Що таке Сонячна система. Дослідження Сонячної системи. Нові планети Сонячної системи

Що таке Сонячна система? Це наш спільний дім. З чого вона складається? Як і коли сформувалася? Кожному важливо знати побільше про те куточку Галактики, в якому ми живемо.

Від більшого до меншого

Урок «Сонячна система» варто почати з того, що остання є частиною величезної і безмежної Всесвіту. Масштаби її людський розум осягнути не в змозі. Чим сильніше стають наші телескопи, чим глибше ми заглядаємо в космос, тим більше ми бачимо там зірок і галактик. За сучасними уявленнями Всесвіт володіє певною структурою. А складається вона з галактик і їх скупчень. Місце, де знаходиться Сонячна система - галактика Чумацький Шлях. Вона складається зі ста мільярдів зірок, багато з яких схожі на Сонце. Наше світило - досить пересічний жовтий карлик. Але багато в чому завдяки саме скромним розмірам і стабільній температурі в його системі змогла зародитися життя.

Виникнення

Сучасні теорії появи Сонячної системи невід`ємно пов`язані з гіпотезами про еволюцію Всесвіту. Виникнення її про цих пір залишається загадкою. Є лише різні математичні моделі. За найпоширенішою з них наша Всесвіт виник сімнадцять мільярдів років тому в результаті Великого Вибуху. Вважається, що нашій зірці 4,7 млрд років. Приблизно такого ж віку і Сонячна система. Скільки їй залишилося жити? Через мільярд років Сонце перейде в наступний цикл свого розвитку і перетвориться на червоного гіганта. За розрахунками більшості вчених, верхня межа його атмосфери буде перебувати саме на відстані орбіти Землі. І якщо через такий величезний проміжок часу людство ще буде існувати, то для людей це стане катастрофою воістину вселенського масштабу. Але все це у віддаленому майбутньому. Яка ситуація на сьогоднішній день?

Тіла сонячної системи

Отже, в першу чергу, це, звичайно, наша зірка. Люди ще з давнини дали їй ім`я і назвали Сонцем. У ньому зосереджено дев`яносто дев`ять відсотків маси всі системи. І тільки один припадає на планети, їх супутники, метеорити, астероїди, комети і тіла пояса Койпера. Так що таке Сонячна система? Це Сонце і все, що навколо нього звертається. Але про все по порядку.

Сонце

Як вже було сказано вище, зірка - це центр нашої системи. Розміри її вражають уяву. Сонце важча за Землю в триста тридцять тисяч разів! А його діаметр перевищує земної в сто дев`ять разів. Середня щільність речовини Сонця всього лише в 1,4 рази вище щільності води. Але це не повинно вводити в оману. Адже в центральних районах зірки щільність в сто п`ятдесят разів більше, там завдяки колосальному тиску і починаються ядерні реакції. Тут з водню утворюється гелій.

Потім вивільнена в результаті цього енергія за допомогою конвекції переноситься до зовнішніх верствам і розсіюється в космічному просторі. За даними вчених, наше Сонце зараз на сімдесят п`ять відсотків складається з водню, і приблизно на 25% з гелію, інших елементів не більше 1%. В першу чергу це говорить про те, що Сонце знаходиться в повному розквіті сил, адже палива ще дуже багато. Зазвичай час життя для зірки цього класу (жовтий карлик) становить десять мільярдів років. Не можна не сказати пару слів і про структуру Сонця. У центрі його знаходиться масивне ядро, потім слідують зони перенесення променевої енергії, конвекції, фотосфера і хромосфера. На останній часто виникають протуберанці. Сонячні плями - це зони на поверхні зірки, де температура помітно нижче, тому вони і виглядають темніше. Наше світило обертається навколо своєї осі з періодом двадцять п`ять земних діб. Навряд чи буде перебільшенням сказати, що від стану цієї зірки залежить вся Сонячна система. Фотолабораторії для вивчення процесів на ній створені навіть на орбіті.

Меркурій

Це перше космічне тіло, яке ми зустрінемо, віддаляючись від Сонця. І як наслідок його близькості, на поверхні дуже жарко і практично немає атмосфери. Він відноситься до так званих планет земної групи. Їх загальні характеристики: досить велика щільність, присутність газово-водної атмосфери, мала кількість супутників, наявність ядра, мантії і кори. Однак, як уже було сказано вище, атмосферою Меркурій практично обділений - її здуває сонячний вітер. Нагадаємо, що Землю від нього захищає сильне магнітне поле і відстань. Але незважаючи на це, газову оболонку на Меркурії все ж можна виявити, складається вона з іонів металів, які випаровуються з поверхні планети. Є там (у невеликих кількостях) кисень, азот і інертні гази.

Навколо Сонця Меркурій рухається по подовженій орбіті. Період його обертання становить 88 земних діб. А от щоб повернутися навколо осі планеті потрібно майже 59 днів. Багато в чому завдяки цьому на Меркурії спостерігається велика різниця температур: від мінус 183⁰ до плюс 427⁰ за Цельсієм.

Поверхня планети покрита кратерами, невисокими горами і долинами. Зустрічаються і сліди стиснення Меркурія (через остигання металевого ядра) - у вигляді протяжних уступів). Вчені припускають наявність водяного льоду в деяких затінених ділянках планети.

Венера

Друга за рахунком планета земного типу від Сонця. За розміром значно перевищує Меркурій, але трохи менше Землі як за масою, так і за діаметром. Супутники відсутні. Зате в наявності щільна атмосфера, яка практично повністю приховує від наших очей поверхню Венери. Завдяки їй температура на поверхні набагато вище оной на Меркурії: середні величини досягають +475⁰ за Цельсієм, без серйозних добових перепадів. Ще одна особливість атмосфери - найсильніші вітри на висоті в декілька кілометрів (до ста п`ятдесяти метрів в секунду), справжні урагани. Що викликає їх - поки незрозуміло. Складається атмосфера на дев`яносто шість відсотків з вуглекислого газу. Кисню і парів води мізерно мало. Завдяки польотам до планети декількох космічних апаратів, вченим вдалося скласти досить докладну карту Венери. Поверхня планети ділиться на рівнини і височини. Можна виділити два великих материка. Є безліч ударних кратерів.

Земля

Докладно зупинятися на нашій планеті ми не будемо, оскільки вона все ж найбільш вивчена і відома читачеві. Але що таке Сонячна система без Землі? .. Треба сказати, що наш будинок досі таїть у собі чимало загадок. Крім того, Земля - планета Сонячної системи, яка за масою поступається лише газовим гігантам, і єдина, яка має водну оболонку. Період обертання навколо зірки становить 365 діб, а відстань до неї - 150 000 000 кілометрів - прийнято за астрономічну одиницю. Скажемо ще, що Земля - планета Сонячної системи, яка має значний за розмірами єдиний супутник, і вирушимо далі.

Марс

І ось перед нами червона планета - мрія всіх фантастів і небесне тіло, про який людина не перестає замислюватися. Зараз на поверхні Марса працює космічний апарат. А через десять років туди вже збираються відправити пілотований корабель. Чому ж людей так цікавить Марс? Та тому, що за умовами ця планета найближче до Землі. Астрономи минулого взагалі припускали, що на Марсі є водяні канали і рослинне життя. Пошуки останньої, до речі, тривають досі. Мабуть, це буде перша планета, з якою людина почне дослідження Сонячної системи.

За масою Марс в два рази менше Землі. Його атмосфера досить розріджена і складається в основному з вуглекислого газу. Середня температура на поверхні - мінус 60 градусів за Цельсієм. Правда, в деяких району екватора вона може підніматися до нуля. Марсіанський рік триває шістсот вісімдесят сім земних днів. І оскільки орбіта планети досить витягнута, пори року на ній різні за тривалістю. Полюса планети покриті тонкими шапками льодів. Поверхню Марса багата кратерами і височинами. На Червоній планеті знаходиться найвища гора в Сонячній системі - Олімп. Її висота приблизно 12 кілометрів. А ще у Марса є два маленьких супутника - Фобос і Деймос.

Пояс астероїдів

Він розташувався між орбітами Марса і Юпітера. Насправді це дуже велика і цікава зона. У ній можна виявити мільйон різних об`єктів, в основному невеликих - до кількох сотень метрів. Але зустрічаються й велетні, такі як Церера (діаметр - 950 км), Веста або Паллада. Спочатку їх теж вважали астероїдами, але в 2006 році визнали карликовими планетами, як і Плутон. Утворилися всі ці об`єкти в момент формування Сонячної системи. Можливо, всі астероїди - те, що так і не стало планетою через сильного впливу швидко формувався Юпітера. Існує безліч різних видів і сімейств астероїдів. Серед них є що складаються з різних металів, так що у віддаленому майбутньому їх можна використовувати в промисловості.

Планети-гіганти

На відміну від такого космічного тіла, як Земля, планети Сонячної системи, що знаходяться за поясом астероїдів, мають набагато більшу масу. І в першу чергу це, звичайно, Юпітер і Сатурн. Ці гіганти мають безліч супутників, деякі з яких взагалі нагадують по розмірами планети земної групи. Сатурн знаменитий своїми кільцями, які насправді складаються з безлічі дрібних об`єктів. Щільність цих планет набагато менше земної. Речовина Сатурна, взагалі, легше води. Практично всі гіганти мають тверде ядро. Їх атмосфери складаються з водню, гелію, аміаку, метану і невеликої кількості інших газів. Причому склад Юпітера і Сатурна багато в чому схожий зі складом нашого Сонця.

Тому не дивно, що їх вважають несформованими зірками. Їм просто не вистачило маси.

Щирими газовими гігантами Уран і Нептун можна вважати лише умовно, оскільки у них потужна атмосфера. Однак, судячи з усього, вони все ж мають тверду поверхню. А ось де починається така у Юпітера - сказати складно. Припускають, що ядро в найбільшої планети Сонячної системи складається з металевого водню. Практично всі гіганти випромінюють власну енергію (тепло), причому в кількостях більших, ніж отримують від Сонця. У всіх є кільця і безліч супутників. В їх атмосферах вирують небачені по мощі урагани (чим далі планета від Сонця, тим сильніше).

Пояс Койпера

Зовсім вже задвірки Сонячної системи. Тут знаходиться колишня планета Плутон (у 2006-му її позбавили цього статусу), а також порівнянні з нею за масою і величиною Макемаке, Еріда, Хуамеа. Це так звані нові планети Сонячної системи. А також тисячі, якщо не мільйони інших тіл меншого розміру. По всій видимості, пояс Койпера не має ніяких прав далі 100 астрономічних одиниць. За припущенням вчених, звідси приходять коротко-Періодичні комети. Хмарою Оорта закінчується Сонячна система. Фото-звіт з цих місць, цілком можливо, ми скоро отримаємо з космічного апарату "Нові горизонти".

Ось так, коротко, ми показали, що таке Сонячна система, і з яких елементів вона складається. Зараз до неї входять п`ять великих планет, наша зірка, і безліч менших об`єктів. Однак сучасна наука активно розвивається. І ймовірно, завтра ми зможемо дізнатися, що відкриті нові планети Сонячної системи.