Сколько планет в солнечной системе

Когда нашли Уран

Уран — “неправильная” планета, которая была опрокинута набок в результате космического катаклизма

Седьмую планету, Уран, было сложно найти без помощи телескопов, поэтому ее история не такая длинная, как у других планет. Наблюдая за небесами в декабре 1690 года, астроном Джон Фламстид первым обнаружил планету, но решил, что это звезда 34 Tauri. И только 31 марта 1781 года Гершель первым решил, что эта звезда на самом деле является кометой. Дальнейшее изучение этой «кометы» привело к тому, что она оказалась планетой. Гершель назвал ее Georgium Sidus в честь короля Георга Третьего, но в конце концов планета получила название Урана в честь Хроноса. Открытие было беспрецедентным: нашли самый далекий объект в Солнечной системе. В 19 веке астрономы отметили кое-что странное в орбите этого объекта: он не отвечал математическим теориям и отклонялся от своего курса. Очевидно, на него оказывало влияние что-то еще, дальше в Солнечной системе.

Но самой необычной особенностью планеты была ее ориентация: вместо того чтобы вращаться как другие планеты в системе, Уран лежит и вращается на боку. Причина этого неизвестна; в качестве теории выдвигают планетарное столкновение. В 2009 году члены Парижской обсерватории предположили, что когда планета была в зародышевом состоянии, в планетарном диске сформировалась луна, которая раскачала планету. В 1986 году зонд «Вояджер-2» прошел мимо Урана, изучив атмосферу планеты и открыв ряд дополнительных спутников и кольцевую систему. Он стал первым и единственным зондом, достигшим этой планеты; в настоящее время не планируется никаких дальнейших миссий.

Из чего состоит Солнечная система

В ядре Солнечной системы расположено Солнце (звезда главной последовательности типа G2), которое окружено четырьмя планетами земной группы (внутренние планеты), главным поясом астероидов, четырьмя газовыми гигантами (внешние планеты), массивным полем небольших тел, простирающимся от 30 а. е. до 50 а. е. от Солнца (пояс Койпера) и сферическим облаком ледяных планетезималей, которое, как полагают, вытянулось на расстояние до 100 000 а. е. от Солнца (облако Оорта).

Солнце содержит 99,86% известной массы системы, и его гравитация влияет на всю систему. Большинство крупных объектов на орбите вокруг Солнца лежат вблизи плоскости орбиты Земли (эклиптики), и большинство тел и планет вращаются вокруг него в одном направлении (против часовой стрелки, если смотреть с северного полюса Земли). Планеты очень близки к эклиптике, тогда как кометы и объекты пояса Койпера часто находятся под большим углом к ней.

На четыре крупнейших вращающихся тела (газовые гиганты) приходится 99% оставшейся массы, причем на Юпитер и Сатурн в сумме приходится больше 90%. Остальные объекты Солнечной системы (включая четыре планеты земной группы, карликовые планеты, луны, астероиды и кометы) вместе составляют меньше 0,002% общей массы Солнечной системы.

Обнаружение Солнечной системы

Фактические нужно посмотреть в небо, и вы увидите нашу систему. Но немногие народы и культуры понимали, где именно мы существуем и какое место занимаем в пространстве. Долгое время мы думали, что наша планета статична, расположена в центре, а остальные объекты выполняют обороты вокруг нее.

Но все же еще в древние времена появлялись сторонники гелиоцентризма, чьи идеи вдохновят Николая Коперника на создание истинной модели, где в центре располагалось Солнце.

Галилей часто использовал свой телескоп, чтобы показать людям небесные объекты

В 17-м веке Галилей, Кеплер и Ньютон сумели доказать, что планета Земля вращается вокруг звезды Солнце. Обнаружение гравитации помогло понять, что и другие планеты следуют по единым законам физики.

Революционный момент настал с появлением первого телескопа от Галилео Галилея. В 1610-м году он заметил Юпитер и его спутники. За этим последуют обнаружения остальных планет.

В 19-м веке провели три важных наблюдения, которые помогли вычислить истинную природу системы и ее позицию в пространстве. В 1839 году Фридрих Бессель удачно определил кажущийся сдвиг в звездной позиции. Это показало, что между Солнцем и звездами лежит огромная дистанция.

В 1859 году Г. Кирхгоф и Р. Бунсен использовали телескоп для проведения спектрального анализа Солнца. Оказалось, что оно состоит из тех же элементов, что и Земля. Эффект параллакса просматривается на нижнем рисунке.

Параллакс помогает наблюдать за объектом на противоположных концах земной орбиты, чтобы вычислить точную удаленность

В итоге, Анджело Секки сумел сопоставить спектральную подпись Солнца со спектрами других звезд. Выяснилось, что они практически сходятся. Персиваль Лоуэлл внимательно изучал отдаленные уголки и орбитальные пути планет. Он догадался, что есть еще нераскрытый объект – Планета Х. В 1930-м году в его обсерватории Клайд Томбо замечает Плутон.

В 1992 году ученые расширяют границы системы, обнаружив транс-нептунианский объект – 1992 QB1. С этого момента начинается заинтересованность поясом Койпера. Далее следуют нахождения Эриды и прочих объектов от команды Майкла Брауна. Все это приведет к собранию МАС и смещению Плутона со статуса планеты. Ниже вы сможете детально изучить состав Солнечной системы, рассмотрев все солнечные планеты по порядку, главную звезду Солнце, пояс астероидов между Марсом и Юпитером, пояс Койпера и Облако Оорта. В Солнечной системе также скрывается самая большая планета (Юпитер) и самая маленькая (Меркурий).

Как образовалась Солнечная система?

Самые древние породы Солнечной системы были найдены в упавших на Землю метеоритах. Их возраст был определен с высокой точностью методом радиоизотопного датирования и составил 4 миллиарда 568 миллионов лет. Эта дата считается началом существования нашей системы. (Обычно говорят проще: Солнечная система возникла около 4,5 миллиардов лет тому назад.)

Но откуда она вообще взялась?

Стадия сжатия

Это облако состояло в основном из водорода, гелия и небольшого количества других химических элементов. На сегодняшний день в нашей Галактике открыто множество подобных облаков. На фотографиях они выглядят как темные провалы на фоне горячих светящихся туманностей. В некоторых из таких облаков (астрономы называют их молекулярными) прямо сейчас формируются новые звезды и планеты.

Обычно молекулярные облака достаточно велики для рождения не одной звезды, а сразу нескольких десятков и даже сотен звезд. Вероятно, и наше Солнце родилось в таком крупном облаке. Это значит, что где-то в Галактике есть братья и сестры Солнца — другие звезды и солнечные системы, родившиеся из одного материала примерно в одно и то же время. Однако за миллиарды лет они разлетелись по Галактике так далеко друг от друга, что мы их совершенно не знаем.

Облако начало сжиматься под действием собственной тяжести: внешние части притягивались центральными. Сжимаясь, оно разбивалось на фрагменты. Каждый фрагмент продолжал сжиматься, и со временем стал отдельной звездной системой. Случайное вращение облака при сжатии стало усиливаться по закону сохранения импульса (этим эффектом, кстати, с успехом пользуются фигуристы на льду). Вращение облака и влияние гравитации привело к тому, что фрагмент, ставший Солнечной системой, принял форму диска.

Протопланетная система

Большая часть массы собралась в центре диска. Здесь сформировалось сгущение — протозвезда. Сжимаясь, газ протозвезды разогревался, и она начала светиться. Так образовалось протосолнце и протопланетный диск. Планеты образовались внутри диска путем слипания мелких частичек вещества и аккумуляции газа из диска.

Из-за того, что температура протосолнца была высока, вблизи него из диска могли сконденсироваться только тяжелые вещества — металлы и силикаты. Они слипались в силикатные шарики — хондры, а затем в более крупные планетезимали. Из них впоследствии образовались протопланеты земной группы и астероиды.

По другому формировались планеты, находившиеся дальше от Солнца, в зоне, где вода могла существовать в виде льда. Там было гораздо больше строительного материала для построения планет. Зародыши Юпитера и других планет-гигантов образовались также, как и зародыш Земли, но из-за большого количество доступного льда, их массы были в 10-20 раз больше массы Земли. Такие массивные протопланеты были в состоянии притягивать большое количество газа из окружающего диска. В какой-то момент «всасывание» газа стало лавинообразным. Считается, что большая часть массы Юпитера и Сатурна была набрана всего за 10000 лет! а газы не столь а летучие газы и вода были выметены давлением света за его пределы.

Планеты земного типа

Далее рассмотрим по порядку, как в алфавите, другие планеты Солнечной системы.

Меркурий

Ближайшая к Солнцу планета – Меркурий. Также Меркурий самая маленькая из 8 планет и довольно быстрая, но при этом достаточно тяжелая, так как внутри нее находится огромное железное ядро. Поверхность покрыта кратерами и древними лавовыми потоками. Атмосфера разряженная, состоящая из частичек Солнечного ветра.

Венера

Второе место от Солнца занимает Венера. Она имеет похожие параметры массы и размеров с Землей, благодаря чему ее именуют близнецом нашей планеты. Однако давление и температура на ней гораздо выше, что создает непригодные условия для жизни организмов. Эта планета ярче любой звезды, и уступает по яркости лишь Солнцу и Луне.Вращается Венера медленно по часовой стрелке. Спутников у нее нет. Благодаря активной вулканической деятельности почти не имеет кратеров.

Марс

Далее по курсу после нашей планеты — Марс, который занимает четвертое место относительно Солнца. Размеры его невелики, как и у остальных представителей земной группы. Строение Марса имеет некоторые сходства со строением Земли, но воздух на второй планете не пригоден для земного человека. Погодные условия Марса очень суровые, воздух сухой, поверхностные водные ресурсы на планете не обнаружены, но под поверхностью находятся огромные залежи льда.
Рис. 4. Международная космическая станцияИнтересна эта планета и тем, что именно на ней располагается самая высокая вершина во всей Солнечной системе – вулкан Олимп, высота которого около 27 км. Эта планета активно исследуется учеными на наличие жизни.

Что такое межзвездное пространство?

Вдали от защитных объятий Солнца край Солнечной системы кажется холодным, пустым и безжизненным местом. Неудивительно, что зияющее пространство между нами и ближайшими звездами долгое время казалось пугающе огромным пространством небытия. До недавнего времени это было место, куда человечество могло заглянуть лишь издалека.

Астрономы уделяли межзвездному пространству лишь мимолетное внимание, предпочитая вместо этого сконцентрировать внимание телескопов на светящихся массах соседних звезд, галактик и туманностей. Между тем оба «Вояджера» до сих пор отправляют на Землю данные из этой странной области, которую мы называем межзвездным пространством

На протяжении последнего столетия ученые строили картину того, из чего состоит межзвездная среда, в основном благодаря наблюдениям с помощью радио и рентгеновских телескопов. Они обнаружили, что межзвездное пространство состоит из чрезвычайно диффузных ионизированных атомов водорода, пыли и космических лучей, перемежающихся плотными молекулярными облаками газа, которые считаются местом рождения новых звезд.

Но его точная природа непосредственно за пределами нашей Солнечной системы была в значительной степени загадкой, главным образом потому, что Солнце, все планеты и пояс Койпера содержатся в гигантском защитном пузыре, образованном солнечным ветром, известным как гелиосфера.

Размер и форма гелиосферного пузыря изменяются по мере прохождения через различные области межзвездной среды. На изображении показао местоположение космических аппаратов «Вояджер-1″и «Вояджер-2».

Но его спасательные свойства также затрудняют изучение того, что лежит за пределами гелиосферы. Вот почему по мнению некоторых ученых единственный способ получить представление о межзвездном пространстве – это улететь далеко от Солнца, оглянуться назад и получить изображение из-за пределов гелиосферы. Но это не простая задача – по сравнению со всей галактикой Млечный Путь наша Солнечная система выглядит меньше, чем рисовое зернышко, плавающее посреди Тихого океана. И все же, «Вояджеры» находятся далеко от внешнего края гелиосферы.

Состав

Солнечная система состоит из Солнца и системы планет. Планетарная система состоит из всех тел, вращающихся вокруг Солнца — это планеты, карликовые планеты, планетарные спутники, астероиды, метеориты, кометы и космическая пыль.

Звезда Солнечной системы и ее
главный компонент. Его масса (332 900 масс Земли) достаточно велика, чтобы
выдержать термоядерную реакцию в своем подземелье, высвобождая большое
количество энергии, излучаемой в космос, в основном в виде электромагнитного
излучения, максимум которого попадает в диапазон длин волн 400-700 нм, что
соответствует видимому свету.

По классификации звезд Солнце
— типичный желтый карлик класса G2. Это имя может ввести в заблуждение, потому
что Солнце довольно большое и яркое по сравнению с большинством звезд в нашей
Галактике. Класс звезды определяется ее положением на диаграмме
Герцспранга-Рассела, которая показывает связь между яркостью звезд и
температурой их поверхности. Обычно более горячие звезды ярче. Большинство
звезд находится в так называемой главной последовательности этой диаграммы,
причем Солнце расположено примерно посередине этой последовательности. Более
яркие и горячие звезды, чем Солнце, относительно редки, а более тусклые и
холодные звезды (красные карлики) — обычны и составляют 85% звезд Галактики.

Положение Солнца на основной
последовательности показывает, что оно еще не исчерпало свои запасы водорода
для ядерного синтеза и находится примерно в середине своей эволюции. Сейчас
Солнце постепенно становится ярче, на ранних стадиях его развития оно было
только на 70% ярче, чем сегодня.

Солнце является звездой I
типа в звездной популяции, образовавшейся на относительно поздней стадии
развития Вселенной, и поэтому для него характерно более высокое содержание
элементов тяжелее водорода и гелия (в астрономии такие элементы называют
«металлами»), чем для более старых звезд II типа. В ядрах первых
звезд образуются более тяжелые элементы, чем водород и гелий, поэтому первое
поколение звезд должно было пройти, прежде чем Вселенная сможет обогатиться этими
элементами. Самые старые звезды содержат мало металла, в то время как более
молодые звезды содержат больше металла. Считается, что высокая металличность
была необходима планетарной системе Солнца, так как планеты образуются в
результате накопления «металлов»…

Место Земли в Солнечной системе

Более удачного положения, чем то, что занимает Земля, придумать невозможно. Участок нашей Галактики довольно спокойный. Солнце обеспечивает постоянное, равномерное свечение. Оно выделяет ровно столько тепла, излучения и энергии, сколько требуется для зарождения и развития жизни.

Саму же Землю словно продумали заранее:

• Идеальный состав атмосферы, и геологическое строение.
• Нужный фон радиации и температурный режим.
• Наличие воды с её удивительными свойствами.

Присутствие Луны, именно такой массы и на таком расстоянии, как это требуется. Есть ещё очень много совпадений, имеющих решающее значение для благоприятной жизни на планете. И нарушение практически любого из них сделало бы маловероятным возникновение и существование жизни.

FLASH Модель Солнечной системы

Данная модель Солнечной системы создана разработчиками в целях получения пользователями знаний об устройстве Солнечной системы и её месте во Вселенной. С её помощью можно получить наглядное представление о том, как расположены планеты относительно Солнца и друг друга, а так же о механике их движения. Изучить все аспекты этого процесса позволяет технология Flash, на основании которой создана анимированая модель Солнечной системы, что даёт широкие возможности пользователю приложения по исследованию планетарного движения как в абсолютной системе координат, так и в относительной.

Управление флеш-моделью простое: в левой верхней половине экрана находится рычажок регулировки скорости вращения планет, с помощью которого можно выставить даже отрицательную её величину. Немного ниже располагается ссылка на помощь – HELP

В модели хорошо реализована подсветка важных моментов устройства Солнечной системы, на которых пользователю стоит обратить внимание в процессе работы с нею, например, планеты выделены здесь различными цветами. Кроме того, если вам предстоит длительный исследовательский процесс, то вы можете включить музыкальное сопровождение, которое прекрасно дополнит впечатление от величия Вселенной

В левой нижней части экрана расположены пункты меню с фазами Луны, что позволяет наглядно представить их взаимосвязь с иными процессами, происходящими в Солнечной системе.

В правой верхней части можно ввести необходимую вам дату с тем, что бы получить информацию о расположении планет на этот день. Эта функция очень понравится всем любителям астрологии и огородникам, которые придерживаются сроков посева огородных культур в зависимости от фаз луны и положения иных планет Солнечной системы. Немного ниже этой части меню располагается переключатель между созвездиями и месяцами, которые идут по краю круга.

Нижняя правая часть экрана занята переключателем между астрономическими системами Коперника и Тихо Браге. В гелиоцентрической модели мира, созданной Коперником, её центром изображено Солнце с вращающимися вокруг неё планетами. Система же датского астролога и астронома Тихо Браге, который жил в 16 веке, является менее известной, но она более удобна для осуществления астрологических вычислений.

В центре экрана расположен вращающийся круг, по периметру которого размещён ещё один элемент управления моделью, исполнен он в виде треугольника. Если пользователь потянет этот треугольник, то у него появится возможность выставить необходимое для изучения модели время. Хотя работая с этой моделью вы и не получите максимально точных размеров и расстояний в Солнечной системе, но зато она очень удобна управляется и максимально наглядна.

Если модель не помещается в экран вашего монитора, вы можете уменьшить её, одновременно нажав клавиши «Ctrl» и «Минус».

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.

Уран

Uranus, computer artwork.

Уран является третьей по размеру планетой в солнечной системе и седьмой по счету от Солнца. Он имеет диаметр 50 724 км. Его также называют «ледяной планетой», так как температура на его поверхности составляет -224 градусов. Сутки на Уране длятся 17 часов, а год — 84 земных года. При этом лето длится столько же, сколько и зима — 42 года. Такое природное явление связано с тем, что ось той планеты расположена под углом в 90 градусов к орбите и получается, что Уран как бы «лежит на боку». 

1. Уран расположен на седьмой орбите от Солнца;
2. Первым кто узнал о существовании Урана стал Уильям Гершель в 1781 году;
3. Уран посетил только один космический аппарат — Voyager 2 в 1982 году;
4. Уран является самой холодной планетой в Солнечной системе;
5. Плоскость экватора Урана наклонена к плоскости его орбиты практически под прямым углом — то есть планета вращается ретроградно, «лёжа на боку слегка вниз головой»;
6. Луны Урана носят названия взятые из произведений Уильяма Шекспира и Александра Поупа, а не греческой или римской мифологии;
7. Сутки на Уране длятся около 17 земных часов;
8. Вокруг Урана расположено 13 известных колец;
9. Один год на Уране длится 84 земных года;
10. Вокруг Урана вращается 27 известных естественных спутника;

Изучение

Настоящий бум связанный с изучением космического пространства и Солнечной системы начался в середине прошлого века, в особенности с космических программ бывшего Советского Союза и США: запуск первых искусственных спутников, полет первых космонавтов, знаменитая высадка американских астронавтов на Луне (что правда некоторые скептики считают фальшивкой) и так далее. Но самым действенным методом в изучении Солнечной системы и тогда и сейчас является отправка специальных исследовательских зондов.

Первый искусственный советский космический аппарат Спутник 1 (на фото), был запущен на орбиту в далеком 1957 году, где провел несколько месяцев, собирая данные об атмосфере и ионосфере Земли. В 1959 году к нему присоединился американский спутник Explorer, именно он сделал первые космические фотоснимки нашей планеты. Затем американцами из НАСА был запущен целый ряд исследовательских зондов к другим планетам:

• Маринер в 1964 году полетел к Венере.
• Маринер-4 в 1965 году прибыл к Марсу, а затем уже в 1974 году успешно миновал Меркурий.
• В 1973 году к Юпитеру был отправлен зонд Пионер-10, началось научное изучение внешних планет.
• В 1974 году был отправлен первый зонд к Сатурну.
• В 80-х годах прошлого века подлинным прорывом стали корабли Вояджер, которые первыми облетели газовые гиганты и их спутники.

Активное исследование космического пространства продолжается и в наше время, так совсем недавно, в сентябре этого 2017 года в атмосфере Сатурна погиб космический аппарат Касини, запущенный в 1997 году. За свою двадцатилетнюю исследовательскую миссию он сделал немало интересных наблюдений над атмосферой Сатурна, его спутников и, конечно же, знаменитых колец. Последние часы и минуты жизни аппарата Касини транслировались НАСА в прямом эфире.