Содержание
Что такое Солнечная система
Вселенная огромна и включает в себя множество галактик. Наша Солнечная система входит в состав галактики Млечный Путь, в которой более 100 миллиардов звезд. Но очень мало таких, которые похожи на Солнце. В основном все они — красные карлики, которые и по размеру меньше него, и светят не так ярко. Ученые высказали предположение, что Солнечная система образовалась после возникновения Солнца. Его огромное поле притяжения захватило газо-пылевое облако, из которого в результате постепенного охлаждения образовались частички твердого вещества. Со временем из них сформировались небесные тела. Считается, что Солнце сейчас пребывает на середине своего жизненного пути, поэтому существовать оно, равно как и все зависимые от него небесные тела, будет еще несколько миллиардов лет. Ближний космос астрономами изучен давно, и любой человек знает, какие существуют планеты Солнечной системы. Фото их, сделанные с космических спутников, можно найти на страницах всевозможных информационных ресурсов, посвященных данной тематике. Все небесные тела удерживаются сильным полем притяжения Солнца, которое составляет более 99 % объема Солнечной системы. Крупные небесные тела вращаются вокруг светила и вокруг своей оси в одном направлении и в одной плоскости, которую называют плоскостью эклиптики.
Внешняя система — для детей
Сюда входят большие планеты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Это огромнейшие миры с толстыми газовыми слоями
Важно объяснить для самых маленьких детей, что практически вся их масса представлена водородом и гелием, из-за чего они по составу напоминают Солнце. Под этими слоями нет твердой поверхности, хотя может быть существует скалистое ядро
Вокруг них есть кольца из камней и льдов (самые известные у Сатурна). Конечно, Юпитер — самая большая планета Солнечной системы.
Кометы часто называют грязными снежками, потому что они состоят изо льда и камня. Когда их орбита направлена на Солнца, то часть льда центрального ядра превращается в газ, который распыляется в пространство в виде длинного хвоста. Есть кометы с короткой периодичностью (200 лет), которые выходят из пояса Койпера. А вот с продолжительной периодичностью – объекты облака Оорта.
Обнаружение Солнечной системы
Фактические нужно посмотреть в небо, и вы увидите нашу систему. Но немногие народы и культуры понимали, где именно мы существуем и какое место занимаем в пространстве. Долгое время мы думали, что наша планета статична, расположена в центре, а остальные объекты выполняют обороты вокруг нее.
Но все же еще в древние времена появлялись сторонники гелиоцентризма, чьи идеи вдохновят Николая Коперника на создание истинной модели, где в центре располагалось Солнце.
Галилей часто использовал свой телескоп, чтобы показать людям небесные объекты
В 17-м веке Галилей, Кеплер и Ньютон сумели доказать, что планета Земля вращается вокруг звезды Солнце. Обнаружение гравитации помогло понять, что и другие планеты следуют по единым законам физики.
Революционный момент настал с появлением первого телескопа от Галилео Галилея. В 1610-м году он заметил Юпитер и его спутники. За этим последуют обнаружения остальных планет.
В 19-м веке провели три важных наблюдения, которые помогли вычислить истинную природу системы и ее позицию в пространстве. В 1839 году Фридрих Бессель удачно определил кажущийся сдвиг в звездной позиции. Это показало, что между Солнцем и звездами лежит огромная дистанция.
В 1859 году Г. Кирхгоф и Р. Бунсен использовали телескоп для проведения спектрального анализа Солнца. Оказалось, что оно состоит из тех же элементов, что и Земля. Эффект параллакса просматривается на нижнем рисунке.
Параллакс помогает наблюдать за объектом на противоположных концах земной орбиты, чтобы вычислить точную удаленность
В итоге, Анджело Секки сумел сопоставить спектральную подпись Солнца со спектрами других звезд. Выяснилось, что они практически сходятся. Персиваль Лоуэлл внимательно изучал отдаленные уголки и орбитальные пути планет. Он догадался, что есть еще нераскрытый объект – Планета Х. В 1930-м году в его обсерватории Клайд Томбо замечает Плутон.
В 1992 году ученые расширяют границы системы, обнаружив транс-нептунианский объект – 1992 QB1. С этого момента начинается заинтересованность поясом Койпера. Далее следуют нахождения Эриды и прочих объектов от команды Майкла Брауна. Все это приведет к собранию МАС и смещению Плутона со статуса планеты. Ниже вы сможете детально изучить состав Солнечной системы, рассмотрев все солнечные планеты по порядку, главную звезду Солнце, пояс астероидов между Марсом и Юпитером, пояс Койпера и Облако Оорта. В Солнечной системе также скрывается самая большая планета (Юпитер) и самая маленькая (Меркурий).
«Земля — планета Солнечной системы»
Земля — планета Солнечной системы. Земля — одно из небесных тел, которые вращаются вокруг Солнца. Солнце — это звезда, пылающий шар, вокруг которого вращаются планеты. Они вместе с Солнцем, своими спутниками, множеством малых планет (астероидов), комет и метеорной пыли составляют Солнечную систему. Наша галактика — Млечный путь, его диаметр равен примерно 100 тыс. световых лет (столько времени будет идти свет до последней точки данного пространства).
Земля — третья по счету из восьми планет, она имеет диаметр около 13 тыс. км. Она находится на расстоянии 150 млн км от Солнца (третья от Солнца). Земля вместе с Венерой, Марсом и Меркурием входит во внутреннюю (земную) группу планет. Один оборот вокруг Солнца Земля совершает за 365 суток 5 часов 48 минут, или за один год. Путь Земли вокруг Солнца (орбита Земли) близок по форме к окружности.
Земля, как и другие планеты, шарообразна. В результате вращения вокруг своей оси она слабо приплюснута у полюсов. Из-за неоднородного строения недр Земли и неоднородного распределения масс форма Земли отклоняется от правильной формы эллипсоида вращения. Истинная геометрическая фигура Земли получила название геоид (землеподобный). Геоид – фигура, поверхность которой всюду перпендикулярна направлению силы тяжести. Фигуры сфероида и геоида не совпадают. Различия наблюдаются в пределах 50—150 м.
Вращение Земли.
Одновременно с движением вокруг Солнца Земля вращается вокруг своей оси, поворачиваясь к Солнцу то одним полушарием, то другим. Период вращения равен примерно 24 часам, или одним суткам. Земная ось — это воображаемая прямая, проходящая через центр Земли. Ось пересекает поверхность Земли в двух точках: Северном и Южном полюсах. На равных расстояниях от географических полюсов проходит экватор — воображаемая линия, которая делит Землю на два равных полушария: Северное и Южное.
Воображаемая ось, вокруг которой вращается Земля, наклонена к плоскости орбиты, по которой Земля вращается вокруг Солнца. Из-за этого в разное время года Земля повернута к Солнцу то одним полюсом, то другим. Когда к Солнцу обращена область вокруг Северного полюса, то в Северном полушарии (в котором мы живем) лето, а в Южном — зима. Когда к Солнцу обращена область вокруг Южного полюса, то наоборот: в Южном полушарии — лето, а в Северном — зима.
Таким образом, из-за вращения Земли вокруг Солнца, а также из-за наклона земной оси на нашей планете сменяются времена года. Кроме того, разные части Земли получают от Солнца разное количество тепла, это определяет существование тепловых поясов: жаркого тропического, умеренных и холодных полярных.
Земля обладает невидимым магнитным полем. Наличие этого поля заставляет стрелку компаса всегда показывать на север. Земля имеет единственный естественный спутник — Луну (на расстоянии 384 400 км от Земли). Луна вращается вокруг Земли. Она отражает солнечный свет, поэтому нам кажется, что она светится.
От притяжения Луны на Земле бывают приливы и отливы. Они особенно заметны на побережье открытого океана. Лунное притяжение так велико, что поверхность океана выгибается навстречу нашему спутнику. Луна движется вокруг Земли, и за ней бежит по океану приливная волна. Когда она достигает берега, происходит прилив. Через некоторое время вода отходит от берега вслед за Луной.
Таблица «Земля — планета Солнечной системы».
Следующая тема: Движение Земли. Годовое обращение
Как пользоваться схемой
Движение планет и их спутников, соответствуют их реальному суточному и годичному циклу. Также модель учитывает относительные угловые скорости и начальные условия движения космических объектов друг относительно друга. Поэтому в каждый момент времени их относительное положение соответствует реальному.
Интерактивная модель Солнечной системы позволяет ориентироваться во времени с помощью календаря, который изображен в виде внешней окружности. Стрелка на ней указывает на текущую дату. Скорость течения времени можно изменять, перемещая ползунок в левом верхнем углу. Также есть возможность включить отображение фаз Луны, при чем в левом нижнем углу отобразится динамика лунных фаз.
Движение планет теперь на экране монитора
Погружаясь в астрономию как науку, человеку неподготовленному бывает трудно представить себе все аспекты космического мироустройства. Для этого оптимально подходит моделирование. Модель Солнечной системы онлайн появилась благодаря развитию компьютерной техники.
Не осталась без внимания и наша планетарная система. Специалистами в области графики была разработана компьютерная модель Солнечной системы с вводом дат, которая доступна каждому. Она представляет собой интерактивное приложение, отображающее движение планет вокруг Солнца. Кроме того, она показывает, как вокруг планет вращаются наиболее крупные спутники. Также мы можем увидеть пояс астероидов между Марсом и Юпитером и зодиакальные созвездия.
Венера
Размер Венеры почти аналогичен размеру Земли, поэтому ее часто называют близнецом Земли. Небесное тело имеет атмосферное давление, которое в 100 раз сильнее, чем атмосфера Земли.
Венера выглядит очень ярко, поэтому ее можно увидеть примерно за 4 часа до восхода Солнца. Так что Венеру прозвали звездой рассвета. Венера обычно также известна как звезда Сумерек, потому что она выглядит ярко сияющей на западе, когда Солнце садится. Однако Венера не является звездой, потому что она не способна производить свой собственный свет.
Атмосфера Венеры состоит из углекислого газа (около 96%), азота (3,5%), водяного пара и других газов. Атмосфера Венеры может выдержать лучи солнца, поэтому Венера выглядит ярче всего видимой с Земли. Кроме того, плотная атмосфера Венеры также поддерживает температуру поверхности очень горячей, т. е. 477 ºC.
Направление вращения Венеры по часовой стрелке, поэтому Солнце на Венере поднимается с запада и опускается на восток. Вращение Венеры противоположно направлению вращения на других планетах, которые движутся против часовой стрелки.
Гравитация Венеры совпадает с гравитацией планеты Земля.
Венера не имеет спутника.
| Планета | Расстояние от планеты до Солнца (млн. км) | Диаметр(км) | Температура поверхности(ºC) | |
| от | до | |||
| Венера | 108 | 12,100 | +450 | +480 |
Самые большие космические тела
Самая большая планета
Самая большая планета во Вселенной – это TrES-4. Ее обнаружили в 2006 году, и располагается она в созвездии Геркулес. Планета под названием TrES-4 вращается вокруг звезды, которая находится на расстоянии около 1400 световых лет от планеты Земля.
Сама планета TrES-4 – шар, который состоит преимущественно из водорода. Ее размеры в 20 раз превосходят размеры Земли. Исследователи утверждают, что диаметр обнаруженной планеты практически в 2 раза (точнее в 1,7) больше диаметра Юпитера (это самая большая планета Солнечной системы). Температура TrES-4 около 1260 градусов по Цельсию.
Самая огромная звезда
На сегодняшний день самой большой звездой является UY Щита в созвездии Щита на расстоянии около 9500 световых лет от нас. Это одна из самых ярких звезд — она ярче нашего Солнца в 340 тысяч раз. Ее диаметр 2,4 млрд. км., что в 1700 раз больше нашего светила, при весе всего лишь в 30 раз превышающем массу солнца. Жаль что она постоянно теряем массу, ее еще называют самой быстро сгораемой звездой.
Возможно, поэтому некоторые ученые считают самой большой звездой NML Лебедя, а третьи — VY Большого пса.
Самая большая черная дыра
Черные дыры не измеряются в километрах, ключевым показателем является их масса. Самая гигантская черная дыра находится в галактике NGC 1277, которая не является самой крупной. Тем не менее дыра в галактике NGC 1277 имеет 17 млрд солнечных масс, что составляет 17% общей массы галактики. Для сравнения черная дыра нашего Млечного пути имеет массу 0,1% от общей массы галактики.
Крупнейшая галактика
Мега-монстром среди известных в наше время галактик является IC1101. Расстояние до Земли около 1 млрд. световых лет. Ее диаметр около 6 млн световых лет и вмещает около 100 трлн. звезд, для сравнения диаметр Млечного пути 100 тыс. световых лет. По сравнению с Млечным путем IC 1101 более чем в 50 раз крупнее и в 2000 раз массивнее.
Самая большая клякса Лайман-альфа (Lyman-α blob — LAB)
Кляксы (капли, облака) Лайман-альфа представляют собой аморфные тела напоминающие по форме амеб или медуз, состоящие из огромной концентрации водорода. Эти кляксы являются начальной и очень короткой стадией зарождения новой галактики. Самая громадная из них LAB-1 имеет ширину более 200 млн. световых лет и находится в созвездии Водолея.
На фото слева LAB-1 зафиксирована приборами, справа — предположение, как она может выглядеть вблизи.
Радиогалактики
Радиогалактика — тип галактик, которые обладают намного большим радиоизлучением по сравнению с остальными галактиками.
Крупнейшая пустота
Галактики, как правило, расположены в кластерах (скоплениях), которые имеют гравитационную связь и расширяются вместе с пространством и временем.
Что же находится в тех местах, где нет расположения галактик? Ничего! Области Вселенной, в которой есть только «ничто» и является пустотой. Самая огромная из них — пустота Волопаса.
Она расположена в непосредственной близости от созвездия Волопаса и имеет диаметр около 250 млн. световых лет. Расстояние до Земли приблизительно 1 млрд. световых лет
Гигантский кластер
Крупнейшим сверхскоплением галактик является Шепли суперкластер. Шепли расположен в созвездии Центавра и выглядит как яркое уплотнение в распределении галактик. Это самый большой массив объектов, связанных между собой гравитацией. Его длина 650 млн. световых лет.
Самая большая группа квазаров
Самой большой группой квазаров (квазар — яркая, энергичная галактика) является Огромный-LQG, также называемый U1.27. Эта структура состоит из 73 квазаров и имеет диаметр 4 млрд. световых лет.
Однако на первенство также претендует Великая GRB стена, которая имеет диаметр 10 млрд. световых лет, — количество квазаров неизвестно.
Наличие таких больших групп квазаров во Вселенной противоречит Космологическому принципу Эйнштейна, поэтому их исследования для ученых вдвойне интереснее.
Космическая Паутина
Если на счет других объектов Вселенной у астрономов возникают споры, то в этом случае почти все из них единодушны во мнении, что самым большим предметом во Вселенной является Космическая Паутина.
Бесконечные скопления галактик, окруженные черной материей формируют «узлы» и при помощи газов — «нити», что внешне очень напоминают трехмерную паутину.
Ученые считают, что космическая паутина опутывает всю Вселенную и соединяет между собой все объекты в космосе.
Знакомство с Солнечной системой
Солнечная система является частью спиралевидной галактики — Млечного пути. В самом ее центре находится Солнце – самый большой обитатель Солнечной системы. Солнце – это горячая звезда, состоящая из газов – водорода и гелия. Оно производит огромное количество тепла и энергии, без которых жизнь на нашей планете была бы просто невозможна. Солнечная система возникла пять млрд. лет назад в результате сжатия газопылевого облака.
Млечный путь
Центральное тело нашей планетной системы — Солнце (по астрономической классификации — желтый карлик), сосредоточило в себе 99,866% всей массы Солнечной системы. Оставшиеся 0,134% вещества представлены девятью большими планетами и несколькими десятками их спутников (в настоящее время их открыто более 100), малыми планетами — астероидами (примерно 100 тысяч), кометами (около 1011 объектов), огромным количеством мелких фрагментов — метеороидов и космической пылью. Все эти объекты объединены в общую систему мощной силой притяжения превосходящей массы Солнца.
Планеты земной группы составляют внутреннюю часть Солнечной системы. Планеты-гиганты образуют ее внешнюю часть. Промежуточное положение занимает пояс астероидов, в котором сосредоточена большая часть малых планет.
Фундаментальной особенностью строения Солнечной системы является то, что все планеты обращаются вокруг Солнца в одном направлении, совпадающем с направлением осевого вращения Солнца, и в том же направлении они обращаются вокруг своей оси. Исключение составляют Венера, Уран и Плутон, осевое вращение которых противоположно солнечному. Существует корреляция между массой планеты и скоростью осевого вращения. В качестве примеров достаточно упомянуть Меркурий, сутки которого составляют около 59 земных суток, и Юпитер, который успевает сделать полный оборот вокруг своей оси менее, чем за 10 часов.
Планеты солнечной системы
Сколько существует планет?
Планеты и их спутники:
- Меркурий,
- Венера,
- Земля (спутник Луна),
- Марс (спутники Фобос и Деймос),
- Юпитер (63 спутника),
- Сатурн (49 спутника и кольца),
- Уран (27 спутника),
- Нептун (13 спутников).
- Астероиды,
- Объекты пояса Койпера (Квавар и Иксион),
- Карликовые планеты (Церера, Плутон, Эрида),
- Объекты облака Орта (Седна, Оркус),
- Кометы (комета Галлея),
- Метеорные тела.
Чем отличается земная группа?
К планетам земной группы традиционно относят Меркурий, Венеру, Землю и Марс (в порядке удаления от Солнца). Орбиты этих четырёх планет расположены до Главного пояса астероидов. Эти планеты объединяют в одну группу также из-за схожести их физических свойств — они имеют небольшие размеры и массы, средняя плотность их в несколько раз превосходит плотность воды, они медленно вращаются вокруг своих осей, у них мало или совсем нет спутников (у Земли — один, у Марса — два, у Меркурия и Венеры — ни одного).
Планеты земного типа или группы отличаются от планет-гигантов меньшими размерами, меньшей массой, большей плотностью, более медленным вращением, гораздо более разрежёнными атмосферами (на Меркурии атмосфера практически отсутствует, поэтому его дневное полушарие сильно накаляется. Температура у планет земной группы значительно выше чем у гигантов (на Венере до плюс 500 С). Элементные составы планет земной группы и планет-гигантов также резко отличаются друг от друга. Юпитер и Сатурн состоят их водорода и гелия примерно в той же пропорции, что и Солнце. У планет земной группы имеется много тяжелых элементов. Земля в основном состоит из железа (35 %), кислорода (29 %) и кремния (15 %). Наиболее распространенные соединения в коре — окислы алюминия и кремния. Таким образом, элементный состав Земли резко отличается от солнечного.
Какие есть планеты-гиганты?
К планетам-гигантам относятся Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Эти планеты обладают большими размерами, но небольшой плотностью из-за своего газового состава из водорода и гелия. Тем не менее примерно 98 % суммарной массы планет Солнечной системы приходится на массу планет-гигантов! Тепловой поток из центра Юпитера и Сатурна немного превосходит поток энергии, получаемой планетой от Солнца, тогда как тепловой поток из центра Земли пренебрежимо мал по сравнению с потоком энергии, получаемой Землей от Солнца.Эти планеты удалены на большие расстояния от Солнца, поэтому самые дальние из них — Нептун и Уран, содержат большое количество льда и именуются ледяными гигантами.
Размеры планет солнечной системы
Планеты данного типа обладают большим количеством спутников, в отличие от планет земной группы, и обладают высокой скоростью вращения. Спутниками называются небольшие тела, вращающиеся вокруг планет. Область между планетами наполнена небольшими твердыми частицами и разреженными газами.
Земная группа
Небесные тела, отнесённые к этой категории, отличаются высокой плотностью. Они располагаются в следующей последовательности:
- Меркурий;
- Венера;
- Земля;
- Марс.
В большей степени он представлен веществами, имеющими твёрдую структуру: силикатами — минералами, участвующими в образовании многих пород, и металлами — в основном железом.
Похожи друг на друга планеты земной группы и общим строением:
- ядро, состоящее из железа и никеля;
- мантия;
- кора, богатая силикатами.
Сообщение о любой планете будет интереснее, если сравнить ее параметры (диаметр, продолжительность суток и года) с земными. Это сделает даже небольшой проект более познавательным.
Самая маленькая планета
Меркурий — самая близкая к центральной звезде планета. Она делает оборот вокруг Солнца за 88 земных суток, а вокруг своей оси — за 58 суток и 15,5 часов. На ней отсутствуют времена года, а интервал, в пределах которого колеблется температура, составляет 620°C. Атмосфера содержит атомы, принесённые солнечным ветром. Она настолько сильно разрежена, что многие источники указывают, что Меркурий вовсе не имеет атмосферы, а кора его практически полностью разрушена падающими метеоритами.
«Утренняя звезда»
По размерам Венера близка к Земле, однако в остальном совершенно на неё не похожа. Интересно, что год и сутки здесь практически равны по продолжительности: год — 255 земных дней, а сутки — 243 дня. Венера имеет свою атмосферу, которая на 95% состоит из углекислого газа. Этим обусловены парниковый эффект и высокая температура (+475°C) на поверхности небесного тела. Почти 5% атмосферы составляет азот, а 0,1% — кислород.
Жидкости на Венере нет. Это тоже отличает её от Земли. Почти вся площадь поверхности Венеры покрыта застывшей лавой. У исследователей существует теория, согласно которой когда-то здесь были океаны, но они испарились, а пары унесло в открытый космос. Ветры у поверхности довольно слабые, однако на высоте около 50 км их скорость возрастает до 300 м/сек.
Поверхность Венеры характеризуется большим количеством возвышенностей и кратеров. Их формирование связывают с наличием в прошлом менее плотной атмосферы, которая была неспособна защитить поверхность планеты от метеоритов.
Особенностью Венеры является направление её движения — в обратную сторону относительно других планет. Это уникальное свойство, которое отличает её ото всех остальных планетарных объектов Солнечной системы.
Жидкая вода и кислород
Дистанция от Земли до Солнца — 150 млн км. Такая степень удалённости позволила возникнуть условиям, пригодным для образования жидкой воды и, как следствие, зарождения жизни. 70% площади Земли покрыто водой в жидком виде — это рекордное количество среди всех объектов Солнечной системы.
В докладе про планету Земля следует привести историческую справку. Исследователи предполагают, что в далеком прошлом благодаря пару на Земле возникли все условия для образования жидкой воды, а солнечное излучение запустило механизм фотосинтеза и зарождения жизни на планете. Особенностью планеты является движение тектонических плит, которые способствуют изменению рельефа.
Кроме абсолютного рекорда по содержанию жидкой воды, Земля превосходит других представителей системы по содержанию кислорода в атмосфере — здесь его 21%.
Марс — четвертый от Солнца
Температура воздуха на поверхности Марса колеблется в пределах от -155 °C до +20 °C. Продолжительность суток на Марсе — 24 часа 37 минут 23 секунды, а марсианский год вдвое дольше земного.
Обширные данные о рельефе, полученные в результате обследования этого космического тела марсоходами, свидетельствуют, что на Марсе достаточно много гор, имеются ледники и высохшие речные русла. Поверхность покрыта песком красного оттенка. Такой цвет объясняется большим содержанием в песке оксида железа. Атмосфера Марса содержит 1,6% аргона, 2,7% азота и 96% углекислого газа.
Биологической активности на красной планете не обнаружено, однако учёным удалось установить, что ранее такие события были возможны. Условий для существования жизни на поверхности Марса нет. Учёные предполагают, что если на Марсе и существует какая-то жизнь, то далеко от поверхности.
