Самым главным (и самым массивным!) членом Солнечной системы является само Солнце. Поэтому не случайно великое светило занимает в Солнечной системе центральное положение. Оно окружено многочисленными спутниками. Наиболее значительные из них - большие планеты.
Планеты представляют собой шарообразные "небесные земли". Подобно Земле и Луне, собственного света они не имеют - освещаются исключительно солнечными лучами. Известно девять больших планет, удаленных от центрального светила в следующем порядке: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон
. Пять планет - Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн - благодаря своему яркому блеску известны людям с незапамятных времен. Николай Коперник к числу планет отнес и нашу Землю. А самые далекие планеты - Уран, Нептун и Плутон - были открыты с помощью телескопов.
|
Солнечная система, система космических тел, включающая, помимо центрального светила - Солнца
- девять больших планет, их спутники, множество малых планет, кометы, мелкие метеорные тела и космическую пыль, движущиеся в области преобладающего гравитационного действия Солнца. Образовалась Солнечная система около 4,6 млрд. лет назад из холодного газопылевого облака. В настоящее время с помощью современных телескопов (в частности космического телескопа им. Хаббла) астрономы обнаружили несколько звезд с подобными протопланетными туманностями, что подтверждает эту космогоническую гипотезу. |
Наша Земля отстоит от Солнца на третьем месте. Ее среднее расстояние от него составляет 149 600 000 км. Оно принято за одну астрономическую единицу (1 а. е.) и служит эталоном в измерении межпланетных расстояний. Свет проходит 1 а. е. за 8 минут и 19 секунд, или за 499 секунд.
Среднее расстояние Меркурия от Солнца равно 0,387 а. е., то есть он в 2,5 раза ближе к центральному светилу, чем наша Земля, а среднее расстояние далекого Плутона составляет почти 40 таких единиц. Радиосигналу, посланному с Земли в сторону Плутона, потребовалось бы на "путешествие" почти 5,5 часа. Чем дальше планета находится от Солнца, тем меньше лучистой энергии она получает. Поэтому средняя температура планет быстро падает с увеличением расстояния от лучезарного светила.
По физическим характеристикам планеты четко делятся на две группы. Четыре ближайшие к Солнцу - Меркурий, Венера, Земля и Марс - называются планетами земной группы . Они сравнительно невелики, но их средняя плотность большая: примерно в 5 раз больше плотности воды. После Луны планеты Венера и Марс являются нашими ближайшими космическими соседями. Далекие от Солнца Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун значительно массивнее планет земной группы и еще больше превосходят их по объему. В недрах этих планет вещество сильно сжато, тем не менее их средняя плотность невелика, а у Сатурна даже меньше плотности воды. Следовательно, планеты-гиганты состоят из более легких (летучих) веществ, нежели планеты земной группы.
Одно время к планетам типа Земли астрономы относили и Плутон. Однако последние исследования заставили ученых отказаться от такого взгляда. Методом спектроскопии на его поверхности обнаружен замерзший метан. Это открытие свидетельствует о сходстве Плутона с крупными спутниками планет-гигантов. Некоторые исследователи склоняются к мысли, что Плутон - это "убежавший" спутник Нептуна.
Еще Галилею, открывшему четыре самых больших спутника Юпитера (их называют галилеевыми спутниками), замечательное юпитерианское семейство представлялось Солнечной системой в миниатюре. Сегодня естественные спутники известны почти у всех больших планет (за исключением Меркурия и Венеры), а их общее количество возросло до 137. Особенно много спутников-лун у планет-гигантов.
Если бы нам представилась возможность взглянуть на Солнечную систему со стороны ее северного полюса, то можно было бы наблюдать картину упорядоченного движения планет. Все они движутся вокруг Солнца почти по круговым орбитам в одну и ту же сторону - противоположную вращению часовой стрелки. Такое направление движения в астрономии принято называть прямым движением
. Но обращение планет совершается не вокруг геометрического центра Солнца, а вокруг общего центра масс всей Солнечной системы, по отношению к которому само Солнце описывает сложную кривую. И очень часто этот центр масс оказывается за пределами солнечного шара.
Солнечная система далеко не исчерпывается центральным светилом - Солнцем и девятью большими планетами с их спутниками. Слов нет, большие планеты - самые важные представители семьи Солнца. Однако у нашего великого светила есть еще очень много и других "родственников".
Немецкий ученый Иоганн Кеплер почти всю свою жизнь занимался поисками гармонии планетных движений. Он первый обратил внимание на то, что между орбитами Марса и Юпитера наблюдается незаполненность пространства. И Кеплер оказался прав. Через два столетия в этом промежутке действительно была открыта планета, только не большая, а малая. По своему диаметру она оказалась в 3,4 раза, а по объему - в 40 раз меньше нашей Луны. Новую планету назвали по имени древнеримской богини Цереры, покровительницы земледелия.
С течением времени выяснилось, что у Цереры есть тысячи небесных "сестер" и большинство их движется как раз между орбитами Марса и Юпитера. Там они образуют своеобразный пояс малых планет . В основной массе это планеты-крошки с поперечником около 1 км. Второй пояс малых планет недавно открыт на окраинах нашей планетной системы - за орбитой Урана. Вполне возможно, что общее количество этих небесных тел в Солнечной системе достигает нескольких миллионов.
Но семья Солнца одними планетами (большими и малыми) не исчерпывается. Иногда на небе бывают видны хвостатые "звезды" - кометы . Они приходят к нам издалека и появляются обычно внезапно. Как считают ученые, на окраинах Солнечной системы имеется "облако", состоящее из 100 млрд потенциальных, то есть ничем не проявляющихся, кометных ядер. Вот оно-то и служит постоянным источником наблюдаемых нами комет.
Изредка нас "навещают" кометы-великаны. Яркие хвосты таких комет простираются чуть ли не на все небо. Так, у сентябрьской кометы 1882 года хвост достигал в длину 900 млн км! Когда ядро этой кометы пролетало около Солнца, ее хвост уходил далеко за орбиту Юпитера...
Как видим, у нашего Солнца оказалась очень большая семья. Помимо девяти больших планет с их спутниками под началом великого светила находится еще не меньше 1 млн малых планет, порядка 100 млрд комет, а также бесчисленное множество метеорных тел: от глыб размером в несколько десятков метров до микроскопических пылинок.
Планеты находятся друг от друга на огромных расстояниях. Даже соседняя с Землей Венера никогда не бывает расположена к нам ближе 39 млн км, что в 3000 раз больше диаметра земного шара...
Невольно задумаешься: что же представляет собой наша Солнечная система? Космическую пустыню с затерявшимися в ней отдельными мирами? Пустоту? Нет, Солнечная система не пустота. В межпланетном пространстве движется еще неисчислимое количество частиц твердого вещества самых разнообразных размеров, но преимущественно очень мелких, с массой в тысячные и миллионные доли грамма. Это метеорная пыль . Она образуется путем испарения и разрушения кометных ядер. В результате же дробления сталкивающихся малых планет возникают обломки различной величины, так называемые метеорные тела . Под давлением солнечных лучей самые мелкие частицы метеорной пыли выметаются на окраины Солнечной системы, а более крупные по спирали приближаются к Солнцу и, не долетев до него, испаряются в окрестностях центрального светила. Некоторые метеорные тела выпадают на Землю в виде метеоритов .
Околосолнечное пространство пронизывается всеми видами электромагнитных излучений и корпускулярными потоками.
Очень мощным их источником является само Солнце. А вот на окраинах Солнечной системы преобладают излучения, идущие из глубин нашей Галактики. Кстати: как установить границы Солнечной системы? Где они проходят?
Некоторым может показаться, что границы солнечных владений очерчены орбитой Плутона. Ведь за Плутоном больших планет вроде бы нет. Вот тут-то в самый раз "вкопать" пограничные столбы... Но нельзя забывать, что многие кометы уходят далеко за орбиту Плутона. Афелии - самые далекие точки - их орбит лежат в облаке первозданных ледяных ядер. Это гипотетическое (предполагаемое) кометное облако удалено от Солнца, видимо, на 100 тыс. а. е., то есть в 2,5 тыс. раз дальше, чем Плутон. Так что и сюда простирается власть великого светила. Здесь тоже Солнечная система!
Очевидно, Солнечная система достигает тех мест межзвездного пространства, где сила тяготения Солнца соизмерима с силой тяготения ближайших звезд. Самая близкая к нам звезда альфа Центавра удалена от нас на 270 тыс. а. е. и по своей массе примерно равна Солнцу. Следовательно, точка, в которой уравновешиваются силы притяжения Солнца и альфы Центавра, находится примерно посреди разделяющего их расстояния. А это значит, что границы солнечных владений удалены от великого светила по меньшей мере на 135 тыс. а. е., или на 20 триллионов километров!
Диаметрмасса Солнце Меркурий0,380,05 Венера0,950,81 Земля11 Марс0,530,11 Юпитер11,2318 Сатурн9,595,2 Уран4,114,5 Нептун3,917,1 Диаметры и массы Солнца и планет в сравнении с Землёй Сравнительные размеры Солнца и планет
Меркурий Ближайшая к Солнцу планета Ближайшая к Солнцу планета Самая маленькая планета (диаметр – 4880 км (1/3 земного диаметра), масса в 20 раз меньше земной) Самая маленькая планета (диаметр – 4880 км (1/3 земного диаметра), масса в 20 раз меньше земной) Атмосфера отсутствует Атмосфера отсутствует Температура колеблется от до 500 градусов Температура колеблется от до 500 градусов Сутки составляют приблизительно 60 земных, а год около 30. Сутки составляют приблизительно 60 земных, а год около 30. Меркурий диаметр – 4880 км
Венера Ближайшая к Земле планета Окружена мощной атмосферой, состоящей в основном из углекислого газа (96%) День составляет около 117 земных суток Температура поверхности планеты и нижних слоев атмосферы около 480 градусов Постоянные ветры Период обращения вокруг оси около 243 суток (по часовой стрелке)
Марс Соседняя с Землёй планета Соседняя с Землёй планета Меньше Земли примерно Меньше Земли примерно в 2 раза по диаметру и примерно в 9 раз по массе в 2 раза по диаметру и примерно в 9 раз по массе Период обращения вокруг Солнца около 2 земных лет, Период обращения вокруг Солнца около 2 земных лет, а вокруг своей оси примерно как на Земле а вокруг своей оси примерно как на Земле Температура колеблется Температура колеблется от 0 до -100 градусов от 0 до -100 градусов Имеет 2 спутника - Фобос (страх) и Деймос (ужас) Имеет 2 спутника - Фобос (страх) и Деймос (ужас)
Юпитер Самая большая планета (больше Земли в 1310 раз по диаметру и в 318 раз по массе) Самая большая планета (больше Земли в 1310 раз по диаметру и в 318 раз по массе) Температура составляет около -140 градусов Температура составляет около -140 градусов Атмосфера состоит из смеси газов водорода, гелия, метана и аммиака Атмосфера состоит из смеси газов водорода, гелия, метана и аммиака Сутки составляют приблизительно 9ч 55мин. Сутки составляют приблизительно 9ч 55мин. В тени жарче, чем на освещенном Солнцем месте В тени жарче, чем на освещенном Солнцем месте Имеет 16 спутников (Ио, Европа, Ганимед, Каллисто – самые крупные) Имеет 16 спутников (Ио, Европа, Ганимед, Каллисто – самые крупные)
Сатурн Окружен 7 кольцами, состоящими из отдельных частиц и пыли Окружен 7 кольцами, состоящими из отдельных частиц и пыли Сутки составляют около 10ч 15мин Сутки составляют около 10ч 15мин Температура поверхности планеты около -170 градусов Температура поверхности планеты около -170 градусов Имеет 23 спутника Имеет 23 спутника Самый крупный спутник – Титан – окружен плотной атмосферой Самый крупный спутник – Титан – окружен плотной атмосферой
Уран Год равен приблизительно 84 года Год равен приблизительно 84 года Вращается, как бы лёжа на боку Вращается, как бы лёжа на боку Температура около -130 градусов Температура около -130 градусов Как и другие планеты-гиганты, Уран окружён тонким кольцом из пыли и мелких частиц. Имеет 15 спутников (самые крупные: Миранда, Ариэль, Титания) Как и другие планеты-гиганты, Уран окружён тонким кольцом из пыли и мелких частиц. Имеет 15 спутников (самые крупные: Миранда, Ариэль, Титания)
Нептун Сутки составляют около 16 часов Температура поверхности около -210 градусов Имеет 8 спутников (Тритон движется в обратную сторону) Слева: Нептун и его крупнейший спутник Справа: подобно другим планетам-гигантам, Нептун окружён тонким кольцом из пыли и мелких частиц.
В древние времена люди знали только пять планет: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн, только их можно увидеть невооруженным глазом.
Уран, Нептун и Плутон были открыты с помощью телескопов в 1781, 1846 и 1930 годах. Длительное время астрономы изучали планеты, наблюдая их с Земли. Они определили, что все планеты, кроме Плутона, движутся по круговым орбитам в одной плоскости и в одном направлении, вычислили размеры планет и расстояния от них до Солнца, сформировали своё представление о строении планет, предполагали даже, что Венера и Марс могут быть похожи на Землю, и на них, возможно, существует жизнь.
Запуск автоматических космических станций к планетам позволил значительно расширить, а во многом и пересмотреть представления о планетах: появилась возможность увидеть фотографии поверхности, исследовать грунт и атмосферу планет.
Меркурий.
Меркурий - маленькая планета, чуть крупнее Луны. Его поверхность так же усеяна кратерами от столкновений с метеоритами. Никакие геологические процессы не стёрли этих вмятин с его лица. Внутри Меркурий холоден. Вокруг Солнца он движется быстрее других планет, а вокруг своей оси очень медленно. Обойдя два раза вокруг Солнца, Меркурий успевает только три раза обернуться вокруг своей оси. Из-за этого температура на солнечной стороне планеты превышает 300 градусов, а на неосвещённой - царят мрак и лютая стужа. Атмосферы у Меркурия практически нет.
Венера.
Исследовать Венеру не просто. Её окутывает толстый слой облаков, а под этой безмятежной наружностью скрывается настоящий ад, давление превосходит земное в сотню раз, температура на поверхности около 500 градусов, что вызвано «парниковым эффектом». Советской автоматической станции «Венера - 9» впервые удалось передать на Землю снимки залитой лавой и покрытой камнями поверхности. В условиях Венеры аппарат, спущенный на поверхность планеты, быстро выходит из строя, поэтому американские учёные решили получить данные о рельефе планеты другим способом.
Автоматическая станция "Магеллан", облетая Венеру много раз, прозондировала планету радаром, в результате была получена всеобъемлющая картина поверхности. Местами рельеф Венеры похож на земной, но, в основном, ландшафты странные: высокие гористые круглые участки, окружённые горными хребтами 250 - 300 км в поперечнике, всю площадь которых занимают вулканы; другие вулканические образования напоминают лепёшки с обрывистыми краями и плоской макушкой. Поверхность планеты изрезана каналами, которые проложила лава. Повсюду видны следы активной вулканической деятельности. Метеоритные кратеры по поверхности Венеры рассосредоточены равномерно, это значит, что её поверхность оформилась в одно время. Учёные не могут объяснить, как это могло произойти, Венера словно вскипела и была затоплена лавой. Теперь вулканической деятельности на планете не обнаруживается.
Атмосфера Венеры нисколько не похожа на земную, в основном она состоит из углекислого газа. Толщина газовой оболочки Венеры, по сравнению с земной, чудовищно велика. Слой облаков достигает 20км. В них обнаружено присутствие концентрированного водного раствора серной кислоты. Солнечный свет не доходит до поверхности Венеры, там царят сумерки, идёт серный дождь, ландшафт беспрестанно озаряется сполохами молний. Высоко в атмосфере планеты свирепствуют постоянные ветры, которые гонят облака с огромной скоростью, верхний слой венерианской атмосферы делает полный оборот вокруг планеты в течение четырёх земных суток. Твёрдое тело Венеры, наоборот, вращается вокруг своей оси очень медленно и в другом направлении, чем все остальные планеты. Спутников у Венеры нет.
Марс.
В 20 веке планету Марс облюбовали писатели - фантасты, в их романах марсианская цивилизация была несравненно выше земной. Загадочный недоступный Марс начал приоткрывать свои тайны, когда для его изучения стали направляться советские и американские автоматические космические аппараты.
Станция «Маринер - 9», вращаясь вокруг Марса, сделала снимки всех участков планеты, что позволило создать подробную карту рельефа поверхности. Исследователи обнаружили на планете следы активных геологических процессов: огромные вулканы, самый большой из них, Олимп, высотой 25 км, и громадный разлом марсианской коры, получивший название Долины Маринера, который пересекает восьмую часть планеты.
Исполинские структуры нарастали в одном и том же месте миллиарды лет, в отличие от Земли с её дрейфующими континентами, поверхность Марса не двигалась. Геологические структуры Земли, по сравнению с марсианскими, - карлики. Действуют ли вулканы на Марсе сейчас? Учёные считают, что геологическая активность на планете, очевидно, осталась в прошлом.
Среди марсианских ландшафтов преобладают красноватые каменистые пустыни. Над ними в розовом небе плавают лёгкие прозрачные облака. Голубым небо становится на закате. Атмосфера Марса очень разрежена. Раз в несколько лет бывают пылевые бури, захватывающие почти всю поверхность планеты. Сутки на Марсе длятся 24 часа 37 минут, наклон оси вращения Марса к плоскости орбиты почти такой же, как у Земли, поэтому смена времён года на Марсе вполне соответствуют смене времён года на Земле. Планета скудно обогревается Солнцем, поэтому температура его поверхности даже летним днём не превышает 0 градусов, а в зимнее время от лютой стужи на камнях оседает замёрзшая углекислота, из неё же преимущественно состоят и Полярные шапки. Никаких следов жизни пока обнаружить не удалось.
С Земли Марс виден звездой красноватого цвета, вероятно, поэтому он носит имя бога войны Марса. Два его спутника получили имена Фобос и Деймос, что в переводе с древнегреческого означает "страх" и "ужас". Спутники Марса - космические "камни" неправильной формы. Фобос имеет размеры 18км х 22км, а Деймос - 10км х16км.
Планеты - гиганты.
В 1977 году американскими учёными и инженерами в рамках программы "Вояджер" была запущена автоматическая межпланетная станция в сторону Юпитера. Раз в 175 лет Юпитер, Сатурн, Нептун и Плутон располагаются таким образом относительно Земли, что запущенный космический аппарат может обследовать все эти планеты за один полёт. Учёные рассчитали, что при определённых условиях космический аппарат, подлетая к планете, попадает в гравитационную пращу, планета сама посылает аппарат дальше к другой планете. Расчёты оказались верными. Земляне смогли увидеть эти далёкие планеты и их спутники "глазами" космических роботов, на Землю была передана уникальная информация.
Юпитер.
Юпитер - самая большая планета в солнечной системе. Он не имеет твёрдой поверхности и состоит, в основном, из водорода и гелия. Из-за большой скорости вращения вокруг своей оси он заметно сжат у полюсов. У Юпитера зафиксировано огромное магнитное поле, если бы оно стало видимым, то с Земли выглядело бы размером с солнечный диск.
На фотографиях учёным удалось увидеть только облака в атмосфере планеты, которые создают параллельные экватору полосы. Но они двигались с огромной скоростью, причудливо меняя свои очертания. В облачном покрове Юпитера были зафиксированы многочисленные вихри, полярные сияния и всполохи молний. На планете скорость ветра достигает ста км в час. Самое удивительное образование в атмосфере Юпитера - большое красное пятно размером в 3 раза больше Земли. Астрономы наблюдали его с 17 века. Возможно, что это верхушка исполинского смерча. Юпитер выделяет больше энергии, чем получает от Солнца. Учёные полагают, что в центре планеты газы сжаты до состояния металлической жидкости. Это горячее ядро и является энергетической установкой, порождающей ветры и чудовищное магнитное поле.
Но главные сюрпризы учёным преподнёс не сам Юпитер, а его спутники.
Спутники Юпитера.
Известны 16 спутников Юпитера. Самые большие из них Ио, Европа, Каллисто и Ганимед были открыты ещё Галилеем, они видны даже в сильный бинокль. Считалось, что спутники всех планет похожи на Луну - они холодны и безжизненны. Но спутники Юпитера удивили исследователей.
Ио - размером с Луну, но это первое небесное тело, кроме Земли, на котором были обнаружены действующие вулканы. Ио сплошь покрыта вулканами. Её поверхность омывают разноцветные потоки лавы, вулканы выбрасывают серу. Но что же является причиной активной вулканической деятельности такого маленького космического тела? Вращаясь вокруг огромного Юпитера, Ио то приближается к нему, то отдаляется.
Под действием то возрастающей, то убывающей гравитационной силы Ио то сжимается, то расширяется. Силы трения раскалили её внутренние слои до огромной температуры. Вулканическая активность Ио невероятна, её поверхность меняется на глазах. Ио движется в мощном магнитном поле Юпитера, поэтому накапливает огромный электрический заряд, который разряжается на Юпитер в виде непрерывного потока молний, вызывая бури на планете.
Европа имеет относительно гладкую поверхность, фактически без рельефа. Она покрыта слоем льда вполне вероятно, что под ним скрывается океан. Вместо расплавленных пород из трещин здесь сочится вода. Это совершенно новый вид геологической активности.
Ганимед - самый большой спутник в солнечной системе. Его размеры почти такие, как у Меркурия.
Каллисто темна и холодна, её изрытая метеоритными кратерами поверхность не менялась миллиарды лет.
Сатурн.
Сатурн, как и Юпитер, не имеет твёрдой поверхности, - это газовая планета-гигант. Он также состоит из водорода и гелия, но он холоднее, так как и сам вырабатывает меньше тепла, и меньше получает его от Солнца. Но на Сатурне ветра более стремительные, чем на Юпитере. В атмосфере Сатурна наблюдаются полосы, вихри и другие образования, но они недлительны и нерегулярны.
Естественно, что внимание учёных было направлено на кольца, которые окружают экватор планеты. Они были обнаружены астрономами ещё в 17 веке, с тех пор учёные пытались понять, что же они собой представляют. Фотографии колец, переданные на землю автоматической космической станцией, удивили исследователей. На них удалось выделить несколько сотен вложенных одно в другое колец, некоторые переплетались друг с другом, на кольцах обнаружили тёмные полосы, которые появлялись и исчезали, их назвали спицами. Учёные смогли увидеть кольца Сатурна с достаточно близкого расстояния, но у них появилось больше вопросов, чем ответов.
Кроме колец вокруг Сатурна движутся 15 спутников. Самый крупный из них - Титан чуть-чуть меньше Меркурия. Плотная атмосфера Титана значительно толще земной и почти полностью состоит из азота, она не позволила увидеть поверхность спутника, но учёные предполагают, что внутреннее строение Титана схоже со строением Земли. Температура у его поверхности ниже минус 200 градусов.
Уран.
Уран отличается от всех других планет тем, то его ось вращения лежит практически в плоскости его орбиты, все планеты похожи на игрушку волчок, а Уран вращается как бы "лёжа на боку". Вояджеру мало что удалось "рассмотреть" в атмосфере Урана, планета внешне оказалась очень однообразной. Вокруг Урана обращается 5 спутников.
Нептун.
До Нептуна Вояджер добирался 12 лет. Как же были удивлены учёные, когда на окраине солнечной системы увидели планету очень похожую на Землю. Она была насыщенно голубого цвета, в атмосфере в разные стороны двигались белые облака. Ветра на Нептуне дуют гораздо сильнее, чем на других планетах.
На Нептуне так мало энергии, что ветер, поднявшись, уже не может остановиться. Учёные обнаружили вокруг Нептуна систему колец, но они неполные и представляют собой дуги, объяснения этому пока нет. Нептун и Уран - тоже планеты гиганты, но не газовые, а ледяные.
У Нептуна 3 спутника. Один из них - Тритон вращается в направлении, противоположном направлению вращения самого Нептуна. Возможно, он не сформировался в зоне гравитации Нептуна, а был притянут к планете, когда подошёл к ней близко и попал в зону её притяжения. Тритон - самое холодное тело в солнечной системе, температура его поверхности немного выше абсолютного нуля (минус 273 градуса). Но на Тритоне были обнаружены азотные гейзеры, что говорит о его геологической активности.
Плутон
Теперь официально Плутон перестал быть планетой. Сейчас его следует считать «карликовой планетой», одной из трех в Солнечной Системе. Судьба Плутона была определена в 2006 году голосованием членов Интернационального Астрономического Сообщества в Праге.
Чтобы избежать путаницы и не загромождать карты Солнечной системы, Международный астрономический союз предписал причислить к карликовым планетам достаточно крупные небесные тела, которые не входят в число восьми ранее определенных планет. В частности, новый статус получили Плутон, Харон (бывший спутник Плутона), астероид Церера, обращающийся между орбитами Марса и Юпитера, а также объекты так называемого пояса Койпера Зена (Xena, объект UB313) и Седна (объект 90377).
13 марта 1781 года английский астроном Уильям Гершель открыл седьмую планету Солнечной системы - Уран. А 13 марта 1930 года американский астроном Клайд Томбо открыл девятую планету Солнечной системы - Плутон. К началу XXI века считалось, что в Солнечную систему входят девять планет. Однако в 2006 году Международный астрономический союз решил лишить Плутон этого статуса.
Известно уже 60 естественных спутников Сатурна, большая часть из которых обнаружены при помощи космических аппаратов. Большая часть спутников состоит из горных пород и льда. Крупнейший спутник - Титан, открытый в 1655 году Христианом Гюйгенсом, - по своей величине превосходит планету Меркурий. Диаметр Титана около 5200 км. Титан облетает вокруг Сатурна каждые 16 дней. Титан - единственный спутник, обладающий очень плотной атмосферой , в 1,5 раза больше Земной, и состоящей в основном из 90% азота, с умеренным содержанием метана.
Международный астрономический союз официально признал Плутон планетой в мае 1930 года. В тот момент предполагали, что его масса сравнима с массой Земли, но позже было установлено, что масса Плутона почти в 500 раз меньше земной, даже меньше массы Луны. Масса Плутона 1,2 на 10 в22 степени кг (0,22 массы Земли). Среднее расстояние Плутона от Солнца 39,44 а.е. (5,9 на 10 в12 степени км), радиус около 1,65 тысяч км. Период обращения вокруг Солнца 248,6 года, период вращения вокруг своей оси 6,4 суток. Состав Плутона предположительно включает в себя камень и лед; планета имеет тонкую атмосферу, состоящую из азота, метана и углеродной одноокиси. У Плутона есть три спутника: Харон, Гидра и Никта.
В конце XX и начале XXI веков во внешней части Солнечной системы было открыто множество объектов. Стало очевидным, что Плутон - лишь один из наиболее крупных известных до настоящего времени объектов пояса Койпера. Более того, по крайней мере один из объектов пояса - Эрида - является более крупным телом, чем Плутон и на 27% тяжелее его. В связи с этим возникла идея не рассматривать более Плутон как планету . 24 августа 2006 года на XXVI Генеральной ассамблее Международного астрономического союза (МАС) было принято решение впредь называть Плутон не "планетой", а "карликовой планетой".
На конференции было выработано новое определение планеты, согласно которому планетами считаются тела, вращающиеся вокруг звезды (и сами не являющиеся звездой), имеющие гидростатически равновесную форму и "расчистившие" область в районе своей орбиты от других, более мелких, объектов. Карликовыми планетами будут считаться объекты, вращающиеся вокруг звезды, имеющие гидростатически равновесную форму, но не "расчистившие" близлежащее пространство и не являющиеся спутниками. Планеты и карликовые планеты - это два разных класса объектов Солнечной системы. Все прочие объекты, вращающиеся вокруг Солнца и не являющиеся спутниками, будут называться малыми телами Солнечной системы.
Таким образом, с 2006 года в Солнечной системе стало восемь планет : Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Международным астрономическим союзом официально признаны пять карликовых планет: Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке, Эрида.
11 июня 2008 года МАС объявил о введении понятия "плутоид" . Плутоидами решено называть небесные тела, обращающиеся вокруг Солнца по орбите, радиус которой больше радиуса орбиты Нептуна, масса которых достаточна, чтобы гравитационные силы придавали им почти сферическую форму, и которые не расчищают пространство вокруг своей орбиты (то есть, вокруг них обращается множество мелких объектов).
Поскольку для таких далеких объектов, как плутоиды, определить форму и тем самым отношение к классу карликовых планет пока затруднительно, ученые рекомендовали временно относить к плутоидам все объекты, абсолютная астероидная величина которых (блеск с расстояния в одну астрономическую единицу) ярче +1. Если позднее выяснится, что отнесенный к плутоидам объект карликовой планетой не является, его этого статуса лишат, хотя присвоенное имя оставят. К плутоидам были отнесены карликовые планеты Плутон и Эрида . В июле 2008 года в эту категорию был включен Макемаке. 17 сентября 2008 в список добавили Хаумеа.
Материал подготовлен на основе информации открытых источников
Солнце удерживает своим тяготением планеты и прочие тела, принадлежащие к Солнечной системе.
Прочие тела – это планеты и их спутники, карликовые планеты и их cпутники, астероиды, метеороиды, кометы и космическая пыль . Но в данной статье мы будем говорить только о планетах Солнечной системы. Именно они составляют большую часть массы объектов, связанных с Солнцем гравитацией (притяжением). Их всего восемь: Меркурий, Венера, Земля Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун . Планеты названы в порядке удаления их от Солнца. До недавнего времени в число планет Солнечной системы входил также Плутон, самая маленькая планета, но в 2006 г. Плутон был лишен статуса планеты, т.к. во внешней части Солнечной системы было открыто множество объектов, массивнее Плутона. После переклассификации Плутон был добавлен к списку малых планет и получил № 134340 по каталогу Центра малых планет. Но некоторые учёные с этим не согласны и продолжают считать, что Плутон должен быть переклассифицирован обратно в планету.
Четыре планеты – Меркурий, Венера, Земля и Марс – называются планетами земной группы . Их также называют внутренними планетами , т.к. их орбиты лежат внутри орбиты Земли. Планеты земной группы объединяет то, что они состоят из силикатов (минералов) и металлов.
Четыре другие планеты – Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун – называют газовыми гигантами , потому что они в основном состоят из водорода и гелия и намного массивнее, чем планеты земной группы. Их еще называют внешними планетами .
Посмотрите на изображение планет земной группы в масштабе их размеров в отношении друг к другу: Земля и Венера имеют примерно одинаковый размер, а Меркурий – самая маленькая планета среди планет земной группы (слева направо: Меркурий, Венера, Земля, Марс).
Объединяют планеты земной группы, как мы уже сказали, их состав, а также то, что они имеют малое количество спутников, что у них отсутствуют кольца. У трех внутренних планет (Венеры, Земли и Марса) имеется атмосфера (газовая оболочка вокруг небесного тела, удерживаемая гравитацией); у всех имеются ударные кратеры, рифтовые впадины и вулканы.
Рассмотрим сейчас каждую из планет земной группы.
Меркурий
Он расположен ближе всех к Солнцу и является самой маленькой планетой Солнечной системы, его масса равна 3,3·10 23 кг, что составляет 0,055 массы Земли. Радиус Меркурия – всего 2439,7 ± 1,0 км. Средняя плотность Меркурия довольно велика - 5,43 г/см³, что немного меньше плотности Земли. Учитывая, что Земля больше по размерам, значение плотности Меркурия указывает на повышенное содержание в его недрах металлов.
Свое название планета получила в честь древнеримского бога торговли Меркурия: он был быстроног, а планета движется по небу быстрее других планет. У Меркурия нет спутников. Его единственными известными геологическими особенностями, помимо ударных кратеров, являются многочисленные зубчатые откосы, простирающиеся на сотни километров. Меркурий имеет крайне разреженную атмосферу, относительно большое железное ядро и тонкую кору, происхождение которых в настоящее время является пока загадкой. Хотя есть гипотеза: внешние слои планеты, состоящие из лёгких элементов, были сорваны в результате гигантского столкновения, которое уменьшило размеры планеты, а также предотвратило полное поглощение Меркурия молодым Солнцем. Гипотеза очень интересная, но требующая подтверждения.
Меркурий обращается вокруг Солнца за 88 земных суток.
Меркурий еще недостаточно изучен, только в 2009 г. была составлена его полная карта на основе снимков аппаратов «Маринер-10» и «Мессенджер». Естественных спутников у планеты пока не обнаружено, а на небосводе его нелегко заметить по причине небольшого углового расстояния от Солнца.
Венера
Это вторая внутренняя планета Солнечной системы. Она обращается вокруг Солнца за 224,7 земных суток. Планета близка по размеру к Земле, ее масса 4,8685ˑ10 24 кг, что является 0,815 земной массы. Как и Земля, она имеет толстую силикатную оболочку вокруг железного ядра и атмосферу. Венера является третьим по яркости объектом на небе Земли после Солнца и Луны. Предполагают, что внутри планеты происходит внутренняя геологическая активность. Количество воды на Венере гораздо меньше земного, а её атмосфера в девяносто раз плотнее. У Венеры нет спутников. Это самая горячая планета, температура её поверхности превышает 400 °C. Наиболее вероятной причиной столь высокой температуры астрономы считают парниковый эффект, возникающий из-за плотной атмосферы, богатой углекислым газом, который составляет примерно 96, 5 %. Атмосферу на Венере открыл М. В. Ломоносов в 1761 году.
Свидетельств геологической деятельности на Венере не обнаружено, но, так как у неё нет магнитного поля, которое предотвратило бы истощение её существенной атмосферы, это позволяет допустить, что её атмосфера регулярно пополняется вулканическими извержениями. Венеру иногда называют «сестрой Земли » - у них и правда много общего: схожи размеры, сила тяжести и состав. Но различий все-таки больше. Поверхность Венеры покрыта густой облачностью из облаков серной кислоты с высокими отражательными характеристиками, поэтому ее поверхность невозможно увидеть в видимом свете. Но радиоволны смогли проникнуть сквозь ее атмосферу, с их помощью и был исследован ее рельеф. Долго продолжались споры ученых о том, что находится под густой облачностью Венеры. И только в XX веке наука планетология установила, что атмосфера Венеры, состоящая в основном из углекислого газа, объясняется тем, что на Венере нет круговорота углерода и жизни, которая могла бы перерабатывать его в биомассу. Ученые считают, что когда-то, очень давно, на Венере существовали океаны, подобные земным, но они полностью испарились из-за сильного разогрева планеты.
Атмосферное давление на поверхности Венеры в 92 раза больше, чем на Земле. Некоторые астрономы считают, что вулканическая деятельность на Венере продолжается и сейчас, но явных доказательств этому не было найдено. Пока не найдено… Считается, что Венера - относительно молодая планета, по астрономическим меркам, конечно. Ей приблизительно всего лишь… 500 миллионов лет.
Температуру на Венере рассчитали, она составляет примерно + 477 °C, но ученые считают, что Венера постепенно теряет внутреннюю высокую температуру. Наблюдения с автоматических космических станций обнаружили в атмосфере планеты грозы.
Планета получила своё название в честь древнеримской богини любви Венеры.
Венера активно исследовалась с помощью космических аппаратов. Первым космическим аппаратом была советская «Венера-1». Затем были советские «Вега», американские «Маринер», «Пионер-Венера-1», «Пионер-Венера-2», «Магеллан», европейский «Венера-экспресс», японский «Акацуки». В 1975 году космические аппараты «Венера-9» и «Венера-10» передали на Землю первые фотографии поверхности Венеры, но условия на поверхности Венеры таковы, что ни один из космических аппаратов не проработал на планете более двух часов. Но исследования Венеры продолжаются.
Земля
Наша Земля является крупнейшей и самой плотной из внутренних планет Солнечной системы. Среди планет земной группы Земля уникальна в связи со своей гидросферой (водной оболочкой). Атмосфера Земли отличается от атмосфер других планет тем, что содержит свободный кислород. У Земли есть один естественный спутник - Луна, единственный большой спутник планет земной группы Солнечной системы.
Но о планете Земля у нас более подробный разговор в отдельной статье. Поэтому мы продолжим дальше рассказ о планетах Солнечной системы.
Марс
Эта планета меньше Земли и Венеры, ее масса - 0,64185·10 24 кг, что составляет 10,7 % массы Земли. Марс еще называют «красной планетой » - из-за оксида железа на ее поверхности. Его разреженная атмосфера состоит главным образом из углекислого газа (95,32 %, остальное - азот, аргон, кислород, угарный газ, водяной пар, окись азота), а давление на поверхности в 160 раз меньше земного. Ударные кратеры наподобие лунных, а также вулканы, долины, пустыни и полярные ледниковые шапки наподобие земных – все это делает возможным причислить Марс к планетам земной группы.
Планета получила свое название в честь Марса - древнеримского бога войны (что соответствует древнегреческому Аресу). У Марса есть два естественных, относительно малых спутника - Фобос и Деймос (в переводе с древнегреческого - «страх» и «ужас» - так звали двух сыновей Ареса, сопровождавших его в бою).
Изучали Марс СССР, США и Европейское космическое агентство (ЕКА). СССР/Россия, США, ЕКА и Япония отправляли к Марсу для его изучения Автоматическую межпланетную станцию (АМС), было несколько программ изучения этой планеты: «Марс», «Фобос», «Маринер», «Викинг», «Mars Global Surveyor» и другие.
Установлено, что из-за низкого давления вода не может существовать в жидком состоянии на поверхности Марса, но ученые предполагают, что в прошлом условия на планете были иными, поэтому не исключают наличие примитивной жизни на планете. В 2008 году вода в состоянии льда была обнаружена на Марсе космическим аппаратом НАСА «Феникс». Поверхность Марса исследуют марсоходы. Собранные ими геологические данные говорят о том, что раньше большая часть поверхности Марса была покрыта водой. На Марсе обнаружили даже нечто наподобие гейзеров – источников горячей воды и пара.
Марс можно увидеть с Земли невооружённым глазом.
Минимальное расстояние от Марса до Земли составляет 55,76 млн. км (когда Земля находится точно между Солнцем и Марсом), максимальное - около 401 млн. км (когда Солнце находится точно между Землёй и Марсом).
Средняя температура на Марсе −50 °С. Климат, как и на Земле, носит сезонный характер.
Пояс астероидов
Между Марсом и Юпитером находится пояс астероидов – малых тел Солнечной системы. Ученые предполагают, что это остатки формирования Солнечной системы, которые не смогли объединиться в крупное тело из-за гравитационных возмущений Юпитера. Размеры астероидов различны: от нескольких метров до сотен километров.
Внешняя Солнечная система
Во внешней области Солнечной системы находятся газовые гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун ) и их спутники. Здесь же находятся орбиты многих короткопериодических комет. Из-за их большего расстояния от Солнца, а следовательно, гораздо более низкой температуры, твердые объекты этой области содержат льды воды, аммиака и метана. На фотографии вы можете сравнить их размеры (слева направо: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун).
Юпитер
Это огромная планета массой в 318 масс Земли, что в 2,5 раза массивнее всех остальных планет, вместе взятых, а экваториальный радиус - 71 492 ± 4 км. Он состоит в основном из водорода и гелия. Юпитер - самый мощный (после Солнца) радиоисточник Солнечной системы. Среднее расстояние между Юпитером и Солнцем составляет 778,57 млн. км. Наличие жизни на Юпитере представляется маловероятным из-за низкой концентрации воды в атмосфере, отсутствия твёрдой поверхности и т. д. Хотя ученые не исключают возможность существования на Юпитере водно-углеводородной жизни в виде неких неопределенных организмов.
Юпитер был известен людям с глубокой древности, что отразилось в мифологии разных стран, а его название произошло от древнеримского бога-громовержца Юпитера.
Известны 67 спутников Юпитера, самые крупные из которых открыл Галилео Галилей в 1610 году.
Юпитер исследуют при помощи наземных и орбитальных телескопов; с 1970-х годов к планете было отправлено 8 межпланетных аппаратов НАСА: «Пионеры», «Вояджеры», «Галилео» и другие. На планете замечены мощные штормы, молнии, полярные сияния, во много раз превосходящие земные.
Сатурн
Планета, известная своей системой колец. На самом же деле, эти романтические кольца – всего лишь плоские концентрические образования изо льда и пыли, которые находятся в экваториальной плоскости Сатурна. Сатурн имеет несколько схожие с Юпитером структуру атмосферы и магнитосферы, но намного меньше его: 60 % массы Юпитера (5,6846·10 26 кг). Экваториальный радиус - 60 268 ± 4 км.
Название планета получила в честь римского бога земледелия Сатурна, поэтому его символом является серп.
Основная составляющая Сатурна – водород с примесями гелия и следами воды, метана, аммиака и тяжёлых элементов.
У Сатурна 62 спутника. Из них самый крупный – Титан. Он интересен тем, что превосходит по своим размерам планету Меркурий и обладает единственной среди спутников Солнечной системы плотной атмосферой.
Наблюдения за Сатурном ведутся давно: еще Галилео Галилей в 1610 году заметил, что у Сатурна есть «два компаньона» (спутника). А Гюйгенс в 1659 году с помощью более мощного телескопа увидел кольца Сатурна и открыл самый большой его спутник Титан. Затем постепенно астрономы открывали и другие спутники планеты.
Современное изучение Сатурна началось в 1979 году, когда автоматическая межпланетная станция США «Пионер-11» пролетела вблизи Сатурна, а затем окончательно сблизилась с ним. Затем к Сатурну последовали американские АМС «Вояджер-1» и «Вояджер-2, а также «Кассини-Гюйгенс», которая после 7 лет полёта 1 июля 2004 г. достигла системы Сатурна и вышла на орбиту вокруг планеты. Основными задачами являлось изучение структуры и динамики колец и спутников, а также изучение динамики атмосферы и магнитосферы Сатурна и детальное изучение крупнейшего спутника планеты - Титана. В 2009 году появился совместный американско-европейский проект НАСА и ЕКА по запуску АМС Titan Saturn System Mission для изучения Сатурна и его спутников Титана и Энцелада. В ходе него станция 7-8 лет будет лететь к системе Сатурна, а затем станет спутником Титана на два года. Также с неё будут спущены воздушный шар-зонд в атмосферу Титана и посадочный модуль.
Самая легкая из внешних планет – составляет 14 масс Земли (8,6832·10 25 кг). Уран был открыт в 1781 году английским астрономом Уильямом Гершелем при помощи телескопа и назван в честь греческого бога неба Урана. Оказывается, Уран различим на небе и невооруженным глазом, но раньше видевшие его не догадывались, что это планета, т.к. свет от него был очень тусклым, а движение – очень медленным.
Уран, а также схожий с ним Нептун, выделяют в категорию «ледяных гигантов », так как в их недрах много модификаций льда.
В основе атмосферы Урана в основном водород и гелий, но также присутствуют следы метана, твердого аммиака. Его атмосфера – самая холодная (−224 °C).
У Урана также имеется система колец, магнитосфера и 27 спутников. Ось вращения Урана лежит как бы «на боку» относительно плоскости обращения этой планеты вокруг Солнца. Вследствие этого планета бывает обращена к Солнцу попеременно то северным полюсом, то южным, то экватором, то средними широтами.
В 1986 году американский космический аппарат «Вояджер-2» передал на Землю снимки Урана с близкого расстояния. На снимках не видно изображений таких штормов, как на Юпитере, но, по наблюдениям с Земли, там происходят сезонные изменения, замечена погодная активность.
Нептун
Нептун меньше Урана (экваториальный радиус 24 764 ± 15 км), но масса его в 1,0243·10 26 кг больше массы Урана и составляет 17 масс Земли.
Это самая дальняя планета Солнечной системы. Ее название связано с именем Нептуна – римского бога морей, поэтому астрономическим символом является трезубец Нептуна.
Нептун является первой планетой, обнаруженной путем математических расчетов, а не наблюдений (Нептун не виден невооружённым глазом), и произошло это в 1846 году. Сделал это французский математик, занимавшийся небесной механикой, бо́льшую часть своей жизни проработавший в Парижской обсерватории - Урбе́н Жан Жозе́ф Леверье́ .
Хотя Галилео Галилей наблюдал Нептун в 1612 и 1613 годах, но принял планету за неподвижную звезду в соединении с Юпитером на ночном небе. Поэтому открытие Нептуна не приписывают Галилею.
Вскоре был открыт и его спутник Тритон, а вот остальные 12 спутников планеты были открыты в XX веке.
У Нептуна, как и у Сатурна, и Плутона, имеется система колец.
Атмосфера Нептуна, подобно атмосфере Юпитера и Сатурна, состоит в основном из водорода и гелия, имея следы углеводородов и, возможно, азота, но содержит в себе много льдов. Ядро Нептуна, как и Урана, состоит главным образом из льдов и горных пород. Планета кажется синего цвета – это из-за следов метана во внешних слоях атмосферы.
В атмосфере Нептуна бушуют самые сильные ветры среди планет Солнечной системы.
Нептун был посещён лишь одним космическим аппаратом, «Вояджером-2», который пролетел вблизи от планеты 25 августа 1989 года.
Эта планета, как и все остальные, хранит много загадок. Например, по невыясненным причинам, термосфера планеты имеет аномально высокую температуру. Но она слишком далека от Солнца, чтобы оно могло так разогреть термосферу ультрафиолетовой радиацией. Вот вам, будущие астрономы, задачка. А таких задач Вселенная задает очень много, хватит на всех…
Погода на Нептуне характеризуется сильными штормами, ветрами, достигающими почти сверхзвуковых скоростей (около 600 м/с).
Другие тела Солнечной системы
Это кометы - малые тела Солнечной системы, обычно размером всего в несколько километров, состоящие главным образом из летучих веществ (льдов), кентавры - ледяные кометоподобные объекты, транснептуновые объекты , находящиеся в пространстве за Нептуном, пояс Койпера - осколки, подобные поясу астероидов, но состоящие в основном из льда, рассеянный диск …
На вопрос о том, где именно заканчивается Солнечная система и начинается межзвёздное пространство, точного ответа пока нет…