Краткий ликбез по Солнечной Системе
В этой статье мы рассмотрим нашу всеми любимую Солнечную систему и разберем каждую планету, да еще и Солнышко прихватим. Надеюсь, вам будет интересно и все понравится.
Итак, начнем мы с основных принципов действия нашей системы. Как вы знаете, в центре расположилась звезда Солнце, вокруг которой вращаются 8 планет, имеющие самые разнообразные характеристики, начиная от необычного рельефа Меркурия и заканчивая потрясающим видом Нептуна. Все планеты находятся в так называемой плоскости эклиптики, т.е. каждая имеет почти круговую орбиту и располагаются по системе в виде почти идеального диска, а именно в одной плоскости.
Масса всей системы равно 1,0014. Где 1 = массе Солнца. Как не сложно догадаться, Звезда занимает 99,86 % всей массы системы.
Солнечная система имеет такую последовательность тел: Солнце – Меркурий – Венера – Земля – Марс – Пояс астероидов – Юпитер – Сатурн – Уран – Нептун – Плутон.
Плутон хоть и не является официально планетой Солнечной системы, но мы все равно его разберем.
Солнце
Ну что же – Солнце. Наша звездочка имеет по спектральному классу характеристику G2V, что вам, конечно же, ничего не скажет, давайте тогда разберемся. Итак, в данном случае идет рассмотрение звезды по Йеркской классификации, где:
• «G» – цвет, излучаемый звездой (т.е. желтый);
• «2» - означает уровень температуры фотосферы звезды (у Солнца 5780 К ~ 5507 °C);
• «V» - карликовые звезды ну или же звезды главной последовательности по диаграмме Герцшпрунга – Рассела. А если снова объяснять что-то непонятное, то это звезды, где основная термоядерная реакция – это сгорание водорода и перерождение его в гелий.
Да-да, вы все правильно поняли: Солнце – есть желтый карлик, как бы обидно ни было, но так и есть. А вертимся мы вокруг уж не такого и большого огненного шара, диаметром всего 1.4 млн км и массой 332270 масс Земли. Из-за того что Солнце буквально горит, его масса и объем постоянно уменьшаются. Только за час оно теряет в диаметре 1 метр, поэтому можно сказать, что звезда худеет. Звезды, подобные нашей, живут в среднем 10 млрд. лет. Но так как Солнцу еще 4,3 млрд. лет, то оно посветит нам около 7 млрд. лет, и землянам не стоит переживать по поводу того, что звезда взорвется. Мы либо сами себя уничтожим, либо наши технологии разовьются до такого уровня за это время, что предугадать и остановить взрыв сверхновой будет не сложней, чем возвести шалаш посреди огромной стройки в центре города.
Меркурий
Самый близкий друг Солнца расположен на расстоянии 57 909 176 км от Звезды или 0,4 а.е. (астрономическая единица – расстояние от Солнца до Земли). Хоть Меркурий и находится ближе всего к звезде, но температура на его поверхности не самая горячая в Солнечной системе, этот рекорд принадлежит Венере, но к ней мы вернемся чуть позже. Сам Меркурий по размеру в диаметре равен 2440 км, а по массе всего 0,055 массы Земли. У первой планеты от Солнца очень интересный рельеф: помимо кратеров по всей поверхности имеются многочисленные уступы, простирающиеся на сотни километров.
Долгое время считалось, что Меркурий постоянно повернут к звезде одной стороной, словно наша Луна к нам. Кстати, у планеты нет спутников, а сама планета имеет довольно разряженную атмосферу с частицами, выбившимися из почвы под ударами солнечного ветра. Что еще интересно, так это то, что эта планета делает оборот вокруг звезды за 58 земных суток, а сама поворачивается вокруг своей оси примерно за 88 земных суток. В результате получается, что по прохождении одного цикла вокруг Солнца, лучи будут падать на противоположную сторону Меркурия, а опять, по прохождении второго цикла, звезда будет светить там же.
Венера
Венера располагается третьей в нашем списке и второй планетой от Солнца. Очень схожа с Землей и имеет своеобразную атмосферу в 90 раз плотнее земной, а вместо кислорода преобладает углекислый газ, и воды там намного меньше. Как уже было сказано, Венера – самая горячая планета Солнечной системы, температура ее поверхности примерно 400-450 °C. Такие характеристики (плотность атмосферы и температура), скорее всего, появились из-за парникового эффекта на Венере. Однако у планеты нет своего магнитного поля, и атмосфера поддерживается на планете посредством вулканов, которые постоянно выбрасывают на поверхность большое количество углекислого газа. Исследование Венеры показали, что она относительно молодая, по космическим меркам конечно. И там когда-то были океаны, подобные, тем, что сейчас на Земле, но из-за высокой температуры они испарились. Визуально с орбиты или Земли поверхность никак не рассмотреть, ибо солнечные лучи не проходят через атмосферу, но радиоволнам проникнуть туда получилось, а значит и удалось получить примерную карту планеты. Тем не менее, люди все равно посылали множество зондов, но специфика поверхности такова, что им удавалось функционировать не более нескольких часов после приземления.
Земля
Ну вот мы и подлетели к нашей планете – Земля. Самое прекрасное, красивое и разнообразное место в Солнечной системе. Все это возможно только благодаря расположению планеты, будь она ближе к Солнцу – из-за высокой температуры жизнь не смогла бы получить достаточных условий, и нас с вами не было. То же самое касается и дальнего расположения от звезды – низкая температура не позволила бы существовать жизни, такой, какой мы видим ее с вами сейчас. А именно, это идеальное расстояние, примерно равно 150 млн. километров для нашей Солнечной системы.
Хоть это и не заметно, но Земля имеет не шарообразную, а эллиптическую форму. А именно она вытянута на экваторе и сплющена на полюсах. У планеты есть единственный естественный спутник – Луна. Она по большей своей поверхности покрыта кратерами.
У каждой звезды есть своя область пространства, где на планете может возникнуть жизнь, и Земля в такой зоне. Венера находится на максимально близкой границе, а Марс на максимально дальней от Солнца. Еще наша планета – это единственная планета, где, с точки зрения официальной науки, была найдена жизнь. Земля имеет озоновый слой и свое магнитное поле. Первый не пропускает ультрафиолетовое и радиоактивное излучение, чем сохраняет жизнь на планете, а второй отклоняет частицы солнечных ветров. Эти не маловажные особенности и позволили развиться жизни. Здесь вы найдете все: начиная от микроорганизмов, которые могут выжить и в жерле вулкана и чуть ли не в вакууме (тихоходка), до сложноорганизованных организмов, переносящих более узкий круг внешних агрессивных условий, но обладающие сознанием и хоть каким-то разумом.
Марс
Красная планета, обязана своим цветом оксиду железа, обильно распространенному по поверхности, а названием древнеримскому божеству – Марсу (бог войны). Четвертая планета от Солнца имеет два маленьких спутника. Марс можно причислить к планетам земной группы, на нем есть русла от рек, полярная шапка. Возможно, когда-то давно, на красной планете была жизнь, но из-за какой-то катастрофы она вся исчезла с поверхности.
Температура планеты в среднем колеблется от −89 до −31 °C. На Марсе полярные шапки в зимнее время увеличиваются в размерах и занимают большую территорию, чем в летнее время. В отличие от Земли, где полярные шапки состоят из водяного льда на Марсе они состоят из такого же водяного льда – это вековая составляющая «шапки» и сезонная, состоящая из углекислого газа. У нас с этой планетой много общего, даже сутки на Марсе длятся 24.62 часа, что, всего, на 40 минут дольше, однако год на красной планете вдвое длиннее, чем земной. У Марса так же имеются свои климатические пояса. Что еще хочется выделить, так это то, что там расположен самый большой вулкан в Солнечной системе. Олимп, как его называют, имеет высоту 24 километра и в основном образован жидкой лавой, которая давно уже остыла. А в поперечнике вулкан равен 550 км.
Пояс астероидов
В Солнечной системе, между Марсом и Юпитером располагается пояс астероидов. Существует даже теория о том, что в давности на его месте существовала планета, разрушенная по каким-то обстоятельствам, может, она была разорвана гравитационным притяжением Юпитера и Марса, а может, - что-то другое. Плотность тел в поясе настолько мала, что ни один объект, отправленный за его пределы, не столкнулся там ни с одним астероидом. Даже если сложить все объекты, находящиеся там, в одну планету, то она будет меньше Луны. Так же есть предположение, что пояс астероидов – это не что иное, как строительный материал для планеты, которая, опять же, не сформировалась по причине Марса и Юпитера. Многие годы ученые искали планету в этой области, и нашли. Церера – карликовая планета, размерами своими около 1000 км, и, тем не менее, самый большой объект в поясе. После обнаружения ее считали планетой, потом крупным астероидом и наконец, дали статус карликовой планеты. Ну а вообще в поясе обитают четыре крупных объекта: Гигея, Веста, Паллада и, собственно, Церера.
Юпитер
Ну вот мы и добрались до газового гиганта. Планеты, подобные Юпитеру, полностью состоят из газа. В основном это водород – 90%, остальное - Гелий, есть и примеси других газов, но они незначительны. В Солнечной системе это самая большая планета, даже если взять все планеты вместе, то Юпитер все равно будет больше. У планет такого типа очень большая масса и, как следствие, чем глубже вы будете погружаться к центру планеты, тем сильнее будет давление. На счет ядра многие ученые расходятся во мнении, одни считают, что ядро состоит из твердой породы, другие, что оно есть шарик расплавленного железа, а третьи думают, что оно представляет собой сильно сжатые, до твердого состояния, газы. Эта планета больше похожа на Солнце, чем на Землю или другие планеты, до пояса астероидов. И если бы Юпитеру досталось больше вещества, то вполне вероятно, что он стал бы звездой. Планета даже выделяет тепла больше, чем до него доходит от Солнца, в связи с чем он теряет в размерах около двух сантиметров в год. Что касается температуры, то в верхних слоях атмосферы планеты она около -130 °C. Однако чем глубже вы будете спускаться, тем теплей будет становиться, например, уже на глубине 130 км она равна +150 °C, а в центр - вообще +30 000 °C. Это происходит не из-за термоядерных реакций, протекающих в планете, а по причине огромного давления в центре.
Сатурн
Второй газовый гигант, к которому мы подошли, и вторая по величине планета в Солнечной системе. Сатурн имеет яркие, шикарные и красивые кольца, как и у всех Гигантов нашей системы, однако у Юпитера, Урана и Нептуна они плохо выражены и не имеют четких очертаний, заметных глазу. Ширина этих колец у Сатурна имеет около нескольких сотен тысяч километров, однако, в толщину всего несколько сот метров. Именно кольца становятся излюбленной темой писателей, художников и других одаренных личностей. Состав колец пестрит разноразмерными объектами, начиная от маленькой снежинки и заканчивая размерами в многоэтажный дом. Как и Юпитер у Сатурна такое же строение: в верхних слоях атмосферы – газообразный водород и немного гелия. Ну и чем ниже мы спускаемся, тем становится теплее и плотнее. Есть факт, что если Сатурн положить в воду, то он всплывет, это происходит по причине того, что плотность планеты, намного меньше плотности воды.
На этой же планете самые быстрые ветра в Солнечной системе, они достигают 500 м/с. И, конечно же, очень знаменитый шестиугольный вихрь, имеющий почти ровные стороны. Причина его образования до сих пор является для ученых загадкой. Планета имеет не идеальную форму шара, а скорее эллиптическую, только намного сильней чем Земля. В данный момент у Сатурна насчитывают 62 спутника, один из них – Титан, самый большой спутник в Солнечной системе.
Уран
Седьмая планета от Солнца и третья по величине. Уран отличается от Юпитера или Сатурна, тем, что в недрах первого вместо металлического водорода присутствует большое количество льда. Стоит заметить, что на Уране температуры ниже, чем на любой другой планете Солнечной системы, они достигают -224 °C. Планету окутывают облака, в составе которых крошечные кристаллы метана. Именно это и придает Урану такую красивую окраску. Ниже идет мантия, состоящая из растворенного в воде аммиака, и, как следствие, имеет высокую плотность. Еще глубже располагается ядро, в состав его входят металлы и кремний, по размерам оно похоже на Землю, однако плотность его выше раза в 2, весит и того в 5 раз больше. Между мантией и ядром область очень высокого давления, оно достигает 8 000 000 бар. 1 бар – именно с этой отметки начинается поверхность планеты. У Урана имеются кольца, достаточно темные, чтобы их не заметить, и не такие шикарные, как у Сатурна. Но все же они есть, и их 13 штук. Своей незаметностью они обязаны малыми размерами входящих в них частиц, от маленьких пылинок, до нескольких долей метра, да темными размерами этих самых частиц.
Нептун
Как и большинство планет системы, он получил название в честь римского божества – Нептуна, бога воды и океанов. Это восьмая и последняя планета Солнечной системы. значительно уступает по размерам и массе Юпитеру и Сатурну, однако с Ураном присутствует здоровая конкуренция. Хоть Нептун и уступает по размерам своему собрату – Урану, однако в массе он тяжелее. Поверхность планеты представляет собой вязкую массу и очень далека от понятия земная твердь, поэтому за точку, отсчета снова взято давление в 1 бар. Большое сожаление вызывает тот факт, что Нептун нельзя увидеть на ночном небе невооруженным глазом. Он представляет из себя большой синий шар с переливами, ни одна планета в Солнечной системе не может похвастаться такой глубиной цвета. Из-за своей удаленности от нас сложно точно судить о составе Нептуна. Все теории, выстроенные на этот счет, весьма зыбки и могут оказаться ложными. Но по составу планета очень похожа на Уран. Ядро, мантия, верхние слои атмосферы – очень схожи, за исключением размеров и небольшого отличия в составе. Основным веществом, задающим цвет, является аммиак, но он не может давать такой ярко-голубой отлив. Поэтому было выдвинуто предположение, что в атмосфере присутствуют и другие вещества, делающие газовый гигант не похожим на Юпитер, Сатурн и Уран, но так похожий на земные океаны по цвету.
Плутон
Хоть этот объект и не является планетой Солнечной системы, с 2006 года его называют карликовая планета. И с этого же года Нептун стал крайней планетой системы.
Разглядеть Плутон достаточно сложно даже в очень мощные телескопы. Поэтому четких и точных карт Плутона не существует. Однако можно с уверенностью сказать, что основным веществом там является замерзший азот. У этой планеты очень забавная орбита. Порой Плутон подлетает к Солнце ближе, чем Нептун, соответственно пересекая его границу. Но никогда с ним не столкнется из-за того, что орбита Плутона расположена выше плоскости эклиптики, в связи с чем, они не приблизятся друг к другу ближе, чем на 17 астрономических единиц. Разберем состав. Ядро планеты достаточно большое, в основном состоит из силикатов. Есть предположение, что мантия – это жидкая вода, из-за, еще не остывшего ядра, продолжающая подогреваться. Поверхность планеты хоть и не однородна, но в основном там преобладает замерзший азот, образовавший ледяную корку. Атмосфера у планеты присутствует только по приближении к звезде, после того как начнется удаление, атмосфера замерзнет вновь. У Плутона имеется большой спутник, по диаметру примерно раза в 2 меньше. Поэтому многие ученые считали Плутон и Харон – системой карликовых планет, в основном потому, что барицентр находится за пределами обоих тел.
Заключение
Дальше у нас идет пояс Койпера – это система астероидов, окружающая Солнечную систему, в нем расположено большое количество карликовых планет и астероидов, некоторые - даже больше Плутона, как, например, Эрида. А дальше огромное количество звезд и других миров, не менее интересных миров, готовых увлечь с головой.
