Безкрайното пространство, което ни заобикаля, не е просто огромно безвъздушно пространство и празнота. Тук всичко е подчинено на единна и строга последователност, всичко има свои правила и се подчинява на законите на физиката. Всичко е в непрекъснато движение и постоянно е взаимосвързано. Това е система, в която всяко небесно тяло заема своето специфично място. Центърът на Вселената е заобиколен от галактики, сред които е и Млечният път. Нашата галактика, от своя страна, се формира от звезди, около които се въртят големи и малки планети със своите естествени спътници. Блуждащите обекти - комети и астероиди - допълват картината на универсалната скала.
В този безкраен куп звезди е нашата слънчева система - малък астрофизичен обект по космически стандарти, към който принадлежи нашия космически дом - планетата Земя. За нас, земните, размерът на слънчевата система е колосален и труден за възприемане. От гледна точка на мащаба на Вселената, това са малки цифри - само 180 астрономически единици или 2,693е + 10 км. И тук всичко е подчинено на нейните закони, има ясно определено място и последователност.
Кратко описание и описание
Междузвездната среда и стабилността на слънчевата система осигуряват местоположението на слънцето. Местоположението му е междузвезден облак, който влиза в ръката на Орион-Лебед, която от своя страна е част от нашата галактика. От научна гледна точка нашето Слънце е на периферията, на 25 хил. Светлинни години от центъра на Млечния път, ако разглеждаме галактиката в централната равнина. На свой ред, движението на слънчевата система около центъра на нашата галактика се извършва в орбита. Пълното завъртане на Слънцето около центъра на Млечния път се извършва по различни начини, в рамките на 225-250 милиона години и е една галактическа година. Орбитата на Слънчевата система има 600-градусова галактическа равнина, а до нея нашите звезди и други слънчеви системи с техните големи и малки планети се движат около центъра на галактиката.
Приблизителната възраст на слънчевата система е 4,5 милиарда години. Както повечето обекти във вселената, нашата звезда се е образувала в резултат на Големия взрив. Произходът на Слънчевата система се обяснява с действието на същите закони, които са в сила и продължават да действат днес в областта на ядрената физика, термодинамиката и механиката. Първоначално се е образувала звезда, около която започва формирането на планетите поради продължаващите центростремителни и центробежни процеси. Слънцето се формира от гъсто натрупване на газове - молекулен облак, който стана продукт на колосална експлозия. В резултат на центростремителните процеси, молекулите на водород, хелий, кислород, въглерод, азот и други елементи бяха компресирани в една непрекъсната и плътна маса.
Резултатът от грандиозните и мащабни процеси е образуването на протозазор, в чиято структура започва термоядрен синтез. Този дълъг процес, който започна много по-рано, наблюдаваме днес, гледайки на нашето Слънце след 4,5 милиарда години от момента на неговото формиране. Мащабът на процесите, протичащи по време на образуването на звезда, може да бъде представен чрез оценка на плътността, размера и масата на нашето Слънце:
- плътност е 1,409 g / cm3;
- обемът на Слънцето е почти същата - 1.40927х1027 m3;
- масата на звездата е 1.9885х1030 кг.
Днес нашето Слънце е обикновен астрофизичен обект във Вселената, а не най-малката звезда в нашата галактика, но далеч от най-голямата. Слънцето живее в зряла възраст, като е не само център на Слънчевата система, но и основен фактор за възникването и съществуването на живота на нашата планета.
Окончателната структура на Слънчевата система пада на същия период, с разлика от плюс или минус половин милиард години. Масата на цялата система, където слънцето взаимодейства с други небесни тела на Слънчевата система, е 1,0014 M☉. С други думи, всички планети, спътници и астероиди, космически прах и частици от газове, които се въртят около Слънцето, в сравнение с масата на нашата звезда, са капка в морето.
Във формата, в която имаме представа за нашата звезда и планети, обикалящи около слънцето - това е опростена версия. За първи път механичният хелиоцентричен модел на слънчевата система с часовников механизъм е представен на научната общност през 1704 година. Трябва да се отбележи, че орбитите на планетите на Слънчевата система не лежат в една и съща равнина. Те се въртят около определен ъгъл.
Моделът на Слънчевата система е създаден на базата на по-прост и по-древен механизъм - телур, с помощта на който е моделирано положението и движението на Земята спрямо Слънцето. С помощта на телур беше възможно да се обясни принципът на движението на нашата планета около Слънцето, за да се изчисли продължителността на земната година.
Най-простият модел на Слънчевата система е представен в училищните учебници, където всяка от планетите и другите небесни тела заемат определено място. Трябва да се има предвид, че орбитите на всички обекти, които се въртят около Слънцето, са разположени под различен ъгъл спрямо диаметралната равнина на Слънчевата система. Планетите на Слънчевата система са разположени на различни разстояния от Слънцето, правят революция с различни скорости и се въртят около собствената си ос по различни начини.
Карта - диаграма на Слънчевата система - е чертеж, където всички обекти са разположени в една равнина. В този случай подобен образ дава представа само за размера на небесните тела и разстоянията между тях. Благодарение на тази интерпретация стана възможно да се разбере местоположението на нашата планета сред другите планети, да се оцени мащабът на небесните тела и да се даде представа за огромните разстояния, които ни отделят от нашите небесни съседи.
Планети и други обекти на Слънчевата система
Почти цялата вселена е безброй звезди, сред които са големи и малки слънчеви системи. Фактът, че една звезда има свои собствени сателитни планети, е често срещано явление за космоса. Законите на физиката са еднакви навсякъде и слънчевата ни система не е изключение.
Ако се запитате колко планети в Слънчевата система са и колко днес са, определено е трудно да се отговори. Сега е известно точното местоположение на 8-те големи планети. В допълнение, около Слънцето се въртят 5 малки планети-джуджета. Съществуването на деветата планета в момента в научните среди е спорно.
Цялата слънчева система е разделена на групи от планети, които са подредени в следния ред:
Планета Земна група:
- Меркурий;
- Венера;
- Земята;
- Марс.
Газовите планети са гиганти:
- Юпитер;
- Сатурн;
- Уран;
- Нептун.
Всички планети в списъка се различават по структура, имат различни астрофизични параметри. Коя планета е по-голяма или по-малка от другите? Размерите на планетите на Слънчевата система са различни. Първите четири обекта, сходни по структура със Земята, имат солидна каменна повърхност, надарена с атмосфера. Меркурий, Венера и Земята са вътрешни планети. Марс затваря тази група. Зад него са газовите гиганти: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун - плътни, сферични газови образувания.
Процесът на живот на планетите на Слънчевата система не спира за секунда. Тези планети, които виждаме днес в небето, са разположението на небесните тела, които планетарната система на нашата звезда има в настоящия момент. Състоянието, което беше в зората на формирането на Слънчевата система, е много различно от това, което е било изследвано днес.
Таблицата показва астрофизичните параметри на съвременните планети, където е посочено и разстоянието между планетите на Слънчевата система и Слънцето.
Съществуващите планети на Слънчевата система са на една и съща възраст, но съществуват теории, че първоначално има повече планети. Това се доказва от множество древни митове и легенди, описващи наличието на други астрофизични обекти и катастрофи, довели до разрушаването на планетата. Това се потвърждава от структурата на звездната ни система, където заедно с планетите съществуват обекти, които са продукти на силни космически катаклизми.
Ярък пример за такава дейност е астероидният пояс, разположен между орбитите на Марс и Юпитер. Тук са съсредоточени в огромен брой обекти от извънземен произход, представени главно от астероиди и малки планети. Именно тези отломки с неправилна форма в човешката култура се считат за остатъци от протопланета Фаетон, който е умрял преди милиарди години в резултат на масиран катаклизъм.
В действителност в научните среди има мнение, че астероидният пояс е бил образуван в резултат на разрушаването на кометата. Астрономите откриха наличието на вода на големия астероид Темида и на малките планети Церера и Веста, които са най-големите обекти на астероидния пояс. Ледът, открит на повърхността на астероидите, може да показва кометния характер на образуването на тези космически тела.
По-рано, отнасящи се до големите планети Плутон, днес не се счита за пълноправна планета.
Плутон, по-рано номериран сред големите планети на Слънчевата система, днес се превръща в размера на джуджетата, които обикалят около слънцето. Плутон, заедно с Haumea и Makemake, най-големите планети-джуджета, се намира в пояса на Кайпер.
Тези джуджеви планети на Слънчевата система се намират в пояса на Кайпер. Районът между пояса на Кайпер и облака Оорт е най-отдалеченият от Слънцето, но дори и там външното пространство не е празно. През 2005 г. те открили най-далечното небесно тяло на нашата слънчева система - джуджето Ериду. Продължава процесът на проучване на най-отдалечените райони на нашата слънчева система. Поясът на Куйпър и облакът Оорт, хипотетично, са граничните зони на нашата звездна система, видимата граница. Този облак газ се намира на разстояние една светлинна година от Слънцето и е мястото, където се раждат комети, пътуващите спътници на нашата звезда.
Характеристики на планетите на Слънчевата система
Земната група от планети е представена от планетите, които са най-близо до Слънцето - Меркурий и Венера. Тези два космически тела на Слънчевата система, въпреки сходството им във физическата структура с нашата планета, са враждебна среда за нас. Меркурий е най-малката планета от нашата звездна система, най-близо до Слънцето. Топлината на нашата звезда буквално изгаря повърхността на планетата, като практически разрушава атмосферата върху нея. Разстоянието от повърхността на планетата до слънцето е 57 910 000 км. По размер, само 5 хиляди километра в диаметър, Меркурий е по-малък от повечето от големите спътници, доминирани от Юпитер и Сатурн.
Сателитът на Сатурн Титан има диаметър над 5 хил. Км, а спътникът на Юпитер Ганимед има диаметър 5265 км. И двата сателита са по-малки от размера на Марс.
Първата планета се втурва около нашата звезда с огромна скорост, правейки пълна революция около нашата звезда в 88 земни дни. Да забележиш тази малка и пъргава планета в звездното небе е почти невъзможно поради близостта на слънчевия диск. Сред земните планети на Меркурий се наблюдават най-големите дневни температурни капки. Докато повърхността на планетата, обърната към Слънцето, загрява до 700 градуса по Целзий, обратната страна на планетата е потопена в универсален студ с температури до -200 градуса.
Основната разлика на Меркурий от всички планети на Слънчевата система е нейната вътрешна структура. Меркурий има най-голямото желязо-никелово вътрешно ядро, което представлява 83% от масата на цялата планета. Обаче дори нехарактерното качество не позволи на Меркурий да има собствени природни спътници.
Зад Меркурий е най-близката планета за нас - Венера. Разстоянието от Земята до Венера е 38 милиона км и е много подобно на нашата Земя. Планетата има почти същия диаметър и маса, малко по-ниска от тези параметри на нашата планета. Но във всички останали отношения нашият съсед е коренно различен от нашия космически дом. Периодът на революцията на Венера около Слънцето е 116 земни дни, а около собствената си ос, планетата се върти изключително бавно. Средната температура на повърхността на Венера, която се върти около оста си за 224 земни дни, е 447 градуса по Целзий.
Подобно на своя предшественик, Венера е лишена от физически условия, благоприятстващи съществуването на известни форми на живот. Планетата е заобиколена от гъста атмосфера, състояща се главно от въглероден диоксид и азот. И Меркурий, и Венера са единствените планети в Слънчевата система, които са лишени от естествени спътници.
Земята е последната от вътрешните планети на Слънчевата система, която е от Слънцето приблизително на разстояние от 150 милиона км. Нашата планета прави един оборот около Слънцето за 365 дни. Завърта около собствената си ос за 23.94 часа. Земята е първата от небесните тела, разположена по пътя от Слънцето до периферията, която има естествен спътник.
Отстъпление: Астрофизичните параметри на нашата планета са добре проучени и познати. Земята е най-голямата и най-гъстата планета от всички други вътрешни планети на Слънчевата система. Тук са запазени естествените физически условия, при които е възможно съществуването на вода. Нашата планета има стабилно магнитно поле, което задържа атмосферата. Земята е най-добре проучената планета. Последващото проучване е не само от теоретичен интерес, но и от практическо естество.
Затваря парада на планетите от земната група Марс. Последващото изследване на тази планета е не само от теоретичен интерес, но и от практическо естество, свързано с развитието на човека на извънземните светове. Астрофизиците са привлечени не само от относителната близост на тази планета до Земята (средно 225 млн. Км), но и от липсата на трудни климатични условия. Планетата е заобиколена от атмосферата, макар и в много разрешено състояние, има собствено магнитно поле и температурните разлики на повърхността на Марс не са толкова критични, колкото на Меркурий и на Венера.
Подобно на Земята, Марс има два спътника - Фобос и Деймос, чиято естествена природа е поставена под въпрос. Марс е последната четвърта планета с твърда повърхност в Слънчевата система. След астероидния пояс, който е един вид вътрешна граница на Слънчевата система, започва царството на газовите гиганти.
Най-големите космически небесни тела на нашата слънчева система
Втората група планети, които съставляват системата на нашата звезда, има ярки и големи представители. Това са най-големите обекти на нашата слънчева система, които се считат за външни планети. Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун са най-отдалечените от нашата звезда, астрофизичните им параметри са огромни от земните стандарти. Тези небесни тела се различават по своята масивност и състав, които имат предимно газова природа.
Основните красоти на Слънчевата система са Юпитер и Сатурн. Общата маса на тази двойка гиганти би била достатъчна, за да побере масата на всички известни небесни тела на слънчевата система. Така Юпитер - най-голямата планета на Слънчевата система - тежи 1876.64328 · 1024 кг, а масата на Сатурн е 561.80376 · 1024 кг. Тези планети имат най-естествените спътници. Някои от тях, Титан, Ганимед, Калисто и Йо са най-големите спътници на Слънчевата система и са сравними по размер с земните планети.
Най-голямата планета на Слънчевата система - Юпитер - има диаметър 140 хил. Км. В много отношения Юпитер е по-скоро като пропаднала звезда - ярък пример за съществуването на малка слънчева система. Това се посочва от размера на планетата и астрофизичните параметри - Юпитер е само 10 пъти по-малък от нашата звезда. Планетата се върти около собствената си ос доста бързо - само 10 земни часа. Броят на спътниците, от които досега са идентифицирани 67 броя, също е поразителен. Поведението на Юпитер и неговите спътници е много подобно на модела на Слънчевата система. Този брой естествени спътници от една планета поставя нов въпрос, колко планети на Слънчевата система са били в ранен етап от неговото формиране. Предполага се, че Юпитер, който има мощно магнитно поле, е превърнал някои от планетите в техните естествени спътници. Някои от тях - Титан, Ганимед, Калисто и Йо - са най-големите спътници на Слънчевата система и са сравними по размер с земните планети.
По-малкият му брат, газовият гигант Сатурн, е малко по-малък по размер от Юпитер. Тази планета, подобно на Юпитер, се състои главно от водород и хелий - газове, които са в основата на нашата звезда. 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.
