Nieskończona przestrzeń, która nas otacza, to nie tylko ogromna, pozbawiona powietrza przestrzeń i pustka. Tutaj wszystko podlega zunifikowanej i ścisłej kolejności, wszystko ma swoje własne zasady i jest posłuszne prawom fizyki. Wszystko jest w ciągłym ruchu i jest stale ze sobą powiązane. Jest to system, w którym każde ciało niebieskie przyjmuje określone miejsce. Centrum wszechświata otaczają galaktyki, wśród których znajduje się nasza Droga Mleczna. Nasza galaktyka z kolei jest tworzona przez gwiazdy, wokół których wielkie i małe planety obracają się wraz z ich naturalnymi satelitami. Wędrujące obiekty - komety i asteroidy - uzupełniają obraz uniwersalnej skali.
W tym nieskończonym skupisku gwiazd znajduje się nasz układ słoneczny - mały obiekt astrofizyczny według kosmicznych standardów, do których należy nasz kosmiczny dom - planeta Ziemia. Dla nas, Ziemian, rozmiar układu słonecznego jest kolosalny i trudny do dostrzeżenia. Z punktu widzenia skali Wszechświata są to maleńkie figury - tylko 180 jednostek astronomicznych lub 2693e + 10 km. Tutaj także wszystko podlega prawom, ma wyraźnie określone miejsce i kolejność.
Krótki opis i opis
Międzygwiezdne medium i stabilność układu słonecznego zapewnia położenie słońca. Jego lokalizacja to międzygwiezdna chmura wchodząca w ramię Oriona-Łabędzia, które z kolei jest częścią naszej galaktyki. Z naukowego punktu widzenia nasze Słońce znajduje się na peryferiach, 25 tysięcy lat świetlnych od centrum Drogi Mlecznej, jeśli weźmiemy pod uwagę galaktykę w płaszczyźnie środkowej. Z kolei ruch układu słonecznego wokół centrum naszej galaktyki odbywa się na orbicie. Pełna rotacja Słońca wokół środka Drogi Mlecznej odbywa się w różny sposób, w ciągu 225-250 milionów lat i jest jednym galaktycznym rokiem. Orbita Układu Słonecznego ma 600-stopniową płaszczyznę galaktyki, a obok niej nasze gwiazdy i inne układy słoneczne z ich dużymi i małymi planetami biegną wokół środka galaktyki.
Przybliżony wiek układu słonecznego wynosi 4,5 miliarda lat. Podobnie jak większość obiektów we wszechświecie, nasza gwiazda powstała w wyniku Wielkiego Wybuchu. Geneza układu słonecznego jest wyjaśniona działaniem tych samych praw, które obowiązywały i nadal funkcjonują dzisiaj w dziedzinie fizyki jądrowej, termodynamiki i mechaniki. Najpierw powstała gwiazda, wokół której zaczęło się formowanie planet, ze względu na trwające procesy dośrodkowe i wirowe. Słońce powstało z gęstej akumulacji gazów - chmury molekularnej, która stała się produktem kolosalnej eksplozji. W wyniku procesów dośrodkowych cząsteczki wodoru, helu, tlenu, węgla, azotu i innych pierwiastków zostały skompresowane w jedną ciągłą i gęstą masę.
Rezultatem wielkich i wielkoskalowych procesów było utworzenie protostar, w którego strukturze zaczęła się synteza termojądrowa. Ten długi proces, który rozpoczął się znacznie wcześniej, obserwujemy dzisiaj, patrząc na nasze Słońce po 4,5 miliarda lat od momentu jego powstania. Skalę procesów zachodzących podczas powstawania gwiazdy można przedstawić przez oszacowanie gęstości, wielkości i masy naszego Słońca:
- gęstość wynosi 1,409 g / cm3;
- objętość Słońca jest prawie taka sama - 1,40927х1027 m3;
- masa gwiazdy wynosi 1,9885 x 1030 kg.
Dzisiaj nasze Słońce jest zwykłym astrofizycznym obiektem we Wszechświecie, nie najmniejszą gwiazdą w naszej galaktyce, ale dalekim od największego. Słońce mieszka w dojrzałym wieku, będąc nie tylko centrum układu słonecznego, ale także głównym czynnikiem powstawania i istnienia życia na naszej planecie.
Ostateczna struktura układu słonecznego przypada na ten sam okres, z różnicą plus lub minus pół miliarda lat. Masa całego układu, w którym Słońce wchodzi w interakcje z innymi ciałami niebieskim Układu Słonecznego, wynosi 1,0014 M☉. Innymi słowy, wszystkie planety, satelity i asteroidy, kosmiczny pył i cząsteczki gazów obracających się wokół Słońca, w porównaniu z masą naszej gwiazdy, są kroplą w morzu.
W formie, w której mamy pojęcie o naszej gwieździe i planetach krążących wokół Słońca - jest to wersja uproszczona. Po raz pierwszy mechaniczny heliocentryczny model układu słonecznego z mechanizmem zegarowym został przedstawiony społeczności naukowej w 1704 roku. Należy zauważyć, że orbity planet Układu Słonecznego nie leżą wszystkie w tej samej płaszczyźnie. Obracają się pod pewnym kątem.
Model Układu Słonecznego powstał na bazie prostszego i pradawniejszego mechanizmu - telluru, za pomocą którego modelowano położenie i ruch Ziemi w stosunku do Słońca. Przy pomocy telluru można było wyjaśnić zasadę ruchu naszej planety wokół Słońca, aby obliczyć czas trwania roku ziemskiego.
Najprostszy model układu słonecznego przedstawiono w podręcznikach szkolnych, gdzie każda z planet i innych ciał niebieskich zajmuje określone miejsce. Należy pamiętać, że orbity wszystkich obiektów obracających się wokół Słońca znajdują się pod innym kątem niż średnica płaszczyzny układu słonecznego. Planety Układu Słonecznego znajdują się w różnych odległościach od Słońca, obracają się z różnymi prędkościami i obracają się wokół własnej osi na różne sposoby.
Mapa - schemat układu słonecznego - jest rysunkiem, na którym wszystkie obiekty znajdują się w jednej płaszczyźnie. W takim przypadku taki obraz daje wyobrażenie o wielkości ciał niebieskich i odległościach między nimi. Dzięki tej interpretacji stało się możliwe zrozumienie położenia naszej planety wśród innych planet, oszacowanie skali ciał niebieskich i przedstawienie idei ogromnych odległości, które oddzielają nas od naszych niebiańskich sąsiadów.
Planety i inne obiekty Układu Słonecznego
Praktycznie cały wszechświat jest niezliczoną ilością gwiazd, wśród których są duże i małe układy słoneczne. Fakt, że gwiazda ma własne satelity to zjawisko powszechne w kosmosie. Prawa fizyki są wszędzie takie same, a nasz układ słoneczny nie jest wyjątkiem.
Jeśli zadajesz sobie pytanie, ile planet w Układzie Słonecznym było i ile jest ich dzisiaj, zdecydowanie trudno jest odpowiedzieć. Dokładna lokalizacja 8 głównych planet jest już znana. Ponadto wokół Słońca krąży 5 małych planet karłowatych. Obecnie kwestionuje się istnienie dziewiątej planety w kręgach naukowych.
Cały układ słoneczny jest podzielony na grupy planet, które są ułożone w następującej kolejności:
Earth Group Planets:
- Rtęć;
- Wenus;
- Ziemia;
- Mars
Planety gazowe są gigantami:
- Jowisz;
- Saturn;
- Uran;
- Neptun
Wszystkie planety na liście różnią się strukturą, mają różne parametry astrofizyczne. Która planeta jest większa lub mniejsza od innych? Wymiary planet Układu Słonecznego są różne. Pierwsze cztery obiekty, podobne do struktury Ziemi, mają solidną kamienną powierzchnię, obdarzoną atmosferą. Rtęć, Wenus i Ziemia są planetami wewnętrznymi. Mars zamyka tę grupę. Za nim są gazowi giganci: Jowisz, Saturn, Uran i Neptun - gęste, sferyczne formacje gazowe.
Proces życia planet Układu Słonecznego nie zatrzymuje się na sekundę. Te planety, które widzimy dzisiaj na niebie, to rozmieszczenie ciał niebieskich, które system planetarny naszej gwiazdy ma w danym momencie. Stan, który był u zarania formowania się Układu Słonecznego, bardzo różni się od tego, co zostało dzisiaj zbadane.
Tabela pokazuje parametry astrofizyczne współczesnych planet, w których wskazano również odległość między planetami Układu Słonecznego a Słońcem.
Istniejące planety Układu Słonecznego są mniej więcej w tym samym wieku, ale istnieją teorie, że początkowo było więcej planet. Dowodzą tego liczne starożytne mity i legendy opisujące obecność innych obiektów astrofizycznych i katastrof, które doprowadziły do zniszczenia planety. Potwierdza to struktura naszego systemu gwiezdnego, gdzie wraz z planetami znajdują się obiekty będące gwałtownymi kosmicznymi kataklizmami.
Uderzającym przykładem takiej aktywności jest pas asteroidalny, znajdujący się pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza. Tutaj koncentruje się ogromna liczba przedmiotów pochodzenia pozaziemskiego, głównie reprezentowanych przez asteroidy i małe planety. To właśnie te szczątki o nieregularnym kształcie w kulturze ludzkiej są uważane za pozostałości protoplanet Faeton, które umarły miliardy lat temu w wyniku kataklizmu na dużą skalę.
W rzeczywistości w kręgach naukowych istnieje opinia, że pas asteroid został utworzony w wyniku zniszczenia komety. Astronomowie odkryli obecność wody na dużej asteroidzie Temidy i na mniejszych planetach Ceres i Vesta, które są największymi obiektami pasa planetoid. Lód znaleziony na powierzchni planetoid może wskazywać na kometarną naturę formowania się kosmicznych ciał.
Wcześniej, odnosząc się do dużych planet Pluton, dzisiaj nie jest uważana za pełnowartościową planetę.
Pluton, uprzednio zaliczany do głównych planet Układu Słonecznego, dzisiaj przekształca się w wielkość krasnoludzkich ciał niebieskich krążących wokół Słońca. Pluton, razem z Haumeą i Makemake, największymi planetami karłowatymi, znajduje się w pasie Kuipera.
Te karłowate planety Układu Słonecznego znajdują się w Pasie Kuipera. Obszar pomiędzy paskiem Kuipera a chmurą Oort jest najbardziej oddalony od Słońca, ale nawet tam przestrzeń kosmiczna nie jest pusta. W 2005 roku odkryli najbardziej odległe ciało niebieskie naszego Układu Słonecznego - planetę krasnoludów Eridu. Proces eksploracji najbardziej oddalonych obszarów naszego Układu Słonecznego trwa. Pas Kuipera i chmura Oorta, hipotetycznie, są obszarami granicznymi naszego systemu gwiezdnego, widoczną granicą. Ta chmura gazu znajduje się w odległości jednego roku świetlnego od Słońca i jest obszarem, w którym rodzą się komety, podróżujące satelity naszej gwiazdy.
Charakterystyka planet Układu Słonecznego
Ziemska grupa planet jest reprezentowana przez planety najbliższe Słońcu - Merkury i Wenus. Te dwa kosmiczne ciała Układu Słonecznego, pomimo ich podobieństwa w fizycznej strukturze z naszą planetą, są dla nas wrogim środowiskiem. Rtęć to najmniejsza planeta naszego układu gwiazdowego, najbliżej Słońca. Ciepło naszej gwiazdy dosłownie spala powierzchnię planety, praktycznie niszcząc na niej atmosferę. Odległość od powierzchni planety do Słońca wynosi 57.910.000 km. Rozmiar, tylko 5 tysięcy kilometrów średnicy, jest niższy od większości dużych satelitów zdominowanych przez Jowisza i Saturna.
Saturn satelitarny Tytan ma średnicę ponad 5 tysięcy km, satelita Jowisza Ganimedesa ma średnicę 5265 km. Oba satelity są mniejsze niż rozmiar Marsa.
Pierwsza planeta pędzi wokół naszej gwiazdy z ogromną szybkością, dokonując kompletnej rewolucji wokół naszej gwiazdy w 88 ziemskich dniach. Zauważenie tej małej i zwinnej planety na rozgwieżdżonym niebie jest prawie niemożliwe z powodu bliskiej obecności dysku słonecznego. Wśród ziemskich planet, na Merkurym, obserwuje się największe spadki dziennej temperatury. Podczas gdy powierzchnia planety zwrócona w stronę Słońca ogrzewa się do 700 stopni Celsjusza, odwrotna strona planety jest zanurzona w uniwersalnym mrozie z temperaturami do -200 stopni.
Główną różnicą Merkurego od wszystkich planet Układu Słonecznego jest jego wewnętrzna struktura. Rtęć ma największy żelazo-nikiel wewnętrzny rdzeń, który stanowi 83% masy całej planety. Jednak nawet nietypowa jakość nie pozwoliła Mercury'owi na posiadanie własnych naturalnych satelitów.
Za Merkurym jest najbliższa nam planeta - Wenus. Odległość od Ziemi do Wenus wynosi 38 milionów km i jest bardzo podobna do naszej Ziemi. Planeta ma prawie taką samą średnicę i masę, nieco gorszą w tych parametrach naszej planety. Jednak we wszystkich innych aspektach nasz sąsiad jest radykalnie odmienny od naszego kosmicznego domu. Okres rewolucji Wenus wokół Słońca wynosi 116 dni ziemskich, a wokół własnej osi planeta obraca się niezwykle wolno. Średnia temperatura powierzchni Wenus obracającej się wokół jej osi przez 224 ziemskie dni wynosi 447 stopni Celsjusza.
Podobnie jak jej poprzednik, Wenus pozbawiona jest warunków fizycznych sprzyjających istnieniu znanych form życia. Planeta jest otoczona gęstą atmosferą, składającą się głównie z dwutlenku węgla i azotu. Zarówno Merkury, jak i Wenus są jedynymi planetami w Układzie Słonecznym pozbawionymi naturalnych satelitów.
Ziemia jest ostatnią z wewnętrznych planet Układu Słonecznego, pochodzącą ze Słońca w przybliżeniu w odległości 150 milionów kilometrów. Nasza planeta dokonuje jednej rewolucji wokół Słońca w ciągu 365 dni. Obraca się wokół własnej osi w 23,94 godziny. Ziemia jest pierwszym z ciał niebieskich, położonym w drodze od Słońca do peryferii, która ma naturalnego satelitę.
Retreat: Astrofizyczne parametry naszej planety są dobrze poznane i poznane. Ziemia jest największą i najgęstszą planetą na wszystkich innych planetach Układu Słonecznego. To tutaj zachowały naturalne warunki fizyczne, w których możliwe jest istnienie wody. Nasza planeta ma stabilne pole magnetyczne, które utrzymuje atmosferę. Ziemia jest najlepiej zbadaną planetą. Kolejne badanie dotyczy nie tylko zainteresowań teoretycznych, ale także praktycznych.
Zamyka paradę planet grupy Mars na Ziemi. Dalsze badania tej planety są nie tylko teoretyczne, ale także praktyczne, związane z rozwojem człowieka ze światów pozaziemskich. Astrofizycy są przyciągnięci nie tylko względną bliskością tej planety do Ziemi (średnio 225 milionów km), ale także brakiem trudnych warunków klimatycznych. Planeta jest otoczona atmosferą, choć w bardzo rzadkim stanie ma swoje własne pole magnetyczne, a różnice temperatury na powierzchni Marsa nie są tak krytyczne jak na Merkurym i Wenus.
Podobnie jak Ziemia, Mars ma dwóch satelitów, Fobosa i Deimosa, których natura została niedawno zakwestionowana. Mars jest ostatnią czwartą planetą o stałej powierzchni w Układzie Słonecznym. Po pasie asteroid, który jest rodzajem wewnętrznej granicy układu słonecznego, zaczyna się królestwo gazowych gigantów.
Największe kosmiczne ciała niebieskie naszego Układu Słonecznego
Druga grupa planet składających się na układ naszej gwiazdy ma jasnych i dużych przedstawicieli. Są to największe obiekty naszego Układu Słonecznego, które są uważane za zewnętrzne planety. Jowisz, Saturn, Uran i Neptun są najbardziej odległe od naszej gwiazdy, a ich parametry astrofizyczne są ogromne w ziemskich standardach. Te ciała niebieskie różnią się masywnością i składem, który ma głównie charakter gazowy.
Głównymi pięknami układu słonecznego są Jowisz i Saturn. Łączna masa tej pary gigantów byłaby wystarczająca, aby pomieścić masę wszystkich znanych ciał niebieskich układu słonecznego. Tak więc Jowisz - największa planeta układu słonecznego - waży 1876.64328 · 1024 kg, a masa Saturna wynosi 561,80376 · 1024 kg. Te planety mają najbardziej naturalne satelity. Niektóre z nich, Titan, Ganimedes, Callisto i Io są największymi satelitami Układu Słonecznego i są porównywalne z ziemskimi planetami.
Największa planeta układu słonecznego - Jowisz - ma średnicę 140 tys. Km. Pod wieloma względami Jowisz jest bardziej nieudaną gwiazdą - żywym przykładem istnienia małego układu słonecznego. Wskazuje na to wielkość planety i parametry astrofizyczne - Jowisz jest tylko 10 razy mniejszy od naszej gwiazdy. Planeta obraca się wokół własnej osi dość szybko - tylko 10 godzin ziemskich. Liczba satelitów, z których dotychczas zidentyfikowano 67 sztuk, również jest uderzająca. Zachowanie Jowisza i jego satelitów jest bardzo podobne do modelu układu słonecznego. Ta liczba naturalnych satelitów z jednej planety stawia nowe pytanie, ile planet Układu Słonecznego znajdowało się na wczesnym etapie jego powstawania. Zakłada się, że Jowisz, posiadający silne pole magnetyczne, zamienił niektóre planety w ich naturalne satelity. Niektóre z nich - Tytan, Ganimedes, Callisto i Io - są największymi satelitami Układu Słonecznego i są porównywalne z ziemskimi planetami.
Jego młodszy brat, gazowy gigant Saturn, jest nieco gorszy od Jowisza. Ta planeta, podobnie jak Jowisz, składa się głównie z wodoru i helu - gazów, które są podstawą naszej gwiazdy. При своих размерах, диаметр планеты составляет 57 тыс. км, Сатурн также напоминает протозвезду, которая остановилась в своем развитии. Количество спутников у Сатурна немногим уступает количеству спутников Юпитера - 62 против 67. На спутнике Сатурна Титане, так же как и на Ио - спутнике Юпитера - имеется атмосфера.
Другими словами, самые крупные планеты Юпитер и Сатурн со своими системами естественных спутников сильно напоминают малые солнечные системы, со своим четко выраженным центром и системой движения небесных тел.
За двумя газовыми гигантами идут холодные и темные миры, планеты Уран и Нептун. Эти небесные тела находятся на удалении 2,8 млрд. км и 4,49 млрд. км. от Солнца соответственно. В силу огромной удаленности от нашей планеты, Уран и Нептун были открыты сравнительно недавно. В отличие от двух других газовых гигантов, на Уране и Нептуне присутствует в большом количестве замерзшие газы - водород, аммиак и метан. Эти две планеты еще называют ледяными гигантами. Уран меньше по размерам, чем Юпитер и Сатурн и занимает третье место в Солнечной системе. Планета представляет собой полюс холода нашей звездной системы. На поверхности Урана зафиксирована средняя температура -224 градусов Цельсия. От других небесных тел, вращающихся вокруг Солнца, Уран отличается сильным наклоном собственной оси. Планета словно катится, вращаясь вокруг нашей звезды.
Как и Сатурн, Уран окружает водородно-гелиевая атмосфера. Нептун в отличие от Урана, имеет другой состав. О присутствии в атмосфере метана говорит синий цвет спектра планеты.
Обе планеты медленно и величаво двигаются вокруг нашего светила. Уран оборачивается вокруг Солнца за 84 земных лет, а Нептун оббегает вокруг нашей звезды вдвое дольше - 164 земных года.
В заключение
Наша Солнечная система представляет собой огромный механизм, в котором каждая планета, все спутники Солнечной системы, астероиды и другие небесные тела двигаются по четко уставленному маршруту. Здесь действуют законы астрофизики, которые не меняются вот уже 4,5 млрд. лет. По внешним краям нашей Солнечной системы двигаются в поясе Койпера карликовые планеты. Частыми гостями нашей звездной системы являются кометы. Эти космические объекты с периодичностью 20-150 лет посещают внутренние области Солнечной системы, пролетая в зоне видимости от нашей планеты.
