Состав Солнечной системы

Солнце – центральная звезда нашей планетарной системы. Её относят к жёлтым карликам.

Солнце представляет собой плазменный шар, состоящий в основном из водорода (92% от объема) и гелия (7% от объема). В солнечном ядре идет термоядерная реакция превращения водорода в гелий. Каждую секунду в ядре Солнца около 4 млн. тонн вещества превращается в лучистую энергию.

Солнце находится на расстоянии около 26000 световых лет от центра нашей Галактики (Млечного Пути) и вращается вокруг него, делая один оборот примерно за 250 млн. лет. Масса Солнца составляет 99,86% от суммарной массы всей Солнечной системы и равна 332940 масс Земли.

Диаметр Солнца 1,4 миллиона километров (в 109 раз больше земного). Если представить что Солнце размером с грецкий орех, то Земля будет в виде макового зернышка, расположенного на расстоянии 10 см от ореха.

Температура поверхности Солнца - 5507 градусов Цельсия.

Планета – небесное тело, которое соответствует трём условиям:

• Вращается по орбите вокруг звезды (Солнца).
• Достаточно массивное, чтобы обрести округлую форму под действием своей гравитации, но недостаточно крупное для того, чтобы внутри него начались термоядерные процессы.
• Смогло очистить окрестность своей орбиты от других крупных тел.

Планеты в Солнечной системе делят на типы:

Планеты земного класса (твёрдые планеты) – Меркурий, Марс, Венера, Земля.

Газовые гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун.

Карликовые планеты. Тело называется карликовой планетой, если:

• вращается по орбите вокруг звезды и не является спутником другой планеты;
• имеет достаточную массу, чтобы обрести округлую форму;
• не может расчистить свою орбиту от других объектов.

Карликовые планеты занимают промежуточное положение в классификации между планетами и астероидами. На данный момент в Солнечной системе есть 5 карликовых планет: Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке и Эрида. Но считается, что по мере исследований число может достичь примерно 200.

Малые тела – это все тела Солнечной системы, обращающиеся вокруг Солнца, которые не являются планетами, карликовыми планетами и спутниками планет. К ним относятся астероиды, кометы, метеориды (не путать с метеоритами!) и даже космическая пыль.

Орбиты большинства малых тел Солнечной системы расположены в двух областях: в поясе астероидов (который находится между орбитами Марса и Юпитера) и в поясе Койпера, расположенном за орбитой Нептуна.

Между орбитами Юпитера и Марса проходят орбиты тысяч небольших (в среднем, несколько километров) и немассивных тел, именуемых астероидами. Эти тела не имеют правильной формы и по химическому составу близки к планетам земной группы. Орбиты астероидов имеют различные углы с плоскостью эклиптики. Эти орбиты часто заметно вытянуты. Однако все известные астероиды вращаются вокруг Солнца в прямом направлении. За орбитой Нептуна, как позволяют судить последние наблюдения, тоже находится пояс астероидов. Орбита планеты Плутон, видимо, уже проходит внутри этого пояса. Астероидов известно уже более 5500.

Похожи на астероидов и кометы, состоящие из смеси замерзших газов и пыли (грязные снежки). Приближаясь к Солнцу, кометы прогреваются, и с их поверхности начинают испаряться газы, которые светятся под воздействием солнечного излучения. Солнечный же ветер отбрасывает испарившиеся частицы, образуя так называемые кометные хвосты, направленные всегда прочь от Солнца.

Как и астероиды, кометы обладают малыми массами. Размеры комет за счет длины хвоста могут значительно превосходить размер самого Солнца. При этом средняя плотность комет ничтожно мала. Орбиты хвостатых светил могут быть самыми различными: у них всевозможные эксцентриситеты, наклоны к плоскости эклиптики. Кометы могут двигаться вокруг Солнца, как в прямом, так и в обратном направлении.

По самым разным орбитам в Солнечной системе движется бессчетное число крохотных метеорных тел. Их размеры составляют от долей миллиметра до нескольких метров. Строго говоря, между метеорными телами и астероидами нет четкого разграничения. Иногда удается найти на поверхности Земли упавшие метеорные тела – метеориты. Исследования показали, что метеориты можно разделить на три группы: каменные, железо-каменные и железные. Разделение происходит на основе содержания в метеоритах металлов: железа и никеля.

В ночном небе невооружённым глазом можно увидеть несколько тысяч звёзд. Как и наше Солнце, они представляют собой огромные огненные шары раскалённого газа. Большинство звёзд примерно такого же размера, как наше Солнце. Но есть гиганты, которые в сто раз больше, и даже сверхгиганты – в 300 раз больше Солнца. Звёзды-карлики действительно очень малы, меньше, чем Земля. Цвет звёзд говорит нам о том, насколько сильно она разогрета. Самые холодные звёзды кажутся красными. Более горячие звёзды – жёлтые и белые. Самые горячие кажутся бело – голубыми.

В последние десятилетия в Солнечной системе появились космические тела, созданные человеком: спутники, особенно выведенные на околосолнечную орбиту, детали ракет и т.п.

К планетам земной группы относятся Меркурий, Венера, Земля и Марс. Их называют ещё внутренними планетами, так как расположены они в области между Солнцем и Главным поясом астероидов. Планеты характеризуются малым количеством спутников (один — у Земли, два у Марса) и отсутствием колец.

Все планеты земной группы обладают малыми размерами и массами, высокой плотностью и состоят преимущественно из тугоплавких минералов, таких как силикаты, формирующих их мантию и кору, и металлов, таких как железо и никель, формирующих их ядро. На поверхности всех четырёх планет наблюдаются ударные кратеры, рифтовые впадины и вулканы. Три планеты — Венера, Земля и Марс — обладают атмосферой, а у Меркурия она практически отсутствует.

Меркурий - ближайшая к Солнцу планета, которую можно увидеть у западного горизонта сразу после заката. Название «Меркурий» - по имени бога торговли, покровителя путешественников – дали подвижной планете римляне.

Меркурий среди планет Солнечной системы превосходит размерами лишь Плутон. Он немного больше Луны и потому является очень трудным объектом для изучения с Земли.

На Меркурии не бывает времен года, так как ось вращения планеты вертикальна к плоскости ее орбиты.

Кратеры на Меркурии получают названия в честь деятелей культуры (художников, писателей, музыкантов). Например, самые крупные: Рембрандт, Бетховен, Достоевский, Шекспир, Толстой, Рафаэль.

Поскольку Меркурий очень близок к Солнцу – среднее расстояние между ним и нашим светилом составляет 57,9 млн. км. Это довольно яркий объект. Меркурий вращается вокруг своей оси очень медленно, совершая один оборот за 58,65 земных суток.

У Меркурия практически нет атмосферы. Имеется лишь немного гелия и водорода, а также небольшое количество натрия, кислорода, неона, аргона и калия.

Из-за близости Солнца на его поверхности невероятный перепад температуры: от +420 градусов днём до -180 градусов ночью. С наступлением ночи поверхность остывает очень быстро.

Венера – эта удивительная планета, ближайшая к Земле и вторая по расстоянию от Солнца. Ещё в древности люди заметили, что иногда после захода Солнца на розовом небе появляется очень яркая вечерняя звезда. В Древней Греции звезду называли «Геспер», в Древнем Риме - «Веспер», что означает «вечер».

Существование атмосферы Венеры было обнаружено в 1761г. русским учёным Михаилом Ломоносовым.

Венера чуть меньше Земли и, видимо, имеет сходное с ней внутреннее строение.

Венера вместе с Ураном – единственные планеты, которые вращаются вокруг своей оси против часовой стрелки. Период ее осевого вращения самый продолжительный в Солнечной системе- 243,16 суток. Угол наклона её оси к

плоскости орбиты равен 2 градуса. Из-за таких необычных сочетаний одни сутки на Венере равны 117 земным. День и ночь там длятся почти 59 земных суток. Времен года на Венере нет.

На поверхности планеты крайне жарко + 464 градусов. Ужасающе высокая температура на Венере объясняется тем, что плотная атмосфера из облаков создает на ней «парниковый эффект».

Из-за своей атмосферы, отражающей 76% солнечного света, Венера – самая яркая планета.

На поверхности Венеры с помощью радиоволн обнаружены множество гор, кратеров, разломов и два обширных плоскогорья, по размерам соответствующих материкам на Земле.

Земля - особенная планета. И не только потому, что её поверхность на 2/3 покрыта водой, и не из - за того, что она имеет сильное магнитное поле, а её атмосфера - уникальные свойства. На Земле есть жизнь!

Ученые считают, что именно положение Земли относительно Солнца позволяет существовать на ней воде в жидком состоянии. А на данный момент наличие жидкой воды считается одним из главнейших условий существования жизни в том виде, в котором мы ее знаем.

На Земле очень много влаги: более 2/3 поверхности Земли покрыто водой - Мировым океаном. Некоторая часть земной влаги (около 24 млн. км) пребывает в виде льда и снега. Примерно 3% земной поверхности покрыто льдами.

На поверхности планеты происходит циркуляция воды (из атмосферы на сушу и далее в океан), воздушных масс, смена растительного покрова и миграция животных, перемещение крупных обломков и мельчайшей пыли. Всё это учёные считают процессом обмена веществом и энергией, который приводит к образованию рыхлых осадков, а вместе с тем к формированию рельефа. Это горные пояса, плоскогорья и равнины, подводные хребты и котловины, отличающиеся строением земной коры, степенью участия других факторов в их образовании.

Земля – третья по удаленности от Солнца планета и самая большая из четырёх планет земной группы, её диаметр равен 12 756 км. Расстояние от нашей планеты до центрального светила составляет 149,6 млн. км.

Оборот вокруг Солнца планета совершает за один год, двигаясь со скоростью примерно 30 км/с. Земля вращается вокруг своей оси, делая один полный оборот за 24 часа. При этом на той стороне Земли, которая обращена к Солнцу, - день, а на другой половине - ночь.

Земля отличается от других планет своей атмосферой. Она окружена воздушной оболочкой, которая состоит в основном из азота – 79% и кислорода -20%. Азотно – кислородный состав атмосферы нашей планеты учёные объясняют тем, что на ней по крайне мере 3 млрд. лет назад появились живые организмы, которые начали поглощать углекислый газ и выделять кислород. А также в атмосфере Земли встречаются: водяные пары, аргон, и следы других газов.

Температура на поверхности Земли от -89 градусов до +57,7 градусов. Всё тепло наша планета получает от Солнца. Солнечные лучи падают на Землю под разными углами. Поэтому и на экваторе, и в тропиках, где они достигают Земли самым кратчайшим путём, жарче всего. По мере продвижения к полюсам тепло убывает, поскольку лучи солнца вынуждены проделывать сквозь атмосферу больший путь. Поэтому воздух здесь получает меньше тепла.

Марс – четвёртая по удалённости от Солнца планета. Он расположен в полтора раза дальше от нашего светила, чем Земля. Своё название планета получила в честь древнеримского бога войны Марса.

Эта небольшая планета. Диаметр Марса - 6749 км, и он уступает Земле в размере почти в два раза

Планета Марс вращается вокруг своей оси за 24 часа 39 минут.

Средняя температура на поверхности Марса – 60 градусов. Перепады температуры, в зависимости от времени года и суток, достигают 100- 150 градусов. Лишь в марсианское лето температура воздуха в полдень поднимается здесь до + 25 градусов. Зимой у полюсов температура достигает – 125 градусов.

На Марсе существует вода в виде льда.

Своим красным цветом Марс обязан бурым камням и желтоватой пыли. Анализ грунта, проведённый в 1976 г., показал, что он наполовину состоит из окислов железа: планета словно бы проржавела. Мелкая пыль на её поверхности – гидроксид железа, который придаёт розоватый оттенок планете.

Пылевые бури на Марсе длятся по несколько дней и могут захватить всю планету! Это самые жестокие пылевые бури в Солнечной системе.

Гора Олимп на Марсе – самая высока гора в Солнечной системе. Она в 3 раза выше нашего Эвереста!

Четыре планеты Солнечной системы — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — расположены между Главным поясом астероидов и поясом Койпера, поэтому их называют ещё внешними планетами. Планеты-гиганты в сумме содержат 99% массы вещества, обращающегося на орбитах вокруг Солнца. В отличие от каменных планет земной группы, все они являются газовыми планетами, обладают значительно большими размерами и массами, более низкой средней плотностью, мощными атмосферами, быстрым вращением, а также кольцами (в то время как у планет земной группы таковых нет) и большим количеством спутников. В силу того, что эти планеты находятся далеко от Солнца, на них всегда господствуют очень низкие температуры.

Юпитер – пятая по расстоянию от Солнца планета и самая крупная из планет – гигантов. В ней могло бы поместиться 1400 Земель!

Эта планета для римлян была как повелитель богов и называли они её «лучезарной».

Диаметр Юпитера в 11 раз больше земного, он равен 142 884 км. Его масса в 2,5 раза превышает массу других планет, а также их спутников, астероидов, метеоритов и комет вместе взятых.

Юпитер – самая быстровращающаяся вокруг своей оси планета. Из-за этого она плоская на полюсах и вытянутая на экваторе.

Сутки на Юпитере короче земных: самая большая планета Солнечной системы успевает обернуться вокруг своей оси всего за 9 часов 50 минут 30 секунд. Мощное магнитное поле Юпитера в 12 раз сильнее земного, но синяя стрелка компаса здесь покажет не на север, а на юг.

Юпитер сокращается на пару сантиметров в год из-за того, что излучает больше энергии, чем получает от Солнца.

Юпитер окружён слоем атмосферы толщиной 1000 км. Но солнечные лучи не проникают вглубь атмосферы – там царит вечная ночь. Красное пятно на поверхности планеты – это гигантский шторм, который бушует в атмосфере уже более 300 лет!

У Юпитера больше всего спутников в Солнечной системе.

Сатурн - это самая последняя планета, которую можно видеть невооруженным глазом. Сатурн - шестая планета по расстоянию от Солнца и вторая по размерам среди планет – гигантов. Сатурн – газовый гигант, размером почти не уступающий Юпитеру,- его диаметр равен 120 536км.

Планета расположена на 120536 км от Солнца (в 9,5 раза дальше, чем Земля). Вращается очень быстро, совершая один оборот всего за 10 часов 34 минут.

Сатурн – самая «легкая» планета Солнечной системы: его плотность меньше плотности воды!

Солнце слабо греет эту планету, температура её верхних слоев – 140 градусов. В холодной атмосфере дуют ураганные ветры, их скорость у экватора достигает 500 м/с – втрое больше, чем на Юпитере. Нередко в экваториальной области сверкают молнии, в сотни тысяч раз превосходящие самые сильные грозовые разряды на Земле.

Интересный феномен, что вокруг Сатурна обращаются тысячи тонких колец. По отдельности они видны лишь с близкого расстояния, а при наблюдении с Земли сливаются в несколько широких. Природу составляющих их частиц астрономы разгадали: это куски льда размером в сантиметры, реже в метры. Ледяные глыбы сталкиваются, дробятся, между ними рассеяно множество осколков, но все они вращаются строго в плоскости экватора планеты.

Уран - самая голубая планета – далёкий Уран - седьмая по расстоянию от Солнца. 13 марта 1781 г. произошло удивительное открытие: впервые за тысячи лет наблюдений Солнечная система пополнилась новой планетой. Учёным впервые предстояло дать имя новой планете, и после долгих обсуждений, дали название – Уран.

Уран причислен к планетам - гигантам, хотя заметно меньше Юпитера и Сатурна. Но Уран значительно крупнее Земли, и по своему строению это типичная газовая планета. Масса Урана составляет 15 масс Земли.

Уран – единственная планета, ось вращения которой почти горизонтальный. Поэтому кажется, что он «катится» по орбите.

Вокруг своей оси Уран вращается против часовой стрелки, тогда как большинство планет Солнечной системы вращаются по часовой стрелке. Время обращения Урана вокруг своей оси 17 часов 14 минут.

Причиной аквамаринового цвета планеты является суровый мороз в верхних слоях водородно-гелиевой атмосферы Урана -224 градусов.

Нептун - предпоследняя, восьмая по расстоянию от Солнца планета. Его невозможно увидеть с Земли невооруженным глазом. По яркости он приблизительно в 6 раз слабее Урана и расположен в 30 раз дальше от нашего светила, чем Земля, - на самом краю планетной системы.

23 сентября 1846 г астрономы обнаружили неизвестную планету – Нептун. Первым его увидел ещё Галилей, следя за спутниками Юпитера. Он дал этой планете название в честь римского бога морей Нептуна. Он подумал, что это звезда, и зарисовал положение Нептуна в своём дневнике, чем очень помог современным астрономам.

Нептун - четвёртый и последний газовый гигант в планетной системе Солнца. Он значительно меньше по размерам, чем Юпитер и Сатурн, но зато во многих отношениях очень похож на Уран. Нептун в 17 раз массивнее и в 58 раз объёмнее Земли. Его средний диаметр равен 49532 км – в четыре раза больше земного.

Двигаясь со скоростью 5,4 км/с, Нептун совершает один оборот вокруг своей оси за 16 часов 3 минуты.

Нептун – самая ветреная планета Солнечной системы. Ветер на ней достигает скорости более 2 тысяч км в час.

Атмосфера Нептуна напоминает атмосферы Юпитера и Сатурна. Его облачная система крайне слаба по сравнению с системами этих гигантских планет.

Из-за огромной удалённости от центра планетной системы Нептун получает в сотни раз меньше количество солнечной энергии, чем то, которое приходит на Землю. Температура в его атмосфере –200 градусов.