Земля, как и все планеты нашей Солнечной Системы, вращается вокруг Солнца. А вокруг планет вращаются их луны.
Начиная с 2006 года, когда из разряда планет и переведен в карликовые планеты, в нашей системе насчитывается 8 планет.
Расположение планет
Все они расположены на почти круговых орбитах и вращаются в направлении вращения самого Солнца, за исключением Венеры. Венера вращается в обратном направлении — с востока на запад, в отличии от Земли, которая вращается с запада на восток, как и большинство других планет.
Однако движущаяся модель Солнечной системы столько мелких подробностей не показывает. Из других странностей, стоит отметить то, что Уран вращается практически лежа на боку (подвижная модель Солнечной системы это тоже не показывает), его ось вращения наклонена на, примерно, 90 градусов. Связывают это с катаклизмом произошедшим очень давно и повлиявшим на наклонение его оси. Это могло быть столкновение с каким-либо крупным космическим телом, которому не посчастливилось пролетать мимо газового гиганта.
Какие существуют группы планет
Планетарная модель Солнечной системы в динамике показывает нам 8 планет, которые делятся на 2 типа: планеты Земной группы (к ним относятся: Меркурий, Венера, Земля и Марс) и планеты газовые гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун).
Эта модель хорошо демонстрирует различия в размерах планет. Планеты одной группы объединяют похожие характеристики, начиная от строения и кончая относительными размерами, подробная модель Солнечной системы в пропорциях это наглядно демонстрирует.
Пояса из астероидов и ледяных комет
Помимо планет, наша система содержит сотни спутников (у одного Юпитера их 62 штуки), миллионы астероидов и миллиарды комет. Также между орбитами Марса и Юпитера существует пояс астероидов и интерактивная модель Солнечной системы флеш его наглядно демонстрирует.
Пояс Койпера
Пояс остался со времен образования планетной системы, а после орбиты Нептуна простирается пояс Койпера, в котором до сих пор скрываются десятки ледяных тел, некоторые из которых даже больше Плутона.
И на расстоянии 1-2 светового года располагается облако Оорта, поистине гигантская сфера, опоясывающая Солнце и представляющая собой остатки строительного материала, который был выброшен после окончания формирования планетной системы. Облако Оорта столь велико что мы не в состоянии показать вам его масштаб.
Регулярно поставляет нам долгопериодические кометы, которым требуется порядка 100000 лет чтобы добраться до центра системы и радовать нас своим повелением. Однако не все кометы из облака переживают встречу с Солнцем и прошлогоднее фиаско кометы ISON яркое тому подтверждение. Жаль, что данная модель системы флеш, не отображает столь мелкие объекты как кометы.
Было бы неправильно обойти вниманием столь важную группу небесных тел, которую выделили в отдельную таксономию сравнительно недавно, после того как Международный астрономический союз (MAC) в 2006 году провел свою знаменитую сессию на которой планету Плутон.
Предыстория открытия
А предыстория началась сравнительно недавно, с вводом в начале 90-х годов современных телескопов. Вообще начало 90-х ознаменовалось рядом крупных технологических прорывов.
Во-первых , именно в это время был введен в строй орбитальный телескоп имени Эдвина Хаббла, который своим 2.4 метровым зеркалом, вынесенным за пределы земной атмосферы, открыл совершенно удивительный мир, недоступный наземным телескопам.
Во-вторых , качественное развитие компьютерных и различных оптических систем позволило астрономам не только построить новые телескопы, но и существенно расширить возможности старых. За счет применения цифровых камер, которые полностью вытеснили пленку. Появилась возможность накапливать свет и вести учет практически каждого фотона упавшего на матрицу фотоприемника, с недосягаемой точностью, а компьютерное позиционирование и современные средства обработки быстро перенесли, столь передовую науку как астрономия, на новую ступень развития.
Тревожные звоночки
Благодаря этим успехам стало возможным открывать небесные тела, довольно крупных размеров, за пределами орбиты Нептуна. Это были первые “звоночки”. Ситуация сильно обострилась в начале двухтысячных именно тогда, в 2003-2004 годах были открыты Седна и Эрида, которые по предварительным расчетам имели одинаковый с Плутоном размер, а Эрида и вовсе его превосходила.
Астрономы зашли в тупик: либо признать, что они открыли 10 планету, либо с Плутоном что-то не так. А новые открытия не заставили себя долго ждать. В 2005 году была обнаружена , которая вместе в Кваваром, открытым еще в июне 2002 года, Орком и Варуной буквально заполонили транснептуновое пространство, которое за орбитой Плутона, до этого, считалось чуть ли не пустым.
Международный астрономический союз
Созванный в 2006 году Международный астрономический союз постановил что Плутон, Эрида, Хаумеа и примкнувшая к ним Церера относятся к . Объекты которые находились в орбитальном резонансе с Нептуном в соотношении 2:3 стали называться плутино, а все остальные объекты пояса Койпера – кьюбивано. С тех пор у нас с вами осталось всего 8 планет.
История становления современных астрономических взглядов
Схематическое изображение Солнечной системы и космических аппаратов покидающих ее пределы
Сегодня гелиоцентрическая модель Солнечной системы является непреложной истиной. Но так было не всегда, а до тех пор пока польский астроном Николай Коперник не предложил идею (которую высказывал еще Аристарх) о том, что не Солнце вращается вокруг Земли, а наоборот. Следует помнить, что некоторые до сих пор думают, что Галилео создал первую модель Солнечной системы. Но это заблуждение, Галилей всего лишь высказывался в защиту Коперника.
Модель Солнечной системы по Копернику не всем пришлась по вкусу и многие его последователи, например монах Джордано Бруно, были сожжены. Но модель по Птолемею не могла полностью объяснить наблюдаемых небесных явлений и зерна сомнений, в умах людей, были уже посажены. К примеру геоцентрическая модель не была в состоянии полностью объяснить неравномерность движения небесных тел, например попятные движения планет.
В разные этапы истории существовало множество теорий устройства нашего мира. Все они изображались в виде рисунков, схем, моделей. Тем не менее, время и достижения научно-технического прогресса расставили все на свои места. И гелиоцентрическая математическая модель Солнечной системы это уже аксиома.
Движение планет теперь на экране монитора
Погружаясь в астрономию как науку, человеку неподготовленному бывает трудно представить себе все аспекты космического мироустройства. Для этого оптимально подходит моделирование. Модель Солнечной системы онлайн появилась благодаря развитию компьютерной техники.
Не осталась без внимания и наша планетарная система. Специалистами в области графики была разработана компьютерная модель Солнечной системы с вводом дат, которая доступна каждому. Она представляет собой интерактивное приложение, отображающее движение планет вокруг Солнца. Кроме того, она показывает, как вокруг планет вращаются наиболее крупные спутники. Также мы можем увидеть между Марсом и Юпитером и зодиакальные созвездия.
Как пользоваться схемой
Движение планет и их спутников, соответствуют их реальному суточному и годичному циклу. Также модель учитывает относительные угловые скорости и начальные условия движения космических объектов друг относительно друга. Поэтому в каждый момент времени их относительное положение соответствует реальному.
Интерактивная модель Солнечной системы позволяет ориентироваться во времени с помощью календаря, который изображен в виде внешней окружности. Стрелка на ней указывает на текущую дату. Скорость течения времени можно изменять, перемещая ползунок в левом верхнем углу. Также есть возможность включить отображение фаз Луны, при чем в левом нижнем углу отобразится динамика лунных фаз.
Некоторые допущения
Планеты Солнечной системы
Согласно официальной позиции Международного астрономического союза (МАС), организации присваивающей имена астрономическим объектам, планет всего 8.
Плутон был исключен из разряда планет в 2006 году. т.к. в поясе Койпера находятся объекты которые больше/либо равны по размерам с Плутоном. Поэтому, даже если его принимать его за полноценное небесное тело, то тогда необходимо к этой категории присоединить Эриду, у которой с Плутоном почти одинаковый размер.
По определению MAC, есть 8 известных планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
Все планеты делят на две категории в зависимости от их физических характеристик: земной группы и газовые гиганты.
Схематическое изображение расположения планет
Планеты земного типа
Меркурий
Самая маленькая планета Солнечной системы имеет радиус всего 2440 км. Период обращения вокруг Солнца, для простоты понимания приравненный к земному году, составляет 88 дней, при этом оборот вокруг собственной оси Меркурий успевает совершить всего полтора раза. Таким образом, его сутки длятся приблизительно 59 земных дней. Долгое время считалось, что эта планета все время повёрнута к Солнцу одной и той же стороной, поскольку периоды его видимости с Земли повторялись с периодичностью, примерно равной четырем Меркурианским суткам. Это заблуждение было развеяно с появлением возможности применять радиолокационные исследования и вести постоянные наблюдения с помощью космических станций. Орбита Меркурия – одна из самых нестабильных, меняется не только скорость перемещения и его удалённость от Солнца, но и само положение. Любой интересующийся может наблюдать этот эффект.
Меркурий в цвете, снимок космического аппарата MESSENGER
Близость к Солнцу стала причиной того, что Меркурий подвержен самым большим перепадам температуры среди планет нашей системы. Средняя дневная температура составляет около 350 градусов по Цельсию, а ночная -170 °C. В атмосфере выявлены натрий, кислород, гелий, калий, водород и аргон. Существует теория, что он был ранее спутником Венеры, но пока это остается недоказанным. Собственные спутники у него отсутствуют.
Венера
Вторая от Солнца планета, атмосфера которой почти полностью состоит из углекислого газа. Её часто называют Утренней звездой и Вечерней звездой, потому что она первой из звёзд становится видна после заката, так же как и перед рассветом продолжает быть видимой и тогда, когда все остальные звёзды скрылись из поля зрения. Процент диоксида углерода составляет в атмосфере 96%, азота в ней сравнительно немного – почти 4% и в совсем незначительном количестве присутствует водяной пар и кислород.
Венера в УФ спектре
Подобная атмосфера создает эффект парника, температура на поверхности из-за этого даже выше, чем у Меркурия и достигает 475 °C. Считается самой неторопливой, венерианские сутки длятся 243 земных дня, что почти равно году на Венере – 225 земных дней. Многие называют её сестрой Земли из-за массы и радиуса, значения которых очень близки к земным показателям. Радиус Венеры составляет 6052 км (0,85% земного). Спутников, как и у Меркурия, нет.
Третья планета от Солнца и единственная в нашей системе, где на поверхности есть жидкая вода, без которой не смогла бы развиться жизнь на планете. По крайней мере, жизнь в том виде, в котором мы её знаем. Радиус Земли равен 6371 км и, в отличие от остальных небесных тел нашей системы, более 70% её поверхности покрыто водой. Остальное пространство занимают материки. Ещё одной особенностью Земли являются тектонические плиты, скрытые под мантией планеты. При этом они способны перемещаться, хоть и с очень малой скоростью, что со временем вызывает изменение ландшафта. Скорость перемещения планеты по ней – 29-30 км/сек.
Наша планета из космоса
Один оборот вокруг своей оси занимает почти 24 часа, причем полное прохождение по орбите длится 365 суток, что намного больше в сравнении с ближайшими планетами-соседями. Земные сутки и год также приняты как эталон, но сделано это лишь для удобства восприятия временных отрезков на остальных планетах. У Земли имеется один естественный спутник – Луна.
Марс
Четвёртая планета от Солнца, известная своей разрежённой атмосферой. Начиная с 1960 года, Марс активно исследуется учеными нескольких стран, включая СССР и США. Не все программы исследования были успешными, но найденная на некоторых участках вода позволяет предположить, что примитивная жизнь на Марсе существует, или существовала в прошлом.
Яркость этой планеты позволяет видеть его с Земли без всяких приборов. Причем раз в 15-17 лет, во время Противостояния, он становится самым ярким объектом на небе, затмевая собой даже Юпитер и Венеру.
Радиус почти вдвое меньше земного и составляет 3390 км, зато год значительно дольше – 687 суток. Спутников у него 2 — Фобос и Деймос.
Наглядная модель Солнечной системы
Внимание ! Анимация работает только в браузерах поддерживающих стандарт -webkit (Google Chrome, Opera или Safari).
Солнце
Солнце является звездой, которая представляет собой горячий шар из раскаленных газов в центре нашей Солнечной системы. Его влияние простирается далеко за пределы орбит Нептуна и Плутона. Без Солнца и его интенсивной энергии и тепла, не было бы жизни на Земле. Существуют миллиарды звезд, как наше Солнце, разбросанных по галактике Млечный Путь.
Меркурий
Выжженный Солнцем Меркурий лишь немного больше, чем спутник Земли Луна. Подобно Луне, Меркурий практически лишен атмосферы и не может сгладить следы воздействия от падения метеоритов, поэтому он как и Луна покрыт кратерами. Дневная сторона Меркурия очень сильно нагревается на Солнце, а на ночной стороне температура падает на сотни градусов ниже нуля. В кратерах Меркурия, которые расположены на полюсах, существует лед. Меркурий совершает один оборот вокруг Солнца за 88 дней.
Венера
Венера это мир чудовищной жары (еще больше чем на Меркурии) и вулканической активности. Аналогичная по структуре и размеру Земле, Венера покрыта толстой и токсичной атмосферой, которая создает сильный парниковый эффект. Этот выжженной мир достаточно горячий, чтобы расплавить свинец. Радарные снимки сквозь могучую атмосферу выявили вулканы и деформированные горы. Венера вращается в противоположном направлении, от вращения большинства планет.
Земля — планета океан. Наш дом, с его обилием воды и жизни делает его уникальным в нашей Солнечной системе. Другие планеты, в том числе несколько лун, также имеют залежи льда, атмосферу, времена года и даже погоду, но только на Земле все эти компоненты собрались вместе таким образом, что стало возможным существование жизнь.
Марс
Хотя детали поверхности Марса трудно увидеть с Земли, наблюдения в телескоп показывают, что на Марсе существуют сезоны и белые пятна на полюсах. В течение многих десятилетий, люди полагали, что яркие и темные области на Марсе это пятна растительности и что Марс может быть подходящим местом для жизни, и что вода существует в полярных шапках. Когда космический аппарат Маринер-4, прилетел у Марсу в 1965 году, многие из ученых были потрясены, увидев фотографии мрачной планеты покрытой кратерами. Марс оказался мертвой планетой. Более поздние миссии, однако, показали, что Марс хранит множество тайн, которые еще предстоит решить.
Юпитер
Юпитер — самая массивная планета в нашей Солнечной системе, имеет четыре больших спутника и множество небольших лун. Юпитер образует своего рода миниатюрную Солнечную систему. Чтобы превратится в полноценную звезду, Юпитеру нужно было стать в 80 раз массивнее.
Сатурн
Сатурн — самая дальняя из пяти планет, которые были известны до изобретения телескопа. Подобно Юпитеру, Сатурн состоит в основном из водорода и гелия. Его объем в 755 раз больше, чем у Земли. Ветры в его атмосфере достигают скорости 500 метров в секунду. Эти быстрые ветра в сочетании с теплом, поднимающимся из недр планеты, вызывают появление желтых и золотистых полос, которые мы видим в атмосфере.
Уран
Первая планета найденная с помощью телескопа, Уран был открыт в 1781 году астрономом Уильямом Гершелем. Седьмая планета от Солнца настолько далека, что один оборот вокруг Солнца занимает 84 года.
Нептун
Почти в 4,5 млрд. километрах от Солнца вращается далекий Нептун. На один оборот вокруг Солнца у него уходит 165 лет. Он невидим невооруженным глазом из-за его огромного расстояния от Земли. Интересно, что его необычная эллиптическая орбита, пересекается с орбитой карликовой планеты Плутона из-за чего Плутон находится внутри орбиты Нептуна порядка 20 лет из 248 за которые совершает один оборот вокруг Солнца.
Плутон
Крошечный, холодный и невероятно далекий Плутон был открыт в 1930 году и долго считался девятой планетой. Но после открытий подобных Плутону миров, которые находились еще дальше, Плутон был переведен в категорию карликовых планет в 2006 году.
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.
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.
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.
Увековечь свою любовь к безвременно ушедшим в граните. Думай о будущем, но не забывай о прошлом. Гранитные памятники, мемориалы, сооружения, надгробия, плиты и любые другие изделия из гранита прекрасно сохраняются при разных погодных условиях и температурных режимах. Срок службы изготовленного гранитного памятника неограничен. Раздел заказы поможет Вам заказать и обсудить все финансовые вопросы. Мы оставим память о Ваших родных на Украине!
Сравнительные размеры Солнца, Земли и других планет.
Земля третья планета от Солнца (пропорции размеров всех планет и Солнца соблюдены). Так что можете дорисовать окружность Солнца и поймете как мала Земля
Ближе всех к Солнцу (в среднем на расстоянии 58 млн. км) обращается планета Меркурий. Она значительно меньше Земли. На Меркурии нет атмосферы — значит, не может быть и жизни; у Меркурия всегда обращена к Солнцу одна и та же половина. Меркурий очень трудно наблюдать с Земли, чаще всего он теряется в лучах Солнца.
Дальше Меркурия (в среднем на расстоянии 108 млн. км от Солнца) обращается планета Венера — самое яркое светило на небе после Солнца и Луны. По размерам и массе Венера почти равна Земле. Венера окружена воздушной атмосферой. Плотные облака скрывают от нас ее поверхность.
Третья планета — это наша Земля. За ней, на расстоянии 228 млн. км от Солнца, обращается планета Марс. Эта планета значительно меньше Земли, но больше Меркурия. Марс окружен атмосферой, но менее плотной, чем атмосфера Земли. Прозрачность атмосферы Марса позволила астрономам многое узнать об устройстве его поверхности и выяснить, что на Марсе очень суровый климат. В настоящее время ученые обсуждают вопрос, могут ли существовать на Марсе некоторые виды растений. Есть ли жизнь на Марсе и на Венере — это один из волнующих вопросов науки. Выяснить его позволят, вероятно, поле-
ты человека на эти планеты. Наверно, такие полеты осуществятся еще в нашем веке.
Гораздо дальше от Солнца (в 5 раз дальше, чем Земля) обращается планета Юпитер. Это самая большая из планет солнечной системы, по объему в 1312 раз больше Земли. Несколько меньше Юпитера следующая за ним планета — Сатурн (в 9 раз дальше от Солнца, чем Земля). Далее идут две планеты: Уран (в 19 раз дальше от Солнца, чем Земля) и Нептун (в 30 раз дальше). Обе они меньше Сатурна, но гораздо больше Земли. Эти четыре планеты называют «планетами-гигантами». Они окружены обширными атмосферами из ядовитых газов. На этих планетах господствует холод (температура 150—220° ниже нуля), и понятно, что не приходится говорить о возможности жизни на них.
И, наконец, очень далеко (в 40 раз дальше, чем Земля от Солнца) обращается вокруг Солнца еще одна планета — Плутон, о природе которой еще очень мало известно.
Есть ли планеты еще более далекие, чем Плутон, или солнечная система «заканчивается» Плутоном, мы пока не знаем.
В солнечной системе имеется еще множество малых планет (большинство из них обращается вокруг Солнца между Марсом и Юпитером). Вокруг многих больших планет обращаются их спутники, подобные Луне — спутнику Земли (например, у Юпитера известно 12 спутников). Между планетами странствуют, тоже подчиняясь солнечному притяжению, кометы.
Солнце — одна из звезд, самая близкая к нам. Ближайшая после Солнца звезда отстоит от Земли на 40 триллионов километров. Световой луч (пробегающий в секунду 300 тыс. км) идет от ближайшей к Земле звезды 4 1/3 года, тогда как от Солнца он приходит за 8 минут, а от Луны за 1,4 секунды.
Звезды отличаются гораздо большим многообразием, чем планеты солнечной системы. Есть звезды во много раз больше и массивнее Солнца и звезды меньше его. Известны звезды, излучающие гораздо больше тепла и света, чем Солнце, и звезды сравнительно «холодные». Несомненно, что вокруг многих звезд обращаются планеты, что на некоторых из планет существует жизнь. Но даже в самые мощные современные телескопы нельзя обнаружить планеты у близких звезд.
В ясную ночь на небе видна широкая полоса Млечного Пути. Это — огромное множество звезд, не различимых простым глазом в отдельности из-за удаленности. Млечный Путь и все другие звезды, видимые на небе, образуют нашу Галактику — огромную звездную систему. В ней свыше 150 млрд. звезд, и Солнце— только одна из них. Солнце (а вместе с ним Земля и другие планеты) находится не в центре Галактики, а ближе к ее границе. Через всю нашу звездную систему луч света проходит приблизительно за 100 тыс. лет.
В сильные телескопы на небе можно увидеть очень мелкие туманные пятна. Это — звездные системы, подобные нашей Галактике, некоторые намного больше ее. Отстоят они от Земли так далеко, что свет от них доходит до нас за миллионы, сотни миллионов и даже миллиарды лет.
Еще в глубокой древности люди созерцали звездное небо. Уже тогда это было не простое любование величественной картиной неба. На небе подмечались изменения, которые тесно связаны с явлениями, происходящими на Земле.
Солнце каждое утро восходит над горизонтом, поднимается над ним, достигая наибольшей высоты в полдень, а затем идет к закату. Так повторяется каждые сутки. Солнце взошло — и начался день. Солнце зашло — кончился день, началась ночь.
С давних пор было замечено, что большая часть звезд каждый вечер появляется на восточной части неба, поднимается над горизонтом, достигая наибольшей высоты над ним в южной части неба, и потом заходит в западной части горизонта. В следующий вечер каждая звезда вновь восходит в той же точке неба, что и накануне.
Нужны были, однако, долгие и систематические наблюдения неба (они велись уже в глубокой древности), чтобы подметить, что Солнце изо дня в день, из месяца в месяц перемещается по небу, совершая по нему полный круг приблизительно за 365 1/4 суток, т. е. за то время, когда на Земле происходит смена времен года. При этом Солнце каждый раз движется по небу по одному и тому же пути, мимо одних и тех же звезд. Если в тот или иной момент данного года Солнце находится вблизи таких-то звезд, то так было в это же время года много лет назад, так будет и через много лет.
Луна появляется в виде узенького серпа, потом «растет», достигает полнолуния и уменьшается вновь до серпа, затем в новолуние делается невидимой. И все это происходит за 29 суток.
Издавна были замечены «блуждающие» светила — планеты, которые перемещаются по небу. У людей складывалось мнение, что Земля неподвижна, а вокруг нее ежесуточно обращается весь небесный свод с бесчисленными звездами. Солнце совершает вокруг Земли сложное движение — суточное, вместе с небесным сводом, и годичное, перемещаясь среди звезд. Луна обращается вокруг Земли за 29 суток, а планеты в разные сроки.
Ошибочное представление, что Земля покоится в центре Вселенной, а небесные тела созданы только для того, чтобы освещать и согревать Землю, поддерживалось реакционным учением церкви.
Велика наша Земля. Многообразна ее природа, несметны богатства ее недр. И вместе с тем огромная Земля — лишь одна из планет, обращающихся вокруг Солнца.
Солнце по сравнению с Землей — гигантский раскаленный шар. Его поперечник в 109 раз больше поперечника Земли, а объем в 1301 тыс. раз превышает объем земного шара. Среднее расстояние от Земли до Солнца 149 500 тыс. км (приближенно). Поэтому Солнце представляется на небе в виде небольшого диска.
Солнце излучает в мировое пространство очень много света и тепла. Только ничтожную часть этого тепла и света — менее одной двухмиллиардной доли — получает Земля. Но и этого вполне достаточно, чтобы освещать и согревать Землю и все живущее на ней в течение миллиардов лет.
Все тела в природе обладают свойством притягивать друг друга. Это свойство тел называется «тяготением». Чем больше масса тела (т. е. чем больше в нем заключено вещества), тем больше и присущая ему сила притяжения.
Масса Земли очень велика — она составляет шесть секстиллионов тонн.
Могучая сила земного притяжения удерживает все находящееся на Земле. В наше время гигантские успехи науки и техники впервые позволили преодолеть земное притяжение и запустить в мировое пространство искусственные спутники Земли и космические корабли.
Масса Солнца в 333 тыс. раз больше массы Земли. Сила притяжения Солнца так велика, что подчиняет себе все планеты, заставляет их двигаться, или, как говорят, обращаться, вокруг Солнца. Планеты — это «вечные спутники» Солнца. Вокруг Солнца обращаются девять планет и среди них — Земля.
А на закуску отношение массы Солнца к массам Черных дыр в Галактике
И еще более крупный объект чем Черная дыра, Квазар — это яркий объект в центре галактики, который производит примерно в 10 триллионов раз больше энергии в секунду, чем наше Солнце, и чье излучение очень изменчиво во всех диапазонах длин волн
Ее планеты и звезды, особенно, по сравнению с нашей Землей.
Британский астроном Джон Брэди (John Brady) попытался наглядно показать масштабы объектов в нашей галактике, наложив континенты Земли и наш мир на небесные тела .
Многие объекты настолько большие, что довольно сложно показать их действительные размеры.
Размеры планеты Земля в сравнении
Нейтронная звезда
Нейтронная звезда по сравнению с северо-восточной частью Англии
Нейтронная звезда - довольно странный и необычный объект. Хотя ее диаметр составляет всего 20 километров, ее масса в 1,5 раза больше Солнца, так как она невероятно плотная .
Настолько плотная, что чайная ложка весила бы миллиард тонн. А если бы вы стояли на ее поверхности, то почувствовали силу тяжести, которая в 200 миллиардов раз больше , чем на нашей планете.
Кроме того, нейтронная звезда обладает способностью вращаться, и скорость самой быстрой нейтронной звезды составляет 716 раз в секунду .
Гора Олимп на Марсе
Марсианский вулкан Олимп помещается в штат Аризона
Хотя Марс - относительно небольшая планета, здесь находится самый большой вулкан в Солнечной системе - гора Олимп. Она в 3 раза выше горы Эверест, достигая 624 км в ширину и 26 км в высоту .
На вершине этой невероятной структуры находится кальдера диаметром 80 км.
Спутник Юпитера Ио
Сравнение спутника Юпитера - Ио с Северной Америкой
Спутник Ио является самым вулканическим телом в Солнечной системе. Его диаметр составляет 3636 км, а размер приближен к размеру спутника Земли - Луне. Ио просто крошечный по сравнению с Юпитером, находясь на расстоянии 350 000 км от него (или 2,5 Юпитеров).
Из-за гравитационного притяжения Юпитера ядро Ио расплавлено, а вулканы на поверхности извергают лаву, покрывая Ио желтой серой. Потоки лавы настолько высокие , что, если бы они происходили на Земле, то они были выше Международной космической станции.
Размеры звезд и планет Солнечной системы
Планета Марс
Северная Америка по сравнению с Марсом
Планета Марс не такая большая, как может показаться. Если бы вы решили полететь с одной стороны Марса на другую, это заняло бы 8 часов . Диаметр Марса составляет 6792 км на экваторе, а от полюса до полюса он на 40 км меньше.
Марс является второй самой маленькой планетой в Солнечной системе после Меркурия. На самом деле масса суши Марса почти такая же, как на Земле , и хотя он намного меньше Земли, на нем нет океанов.
Сатурн
На изображении можно увидеть насколько Сатурн превосходит Землю по размерам.
По ширине колец Сатурна поместилось бы 6 планет Земля .
По диаметру основного диска Сатурна может поместиться почти 10 планет Земля, а если можно было бы заполнить пространство внутри Сатурна, в него уместилось бы 764 Земли .
Кольца Сатурна
Вот как бы выглядела наша планета, если бы вместо диска Сатурна поместили Землю
Ледяные кольца Сатурна состоят из миллиардов частиц, начиная от крошечных зерен до глыб размером с гору.
Кольца достигают 1 км в толщину , а расстояние от внутреннего кольца до внешнего составляет 282 000 км , и это три четверти расстояния от Земли до Луны.
Юпитер
Размеры Северной Америки на фоне Юпитера
Юпитер - самая большая планета в Солнечной системе, и его масса больше, чем все планеты и спутники вместе взятые .
Диаметр Юпитера составляет 142 984 км на экваторе . Это в 11 раз больше диаметра нашей планеты. Молнии на Юпитере в 1000 раз сильнее, чем на Земле, а скорость ветра в верхних слоях атмосферы может достигать 100 метров в секунду.
Кроме того, это самая быстро вращающаяся планета, которая совершает оборот вокруг своей оси за 10 часов (Земля совершает оборот вокру г своей оси за 24 часа).
Солнце
Земля по сравнению с Солнцем
Солнце составляет 99,86 процентов массы всей Солнечной системы , а это значит, что наша Земля, другие планеты и спутники - просто мелкий щебень, оставшийся после формирования Солнца 4,5 миллиарда лет назад.
Обычное солнечной пятно легко затмевает своими размерами Землю. По диаметру Солнца может поместиться 109 планет Земля , а чтобы заполнить объем Солнца, потребовалось бы 1 300 000 Земель .
При ближайшем рассмотрении Солнце выглядит гранулированным, а всего насчитывается до 4 миллионов таких гранул по диаметру диска Солнца, каждая из них размером до 1000 км.
За 1 секунду Солнце выпускает больше энергии, чем было произведено за всю историю человечества. Оно теряет 4 миллиарда материала ежесекундно, но может прожить еще 5 миллиардов лет .
Но стоит помнить, что Солнце - это всего одна из сотен миллиардов звезд в нашей галактике Млечный путь .
В последние годы было изобретено кое-что получше параллактическою метода. Были разработаны способы направлять очень короткие радиоволны (микрорадиоволны) того типа, которые используются в радиолокаторах, в космическое пространство, где они отражаются от планет, например от Венеры, после чего эти отраженные волны принимаются на Земле. Скорость распространения радиоволн точно известна, а время между посылкой волн и их приемом также может быть измерено очень точно. Расстояние, покрытое радиоволнами за время путешествия туда и обратно, а следовательно, и расстояние до Венеры в заданный момент можно определить с несравненно большей точностью, чем методом параллаксов.
В 1961 г. было изучено, как отражаются такие микрорадиоволны от Венеры. С помощью полученных данных было вычислено, что среднее расстояние от Земли до Солнца составляет 149 573 000 км.
Используя кеплеровскую схему строения солнечной системы, можно рассчитать расстояния всех планет либо от Земли в какой-то определенный момент, либо от Солнца. Удобнее использовать расстояние от Солнца, так как оно меняется с течением времени значительно меньше и не по таким сложным законам, как расстояние от Земли.
Это расстояние может быть выражено в одной из трех наиболее распространенных единиц.
Во-первых, его можно выражать в миллионах километров. Километр -- это наиболее распространенная единица для измерения больших расстояний.
Во-вторых, чтобы избежать таких чисел, как миллионы километров, можно принять, что среднее расстояние от Земли до Солнца равно одной астрономической единице (сокращенно «а, е.») Тогда можно будет выражать расстояния в а, е., причем 1 а е. равна 149 500 000 км. С вполне достаточной точностью можно считать, что 1 а, е. равна 150 000 000 км.
В-третьих, расстояние можно выразить через время, которое потребуется для того, чтобы его преодолел свет (или любое аналогичное излучение, например микрорадиоволны). Скорость света в пустоте равна 299 776 км/сек. Число это можно для удобства округлить до 300 000 км/сек.
Таким образом, расстояние примерно в 300 000 км можно считать равным одной световой секунде (ибо это расстояние, покрываемое светом за одну секунду). Расстояние, в 60 раз большее, или 18 000 000 км, -- это одна световая минута, а расстояние, еще в 60 раз большее, т.е. 1 080 000 000 км, -- это один световой час. Мы не слишком ошибемся, если будем считать, что световой час равен одному миллиарду километров.
Запомнив это, рассмотрим те планеты, которые были известны древним, и приведем таблицу их средних расстояний от Солнца, выраженных в каждой из трех указанных единиц.
Итак, уже со времен Кассини было известно, что диаметр солнечной системы, ограниченной орбитой Сатурна, достигает почти 3 миллиардов км. Диаметр воображаемой сферы, включавшей планеты, известные древним грекам, равнялся не миллионам километров, как полагали греки времен Гиппарха, а тысячам миллионов.
Но даже и эта цифра оказалась преуменьшенной. Диаметр планетной системы разом удвоился в 1781 г., когда английский астроном, немец по происхождению, Вильям Гершель (1738--1822) открыл планету Уран Затем диаметр опять удвоился в два этапа, когда сначала французский астроном Урбан Жозсф Леверье (1811 -- 1877) открыл в 1846 г. Нептун, затем американский астроном Клайд Уильям Томбо (род. в 1906 г.) -- Плутон в 1930 г.
Расстояния этих далеких членов солнечной системы от Солнца приведены ниже.
Если мы рассмотрим орбиту Плутона, как ранее орбиту Сатурна, то увидим, что диаметр солнечной системы равен не 3, а 12 миллиардам километров. Лучу света, который преодолевает расстояние, равное окружности Земли, за 1/7 сек и пробегает от Земли до Луны за 1 1/4 сек, понадобится полдня для того, чтобы пересечь солнечную систему. Да, со времен греков небо действительно отодвинулось в неизмеримую даль.
Рис.
Кроме того, есть все основания считать, что вовсе не орбита Плутона отмечает границу владений Солнца. Это не значит, что мы должны предполагать существование еще не открытых более далеких планет (хотя отнюдь не исключена возможность, что такие маленькие и очень далекие планеты действительно существуют). Имеются уже известные небесные тела, которые время от времени очень легко увидеть и которые, без сомнения, уходят от Солнца гораздо дальше, чем Плутон на самой удаленной точке своей орбиты. солнечный планета лунный затмение
Этот факт был известен еще до того, как открытие Урана раздвинуло границы собственно планетной части солнечной системы. В 1684 г. английский ученый Исаак Ньютон (1642--1727) открыл закон всемирного тяготения. Этот закон строго математически обосновал кеплеровскую схему строения солнечной системы и позволил вычислить орбиту тела, обращающегося вокруг Солнца, даже если тело наблюдалось лишь на части своей орбиты.
Это в свою очередь дало возможность приняться за кометы -- «косматые» светящиеся тела, которые время от времени появлялись на небе. В древности и в эпоху Средневековья астрономы считали, что кометы появляются без всякой правильности и что движение их не подчинено никаким естественным законам, широкие же массы были убеждены, что единственное назначение комет -- предвещать несчастье.
Однако современник и друг Ньютона, английский ученый Эдмунд Галлей (1656--1742) попробовал применить к кометам закон тяготения. Он заметил, что некоторые особенно яркие кометы появлялись в небе через каждые 75--76 лет. И вот в 1704 г. он предположил, что все эти кометы на самом деле были одним и тем же небесным телом, которое двигалось вокруг Солнца по постоянной эллиптической орбите, причем орбите настолько вытянутой, что значительная ее часть лежала на колоссальном расстоянии от Земли. Когда комета находилась вдали от Земли, она была невидима. Но через каждые 75 или 76 лет она оказывалась на той части своей орбиты, которая расположена ближе всего к Солнцу (и к Земле), и вот тогда-то она становилась видимой.
Галлей вычислил орбиту этой кометы и предсказал, что она вновь вернется в 1758 г. И действительно, комета появилась в тот год (через 16 лет после смерти Галлея) и с тех пор получила название кометы Галлея.
Рис.
В ближайшей к Солнцу точке своей орбиты комета Галлея оказывается от него всего лишь примерно в 90 000 000 км, заходя таким образом немного внутрь орбиты Венеры В наиболее же удаленной от Солнца части своей орбиты комета Галлея уходит от него приблизительно в 3 1/2 раза дальше, чем Сатурн. В афелии расстояние кометы от Солнца составляет 5 300 000 000 км; иначе говоря, она уходит далеко за орбиту Нептуна. Таким образом, к 1760 г. астрономы прекрасно знали, что солнечная система намного больше, чем думали греки, и для тою чтобы убедиться в этом, им не требовалось открывать новые планеты.
Более тою, комета Галлея -- одна из комет, относительно близких к Солнцу. Существуют кометы, которые движутся вокруг него по таким невероятно вытянутым орбитам, что возвращаются к нему только раз в несколько столетий, а то и тысячелетий. Они уходят от Солнца не на миллиарды километров, а скорее всего на сотни миллиардов. Голландский астроном Ян Хендрик Оорт (род. в 1900 г) в 1950 г. высказал предположение, что, возможно, существует целое огромное облако комет, которые на протяжении всей своей орбиты находятся так далеко от Солнца, что никогда не бывают видимы.
Отсюда следует, что максимальный диаметр солнечной системы может достигать 1000 миллиардов, т. е триллиона (1 000 000 000 000) километров или даже больше. Световому лучу требуется 40 суток, чтобы покрыть такое расстояние. Таким образом, можно сказать, что диаметр солнечной системы превосходит один световой месяц.
Земля относительно мала не только в сравнении с этими расстояниями. Четыре внешние планеты -- Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун -- видны в телескоп как диски, диаметр которых поддается измерению. Когда стало известно расстояние до этих планет, это дало возможность по видимым размерам их дисков вычислить их истинную величину. И каждая из этих внешних планет оказалась по с равнению с Землей настоящим гигантом. А размеры Солнца делают его великаном по сравнению даже с самой большой из этих планет.
Кроме того, у каждой из этих гигантских планет имеется система спутников, по сравнению с которой наша система спутников, состоящая из одной Луны, кажется карликовой. Первыми из спутников внешних планет были открыты четыре крупнейших спутника Юпитера, которые Галилей в 1610 г. увидел в свой первый телескоп. Позже всех из больших спутников был открыт спутник Нептуна Тритон, замеченный в 1816 г. английским астрономом Вильямом Ласселем (1799--1880). Были открыты еще и малые спутники, второй спутник Нептуна, Нереида, был обнаружен только в 1949 г. американским астрономом, голландцем по происхождению, Джерардом Питером Койпером (род. в 1905 г). Всего теперь в солнечной системе вместе с нашей Луной известен 31 спутник. Но весьма вероятно, что будут открыты и еще какие-нибудь малые спутники.
Представление о размерах некоторых систем спутников по сравнению с системой спутников Земли может дать следующая таблица.
