Строение ⭐ Солнечной системы: размеры, планеты, входящие в состав

Формирование и эволюция Солнечной системы

Определение 1

Солнечная система — это система планет, состоящая из центральной звезды: Солнца и всех естественных космических объектов, которые вращаются вокруг него.

Солнечная система образовалась около 4,57 миллиарда лет назад в результате гравитационного сжатия облака газа и пыли. Считается, что это облако было несколько световых лет в ширину и было прародителем нескольких звезд.

По мере сжатия облака скорость его вращения увеличивалась. Центр стал теплее окружающего диска. В результате в центральной части образовалась плотная горячая протозвезда — звезда, которая находится в заключительной стадии формирования и ранней стадии эволюции.

Он был окружен протопланетными дисками, которые впоследствии набирали массу за счет гравитационного притяжения материи из окружающего космоса и превращались в планеты.

Примечание 1

Явление притяжения материи из космоса с помощью гравитационного притяжения в астрономии называется аккрецией.

За 50 миллионов лет скорость, температура, плотность и давление увеличились. В результате было достигнуто гидростатическое равновесие между гравитационной силой и противоположной тепловой энергией. Солнце превратилось в полноценную звезду главной последовательности.

Заметка 2

Считается, что через 7 миллиардов лет Солнце перейдет на следующую фазу эволюции, превратившись в субгиганта и, следовательно, в красный гигант. Площадь звезды сильно увеличится, поглотив Венеру и Меркурий. Земля, согласно современным представлениям, избежит поглощения, но станет непригодной для проживания из-за смещения обитаемой зоны во внешние области Солнечной системы.

Большую часть планет Солнечной системы можно увидеть без телескопа

В нужный момент с Земли мы можем наблюдать Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер и Сатурн. Эти планеты были открыты с древних времен.

Даже далекий Уран иногда невооруженным глазом можно отличить от Земли. Но до открытия планету просто принимали за тусклую звезду. Из-за большого расстояния ученые узнали о существовании Урана, Нептуна и Плутона только с помощью телескопа. С Земли невооруженным глазом мы не сможем увидеть только Нептун и Плутон, которые, однако, больше не считаются планетой.

Фото: ЯЙ / ТАСС

Состав Солнечной системы

Большая часть массы Солнечной системы находится в Солнце. Остальное распределено между 8 далекими планетами. Все эти планеты находятся в одной плоскости, их орбиты близки к круговым.

Четыре ближайшие к звезде планеты составляют земную группу:

• Земля;
• Марс;
• Меркурий;
• Венера.

Остальные четыре планеты находятся на значительном удалении, они входят в группу газовых гигантов:

• Сатурн;
• Юпитер;
• Нептун;
• Уран.

Общий вид и расположение групп показано на следующем схематическом рисунке:

Источник: prokocmoc.ru

На диаграмме видно, что газовые гиганты намного больше по размеру, чем планеты земной группы, и более массивны.

Кроме того, в структуру Солнечной системы входят две области, заполненные небольшими телами:

1. Пояс астероидов расположен между Юпитером и Марсом. Его крупнейшие объекты — астероиды Веста, Гигея, Паллада и карликовая планета Церера.
2. Область за орбитой Нептуна, которая включает транснептуновые объекты, состоящие из аммиака, метана и ледяной воды: Седна, Плутон, Макемаке, Хаумеа, Орк, Эрида, Квавар.

Кроме того, система содержит околоземные астероиды, дамоклоиды, кентавры, планетарные квазиспутники, трояны, непрерывно движущиеся метеороиды, кометы и космическую пыль.

Заметка 3

В 2016 году астрономы Калифорнийского университета Константин Батыгин и Майкл Браун опубликовали заявление о существовании другой планеты, расположенной в 20 раз дальше от Солнца, чем Земля. Однако пока это утверждение не подтверждено практическими выводами и остается только теорией. А предполагаемое небесное тело до сих пор называют «Девятой планетой».

Самая большая звезда во Вселенной

Очевидно, мы говорим о самой большой звезде, которую мы знаем. По оценкам ученых, Вселенная содержит более 100 миллиардов галактик, каждая из которых, в свою очередь, содержит от нескольких миллионов до сотен миллиардов звезд. Несложно догадаться, что в них могут существовать такие гиганты, о которых мы даже не подозреваем.

Оказалось, что вопрос о том, какая звезда самая большая, неоднозначен даже для самих ученых. Итак, давайте поговорим о трех известных на данный момент гигантах. Долгое время VY считалась самой большой звездой в созвездии Большого Пса. Его радиус составляет от 1300 до 1540 солнечных лучей, а диаметр — около двух миллиардов километров. Для сравнения: диаметр Солнца составляет 1,392 миллиона километров. Если представить нашу звезду в виде сферы в один сантиметр, диаметр VY составит 21 метр.

Звезда R136a1. Фото: spacegid.com

Самая массивная из известных звезд — R136a1 в Большом Магеллановом Облаке. Сложно представить, но звезда весит до 256 Солнц. Он самый яркий из всех. Этот синий гипергигант светит в десять миллионов раз ярче, чем наша звезда. Но по габаритам R136a1 далеко не самый большой. Несмотря на впечатляющую яркость, увидеть его с Земли невооруженным глазом не получится, так как он находится на расстоянии 165 000 световых лет.

На данный момент лидером огромного списка является красный гипергигант NML Swan. Ученые оценивают радиус этой звезды в 1650 лучей нашей звезды. Чтобы лучше представить себе этого сверхгиганта, давайте поместим звезду в центре нашей солнечной системы вместо Солнца. Он займет все космическое пространство до орбиты Юпитера.

На орбите Земли находится «свалка» отходов развития космонавтики. По нашей планете циркулирует более 370000 объектов весом от нескольких граммов до 15 тонн

В космосе не абсолютная тишина

Наши уши воспринимают вибрации в воздухе и пространстве, из-за безвоздушной среды мы не слышим никаких звуков.

Но это не значит, что их там нет. Действительно, даже разреженный или пустой газ может издавать очень большой длинноволновый звук, который не слышен для наших ушей. Его источником может быть столкновение газопылевых облаков или взрывы сверхновых.

Конечно, мы не слышим такие электромагнитные волны. Но у некоторых космических кораблей есть инструменты, которые могут улавливать радиоизлучение, а ученые, в свою очередь, могут преобразовывать их в звуковые волны. Например, здесь мы слышим «голос» гиганта Юпитера, изданный космическим кораблем Кассини в 2001 году.

Фото: ЯЙ / ТАСС

Космос не черный

Хотя все мы видим черное ночное небо и синий цвет днем, это связано с атмосферой нашей планеты. Казалось бы, все просто: космос черный, потому что там темно. А как насчет звезд? На самом деле, их так много, что космос должен быть пронизан их светом.

С Земли мы нигде не видим звезд, потому что свет от многих из них просто не может до нас добраться. К тому же наша Солнечная система расположена в относительно тихом, довольно мрачном и темном месте галактики. И звезды здесь разбросаны очень далеко друг от друга. Ближайшая к нашей планете — Проксима Центавра находится в 4,22 световых годах от Земли. Это в 270 000 раз дальше, чем Солнце.

Действительно, если рассматривать космос во всем диапазоне электромагнитного излучения, то оно ярко излучает в основном радиоволны от различных астрономических объектов. Если бы наши глаза могли их видеть, мы бы жили в гораздо более яркой Вселенной. Но теперь мы чувствуем, что живем в полной темноте.

Солнце составляет 99,86 процента от общей массы Солнечной системы

Планеты и их спутники

У всех планет Солнечной системы, за исключением Меркурия и Венеры, есть спутники. У Земли есть естественный спутник: Луна. Количество спутников других планет чрезвычайно разнообразно:

• У Юпитера столько же спутников, как ни у одной из планет — 67;
• Сатурн — 63;
• Уран — 27;
• Нептун — 14;
• Марс — 2.

Размеры тоже различаются. Самый маленький — спутник Марса — Деймос. Его диаметр составляет 11 км. Самый большой — спутник Юпитера Ганимед. Его диаметр 5262 км.

Примечание 4

Спутником в современной астрономии называют объект, который вращается по определенной траектории вокруг планеты. Кроме того, каждый из спутников вращается вокруг своей оси. Спутники отличаются от планет строением: они состоят из льда, камня и имеют меньшую плотность.

Какая температура в космосе

Фактически, наше обычное представление о температуре не совсем применимо к космическому пространству. Температура — это состояние вещества, а в космосе, как известно, такого состояния практически нет.

Однако космос не безжизнен. Он буквально пронизан излучением из самых разных источников: столкновения газопылевых облаков или взрывы сверхновых и многое другое.

Считается, что температура в открытом космосе стремится к абсолютному нулю (минимальному пределу, который может иметь физическое тело во Вселенной). Абсолютный нулевая температура является источником шкалы Кельвина или минус 273,15 градуса Цельсия.

Планеты и их спутники, астероиды, метеориты и кометы, космическая пыль и многое другое играют важную роль в формировании температуры космоса. По этой причине температура может меняться. К тому же вакуум — отличный теплоизолятор, что-то вроде огромного термоса. А из-за того, что в космосе нет атмосферы, предметы в нем очень быстро нагреваются.

Например, температура тела, помещенного в космос рядом с Землей и под солнечными лучами, может достигать 473 градусов Кельвина, или почти 200 градусов Цельсия. То есть пространство может быть как горячим, так и холодным, в зависимости от того, где оно измеряется.

Луна удаляется от нашей планеты примерно на четыре сантиметра каждый год

Глядя на ночное небо, мы смотрим в прошлое

Когда мы смотрим в ночное небо и видим звезды, к которым привыкли, мы действительно смотрим в прошлое.

Это потому, что мы действительно видим свет, исходящий от очень далекого объекта много лет назад. Все звезды, которые мы видим с Земли, удалены от нас на много световых лет. И чем дальше звезда, тем дольше ее свет достигает нас.

Например, галактика Андромеды находится на расстоянии 2,3 миллиона световых лет от нас. То есть ровно до тех пор, пока его свет доходит до нас. Мы видим галактику такой, какой она была на самом деле 2,3 миллиона лет назад. А наше Солнце мы видим с восьмиминутной задержкой.

Солнце вращается вокруг своей оси неравномерно. На экваторе — через 25,05 земных суток, на полюсах — через 34,3 суток

Малые тела Солнечной системы: кометы, астероиды, метеоры и метеориты

Маленькие тела имеют то же происхождение, что и планеты: они образовались из общего протопланетного облака. Следовательно, их возраст равен возрасту остальных объектов Солнечной системы, но их масса составляет всего 0,01 от общего значения.

Кометы

Определение 2

Комета — это небольшое небесное тело, которое вращается вокруг Солнца по конической орбите.

Внешне комета представляет собой туманный объект, за которым следует хвост из пыли и газа. Каждый из них имеет свои особенности — размер, яркость. Отмечается, что чем ближе комета к Солнцу, тем лучше она видна невооруженным глазом.

Кометы состоят из:

• жесткая часть — ядро;
• туманная оболочка, окружающая ядро, — кома;
• слабая полоска света — хвост.

Основные газовые составляющие комет приведены в таблице, составленной физиками и химиками:

Средняя масса комет примерно в миллиард раз меньше массы нашей планеты. Поэтому сближение с ними не грозит человечеству негативными последствиями.

Астероиды

Определение 3

Астероид — это небольшое небесное тело, вращающееся вокруг Солнца.

По размеру и массе астероиды намного меньше планет, в масштабах Солнечной системы они ничтожны. Невооруженным глазом видны только самые крупные. Однако при большой массе астероид может представлять большую опасность для землян: он способен нанести большой ущерб нашей планете.

Примечание 5

Если диаметр астероидоподобного тела меньше 30 метров, он классифицируется как метеороид.

Сегодня астрономы насчитывают сотни тысяч астероидов. Большинство из них находится в поясе астероидов между Юпитером и Марсом. Все они неправильны и лишены атмосферы.