Отдалённые области Солнечной системы
Солнечная система богатая на области, но всему есть придел и конец. Где же он в нашей планетной системе? Это на данной момент тайна, но гипотезы конечно есть. Кто-то считает, что гранью между Солнечной системой и межзвёздной средой есть гелиосфера. Остальные верят в существование сферы Хилла, что должна быть в тысячи раз дальше.
Седна
Большой транснептуновый объект, напоминающий Плутон. Отличием есть то, что Седна красного цвета и у неё чрезвычайно вытянута эллиптическая орбита.
Открыли этот объект 2003 году, но споры о том, что это, ведутся до сих пор. Учёные считают, что это новая популяция, Браун Майкл же называет Седну «внутреннее облако Оорта»
Гелиосфера
Это своеобразный пузырь, в котором находится наша планетная система. Такой «пузырь» называют звёздным ветром.
Солнце, как и любая другая звезда, извергает так называемый солнечный ветер. Каждую планету в Солнечной системе обволакивает свой «пузырь». Ветер каждой звезды носит имя в соответствии с названием самого светила.
Скорость Солнца составляет больше 4 миллионов км в час. Это происходит из-за давления галактики на нашу планетную систему, и мы передвигаемся в космосе с невероятной скоростью. По расчётам учёных, Солнечная система покинет Местное межзвёздное облако через 10 тысяч лет.
Облако Оорта
Это облако сферической формы, в котором все объекты состоят изо льда. В общем, атмосферных объектов больше триллиона. Именно в этом поясе Солнечной системы образуются долгопериодические кометы.
Существует гипотеза о том, что само облако было створено возле Солнца, но со временем рассеялось из-за гравитации планет-гигантов ещё на самом начале образования Солнечной системы.
Иногда объекты внутри облака Оорта могут вести себя непредсказуемо. Не смотря на то, что они двигаются достаточно медленно, тела редко сталкиваются друг с другом.
Строение Солнечной системы
Строение и состав Солнечной системы выглядит так:
- Центральное место занимает Солнце. Оно состоит из водорода и
гелия. Температура поверхности превышает отметку, 6000°С. - 99,86% массы системы приходится на светило.
- Солнце относится к разряду желтых карликовых звёзд по принятой
учеными звездной классификации. - Вокруг звезды вращаются 8 открытых планет, которые делятся на 2
группы: планеты земного типа и газовые гиганты.
Восемь планет разделены на две группы:
- Планеты земной группы. Сюда входят Венера, Земля, Меркурий и Марс. Они обладают каменистой структурой и расположены вблизи от Солнца.
- Планеты гиганты. Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Это крупные небесные тела, которые состоят из газов. У них есть кольца из ледяной пыли скалистых элементов.
Состав Солнечной системы
Большая часть массы Солнечной системы приходится на Солнце. Оставшаяся распределена между 8 отдаленными друг от друга планетами. Все эти планеты расположены в одной плоскости, имеют орбиты, близкие по очертаниям к круговым.
Четыре ближайшие к звезде планеты составляют земную группу:
- Земля;
- Марс;
- Меркурий;
- Венера.
Четыре остальные планеты находятся на значительном отдалении, входят в состав группы газовых гигантов:
- Сатурн;
- Юпитер;
- Нептун;
- Уран.
Общий вид и порядок расположения групп отображен на схематичном рисунке ниже:
На схеме видно, что газовые гиганты по размеру значительно превосходят планеты земной группы, являются более массивными.
Также структура Солнечной системы включает в себя две области, заполненные малыми телами:
- Пояс астероидов, расположенный между Юпитером и Марсом. Его крупнейшими объектами являются астероиды Веста, Гигея, Паллада, а также карликовая планета Церера.
- Область за орбитой Нептуна, в состав которой входят состоящие из аммиака, метана и замерзшей воды транснептуновые объекты — Седна, Плутон, Макемаке, Хаумеа, Орк, Эрида, Квавар.
Кроме того, в системе присутствуют околоземные астероиды, дамоклоиды, кентавры, планетные квазиспутники, троянцы, постоянно передвигающиеся метеороиды, кометы и космическая пыль.
Как появилась Солнечная система, и как она развивалась
Солнечная система образовалась 4,568 миллиарда лет назад в процессе гравитационного коллапса региона в гигантском молекулярном облаке из водорода, гелия и небольших количеств элементов потяжелее, синтезированных предыдущими поколениями звезд. Когда этот регион, который должен был стать Солнечной системой, коллапсировал, сохранение углового момента заставило его вращаться быстрее.
Центр, где собралась большая часть массы, начал становиться все горячее и горячее окружающего диска. По мере того как сжимающаяся туманность вращалась быстрее, она начала выравниваться в протопланетарный диск с горячей, плотной протозвездой в центре. Планеты образовались аккрецией этого диска, в котором пыль и газ стягивались вместе и объединялись, чтобы сформировать более крупные тела.
Из-за более высокой температуры кипения, только металлы и силикаты могут существовать в твердой форме близко к Солнцу и в конечном итоге образуют планеты земной группы — Меркурий, Венеру, Землю и Марс. Поскольку металлические элементы были лишь небольшой частью солнечной туманности, планеты земной группы не смогли стать очень большими.
В отличие от этого, планеты-гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун) образовались за точкой между орбитами Марса и Юпитера, где материалы были достаточно холодными, чтобы летучие ледовитые компоненты оставались твердыми (на снеговой линии).
Льды, которые сформировали эти планеты, были более многочисленны, чем металлы и силикаты, которые сформировали внутренние планеты земной группы, что позволило им расти достаточно массивными, чтобы захватить крупные атмосферы из водорода и гелия. Оставшийся мусор, который никогда не станет планетами, собрался в регионах вроде пояса астероида, пояса Койпера и облака Оорта.
За 50 миллионов лет давление и плотность водорода в центре протозвезды стали достаточно высокими, чтобы начался термоядерный синтез. Температура, скорость реакции, давление и плотность увеличивались, пока не было достигнуто гидростатическое равновесие.
В этот момент Солнце стало звездой главной последовательности. Солнечный ветер от Солнца создал гелиосферу и смел оставшиеся газ и пыль протопланетарного диска в межзвездное пространство, заканчивая процесс формирования планет.
Солнечная система будет оставаться практически такой же, какой мы ее знаем, пока водород в ядре Солнца не будет полностью преобразован в гелий. Это произойдет примерно через 5 миллиардов лет и ознаменует конец главной последовательности жизни Солнца. В это время ядро Солнца коллапсирует и выход энергии будет значительно больше, чем сейчас.
Наружные слои Солнца расширятся примерно в 260 раз шире текущего диаметра, и Солнце станет красным гигантом. Расширение Солнца, как ожидается, испарит Меркурий и Венеру и сделает Землю непригодной для жизни, поскольку обитаемая зона выйдет за орбиту Марса. В конце концов, ядро станет достаточно горячим, чтобы начался гелиевый синтез, Солнце еще немного пожжет гелий, но потом ядро станет сокращаться.
В этот момент внешние слои Солнца направятся в космос, оставив позади белый карлик — чрезвычайно плотный объект, который будет иметь половину изначальной массы Солнца, но по размерам будет с Землю. Выброшенные внешние слои сформируют планетарную туманность, вернув часть материала, сформировавшего Солнце, в межзвездное пространство.
Состав Солнечной системы
Солнце
Солнце, сосредоточило в себе 99,9% всей массы системы. Звезда состоит в основном из водорода и гелия. По сути, это гигантский термоядерный реактор. Температура поверхности около 6000 °С. Но зато внутренний нагрев светила зашкаливает за 10 000 000 °С.
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.
Планеты и их спутники
Земная группа.
Меркурий
Ближайшая к Солнцу, но и самая малая из планет. 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.
Венера
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.
Марс
Похож на нашу планету по своей структуре. Радиус его в два раза меньше земного, а масса меньше на порядок. Здесь можно было бы прожить, но отсутствие воды и атмосферы мешают это сделать. 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.
Планеты-гиганты.
Юпитер
Самая крупная газовая планета-гигант. Будь его масса в несколько десятков раз больше, он реально смог бы стать звездой. 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. Зато спутников у планеты больше 60.
Сатурн
Это самая окольцованная планета, которую имеет Солнечная система. Ещё у Сатурна есть особенность, которой не имеют другие планеты. Это его плотность. Она меньше единицы, и получается, что если найти где-то огромный океан и бросить в него эту планету, то она не утонет. На данное время открыто более 60 спутников этого гиганта. Основные из них – Титан, Энцелад, Диона, Тефия. Сатурн похож на Юпитер по строению атмосферы.
Уран
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. Но это не помешало ему обзавестись 13 кольцами и 27 спутниками, самые известные из которых Оберон, Титания, Ариэль, Умбриэль.
Нептун
Так же, как и Уран, Нептун состоит из газа, включающего в себя воду, аммиак и метан. Последний, концентрируясь в атмосфере, придаёт планете голубой цвет. Планета имеет 5 колец и 13 спутников. Главные: Тритон, Протей, Ларисса, Нереида.
Плутон
Самая большая среди карликовых планет. Он состоит из каменистого ядра, покрытого толщей льда. Только в 2015 году до Плутона долетел космический аппарат и сделал детальные снимки. Главный его спутник — Харон.
Малые объекты
Пояс Койпера. Часть нашей планетной системы от 30 до 50 а. е. Здесь сосредоточена масса малых тел, льдов. Они состоят из метана, аммиака и воды, но есть объекты, включающие в себя горные породы и металлы.
Астероиды. Орбиты этих каменных или металлических глыб в основном находятся у плоскости эклиптики. Пути некоторых астероидов пересекаются с земной орбитой. И, хотя вероятность нежеланной встречи ничтожна мала, но… 65 миллионов лет назад она, вероятно, всё же состоялась.
По легенде, некую планету Фаэтон, мирно вращавшуюся вокруг светила, разорвал в клочья своей гравитацией Юпитер. И получился прекрасный пояс астероидов. В действительности подтверждения этому наука не даёт.
Кометы. 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.
Облако Оорта. Ян Оорт, ещё в 1950 году, предположил существование облака, заполненного объектами из обледеневших аммиака, метана и воды. Пока не доказано, но возможно, что облако начинается от 2 — 5 тысяч а.е., простираясь до 50 тысяч а. е. Большинство комет происходят именно из облака Оорта.
Газовые гиганты
Кроме планет земной группы, в Солнечной системе существуют газовые гиганты — Юпитер и Сатурн.
Юпитер — одинокая недозвезда
Иногда про Юпитер говорят, что это своего рода недозвезда. На самом деле Юпитеру очень далеко до звезды — ему нужно стать примерно в 80 раз более массивным. Но на звезду он немного похож своим составом из водорода и гелия. Юпитер массивней, чем все остальные планеты, астероиды, пыль, мусор, кометы в Солнечной системе вместе взятые. Так что если бы мы были инопланетными астрономами, которые издалека наблюдают за Солнечной системой, то в течение долгого времени мы могли бы регистрировать только пустой Юпитер.
Юпитер
(Фото: Unsplash)
Сатурн — газовый гигант с кольцами
Сатурн по размерам меньше, чем Юпитер, но интересен своими замечательными кольцами. Их, кстати, попробовал открыть еще Галилео Галилей, но у него не получилось. В первые телескопы он увидел Сатурн в виде Чебурашки: кружок и какие-то странные ушки вокруг. Это его настолько поразило, что, будучи, человеком очень осторожным и консервативным, он не опубликовал свое открытие, но сделал некое зашифрованное сообщение. Когда у Галилея появились более совершенные телескопы, он посмотрел на Сатурн еще раз. И ничего не увидел. Но не потому что это был какой-то дефект, а потому что кольца повернулись ребром. И Галилей не стал расшифровывать свое раннее сообщение. А кольца были открыты позже уже Гюйгенсом спустя несколько десятилетий.
Сатурн
(Фото: NASA)
Планеты-гиганты
Четыре планеты, наиболее удаленные от Солнца, называются планетами-гигантами. Их также называют газовыми гигантами, т.к. они значительно крупнее планет земной группы и в основном состоят из газов (водород, гелий, метан, угарный газ). Эти планеты являются частью внешней области Солнечной системы, в которую также входят кометы, кентавры и транснептуновые объекты.
| № | Название | Масса | Среднийрадиус | Площадьповерхности | Объем | Средняяплотность | Расст-е отСолнца (средн.) |
| 5 | Юпитер | 1,8986⋅1027 кг(317,89 земн.) | 69 911 ± 6 км(10,97 земн.) | 6,21796⋅1010 км2(121,9 земн.) | 1,43128⋅1015 км3(1321,33 земн.) | 1,326 г/см3(0,24 земн.) | 7,785⋅108 км(5,2 а.е.) |
| 6 | Сатурн | 5,6846⋅1026 кг(95,18 земн.) | 58 232 ± 6 км(9,14 земн.) | 4,272⋅1010 км2(83,75 земн.) | 8,2713⋅1014 км3(763,59 земн.) | 0,687 г/см3(0,125 земн.) | 1,433⋅109 км(9,58 а.е.) |
| 7 | Уран | 8,6813⋅1025 кг(14,54 земн.) | 25 362 ± 7 км(3,98 земн.) | 8,1156⋅109 км2(15,91 земн.) | 6,833⋅1013 км3(63,08 земн.) | 1,27 г/см3(0,23 земн.) | 2,877⋅109 км(19,23 а.е.) |
| 8 | Нептун | 1,0243⋅1026(17,15 земн.) | 24 622 ± 19 км(3,86 земн.) | 7,6408⋅109 км2(14,98 земн.) | 6,254⋅1013 км3(57,74 земн.) | 1,638 г/см3(0,297 земн.) | 4,5⋅109 км(30,1 а.е.) |
Знакомство с Солнечной системой
Солнечная система является частью спиралевидной галактики — Млечного пути. В самом ее центре находится Солнце – самый большой обитатель Солнечной системы. Солнце – это горячая звезда, состоящая из газов – водорода и гелия. Оно производит огромное количество тепла и энергии, без которых жизнь на нашей планете была бы просто невозможна. Солнечная система возникла пять млрд. лет назад в результате сжатия газопылевого облака.
Млечный путь
Центральное тело нашей планетной системы — Солнце (по астрономической классификации — желтый карлик), сосредоточило в себе 99,866% всей массы Солнечной системы. Оставшиеся 0,134% вещества представлены девятью большими планетами и несколькими десятками их спутников (в настоящее время их открыто более 100), малыми планетами — астероидами (примерно 100 тысяч), кометами (около 1011 объектов), огромным количеством мелких фрагментов — метеороидов и космической пылью. Все эти объекты объединены в общую систему мощной силой притяжения превосходящей массы Солнца.
Планеты земной группы составляют внутреннюю часть Солнечной системы. Планеты-гиганты образуют ее внешнюю часть. Промежуточное положение занимает пояс астероидов, в котором сосредоточена большая часть малых планет.
Фундаментальной особенностью строения Солнечной системы является то, что все планеты обращаются вокруг Солнца в одном направлении, совпадающем с направлением осевого вращения Солнца, и в том же направлении они обращаются вокруг своей оси. Исключение составляют Венера, Уран и Плутон, осевое вращение которых противоположно солнечному. Существует корреляция между массой планеты и скоростью осевого вращения. В качестве примеров достаточно упомянуть Меркурий, сутки которого составляют около 59 земных суток, и Юпитер, который успевает сделать полный оборот вокруг своей оси менее, чем за 10 часов.
Планеты солнечной системы
Сколько существует планет?
Планеты и их спутники:
- Меркурий,
- Венера,
- Земля (спутник Луна),
- Марс (спутники Фобос и Деймос),
- Юпитер (63 спутника),
- Сатурн (49 спутника и кольца),
- Уран (27 спутника),
- Нептун (13 спутников).
- Астероиды,
- Объекты пояса Койпера (Квавар и Иксион),
- Карликовые планеты (Церера, Плутон, Эрида),
- Объекты облака Орта (Седна, Оркус),
- Кометы (комета Галлея),
- Метеорные тела.
Чем отличается земная группа?
К планетам земной группы традиционно относят Меркурий, Венеру, Землю и Марс (в порядке удаления от Солнца). Орбиты этих четырёх планет расположены до Главного пояса астероидов. Эти планеты объединяют в одну группу также из-за схожести их физических свойств — они имеют небольшие размеры и массы, средняя плотность их в несколько раз превосходит плотность воды, они медленно вращаются вокруг своих осей, у них мало или совсем нет спутников (у Земли — один, у Марса — два, у Меркурия и Венеры — ни одного).
Планеты земного типа или группы отличаются от планет-гигантов меньшими размерами, меньшей массой, большей плотностью, более медленным вращением, гораздо более разрежёнными атмосферами (на Меркурии атмосфера практически отсутствует, поэтому его дневное полушарие сильно накаляется. Температура у планет земной группы значительно выше чем у гигантов (на Венере до плюс 500 С). Элементные составы планет земной группы и планет-гигантов также резко отличаются друг от друга. Юпитер и Сатурн состоят их водорода и гелия примерно в той же пропорции, что и Солнце. У планет земной группы имеется много тяжелых элементов. Земля в основном состоит из железа (35 %), кислорода (29 %) и кремния (15 %). Наиболее распространенные соединения в коре — окислы алюминия и кремния. Таким образом, элементный состав Земли резко отличается от солнечного.
Какие есть планеты-гиганты?
К планетам-гигантам относятся Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Эти планеты обладают большими размерами, но небольшой плотностью из-за своего газового состава из водорода и гелия. Тем не менее примерно 98 % суммарной массы планет Солнечной системы приходится на массу планет-гигантов! Тепловой поток из центра Юпитера и Сатурна немного превосходит поток энергии, получаемой планетой от Солнца, тогда как тепловой поток из центра Земли пренебрежимо мал по сравнению с потоком энергии, получаемой Землей от Солнца.Эти планеты удалены на большие расстояния от Солнца, поэтому самые дальние из них — Нептун и Уран, содержат большое количество льда и именуются ледяными гигантами.
Размеры планет солнечной системы
Планеты данного типа обладают большим количеством спутников, в отличие от планет земной группы, и обладают высокой скоростью вращения. Спутниками называются небольшие тела, вращающиеся вокруг планет. Область между планетами наполнена небольшими твердыми частицами и разреженными газами.
Планеты-гиганты — самые крупные планеты Солнечной системы
В Солнечной системе есть четыре планеты-гиганта: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
Поскольку эти планеты расположены за пределами Главного пояса астероидов, их называют «внешними» планетами Солнечной системы.
По размеру среди этих гигантов чётко выделяются две пары.
Самая большая планета-гигант — Юпитер. Сатурн совсем немного ему уступает.
А Уран и Нептун резко меньше первых двух планет и они расположены дальше от Солнца.
Посмотрите на сравнительные размеры планет-гигантов относительно Солнца:
Планеты-гиганты защищают внутренние планеты Солнечной системы от астероидов.
Не будь этих тел в Солнечной системе, наша Земля в сотни раз чаще подвергалась бы падению астероидов и комет!
Как же планеты-гиганты защищают нас от падений незванных гостей?
Подробнее узнать о самых больших планетах Солнечной системы можно здесь:
| Юпитерсамая большая планета | планета с кольцами | ледяной мир, самая холодная планета | самая дальняя планета Солнечной системы |
Планеты — гиганты
Существуют четыре газовых гиганта, располагающихся за орбитой Марса: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Они находятся во внешней Солнечной системе. Отличаются своей массивностью и газовым составом.
Планеты солнечной системы, масштаб не соблюден
Юпитер
Пятая по счёту от Солнца и крупнейшая планета нашей системы. Радиус её – 69912 км, она в 19 раз больше Земли и всего в 10 раз меньше Солнца. Год на Юпитере не самый долгий в солнечной системе, длится 4333 земных суток (неполных 12 лет). Его же собственные сутки имеют продолжительность около 10 земных часов. Точный состав поверхности планеты пока определить не удалось, однако известно, что криптон, аргон и ксенон имеются на Юпитере в гораздо больших количествах, чем на Солнце.
Юпитер, снимок зонда Вояджер-1
Существует мнение, что один из четырёх газовых гигантов на самом деле – несостоявшаяся звезда. В пользу этой теории говорит и самое большое количество спутников, которых у Юпитера много – целых 67. Чтобы представить себе их поведение на орбите планеты, нужна достаточно точная и чёткая модель солнечной системы. Самые крупные из них – Каллисто, Ганимед, Ио и Европа. При этом Ганимед является крупнейшим спутником планет во всей солнечной системе, радиус его составляет 2634 км, что на 8% превышает размер Меркурия, самой маленькой планеты нашей системы. Ио отличается тем, что является одним из трёх имеющих атмосферу спутников.
Сатурн
Вторая по размерам планета и шестая по счёту в Солнечной системе. В сравнении с остальными планетами, наиболее схожа с Солнцем составом химических элементов. Радиус поверхности равен 57350 км, год составляет 10 759 суток (почти 30 земных лет). Сутки здесь длятся немногим дольше, чем на Юпитере – 10,5 земных часов. Количеством спутников он ненамного отстал от своего соседа – 62 против 67. Самым крупным спутником Сатурна является Титан, так же, как и Ио, отличающийся наличием атмосферы. Немного меньше него по размеру, но от этого не менее известные – Энцелад, Рея, Диона, Тефия, Япет и Мимас. Именно эти спутники являются объектами для наиболее частого наблюдения, и потому можно сказать, что они наиболее изучены в сравнении с остальными.
Сатурн, снимок космического аппарата Кассини в 2007 году
Долгое время кольца на Сатурне считались уникальным явлением, присущим только ему. Лишь недавно было установлено, что кольца имеются у всех газовых гигантов, но у остальных они не настолько явно видны. Их происхождение до сих пор не установлено, хотя существует несколько гипотез о том, как они появились. Кроме того, совсем недавно было обнаружено, что неким подобием колец обладает и Рея, один из спутников шестой планеты.
Уран
Седьмая по счету и третья по размеру планета, радиус которой составляет 25267 км. Справедливо считается самой холодной планетой среди остальных, температура достигает -224 градусов по Цельсию. Продолжительность года — 30 685 суток в земном исчислении (почти 84 года), сутки же ненамного меньше земных – 17 с небольшим часов. Из-за сильной наклонности оси планеты, иногда создается впечатление, будто она не вращается, как остальные небесные тела нашей системы, а катится, подобно шару. Это может наблюдать любой, кого интересует астрономия, геометрическая модель солнечной системы наглядно продемонстрирует этот эффект.
Уран — снимок Вояджера-2 в 1986 году
Спутников у него гораздо меньше, чем у соседнего Сатурна, всего 27. Наиболее известны Титания, Ариэль, Оберон, Умбриэль и Миранда. Они не настолько крупны, как спутники.
Примечательно, что ведя наблюдения за Ураном в свой телескоп, астроном Уильям Гершель сначала не понял, что он наблюдает за планетой, будучи уверен, что он видит комету.
Нептун
Размером восьмая планета солнечной системы очень близка к своему ближайшему соседу, Урану. Радиус Нептуна равняется 24547 км. Год на планете равняется 60 190 суток (приблизительно 164 земных года). В атмосфере зафиксированы самые сильные ветра в нашей системе, скорость которых достигает 260 м/с.
Нептун, вид с Вояджера-2
По сравнению с остальными планетами-гигантами спутников у него совсем мало – всего 14. Самые известные из них – Тритон, третий в солнечной системе спутник, имеющий атмосферу, Протей и Нереида.
Примечательно, что это – единственная из планет, которая была открыта не благодаря наблюдениям, а с помощью математических расчётов.
Формирование и эволюция Солнечной системы
| Возраст | 4,5682±0,0006 млрд лет |
| Расположение | Местное межзвёздное облако, Местный пузырь, рукав Ориона, Млечный Путь, Местная группа галактик |
| Масса | 1,0014 M☉ |
| Ближайшая звезда | Проксима Центавра (4,21—4,24 св. лет) Система Альфа Центавра (4,37 св. лет) |
| Расстояние до пояса Койпера | ~30—50 а.е. |
| Количество звёзд | 1 (Солнце) |
| Количество известных планет | 8 |
| Число карликовых планет | 5 |
| Число спутников | 639 (204 у планет и 435 у малых тел Солнечной системы) |
| Число комет | 3690 (на ноябрь 2020 года) |
| Наклонение к плоскости Млечного Пути | 60,19° |
| Расстояние до галактического центра | 27 170±1140 св. лет (8330±350 пк) |
| Период обращения | 225—250 млн лет |
| Орбитальная скорость | 220—240 км/с |
Солнечная система начала образовываться более 4.5 миллиардов лет назад. Сейчас мы живём в благополучное время. Солнце уже прожило половину своей жизни, гравитация у каждого атмосферного тела более стабильна, чем в начале, все планеты сформировались.
Движение объектов
Как уже говорилось, астероиды, космический мусор и другие атмосферные тела стабилизировались. Поэтому нашей планете, в ближайшее время, ничего не угрожает.
Планеты также спокойно вращаются вокруг центра Солнечной системы, нашего самого яркого светила. Полный оборот у каждой планеты отличается по времени, но каждый такой же, как предыдущий. Самый длинный оборот у Плутона, как у самой дальней планеты от Солнца. Он составляет 247.7 земных лет, согласитесь, это не мало.
У Венеры и Урана ретроградное движение, то есть они движутся в противоположном направлении, в отличии от Солнца и других планет.
Устойчивость
Долгие века человечество пыталось вычислить, насколько устойчивая Солнечная система, сколько ещё она «проживёт». Математики и физики пытались упростить эту задачу, но чем больше они углублялись в эту тему, тем больше у них возникало вопросов.
Но благодаря знаниям об образовании Солнечной системы. Ведь ничего не берётся из ниоткуда, и по примерным расчётам учёные вычислили что Солнце уже прожило пол жизни.
Это значит, что можно не переживать по поводу разрушения всей планетной системы, которая не сможет без своего светила. У нашего светила ещё есть как минимум 4.5 миллиардов лет.
Расположение в галактике
Наша Солнечная система находится в галактике спиральной формы Млечный Путь. Каждая звезда, которую вы можете увидеть невооружённым взглядом, находится в ещё одной системе. Многие из них также составляют тот самый Млечной Путь на небе, то есть скопление звёзд.
Солнечная система: строение и структура
Для своего удобства астрономы выделяют в Солнечной системе несколько областей или зон.
Внутренняя Солнечная система
Внутренняя Солнечная система — это зона внутри пояса астероидов, то место, где солнце дает достаточно тепла для того, чтобы вода могла существовать в виде жидкости или пара. Внутренние области Солнечной системы включают в себя Солнце и расположенные неподалеку четыре небольшие планеты — Меркурий, Венеру, Землю и Марс. Их называют планетами земной группы (или внутренними планетами). Они похожи друг на друга как по размерам, так и по массе. Кроме того похоже их внутреннее строение: ядра планет земной группы состоят из смеси железа и никеля, а поверхность и мантия — в основном из горных пород.
За орбитой Марса есть место для еще одной небольшой планеты. Однако ее там нет. Вместо планеты здесь находится пояс астероидов, в состав которого входит больше миллиона небольших тел. Когда-то среди астрономов была популярна гипотеза о существовании на этом месте планеты Фаэтон, которая по каким-то причинам разрушилась на множество осколков. Но впоследствии эта теория не подтвердилась.
Внешняя Солнечная система
Внешняя Солнечная система — это царство холодных планет гигантов.
Юпитер — следующая планета по удалению от Солнца после Марса. Это самая большая и массивная планета Солнечной системы. Масса Юпитера более чем в 300 раз больше массы Земли. Планета обладает мощным полем тяготения. Считается, что именно притяжение Юпитера не дало сформироваться планете в поясе астероидов.
Удивительно, но Юпитер не является твердым телом! В отличие от планет земной группы у него попросту нет твердой поверхности. Это так называемый газовый гигант. Юпитер почти целиком состоит из водорода и гелия с небольшими примесями других газов. По своему составу планета очень похожа на Солнце.
Вслед за Юпитером находится Сатурн, еще одна газовая планета-гигант. Сатурн немного меньше Юпитера и легче его, зато окружен яркими и красивыми кольцами, которые можно рассмотреть даже в небольшой телескоп.
Еще дальше располагаются планеты Уран и Нептун. Иногда их называют планетами близнецами из-за большого сходства. В целом по своим характеристикам Уран и Нептун также довольно похожи на Юпитер и Сатурн — это тоже планеты гиганты, обладающие очень мощными атмосферами. Но есть и различия: Уран и Нептун меньше по размерам и имеют в своем составе не только газ, но и лед. Уран и Нептун очень холодные планеты, температура верхних слоев их атмосфер едва достигает -200°С (с глубиной температура медленно растет).
Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун часто называют просто внешними планетами. Также за Юпитером и Сатурном закрепилось название газовые гиганты, а за Ураном и Нептуном — ледяные гиганты.
Пояс Койпера
За орбитой Нептуна находится широкая область небольших ледяных тел — пояс Койпера. Пояс простирается на сотни миллиардов километров от Солнца и потому является отдельной большой зоной Солнечной системы. Объекты, населяющие пояс Койпера, по своим размерам и форме похожи на астероиды главного пояса, но, в отличие от них, состоят не из камня и металлов, а в основном изо льда. Самый первый объект пояса Койпера — Плутон — был открыт в 1930 году. Сегодня Плутон считается одной из шести карликовых планет.
Облако Оорта
Наконец, далеко за поясом Койпера находится резервуар ледяных планетезималей (Облако Оорта). Он окружает Солнечную систему со всех сторон подобно гигантской сфере и содержит порядка тысячи миллиардов кометных ядер, а возможно и больше. Астрономы полагают, что облако Оорта удалено от Солнца на расстояние до 100000 астрономических единиц, то есть находится почти на полпути к ближайшей звезде. На таком громадном расстоянии ни один объект облака Оорта нельзя увидеть даже в самый мощный телескоп. Но мы все же уверены в существовании облака благодаря тому, что время от времени оттуда прилетают новые кометы.
Как движутся объекты Солнечной системы вокруг Солнца?
Все планеты и астероиды движутся вокруг Солнца более или менее в одной плоскости (она называется эклиптикой) и в том же направлении, что и Земля. Если принять за «верх» северный полюс Земли, то планеты движутся против часовой стрелки. На нашем небе движение планет на фоне звезд происходит с запада на восток.
Другое дело кометы и объекты пояса Койпера — они могут двигаться совершенно по-разному (по часовой стрелке и против часовой) а также под большими углами к эклиптике.
Облако Оорта и дальние регионы
Полагают, что облако Оорта простирается от 2000-5000 а. е. до 50 000 а. е. от Солнца, хотя некоторые продлевают этот диапазон до 200 000 а. е. Это облако, как полагают, состоит из двух регионов — сферического внешнего облака Оорта (в пределах 20 000 – 50 000 а. е.) и дискообразного внутреннего облака Оорта (2000 – 20 000 а. е.).
Внешнее облако Оорта может иметь триллионы объектов больше 1 км и миллиарды — больше 20 км в диаметре. Его общая масса неизвестна, но — при условии, что комета Галлея является типичным представлением внешних объектов облака Оорта, — можно очертить ее грубо в 3×10^25 килограммов, или в пять Земель.
Так выглядит граница.
На основании анализа последних комет, подавляющее большинство объектов облака Оорта состоит из летучих ледовитых веществ — воды, метана, этана, моноксида углерода, цианистого водорода и аммиака. Появление астероидов, как считают, объясняется облаком Оорта — в популяции объектов может быть 1-2% астероидов.
Первые оценки поместили их массу в рамки 380 земных масс, но расширенное знание распределения комет с длинных периодов понизило эти показатели. Масса внутреннего облака Оорта пока остается не рассчитанной. Содержание пояса Койпера и облака Оорта называется транснептуновыми объектами, поскольку объекты обоих регионов обладают орбитами, которые дальше от Солнца, чем орбита Нептуна.
Зарождение и эволюция
По мнению ученых, наша Солнечная система появилась 4,5 миллиарда лет назад как следствие большого гравитационного коллапса гигантского молекулярного облака, состоящего из гелия, водорода и ряда более тяжелых химических элементов. Большая часть этого облака собралась в центре, из-за сильного скопления температура росла, и в результате образовалось наше Солнце.
По причине высокой температуры вблизи от новорожденной звезды могли существовать лишь твердые тела, и таким образом появились первые твердые планеты, среди которых и наша родная Земля. А вот планеты, которые газовые гиганты, образовались на более удаленном расстоянии от Солнца, температура там была не такая большая, как следствие большие массы льдов образовали гигантские размеры тамошних планет.
На этой картинке представлено как поэтапно проходила эволюция Солнечной системы.
