Планети Сонячної системи
Планети Сонячної системи
Планети сонячної системи обертаються навколо сонця з різними радіусами і швидкістю. Всього налічується дев'ять планет сонячної системи.
Cолнце - це звичайна зірка, вік її близько 5 мільярдів років. У цієї зірки обертаються всі планети сонячної системи.
СОНЦЕ, центральне тіло Сонячної системи, розпечений плазмовий куля, типова зірка-карлик спектрального класу G2; маса М ~ 2.1030кг, радіус R = 696 т. км, середня щільність 1,416.103 кг / м3, світність L = 3,86.1023 кВт, ефективна температура поверхні (фотосфери) ок. 6000 К. Період обертання (синодичний) змінюється від 27 добу на екваторі до 32 діб у полюсів, прискорення вільного падіння 274 м / с2. Хімічний склад, певний з аналізу сонячного спектра: водень ок. 90%, гелій 10%, інші елементи менше 0,1% (за кількістю атомів). Джерело сонячної енергії ядерні перетворення водню в гелій в центральній області Сонця, де температура 15 млн. К (термоядерні реакції). Енергія з надр переноситься випромінюванням, а потім в зовнішньому шарі товщиною ок. 0,2 R конвекцією. З конвективним рухом плазми пов'язане існування фотосферної грануляції, сонячних плям, спикул і т. Д. Інтенсивність плазмових процесів на Сонці періодично змінюється (11-річний період; см. Сонячна активність). Сонячна атмосфера (хромосфера і сонячна корона) дуже динамічна, в ній спостерігаються спалахи, протуберанці, відбувається постійне витікання речовини корони в міжпланетний простір (сонячний вітер). Земля, що знаходиться на відстані 149 млн. Км від Сонця, отримує ок. 2.1017 Вт сонячної променевої енергії. Сонце основне джерело енергії для всіх процесів, що відбуваються на земній кулі. Вся біосфера, життя існують тільки за рахунок сонячної енергії. На багато земних процеси впливає корпускулярне випромінювання Світила. СОНЯЧНА СИСТЕМА, система космічних тіл, що включає, крім центрального світила дев'ять великих планет:
- Меркурій перша планета нашої сонячної системи. Середня відстань від Сонця 0,387 астрономічних одиниць (58 млн. Км), період обертання 88 діб., Період обертання 58,6 діб., Середній діаметр 4878 км, маса 3,3 · 1023 кг, до складу вкрай розрідженої атмосфери входять: Ar, Ne, He. Поверхня Меркурія за зовнішнім виглядом подібна місячної. Особливості руху Меркурій рухається навколо Сонця по сильно витягнутій еліптичній орбіті, площина якої нахилена до площини екліптики під кутом 7 ° 0015. Відстань Меркурія від Сонця змінюється від 46,08 млн. Км до 68,86 млн. Км. Період обертання (меркуріанський рік) становить 87,97 земної доби, а середній інтервал між однаковими фазами (синодичний період) 115,9 земної доби. ;
- Венера друга планета сонячної системи. Період обертання 224,7 діб, обертання 243 діб, середній радіус 6050 км, маса 4,9. 1024 кг. Атмосфера: CO2 (97%), N2 (бл. 3%), H2O (0,05%), домішки CO, SO2, HCl, HF. Температура на поверхні ок. 750 К, тиск ок. 107 Па, або 100 ат. На поверхні Венери виявлені гори, кратери, камені. Поверхневі породи Венери близькі за складом до земних осадових порід. ВЕНЕРА, друга від Сонця і найближча до Землі планета Сонячної системи. Особливості руху Венера рухається по орбіті, розташованій між орбітами Меркурія і Землі, з сидерическим періодом, рівним 224,7 земної доби. ;
- земля третя планета нашої сонячної системи. Єдина планета на якій існує життя. Завдяки своїм унікальним, можливо, єдиним у Всесвіті природним умовам, стала місцем, де виникла і отримала розвиток органічна життя. Форма, розміри і рух Землі За формою Земля близька до еліпсоїда, сплюснута біля полюсів і розтягнутому в екваторіальній зоні. ;
- Марс четверта планета сонячної системи. За ним ноходітся пояс астеройдов. Середня відстань від Сонця 228 млн. Км, період обертання 687 діб, період обертання 24,5 ч, середній діаметр 6780 км, маса 6,4Ч1023 кг; 2 природних супутника Фобос і Деймос. Склад атмосфери: СО2 ( »95%), N2 (2,5%), Ar (1,5-2%), СО (0,06%), Н2О (до 0,1%); тиск на поверхні 5-7 гПа. Ділянки поверхні Марса, покриті кратерами, схожі на місячний материк. Значний науковий матеріал про Марсі отримано за допомогою космічних апаратів «Маринер» і «Марс». Рух, розміри, маса Марс рухається навколо Сонця по еліптичній орбіті з ексцентриситетом 0,0934. Площина орбіти нахилена до площини екліптики під невеликим кутом (1 ° 51). ;
- Юпітер п'ята планета від сонця нашої сонячної системи. середня відстань від Сонця 5,2 а. е. (778,3 млн. км), сидеричний період обертання 11,9 року, період обертання (хмарного шару біля екватора) ок. 10 ч, еквівалент діаметра ок. 142 800 км, маса 1,90 · 1027 кг. Склад атмосфери: H2, CH4, NH3, He. Юпітер потужне джерело теплового радіовипромінювання, має радіаційним поясом і великою магнітосферою. Юпітер має 16 супутників;
- Сатурн шоста планета від сонця нашої сонячної системи. Період обертання 29,46 року, період обертання на екваторі (хмарний шар) 10,2 ч, екваторіальний діаметр 120 660 км, маса 5,68 · тисячу двадцять шість кг, має 17 супутників, до складу атмосфери входять СН4, Н2, Не, NН3. У Сатурна виявлені радіаційні пояси. Сатурн планета, що має кільця. САТУРН, друга за розмірами після Юпітера велика планета Сонячної системи; відноситься до планет-гігантів. Рух, розміри, форма Еліптична орбіта Сатурна має ексцентриситет 0,0556 і середній радіус 9,539 а. е. (1427 млн. км). Максимальна і мінімальна відстані від Сонця рівні приблизно 10 і 9 а. е. Відстані від Землі змінюються від 1,2 до 1,6 млрд. км. Нахил орбіти планети до площини екліптики 2 ° 29,4. ;
- уран сьома планета від сонця нашої сонячної системи. Відноситься до планет-гігантів, середня відстань від Сонця 19,18 а. е. (2871 млн. км), період обертання 84 роки, період обертання ок. 17 ч, екваторіальний діаметр 51 200 км, маса 8,7 · 1025 кг, склад атмосфери: Н2, Не, СН4. Вісь обертання Урана нахилена на кут 98 °. Уран має 15 супутників (5 відкриті з Землі Міранда, Аріель, Умбріель, Титанія, Оберон, і 10 відкриті космічним апаратом «Вояджер-2» Корделія, Офелія, Біанка, Крессида, Дездемона, Джульєтта, Порція, Розалінда, Белінда, Пек) і систему кілець. Рух, розміри, маса Уран рухається навколо Сонця по еліптичній орбіті, велика піввісь котрої (середня геліоцентрична відстань) у 19,182 більше, ніж у Землі, і складає 2871 млн. Км. ;
- Нептун восьсая планета від сонця нашої сонячної системи. Період обертання 164,8 року, період обертання 17,8 ч, екваторіальний діаметр 49 500 км, маса 1,03.1026 кг, склад атмосфери: CH4, H2, Нe. Нептун має 6 супутників. Відкрито в 1846 І. Галле з теоретичних передбачень У. Ж. Левер'є і Дж. К. Адамса. Відстань Нептуна від Землі істотно обмежує можливості його дослідження. НЕПТУН, восьма від Сонця велика планета Сонячної системи, належить до планет-гігантів. Деякі параметри планети Нептун рухається навколо Сонця по еліптичній, близькій до кругової (ексцентриситет 0,009), орбіті; його середня відстань від Сонця в 30,058 разів більше, ніж у Землі, що складає приблизно 4500 млн. км. Це означає, що світло від Сонця доходить до Нептуна трохи більше ніж за 4 години. ;
- Плутон дев'ята планета від сонця нашої сонячної системи. Середня відстань від Сонця 39,4 а. е., період обертання 247,7 років, період обертання 6,4 добу, діаметром ок. 3000 км, маса ок. 1,79.1022 кг. На Плутоні виявлений метан. Плутон подвійна планета, його супутник, приблизно в 3 рази менший за діаметром, рухається на відстані всього бл. 20 000 км від центру планети, роблячи 1 оборот за 6,4 сут. Деякі параметри планети Плутон рухається навколо Сонця по еліптичній орбіті зі значним ексцентриситетом, рівним 0,25, що перевершує навіть ексцентриситет орбіти Меркурія (0,206). Велика піввісь орбіти Плутона складає 39,439 а.j.. е. або приблизно 5,8 млрд. км. Площина орбіти нахилена до екліптики під кутом 17,2 °. Одне обертання Плутона триває 247,7 земних років;
, Їх супутники, безліч малих планет, комети, дрібні метеорні тіла і космічний пил, що рухаються в області переважаючого гравітаційної дії Сонця. Згідно панівним науковим уявленням, утворення Сонячної системи почалося з виникнення центрального тіла Сонця; поле тяжіння Сонця призвело до захоплення налетів газово-пилової хмари, з якого в результаті гравітаційного розшарування і конденсації відбулося формування Сонячної системи. Тиск випромінювання Сонця викликало неоднорідність її хімічного складу: більш легкі елементи, в першу чергу, водень і гелій, переважають в периферійних (т. Н. Зовнішніх, чи далеких) планетах. Найбільш вірогідно визначено вік Землі: він приблизно дорівнює 4,6 млрд. Років. Загальна структура Сонячної системи була розкрита в середині 16 ст. Н. Коперником, який обгрунтував уявлення про рух планет навколо Сонця. Така модель Сонячної системи одержала назву геліоцентричної. У 17 ст. І. Кеплер відкрив закони руху планет, а И. Ньютон сформулював закон всесвітнього тяжіння. Вивчення фізичних характеристик космічних тіл, що входять до складу Сонячної системи, стало можливим тільки після винаходу Г. Галілеєм в 1609 телескопа. Так, спостерігаючи сонячні плями, Галілей вперше виявив обертання Сонця навколо своєї осі.
Розміри і будова планет сонячної системи
.Спостережувані розміри Сонячної системи визначаються відстанню від Сонця до найдальшої від нього планети Плутона (близько 40 а. Е .; 1 а. Е. = 1,49598Ч1011 м). Однак сфера, в межах якої можливо стійкий рух небесних тіл навколо Сонця, займає набагато більш широку область простору, що простирається на відстань близько 230 000 а. е. і змикається зі сферами впливу найближчих до Сонця зірок. Великі планети, рухомі навколо Сонця, утворюють плоску підсистему і розділяються на дві помітно різняться групи. В одну з них, внутрішню (або земну), входять Меркурій, Венера, Земля і Марс. До зовнішньої групи, яку складають планети-гіганти, відносяться Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун. Дев'яту планету, Плутон, звичайно розглядають відокремлено, так як за своїми фізичними характеристиками вона помітно відрізняється від планет зовнішньої групи. У центральному тілі системи Сонце зосереджено 99,866% всієї її маси, якщо не враховувати космічний пил в межах Сонячної системи, загальна маса якої можна порівняти з масою Сонця. Сонце на 76% складається з водню; гелію приблизно в 3,4 рази менше, а на частку всіх інших елементів припадає близько 0,75% всієї маси. Схожий хімічний склад мають і планети-гіганти. Планети земної групи за хімічним складом, мабуть, близькі до Землі. Планети і їх супутники. Деякі дані, що відносяться до великих планет Сонячної системи, наведені в таблиці 1. У цій таблиці маса Землі, її середній діаметр, велика піввісь орбіти і час обертання навколо Сонця (в роках) прийняті за одиницю. Майже у всіх планет є супутники, причому близько 90% їх числа групується навколо зовнішніх планет. Юпітер і Сатурн самі є мініатюрними подобами Сонячної системи. Деякі з їхніх супутників (Ганімед, Титан) за розмірами перевершують планету Меркурій. Сатурн, крім 17 великих супутників, ще володіє системою кілець, що складаються з величезного числа невеликих тіл, крижаний або силікатної природи; радіус зовнішнього спостережуваного кільця складає приблизно 2,3 радіуса Сатурна. Рух тіл Сонячної системи Всі планети Сонячної системи, крім того, що вони, підкоряючись тяжінню Сонця, обертаються навколо нього, мають і власне обертання. Обертається навколо своєї осі і Сонце, хоча і не як єдине жорстке ціле. Як показують засновані на ефекті Доплера вимірювання, швидкості обертання різних ділянок сонячної поверхні не однакові. На широті 16 ° період повного обертання становить 25,38 земної доби. Напрямок обертання Сонця збігається з напрямком обертання навколо нього планет і їх супутників і з напрямком власного обертання планет навколо своїх осей (за винятком Венери, Урана і ряду супутників). Маса Сонця в 330 000 разів перевершує масу Землі. Астероїди, комети та інші малі тіла. Між орбітами Землі і Юпітера рухається понад півтори тисячі малих планет, або астероїдів. Це найпотужніші з малих тіл Сонячної системи, що представляють собою брили неправильної форми з діаметрами від 0,5 км (Церера) до 768 км. Орбіти деяких з астероїдів відрізняються від орбіт великих планет: нахили до площини екліптики досягають 52 °, а ексцентриситети 0,83, тоді як з усіх великих планет нахил орбіти порівняно великий тільки у Меркурія (7 ° 0 '15), Венери (3 ° 23 '40 ") і особливо у Плутона (17 ° 10"). Серед малих планет Сонячної системи особливий інтерес представляє Ікар, відкритий в 1949 і має діаметр бл. 1 км. Його орбіта майже перетинається з орбітою Землі, і при найбільшому зближенні цих тіл відстань між ними зменшується до 7 млн. Км. Таке зближення Ікара з Землею відбувається раз в 19 років (останнє спостерігалося в 1987). Своєрідну групу малих тіл утворюють комети. За розмірами, формою і видом траєкторій вони значно відрізняються від великих планет і їх супутників. Ці тіла малі тільки по масі. «Хвіст» великої комети за обсягом перевершує нашу зірку, в той час як маса може становити лише кілька тисяч тонн. Практично вся маса комети зосереджена в її ядрі, що має, по всій ймовірності, розміри невеликого астероїда. Ядро комети складається переважно з замерзлих газів метану, аміаку, водяної пари і вуглекислого газу з вкрапленнями метеорних частинок. Продукти сублімації ядра під дією сонячного випромінювання залишають ядро і утворюють кометний хвіст, що різко збільшується при проходженні ядра через перигелій. В результаті розпаду кометних ядер виникають метеорні рої, при зустрічі з якими на Землі спостерігаються «дощі падаючих зірок». Періоди звернення комет можуть досягати мільйонів років. Часом комети віддаляються від Сонця на такі величезні відстані, що починають відчувати гравітаційні збурення від найближчих зірок. Лише орбіти небагатьох комет обурюються настільки, що стають короткоперіодичних. Найяскравішою такою кометою є комета Галлея; період її обертання близький до 76 років. Загальна кількість комет Сонячної системи оцінюється сотнями мільярдів. Метеорні тіла, як і космічний пил, заповнюють усі простори Сонячної системи. При зустрічі з Землею їх швидкості досягають 70 км / с. На їх рух і особливо на рух космічного пилу впливають гравітаційне і (меншою мірою) магнітні поля, а також потоки радіації і частинок. Всі ці фактори відігравали визначальну роль і при формуванні планетної системи з початкового пилового сонячного хмари. Усередині орбіти Землі щільність космічного пилу зростає, і вона утворює хмару, видиме з Землі як зодіакальне світло. Сонячна система бере участь в обертанні Галактики, рухаючись по приблизно круговій орбіті зі швидкістю бл. 250 км / с. Період обертання навколо центру Галактики визначається приблизно в 200 млн. Років. По відношенню до найближчих зірок вся Сонячна система в середньому рухається зі швидкістю 19,4 км / с
