Солнце тяжелее всех планет

Сравнение размеров Солнца и Земли

Для некоторых астрономических расчетов нужно знать, во сколько раз Солнце больше Земли. И на самом ли деле светило больше нашей планеты? Ведь мы видим его на небе в виде небольшого шарика.

Размер Земли и Солнца

Вес самой большой звезды в Солнечной системе составляет 2 октлн т (октиллион — число с 27 нулями по «короткой» шкале степеней тысячи, принятой в большинстве стран мира), и это составляет примерно 99,87% общей массы последней.

Земля весит намного меньше — 6 скстлн т (секстиллионов, это 10 в 21 степени по той же шкале). Простой расчет показывает: Солнце тяжелее нашей планеты в 333 тыс. раз.

Для измерения веса крупных космических объектов используются не тонны, а соответствующий параметр нашего светила — солнечная масса. Например, массивные звезды могут весить 5-10 солнечных масс, а супермассивные черные дыры — до сотни миллионов этих единиц.

Масса Солнца постепенно уменьшается из-за 2 специфических процессов, происходящих внутри него:

• в ядре непрерывно проходят реакции по преобразованию атомов водорода в гелий — это и есть ощущаемое нами тепло, и выделение энергии сопровождается потерей веса светила;
• солнечный ветер систематически выдувает из звезды во внешний космос электроны и протоны.

Второй процесс хорошо знаком ученым — было даже снято видео, как это происходит.

Диаметры объектов

Земля, имеющая средний радиус 6371 км, меньше даже одного солнечного ядра. Если сравнивать диаметры этих 2 объектов, по экваториальной оси Солнца можно расположить 109 наших планет.

Эти размеры центрального объекта Солнечной системы составляют:

• диаметр — около 1,391 млн км;
• радиус — около 695,5 тыс км.

При этом в сравнении с другими звездными телами наш желтый карлик считается относительно небольшим. Например, он меньше Альфа Ориона, красного супергиганта Бетельгейзе, в 1000 раз, а одной из звезд созвездия Большого Пса, красного гипергиганта VY, — в 2000 раз.

По аналогии с солнечной массой существует солнечный радиус — соотношение габаритов крупных астрономических объектов и нашего светила.

Сравнение гравитации

Солнце имеет наибольшую в своей системе гравитацию из-за своей массы — это значение в 28 раз выше земного.

Предмет массой 100 кг на солнечной поверхности весил бы 2,8 т. Для живых существ это явилось бы смертельным — их бы раздавило притяжением.

При этом сама звезда не сжимается — этому противостоят:

• «кипящая температура»;
• высокое давление;
• проходящий внутри светила ядерный синтез.

Солнечная гравитация настолько сильна, что удерживает на своей орбите даже находящийся на расстоянии около 6 млрд км от звезды Плутон.

И если бы не Облако Оорта, которое обволакивает нашу систему со всех сторон, Солнце могло бы притягивать объекты, расположенные даже на расстоянии до 2 световых лет от него.

Объем светила и планеты

Чтобы заполнить объем Солнца (1,4 нониллиона куб. км, число с 30 нулями) объектами, равными по размеру нашей планете, потребуется примерно 1,3 млн таких тел.

Объем нашего желтого карлика — величина постоянная. Но только до того момента, пока светило не выработает все водородное топливо в своем ядре.

Затем звезда начнет расширяться, превращаясь в красного гиганта. Она увеличится настолько, что поглотит орбиту Меркурия, а затем Венеры, впоследствии максимально приблизившись к Земле, возможно, поглотив и ее. Такое положение дел будет сохраняться несколько миллионов лет, в течение которых Солнце будет больше своего теперешнего размера в 200 раз.

Затем звезда сожмется и сравнительно быстро превратится в белого карлика. Сейчас ученые спорят о том, какой небесный объект тогда станет больше — Солнце или Земля.

Источник

Во сколько раз Солнце превосходит Землю по массе, площади, радиусу и объему?

Солнце является самым массивным объектом в Солнечной системе, и оно значительно больше Земли. Но во сколько раз оно превосходит нашу планету по размерам?

Если говорить о радиусах Земли и Солнца, то у нашей звезды он равен 695 тыс. км, в то время как земной радиус оценивается всего лишь в 6371 км. Таким образом, радиус Солнце превосходит земной аж в 109 раз.

Ситуация изменится, если мы сравним площади поверхностей звезды и планеты. Так как площадь сферы пропорциональна квадрату ее радиуса, то и площадь Земли теоретически должна оказаться в 1092 = 11881 раз меньше площади солнечной поверхности. Однако в реальности ни Земля, ни Солнца не являются абсолютно идеальными сферами, поэтому на самом деле звезда превосходит нашу планету по площади в 11 918 раз.

Сравнение по объему окажется ещё более невыгодным для Земли. Объем Солнца превосходит земной аж в 1 301 019 раз! Это связано с тем, что объем сферы пропорционален уже кубу ее радиуса.

Наконец, можно оценить и массы двух небесных тел. С одной стороны, масса пропорциональна объему. С другой стороны, она также определяется плотностью вещества. Земля состоит из твердых пород, а вот в химическом составе Солнца доминируют самые легкие элементы – водород и гелий. В результате средняя плотность звезды оказывается почти в 4 раза ниже плотности нашей планеты. В итоге же масса Земли меньше солнечной массы в 332 940 раз.

Как же ученые смогли определить массы и размеры Солнца, Земли и других планет? Ещё Эратосфен, живший в Древней Греции, смог достаточно точно оценить радиус Земли, измеряя угол наклона теней в полдень в разных городах. В XVII в. Ньютон сформулировал закон всемирного тяготения, из которого следовало, что все тела падают на Землю с одинаковым ускорением, причем зависит это ускорение от массы и радиуса Земли. Экспериментально определив ускорение свободного падения и зная (из расчетов Эратосфена) земной радиус, ученые смогли с помощью ньютоновской формулы оценить и массу Земли.

Наконец, с помощью того же закона тяготения можно оценить и массу Солнца, если известен радиус земной орбиты. Впервые он достаточно точно оценен в 1672 г. Джованни Кассино. Диаметр же Солнца можно определить, зная всё то же расстояние между Солнцем и Землей и измерив угловой размер звезды на небе.

Список использованных источников

Источник

Размеры планет Солнечной системы по порядку — от наибольшей к наименьшей

Планеты сильно отличаются друг от друга по своим габаритам и массам. Какая же планета Солнечной системы является самой большой, а какая – самой маленькой?

Юпитер

Главный гигант Солнечной системы – это Юпитер. Его радиус достигает 69911 км. По объему он превосходит Землю в 1321 раз! Но его масса больше земной только в 318 раз. Причина этого в том, что Юпитер по большей части состоит из газов и оттого имеет небольшую плотность.

Сатурн

Следующим по размерам идет Сатурн. Радиус 6-ой планеты от Солнца составляет 58232 км. Объем Сатурна больше земного в 764 раза, а его масса превышает массу Земли в 95 раз.

Уран занимает третью позицию в рейтинге планет по своим габаритам. Его радиус равен 25362 км, а масса оценивается в 14,5 земных масс. Объем Урана достигает 63 объемов Земли.

Нептун

Далее идет последняя планета-гигант, Нептун, чей радиус составляет 24622 км. Объем Нептуна больше аналогичного показателя Земли в 57,7 раз. Так как плотность у Нептуна выше, чем у Урана, то он обгоняет своего более габаритного соседа по массе, которая равна 17 массам Земли.

Земля

Крупнейшей планетой земной группы является сама Земля. Радиус колыбели человечества равен 6371 км. Масса Земли – это огромная величина, составляющая 5,97• 10 24 кг. Объем же нашей планеты равен 1,08• 10 12 куб. км.

Венера

Венера лишь немного уступает Земле. Радиус Венеры оценивается в 6050 км. Масса самой горячей планеты Солнечной системы составляет 81,5% от массы Земли, в то время как ее объем достигает 85,7% от земного.

Марс значительно меньше. Радиус Красной планеты достигает всего лишь 3389 км. Масса Марса равна 0,107 массам Земли, а объем – 0,15 земным объемам.

Меркурий

Наконец, наименьшей планетой Солнечной системы является Меркурий. Радиус ближайшей к Солнцу планеты – всего 2439 км, а его масса и объем меньше земных показателей в 18 раз.

Таблица «Размеры планет Cолнечной системы в порядке возрастания»

Также в Солнечной системе есть и карликовые планеты, в частности, Плутон. Его радиус составляет всего 1188 км, а масса меньше земной почти в 500 раз. Неудивительно, что в 2006 г. это небесное тело, считавшееся ранее полноценной планетой, понизили в статусе до карликовой планеты. Близкими размерами обладает другая карликовая планета – Эрида, а остальные карликовые планеты значительно меньше.

Источник

Почему Солнце состоит из лёгких элементов, а планеты — из тяжелых?

Вновь отвечаем на вопрос, присланный одним из наших читателей:

Почему основная масса лёгких элементов оказалась в солнце а более тяжёлые в планетах?

В действительности всё как раз наоборот. Газопылевое облако, из которого сформировалась Солнечная система, по массе приблизительно на 75% состояло из водорода, на 25% из гелия и содержало значительно меньше 0,1% более тяжёлых элементов, поэтому почти всё в нашей системе должно бы состоять из лёгких элементов.

Протозвёздное облако служило неким подобием сепаратора, в котором тяжёлые элементы оседали в центре, а более лёгкие оказывались во внешней части системы, при этом сепарация не была полной, часть тяжёлых элементов оставалась во внешних областях облака.

В конечном счёте в Солнце сосредоточилось 99,86% от всей массы Солнечной системы и именно в его ядре осела большая часть тяжёлых элементов. Планеты же формировались из остатков вещества, в которых были приблизительно те же пропорции водорода, гелия и тяжёлых элементов, как и в протозвёздном облаке.

Поэтому все планеты должны были иметь твёрдое ядро из тяжёлых элементов и огромную газовую оболочку, но звёздный ветер от молодого Солнца сдувал лёгкие газы из внутренних областей солнечной системы к окраинам, но не мог выдуть более тяжёлые элементы как раз из-за их тяжести.

В результате водород и гелий не смогли осесть на внутренних планетах, а большая часть того, что всё же осело была также сдута за 4,5 млрд лет. При этом для планет за поясом астероидов воздействие звёздного ветра было не столь разрушительным из-за большого расстояния от Солнца, и они сохранили огромные объёмы лёгких элементов.

Подписывайтесь на наш канал здесь, а также на наш канал на youtube . Каждую неделю там выходят видео, где мы отвечаем на вопросы о космосе, физике, футурологии и многом другом!

Источник

Топ-5 самых больших планет в Солнечной системе: размеры и спутники гигантов

Среди планет Солнечной системы выделяются настоящие гиганты. Первое место в рейтинге принадлежит Юпитеру. Его диаметр равняется 139 822 км, а масса превышает массу нашей планеты в 317,8 раз. На втором месте — Сатурн, его диаметр 116 300 км.

Для того чтобы выяснить, какое из небесных тел Солнечной системы (за исключением светила) является самым крупным, следует принимать во внимание их основные физические характеристики. Размеры и вес в данной ситуации играют основную роль.

В частности, самая большая планета Солнечной системы превышает нашу Землю примерно в 300 раз по массе, а длина ее диаметра — в 11. Для ознакомления с рейтингом пяти гигантов, вращающихся вокруг Солнца, следует прочесть представленный далее топ.

5 место. Земля

Земля — самая большая планета Солнечной системы из всех, относящихся к так называемой земной группе. Она вращается в космосе в строгой удалённости от светила, находясь на оптимальной удалённости и располагаясь под оптимальным углом для поддержания жизни. Небольшое отклонение — и вода замёрзнет, как на дальних планетах, приближение — испарится, словно на Венере или Меркурии.

• Диаметр — 12 742 км.
• Экваториальный радиус — 6 378 км.
• Полярный радиус — 6 356 км.
• Площадь суши — 148 940 тыс. км, 2,29,2%.
• Площадь морей — 361 132 тыс. км, 2,70,8%.

У Земли всего 1 орбитальный спутник — Луна, вращающаяся вокруг Земли и проходящая 1 круг за 27,3 суток.

4 место. Нептун

Его шутливо называют «самой маленькой планетой-гигантом». Объясняется это тем, что Нептун относится к гигантским небесным телам, в диаметре превышает Землю всего в 3,8 раза.

Когда Плутон был переведён в статус карликовых планет, Нептун занял его место — самого удалённого от Солнца. Однако, исходя из его химического строения, температура здесь выше, чем на Уране.

Площадь и объём Нептуна меньше Урана, однако он тяжелее. Хотя обе планеты — ледяные гиганты, на первом намного больше ледяных и горных пород, увеличивающих данные показатели.

• Диаметр — 49 224 км.
• Экваториальный радиус (около) — 24 700 км.
• Полярный радиус (около) — 24 300 км.
• Масса — в 17,1 больше веса Земли.

У «самой маленькой планеты-гиганта» 14 спутников, среди которых по своим габаритам выделяется лишь Тритон.

3 место. Уран

Уран является самой холодной планетой Солнечной системы и третьей по площади. Хотя удалённость от Солнца у него значительно меньше, чем у Нептуна, здесь гораздо холоднее, температура здесь достигает -224 °С.

Объясняется это химическим строением ледяного гиганта, в частности, отсутствием металлического водорода внутри планеты. Атмосфера состоит из водорода и гелия с примесями метана. Поэтому, хотя он и считается третьим по размеру, по весу находится всего лишь на четвёртой позиции.

• Диаметр — 50 724 км.
• Масса — в 14,5 раз тяжелее нашей планеты.
• Экваториальный радиус — 25 550 км.
• Полярный радиус — 25 000 км.

Уран имеет 27 спутников, вращающихся на его орбите. Самым крупным является Титания с радиусом 789 км.

2 место. Сатурн

Главной особенностью второй по величине планеты Солнечной системы являются кольца. Их можно видеть даже в небольшой любительский телескоп. Строение этого огромного небесного тела газовое, то есть состоящее из таких химических элементов:

Внутри находится ядро, которое состоит из железа, никеля и льда, покрытых металлическим водородом.

• Диаметр — 116 300 км.
• Экваториальный радиус — 60 300 км.
• Полярный радиус — 54 400 км.

Кроме того что Сатурн является второй по величине планетой в Солнечной системе, он лидер по количеству спутников. Их у него 62, а самый известный — Титан. Масса в 95,2 раза больше веса Земли.

Исследование гиганта осуществлялось с использованием межпланетной станции «Кассини», которая применялась для изучения колец Сатурна, строения атмосферы и магнитосферы планеты.

1 место. Юпитер

Юпитер возглавляет этот рейтинг, так как его диаметр равняется 139 822 км. Самая крупная планета Солнечной системы, аналогично своим меньшим по размерам собратьям, является газовым гигантом. Верхняя оболочка состоит из нескольких газов, находящихся в температурном диапазоне 140-150 °С. Всего в них определяется несколько веществ:

Колоссальные размеры этого гиганта становятся следствием того, что отдельные участки атмосферы вращаются с различной скоростью. Называется эта особенность «поясами» Юпитера. Ещё одна особенность самой большой планеты участка вселенной, называемого Солнечная система, — «Глаз Юпитера». Под ним подразумевается огромное пятно красного цвета, наблюдающееся земными астрономами уже несколько веков. Площадь квадрата в 2 раза больше площади нашей Земли.

Внутри оболочки из газа находится слой металлического водорода, раскалённого до температуры в несколько тысяч градусов. Центр Юпитера представлен в виде каменного ядра.

Вес Юпитера почти в 2,5 раза превышает массу всех планет Солнечной системы, взятых в суммарном эквиваленте. Он тяжелее Земли в 317,8 раз, но ориентировочно в 1 000 раз легче Солнца. Плотность поверхности — 6,21796 *1 010 км2.

На данный момент у него насчитывается 79 спутников. Из них 4 самых больших были открыты в 1610 г. итальянским астрономом-физиком Галилеем:

Каждый из них имеет свои уникальные особенности. Площадь Ио покрыта вулканами, постоянно пребывающими в состоянии извержения. На Европе подо льдом был обнаружен океан, в котором может быть жизнь. У Ганимеда, самого крупного спутника всей Солнечной системы, есть собственная магнитосфера, а у Каллисто — самый низкий показатель отражательной способности.

Аналогично Сатурну, Юпитер имеет кольца. Однако с Земли заметить их невозможно из-за удалённости планеты, небольшого размера и плотности частиц. Их присутствие было доказано в 1979 г. космическим аппаратом НАСА. В результате исследования было выяснено, что кольцевая система гиганта состоит из трёх составляющих:

• Внутреннего слоя – гало.
• Главного кольца, которое более заметно.
• Внешнего «паутинового» кольца.

Внутреннее (гало) вытягивается от основной части до вершины облаков планеты. Его расширение происходит благодаря воздействию магнитного поля Юпитера. Основное приплюснуто, толщиной около 30 км, шириной 6 400 км. Внутреннее — прозрачное, получившее название «паутинное».

Ставьте лайки, если статья вам понравилась, подписывайтесь на канал, у нас еще много удивительных фактов. Задавайте вопросы в комментариях и делитесь статьей в соц. сетях.

Источник