Около 5 млрд. лет назад гигантское космическое облако, состоящее из пыли и газа, начало формирование Солнечной системы. В самом центре образовалось Солнце, вокруг него – планеты.
Структурно нашу звёздную систему подразделяют на два региона: четыре планеты земной группы и пояс астероидов – внутренняя часть. Четыре газовых гиганта плюс объекты находящиеся дальше Нептуна – внешняя часть.
В связи с тем, что Плутон, начиная с 2006 года, не считается планетой, возник класс малоразмерных тел, называемых «плутоидами».
Этапы формирования Солнечной системы и планет
Земные планеты Солнечной системы
Это группа небесных тел отличающихся высокой плотностью:
- Меркурий.
- Венера.
- Земля.
- Марс.
Планеты земного типа в Солнечной системе
В большей степени их состав сформирован твёрдыми материалами: силикатами – породообразующими минералами и металлическое железо.
Внутреннее строение планет земной группы: Железно-никелевое ядро, силикатная мантия. Богатая силикатами с примесью несовместимых элементов, – кора. У Меркурия она разрушена ударами метеоритов.
Внутреннее строение планет земной группы
Химический состав планет представлена следующими веществами:
- Алюминий.
- Железо.
- Кислород.
- Кремний.
- Магний.
- Тяжёлые элементы.
Интересный факт: эти планеты не обладают кольцами!
Планеты Солнечной системы – газовые гиганты
Планеты Солнечной системы – газовые гиганты
Планеты из внешней группы: Нептун, Сатурн, Уран, Юпитер имеют достаточно большой объём. Но незначительную плотность, так как в их составе присутствуют: аммиак, водород, гелий, метан и ряд лёгких газов. Два крайних небесных тела из четырёх содержат большее количество льда, чем их соседи.
Это наводит на мысль о последовательности возникновения Солнечной системы:
- Первым было Солнце.
- Вторыми – планеты земной группы.
- Третьими – первая пара планет-гигантов.
- Четвёртыми – Уран и Нептун.
Из-за малого удельного веса, газовые гиганты имеют сжатие в районе полюсов и обладают высокой скоростью суточного вращения. Они выделяют в космос значительное количество собственной тепловой энергии, при этом хорошо отражая космические лучи.
Огромные небесные тела обладают атмосферой, в которой дуют ураганные ветры скоростью до одной тысячи метров в секунду (Сатурн – 500м/сек.). Возникают гигантские газовые вихри: Большое красное пятно на Юпитере, Большое тёмное пятно на Нептуне, малые пятна на Сатурне.
Структура газовых планет слоистая. Вполне возможно, что внутри её содержится каменное или металлическое ядро и присутствует водород в виде металла.
Интересный факт: масса спутников газовых гигантов составляет всего лишь одну десятитысячную от них самих.
Карликовые планеты Солнечной системы
Карликовые планеты Солнечной системы
Помимо восьми планет, в Солнечной системе есть множество других небесных тел. Ряд их, согласно классификации союза астрономов, носит название карликовых планет. Это космические тела: обращающиеся вокруг Солнца, шарообразной формы (сформировавшейся под воздействием гравитационных сил), не чьи либо спутники, не имеющие возможности притянуть к себе малые объекты собственной орбиты.
Сегодня к ним относятся:
- Плутон – бывшая планета из пояса Койпера, имеющая пять собственных спутников.
- Хаумеа – яйцеобразное тело с самой высокой скоростью вращения в обитаемой планетарной системе. Она тоже расположена в поясе Койпера и является обладательницей двух спутников.
- Макемаке – наиболее крупный объект в поясе Койпера с одним естественным спутником.
- Эрида – находится в районе рассеянного диска.
- Церера – из пояса астероидов.
Ещё почти пятьдесят небесных тел претендуют на звание «карликовых». Границы планетарной системы нашего обитания не установлены даже приблизительно, а космические исследования продолжаются.
Планеты Солнечной системы по порядку
Начало второго тысячелетия нашей эры внесло существенные коррективы в стройную картину мироздания. Оказывается, в самом начале образования, Солнечная система выглядела совсем по-другому.
Планеты Солнечной системы по порядку
К примеру: во внутренней её части могло располагаться от 50 до 100 планет; а внешняя часть была гораздо меньше и компактнее. Дальнейшие катаклизмы привели к перераспределению массы и миграции тел внутри системы. Что подтверждается изучением звёздных систем ближайших галактик. Но пока это всего лишь красивая гипотеза, требующая подтверждения научными фактами. Наша звёздно-планетная система достаточно устойчива. На ближайших несколько миллиардов лет миграции планет не ожидается.
Первая планета от Солнца – Меркурий
Первая планета от Солнца – Меркурий
Самая маленькая и ближе всего расположенная к Солнцу планета – Меркурий, получила своё название за скорость и быстроту движения. «Посланник богов» не может быть медлительным.
Период его обращения по орбите 88 земных суток, а вокруг собственной оси – 58 дней 15 часов 30 минут, что составляет 2/3 меркурианского года. За это время планета приближается к Солнцу на расстояние 46 млн. км, и удаляется – на 69,8 млн. км.
Физические параметры Меркурия:
- Масса – 3,33·1020 тонн = 0,055 массы Земли.
- Объём – 6, 083·1019 м3 = 0,056 земного объёма.
- Плотность – 5427 кг/м3 = 0,984 удельного веса земного грунта.
- Диаметр – 4879,4 км = 0,383 диаметра нашей планеты. Интересно, что он остаётся одинаковым как на полюсах, так и в районе экватора.
- Скорость орбитального вращения колеблется в пределах: от 38,7 – до 56,6 км/сек.
- Времена года на планете отсутствуют.
- Диапазон колебаний температур достигает 620°С.
Атмосфера Меркурия очень разрежена и содержит в своём составе атомы, принесённые солнечным ветром или вырванные с поверхности планеты им же.
Строение Меркурия
Строение Меркурия
- Жидкое железно-никелевое ядро с очень высоким содержанием железа, радиусом 1800 км.
- Мантия из силикатов, толщиной до 600 км.
- Кора, разрушенная ударами метеоритов. Данные об её толщине противоречивы. По одним сведениям: 100 – 300 км, по другим: 15 – 37 км.
Вторая планета от Солнца – Венера
Вторая планета от Солнца – Венера
Наша ближайшая соседка – Венера, названа в честь римской богини и красоты, по многим параметрам похожа на Землю. Звезда представлялась древним наблюдателям двумя разными небесными объектами.
У неё капризный характер: крутиться в обратную (относительно своих «собратьев» по звёздной системе) сторону – против часовой стрелки. Причём очень медленно: оборот вокруг своей оси (средние звёздные сутки) длится 243 дня 26 минут. В то время как год на Венере имеет продолжительность 224,7 земных суток.
Интересный факт: новый Год на Венере – каждые сутки. А иногда их может быть даже два.
Движение планеты вокруг Светила происходит по практически круговой орбите (эксцентриситет = 0,0067), на расстоянии порядка 108 млн. км. Разница между наиболее удалённой и максимально приближённой к Солнцу, точками движения Венеры, не превышает 1,3 %.
Физические данные Венеры
- Масса – 4,87·1021 тонн = 0,815 массы Земли.
- Объём – 9,38·1020 м3 = 0,857 земного объёма.
- Плотность – 5243 кг/м3 = 0,951 удельного веса земного грунта.
- Диаметр – 12103,6 км = 0,949 диаметра нашей планеты. Как и на Меркурии, полярное сжатие нулевое.
- Скорость движения по орбите – 35 км/сек.
- Смены времён года не происходит, вследствие малого угла наклона оси вращения планеты к плоскости вращения вокруг Солнца.
- Температура на поверхности Венеры достигает + 464°С.
Атмосфера нашей ближайшей «соседки» чрезвычайно плотная и состоит в основном из CO2.
Внутренне строение планеты является стандартным: кора, мантия, ядро. Единственная особенность, указывающая на твёрдое состояния ядра – отсутствие магнитного поля.
Третья планета от Солнца – Земля
Третья планета от Солнца – Земля
Самая крупная из внутренних планет. Название, которое обозначает дословно то, что находится внизу и не имеет никакого обожествления. Тем не менее, именно здесь существует жизнь во всём многообразии.
Не малую роль в этом сыграли астрономические параметры:
- Период обращения по орбите – 365,25 суток.
- Один оборот вокруг собственной оси длиться – 24 часа без 3-х минут и 56 секунд.
- Приближается к Солнцу на 147 млн. км. Удаляется от него – на 152 млн. км.
Физические характеристики:
- Возраст – 4,54 млрд. лет.
- Масса – 5,97·1021 тонн.
- Объём – 10,83·1020 м3.
- Плотность – 5515 кг/м3.
- Диаметр – 12742 км.
- Орбитальная скорость движения – 29,78 км/сек.
- Сезонность. В этом отношении Земле повезло: зима, весна, лето и осень сменяют друг друга, создавая благоприятные условия для жизнедеятельности организмов.
- Перепад температур: от – 89,2°С (21 июля 1983 года, станция «Восток», Антарктида) до + 58,4°С (13 сентября 1922 года, Эль-Азизия, Ливия; такая же температура была зафиксирована в это же время в Саудовской Аравии).
Луна – спутник Земли
Спутник – Луна, если не брать в расчёт более 8 тысяч искусственных летательных аппаратов, обращающихся вокруг нашей планеты.
Рассказывая о Земле, нельзя обойти внимание особо интересный факт: поверхность её более чем на 70% покрыта водными ресурсами, находящимися в жидком виде (есть и полярные ледяные «панцири»). Такого в Солнечной системе больше нет нигде.
Четвёртая планета от Солнца – Марс
Четвёртая планета от Солнца – Марс
Красная планета носит имя римского бога войны, присвоенного ей по ассоциации с «красным» оттенком поверхности. Два спутника Марса получили наименование в честь сыновей другого военного бога – древнегреческого: Фобос – в переводе означает «страх», Деймос – не менее безжалостное «ужас».
Продолжительность марсианского года 686,98 суток Земли. Период обращения вокруг собственной оси (звёздные сутки) составляет 24 часа 37 минут 23 секунды. Солнечные сутки планеты на 2,5 минуты длиннее суток звёздных и на 2,7 % больше земных.
Характеристики Марса
- Возраст – 4,65 млрд. лет.
- Масса – 6,42·1020 тонн = 0,107 массы Земли.
- Объём – 1,63·1020 м3 = 0,151 земного объёма.
- Плотность – 3933 кг/м3 = 0,714 удельного веса Земли.
- Диаметр: 6752,4 км = 0,531 земного – полярный; 6792,4 км = 0,532 земного – экваториальный.
- Орбитальная скорость движения – 24,13 км/сек.
- Сезонность. Марсианские времена года особенные: в северном полушарии – длинные холодные весна и лето; в южном наоборот – они тёплые и короткие.
- Перепад температур: от – 153°С (зимой на полюсах) до + 20°С. (Рекордная цифра, полученная марсоходом «Спирит» + 35°С).
На Марсе разреженная атмосфера. Что приводит к постоянному возникновению пылевых бурь и вихрей, закрывающих его поверхность на длительное время. На планете слабое магнитное поле. Это может быть объяснено особенностями строения железного ядра: в центре оно твёрдое, а на внешней периферии – жидкое.
Пятая планета от Солнца – Юпитер
Пятая планета от Солнца – Юпитер
Юпитер – самая большая планета Солнечной системы, получивший своё название в честь древнеримского верховного бога.
Масса Юпитера:
- В 2,5 раза (71,16%) больше массы всех остальных планет вращающихся вокруг нашего Светила.
- В 318 больше массы Земли.
- В 1000 раз меньше массы Солнца.
- А габариты таковы, что Земля по сравнению с ним выглядит маленькой «крошкой». Радиус в районе экватора составляет 71,4 тыс. км, что в 11,2 раза превышает земной.
- Год на Юпитере длится 12 земных лет, а сутки продолжаются всего лишь 10 часов. Среднее расстояние до Солнца 778,6 млн. км.
Интересный факт: по утверждениям астрономов, именно «старший брат» выполняет функцию защитника нашей планеты от космических ударов прилетающих небесных тел.
Феномены планеты:
- Ветра дующие, со скоростью более 160 м/сек.
- Атмосферные полосы.
- Большое красное пятно – ураган, известный ещё с 1664 года.
- Малое красное пятно – недавно образовавшийся гигантский вихрь.
- 79 спутников, тени от которых нагревают планету!
- Тысячекилометровые колоссальные молнии, огромной энергетической мощности.
- Пояса повышенной радиоактивности.
- Устойчивые полярные сияния высокой яркости.
- Большое рентгеновское пятно.
- Временные луны!
- Слабые кольца, обязанные своим возникновением вулканической деятельности спутников.
Шестая планета от Солнца – Сатурн
Сатурн
Вторая по габаритам планета Солнечной системы, носящая имя сельскохозяйственного бога древнеримской мифологии. Его геометрическое сжатие радиуса является уникумом для всей системы:
- 54 400 км – в районе полюсов.
- 60 300 км – на экваторе.
- Масса планеты 5,68·1023 тонн = 95 масс Земли = 21,31 % массы планет Солнечной системы.
Астрономические параметры Сатурна
- Период обращения вокруг Солнца 29,5 лет.
- Среднее расстояние до Светила 1430 млн. км.
- Скорость вращения вокруг собственной оси различна! На экваторе она выше, что объяснимо газовым составом планеты. Принятая продолжительность суток – 10 часов 34 минуты.
Интересные особенности
- Скорость ветра доходит до 1800 км/час.
- Магнитное поле имеет протяжённость до 1 млн. км.
- 82 спутника.
- Самые заметные кольца.
- Большой белый овал – атмосферный феномен, появляющийся с периодичностью в 30 лет.
- Кольцевые северные сияния.
- Облачный шестиугольник на северном полюсе, сохраняющий свою практически правильную форму, на протяжении 20 лет непрерывного вращения!
Седьмая планета от Солнца – Уран
Седьмая планета от Солнца – Уран
Седьмая планета Солнечной системы, обнаруженная в телескоп английским астрономом У. Гершелем, не сразу получила своё название. Тем не менее, имя древнегреческого бога за ней закрепилось. Период обращения Урана вокруг Солнца длится 84 земных года, а звёздные сутки меняются через каждые 17 часов 14 минут.
Масса планеты составляет:
- 3,25% совокупной планетной массы нашей звёздной системы.
- 8,68·1022 тонн = 15,54 массы Земли.
- При этом он наименее массивный из газовых гигантов, так в его составе присутствует значительное количество льда.
Интересной особенностью является наклон оси вращения. Планета как бы «лежит на боку вниз головой, и при этом вращается в обратную сторону от орбитального движения».
В настоящее время Уран обладает 13 кольцами и 27 спутниками. Возможно, дальнейшие исследования внесут в эти данные некоторые коррективы.
Восьмая планета от Солнца – Нептун
Восьмая планета от Солнца – Нептун
Крайняя планета Солнечной системы, названа в честь бога морей. Почти 165 лет тратит она, чтобы пройти по орбите, в то время как, повернутся вокруг собственной оси, успевает за 16 часов земного времени.
Своему появлению, Нептун обязан математическим расчётам француза У. Леверье.
Физические параметры планеты
- Масса – 1,02·1023 тонн = 17 масс Земли = 3,84% массы планет Солнечной системы.
- Диаметр – 49530 км = 4 диаметрам Земли.
- 5 колец.
- 14 спутников.
Атмосферные особенности Нептуна таковы что, позволяют ветрам разгоняться, до 600 м/сек. Это рекордный показатель в системе. Кроме того, на поверхности планеты обнаружено Большое тёмное пятно – вихревое образование, подобное тому, что расположено на Юпитере.
Плутон – карликовая планета
Плутон – карликовая планета
Самая большая из карликовых планет, наименованная в честь древнеримского бога подземного царства мёртвых, движется вокруг Солнца по ретроградной орбите.
248 лет требуется Плутону, чтобы завершить годовой оборот по орбите. Продолжительность суток составляет 6,4 земных дня и ночи.
Физические параметры Плутона
- Масса – 1,3·1019 тонн = 0,0022 масс Земли.
- Диаметр – 2376 км.
Надо отметить, что эти данные многократно уточнялись и не претендуют на полную объективность. У планеты имеются 5 естественных спутников. Один из них – Харон, настолько велик и близок, что некоторые астрономы классифицируют их как двойную планету.
Интересный факт: название планеты, предложила одиннадцатилетняя девочка: Венецией Берни.
Девятая планета
Девятая планета
Предполагается, что список планет Солнечной системы, пока не полный. Где-то в районе рассеянного диска (удалённый район нашей звёздной системы) может существовать ещё одна планета. Именно она может объяснить некоторую аномалию в поведении транснептуновых тел.
Эту интересную гипотезу высказали в 2014 году астрономы Ч. Трухильо и С. Шеппард, дополнительно обосновали в 2016 году К. Батыгин и М. Браун.
Предполагается что её масса в 10 раз больше массы Земли, а период обращения вокруг Солнца может продолжаться 20 000 лет!
«Открытие» и исследование Солнечной системы
Исследование Солнечной системы
Человек начал исследовать окружающий космос с древнейших времён. Исторические вехи данного пути:
- До нашей эры и в самом начале её астрономам приходилось пользоваться лишь своим зрением и удачным расположением объектов небесного свода.
- Всё изменилось в 1610 году, благодаря созданию великим итальянцем Галилео Галилеем первого телескопа.
- 4 октября 1957 года. Запуск первого в истории человечества искусственного спутника «Спутник-1».
- 12 апреля 1961 года – знаменательная дата в истории нашей цивилизации. Юрий Алексеевич
- Гагарин – первый человек, побывавший в космосе.
- 21 июля 1961 года Нил Армстронг ступает на Луну.
Это самые главные события в исследовании нашей звёздной системы. Кроме того:
- Запущено множество космических аппаратов.
- Созданы искусственные спутники планет.
- Поверхность небесных тел «бороздят» луноходы и марсоходы.
- Выведены на орбиту могучие телескопы.
- Начала работу Международная космическая станция.
И это только начало. Автоматическая межпланетная станция «Пионер-10», стартовавшая 3 марта 1972 года, смогла покинуть пределы Солнечной системы! Возможно, через пару миллионов лет она достигнет окрестностей звезды Альдебаран!
