Кроме солнца и больших планет что входит в солнечную систему
Юный_астроном
Солнечная система
1. Что такое Солнечная система
Солнечная система представляет собой группу планет, вращающихся по определенным орбитам вокруг яркой звезды — Солнца. Это светило является главным источником тепла и света в Солнечной системе.
Считается, что наша система планет образовалась в результате взрыва одной или нескольких звезд и произошло это около 4,5 миллиардов лет назад. Вначале Солнечная система представляла собой скопление газа и частиц пыли, однако, со временем и под воздействием собственной массы, возникло Солнце и другие планеты.
В центре Солнечной системы находится Солнце, вокруг которого по своим орбитам двигаются восемь планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун.
До 2006 г к этой группе планет относится и Плутон, он считался 9-й планетой от Солнца, однако, из-за его значительной отдаленности от Солнца и небольших размеров, он был исключен из этого списка и назван планетой-карликом. Вернее, это одна из нескольких планет-карликов в поясе Койпера.
Все указанные выше планеты принято делить на две большие группы: земная группа и газовые гиганты.
В земную группу относят такие планеты, как: Меркурий, Венера, Земля, Марс. Они отличаются небольшими размерами и каменистой поверхностью, а кроме того, расположены ближе остальных к Солнцу.
К газовым гигантам относят: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Для них характерны большие размеры и наличие колец, представляющих собой ледяную пыль и скалистые куски. Состоят эти планеты в основном из газа.
Солнечная система
Солнечная система – это планетная система, состоящяя из Солнца в её центре и тел, вращающихся вокруг него. Система состоит из 8 (ранее 9) планет, около 170 известных планетных спутников, бесчисленного количества астероидов, комет и других ледяных тел и огромные просторы разреженного газа и пыли, которая известна как межпланетная среда.
Солнце, Луна и самые яркие планеты были видны невооруженным глазом древних астрономов. Их наблюдения и расчеты движения этих тел дали начало науке астрономии. Сегодня объем информации о движении, свойствах и составе планет, более мелких тел возрос до огромных размеров. Спектр наблюдательных приборов расширился далеко за пределы Солнечной системы до других галактик и края известной вселенной. Однако Солнечная система и ее внешняя граница все еще представляют собой предел нашей физической досягаемости и она остаются ядром нашего теоретического понимания космоса.
Запущенные с Земли космические зонды и посадочные аппараты собрали данные о планетах, спутниках, астероидах и других телах. Эти данные были добавлены к измерениям, собранным телескопами и другими приборами, а также пробам, полученным из метеоритов, лунных пород, которые были в распоряжении ученых. Вся эта информация тщательно изучается в попытках понять в деталях происхождение и эволюцию Солнечной системы.
Состав Солнечной системы
Расположенное в центре Солнечной системы и влияющее на движение всех остальных тел посредством своей гравитационной силы, Солнце само по себе содержит более 99% массы системы. Планеты в порядке их удаленности от Солнца: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Четыре планеты от Юпитера до Нептуна – имеют кольцевые системы. Все планеты, кроме Меркурия и Венеры, имеют один или несколько спутников. Плутон официально он числился среди планет с тех пор, как был обнаружен в 1930 году на орбите за Нептуном. В 1992 году ледяной объект был обнаружен еще дальше от Солнца, чем Плутон. За этим последовало много других подобных открытий, в том числе объект под названием Эрида. Эта карликовая планета была, по меньшей мере, такой же большой, как Плутон. Стало очевидно, что Плутон был просто одним из самых крупных членов этой новой группы объектов, известной как пояс Койпера. Соответственно, в августе 2006 года Международный Астрономический Союз (МАС) проголосовала за отмену планетарного статуса Плутона и отнесение его к новой классификации под названием карликовая планета.
Любой естественный объект Солнечной системы, кроме Солнца, планеты, карликовой планеты или Луны, называется малым телом. К ним относятся астероиды, метеороиды и кометы. Большинство из нескольких сотен тысяч астероидов или малых планет, вращаются между Марсом и Юпитером в почти плоском кольце. Это место называется поясом астероидов. Осколки астероидов и других мелких частиц твердого вещества (размером менее нескольких десятков метров в поперечнике) часто называют метеороидами, чтобы отличить их от более крупных астероидных тел.
Несколько миллиардов комет Солнечной системы находятся в основном в двух областях системы. Более удаленное место, называемое облаком Оорта, представляет собой сферическую оболочку, окружающую Солнечную систему на расстоянии приблизительно 50 000 а.е., а это более чем в 1 000 раз превышает расстояние до орбиты Плутона. Другая облась – пояс Койпера, представляет собой толстую дискообразную зону, основная концентрация которой простирается на 30-50 а.е.от Солнца, за орбитой Нептуна, но включает в себя часть орбиты Плутона. (1 а.е. – это расстояние от Земли до Солнца, равная около 150 млн км).
Орбиты космеческих тел
Все планеты, скалистые астероиды и ледяные тела в поясе Койпера движутся вокруг Солнца по эллиптическим орбитам в том же направлении, что и Солнце. Это движение называется прогрессирующим или прямым движением. Наблюдатель, смотрящий за системой с высоты, расположенной над северным полюсом Земли, обнаружил бы, что все эти орбитальные движения направлены против часовой стрелки. В отличие от этого, ядра комет в облаке Оорта находятся на орбитах, имеющих случайные направления, соответствующие их сферическому распределению вокруг плоскости планет.
Форма орбиты объекта определяется в терминах его эксцентриситета. Для идеально круглой орбиты эксцентриситет равен 0. С увеличением удлинения формы орбиты эксцентриситет увеличивается до значения 1. Из восьми планет Венера и Нептун имеют наиболее круговые орбиты вокруг Солнца с эксцентриситетами 0,007 и 0,009 соответственно. Меркурий имеет наибольший эксцентриситет равный 0,21, а карликовая планета Плутон имеет 0,25 и еще более эксцентрична. Еще одним определяющим признаком орбиты объекта вокруг Солнца является её наклон, то есть угол, который она образует с плоскостью земной орбиты – эклиптикой. Опять же, из всех планет наибольший наклон имеет Меркурий, его орбита лежит под углом 7° к эклиптике, орбита Плутона, по сравнению с ним, имеет гораздо более крутой наклон 17,1°. Орбиты малых тел обычно имеют как более высокие эксцентриситы, так и более высокие наклоны, чем орбиты планет. Некоторые кометы из облака Оорта имеют наклон более 90°, а это говорит о том, что их движение вокруг Солнца, противоположно вращению Солнца или ретроградно.
Планеты и спутники Солнечной системы
Относительно небольшие внутренние планеты имеют твердую поверхность, не имеют кольцевых систем и имеют мало или вообще не имеют спутников. Атмосферы Венеры, Земли и Марса состоят из значительного процента окисленных соединений, таких как углекислый газ. Среди внутренних планет только Земля обладает сильным магнитным полем, которое защищает ее от враждебной среды.
4 гигантские внешние планеты намного массивнее планет земной группы и имеют огромную атмосферу, состоящую в основном из водорода и гелия. Однако, у них нет твердой поверхности, а их плотность настолько мала, что один из них, Сатурн, действительно плавал бы в воде. Каждая из внешних планет имеет магнитное поле, кольцевую систему и множество известных спутников. У Плутона нет известных колец и только 5 известных лун. Несколько других объектов пояса Койпера и некоторые астероиды также имеют свои собственные спутники.
Астероиды и кометы Солнечной системы
Астероиды и кометы являются остатками процесса планетообразования во внутренней и внешней Солнечной системе соответственно. Пояс астероидов является домом для скалистых тел размером от самого большого известного астероида Цереры (также классифицируемого МАС как карликовая планета), диаметром примерно 940 км, до микроскопических частиц пыли, рассеянных по всему поясу. Некоторые астероиды движутся по траекториям, пересекающим орбиту Земли, что создает возможности для столкновений с планетой.
Редкие столкновения относительно крупных объектов (диаметром более 1 км) с Землей могут быть разрушительными, как в случае столкновения с астероидом, которое, как полагают, было ответственно за массовое вымирание видов в конце мелового периода 65 миллионов лет назад. Наблюдения с Земли, которые были подтверждены космическими аппаратами, показывают, что некоторые астероиды в основном металлические (главным образом железные), другие каменистые, а третьи богаты органическими соединениями, напоминающими углеродистые хондритовые метеориты. Астероиды, посещаемые космическими аппаратами, представляют собой объекты неправильной формы, испещренные кратерами. Некоторые из них сохранили очень примитивный материал с первых дней существования Солнечной системы.
Физические характеристики ядер комет принципиально отличаются от характеристик астероидов. Льды являются их основной составляющей, в основном замороженная вода, углекислый газ, окись углерода и метанол. Эти космические ледяные шары пронизаны каменной пылью и богатым разнообразием органических соединений.
Кометы могут быть классифицированы в соответствии с их орбитальным периодом, временем, которое требуется для их обращения вокруг Солнца. Кометы, имеющие орбитальные периоды более 200 лет (и обычно гораздо большие), называются долгопериодическими кометами. Кометы, которые возвращаются через меньшее время, являются короткопериодическими кометами.
Ядро типичной долгопериодической кометы имеет неправильную форму и несколько км в поперечнике. У неё может быть орбитальный период в миллионы лет, и она проводит большую часть своей жизни на огромных расстояниях от Солнца. Их орбиты могут быть наклонены в любом направлении. Напротив, большинство короткопериодических комет, особенно с периодом 20 лет и менее, движутся по более округлым орбитам вблизи плоскости Солнечной системы. Их источником считается гораздо более близкий пояс Койпера, которая лежит в плоскости Солнечной системы за орбитой Нептуна. Ядра комет в поясе Койпера были сфотографированы с Земли с помощью больших телескопов.
По мере того как кометы подходят близко к Солнцу, они нагреваются за счет солнечного нагрева и начинают выделять газы и пыль, которые образуют знакомые расплывчатые комы и длинные тонкие хвосты. Газ рассеивается в космосе, но частицы силикатов и органических соединений остаются на орбите Солнца по траекториям, очень похожим на траектории родительской кометы. Когда путь Земли вокруг Солнца пересекается с одной из этих пыльных орбит, происходит метеоритный дождь. Во время такого события ночные наблюдатели могут видеть десятки и сотни так называемых падающих звезд за один час. Хотя ночью можно наблюдать много случайных метеоров, во время метеорного дождя они происходят с гораздо большей скоростью. Даже в обычный день атмосфера Земли бомбардируется более чем 80 тоннами мелких астероидов и комет.
Что такое Солнечная система
Солнечная система – часть галактики Млечный Путь, строение которого напоминает диск диаметром 100000-120000 световых лет и толщиной 1000 световых лет. Здесь расположено порядка 400 млрд. звезд. Солнечная система возникла предположительно 13 млрд. лет назад, и в процессе эволюции приобрела структуру, свойственную только ей, не повторяющуюся на просторах Вселенной.
Она расположилась во внутреннем рукаве созвездия Ориона. Система вместе с входящими в нее космическими телами, вращается вокруг ядра Галактики со скоростью 250 км/сек. На полный оборот уходит 1 галактический год длительностью 225 млн. лет.
Космические тела связаны между собой законом всемирного тяготения. Кроме того, в межпланетном пространстве отсутствует трение. Благодаря этим 2-м факторам движение объектов стабильно и строение не нарушается.
Возникновение
История формирования Солнечной системы кратко:
Строение Солнечной системы
Строение и состав Солнечной системы выглядит так:
Восемь планет разделены на две группы:
Очередность орбит
Планеты расположены в таком порядке от Солнца:
Меркурий. Он меньше остальных тел по размеру. Мощное ядро из железо-никелевых сплавов тормозит вращение вокруг своей оси. Спутники отсутствуют, атмосфера под воздействием солнечных ветров сильно разряжена.
Венера. Планета плотно закрыта облаками из углекислого газа и серной кислоты. Ураганные ветры, кислотные осадки на поверхности — постоянные явления.
Земля. В состав атмосферы входят азот, водород и кислород. 2/3 земной поверхности покрыто водой. У Земли единственный спутник – Луна. Планета выгодно расположена – не далеко и не близко от Солнца. Помимо места в Солнечной системе, обилие воды, состав атмосферы и наклон оси сделали возможным зарождение, развитие и сохранение биологической жизни.
Марс. Вокруг четвертой планеты вращаются 2 спутника — Фобос и Деймос. Здесь нет ни воды, ни атмосферы. Марсианский год в 2 раза длиннее земного.
Юпитер. Сутки на самой большой планете длятся 10 часов, а 1 год приравнивается к 12 земным. У газового гиганта 4 слабо выраженных кольца. Вокруг Юпитера вращается самый большой спутник – Ганимед, крупнее которого в Солнечной системе нет.
Сатурн. Атмосфера шестой планеты состоит из водорода и гелия. Вокруг нее обращается 62 спутника. Происхождение системы колец неизвестно.
Уран. Ось обращения седьмого небесного тела параллельна плоскости эклиптики. У него 13 колец и 27 спутников. На поверхности Урана наблюдаются сильные ураганы.
Нептун. Восьмая планета состоит из метана и аммиака. У нее 5 колец и 14 спутников. Здесь также дуют сильные ветра, из-за чего в атмосфере образовываются пятна размером с Землю.
Плутон. После открытия Плутон относили к разряду стандартных планет. Его масса составляет всего 7% от массы всех космических тел системы. Это обстоятельство стало поводом перевести Плутон в разряд планетоидов.
Плутон входит в состав Солнечной системы или нет?
Долгое время он относился к разряду стандартных планет. После детальных исследований было выяснено, что он не способен расчистить пространство вокруг своей орбиты. Его вес составляет всего 0,07 массы от всех космических тел, находящихся на орбите. Это и стало причиной отнести Плутон к разряду карликов. Но, несмотря на это, он входит в её состав.
Другие объекты
В состав Солнечной системы также входят:
Межпланетное пространство
Помимо яркого света, желтая звезда излучает непрерывный поток заряженных частиц. Он называется «солнечный ветер», распространяется со скоростью 1,5 млн. км/час, образуя околосолнечную область — гелиосферу. Потоки частиц способны срывать атмосферу космических тел, не защищенных магнитными полями, что произошло с Венерой и Марсом.
Интересные факты
Колонизация
Околоземный мир исследуется. С помощью специальных приборов ведется постоянное наблюдение за Марсом, Юпитером, Луной, Меркурием и Сатурном. На четвертую планету планируются посещения, и уже просчитывается, сколько времени займет полёт на Марс. На Луне еще в ХХ веке человечество оставило следы, совершив посадку на спутник. Солнечная система таит в себе массу тайн и загадок.
Почему Солнечная система стабильна
Все планеты и другие тела вращаются вокруг Солнца под воздействием силы притяжения. Их орбиты имеют круглую форму, они связаны между собой законом всемирного тяготения. Ввиду отсутствия трения в космическом пространстве, движение объектов происходит систематично и не изменяется.
Расположение Земли
Наша планета имеет самое выгодное расположение. Благодаря этому, здесь зародилась и сохранилась жизнь. Земля находится на спокойном участке, куда равномерно поступают световые лучи. Идеальный состав атмосферы, наличие воды делают Землю пригодной для жизни.
Солнечная система: ее состав, строение и положение в Галактике
Вселенная огромна, и человек занимает в ней очень скромное место. Мы живем на планете Земля, а если брать шире — в Солнечной системе. Для нас Солнечная система похожа на большой и просторный дом, который не до конца исследован. Она все еще полна загадок и тайн; в ней столько всего интересного! Раскаленное Солнце и ледяные планеты-гиганты, пустынный Марс и ледяные спутники Сатурна. Хотя по меркам Вселенной Солнечная система просто пылинка, затерянная в беспредельном пространстве, для нас она важнее любой другой звездной системы, потому что это наш космический дом.
Что такое Солнечная система?
Если говорить кратко, Солнечная система — это совокупность небесных тел, движущихся вокруг Солнца. Что это за тела?
Все эти объекты движутся вокруг Солнца по орбитам, удерживаемые на них силой притяжения светила. (Это та же самая сила, которая возвращает нас на землю, когда мы прыгаем вверх. Ее еще называют гравитацией или тяготением.)
В пределах Солнечной системы сила притяжения Солнца преобладает по сравнению с силой притяжения окружающих космических объектов — звезд, звездных скоплений, галактик. Можно сказать, что Солнечная система это царство Солнца — оно занимает центральное место, а все перечисленные выше объекты, как на привязи, ходят вокруг нашей родной звезды.
Состав Солнечной системы
Давайте чуть подробнее посмотрим, из чего состоит Солнечная система.
Солнце
Центральным объектом Солнечной системы является Солнце. Это единственная звезда в нашей системе, самое крупное и массивное тело. Масса Солнца составляет 99,86% от массы всех объектов Солнечной системы. Другими словами, наша родная звезда примерно в 1000 раз «тяжелее» всех планет, вместе взятых!Солнце представляет собой огромный шар раскаленного газа, который излучает свет и тепло. Именно благодаря Солнцу на Земле создаются благоприятные условия для развития жизни.
Планеты
Следующие за Солнцем крупные объекты — планеты. На сегодняшний день известно восемь больших планет. Это темные шарообразные тела, отражающие свет Солнца. Земля — одна из планет Солнечной системы, не самая большая, но и не самая маленькая.
Планеты Солнечной системы в масштабе. Видно, что Земля сильно уступает по размерам четырем планетам, но больше трех других. Солнце, чей край изображен слева, кажется просто гигантом! Источник: NASA
Шесть из восьми планет имеют спутники. У Земли один крупный спутник — Луна. Марс имеет два очень маленьких спутника, а вот у Юпитера уже около 80 спутников! Правда из них только четыре похожи по своим размерам на Луну, остальные гораздо меньше. Свыше 80 спутников имеет планета Сатурн. Еще около 40 спутников на двоих имеют Уран и Нептун.
Планеты относительно крупные объекты, хотя по сравнению с Солнцем они невелики. Самая большая планета Солнечной системы, Юпитер, примерно в 10 раз меньше Солнца в диаметре.
Что еще входит в состав Солнечной системы?
Разнообразная мелочь — тела размером от сотых долей миллиметра до 2-3 тысяч километров. Самые крупные их представители — астероиды и кометы.
Астероиды
Астероиды — сравнительно небольшие твердые тела диаметром от нескольких сот метров до сотен километров. Иногда их называют малыми планетами. (Не путать с карликовыми!) Бо́льшая часть астероидов имеет неправильную форму. Как и планеты, астероиды сами не светятся, а только отражают солнечный свет. Хотя астероиды встречаются в разных местах Солнечной системы, подавляющее их большинство собрано между орбитами Марса и Юпитера, в так называемом поясе астероидов.
Кометы
Кометы — небольшие космические тела размером с город. По своему строению кометы похожи на огромные комья снега, покрытые твердой оболочкой из пыли и силикатов.
Представьте себе тающий весенний сугроб. Под действием тепла сугроб покрывается темной и твердой коркой, а внутри становится рыхлым и пористым. Теперь поместите его в космос и получите маленькую комету.
Находясь вдали от Солнца, кометы практически незаметны, но когда они подлетают к звезде поближе, то разогреваются и начинают таять. Вокруг ядер образуется обширная атмосфера или ко́ма, состоящая из испарившихся с поверхности кометы газов, водяного пара и пыли. Часть атмосферы отталкивается назад под действием давления солнечного света и солнечного ветра, образуя хвост. У многих комет наблюдаются два хвоста одновременно — ионный (газовый) и пылевой.
Метеорные тела
Наиболее многочисленные объекты Солнечной системы — метеороиды или метеорные тела.
Это мелкие камни, песчинки, льдинки и даже пылинки, беспорядочно летающие тут и там, снующие между орбитами планет. Когда такой объект сталкивается с Землей, то, как правило, сгорает в высоких слоях атмосферы, не долетая до поверхности. Тогда мы наблюдаем в небе метеор или, как говорят в народе, «падающую звезду».
Если же объект оказывается настолько крупным, что не успевает разрушиться в атмосфере, он долетает до поверхности Земли и становится метеоритом.
Метеорные тела имеют разное происхождение: часть из них образовалась в результате разрушения комет, другая при столкновении астероидов друг с другом, третья откололась от планет и их спутников при падении на них крупных метеоритов.
Солнечная система: строение и структура
Для своего удобства астрономы выделяют в Солнечной системе несколько областей или зон.
Внутренняя Солнечная система
Внутренняя Солнечная система — это зона внутри пояса астероидов, то место, где солнце дает достаточно тепла для того, чтобы вода могла существовать в виде жидкости или пара. Внутренние области Солнечной системы включают в себя Солнце и расположенные неподалеку четыре небольшие планеты — Меркурий, Венеру, Землю и Марс. Их называют планетами земной группы (или внутренними планетами). Они похожи друг на друга как по размерам, так и по массе. Кроме того похоже их внутреннее строение: ядра планет земной группы состоят из смеси железа и никеля, а поверхность и мантия — в основном из горных пород.
Наша Земля — самая крупная из внутренних планет.
За орбитой Марса есть место для еще одной небольшой планеты. Однако ее там нет. Вместо планеты здесь находится пояс астероидов, в состав которого входит больше миллиона небольших тел. Когда-то среди астрономов была популярна гипотеза о существовании на этом месте планеты Фаэтон, которая по каким-то причинам разрушилась на множество осколков. Но впоследствии эта теория не подтвердилась.
Внешняя Солнечная система
Внешняя Солнечная система — это царство холодных планет гигантов.
Юпитер — следующая планета по удалению от Солнца после Марса. Это самая большая и массивная планета Солнечной системы. Масса Юпитера более чем в 300 раз больше массы Земли. Планета обладает мощным полем тяготения. Считается, что именно притяжение Юпитера не дало сформироваться планете в поясе астероидов.
Удивительно, но Юпитер не является твердым телом! В отличие от планет земной группы у него попросту нет твердой поверхности. Это так называемый газовый гигант. Юпитер почти целиком состоит из водорода и гелия с небольшими примесями других газов. По своему составу планета очень похожа на Солнце.
Вслед за Юпитером находится Сатурн, еще одна газовая планета-гигант. Сатурн немного меньше Юпитера и легче его, зато окружен яркими и красивыми кольцами, которые можно рассмотреть даже в небольшой телескоп.
Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун часто называют просто внешними планетами. Также за Юпитером и Сатурном закрепилось название газовые гиганты, а за Ураном и Нептуном — ледяные гиганты.
Пояс Койпера
За орбитой Нептуна находится широкая область небольших ледяных тел — пояс Койпера. Пояс простирается на сотни миллиардов километров от Солнца и потому является отдельной большой зоной Солнечной системы. Объекты, населяющие пояс Койпера, по своим размерам и форме похожи на астероиды главного пояса, но, в отличие от них, состоят не из камня и металлов, а в основном изо льда. Самый первый объект пояса Койпера — Плутон — был открыт в 1930 году. Сегодня Плутон считается одной из шести карликовых планет.
Облако Оорта
Наконец, далеко за поясом Койпера находится резервуар ледяных планетезималей (Облако Оорта). Он окружает Солнечную систему со всех сторон подобно гигантской сфере и содержит порядка тысячи миллиардов кометных ядер, а возможно и больше. Астрономы полагают, что облако Оорта удалено от Солнца на расстояние до 100000 астрономических единиц, то есть находится почти на полпути к ближайшей звезде. На таком громадном расстоянии ни один объект облака Оорта нельзя увидеть даже в самый мощный телескоп. Но мы все же уверены в существовании облака благодаря тому, что время от времени оттуда прилетают новые кометы.
Как движутся объекты Солнечной системы вокруг Солнца?
Все планеты и астероиды движутся вокруг Солнца более или менее в одной плоскости (она называется эклиптикой) и в том же направлении, что и Земля. Если принять за «верх» северный полюс Земли, то планеты движутся против часовой стрелки. На нашем небе движение планет на фоне звезд происходит с запада на восток.
Другое дело кометы и объекты пояса Койпера — они могут двигаться совершенно по-разному (по часовой стрелке и против часовой) а также под большими углами к эклиптике.
Как образовалась Солнечная система?
Самые древние породы Солнечной системы были найдены в упавших на Землю метеоритах. Их возраст был определен с высокой точностью методом радиоизотопного датирования и составил 4 миллиарда 568 миллионов лет. Эта дата считается началом существования нашей системы. (Обычно говорят проще: Солнечная система возникла около 4,5 миллиардов лет тому назад.)
Но откуда она вообще взялась?
Стадия сжатия
Исследования показывают, что Солнечная система возникла путем сжатия облака холодного межзвездного газа и пыли.
Это облако состояло в основном из водорода, гелия и небольшого количества других химических элементов. На сегодняшний день в нашей Галактике открыто множество подобных облаков. На фотографиях они выглядят как темные провалы на фоне горячих светящихся туманностей. В некоторых из таких облаков (астрономы называют их молекулярными) прямо сейчас формируются новые звезды и планеты.
Обычно молекулярные облака достаточно велики для рождения не одной звезды, а сразу нескольких десятков и даже сотен звезд. Вероятно, и наше Солнце родилось в таком крупном облаке. Это значит, что где-то в Галактике есть братья и сестры Солнца — другие звезды и солнечные системы, родившиеся из одного материала примерно в одно и то же время. Однако за миллиарды лет они разлетелись по Галактике так далеко друг от друга, что мы их совершенно не знаем.
Облако начало сжиматься под действием собственной тяжести: внешние части притягивались центральными. Сжимаясь, оно разбивалось на фрагменты. Каждый фрагмент продолжал сжиматься, и со временем стал отдельной звездной системой. Случайное вращение облака при сжатии стало усиливаться по закону сохранения импульса (этим эффектом, кстати, с успехом пользуются фигуристы на льду). Вращение облака и влияние гравитации привело к тому, что фрагмент, ставший Солнечной системой, принял форму диска.
Протопланетная система
Большая часть массы собралась в центре диска. Здесь сформировалось сгущение — протозвезда. Сжимаясь, газ протозвезды разогревался, и она начала светиться. Так образовалось протосолнце и протопланетный диск. Планеты образовались внутри диска путем слипания мелких частичек вещества и аккумуляции газа из диска.
Из-за того, что температура протосолнца была высока, вблизи него из диска могли сконденсироваться только тяжелые вещества — металлы и силикаты. Они слипались в силикатные шарики — хондры, а затем в более крупные планетезимали. Из них впоследствии образовались протопланеты земной группы и астероиды.
По другому формировались планеты, находившиеся дальше от Солнца, в зоне, где вода могла существовать в виде льда. Там было гораздо больше строительного материала для построения планет. Зародыши Юпитера и других планет-гигантов образовались также, как и зародыш Земли, но из-за большого количество доступного льда, их массы были в 10-20 раз больше массы Земли. Такие массивные протопланеты были в состоянии притягивать большое количество газа из окружающего диска. В какой-то момент «всасывание» газа стало лавинообразным. Считается, что большая часть массы Юпитера и Сатурна была набрана всего за 10000 лет! а газы не столь а летучие газы и вода были выметены давлением света за его пределы.
Где находится Солнечная система?
Точно так же, как Земля являются частью Солнечной системы, сама наша Солнечная система является частью Галактики, огромного скопления звезд, пыли и межзвездного газа. Наша галактика называется Млечный Путь; мы можем наблюдать ее темной безлунной ночью в виде туманной дорожки, пересекающей небо.
На темном безлунном небе Млечный Путь выглядит как туманная дорожка, пересекающая небо. Фото: ESO/P. Horálek
Эта дорожка состоит из миллионов звезд, слишком далеких, чтобы быть видимыми по отдельности. Кроме того, Галактике принадлежат вообще все звезды, которые мы можем видеть на небе невооруженным глазом или в телескоп.
Солнечная система движется вокруг центра Млечного Пути подобно тому, как планеты движутся вокруг Солнца. Но если Земле для облета Солнца нужен ровно год, то Солнечной системе для совершения одного оборота вокруг центра Млечного Пути требуется 250 миллионов лет! Этот огромный промежуток времени астрономы называют галактическим годом.
Наша Солнечная система находится рядом с небольшим рукавом, отходящим от основной спиральной ветви Галактики. Он называется рукавом Ориона и располагается между рукавами Стрельца и Персея. Источник: NASA
Со стороны наша галактика имеет красивую спиралевидную фигуру. Каждая спираль называется рукавом. Солнечная система находится на краю одной из таких спиралей, которая называется рукав Ориона. (По созвездию Ориона, где находится наиболее яркая и плотная часть этого рукава.)