Солнечная система в масштабе 1 3000000000000


http://www.solarsystemscope.com/

 Планета Земля — одна из девяти планет Солнечной системы. Наша планета расположена достаточно близко к Солнцу, но не является ближайшей планетой. Среднее расстояние от Солнца до самой далекой планеты, Плутона, в 40 раз превышает расстояние до Земли. Условные размеры Солнечной системы составляют примерно 50—100 астрономических единиц (Астрономическая единица — среднее расстояние от солнца до Земли, равное 149600 тыс. км). В масштабах нашей планеты это огромная величина, примерно в миллион раз больше, чем диаметр Земли.
       Наглядно представить относительные масштабы Солнечной системы можно следующим образом. Допустим Солнце изображается бильярдным шаром, диаметр которого 7 см.. Тогда Меркурий, ближайшая к Солнцу планета, находится а этом масштабе на расстоянии 280 см от него. Земля — на расстоянии 760 см, планета-гигант Юпитер расположена на расстоянии около 40 м, а самая удаленная планета — на расстоянии примерно 300 м. В таком масштабе размеры земного шара немногим больше 0,5 мм, диаметр Луны — немногим больше 0,1 мм, а диаметр орбиты Луны составляет около 3 см.

 


Солнечная система в масштабе 1 3000000000000

рис. Сравнительные размеры Солнечной системы

  Даже самая близкая к Солнцу звезда — Проксима Центавра удалена от него на такое огромное расстояние, что по сравнению с ним расстояния между планетами в пределах Солнечной системы кажутся ничтожными. Обычно в литературе, для оценки межгалактических и межзвездных расстояний применяют такую единицу измерения, как «световой год». Это расстояние, которое частицы света, двигаясь со скоростью 300 тыс. км/с, проходят за год. Отсюда следует, что световой год составляет 9,46 • 1012 км, или около 10000 миллиардов километров. В научной литературе обычно применяется особая единица измерения межгалактических и межзвездных и расстояний — «парсек»; 1 парсек (пк) – это 3,26 светового года. Парсек можно определить как такое расстояние, с которого радиус орбиты Земли виден под углом в 1 секунду дуги. Это достаточно маленький угол. Можно сказать, что под таким углом монетка в 1 копейку видна с расстояния в 3 километра.
       Ни одна из звезд, близко расположенных к Солнечной системе, не находится к нам ближе, чем на парсек. Например, уже упомянутая Проксима Центавра находится на расстояние около 1,3 пк от нас. В том масштабе, в котором была изображена Солнечная система, это соответствует 2 тыс.


. Все это наглядно иллюстрирует большую изолированность Солнечной системы от окружающих ее звездных систем; которые, возможно, имеют с ней некоторые сходства.
       Но звезды, окружающие Солнце, как и само Солнце составляют всего лишь ничтожную часть гигантского скопления звезд и туманностей под названием «Галактика». Это скопление звезд можно увидеть в ясные безлунные ночи как полосу Млечного Пути, пересекающую небосвод. Галактика имеет достаточно сложную структуру. В грубом приближении можно считать, что составляющие ее звезды и туманности заполняют объем, форма которого напоминает сильно сжатый эллипсоид вращения. Часто в научно-популярной литературе форму нашей Галактики сравнивают с двояковыпуклой линзой. Но на самом деле все значительно сложнее, и такая картина является довольно грубой. На самом деле оказывается, что разные типы звезд абсолютно по-разному концентрируются вокруг центра Галактики и около ее «экваториальной плоскости». Например, газовые туманности, и массивные горячие звезды сильно концентрируются к плоскости экватора Галактики (этой плоскости соответствует большой круг на небе, который проходит через центральные части Млечного Пути). Кроме того, не наблюдается значительной концентрации к галактическому центру. С другой стороны, некоторые виды звезд и звездных скоплений (так называемые «шаровые скопления) не обнаруживают почти никакой концентрации к экваториальной плоскости, но при этом характеризуются значительной концентрацией по направлению к ее центру Галактики.

жду двумя такими крайними типами пространственного распределения (которые в астрономии принято называть «плоское» и «сферическое») находятся все промежуточные случаи. Тем не менее оказывается, что основная часть звезд в Галактике находится в огромном диске, диаметр которого примерно 100 тыс. световых лет, а толщина составляет около 1500 световых лет. В этом диске находится немногим более 150 млрд. различных типов звезд. Наше Солнце — одна из таких звезд, находящаяся на периферии Галактики около ее экваториальной плоскости (вернее, «всего лишь» на расстоянии примерно 30 световых лет — величина небольшая по сравнению с толщиной звездного диска).
Солнечная система в масштабе 1 3000000000000

 Расстояние от Солнца до центра Галактики составляет около 30 тыс. световых лет. Звездная плотность в Галактике достаточно неравномерна. Самая высокая — в районе галактического ядра, где достигает 2 тыс. звезд на кубический парсек, это почти в 20 тыс. раз больше средней звездной плотности в окрестностях Солнца. В самом центре ядра Галактики в области с поперечным сечением 1 пк находится, по-видимому, около нескольких миллионов звезд. Также, звезды имеют тенденцию к образованию отдельных скоплений. Неплохим примером такого скопления являются Плеяды, которые можно наблюдать на нашем зимнем небе.
       В Галактике имеются и структуры гораздо больших масштабов.


следованиями последних лет доказано, что туманности, а также горячие массивные звезды распределяются вдоль ветвей спирали. Особенно хорошо спиральная структура различима у других звездных систем — галактик (с маленькой буквы). Установить спиральную структуру Галактики, в которой мы сами находимся, оказалось крайне трудно.
       Звезды и туманности в пределах Галактики двигаются по довольно сложным траекториям. Прежде всего, они участвуют во вращении Галактики вокруг своей оси, которая перпендикулярна к плоскости ее экватора. Это вращение отлично от вращения твердого тела: различным участкам Галактики соответствуют различные периоды вращения. Так, Солнце и окружающие его звезды совершают полный оборот примерно за 200 млн. лет. Так как Солнце вместе с планетами существует около 5 млрд. лет, то за время своей эволюции оно совершило около 25 оборотов вокруг оси Галактики, то есть, возраст Солнца — всего лишь 25 «галактических лет».
       Скорость движения Солнца и окружающих звезд по их галактическим орбитам достигает около 250 км/с. На это регулярное движение вокруг галактического ядра накладываются хаотические, беспорядочные движения звезд. Их скорости гораздо меньше — порядка 10—50 км/с, причем у разных типов объектов они различны. Самые маленькие скорости у горячих массивных звезд (6—8 км/с), у звезд солнечного типа они примерно 20 км/с. Чем эти скорости меньше, тем более «плоским» является распределение этого типа звезд.
       В том масштабе, которым мы пользовались для наглядного представления Солнечной системы, размеры Галактики составляют 60 млн.

— величина, уже достаточно близкая к расстоянию от Солнца до Земли. Можно сделать вывод, что по мере проникновения во все более отдаленные области Вселенной этот масштаб уже не подходит, так как теряется его наглядность. Поэтому мы изменим масштаб. Мысленно уменьшаем орбиту Земли до размеров самой внутренней орбиты атома водород. Радиус этой орбиты равен 0,53 • 10 -8см. Тогда ближайшая звезда будет располагаться на расстоянии около 0,014 мм, галактический центр — на расстоянии около 10 см, а размеры нашей звездной системы будут примерно 35 см. Диаметр Солнца в таком ракурсе будет иметь микроскопические размеры: 0,0046 Å (ангстрем — единица длины, равная 10 -8см).
       Мы уже знаем, что звезды удалены на огромные расстояния друг от друга, и поэтому практически изолированы. В определенной мере, это означает, что звезды практически никогда не сталкиваются друг с другом, хотя движение каждой из них определяется полем силы тяготения, создаваемым всеми звездами в Галактике. Если мы будем рассматривать Галактику как некоторую область, наполненную газом, причем роль газовых молекул и атомов играют звезды, то мы должны считать этот газ крайне разреженным. В окрестностях Солнца среднее расстояние между звездами примерно в 10 млн. раз больше, чем средний диаметр звезд.

жду тем при нормальных условиях в обычном воздухе среднее расстояние между молекулами всего лишь в несколько десятков раз больше размеров последних. Заметим, однако, что в центральной области Галактики, где звездная плотность относительно высока, столкновения между звездами время от времени будут происходить. Здесь следует ожидать приблизительно одно столкновение каждый миллион лет, в то время как в «нормальных» областях Галактики за всю историю эволюции нашей звездной системы, насчитывающую, по крайней мере, 10 млрд. лет, столкновений между звездами практически не было.
       Уже несколько десятилетий астрономы настойчиво изучают другие звездные системы, в той или иной степени сходные с нашей. Эта область исследований получила название «внегалактической астрономии». Она сейчас играет едва ли не ведущую роль в астрономии. В течение последних трех десятилетий внегалактическая астрономия добилась поразительных успехов. Понемногу стали вырисовываться грандиозные контуры Метагалактики, в состав которой наша звездная система входит как малая частица.
       Мы можем определить Метагалактику как совокупность звездных систем — галактик, движущихся в огромных пространствах наблюдаемой нами части Вселенной. Ближайшие к нашей звездной системе галактики — знаменитые Магеллановы Облака, хорошо видные на небе южного полушария как два больших пятна примерно такой же поверхностной яркости, как и Млечный Путь. Расстояние до Магеллановых Облаков «всего лишь» около 200 тыс.

етовых лет, что вполне сравнимо с общей протяженностью нашей Галактики. Другая «близкая» к нам галактика — это туманность в созвездии Андромеды. Она видна невооруженным глазом как слабое световое пятнышко 5-й звездной величины. (Поток излучения от звезд измеряется так называемыми «звездными величинами». По определению, поток от звезды (m+1)-й величины в 2,512 раза меньше, чем от звезды m-й величины. Звезды слабее 6-й величины невооруженным глазом не видны. Самые яркие звезды имеют отрицательную звездную величину (например, у Сириуса она равна -1,5.) На самом деле это огромный звездный мир, по количеству звезд и полной массе раза в три превышающей нашу Галактику, которая в свою очередь является гигантом среди галактик. Расстояние до туманности Андромеды, или, как ее называют астрономы, М31 (это означает, что в известном каталоге туманностей Мессье она занесена под № 31), около 1800 тыс. световых лет, что примерно в 20 раз превышает размеры Галактики. Туманность М31 имеет явно выраженную спиральную структуру и по многим своим характеристикам весьма напоминает нашу Галактику. Рядом с ней находятся ее небольшие спутники эллипсоидальной формы. Наряду со спиральными системами встречаются сфероидальные и эллипсоидальные, лишенные всяких следов спиральной структуры, а также «неправильные» галактики, хорошим примером которых могут служить Магеллановы Облака.
Солнечная система в масштабе 1 3000000000000
рис. Объект M31 — туманность Андромеды


В большие телескопы наблюдается огромное количество галактик. Если галактик ярче видимой 12-й величины насчитывается около 250, то ярче 16-й — уже около 50 тыс. Самые слабые объекты, которые на пределе может сфотографировать телескоп-рефлектор с диаметром зеркала 5 м, имеют 24, 5-ю величину. Оказывается, что среди миллиардов таких слабейших объектов большинство составляют галактики. Многие из них удалены от нас на расстояния, которые свет проходит за миллиарды лет. Это означает, что свет, вызвавший почернение пластинки, был излучен такой удаленной галактикой еще задолго до архейского периода геологической истории Земли!
       Иногда среди галактик попадаются удивительные объекты, например «радиогалактики». Это такие звездные системы, которые излучают огромное количество энергии в радиодиапазоне. У некоторых радиогалактик поток радиоизлучения в несколько раз превышает поток оптического излучения, хотя в оптическом диапазоне их светимость очень велика — в несколько раз превосходит полную светимость нашей Галактики. Классический пример такой радиогалактики — знаменитый объект Лебедь А. В оптическом диапазоне это два ничтожных световых пятнышка 17-й звездной величины. На самом деле их светимость очень велика, примерно в 10 раз больше, чем у нашей Галактики. Слабой эта система кажется потому, что она удалена от нас на огромное расстояние — 600 млн. световых лет. Однако поток радиоизлучения от Лебедя А на метровых волнах настолько велик, что превышает даже поток радиоизлучения от Солнца (в периоды, когда на Солнце нет пятен).


ведь Солнце очень близко — расстояние до него «всего лишь» 8 световых минут; 600 млн. лет — и 8 мин! А ведь потоки излучения, как известно, обратно пропорциональны квадратам расстояний!
       Внимательное изучение спектров галактик много лет назад позволило сделать одно открытие фундаментальной важности. Дело в том, что по характеру смещения длины волны какой-либо спектральной линии по отношению к лабораторному стандарту можно определить скорость движения излучающего источника по лучу зрения. Иными словами, можно установить, с какой скоростью источник приближается или удаляется.
       Если источник света приближается, спектральные линии смещаются в сторону более коротких волн, если удаляется — в сторону более длинных. Это явление называется «эффектом Доплера». Оказалось, что у галактик спектральные линии всегда смещены в длинноволновую часть спектра («красное смещение» линий), причем величина этого смещения тем больше, чем более удалена от нас галактика.
       Это означает, что все галактики удаляются от нас, причем скорость «разлета» по мере удаления галактик растет. Она достигает огромных значений. Так, например, найденная по красному смещению скорость удаления радиогалактики Лебедь А близка к 17 тыс. км/с. Рекорд принадлежит очень слабой (в оптических лучах 20-й величины) радиогалактике 3С 295. Оказалось, что известная ультрафиолетовая спектральная линия, принадлежащая ионизованному кислороду, смещена в оранжевую область спектра! Отсюда легко найти, что скорость удаления этой удивительной звездной системы составляет 138 тыс.

/с, или почти половину скорости света! Радиогалактика 3С 295 удалена от нас на расстояние, которое свет проходит за 5 млрд. лет. Таким образом, астрономы исследовали свет, который был излучен тогда, когда образовывались Солнце и планеты, а может быть, даже «немного» раньше… С тех пор открыты еще более удаленные объекты.
Солнечная система в масштабе 1 3000000000000

 

 Как же выглядит Метагалактика в нашей модели, где земная орбита уменьшена до размеров первой орбиты атома Бора? В этом масштабе расстояние до туманности Андромеды будет несколько больше 6 м, расстояние до центральной части скопления галактик в Деве, куда входит и наша местная система галактик, будет порядка 120 м, причем такого же порядка будет размер самого скопления. Радиогалактика Лебедь А будет теперь удалена уже на вполне «приличное» расстояние — 2,5 км, а расстояние до радиогалактики 3С 295 достигнет 25 км…
       Мы познакомились в самом общем виде с основными структурными особенностями и с масштабами Вселенной. Это как бы застывший кадр ее развития. Не всегда она была такой, какой мы теперь ее наблюдаем. Все во Вселенной меняется: появляются, развиваются и «умирают» звезды и туманности, развивается закономерным образом Галактика, меняются сама структура и масштабы Метагалактики (хотя бы по причине красного смещения). Поэтому нарисованную статическую картину Вселенной необходимо дополнить динамической картиной эволюции отдельных космических объектов, из которых она образована, и всей Вселенной как целого.
       Открытие в 1965 г. «реликтового» излучения со всей наглядностью показало, что на самых ранних этапах эволюции Вселенная качественно отличалась от своего современного состояния. Главное — это то, что тогда не было ни звезд, ни галактик, ни тяжелых элементов. И, конечно, не было жизни. Мы наблюдаем грандиозный процесс эволюции Вселенной от простого к сложному.

 

 

Источник: galaktika.mirtesen.ru

Помните, как в школьных учебниках по астрономии или в различных энциклопедиях изображается Солнечная система? Светило и планеты плотно «упакованы» в одну картинку, которая может поместиться на странице или в лучшем случае на развороте книги. Притом для наглядности планеты, как правило, изображаются так, что по своим размерам они не сильно отличаются одна от другой, потому мало кто представляет себе размеры Солнечной системы.

Такая откровенно ненаучная художественность, впрочем, имеет весьма простое объяснение.

Действительные размеры Солнечной системы, размеры планет и расстояния между ними настолько не соотносимы и настолько велики, что если создать масштабную модель Солнечной системы, которая умещалась бы в одно единственное изображение, и тем более физическую модель, в которой бы учитывались реалистичные расстояния, то выглядеть они будут, мягко говоря, довольно странно.

Однако, это совсем не означает, что совсем не получается визуализировать настоящие размеры Солнечной системы. Можно, и даже с учетом если не всех, то, по крайней мере, большинства существующих пропорций. И для этого лучше всего подходит … страничка сайта. Почему?

А потому, что именно веб-страницу можно скролить фактически до бесконечности. Собственно, эта ее особенность и стала основой онлайн-проекта «Если бы Луна была с пиксель», автором которого стал американский художник и дизайнер Джош Уорт.

Столь необычным названием проект обязан, опять же, реальным пропорциям: Луна, диаметр которой составляет 3474.8 км, в этой виртуальной модели действительно имеет вид 1 пикселя и является отправной точкой для масштабирования Солнца и других планет, а также расстояний между ними.

Солнечную систему Джош Уорт выстроил по одной горизонтальной линии. Таким образом представить размеры Солнечной системы можно просто прокручивая страницу по горизонтали (кстати, планшет для этого подходит лучше, чем ноутбук). По нижнему краю страницы при этом будет отображаться «линейка» с указанием расстояний в настоящих километрах, точнее в сотнях миллионов и миллиардах километров.

Отсчет ведется от центра Солнца, а все пространство модели занимает черная пустота — Космос. Потому для нетерпеливого зрителя, которого размеры Солнечной системы утомляют, предусмотрены различные режимы просмотра, в том числе прокрутка со скоростью света и быстрый «переход» к любой из интересующих его планет.

В своем блоге автор проекта «Если бы Луна была с пиксель» о том, что его подвигло на столь оригинальное творение:

«Мы как-то говорили о планетах с моей пятилетней дочкой. Я пытался объяснить ей, что в будущем летние каникулы на Марсе — это будет мероприятие гораздо более серьезное, чем поездка в Палм-Спрингс (хотя и не менее жаркое). Я попробовал описать расстояния с помощью метафор, вроде «если бы Земля была не больше мячика для гольфа, то Марс был бы размером с футбольное поле» и так далее, но потом я понял, что я сам мало, что знаю об этих расстояниях, кроме того факта, что они действительно большие и их трудно представить. Картинки в книгах, модели в планетарии (к слову, загляните — планетарий в Санкт-Петербурге) и даже телескопы вводят нас в заблуждение, когда дело доходит до попыток понять размеры Солнечной системы и то, насколько огромной может быть Вселенная. Не вредим ли мы сами себе, когда игнорируем всю эту пустоту?»

Источник: www.gadgetstyle.com.ua

Помните, как в школьных учебниках по астрономии или в различных энциклопедиях изображается Солнечная система? Светило и планеты плотно «упакованы» в одну картинку, которая может поместиться на странице или в лучшем случае на развороте книги. Притом для наглядности планеты, как правило, изображаются так, что по своим размерам они не сильно отличаются одна от другой, потому мало кто представляет себе размеры Солнечной системы.

Такая откровенно ненаучная художественность, впрочем, имеет весьма простое объяснение.

Действительные размеры Солнечной системы, размеры планет и расстояния между ними настолько не соотносимы и настолько велики, что если создать масштабную модель Солнечной системы, которая умещалась бы в одно единственное изображение, и тем более физическую модель, в которой бы учитывались реалистичные расстояния, то выглядеть они будут, мягко говоря, довольно странно.

Однако, это совсем не означает, что совсем не получается визуализировать настоящие размеры Солнечной системы. Можно, и даже с учетом если не всех, то, по крайней мере, большинства существующих пропорций. И для этого лучше всего подходит … страничка сайта. Почему?

А потому, что именно веб-страницу можно скролить фактически до бесконечности. Собственно, эта ее особенность и стала основой онлайн-проекта «Если бы Луна была с пиксель», автором которого стал американский художник и дизайнер Джош Уорт.

Столь необычным названием проект обязан, опять же, реальным пропорциям: Луна, диаметр которой составляет 3474.8 км, в этой виртуальной модели действительно имеет вид 1 пикселя и является отправной точкой для масштабирования Солнца и других планет, а также расстояний между ними.

Солнечную систему Джош Уорт выстроил по одной горизонтальной линии. Таким образом представить размеры Солнечной системы можно просто прокручивая страницу по горизонтали (кстати, планшет для этого подходит лучше, чем ноутбук). По нижнему краю страницы при этом будет отображаться «линейка» с указанием расстояний в настоящих километрах, точнее в сотнях миллионов и миллиардах километров.

Отсчет ведется от центра Солнца, а все пространство модели занимает черная пустота — Космос. Потому для нетерпеливого зрителя, которого размеры Солнечной системы утомляют, предусмотрены различные режимы просмотра, в том числе прокрутка со скоростью света и быстрый «переход» к любой из интересующих его планет.

В своем блоге автор проекта «Если бы Луна была с пиксель» о том, что его подвигло на столь оригинальное творение:

«Мы как-то говорили о планетах с моей пятилетней дочкой. Я пытался объяснить ей, что в будущем летние каникулы на Марсе — это будет мероприятие гораздо более серьезное, чем поездка в Палм-Спрингс (хотя и не менее жаркое). Я попробовал описать расстояния с помощью метафор, вроде «если бы Земля была не больше мячика для гольфа, то Марс был бы размером с футбольное поле» и так далее, но потом я понял, что я сам мало, что знаю об этих расстояниях, кроме того факта, что они действительно большие и их трудно представить. Картинки в книгах, модели в планетарии (к слову, загляните — планетарий в Санкт-Петербурге) и даже телескопы вводят нас в заблуждение, когда дело доходит до попыток понять размеры Солнечной системы и то, насколько огромной может быть Вселенная. Не вредим ли мы сами себе, когда игнорируем всю эту пустоту?»

Источник: www.gadgetstyle.com.ua

Солнечная система Практически каждая известная картинка, изображающая нашу Солнечную систему, не даёт нам понимания реального масштаба: размеров объектов и расстояния между ними. Хотите узнать, как выглядит модель нашей Солнечной системы, созданная при точном соблюдении масштаба энтузиастами из Соединённых Штатов? Тогда вам обязательно следует прочитать заметку далее…

В одной из своих ранних статей я уже задавался целью показать, насколько ничтожны размеры нашего обитаемого мира по сравнению с иными объектами Вселенной. В этой – я советую не ходить далеко за примерами и своими собственными глазами увидеть, оценить и даже – ощутить эти гигантские космические расстояния между так хорошо нам известными планетами Солнечной системы.

Для начала – пара картинок, на которых изображена привычная нам безмасштабная модель. На первой мы можем видеть все известные и признанные официальной современной наукой планетами (+ Плутон) небесные тела околосолнечного пространства:

Солнечная система

Вторая картинка будет интересна тем, что на ней изображены другие объекты Солнечной системы – кометы, метеориты, пояса астероидов и Койпера, а так же группу Транснептуновых объектов (опять же – без масштаба):

Солнечная система

Даже пару Земля — Луна мы привыкли видеть на картинках скорее вот так:

Земля и Луна

Хотя в реальности эта пара расположена таким образом:

Земля и Луна

Мечущийся между этими объектами штрих – луч солнечного света. Именно с такой скоростью он преодолевает расстояние между Землёй и её спутником.

Вот ещё одна картинка, показывающая реальный масштаб нашего дома и её естественного спутника:

Земля и Луна

Чтобы узнать, сколько времени солнечному свету необходимо для преодоления расстояния от Солнца до каждой из планет, перейдите по ссылке на сайт joshworth.com и нажмите в правом нижнем углу на пиктограмму солнечного света. Или же просто тяните полозок внизу экрана вправо. Та карта построена из масштаба – Луна = 1 пиксель.

Энтузиасты, про которых я упомянул выше, пошли дальше. Им стало интересно построить натурную модель Солнечной системы в масштабе. Для модели Земли взяли голубой шарик диаметром 1.4 сантиметра. Так как Солнце в 109 раз больше Земли, надувной шар диаметром 1.5 метра может изобразить Солнце. Однако в этом масштабе расстояние между Землей и Солнцем – 150 миллионов километров – составит около 180 метров. Это означает, что весь проект, включая орбиты внешних планет, не поместится на вашем заднем дворе. Однако вы можете найти достаточно места на высохшем дне озера.

Предлагаю посмотреть фильм о вдохновляющей поездке по масштабной модели Солнечной системы:

Меркурий в этой модели располагается в 68 метрах от Солнца, Венера — в 120 метрах, Земля — в 176 метрах, Марс — в 269 метрах, Юпитер — в 920 метрах, Сатурн – в 1700 метрах, Уран – в 3400 метрах, Нептун — в 5600 метрах!

В заключительных сценах ролика, энтузиасты встали на орбиту Земли и увидели, что видимая с этой точки модель Солнца совпала по размеру с видимым размером реального восходящего светила. Потрясающе!

_______________
По мотивам.

Источник: maxblogs.ru

Состав Солнечной системы

Солнце

Солнечная система в масштабе 1 3000000000000

Это звезда, без которой не могло бы существовать жизни на Земле. Она дает нам энергию и тепло. Согласно классификации звезд, Солнце – желтый карлик. Возраст около 5 млрд. лет. Имеет диаметр на экваторе равный 1 392 000 км, в 109 раз больше земного. Со скоростью 250 км/сек наша звезда мчится в космосе вокруг центра галактики, до которого «всего» 26 000 световых лет. И на один оборот уходит около 180 миллионов лет.

Период вращения на экваторе – 25,4 дня и 34 дня у полюсов. .Температура внутри ядра примерно 15 млн градусов Цельсия. Температура на поверхности около 5500 градусов Цельсия.

Звезда по химическому составу состоит в основном из водорода и гелия. По сути, это гигантский термоядерный реактор. Положение Солнца на главной последовательности показывает, что оно ещё не исчерпало свой запас водорода для ядерного синтеза и находится примерно в середине своей эволюции.

Сейчас Солнце постепенно становится более ярким, на более ранних стадиях развития его яркость составляла лишь 70 % от сегодняшней.

Теперь по порядку разберемся сколько планет вокруг солнца вращается, в солнечной системе и характеристики планет.

Межпланетное пространство

Солнечная система в масштабе 1 3000000000000

Помимо яркого света, желтая звезда излучает непрерывный поток заряженных частиц. Он называется «солнечный ветер», распространяется со скоростью 1,5 млн. км/час, образуя околосолнечную область – гелиосферу. Потоки частиц способны срывать атмосферу космических тел, не защищенных магнитными полями, что произошло с Венерой и Марсом.

Космические лучи происходят извне Солнечной системы.

Как плотность космических лучей в межзвёздной среде, так и сила магнитного поля Солнца изменяются с течением времени, таким образом, уровень космического излучения в Солнечной системе непостоянен, хотя величина отклонений достоверно неизвестна.

Межпланетная среда является местом формирования, по крайней мере, двух дископодобных областей космической пыли.

Планеты и их спутники

Земная группа

Меркурий

Солнечная система в масштабе 1 3000000000000

Ближайшая к Солнцу, но и самая малая из планет (0,055 массы Земли). Она очень медленно обращается вокруг себя, за полный оборот вокруг светила делая лишь полтора оборота вокруг своей оси. Планета не имеет ни атмосферы, ни спутников, днём раскаляясь до +430 °С, а ночью охлаждаясь до – 180 °С.

Характерными деталями рельефа его поверхности, помимо ударных кратеров, являются многочисленные лопастевидные уступы, простирающиеся на сотни километров. Считается, что они возникли в результате приливных деформаций на раннем этапе истории планеты.

Меркурий имеет крайне разреженную атмосферу, она состоит из атомов, «выбитых» с поверхности планеты солнечным ветром. Относительно большое железное ядро Меркурия и его тонкая кора ещё не получили удовлетворительного объяснения.

Имеется гипотеза, предполагающая, что внешние слои планеты, состоящие из лёгких элементов, были сорваны в результате гигантского столкновения, в результате которого размеры планеты уменьшились.

Венера

Солнечная система в масштабе 1 3000000000000

Самая романтичная и ближайшая к Земле планета тоже для жилья не пригодна. Она плотно укутана толстым одеялом облаков из углекислого газа, и при температуре до + 475 °С имеет давление у поверхности, испещрённой кратерами, свыше 90 атмосфер. Венера очень близка Земле размерами и массой.

Она также имеет толстую силикатную оболочку вокруг железного ядра и атмосферу (из-за этого Венеру нередко называют «сестрой» Земли). Имеются также свидетельства её внутренней геологической активности. Однако количество воды на Венере гораздо меньше земного, а её атмосфера плотнее.

У Венеры нет спутников.

Явных признаков современной геологической активности на Венере не обнаружено, но, так как у неё нет магнитного поля, которое предотвратило бы истощение её плотной атмосферы, это позволяет допустить, что её атмосфера регулярно пополняется вулканическими извержениями.

Земля

Солнечная система в масштабе 1 3000000000000

Земля является крупнейшей и самой плотной из планет земной группы. У Земли наблюдается тектоника плит. Вопрос о наличии жизни где-либо, кроме Земли, остаётся открытым. Среди планет земной группы Земля является уникальной (прежде всего, за счет гидросферы). Атмосфера Земли радикально отличается от атмосфер других планет — она содержит свободный кислород. У Земли есть один естественный спутник — Луна, единственный большой спутник планет земной группы Солнечной системы.

Марс

Солнечная система в масштабе 1 3000000000000

Марс меньше Земли и Венеры (0,107 массы Земли). Похож на нашу планету по своей структуре. Радиус его в два раза меньше земного, а масса меньше на порядок. Он обладает атмосферой, состоящей главным образом из углекислого газа, с поверхностным давлением 6,1 мбар (0,6 % от земного).

На его поверхности есть вулканы, самый большой из которых, Олимп, превышает размерами все земные вулканы, достигая высоты 21,2 км. Рифтовые впадины (долины Маринер) наряду с вулканами свидетельствуют о былой геологической активности, которая, по некоторым данным, продолжалась даже в течение последних 2 млн лет. Красный цвет поверхности Марса вызван большим количеством оксида железа в его грунте.

Марсианский год в два раза длиннее земного, зато сутки практически той же продолжительности. Марс богаче первых двух планет, имея два спутника: Фобос и Деймос, переводимые с греческого как «страх» и «ужас». Это небольшие каменные глыбы, очень похожие на астероиды.

На сегодняшний день (после Земли) Марс — самая подробно изученная планета Солнечной системы

Планеты-гиганты

Юпитер

Солнечная система в масштабе 1 3000000000000

Самая крупная газовая планета-гигант. Будь его масса в несколько десятков раз больше, он реально смог бы стать звездой.

Юпитер обладает массой в 318 раз больше земной, и в 2,5 раза массивнее всех остальных планет, вместе взятых.

Он состоит главным образом из водорода и гелия. Высокая внутренняя температура Юпитера вызывает множество полупостоянных вихревых структур в его атмосфере, таких как полосы облаков и Большое красное пятно.

Сутки на планете длятся около 10 часов, а год протекает за 12 земных. Юпитер, как Сатурн и Уран, имеет систему колец. Их у него четыре, но они не очень ярко выражены, из далека можно и не заметить.

У Юпитера имеется 79 спутников. Четыре крупнейших — ГанимедКаллистоИо и Европа — схожи с планетами земной группы такими явлениями, как вулканическая активность и внутренний нагрев.

Ганимед, крупнейший спутник в Солнечной системе, превосходит по размеру Меркурий.

Сатурн

Солнечная система в масштабе 1 3000000000000

Сатурн, известный своей обширной системой колец, имеет несколько схожие с Юпитером структуру атмосферы и магнитосферы. Хотя объём Сатурна составляет 60 % юпитерианского, масса (95 масс Земли) — меньше трети юпитерианской; таким образом, Сатурн — наименее плотная планета Солнечной системы (его средняя плотность меньше плотности воды).

У Сатурна имеется 82 подтверждённых спутника; два из них — Титан и Энцелад — проявляют признаки геологической активности. Активность эта, однако, не схожа с земной, поскольку в значительной степени обусловлена активностью льда.

Титан, превосходящий размерами Меркурий, — единственный спутник в Солнечной системе с существенной атмосферой.

Уран

Солнечная система в масштабе 1 3000000000000

Уран с массой в 14 раз больше, чем у Земли, является самой лёгкой из планет-гигантов. Особенность этой планеты, предстающей наблюдателю в тонах сине-зелёных, в его вращении. Ось вращения планеты практически параллельна плоскости эклиптики. Говоря обыденным языком, Уран лежит на боку. Если другие планеты можно сравнить с вращающимися волчками, то Уран больше похож на катящийся шар.

Но это не помешало ему обзавестись 13 кольцами и 27 спутниками, самые известные из которых Оберон, Титания, Ариэль, Умбриэль.

Он имеет намного более холодное ядро, чем другие газовые гиганты, и излучает в космос очень мало тепла.

Нептун

Солнечная система в масштабе 1 3000000000000

Внешне Нептун похож на Уран; в его спектре также доминируют полосы метана и водорода. Поток тепла от Нептуна заметно превышает мощность падающего на него солнечного тепла, что указывает на существование внутреннего источника энергии. Возможно, значительная часть внутреннего тепла выделяется в результате приливов, вызванных массивным спутником Тритоном, который обращается в обратном направлении на расстоянии 14,5 радиуса планеты. «Вояджер-2», пролетев в 1989 на расстоянии 5000 км от облачного слоя, обнаружил у Нептуна еще 6 спутников и 5 колец.

В атмосфере были открыты Большое Темное Пятно и сложная система вихревых потоков. На розоватой поверхности Тритона обнаружились удивительные геологические детали, включая мощные гейзеры. Открытый «Вояджером» спутник Протей оказался больше Нереиды, обнаруженной с Земли еще в 1949г.

Девятая планета

Солнечная система в масштабе 1 3000000000000

20 января 2016 года астрономы объявили о возможной девятой планете на окраине Солнечной системы, за пределами орбиты Плутона. Планета примерно в десять раз массивнее, чем Земля, удалена от Солнца примерно в 20 раз дальше, чем Нептун (90 миллиардов километров), и делает оборот вокруг Солнца за 10 000—20 000 лет. По мнению ученых, вероятность того, что эта планета реально существует, «возможно, 90 %». Пока  называют эту гипотетическую планету просто «Девятая планета».

Карликовые планеты

К карликовым планетам относят те, которые в своем диаметре имеют около 1000 км. Это Плутон, получивший данный статус в 2006 году, самый яркий представитель главного астероидного кольца – Церера и далекий – Эрида.

Малые объекты

Пояс Койпера

Солнечная система в масштабе 1 3000000000000

Пояс Койпера — область реликтов времён образования Солнечной системы, является большим поясом осколков, подобным поясу астероидов, но состоит в основном изо льда. Простирается между 30 и 55 а. е. от Солнца. Составлен главным образом малыми телами Солнечной системы, но многие из крупнейших объектов пояса Койпера, такие как КваварВаруна и Орк, могут быть переклассифицированы в карликовые планеты после уточнения их параметров. Здесь сосредоточена масса малых тел, льдов.

Они состоят из метана, аммиака и воды, но есть объекты, включающие в себя горные породы и металлы.

Астероиды

Солнечная система в масштабе 1 3000000000000

Астероиды — самые распространённые малые тела Солнечной системы.

Пояс астероидов занимает орбиту между Марсом и Юпитером.  Согласно современным воззрениям, астероиды — это остатки формирования Солнечной системы, которые были не в состоянии объединиться в крупное тело из-за гравитационных возмущений Юпитера.

Размеры астероидов варьируются от нескольких метров до сотен километров. Среди них есть как совсем мелкие, так и крупные, например, Веста и Гигея, Они даже могут быть переклассифицированы как карликовые планеты, если будет показано, что они поддерживают гидростатическое равновесие.

Пояс содержит десятки тысяч, возможно, миллионы объектов больше одного километра в диаметре. Несмотря на это, общая масса астероидов пояса вряд ли больше одной тысячной массы Земли.

Метеоры и метеориты

Солнечная система в масштабе 1 3000000000000

Космические объекты малых размеров, периодически врывающиеся в атмосферный слой Земли, до момента падения называются метеоритами. В момент попадания в земную атмосферу их переквалифицируют в метеоры. Они сгорают в воздухе до падения, небольшая часть падает на поверхность.

Кометы

Солнечная система в масштабе 1 3000000000000

Если перевести это слово с греческого, получится «длинноволосый». И это так. Когда ледяная странница приближается к Солнцу, она распускает длинный хвост из испаряющихся газов на сотни миллионов километров.

Комета имеет и голову, состоящую из ядра и комы. Ядро – ледяная глыба из застывших газов с добавками силикатов и частиц металлов. Возможно, что присутствует и некая органика. Кома – это газопылевое окружение кометы.

Отдалённые области

Вопрос о том, где именно заканчивается Солнечная система и начинается межзвёздное пространство, неоднозначен.

Ключевыми в их определении принимают два фактора: солнечный ветер и солнечное тяготение. Внешняя граница солнечного ветра — гелиопауза, за ней солнечный ветер и межзвёздное вещество смешиваются, взаимно растворяясь.

Солнечная система в масштабе 1 3000000000000

Гелиопауза находится примерно в четыре раза дальше Плутона и считается началом межзвёздной среды.

Однако предполагают, что область, в которой гравитация Солнца преобладает над галактической — сфера Хилла, простирается в тысячу раз дальше.

Большая часть нашей Солнечной системы всё ещё неизвестна. По оценкам, гравитационное поле Солнца преобладает над гравитационными силами окружающих звёзд на расстоянии приблизительно двух световых лет (125 000 а. е.).

Облако Оорта

Солнечная система в масштабе 1 3000000000000

Гипотетическое облако Оорта — сферическое облако ледяных объектов (вплоть до триллиона), служащее источником долгопериодических комет. Предполагаемое расстояние до внешних границ облака Оорта от Солнца составляет от 50 000 а. е. (приблизительно 1 световой год) до 100 000 а. е. (1,87 св. лет).

Полагают, что составляющие облако объекты сформировались около Солнца и были рассеяны далеко в космос гравитационными эффектами планет-гигантов на раннем этапе развития Солнечной системы.

Место Земли в Солнечной системе

Солнечная система в масштабе 1 3000000000000

Более удачного положения, чем то, что занимает Земля, придумать невозможно. Участок нашей Галактики довольно спокойный. Солнце обеспечивает постоянное, равномерное свечение. Оно выделяет ровно столько тепла, излучения и энергии, сколько требуется для зарождения и развития жизни.

Саму же Землю словно продумали заранее:

  • Идеальный состав атмосферы, и геологическое строение.
  • Нужный фон радиации и температурный режим.
  • Наличие воды с её удивительными свойствами.

Присутствие Луны, именно такой массы и на таком расстоянии, как это требуется. Есть ещё очень много совпадений, имеющих решающее значение для благоприятной жизни на планете. И нарушение практически любого из них сделало бы маловероятным возникновение и существование жизни.

Стабильность системы

Солнечная система в масштабе 1 3000000000000

Обращение планет вокруг Солнца происходит в одном (прямом) направлении. Орбиты планет практически круговые, а их плоскости близки к плоскости Лапласа. Это основная плоскость Солнечной системы. Законам механики подчиняется наша жизнь, и Солнечная система не исключение.

Планеты связаны друг с другом законом всемирного тяготения. Исходя из отсутствия трения в межзвёздном пространстве, можно уверенно предположить, что движение планет относительно друг друга не изменится. Во всяком случае, в ближайшие миллионолетия. Многие учёные пытались рассчитать будущее планет нашей системы.

Но у всех – и даже у Эйнштейна – получалось одно: планеты солнечной системы будут стабильны всегда.

Химический состав

В Солнечной системе наблюдается сильный градиент (различие) химического состава: близкие к Солнцу планеты и спутники состоят из тугоплавких материалов, а в составе далеких тел много летучих элементов. Это означает, что в эпоху формирования Солнечной системы существовал большой градиент температуры. Современные астрофизические модели химической конденсации предполагают, что исходный состав протопланетного облака был близок к составу межзвездной среды и Солнца: по массе до 75% водорода, до 25% гелия и менее 1% всех прочих элементов.

Солнечная система в масштабе 1 3000000000000

Эти модели успешно объясняют наблюдаемые вариации химического состава в Солнечной системе.

О химическом составе далеких объектов можно судить на основании значения их средней плотности, а также по спектрам их поверхности и атмосферы. Значительно точнее это удалось бы сделать путем анализа образцов планетного вещества, но пока у нас есть только образцы с Луны и метеориты.

Исследуя метеориты, мы начинаем понимать химические процессы в первичной туманности. Однако процесс агломерации крупных планет из мелких частиц пока остается неясным.

Жизнь в Солнечной системе

Солнечная система в масштабе 1 3000000000000

Высказывались предположения, что жизнь в Солнечной системе когда-то существовала за пределом Земли, а может быть, существует и сейчас. Появление космической техники позволило приступить к прямой проверке этой гипотезы. Меркурий оказался слишком горяч и лишенным атмосферы и воды. На Венере тоже очень жарко – на ее поверхности плавится свинец. Возможность жизни в верхнем слое облаков Венеры, где условия гораздо мягче, пока не более чем фантазия. Луна и астероиды выглядят совершенно стерильными.

Большие надежды возлагались на Марс. Замеченные в телескоп 100 лет назад системы тонких прямых линий – «каналов» – дали тогда повод говорить об искусственных ирригационных сооружениях на поверхности Марса. Но теперь мы знаем, что условия на Марсе неблагоприятны для жизни: холодно, сухо, очень разреженный воздух и, как следствие, сильное ультрафиолетовое излучение Солнца, стерилизующее поверхность планеты.

Приборы посадочных блоков «Викингов» не обнаружили органического вещества в грунте Марса.

Правда, есть признаки того, что климат Марса существенно менялся и, возможно, когда-то был более благоприятным для жизни. Известно, что в далеком прошлом на поверхности Марса была вода, поскольку на детальных изображениях планеты видны следы водной эрозии, напоминающие овраги и сухие русла рек.

Хотя в атмосферах планет-гигантов много органических молекул, трудно поверить, что при отсутствии твердой поверхности там может существовать жизнь. В этом смысле значительно интереснее спутник Сатурна Титан, у которого есть не только атмосфера с органическими компонентами, но и твердая поверхность, где могут скапливаться продукты синтеза. Правда, температура этой поверхности (90 К) скорее подходит для сжижения кислорода. Поэтому внимание биологов больше привлекает спутник Юпитера Европа, хотя и лишенная атмосферы, но, по-видимому, имеющая под своей ледяной поверхностью океан жидкой воды.

Следует отметить, что межпланетные зонды способны обнаружить признаки активной жизни на поверхности планет. Но если жизнь скрыта под ледяным панцирем Европы, то пролетающий мимо аппарат вряд ли ее обнаружит.

Некоторые кометы почти наверняка содержат сложные органические молекулы, образовавшиеся еще в эпоху формирования Солнечной системы. Но трудно вообразить себе жизнь на комете. Итак, пока у нас нет доказательств, что жизнь в Солнечной системе существует где-либо за пределом Земли.

Интересные факты о Солнечной системе

Солнечная система в масштабе 1 3000000000000

  1. Около 99,86% всей  массы Солнечной системы приходится на само Солнце.
  2. Между Землёй и Луной поместились бы все остальные планеты Солнечной системы.
  3. Среди всех планет Солнечной системы наименее изучены Уран и Нептун, а больше остальных изучен Марс.
  4. Среди всех планет Солнечной системы лишь Венера вращается по часовой стрелке. Все остальные — против часовой стрелки, кроме Урана. Из-за угла наклона оси в 90 градусов Уран вращается, как бы лёжа на боку.
  5. Только три небесных тела в Солнечной системе, не считая газовых гигантов, обладают плотной атмосферой — Земля, Венера и Титан, спутник Сатурна.
  6. У Меркурия ядро занимает больший процент общего объёма, чем у любой другой планеты. Учёные полагают, что некогда чудовищное столкновение буквально содрало с него планетную кору.
  7. На Европе, одном из спутников Юпитера, воды больше, чем на Земле.
  8. Кольца есть не только у Сатурна, но и у всех остальных планет-гигантов — Юпитера, Урана и Нептуна.
  9. Температура возле Солнца больше, нежели на его поверхности. Эту загадку разгадать пока не удаётся. Возможно, проявляют действие магнитные силы атмосферы звезды.
  10. Атмосфера Титана. Это единственный из всех спутников планет, имеющий атмосферу. И состоит она в основном из азота. Почти как земная.
  11. Остается загадкой, почему активность Солнца изменяется с определенной периодичностью и временем.
  12. Плутон за всё время, прошедшее с момента его открытия до момента лишения его статуса планеты, не сделал ни одного полного оборота вокруг Солнца.
  13. Юпитер защищает нашу Землю от астероидов и метеоритов — его мощная гравитация притягивает их, и они сгорают в его атмосфере, не добираясь до нашей планеты.
  14. Излучаемая Солнцем радиация смертельно опасна, и нас от неё защищает только атмосфера и магнитное поле Земли.
  15. Самым крупным космическим объектом в Солнечной системе является Международная космическая станция. А заодно и самым дорогим, причём за всю историю человечества сразу.
  16. У нашей Солнечной системы есть хвост, напоминающий четырехлистный клевер.
  17. Огромное количество планетарных спутников Солнечной системы мертвы.
  18. Если сравнивать Солнечную систему и космос, то она в нем просто песчинка.
  19. Некоторые исследователи уверяют, что Солнечную систему создавали искусственным путем.
  20. Запущенный в 1977 году «Вояджер-1» стал первым космическим аппаратом, вышедшим за пределы Солнечной системы.

Источник: asteropa.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.