Космос тела солнечной системы

Космические тела Солнечной системы

Вселенная состоит из огромного количества космических тел. Каждую ночь мы можем созерцать на небе звезды, которые кажутся очень маленькими, хотя это и не так. На самом деле некоторые из них во много раз больше Солнца. Предполагается, что возле каждой одинокой звезды формируется планетная система. Так, например, возле Солнца сформировалась Солнечная система, состоящая из восьми больших, а также малых и карликовых планет, комет, черных дыр, космической пыли и др.

Земля – космическое тело, поскольку является планетой, шарообразным объектом, отражающим солнечный свет. Семь других планет также нам видны лишь благодаря тому, что они отражают свет звезды. Кроме Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна и Плутона, который до 2006 года также считался планетой, в Солнечной системе также сосредоточено огромное количество астероидов, которые еще называют малыми планетами. Их численность доходит до 400 тысяч, но многие ученые сходятся во мнении о том, что их больше миллиарда.

Астероиды – это космические тела Солнечной системы, называемые еще малыми планетами. Их основная часть сосредоточена между Марсом и Юпитером. Состоят они из железа и камня и делятся на два вида: светлые и темные. Первые из них легче, вторые — тяжелее. Астероиды имеют неправильную форму. Предполагается, что они образовались из остатков космического вещества после формирования главных планет, или же это осколки планеты, располагавшейся между Марсом и Юпитером.

В космосе есть не только большие объекты, но и крохотные. Так, например, метеороидами называют тела размером до 10 м. Космическая пыль и того меньше, размером до 100 мкм. Появляется она в атмосферах звезд в результате выбросов газов или взрывов. Далеко не все космические тела исследованы учеными. К таким относятся черные дыры, которые есть практически в каждой галактике. Их невозможно увидеть, удается только определить их месторасположение. Черные дыры обладают очень сильным притяжением, поэтому они даже не отпускают от себя свет. Они ежегодно поглощают огромные объемы раскаленного газа.

Источник

Солнечная система

Солнечная система – это планетная система, состоящяя из Солнца в её центре и тел, вращающихся вокруг него. Система состоит из 8 (ранее 9) планет, около 170 известных планетных спутников, бесчисленного количества астероидов, комет и других ледяных тел и огромные просторы разреженного газа и пыли, которая известна как межпланетная среда.

Солнце, Луна и самые яркие планеты были видны невооруженным глазом древних астрономов. Их наблюдения и расчеты движения этих тел дали начало науке астрономии. Сегодня объем информации о движении, свойствах и составе планет, более мелких тел возрос до огромных размеров. Спектр наблюдательных приборов расширился далеко за пределы Солнечной системы до других галактик и края известной вселенной. Однако Солнечная система и ее внешняя граница все еще представляют собой предел нашей физической досягаемости и она остаются ядром нашего теоретического понимания космоса.

Запущенные с Земли космические зонды и посадочные аппараты собрали данные о планетах, спутниках, астероидах и других телах. Эти данные были добавлены к измерениям, собранным телескопами и другими приборами, а также пробам, полученным из метеоритов, лунных пород, которые были в распоряжении ученых. Вся эта информация тщательно изучается в попытках понять в деталях происхождение и эволюцию Солнечной системы.

Состав Солнечной системы

Расположенное в центре Солнечной системы и влияющее на движение всех остальных тел посредством своей гравитационной силы, Солнце само по себе содержит более 99% массы системы. Планеты в порядке их удаленности от Солнца: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Четыре планеты от Юпитера до Нептуна – имеют кольцевые системы. Все планеты, кроме Меркурия и Венеры, имеют один или несколько спутников. Плутон официально он числился среди планет с тех пор, как был обнаружен в 1930 году на орбите за Нептуном. В 1992 году ледяной объект был обнаружен еще дальше от Солнца, чем Плутон. За этим последовало много других подобных открытий, в том числе объект под названием Эрида. Эта карликовая планета была, по меньшей мере, такой же большой, как Плутон. Стало очевидно, что Плутон был просто одним из самых крупных членов этой новой группы объектов, известной как пояс Койпера. Соответственно, в августе 2006 года Международный Астрономический Союз (МАС) проголосовала за отмену планетарного статуса Плутона и отнесение его к новой классификации под названием карликовая планета.

Любой естественный объект Солнечной системы, кроме Солнца, планеты, карликовой планеты или Луны, называется малым телом. К ним относятся астероиды, метеороиды и кометы. Большинство из нескольких сотен тысяч астероидов или малых планет, вращаются между Марсом и Юпитером в почти плоском кольце. Это место называется поясом астероидов. Осколки астероидов и других мелких частиц твердого вещества (размером менее нескольких десятков метров в поперечнике) часто называют метеороидами, чтобы отличить их от более крупных астероидных тел.

Несколько миллиардов комет Солнечной системы находятся в основном в двух областях системы. Более удаленное место, называемое облаком Оорта, представляет собой сферическую оболочку, окружающую Солнечную систему на расстоянии приблизительно 50 000 а.е., а это более чем в 1 000 раз превышает расстояние до орбиты Плутона. Другая облась – пояс Койпера, представляет собой толстую дискообразную зону, основная концентрация которой простирается на 30-50 а.е.от Солнца, за орбитой Нептуна, но включает в себя часть орбиты Плутона. (1 а.е. – это расстояние от Земли до Солнца, равная около 150 млн км).

Орбиты космеческих тел

Все планеты, скалистые астероиды и ледяные тела в поясе Койпера движутся вокруг Солнца по эллиптическим орбитам в том же направлении, что и Солнце. Это движение называется прогрессирующим или прямым движением. Наблюдатель, смотрящий за системой с высоты, расположенной над северным полюсом Земли, обнаружил бы, что все эти орбитальные движения направлены против часовой стрелки. В отличие от этого, ядра комет в облаке Оорта находятся на орбитах, имеющих случайные направления, соответствующие их сферическому распределению вокруг плоскости планет.

Форма орбиты объекта определяется в терминах его эксцентриситета. Для идеально круглой орбиты эксцентриситет равен 0. С увеличением удлинения формы орбиты эксцентриситет увеличивается до значения 1. Из восьми планет Венера и Нептун имеют наиболее круговые орбиты вокруг Солнца с эксцентриситетами 0,007 и 0,009 соответственно. Меркурий имеет наибольший эксцентриситет равный 0,21, а карликовая планета Плутон имеет 0,25 и еще более эксцентрична. Еще одним определяющим признаком орбиты объекта вокруг Солнца является её наклон, то есть угол, который она образует с плоскостью земной орбиты – эклиптикой. Опять же, из всех планет наибольший наклон имеет Меркурий, его орбита лежит под углом 7° к эклиптике, орбита Плутона, по сравнению с ним, имеет гораздо более крутой наклон 17,1°. Орбиты малых тел обычно имеют как более высокие эксцентриситы, так и более высокие наклоны, чем орбиты планет. Некоторые кометы из облака Оорта имеют наклон более 90°, а это говорит о том, что их движение вокруг Солнца, противоположно вращению Солнца или ретроградно.

Планеты и спутники Солнечной системы

8 планет можно разделить на две различные категории на основе их плотности (массы на единицу объема). 4 внутренние или земные планеты: Меркурий, Венера, Земля и Марс. Они имеют каменистый состав и плотность более 3 г/см 3 . (Плотность воды составляет 1 г/см 3 ). 4 внешние планеты, газовые гиганты:Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун представляют собой крупные объекты с плотностью менее 2 г/см 3 . Они состоят главным образом из водорода и гелия (Юпитер и Сатурн) или изо льда, камня, водорода и гелия (Уран и Нептун). Карликовая планета Плутон уникальна – это ледяное тело низкой плотности, меньшее, чем наша Луна. Плутон больше похож на кометы или на большие ледяные спутники внешних планет, чем на саму планету. Его нахождение в составе пояса Койпера объясняет эти аномалии.

Относительно небольшие внутренние планеты имеют твердую поверхность, не имеют кольцевых систем и имеют мало или вообще не имеют спутников. Атмосферы Венеры, Земли и Марса состоят из значительного процента окисленных соединений, таких как углекислый газ. Среди внутренних планет только Земля обладает сильным магнитным полем, которое защищает ее от враждебной среды.

4 гигантские внешние планеты намного массивнее планет земной группы и имеют огромную атмосферу, состоящую в основном из водорода и гелия. Однако, у них нет твердой поверхности, а их плотность настолько мала, что один из них, Сатурн, действительно плавал бы в воде. Каждая из внешних планет имеет магнитное поле, кольцевую систему и множество известных спутников. У Плутона нет известных колец и только 5 известных лун. Несколько других объектов пояса Койпера и некоторые астероиды также имеют свои собственные спутники.

Большинство известных спутников движутся вокруг своих планет в том же направлении, что и планеты вокруг Солнца. Они весьма разнообразны, представляя широкий диапазон окружающих сред. Спутник Ио вращается вокруг Юпитера и имеет интенсивный вулканизм на своей поверхности. Самый большой спутник Сатурна, Титан по размеру больше, чем планета Меркурий. Тритон движется по ретроградной орбите вокруг Нептуна, то есть в противоположном направлении от орбиты планеты вокруг Солнца. Температура на поверхности спутника составляет всего -236 °C.

Астероиды и кометы Солнечной системы

Астероиды и кометы являются остатками процесса планетообразования во внутренней и внешней Солнечной системе соответственно. Пояс астероидов является домом для скалистых тел размером от самого большого известного астероида Цереры (также классифицируемого МАС как карликовая планета), диаметром примерно 940 км, до микроскопических частиц пыли, рассеянных по всему поясу. Некоторые астероиды движутся по траекториям, пересекающим орбиту Земли, что создает возможности для столкновений с планетой.

Редкие столкновения относительно крупных объектов (диаметром более 1 км) с Землей могут быть разрушительными, как в случае столкновения с астероидом, которое, как полагают, было ответственно за массовое вымирание видов в конце мелового периода 65 миллионов лет назад. Наблюдения с Земли, которые были подтверждены космическими аппаратами, показывают, что некоторые астероиды в основном металлические (главным образом железные), другие каменистые, а третьи богаты органическими соединениями, напоминающими углеродистые хондритовые метеориты. Астероиды, посещаемые космическими аппаратами, представляют собой объекты неправильной формы, испещренные кратерами. Некоторые из них сохранили очень примитивный материал с первых дней существования Солнечной системы.

Физические характеристики ядер комет принципиально отличаются от характеристик астероидов. Льды являются их основной составляющей, в основном замороженная вода, углекислый газ, окись углерода и метанол. Эти космические ледяные шары пронизаны каменной пылью и богатым разнообразием органических соединений.

Кометы могут быть классифицированы в соответствии с их орбитальным периодом, временем, которое требуется для их обращения вокруг Солнца. Кометы, имеющие орбитальные периоды более 200 лет (и обычно гораздо большие), называются долгопериодическими кометами. Кометы, которые возвращаются через меньшее время, являются короткопериодическими кометами.

Ядро типичной долгопериодической кометы имеет неправильную форму и несколько км в поперечнике. У неё может быть орбитальный период в миллионы лет, и она проводит большую часть своей жизни на огромных расстояниях от Солнца. Их орбиты могут быть наклонены в любом направлении. Напротив, большинство короткопериодических комет, особенно с периодом 20 лет и менее, движутся по более округлым орбитам вблизи плоскости Солнечной системы. Их источником считается гораздо более близкий пояс Койпера, которая лежит в плоскости Солнечной системы за орбитой Нептуна. Ядра комет в поясе Койпера были сфотографированы с Земли с помощью больших телескопов.

По мере того как кометы подходят близко к Солнцу, они нагреваются за счет солнечного нагрева и начинают выделять газы и пыль, которые образуют знакомые расплывчатые комы и длинные тонкие хвосты. Газ рассеивается в космосе, но частицы силикатов и органических соединений остаются на орбите Солнца по траекториям, очень похожим на траектории родительской кометы. Когда путь Земли вокруг Солнца пересекается с одной из этих пыльных орбит, происходит метеоритный дождь. Во время такого события ночные наблюдатели могут видеть десятки и сотни так называемых падающих звезд за один час. Хотя ночью можно наблюдать много случайных метеоров, во время метеорного дождя они происходят с гораздо большей скоростью. Даже в обычный день атмосфера Земли бомбардируется более чем 80 тоннами мелких астероидов и комет.

Источник

Небесные тела Солнечной системы.

Давайте познакомимся с тем, какие небесные тела образуют Солнечную систему. Знакомиться с ними мы будем в том порядке, в котором они идут от Солнца. Сначала сделаем краткий обзор тел Солнечной системы, а в конце немного узнаем о наблюдении с Земли за самыми интересными объектами.

Состав небесных тел Солнечной системы.

В центре Солнечной системы находится звезда по имени Солнце 🙂
Солнце — самое главное тело Солнечной системы за счёт своей огромной массы, которая порождает гигантские силы притяжения. Именно эти силы удерживают около Солнца все остальные тела — планеты, астероиды и кометы.
Солнце ежесекундно излучает огромное количество энергии, благодаря которой на нашей Земле зародилась и существует жизнь.

Остальные небесные тела Cолнечной системы можно упрощённо разделить на большие тела Солнечной системы — 8 самых больших планет. И на малые тела Солнечной системы: малые планеты, астероиды, кометы и спутники планет.
Отдельно можно выделить транснептуновые объекты — очень далёкие тела Солнечной системы, точнее астероиды, находящиеся за пределами орбиты Нептуна, самой дальней планеты от Солнца. Плутон, который долгое время считался девятой планетой, сейчас относят к транснептуновым телам Солнечной системы.

Планеты земной группы

Ближе всего к Солнцу располагаются четыре планеты Земной группы.
Самая близкая к Солнцу планета — Меркурий, затем Венера, Земля и наконец Марс.
Данных по этим телам Солнечной системы настолько много, что нет смысла здесь их приводить.
Разве что вот эта картинка, наглядно показывающая относительные размеры планет земной группы.
Слева направо: Меркурий, Венера, Земля и Марс.

Но, если нужен краткий озор планет земной группы, то он есть здесь:
Самые большие планеты Солнечной системы

Главный пояс астероидов

Далее, за орбитой Марса, располагается Главный пояс астероидов — это малые тела Солнечной системы.
Здесь вращаются несколько сотен сравнительно крупных каменных обломков и множество более мелких, называемых астероидами. Самый крупный из них — Церера. Немного меньше неё — астероид Веста. На эти два астероида приходится больше половины всей массы этого пояса астероидов.
Общая же масса Главного пояса составляет всего лишь 4% от массы Луны. Не густо.

Зато эти астероиды — очень многообещающие объекты для будущей колонизации Солнечной системы. У них малая сила притяжения, что облегчает взлёт и посадку космических кораблей. Астероиды могут служить удобным источником полезных ископаемых — их не надо поднимать с планет, они уже находятся в межпланетном пространстве.

Астероиды Главного пояса имеют свои номера, которые присваивались им в порядке открытия. Ниже даны относительные размеры Луны и десяти крупнейших астероидов вместе с их номерами.
1-Церера, 2-Паллада, 3-Юнона, 4-Веста, 5-Астрея,
6-Геба, 7-Ирис, 8-Флора, 9-Метида, 10-Гигея.

Планеты-гиганты — самые крупные тела Солнечной системы

Планеты-гиганты — самые большие тела Солнечной системы после Солнца, это: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Они располагаются за пределами Главного Пояса. Это газовые гиганты, то есть они состоят в основном из газов: аммиака, водорода, гелия, метана и других. Мы знаем примерный состав их атмосферы, но что находится в толще планет — пока можем только догадываться на основе расчётов.
Компьютерные расчёты показали, что планеты-гиганты играют важную роль в деле защиты от астероидов и комет внутренних планет земной группы. Не будь этих тел в Солнечной системе, наша Земля в сотни раз чаще подвергалась бы падению астероидов и комет!

Все планеты-гиганты имеют собственные спутники, больше всего их у Сатурна — целых 62! Многие из этих спутников могут поспорить размером с Меркурием, не говоря уже о малых и карликовых планетах.

Немного более подробно о планетах-гигантах:
Планеты-гиганты
Самые большие планеты Солнечной системы

Малые тела Солнечной системы.

Малые тела Солнечной системы — спутники планет, астероиды, кометы, карликовые и малые планеты — представляют не меньший интерес для астрономов, чем восемь больших планет и Солнце.
Многие астероиды и малые планеты ывращаются вокруг Солнца как настоящие планеты. Размеры многих из них сравнимы с размерами Меркурия и Луны.
Малые тела Солнечной системы представляют собой удобные базы для будущего освоения людьми Солнечной системы — за счёт небольшой силы тяжести, на них легко приземляться и взлетать.
Наконец, некоторые астероиды могут представлять опасность для Земли — за ними полезно присматривать.
Подробнее читайте здесь:
Малые тела Солнечной системы
Малые планеты Солнечной системы

Наблюдения за телами Солнечной системы.

Наблюдения за телами Солнечной системы ведутся самыми разными способами.

Прежде всего, можно наблюдать даже невооружённым взглядом, как наши предки, но сверяясь с астрономическими картами. Так на небе можно увидеть не только Луну, но и:
— познакомиться с главными созвездиями звёздного неба,
— увидеть хорошо различимые Сатурн, Юпитер и Марс.
— на восходе и закате Солнца около него видна «утренняя звезда» — Венера, а если повезёт, то можно рассмотреть и Меркурий.

Потом захочется чего-то большего. Тогда попробуйте наблюдения в бинокль. Это резко расширит ваши возможности — словно глаза откроются.
Обычный бинокль не дорог и пригодится не только для астрономии — родные точно не будут против. Бинокль легко носить с собой, он быстро настраивается и не занимает места в квартире, в противоположность самому простенькому телескопу.
В бинокль вы сразу увидите кратеры на Луне, кольца Сатурна и спутники Юпитера. Можете попытаться рассмотреть Уран и смену фаз на Венере. Но, главное тело Солнечной системы в бинокль, — это Луна, картинка на которой постоянно меняется по мере смены лунных фаз.
Какой бинокль выбрать для астрономических наблюдений?
(Специальные астробинокли сейчас не рассматриваем)
Для начальных наблюдений за телами Солнечной системы подойдёт почти любая модель бинокля. Лишь с набором опыта вы начнёте разбираться в качестве картинки, а поначалу вам будет не до того.
Несколько советов по биноклям для наблюдения за телами Солнечной системы:
— чем больше и тяжелее бинкль, тем быстрее устают руки;
— чем больше увеличение бинокля, тем сильнее дёргается в нём изображение и сложнее наводить на цель.
Оперев на что-то локти рук или сам бинокль, вы резко снизите усталость и дрожание изображения.
Полезно посмотреть на бинокли обозначаемые как 8-20х50, то есть с переменным увеличением 8-20 крат и диаметром объективов 50мм. В них увеличение меняется без отрыва взгляда от картинки. Качество изображения в них, теоретически несколько хуже (как повезёт), вдобавок они тяжеловаты — опора обязательна. Зато — простота наведения, мощность и невысокая цена.
Кстати, есть даже 8-32х50, но это уже явный перебор, по-моему 🙂
На мой взгляд, хороший выбор для непритязательных наблюдений в бинокль за телами Солнечной Системы — модели вида 10х42 или 12х42, — золотая середина.
А если у Вас сильные руки — 10х50, 12х50 или вообще 10-30х60 🙂 .
Не советую только бинокли с апертурой меньше 32мм для целей астрономии — их выигрыш по размерам и цене не стоит того. Ну и бинокли 22х32 не советую — посмотрите в них и всё поймёте.
У меня у самого — 10×32 (маленький и лёгкий roof), потому что я бинокль постоянно с собой ношу, используя его не только для астрономии, а в этом случае важнее размер и вес.

Вообще, не гонитесь за апертурой и кратностью биноклей. Если нужно что-то большее, в том числе светосила и увеличение, то разумнее посмотреть на телескопы.

Наблюдение тел Солнечной системы в телескоп значительно расширяет возможности астронома-любителя.
Кратеры и горы на Луне уже можно не просто увидеть, но и рассмотреть.
На Юпитере становятся видны отдельные пояса, а диск вокруг Сатурна начинает разделяться на отдельные кольца.
Уран виден в виде крупного пятнышка, хотя и без деталей.
С помощью телескопа можно увидеть ранее почти недоступные тела Солнечной системы: Нептун, Цереру, Весту. Можно попытаться рассмотреть и спутники Марса: Фобос и Деймос.

Всё зависит от мощности вашего телескопа и от силы вредной городской засветки.
Что вообще видно в телескоп?
Что видно в разные телескопы?
Выбор телескопов

Источник