Солнечная ⭐ система: структура и исследования, формирование

Что такое Солнечная система

Определение

Солнечная система — планетная система, состоящая из центральной звезды — Солнца и вращающихся вокруг него небесных тел.

Считается, что Солнечная система образовалась в результате сжатия облака газа и пыли под действием гравитационных сил около 4,57 миллиарда лет назад. В результате сжатия образовалось плотное ядро, впоследствии ставшее Солнцем, и несколько дисков, впоследствии ставших планетами.

Примечание

Наша планета Земля также является частью Солнечной системы и вращается вокруг своей единственной звезды – Солнца.

Зарождение и эволюционный процесс Солнечной системы

Наша система возникла 4,568 миллиарда лет назад в результате гравитационного коллапса крупномасштабного молекулярного облака, представленного водородом, гелием и небольшим количеством более тяжелых элементов. Эта масса разрушилась, что привело к быстрому вращению.

Большая часть толпы собралась в центре. Температурная отметка поднялась. Туман сжался и ускорился. Это привело к сплющиванию в протопланетный диск с раскаленной протозвездой.

Графическое изображение рождения планет из солнечной туманности

Из-за высокой температуры кипения вблизи звезды в твердом виде могут существовать только металлы и силикаты. В результате появилось 4 планеты земной группы: Меркурий, Венера, Земля и Марс. Металлов было мало, поэтому они не могли увеличивать свои размеры.

Но гиганты появились еще дальше, там, где вещество было прохладным и позволяло летучим соединениям льда оставаться в твердом состоянии. Льда было намного больше, поэтому планеты резко увеличивались в масштабе, вытягивая в атмосферу огромное количество водорода и гелия. Остатки не смогли стать планетами и осели в поясе Койпера или переместились в Облако Оорта.

В течение 50 миллионов лет эволюции давление и плотность водорода в протозвезде вызвали ядерный синтез. Вот так и родилось солнце. Ветер создал гелиосферу и разнес в космос газ и пыль.

Планеты земной группы в Солнечной системе. Пропорции размеров соблюдены

Система по-прежнему находится в исходном состоянии. Но Солнце развивается и через 5 миллиардов лет полностью превращает водород в гелий. Ядро разрушится и высвободит огромный запас энергии. Звезда увеличится в 260 раз и станет красным гигантом.

Это приведет к гибели Меркурия и Венеры. Наша планета потеряет жизнь, потому что она нагреется. В результате внешние слои звезд вырвутся в космос, оставив после себя белого карлика размером с нашу планету. Образуется планетарная туманность.

Второе рождение Солнца

Наше солнце родилось дважды. Звезда, о которой мы говорили до сих пор, была всего лишь протосолнцем. В начале ее жизни спектр ее света был другим. Протосолнце было таким же энергичным, как и сейчас, но более красным. В возрасте 50 миллионов лет в Солнечной системе происходит знаменательное событие — наша звезда достигает критической температуры и давления, в ядре начинается ядерная реакция. С энергией водородной бомбы наше протосолнце взрывается, и рождается новая полноценная звезда.

©НАСА

Транс-нептуновая область Солнечной системы

В поясе Койпера уже найдены тысячи объектов, но считается, что там обитает до 100 000 объектов диаметром более 100 км. Они чрезвычайно малы и находятся на больших расстояниях, поэтому их состав трудно подсчитать.

Спектрограммы показывают ледяную смесь: углеводороды, водяной лед и аммиак. Первоначальный анализ показал широкий диапазон цветов от нейтрального до ярко-красного. Это говорит о богатстве композиции. Сравнение Плутона и КА KBO 1993 показало, что они сильно различаются по поверхностным элементам.

Водяной лед был обнаружен в 1996 TO66, 38628 Huya и 20000 Varuna, а кристаллический лед был замечен в Кваваре.

Поздняя тяжелая бомбардировка

однако через 50 миллионов лет после рождения Солнечной системы тел в поясе Койпера и кольце астероидов было в 100 раз больше, чем сегодня. Все они сыграли разрушительную, но очень важную роль в развитии скалистых внутренних планет, в том числе и нашей Земли.

однако причиной драмы тогда стали газовые гиганты, чьи сдвинутые орбиты едва не уничтожили Солнечную систему. Когда Юпитер вошел в резонанс с Сатурном, произошло гравитационное возбуждение и произошла катастрофа — планеты разлетелись по Солнечной системе. Больше всего пострадали две планеты — Нептун и Уран. Их траектории обратные.

Резонанс Юпитер-Сатурн значительно истончил как пояс астероидов, так и пояс Койпера. 99% тел астероидов и пояса Койпера рассеялись, большинство из них оказались за пределами Солнечной системы. Но кто-то вошел. Земля, как и другие каменистые планеты, оказалась на линии огня. Это событие известно как Поздняя тяжелая бомбардировка. Но принцип «нет худа без добра» снова сработал. Многие ученые считают, что именно такие бомбардировки могли принести на Землю воду, а заодно и органические минералы и вещества, из которых впоследствии развилась жизнь.

С тех пор, насколько известно современной науке, в Солнечной системе не было крупных катастроф. Многие вообще считают ее нетипичной по сравнению с другими подобными системами именно из-за ее стабильности. Неужели мы особенные?..

Солнечная система должна существовать еще 5 миллиардов лет — пока не прекратится термоядерная реакция в недрах Солнца и оно не расширится. Когда это произойдет, он станет красным гигантом и поглотит Меркурий, Венеру и, возможно, нашу Землю. Но даже если наша планета избежит этой участи, жизнь на ней станет совершенно невозможной из-за близости гигантского солнца. Обитаемая зона сместится к внешним краям планетарной системы.

Но из-за значительного увеличения площади поверхности Солнце будет намного «холоднее» звезды, чем раньше. После этого нашу систему ожидает еще большая трагедия – Солнце снова начнет сжиматься. Это будет происходить до тех пор, пока она не станет белым карликом — звездным ядром, необычно плотным объектом, вдвое меньшим первоначальной массы звезды, но размером примерно с Землю.

Процесс «умирания» солнца, как и всего в этом мире, начался в момент его рождения. По мере того, как Солнце сжигает свой запас водородного топлива, энергия, выделяемая для поддержки ядра, имеет тенденцию к истощению, в результате чего звезда сжимается. Это увеличивает давление в кишечнике и нагревает ядро, тем самым ускоряя сжигание топлива. В результате Солнце становится ярче примерно на десять процентов каждые 1,1 миллиарда лет и будет ярче еще на 40 процентов в течение следующих 3,5 миллиардов лет.

Как появилась Солнечная система, и как она развивалась

Солнечная система образовалась 4,568 миллиарда лет назад в результате гравитационного коллапса региона в гигантское молекулярное облако водорода, гелия и небольшого количества более тяжелых элементов, синтезированных предыдущими поколениями звезд. Когда эта область, которая впоследствии стала Солнечной системой, разрушилась, сохранение углового момента заставило ее вращаться быстрее.

Центр, где скопилась большая часть массы, стал нагреваться все сильнее и сильнее, чем окружающий диск. По мере того, как сжимающаяся туманность вращалась быстрее, она начала сплющиваться в протопланетный диск с горячей плотной протозвездой в центре. Планеты образовались в результате аккреции этого диска, где пыль и газ сжимались и объединялись, образуя более крупные тела.

Из-за более высокой точки кипения только металлы и силикаты могут существовать в твердой форме вблизи Солнца и в конечном итоге образовывать планеты земной группы Меркурий, Венеру, Землю и Марс. Поскольку металлические элементы составляли лишь небольшую часть солнечной туманности, планеты земной группы не могли стать очень большими.

Напротив, планеты-гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун) образовались за пределами точки между орбитами Марса и Юпитера, где материалы были достаточно холодными, чтобы удерживать летучие ледяные компоненты твердыми (на линии снега).

Льда, сформировавшего эти планеты, было больше, чем металлов и силикатов, сформировавших внутренние планеты земной группы, что позволило им стать достаточно массивными, чтобы удерживать большие атмосферы из водорода и гелия. Оставшиеся обломки, которые никогда не станут планетами, скопились в таких областях, как пояс астероидов, пояс Койпера и облако Оорта.

Под поверхностью Луны могут скрываться остатки древней планеты Солнечной системы

В течение 50 миллионов лет давление и плотность водорода в центре протозвезды стали достаточно высокими, чтобы начать термоядерный синтез. Температура, скорость реакции, давление и плотность повышались до тех пор, пока не было достигнуто гидростатическое равновесие.

В этот момент Солнце стало звездой главной последовательности. Солнечный ветер от Солнца создал гелиосферу и унес остатки газа и пыли из протопланетного диска в межзвездное пространство, завершив процесс формирования планет.

Солнечная система останется примерно такой, какой мы ее знаем, пока водород в солнечном ядре полностью не превратится в гелий. Это произойдет примерно через 5 миллиардов лет и ознаменует конец самой важной последовательности жизни Солнца. В этот момент ядро ​​Солнца разрушится, и выход энергии будет намного больше, чем сейчас.

Внешние слои Солнца расширятся примерно в 260 раз по сравнению с их нынешним диаметром, и Солнце станет красным гигантом. Ожидается, что расширение Солнца испарит Меркурий и Венеру и сделает Землю непригодной для жизни, поскольку обитаемая зона выходит за пределы орбиты Марса. В конце концов ядро ​​станет достаточно горячим, чтобы начать синтез гелия, Солнце еще немного сожжет гелий, но затем ядро ​​начнет сжиматься.

В этот момент внешний слой Солнца выйдет в космос, оставив после себя белый карлик, чрезвычайно плотный объект, который будет иметь половину исходной массы Солнца, но будет размером с Землю. Выброшенные внешние слои сформируют планетарную туманность, вернув часть материала, сформировавшего Солнце, в межзвездное пространство.

Существует ли девятая планета

После того, как Плутон был «понижен» до статуса карликовой планеты, в Солнечной системе официально осталось только 8 планет. Но вполне вероятно, что в ближайшее время их список снова увеличится до 9.

Дело в том, что недавно ученые обнаружили очень странное явление за пределами орбиты Нептуна. Речь идет о неизвестных ранее космических объектах, которые движутся по своим орбитам. По результатам наблюдений астрономы предположили, что движение этих загадочных космических объектов может быть вызвано планетой, размеры которой во много раз превышают размеры Нептуна.

По одной из гипотез так называемая девятая планета представляет собой не что иное, как хаотичное скопление комет, космического мусора, астероидов и других объектов. Между тем, по последним данным, неизвестных науке космических тел за пределами Нептуна и его спутников нет, либо их размеры настолько малы, что о новой планете не может быть и речи. Только время покажет, как обстоят дела на самом деле.

Интересные факты

На планете Меркурий наблюдалось интересное явление, известное как эффект Джошуа. Дело в том, что вблизи перигелия скорость вращения планеты вокруг звезды возрастает настолько, что становится больше скорости вращения Меркурия вокруг собственной оси. В течение этого периода времени наблюдателю на планете будет казаться, что солнце пересекло небо в противоположном направлении. Можно даже увидеть, как она сначала поднимается в одной точке, а потом оседает в том же месте. Название эффекта происходит от того, что в Библии Джошуа смог остановить движение солнца.

Наблюдения за Солнечной системой сыграли большую роль в развитии физики. Именно благодаря им Ньютон сформулировал закон всемирного тяготения и создал всю классическую механику, которую называют ньютоновской. Однако в 1859 году было замечено, что реальная орбита Меркурия отклоняется от теоретической, построенной с помощью классической механики. В результате это привело физиков к созданию принципиально иной теории гравитации, известной сегодня как общая теория относительности.

В июле 1994 года астрономы впервые в истории наблюдали столкновение двух тел в Солнечной системе. Комета Шумейкеров-Леви 9 столкнулась с Юпитером. Комета состояла из 21 фрагмента, диаметр каждого из которых составлял около 2 км. В результате столкновения была выделена энергия, оцениваемая в 6 триллионов тонн тротила.

6 из 8 планет вращаются вокруг своей оси в том же направлении, что и вокруг Солнца. Исключение составляют Венера и Уран. Венера вращается в обратную сторону, а ось Урана лежит почти в плоскости эклиптики. В результате каждый полюс Урана освещается солнцем в течение 42 лет, после чего погружается во тьму на следующие 42 года.

В 1921 году Сатурн внезапно потерял свои кольца. В прессе были опасения, что какие-то частицы этих колец долетели до Земли. На самом деле кольца просто обращены к Земле и поэтому не видны.

Самая большая и самая маленькая планета солнечной системы

Плутон — это планета или уже нет?

Плутон был признан самой маленькой планетой Солнечной системы. Однако в последнее время возникает много вопросов о том, правильно ли считать Плутон планетой. Почему? Вот несколько фактов, давших повод усомниться в том, можно ли назвать этот объект планетой:

1. Масса Плутона меньше массы Луны, спутника Земли. Плутону недостаточно расчистить пространство на орбите от других тел. Орбита Плутона населена множеством объектов, имеющих одинаковый состав.
2. Обнаружение за орбитой Плутона тела большой массы и диаметра. Этот объект называется Эрида.
3. Центр масс системы Плутон-Харон (Харон — спутник) лежит вне этих двух тел.

Многое стало ясно после детальных исследований пояса Койпера. Он состоит из множества ледяных объектов диаметром 100 км. Сам Плутон имеет диаметр 2400 км.

После ряда подобных открытий перед астрономами встала задача переопределить понятие планеты.

Одним из требований было то, что планета должна была иметь возможность очищать пространство вокруг своей орбиты. Именно это стало причиной исключения Плутона из списка планет и присвоения ему названия карликовой планеты.

Планеты земной группы включая самую маленькую

Планеты Солнечной системы вращаются по орбитам. Первые 4 по порядку расположения планет в Солнечной системе объединены в земную группу:

1. Меркурий — самая маленькая и ближайшая к Солнцу планета. Период обращения вокруг звезды занимает 88 дней.
2. Венера. Он вращается вокруг своей оси в направлении, противоположном его орбитальному движению. Еще одна такая планета – Уран. Венера — самая горячая планета. Температура в атмосфере достигает +470°С.
3. Земля — третья планета от Солнца в Солнечной системе. Он имеет наибольшую плотность и диаметр в своей группе. Здесь в атмосфере присутствует свободный кислород. У Земли есть один естественный спутник — Луна.
4. Маршировать. Атмосфера четвертой планеты состоит из углекислого газа. Из-за наличия в почве оксида железа планета имеет красноватый оттенок.

Планеты гиганты включая самую большую

За четырьмя земными планетами следуют планеты-гиганты Солнечной системы:

1. Юпитер самая большая планета. Его масса в 318 раз больше массы нашей планеты. Состоит из Н (водорода) и Не (гелия), имеет множество спутников, один из которых крупнее даже Меркурия.
2. Сатурн. Он известен нам благодаря своим кольцам. У планеты много спутников.
3. Уран. Эта планета имеет наименьшую массу среди гигантов. Отличается тем, что угол наклона его оси к плоскости составляет почти 100°. Поэтому об этой планете можно сказать, что она не столько вращается, сколько катится по своему пути.
4. Нептун. Период вращения 248 лет. Это последняя планета, но далеко не последнее тело Солнечной системы.

На изображении выше показаны планеты Солнечной системы и фактическое соотношение между их размерами.

Юпитер

Юпитер — самая большая планета в нашей Солнечной системе. Атмосфера гелия и водорода содержит большие цветные облака, а огромная магнитосфера, кольца и спутники делают ее настоящей планетарной системой. Один из крупнейших спутников Юпитера, Ио, имеет вулканы, которые делают его поверхность самой горячей в Солнечной системе. По крайней мере у четырех спутников Юпитера есть атмосфера, и по крайней мере три из них, вероятно, содержат жидкую или частично замерзшую воду. Европа, еще один спутник Юпитера, может иметь под своей ледяной коркой целый океан жидкой воды!

Луна Каллисто находится очень далеко от Юпитера и выглядит особенно старой. Что касается Ганимеда, то это самый большой из спутников Юпитера: он больше планеты Меркурий!

Облако Оорта и дальние регионы

Считается, что облако Оорта простирается от 2000-5000 а.е до 50 000 а.е от Солнца, хотя некоторые расширяют этот диапазон до 200 000 а.е. 20 000 — 50 000 а.е.) и дискообразное внутреннее облако Оорта (2000 — 20 000 а.е.).

Во внешнем облаке Оорта могут быть триллионы объектов размером более 1 км и миллиарды объектов диаметром более 20 км. Его общая масса неизвестна, но, если предположить, что комета Галлея является типичным представлением внешних объектов облака Оорта, она может составлять около 3×10^25 кг, или пять земных.

Вот так выглядит граница.

Основываясь на анализе недавних комет, подавляющее большинство объектов облака Оорта состоят из летучих веществ, богатых льдом, — воды, метана, этана, угарного газа, цианистого водорода и аммиака. Появление астероидов, как полагают, объясняется облаком Оорта — в популяции объектов оно может составлять 1-2% астероидов.

По первым оценкам, их масса составляет около 380 масс Земли, но расширение знаний о распределении комет за долгие периоды снизило эти цифры. Масса внутреннего облака Оорта еще не рассчитана. Содержимое пояса Койпера и облака Оорта называют транснептуновыми объектами, потому что объекты в обоих регионах имеют орбиты, которые дальше от Солнца, чем орбита Нептуна.

Открытие и исследование

Первые представления о Солнечной системе появились еще в древности. Различные цивилизации (египтяне, шумеры, китайцы, майя и так далее) смотрели на небо и знали о существовании первых шести планет Солнечной системы. Естественно, люди, наблюдавшие Солнце с Земли, видели, что оно вращается вокруг нашей планеты, а не наоборот. Поэтому человечество изначально придерживалось геоцентрической картины мира, в которой Земля располагалась в центре Солнечной системы. При этом орбиты планет были очень сложными, некоторые из них могли реверсировать свое движение.

Лишь в 16 веке Николай Коперник объяснил эти аномалии тем, что планеты, в том числе и Земля, вращаются вокруг Солнца, а Земля также вращается вокруг своей оси. Его теория называется гелиоцентрической картиной мира. Параллельно с этим стали развиваться средства наблюдения за космосом. Первый телескоп был создан в 1607 году. В 1610 году Галилей сделал первое значительное открытие небесных тел. Ему удалось открыть 4 крупнейших спутника Юпитера и тем самым подтвердить правоту Коперника. В 1655 году вблизи Сатурна был открыт спутник Титан, а в 1686 году Джованни Кассини открыл еще 4 спутника этой планеты.

Следующее важное открытие было сделано в 1781 году, когда Уильям Гершель обнаружил седьмую планету Уран. В 1801 году был найден первый астероид Церера.

Расчеты показали, что Уран не движется по орбите так, как того требует ньютоновская механика. Было высказано предположение, что за ним есть еще одна планета, которую в будущем назовут Нептуном. В 1846 г он был впервые обнаружен теоретически, и лишь затем визуально наблюдался Иоганном Галле.

В 1930 году был открыт Плутон. Сначала его называли десятой планетой, но со временем стало ясно, что он не одинок на своей орбите. В 1992 году было доказано существование пояса Койпера, к которому принадлежит Плутон, а в начале 2000-х в нем был обнаружен ряд небесных тел, которые вместе с Плутоном были признаны карликовыми планетами в 2006 году.

Развитие космонавтики сыграло большую роль в исследовании Солнечной системы. В 1959 году советский космический корабль «Луна-1» впервые в истории преодолел гравитационное поле Земли и исследовал Луну. Затем аппараты были отправлены ко всем планетам Солнечной системы, а также к ряду спутников, астероидов и комет. «Вояджер-1», запущенный в 1977 году, уже исследует область гелиопаузы.

Единственный объект в Солнечной системе, на который высадились люди, — это Луна. Всего в 1969-1972 годах было осуществлено 6 посадок на спутник Земли.

Читайте также: 70 лет назад родился генерал Лебедь

Строение Солнечной системы и состав

В настоящее время астрономии известно восемь планет, составляющих Солнечную систему. Четыре из них находятся ближе к Солнцу и составляют земную группу:

• Меркурий;
• Венера;
• Земля;
• Маршировать.

Они состоят из металлов и силикатов, по массе и объему значительно уступают планетам в той группе, которая более удалена от звезды:

• Юпитер
• Сатурн;
• Уран;
• Нептун.

Эта группа называется группой газовых гигантов. Он состоит из крупных космических тел из гелия, водорода, метана, угарного газа.

Примечание

Кроме звезд и планет в космическое пространство входят спутники планет, карликовые планеты, астероиды, квазиспутники, кентавры, метеороиды, дамоклоиды, кометы, космическая пыль.

Размеры планет Солнечной системы

Вот данные космического агентства НАСА: примерные радиусы восьми планет в нашей Солнечной системе (по размеру: от наименьшего к наибольшему) вместе с округленным процентом радиуса относительно Земли.

2440 км;	38% размера Земли;
3390 км;	53% размера Земли;
6052 км;	95% размера Земли;
6371 км;
24 622 км;	388% размера Земли;
25 362 км;	400% размера Земли;
58 232 км;	945% размера Земли;
69 911 км;	1120% размера Земли.

Меркурий

Меркурий удивительно плотный, и это, по-видимому, потому, что у него особенно большое железное ядро. Хрупкая атмосфера Меркурия оставляет на его поверхности следы астероидной бомбардировки в молодости.

Планеты земной группы

Группа Земли находится ближе к Солнцу. Планеты имеют каменистую структуру и высокую плотность, что делает их меньше газовых гигантов.

Меркурий

Меркурий

Ближайшая к Солнцу планета также является самой маленькой в ​​системе. Его радиус составляет всего 2440 км. Свое название он получил в честь бога торговли Меркурия. Поверхность серая, поэтому многие сравнивают ее с луной. Планета не содержит спутников, а из-за сильных солнечных ветров атмосфера практически полностью истощена.

Интересно: Сколько километров до солнца?

Венера

Венера

Вторая планета от Солнца названа в честь древнеримской богини любви. Характерными особенностями являются отсутствие естественных спутников и высокое содержание углекислого газа в атмосфере. Радиус Венеры практически совпадает с радиусом Земли: 6051 км, что всего на 5% меньше. Из-за этого планеты называют «сестрами». Но внешне Венера совсем другая, представляя собой млечный шар. Поверхность почти полностью состоит из застывшей лавы с редкими метеоритными кратерами.

Земля

Земля

Третья планета от Солнца, единственная, где есть большие территориальные области, заполненные водой. Из-за благоприятных климатических условий и достаточных ресурсов это единственный источник жизни в Солнечной системе. Радиус планеты составляет 6378 км.

Марс

Маршировать

«Красная» планета является самой удаленной от Солнца и относится к земной группе. Он также считается самым маленьким после Меркурия. Его радиус составляет 3396 км. Поверхность состоит в основном из песчаных и почвенных рельефов, разделенных на светлые и темные участки, называемые соответственно континентами и океанами. В 21 веке Марс представляет большой интерес для ученых. Поскольку планета находится в пределах относительной досягаемости, к ней регулярно отправляются марсоходы для сбора данных.

Малые тела Солнечной системы

Астероиды

Это небольшие тела, совершающие оборот вокруг нашей звезды. Чаще всего они не имеют шаровидной формы, а похожи на валуны. У них нет атмосферы (какой?). У астероидов могут быть спутники. Они не включены в модель солнечной системы.

За орбитой четвертой планеты следует пояс астероидов. Она заканчивается перед орбитой пятой планеты — Юпитера. Астероиды — самые распространенные малые тела в Солнечной системе. Их размеры могут варьироваться от нескольких метров до сотен километров. Хотя такие тела намного меньше планет, они могут иметь спутники.

Кроме пояса астероидов есть и другие астероиды. Орбиты некоторых из этих тел пересекают орбиту нашей планеты. Однако мы не можем беспокоиться о том, что движение астероида нарушит выравнивание планет в Солнечной системе.

Карликовые планеты

Ряд астероидов, имеющих большую массу и диаметр, стали относить к карликовым планетам. Среди них:

1. Церера.
2. Плутон (ранее считался планетой).
3. Эрида (лежит за Плутоном).

Кометы

Это небесный светящийся объект с ярко выраженной головой и хвостом. Яркость кометы напрямую связана с ее расстоянием от Солнца.

Комета состоит из следующих частей:

1. Основной. В нем содержится почти весь вес кометы.
2. Кома представляет собой мутную оболочку вокруг ядра.
3. Хвост. Он находится в противоположном направлении от солнца.

Одна из самых известных комет — комета Галлея. То приближается к солнцу, то удаляется от него. Голова кометы состоит из замерзшей воды, металлических частиц и различных соединений. Диаметр ядра этой кометы составляет 10 км. Период прохождения орбиты (эллипса) составляет примерно 75 лет.

Точка на орбите, где тело находится максимально близко к Звезде, называется перигелием, а противоположная (самая дальняя) — афелием.

Метеориты

Это относительно небольшие тела, попадающие на поверхность других небесных тел большего размера. Метеориты (какие они?) могут быть железными, каменными или железокаменными. Ежегодно на поверхность нашей планеты падает около 2000 тонн метеоритов. Одни имеют массу в несколько граммов, другие – несколько десятков тонн. Например, Тунгусский метеорит, упавший на Землю в 1908 году, поразил сотни гектаров (сколько?) леса.

Исследование нашей Солнечной системы будет продолжаться еще много лет, поэтому в будущем нам обязательно станут известны все новые факты и сведения о планетах, кометах, астероидах и других космических телах.

Возникновение

На сегодняшний день существует не менее десятка научных гипотез появления планет Солнечной системы и самой системы. Наиболее популярной среди них является концепция тумана, предложенная немецким философом Кантом в 1755 году.

Основная идея заключается в том, что формирование нашей звезды произошло примерно 4,6 миллиарда лет назад из огромного облака газа и пыли.

Согласно небулярной теории, Солнце и окружающие его планеты образовались из водородного облака в результате его сильного гравитационного сжатия. Считается, что сама звезда формировалась в течение примерно 10 миллионов лет.

Остальные объекты в системе появились на протяжении нескольких сотен тысячелетий. Последними образованиями являются такие структуры, как планетарные спутники и астероиды.

видео: как появилась Солнечная система

Движение объектов Солнечной системы

Порядок движения объектов определяется путем, присущим каждому из них.

Определение

Орбита – это траектория, путь, по которому движется космическое тело.

В Солнечной системе все небесные тела вращаются вокруг Солнца.

Кроме того, вместе с системой все ее компоненты вращаются вокруг центра Галактики Млечный Путь, членом которой она является.

К основным законам движения объектов относятся следующие постулаты:

1. Орбита представляет собой эллипс с солнцем в одном из фокусов.
2. Движение совершается в плоскости, проходящей через центр звезды.
3. Квадраты периодов вращения объектов вокруг звезды связаны как кубы полуосей их орбит, что позволяет рассчитать скорость.

Каждая из планет Солнечной системы также вращается вокруг своей оси. И каждый в своем темпе.

Объекты

Все объекты Солнечной системы, вращающиеся вокруг Солнца, официально делятся на три категории: планеты, карликовые планеты и малые тела Солнечной системы. Планета — это любое тело, вращающееся вокруг Солнца, достаточно массивное, чтобы быть сферическим, но недостаточно массивное, чтобы инициировать ядерный синтез, и которому удалось очиститься вблизи своей орбиты.

Согласно этому определению, в Солнечной системе известно восемь планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Плутон (до 2006 года считавшийся планетой) не подходит под это определение, потому что он не расчистил путь окружающим объектам пояса Койпера.

Карликовая планета — небесное тело, вращающееся вокруг Солнца; который достаточно массивен, чтобы сохранять почти округлую форму под действием собственной гравитации; но который не очистил пространство своей орбиты от планетезималей и не является спутником планеты. Согласно этому определению, в Солнечной системе есть пять признанных карликовых планет: Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке и Эрида.

Что такое межпланетное пространство

Определение

Межпланетное пространство — это область космоса, ограниченная орбитой наиболее удаленной от звезды планеты.

Он наполнен плазмой, газом и пылью, подвергается воздействию электромагнитного излучения небесных тел.

Граница межпланетного пространства условна. Учеными было принято решение утвердить порядок зонирования помещений. За этой виртуальной линией находится межзвездная среда из газа, пыли, электромагнитных полей, космических лучей и темной материи.

Колонизация

В 20 веке люди стали активно осваивать космос, не только наблюдая за ним в телескопы, но и запуская различные спутники, шаттлы, ракеты и т д. Ученые также ищут планеты, благоприятные для жизни. К сожалению, на Земле в любой момент может произойти катастрофа, из-за которой человечеству приходится искать новый дом. Поэтому возможная колонизация космоса — не пустой звук для современных обсерваторий.

Еще в прошлом веке к различным планетам отправляли зонды, которые до сих пор присылали информацию о своем путешествии. Это помогает лучше узнать о строении и функциях объектов Солнечной системы.

Следы марсохода на поверхности Марса

Что касается непосредственной колонизации, то это уже в 21 веке отправлять луноходы и вездеходы, которые ходят по поверхностям спутника Земли и четвертой планеты в поисках жизни и других необычных открытий. Но сейчас человечество все еще стоит на пороге космических путешествий, поэтому говорить о потенциальном переселении на другую планету пока не приходится. Также большинство крупных тел Солнечной системы непригодны для жизни.

Церера и Плутон — карликовые планеты

Скорее всего, девятая планета станет последним крупным объектом Солнечной системы. Хотя по мере изучения периодически обнаруживались тела, получившие статус планет. Первый случай произошел, когда был обнаружен астероид. Ему дали имя Церера и статус планеты между Марсом и Юпитером. Но довольно быстро люди стали открывать другие астероиды, и Церера была «занижена».

Затем был открыт Плутон — объект за орбитой Нептуна. И он получил статус планеты. Многие из нас выросли, зная, что в Солнечной системе девять планет. Но когда в 1990-х годах стали обнаруживать нептуновые тела, стало ясно, что Плутон, как и Церера, не одинок. Рядом с ним по очень похожим орбитам вращается большое количество тел вокруг Солнца. В результате долгих дискуссий из планет был также «понижен» Плутон. Правда, ради нее был введен особый статус — карликовая планета.

Образование и эволюция Солнечной системы

Иллюстрация протосолнца и протопланет

На сегодняшний день в науке доминирует небулярная гипотеза, согласно которой Солнечная система образовалась из облака газа и пыли. Этот процесс начался 4,57 миллиарда лет назад. Под действием гравитационных сил частицы этого облака притягивались друг к другу, в результате чего облако постепенно уменьшалось в размерах. При этом увеличилась скорость вращения, а в центре увеличились плотность вещества, температура и давление.

В течение примерно 50 миллионов лет количество водорода в центре облака и температура там увеличились до таких значений, что началась реакция синтеза. Так появилось солнце.

Параллельно с этим формировался протопланетный диск, из которого со временем возникли все планеты Солнечной системы. Он сформировал планетезимали. Которые в итоге слиплись и образовали планеты.

Планеты, образовавшиеся вблизи светила, нагревались им, поэтому такие вещества, как вода, аммиак и метан, там не переходили в твердое состояние. Планеты-гиганты образовались на расстоянии от звезды, где было так холодно, что эти вещества застывали.

Изначально Земля была горячей и не имела твердой коры. В то же время более твердые вещества опускались в жидкую землю вниз к центру, тогда как они легче поднимались вверх. Со временем земля остыла, в результате чего образовалась корка. Аналогичным образом развивались и другие похожие на Землю планеты.

Считается, что Луна появилась в результате столкновения Земли с другой планетой, которая называется Тейя. В результате часть вещества Земли была выброшена на ее орбиту и в итоге образовала спутник.

Термоядерные реакции на Солнце ускоряются, из-за чего каждый миллиард лет его яркость увеличивается примерно на 10%. Ожидается, что этот процесс будет продолжаться в течение 3,5 млрд лет, в результате чего яркость звезды увеличится на 40%.

Тогда у Солнца закончится водород. Это произойдет примерно через 7,7 миллиарда лет. Солнце начнет становиться красным гигантом и резко расширяться. В результате он поглотит Меркурий и Марс, а возможно, и Землю. В будущем Солнце станет белым, а затем черным карликом. При этом он уменьшится в размерах, а также перестанет излучать тепло во внешний мир

Расположение в Галактике

Галактика Млечный Путь, включающая в себя Солнце и образовавшуюся вокруг него систему, представляет собой спиральное образование.

В этой формации отчетливо видны пять рук:

• Центавра;
• Стрелец;
• Персей;
• Орион;
• Лебедь.

Солнечная система находится на внутренней стороне рукава Ориона на среднем расстоянии от галактического центра.

Название рукава имеет географическое происхождение: такое название было дано, так как рядом находится созвездие Ориона.

Астероиды — хранители истории

Астероиды — это небольшие тела, самые крупные из которых имеют диаметр в несколько сотен километров. Пояс астероидов, так называемый «главный пояс», лежит между Марсом и Юпитером. Многие продолжают считать, что это результат разрушения когда-то существовавшей там планеты. На самом деле это не так. Суммарная масса астероидов очень мала — меньше массы Луны. Даже если мы сложим их все вместе, большую планету невозможно ослепить. Это всего лишь остатки строительного мусора, находящиеся под действием гравитации Юпитера.

В астероидах, по-видимому, записана история формирования Солнечной системы. Из-за того, что астероиды являются относительно легкими объектами, на них могут очень сильно влиять массивные большие планеты, когда они движутся по Солнечной системе. Когда это движение закончилось, астероиды сохранили свои орбиты. Таким образом, они, казалось, зафиксировали начальную фазу реструктуризации нашей системы.

Футурология Когда появились астероиды и опасны ли они для нас сейчас