Сонячна система - система космічних тіл, що включає, крім центрального світила - Сонця - вісім великих планетзвертаються навколо нього, їх супутники, карликові планети, малі планети, комети, метеорні тіла, що рухаються в області переважаючої гравітаційної дії Сонця. Сонячна система утворилася близько 4,6 млрд. років тому з холодної газопилової хмари. Загальна структура Сонячної системи була розкрита в середині 16 століття М. Коперником, який обґрунтував уявлення про рух планет навколо Сонця. Така модель Сонячної системи отримала назву геліоцентричної. У 17 столітті І. Кеплер відкрив закони руху планет, а І. Ньютон сформулював закон всесвітнього тяжіння. Вивчення фізичних характеристик космічних тіл, що входять до складу Сонячної системи, стало можливим після винаходу Г. Галілеєм у 1609 телескопа. Спостерігаючи сонячні плями, Галілей виявив обертання Сонця навколо осі.
Великі планети, що рухаються навколо Сонця, утворюють плоску підсистему та поділяються на дві групи. До однієї з них, внутрішньої (або земної), входять Меркурій , Венера , Земля , Марс. До зовнішньої групи, яку складають планети-гіганти, належать Юпітер. , Сатурн , Уран , Нептун. У центральному тілі системи - Сонце - зосереджено 99,866% усієї її маси, якщо не враховувати космічний пил у межах Сонячної системи, загальна маса якої можна порівняти з масою Сонця. Сонце на 76% складається із водню; гелію приблизно в 3,4 рази менше, а частку всіх інших елементів припадає близько 0,75% всієї маси. Схожий хімічний склад мають планети-гіганти. Планети земної групи з хімічного складублизькі до Землі.
Майже всі планети мають супутники , причому близько 90% їх числа групується навколо зовнішніх планет. Юпітер та Сатурн самі є мініатюрними подобами Сонячної системи. Деякі з їхніх супутників (Ганімед , Титан) за розмірами перевершують планету Меркурій. Сатурн, крім 30 супутників, ще має потужну систему кілець, що складаються з величезної кількості невеликих тіл, крижаної або силікатної природи; радіус зовнішнього спостерігається кільця становить приблизно 2,3 радіуса Сатурна. З появою космічних методів досліджень планет (автоматичні міжпланетні станції, космічні телескопи) виявлено кільця та інших планет-гігантів.
Всі планети Сонячної системи, крім того, що вони, підкоряючись тяжінню Сонця, обертаються навколо нього, мають і власне обертання. Обертається навколо своєї осі та Сонце, хоча і не як єдине жорстке ціле. Як показують засновані на ефект Доплера вимірювання, швидкості обертання різних ділянок сонячної поверхні дещо різняться. На широті 16 ° період повного обігу становить 25,38 земної доби. Напрямок обертання Сонця збігається з напрямом обертання навколо нього планет та їх супутників і напрямом власного обертання планет навколо осей (крім Венери, Урану та низки супутників). Маса Сонця в 330 000 разів перевищує масу Землі.
0,83, тоді як з усіх великих планет нахил орбіти порівняно великий тільки у Меркурія (7 ° 0 "15"), Венери (3 ° 23 "40") і особливо у Плутона (17 ° 10 "). Серед малих планет Сонячної системи особливий інтерес представляє Ікар, відкритий в 1949 і має діаметр близько 1 км. Його орбіта майже перетинається з орбітою Землі, і за найбільшому зближенні цих тіл відстань з-поміж них зменшується до 7 млн. км. Таке зближення Ікара із Землею відбувається раз на 19 років.
Своєрідну групу малих тіл утворюють комети. За розмірами, формою та видом траєкторій вони значно відрізняються від великих планет та їх супутників. Ці тіла малі лише з масі. «Хвіст» великої комети за обсягом перевершує Сонце, тоді як маса може становити лише кілька тисяч тонн. Практично вся маса комети зосереджена в її ядрі, що має, ймовірно, розміри невеликого астероїда. Ядро комети складається переважно із замерзлих газів - метану, аміаку, водяної пари та вуглекислого газу - із вкрапленнями метеорних частинок. Продукти сублімації ядра під дією сонячного випромінюваннязалишають ядро і утворюють кометний хвіст, що різко збільшується при проходженні ядра через перигелій.
Внаслідок розпаду кометних ядер виникають метеорні рої, при зустрічі з якими у земній атмосфері спостерігаються «дощі зірок, що падають». Періоди звернення комет можуть сягати мільйонів років. Іноді комети віддаляються від Сонця на такі величезні відстані, що починають зазнавати гравітаційних обурень від найближчих зірок. Лише орбіти небагатьох комет обурюються настільки, що стають короткоперіодичними. Однією з найяскравіших є комета Галлея ; період її звернення наближається до 76 років. Загальна кількість комет Сонячної системи оцінюється сотнями мільярдів.
Метеорні тіла, як і космічний пил, заповнюють весь простір Сонячної системи. При зустрічі із Землею їх швидкості досягають 70 км/с. На їх рух і особливо на рух космічного пилу впливають гравітаційне та (меншою мірою) магнітні поля, а також потоки радіації та частинок. Усередині орбіти Землі щільність космічного пилу зростає, і вона утворює хмару, що оточує Сонце, видиме із Землі як зодіакальне світло. Сонячна система бере участь у обертанні Галактики, рухаючись приблизно круговою орбітою зі швидкістю бл. 250 км/с. Період обігу навколо центру Галактики визначається приблизно 200 млн. років. По відношенню до найближчих зірок, вся Сонячна система в середньому рухається зі швидкістю 19,4 км/с.
«Сонячна система»
Підготував:
Комов Р. гр. БУХ-107
Наша сонячна система
У центрі нашій сонячної системирозташована зірка під назвою Сонце. Навколо Сонця обертаються дев'ять планет і безліч дрібніших небесних тіл – астероїдів та комет. Усі вони утримуються на своїх орбітах тяжінням Сонця. Аналогічно навколо більшості планет обертаються один або кілька супутників. У планет-гігантів є ще й кільця; найбільші – у Сатурна.
Всі планети рухаються приблизно в одному напрямку та приблизно в одній площині. Їх орбіти є витягнуті кола, звані еліпсами. Тому відстань між будь-якою планетою та Сонцем постійно змінюється. Орбіти комет витягнуті. Деякі з них пролітають зовсім поруч із Сонцем, то віддаляються від нього в крижану безодню.
Тисячі років люди спостерігали за рухом небесних тіл неозброєним оком. Чотири століття тому люди винайшли телескоп і астрономи отримали можливість детальніше розглянути наших сусідів по космосу. Повіками люди вважали свою планетну систему єдиною, але нещодавно вчені виявили планети, які обертаються навколо інших зірок, схожих на Сонце.
Планети
Приблизно 5 млрд років тому Сонце і планети народилися з газопилової хмари. Щільна центральна частина його притягувала речовину і ущільнювалася. Одночасно ядро, зване Протосонцем, стискалося і розігрівалося, почалися термоядерні реакції, і спалахнула зірка – Сонце.
Інша речовина сконденсувалася навколо Протосонця в диск, що обертається – протосонячну туманність. Ближче до центру вона була гарячою, що далі від нього, то холодніше. Частинки туманності злипалися у щільні тіла – протопланети. Поблизу Протосонця було надто спекотно, щоб навколо них утримувалося багато легких газів, тому планети вийшли маленькими та кам'яними – Меркурій, Венера, Земля, Марс. Далі від центру системи, де холодніше, утворилися планети-гіганти Юпітер, Сатурн, Уран та Нептун, вкриті товстими шарами водню, гелію та інших газів.
Між Марсом і Юпітером паморочиться пояс астероїдів – кам'яних чи металевих брил. На околиці системи виникли дрібні крижані тіла, що з замерзлої води з домішкою пилу. Одні злиплися один з одним, утворивши Плутон із його супутником, інші перетворилися на комети.
Сонце
Сонце – звичайна зірка, яких мільйони у нашій Галактиці. Це величезна куля з розпечених газів (плазми), в основному водню (92,1%) та гелію (7,8%). У його надрах йде термоядерна реакція перетворення водню на гелій і виділяється енергія, яка досягає поверхні і змушує Сонце світитися.
Астрономи спостерігають поверхню Сонця телескопи зі спеціальними фільтрами. Фотосфера хіба що зерниста, тобто. складається з гранул. Сонячна грануляція обумовлена конвективними потоками плазми, що виштовхують «бульбашки» з глибин світила. То темні ділянки, що з'являються, то зникають – сонячні плями, а також гігантські струмені газів, що викидаються – протуберанці. Іноді різко збільшується яскравість невеликої частини сонячного диска – це сонячний спалах.
Сонце світитиме ще близько 7 млрд. років, поки весь водень не перетвориться на гелій. Тоді зірка роздувається, перетворившись на червоного гіганта, а потім скине зовнішні шари і стане білим карликом.
Меркурій
Меркурій – це найближча до Сонця планета. Температура поверхні боку планети, повернутої до світила, сягає 427 °З. Через відсутність атмосфери поверхня в тіні швидко остигає до -173 ° С на «нічному» боці. Біля полюсів деякі кратери ніколи не заглядає Сонце, тому під поверхнею там може зберігатися лід. Вода могла потрапити на Меркурій під час зіткнень із крижаними кометами.
Знімки космічного зонда "Марінер-10" 1974-1975рр. показали, що поверхня планети схожа на місячну. Вона вкрита кратерами та басейнами. У Меркурія величезне залізне ядро, ймовірно, служить джерелом магнітного поля, яке в 100 разів слабше за земне.
Рік на меркурії триває 88 земних діб, а земна доба в 59 разів довша за земну. Астронавт на планеті побачить світанок раз на 176 земних діб.
Венера
Венера - друга від сонця планета, за розмірами найближча до Землі. Її можна бачити як яскраву точку у східній частині неба вранці та у західній вечорі. Яскравість пояснюється відображенням сонячного світла шаром 50-70 км хмар із сірчаної кислоти. Щільна атмосфера з вуглекислого газу створює тиск майже в 100 разів більший, ніж на Землі. Вона пропускає сонячні промені до поверхні планети, але утримує теплове випромінювання нагрітої поверхні, створюючи парниковий ефект, який забезпечує найвищу в сонячній системі температуру поверхні 470°С.
Планета обертається навколо осі за годинниковою стрілкою, і один оберт займає більше часу, ніж шлях навколо Сонця.
Земля
Третя від Сонця Земля – найбільша з кам'яних планет. На Землі вода зустрічається у трьох формах: твердій (лід), рідкій та газоподібній (пар). Океани (71% поверхні планети) забезпечують більш рівномірне нагрівання Землі, поглинаючи сонячне тепло в жарких областях (ближче до екватора) і переносячи його до полюсів. Різниця у температурі земної поверхніпояснює кліматичні та погодні умови.
Земля під час формування була гарячою, і гірські породи плавилися. Тяжкі залізо і нікель утворили в центрі планети її ядро, а більш легкі матеріали – середній шар (мантію) та кору. Зовнішнє ядро залишається розплавленим, а кора, остигнувши, затверділа і розкололася на гігантські плити, підігнані одна до одної, як шматочки мозаїки. Під океанами товщина льоду плит менша, а під континентом більше. Тепло ядра генерує у породах мантії повільні конвективні течії, які рухають ці плити, зіштовхуючи їх чи розсовуючи. Тектоніка плит призводить до «дрейфу» континентів та зміни їх форми та рельєфу.
Місяць
Місяць – єдиний природний супутник Землі. Вона утворилася з уламків, які викинуло в космос під час падіння на нашу планету іншого небесного тіла. Метеорити залишили її поверхні незліченні кратери. Від наймолодших кратерів ніби розходяться промені – світлі смуги ґрунту, що розлетівся на всі боки при ударі.
За старих часів астрономи думали, що рівні ділянки – дно висохлих водойм, тому назвали їх морями. У 1959 році один із перших радянських штучних супутниківсфотографував зворотний бік Місяця, не видимий із Землі. Виявилося, що майже всі моря зосереджені на зверненій до нас поверхні.
Місячне тяжіння у 6 разів слабше земного. Цього недостатньо, щоб утримувати атмосферу, тому небо на Місяці завжди є чорним, навіть днем. Відсутність атмосфери призводить також до різких перепадів температури: освітлені сонцем ділянки розігріваються до 117°С, а тіні, що потрапили в тінь, остигають до -153°С.
Марс
Марс – це планета, найбільше схожа на Землю: чотири пори року, крижані полярні шапки, проточені водою каньйони і доба (період обертання) всього на 41 хвилину довша за нашу. Марс – найвивченіша планета. Вчені вважають, якщо живі організми на планеті і були, то вони вже давно загинули, оскільки середовище стало для них дуже суворим.
Колір Марса у нічному небі цілком виправдовує його прізвисько – Червона планета. Це пояснюється іржаво-оранжевим відтінком ґрунту.
Марс – холодна пустеля. Його атмосфера із вуглекислого газу надто розріджена, щоб утримувати сонячне тепло. Вдень температура піднімається до 27°С, проте вночі падає до -123°С.
Південна півкуля планети викопана кратерами, а на північній панують плоскі рівнини– можливо, там були великі озера чи навіть океан. Місцями височіють гігантські згаслі вулкани, наприклад, гора Олімп, заввишки 24 км. Долина «Марінер» – це каньйон завдовжки 4600 км.
Юпітер
Найбільша з усіх планет, Юпітер - куля з газів, в основному водню та гелію (як і Сонце), з домішкою води, метану та аміаку.
Жорсткої води в нього немає. Верхні шари газоподібні. З підвищенням температури та тиску водень та гелій стають рідкими. Ще глибше водень набуває властивостей рідкого металу. У центрі планети знаходиться маленьке тверде залізосилікатне ядро, яке в 3 рази гаряче поверхні Сонця.
Доба на Юпітері триває менше ніж 10 годин. Таке швидке обертання створює постійні вітри, вони дмуть зі швидкістю до 500 км/год і мають довгі стрічки кольорових хмар. Світлі стрічки називаються зонами. Темні смуги між ними, пояси, - це глибші шари, що просвічують. Серед зон і поясів розкидані овальні плями – вихори, що живляться енергією вітру та тепла, що йде з надр планети. Вихори можуть тривати роками, а найбільший з них, що отримав назву Велика Червона Пляма, астрономи спостерігають 300 років.
У 1610 р. Галілей розглянув у телескоп 4 супутника Юпітера: Іо, Європу, Ганімеда та Каллісто. Зараз відомо 16 супутників - від Ганімеда діаметром 5268 км до Леди з діаметром всього 16 км. У 1979 році космічний зонд «Вояджер-1» виявив у Юпітера систему тонких кілець, які складаються з мікроскопічних порошинок.
Сатурн
Сатурн відомий своїми чудовими кільцями. З Землі ми добре бачимо 3 широкі щільні кільця. Зовні знаходиться кільце А; від найширшого (25750 км) і яскравого кільця В відокремлено темним проміжком шириною 4670 км - так званим розподілом Кассіні. Внутрішнє, вужче, кільце З здається блідим і напівпрозорим.
З 1979 р. до Сатурна наближалися три космічні апарати – «Піонер-11», «Вояджер-1» та «Вояджер-2». Вони передали дані, за якими вчені визначили, що ці кільця складаються з тисяч вужчих кілець, утворених безліччю шматків льоду. Навіть усередині ніби порожнього поділу Кассіні повно крижаних брил. На думку вчених, це уламки кількох супутників, що розпалися. Крижані частинки поступово злипаються і спіралями повільно опускаються на планету. Через мільйони років Сатурн поглине свої обручки.
Вітри у екватора Сатурна дмуть зі швидкістю понад 1600 км/год. Атмосферних вихорів менше, ніж на Юпітері, оскільки надра холодніша. Однак приблизно раз на 30 років над його екватором злітають величезні хмари із кристаликів застиглого аміаку.
Уран
В 1871 Вільям Гершель, вивчаючи в телескоп нічне небо, виявив Уран. Ця планета відкрита вченими нового часу. Її діаметр чи не вчетверо більше земного, але відстань, що відокремлює Уран від нас така велика, що відомості про планету зміг зібрати лише космічний апарат «Вояджер-2», що наблизився до нього в 1986 році.
Уран ніби лежить на боці. Якщо нахил земної осі становить 23.5°, він він дорівнює майже 98°. Коли повз пролітав "Вояджер-2", Південний полюс планети був звернений до Сонця, а Північний не освітлений. Поверхня виглядала рівною, синьо-зеленою. Синьо-зелений відтінок надає планеті газу метану, який знаходиться у верхньому шарі атмосфери. Цей газ відбиває блакитну частину сонячного спектру та поглинає червону. Подібно до Сонця, Уран складається в основному з водню і гелію. Твердої поверхні, як і в інших планет-гігантів, він не має.
Уран супроводжують 5 супутників. Нещодавно виявлено ще 15 супутників, що нагадують астероїди.
Нептун
Нептун – найдальший від Сонця газовий велетень. Вчені відкрили його лише у 1846 р., коли звернули увагу на те, що орбіту Урана спотворює тяжіння невідомої. великої планети. Астрономи Джон Адамс в Англії та Урбен Левер'є у Франції розрахували, де має знаходитися ця планета.
Основну інформацію про Нептуна зміг дати тільки «Вояджер-2», що пролітав повз 1989р. За його даними, ця схожа на Уран планета така ж холодна і синя має деякі відмінності. Нептун - теж куля з водню. Гелія та метану. Однак нахил його осі близький до земного (29,6 °), тому зміна сезонів там не така різка, як у сусіда. Тут бувають сильні бурі. «Вояджер-2» зняв антициклон, названий Великою Темною Плямою, і хмара, що швидко летить, з кристалів метану – Скутер.
У 1984 році астрономи відкрили у Нептуна кільця, причому одна з них має арки.
Два його супутники були відомі до польоту "Вояджера", який виявив ще 6. найбільший - Тритон, діаметром 2706 км; діаметр Наяди всього 58 км. На Тритоні викидаються гейзери, інші супутники активності не виявляють.
Плутон
Дев'ята та остання відома нам планета – Плутон. Вона була відкрита у 1930 році Клайдом Томбо після довгих пошуків. У 1978 році Джеймс Крісті виявив у неї невеликий супутник - Харон. Невеликий Плутон покритий льодом і цим відрізняється від кам'яних планет та газових гігантів.
За довгий рік цієї планети її відстань від Сонця змінюється приблизно від 30 до 50 земних років. Наближаючись до світила, Плутон нагрівається і огортається атмосферою. Віддаляючись, він остигає до температури -238°С. За такої температури вся атмосфера перетворюється на лід і сніг на його поверхні.
Діаметр Харона приблизно вдвічі менший, ніж у Плутона: це майже подвійна планета. Можливо, обидва небесні тіла – уламки, що виникли внаслідок якогось катастрофічного зіткнення.
Астероїди
Між Марсом і Юпітером розташований пояс із мільйонів астероїдів, або малих планет, - дрібних шматків каменю чи металу неправильної форми, що залишилися зайвими при формуванні сонячної системи. Сильне тяжіння Юпітера не дасть їм зібратися разом і створити планету типу Землі. Найбільший астероїд – Церера, діаметром майже 1000 км. Його відкрили у 1801 році. Церера куляста, але у дрібніших астероїдів форма буває химерною, оскільки їхнє тяжіння занадто слабке, щоб «стягнути» речовину в правильну сферу. Космічні апарати, що пролітали поблизу деяких з них, наприклад Іди та Гаспри, виявили пориту кратерами поверхню із шаром подрібненої породи. Для вивчення астероїдів посилаються космічні апарати типу NEAR («Зближення з навколоземними астероїдами») та MUSES-C.
Сонячна система
Центральним об'єктом Сонячної системи є Сонце – зірка головної послідовності спектрального класу G2V, жовтий карлик. У Сонці зосереджено переважну частину всієї маси системи (близько 99,866 %), воно утримує своїм тяжінням планети та інші тіла, що належать до Сонячної системи. Чотири найбільші об'єкти - газові гіганти - становлять 99% маси, що залишилася (при цьому велика частина припадає на Юпітер і Сатурн - близько 90%).
Порівняльні розміри тіл Сонячної системи
Найбільші, після Сонця, об'єкти у Сонячній системі – це планети
До складу Сонячної системи входять 8 планет: Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Урані Нептун(перераховуються у порядку віддалення від Сонця).Орбіти всіх цих планет лежать в одній площині, яку називають площиною екліптики.
Взаємне розташування планет Сонячної системи
У період 1930 – 2006 років вважалося, що у Сонячній системі є 9 планет: до 8 перелічених додавали ще й планету Плутон. Але у 2006 році на конгресі Міжнародної астрономічної спілки було прийнято визначення планети. Згідно з цим визначенням, планетою називають небесне тіло, яке одночасно відповідає трьом умовам:
· обертається навколо Сонця по еліптичній орбіті (тобто планетами не є супутники планет)
· має достатню силу тяжкості, щоб забезпечити форму, близьку до сферичної (тобто. планетами є більшість астероїдів, які, хоч і обертаються навколо Сонця, але мають сферичної форми)
· є гравітаційними домінантамина своїй орбіті (тобто, крім цієї планети, на тій же орбіті немає порівнянних небесних тіл).
Плутон, а також ради астероїдів (Церера, Веста та ін.) відповідають першим двом умовам, але не відповідають третій умові. Такі об'єкти відносять до карликових планет. Станом на 2014 рік, карликових планет у Сонячній системі 5: Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке та Еріда; можливо, у майбутньому до них будуть зараховані також Веста, Седна, Орк та Квавар. Всі інші небесні тіла Сонячної системи, які не є зірками, планетами та карликовими планетами, називають малими тілами Сонячної системи (супутники планет, астероїди, планети, об'єкти пояса Койпера та хмари Оорта).
Відстань всередині Сонячної системи зазвичай вимірюють в астрономічних одиницях(а .е.). Астрономічну одиницю називають відстань від Землі до Сонця (або, кажучи точним мовою, велику піввісь земної орбіти), що дорівнює 149,6 млнкм (приблизно 150 млн. км).
Коротко розповімо про найбільш значні об'єкти Сонячної системи (докладніше кожен із них вивчатимемо наступного року).
Меркурій –найближча планета до Сонця (0,4 а. е. від Сонця) і планета з найменшою масою (0,055 маси Землі). Одна з найгірших вивчених планет, що пояснюється тим, що через близькість до Сонця Меркурій дуже важко спостерігати із Землі. Рельєф Меркурія нагадує місячний – з великою кількістю ударних кратерів. Характерними деталями рельєфу його поверхні, крім ударних кратерів, є численні лопатеподібні уступи, що тягнуться на сотні кілометрів. Об'єкти лежить на поверхні Меркурія, зазвичай, називають на честь діячів культури та мистецтва.
З великою ймовірністю, Меркурій завжди повернуть до Сонця однією стороною, як Місяць до Землі. Є гіпотеза, що колись Меркурій був супутником Венери, як Місяць у Землі, але згодом був відірваний силою тяжіння Сонця, проте підтвердження цього немає.
Венера- Друга на відстані від Сонця планета Сонячної системи. За розмірами і силою тяжіння трохи менше Землі. Венера завжди вкрита щільною атмосферою, крізь яку не видно її поверхню. Супутника немає. Характерною рисою цієї планети є жахливо висока атмосферний тиск(100 земних атмосфер) і температура поверхні, яка сягає 400-500 градусів Цельсія. Венера вважається найгарячішим, крім Сонця, тілом Сонячної системи. Зважаючи на все, така висока температура пояснюється не так близькістю до Сонця, як парниковим ефектом – атмосфера, що складається в основному з вуглекислого газу, не випускає в космос інфрачервоне (теплове) випромінювання планети.
На земному небі Венера є найяскравішим (після Сонця та Місяця) небесним тілом. На небесній сфері вона може віддалятися від Сонця не більше ніж на 48 градусів, тому вечорами вона завжди спостерігається на заході, а вранці – на сході, тому Венеру часто називають ранковою зіркою.
Земля– наша планета, єдина, що має кисневу атмосферу, гідросферу і поки що єдина, на якій виявлено життя. Земля має один великий супутник – Місяць, що знаходиться на відстані 380 тис. км. від Землі (27 земних діаметрів), що обертається навколо землі з періодом в один місяць. Місяць має масу в 81 раз менше, ніж у Землі (що є найменшою відмінністю серед усіх супутників планет Сонячної системи, тому систему «Земля/Місяць» іноді називають подвійною планетою). Сила тяжіння на поверхні Місяця у 6 разів менша, ніж на Землі. Атмосфери Місяць не має.
Марс- Четверта планета Сонячної системи, що знаходиться на відстані від Сонця 1,52 а .е. та значно менша Землі за розмірами. Планета покрита шаром оксидів заліза, через що її поверхня має виразний оранжево-червоний колір, помітний навіть із Землі. Саме через цей колір, що нагадує колір крові, планета і отримала свою назву на честь давньоримського бога війни Марса.
Цікаво, що тривалість доби на Марсі (період обертання навколо своєї осі) майже дорівнює земному і становить 23,5 години. Як і в Землі, вісь обертання Марса нахилена до площини екліптики, тому там теж буває зміна пір року. На полюсах Марса є «полярні шапки», що складаються, щоправда, з водяного льоду, та якщо з вуглекислоти. Марс має слабку атмосферу, що складається переважно з вуглекислого газу, тиск якої становить приблизно 1% від земної, що, втім, достатньо для сильних пилових бур, що періодично повторюються.Температура поверхні марсу може змінюватися від плюс 20 градусів Цельсія літнім днем на екваторі С існує багато свідчень, що колись на Марсі була вода (є русла висохлих річок і озер) і, можливо, киснева атмосфера і життя (свідчень чому поки не отримано) .
У Марса є два супутники - Фобос і Деймос (ці назви в перекладі з грецької означають "Страх" і "Жах").
Ці чотири планети – Меркурій, Венера, Земля та Марс – мають узагальнюючу назву. планети земної групи». Від наступних далі за ними планет-гігантів їх відрізняє, по-перше, порівняно невеликі розміри (Земля – найбільша з них), по-друге – наявність твердої поверхні та твердого залізосилікатного ядра.
Порівняльні розміри планет земної групи та карликових планет
Є поширена думка, що Венера, Земля і Марс є три різні стадіїрозвитку планет такого типу. Венера - це модель Землі, якою вона була на ранньому етапі свого розвитку, а Марс - це модель Землі, якою вона може колись стати колись через мільярди років. Венера і марс також представляють по відношенню до Землі два діаметрально протилежні випадки формування клімату: на Венері основний внесок у формування клімату вносять атмосферні потоки, тоді як для Марса з його розрідженою атмосферою основну роль відіграє слабке сонячне випромінювання. Порівняння цих трьох планет дозволить, окрім іншого, краще знати закони формування клімату та прогнозувати погоду на Землі.
Після Марса йде пояс астероїдів. Цікаво нагадати історію його відкриття. У 1766 році німецький астроном і математик Йоганн Тіціус заявив, що виявив просту закономірність у наростанні радіусів навколосонячних орбіт планет. Він почав з послідовності 0, 3, 6, 12, ..., в якій кожен наступний член утворюється шляхом подвоєння попереднього (починаючи з 3; тобто 3 ∙ 2n, де n = 0, 1, 2, 3, ... ), потім додав до кожного члена послідовності 4 і поділив отримані суми на 10. У результаті вийшли дуже точні передбачення (див. таблицю), які підтвердилися і після того, як у 1781 був відкритий Уран:
|
Планета |
2 n - 1 |
Радіус орбіти (а .е.), обчислений за формулою |
Реальний радіус орбіти |
|
|
Меркурій |
0,4 |
0,39 |
||
|
Венера |
0,7 |
0,72 |
||
|
Земля |
1,0 |
1,00 |
||
|
Марс |
12 |
1,6 |
1,52 |
|
|
24 |
2,8 |
|||
|
Юпітер |
48 |
5,2 |
5,20 |
|
|
Сатурн |
96 |
10,0 |
9,54 |
|
|
Уран |
192 |
19,6 |
19,22 |
В результаті вийшло, що між Марсом і Юпітером має бути раніше невідома планета, що обертається навколо Сонця по орбіті радіусом 2,8 а .е. У 1800 році навіть було створено групу з 24 астрономів, які вели цілодобові щоденні спостереження на кількох найпотужніших у той час телескопах. Але першу малу планету, що обертається по орбіті між Марсом і Юпітером, відкрили не вони, а італійський астроном Джузеппе Піацці (1746-1826), і це сталося не коли-небудь, а в новорічну ніч 1 січня 1801 року, і відкриття це ознаменувало настання Х IX століття. Новорічний подарунок виявився віддалений від Сонця на відстань 2,77 а. е. Проте протягом усього кількох років після відкриття Піацці було виявлено ще кілька малих планет, які назвали астероїдами, і сьогодні їх налічується багато тисяч.
Що ж до правила Тіціуса (або, як його ще називають, « правило Тіціуса-Боде»), то воно згодом було підтверджено для супутників Сатурна, Юпітера і Урана, але ... не підтверджено для пізніше відкритих планет - Нептуна, Плутона, Еріди та ін. Не підтверджується воно і для екзопланет(Планет, що обертаються навколо інших зірок). У чому полягає його фізичний зміст - залишилося неясно. Одне з можливих пояснень правила ось у чому. Вже на стадії формування Сонячної системи в результаті гравітаційних обурень, викликаних протопланетами та їх резонансом із Сонцем (при цьому виникають приливні сили, і енергія обертання витрачається на приливне прискорення або, швидше, уповільнення), сформувалася регулярна структура з областей, що чергувалися не могли існувати стабільні орбіти згідно з правилами орбітальних резонансів (тобто відношення радіусів орбіт сусідніх планет 1/2, 3/2, 5/2, 3/7 тощо). Втім, частина астрофізиків вважає, що це правило - лише випадковий збіг.
За поясом астероїдів слідують 4 планети, яких називають планети-гіганти: Юпітер, Сатурн, Уран та Нептун. Юпітерволодіє масою в 318 разів більше земної, і в 2,5 рази масивніше всіх інших планет, разом узятих. Він складається головним чином з водню та гелію. Висока внутрішня температура Юпітера викликає безліч напівпостійних вихрових структур у його атмосфері, таких як смуги хмар та Велика червона пляма.
Станом на кінець 2014 року у Юпітера налічується 67 супутників. Чотири найбільші - Ганімед, Каллісто, Іо та Європа - були відкриті ще Галілео Галілеєм у 1610 році і тому називаються галілеєвими супутниками. Найближчий із них до Юпітера – Іо– має найпотужнішу вулканічну активність із усіх тіл Сонячної системи. Найдальший – Європа- Навпаки, покритий багатокілометровим шаром льоду, під яким, можливо, є океан з рідкою водою. Ганімед і Каллісто займають проміжний між ними стан. Ганімед, найбільший супутник у Сонячній системі, перевершує за розміром Меркурій. За допомогою наземних телескопів за наступні 350 років було відкрито ще 10 супутників Юпітера, тому з середини ХХ століття довгий час вважалося, що Юпітер має лише 14 супутників. Інші 53 супутники були відкриті за допомогою автоматичних міжпланетних станцій, що побували у Юпітера.
Сатурн- Планета, що йде за Юпітером і знаменита завдяки своїй системі кілець (які являють собою величезну кількість маленьких супутників планети - пояс, аналогічний поясу астероїдів навколо Сонця). Подібні кільця є також у Юпітера, Урана і Нептуна, але тільки кільця Сатурна видно навіть у слабкий телескоп або в бінокль.
Хоча обсяг Сатурна становить 60% юпітеріанського, маса (95 мас Землі) - менше третини юпітеріанської; таким чином, Сатурн - найменш щільна планета Сонячної системи (його середня щільність менша за щільність води).
Станом на кінець 2014 року у Сатурна відомо 62 супутники. Найбільший їх – Титан, розміром більше Меркурія. Це єдиний супутник планети, у якого є атмосфера (а також водоймища та дощі, щоправда, не з води, а з вуглеводнів); і єдиний супутник планети (не рахуючи Місяця), на який була здійснена м'яка посадка.
Під час вивчення планет в інших зірок виявилося, що Юпітер і Сатурн належить до класу планет, які називають « юпітери». Їх поєднує те, що це газові кулі з масою та об'ємом, що значно перевищує земну, але з маленькою середньою щільністю. Вони не мають твердої поверхні і складаються з газу, щільність якого збільшується з наближенням до центру планети, можливо, в їх надрах водень стиснутий дол металевого стану.
Порівняльні розміри планет-гігантів із планетами земної групи та карликовими планетами
Наступні дві планети-гіганта – Уран і Нептун – відносять до класу планет, які називають « нептуни». За розмірами, масою та щільністю вони займають проміжне положення між «юпітерами» та планетами земної групи. Залишається відкритим питання, чи є у них тверда поверхня (швидше за все, з водяного льоду) або вони є такими ж газовими кулями, як Юпітер і Сатурн.
Уранз масою в 14 разів більше, ніж у Землі, є найлегшою із зовнішніх планет. Унікальним серед інших планет його робить те, що він обертається «лежачи на боці»: нахил осі обертання до площини екліптики дорівнює приблизно 98°. Якщо інші планети можна порівняти з вовчками, що обертаються, то Уран більше схожий на кулю, що котиться. Він має набагато холодніше ядро, ніж інші газові гіганти, і випромінює в космос дуже небагато тепла. Станом на 2014 рік Уран відомий 27 супутникам; Найбільші - Титанія, Оберон, Умбріель, Аріель і Міранда (названі на честь персонажів творів Шекспіра).
Порівняльні розміри Землі та найбільших супутників планет
Нептун, хоча й трохи менше Урану за розмірами, більш масивний (17 мас Землі) і тому щільніший. Він випромінює більше внутрішнього тепла, але не так багато, як Юпітер чи Сатурн. Нептун має 14 відомих супутників. Два найбільші – Тритоні Нереїдавідкритий за допомогою наземних телескопів. Тритон є геологічно активним, з гейзерами рідкого азоту. Інші супутники були відкриті космічним апаратом «Вояджер-2», що пролітав повз Нептун в 1989 році.
Плутон- Карликова планета, відкрита в 1930 році і до 2006 року вважався повноцінною планетою. Орбіта Плутона різко відрізняється від інших планет, по-перше, тим, що вона не лежить у площині екліптики, а нахилена до неї на 17 градусів, а по-друге, якщо орбіти інших планет близькі до кругових, то Плутон може наближатися до неї. Сонцю відстань 29,6 а. е., опиняючись до нього ближче за Нептун, то видаляється на 49,3 а. е.
Плутон має слабку атмосферу, яка в зимовий час випадає на його поверхню у вигляді снігу, а в літній часзнову огортає планету.
У 1978 році у Плутона був відкритий супутник, який отримав назву Харон. Оскільки центр мас системи Плутон - Харон знаходиться поза їхніми поверхнями, вони можуть розглядатися як подвійна планетна система. Чотири менші супутники - Нікта, Гідра, Кербер і Стікс - звертаються навколо Плутона і Харона.
З Плутоном повторилася ситуація, що у 1801 року сталася з Церерою, яка спочатку вважалася окремою планетою, та був лише однією з об'єктів поясу астероїдів. Так само і Плутон виявився лише одним з об'єктів «другого поясу астероїдів», який отримав назву « пояс Койпера». Тільки у випадку з Плутоном період невизначеності розтягнувся на кілька десятків років, протягом яких залишалося відкритим питання, чи існує десята планета Сонячної системи. І лише на рубежі XX та XXI століть виявилося, що «десятих планет» існує безліч, і Плутон – одна з них.
Карикатура "вигнання Плутона з-поміж планет"
Пояс Койпера простягається між 30 і 55 а. е. від Сонця. Складений головним чином малими тілами Сонячної системи, але багато з найбільших його об'єктів, такі як Квавар, Варуна та Орк, можуть бути перекласифікованоу карликові планети після уточнення їхніх параметрів.За оцінками, понад 100 000 об'єктів пояса Койпера мають діаметр більше 50 км, але повна маса пояса дорівнює лише одній десятій або навіть одній сотій маси Землі. Багато об'єктів пояса мають множинні супутники, і в більшості об'єктів орбіти розташовуються поза площиною екліптики.
Крім Плутона, з об'єктів пояса Койпера статус карликової планети мають Хаумеа(менше Плутона, має сильно витягнуту форму і період обертання навколо своєї осі близько 4 годин; два супутники і ще принаймні вісім транснептуновихоб'єктів є частиною сімейства Хаумеа; орбіта має великий нахил до площини екліптики - 28°); Макемак(є другим за видимою яскравістю в поясі Койпера після Плутона; має діаметр від 50 до 75 % діаметра Плутона, орбіта нахилена на 29°) Еріда(Радіус орбіти в середньому 68 а. е., діаметр близько 2400 км, тобто на 5% більше, ніж у Плутона, і саме її відкриття породило суперечки про те, що саме слід називати планетою). У Еріди є один супутник - Дисномія. Як і в Плутона, її орбіта є надзвичайно витягнутою, з перигелієм 38,2 а. е. (приблизна відстань Плутона від Сонця) та афелієм 97,6 а. е.; і орбіта сильно (44,177 °) нахилена до площини екліптики.
Порівняльні розміри об'єктів пояса Койпера
Специфічним транснептуновимоб'єктом є Сідна, Що володіє дуже сильно витягнутою орбітою - приблизно від 76 а. е. у перигелії до 975 а. е. в афелії та періодом звернення понад 12 тисяч років.
Ще один клас малих тіл Сонячної системи – це комети, Що складаються головним чином з летких речовин (льодів). Їхні орбіти мають великий ексцентриситет, як правило, з перигелієм у межах орбіт внутрішніх планет та афелієм далеко за Плутоном. Коли комета входить у внутрішню область Сонячної системи і наближається до Сонця, її крижана поверхня починає випаровуватись і іонізуватися, створюючи кому - довгу хмару з газу та пилу, часто видиму із Землі неозброєним оком. Найбільш відома комета Галлея, яка повертається до Сонця раз на 75-76 років ( востаннєбув у 1986 році). У більшості комет період обертання може становити кілька тисяч років.
Джерелом комет є хмара Оорта. Це сферична хмара крижаних об'єктів (аж до трильйона). Очікувана відстань до зовнішніх кордонів хмари Оорта від Сонця становить від 50 000 а. е. (Приблизно 1 світловий рік) до 100 000 а. е. (1,87 св. років).
Питання, де саме закінчується Сонячна система і починається міжзоряний простір, неоднозначний. Ключовими у визначенні приймають два чинники: сонячний вітер і сонячне тяжіння. Зовнішня межа сонячного вітру геліопаузаЗа нею сонячний вітер і міжзоряна речовина змішуються, взаємно розчиняючись. Геліопауза знаходиться приблизно в чотири рази далі за Плутон і вважається початком міжзоряного середовища.
Запитання та завдання:
1. Перерахуйте планети Сонячної системи. Назвіть основні особливості кожної їх
2. Що центральний об'єкт Сонячної системи?
3. у чому вимірюють відстані усередині Сонячної системи? Чому дорівнює 1 астрономічна одиниця?
4. у чому різниця між планетами земної групи, планетами-гігантами, карликовими планетами та малими тілами Сонячної системи?
5. чим відрізняються один від одного класи планет під назвою «землі», «юпітери» та «нептуни»?
6. Назвіть основні об'єкти пояса астероїдів та пояса Койпера. Які з них відносять до карликових планет?
7. Чому Плутон у 2006 році перестав вважатися планетою?
8. деякі супутники Юпітера та Сатурна за розмірами більше, ніж планета Меркурій. Чому тоді ці супутники не вважаються планетами?
9. де закінчується Сонячна система?
Головне джерело тепла, енергії та світла - Сонце є центром системи, куди входить кілька основних планет.
Існує припущення, що колись (кілька мільярдів років тому) у просторі з'явилася пило-газова хмара, через якийсь час утворився диск, який перетворився на зірку Сонце. За іншою версією, воно з'явилося внаслідок вибуху надзірок.
Навколо Сонця своїми орбітами обертаються планети Сонячної системи. Вони періодично віддаляються або наближаються до Сонця та один до одного.
Земна група планет
До планет, які розташовані на найближчій відстані до Сонця, відносяться Марс, Земля, Венера і Меркурій. Їхня поверхня кам'яніста, розміри у них найменші в порівнянні з іншими.
Гігантські планети
Нептун, Уран, Сатурн і Юпітер належать до найбільших, у складі міститься газ. Вони мають характерну особливість – кільця з крижаного пилу та каміння, що оточують планету.
Плутон-індивідуаліст
Плутон не схожий на інші планети, він дуже далекий від Сонця, його розміри вдвічі менші за Меркурія (діаметр всього 2325 кілометрів).
Вогненна куля
Сонце - це величезна куля з розпеченої плазми, що складається з іонізованого газу, водню та гелію. Розміри Сонця досить значні, діаметр досягає 1,45 мільйона кілометрів. Уявити в реальності настільки високу температурунеможливо, як і порівняти її з чимось: у ядрі 14 мільйонів градусів за Цельсієм, на поверхні 5750 градусів.
Маса Сонця настільки велика, що становить понад 99,9% маси планет усієї Сонячної системи. Відстань від Землі до Сонця 149650000 кілометрів. Світло від нього доходить до Землі не менш як за 8 хвилин.
Відповідно до спектральної класифікації Сонце є «жовтим карликом», з'явилося воно приблизно 4,55 мільярда років тому. Вчені вважають, що його життєвий цикл знаходиться у самому розквіті, адже попереду ще ціла половина (друга) життя.
Його атмосфера має таку структуру: фотосферу (видима поверхня), хромосфера (близько 2 тисячі кілометрів завтовшки) і корона (зовнішня оболонка). Через корону виходять іонізовані частки (сонячні вітри).
Наша планета, обертаючись навколо своєї осі, періодично зустрічається із Сонцем, починаючи з світанку і закінчуючи заходом сонця. Решту часу із Землі можна спостерігати зоряне небо. Саме Сонце сприяє розвитку життя на планеті. Завдяки йому ми спостерігаємо дивовижні за красою явища, наприклад, північне сяйво, красиві заходи сонця і світанку.
Маленький та близький Меркурій
Ця невелика за розмірами в астрономічних параметрах планета розташована в 57,95 млн км, її діаметр всього 4878,5 км. Доба на Меркурії дорівнює 58 земної доби, так відбувається, тому що, поки він проходить навколо Сонця, навколо своєї осі встигає обернутися лише півтора рази.
У атмосфері цієї планети міститься лише водень і гелій, вона максимально розряджена, її можна назвати вакуумом. Градусник тут піднімається від 180 до 440 градусів. В результаті зіткнень з астероїдами, поверхня покрита множинними кратерами. Тут також можна зустріти здуття, спричинене сонячними припливами. Ще є гори з вершинами 5 км і уступи довжиною в сотні км.
Як відомо, Меркурій у Стародавньому Єгиптішанувався як бог - покровитель торговців, мандрівників та злодіїв. Стародавні Греки дали планеті два імені: Аполлон та Гермес. Вони брали її за дві планети, одну бачили вранці, іншу ввечері.
Меркурій має складну прецесію орбіти, що іноді йшло врозріз із фізичними земними законами. Після відкриття Загальної Теорії Відносності великим ученим Ейнштейном нарешті вдалося розібратися з принципом руху планети.
Сестра Венера
Звичайно, не близнюк, але багато в чому схожа на Землю, принаймні, за масою та розмірами. А ось щодо інших якостей та властивостей, суцільні відмінності. Наприклад, на Венері практично немає водойм.
Кажуть, що колись тут була вода, але у зв'язку з різким підвищенням температури, всі моря та океани помчали у вигляді пари в космічний простір.
Рухається Венера орбітою як кола. До речі, рух відбувається не із заходу на схід, а назустріч іншим планетам. Навколо своєї осі вона обертається за 243 доби, а стосовно нашої планети протягом 146 діб.
За допомогою радіолокації вдалося визначити на поверхні Венери височини, аналогічні земним. Майже вся поверхня (понад 90%) – застигла базальтова лава. Мало хто знає, що на Венері дме вітер, іноді пориви досягають 300 м/сек. А ще тут бувають грози, причому вдвічі частіше ніж у нас.
Люди можуть мати задоволення споглядати Венеру неозброєним поглядом. Після заходу сонця приблизно через годину вона стає видимою, а також за одну годину до сходу.
Блакитна планета Земля
Поки що це єдина планета, на якій можливе життя. Чому «поки що», та тому, що, як кажуть, все може бути. Земну атмосферуутримують гравітаційні сили. Найближчий шар до поверхні завтовшки 10-15 кілометрів – тропосфера, у ній утворюються хмари, відбуваються всілякі природні явища. Наступний шар - стратосфера, до неї входить озон, що захищає землю від сонячної радіації. Іоносфера – третій шар, тут температура знижується до -90 градусів.
Дві третини частини планети вкриті водою. Помірна температура повітря, наявність кисню уможливлює існування життя.
Говорячи про Землю, не можна не згадати про її вічний супутник Місяця. Місячна поверхня не має атмосфери, поверхня складається в основному з порід, пилу (дрібна речовина «реголіт») та кратерів, утворених від падіння метеоритів.
Червона планета Марс
Її так називають неспроста, адже вона насправді виглядає червоною зіркою, що світиться. Ця планета сповнена загадок і є об'єктом, який цікавить вчених та любителів зоряного світу. Судячи з утворень, що нагадують русла річок, існує думка, що колись тут була вода. Деякі вчені навіть припускають, що вона і зараз може бути там. На Марсі є атмосфера, хоч і зовсім небагато, але все ж у її складі є кисень.
До супутників Марса належать Деймос та Фобос. Ці невеликі небесні тіла зовні нагадують астероїди.
Юпітер – планета-гігант
Ця планета величезних розмірів (діаметр 143,5 тис. км), якщо порівняти із Землею, діаметр якої всього 13 тис. км, поряд з Юпітером вона здасться крихітною. Як не дивно, але цей монстр дуже швидко обертається навколо власної осі, від цього екватор планети дещо розтягнутий, а полюси плескаті.
Ця планета-гігант має 16 супутників (Іо, Каллісто, Європа, Ганімед…) зі своїми індивідуальними особливостями.
Красень Сатурн
Через звичайний телескоп можна розглянути цю планету, яку по праву вважають однією з найкрасивіших у Сонячній системі. Планета складається з водню та гелію, які під високим тиском переходять у рідину, а потім тверднуть. Таким чином, водень стає схожим на метал, у ньому створюється магнітне поле. У глибині цього шару знаходиться ядро, що складається із заліза та інших важких хімічних елементів.
Сатурн, як відомо, має систему кілець, які обертаються довкола. Вони складаються з безлічі всіляких порід. Відкрито 62 супутники, які мають самостійні орбіти.
Незвичайна планета Уран
Вона переливається синіми та зеленими відтінками, це відбувається внаслідок поглинання воднем та метаном інфрачервоних променів. Тут дмуть сильні вітридо 600 км/год. Їхній напрямок збігається з обертанням Урана.
Ця планета відрізняється своєю унікальністю, яка полягає в нахилі осі обертання практично паралельно до грані екліптики. Цей феномен вчені намагаються пояснити, чи допускають ймовірність зіткнення Урана з величезним небесним тілом.
Супутники планети також, як і багато гігантських планет, оперізують Уран. Однак вони були відкриті тільки недавно, тому що їх було важко виявити, адже вони абсолютно не відбивають світла.
Нептун серед хмар
До газоподібного складу планети входять аміак, метан і навіть вода. Ця планета здається блакитною через високу концентрацію метану. Нептун практично потопає в хмарах аміаку і води, вище за які розташовуються метанові хмари. Атмосфера наповнена також воднем та гелієм. Активність атмосфери супроводжується сильними вітрами, швидкістю понад 2 тисячі км/год. Вони створюють видимість плям.
Серед найвідоміших супутників Нептуна – Неріда та Тритон. Другий має протилежний напрямок. На Тритоні є вулкани, що вивергають азот. Пізніше було відкрито ще кілька супутників.
Далекий Плутон
Сонячна система включає цю далеку крижану планету Плутон, яка відноситься до карликових. Ядро планети складається з кам'янистого матеріалу, у складі якого лід. Плутон також має мантію з льоду та поверхневу кору. Імовірно його грунт не що інше, як товсті маси льоду, що складаються з води та метану.
Найбільший супутник Плутона Харон, два наступні за розмірами – Нікта та Гідра. Харон завжди поруч із Плутоном, він обертається з однаковою швидкістю з планетою і точки знаходження їх практично збігаються.
Інші об'єкти Сонячної системи
Небесні тіла, що складаються з блискучої голови і довгого шлейфу – комети можуть віддалятися і повертатися в межі Сонячної системи і навіть наближатися до Землі.
Астероїди також обертаються навколо Сонця, вони мають структуру, подібну до планетної, тому їх часто називають «малими планетами». Найбільше їх у «поясі астероїдів» між Юпітером та Марсом.
Метеорити – падаючі зірки. Які ми спостерігаємо на небі, особливо на початку серпня. Це згустки космічного пилу, що випаровуються в щільних шарах атмосфери.
Ще кілька десятків років тому політ людини у космос був фантастикою. А сьогодні не тільки запуск пілотованих космічних кораблівстав реальністю, але з'явилися перші космічні туристи, ведеться підготовка наукових експедицій на інші планети. Хто знає, можливо, цей підручник читає зараз майбутній учасник польоту на Марс. Але навіть якщо це й не так, інформація, що міститься в ньому, потрібна кожному. Вона допоможе відчути себе частинкою не лише маленького населеного пункту, міста та великої країни, але й нескінченного Всесвіту з безліччю галактик, до однієї з яких належить наша Сонячна система.
Наш зірковий будинок Сонячна система. Планета Земля входить до складу Сонячної системи, центром якої є зірка Сонце. Воно є величезною розпеченою газовою кулею, що складається з водню. Усередині Сонця відбуваються термоядерні реакції, внаслідок яких вивільняється величезна кількість тепла та світла. Температура в його надрах досягає 15 мільйонів градусів за Цельсієм! Наша планета знаходиться у вічно холодному та темному космосі, і Сонце дає необхідну їй енергію. Без сонячного тепла та світла не було б життя на Землі.
Наша планета мізерно мала в порівнянні з Сонцем, як макове зернятко поряд з великим апельсином. Сонце масивніше за всіх «жителів» Сонячної системи, разом узятих. Його діаметр у 109 разів більший за діаметр Землі. Сила тяжіння Сонця – гравітація – діє на всі тіла Сонячної системи, змушуючи їх звертатися навколо нього своїми орбітами.
Орбіта (від латів. «орбіта» - колія) - це шлях, яким рухається будь-яке природне чи штучне небесне тіло. До складу Сонячної системи входять вісім планет. Вони поділяються на планети земної групи (Меркурій, Венера, Земля, Марс) та планети-гіганти (Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун).
Планети земної групи
Усі чотири планети земної групи розташовані поблизу Сонця. Вони невеликі за розмірами, складаються із щільних гірських порід та повільно обертаються навколо своєї осі. У них мало супутників чи ні взагалі: наприклад, у Землі – один (Луна), у Марса – два, у Меркурія та Венери жодного. Ці планети немає кілець.
Перша планета Сонячної системи – Меркурій. Знаходячись ближче за інші планети до Сонця, він звертається навколо нього за найкоротший час. Рік на Меркурії, тобто один оборот планети навколо Сонця, дорівнює 88 земним дням.
Сонце так сильно нагріває цю маленьку планету, що денна температура її поверхні досягає +430 °С. Проте вночі падає до -170 °С. За таких умов існування живих організмів виключено. На Меркурії є такі глибокі кратери, що сонячне світло ніколи не дістає до їхнього дна. Там завжди дуже холодно. За обсягом він набагато менший, ніж наша Земля: з земної куліможна викроїти 20 таких планет, як Меркурій.
Венера – друга від Сонця планета. За розмірами вона, як наша Земля. Планету оточує потужний шар атмосфери із вуглекислого газу. Ця щільна газова оболонка пропускає сонячні промені і утримує тепло, немов плівка в парнику, не випускаючи їх у космічний простір. Тому середня температурау приповерхневому Венері становить близько 470 °С.
Атмосфера тисне на поверхню Венери з величезною силою майже в 100 разів більшою, ніж атмосфера Землі.
Земля - третя від Сонця планета, єдина у Сонячній системі, де є умови, сприятливі існування життя: наявність атмосфери, що містить кисень; температура, необхідна у розвиток живих організмів; захисний озоновий шар; вода у рідкому стані, вуглець. Четверта планета земної групи – Марс. Його маса в 9,3 рази менша за масу Землі. У нього є два супутники.
Поверхня Марса має відтінок кольору іржі, тому що в його ґрунті міститься багато оксиду заліза. Марсіанський ландшафт нагадує блідо-жовтогарячі дюни в пустелі, усіяні камінням.
Над планетою часто проносяться сильні бурі. Вони піднімають стільки іржавого пилу, що небо стає червоним. У безвітряну погоду воно рожевого кольору.
Як і в нас, на Марсі чергуються пори року, відбувається зміна дня та ночі. Марсіанський рік вдвічі довший за земний. Червона планета, як її називають вчені, теж має атмосферу, але не таку щільну, як у Землі чи Венери.
Планети-гіганти
Планети-гіганти (Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун) розташовані значно далі від Сонця, ніж планети земної групи. Найдальша з них - Нептун: поки він здійснить оберт навколо Сонця, на Землі пройде 165 років. Ці планети ще називають газовими гігантами, тому що вони майже повністю складаються з газу та відрізняються величезними розмірами. Наприклад, радіус Нептуна становить приблизно чотири земні радіуси - дев'ять, а Юпітера - одинадцять. Атмосфера планет-гігантів складається в основному з водню та гелію.
Газові гіганти обертаються навколо осі набагато швидше, ніж планети земної групи. (Зверніть увагу на вживання термінів «обертання» та «звернення».) Якщо Земля здійснює повний оборотнавколо своєї осі майже за 24 години, то Юпітер – за 10 годин, Уран – за 18, а Нептун – за 16.
Ще однією відмітною ознакою планет цієї групи є наявність у них безліч супутників. У Юпітера, наприклад, вчені нарахували їх 60. Притягнення цього колосу таке велике, що він, немов величезний пилосос, притягує до себе все космічний сміття: уламки каменів, льоду та пилу, які утворюють кільця. Вони обертаються навколо планети і мають кожен газовий гігант. При спостереженні в тілесному особливо добре видно яскраве кільце, що світиться у Сатурна.
Малі тіла Сонячної системи
До складу Сонячної системи окрім планет та їх супутників входить велика кількість малих планет – астероїдів (від грец. «Астер» – зірка), що в перекладі російською мовою означає «зіркоподібні».
Більшість із них звертаються навколо Сонця та утворюють пояс астероїдів, розташований між орбітами Марса та Юпітера. Як припускають астрономи, це уламки планети, що зруйнувалася, або будівельний матеріал для так і не сформованого небесного тіла. У астероїдів немає чітко змальованої форми, вони є кам'яними брилами, іноді з металом.
Зустрічаються у Сонячній системі та метеорні тіла – уламки порід різних розмірів. Вриваючись в , вони сильно розжарюються в результаті тертя про повітря і згоряють, прокреслюючи при цьому на небі яскравий штрих, - це метеори (у перекладі з грецької - ширяє в повітрі). Уламки метеорного тіла, які не згоріли в атмосфері та досягли поверхні Землі, називають метеоритами. Маса метеорита може коливатися від кількох грамів за кілька тонн. Один із найбільших - Тунгуський метеорит на початку минулого століття впав на територію нашої країни у центрі Сибіру.
До складу Сонячної системи входять також комети (від грец. «Кометес» - довговолосий). Вони обертаються навколо Сонця сильно витягнутими орбітами. Що ближче комета до Сонця, то вище швидкість її руху. У неї є ядро, яке складається з замерзлих газів або космічного пилу. При наближенні до Сонця речовина ядра випаровується, починає світитися, і тоді у «космічної мандрівниці» стає видно «голова» і «хвіст». Найвідоміша з них – комета Галлея – кожні 76 років наближається до Землі. У давнину її наближення викликало у людей забобонний страх. Сьогодні вчені всього світу з цікавістю вивчають це дивовижне астрономічне явище.
За допомогою радіотелескопів, спеціальних фотоапаратів, забезпечених світлофільтрами, астрономи отримують нові відомості про Сонце, планети Сонячної системи, астероїди та інші космічні тіла.
