Наука

Все мы с детства знаем, что в центре нашей Солнечной системы находится Солнце, вокруг которого обращаются четыре ближайшие планеты земной группы, включая Меркурий, Венеру, Землю и Марс . За ними идут четыре газовые планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун .

После того как в 2006 году Плутон перестал считаться планетой Солнечной системы, и перешел в разряд карликовых планет, число основных планет сократилось до 8-ми .

Хотя многим известно общее строение, существует множество мифов и ложных представлений, касающихся Солнечной системы.

Вот 10 фактов, которые вы, возможно, не знали о Солнечной системе.

1. Самая горячая планета не находится ближе всего к Солнцу

Многие знают, что Меркурий – самая близкая к Солнцу планета , чье расстояние почти в два раза меньше, чем расстояние от Земли до Солнца. Неудивительно, что многие люди считают, что Меркурий является самой горячей планетой.

На самом деле самой горячей планетой Солнечной системы является Венера - вторая планета близкая к Солнцу, где средняя температура достигает 475 градусов по Цельсию. Этого достаточно, чтобы расплавить олово и свинец. В то же время максимальная температура на Меркурии составляет около 426 градусов по Цельсию.

Но из-за отсутствия атмосферы температура поверхности Меркурия может варьировать на сотни градусов, в то время как углекислый газ на поверхности Венеры поддерживает практически постоянную температуру в любое время дня и ночи.

2. Граница Солнечной системы в тысячу раз дальше от Плутона

Мы привыкли думать, что Солнечная система простирается до орбиты Плутона. На сегодняшний день Плутон даже не считается основной планетой, но это представление так и осталось в умах многих людей.

Ученые открыли множество объектов, обращающихся вокруг Солнца, которые находятся гораздо дальше Плутона. Это так называемые транснептуновые объекты или объекты пояса Койпера . Пояс Койпера простирается на 50-60 астрономических единиц (Астрономическая единица или среднее расстояние от Земли до Солнца равна в 149 597 870 700 м).

3. Практически все на планете Земля является редким элементом

Земля в основном состоит из железа, кислорода, кремния, магния, серы, никеля, кальция, натрия и алюминия .

Хотя все эти элементы были обнаружены в разных местах по всей Вселенной, они представляют собой лишь следы элементов, которые затмевают обилие водорода и гелия. Таким образом, Земля по большей части состоит из редких элементов. Это не говорит о каком-то особом месте планеты Земля, так как облако, из которого сформировалась Земля, содержало большое количество водорода и гелия. Но так как это легкие газы, их унесло в космос солнечным теплом по мере формирования Земли.

4. Солнечная система потеряла, минимум, две планеты

Плутон изначально считался планетой, но из-за очень малых размеров (гораздо меньше нашей Луны) его переименовали в карликовую планету. Астрономы также когда-то считали, что существует планета Вулкан , которая находится ближе к Солнцу, чем Меркурий. О ее возможном существовании заговорили 150 лет назад, чтобы объяснить некоторые особенности орбиты Меркурия. Однако более поздние наблюдения исключили возможность существования Вулкана.

Кроме того, последние исследования показали, что возможно когда-то существовала пятая планета-гигант , похожая на Юпитер, которая вращалась вокруг Солнца, но была выброшена из Солнечной системы из-за гравитационного взаимодействия с другими планетами.

5. На Юпитере находится самый большой океан из всех планет

Юпитер, который вращается в холодном пространстве, в пять раз дальше от Солнца, чем планета Земля, смог удержать гораздо более высокий уровень водорода и гелия во время формирования, чем наша планета.

Можно даже сказать, что Юпитер в основном состоит из водорода и гелия . Учитывая массу планеты и химический состав, а также законы физики, под холодными облаками увеличение давления должно приводить к переходу водорода в жидкое состояние. То есть на Юпитере должен быть глубочайший океан жидкого водорода .

Согласно компьютерным моделям на этой планете не только самый большой океан в Солнечной системе, его глубина составляет примерно 40 000 км, то есть приравнивается к окружности Земли.

6. Даже у самых маленьких тел в Солнечной системе есть спутники

Когда-то считалось, что только такие крупные объекты, как планеты могут иметь естественные спутники или луны. Факт существования спутников иногда даже используется для того, чтобы определить, что на самом деле представляет собой планета. Кажется нелогичным, что маленькие космические тела могут обладать достаточной гравитацией, чтобы удерживать спутник. В конце концов, у Меркурия и Венеры их нет, а у Марса только два крошечных спутника.

Но в 1993 году межпланетная станция Галилео обнаружила у астероида Ида спутник Дактиль шириной всего 1,6 км. С тех пор было найдены спутники, обращающиеся вокруг примерно 200 других мелких планет , что значительно осложнило определение "планеты".

7. Мы живем внутри Солнца

Обычно мы представляем себе Солнце, как огромный горячий шар света, находящийся на расстоянии 149,6 миллионов км от Земли. На самом деле внешняя атмосфера Солнца простирается гораздо дальше видимой поверхности .

Наша планета вращается в пределах его разреженной атмосферы, и мы можем увидеть это, когда порывы солнечного ветра вызывают появление полярного сияния. В этом смысле мы живем внутри Солнца. Но солнечная атмосфера не заканчивается на Земле. Полярное сияние можно наблюдать на Юпитере, Сатурне, Уране и даже дальнем Нептуне. Самая дальняя область солнечной атмосферы - гелиосфера простирается, по меньшей мере, на 100 астрономических единиц. Это около 16 миллиардов километров. Но так как атмосфера имеет форму капли из-за движения Солнца в космосе, ее хвост может достигать от десятка до сотни миллиардов километров.

8. Сатурн не единственная планета с кольцами

Хотя кольца Сатурна, безусловно, самые красивые и их легко наблюдать, у Юпитера, Урана и Нептуна тоже есть кольца . В то время, как яркие кольца Сатурна состоят из ледяных частиц, очень темные кольца Юпитера - это в основном частицы пыли. Они могут содержать незначительные фрагменты распавшихся метеоритов и астероидов и, возможно, частицы вулканического спутника Ио.

Кольцевая система Урана чуть более видимая, чем у Юпитера, и возможно образовалась после столкновения небольших спутников. Кольца Нептуна слабые и темные, как и у Юпитера. Тусклые кольца Юпитера, Урана и Нептуна невозможно увидеть через небольшие телескопы с Земли , потому Сатурн стал известнее всего своими кольцами.

Вопреки распространенному мнению в Солнечной системе есть тело с атмосферой в сущности похожей на земную. Это спутник Сатурна – Титан . Он больше нашей Луны и по величине приближен к планете Меркурий. В отличие от атмосферы Венеры и Марса, которые гораздо толще и тоньше, соответственно, чем у Земли, и состоят из углекислого газа, атмосфера Титана в основном состоит из азота .

Атмосфера Земли примерно на 78 процентов состоит из азота. Схожесть с атмосферой Земли, а особенно присутствием метана и других органических молекул, навело ученых на мысль, что Титан можно считать аналогом ранней Земли, либо там присутствует какая-то биологическая активность. По этой причине Титан считают лучшим местом в Солнечной системе для поисков признаков жизни.

Солнечная система – наш дом – состоит из 8 планет и множества других космических тел, которые вращаются вокруг звезды. Большие, средние, маленькие по своему размеру, твердые и состоящие из газов, близкие и самые далекие от Солнца они живут в рамках системы по четко заведенному порядку.

До 2006 г. считалось, что в Солнечной системе 9 планет. Однако затем на очередном Международном астрономическом конгрессе из списка вычеркнули самый дальний объект – Плутон. Ученые пересмотрели критерии и оставили планеты, подходящие под параметры:

• орбитальное вращение вокруг звезды (Солнца);
• гравитация и сферическая форма;
• отсутствие вблизи других больших космических тел, кроме собственных спутников.

Эти планеты в порядке расположения от Солнца:

1. Меркурий. Диаметр – 4,9 тыс. км.
2. Венера. Диаметр – 12,1 тыс. км.
3. Земля. Диаметр – 12,7 тыс. км.
4. Марс. Диаметр – 6,8 тыс. км.
5. Юпитер. Диаметр – 139,8 тыс. км.
6. Сатурн. Диаметр – 116,5 тыс. км.
7. Уран. Диаметр – 50,7 тыс. км.
8. Нептун. Диаметр – 49,2 тыс. км.

Внимание! К пересмотру параметров ученых подтолкнуло открытие еще одного планетоподобного тела – Эриды, которое оказалось тяжелее Плутона. Оба объекта причислили к категории карликовых планет.

Планеты земной группы: Меркурий и Венера

Планеты в Солнечной системе разделены на две группы: земные (внутренние) и газовые (внешние). Между собой они разделены поясом астероидов. Он, по одной из гипотез, является планетой, которая не смогла сформироваться под сильным воздействием Юпитера. К земной группе относят планеты с твердой поверхностью.

Существует 8 планет

Меркурий – первый от солнца объект системы. Его орбита самая маленькая, и он вращается вокруг светила быстрее остальных. Год здесь равен 88 земным суткам. Зато вокруг своей оси Меркурий вращается очень медленно. Местные сутки тут длиннее местного года и составляют 4224 земных часа.

Внимание! Движение солнца на черном небе Меркурия сильно отличается от земного. Из-за особенностей вращения и орбиты в разных точках это может выглядеть, как будто светило замирает, «пятится», всходит и заходит по нескольку раз за сутки.

Меркурий – самая маленькая планета Солнечной системы. Он даже меньше некоторых спутников газовой группы планет. Поверхность его покрыта множеством кратеров диаметром от нескольких метров до сотен километров. Атмосферы на Меркурии почти нет, поэтому днем на поверхности бывает очень жарко (+440°C), а ночью – холодно (-180°C). Но уже на глубине 1 м температура стабильна и составляет примерно +75°C в любое время.

Венера – вторая планета от Солнца. Ее мощная атмосфера из углекислого газа (более 96%) долгое время скрывала от глаз человека поверхность. Венера очень горячая (+460°C), но в отличие от Меркурия, основной причиной этого является парниковый эффект из-за плотности атмосферы. Давление на поверхности Венеры в 92 раза больше земного. Под облаками из серной кислоты скрываются ураганы и грозы, которые здесь никогда не утихают.

Планеты земной группы: Земля и Марс

Земля – самая крупная из внутренней группы и единственная в системе планета, пригодная для жизни. В атмосфере Земли есть азот, кислород, углекислый газ, аргон, водяной пар. Поверхность защищена озоновым слоем и магнитным полем ровно настолько, чтобы на ней родилась жизнь в том виде, в котором она есть сейчас. Спутник Земли – Луна.

Марс замыкает четверку планет земной группы. Планета имеет сильно разреженную атмосферу, поверхность с кратерами, рельеф с долинами, пустынями, потухшими вулканами и полярными ледниками. В том числе и огромный вулкан Олимп, который является самой большой вершиной на планетах Солнечной системы – 21,2 км. Доказано, что когда-то поверхность планеты была . Но сегодня там есть только лёд и гуляют пылевые вихри.

Расположение планет в солнечной системе

Планеты газовой группы

Юпитер – самая крупная планета в Солнечной системе. Он тяжелее Земли более чем в 300 раз, хотя и состоит из газов: водорода и гелия. Юпитер имеет довольно мощное излучение, чтобы влиять на соседние объекты. У него больше всех спутников – 67. Часть из них – достаточно крупные тела, разные по структуре.

Сам Юпитер покрыт жидкостью. На его поверхности заметно множество движущихся параллельно экватору полос светлого и темного цвета. Это – облака. Под ними бушуют ветры до 600 км/ч. Несколько столетий астрономы наблюдают на поверхности Юпитера красное пятно величиной больше Земли, которое является гигантским штормом.

Внимание! Юпитер быстрее всех планет Солнечной системы вращается вокруг своей оси. Сутки тут составляют менее 10 ч.

Сатурн известен в народе как планета с кольцами. Они состоят из частиц льда и пыли. Атмосфера планеты – плотная, почти полностью состоящая из водорода (более 96%) и гелия. У Сатурна более 60 открытых спутников. Плотность поверхности – самая маленькая среди планет системы, меньше плотности воды.

Уран и Нептун относят к ледяным гигантам, поскольку на их поверхности много льда. А атмосфера состоит из водорода и гелия. На Нептуне сильно штормит, Уран значительно спокойнее. На правах наиболее дальней планеты системы Нептун имеет самый длинный год – почти 165 земных лет. За Нептуном располагается мало исследованный пояс Койпера – скопление малых тел различной структуры и величины. Он считается околицей Солнечной системы.

Космос: видео

Раньше планетой называли любое космическое тело, вращающееся вокруг звезды, излучающее свет, который отражает эта звезда, и имеющее размеры больше астероида. Еще в Древней Греции говорили о 7 планетах как о светящихся телах, которые двигаются по небу на фоне звезд. Это Меркурий, Солнце, Венера, Марс, Луна, Юпитер, Сатурн. Заметьте, что здесь указано Солнце, которое является звездой, и Луна – спутник нашей Земли. Земля не включена в этот список потому, что греки считали ее центром всего.

В 15 веке Коперник выяснил, что центром системы является Солнце, а не Земля. Свои утверждения он выложил в работе «Об обращении небесных сфер». Луну и Солнце убрали из списка, а планету Земля включили. Когда изобрели телескопы, было открыто еще три планеты. Уран в 1781-м, Нептун в 1846-м, Плутон в 1930-м, который, кстати, больше планетой не считается.

На данный момент исследователи дают новое значение слову «планета», а именно: это небесное тело, которое удовлетворяет 4 условия:

• Тело должно вращаться вокруг звезды.
• Иметь сферическую или приближенную к ней форму, то есть тело должно иметь достаточную гравитацию.
• Это не должна быть звезда.
• У небесного тела не должно быть других крупных тел поблизости орбиты.

Звезда – это тело, излучающее свет и обладающее мощным источником энергии.

Планеты в Солнечной системе

Солнечная система включает в себя планеты и другие объекты, которые вращаются вокруг Солнца. 4,5 млрд лет тому назад в Галактике начали образовываться сгущения из облаков звездной материи. Газы нагревались и излучали тепло. В результате увеличения температуры и плотности начались ядерные реакции, водород превратился в гелий. Так возник мощнейший источник энергии – Солнце. Этот процесс занял десятки миллионов лет. Создавались планеты со спутниками. Полностью формирование Солнечной системы закончилось около 4 млрд лет тому назад.

На сегодняшний день солнечная система включает в себя 8 планет, которые делятся на две группы. Первая – земная группа, вторая – газовые гиганты. Планеты земной группы – Венера, Меркурий, Марс и Земля – состоят из силикатов и металлов. Газовые гиганты – Сатурн, Юпитер, Нептун и Уран – состоят из водорода и гелия. У планет разные размеры как в сравнении между двумя группами, так и между собой. Соответственно, гиганты гораздо крупнее и массивнее планет земной группы.

Меркурий находится ближе всех к Солнцу, дальше – Нептун. Перед тем как давать характеристику планетам Солнечной системы, нужно поговорить о главном ее объекте – Солнце. Это звезда, благодаря которой начало существование все живое и неживое в системе. Солнце – сферический, плазменный, раскаленный шар. Большое количество космических объектов вращается вокруг него – спутники, планеты, метеориты, астероиды и космическая пыль. Возникла эта звезда примерно 5 миллиардов лет тому назад. Ее масса больше массы нашей планеты в 300 тыс. раз. Температура ядра 13 миллионов градусов Кельвина, а на поверхности – 5 тысяч градусов Кельвина (4727 градусов Цельсия). В галактике Млечного пути Солнце является одной из самых больших и ярких звезд. Расстояние от Светила до центра Галактики составляет 26000 световых лет. Солнце делает полный оборот вокруг галактического центра за 230-250 миллионов лет.

Меркурий

Находится к Солнцу ближе всех и является наименьшей планетой Солнечной системы. У планеты нет спутников. На поверхности Меркурия имеется множество кратеров, которые образовались множеством метеоритов, упавших на планету более 3 миллиардов лет назад. Их диаметр разнообразный – от пары метров до 1000 километров. Атмосфера на планете состоит в основном из гелия и раздувается ветром Солнца. Температура может достигать +440 градусов Цельсия. Оборот вокруг Солнца планета совершает за 88 земных дней. Сутки на планете равняются 176 земным часам.

Венера

Венера – вторая планета от Солнца. Ее размеры приближены к размерам Земли. Спутников планета не имеет. Атмосферу составляет углекислый газ с примесями азота и кислорода. Давление воздуха составляет 90 атмосфер, что в 35 раз больше, чем на Земле. Венеру называют самой горячей планетой, потому что уплотненная атмосфера, углекислый газ, близость Солнца и парниковый эффект образуют очень высокие температуры на поверхности планеты. Она может достигнуть 460 градусов Цельсия. Венеру можно увидеть с поверхности Земли. Это самый яркий космический объект после Луны и Солнца.

Земля

Единственная планета, приспособленная для жизни. Может, она есть и на других планетах, но этого пока что никто с уверенностью сказать не может. В своей группе она самая большая по массе, плотности и размерам. Ее возраст более 4 миллиардов лет. Жизнь здесь зародилась более 3 млрд лет тому назад. Спутник Земли – Луна. Атмосфера на планете кардинально отличается от других. Большая ее часть состоит из азота. Также сюда входит углекислый газ, кислород, водяной пар и аргон. Озоновый слой и магнитное поле делают уровень солнечной и космической радиации меньшим. Из-за содержания в атмосфере Земли углекислого газа на планете образуется парниковый эффект. Без него температура на поверхности Земли была бы на 40 градусов меньше. Острова и континенты занимают 29% поверхности планеты, а остальное – это Мировой океан.

Марс

Его еще называют «красной планетой» из-за наличия в грунте большого количества оксида железа. Марс является седьмой планетой Солнечной системы по размерам. Рядом с планетой летают два спутника – Деймос и Фобос. Из-за слишком разреженной атмосферы и далекого расстояния от Солнца среднегодовая температура планеты составляет минус 60 градусов. В некоторых точках в течение суток перепады температур могут достигать 40 градусов. Наличие вулканов и кратеров, пустынь и долин, ледяных полярных шапок отличает Марс от других планет Солнечной системы. Также здесь находится самая высокая гора – потухший вулкан Олимп, достигший высоты в 27 километров. Долина Маринера является самым крупным каньоном среди планет. Ее протяжность составляет 4500 км и глубина – 11 м.

Юпитер

Это самая крупная планета в Солнечной системе. Юпитер в 318 раз тяжелее Земли и в 2,5 раза массивнее по сравнению с другими планетами. Основные составляющие планеты – гелий и водород. Юпитер излучает много тепла – 4*1017 Вт. Чтобы стать звездой, как Солнце, он должен достигнуть массы в 70 раз больше нынешней. Планета имеет самое большое количество спутников – 63. Европа, Каллисто, Ганимед и Ио – самые крупные из них. Ганимед является также крупнейшим спутником во всей Солнечной системе и даже превосходит по размерам Меркурий. В атмосфере Юпитера происходит множество вихрей, которые имеют коричнево-красный цвет полосы облаков, или гигантский шторм, известный как Большое красное пятно еще с 17 века.

Сатурн

Как и Юпитер, это крупная планета, которая по размерам идет вслед за Юпитером. Система колец, которая состоит из частиц льда различных размеров, горных пород и пыли, отличает эту планету от других. Спутников у него на один меньше, чем у Юпитера. Самыми крупными являются Энцелад и Титан. По составу Сатурн напоминает Юпитер, но по плотности уступает самой простой воде. Атмосфера выглядит довольно однородной и спокойной, что можно объяснить плотным слоем тумана. На Сатурне огромная скорость ветра, она может достичь 1800 км в час.

Уран

Эта планета была обнаружена первой при помощи телескопа. Уран является единственной планетой Солнечной системы, которая лежит на боку и вращается вокруг Солнца. У Урана имеется 27 спутников, которые носят названия в честь героев пьес Шекспира. Самые крупные среди них – Титания, Оберон и Умбриель. В составе Урана имеется большое количество высокотемпературных модификаций льда. Также он является самой холодной планетой. Температура здесь составляет минус 224 градуса по Цельсию.

Нептун

Это самая дальняя планета от Солнца, хотя до 2006 года этот титул принадлежал Плутону. Эта планета была открыта без помощи телескопа, а математическими расчетами. О существовании Нептуна ученым подсказал Уран, на котором были обнаружены странные изменения во время движения по собственной орбите. Планета имеет 13 спутников. Самый большой среди них – Тритон. Его особенность в том, что он движется противоположно планете. В таком же направлении дуют самые сильные ветра Солнечной системы, скорость которых достигает 2200 км в час. Составы Нептуна и Урана схожи, но также по составу он похож на Юпитер и Сатурн. Планета имеет внутренний источник тепла, от которого получает в 2,5 раза больше энергии, чем от Солнца. Во внешних слоях атмосферы имеется метан, что придает планете синий оттенок.

Вот насколько загадочен мир Космоса. У многих спутников и планет есть свои особенности. Ученые вносят изменения в этот мир, например, исключили Плутон из списка планет.

Изучайте планеты на портале сайт – это очень интересно.

Вращение планет

Все планеты, помимо своей орбиты, вращаются и вокруг своей оси. Период, за который они делают полный оборот, определяют как эпоху. Большее количество планет в Солнечной системе вращается в том же направлении вокруг оси, что и вокруг Солнца, но Уран и Венера вращаются противоположно. Ученые наблюдают большую разницу в длине суток на планетах – Венере требуется 243 земных суток, чтобы совершить один оборот вокруг оси, тогда как планетам группы газовых гигантов нужно всего пару часов. Период вращения экзопланет не известен, но близкое их расположение к звездам значит, что на одной стороне царит вечный день, а на второй – вечная ночь.

Почему же все планеты настолько разные? Благодаря высокой температуре ближе к звезде лед и газ испарились очень быстро. Планеты-гиганты сформироваться не смогли, но случилось скопление частиц металлов. Так, образовался Меркурий, который содержит самое большое количество металлов. Чем дальше мы от центра, тем меньше температура. Появились небесные тела, где значимый процент составили скальные породы. Четыре планеты, которые располагаются ближе к центру Солнечной системы, называются внутренними. С открытием новых систем появляется все больше и больше вопросов. Ответить на них помогут новые исследования.

Ученые утверждают, что наша система уникальна. Все планеты построены в строгом порядке. Самая большая находится ближе к Солнцу, соответственно, самая маленькая – дальше. У нашей системы строение более сложное, ведь планеты не выстроены по своей массе. Солнце составляет больше 99 процентов всех объектов системы.

Вселенная (космос) — это весь окружающий нас мир, безграничный во времени и пространстве и бесконечно разнообразный по формам, которые принимает вечно движущаяся материя. Безграничность Вселенной отчасти можно представить в ясную ночь с миллиардами разной величины светящихся мерцающих точек на небе, представляющих далекие миры. Лучи света при скорости 300 000 км/с из наиболее отдаленных частей Вселенной доходят до Земли примерно за 10 млрд лет.

По мнению ученых, образовалась Вселенная в результате «Большого Взрыва» 17 млрд лет назад.

Она состоит из скоплений звезд, планет, космической пыли и других космических тел. Эти тела образуют системы: планеты со спутниками (например. Солнечная система), галактики, метагалактики (скопление галактик).

Галактика (позднегреч.galaktikos - молочный, млечный, от греческогоgala - молоко) — обширная звездная система, которая состоит из множества звезд, звездных скоплений и ассоциаций, газовых и пылевых туманностей, а также отдельных атомов и частиц, рассеянных в межзвездном пространстве.

Во Вселенной существует множество галактик различного размера и формы.

Все звезды, видимые с Земли, входят в состав галактики Млечный Путь. Свое название она получила благодаря тому, что большинство звезд можно увидеть ясной ночью в виде Млечного Пути — белесой размытой полосы.

Всего же Галактика Млечный Путь содержит около 100 млрд звезд.

Наша галактика находится в постоянном вращении. Скорость ее движения во Вселенной — 1,5 млн км/ч. Если смотреть на нашу галактику со стороны ее северного полюса, то вращение происходит по часовой стрелке. Солнце и ближайшие к нему звезды совершают полный оборот вокруг центра галактики за 200 млн лет. Этот срок принято считать галактическим годом.

По размеру и форме сходна с галактикой Млечный Путь галактика Андромеды, или Туманность Андромеды, которая находится на расстоянии примерно 2 млн световых лет от нашей галактики. Световой год — расстояние, проходимое светом за год, приблизительно равное 10 13 км (скорость света — 300 000 км/с).

Для наглядности изучения движения и расположения звезд, планет и других небесных тел используется понятие небесной сферы.

Рис. 1. Основные линии небесной сферы

Небесная сфера — это воображаемая сфера сколь угодно большого радиуса, в центре которой находится наблюдатель. На небесную сферу проецируются звезды, Солнце, Луна, планеты.

Важнейшими линиями на небесной сфере являются: отвесная линия, зенит, надир, небесный экватор, эклиптика, небесный меридиан и др. (рис. 1).

Отвесная линия — прямая, проходящая через центр небесной сферы и совпадающая с направлением нити отвеса в месте наблюдения. Для наблюдателя, находящегося на поверхности Земли, отвесная линия проходит через центр Земли и точку наблюдения.

Отвесная линия пересекается с поверхностью небесной сферы в двух точках - зените, над головой наблюдателя, и надире — диаметрально противоположной точке.

Большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна к отвесной линии, называется математическим горизонтом. Он делит поверхность небесной сферы на две половины: видимую для наблюдателя, с вершиной в зените, и невидимую, с вершиной в надире.

Диаметр, вокруг которого происходит вращение небесной сферы, - ось мира. Она пересекается с поверхностью небесной сферы в двух точках - северном полюсе мира и южном полюсе мира. Северным полюсом называется тот, со стороны которого вращение небесной сферы происходит по часовой стрелке, если смотреть на сферу извне.

Большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна оси мира, носит название небесного экватора. Он делит поверхность небесной сферы на два полушария: северное, с вершиной в северном полюсе мира, и южное, с вершиной в южном полюсе мира.

Большой круг небесной сферы, плоскость которого проходит через отвесную линию и ось мира, — небесный меридиан. Он делит поверхность небесной сферы на два полушария - восточное и западное.

Линия пересечения плоскости небесного меридиана и плоскости математического горизонта - полуденная линия.

Эклиптика (от греч.ekieipsis - затмение) — большой круг небесной сферы, по которому происходит видимое годичное движение Солнца, точнее — его центра.

Плоскость эклиптики наклонена к плоскости небесного экватора под углом 23°26"21".

Чтобы легче запомнить местоположение звезд на небе, люди в древности придумали объединять самые яркие из них в созвездия.

В настоящее время известны 88 созвездий, которые носят имена мифических персонажей (Геркулес, Пегас и др.), знаков зодиака (Телец, Рыбы, Рак и др.), предметов (Весы, Лира и др.) (рис. 2).

Рис. 2. Летне-осенние созвездия

Происхождение галактик. Солнечной системы и ее отдельных планет, до сих пор остается неразгаданной тайной природы. Существует несколько гипотез. В настоящее время считается, что наша галактика образовалась из газового облака, состоявшего из водорода. На начальной стадии эволюции галактики из межзвездной газово-пылевой среды образовались первые звезды, а 4,6 млрд лет назад — Солнечная система.

Состав солнечной системы

Совокупность небесных тел, движущихся вокруг Солнца как центрального тела, образует Солнечную систему. Она расположена почти на окраине галактики Млечный Путь. Солнечная система участвует во вращении вокруг центра галактики. Скорость се движения составляет около 220 км/с. Это движение происходит в направлении созвездия Лебедя.

Состав Солнечной системы можно представить в виде упрощенной схемы, приведенной на рис. 3.

Свыше 99,9 % массы вещества Солнечной системы приходится на Солнце и только 0,1 % — на все остальные ее элементы.

Гипотеза И. Канта (1775 г.) — П.Лапласа (1796 г.)	Гипотеза Д. Джинса (начало XX в.)	Гипотеза академика О. П. Шмидта (40-е гг. XX в.)	Ги потеза а кале мика В. Г. Фесенкова (30-е гг. XX в.)
Планеты образовались из газово-пылевой материи (в виде раскаленной туманности). Охлаждение сопровождаюсь сжатием и увеличением скорости вращения какой-то оси. На экваторе туманности возникали кольца. Вещество колец собиралось в раскаленные тела и постепенно остывало	Мимо Солнца когда-то прошла более крупная звезда, сс притяжение вырвало из Солнца струю раскаленного вещества (протуберанец). Образовались сгущения, из которых потом — планеты	Газово-пылевое облако, вращающееся вокруг Солнца, должно было принять сплошную форму в результате соударения частиц и их движения. Частицы объединились в сгущения. Притяжение более мелких частиц сгущениями должно было способствовать росту окружающего вещества. Орбиты сгущений должны были стать почти круговыми и лежащими почти в одной плоскости. Сгущения явились зародышами планет, вобрав в себя почти всс вещество из промежутков между их орбитами	Из вращающегося облака возникло само Солнце, а планеты — из вторичных сгущений в этом облаке. Далее Солнце сильно уменьшилось и охладилось до современного состояния

Рис. 3. Состав Солнечной систем

Солнце

Солнце — это звезда, гигантский раскаленный шар. Его диаметр в 109 раз больше диаметра Земли, масса в 330 000 раз больше массы Земли, зато средняя плотность невелика — всего в 1,4 раза больше плотности воды. Солнце находится на расстоянии около 26 000 световых лет от центра нашей галактики и обращается вокруг него, делая один оборот примерно за 225-250 млн лет. Орбитальная скорость движения Солнца равна 217 км/с — таким образом, оно проходит один световой год за 1400 земных лет.

Рис. 4. Химический состав Солнца

Давление на Солнце в 200 млрд раз выше, чем у поверхности Земли. Плотность солнечного вещества и давление быстро нарастают вглубь; рост давления объясняется весом всех вышележащих слоев. Температура на поверхности Солнца 6000 К, а внутри 13 500 000 К. Характерное время жизни звезды типа Солнца 10 млрд лег.

Таблица 1. Общие сведения о Солнце

Химический состав Солнца примерно такой же, как и у большинства других звезд: около 75 % — это водород, 25 % — гелий и менее 1 % — все другие химические элементы (углерод, кислород, азот и т. д.) (рис. 4).

Центральная часть Солнца с радиусом примерно 150 000 км называется солнечным ядром. Это зона ядерных реакций. Плотность вещества здесь примерно в 150 раз выше плотности воды. Температура превышает 10 млн К (по шкале Кельвина, в пересчете на градусы Цельсия 1 °С = К — 273,1) (рис. 5).

Над ядром, на расстояниях около 0,2-0,7 радиуса Солнца от его центра, находится зона переноса лучистой энергии. Перенос энергии здесь осуществляется путем поглощения и излучения фотонов отдельными слоями частиц (см. рис. 5).

Рис. 5. Строение Солнца

Фотон (от греч.phos - свет), элементарная частица, способная существовать, только двигаясь со скоростью света.

Ближе к поверхности Солнца возникает вихревое перемешивание плазмы, и перенос энергии к поверхности совершается

преимущественно движениями самого вещества. Такой способ передачи энергии называется конвекцией, а слой Солнца, где она происходит, - конвективной зоной. Мощность этого слоя составляет примерно 200 000 км.

Выше конвективной зоны располагается солнечная атмосфера, которая постоянно колеблется. Здесь распространяются как вертикальные, так и горизонтальные волны с длинами в несколько тысяч километров. Колебания происходят с периодом около пяти минут.

Внутренний слой атмосферы Солнца называется фотосферой. Она состоит из светлых пузырьков. Это гранулы. Их размеры невелики — 1000-2000 км, а расстояние между ними — 300- 600 км. На Солнце одновременно может наблюдаться около миллиона гранул, каждая из которых существует несколько минут. Гранулы окружены темными промежутками. Если в гранулах вещество поднимается, то вокруг них — опускается. Гранулы создают общий фон, на котором можно наблюдать такие масштабные образования, как факелы, солнечные пятна, протуберанцы и др.

Солнечные пятна — темные области на Солнце, температура которых по сравнению с окружающим пространством понижена.

Солнечными факелами называют яркие поля, окружающие солнечные пятна.

Протуберанцы (от лат.protubero — вздуваюсь) — плотные конденсации относительно холодного (по сравнению с окружающей температурой) вещества, которые поднимаются и удерживаются над поверхностью Солнца магнитным полем. К возникновению магнитного поля Солнца может приводить то, что различные слои Солнца вращаются с разной скоростью: внутренние части вращаются быстрее; особенно быстро вращается ядро.

Протуберанцы, солнечные пятна и факелы — это не единственные примеры солнечной активности. К ней также относятся магнитные бури и взрывы, которые называют вспышками.

Выше фотосферы располагается хромосфера — внешняя оболочка Солнца. Происхождение названия этой части солнечной атмосферы связано с ее красноватым цветом. Мощность хромосферы составляет 10-15 тыс. км, а плотность вещества в сотни тысяч раз меньше, чем в фотосфере. Температура в хромосфере быстро растет, достигая в верхних ее слоях десятков тысяч градусов. На краю хромосферы наблюдаются спикулы, представляющие собой вытянутые столбики из уплотненного светящегося газа. Температура этих струй выше, чем температура фотосферы. Спикулы сначала поднимаются из нижней хромосферы на 5000-10 000 км, а потом падают обратно, где и затухают. Все это происходит со скоростью около 20 000 м/с. Спи кула живет 5-10 мин. Количество спикул, существующих на Солнце одновременно, составляет около миллиона (рис. 6).

Рис. 6. Строение внешних слоев Солнца

Хромосферу окружает солнечная корона — внешний слой атмосферы Солнца.

Полное количество энергии, излучаемой Солнцем, составляет 3,86 . 1026 Вт, и лишь одну двухмиллиардную часть этой энергии получает Земля.

Солнечная радиация включает корпускулярное и электромагнитное излучения. Корпускулярное основное излучение — это плазменный поток, который состоит из протонов и нейтронов, или по-другому - солнечный ветер, который достигает околоземного пространства и обтекает всю магнитосферу Земли. Электромагнитная радиация — это лучистая энергия Солнца. Она в виде прямой и рассеянной радиации достигает земной поверхности и обеспечивает тепловой режим на нашей планете.

В середине XIX в. швейцарский астроном Рудольф Вольф (1816-1893) (рис. 7) вычислил количественный показатель солнечной активности, известный во всем мире как число Вольфа. Обработав накопленные к середине прошлого века материалы наблюдений за солнечными пятнами, Вольф смог установить средний И-летний цикл солнечной активности. Фактически же интервалы времени между годами максимальных или минимальных чисел Вольфа колеблются от 7 до 17 лет. Одновременно с 11-летним циклом протекает вековой, точнее 80-90-летний, цикл солнечной активности. Несогласованно накладываясь друг на друга, они вносят заметные изменения в процессы, совершающиеся в географической оболочке Земли.

На тесную связь многих земных явлений с солнечной активностью еще в 1936 г. указывал А. Л. Чижевский (1897-1964) (рис. 8), писавший о том, что подавляющее большинство физико-химических процессов на Земле представляет результат воздействия космических сил. Он же был и одним из основоположников такой науки, как гелиобиология (от греч.helios — солнце), изучающей влияние Солнца на живое вещество географической оболочки Земли.

В зависимости от солнечной активности протекают такие физические явления на Земле, как: магнитные бури, частота полярных сияний, количество ультрафиолетовой радиации, интенсивность грозовой деятельности, температура воздуха, атмосферное давление, осадки, уровень озер, рек, грунтовых вод, соленость и деловитость морей и др.

С периодической деятельностью Солнца связана жизнь растений и животных (существует корреляция между солнечной цикличностью и сроком вегетационного периода у растений, размножением и миграцией птиц, грызунов и т. д.), а также человека (заболевания).

В настоящее время взаимосвязи между солнечными и земными процессами продолжают изучаться с помощью искусственных спутников Земли.

Планеты земной группы

Помимо Солнца в составе Солнечной системы выделяют планеты (рис. 9).

По размерам, географическим показателям и химическому составу планеты подразделяются на две группы: планеты земной группы и планеты-гиганты. К планетам земной группы относятся , и . О них и пойдет речь в этом подразделе.

Рис. 9. Планеты Солнечной системы

Земля — третья планета от Солнца. Ей будет посвящен отдельный подраздел.

Давайте обобщим. От местоположения планеты в Солнечной системе зависит плотность вещества планеты, а с учетом ее размеров — и масса. Чем
ближе планета к Солнцу, тем выше у нее средняя плотность вещества. Например, у Меркурия она составляет 5,42 г/см\ Венеры — 5,25, Земли — 5,25, Марса — 3,97 г/см 3 .

Общими характеристиками планет земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс) являются прежде всего: 1) сравнительно небольшие размеры; 2) высокие температуры на поверхности и 3) высокая плотность вещества планет. Эти планеты сравнительно медленно вращаются вокруг своей оси и имеют мало спутников или не имеют их совсем. В строении планет земной группы выделяют четыре главные оболочки: 1) плотное ядро; 2) покрывающую его мантию; 3) кору; 4) легкую газо- во-водную оболочку (исключая Меркурий). На поверхности этих планет обнаружены следы тектонической деятельности.

Планеты-гиганты

Теперь познакомимся с планетами-гигантами, которые тоже входят в нашу Солнечную систему. Это , .

Планеты-гиганты обладают следующими общими характеристиками: 1) большими размерами и массой; 2) быстро вращаются вокруг оси; 3) имеют кольца, много спутников; 4) атмосфера состоит, в основном, из водорода и гелия; 5) в центре имеют горячее ядро из металлов и силикатов.

Их также отличают: 1) низкие температуры на поверхности; 2) малая плотность вещества планет.

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».