Bezgalīgā telpa, kas mūs ieskauj, nav tikai milzīga bezgaisa telpa un tukšums. Šeit viss ir pakļauts vienotai un stingrai kārtībai, viss ir ar saviem noteikumiem un pakļaujas fizikas likumiem. Viss ir pastāvīgā kustībā un pastāvīgi savstarpēji savienots. Tā ir sistēma, kurā katrs debess ķermenis ieņem savu konkrēto vietu. Visuma centru ieskauj galaktikas, tostarp mūsu Piena ceļš. Savu galaktiku savukārt veido zvaigznes, ap kurām lielās un mazās planētas rotē ar to dabiskajiem satelītiem. Klīstošie objekti - komētas un asteroīdi - papildina universālā mēroga attēlu.
Šajā bezgalīgajā zvaigžņu grupā ir mūsu Saules sistēma - mazs astrofizisks objekts ar kosmiskiem standartiem, uz kuru pieder mūsu kosmiskā māja - planēta Zeme. Mums zemeslodes saules sistēmas lielums ir milzīgs un grūti uztverams. No Visuma skalas viedokļa tie ir mazi skaitļi - tikai 180 astronomijas vienības jeb 2,693e + 10 km. Arī šeit viss ir pakļauts tās likumiem, tam ir skaidri definēta vieta un secība.
Īss apraksts un apraksts
Starpzvaigžņu vide un saules sistēmas stabilitāte nodrošina saules atrašanās vietu. Tās atrašanās vieta ir starpzvaigžņu mākonis, kas ienāk Orion-Cygnus rokā, kas savukārt ir daļa no mūsu galaktikas. No zinātnes viedokļa mūsu Saule ir perifērijā, 25 tūkstoši gaismas gadu no Piena ceļa centra, ja mēs uzskatām galaktiku centrālajā plaknē. Savukārt saules sistēmas kustība ap galaktikas centru notiek orbītā. Saules pilnā rotācija pa Piena ceļa centru tiek veikta dažādos veidos, 225-250 miljonu gadu laikā un ir viens galaktikas gads. Saules sistēmas orbītā ir 600 grādu galaktikas plakne, bet blakus mūsu zvaigznēm un citām saules sistēmām ar lielajām un mazajām planētām ap galaktikas centru.
Saules sistēmas aptuvenais vecums ir 4,5 miljardi gadu. Tāpat kā vairums Visuma priekšmetu, mūsu zvaigzne tika izveidota lielā sprādziena rezultātā. Saules sistēmas izcelsmi izskaidro tie paši likumi, kas bija spēkā un turpina darboties šodien kodolfizikas, termodinamikas un mehānikas jomā. Sākotnēji tika izveidota zvaigzne, kuras apkārtnē sākās planētu veidošanās notiekošo centripetālo un centrbēdzes procesu dēļ. Saule veidojās no blīva gāzes uzkrāšanās - molekulārais mākonis, kas kļuva par milzīgu sprādzienu. Centripetālu procesu rezultātā ūdeņraža, hēlija, skābekļa, oglekļa, slāpekļa un citu elementu molekulas tika saspiestas vienā nepārtrauktā un blīvā masā.
Lielo un liela mēroga procesu rezultāts bija protostāra veidošanās, kura struktūrā sākās termo-kodolsintēze. Šis ilgais process, kas sākās daudz agrāk, mēs šodien novērojam, skatoties uz mūsu Sauli pēc 4,5 miljardiem gadu no tā izveidošanas brīža. Zvaigznes veidošanās laikā notiekošo procesu mērogu var attēlot, novērtējot mūsu Saules blīvumu, lielumu un masu:
- blīvums ir 1,409 g / cm3;
- Saules tilpums ir gandrīz tāds pats - 1,40927х1027 m3;
- zvaigznes masa ir 1,9885х1030 kg.
Šodien mūsu Saule ir parasts astrofizisks objekts Visumā, nevis mūsu galaktikas mazākā zvaigzne, bet tālu no lielākās. Saule dzīvo savā pilngadīgajā vecumā, ne tikai saules sistēmas centrā, bet arī galvenais faktors dzīvības rašanās un esamības dēļ mūsu planētas.
Saules sistēmas galīgā struktūra attiecas uz to pašu periodu, ar atšķirību pusi vai mīnus pusmiljardu gadu. Visas sistēmas masa, kur saule mijiedarbojas ar citiem saules sistēmas debess ķermeņiem, ir 1,0014 M☉. Citiem vārdiem sakot, visas planētas, satelīti un asteroīdi, kosmiskie putekļi un gāzu daļiņas, kas griežas ap Sauli, salīdzinot ar mūsu zvaigznes masu, ir kritums jūrā.
Tādā veidā, kādā mums ir ideja par mūsu zvaigzni un planētām, kas orbitē sauli - tā ir vienkāršota versija. Pirmo reizi 1704. gadā zinātnieku aprindām tika prezentēts saules sistēmas mehāniskais heliocentriskais modelis ar pulksteņa mehānismu. Jāatzīmē, ka Saules sistēmas planētu orbītas neatrodas vienā un tajā pašā plaknē. Viņi rotē noteiktā leņķī.
Saules sistēmas modelis tika izveidots, pamatojoties uz vienkāršāku un senāku mehānismu - tellūriju, ar kuru palīdzību tika modelēta Zemes pozīcija un kustība attiecībā pret Sauli. Ar tellura palīdzību bija iespējams izskaidrot mūsu planētas kustības principu ap Sauli, lai aprēķinātu Zemes gada ilgumu.
Vienkāršākais saules sistēmas modelis tiek prezentēts skolas mācību grāmatās, kur katra planēta un citas debess ķermeņi ieņem noteiktu vietu. Jāatceras, ka visu objektu, kas apgriežas ap sauli, orbītas atrodas atšķirīgā leņķī pret Saules sistēmas diametrālo plakni. Saules sistēmas planētas atrodas dažādos attālumos no Saules, revolūciju veic dažādos ātrumos un dažādos veidos pagriež ap savu asi.
Karte - saules sistēmas shēma - ir zīmējums, kurā visi objekti atrodas vienā plaknē. Šādā gadījumā šāds attēls sniedz priekšstatu tikai par debess ķermeņu lielumu un attālumiem starp tiem. Pateicoties šai interpretācijai, kļuva iespējams saprast mūsu planētas atrašanās vietu starp citām planētām, lai novērtētu debess ķermeņu mērogu un dotu priekšstatu par milzīgajiem attālumiem, kas mūs atdala no mūsu debess kaimiņiem.
Saules sistēmas planētas un citi objekti
Praktiski viss visums ir neskaitāmas zvaigznes, tostarp lielās un mazās saules sistēmas. Tas, ka zvaigznei ir savas satelītu planētas, ir parasta parādība kosmosam. Fizikas likumi ir vienādi visur un mūsu Saules sistēma nav izņēmums.
Ja jūs sev jautāsiet, cik daudz planētu Saules sistēmā bija un cik daudzas ir šodien, tas noteikti ir diezgan grūti atbildēt. Tagad ir zināma 8 lielāko planētu atrašanās vieta. Turklāt ap Sauli jārotē 5 mazas rūķu planētas. Ir apstrīdēta devītās planētas esamība zinātnieku aprindās.
Visa saules sistēma ir sadalīta planētu grupās, kas sakārtotas šādā secībā:
Zemes grupas planētas:
- Dzīvsudrabs;
- Venus;
- Zeme;
- Mars
Gāzes planētas ir milži:
- Jupiters;
- Saturns;
- Urāns;
- Neptūns
Visas sarakstā iekļautās planētas atšķiras pēc struktūras, tām ir dažādi astrofiziskie parametri. Kāda planēta ir lielāka vai mazāka par citiem? Saules sistēmas planētu izmēri ir atšķirīgi. Pirmajiem četriem objektiem, kas ir līdzīgi struktūrai ar Zemi, ir cieta akmens virsma, kurai ir atmosfēra. Dzīvsudrabs, Venēra un Zeme ir iekšējās planētas. Mars slēdz šo grupu. Aiz viņa ir gāzes giganti: Jupiters, Saturns, Urāns un Neptūns - blīvs, sfērisks gāzes sastāvs.
Saules sistēmas planētu dzīves process nepārtrauc sekundi. Šīs planētas, kuras mēs šodien redzam debesīs, ir debesu ķermeņu izvietojums, ko mūsu zvaigznes planēta sistēma pašlaik ir. Stāvoklis, kas bija saules sistēmas veidošanās rītausmā, ir ļoti atšķirīgs no tā, kas šodien tika pētīts.
Tabulā ir parādīti mūsdienu planētu astrofiziskie parametri, kur ir norādīts arī attālums starp Saules sistēmas un Saules planētām.
Saules sistēmas esošās planētas ir aptuveni vienāda vecuma, tomēr ir teorijas, ka sākumā bija vairāk planētu. To apliecina daudzi senie mīti un leģendas, kas apraksta citu astrofizisku priekšmetu un katastrofu klātbūtni, kas noveda pie planētas iznīcināšanas. To apstiprina mūsu zvaigžņu sistēmas struktūra, kur kopā ar planētām ir objekti, kas ir vardarbīgu kosmisko kataklizmu produkti.
Spilgts piemērs šādai darbībai ir asteroīdu josta, kas atrodas starp Marsa un Jupitera orbītām. Šeit ir koncentrēti milzīgs skaits ārzemju izcelsmes objektu, kurus galvenokārt pārstāv asteroīdi un mazas planētas. Cilvēka kultūrā šīs neregulāras formas drupas tiek uzskatītas par protoplaneta Phaeton paliekām, kuras pirms milziem gadiem nomira masveida kataklizmas rezultātā.
Faktiski zinātnieku aprindās pastāv viedoklis, ka asteroīdu josta tika izveidota komētas iznīcināšanas rezultātā. Astronomi atklāja ūdens klātbūtni lielajā asteroīdā Themisā un nelielajās planētas Ceres un Vesta, kas ir lielākie asteroīdu jostas objekti. Asteroīdu virsmā atrastais ledus var norādīt uz šo kosmisko ķermeņu veidošanās komētisko raksturu.
Agrāk, atsaucoties uz lielajām planētām Plutonu, šodien to neuzskata par pilntiesīgu planētu.
Plutons, kas agrāk bija viens no galvenajiem Saules sistēmas planētām, šodien tiek pārvērsts par saulrieta orbītā apļa rūķu debesu ķermeņiem. Plutons, kopā ar Haumea un Makemake, lielākajām rūķu planētām, atrodas Kuipera jostā.
Šīs Saules sistēmas rūķu planētas atrodas Kuiper joslā. Reģions starp Kuipera jostu un Oortas mākoni ir visattālākais no Saules, bet pat tur nav kosmosa. 2005. gadā viņi atklāja mūsu saules sistēmas visattālāko debess ķermeni - punduris planētu Eridu. Turpinās mūsu attālāko reģionu izpētes process. Kuiper jostas un Oortas mākonis, hipotētiski, ir mūsu zvaigžņu sistēmas pierobežas zonas, redzamā robeža. Šis gāzes mākonis atrodas viena gaismas gada attālumā no Saules un ir vieta, kur piedzimst komētas, mūsu zvaigznes ceļotāji.
Saules sistēmas planētu raksturojums
Zemes planētu grupu pārstāv planētas, kas ir vistuvāk saulei - dzīvsudrabam un Venus. Šie divi Saules sistēmas kosmiskie ķermeņi, neskatoties uz to līdzību fiziskajā struktūrā ar mūsu planētu, ir naidīga vide mums. Dzīvsudrabs ir mūsu zvaigžņu sistēmas mazākā planēta, kas ir vistuvāk saulei. Mūsu zvaigznes siltums burtiski sadedzina planētas virsmu, praktiski iznīcinot tajā atmosfēru. Attālums no planētas virsmas līdz Saulei ir 57,910 000 km. Liels izmērs, tikai 5 tūkstoši kilometru diametrā, dzīvsudrabs ir zemāks par lielāko daļu lielo satelītu, kurus dominē Jupiters un Saturns.
Saturnas satelīta Titan diametrs pārsniedz 5 tūkstošus kilometru, Jupitera Ganimeda satelīts ir 5265 km diametrā. Abi satelīti ir tikai mazāki par Marsu.
Pirmā planēta skriejas ap mūsu zvaigzni milzīgā ātrumā, padarot pilnīgu revolūciju ap mūsu zvaigzni 88 Zemes dienās. Lai pamanītu šo mazo un izveicīgo planētu zvaigžņotajās debesīs, ir gandrīz neiespējama saules diska tuvuma dēļ. Sauszemes planētu vidū ir vērojams lielākais dienas temperatūras kritums Mercury. Kamēr planētas virsma, kas vērsta pret Sauli, sasilst līdz 700 grādiem pēc Celsija, planētas otrā puse ir iegremdēta universālā aukstumā ar temperatūru līdz -200 grādiem.
Galvenā dzīvsudraba atšķirība no visām Saules sistēmas planētām ir tās iekšējā struktūra. Dzīvsudrabam ir vislielākais dzelzs-niķeļa iekšējais kodols, kas veido 83% no visas planētas masas. Tomēr pat neraksturīgā kvalitāte neļāva dzīvsudrabam izveidot savus dabiskos satelītus.
Aiz dzīvsudraba mums ir tuvākā planēta - Venus. Attālums no Zemes līdz Venerai ir 38 miljoni km, un tas ir ļoti līdzīgs mūsu Zemei. Planētai ir gandrīz tāds pats diametrs un masa, kas ir mazāka par šiem parametriem mūsu planētai. Tomēr visos pārējos aspektos mūsu kaimiņš radikāli atšķiras no mūsu kosmiskās mājas. Venēras revolūcijas laiks ap Sauli ir 116 Zemes dienas, un ap savu asi, planēta rotē ļoti lēni. Venas virsmas vidējā temperatūra, kas rotē ap savu asi 224 Zemes dienās, ir 447 grādi pēc Celsija.
Tāpat kā tās priekštecis, Veneram nav fizisku apstākļu, kas veicina zināmu dzīvības formu esamību. Planētu ieskauj blīva atmosfēra, kas sastāv galvenokārt no oglekļa dioksīda un slāpekļa. Gan dzīvsudrabs, gan Venuss ir vienīgās Saules sistēmas planētas, kurām nav dabisko satelītu.
Zeme ir pēdējā no saules sistēmas iekšējām planētām, kas ir no Saules aptuveni 150 miljonu km attālumā. Mūsu planēta 365 dienas ap Sauli apvērsīs vienu revolūciju. Rotē ap savu asi 23,94 stundās. Zeme ir pirmā no debess ķermeņiem, kas atrodas ceļā no Saules līdz perifērijai, kurai ir dabisks satelīts.
Retreat: Mūsu planētas astrofiziskie parametri ir labi izpētīti un zināmi. Zeme ir lielākā un blīvākā planēta no visām pārējām Saules sistēmas iekšējām planētām. Tieši šeit ir saglabājušies dabiskie fiziskie apstākļi, kādos ir iespējama ūdens esamība. Mūsu planētai ir stabils magnētiskais lauks, kas tur atmosfēru. Zeme ir vispopulārākā planēta. Turpmākais pētījums galvenokārt ir ne tikai teorētiska, bet arī praktiska.
Aizver Zemes grupas Marsa planētu parādību. Turpmākā šīs planētas izpēte galvenokārt ir saistīta ne tikai ar teorētiskām interesēm, bet arī praktisku, kas saistīta ar ārzemju pasauli. Astrofiziku piesaista ne tikai šīs planētas relatīvais tuvums Zemei (vidēji 225 miljoni km), bet arī sarežģītu klimatisko apstākļu trūkums. Planētu ieskauj atmosfēra, lai gan ļoti retos apstākļos tai ir savi magnētiskie lauki, un temperatūras atšķirības Marsa virsmā nav tik kritiskas kā dzīvsudrabā un Venus.
Tāpat kā Zeme, Marsam ir divi satelīti: Phobos un Deimos, kuru dabiskā daba nesen tika apšaubīta. Mars ir pēdējā ceturtā planēta ar cieto virsmu saules sistēmā. Pēc asteroīdu jostas, kas ir sava veida saules sistēmas iekšējās robežas, sākas gigantu militāro valsti.
Mūsu Saules sistēmas lielākie kosmiskie ķermeņi
Otrajai planētu sistēmai, kas veido mūsu zvaigznes sistēmu, ir spilgti un lieli pārstāvji. Tie ir lielākie mūsu Saules sistēmas objekti, kurus uzskata par ārējām planētām. Jupiters, Saturns, Urāns un Neptūns ir visattālākie no mūsu zvaigznes, to astrofiziskie parametri ir milzīgi pēc zemes standartiem. Šie debess ķermeņi atšķiras pēc to masas un sastāva, kas galvenokārt ir gāzveida.
Saules sistēmas galvenie skaistumi ir Jupiters un Saturns. Šā milzu pāru kopējā masa būtu pietiekama visu saules sistēmas zināmo debess ķermeņu masai. Tātad Jupiters - lielākā Saules sistēmas planēta - sver 1876,64328 · 1024 kg, un Saturnas masa ir 561.80376 · 1024 kg. Šīm planētām ir visdabiskākie satelīti. Daži no tiem, Titan, Ganymede, Callisto un Io, ir lielākie Saules sistēmas satelīti un ir salīdzināmi ar sauszemes planētām.
Saules sistēmas lielākā planēta - Jupiters - ir 140 tūkstoši km. Daudzos veidos Jupiters ir vairāk kā neveiksmīga zvaigzne - spilgts piemērs mazas saules sistēmas pastāvēšanai. To norāda planētas lielums un astrofiziskie parametri - Jupiters ir tikai 10 reizes mazāks nekā mūsu zvaigzne. Planēta griežas ap savu asi diezgan ātri - tikai 10 Zemes stundas. Satriecošs ir arī satelītu skaits, no kuriem 67 ir identificēti līdz šim. Jupitera un viņa satelītu uzvedība ir ļoti līdzīga saules sistēmas modelim. Šis dabisko satelītu skaits no vienas planētas rada jaunu jautājumu, cik daudz Saules sistēmas planētu bija tās veidošanās sākumposmā. Tiek pieņemts, ka Jupiters, kam ir spēcīgs magnētiskais lauks, pārvērš dažas planētas par savu dabisko satelītu. Daži no tiem - Titan, Ganymede, Callisto un Io - lielākie saules sistēmas satelīti un ir salīdzināmi ar sauszemes planētām.
Viņa jaunākais brālis, gāzes gigants Saturns, ir nedaudz mazāks nekā Jupiters. Šī planēta, tāpat kā Jupiters, sastāv galvenokārt no ūdeņraža un hēlija gāzēm, kas ir mūsu zvaigznes pamatā. При своих размерах, диаметр планеты составляет 57 тыс. км, Сатурн также напоминает протозвезду, которая остановилась в своем развитии. Количество спутников у Сатурна немногим уступает количеству спутников Юпитера - 62 против 67. На спутнике Сатурна Титане, так же как и на Ио - спутнике Юпитера - имеется атмосфера.
Другими словами, самые крупные планеты Юпитер и Сатурн со своими системами естественных спутников сильно напоминают малые солнечные системы, со своим четко выраженным центром и системой движения небесных тел.
За двумя газовыми гигантами идут холодные и темные миры, планеты Уран и Нептун. Эти небесные тела находятся на удалении 2,8 млрд. км и 4,49 млрд. км. от Солнца соответственно. В силу огромной удаленности от нашей планеты, Уран и Нептун были открыты сравнительно недавно. В отличие от двух других газовых гигантов, на Уране и Нептуне присутствует в большом количестве замерзшие газы - водород, аммиак и метан. Эти две планеты еще называют ледяными гигантами. Уран меньше по размерам, чем Юпитер и Сатурн и занимает третье место в Солнечной системе. Планета представляет собой полюс холода нашей звездной системы. На поверхности Урана зафиксирована средняя температура -224 градусов Цельсия. От других небесных тел, вращающихся вокруг Солнца, Уран отличается сильным наклоном собственной оси. Планета словно катится, вращаясь вокруг нашей звезды.
Как и Сатурн, Уран окружает водородно-гелиевая атмосфера. Нептун в отличие от Урана, имеет другой состав. О присутствии в атмосфере метана говорит синий цвет спектра планеты.
Обе планеты медленно и величаво двигаются вокруг нашего светила. Уран оборачивается вокруг Солнца за 84 земных лет, а Нептун оббегает вокруг нашей звезды вдвое дольше - 164 земных года.
В заключение
Наша Солнечная система представляет собой огромный механизм, в котором каждая планета, все спутники Солнечной системы, астероиды и другие небесные тела двигаются по четко уставленному маршруту. Здесь действуют законы астрофизики, которые не меняются вот уже 4,5 млрд. лет. По внешним краям нашей Солнечной системы двигаются в поясе Койпера карликовые планеты. Частыми гостями нашей звездной системы являются кометы. Эти космические объекты с периодичностью 20-150 лет посещают внутренние области Солнечной системы, пролетая в зоне видимости от нашей планеты.
