Строение солнечной системы

Время образования солнечной системы – 4.5-5 млрд. лет назад. Наше Солнце – одна из звезд на периферии Галактики вблизи от ее экваториальной плоскости (расстояние от Солнца до ядра Галактики составляет около 30 тыс. световых лет). Представляет из себя раскаленный шар, внутри которого протекают термоядерные реакции при температуре в несколько миллионов градусов. Состоит в основном из водорода и гелия, причем последний как раз и образуется из водорода при термоядерной реакции с огромным выделением энергии. Эта энергия рассеивается в космическое пространство, попадая и на нашу планету. Солнце по размеру в 109 раз больше Земли, а масса его превосходит массу нашей планеты в 333 тысячи раз.

Вокруг Солнца кроме Земли по своим орбитам вращаются планеты.

Планета (от греч. astèr planétes — блуждающая звезда) — небесное тело, прошедшее стадию гравитационной дифференциации вещества на несколько слоев с различной плотностью и невырожденным состоянием вещества, в котором не происходят термоядерные реакции.

На XXVI Ассамблее Международного астрономического союза (МАС) принято решение называть планетами небесные тела, вращающиеся вокруг звезды, не являющиеся звездой, обладающие достаточной гравитацией, чтобы иметь форму, близкую к сфере и вблизи орбит которых имеется «пространство свободное от других тел».

v Планеты Солнечной системы: делятся на две группы — планеты земной группы и планеты-гиганты.

¾ К планетам земной группы относят: Меркурий, Венеру, Землю, Марс – планеты небольшого размера с плотностью p =3-5.5 г/см³; имеют четкую твердую поверхность.

¾ К планетам гигантам относят Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, которые имеют газо-жидкую структуру у поверхности, а внутри, вероятно, содержат твердое ядро. Плотность планет–гигантов p =1-2 г/см³; по размерам они превосходят планеты земной группы. Замечательной особенностью планет-гигантов является наличие, так называемых колец. Это скопление мелких частиц газа и пыли, обращающихся подобно спутникам вокруг планеты. Наиболее отчетливо видно кольцо Сатурна, оно самое большое и плотное. У других планет-гигантов газо-пылевые кольца более разрежены.

¾ Ассамблея Международного астрономического союза (август 2006г) декларировала, что Плутон не является планетой. Харон тоже официально перестал быть тем, чем был, – спутником Плутона. Теперь система «Плутон – Харон» считается двойной карликовой планетой (планетоидом).

v Десятки спутников планет. Вокруг каждой из планет Солнечной системы, кроме Меркурия и Венеры, обращаются спутники. У нашей планеты один естественный спутник – Луна, у Марса их два – Деймос и Фобос, у Юпитера известно 16 спутников, есть спутники и у Сатурна, Урана, Нептуна.

v Пояс астероидов – тысячи малых планет, занимающий место между Марсом и Юпитером. Самый крупный астероид – Церера - был открыт в 1801 году и имеет диаметр чуть более 1000 километров, остальные астероиды значительно меньше.

v Сотни комет. От других тел Солнечной системы кометы резко отличаются не только своим видом, но и формой орбит, большими размерами, а также сравнительно быстрым, иногда бурным развитием. Ядро кометы состоит из камней и замерзшего льда. Кометы движутся по очень вытянутым орбитам, подходя то близко к Солнцу, то удаляясь от него на значительные расстояния. Вид комет меняется по мере приближения к Солнцу. Вдали от него комета видна как слабое туманное пятнышко, которое перемещается на фоне звездного неба. При приближении к Солнцу лед тает и образуется газо-пылевое облако (голова), а затем и хвост кометы, который почти всегда направлен от Солнца. Некоторые кометы движутся по незамкнутым орбитам (параболам и гиперболам), покидают Солнечную систему, уходя к другим звездам. Вероятен, конечно, и приход комет к нам из других звездных систем. Ядра комет по размерам близки небольшим астероидам. Диаметр головы кометы иногда достигает сотен тысяч километров, а хвосты простираются на десятки и сотни миллионов километров.

v Кентавры — ледяные кометоподобные объекты с большой полуосью, большей, чем у Юпитера (5,5 а. е.) и меньшей чем у Нептуна (30 а. е.). У крупнейшего из известных кентавров, Харикло, диаметр приблизительно равен 250 км. Первый обнаруженный кентавр, Хирон, также классифицирован как комета (95P), из-за того что по мере приближения к Солнцу у него возникает кома, как и у комет].

v Регион транснептуновых объектов - пространство за Нептуном, всё ещё мало исследовано. Предположительно, оно содержит только малые тела, состоящие главным образом из камней и льда. Этот регион иногда также включают во «внешнюю Солнечную систему», хотя чаще этот термин используют, чтобы обозначать пространство за поясом астероидов и до орбиты Нептуна.

v Пояс Койпера — область реликтов времён образования Солнечной системы, являющейся большим поясом осколков, подобным поясу астероидов, но состоящий в основном из льда. Он простирается между 30 и 55 а. е. от Солнца. Составлен, главным образом, малыми телами Солнечной системы, но многие из крупнейших объектов пояса Койпера, такие как Квавар, Варуна и Орк, могут быть переклассифицированы в карликовые планеты после уточнения их параметров. По оценкам, более 100 000 объектов пояса Койпера имеют диаметр больше 50 км, но полная масса пояса равна только одной десятой или даже одной сотой массы Земли. Многие объекты пояса обладают множественными спутниками, и у большинства объектов орбиты располагаются вне плоскости эклиптики.

v Множество мелких камней и метеоритных тел. Метеоры – это длинные светящиеся следы, которые прочеркивают в ночном небе космические обломки: куски камней, железа, пылинки от комет. Они падают в атмосферу Земли, раскаляются от трения и сгорают. Некоторые обломки падают на Землю. Их и называют метеоритами.

Основные сведения о планетах Солнечной системы.

Название планеты	№ от Солнца	Среднее расстояние от Солнца	Масса относ. Земли	Экватор. диаметр (км)	Плотность (мг/м^3)	Период вращения на экваторе	Период обращения	Число спутников
а.е.	млн. км
Меркурий		0,4		0,06		5,5	58,6 сут	88 сут	Нет
Венера		0,7		0,8		5,25	243 сут	228 сут	Нет
Земля						5,25	23 ч 56 мин	365 сут
Марс		1,5		0,1		3,94	24 ч. 37 мин	687 сут
Юпитер		5,2				1,33	9 ч 50 мин	12 лет
Сатурн						0,7	10 ч 14 мин	29 лет
Уран				14,4		1,1	20 ч	84 года
Нептун						1,5	20 ч	165 лет
Плутон				0,002		0,4	6,39 сут	248 лет

Основная масса системы сосредоточена в Солнце (~99.9%), но 99% момента количества движения ("запаса вращения" системы) связано с движением планет. Орбиты всех планет почти круговые, и все они (за исключением орбиты Плутона) лежат примерно в плоскости эклиптики (в плоскости Солнечного экватора). Почти все планеты обращаются вокруг Солнца в одном направлении (совпадающем с направлением вращения Солнца), как и почти все спутники вокруг своих планет. Орбиты планет не замкнутые, а спиралевидные, т.е. все планеты удаляются от Солнца. Рожденные первыми Нептун и Плутон, имеющие возраст около 12 млрд. лет успели удалиться на окраину Солнечной системы, а молодой Меркурий, возраст которого 1,7 млрд. лет вращается относительно недалеко от Солнца. Возможно, существует совсем юная планета, имеющая возраст десятки тысяч лет. Ее орбита находится в непосредственной близости Солнца внутри его короны. Юная планета невелика, обладает собственным свечением, и возможно такой же яркости как Солнце и поэтому на фоне Солнца заметить ее довольно сложно.

Задания (10): 1. Перечислите основные компоненты Солнечной системы. 2. Дайте определение понятию «планета». 3. Составьте схематический рисунок расположения планет Солнечной системы относительно Солнца. 4. Перечислите основные характеристики планет земной группы. 5. Перечислите основные характеристики планет-гигантов. 6. Проанализируйте таблицу, ранжируйте планеты по размеру, массе, периоду обращения, периоду вращения на экваторе, плотности, числу спутников. 7. Опишите по одной планете Солнечной системы (за исключением Земли) из каждой группы по плану: ¾ Порядковый «№; ¾ Удаление от Солнца; ¾ Масса, диаметр, плотность; ¾ Особенности поверхности; ¾ Особенности вращения по орбите; ¾ Наличие спутников; ¾ Характерные черты и особенности.  

Дата добавления: 2014-01-03