Спутники Солнца: описание, количество, название и особенности
Центральная звезда нашей системы, по разным орбитам вокруг которой проходят все планеты, называется Солнцем. Его возраст составляет около 5 млрд лет. Это желтый карлик, поэтому размеры звезды небольшие. Ее термоядерные реакции расходуются не очень быстро. Солнечная система достигла приблизительно середины своего цикла жизни. Спустя 5 млрд лет равновесие сил гравитации будет нарушено, звезда будет увеличиваться в размерах, постепенно нагреваться. Термоядерный синтез преобразует весь водород Солнца в гелий. К этому моменту размеры звезды будут в три раза больше. В конечном итоге светило остынет, уменьшится. Сегодня Солнце состоит почти полностью из водорода (90%) и немного из гелия (10%).
Сегодня спутники Солнца – это 8 планет, вокруг которых обращаются другие небесные тела, несколько десятков комет, а также огромное количество астероидов. Все эти объекты двигаются по своей орбите. Если сложить массу всех спутников Солнца, окажется, что они легче своей звезды в 1000 раз. Основные небесные тела системы заслуживают подробного рассмотрения.
Общее понятие о Солнечной системе
Чтобы рассмотреть спутники Солнца, необходимо ознакомиться с определениями: что такое звезда, планета, спутник и т. д. Звездой называют тела, излучающие в пространство свет и энергию. Это возможно благодаря происходящим в ней термоядерным реакциям и процессам сжатия под воздействием гравитации. В нашей системе есть только одна звезда – Солнце. Вокруг него обращается 8 планет.
Планетой сегодня называется небесное тело, которое обращается вокруг звезды и имеет сферическую (или близкую к ней) форму. Такие объекты не излучают свет (не являются звездой). Они его могут отражать. Также планета не имеет вблизи своей орбиты иных больших небесных тел.
Спутником же называют объект, который вращается вокруг других, больших по размеру звезды или планеты. Он удерживается на орбите силой притяжения этого крупного небесного тела. Чтобы понять, сколько спутников у Солнца, следует отметить, что в этот список, помимо планет, входят астероиды, кометы, метеориты. Пересчитать их практически нереально.
Планеты
До недавнего времени считалось, что наша система имеет 9 планет. После долгих обсуждений Плутон был исключен из этого списка. Но он также является частью нашей системы.
8 основных планет удерживает на своих орбитах Солнце. Спутник (планета) также может обладать небесными телами, вращающимися вокруг него. Встречаются довольно крупные объекты. Все планеты делят на 2 группы. К первой относятся внутренние спутники Солнца, а ко второй – внешние.
Планеты земной (первой) группы следующие:
- Меркурий (самый близкий к звезде).
- Венера (наиболее горячая планета).
- Земля.
- Марс (самый доступный для исследования объект).
Они состоят из металлов, силикатов, их поверхность твердая. Внешняя группа – это газовые гиганты. К ним относят:
Их состав характеризуется высоким содержанием водорода и гелия. Это самые большие планеты системы.
Спутники планет
Рассматривая вопрос, сколько спутников у Солнца, следует упомянуть о небесных телах, вращающихся вокруг планет. В Древней Греции планетами считались Венера, Меркурий, Солнце, Марс, Луна, Юпитер, Сатурн. Только в 16 веке в этот список внесли Землю. Солнце заняло в понимании людей свое центральное значение в нашей системе. Луна же оказалась спутником Земли.
С появлением более развитых технологий было установлено, что почти все планеты имеют свои спутники. Только Венера и Меркурий ими не обладают. Сегодня известно около 60 спутников планет, которые характеризуются разной величиной. Наименьшим известным из них считается Леда. Этот спутник Юпитера имеет в диаметре всего 10 км.
Большинство подобных объектов, расположенных на орбите газовых гигантов, были обнаружены при помощи автоматической космической техники. Она предоставила ученым фотографии таких небесных объектов.
Меркурий и Венера
Два довольно небольших по размеру объекта имеет ближе всего к себе наша звезда. Спутник Солнца Меркурий является самой маленькой планетой системы. Венера несколько больше него. Но обе эти планеты не имеют своих спутников.
Меркурий обладает сильно разряженной атмосферой из гелия. Вокруг своей звезды он делает оборот за 88 земных суток. Зато длительность оборота вокруг своей оси у этой планеты — 58 дней (по нашим меркам). Температура с солнечной стороны достигает +400 градусов. В ночное время здесь фиксируется охлаждение до -200 градусов.
У Венеры же атмосфера состоит из водорода с примесями азота и кислорода. Здесь наблюдается парниковый эффект. Поэтому поверхность нагревается до рекордных +480 градусов. Это больше, чем на Меркурии. Эту планету лучше всего видно с Земли, так как ее орбита проходит ближе всего к нам.
Земля
Наша планета является самой большой среди всех представителей земной группы. Она уникальна по многим параметрам. Земля обладает наибольшим небесным телом, вращающимся по ее орбите, среди первых 4 планет от звезды. Это Луна. Спутник Солнца, которым является наша планета, значительно отличается от всех своей атмосферой. Благодаря эту на ней стала возможна жизнь.
Около 71% поверхности занимает вода. Остальные 29% — это суша. Основа атмосферы – азот. Также в нее входят кислород, углекислый газ, аргон и водяной пар.
Спутник Земли Луна не имеет атмосферы. На ней нет ветра, звуков, погоды. Это каменистая, голая поверхность, покрытая кратерами. На Земле следы от ударов метеоритов сглаживаются под воздействием жизнедеятельности различных видов, благодаря ветру и погоде. На Луне же нет ничего. Поэтому все следы ее прошлого отражены очень четко.
Это замыкающая планета земной группы. Ее называют «Красной планетой» благодаря большому содержанию оксида железа в грунте. Это довольно похожий на Землю спутник. Вокруг Солнца он вращается 678 земных дней. Ученые считали, что здесь могла когда-то существовать жизнь. Однако исследования этого не подтвердили. Спутниками Марса являются Фобос и Деймос. Они меньше по размерам, чем Луна.
Здесь холоднее, чем на нашей планете. На экваторе температура достигает 0 градусов. На полюсах она опускается до -150 градусов. Этот мир уже доступен для полетов астронавтов. Космический корабль может достичь планеты за 4 года.
В далекие времена по поверхности планеты текли реки. Здесь была вода. Ныне на полюсах есть ледяные шапки. Только они состоят не из воды, а из углекислого газа атмосферы. Ученые предполагают, что вода может быть заморожена в виде больших глыб под поверхностью планеты.
Газовые гиганты
За Марсом расположены самые большие объекты, которые сопровождают Солнце. Планеты (спутники планет этой группы) изучались при помощи различной техники. Самым большим объектом нашей системы является Юпитер. Он в 2,5 раз массивнее, чем все вместе взятые планеты, обращающиеся вокруг Солнца. Он состоит из гелия, водорода (чем похож на нашу звезду). Планета излучает тепло. Однако, чтобы считаться звездой, Юпитеру необходимо стать в 80 раз тяжелее. Обладает 63 спутниками.
Сатурн немного меньше Юпитера. Он известен своими кольцами. Это ледяные частицы различного диаметра. Плотность планеты меньше, чем у воды. Обладает 62 спутниками.
Уран и Нептун расположены еще дальше, чем две предыдущие планеты. Они были обнаружены при помощи телескопа. В их составе находится большое количество высокотемпературных модификаций льда. Это «Ледяные гиганты». Уран имеет 23 спутника, а Нептун – 13.
Плутон
Спутники солнца дополняются также небольшим объектом под названием Плутон. С 1930 по 2006 год он обладал званием планеты. Однако после длительных обсуждений ученые пришли к мнению, что это не планета. Плутон попадает в другую категорию. С точки зрения действующей планетарной классификации, это прообраз карликовых планет. Поверхность объекта покрыта замерзшим льдом из метана и азота. Плутон имеет 1 спутник.
Изучив основные спутники Солнца, следует сказать, что это целая система, состоящая из большого количества различных объектов. Их характеристики, показатели различны. Объединяет все эти объекты сила, заставляющая их неизменно вращаться вокруг своей центральной звезды.
Источник
Что обнаружил зонд Parker Solar Probe, подлетевший максимально близко к Солнцу
С начала 2019 года зонд Parker Solar Probe, запущенный НАСА для исследования Солнца, трижды подходил к звезде ближе, чем любой другой космический корабль. Во время максимального сближения расстояние между аппаратом и Солнцем составляло всего 15 млн км — примерно половина расстояния между Солнцем и Меркурием, а температура окружающей среды — около 1 000 °C. Теперь космическое агентство опубликовало четыре научных статьи с первыми результатами семилетней миссии. За неполный год работы Parker удалось выяснить, что солнечный ветер формируется иначе, чем считали ученые, — а также открыть несколько новых явлений в короне Солнца, которые с Земли зафиксировать было невозможно. «Хайтек» рассказывает, что ученые узнали из первых данных зонда и какое влияние это окажет на науку.
Почему важно исследовать Солнце
Солнце — типичная звезда, каких много во Вселенной. Но, в отличие от других звезд, оно находится ближе всего к Земле — настолько близко, что наша планета в определенном смысле расположена внутри внешней части ее атмосферы.
Несмотря на значительное расстояние между нашей планетой и звездой, около 149 600 000 км, Землю постоянно омывает солнечный ветер — потоки ионизированного газа, которые формируются во внешней части солнечной атмосферы, так называемой короне.
От интенсивности солнечного ветра — космической погоды — зависят полярные сияния и стабильность магнитного поля Земли, возмущение которого может привести к возникновению помех в работе электронных приборов. Мощные вспышки в короне часто приводят к выходу из строя спутников и нарушению работы навигационных систем.
Солнечная активность влияет и на процесс эволюции разных форм жизни, а изучение звезды позволит понять механизм развития жизни на планетах в других системах. Если, конечно, жизнь существует где-то кроме Земли.
Несмотря на несколько столетий изучения, астрономам пока известно о Солнце относительно немного — например, ученые не знают, как именно ведет себя солнечный ветер в определенных ситуациях, какие процессы происходят в короне и что свидетельствует о начале ее активности. Изучение осложняется тем, что оно является крайне ярким объектом, температура на орбитах крайне высока, — поверхность разогрета более чем на 6 000 °C. Поэтому ни один исследовательский аппарат до сих пор не мог подойти к звезде достаточно близко, чтобы ее детально изучить.
Первым подобным аппаратом стал зонд Parker Solar Probe, оснащенный защитным керамическим экраном, способным выдержать температуру до 1 450 °C.
Процесс сближения Parker с Солнцем продлится в течение семи лет: за это время аппарат должен будет пройти 24 орбиты, постепенно приближаясь к центру нашей системы — в самой близкой точке он окажется на расстоянии всего около 6 млн км от звезды. Это самое маленькое расстояние, на которое когда-либо рукотворный аппарат подходил к Солнцу. Корабль также побьет рекорд самого быстро движущегося космического корабля относительно Солнца. Он достигнет скорости почти в 700 000 км/час к 2024 году, когда подойдет к звезде на расстояние 9-10 ее радиусов.
На борту находятся четыре научных эксперимента: Fields, который изучает электрические и магнитные поля; IS☉IS, измеряющий заряженные частицы высокой энергии в солнечном ветре и короне; WISPR — для исследования солнечного ветра и других структур; SWEAP, который измеряет состав различных типов частиц в солнечном ветре.
Что нового узнали ученые?
Сейчас Parker находится на расстоянии примерно в 24 млн км от Солнца — это ближе, чем среднее расстояние от звезды до Меркурия. Аппарат уже находится на меньшем расстоянии, чем рекордно близкая к звезде миссия «Гелиос-2», запущенная в 1976 году.
Зонд движется на максимальной скорости, которую когда-либо удавалось развить рукотворному аппарату — около 342,79 тыс. км/час. Аппарат уже отправил несколько пакетов данных на Землю — на их основе ученые из НАСА написали четыре научных статьи о поведении Солнца.
«Эта совершенно новая информация о том, как работает наша звезда, поможет нам понять, как Солнце меняет космическую среду во всей нашей Солнечной системе», — говорится в сообщении профессора Николя Фокса.
Формирование солнечного ветра
Parker уже дал ученым новые данные о движении солнечного ветра — оказалось, что он движется совершенно иначе, чем считалось. С помощью аппарата астрономы впервые увидели, как вблизи поверхности Солнца магнитное поле солнечного ветра меняется на 180°. Этот процесс за короткое время разгоняет потоки до гигантских скоростей — около 482,803 км/час.
Ученые полагают, что развороты магнитного поля, так называемые обратные переключения, играют решающую роль при нагреве солнечной короны. В их результате происходит короткая бомбардировка Земли очень быстрым потоком солнечного ветра — затем его скорость снижается до нормальных значений. Понимание этого процесса позволит уточнить прогнозы космической погоды — и обезопасить спутники и радиоприборы.
Пыль на ветру
Зонд также впервые обнаружил доказательство уменьшения частиц межпланетной пыли, которая заполняет Солнечную систему рядом со звездой. Этот эффект был предсказан теоретиками почти 100 лет назад, однако наблюдать его ученым до сих пор не удавалось.
Данные, собранные Parker, показали, что на расстоянии около 24 млн км от Солнца частицы космической пыли становятся меньше в размерах, а на расстоянии примерно в шесть радиусов звезды исчезают вовсе. Теория гласит, что частицы либо полность уничтожаются излучением, либо вылетают из этой области вместе с солнечным ветром.
При этом пока зона, полностью свободная от пыли, недоступна для непосредственных наблюдений зонда. Предполагается, что однозначно подтвердить ее существование удастся примерно через год — когда Parker подойдет еще ближе к звезде.
Солнечный ветер и вращение Солнца
С помощью инструмента SWEAP аппарат также подтвердил расчеты теоретиков о том, что вращение Солнца связано с солнечным ветром.
Большинство измерений солнечного ветра на сегодняшний день проводились на расстоянии в 90 млн км от Земли, где поток движется строго радиально. Поэтому понять, как именно солнечный ветер движется рядом с источником и на что влияет направление вращения, можно только непосредственно рядом с Солнцем.
Теперь Parker подтвердил, что рядом с источником солнечный ветер тесно связан с вращением звезды. При этом данные со SWEAP показали, что поток превращается в однородный ближе к Солнцу, чем предполагали теоретики.
Электрические частицы
Близкий подлет к звезде позволил зонду увидеть явления, которые слишком малы и кратковременны, чтобы их можно было наблюдать с Земли или с орбиты. Речь идет об энергетических вспышках в потоке солнечных частиц с необычно высоким уровнем тяжелых элементов.
«События, связанные с солнечными энергетическими частицами, важны — они могут возникать неожиданно и приводить к изменениям космической погоды. В частности, они могут причинить вред здоровью космонавтов. Поняв источники, ускорение и перенос солнечных энергетических частиц, мы сможем лучше защитить людей в космосе в будущем», — говорится в сообщении НАСА.
Что дальше?
Parker Solar Probe совершил полет по третьей научной орбите вокруг Солнца из 24 запланированных. Впереди у аппарата еще около 18 млн км — астрономы рассчитывают, что приближение к Солнцу позволит аппарату собрать достаточно данных, чтобы ответить на два главных вопроса.
Первый касается солнечного нейтрино — ученые пока не понимают, почему фактическое количество элементарных частиц, которые возникают в ядре Солнца в результате ядерных реакций, меньше предсказанного.
Второй вопрос связан с аномальной температурой солнечной короны — замеры показали, что она составляет более миллиона градусов Кельвина, тогда как поверхность звезды нагрета всего до 6 000 °C.
Источник