В. Сурдін: Планети інших зірок

Пам'ятаєте, як у розповіді Чехова «Каштанка» господар собачки каже їй: «Проти людини ти однаково, що тесля проти столяра»? Ось так і зірки щодо планет.

Зірки

Зіркоюв астрономії називається небесне тіло, в якому йдуть термоядерні реакції. Це масивні газові (плазмові) кулі, що світяться. Вони утворюються із газово-пилового середовища (в основному з водню та гелію) в результаті гравітаційного стиску. У надрах зірок величезна температура – ​​мільйони кельвінів, відбуваються термоядерні реакції перетворення водню на гелій (°С = K−273,15). На їхній поверхні - тисячі кельвінів. Зірки називають головними тілами Всесвіту, тому що в них укладена основна маса речовини, що світиться в природі. Наше Сонце – типова зірка спектрального класу G з температурою 5000-6000 К. Спектральні класи- класифікація зірок за спектром випромінювання, насамперед, за температурою фотосфери. Усього класів 7: O, B, A, F, G, K, M. Усередині класу зірки діляться на підкласи від 0 (найгарячі) до 9 (найхолодніші). Сонце має спектральний клас G2 та еквівалентну температуру фотосфери 5780 K.
Найближчою до Сонця зіркою є Проксима Центавра. Вона розташована за 4,2 світлового року (3,9 1013 км) від центру Сонячної системи.
Коли ми дивимось у зоряне небо, то за ясної погоди неозброєним оком на небі ми можемо побачити близько 6000 зірок, по 3000 у кожній півкулі. Усі видимі із Землі зірки (включаючи видимі найпотужніші телескопи) перебувають у місцевій групі галактик.

Місцева група галактик- гравітаційно-пов'язана група галактик, що включає галактики Чумацький Шлях, галактику Андромеди (M31) та галактику Трикутника (М33) – вона показана на зображенні вище.
Ми не будемо вдаватися в докладні характеристики класифікації зірок, скажімо лише, що все різноманіття видів зірок - це відображення кількісних характеристик зірок (такі як маса і хімічний склад) і еволюційного етапу, на якому в даний момент знаходиться зірка.

Зірки головної послідовності

Це найчисленніший клас зірок. До нього належить і Сонце. Це місце в діаграмі, на якому зірка перебуває більшу частину свого життя. Втрати енергії на випромінювання компенсуються рахунок енергії, що виділяється під час ядерних реакції. Існують інші види зірок.

Коричневі карлики

Це тип зірок, у яких ядерні реакції будь-коли могли компенсувати втрати енергії на випромінювання. Їхнє існування передбачили в середині XX ст., ґрунтуючись на уявленнях про процеси, що відбуваються під час формування зірок, а в 2004 році вперше було виявлено коричневий карлик. На сьогоднішній день відкрито чимало зірок подібного типу. Їхній спектральний клас М - T.

Білі карлики

Білі карликиявляють собою компактні зірки з масами, порівнянними з масою Сонця, але з радіусами ~100 і, відповідно, світимістю в ~10 000 разів меншими сонячної. Вони позбавлені власних джерел термоядерної енергії. Білі карлики починають свою еволюцію як вироджені ядра червоних гігантів, що оголилися, скинули свою оболонку - тобто в якості центральних зірок молодих планетарних туманностей. Температури фотосфер ядер молодих планетарних туманностей надзвичайно високі. Великі зірки (в 7-10 разів важчі за Сонце) в якийсь момент «спалюють» водень, гелій і вуглець і перетворюються на білі карлики з багатим киснем ядром. Температура поверхні молодих білих карликів - ізотропних ядер зірок після скидання оболонок, дуже висока - понад 2105 К, проте досить швидко падає за рахунок нейтринного охолодження та випромінювання з поверхні.

Червоні гіганти

Гарні гіганти та надгіганти- зірки пізніх спектральних класів з високою світністю та протяжними оболонками. Зірки в процесі своєї еволюції можуть досягати пізніх спектральних класів та високих світимостей на двох етапах свого розвитку: на стадії зіркоутворення та пізніх стадіях еволюції. Стадія, на якій молоді зірки спостерігаються як червоні гіганти, залежить від їхньої маси – цей етап триває від ~103 до ~108 років. У цей час випромінювання зірки відбувається рахунок гравітаційної енергії, що виділяється при стисканні. У міру стиснення температура поверхні таких зірок зростає, але внаслідок зменшення розмірів і площі випромінюючої поверхні падає світність. Зрештою, у їхніх ядрах починається реакція термоядерного синтезу гелію з водню, і молода зірка виходить на головну послідовність. На пізніх стадіях еволюції зірок, після вигоряння водню в їх надрах, зірки сходять з головної послідовності і переміщуються в область червоних гігантів та надгігантів. І «молоді», і «старі» червоні гіганти мають схожі властивості, що пояснюються подібністю їх внутрішньої будови - всі вони мають гаряче щільне ядро ​​і дуже розріджену і протяжну оболонку.

Сонце як червоний гігант

Нині Сонце є зіркою середнього віку, вік його оцінюється приблизно 4,57 мільярда років. Сонце залишатиметься на Головній послідовності ще приблизно 5 мільярдів років, поступово збільшуючи свою яскравість на 10% кожен мільярд років, після чого водень у ядрі буде вичерпаний. Після цього температура і щільність у сонячному ядрі підвищаться настільки, що почнеться горіння гелію, і гелій почне перетворюватися на вуглець. Розміри Сонця виростуть приблизно 200 разів, тобто майже до сучасної земної орбіти. Меркурій та Венера будуть ним поглинені та повністю випаруються. Земля, якщо не розділить їхню долю, буде розігріта настільки, що шансів на збереження життя не буде. Океани випаруються задовго до переходу Сонця на стадію червоного гіганта, приблизно через 1,1 мільярда років.
На стадії червоного гіганта Сонце буде приблизно 100 мільйонів років, після чого перетвориться на планетарну туманність, і далі стане білим карликом.

Змінні зірки

Змінна зірка- Зірка, блиск якої змінюється згодом в результаті фізичних процесів, що відбуваються в її районі. Строго кажучи, блиск будь-якої зірки змінюється згодом тією чи іншою мірою. Для віднесення зірки до розряду змінних достатньо, щоб блиск зірки хоча б одного разу зазнав змін.
Змінні зірки сильно відрізняються одна від одної. Зміни блиску можуть мати періодичний характер. Основними спостережливими характеристиками є період, амплітуда змін блиску, форма кривої блиску та кривої променевих швидкостей.
Примітка: не плутати змінність зірок з їх мерехтінням, яке відбувається через коливання повітря земної атмосфери. При спостереженні із космосу зірки не мерехтять.

Зірки Вольфа-Райє

Зірки Вольфа-Райє- клас зірок, котрим характерні дуже висока температура і світність; зірки Вольфа-Райє відрізняються від інших гарячих зірок наявністю в спектрі широких смуг випромінювання водню, гелію, а також кисню, вуглецю, азоту.

Зірки типу T Тельця (T Tauri, T Tauri stars, TTS)- клас змінних зірок, названий на ім'я свого прототипу Т Тельця. Зазвичай їх можна виявити поряд з молекулярними хмарами та ідентифікувати їх змінність. Основним джерелом їхньої енергії є гравітаційний стиск. У спектрі зірок типу T Тельця є літій, який відсутній у спектрах Сонця та інших зірок головної послідовності, оскільки він руйнується при температурі вище 2,500,000 K.

Нові зірки

Новиминазиваються зірки, світність яких раптово збільшується в ~103-106 разів. Всі нові зірки є тісними подвійними системами, що складаються з білого карлика і зірки-компаньйона, що знаходиться на головній послідовності або досягла в ході еволюції стадії червоного гіганта. У таких системах відбувається перетікання речовини зовнішніх шарів зірки-компаньйону на білий карлик. Склад падаючого на білий карлик газу типовий для зовнішніх шарів червоних гігантів та зірок головної послідовності - понад 90% водню. У міру накопичення в поверхневому шарі водню і підвищення температури в збагаченому воднем шарі починають йти термоядерні реакції, цьому сприяє і проникнення у вироджений поверхневий шар вуглецю з шарів білого карлика, що знаходяться нижче. Незабаром після спалаху починається новий цикл та накопичення водневого шару, і через деякий час спалах повторюється. Інтервал між спалахами становить від десятків років у нових до тисяч років у класичних нових зірок.
Нові зірки використовують як індикатори відстані. Визначення відстаней галактик і накопичень галактик за допомогою нових дають таку ж точність, як і при використанні цефеїд.

Наднові зірки

Наднові зірки– це зірки, блиск яких при спалаху збільшується на десятки зоряних величин протягом кількох діб. У максимумі блиску наднова порівнянна за яскравістю з усією галактикою, у якій спалахнула, і навіть може перевершувати її. Терміном "наднові" були названі зірки, які спалахували набагато сильніше так званих "нових зірок". Насправді ні ті, ні інші фізично новими не є: спалахують зірки. Але в кількох історичних випадках спалахували ті зірки, які раніше були на небі практично або повністю не видно, це явище і створювало ефект появи нової зірки.

Інші різновиди зірок

Гіпернова- Це дуже велика наднова. Яскраві блакитні змінні- дуже яскраві блакитні пульсуючі гіпергіганти. Ультраяркі рентгенівські джерела– небесне тіло із сильним випромінюванням у рентгенівському діапазоні. Нейтронні зірки- астрономічний об'єкт, що є одним із кінцевих продуктів еволюції зірок, що складається з нейтронної серцевини і порівняно тонкої (~1 км) кори виродженої речовини, що містить важкі атомні ядра. Маса нейтронної зірки практично така сама, як і в Сонця, але радіус становить близько 10 км. Тому середня густина речовини такої зірки у кілька разів перевищує густину атомного ядра. Вважається, що нейтронні зірки народжуються під час спалахів наднових.

Зіркові системи

Зоряні системиможуть бути одиночними та кратними: подвійними, потрійними тощо. Якщо у систему входить понад десять зірок, то прийнято її називати зоряним скупченням. Подвійні (кратні) зірки дуже поширені. За деякими оцінками, понад 70% зірок у галактиці кратні.

Подвійні зірки

, або подвійна система- дві гравітаційно-пов'язані зірки, що обертаються замкнутими орбітами навколо загального центру мас. За допомогою подвійних зірок існує можливість дізнатися про маси зірок і побудувати різні залежності. Усі кандидати у чорні дірки перебувають у подвійних системах.

Зоряні скупчення

Зоряне скупчення- група зірок, що мають загальне походження, положення у просторі та напрямок руху. Члени таких груп пов'язані між собою взаємним тяжінням. Більшість відомих скупчень знаходиться в нашій Галактиці.

Кульові скупчення

Кульове скупчення- скупчення зірок, що має сферичну або трохи сплюснуту форму. Їхній діаметр коливається від 20 до 100 парсек. Це одні з найстаріших об'єктів у Всесвіті. Типовий вік кульових скупчень – понад 10 млрд. років. Кульові скупчення відрізняються високою концентрацією зірок. У Чумацькому Шляху налічують понад 150 кульових скупчень, більшість із яких концентруються до центру галактики.

Розсіяні скупчення

Розсіяне скупчення- другий клас зоряних скупчень. Це зоряна система, компоненти якої розташовуються досить великій відстані один від одного. Цим вона відрізняється від кульових скупчень, де концентрація зірок порівняно велика. Тому розсіяні скупчення дуже важко виявляти і вивчати. Якщо зірки, що знаходяться від спостерігача на однаковій відстані, рухаються в тому самому напрямку, є підстави припускати, що вони входять у розсіяне скупчення.
Найбільш відомі представники цього класу скупчень - Плеяди та Гіади, що знаходяться у сузір'ї Тельця.

Зіркові асоціації

Зоряні асоціації- розріджене скупчення молодих зірок високої світності, що відрізняється від інших типів скупчень своїм розміром. Асоціації, як і розсіяні скупчення, нестійкі. Вони повільно розширюються та його компоненти віддаляються друг від друга.

Галактики

Галактика- це велике скупчення зірок, міжзоряного газу та пилу, темної матерії(Форма матерії, яка не випромінює електромагнітного випромінювання і не взаємодіє з ним. Ця властивість даної форми речовини унеможливлює її пряме спостереження. Однак можливо виявити присутність темної матерії за створюваними нею гравітаційними ефектами).

Як народжуються зірки?

Спочатку ця холодна розріджена хмара міжзоряного газу, що стискується під дією власного тяжіння. При цьому енергія гравітації перетворюється на тепло. Коли температура в ядрі досягає кількох мільйонів Кельвінів, починаються реакції нуклеосинтезу (процес утворення ядер хімічних елементів важчий за водень), і стиск припиняється. У такому стані зірка перебуває більшу частину свого життя, перебуваючи на головній послідовності діаграми Герцшпрунга – Рассела, доки не закінчаться запаси палива у її ядрі. Коли в центрі зірки весь водень перетвориться на гелій, термоядерне горіння водню продовжується на периферії гелієвого ядра.
У цей час структура зірки починає помітно змінюватися. Її світність зростає, зовнішні шари розширюються, а внутрішні, навпаки, стискаються. І до певного часу яскравість зірки теж знижується. Температура поверхні знижується – зірка стає червоним гігантом. У такому стані зірка проводить значно менше часу, аніж на головній послідовності. Коли маса її ізотермічного ядра гелієвого стає значною, воно не витримує власної ваги і починає стискатися; Зростаюча при цьому температура стимулює термоядерне перетворення гелію на більш важкі елементи.
Найбільш потужні зірки живуть порівняно недовго - кілька мільйонів років. Факт існування таких зірок означає, що процеси зіркоутворення не завершилися мільярди років тому, а мають місце і зараз.
Зірки, маса яких багаторазово перевищує масу Сонця, більшу частину життя мають величезні розміри, високу світність і температуру. Через високу температуру вони мають блакитний колір, і тому їх називають блакитними надгігантами. Найбільше блакитних надгігантів спостерігається в області Чумацького Шляху, тобто поблизу площини Галактики, де концентрація газопилової міжзоряної речовини особливо висока.
Поблизу площини Галактики молоді зірки розподілені нерівномірно. Вони майже ніколи не зустрічаються поодинці. Найчастіше ці зірки утворюють розсіяні скупчення і розріджені зоряні угруповання великих розмірів, названі зоряними асоціаціями, які налічують десятки, котрий іноді сотні блакитних надгігантів. Наймолодші із зоряних скупчень та асоціацій мають вік менше 10 млн років. Майже завжди ці молоді освіти спостерігаються в областях підвищеної щільності міжзоряного газу. Це свідчить про те, що процес звездообразования пов'язані з міжзоряним газом.
Прикладом області зіркоутворення є гігантський газовий комплекс у сузір'ї Оріона. Він займає на небі практично всю площу цього сузір'я і включає велику масу нейтрального і молекулярного газу, пилу і цілий ряд світлих газових туманностей. Освіта зірок у ньому триває й у час.

Планети

Планета(у перекладі з давньогрецького «мандрівник») - це небесне тіло, що обертається по орбіті навколо зірки або її залишків, досить масивне, щоб стати округлим під дією власної гравітації, але недостатньо масивне для початку термоядерної реакції, і зумів очистити околиці своєї орбіти від планетизималей (Небесне тіло на орбіті навколо протозірки, що утворюється в результаті поступового збільшення більш дрібних тіл, що складаються з частинок пилу протопланетного диска. Безперервно притягуючи до себе новий матеріал і накопичуючи масу, планетезималі формують більше тіло, поки під дією сили тяжіння окремі склади ущільнюватись). Про планети нашої Сонячної системи на нашому сайті достатньо статей у розділі «Про планети Сонячної системи»: http://сайт/index.php/earth/glubini-vselennoy/15-o-planetah.

Але й поза Сонячною системою існують планети, їх називають екзопланетами. Екзопланета, або позасонячна планета- Планета, що обертається навколо зірки за межами Сонячної системи. Планети надзвичайно малі та тьмяні в порівнянні з зірками, а самі зірки знаходяться далеко від Сонця (найближча – на відстані 4,22 світлових років). Тому довгий час завдання виявлення планет біля інших зірок було нерозв'язним, перші екзопланети було виявлено наприкінці 1980-х років. Нині такі планети почали відкривати завдяки вдосконаленим науковим методам. В даний час достовірно підтверджено існування 843 екзопланет у 665 планетних системах, з яких у 126 є більше однієї планети. Загальна кількість екзопланет у галактиці Чумацький Шлях за новими даними від 100 мільярдів, з яких ~ від 5 до 20 мільярдів, можливо, є «землеподібними». Близько 34 відсотків сонцеподібних зірок мають у населеній зоні планети, які можна порівняти із Землею.
Планем- це небесне тіло, чия маса дозволяє йому потрапляти в діапазон визначення планети, тобто його маса більша, ніж у малих тіл, але недостатня для початку термоядерної реакції за образом і подобою коричневого карлика або зірки.

Отже, всі планети обертаються навколо зірок. У Сонячній системі всі планети звертаються за своїми орбітами у тому напрямі, у якому обертається Сонце (проти годинникової стрілки, якщо з боку північного полюса Сонця).
Крім того, що планети обертаються своєю орбітою навколо зірки, вони ще й обертаються навколо своєї осі. Період обертання планети навколо осі відомий як доба. Більшість планет Сонячної системи обертаються навколо своєї осі в тому ж напрямку, в якому обертаються навколо Сонця, проти годинникової стрілки, якщо дивитися з боку північного полюса Сонця, крім Венери, яка обертається за годинниковою стрілкою, і Урана, екстремальний осьовий нахил якого породжує суперечки. який полюс вважати південним і який північним, і чи він обертається проти годинникової або за годинниковою стрілкою. Однак, хоч би якої думки дотримувалися сторони, обертання Урана ретроградне щодо його орбіти.
Один із критеріїв, який дозволяє визначити небесне тіло як класичну планету, - чисті від інших об'єктів орбітальні околиці. Планета, яка очистила свої околиці, накопичила достатню масу, щоб зібрати або, навпаки, розігнати всі планети зималі на своїй орбіті. Тобто, планета звертається по орбіті навколо свого світила в ізоляції (якщо не брати до уваги її супутників і троянців), на противагу тому, щоб ділити свою орбіту з безліччю об'єктів подібних розмірів. Цей критерій статусу планети було запропоновано МАС у серпні 2006 року. Цей критерій позбавляє такі тіла Сонячної системи, як Плутон, Еріда та Церера статусу класичної планети, відносячи їх до карликових планет. Незважаючи на те, що цей критерій відноситься поки тільки до планет Сонячної системи, кілька молодих зоряних систем, що знаходяться на стадії протопланетарного диска, мають ознаки «чистих орбіт» у протопланет.

Наш сайт створений для того, щоб допомогти вам розгадати свій сон. Тільки наш сонник онлайн допоможе вам зробити це легко та швидко. Щоб дізнатися значення снів, вам потрібно розкласти його на складові, виділити найяскравіші його епізоди. Після цього необхідно позначити їх одним словом, наприклад, «серце» чи «весілля» та знайти його на сторінках: сонник тлумачення снів визначатиметься його значенням. Сонники включають значення сновидінь з чотирьох відомих тлумачів. Інформація надається безкоштовно.

Толкуємо сни разом:

Сновидіння – це діяльність нашої підсвідомості та психіки, яка навіть уві сні продовжує працювати. Психіка покликана вирішувати наші щоденні проблеми, використовуючи метод прогнозування найбільш ймовірного результату подій. Таким чином, те, що може перебувати в неусвідомленому нами стані, але визначатися приховано, виражається через сни. Від нас потрібно лише навчитися тлумачення снів, що стане ключем до пізнання себе. Наприклад, часто сни допомагають на ранній діагностиці захворювань, допомагають нам вчасно звернути увагу на стан здоров'я. Також сни найчастіше розкривають наші бажання через реалізацію того, що насправді викликає труднощі. У разі спрацьовує механізм витіснення неприємної інформації з наступною заміною більш приємну. Сни навіть можуть стати помічником у пошуках відповідей на питання, що хвилюють в реальності.

Жодна з багатьох різних моделей походження та розвитку Сонячної системи не удостоїлася переведення в ранг загальновизнаної теорії.

Згідно гіпотезі Канта – Лапласасистема планет навколо Сонця утворилася в результаті дії сил тяжіння та відштовхування між частинками розсіяної матерії, що знаходиться у обертальному русі навколо Сонця.

Вперше англійський фізик та астрофізик Дж. Х. Джинс(1877 - 1946) припустив, що колись Сонце зіткнулося з іншою зіркою, внаслідок чого з нього був вирваний струмінь газу, який, згущуючи, перетворився на планети. З огляду на величезну відстань між зірками таке зіткнення здається неймовірним.

З сучасних гіпотез походження Сонячної системи найвідоміша електромагнітна гіпотеза шведського астрофізика Х. Альфвена (1908 - 1995)та англійської Ф. Хойла (1915 - 2001). Відповідно до цієї теорії первісна газова хмара, з якої утворилися і Сонце і планети, складалася з іонізованого газу, схильного до впливу електромагнітних сил. Після того, як з величезної газової хмари за допомогою концентрації утворилося Сонце, на дуже великій відстані від нього залишилися невеликі частини цієї хмари. Гравітаційна сила стала притягувати залишки газу до зірки, що утворилася - Сонцю, але його магнітне поле зупинило рухомий газ на різних відстанях - саме там, де знаходяться планети. Гравітаційні та магнітні сили вплинули на концентрацію та згущення цього газу. Через війну утворилися планети. Коли виникли найбільші планети, той же процес повторився в менших масштабах, створивши таким чином системи супутників.

Відома також гіпотеза утворення Сонячної системи з холодної газопилової хмари, що оточує Сонце, запропонована радянським ученим О.Ю. Шмідтом (1891 - 1956).

Згідно з загальноприйнятою в даний час гіпотезою, формування Сонячної системи почалося близько 4,6 млрд. років тому з гравітаційного колапсу невеликої частини гігантської міжзоряної газопилової хмари. Ця початкова хмара була, ймовірно, розміром у кілька світлових років і була прабатьком для кількох зірок.

У процесі гравітаційного стиснення розміри газопилової хмари зменшилися і в силу закону збереження кутового моменту зростала швидкість обертання хмари. Центр, де зібралася більшість маси, ставав дедалі більше гарячим, ніж навколишній диск. Через обертання швидкості стиснення хмари паралельно та перпендикулярно осі обертання розрізнялися, що призвело до сплощення хмари та формування характерного протопланетного диска з діаметром приблизно 200 а. та гарячої, щільної протозірки у центрі. Вважають, що у цій точці еволюції Сонце було зіркою типу Т Тельця. Вивчення таких зірок показує, що часто супроводжуються протопланетними дисками з масами 0,001 – 0,1 сонячної маси, з переважним відсотком маси туманності, зосередженим у зірці. Планети сформувалися акрецією із цього диска (рис.27).

Протягом 50 млн років тиск і щільність водню у центрі протозірки стали досить великими початку термоядерних реакцій. Температура, швидкість реакції, тиск і щільність збільшилися, поки не було досягнуто гідростатичної рівноваги, з тепловою енергією, що протистоїть силі гравітаційного стиску. На цьому етапі сонце стало повноцінною зіркою головної послідовності.

Рис.27 Еволюція Сонця

Сонячна система проіснує, поки Сонце не почне розвиватись поза головною послідовністю діаграми Герцшпрунга – Рассела, яка показує залежність між яскравістю зірок та температурою їхньої поверхні. Гарячі зірки є яскравішими.

Сонце спалює запаси водневого палива, при цьому енергія, що виділяється, має тенденцію до вичерпання, змушуючи Сонце стискатися. Це збільшує тиск у його надрах і нагріває ядро, таким чином прискорюючи спалювання палива. В результаті Сонце стає яскравіше приблизно на десять відсотків кожні 1,1 млрд років.

Через приблизно 5 - 6 млрд. років, водень в ядрі Сонця буде повністю перетворено на гелій, що завершить фазу головної послідовності. У цей час зовнішні шари Сонця розширяться приблизно в 260 разів – Сонце стане червоним гігантом. Через надзвичайно зростаючу площу поверхні, вона буде набагато прохолоднішою, ніж при знаходженні на головній послідовності (2600 К).

Зрештою, зовнішні шари Сонця будуть викинуті потужним вибухом в навколишній простір, утворивши планетарну туманність, у центрі якої залишиться лише невелике зіркове ядро ​​– білий карлик, надзвичайно щільний об'єкт у половину первісної маси Сонця, але розміром із Землю. Ця туманність поверне частину матеріалу, що сформував Сонце, у міжзоряне середовище.

Теорії походження Сонячної системи носять гіпотетичний характер, і однозначно вирішити питання їх достовірності на етапі розвитку науки неможливо. У всіх існуючих теоріях є протиріччя та неясні місця.

Відсутність загальновизнаної версії походження планетної системи має пояснення. Насамперед, єдиність об'єкта спостереження виключає застосування порівняльного аналізу та змушує вирішувати нелегке завдання відновлення історії на підставі одних лише знань про сьогоднішній стан Сонячної системи. Наприклад, уявлення про еволюцію зірок від їх народження до загибелі отримані завдяки накопиченню і статистичній обробці даних про сучасний стан безлічі зірок різних класів, що знаходяться на різних стадіях розвитку. Не дивно, що про розвиток далеких від нас зірок астрономія знає значно більше, ніж про походження та розвиток житла – Сонячної системи.

Таким чином, сонячна система – дуже складна природна освіта, що поєднує різноманітність складових її елементів із найвищою стійкістю системи як цілого. При величезному числі і різноманітності складових систему елементів, при складних взаємовідносинах, які встановлюються між ними, завдання визначення механізму її утворення, виявляється дуже непростим.

У Сонячну систему входять:

· Сонце;

· 4 планети земної групи: Меркурій, Венера, Земля, Марс та їх супутники;

· пояс малих планет - астероїдів, куди входить планета - карлик Церера;

· незліченну кількість метеоритних тіл, що рухаються як роями, так і поодиноко.

· 4 планети - гіганти: Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун та їх супутники;

· сотні комет;

· Кентаври;

· транснептунові об'єкти: пояс Койпера, куди входять 4 планети – карлика: Плутон, Хаумеа, Макемаке, Еріда та розсіяний диск;

· Віддалені області, куди входить хмара Оорта та Седна;

· Прикордонні області.

Сонце

Сонце відноситься до рядових зірок нашої Галактики і є розпеченою газовою (плазмовою) кулею переважно гелієво-водневого складу, яка розведена домішкою (близько 1%) інших хімічних елементів, співвідношення яких змінюється від поверхні до ядра. У верхніх шарах Сонця водню міститься близько 90%, а гелію – 10%. У ядрі міститься лише 37% водню. Співвідношення між воднем і гелієм з часом змінюється на користь гелію, оскільки вже протягом 4,5 млрд років на Сонці протікають термоядерні реакції, що перетворюють ядра водню на ядра гелію. Щомиті близько 600 млн. т водню перетворюються на гелій при температурі близько 15 млн. 0 С. При цьому 4,3 млн. т перетворюється на променисту енергію (рис.28).

Зміст статті:

Небесні тіла - це об'єкти, розташовані в Спостережуваному Всесвіті. Такими об'єктами можуть бути природні фізичні тіла чи його асоціації. Всі вони характеризуються відокремленістю, а також є єдиною структурою, пов'язаною гравітацією або електромагнетизмом. Вивченням цієї категорії займається астрономія. У цій статті пропонується класифікація небесних тіл Сонячної системи, а також опис їх основних характеристик.

Класифікація небесних тіл Сонячної системи

Кожне небесне тіло має особливі характеристики, наприклад, спосіб зародження, хімічний склад, розміри та ін. Це дозволяє класифікувати об'єкти, об'єднуючи їх у групи. Опишемо, які є небесні тіла у Сонячній системі: зірки, планети, супутники, астероїди, комети та ін.

Класифікація небесних тіл Сонячної системи за складом:

• Силікатні небесні тіла. Ця група небесних тіл називається силікатною, т.к. основним компонентом всіх її представників є кам'яно-металеві породи (близько 99% усієї маси тіла). Силікатна складова представлена ​​такими тугоплавкими речовинами, як кремній, кальцій, залізо, алюміній, магній, сірка та ін. До цієї категорії належать 4 планети (Венера, Меркурій, Земля і Марс), супутники (Луна, Іо, Європа, Тритон, Фобос, Деймос, Амальтея, ін.), більше мільйона астероїдів, що звертаються між орбітами двох планет - Юпітера та Марса (Паллада , Гігея, Веста, Церера та ін). Показник щільності – від 3 грамів на кубічний сантиметр і більше.
• Крижані небесні тіла. Ця група є найчисленнішою у Сонячній системі. Основна складова - крижана компонента (вуглекислота, азот, водяний лід, кисень, аміак, метан та ін.). У меншій кількості є силікатна компонента, а об'єм газової вкрай незначний. Ця група включає одну планету Плутон, великі супутники (Ганімед, Титан, Каллісто, Харон та ін), а також усі комети.
• Комбіновані небесні тіла. Склад представників цієї групи властиво наявність у великих кількостях всіх трьох компонентів, тобто. силікатної, газової та крижаної. До небесних тіл з комбінованим складом відноситься Сонце та планети-гіганти (Нептун, Сатурн, Юпітер та Уран). Ці об'єкти характеризуються швидким обертанням.

Характеристика зірки Сонце

Сонце має ядро, довкола якого утворюється зона випромінювання, де відбувається перенесення енергії. Далі слідує зона конвекції, в якій зароджуються магнітні поля та рухи сонячної речовини. Видима частина Сонця може бути названа поверхнею цієї зірки лише умовно. Більш правильне формулювання – фотосфера чи сфера світла.

Тяжіння всередині Сонця настільки велике, що фотон з його ядра на те, щоб дістатися поверхні зірки, витрачає сотні тисяч років. При цьому його шлях від поверхні Сонця до Землі складає лише 8 хвилин. Щільність та розміри Сонця дозволяють притягувати інші об'єкти Сонячної системи. Прискорення вільного падіння (сили тяжіння) у поверхневій зоні дорівнює майже 28 м/с 2 .

Характеристика небесного тіла зірки Сонце має такий вигляд:

1. Хімічний склад. Основні компоненти Сонця - це гелій та водень. Природно, зірка включає й інші елементи, проте їхня питома вага дуже мізерна.
2. Температура. Значення температури значно різниться у різних зонах, отже, у ядрі вона сягає 15.000.000 градусів Цельсія, але в видимої частини - 5.500 градусів Цельсия.
3. Густина. становить 1,409 г/см 3 . Найбільша густина відзначена в ядрі, найменша - на поверхні.
4. Маса. Якщо описувати масу Сонця без математичних скорочень, то число виглядатиме як 1.988.920.000.000.000.000.000.000.000.000 кг.
5. Об `єм. Повне значення – 1.412.000.000.000.000.000.000.000.000.000 кубічних кілограм.
6. Діаметр. Цей показник становить 1391 000 км.
7. Радіус. Радіус зірки Сонце – 695500 км.
8. Орбіти небесного тіла. Сонце має власну орбіту, що пролягає навколо центру Чумацького шляху. Повний оборот займає 226 мільйонів років. Розрахунки вчених показали, що швидкість руху неймовірно висока - майже 782 000 кілометрів на годину.

Характеристика планет Сонячної системи

Марс посідає друге місце за вивченістю серед планет. Є 4-й за віддаленістю від Сонця. Його розміри дозволяють займати 7 місце у рейтингу найоб'ємніших небесних тіл Сонячної системи. Марс має внутрішнє ядро, оточене зовнішнім рідким ядром. Далі знаходиться силікатна мантія планети. А після проміжного шару йде кора, що має різну товщину у різних ділянках небесного тіла.

Розглянемо докладніше характеристики Марса:

• Хімічний склад небесного тіла. Основними елементами, у тому числі складається Марс, є залізо, сірка, силікати, базальт, оксид заліза.
• Температура. Середній показник -50°C.
• Щільність - 3,94 г/см3.
• Маса – 641.850.000.000.000.000.000.000 кг.
• Об'єм – 163.180.000.000 км 3 .
• Діаметр – 6780 км.
• Радіус – 3390 км.
• Прискорення сили тяжкості – 3,711 м/с 2 .
• Орбіта. Пролягає довкола Сонця. Має округлу траєкторію, далеку ідеалу, т.к. у різний час відстань небесного тіла від центру Сонячної системи має різні показники – 206 та 249 млн. км.

Плутон відрізняється такими характеристиками:

1. склад. Основні складові - камінь та лід.
2. Температура. Середній показник температури на Плутоні – -229 градусів Цельсія.
3. Щільність – близько 2 г на 1 см 3 .
4. Маса небесного тіла – 13.105.000.000.000.000.000.000 кг.
5. Об'єм - 7.150.000.000 км 3 .
6. Діаметр – 2374 км.
7. Радіус – 1187 км.
8. Прискорення сили тяжкості – 0,62 м/с 2 .
9. Орбіта. Планета звертається навколо Сонця, проте орбіта характеризується ексцентричністю, тобто. в один період вона видаляється до 7,4 млрд км, в інший - наближається до 4,4 млрд км. Орбітальна швидкість небесного тіла сягає 4,6691 км/с.

Основні характеристики Урану:

• Хімічний склад. Ця планета складається із комбінації хімічних елементів. У великій кількості містить кремній, метали, воду, метан, аміак, водень, ін.
• Температура небесного тіла. Середня температура -224°С.
• Щільність - 1,3 г/см3.
• Маса – 86.832.000.000.000.000.000.000 кг.
• Об'єм - 68.340.000.000 км 3 .
• Діаметр – 50724 км.
• Радіус – 25362 км.
• Прискорення сили тяжкості – 8,69 м/с 2 .
• Орбіта. Центром, довкола якого обертається Уран, також є Сонце. Орбіта трохи витягнута. Орбітальна швидкість складає 6,81 км/с.

Характеристики супутників небесних тіл

Деймос - супутник Марса, який вважається одним з найменших, описується так:

1. Форма - схожий на тривісний еліпсоїд.
2. Розміри – 15х12, 2х10, 4 км.
3. Маса – 1.480.000.000.000.000 кг.
4. Щільність - 1,47 г/см3.
5. склад. До складу супутника переважно входять кам'янисті породи, реголіт. Атмосфера відсутня.
6. Прискорення сили тяжкості – 0,004 м/с 2 .
7. Температура -40°С.

Характеристики Каллісто:

• Форма – округла.
• Діаметр – 4820 км.
• Маса – 107.600.000.000.000.000.000.000 кг.
• Щільність - 1,834 г/см3.
• Склад – діоксид вуглецю, молекулярний кисень.
• Прискорення сили тяжіння – 1,24 м/с 2 .
• Температура -139,2°С.

Розглянемо характеристики Оберону:

1. Форма – округла.
2. Діаметр – 1523 км.
3. Маса – 3.014.000.000.000.000.000.000 кг.
4. Щільність - 1,63 г/см3.
5. Склад – камінь, лід, органіка.
6. Прискорення сили тяжкості – 0,35 м/с 2 .
7. Температура -198°С.

Характеристика астероїдів у Сонячній системі

Яскравим представником цього класу є Гігея – один із найбільших астероїдів. Це небесне тіло знаходиться в головному астероїдному поясі. Побачити його можна навіть у бінокль, але не завжди. Він добре помітний під час перигелія, тобто. в той момент, коли астероїд знаходиться в найближчій до Сонця точці орбіти. Має тьмяну темну поверхню.

Основні характеристики Гігеї:

• Діаметр – 4 07 км.
• Щільність - 2,56 г/см3.
• Маса – 90.300.000.000.000.000.000 кг.
• Прискорення сили тяжкості – 0,15 м/с 2 .
• Орбітальна швидкість. Середнє значення – 16,75 км/с.

Основні характеристики Матильди такі:

1. Діаметр – майже 53 км.
2. Щільність - 1,3 г/см3.
3. Маса – 103.300.000.000.000.000 кг.
4. Прискорення сили тяжкості – 0,01 м/с 2 .
5. Орбіта. Матильда проходить повний оборот по орбіті за 1572 земні доби.

Цей астероїд має залізно-нікелеве ядро, покрите кам'яною мантією. Протяжність найбільшого кратера на Весті становить 460 км, а глибина – 13 км.

Перерахуємо основні фізичні характеристики Вести:

• Діаметр – 525 км.
• Маса. Значення знаходиться в межах 260 000 000 000 000 000 000 кг.
• Щільність - близько 3,46 г/см3.
• Прискорення вільного падіння – 0,22 м/с 2 .
• Орбітальна швидкість. Показник середньої орбітальної швидкості дорівнює 1935 км/с. Один оберт навколо осі Веста проходить за 5,3 години.

Характеристика комет Сонячної системи

Галлея - небесне тіло групи комет, відоме людству з давніх часів, т.к. її можна побачити неозброєним поглядом.

Характеристики Галлеї:

1. Маса. Приблизно дорівнює 220 000 000 000 000 кг.
2. Щільність - 600 кг/м3.
3. Період звернення навколо Сонця – менше 200 років. Зближення із зіркою відбувається приблизно через 75-76 років.
4. Склад - замерзла вода, метал та силікати.

Склад комети: дейтерій (важка вода), органічні сполуки (мурашина, оцтова кислота та ін.), Аргон, крипто та ін. Період звернення навколо Сонця - 2534 року. Достовірних даних про фізичні характеристики цієї комети немає.

Комета Темпеля славиться тим, що є першою кометою, на поверхню якої було доставлено зонд із Землі.

Характеристика комети Темпеля:

• Маса – в межах 79.000.000.000.000 кг.
• Розміри. Довжина – 7,6 км, ширина – 4,9 км.
• склад. Вода, вуглекислий газ, органічні сполуки та ін.
• Орбіта. Змінюється під час проходження комети поблизу Юпітера, поступово скорочуючись. Останні дані: один оберт навколо Сонця становить 5,52 роки.

• Найбільшим небесним тілом за масою та діаметром є Сонце, на другому місці Юпітер, а на третьому – Сатурн.
• Найбільша гравітація властива Сонцю, друге місце посідає – Юпітер, а третє – Нептун.
• Гравітація Юпітера сприяє активному тяжінню космічного сміття. Її рівень настільки великий, що планета здатна витягувати сміття з орбіти Землі.
• Найспекотнішим небесним тілом Сонячної системи є саме Сонце – це ні для кого не секрет. А ось наступний показник 480 градусів Цельсія зафіксований на Венері - другий за віддаленістю від центру планети. Було б логічним припустити, що друге місце має бути у Меркурія, орбіта якого проходить ближче до Сонця, але насправді показник температури там нижчий – 430°С. Це пов'язано з наявністю у Венери та відсутністю у Меркурія атмосфери, яка здатна утримувати тепло.
• Найхолоднішою планетою вважається Уран.
• На запитання, чи щільність якого небесного тіла найбільша в рамках Сонячної системи, відповідь проста - щільність Землі. На другому місці знаходиться Меркурій, а на третьому – Венера.
• Траєкторія орбіти Меркурія забезпечує тривалість дня планеті, рівну 58 земним суткам. Тривалість одного дня на Венері дорівнює 243 земних діб, при цьому рік триває лише 225.

Подивіться на нічне небо, і ви побачите деякі планети нашої Сонячної системи, а ще тисячі зірок, яких у Всесвіті мільярд мільйонів... і ще більше!

Всесвітскладається з безлічі галактик, в яких знаходяться міріади різних зірок і об'єктів всесвіту - це галактики і сузір'я, туманності і зоряні скупчення, різні зірки та їх планетарні системи. Серед них у галактиці Чумацький шлях є планета, можливо, єдина на якій є розумне життя.

Це Наш дім – планета Земля.

Будинок, у якому ми живемо – це планета Земля. Наша планета обертається навколо Сонця та входить до Сонячної системи разом з іншими планетами. Загалом у Сонячній системі дев'ять планет, багато з яких мають свої супутники та кільця. У нашій Сонячній системі можна зустріти і комети, і астероїди і навіть цілі їх скупчення. Кожен об'єкт Сонячної системи за своїм цікавим і унікальним, і тільки на одному з них, на нашій планеті Земля, є життя.
У розділ...

Сузір'я зоряного неба

Тисячі років тому астрономи, спостерігаючи за рухом зірок на небі та проводячи обриси між ними, наділяли їх назвами сузір'їв, пов'язані з міфами та легендами. І тепер, як і тисячоліття тому, кожну пору року дає можливість розглянути знайомі нам сузір'я та зірки нічного неба. Протягом усього річного циклу зірки змінюють своє положення щодо нас і лише полярна зірка залишається ось уже добрих півтора тисячоліття практично нерухомим маяком північного полюса Землі.
У розділ...

Зірки та галактики

Наша галактика, до якої входить Сонячна система, називається Чумацький шлях і вона величезна за розмірами (1 квінтильйон кілометрів та сотні тисяч світлових років), але є й інші найближчі, за мірками всесвіту, і далекі галактики. Також, як і в нашій галактиці, в них знаходяться різні зірки, туманності, розсіяні і кульові скупчення зірок, чорні дірки, білі і червоні карлики, а також багато інших загадкових об'єктів всесвіту.
У розділ...

Людина та космос

Ще з давніх-давен людина прагнула пізнати таємницю зоряного неба. Він винайшов телескоп, запустив супутник, потім людина сама вийшла у відкритий космос, навчився обчислювати відстані та маси, знаходити найвіддаленіші на сотні тисяч світлових років зірки в найдальших куточках всесвіту, але багато з уже відкритих людиною об'єктів космосу, як і раніше, залишається загадкою і таємницею найглибших надр всесвіту.
У розділ...

Наша галактика, в якій ми живемо називається Чумацький шлях. У ній знаходиться Сонячна система, що складається із Сонця та дев'яти планет, що обертаються навколо нього. Третя планета від Сонця - це наша планета Земля. І ось з цієї планети ми і почали своє першовідкриття величезного незбагненного всесвіту.

Багато найдальших об'єктів всесвіту вже відомі науці, а багато і, можливо, ще більше залишаються загадкою. При тому, що всесвіт постійно розширюється, багато її чудес доводиться розкривати нескінченно.