Планета, спутник и звезда
Мир, в котором мы живем, был бы совсем другим без влияния двух самых больших и самых ярких объектов в нашем небе. Один из них – это звезда, вокруг которой вращается наша планета, огромный шар ионизированного газа, облучающий Солнечную систему радиацией и помогающий создавать условия для жизни на нашей планете.
Другой объект – каменный шар намного меньшего размера, который, тем не менее, стал неотъемлемой частью истории Земли и оказывает на нас влияние. Земля, по сути, является огромным шаром из камня, в котором преобладают такие элементы, как железо, кислород, кремний и магний. Это третья из восьми основных планет в порядке удаления от Солнца и пятая по размеру после газовых гигантов – Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна.
АКТИВНАЯ ГЕОЛОГИЯ
Земля по-прежнему остается самым крупным твердым объектом в Солнечной системе, более крупным, чем ее каменистые соседи, Меркурий, Венера и Марс. Ее поверхность раздроблена на плиты, некоторые достигают размера континентов. Внутренняя часть несет тепло из расплавленной сердцевины наверх к более прохладной поверхности. Эта активность -тектоника – открывает бассейны океанов, поднимает горные гряды и будит вулканы.
ВОДА, ГАЗ И ЖИЗНЬ
В отличие от скалистой основы Земли, слои воды и газа, удерживаемые на ее поверхности, составляют крохотную часть общего объема планеты, но жизненно необходимую. Большая масса Земли дает ей относительно сильное тяготение, удерживающее газы около поверхности. Они формируют атмосферу, оберегающую планету от солнечной радиации и выравнивающую температурную разницу между ее освещенной и темной сторонами. Комбинация атмосферного давления и этой уравновешенной температуры также делает Землю единственной планетой в Солнечной системе, на которой есть большие массы открытой стоячей воды.
Все эти силы объединяются, делая Землю идеальной средой для жизни и являясь последней колоссальной силой, формирующей нашу планету. Начиная с одноклеточной бактерии и заканчивая самыми крупными животными и растениями, живые организмы были сформированы в процессе развития планеты.
СТРАННЫЙ СПУТНИК
Очевидная разница между Землей и Луной заключается в том, что последняя – пустырь и безвоздушный обломок породы. На первый взгляд может показаться, что она не обладает ни одной особенностью Земли, однако наш спутник во многом уникален.
Это один из самых больших спутников в Солнечной системе (и самый крупный относительно размера своей планеты). Луна и сегодня продолжает влиять на нашу планету, вызывая приливы и отливы, но и защищая нас от внутреннего и внешнего влияния, которое иначе могло бы радикально изменить наш мир. В частности, она помогает стабилизировать наклон Земли в осевой плоскости, способствуя разнообразию климатических зон.
Луна является ближайшим миром за пределами Земли и единственным миром, который посещал человек. Не имея атмосферы или воды и обладая небольшой геологической активностью для формирования поверхности в далеком прошлом, Луна представляет собой замечательный контрольный образец. Она одновременно хранит в своих скалах историю Солнечной системы и иллюстрирует некоторые сложности, которые наша планета должна была преодолеть за свою долгую историю.
БРИЛЛИАНТОВАЯ ЗВЕЗДА
Однако Голубая планета и Луна становятся совсем незначительными при сравнении с Солнцем, которое, хотя и находится в 400 раз дальше, чем Луна, на небе кажется такого же размера.
Солнце, конечно, относится к совершенно другому типу объектов – это пылающий шар газа. Над большей частью Солнца доминирует самый легкий и самый простой элемент, водород. Однако глубоко под его видимой поверхностью условия настолько горячие и плотные, что ядра атомов водорода соединяются друг с другом и создают более тяжелые элементы.
Каждая из этих реакций синтеза высвобождает небольшое количество энергии, однако размер Солнца настолько огромен, что его общая вырабатываемая энергия необъятна – в 25 триллионов раз больше совокупного потребления энергии Землей. Энергия высвобождается в форме видимого света и невидимого излучения, согревая и освещая всю Солнечную систему.
СОЛНЕЧНОЕ ВЛИЯНИЕ
Это влияние резко снижается по мере удаления от Солнца – поэтому Меркурий (самая близкая к нашему светилу планета) «жарится» при температуре достаточно горячей, чтобы расплавить свинец. А на Mapсе температура редко бывает выше точки замерзания, и вся остальная Солнечная система страдает от самой холодной температуры, которую можно себе представить.
Солнце также проявляет свое присутствие другими способами. Его атмосфера простирается намного дальше его видимой поверхности и, в каком-то смысле, выходит за пределы Солнечной системы. Частицы, покинувшие Солнце, формируют солнечный ветер – поток материи, летящей во всех направлениях.
Он становится видимым при северном, или полярном, сиянии на Земле и других планетах. Он дует далеко за пределы орбиты последней официальной планеты, Нептуна (и даже за пределы орбиты Плутона).
Таким образом, все царство планет заключено в раковину солнечного воздействия, известную как гелиосфера. Но даже это не является границей воздействия Солнца – действие его силы тяжести ощущается намного дальше, захватывая мелкие ледяные миры на длинных, медленных орбитах вокруг Солнца. Триллионы этих объектов, ядра комет, формируют ореол вокруг Солнечной системы – облако Оорта, которое простирается на полпути к нашим ближайшим звездам. Земля, Луна и Солнце – планета, спутник и звезда, каждый из них является удивительным в своем роде объектом.
Источник
Чем отличаются звезды, планеты и спутники планет?
Звезды — это раскаленные небесные тела, в недрах которых вырабатывается энергия, и поэтому они светят сами по себе.
Всего несколько лет назад никто с уверенностью не мог сказать, есть ли планетные системы у других звезд. В течение нескольких последних лет планеты были найдены у более чем ста близких звезд, и поэтому теперь есть все основания утверждать, что многие звезды во Вселенной, по-видимому, окружены планетными системами.
В отличие от звезд планеты не излучают свет сами по себе, а отражают свет звезд, вокруг которых они обращаются. Мы видим планеты в нашей Солнечной системе только потому, что они отражают падающий на них свет Солнца. Поэтому блеск планеты на небе зависит не только от ее размера, но и от ее положения относительно Солнца и от того, насколько ее поверхность отражает солнечный свет.
Наконец, спутники планет — это небесные тела, которые обращаются не вокруг звезд, а вокруг планет.
При этом среди примерно 140 спутников планет Солнечной системы есть такие, что по размерам больше некоторых планет. Так, например, диаметр Ганимеда -крупнейшего спутника Юпитера (и самого большого спутника планеты в Солнечной системе) — равен 5262 км, что значительно больше диаметра Меркурия, который равен 4880 км.
На самом деле между планетой и звездой гораздо больше различий. Сейчас мы рассмотрим их подробнее.
Главное отличие звезды от планеты вы уже знаете – первая излучает свет, а вторая лишь отражает. Если бы на планеты Солнечной системы не падал свет от Солнца, мы бы их никогда не увидели.
Второе отличие заключается в том, что звезда гораздо горячее планеты. Температуры поверхности таких небесных тел достигают нескольких тысяч, а то и десятков тысяч градусов. А что творится в центре звезды, и представить сложно. Измерить такую температуру пока что невозможно ни одним из существующих земных приборов, так как счет градусов там идет на миллионы, и ни одна наша технология не сможет такое выдержать.
Третье – звезды тяжелее планет. Это очень массивные небесные тела, даже маленькие нейтронные звезды, которые могут иметь массу нашего Солнца, но при этом быть не более 10-20 километров в диаметре.
Четвертое отличие также весьма очевидно. Планеты вращаются вокруг звезд, но никак не наоборот. Относительно нас Солнце неподвижно, а мы движемся вокруг него по орбите.
Пятое – химический состав. Звезда практически полностью состоит из легких элементов, планета же может содержать и твердые.
Шестое – у планет есть спутники, а вот звезды таковыми обделены. Хотя вокруг них и так вращаются небесные тела, зачем им еще спутники.
И, наконец последнее отличие звезды от планеты – термоядерные и ядерные реакции. Если бы на Земле такое происходило повсеместно, нас бы уже не было. Лишь ядерные реакции могут протекать на некоторых планетах, но крайне слабые и не на всех.
Источник
Планеты
Раньше планетой называли любое космическое тело, вращающееся вокруг звезды, излучающее свет, который отражает эта звезда, и имеющее размеры больше астероида. Еще в Древней Греции говорили о 7 планетах как о светящихся телах, которые двигаются по небу на фоне звезд. Это Меркурий, Солнце, Венера, Марс, Луна, Юпитер, Сатурн. Заметьте, что здесь указано Солнце, которое является звездой, и Луна – спутник нашей Земли. Земля не включена в этот список потому, что греки считали ее центром всего.
В 15 веке Коперник выяснил, что центром системы является Солнце, а не Земля. Свои утверждения он выложил в работе «Об обращении небесных сфер». Луну и Солнце убрали из списка, а планету Земля включили. Когда изобрели телескопы, было открыто еще три планеты. Уран в 1781-м, Нептун в 1846-м, Плутон в 1930-м, который, кстати, больше планетой не считается.
На данный момент исследователи дают новое значение слову «планета», а именно: это небесное тело, которое удовлетворяет 4 условия:
- Тело должно вращаться вокруг звезды.
- Иметь сферическую или приближенную к ней форму, то есть тело должно иметь достаточную гравитацию.
- Это не должна быть звезда.
- У небесного тела не должно быть других крупных тел поблизости орбиты.
Звезда – это тело, излучающее свет и обладающее мощным источником энергии.
Планеты в Солнечной системе
Солнечная система включает в себя планеты и другие объекты, которые вращаются вокруг Солнца. 4,5 млрд лет тому назад в Галактике начали образовываться сгущения из облаков звездной материи. Газы нагревались и излучали тепло. В результате увеличения температуры и плотности начались ядерные реакции, водород превратился в гелий. Так возник мощнейший источник энергии – Солнце. Этот процесс занял десятки миллионов лет. Создавались планеты со спутниками. Полностью формирование Солнечной системы закончилось около 4 млрд лет тому назад.
На сегодняшний день солнечная система включает в себя 8 планет, которые делятся на две группы. Первая – земная группа, вторая – газовые гиганты. Планеты земной группы – Венера, Меркурий, Марс и Земля – состоят из силикатов и металлов. Газовые гиганты – Сатурн, Юпитер, Нептун и Уран – состоят из водорода и гелия. У планет разные размеры как в сравнении между двумя группами, так и между собой. Соответственно, гиганты гораздо крупнее и массивнее планет земной группы.
Меркурий находится ближе всех к Солнцу, дальше – Нептун. Перед тем как давать характеристику планетам Солнечной системы, нужно поговорить о главном ее объекте – Солнце. Это звезда, благодаря которой начало существование все живое и неживое в системе. Солнце – сферический, плазменный, раскаленный шар. Большое количество космических объектов вращается вокруг него – спутники, планеты, метеориты, астероиды и космическая пыль. Возникла эта звезда примерно 5 миллиардов лет тому назад. Ее масса больше массы нашей планеты в 300 тыс. раз. Температура ядра 13 миллионов градусов Кельвина, а на поверхности – 5 тысяч градусов Кельвина (4727 градусов Цельсия). В галактике Млечного пути Солнце является одной из самых больших и ярких звезд. Расстояние от Светила до центра Галактики составляет 26000 световых лет. Солнце делает полный оборот вокруг галактического центра за 230-250 миллионов лет.
Меркурий
Находится к Солнцу ближе всех и является наименьшей планетой Солнечной системы. У планеты нет спутников. На поверхности Меркурия имеется множество кратеров, которые образовались множеством метеоритов, упавших на планету более 3 миллиардов лет назад. Их диаметр разнообразный – от пары метров до 1000 километров. Атмосфера на планете состоит в основном из гелия и раздувается ветром Солнца. Температура может достигать +440 градусов Цельсия. Оборот вокруг Солнца планета совершает за 88 земных дней. Сутки на планете равняются 176 земным часам.
Венера
Венера – вторая планета от Солнца. Ее размеры приближены к размерам Земли. Спутников планета не имеет. Атмосферу составляет углекислый газ с примесями азота и кислорода. Давление воздуха составляет 90 атмосфер, что в 35 раз больше, чем на Земле. Венеру называют самой горячей планетой, потому что уплотненная атмосфера, углекислый газ, близость Солнца и парниковый эффект образуют очень высокие температуры на поверхности планеты. Она может достигнуть 460 градусов Цельсия. Венеру можно увидеть с поверхности Земли. Это самый яркий космический объект после Луны и Солнца.
Земля
Единственная планета, приспособленная для жизни. Может, она есть и на других планетах, но этого пока что никто с уверенностью сказать не может. В своей группе она самая большая по массе, плотности и размерам. Ее возраст более 4 миллиардов лет. Жизнь здесь зародилась более 3 млрд лет тому назад. Спутник Земли – Луна. Атмосфера на планете кардинально отличается от других. Большая ее часть состоит из азота. Также сюда входит углекислый газ, кислород, водяной пар и аргон. Озоновый слой и магнитное поле делают уровень солнечной и космической радиации меньшим. Из-за содержания в атмосфере Земли углекислого газа на планете образуется парниковый эффект. Без него температура на поверхности Земли была бы на 40 градусов меньше. Острова и континенты занимают 29% поверхности планеты, а остальное – это Мировой океан.
Марс
Его еще называют «красной планетой» из-за наличия в грунте большого количества оксида железа. Марс является седьмой планетой Солнечной системы по размерам. Рядом с планетой летают два спутника – Деймос и Фобос. Из-за слишком разреженной атмосферы и далекого расстояния от Солнца среднегодовая температура планеты составляет минус 60 градусов. В некоторых точках в течение суток перепады температур могут достигать 40 градусов. Наличие вулканов и кратеров, пустынь и долин, ледяных полярных шапок отличает Марс от других планет Солнечной системы. Также здесь находится самая высокая гора – потухший вулкан Олимп, достигший высоты в 27 километров. Долина Маринера является самым крупным каньоном среди планет. Ее протяжность составляет 4500 км и глубина – 11 м.
Юпитер
Это самая крупная планета в Солнечной системе. Юпитер в 318 раз тяжелее Земли и в 2,5 раза массивнее по сравнению с другими планетами. Основные составляющие планеты – гелий и водород. Юпитер излучает много тепла – 4*1017 Вт. Чтобы стать звездой, как Солнце, он должен достигнуть массы в 70 раз больше нынешней. Планета имеет самое большое количество спутников – 63. Европа, Каллисто, Ганимед и Ио – самые крупные из них. Ганимед является также крупнейшим спутником во всей Солнечной системе и даже превосходит по размерам Меркурий. В атмосфере Юпитера происходит множество вихрей, которые имеют коричнево-красный цвет полосы облаков, или гигантский шторм, известный как Большое красное пятно еще с 17 века.
Сатурн
Как и Юпитер, это крупная планета, которая по размерам идет вслед за Юпитером. Система колец, которая состоит из частиц льда различных размеров, горных пород и пыли, отличает эту планету от других. Спутников у него на один меньше, чем у Юпитера. Самыми крупными являются Энцелад и Титан. По составу Сатурн напоминает Юпитер, но по плотности уступает самой простой воде. Атмосфера выглядит довольно однородной и спокойной, что можно объяснить плотным слоем тумана. На Сатурне огромная скорость ветра, она может достичь 1800 км в час.
Уран
Эта планета была обнаружена первой при помощи телескопа. Уран является единственной планетой Солнечной системы, которая лежит на боку и вращается вокруг Солнца. У Урана имеется 27 спутников, которые носят названия в честь героев пьес Шекспира. Самые крупные среди них – Титания, Оберон и Умбриель. В составе Урана имеется большое количество высокотемпературных модификаций льда. Также он является самой холодной планетой. Температура здесь составляет минус 224 градуса по Цельсию.
Нептун
Это самая дальняя планета от Солнца, хотя до 2006 года этот титул принадлежал Плутону. Эта планета была открыта без помощи телескопа, а математическими расчетами. О существовании Нептуна ученым подсказал Уран, на котором были обнаружены странные изменения во время движения по собственной орбите. Планета имеет 13 спутников. Самый большой среди них – Тритон. Его особенность в том, что он движется противоположно планете. В таком же направлении дуют самые сильные ветра Солнечной системы, скорость которых достигает 2200 км в час. Составы Нептуна и Урана схожи, но также по составу он похож на Юпитер и Сатурн. Планета имеет внутренний источник тепла, от которого получает в 2,5 раза больше энергии, чем от Солнца. Во внешних слоях атмосферы имеется метан, что придает планете синий оттенок.
Вот насколько загадочен мир Космоса. У многих спутников и планет есть свои особенности. Ученые вносят изменения в этот мир, например, исключили Плутон из списка планет.
Изучайте планеты на портале Kvant.Space – это очень интересно.
Вращение планет
Все планеты, помимо своей орбиты, вращаются и вокруг своей оси. Период, за который они делают полный оборот, определяют как эпоху. Большее количество планет в Солнечной системе вращается в том же направлении вокруг оси, что и вокруг Солнца, но Уран и Венера вращаются противоположно. Ученые наблюдают большую разницу в длине суток на планетах – Венере требуется 243 земных суток, чтобы совершить один оборот вокруг оси, тогда как планетам группы газовых гигантов нужно всего пару часов. Период вращения экзопланет не известен, но близкое их расположение к звездам значит, что на одной стороне царит вечный день, а на второй – вечная ночь.
Почему же все планеты настолько разные? Благодаря высокой температуре ближе к звезде лед и газ испарились очень быстро. Планеты-гиганты сформироваться не смогли, но случилось скопление частиц металлов. Так, образовался Меркурий, который содержит самое большое количество металлов. Чем дальше мы от центра, тем меньше температура. Появились небесные тела, где значимый процент составили скальные породы. Четыре планеты, которые располагаются ближе к центру Солнечной системы, называются внутренними. С открытием новых систем появляется все больше и больше вопросов. Ответить на них помогут новые исследования.
Ученые утверждают, что наша система уникальна. Все планеты построены в строгом порядке. Самая большая находится ближе к Солнцу, соответственно, самая маленькая – дальше. У нашей системы строение более сложное, ведь планеты не выстроены по своей массе. Солнце составляет больше 99 процентов всех объектов системы.
Источник