Расположение планет солнечной системы

Земля или Солнце: что вращается?

Много лет назад считалось, что Земля является неподвижной, а вращаются вокруг нее Солнце и все другие местные планеты. Доказать обратное удалось только в XVI в. Многие ошибочно связывают этот научный прорыв с именем Галилео Галилея, ведь это он произнес знаменитые слова «И все-таки она вертится!».

Однако открытие принадлежит Николаю Копернику — в своем трактате «Об обращении небесных сфер», увидевшем свет в 1543 г., он выдвигал теорию о движении планет вокруг Солнца, а не всех небесных тел вокруг Земли.

Эта идея долгое время не была признана в европейских научных кругах и тем более ее не поддержала церковь. Однако это была мини-революция, оказавшая влияние на дальнейшее развитие астрономии.

Вращение Земли вокруг Солнца. Credit: Luckclub.ru

Сначала теория о вращении планет вокруг центра Солнечной системы была окончательно доказана, затем астрономы начали выяснять причины такого явления.

В последние столетия выдвигалось множество гипотез, однако точно ответить сегодня на вопрос, почему Земля крутится вокруг Солнца, не может ни один исследователь.

Хотя несколько версий имеется:

  • инертное вращение;
  • приведение в движение магнитосферой;
  • воздействие на Землю солнечного излучения.

Закон Ньютона утверждает, что все тела, в т. ч. и космические, передвигаются по прямой линии. Это значит, что околосолнечные планеты, включая нашу, давно должны были улететь в открытое космическое пространство, однако до сих пор этого не произошло. Все же Солнце имеет большую массу, вызывающую соответствующую силу притяжения.

Во время своего движения Земля все время пытается отклониться от эллиптической траектории и начать движение по прямой линии, однако солнечная гравитация притягивает планету обратно, поэтому мы удерживаемся на орбите и кружимся вокруг нашего светила.

Второй закон Кеплера (закон площадей)

Радиус-вектор планеты описывает в равные промежутки времени равные площади.

Каждая планета перемещается в плоскости, проходящей через центр Солнца. В одно и то же время радиус-вектор, соединяющий Солнце и планету, описывает равные площади. Таким образом, тела движутся вокруг Солнца неравномерно: в перигелии они имеют максимальную скорость, а в афелии — минимальную.

На практике это можно заметить по движению Земли. Ежегодно в начале января наша планета проходит через перигелий и перемещается быстрее. Из-за этого движение Солнца по эклиптике также происходит быстрее, чем в другое время года. В начале июля Земля движется через афелий, из-за чего Солнце по эклиптике перемещается медленнее. Поэтому световой день летом длиннее, чем зимой.

Основные характеристики планет земной группы

Все планеты Солнечной системы делятся на две группы – земная и газовые гиганты.

Все эти планеты имеют приблизительно одинаковый размер и строение. Внутри каждой находятся кора, мантия и ядро. Здесь следует сказать, что одна из планет, Меркурий, имеет очень тонкий верхний слой, в отличие от других из земной группы. Это результат двух ударов неизвестных космических объектов, которые по размеру сравнимы с этой маленькой планетой. После первого удара Меркурий почти расплавился, а вторым ударом была снесена большая часть коры.

Что еще общего у планет земной группы:

  • Похожий состав химических элементов, они состоят из “каменных” твердых пород, минералов и металлов, среди которых железо и соединения кремния в достаточно большом количестве.
  • Наличие атмосферы, с той лишь разницей, что у одних планет ее плотность больше, а у других меньше. Например, у Меркурия атмосферы почти нет, а вот у Венеры и Марса она достаточно плотная и содержит примеси водяного пара и углекислый газ, что напоминает газовую оболочку Земли.
  • Небольшое количество спутников либо их отсутствие – у Земли, это Луна, еще маленькие спутники есть у Марса.
  • В результате падения космических тел на поверхность планет, образовались кратеры, впадины и вулканы.

Так же, следует сказать, что все планеты объединяет вращение вокруг своей оси и вокруг Солнца и все они являются его своеобразными спутниками.

Характеристика планет Солнечной системы

Земная группа планет представлена ближайшими к Солнцу планетами – Меркурием и Венерой. Эти два космических тела Солнечной системы, несмотря на схожесть в физическом строении с нашей планетой, являются враждебной для нас средой. Меркурий – самая маленькая планета нашей звездной системы, ближе всех расположена к Солнцу. Тепло нашей звезды буквально испепеляет поверхность планеты, практически уничтожия на ней атмосферу. Расстояние от поверхности планеты до Солнца составляет 57 910 000 км. По своим размерам, всего 5 тыс. км в диаметре, Меркурий уступает большинству крупных спутников, находящимся во власти Юпитера и Сатурна.

Меркурий

Самая первая планета несется вокруг нашей звезды с огромной скоростью, совершая полный оборот вокруг нашего светила за 88 земных дней. Заметить эту маленькую и шуструю планету на звездном небосводе практически невозможно из-за близкого присутствия солнечного диска. Среди планет земной группы именно на Меркурии наблюдаются самые крупные суточные перепады температур. Тогда как поверхность планеты, обращенная к Солнцу, раскаляется до 700 градусов по Цельсию, обратная сторона планеты погружена во вселенский холод с температурами до -200 градусов.

Следом за Меркурием располагается самая ближайшая к нам планета – Венера. Расстояние от Земли до Венеры составляет 38 млн. км, и она очень схожа на нашу Землю. Планета обладает практически таким же диаметром и массой, немного уступая по этим параметрам нашей планете. Однако во всем остальном, наша соседка в корне отличается от нашего космического дома. Период оборота Венеры вокруг Солнца составляет 116 земных дней, а вокруг собственной оси планета вертится крайне медленно. Средняя температура поверхности вращающейся вокруг своей оси за 224 земных суток Венеры составляет 447 градусов Цельсия.

Поверхность Венеры

Как и ее предшественница, Венера лишена физических условий, способствующих существованию известных форм жизни. Планету окружает плотная атмосфера, состоящая в основном из углекислого газа и азота. И Меркурий, и Венера – единственные из планет Солнечной системы, которые лишены естественных спутников.

Земля

Отступление: Астрофизические параметры нашей планеты хорошо изучены и известны. Земля является крупнейшей и самой плотной планетой из всех других внутренних планет Солнечной системы. Именно здесь сохранились естественные физические условия, при которых возможно существование воды. Наша планета обладает стабильным магнитным полем, удерживающим атмосферу. Земля является самой хорошо изученной планетой. Последующее изучение в основном имеет не только теоретический интерес, но и практический.

Замыкает парад планет земной группы Марс. Последующее изучение этой планеты имеет в основном не только теоретический интерес, но и практический, связанный с освоением человеком внеземных миров. Ученых-астрофизиков привлекает не только относительная близость этой планеты к Земле(в среднем 225 млн. км), но и отсутствие сложных климатических условий. Планета окружена атмосферой, правда пребывающей в крайне разреженном состоянии, располагает собственным магнитным полем и перепады температур на поверхности Марса не столь критические, как на Меркурии и на Венере.

Марс со своими спутниками

Какие бывают космические тела в нашей галактике?

Наша Вселенная наполнена разнообразными космическими объектами. Все галактики представляют собой пустоту, наполненную разными формами астрономических тел. Из школьного курса астрономии мы знаем о звездах, планетах и спутниках. Но видов межпланетарных наполнителей много: туманности, звездные скопления и галактики, почти не изученные квазары, пульсары, черные дыры.

Большие астрономически — это звезды — горячие светоизлучающие объекты. В свою очередь они разделяются на большие и малые. В зависимости от спектра они бывают коричневыми и белыми карликами, переменными звездами и красными гигантами.

Все небесные тела можно разделить на два типа: дающие энергию (звезды), и не дающие (космическая пыль, метеориты, кометы, планеты).

Каждое небесное тело имеет свои характеристики.

Классификация космических тел нашей системы по составу:

  • силикатные;
  • ледяные;
  • комбинированные.

Искусственные космические объекты это космические объекты: пилотируемые корабли, обитаемые орбитальные станции, обитаемые станции на небесных телах.

Астрофизика.РУ

Планеты, относящиеся к земной группе — Меркурий, Венера, Земля, Марс, Плутон — имеют небольшие размеры и массы, средняя плотность этих планет в несколько раз превосходит плотность воды; они медленно вращаются вокруг своих осей; у них мало спутников (у Меркурия и Венеры их вообще нет, у Марса — два, у Земли — один).

Сходство планет земной группы не исключает и некоторого различия. Например, Венера, в отличие от других планет, вращается в направлении, обратном ее движению вокруг Солнца, причем в 243 раза медленнее Земли.. Период обращения Меркурия (т. е. год этой планеты) только на 1/3 больше периода его вращения вокруг оси.

Углы наклона осей к плоскостям их орбит у Земли и у Марса примерно одинаковы, но совсем иные у Меркурия и Венеры. Такие же, как у Земли, времена года есть, следовательно, на Марсе, хотя почти в два раза продолжительнее, чем на Земле.

Возможно к планетам земной группы отнести и далекий Плутон — самую маленькую из 9 планет. Средний диаметр Плутона около 2260 км. Лишь вдвое меньше диаметр Харона — спутника Плутона. Поэтому не исключено, что система Плутон — Харон, как и система Земля — Луна, представляет собой «двойную планету».

Сходства и различия обнаруживаются также в атмосферах планет земной группы. В отличие от Меркурия, который, как и Луна, практически лишен атмосферы, Венера и Марс обладают ею. . Венера имеет очень плотную атмосферу, в основном состоящую из углекислого газа и сернистых соединений. Атмосфера Марса наоборот чрезвычайно разрежена и также бедна кислородом, азотом. Давление у поверхности Венеры почти в 100 раз больше, а у Марса почти в 150 раз меньше, чем у поверхности Земли.

Температура у поверхности Венеры очень высокая (около 500°С) и остается все время почти одинаковой. Высокая температура поверхности Венеры обусловлена парниковым эффектом. Густая плотная атмосфера пропускает лучи Солнца, но задерживает инфракрасное тепловое излучение, идущее от нагретой поверхности. . Газ в атмосферах планет земной группы находится в непрерывном движении. Нередко во время пылевых бурь, которые длятся по нескольку месяцев, огромное количество пыли поднимается в атмосферу Марса. Ураганные ветры зафиксированы в атмосфере Венеры на высотах, где расположен облачный слой (от 50 до 70 км над поверхностью планеты), но вблизи поверхности этой планеты скорость ветра достигает всего лишь нескольких метров в секунду.

Планеты земной группы, подобно Земле и Луне, имеют твердые поверхности. Поверхность Меркурия, изобилующая кратерами, очень напоминает лунную. «Морей» там меньше, чем на Луне, причем они небольшие. Как и на Луне, большинство кратеров образовались в результате падений метеоритов. Там, где кратеров немного, мы видим сравнительно молодые участки поверхности.

Каменистая пустыня и множество отдельных камней видны на первых фототелевизионных панорамах, переданных с поверхности Венеры автоматическими станциями серии «Венера».. Радиолокационные наземные наблюдения обнаружили на этой планете множество неглубоких кратеров, диаметры которых от 30 до 700 км. В целом эта планета оказалась наиболее гладкой из всех планет земной группы, хотя и на ней есть большие горные массивы и протяженные возвышенности, вдвое превышающие по размерам земной Тибет.

Почти 2/3 поверхности Земли занимают океаны, но на поверхности Венеры и Меркурия воды нет.

Изобилует кратерами и поверхность Марса. Особенно много их в южном полушарии планеты. Темные области, занимающие значительную часть поверхности планеты, получили название морей. Диаметры некоторых морей превышают 2000 км. Возвышенности, напоминающие земные континенты, представляющие собой светлые поля оранжево-красного цвета, названы материками. Как и на Венере, здесь есть огромные вулканические конусы. Высота наибольшего из них — Олимпуса — превышает 25 км, диаметр кратера 90 км. Диаметр основания этой гигантской конусообразной горы более 500 км. О том, что миллионы лет назад на Марсе происходили мощные вулканические извержения и смещались поверхностные пласты, свидетельствуют остатки лавовых потоков, огромные разломы поверхности (один из них — Маринер — тянется на 4000 км), многочисленные ущелья и каньоны.

Жизнь на облаке Венеры

Венера кажется еще одной пригодной для жизни планетой. Но перед заселением она нуждается в терраформировании: без изменения климата переехать на Венеру невозможно, так как на ней слишком жарко, сильные ветры, и высокий уровень радиации и давления. Ученые нашли еще один возможный способ колонизации планеты: они предлагают заселить ее атмосферу и устроить воздушный город в облаках. Главное условие — не приземляться на поверхность.

«Атмосфера Венеры похожа на земную, и на высоте 50 км от планеты жить будет достаточно комфортно», — говорит Джеффри Лэндис, ученый из NASA и писатель-фантаст, одним из первых предложивший эту идею.

Поскольку сила гравитации на Венере почти такая же, как на Земле, корабли смогут удержаться в воздухе. А защитить дома от серной кислоты поможет тефлоновая эмаль.

Воздушный дом в облаках Венеры

(Фото: medium.com)

Однако идея ученых сталкивается с несколькими проблемами. В такие дома будет сложно доставлять продовольствие и сырье, необходимые для выживания. Как вариант, астронавты могут отправлять на поверхность роботов и управлять ими с корабля. Венера по строению похожа на Землю, и на ней есть все необходимые для жизни элементы, включая воду. А роботы с дистанционным управлением могли бы как раз заниматься их добычей. И все же говорить о реализации такой идеи пока рано: ученым необходимо досконально изучить планету и отправить туда еще не одну космическую миссию.

Футурология

На Венере нашли признаки жизни. Она обитаема?

Порядок расположения планет

Итак, мы перечислим все планеты, начиная с ближайшей к Солнцу. На первом месте Меркурий, Венера, затем — Земля и Марс. После Красной планеты проходит кольцо астероидов, за которыми начинается парад гигантов, состоящих из газов. Это Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Список завершает карликовый и ледяной Плутон, со своим не менее холодным и черным спутником Хароном. Как мы уже говорили выше, в системе выделяют еще несколько карликовых космических единиц. Расположение планет–карликов этой категории совпадает с поясами Койпера и астероидов. Церера находится в астероидном кольце. Макемаке, Хаумеа и Эрида – в поясе Койпера.

Форма Земли

Сейчас нам сложно представить, что раньше люди верили, будто Земля плоская. У греков, например, плоскость просто парила в воздухе и была окружена ледниками. А в Индии верили, что планета покоится на трех слонах, которые стоят на черепахе. Впрочем, кое-кто до сих пор так думает. Доказательств того, что наша планета на самом деле не плоская — много, но вот вам парочка, чтобы можно было поддержать светскую беседу.

Гравитация

Гравитация всегда притягивает все в сторону центра масс. Наша Земля — сферической формы, а центр масс сферы находится как раз в ее центре.

Гравитация притягивает все объекты на поверхности в направлении ядра Земли, то есть вниз, независимо от их местоположения — что мы всегда и наблюдаем.

Если представить, что Земля плоская, то гравитация должна будет притягивать все, что на поверхности, к центру плоскости. То есть если вы окажетесь у края плоской Земли, гравитация будет тянуть вас не вниз, а к центру диска.

Чтобы доказать свою точку зрения, сторонникам плоской Земли придется поискать на планете место, где вещи падают не вниз, а вбок.

Луна

Если бы Земля была плоской, да еще и со слонами и черепахой, то при лунном затмении мы бы видели не равномерно растущую тень, а примерно такую картину:

Но, пожалуй, это сильно отличается от реальности.

Тени

На плоскую Землю свет от Солнца падал бы, как свет от фонаря. То есть высокие объекты в противоположном от Солнца направлении после заката оставались бы в тени.

А на шарообразной Земле небоскребы или горы будут освещены Солнцем после заката или перед рассветом.

Именно это вы увидите, если застанете рассвет или закат в горах — или посмотрите на фотографии.

Окей, Земля все-таки не плоская — с этим разобрались. Но и шаром ее назвать нельзя: Земля имеет форму эллипсоида.

Эллипсоид — это такой приплюснутый шар, в сечении у которого эллипс. Именно по траектории эллипса вращаются все спутники.

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:

  1. Меркурий,
  2. Венера,
  3. Земля (спутник Луна),
  4. Марс (спутники Фобос и Деймос),
  5. Юпитер (63 спутника),
  6. Сатурн (49 спутника и кольца),
  7. Уран (27 спутника),
  8. 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.

Земля

Земля – это планета, которая находится третьей от Солнца. Земля – единственная планета, которая заселена живыми существами. Земля имеет атмосферу, состоящую из азота, кислорода, углекислого газа и водяного пара.
Атмосфера защищает живое от ультрафиолетовых лучей, которые опасны для жизни Атмосфера защищает Землю от излучения, идущего от небесных объектов, которые находятся близко к Земле. Кроме того, атмосфера также поддерживает температуру Земли, чтобы оставаться в соответствии с потребностями живых существ.

Если смотреть с неба, то Земля выглядит голубой со слоем атмосферы белого круга. У Земли есть спутник, а именно Луна. Луна вращается всегда повернувшись одной стороной вокруг Земли и одновременно вокруг Солнца вместе с Землей. Расстояние до Солнца (150 млн.км) свет преодолевает за 500 секунд.

Планета Расстояние от планеты до Солнца(млн. км) Диаметр(км) Температура поверхности(ºC)
от до
Земля 150 12.750 -90 +53

Самый близкий подход кометы к Земле

Среди зарегистрированных сближений комет наиболее близко к Земле подходила комета Лекселя в 1770 г. Наименьшее расстояние до Земли было достигнуто 1 июля 1770 г. Оно составило 0,015 астрономической единицы (2,244 миллиона километров). Это в шесть раз превышает расстояние до Луны. Когда комета находилась ближе всего, видимый размер ее комы был равен почти пяти диаметрам полной Луны.

Комета была открыта Шарлем Мессье 14 июня 1770 г. Но свое название она получила по имени Андерса Иоганна (Андрея Ивановича) Лекселя. Именно он определил орбиту кометы и опубликовал результаты своих вычислений в 1772 и 1779 гг. Ученый обнаружил, что в 1767 г. комета близко подошла к Юпитеру. И под действием его гравитации перешла на орбиту, которая проходила вблизи Земли. Однако при следующем, еще более близком подходе к Юпитеру, возмущение траектории кометы Лекселя оказалось настолько большим, что с Земли она больше никогда не наблюдалась.

Захваченные спутники Солнечной системы

Астрономы не совсем уверены, как спутники формируются или откуда они возникли, но есть ряд рабочих теорий. Большинство из меньших спутников, как полагают, являются захваченными астероидами. В первые дни нашей Солнечной системы, миллионы космических валунов бродили по небесам. Большинство из них были сформированы из материалов, оставшихся от формирования Солнечной системы. Другие, возможно, были останками планет, которые были разбиты на куски массивными космическими столкновениями. Некоторые из этих пород, возможно, были захвачены силой притяжения от планет к начавшим вращение спутникам. Чем больше маленьких спутников, тем труднее объяснить их возникновение. Некоторые из них, возможно, возникли в регионе Солнечной системы, известном как Пояс Койпера. Это зона на внешнем краю Солнечной системы, как известно, наполнена тысячью маленькими планета-подобными объектами. В самом деле, многие астрономы считают , что планета Плутон и его спутник Харон могут быть объектами Пояса Койпера, а не планетами.

Тритон — загадочный спутник Нептуна, который возможно является захваченным объектом

Порой гравитационные силы могут направить одного из этих объектов по пути через внутреннюю часть Солнечной системы, где он может быть захвачен одной из планет. Крупнейшие спутники Солнечной системы могут фактически конденсироваться из первоначальной солнечной туманности, которая породила Солнце и другие планеты. Астрономы считают, что Луна могла быть отломлена от Земли миллиарды лет назад. Образцы породы, добытые миссиями Аполлон показали, что состав Луны очень похож на Землю.

Считается, что скользящий удар мог отколоть кусок от молодой Земли. Этот осколок затем сросся в форму шарообразного спутника и достиг стабильного вращения вокруг планеты. Хотя это является наиболее популярной теорией о формировании нашей Луны, это теория не единственная. Многие считают, что Луна была захвачена Землей. Луна может быть даже объектом пояса Койпера, как и многие из спутников других планет.