Земля небесне тіло. Малі небесні тіла

Космос – це моя стихія. Я обожнюю всі процеси та тіла, які знаходяться за межами нашої атмосфери. Мене дивує їхня краса, міць, розміри та відстані між нами. Все це хвилює мою свідомість, і мені завжди дуже цікаво.

Що таке небесні тіла та які вони бувають

Для нашої планети небесними тілами є всі фізичні тіла, які можна спостерігати у небі. Для цього використовують телескопи.

Усі об'єкти з певною формою та масою, які знаходяться у Сонячній системі, я вважаю небесними тілами. До них можна віднести:

• інші планети;
• астероїди та комети;
• Місяць та створені людьми супутники;
• Сонце.

Це найближчі об'єкти, які знаходяться дуже близько за космічними мірками. До цього списку я відніс штучні супутники, оскільки вони знаходяться на орбіті Землі. Я неодноразово плутав їх із зірками на нічному небі.

Об'єкти, які знаходяться за кількасот тисяч і більше світлових років від нас, також можна називати небесними тілами. Наприклад, цілий рік у Південній півкулі Землі можна дивитися на Чумацький шлях. Також на небі зустрічаються різні сузір'я, Полярна зірка і таке інше.

Як можна спостерігати за небесними тілами

Щоб краще розглянути нашого найближчого супутника чи іншу планету, потрібно використовувати телескоп. Кожен астроном-аматор, як і я, хоч раз у житті користувався цим пристроєм. З його допомогою можна дивитися на певні ділянки зоряного неба, щоб робити чудові знімки. Зазвичай використовують домашні телескопи, але сьогодні стали доступні радіотелескопи, які раніше будували для спеціальних установ.

Щоб спостерігати інших планет, необов'язково мати телескоп. У певний період можна неозброєним поглядом побачити Юпітер, галактику Андромеди, Місяць, Венеру, Марс і метеоритні дощі. Я пам'ятаю, як уперше став свідком метеоритного дощу. Тоді я спеціально запасся їжею, заліз на дах гаража, постелив покривало, щоб лежати на ньому і дивитися на небо.

Щоб з'ясувати, чи існують небесні тіла, які самі світяться, спочатку необхідно зрозуміти, з яких небесних тіл складається Сонячна система. Сонячна система - це планетна система, в центрі якої знаходиться зірка - Сонце, а навколо неї 8 планет: Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун. Щоб небесне тіло назвати планетою, воно має відповідати таким вимогам
Робити обертальні рухи навколо зірки.
Мати форму у вигляді сфери за рахунок достатньої гравітації.
Не мати навколо своєї орбіти інших великих тіл.
Не бути зіркою.

Планети не випромінюють світло, вони можуть тільки відображати промені Сонця, що потрапляють на них. Тому не можна сказати, що планети – це небесні тіла, що світяться самі. До таких небесних тіл належать зірки. Сонце – джерело світла на Землі Небесні тіла, які самі світяться – це зірки. Найближча зірка до Землі – це Сонце. Завдяки його світлу та теплу, все живе може існувати та розвиватися. Сонце є центром, навколо якого обертаються планети, їх супутники, астероїди, комети, метеорити і космічний пил.

Сонце здається твердим сферичним об'єктом, оскільки коли на нього дивишся, його контури виглядають досить чіткими. Однак воно не має твердої структури і складається з газів, основний серед яких водень також є й інші елементи.

Щоб побачити, що Сонце не має чітких контурів, треба подивитися на нього під час затемнення. Тоді можна помітити, що його оточує рушійна атмосфера, що у кілька разів перевищує його діаметр. При звичайному сяйві цей ореол не видно через яскраве світло. Таким чином, Сонце не має точних меж і знаходиться у газоподібному стані. Кількість існуючих зірок невідома, вони розташовані на великій відстані від Землі і видно, як маленькі крапки. Зірки – це небесні тіла, які світяться самі. Що це означає? Зірки – розпечені кулі, які з газу, у яких відбуваються термоядерні реакції. Поверхні їх мають різну температуру та щільність. Розмірами зірки також відрізняються між собою, при цьому вони більші і масивніші за планети. Є зірки, розміри яких перевищують розміри Сонця, а є навпаки.

Зірка складається з газу, більшою мірою водню. На поверхні її від високої температури молекула водню розпадається на два атоми. Атом складається з протону та електрона. Однак атоми під впливом високих температур «відпускають» свої електрони, в результаті виходить газ, який називається – плазма. Атом, що залишився без електрона, називають ядром. Як зірки випромінюють світло Зірка, за рахунок гравітаційної сили намагається сама себе стиснути, внаслідок чого в центральній її частині сильно піднімається температура. Починають відбуватися ядерні реакції, в результаті утворюється гелій з новим ядром, яке складається з двох протонів та двох нейтронів. В результаті утворення нового ядра виділяється велика кількість енергії. Частинки-фотони виділяються як надлишок енергії, вони ж і несуть світло. Це світло чинить сильний тиск, який виходить із центру зірки, в результаті виходить рівновага між тиском, що виходить із центру, і гравітаційною силою

Таким чином, небесні тіла, які світяться самі, а саме зірки, світяться за рахунок виділення енергії при ядерних реакціях. Ця енергія спрямована на стримування гравітаційних сил та на випромінювання світла. Чим масивніша зірка, тим більше виділяється енергії і тим яскравіше світить зірка. Комети Комета складається з крижаного згустку, в якому є гази, пил. Ядро її не випромінює світла, проте при наближенні до Сонця ядро ​​починає танути і частинками пилу, бруду, газами викидається в космічний простір. Вони й утворюють своєрідну туманну хмару навколо комети, яка називається – кома.

Не можна сказати, що комета – це небесне тіло, що саме світиться. Основне світло, яке вона випромінює, це відбите сонячне світло. Знаходячись далеко від Сонця, світла комети не видно і, тільки наближаючись і отримуючи сонячні промені, вона стає видимою. Сама комета випромінює невелику кількість світла, за рахунок атомів та молекул коми, які виділяють отримані ними кванти сонячного світла. «Хвіст» комети – це «пил, що розсипається», який підсвічується Сонцем. Метеорити Під впливом гравітації на поверхню планети можуть падати тверді космічні тіла, які називаються метеоритами. Вони не згоряють в атмосфері, а при проходженні через неї сильно нагріваються і починають випромінювати яскраве світло. Такий метеорит, що світиться, називається метеором. Під натиском повітря метеор може подрібнитися на безліч дрібних шматочків. Хоча він і сильно нагрівається, внутрішня частина зазвичай залишається холодною, оскільки за такий короткий час, який він падає, не встигає нагрітися повністю. Можна дійти невтішного висновку, що небесні тіла, які світяться самі – це зірки. Тільки вони здатні за рахунок своєї будови і процесів, що відбуваються всередині, випромінювати світло. Умовно, можна сказати, що метеорит – небесне тіло, яке саме світиться, проте це стає можливим лише за умови потрапляння його в атмосферу.

Паршаков Євгеній Опанасович

На перший погляд, всі небесні тіла Сонячної системи мають різні характеристики. Однак, всі їх можна за їх складом поділити на великі групи. До однієї групи можна віднести найбільш щільні тіла Сонячної системи з щільністю близько 3 г/см3 і більше. До них відносяться передусім планети земної групи: Меркурій, Венера, Земля та Марс. До цієї ж групи небесних тіл відносяться деякі великі супутники планет: Місяць, Іо, Європа і, мабуть, Тритон, а також ряд невеликих супутників, розташованих поблизу своєї планети – Фобос, Деймос, Амальтея та ін.

Той факт, що до найбільш щільних тіл Сонячної системи належать небесні тіла, близькі до центрального тіла, навколо якого вони звертаються, далеко не випадковий. Крім того, що планети земної групи знаходяться поблизу Сонця, яке нагріває їх поверхню і тим самим сприяє дисипації з поверхні та атмосфери небесних тіл не тільки газової, а й крижаної компоненти, крім цього дисипації легкої речовини сприяє і перехід механічної енергії за допомогою механізму приливного тертя у теплову енергію. Приливне ж тертя, яке викликається в тілі небесних тіл центральним тілом, тим сильніше, чим вони ближче знаходяться до нього. Цим частково пояснюється той факт, що ближні супутники Юпітера Іо та Європа мають щільність відповідно 3, 5 і 3, 1 г/см3, а віддаленіші, хоч і масивніші супутники Ганімед і Каллісто мають набагато меншу щільність, відповідно 1, 9 і 1, 8 г/см3. Цим пояснюється і те що, що це близькі супутники планет звертаються навколо своїх планет синхронно, тобто. повернені до них завжди однією стороною, тому їх періоди осьового обертання дорівнюють періодам орбітального звернення. Однак приливне тертя, що сприяє розігріванню надр небесних тіл і збільшенню їх щільності, викликається не тільки центральними тілами у своїх супутників, а й супутниками у центральних тіл, а також одними небесними тілами в інших, що належать до того ж класу: супутниками в інших, найбільше у близьких, супутників, планет у інших планет.

Небесні тіла, що мають велику щільність, можна назвати силікатними небесними тілами, маючи на увазі, що основною компонентою в них є силікатна компонента (кам'яно-металеві породи), яка складається з найбільш важких і тугоплавких речовин: кремнію, кальцію, заліза, алюмінію, магнію, сірки та багатьох інших елементів та їх сполук, у тому числі й головним чином, з киснем. Поряд із силікатною компонентною багато небесних тіл цієї групи мають у своєму складі крижану (водяний лід, вода, вуглекислота, азот, кисень) і дуже мало - газову (водень, гелій) компоненти. Але їхня частка у загальному складі речовини незначна. Силікатна компонента становить, як правило, понад 99% речовини.

До групи силікатних небесних тіл Сонячної системи відносяться не лише чотири планети і з десяток супутників планет, але й велика кількість астероїдів, що звертаються в астероїдному поясі між орбітами Марса та Юпітера. Кількість астероїдів, найбільшими з яких є Церера, Паллада, Веста, Гігея та ін, обчислюється десятками тисяч (за деякими джерелами - сотнями тисяч і навіть мільйонами).

До іншої групи небесних тіл відносяться крижані тіла, основною складовою яких є крижана компонента, це найчисленніша група небесних тіл Сонячної системи. До неї відноситься єдина з відомих планет Плутон і багато ще не відкритих трансплутонових планет, великі супутники планет: Ганімед, Каллісто, Титан, Харон, а також, мабуть, два-три десятки інших супутників. До цієї ж групи належать усі комети, кількість яких у Сонячній системі обчислюється багатьма мільйонами, а можливо, й мільярдами.

Ця група небесних тіл є основною групою небесних тіл у Сонячній системі і, мабуть, у всій Галактиці. За Плутоном, як багато дослідників, є ще планети. Безсумнівно, вони мають рацію. Крижані небесні тіла є найбільш численною та основною групою небесних тіл у Сонячній системі як, безсумнівно, і в усіх інших зірково-планетних системах, від найменших до найбільших.

Крижані тіла Сонячної системи складаються в основному з крижаної компоненти: водяного льоду, вуглекислоти, азоту, кисню, аміаку, метану та ін, яка займає в крижаних тілах основну частину їхньої речовини. Решту незначної частини крижаних тіл становить, головним чином, силікатна компонента. Питома вага газової компоненти в крижаних небесних тілах, як і в силікатних, вкрай незначна, що пояснюється їх відносно невеликою масою, внаслідок чого вони не можуть тривалий час утримувати біля своєї поверхні легкі гази - водень і гелій, що розсіюються в міжпланетному просторі винятком, можливо, далеких від Сонця планет, поверхні яких дуже низька температура.

Дрібні крижані небесні тіла - комети розташовуються як на периферії Сонячної системи, за Плутоном. Велика кількість комет розташована, мабуть, і між орбітами планет-гігантів.

Третю, найменшу, але наймасивнішу групу тіл Сонячної системи становить небесні тіла, до складу яких у великій кількості входять усі три компоненти: крижана, силікатна та газова. До цієї групи належать лише п'ять небесних тіл Сонячної системи: Сонце, Юпітер, Сатурн, Уран та Нептун. У всіх цих тілах є багато водню та гелію, але їхня частка в цих тілах різна. p align="justify"> При формуванні газових тіл, якщо їх так називати, вони, маючи на першому етапі свого розвитку масу менше 10 мас Землі, не могли утримувати біля себе легкі гази - водень і гелій, і формувалися спочатку як крижані тіла. І до їх складу на цьому етапі входили крижана та силікатна компоненти. Значна частина газової компоненти, яку набували газові небесні тіла під час галактичних зим, перетворювалася за допомогою хімічних реакцій на крижану компоненту. Так водень та кисень, вступаючи в хімічну реакцію, породжують воду та водяний лід. З газової компоненти виникли метан та деякі інші речовини крижаної компоненти. Внаслідок цього частка крижаної компоненти при акреції дифузної матерії на поверхню небесних тіл збільшилася, а частка газової зменшилася.

Планети-гіганти, на відміну від інших небесних тіл, мають швидке осьове обертання та протяжну воднево-гелієву атмосферу. В результаті в їх екваторіальній частині, можливо, відбувається витік легких газів у міжпланетний простір з верхніх шарів атмосфери внаслідок великої відцентрової сили. Наприклад, у Сатурна верхні шари хмарного шару обертаються навколо центру планети з лінійною швидкістю близько 10 км/сек., а Землі - лише близько 0,5 км/сек. Можна припустити, що раніше, під час галактичних зим, у планет-гігантів були набагато потужніші і протяжніші атмосфери, але потім, після закінчення чергової галактичної зими, вони їх частково втрачали. Якщо крижані та силікатні небесні тіла втрачають свою газову компоненту внаслідок їхньої малої маси, то газові планети, особливо Юпітер, втрачають її внаслідок їхнього швидкого обертання.

КЛАСИФІКАЦІЯ НЕБЕСНИХ ТІЛ

Процеси формування та розвитку більшості космічних тіл та його систем протікають надзвичайно повільно і займають мільйони і мільярди років. Однак спостерігаються і швидкі зміни, аж до вибухового характеру. При вивченні космогонії зірок і галактик можна використовувати результати спостережень багатьох подібних об'єктів, що виникли у різний час і знаходяться на різних стадіях розвитку.

Найбільшими небесними тілами є зірки та планети, на них я й хотіла б звернути увагу.

ЗІРКИ. ТИПИ ЗІРОК. ЇХ НАРОДЖЕННЯ, БУДОВА ТА ЕВОЛЮЦІЙНИЙ ЦИКЛ

Зірка - випромінюючий світло масивний газовий шар, утримуваний силами власної гравітації і внутрішнім тиском, у надрах якого відбуваються (або відбувалися раніше) реакції термоядерного синтезу. Внутрішнє життя зірки регулюється впливом двох сил: сили тяжіння, яка протидіє зірці, утримує її, і сили, що звільняється при ядерних реакціях, що відбуваються в ядрі. Вона, навпаки, прагне "виштовхнути" зірку в далекий простір.

Сучасна (гарвардська) спектральна класифікація зірок, розроблена в Гарвардській обсерваторії в 1890-1924 роках, є температурною класифікацією, заснованою на вигляді та відносної інтенсивності ліній поглинання та випускання спектрів зірок.

Усередині класу зірки поділяються на підкласи від 0 (найгарячі) до 9 (найхолодніші). Сонце має спектральний клас G2та еквівалентну температуру 5780 K.

Встановлено важливий факт: зірки утворилися в Галактиці не одночасно, процес зіркоутворення відбувається і зараз. Освіта зірок відбувається групами, які складаються з десятків і навіть сотень зірок. Вони виникають із речовини холодних і щільних молекулярних хмар унаслідок їх нестійкості. Ці молекулярні хмари мають величезні розміри та маси (понад 105) і містять 90% всього молекулярного газу Галактики.

У газово-пиловій хмарі утворюється кілька згущень, які стискаються завдяки переважання сил гравітаційного тяжіння їх частинок над силами газового тиску. Такий стиск супроводжується збільшенням температури згущень та їх щільності. Поступово потенційна енергія згущення переходить у теплову, хмара стискається ще більше і розігрівається, перетворюючись на зірку. Стадія розвитку зірки, що характеризується стиском і не має термоядерних джерел енергії, називається протозіркою (грец. protos- "Перший").

При досягненні центральною областю зірки температури кілька мільйонів градусів Кельвіна починаються реакції термоядерного синтезу - перетворення водню на гелій.

p align="justify"> Процес формування зірок можна описати єдиним чином, але наступні стадії еволюції зірки майже повністю залежать від її маси, і лише в самому кінці еволюції зірки свою роль може зіграти її хімічний склад.

Еволюція зірки дуже добре простежується за діаграмою Герцшпрунга-Рассела:

Головна послідовність – область на діаграмі Герцшпрунга – Рассела, що містить зірки, джерелом енергії яких є термоядерна реакція синтезу гелію з водню. Ділянка головної послідовності зоряних скупчень є індикатором їхнього віку, оскільки темпи еволюції зірок пропорційні їх масі.

Серед зірок зустрічається широке різноманіття кольорів та розмірів. За спектральним класом вони варіюються від гарячих блакитних до холодних червоних, за масою - від 0,0767 до близько 300 сонячних мас за останніми оцінками. Світність і колір зірки залежить від температури її поверхні, яка, своєю чергою, визначається її масою. Всі нові зірки займають своє місце на головній послідовності діаграми. Переміщення зірки по діаграмі означає зміну параметрів зірки з часом.

Маленькі та холодні червоні карлики повільно спалюють запаси водню і залишаються на головній послідовності десятки мільярдів років, тоді як масивні надгіганти сходять із головної послідовності вже через кілька мільйонів років після формування.

Зірки середнього розміру, такі як Сонце, залишаються на головній послідовності загалом 10 мільярдів років. Вважається, що Сонце все ще на ній, оскільки воно знаходиться у середині свого життєвого циклу. Щойно зірка виснажує запас водню у ядрі, вона залишає головну послідовність.

Небесні тіла завжди притягували погляд людини своєю привабливою невідомістю, захоплювали все вище і вище... Якщо Ви не байдужі до таємничої краси нічного зоряного неба, то для Вас невеликий опис різних видів небесних тіл.

Для спостереження небесних Вам, напевно, знадобиться телескоп, адже яскравих небесних тіл, які можна було б спостерігати неозброєним оком, на небі дуже мало – можна побачити лише малу частину зірок та планет. Тому Ви можете або придбати готовий прилад.

Зірки

Зірки можна легко спостерігати будь-якої безхмарної ночі – вони немов розсип дорогоцінного каміння прикрашають темний оксамит небес. Однак якщо дивитися на зірки за допомогою навіть найслабшого телескопа, то можна побачити десятки тисяч зірок.

Зірка – це небесне тіло, в якому відбуваються термоядерні реакції перетворення водню на гелій з виділенням колосальної кількості тепла і світла. Завдяки висвітленню світла зірки видно на багато мільйонів кілометрів.

Залежно від температури поверхні, світності, маси, хімічного складу, спектрального класу зірки розбиваються на класи та групи.

Найближча до Землі зірка – це, звичайно, Сонце. Сонце належить до класу жовтих карликів і є єдиною зіркою Сонячної системи. Серед інших найближчих до Землі зірок Проксіма Центавра, Альфа Центравра, Сіріус та інші.

Неозброєним оком на чистому ясному нічному небі можна спостерігати до 6000 зірок: по 3 тисячі у кожній півкулі.

Планети

Планета – небесне тіло округлої форми, що обертається на орбіті навколо зірки чи її залишків. У Сонячній системі, згідно з новітніми класифікаціями, існує 8 планет: Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун. Плутон, який вважався до 2006 року дев'ятою планетою Сонячної системи, класифікується як карликова планета.

Планети поділяються на великі (газові гіганти) та малі (землеподібні). Чотири перші від Сонця планети є малими, решта чотирьох – більшими. Найбільша планета Сонячної системи – Юпітер.

Спостерігати ці небесні тіла можна як телескоп, так і неозброєним оком. Так, планети Меркурій, Венера, Марс, Юпітер та Сатурн добре видно. У аматорський телескоп можна спостерігати світлі та темні смуги на Юпітері та його Велику Червону Пляму. У Сатурна можна спостерігати кільця, супутники, а у Марса та Венери – фази, як у Місяця.

Комети

Комети – це рідкісні небесні тіла. Орбіта обертання комет навколо Сонця значно довша, ніж орбіти планет Сонячної системи. Комети складаються з твердого крижаного ядра, оточеного оболонкою з газів – у міру наближення комети до Сонця температура газів підвищується і оболонка стає схожою на яскравий яскравий хвіст.

Загалом людству відомо близько тисячі комет. Комета Галлея - найвідоміша з усіх комет, її можна спостерігати досить близько від Землі лише раз на 100 років.

Спостерігати ці небесні тіла найкраще в телескоп – неозброєним оком видно лише дуже рідкісні екземпляри.

Небесних тіл на небосхилі – безліч, до того ж вони перебувають у постійному русі. Тому для спостереження різних небесних тіл Вам знадобиться не лише телескоп та чисте безхмарне небо, а й мапа зоряного неба. Без цієї карти шукати потрібне небесне тіло буде важче.