Saulei ir liels pievilcības spēks, kuras dēļ tā tur planētas, kas netālu no tās veido veselu sistēmu. Zinātnieki pastāvīgi pēta Saules sistēmu un pastāvīgi veic neticamus atklājumus, kas palīdz labāk izprast kosmosa struktūru.
Kas ir Saules sistēma?
Saules sistēma ir planētu kolekcija, kas riņķo ap centrālo zvaigzni. Zinātnieki spēja noteikt, ka viņa bija aptuveni 4,57 miljardi gadu veca, un viņa parādījās gāzes-putekļu mākoņa gravitācijas kompresijas dēļ.
Sistēmas pamatā ir spoža zvaigzne - Saule, kas satur planētas un citus objektus. liekot viņiem orbītā sasniegt noteiktu attālumu. Tā diametrs ir vairākas reizes lielāks nekā citiem objektiem, kas atrodas tā pievilcības reģionā.
Interesants fakts: Saulei ir tik liela masa, ka visas pārējās sistēmas planētas veido tikai 0,0014% no tās svara.
Papildus zvaigznei Saules sistēmā ir astoņas galvenās planētas, kā arī piecas punduru planētas. Tas atrodas Piena Ceļa galaktikā, Oriona piedurknē.
Notikums
Tā kā Saules sistēma ir miljardiem gadu veca, cilvēki var tikai izvirzīt hipotēzi, kā tā parādās. Vispopulārākā ir miglāju teorija, ko 18. gadsimtā izvirzīja zinātnieki Laplass, Kants un Zviedrija. Tas ir balstīts uz faktu, ka sistēma tika izveidota sakarā ar milzīga mākoņa, kas sastāv no gāzēm un putekļiem, vienas daļas gravitācijas sabrukumu. Turpmāk hipotēzi papildināja dati, kas iegūti kosmosa izpētē.
Tagad Saules sistēmas parādīšanās procesu raksturo šādi soļi:
- Sākotnēji šajā Visuma apgabalā atradās mākonis, kas sastāv no hēlija, ūdeņraža un citām vielām, kas iegūtas veco zvaigžņu sprādzienu laikā. Nelielā tās daļā sākās sablīvēšanās, kas kļuva par gravitācijas sabrukuma centru. Pamazām viņš sāka piesaistīt apkārtējās vielas.
- Vielu pievilināšanas dēļ mākoņa lielums sāka samazināties, bet rotācijas ātrums palielinājās. Pamazām viņa forma pārvērtās diskā.
- Palielinoties saspiešanai, palielinājās daļiņu blīvums tilpuma vienībā, kas izraisīja pakāpenisku vielas sildīšanu, kas notika biežu molekulu sadursmju dēļ.
- Kad gravitācijas centra sabrukums sasilda līdz vairākiem tūkstošiem kelvinu, tas sāka kvēlot, kas nozīmēja protostāra veidošanos. Paralēli tam dažādās diska vietās sāka parādīties citi blīvējumi, kas nākotnē kalpos par gravitācijas centriem planētu veidošanā.
- Saules sistēmas veidošanās pēdējais posms sākās laikā, kad protostāra centra temperatūra pārsniedza vairākus miljonus kelvinu. Pēc tam hēlijs un ūdeņradis nonāca saplūšanas reakcijā, kā rezultātā parādījās pilnvērtīga zvaigzne. Atlikušie disku blīvējumi pakāpeniski veidojās planētās, kuras sāka griezties tajā pašā virzienā ap Sauli, atrodoties tajā pašā plaknē.
Šis process ilga ļoti ilgu laiku, un zinātnieki var tikai nojaust, cik gadus pagāja, lai izveidotu Saules sistēmu.
Saules sistēmas uzbūve
Sistēmas centrā ir Saule, kas sastāv no hēlija un ūdeņraža. Temperatūra uz tās virsmas ir aptuveni 6000 grādi pēc Celsija, un lodes lielums ir daudzkārt lielāks nekā citiem objektiem, kas atrodas tās pievilcības reģionā. Zvaigzne pieder dzeltenajam pundurim.
Interesants fakts: Saule piesaista objektus divu gaismas gadu attālumā. Tas ir aptuveni 18,9 triljoni kilometru.
Apkārt gaismas attālumam dažādos attālumos atrodas planētas, kuras zinātnieki iedala divās grupās: zemes un gāze.
Zemes grupas planētas
Zemes grupa ir tuvāk Saulei. Tās planētām ir akmeņaina struktūra un augsts blīvums, tāpēc to lielums ir mazāks nekā gāzes gigantu izmērs.
Dzīvsudrabs
Arī Saulei vistuvākā planēta ir mazākā sistēmā. Tā rādiuss ir tikai 2440 km. Tā saņēma savu vārdu par godu tirdzniecības dievam Merkuram. Tā virsma ir pelēka, tāpēc daudzi to salīdzina ar mēnesi. Planēta nesatur satelītus, un spēcīgā saules vēja dēļ tās atmosfēra ir gandrīz pilnībā izlādējusies.
Venera
Otrajai planētai no Saules ir vārds par godu seno romiešu mīlestības dievietei. Atšķirīgās iezīmes ir dabisko pavadoņu neesamība un augsts oglekļa dioksīda saturs atmosfērā. Venēras rādiuss praktiski sakrīt ar zemi: 6051 km, kas ir tikai par 5% mazāk. Tāpēc planētas sauc par “māsām”. Tomēr ārēji Venēra ir ļoti atšķirīga, tā pārstāv piena krāsas bumbiņu. Virsmu gandrīz pilnībā veido saldēta lava ar retiem meteorīta krāteriem.
Zeme
Trešā planēta no Saules, vienīgā, kur ir lielas ar ūdeni piepildītas teritorijas. Labvēlīgo klimatisko apstākļu un pietiekamo resursu dēļ tas ir vienīgais dzīvības avots Saules sistēmā. Planētas rādiuss ir 6378 km.
Marss
“Sarkanā” planēta atrodas vistālāk no Saules un pieder zemes grupai. Tas tiek uzskatīts arī par mazāko pēc Merkura. Tā rādiuss ir 3396 km. Virsma galvenokārt sastāv no smilšainiem un mālainiem reljefiem, kas sadalīti gaišā un tumšā apgabalā, attiecīgi attiecīgi kontinentos un jūrās. 21. gadsimtā Marss zinātniekiem rada lielu interesi. Tā kā planēta ir relatīvi sasniedzama, uz to regulāri tiek sūtīti maršrutētāji, lai savāktu datus.
Gāzes grupas planētas
Šo grupu veido četri gāzes giganti, kas atrodas lielākā attālumā no Saules nekā citas planētas. Milzīgais izmērs ir saistīts ar zemo blīvumu un lielo daudzumu gāzveida vielu kompozīcijā.
Jupiters
Lielākā planēta Saules sistēmā. Tā rādiuss ir 69912 km, kas ir gandrīz 20 reizes lielāks nekā zeme. Zinātnieki vēl nevar precīzi noteikt planētas sastāvu, ir tikai zināms, ka tai ir vairāk ksenona, argona un kriptonu nekā Saulē. Jupiteram ir arī 67 satelīti, no kuriem daži pēc izmēra ir diezgan līdzīgi planētām. Piemēram, Ganymede ir par 8% lielāks nekā Mercury, un Io ir sava atmosfēra. Pastāv arī teorija, ka Jupiteram vajadzēja kļūt par pilntiesīgu zvaigzni, taču attīstības stadijā tā palika par planētu.
Saturns
Sestā planēta, kas slavena ar saviem gredzeniem un sastāv no ledus un akmeņainiem meteoroīdiem. Saturna rādiuss ir 57360 km. Zinātnieki vēl nav detalizēti izpētījuši virsmas sastāvu, taču spēja noteikt, ka tā satur gandrīz tādus pašus ķīmiskos elementus kā uz Saules. Ap Saturnu ir 62 satelīti.
Interesants fakts: Ne tik sen tika atklāts, ka papildus Saturnam gredzeniem ir arī citi gāzes giganti, taču tie nav tik pamanāmi. Pagaidām var tikai minēt par to parādīšanās iemesliem.
Urāns
Trešā lielākā planēta Saules sistēmā. Tā rādiuss ir 25267 km. Temperatūra Urānā tiek turēta -230 grādos pēc Celsija, kas padara to par aukstāko planētu. Tam ir arī unikāla īpašība: rotācijas ass atrodas leņķī, tieši tāpēc, pārvietojoties uz planētu, rodas iespaids par ripojošu bumbiņu. Virsmu galvenokārt veido ledus, un tajā ir arī neliels daudzums hēlija un ūdeņraža.
Neptūns
Astotā planēta no Saules tika atklāta nevis ar novērojumiem, bet ar matemātiskiem aprēķiniem. Novērojot anomālijas Urāna kustībā, zinātnieki ir ierosinājuši, ka tās radās cita liela debess ķermeņa klātbūtnes dēļ. Neptūna rādiuss ir 24,547 km. Virsma ir līdzīga urānam, bet pa to staigā spēcīgākais sistēmas vējš, paātrinoties līdz 260 m / s.
Orbītas secība
Katrai planētai ir noteikta orbīta, kurā tā griežas ap sauli.Laiku, kuru viņa pavada, lai atgrieztos tajā pašā punktā, kad ir pabeigts pilns aplis, sauc par gadu, visbiežāk to mēra zemes dienās.
- Dzīvsudrabs ir vistuvāk Saulei, pateicoties kam tas rotē ap to vismazākajā orbītā, un gads uz tā ilgst 88 dienas;
- Venēra 224 dienu laikā veic pilnīgu revolūciju ap zvaigzni;
- Zemei gads ilgst 365 dienas;
- Marss veic pilnīgu revolūciju gandrīz divreiz ilgāk nekā trešā planēta: 687 dienās;
- Jupiteram, kas ir vistuvākais gāzveida gigants Saulei, gada ilgums ir 4332 dienas;
- Saturns veic pilnu revolūciju 10759 dienu laikā - tas ir gandrīz 30 Zemes gadi;
- Būdams praktiski vistālākā planēta no Saules, Urāns iet ap apli 30685 dienu laikā;
- Neptūnam ir vislielākā orbīta, un visa gada laikā tas ir jānoiet ar lielāko attālumu, kas ilgst 60 190 dienas - gandrīz 165 gadus.
Katra planēta arī rotē ap savu asi ar noteiktu ātrumu, tāpēc dienas garums viņiem ir atšķirīgs.
Plutons ir Saules sistēmas sastāvdaļa, vai ne?
Kopš XIX gadsimta zinātnieki ir ierosinājuši, ka devītā planēta pastāv Saules sistēmā, kas atrodas vistālāk no saules. Piecdesmitajos gados 23 gadus vecajam Klaidam Tombo, Vilsona kalna observatorijas darbiniekam, izdevās atklāt Plutonu. Viņš to izdarīja, regulāri fotografējot zvaigžņotās debesis un meklējot kustīgus elementus. Objekts tika atklāts Kuipera jostā.
Tajā pašā gadā Plutonu oficiāli pasludināja par devīto planētu. Datu trūkuma dēļ tā lielums bija saistīts ar Zemi. Bet turpmāki pētījumi parādīja, ka tā rādiuss ir tikai 2376 km, un tā masa ir 6 reizes mazāka nekā mēness.
Interesants fakts: Plutona platība ir tikai par 0,6 miljoniem kvadrātkilometru mazāka nekā Krievijā un ir vienāda ar 17,1 miljonu kvadrātkilometru.
Planētas virsmu galvenokārt veido akmens un ledus, tāpat kā vairums ķermeņu no Kuipera jostas. Ap Plutonu ir pieci satelīti. Rotācijas orbīta ap Sauli ir ovāla, un maksimālajā tuvinājumā planēta ir tuvāk zvaigznei nekā Neptūns, un maksimālajā attālumā attālums ir 7,4 miljardi km.
Turpmākajos Kuipera jostas pētījumos zinātnieki atklāja vēl vairākas mazas planētas, kuru izmērs daudz neatšķiras no Plutona. 2006. gadā tika nolemts viņiem piešķirt rūķu statusu. Kopš tā laika Plutons ir oficiāli pārstājis būt devītā Saules sistēmas planēta. Tomēr daži zinātnieki joprojām uzstāj, ka tas jāpārvieto no pundura uz galveno.
Citi objekti
Papildus Saulei un planētām sistēmā ir arī citi objekti. Tie ietver:
- punduru planētas, kuru izmērs ir zemāks par galvenajām;
- Kuipera josta - diska formas laukums, kurā atrodas daudz ledus ķermeņu, kas atrodas ārpus Neptūna orbītas;
- Oort mākonis - ledus konglomerātu uzkrāšanās;
- komētas - gāzes, putekļu un ledus veidošanās, pārvietojoties telpā;
- asteroīdi - akmens veidojumi, kas pārvietojas starp Marsu un Jupiteru;
- meteorīti - mazi cietie objekti, kas nokrīt uz Zemes, brīdī, kad tie nonāk atmosfērā, tie pārvēršas par meteoriem un sadedzina, pirms sasniedz planētas virsmu.
Asteroīdi un komētas no kaimiņu galaktikām periodiski var lidot Saules sistēmā, taču šī parādība ir diezgan reti sastopama.
Oort mākonis aiz Saules sistēmas
Oortas mākonis atrodas ap Saules sistēmu un Kuipera jostu. Tās iekšējās robežas sākas attālumā no 2000 līdz 5000 AU no Saules, un ārējie atrodas diapazonā no 100 000-200 000 AU Pētījuma atvieglošanai zinātnieki šo teritoriju sadala ārējās un iekšējās daļās.
Mākonis sastāv no triljoniem ķermeņu, kas sastāv no etāna, ūdens, metāna, amonjaka, ūdeņraža un citām vielām. Starp tiem ir arī akmens asteroīdi, kas veido 2% no kopējā objektu skaita. Gandrīz visu ķermeņu izmērs nepārsniedz kilometru diametrā, punduru planētas ir rets izņēmums.
Starpplanētu telpa
Daudzi cilvēki domā, ka starp planētām nekas nenotiek. Tomēr šis pieņēmums ir nepareizs. Saule nepārtraukti izstaro uzlādētas daļiņas, kas izplatās telpā ar ātrumu 1,5 miljoni km / h un veido heliosfēru. Šādu straumi sauc par saules vēju. Ja objektam nav sava magnētiskā lauka, kas varētu noturēt atmosfēru, lādētas daļiņas to burtiski noplēš. Šāds liktenis piedzīvoja Marsu un Venēru.
Kolonizācija
XX gadsimtā cilvēki sāka aktīvi pētīt kosmosu, ne tikai novērojot to no teleskopiem, bet arī palaižot dažādus satelītus, bumbas, raķetes utt. Zinātnieki meklē arī dzīvībai draudzīgas planētas. Diemžēl kataklizma var notikt jebkurā brīdī uz Zemes, kuras dēļ cilvēcei būs jāmeklē jaunas mājas. Tāpēc iespējamā kosmosa kolonizācija nav tukša frāze mūsdienu observatorijām.
Pagājušajā gadsimtā zondes tika nosūtītas uz dažādām planētām, joprojām pārsūtot informāciju par viņu ceļojumu. Tas palīdz labāk uzzināt par Saules sistēmas objektu struktūru un īpašībām.
Runājot par tiešo kolonizāciju, 21. gadsimtā jau ir viss kārtībā, lai sūtītu Mēness roverus un roverus, kas staigā pa Zemes pavadoņa un ceturtās planētas virsmām, meklējot dzīvību un citus neparastus atradumus. Tomēr tagad cilvēce joprojām atrodas uz kosmosa ceļojuma sliekšņa, tāpēc nav pamata runāt par iespējamu pārvietošanos uz citu planētu. Turklāt vairums Saules sistēmas lielo ķermeņu nav piemēroti dzīvībai.
Kāpēc saules sistēma ir stabila?
Visas planētas griežas ap Sauli savās orbītās, bez jebkāda kontakta viena ar otru. Viņi arī pastāvīgi darbojas, lai piesaistītu zvaigzni, balstoties uz universālās gravitācijas likumu. Un tā kā kosmosā nav berzes spēka, planētas pārvietojas ar nemainīgu ātrumu, un miljardiem gadu Saules sistēmā darbojas apskaužama stabilitāte.
Zemes atrašanās vieta
Zemes stāvokli Saules sistēmā var saukt par visrentablāko, jo tieši uz šīs planētas dzima dzīvība. Trešā planēta griežas ap zvaigzni elipsoīdā. Maksimālais attālums starp Zemi un Sauli ir 152 miljoni km un to sauc par afelionu, bet minimālais - 147 miljoni km, un to sauc par perigeju.
Interesants fakts: ceļojuma laikā Zeme sasniedz afeliju jūnijā, bet perifērija - janvārī. Tieši šo punktu krustojumā uz planētas sākas stabila atdzišana vai sasilšana.
Pateicoties labvēlīgajai atrašanās vietai, Zemi pastāvīgi silda saule. Atkarībā no gadalaika un vietas virsmas temperatūra svārstās no -89 līdz 57 grādiem pēc Celsija. Ar to pietiek dzīves rašanās un attīstībai.
Saules sistēmas vieta galaktikā
Viduslaikos cilvēki domāja, ka Zeme ir Visuma centrs. Kopš tā laika nebija iespējams novērtēt kosmosa plašumu, šāds pieņēmums šķita loģiskākais. Vēlāk tika noskaidrots, ka planēta ir tikai Saules sistēmas daļa, kuras vidū atrodas milzu zvaigzne. Un pat vēlāk kļuva zināms, ka tā ir tikai daļa no lielas galaktikas - Piena Ceļa, kas, savukārt, ir viens no daudzajiem Visumā.
Zinātnieki ir apkopojuši globālo Piena ceļu. Tas aptver visas zināmās robežas, un kopējais garums ir aptuveni 100 000 gaismas gadu. Ērtības labad galaktika ir attēlota kā saplacināts disks. Saules sistēma atrodas gandrīz uz sāniem, kas atrodas 28 000 gaismas gadu attālumā no centra.
Saules sistēmas pētījums
Kopš 20. gadsimta vidus cilvēki aktīvi mēģina izpētīt Saules sistēmas planētas. 1957. gadā PSRS uzsāka Sputnik-1 Zemes orbītā. Vairākus mēnešus viņš pavadīja kosmosā, vācot datus par planētu.
Nākamajās divās desmitgadēs līdz 80. gadiem cilvēki uz lielāko daļu sistēmas planētu nosūtīja Voyagers, kuri daudzus attēlus fotografēja tuvplānā. Tas palīdzēja sastādīt detalizētus objektu aprakstus un izpētīt kompozīciju.
Tagad zinātnieki katru dienu saņem daudz informācijas par Saules sistēmas planētām, ko nosūta desmitiem satelītu.
Kāpēc planētu orbītas atrodas tajā pašā plaknē?
Saules sistēmā zvaigznes un planētas atrodas vienā plaknē. Pie neliela slīpuma iziet tikai dažas orbītas. Zinātnieki uzskata, ka tas ir saistīts ar objektu veidošanos vienā laikā un no vienas vielas.
Galaktikas sabrukuma laikā, kad piedzima Saules sistēma, gāzveida mākonis pakāpeniski sašaurinājās un pārvērtās par rotējošu disku. Attiecīgi, kad nākotnes planētas sāka pārvērsties par roņiem, viņi jau atradās tajā pašā plaknē.
Planētu kustība ap sauli
Seno grieķu astronoms Ptolemajs bija pirmais, kurš ierosināja, ka planētas un Saule nevis stāv, bet gan rotē orbītā. Tomēr tehnoloģiju un zināšanu trūkuma dēļ zinātnieks uzskatīja, ka visi objekti pārvietojas ap Zemi.
Hipotēzi, ka planētu pārvietošanās notiek ap Sauli, izvirzīja Nikolajs Koperniks. Viņš uzbūvēja savu Saules sistēmas modeli un uz tā pamata uzrakstīja darbu “Debesu sfēru rotācija”. Darbs tika publicēts 1543. gadā Nirnbergā. Pēc kāda laika Keplers pierādīja, ka planētu orbīta nav apaļa, bet elipsoidāla. 1687. gadā Ņūtons atklāja gravitācijas likumu, kas izskaidroja planētu un saules mijiedarbību.
Interesants fakts: Ņūtona likums palīdzēja pierādīt, ka plūdmaiņas uz Zemes notiek Mēness aktivitātes dēļ.
Tagad cilvēkiem ir pietiekami daudz zināšanu un tehnoloģiju, lai prognozētu precīzu jebkuras planētas trajektoriju. Uz šo datu pamata tiek palaistas raķetes un satelīti, kuriem jāsatiekas ar objektu noteiktā kosmosa vietā un pēc noteikta laika.
