Надо Знать

добавить знаний



Солнечная система



План:


Введение

Солнечная система
Приблизительные размеры планет относительно друг друга и Солнца
Орбиты об "объектов Солнечной системы

Солнечная система - планетная система, включающая в себя центральную звезду - Солнце - и все естественные космические объекты, обращающиеся вокруг Солнца.

Большая часть массы объектов, связанных с Солнцем гравитацией, содержится в восьми относительно обособленных планетах, имеющих почти круговые орбиты и располагающихся в пределах почти плоского диска - плоскости эклиптики. Четыре меньшие внутренние планеты: Меркурий, Венера, Земля и Марс, также называемые планетами земной группы, состоящие в основном из силикатов и металлов. Четыре внешние планеты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, также называемые газовыми гигантами, во многом состоят из водорода и гелия и намного массивнее, чем планеты земной группы.

В Солнечной системе есть две области, заполненные малыми телами. Пояс астероидов, находящийся между Марсом и Юпитером, сходный по составу с планетами земной группы, поскольку состоит из силикатов и металлов. Крупнейшими объектами пояса астероидов является Церера, Паллада и Веста. За орбитой Нептуна располагаются транснептунови объекты, состоящие из замерзшей воды, аммиака и метана, крупнейшими из которых являются Плутон, Седна, Хаумеа, Макемаке и Эрида. Дополнительно к тысячам малых тел в этих двух областях другие разнообразные популяции малых тел, таких как кометы, метеороидов и космическая пыль, перемещаются по Солнечной системе.

Шесть планет из восьми и трех карликовые планеты окружены естественными спутниками. Каждая из внешних планет окружена кольцами пыли и других частиц.

Солнечный ветер (поток плазмы от Солнца) создает пузырь в межзвездной среде, который называется гелиосферой, который простирается до края рассеянного диска. Гипотетическая облако Оорта, служащего источником долгопериодических комет, может простираться на расстояние примерно в тысячу раз больше по сравнению с гелиосферой.

Солнечная система входит в состав Млечного Пути.


1. Общее описание

Основная роль в Солнечной системе принадлежит Солнцу. Его масса приблизительно в 750 раз превышает массу всех остальных тел, входящих в систему. Гравитационное притяжение Солнца является определяющей силой для движения всех тел Солнечной системы, вращающиеся вокруг него. Среднее расстояние от Солнца до самой далекой от него планеты Нептун составляет 30 а.е., то есть 4,5 млрд. км., что очень мало по сравнению с расстояниями до ближайших зрение. Только некоторые кометы удаляются от Солнца на 1015 а.е. и могут испытывать существенное влияние притяжения других звезд.

Во время движения в Галактике, Солнечная система время от времени попадает в межзвездных газопылевых облаков. Вследствие высокой разреженности вещества этих облаков погружение Солнечной системы в облако может проявиться только в небольшом поглощении и рассеянии солнечных лучей. Влияние этого эффекта в прошлой истории Земли пока не установлены.

Солнечная система, как и любая система, Вращающемуся момент количества движения (МКР). Главная часть его связана с орбитальным движением планет вокруг Солнца, МКР массивных Юпитера и Сатурна составляет около 90%. Осевое вращение Солнца составляет лишь 2% МКР всей Солнечной системы, хотя масса Солнца составляет более 99,8% общей массы. Такое распределение МКР между Солнцем и планетами связано с медленным вращением Солнца и огромными размерами планетной системы - ее поперечник в несколько тысяч раз больше поперечника Солнца. МКР планеты приобрели в процессе образования: он перешел к ним от того вещества, из которого они образовались.

Все большие планеты - Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун - обращаются вокруг Солнца в одном направлении (в направлении осевого вращения самого Солнца), почти круговыми орбитами, плоскости которых имеют небольшой наклон друг к другу (и к плоскости экватора).

Плоскость земной орбиты - эклиптику - считают основной плоскостью для отсчета наклона орбит планет и других тел, обращающихся вокруг Солнца. Расстояния в солнечной системе обычно измеряют в астрономических единицах - среднее расстояние от Земли до Солнца, примерно равна 150 млн. км

Эклиптика в солнечном свете на фоне Луны. Слева направо: Меркурий, Марс, Сатурн.

2. Состав

Интерактивная карта планет солнечной системы (кликните для перехода)

2.1. Солнце

Солнце - звезда Солнечной системы и ее главный компонент. Его масса (332900 масс Земли) достаточно велика для поддержания термоядерных реакций синтеза в его недрах, в результате которых высвобождается большое количество энергии, излучаемой в пространство преимущественно в виде электромагнитного излучения, максимум которого приходится на диапазон волн длиной 400-700 нм.

По звездной классификации Солнце - типичный желтый карлик класса G2. Это название может ввести в заблуждение, потому что по сравнению с большинством звезд в нашей Галактике Солнце - довольно большая и яркая звезда. Класс звезды определяется ее расположением на диаграмме Герцшпрунга - Рассела, которая показывает зависимость между яркостью звезд и температурой их поверхности. Обычно горячие звезды ярче. Большинство звезд расположено на главной последовательности этой диаграммы, а Солнце находится примерно посередине этой последовательности. Яркие и горячие Солнца звезды довольно редки, а тусклые и холодные красные карлики составляют 85% звезд в Млечном Пути.

Расположение Солнца на главной последовательности показывает, что оно еще не исчерпало свой ​​запас водорода для ядерного синтеза и находится примерно в середине своей эволюции [ ]. Сейчас Солнце становится ярче, на более ранних стадиях развития его яркость составляла лишь 70 процентов от нынешней.

Солнце - звезда I типа звездного населения, оно образовалось на сравнительно позднем этапе развития Вселенной и поэтому характеризуется большим содержанием элементов тяжелее водорода и гелия (в астрономии такие элементы называют "металлами"), чем старшие звезды II типа. Элементы тяжелее, за водород и гелий, образовавшиеся в недрах первых звезд, поэтому, прежде чем Вселенная была обогащена этими элементами, мало проеволюционуваты первое поколение звезд.

Старые звезды содержат мало металлов, а младшие звезды содержат их больше. Считается, что высокая металличность была крайне важна для появления у Солнца планетной системы, потому что планеты формируются аккрецией "металлов" [ Источник? ].

Прохождение Венеры по диску Солнца

2.1.1. Межпланетное среду

Наряду со светом, Солнце излучает непрерывный поток заряженных частиц (плазмы), известных как солнечный ветер. Этот поток частиц распространяется со скоростью примерно 1,5 млн км в час, наполняя околосолнечное пространство и создавая у Солнца некий аналог планетарной атмосферы [ Источник? ] ( гелиосферу), которая расположена на расстоянии менее 100 а. о. от Солнца. Она известна как межпланетное среду. Проявления активности на поверхности Солнца, такие как солнечные вспышки и корональные выбросы массы, будоражат гелиосферу, порождая космическую погоду. Крупнейшая структура в пределах гелиосферы - гелиосферний токовый слой; спиральная поверхность, созданная влиянием вращающегося магнитного поля Солнца на межпланетное среду.

Магнитное поле Земли мешает солнечному ветру сорвать атмосферу Земли. Венера и Марс не имеют магнитного поля, и в результате солнечный ветер постепенно сдувается их атмосферы в космос [1]. Корональные выбросы массы и подобные явления изменяют магнитное поле и выносят огромное количество вещества с поверхности Солнца - около 10 9 -10 10 тонн в час [2]. Взаимодействуя с магнитным полем Земли, это вещество попадает преимущественно в приполярные слои атмосферы Земли, где возникают полярные сияния, что чаще всего наблюдаются вблизи магнитных полюсов.

Космические лучи исходят извне Солнечной системы. Гелиосфера и в меньшей степени, планетарные магнитные поля частично защищают Солнечную систему от их влияния. Как плотность космических лучей в межзвездной среде, так и напряженность магнитного поля Солнца меняются со временем, таким образом, уровень космического излучения в Солнечной системе непостоянен, хотя величина отклонений точно неизвестно [ Источник? ].

Межпланетное среда является местом формирования мере двух дискообразных областей космической пыли. Зодиакальном пылевом облаке находится во внутренней части Солнечной системы и является причиной, по которой возникает зодиакальный свет. Вероятно, она возникла в результате столкновений в пределах пояса астероидов. Вторая область простирается примерно от 10 до 40 а. н.э. и, вероятно, возникла в результате подобных столкновений между объектами пояса Койпера [3] [4].


2.2. Планеты

Планеты делятся на две группы, отличающиеся массой, химическому составу (это проявляется в различиях их плотности), скорости вращения и количеству спутников. Четыре ближайшие к Солнцу планеты ( планеты земной группы) сравнительно небольшие, состоящие в основном из плотного каменистого вещества и металлов. Планеты-гиганты - Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун - гораздо массивнее, состоят в основном из легких веществ и поэтому, несмотря на огромное давление в их недрах, имеют малую плотность. У Юпитера и Сатурна основную долю их массы составляют водород и гелий. Они содержат до 20% каменистых веществ и легких соединений кислорода, углерода и азота, что при низких температурах конденсируются на лед. В Урана и Нептуна лед и каменистые вещества составляют большую часть их массы.

Расстояния планет от Солнца образуют закономерную последовательность - промежутки между соседними орбитами возрастают с удалением от Солнца. Эти закономерности движения планет в сочетании с делением их на две группы по физическим свойствам указывают на то, что Солнечная система не является случайным скоплением космических тел, а образовалась в едином процессе. Поэтому изучение каждого из тел Солнечной системы освещает происхождение всей Солнечной системы, а вместе с тем и происхождение, эволюцию и современное строение нашей Земли.

Благодаря почти круговой форме планетных орбит и большим расстояниям между ними исключена возможность тесных сближений между планетами, когда они могли бы существенно изменять свое движение вследствие взаимного притяжения. Это обеспечивает длительное и устойчивое существование солнечной системы.

Планеты вращаются также вокруг своих осей, причем у всех планет, кроме Венеры и Урана, вращение происходит в прямом направлении, т.е. в том же направлении, что и их обращение вокруг Солнца. Чрезвычайно медленное вращение Венеры происходит в обратном направлении, а Уран вращается как бы лежа на боку.

Сатурн, Юпитер и Уран кроме нескольких спутников заметных размеров имеют множество мелких спутников, будто сливаются в сплошные кольца. Эти спутники движутся орбитами, настолько близко расположенными к планете, приливные силы не позволяют им объединиться в единое тело.


2.3. Внутренняя область Солнечной системы

Внутренняя часть включает планеты земной группы и астероиды. Состоят главным образом из силикатов и металлов. Это небольшая часть системы - ее радиус меньше, чем расстояние между орбитами Юпитера и Сатурна.

2.3.1. Планеты земной группы

Планеты земной группы. Слева направо: Меркурий, Венера, Земля и Марс (размеры в масштабе, межпланетные расстояния - нет)

Четыре внутренние планеты состоят преимущественно из тяжелых элементов, имеющих малое количество спутников, в них отсутствуют кольца. В значительной степени они состоят из тугоплавких минералов, таких как силикаты, которые формируют их мантию и кору, и металлов (таких как железо и никель), которые формируют их ядро. В трех внутренних планет - Венеры, Земли и Марса - атмосфера, у всех есть ударные кратеры и тектонические особенности поверхности, такие как рифтовые впадины и вулканы [5] [6] [7].


2.3.1.1. Меркурий

Меркурий (0,4 а.е. от Солнца) является ближайшей к Солнцу и самой маленькой планетой системы (0,055 массы Земли). У Меркурия нет спутников, а его единственными известными геологическими особенностями, кроме ударных кратеров, являются многочисленные зубчатые откосы, которые тянутся на сотни километров - эскарпы, возникшие, вероятно, вследствие приливных деформаций на раннем этапе истории планеты в то время, когда его период вращения вокруг оси отличался от периода обращения вокруг Солнца.

Меркурий имеет очень разреженную атмосферу. Она состоит из атомов, "выбитых" с поверхности планеты солнечным ветром. Относительно большого железного ядра Меркурия и его тонкой коры версии еще не получили удовлетворительного объяснения. Есть гипотеза, которая предполагает, что внешние слои планеты, состоящие из легких элементов, было сорвано в результате гигантского столкновения [ Источник? ], которое уменьшило размеры планеты, а также предотвратило полном поглощению Меркурия молодым Солнцем.


2.3.1.2. Венера

Венера близка по размеру к Земле (0,815 земной массы) и, как и Земля, имеет мощную атмосферу и толстую силикатную оболочку вокруг железного ядра. Есть также свидетельства ее внутренней геологической активности. Однако количество воды на Венере гораздо меньше земной, а ее атмосфера в девяносто раз плотнее. У Венеры нет спутников. Это горячая планета, температура ее поверхности превышает 400 C. Причиной такой высокой температуры является парниковый эффект в плотной, богатой углекислый газ атмосфере [8]. Не было выявлено никаких однозначных свидетельств геологической деятельности на Венере [ Источник? ], но, поскольку у нее нет магнитного поля, которое предотвратило бы истощению ее существующей атмосферы, это позволяет предположить, что ее атмосфера регулярно пополняется вулканических извержений.


2.3.1.3. Земля

Земля является крупнейшей и самой плотной среди внутренних планет. У Земли есть один естественный спутник - Луна, единственный большой спутник планет земной группы Солнечной системы. Среди планет земной группы Земля является уникальным (прежде всего - гидросферой). Атмосфера Земли радикально отличается от атмосфер других планет - она содержит свободный кислород. Вопрос о наличии жизни где-нибудь, кроме Земли, остается открытым.

2.3.1.4. Марс

Марс меньше Земли и Венеры (0,107 массы Земли). Он атмосферу, состоящую главным образом из углекислого газа, с поверхностным давлением 6,1 мбар (0,6% от земного). На его поверхности есть вулканы, крупнейший из которых, Олимп, превышающим все земные вулканы, достигая высоты 21,2 км [9]. Рифтовые впадины (Долина Маринер) рядом с вулканами свидетельствуют о былом геологическую активность, которая, по современным данным, закончилась около 2 млн лет назад [10]. Красный цвет поверхности Марса обусловлен обилием оксида железа в его почве. Планета имеет два спутника - Фобос и Деймос. Предполагается, что они представляют собой захваченные астероиды [11].


2.3.1.5. Пояс астероидов

Астероиды - распространенные малые тела Солнечной системы. Пояс астероидов пролегает между орбитами Марса и Юпитера, между 2,3 и 3,3 а.е. от Солнца. Вважають, що це залишки формування Сонячної системи, які не змогли об'єднатися у велике тіло через гравітаційні збурення Юпітера.

Розміри астероїдів варіюються від декількох метрів до сотень кілометрів. Всі астероїди класифіковані як малі тіла Сонячної системи, але деякі тіла, в даний час класифіковані як астероїди, наприклад, Веста і Гігея, можуть бути перекласифікованих як карликові планети, якщо буде доведено, що вони набули гідростатично рівноважної форми.

Пояс містить десятки тисяч, можливо, мільйони об'єктів більших одного кілометра в діаметрі. Попри це, загальна маса астероїдів поясу навряд чи більша однієї тисячної маси Землі. Небесні тіла з діаметрами від 100 мкм до 10 м називають метеороідами.


2.3.1.6. Карликові планети

Це настільки великі тіла сонячної системи, що власна гравітація надала їм форми, близької до кулястої, але (на відміну від планет) їм не вдалося розчистити околиці своєї орбіти від інших подібних тіл [12]. Визначення карликової планети ухвалено Міжнародним астрономічним союзом на генеральній асамблеї 2006 року. Відповідно до резолюції [13] Плутон втратив статус великої планети (і таким чином у сонячній системі залишилося лише вісім великих планет) і набув статусу карликової планети (разом із Церерою, Еридою, Макемаке та Хаумеа).


2.4. Астероиды

Переважна більшість орбіт нині відомих малих планет розташовано між орбітами Марса і Юпітера. Вони утворюють так званий головний пояс астероїдів. Більшість з них обертаються навколо Сонця в тому ж напрямку, що і великі планети, але їхні орбіти, здебільшого витягнуті та нахилені до площини екліптики.

Надра планет і деяких великих супутників (наприклад Місяця) перебувають у розплавленому стані. У планет земної групи і супутників внаслідок малої теплопровідності зовнішніх шарів тепловиділення невелике, його внесок у температуру поверхні порівняний із теплом, одержаним від Сонця. У планет-гігантів конвекція в їхніх надрах призводить до помітного потоку тепла з надр, що навіть перевершує потік, одержуваний ними від Сонця.

Венера, Земля і Марс мають атмосфери, що складаються з газів, які виділилися з їхніх надр. У планет-гігантів атмосфери являють собою безпосереднє продовження їхніх надр: ці планети не мають твердої чи рідкої поверхні. При зануренні всередину атмосферні гази поступово переходять у конденсований стан.


2.5. Комети

Комети рухаються, здебільшого, витягнутими орбітами, що близькі до параболічних. Деякі комети мають витягнуті орбіти порівняно невеликих розмірів - десятки і сотні астрономічних одиниць. У цих комет, названих періодичними, переважають прямі рухи, тобто їхнє обертання відбувається в тому ж напрямку, що й обертання планет.

Ядра комет за своїм елементним складом i хімічним складом споріднені до планет-гігантів : вони складаються з водяного льоду і льодів різних газів з домішкою кам'янистих речовин. Майже всі малі планети за своїм складом належать до кам'янистих планет земної групи. Тільки нещодавно відкритий Хірон, що рухається між орбітами Сатурна і Урана, ймовірно, подібний до крижаних ядер комет та невеликих супутників далеких від Сонця планет.

Уламки малих планет, що утворюються під час їхнього зіткнень одна з одною, іноді випадають на Землю у вигляді метеоритів. У малих планет, саме внаслідок їхніх невеликих розмірів, надра прогрівалися значно менше, ніж у планет земної групи, і тому їхня речовина зазнала лише невеликих змін від часу їхнього утворення. Виміри віку метеоритів (за вмістом радіоактивних елементів і продуктів їхнього розпаду) свідчать, що вони, а отже, і вся Сонячна система, існують близько 5 млрд. років. Цей вік Сонячної системи узгоджується з вимірами віку найдавніших земних та місячних порід.

Динамічні та фізичні особливості будови Сонячної системи вказують на те, що планети сформувалися з газопилової речовини, яка раніше утворювала протопланетну хмару навколо Сонця. Планети земної групи утворилися в результаті акумуляції кам'янистих твердих часток, а в планет-гігантів утворення почалося з акумуляції кам'янисто-крижаних часток, а потім на деякому етапі їхнього зростання доповнилося приєднанням газів, в основному водню і гелію.


2.6. Віддалені області

Питання про те, де саме закінчується Сонячна система і починається міжзоряний простір, неоднозначне. Ключовими в їх визначенні приймають два фактори: сонячний вітер і сонячне тяжіння. Зовнішня межа сонячного вітру - геліопауза, де гідродинамічний тиск сонячної плазми врівноважується міжзоряним [14]. Геліопауза розташована на відстані приблизно 100 а.о. Однак припускають, що область, в якій гравітація Сонця переважає галактичну (сфера Гілла) простягається в тисячу разів далі [ Джерело? ].


См.. также

Источники

Литература

  • Pat Dasch: Icy worlds of the solar system. Cambridge Univ. Press, Cambridge 2004, ISBN 0-521-64048-2
  • Joachim Grtler, Johann Dorschner: Das Sonnensystem. Wissenschaftliche Schriften zur Astronomie. Barth, Leipzig/Berlin/Heidelberg 1993, ISBN 3-335-00281-4
  • CH Heller: Encounters with protostellar disks. I - Disk tilt and the nonzero solar obliquity, ApJ 408, 1993, S. 337
  • Pavel Kroupa: The dynamical properties of stellar systems in the Galactic disc, MNRAS 277, 1995, S. 1507 (PDF bei arXiv).
  • Glenn J. MacPherson: Oxygen in the solar system. Mineralogical Society of America, Chantilly 2008, ISBN 978-0-939950-80-5
  • Eugene F. Milone, William J. Wilson: Solar system astrophysics. Springer, New York 2008, ISBN 978-0-387-73153-7
  • Polarimetric remote sensing of Solar System objects / Mishchenko MI [ao] = Дистанційне зондування об'єктів сонячної системи поляриметричними засобами / М. І. Міщенко [та ін.]. - Kyiv : Akademperiodyka, 2010. - 292 p. : fig., tab. ; 12 l. : pl. - (Projekt "Ukrainian scientific book in a foreign language"). - Библиогр.: С. 244-277.
  • Войтович, Володимир Кіндратович. Принципово нова гіпотеза утворення та розвитку Сонячної системи - Л. : ДУЛП, 1995. - 40 с
  • Застосування ПЗЗ- методів для досліджень тіл Сонячної системи / відп. ред. Г. І. Пінігін ; Миколаївська астрономічна обсерваторія. - Миколаїв : Атол, 2000. - 112 с.: іл.
  • Поліщук, Г. Х.. Початки сонячної системи. - К. : Києво-Могилянська академія, 2006. - 20 с.

Примечания

  1. Lundin. "Erosion by the Solar Wind" - www.sciencemag.org/content/291/5510/1909.full . http://www.sciencemag.org/content/291/5510/1909.full - www.sciencemag.org/content/291/5510/1909.full . (Англ.)
  2. Schrijver, CJ and Zwaan, C. Solar and Stellar Magnetic Activity - books.google.com.ua/books?id=Ik0nNfABUrMC. - Cambridge University Press, 2000. ISBN 9780521582865. (Англ.)
  3. http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=29471 - sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=29471
  4. http://iopscience.iop.org/1538-3881/123/5/2857/fulltext/ - iopscience.iop.org/1538-3881/123/5/2857/fulltext/
  5. http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/astronomiya/SOLNECHNAYA_SISTEMA.html - www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/astronomiya/SOLNECHNAYA_SISTEMA.html
  6. http://sunsys.narod.ru/mars.htm - sunsys.narod.ru/mars.htm
  7. http://space.rin.ru/articles/html/54.html - space.rin.ru/articles/html/54.html
  8. http://www.boulder.swri.edu/~bullock/Homedocs/PhDThesis.pdf - www.boulder.swri.edu/~bullock/Homedocs/PhDThesis.pdf
  9. http://www.ipages.ru/index.php?ref_item_id=4262&ref_dl=1 - www.ipages.ru/index.php?ref_item_id=4262&ref_dl=1
  10. http://www.astrobio.net/exclusive/1360/modern-martian-marvels-volcanoes - www.astrobio.net/exclusive/1360/modern-martian-marvels-volcanoes
  11. http://iopscience.iop.org/1538-3881/128/5/2542/fulltext/ - iopscience.iop.org/1538-3881/128/5/2542/fulltext/
  12. "Карликові планети" - www.mao.kiev.ua/calendar/2007/dwarf_planets_7.htm. Головна астрономічна обсерваторія НАН України - www.mao.kiev.ua/ . http://www.mao.kiev.ua/calendar/2007/dwarf_planets_7.htm - www.mao.kiev.ua/calendar/2007/dwarf_planets_7.htm .
  13. "Definition of a Planet in the Solar System" - www.iau.org/static/resolutions/Resolution_GA26-5-6.pdf (en). International Astronomical Union - www.iau.org/. 24 серпня 2006 . http://www.iau.org/static/resolutions/Resolution_GA26-5-6.pdf - www.iau.org/static/resolutions/Resolution_GA26-5-6.pdf . Процитовано 16 грудня 2010 .
  14. Геліосфера - www.franko.lviv.ua/publish/astro/bukvy/g.pdf // Астрономічний енциклопедичний словник - www.franko.lviv.ua/publish/astro / За загальною редакцією І. А. Климишина та А. О. Корсунь. - Львов: ЛНУ-ГАО НАНУ, 2003. - С. 104-105. - ISBN 966-613-263-X, УДК 52 (031)
п о р Сонячна система
Solar System Template Final.png
Солнце

Геліосфера
Геліопауза
Малі тіла
Сонячної системи
Тифон Кето Седна
Списки периодических и непериодических комет Дамоклоиды Облако Оорта
См.. также астрономические объекты, список объектов солнечной системы по размеру, Портал: Астрономия
п о р Расположение Земли в Вселенной


код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам