Некоторые основные понятия по астрономии
Что такое Вселенная, Галактика, Звезда, Планета – основные понятия астрономии.
И да извинит меня читатель, знающий глубоко и подробно эти вещи, для меня же явилось необходимым несколько упорядочить эти знания, и, ознакомившись подробно в интернете с тем, что мне уже было знакомо, и с тем, что было только на слуху, но — не в понятии, — решила поделиться с читателями этой, насколько возможно, сжатой в объёме, информацией. Ведь, глядя на небо, мы должны хоть немного понимать, кто мы, и какое место хотя бы примерно мы занимаем среди окружающих нас звёзд.
Вселенная — это пространство, включающее в себя абсолютно все: Солнце, планеты, нашу Галактику, миллиарды других галактик.
Во Вселенную, которая продолжает расширяться, входит множество Галактик — то есть, групп Звёзд с их планетами, а также кометы, метеориты, астероиды (это уже осколки и фрагменты взорвавшихся звёзд или блуждающие во Вселенной объекты).
Галактика — огромное скопление звезд, удерживаемых силой тяготения. Солнце — лишь одна из 200 млрд. звезд галактики Млечный Путь, в которую входит Земля.
Вероятно, галактик во Вселенной более миллиарда. По структуре они делятся на 3 основных типа: спиральные, эллиптические и неправильные.
Наша Галактика представляет собой скопление звёзд, которые удерживаются в определённом состоянии (не уходят в бесконечность) из-за силы тяготения.
В нашей Галактике, которая называется «Млечный Путь» — есть примерно 200 млрд. звёзд, подобных нашему Солнцу.
Итак: Вселенная включает в себя предположительно более миллиарда Галактик. В каждой Галактике около сотни миллиардов звёзд, которые удерживаются в данной галактике благодаря силе тяготения.
Наше Солнце является одной из 200 млрд.звёзд галактики «Млечный Путь», и в эту галактику, а также в Солнечную систему (то есть, вокруг нашего Солнца вращаются по овальной, эллиптической траектории — 9 планет различной величины и состава, создающих эту систему) входит и наша Земля.
Центральную часть галактики называют ядром. Здесь звезды расположены плотнее друг к другу, чем на окраинах. Современные учёные считают, что в центре крупных галактик находятся большие черные дыры. Вероятно, черная дыра есть и в центре нашей галактики.
Млечный Путь — большая спиральная галактика диаметром около 100 тыс. световых лет (световой год равен 9,46 трлн км). Ее возраст — около 14 млрд лет, а один оборот она совершает за 225 млн лет. Как и все спиральные галактики, она содержит газ и пыль, из которых образуются новые звезды. Плотное ядро — старейшая часть галактики, где уже не осталось газа для формирования новых звезд.
Все космические объекты называются небесными телами и их делят на 4 группы: звезды, планеты, астероиды, кометы.
Далее – чем звёзды отличаются от планет.
1. В звездах происходят термоядерные реакции, в результате которых излучается свет. Планета – это темное небесное тело, которое только отражает свет близлежащих звезд.
2. Температура внутри и на поверхности звезды выше, чем температура планеты. Ночью температура на поверхности большинства планет отрицательная.
3. Звезды имеют большую массу, чем планеты.
4. Звезда – это неподвижное тело в Солнечной системе. Планеты движутся вокруг звезд.
5. В химическом составе звезд только легкие элементы. Планета может содержать как легкие, так и твердые элементы.
1. Планета
природное небесное тело, которое:
— имеет определенную плотность
— вращается вокруг своей оси
— вращается по орбите вокруг звезды
— достаточно массивно, чтобы стать округлым под силами собственной гравитации, но недостаточно массивно для старта термоядерной реакции
Планеты Солнечной системы.
Типы планет Солнечной системы:
Планеты земной группы имеют высокую плотность и состоят преимущественно из камня и металла. Они, как правило, обладают небольшими размерами и вращаются вокруг своей оси с низкой скоростью. В нашей солнечной системе к планетам земной группы относятся:
• Меркурий — Первая планета от Солнца;
• Венера — Вторая планета от Солнца;
• Земля — Третья планета от Солнца;
• Марс — Четвертая планета от Солнца.
Планеты земной группы имеют небольшое количество спутников, т.е. лун. Из вышеприведенного списка только две планеты имеют спутники — Земля и Марс
Газовые гиганты в нашей солнечной планете представлены четырьмя самыми удаленными от Солнца космическими объектами:
• Юпитер — Пятая планета от Солнца;
• Сатурн — Шестая планета от Солнца;
• Уран — Седьмая планета от Солнца;
• Нептун — Восьмая планета от Солнца;
Карликовая планета — название космического объекта, размер которого слишком мал для планеты и слишком велик для астероида Некоторые астрономы считают, что Плутон и его спутник Харон на самом деле является частью пояса Койпера, а не планетами.
Все планеты Солнечной системы вращаются по своим орбитам в том направлении, в каком вращается Солнце. Солнце вращается против часовой стрелки, если смотреть с его «северного полюса». Большинство планет Солнечной системы вращаются вокруг своей оси в том же направлении, в каком движутся по орбите, то есть против часовой стрелки, за исключением Венеры и Урана, которые вертятся в противоположном направлении.
2. Звезды главной последовательности.
это такие звезды, у которых потери энергии на излучение компенсируются термоядерной энергией. К ним принадлежит и наше Солнце.
Существуют также звёзды такие, как коричневые карлики (не светятся), белые карлики ( светятся слабо), красные гиганты (в процессе формирования, с горячим плотным ядром), новые звёзды (внезапно начинающие ярко свититься), сверхновые звёзды (за несколько суток их блеск увеличивается очень резко), нейтронные звёзды (их масса очень тяжёлая, как масса Солнца, хотя радиус всего 10 км), двойные звёзды (связанные притяжением две звезды), звёздные скопления (звёзды, связанные между собой взаимным тяготением).
Как рождаются звезды?
Сначала это холодное разреженное облако межзвёздного газа, сжимающееся под действием собственного тяготения. При этом энергия гравитации переходит в тепло. Когда температура в ядре достигает нескольких миллионов Кельвинов, начинается процесс образования ядер химических элементов тяжелее водорода и сжатие прекращается. В таком состоянии звезда пребывает большую часть своей жизни, пока не закончатся запасы топлива в её ядре.
Термины и определения
Галактика
крупное скопление звёзд, межзвездного газа и пыли, а также «тёмной материи»
Тёмная материя
форма материи, которая не испускает электромагнитного излучения и не взаимодействует с ним.
Звёздная величина? — блеск
это безразмерная числовая характеристика яркости объекта, характеризует поток энергии от светила на единицу площади. Видимая звёздная величина зависит как от физических характеристик светящегося объекта (светимости), так и от расстояния до него. Чем меньше значение звёздной величины, тем ярче данный объект.
Гравитация
свойство объектов притягиваться друг к другу, тяготение. Сила притяжения, согласно закону Ньютона, прямо пропорциональна массе объектов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Гироскопический эффект
свойство оси вращающегося тела оставаться параллельной самой себе. Наглядный пример – детская юла. Земля и другие планеты — это большие гироскопы. Благодаря гироскопическому эффекту угол наклона планет к плоскости орбиты всегда остается неизменным, для Земли
Кратко для запоминания
Звезда
природное небесное тело, в котором под воздействием сил собственной гравитации происходит сжатие материи, достаточное для начала термоядерной реакции. Излучает в пространство энергию в виде тепловых, световых и электромагнитных потоков
Планета
природное небесное тело, которое достаточно массивно, чтобы стать округлым под силами собственной гравитации, но недостаточно массивно для старта термоядерной реакции. Вращается по определенной траектории вокруг своей звёзды
Солнце как красный гигант.
В настоящее время Солнце является звездой среднего возраста, ему приблизительно в 4,5 миллиарда лет. Солнце будет оставаться на «главной последовательности» ещё приблизительно 5 миллиардов лет, постепенно увеличивая свою яркость на 10% каждый миллиард лет, после чего водород в ядре будет исчерпан. Затем температура и плотность в солнечном ядре повысятся настолько, что начнётся горение гелия, и гелий начнёт превращаться в углерод. Размеры Солнца вырастут примерно в 200 раз. Меркурий и Венера будут им поглощены. Земля разогреется настолько, что все живое просто выгорит, а океаны испарятся. На стадии красного гиганта Солнце будет находиться приблизительно 100 миллионов лет, после чего превратится в планетарную туманность, и далее станет белым карликом.
Что важно узнать о нашей Солнечной системе.
Итак, Солнце — одна из звёзд, являющейся по названию красным гигантом. Солнце входит в число множества таких же звёзд в состав нашей галактики под названием Млечный Путь, а таких галактик во Вселенной – миллиарды.
Солнце является центром Солнечной системы, в которую входит 9 основных планет, вращающихся вокруг Солнца.
Некоторые планеты имеют свои спутники, как Луна у Земли, которые вращаются вокруг этих планет по своим траекториям.
«Солнце — магнитоактивная звезда. Она обладает сильным магнитным полем, напряжённость которого меняется со временем и которое меняет направление приблизительно каждые 11 лет, во время солнечного максимума.»
Или https://oko-planet.su/pogoda/listpogoda/225. ye-polyusa.html : «Середина солнечного 24-го 11-летнего цикла закончилась сменой магнитных полюсов Солнца: Южный и Северный магнитные полюса нашей звезды поменялись местами.»
Ученые утверждают что человечество за всю историю своего существования от рождения до гибели нашей цивилизации не сможет постичь и 5% всего что нас окружает во вселенной.
Изучая и вникая в научные и видимые космические миры – изумляешься и восхищаешься их величием и таинственностью, красотой и безграничием.
Несомненно, всё это создано Премудростью Божественной, непостижимой человеческим разумом. И удивительно то, что, как и в псалмах говорится – человек наделён Свыше – и подобием Божества, и «мало чем от Ангелов» отличен есть; и является главой среди обитателей Земли, наделённый разумом, силами души и духовными устремлениями. «Я сказал вам – вы боги есте, а вы же умираете, как человеки…» — говорится в одном из псалмов богодохновенного Давида…
Посмотрев вокруг нас насколько возможно далеко – не увидим других таких прекрасных и пригодных для жизнеобитания планет…А наша – колыбель для человечества, заботливо обеспеченная и украшенная, неописуемо богата и неисчерпаемо щедра к нам, её насельникам…
Удивительно и непостижимо множество космических тайн вокруг нас, и, как доверчивому младенцу во вселенной, нам надо довериться Отцу Небесному, создавшему и нас, и мир вокруг нас, и Творцу вселенной – чтобы стать гармоничным украшением созданного для нас мира, чтобы быть достойными чести быть чадами Премудрости Безграничной и Всеобъемлющей…
Хочется привести текст Псалма 103, который поётся в начале каждого вечернего Богослужения:
«Благослови, душе моя, Господа. Господи, Боже мой, возвеличился еси зело. Во исповедание и в велелепоту облеклся еси. Одеяйся светом, яко ризою, простираяй небо, яко кожу. Покрываяй водами превыспренняя Своя, полагаяй облаки на восхождение Свое, ходяй на крилу ветреню. Творяй Ангелы Своя — духи и слуги Своя — пламень огненный. Основаяй землю на тверди ея, не преклонится в век века. Бездна, яко риза, одеяние ея, на горах станут воды. От запрещения Твоего побегнут, от гласа грома Твоего убоятся. Восходят горы и нисходят поля в место, еже основал еси им. Предел положил еси, егоже не прейдут, ниже обратятся покрыти землю. Посыляяй источники в дебрех, посреде гор пройдут воды. Напаяют вся звери сельныя, ждут онагри в жажду свою. На тых птицы небесныя привитают, от среды камения дадят глас. Напаяяй горы от превыспренних Своих, от плода дел Твоих насытится земля. Прозябаяй траву скотом, и злак на службу человеком, извести хлеб от земли. И вино веселит сердце человека, умастити лице елеем, и хлеб сердце человека укрепит. Насытятся древа польская, кедри ливанстии, ихже еси насадил. Тамо птицы вогнездятся, еродиево жилище предводительствует ими. Горы высокия еленем, камень прибежище заяцем. Сотворил есть луну во времена, солнце позна запад свой. Положил еси тьму, и бысть нощь, в нейже пройдут вси зверие дубравнии. Скимни рыкающии, восхитити и взыскати от Бога пищу себе. Возсия солнце и собрашася и в ложех своих лягут. Изыдет человек на дело свое и на делание свое до вечера. Яко возвеличишася дела Твоя, Господи, вся премудростию сотворил еси! Сие море великое и пространное, тамо гады, имже несть числа, животная малая с великими. Вся к Тебе чают, дати пищу им во благо время. Давшу Тебе им — соберут, отверзшу Тебе руку — всяческая исполнятся благости. Отвращу же Тебе лице — возмятутся, отымеши дух их, и исчезнут, и в персть свою возвратятся. Послеши Духа Твоего, и созиждутся, и обновиши лице земли. Буди слава Господня во веки, возвеселится Господь о делех Своих. Презираяй на землю, и творяй ю трястися, прикасаяся горам — и дымятся. Воспою Господеви в животе моем, пою Богу моему, дондеже есмь. Да усладится Ему беседа моя, аз же возвеселюся о Господе. Да исчезнут грешницы от земли, и беззаконницы, якоже не быти им. Благослови, душе моя, Господа.
Слава Отцу и Сыну и Святому Духу, и ныне, и присно, и во веки веков. Аминь.
Аллилуиа, аллилуиа, аллилуиа».
Источник
Строение Вселенной
Перед тем, как узнать о строении Вселенной, нужно определиться с тем, что именно вы понимаете под этим понятием. У слова Вселенная, как ни странно, есть два значения. Первое – философское, объединяющее под собой все сущее и состоящее из пространства и времени. Второе – материальное, это астрономическая Вселенная, которая описывает не абстрактное «все», а конкретные объекты, небесные тела, звездные скопления, астероиды, космический мусор, и даже нас с вами. Вот об этом мы сегодня и поговорим.
Если углубиться в точечную структуру астрономической Вселенной, то окажется, что по большей части она состоит из водорода – на 75%. На втором месте находится гелий, занимающий около 23%, а остальные 2 приходятся на все остальные элементы, включая кислород и углерод.
Вселенная очень разряжена, ее плотность составляет 10 -29 г/см 3 , и преобладающими веществами в ней являются темная энергия и темная материя. Говоря точнее, материя – это все, что есть во Вселенной. Просто она бывает осязаемой – вещество, и неосязаемой – энергия. Вещество в свою очередь тоже разделяется на две группы согласно тому, может оно взаимодействовать с электромагнитным излучением или не может. Если нет, значит оно темное. И если с темным веществом все более ли менее понятно, то вот что такое темная энергия, объяснить сложно. Если коротко – это неструктурированная материя с отрицательным давлением, не позволяющая структурированной материи растягиваться. То есть благодаря ей метр всегда состоит из 100 сантиметров, даже несмотря на расширение Вселенной.
Кроме плотности, структуры, температуры и некоторых других характеристик, мы мало что можем сказать о Вселенной. Например, мы не знаем ее точного размера или формы. Непонятно даже, есть ли они у нее. То же самое можно сказать и про массу, которая ко Вселенной вообще не применяется.
Из чего состоит Вселенная
Итак, со структурой разобрались, теперь можно поговорить о более детальном строении мироздания. Начнем с самых больших объектов и будем двигаться к самым маленьким.
Состав Вселенной
Самые громадные области Вселенной – это далеко не галактики, как может показаться на первый взгляд. (Галактики даже не входят в топ-3, но об этом позже). Самые большие зоны – это пустоты или войды. Да, большую часть Вселенной составляет пустота, вы все правильно поняли. Войды – это такие участки космоса, в которых нет вообще ничего, даже галактических скоплений. Эти участки могут быть громадными: около 30 парсек. Но есть еще и супервойды, которые простираются на 150 мегапарсек и, скорее всего, занимают около половины всей Вселенной. Говоря слово «пустота», мы подразумеваем, что там нет звезд, планет и прочих небесных тел. Но по-прежнему присутствует вакуум, который на самом деле не такой уж и пустой.
Следующими по размеру после войдов являются галактические нити. Как вы уже, наверное, догадались по названию, это структура представляет собой нить из галактик. Ее длина в среднем составляет около 70-80 мегапарсек. Нити простираются между войдами и могут образовывать собой что-то вроде стен, состоящих из сверхскоплений. Кстати о них.
Сверхскопления галактик – следующая по величине структура во Вселенной. Она включает в себя группы и скопления галактик, которые вытягиваются по длине примерно на 10-50 мегапарсек. В редких случаях длина может достигать 100 мегапарсек, а толщина – 1. В отличие от нитей, сверхскопления состоят из нескольких волокон, которые переплетаются между собой, образуя единую структуру. А между этими волокнами располагаются пустоты.
Сверхскопления галактик
Далее идут скопления галактик, которые представляют собой галактические системы общим размером около 100 световых лет и массой больше тысячи масс Солнца. Скопления галактик бывают правильными, неправильными и промежуточными. Первые также называют регулярными, они имеют округлую форму и увеличивают густоту галактик от краев к центру. Вторые – иррегулярные, их форма может быть произвольной, а концентрация галактик, наоборот, уменьшается к центру.
Помимо скоплений, есть еще и группы галактик. Формально это одно и то же, просто группами называют объединения до ста «участников», а скоплениями – больше ста. Но в плане строения разницы между ними нет.
Наконец-то мы подобрались к чему-то более знакомому – галактики. Это структуры, состоящие из групп звездных систем, космической пыли и межзвездного газа. Газ заполняет собой пространство между звездами и является крайне разряженным веществом с плотностью менее атома на кубический сантиметр. Ну а пыль – это просто пыль, частицы которой настолько маленькие, что вы их даже не увидите. Самые крупные из них составляют десятую долю миллиметра в диаметре. Все галактики удалены от нас на огромные расстояния, кроме той, в которой мы находимся, конечно же. Они бывают разными: эллиптическими, спиральными, карликовыми и так далее. Они все различаются по массе и размерам. Например, диаметр самой большой из всех известных нам галактик IC 1101 составляет 600 килопарсек.
Спиральная галактика NGC 4414
Все галактики состоят из звездных скоплений. Это группа звездных систем с общим происхождением, которые движутся в гравитационном поле галактики как одна цельная структура. Вы можете знать их как созвездия.
Звездные системы представляют собой одну звезду или целую группу вместе с их планетными системами, объединенных друг с другом гравитацией.
Планетная система – это все небесные тела, захваченные гравитацией звезды и вращающиеся вокруг нее. Наша Солнечная система тоже является такой структурой. Сюда входит сама материнская звезда, планеты, их спутники, астероиды, кометы и другие более мелкие объекты.
Звезда – небесное тело, достаточно большое для того, чтобы в его ядре начали протекать термоядерные реакции, выделяющие колоссальное количество энергии. Звезды разделяются на разные виды в зависимости от размера и температуры. Ближайшая к нам звезда – Солнце.
Звезды
Вокруг небесного светила в планетной системе вращаются планеты. Эти небесные тела имеют достаточную массу, чтобы обзавестись собственным гравитационным полем и очистить свою орбиту, но они все еще не настолько большие, чтобы запустить термоядерные реакции в ядре. В нашей системе насчитывается восемь планет, включая Землю.
Карликовые планеты также обладают своим гравитационным полем и могут принять форму шара, но они не способны очистить окрестности своей орбиты от различного мусора, так как слишком маленькие. Под данное определение подходит Плутон, который не так давно считался девятой планетой Солнечной системы.
Помимо всего прочего, в звездных системах еще есть спутники планет и более мелкие тела: астероиды, кометы, метеороиды и многое другое.
Источник