Солнце как небесное тело представляет собой комету звезду созвездие планету

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

Солнце как небесное тело

Основные астрономические характеристики Солнца. Полная светимость и спектр излучения. Внутреннее строение и атмосфера Солнца. Магнитное поле Солнца, природа солнечных пятен. Цикличность солнечной активности. Характер движения Солнца по эклиптике.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Солнце. Основные характеристики

Солнце относится к классу небольших звезд, достаточно далеко проэволюционировавших в своем развитии. Возникло оно около 5 млрд. лет назад и в настоящее время имеет массу

2,1033 г, радиус — 696000 км, среднюю плотность вещества 1,41 г/см3 , ускорение силы тяжести на поверхности — 274 м/с2 .

Видимый бело-желтый диск Солнца — это его фотосфера, представляющая горячую плазменную атмосферу звезды с температурой поверхности 6000 К (напомним, что К — термодинамическая температура Кельвина. Нормальная температура 0°С = 273 К. Величина -273,16 К называется абсолютным нулем температуры).

В Солнце сосредоточено более 99% всей массы Солнечной системы. Угловая скорость вращения Солнца, наблюдаемая по фотосфере, убывает по мере удаления от экватора. Период вращения на экваторе равен 25 сут, вблизи полюсов — 30 сут. Линейная скорость вращения на экваторе близка 2 км/с, т. е. много медленнее скорости вращения Земли и других планет, но оно происходит в том же направлении. Все это подтверждает предположение, что мы наблюдаем вращение плазменной атмосферы и что внутреннее твердое тело звезды может вращаться с иной скоростью. Напомним, что плазмой называется газ, значительная часть атомов которого находится в ионизированном состоянии.

Солнце является мощным источником тепловой, электромагнитной и гравитационной энергии. Эта энергия равномерно рассеивается в космическое пространство, и на долю Земли и планет приходится лишь малая ее часть. В оптическом диапазоне спектра Земля, например, получает 1,96 кал/см2*мин, или 1,37*103 Вт/м2. Эта величина называется солнечной постоянной. Она варьирует в зависимости от гелиоцентрического расстояния и сильно меняется от планеты к планете.

Полная светимость Солнца определяется из выражения:

L0=F0 4pa2=3,85*1026 Вт

где a = 149,6*106 м, 4pа2 — площадь поверхности сферы радиусом в 1 а. е.

Каждый квадратный метр звезды излучает энергии в секунду

Е0 = L0/4pR02 = 6,3* 107 ВТ/м2

т. е. в 10 000 раз больше, чем получает вся Земля за одну минуту.

Спектр излучения Солнца лежит в широком диапазоне частот и длин волн (рис. II.5) — от радиоизлучения (метровые волны) до гамма-излучения (длина волны l менее 10-12 м). Как видно из рисунка, максимум энергии излучения приходится на оптическую и инфракрасную части спектра. Крайнюю левую часть спектра занимают волны жесткого ультрафиолетового и рентгеновского излучения, крайнюю правую — радиоизлучения.

Спектр излучения Солнца

Поскольку интенсивность излучения зависит только от изменения температуры с глубиной, то по наблюдениям интенсивности выходящего от звезды излучения можно составить представление о температуре в ее недрах. Максимальная температура Солнца 6150 К наблюдается в зеленой части спектра (l = 5000 А). Напомним, что 1 Ангстрем = 10 -10 м. В красном (l = 6400-7600 А) и фиолетовом (l= 3900-4500 А) частях спектра температура близка 5800 К. В ультрафиолетовом диапазоне (l = 1000 А) температура уменьшается до 4500 К, а в радиодиапазоне на l = 1 м возрастает до 106 К.

Столь различные температуры не могут исходить только из одной фотосферы, ибо физические условия на ней довольно однородны. В целом на долю светового излучения Солнца приходится 81% энергии, на долю теплового — около 18%, а на долю ультрафиолетового — менее 1%. Чтобы лучше понять природу такого распределения энергии излучения, которое, как мы увидим, играет огромную роль в жизни Земли, рассмотрим основные черты строения внешних оболочек Солнца.

Рис. Внутреннее строение Солнца

Атмосфера Солнца состоит из трех главных уровней — фотосферы, хромосферы и короны. На каждом из этих уровней идут различные физические процессы.

Фотосфера представляет собой нижний, наиболее активный светопроводящий слой атмосферы. Это граница прозрачности звездного вещества, воспринимаемого нами в виде бело-желтого диска Солнца.

На фотографиях поверхность фотосферы покрыта гранулами — это неустойчивые образования размером от 700 до 1400 км, они непрерывно появляются и распадаются, создавая впечатление кипящей поверхности. Фотосфера излучает энергию в оптическом и инфракрасном диапазонах. Потери энергии непрерывно пополняются притоком ее из более глубоких слоев. Этот процесс поддерживает стационарность излучения и осуществляется за счет процессов поглощения и переизлучения. Перенос энергии происходит также конвективным путем с помощью гранул, представляющих собой своеобразные конвективные ячейки. Горячее вещество выносится из недр на поверхность, где оно охлаждается и вновь погружается. В промежутках между гранулами наблюдается выброс вещества — спикулы и факелы. Толщина фотосферы около 500 км.

Следующий слой солнечной атмосферы — хромосфера — простирается на расстояние 15000-20000 км и имеет ярко-красный цвет. Она наблюдается при солнечном затмении в виде алого кольца вокруг черного диска Солнца. Температура хромосферы около 20000 К.

В хромосфере хорошо видны выбросы горячей плазмы — спикулы (протуберанцы). Высота выбросов достигает 12 тыс. км, а поперечные размеры — 1000 км.

Над хромосферой располагается корона, размеры которой колеблются в зависимости от активности Солнца. Внутренняя корона простирается на 300-500 тыс. км и имеет колоссальную температуру — в 1 млн. градусов Кельвина. Она состоит из ионизированных светящихся газов. Внешняя корона представляет собой туманное свечение солнечного света на пылевых частицах, концентрирующихся вокруг Солнца на расстоянии до 80 млн. км. Поэтому эта часть короны имеет светло-желтый оттенок. По мере удаления от хромосферы температура короны понижается, на орбите Земли составляет 200000 К. Периферия короны состоит из разреженных электронных облаков, выбрасываемых Солнцем, которые будучи вмороженными в его магнитное поле, движутся с большими скоростями, достигающими 30 км/с.

солнце магнитный цикличность эклиптика

Магнитное поле Солнца

Следует сказать, что в результате осевого вращения Солнце продуцирует мощное магнитное поле, силовые линии которого «приклеиваются» в высокопроводящую плазму короны, вытягиваются в виде спирали далеко в межпланетное пространство (рис. II.7). В ходе солнечной активности структура секторного магнитного поля может менять свою форму и даже число секторов.

Возвращаясь к энергетике солнечного излучения, мы теперь можем сказать, что основная доля оптического и инфракрасного излучения исходит из фотосферы, имеющей температуру около 5800 К. Низкотемпературное излучение 4500 К соответствует нижним слоям хромосферы. Радиоизлучение и рентгеновское излучение исходят из короны, имеющей в нижней своей части температуру 106 К. Хромосфера и корона прозрачны для оптического и инфракрасного излучения фотосферы. Что же в таком случае питает их энергией и создает столь высокую температуру?

Мы видели, что в фотосфере наряду с лучистым переносом энергии происходит и конвективное перемешивание вещества, фиксируемое в виде многочисленных гранул и спикул, а также мощных протуберанцевых выбросов плазмы. Это механическое движение огромных масс вещества на поверхности гигантской звезды должно приводить к мощным акустическим колебаниям окружающей атмосферы (вспомните шум кипящей воды в чайнике). Иными словами, поверхность звезды буквально сотрясается от оглушительного шума, звук которого со сверхзвуковыми скоростями распространяется через хромосферу во все стороны от Солнца. Однако по мере распространения в солнечную корону, где плотность вещества быстро убывает, обычные звуковые волны превращаются в ударные. Как известно из физики плазмы, в ударных волнах энергия механического движения быстро переходит в тепловую. Поэтому небольшая по массе, сильно разреженная корона нагревается до столь высоких температур.

Другой важной характеристикой Солнца является его периодическая активность, выражающаяся в появлении на фотосфере темных пятен, в хромосфере и короне — вспышек, факелов, протуберанцев. Установлена 11-летняя периодичность явления солнечной активности. Наиболее ярким показателем солнечной активности является изменение числа темных пятен и их размеров на диске Солнца. Температура их на 1500 К ниже температуры окружающей фотосферы, диаметр достигает 2-50 тыс. км. В рельефе поверхности пятна фиксируются в виде впадин глубиной 700-1000 км. Важной характеристикой пятна является его магнитное поле, напряженность которого достигает гигантской величины — 4*10-5 А/м. Для сравнения укажем, что напряженность магнитного поля Земли в районе полюсов всего 70 А/м.

Время жизни пятен — от нескольких часов до нескольких месяцев. Обычно уровень солнечной активности характеризуется числом Вольфа:

где g — число групп пятен; f — общее число всех пятен, видимых на диске Солнца.

Солнечная активность оказывает большое влияние на климат, погоду, биосферу Земли.

Здесь же отметим, что причины солнечной активности до сих пор являются предметом дискуссий. Есть по крайней мере две группы гипотез — эндогенные, объясняющие периодичность активности внутризвездными процессами, и экзогенные, связывающие ее с приливным взаимодействием с планетой-гигантом Юпитером.

С эндогенными гипотезами пока еще много неясного, хотя успехи изучения физики звезд весьма впечатляющи.

Экзогенные причины цикличности солнечной активности (рис. II.8) привлекают внимание сходством периодов обращения Юпитера вокруг Солнца (11,86 года) и средней длительностью солнечного цикла (11,13 года). Обнаруживается связь между изменением гелиоцентрического расстояния Юпитера с числом пятен на Солнце. Величина юпитерианского прилива на Солнце составляет всего 1 мм. Однако исследования показали, что здесь важно не изменение скорости приливного смещения центра Солнца (первая производная), а толчок (третья производная). Вклад планет в толчок возрастает на порядок величин.

Солнечная активность. Период 1900-1997 гг., в числах Вольфа W

Движение Солнца по эклиптике

Вследствие вращения планет, и в частности Земли, вокруг Солнца создаются различные условия освещенности и обогрева ее поверхности в различных участках орбиты. Это вызывает смену времен года, что обусловлено тремя причинами — наклоном земной оси к плоскости земной орбиты, неизменностью положения оси в пространстве и обращением Земли вокруг Солнца. Наблюдателю на Земле кажется, что светило имеет собственное движение по небесной сфере. На самом деле это движение обусловлено обращением Земли.

Плоскость эклиптики на небесной сфере: ППў — полюсы эклиптики; РРў — полюсы мира; l — эклиптическая долгота; b — эклиптическая широта; ЕЕў — плоскость эклиптики; QQў — небесный экватор; М — светило

Видимое годовое движение Солнца относительно звезд происходит по большому кругу небесной сферы, называемому эклиптикой (эклипсис — по-гречески “затмение”). Плоскость эклиптики наклонена к плоскости небесного экватора под углом 23°27ў (рис. II.9). Когда Солнце проходит точки пересечения эклиптики с небесным экватором, то на Земле день становится равным ночи. Эти точки называются точками весеннего (21 марта) и осеннего (23 сентября) равноденствия. Координаты Солнца — склонение d и прямое восхождение a — в этих точках равны нулю. В момент нахождения Солнца в верхней точки эклиптики Е его прямое восхождение a = 6 ч, а склонение d = +23°27ў. Точка Е называется точкой летнего солнцестояния (22 июня). В нижней точке эклиптики Еўa = 18 ч, а d = -23°27ў. Эту точку Солнце проходит 22 декабря, поэтому она называется точкой зимнего солнцестояния. Скорость перемещения Солнца по эклиптике равна приблизительно 1° в сутки. Промежуток времени между двумя прохождениями Солнцем точки весеннего равноденствия называется тропическим годом. Его длительность равна 365,2422 дня.

Из-за гравитационного влияния Луны Солнце каждый год приходит в точку весеннего равноденствия на 20 мин 24 с раньше, чем Земля завершит очередной оборот вокруг него. Это смещение называется прецессией, или предварением равноденствий. Вследствие прецессии ось вращения Земли поворачивается за год на 50ўў27, описывая в пространстве коническую поверхность. Интересно, что полный оборот земная ось вокруг оси эклиптики совершит за 25800 лет. Это и есть период прецессии, играющий важную роль в понимании вековых изменений климата на Земле и образования ледниковых периодов.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Строение Солнечной системы. Солнце. Солнечный спектр. Положение Солнца в нашей Галактике. Внутреннее строение Солнца. Термоядерные реакции на Солнце. Фотосфера Солнца. Хромосфера Солнца. Солнечная корона. Солнечные пятна.

реферат [53,6 K], добавлен 10.09.2007

Жизненный цикл Солнца, солнечный спектр, текущий возраст. Внутреннее строение Солнца: солнечное ядро; зона лучистого переноса. Конвективная зона Солнца. Атмосфера, фотосфера Солнца. Хромосфера и ее плотность. Корона как последняя внешняя оболочка Солнца.

реферат [26,5 K], добавлен 11.03.2011

Общая характеристика и особенности структуры Солнца, его значение в солнечной системе. Атмосфера Солнца, причины появления и характер пятен на его поверхности. Условия возникновения солнечных затмений. Циклы солнечной активности и их влияние на Землю.

презентация [676,9 K], добавлен 29.06.2010

Расположение и место во Вселенной планеты Солнца, ее происхождение и основные этапы развития. Природа солнечного света и его влияние на другие планеты и звезды Солнечной системы. Природа солнечных пятен. Особенности протекания и причины затмений Солнца.

реферат [18,7 K], добавлен 16.01.2010

Сведения о Марсе — четвёртой по удалённости от Солнца и седьмой по размерам планеты Солнечной системы. Орбитальные и физические характеристики планеты. Геология и внутреннее строение, магнитное поле. Астрономические наблюдения с поверхности Марса.

презентация [26,4 M], добавлен 12.01.2015

Источник