Солнцу (Меркурий, Венера, Земля, Марс) очень сильно отличаются от последующих четырех. Они называются планетами земного типа, так как, подобно Земле, состоят из твердых пород.
Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, называются планетами юпитерианского типа, а также планетами-гигантами, и в отличие от них состоят в основном из водорода.
Также существуют еще и другие различия между планетами юпитерианского и земного типа. «Юпитерианцы» вместе с многочисленными спутниками образуют собственные «солнечные системы».
По меньшей мере, 22 спутника у Сатурна. И всего три спутника, включая Луну, у планет земного типа. И кроме всего, планеты юпитерианского типа окружены кольцами.
Обломки планет.
Между орбитами Марса и Юпитера существует большой промежуток, где могла бы разместиться еще одна планета. Это пространство, на самом деле, заполнено множеством небесных тел небольшого размера, которые называют астероидами, или малыми планетами.
Церера – это название самого крупного астероида, диаметр которого около 1000 км. К настоящему времени открыто 2500 астероидов, которые в своих размерах значительно меньше Цереры. Это глыбы с поперечниками, которые не превышают в размере нескольких километров.
Большая часть астероидов вращаются вокруг Солнца в широком «астероидном поясе», который находится между Марсом и Юпитером. Орбиты некоторых астероидов выходят далеко за пределы этого пояса, а иногда приближаются довольно-таки близко к Земле.
Эти астероиды нельзя увидеть невооруженным глазом, потому что их размеры слишком малы, и они очень от нас удалены. Но другие обломки – например, кометы – могут быть видимы в ночном небе благодаря своему яркому сиянию.
Кометы – это небесные тела, которые состоят изо льда, твердых частиц и пыли. Большую часть времени комета движется в дальних участках нашей Солнечной системы и невидима для глаза человека, но когда она приближается к Солнцу, то начинает светиться.
Это происходит под воздействием солнечного тепла. Лед частично испаряется и превращается в газ, высвобождая частички пыли. Комета становится видимой, потому что газопылевое облако отражает солнечный свет. Облако, под давлением солнечного ветра, превращается в развевающийся длинный хвост.
Также существуют и такие космические объекты, которые можно наблюдать почти каждый вечер. Они сгорают при попадании в атмосферу Земли, оставляя при этом в небе узкий светящийся след – метеор. Эти тела называются метеорными, а их размеры не больше песчинки.
Метеориты — это крупные метеорные тела, которые достигают земной поверхности. Из-за столкновения с Землей огромных метеоритов, в далеком прошлом, образовались огромные кратеры на ее поверхности. Почти миллион тонн метеоритной пыли ежегодно оседает на Земле.
Рождение Солнечной системы.
Большие газопылевые туманности, или облака разбросаны среди звезд нашей галактики. В таком же облаке, около 4600 млн. лет назад, родилась и наша Солнечная система. Произошло это рождение в результате коллапса (сжатия) этого облака под действием сил гравитации.
Затем это облако начало вращение. А со временем оно превратилось во вращающийся диск, основная масса вещества которого сосредоточилась в центре. Гравитационный коллапс продолжался, центральное уплотнение постоянно уменьшалось и разогревалось.
Термоядерная реакция началась при температуре в десятки миллионов градусов, и тогда центральное уплотнение вещества вспыхнуло новой звездой – Солнцем.
Планеты сформировались из находящихся в диске пыли и газа. Столкновение частиц пыли, а также их превращение в большие глыбы, происходило во внутренних разогретых областях. Этот процесс называется аккреция – приращение.
Взаимное притяжение и столкновение этих всех глыб и привело к образованию планет земного типа.
Эти планеты имели слабое гравитационное поле и были слишком малы для того, чтобы притянуть к себе легкие газы (такие как гелий и водород), которые входят в состав аккреционного диска.
Температура была значительно ниже дальше от центра, и те планеты, которые там образовались, притягивали к себе газы. Именно поэтому планеты юпитерианского типа имеют обширные атмосферы.
Рождение Солнечной системы было обычным явлением – постоянно и повсеместно во Вселенной рождаются подобные системы. И может быть, в одной из таких систем есть планета похожая на Землю, на которой существует разумная жизнь…
Вот мы и рассмотрели строение Солнечной системы, и теперь можем вооружиться знаниями для их дальнейшего применения на практике 😉
o-planete.ru
Все, что нужно знать о нашей Солнечной системе.
Вместе с праздником, который нам принесла серия статей о том, как SpaceX собирается колонизировать Марс, мы совсем забыли рассказать о месте, где все это будет происходить: о Солнечной системе. По правде говоря, очень немногие люди отдают себе полный отчет в том, как устроена наша планетарная система. И поскольку мы вот-вот окажемся в эпохе, когда космические корабли будут бороздить космические просторы (без шуток), пора заниматься космическим ликбезом.
Вселенная — очень большое место, в котором мы ютимся в небольшом уголочке. Он называется Солнечной системой и является не только крошечной долей известной нам Вселенной, но и очень небольшой частью наших галактических окрестностей — галактики Млечный Путь. Короче говоря, мы точка в бескрайнем космическом море.
Тем не менее Солнечная система остается относительно большим местом, в котором (пока) скрывается множество тайн. Мы только недавно начали плотно заниматься изучением скрытой природы нашего маленького мира. В плане изучения Солнечной системы мы едва ли оцарапали поверхность этого ящика.
Понимание Солнечной системы
За малым исключением, до эпохи современной астрономии лишь немногие люди или цивилизации понимали, что такое Солнечная система. Подавляющее большинство астрономических систем постулировало, что Земля — неподвижный объект, вокруг которого вращаются все известные небесные объекты. Кроме того, она существенно отличалась от других звездных объектов, которые считались эфирными или божественными по своей природе.
Хотя во времена античного и средневекового периода были некоторые греческие, арабские и азиатские астрономы, которые верили, что Вселенная гелиоцентрична (то есть что Земля и другие тела вращаются вокруг Солнца), только когда Николай Коперник разработал математическую предиктивную модель гелиоцентрической системы в 16 веке, эта идея получила широкое распространение.
Галилей (1564 – 1642) частенько показывал людям, как пользоваться телескопом и наблюдать за небом на площади Сан-Марко в Венеции. Учтите, в те времена не было адаптивной оптики.
В течение 17 века ученые вроде Галилео Галилея, Иоганна Кеплера и Исаака Ньютона разработали понимание физики, которое постепенно привело к принятию того, что Земля вращается вокруг Солнца. Развитие теорий вроде гравитации также привело к осознанию того, что другие планеты подчиняются тем же физическим законам, что и Земля.
Широкое распространение телескопов также привело к революции в астрономии. После открытия Галилеем спутников Юпитера в 1610 году, Кристиан Гюйгенс обнаружил, что и Сатурн обладает лунами в 1655 году. Также были обнаружены новые планеты (Уран и Нептун), кометы (комета Галлея) и пояс астероидов.
К 19 веку три наблюдения, сделанные тремя отдельными астрономами, определили истинную природу Солнечной системы и ее место во Вселенной. Первое сделал в 1839 году немецкий астроном Фридрих Бессель, успешно измеривший кажущийся сдвиг в позиции звезды, созданный движением Земли вокруг Солнца (звездный параллакс). Это не только подтвердило гелиоцентрическую моедль, но и показало гигантское расстояние между Солнцем и звездами.
В 1859 году Роберт Бунзен и Густав Кирхгоф (немецкие химик и физик) использовали недавно изобретенный спектроскоп для определения спектральной сигнатуры Солнца. Они обнаружили, что Солнце состоит из тех же элементов, что существуют на Земле, тем самым доказав, что твердь земная и твердь небесная сделаны из одной материи.
Затем отец Анджело Секки — итальянский астроном и директор Папского Григорианского университета — сравнил спектральную сигнатуру Солнца с сигнатурами других звезд и обнаружил, что те практически идентичны. Это убедительно показало, что наше Солнце состоит из тех же материалов, что и любая другая звезда во Вселенной.
Дальнейшие очевидные расхождения в орбитах внешних планет привели американского астронома Персиваля Лоуэлла к выводу, что за пределами Нептуна должна лежат «планета Х». После его смерти обсерватория Лоуэлла провела необходимые исследования, которые в конечном итоге привели Клайда Томбо к открытию Плутона в 1930 году.
В 1992 году астрономы Дэвид К. Джевитт из Гавайского университета и Джейн Луу из Массачусетского технологического института обнаружили транснептуновый объект (ТНО), известный как (15760) 1992 QB1. Он вошел в новую популяцию, известную как пояс Койпера, о котором долгое время говорили астрономы и который должен лежать на краю Солнечной системы.
Дальнейшее исследование пояса Койпера на рубеже веков привело к дополнительным открытиям. Открытие Эриды и другие «плутоидов» Майком Брауном, Чадом Трухильо, Давидом Рабиновичем и другими астрономами привело к суровой дискуссии между Международным астрономическим союзом и некоторыми астрономами на тему обозначения планет, больших и малых.
Структура и состав Солнечной системы
В ядре Солнечной системы расположено Солнце (звезда главной последовательности типа G2), которое окружено четырьмя планетами земной группы (внутренние планеты), главным поясом астероидов, четырьмя газовыми гигантами (внешние планеты), массивным полем небольших тел, простирающимся от 30 а. е. до 50 а. е. от Солнца (пояс Койпера) и сферическим облаком ледяных планетезималей, которое, как полагают, вытянулось на расстояние до 100 000 а. е. от Солнца (облако Оорта).
Солнце содержит 99,86% известной массы системы, и его гравитация влияет на всю систему. Большинство крупных объектов на орбите вокруг Солнца лежат вблизи плоскости орбиты Земли (эклиптики), и большинство тел и планет вращаются вокруг него в одном направлении (против часовой стрелки, если смотреть с северного полюса Земли). Планеты очень близки к эклиптике, тогда как кометы и объекты пояса Койпера часто находятся под большим углом к ней.
На четыре крупнейших вращающихся тела (газовые гиганты) приходится 99% оставшейся массы, причем на Юпитер и Сатурн в сумме приходится больше 90%. Остальные объекты Солнечной системы (включая четыре планеты земной группы, карликовые планеты, луны, астероиды и кометы) вместе составляют меньше 0,002% общей массы Солнечной системы.
Солнце и планеты
Иногда астрономы неформально делят эту структуру на отдельные регионы. Первый, внутренняя Солнечная система, включает четыре планеты земной группы и пояс астероидов. За ним лежит внешняя Солнечная система, которая включает четыре газовых гиганта. Между тем есть и крайние части Солнечной системы, которые считают отдельным регионом, содержащим транснептуновые объекты, то есть объекты за Нептуном.
Большинство планет Солнечной системы обладают собственными вторичными системами, вокруг них вращаются планетарные объекты — естественные спутники (луны). У четырех планет-гигантов также есть планетарные кольца — тонкие полосы мельчайших частиц, вращающихся в унисон. Большинство крупнейших естественных спутников находятся в синхронном вращении, будучи постоянно повернутыми одной стороной к своей планете.
Солнце, которое содержит почти всю материю Солнечной системы, на 98% состоит из водорода и гелия. Планеты земной группы внутренней Солнечной системы состоят в основном из силикатных пород, железа и никеля. За поясом астероидов планеты состоят в основном из газов (водорода, гелия) и льдов — метана, воды, аммиака, сероводорода и диоксида углерода.
Объекты подальше от Солнца состоят в основном из материалов с более низкими точками плавления. Ледяные вещества составляют большинство спутников планет-гигантов, а также Урана и Нептуна (поэтому иногда мы называем их «ледяными гигантами») и многочисленных объектов, лежащих за орбитой Нептуна.
Газы и льды считаются летучими веществами. Граница Солнечной системы, за которой эти летучие вещества конденсируются, известна как «снеговая линия», находится в 5 а. е. от Солнца. Объекты и планетезимали в поясе Койпера и облака Оорта состоят по большей части из этих материалов и камня.
Образование и эволюция Солнечной системы
Солнечная система образовалась 4,568 миллиарда лет назад в процессе гравитационного коллапса региона в гигантском молекулярном облаке из водорода, гелия и небольших количеств элементов потяжелее, синтезированных предыдущими поколениями звезд. Когда этот регион, который должен был стать Солнечной системой, коллапсировал, сохранение углового момента заставило его вращаться быстрее.
Центр, где собралась большая часть массы, начал становиться все горячее и горячее окружающего диска. По мере того как сжимающаяся туманность вращалась быстрее, она начала выравниваться в протопланетарный диск с горячей, плотной протозвездой в центре. Планеты образовались аккрецией этого диска, в котором пыль и газ стягивались вместе и объединялись, чтобы сформировать более крупные тела.
Из-за более высокой температуры кипения, только металлы и силикаты могут существовать в твердой форме близко к Солнцу и в конечном итоге образуют планеты земной группы — Меркурий, Венеру, Землю и Марс. Поскольку металлические элементы были лишь небольшой частью солнечной туманности, планеты земной группы не смогли стать очень большими.
В отличие от этого, планеты-гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун) образовались за точкой между орбитами Марса и Юпитера, где материалы были достаточно холодными, чтобы летучие ледовитые компоненты оставались твердыми (на снеговой линии).
Льды, которые сформировали эти планеты, были более многочисленны, чем металлы и силикаты, которые сформировали внутренние планеты земной группы, что позволило им расти достаточно массивными, чтобы захватить крупные атмосферы из водорода и гелия. Оставшийся мусор, который никогда не станет планетами, собрался в регионах вроде пояса астероида, пояса Койпера и облака Оорта.
За 50 миллионов лет давление и плотность водорода в центре протозвезды стали достаточно высокими, чтобы начался термоядерный синтез. Температура, скорость реакции, давление и плотность увеличивались, пока не было достигнуто гидростатическое равновесие.
В этот момент Солнце стало звездой главной последовательности. Солнечный ветер от Солнца создал гелиосферу и смел оставшиеся газ и пыль протопланетарного диска в межзвездное пространство, заканчивая процесс формирования планет.
Солнечная система будет оставаться практически такой же, какой мы ее знаем, пока водород в ядре Солнца не будет полностью преобразован в гелий. Это произойдет примерно через 5 миллиардов лет и ознаменует конец главной последовательности жизни Солнца. В это время ядро Солнца коллапсирует и выход энергии будет значительно больше, чем сейчас.
Наружные слои Солнца расширятся примерно в 260 раз шире текущего диаметра, и Солнце станет красным гигантом. Расширение Солнца, как ожидается, испарит Меркурий и Венеру и сделает Землю непригодной для жизни, поскольку обитаемая зона выйдет за орбиту Марса. В конце концов, ядро станет достаточно горячим, чтобы начался гелиевый синтез, Солнце еще немного пожжет гелий, но потом ядро станет сокращаться.
В этот момент внешние слои Солнца направятся в космос, оставив позади белый карлик — чрезвычайно плотный объект, который будет иметь половину изначальной массы Солнца, но по размерам будет с Землю. Выброшенные внешние слои сформируют планетарную туманность, вернув часть материала, сформировавшего Солнце, в межзвездное пространство.
Внутренняя Солнечная система
Во внутренней Солнечной системе мы находим «внутренние планеты» — Меркурий, Венеру, Землю и Марс — которые названы так потому, что вращаются ближе к Солнцу. В дополнение к своей близости, эти планеты имеют ряд ключевых отличий от других планет в Солнечной системе.
Для начала: внутренние планеты твердые и землистые, состоят в основном из силикатов и металлов, тогда как внешние планеты — газовые гиганты. Внутренние планеты расположены ближе друг к другу, чем их внешние коллеги. Радиус всей это области меньше дистанции между орбитами Юпитера и Сатурна.
Как правило, внутренние планеты меньше и плотнее своих коллег и обладают небольшим числом лун. Внешние планеты имеют десятки спутников и кольца из льда и камня.
Внутренние планеты земной группы состоят по большей части из огнеупорных минералов вроде силикатов, которые образуют их кору и мантию, и металлов — железа и никеля — которые лежат в ядре. Три из четырех внутренних планет (Венера, Земля и Марс) имеют достаточно существенные атмосферы, чтобы формировать погоду. Все усеяны ударными кратерами и обладают поверхностной тектоникой, рифтовыми долинами и вулканами.
Из внутренних планет Меркурий является ближайшей к нашему Солнцу и наименьшей из планет земной группы. Его магнитное поле составляет лишь 1% от земного, и очень тонкая атмосфера диктует температуру в 430 градусов по Цельсию днем и -187 ночью, поскольку атмосфера не может удержать тепло. Он не имеет спутников и состоит по большей части из железа и никеля. Меркурий — одна из самых плотных планет Солнечной системы.
Венера, которая по размерам примерно с Землю, имеет плотную токсичную атмосферу, которая удерживает тепло и делает планету самой горячей в Солнечной системе. Ее атмосфера состоит на 96% из углекислого газа, а также азота и нескольких других газов. Плотные облака в пределах атмосферы Венеры состоят из серной кислоты и других агрессивных соединений, с малым добавлением воды. Большая часть поверхности Венеры отмечена вулканами и глубокими каньонами — самый большой свыше 6400 километров длиной.
Земля является третьей внутренней планетой и лучше всех изученной. Из четырех планет земной группы Земля самая крупная и единственная обладает жидкой водой, необходимой для жизни. Атмосфера Земли защищает планету от опасного излучения и помогает удержать ценный солнечный свет и тепло под оболочкой, что также необходимо для существования жизни.
Как и другие планеты земной группы, Земля имеет каменистую поверхность с горами и каньонами и тяжелое металлическое ядро. Атмосфера Земли содержит водяной пар, который помогает смягчить суточные температуры. Как и Меркурий, Земля обладает внутренним магнитным полем. А наша Луна, единственный спутник, состоит из смеси различных пород и минералов.
Марс — четвертая и последняя внутренняя планета, известная также как «Красная планета», благодаря окисленным богатым железом материалам, лежащим на поверхности планеты. Марс также обладает набором интереснейших свойств поверхности. На планете расположилась крупнейшая в Солнечной системе гора (Олимп) высотой в 21 229 метров над поверхностью и гигантский каньон Valles Marineris в 4000 км длиной и глубиной до 7 км.
Большая часть поверхности Марса очень стара и заполнена кратерами, но есть и геологически новые зоны. На марсианских полюсах расположены полярные шапки, которые уменьшаются в размерах во время марсианских весны и лета. Марс менее плотный, чем Земля, и располагает слабым магнитным полем, что говорит скорее о твердом ядре, нежели о жидком.
Тонкая атмосфера Марса привела некоторых астрономов к мысли о том, что на поверхности планеты существовала жидкая вода, только испарилась в космос. Планета имеет две небольшие луны — Фобос и Деймос.
Внешняя Солнечная система
Внешние планеты (иногда называемые троянскими планетами, планетами-гигантами или газовыми гигантами) — это огромные планеты, окутанные газом, имеющие кольца и множество спутников. Несмотря на свои размеры, только две из них видны без телескопов: Юпитер и Сатурн. Уран и Нептун стали первыми планетами, обнаруженными с древних времен, которые показали астрономам, что Солнечная система намного больше, чем думали.
Юпитер — крупнейшая планета нашей Солнечной системы, которая вращается очень быстро (10 земных часов) относительно своей орбиты вокруг Солнца (прохождение которой занимает 12 земных лет). Ее плотная атмосфера состоит из водорода и гелия, возможно, окружая земное ядро размером с Землю. Планета имеет десятки лун, несколькими слабыми кольцами и Большим Красным Пятном — бушующим штормом, который держится уже лет 400.
Сатурн известен своей выдающейся системой колец — семь известных колец с четко определенными разделениями и пробелами между ними. Как образовались кольца, пока не совсем понятно. Также планета имеет десятки спутников. Ее атмосфера состоит по большей части из водорода и гелия, и вращается она довольно быстро (10,7 земных часов) относительно своего времени вращения вокруг Солнца (29 земных лет).
Уран был впервые обнаружен Уильямом Гершелем в 1781 году. День планеты протекает примерно на 17 земных часов, а одна орбита вокруг Солнца занимает 84 земных года. Уран содержит воду, метан, аммиак, водород и гелий вокруг твердого ядра. Также у планеты десятки спутников и слабая кольцевая система. Единственный аппарат, который посетил планету, это «Вояджер-2» в 1986 году.
Нептун — далекая планета, содержащая воду, аммиак, метан, водород и гелий и возможное ядро размером с Землю — имеет более десятка спутников и шесть колец. Космический аппарат «Вояджер-2» также посетил эту планету и ее систему в 1989 году во время прохождения по внешней Солнечной системе.
Транснептуновый регион Солнечной системы
В поясе Койпера было обнаружено более тысячи объектов; также предполагают, что там есть порядка 100 000 объектов крупнее 100 км в диаметре. Учитывая их малый размер и чрезвычайное расстояние до Земли, химический состав объектов пояса Койпера довольно трудно определить.
Но спектрографические исследования региона показали, что его члены по большей части состоят из льдов: смеси легких углеводородов (вроде метана), аммиака и водного льда — таким же составом обладают кометы. Первоначальные исследования также подтвердили широкий диапазон цветов у объектов пояса Койпера, от нейтрального серого до насыщенного красного.
Это говорит о том, что их поверхности состоят из широкого ряда соединений, от грязных льдов до углеводородов. В 1996 году Роберт Браун получил спектроскопические данные о KBO 1993 SC, которые показали, что состав поверхности объекта чрезвычайно похож на плутонов (и спутника Нептуна Тритон) тем, что обладает большим количеством метанового льда.
Водный лед был обнаружен у нескольких объектов пояса Койпера, включая 1996 TO66, 38628 Huya и 2000 Varuna. В 2004 году Майк Браун и др. определили существование кристаллической воды и гидрата аммиака у одного из крупнейших известных объектов Койпера 50000 Quaoar (Квавар). Оба этих вещества были уничтожены в процессе жизни Солнечной системы, а, значит, поверхность Квавара недавно изменилась вследствие тектонической активности или падения метеорита.
Компания Плутона в поясе Койпера достойна упоминания. Квавар, Макемаке, Хаумеа, Эрида и Орк — все это крупные ледяные тела пояса Койпера, у некоторых из них даже есть спутники. Они чрезвычайно далеки, но все же находятся в пределах досягаемости.
Облако Оорта и дальние регионы
Полагают, что облако Оорта простирается от 2000-5000 а. е. до 50 000 а. е. от Солнца, хотя некоторые продлевают этот диапазон до 200 000 а. е. Это облако, как полагают, состоит из двух регионов — сферического внешнего облака Оорта (в пределах 20 000 – 50 000 а. е.) и дискообразного внутреннего облака Оорта (2000 – 20 000 а. е.).
Внешнее облако Оорта может иметь триллионы объектов больше 1 км и миллиарды — больше 20 км в диаметре. Его общая масса неизвестна, но — при условии, что комета Галлея является типичным представлением внешних объектов облака Оорта, — можно очертить ее грубо в 3×10^25 килограммов, или в пять Земель.
На основании анализа последних комет, подавляющее большинство объектов облака Оорта состоит из летучих ледовитых веществ — воды, метана, этана, моноксида углерода, цианистого водорода и аммиака. Появление астероидов, как считают, объясняется облаком Оорта — в популяции объектов может быть 1-2% астероидов.
Первые оценки поместили их массу в рамки 380 земных масс, но расширенное знание распределения комет с длинных периодов понизило эти показатели. Масса внутреннего облака Оорта пока остается не рассчитанной. Содержание пояса Койпера и облака Оорта называется транснептуновыми объектами, поскольку объекты обоих регионов обладают орбитами, которые дальше от Солнца, чем орбита Нептуна.
Исследование Солнечной системы
Наши знания о Солнечной системе серьезно расширились из-за появления автоматических роботизированных космических аппаратов, спутников и роботов. Начиная с середины 20 века у нас была так называемая «космическая эра», когда пилотируемые и беспилотиные космические аппараты начали исследовать планеты, астероиды и кометы внутренней и внешней Солнечной системы.
Все планеты Солнечной системы были посещены в разной степени аппаратами, запущенными с Земли. В процессе этих беспилотных миссий люди смогли получить фотографии планет. Некоторые миссии позволили даже «попробовать» почву и атмосферу.
Первым искусственным объектом, отправленным в космос, был советский «Спутник-1» в 1957 году, успешно покруживший вокруг Земли и собравший информацию о плотности верхних слоев атмосферы и ионосферы. Американский зонд Explorer 6, запущенный в 1959 году, был первым спутником, сделавшим снимки Земли из космоса.
Роботизированные космические аппараты также выявили много значимой информации об атмосферных, геологических и поверхностных особенностях планеты. Первым успешным зондом, пролетевшим мимо другой планеты, был советский был зонд «Луна-1», который ускорился с помощью Луны в 1959 году. Программа Mariner привела к множеству успешных облетов планет, посещению зондом Mariner 2 Венеры в 1962 году, Mariner 4 — Марса в 1965 году и Mariner 10 — Меркурия в 1974 году.
К 1970-м годам были посланы зонды и к другим планетам, начиная с миссии «Пионера-10» к Юпитеру в 1973 году и «Пионера-11» к Сатурну к 1979 году. Зонды «Вояджер» провели грандиозный тур по другим планетам после запуска в 1977 году, оба зонда прошли Юпитер в 1979 году и Сатурн в 1980-1981. «Вояджер-2» затем близко подошел к Урану в 1986 году и к Нептуну в 1989 году.
Запущенный 19 января 2006 года, зонд «Новые горизонты» стал первым искусственным космическим аппаратом, который будет исследовать пояс Койпера. В июле 2015 года эта беспилотная миссия пролетела мимо Плутона. В ближайшие годы зонд займется изучением ряда объектов пояса Койпера.
Орбитальные аппараты, роверы и спускаемые аппараты начали разворачиваться на других планетах Солнечной системы к 60-м годам. Первым стал советский спутник «Луна-10», отправленный на лунную орбиту в 1966 году. За ним последовал 1971 год с развертыванием космического зонда Mariner 9, который облетел Марс, и советский зонд «Венера-9», который вышел на орбиту Венеры в 1975 году.
Зонд Galileo стал первым искусственным спутником, вышедшим на орбиту внешней планеты, когда достиг Юпитера в 1995 году; за ним последовала миссия «Кассини-Гюйгенс» на Сатурн в 2004 году. Меркурий и Веста были исследованы в 2011 году зондами MESSENGER и Dawn соответственно, после чего Dawn посетил орбиту карликовой планеты Цереры в 2015 году.
Первый зонд, который приземлился на другое тело Солнечной системы, был советский «Луна-2», который упал на Луну в 1959 году. С тех пор зонды высаживались или падали на поверхности Венеры в 1966 году («Венера-3»), Марса в 1971 году («Марс-3» и «Викинг-1» в 1976 году), астероид Эрос 433 в 2001 году (NEAR Shoemaker) и спутник Сатурна Титан («Гюйгенс») и комету Темпеля 1 (Deep Impact) в 2005 году.
Ровер «Кьюриосити» сделал этот мозаичный автопортрет с помощью камеры MAHLI, находясь на плоской осадочной породе.
На сегодняшний день только два мира Солнечной системы, Луна и Марс, были посещены передвижными роверами. Первым роботизированным ровером, который приземлился на другое тело, был советский «Луноход-1», который приземлился на Луну в 1970 году. В 1997 году на Марс высадился «Соджорнер», который проехал по поверхности планеты 500 метров, за ним последовали «Спирит» (2004 год), «Оппортьюнити» (2004 год), «Кьюриосити» (2012 год).
Пилотируемые миссии в космос начались в начале 50-х, и у двух сверхдержав, США и СССР, которые были завязаны в космической гонке, были две точки фокуса. Советский Союз сосредоточился на программе «Восток», которая включала отправку пилотируемых космических капсул на орбиту.
Первая миссия — «Восток-1» — состоялась 12 апреля 1961 года, первый человек — Юрий Гагарин — вышел в космос. 6 июня 1963 года Советский Союз также отправил первую женщину в космос — Валентину Терешкову — в рамках миссии «Восток-6».
В США проект «Меркурий» был инициирован с той же целью вывода капсулы с экипажем на орбиту. 5 мая 1961 года астронавт Алан Шепард вышел в космос с миссией Freedon 7 и стал первым американцем в космосе.
После того как программы «Восток» и «Меркурий» завершились, в центре внимания обоих государств и космических программ оказалось развитие космического аппарата на два-три человека, а также длительные космические полеты и внекорабельная деятельность (EVA), то есть, выход космонавтов в космос в автономных скафандрах.
В результате этого в СССР и США начали развивать собственные программы «Восход» и «Джемини». Для СССР в это входила разработка капсулы на два-три человека, а «Джемини» сосредоточилась на развитии и экспертной поддержке, необходимых для возможного пилотируемого полета на Луну.
Эти последние усилия привели 21 июля 1969 года к миссии «Аполлон-11», когда астронавты Нил Армстронг и Базз Олдрин стали первыми людьми, которые ходили по Луне. В рамках этой программы были осуществлены еще пять лунных высадок, и программа принесла множество научных посылок с Земли.
После высадки на Луну центр внимания американских и советских программ начал смещаться к развитию космических станций и космических аппаратов многоразового использования. Для Советов это вылилось в первые пилотируемые орбитальные станции, посвященные космическим научным исследованиям и военной разведке, известные как космические станции «Салют» и «Алмаз».
Первой орбитальной станцией, которая вместила более одного экипажа, стала «Скайлэб» NASA, она успешно вместила три экипажа с 1973 по 1974 годы. Первым настоящим поселением людей в космосе стала советская станция «Мир», которую последовательно занимали в течение десяти лет, с 1989 по 1999 годы. В 2001 году ее закрыли, а ее последователь, Международная космическая станция, с тех пор поддерживает постоянное присутствие людей в космосе.
Космические шаттлы США, дебютировавшие в 1981 году, стали и остаются на данный момент единственными многоразовыми космическими аппаратами, которые успешно осуществили множество орбитальных полетов. Пять построенных шаттлов («Атлантис», «Индевор», «Дискавери», «Челленджер», «Колумбия» и «Энтерпрайз») налетали в сумме 121 миссию, пока в 2011 программу не закрыли.
За время своей истории функционирования два таких аппарата погибли в катастрофах. Это были катастрофа «Челленджера», который взорвался на взлете 28 января 1986 года, и «Колумбия», который развалился при повторном входе в атмосферу 1 февраля 2003 года.
Что было дальше, вы прекрасно знаете. Пик 60-х сменился непродолжительным исследованием Солнечной системы и, в конце концов, упадком. Возможно, очень скоро мы получим продолжение.
Вся полученная в ходе миссий информация о геологических явлениях или других планетах — о горах и кратерах, например — а также об их погодных и метеорологических феноменах (облаках, пыльных бурях и ледяных шапках) привела к осознанию того, что другие планеты переживают в сущности те же явления, что и Земля. Кроме того, все это помогло ученым больше узнать об истории Солнечной системы и ее образовании.
Поскольку наше исследование внутренней и внешней Солнечной системы постоянно набирает обороты, изменился и наш подход к категоризации планет. Наша текущая модель Солнечной системы включает восемь планет (четыре земного типа, четыре газовых гиганта), четыре карликовых планеты и растущее число транснептуновых объектов, которые еще только предстоит обозначить.
Учитывая огромные размеры и сложность Солнечной системы, ее исследование в полных деталях займет очень много лет. Будет ли оно того стоить? Безусловно.
Источник
cosmos.mirtesen.ru
Астрономия базовые понятия. Солнечная система.
Глава 9. Солнечная система. Планеты и их спутники.
Солнечная система представляет собой совокупность планет и малых тел обращающихся вокруг центральной звезды — нашего Солнца. О Солнце и нашем спутнике Луне мы поговорим отдельно, также отдельный раздел я посвящу малым телам солнечной системы. Сегодня же мы поговорим о планетах. Все планеты можно поделить на две условные группы — внутренние планеты и внешние планеты — по расположению от Солнца, до орбиты Земли или после.Сразу оговорим несколько основных понятий, касающихся тел солнечной системы и их орбит. Для измерения расстояний в Солнечной системе используют астрономическую единицу. Она равна среднему расстоянию от Земли до Солнца, которое составляет 149 597 870 км. Чтобы пройти это расстояние свету, летящему с самой большой известной на сегодня скоростью 300 000 километров в секунду, требуется около 8,3 минут. Таким образом мы видим наше Солнце таким каким оно было 8,3 минуты назад.
Самая ближайшая к Солнцу точка орбиты любого из тел Солнечной системы называется перигелием, а самая удаленная афелием. Расстояния этих точек от Солнца соответственно перигелийным расстоянием q и афелийным расстоянием Q. Оба этих элемента орбиты небесного тела (q и Q) измеряются в астрономических единицах (сокр. — а.е.). Период обращения вокруг Солнца P измеряется в земных годах (1 земной год равен около 365,25 сут.). Помимо этих элементов орбиты существуют еще несколько других, полностью описывающих вид орбиты нашего рассматриваемого тела, но это тема для отдельного разговора.Итак, начнем с внутренних планет — т.е. тех планет, орбиты которых лежат к Солнцу ближе чем земная. К ним относятся (в порядке удаления от Солнца) Меркурий и Венера.
Обе внутренние планеты имеют период наилучшей своей видимости с Земли когда достигают момента элонгации — наибольшего удаления от Солнца на небосклоне. Существуют западная и восточная элонгации планет. Когда наступает западная элонгация внутренняя планета находится к западу от Солнца и, соответственно, видна на небе перед восходом Солнца по утрам. Когда планета в восточной элонгации она видна к востоку от Солнца и наблюдается на вечернем небе сразу после захода Солнца. Если внутренняя планета находится между Землей и Солнцем, то это положение называется нижним соединением, если же за Солнцем относительно Земли, то говорят, что она в верхнем соединении. Во время соединений планета не видна, наше яркое дневное светило мешает ее наблюдениям. Таким образом, мы видим, что на небе внутренние планеты не удаляются далеко от Солнца, и видны либо вечером на закате, либо по утрам на восходе. У обеих планет в телескоп видна смена фаз (как у Луны). Т.е. вы можете увидеть не только целую окружность диска, но и узкий серпик или «половинку» диска.Теперь рассмотрим обе планеты подробнее.
Меркурий, период обращения которого вокруг Солнца равен 88 суткам (0,24 г.), является самой ближайшей к Солнцу из планет (в среднем около 0,39 а.е. или 58 миллионов километров), и по размерам — 4879 км, самой маленькой из них. На фотографиях, сделанных с космических аппаратов, он демонстрирует пейзаж очень похожий на лунный — поверхность сплошь усыпанную кратерами. Перепад температур же на планете очень велик — днем температура на поверхности достигает +400 градусов, а ночью поверхность охлаждается до -180 градусов Цельсия.В телескоп Меркурий виден как небольшой диск диаметром от 4,5 секунд до 13 секунд дуги в зависимости от удаления от Земли. Детали же на нем угадываются смутно даже в достаточно большие телескопы. Блеск Меркурий меняется в среднем от -2,4 зв.величины до 5,5 зв.величины.
Самой яркой планетой на нашем небосклоне является, безусловно, Венера. В максимальном блеске она достигает -4,7 звездной величины. Диаметр ее диска, наблюдаемого в телескоп, колеблется от 66 секунд дуги в ближайшем к Земле положении до 9,7 секунд в наиболее удаленном.Период обращения Венеры вокруг Солнца равен 225 суткам (0,62 г.), а расстояние ее от Солнца равно 108 млн. км (0,72 а.е.). Диаметр же Венеры всего на 650 км меньше земного и равен 12100 км. На Венере очень солидная атмосфера и с Земли мы видим только облачный слой и смутно — изменения в нем. Под толстым слоем облаков создается «парниковый эффект» и температура на планете достигает больших значений. Наши аппараты серии «Венера» зафиксировали на поверхности значения температуры в +475 градусов Цельсия, давления — около 90 атмосфер. Облака Венеры состоят не из водяного пара, как на Земле, а из 80% серной кислоты и углекислого газа. Более жуткие условия довольно сложно представить. Так что условия на поверхности планеты близки к критическим, что достаточно затрудняет изучение «утренней звезды» космическими аппаратами.К внешним планетам относятся все планеты орбиты которых находятся от Солнца дальше земной. Это, в порядке удаления от Солнца, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.Конфигурации внешних планет отличаются от таковых у внутренних. Наилучшие условия видимости у них наступают в противостоянии, когда планета оказывается на нашем небе в стороне противоположной Солнцу. А в пространстве это выглядит так — Солнце, Земля и планета лежат на одной прямой именно в такой последовательности. Когда же внутренняя планета оказывается на нашем небе за Солнцем, наступает соединение и соответственно период невидимости. Эти конфигурации можно проследить на схеме -
Марс, среднее расстояние которого от Солнца составляет около 1,5 а.е. (220 миллионов километров), по своим размерам и массе сильно уступает нашей Земле. Его диаметр равен 6780 километров, а масса составляет 0,11 земной. Период обращения Марса вокруг Солнца равен 1,88 года. Видимый блеск планеты колеблется от -2,9 звездной величины при наибольших сближениях, называемых великими противостояниями, до 2,0 звездной величины на максимальном удалении. Диаметр диска планеты, видимый с Земли, составляет в этом случае, соответственно, от 26 секунд дуги до 3,5 секунд в наихудших условия для видимости планеты.У Марса имеется пара маленьких спутников — Фобос и Деймос, размерами 27км на 18км и 15 на 10 соответственно. Они имеют небольшой блеск 12 и 13 зв.величины и расположены довольно близко к Марсу (удаление 1 минута и 25 секунд дуги от планеты) из-за чего тонут в сиянии диска планеты, поэтому для их наблюдения нужен довольно солидный прибор и некоторая сноровка. Открыты оба спутника были Асафом Холлом в 1877 году.Марс имеет сильно разреженную атмосферу и детали его поверхности доступны наблюдениям в любительские приборы. На планете заметны детали рельефа, можно наблюдать сезонное изменения размеров полярных шапок. Шапки состоят по последним данным из замерзшего углекислого газа и водяного льда. Толщина их может достигать нескольких километров. Температура на поверхности планеты колеблется от -153 градусов Цельсия на полюсе зимой до +20 на экваторе в полдень. Средняя температура составляет -50 градусов. Основная составляющая марсианской сильно разреженной атмосферы — углекислый газ (95%). Поверхность Марса покрыта слоем пород состоящих в основном из кремнезема с примесями производных железа, что придает планете знаменитый красноватый цвет. На Марсе много кратеров, есть вулканы. Там находится высочайшая известная в Солнечной системе гора Олимп высотой 27 км. Марс активно исследовался и продолжает исследоваться космическими аппаратами. Так что, наверняка, нас еще ждет много новых интересных сведений о «красной» планете.
Следующая планета в нашем обзоре — Юпитер, является самой большой из планет Солнечной системы. Её средний диаметр составляет около 139 800 километров, а по массе она в 318 раз больше Земли. Блеск Юпитера меняется в пределах от -2,9 до -1,6 зв.величины. Период обращения планеты по орбите составляет 11,86 лет. Среднее расстояние от Солнца до Юпитера 5,2 астрономических единицы или 778,6 миллионов километров. Планета даже в любительский телескоп представляет собой замечательное зрелище — можно наблюдать грандиозную систему полос газового гиганта, интересные детали в них, знаменитое Большой Красное пятно. Диаметр видимого диска у него может достигать 50 секунд дуги.
У Юпитера несколько десятков спутников. Из них для небольших телескопов доступных четыре основных — «галилеевых» спутника Юпитера, названных так по имени Галилео Галилея, одним из первых наблюдавшего их в свой небольшой телескоп в 1610 году. Это Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Даже за одну ночь можно заметить изменение их положения относительно планеты, поэтому наблюдение спутников — не менее интересное занятие, чем наблюдение самого Юпитера. В системе спутников можно наблюдать прохождения спутников и движение тени от них по диску планеты, взаимные покрытия и затмения спутников, попадание спутников в тень планеты и т.д.Сам Юпитер — огромный газовый шар, атмосфера которого состоит в основном из водорода и гелия, есть также незначительное количество других элементов — метана, сероводорода, аммиака, воды и т.д.Чтобы стать звездой Юпитеру потребовалось бы быть всего лишь в 80 раз массивнее. Поэтому планету-гигант иногда называют неродившейся звездой. Как самая массивная планета Солнечной системы Юпитер оказывает существенное гравитационное влияние на различные тела нашей планетной системы, особенно это заметно на примере малых тел — комет, астероидов.
Следующая по расстоянию от Солнца планета — Сатурн. Она удалена от центрального светила на расстояние 9,5 а.е., это 1 миллиард 420 миллионов километров. Блеск Сатурна меняется от 1,5 до -0,25 звездной величины, а видимый диаметр диска в максимуме достигает 20 секунд дуги. Сатурн знаменит своей грандиозной системой колец, которая заметна даже с небольшими увеличениями. Сами кольца состоят из множества мелких частиц вытянувшихся в такой своеобразный кажущийся сплошным диск. В любительские приборы заметны так называемые «щели» — деления — узкие просветы в кольцах, наблюдать которые необходимо с достаточно большим увеличением и, естественно, при спокойной атмосфере.
На самом диске планеты в любительские приборы можно отыскать некоторые детали, но их меньше и они менее контрастны в небольшие приборы, чем на Юпитере. Но, вместе с кольцом, Сатурн все же являет собой незабываемое зрелище при первом взгляде на него в телескоп.
Период обращения Сатурна равен 29,7 лет. Диаметр планеты равен 120 500 км, а по массе она в 95 раз больше Земли.Сатурн, как и Юпитер относится к газовым гигантам. Он состоит на 96 процентов из водорода, 3 процента приходится на гелий и лишь 1 процент составляют все остальные элементы. У планеты более шести десятков спутников, самый яркий из которых — Титан, заметен даже в бинокль — по блеску около 8 зв. величины. По своему диаметру Титан достаточно велик 5120 км — это больше, чем планета Меркурий. Также в любительские приборы можно попробовать отыскать Диону, Рею, Тефию и Япет — по блеску они около десятой — одиннадцатой зв. величины (последний в максимуме блеска). Япет меняет свой блеск и, кроме того, его орбита еще и наклонена к плоскости экватора планеты на 15,5 градусов. Остальные перечисленные спутники обращаются в экваториальной плоскости планеты.
Седьмая по счету от Солнца планета носит название Уран. Если все предыдущие планеты были известны людям еще с древности, то эта планета была открыта уже в телескопическую эру в 1781 году Вильямом Гершелем. Среднее расстояние Урана от Солнца составляет 19,2 а.е. или 2 миллиарда 877 миллионов километров, а период обращения равен 84 годам. При диаметре планеты 51 120 км, масса ее составляет 14,6 земных. Характерной особенностью Урана является то, что наклон оси планеты составляет 97.8 градусов, т.е. планета обращается вокруг Солнца как бы «лежа на боку».Блеск Урана на нашем небе колеблется между пятой и шестой звездными величинами, т.е. отыскать планету можно даже в подзорную трубу. Но чтобы различить диск планеты нам понадобится уже телескоп с увеличением не менее 80 крат, так как видимый диаметр Урана даже в максимуме не более 4 угловых секунд.По составу Уран как и все планеты-гиганты состоит из газов, преимущественно водорода (83 процента). Из остальных компонентов — 15 процентов составляет гелий, около 2х процентов метан.Из трех десятков спутников планеты для наблюдений в небольшие телескопы не доступен ни один.
Последняя из планет — восьмая, носит имя бога морей Нептуна. Планета была открыта в 1846 году Иоганном Галее и Генрихом Д’Арре, благодаря математическим расчетам, основанным на отклонениях в движении Урана, проведенным Урбеном Леверье.Нептун находится от Солнца на расстоянии в 30 астрономических единиц или 4,5 миллиарда километров. По размерам это самая маленькая из планет-гигантов, ее диаметр — 49530 км. По массе Нептун немного больше Урана — 17 земных.Планета видна с Земли как слабая звездочка блеском около восьмой звездной величины, таким образом для ее поиска необходима хорошая подзорная труба или бинокль и звездная карта. Чтобы различить голубоватый диск планеты, диаметр которого около 2х секунд дуги, необходим телескоп с увеличением не меньше 120 крат.Атмосфера Нептуна, как и Урана, состоит из газов — 80 процентов водорода, около 19 гелия и процент с долями приходится на метан.У Нептуна полтора десятка спутников. К сожалению, в небольшие телескопы они не видны.Мы рассмотрели с Вами все планеты Солнечной системы. Другим телам Солнечной системы я посвящу отдельные главы. ( по материалам http://blog.astronomypage.ru )
www.galaxy-science.ru
