Все, что нужно знать о нашей солнечной системе

Световая секунда, световой год и другие космические единицы измерения

Используя кеплеровскую схему строения солнечной системы (Солнце в центре, планеты вращаются вокруг него), удобнее всего рассчитывать расстояния в пределах солнечной системы не от Земли, а от центра, то есть от Солнца. Но вот в каких единицах его отсчитывать?

Во-первых, его можно выражать в миллионах километров. Километр — это наиболее распространенная единица для измерения больших расстояний.
Во-вторых, чтобы избежать таких чисел, как миллионы километров, можно принять, что среднее расстояние от Земли до Солнца равно одной астрономической единице (сокращенно «а, е.») Тогда можно будет выражать расстояния в а, е., причем 1 а е. равна 149 500 000 км. С вполне достаточной точностью можно считать, что 1 а, е. равна 150 000 000 км.
В-третьих, расстояние можно выразить через время, которое потребуется для того, чтобы его преодолел свет (или любое аналогичное излучение, например радиоволны). Скорость света в пустоте равна 299 776 км/сек. Число это можно для удобства округлить до 300 000 км/сек.

Таким образом, расстояние примерно в 300 000 км можно считать равным одной световой секунде (ибо это расстояние, преодолеваемое светом за одну секунду). Расстояние, в 60 раз большее, или 18 000 000 км, — это одна световая минута, а расстояние, еще в 60 раз большее, т.е. 1 080 000 000 км, — это один световой час.

Мы не слишком ошибемся, если будем считать, что световой час равен одному миллиарду километров.

Запомнив это, рассмотрим те планеты, которые были известны древним, и приведем таблицу их средних расстояний от Солнца, выраженных в каждой из трех указанных единиц.

Планеты	Среднее расстояние от Солнца
миллионов км	астрономических единиц	световых часов
Меркурий	57,9	0,387	0,0535
Венера	108,2	0,723	0,102
Земля	149,5	1,000	0,137
Марс	227,9	1.524	0,211
Юпитер	778,3	5,203	0,722
Сатурн	1428,0	9,539	1,321

Уильям Гершель – в свое время раздвинул горизонты познания, открыв Уран и буквально удвоив границы Солнечной системы

Интересные факты о планетах

Планета Меркурий получила свое название в честь древнеримского бога торговцев и путешественников.
Планета Венера названа именем древнегреческой богини, покровительницы любви и плодородия. В атмосфере этого объекта часто наблюдается грозовое явление.
Период вращения Луны вокруг Земли равен календарному месяцу. Размер Луны в 4 раза меньше Земли.
Из космоса на поверхности Земли наблюдаются постоянные частые вспышки, обусловленные большим количеством гроз.
Спутники Марса Фобос и Деймос в переводе с древнегреческого языка обозначают страх и ужас.
Планета Юпитер является источником рентгеновского излучения.
Межпланетным аппаратом на Сатурне запечатлена гроза, продолжавшаяся несколько месяцев.
Единственная планета, не получившая название древнего божества – это Земля.
Планета Меркурий самая медленная. Один день планеты приравнивается к нашим 6 месяцам.
Предполагается, что на Марсе в прошлом существовала жизнь.
На газовых гигантах нет твердой поверхности, на них невозможно приземлиться.

О планетах существует много интересных фактов

В летний период на Уране светит Солнце на протяжении 20 лет, в зимнее время на протяжении 20 лет сохраняется тьма.
Нептун единственная планета, которую ученые открыли при помощи математических расчетов. Остальные планеты выявлены в следствие наблюдения.
Планету Венеру называют Утренней и Вечерней звездой, так как после захода Солнца первое, что мы наблюдаем на небе – это сияние Венеры.
Температура поверхности Солнца ниже, чем температура вокруг Солнца. Возможной причиной являются магнитные силы звезд.

Мы имеем возможность созерцать удивительное астрономическое явления – парад планет. Часть планет выстраивается на одной стороне от Солнца в одном секторе. Такое явление оказывает воздействие на физиологию человека.

Классификация планет по размеру: какая планета земной группы самая большая и самая тяжелая?

Планеты солнечной системы движутся вокруг солнца по своим орбитам. Каждая из них имеет свое название и характеристики.

В зависимости от размера и состава планеты разделяют на две группы:

К первой группе относят космические тела небольшого размера, поверхность которых преимущественно состоит из камня. Объекты этой группы имеют небольшую массу и несколько спутников. Такие планеты обладают сильными магнитными полями и объединены в земную группу.
Ко второй группе относят гигантские планеты, состоящие из ледяных глыб и плотного газа. Такие объекты окружены большим количеством спутников и колец. Планеты, относящиеся к этой группе получили название газовых гигантов.
К группе газовых гигантов относятся Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Эти планеты обладают схожими характеристиками и обладают внушительными размерами. Основной составляющей этих объектов является газ, поэтому их строение имеет низкий показатель плотности.
В сравнении с земной группой, газовые гиганты удалены от Солнца на более значительное расстояние. Из-за постоянной минусовой температуры, их называют холодными планетами.
Планеты этой группы сосредоточили вокруг себя многочисленные лунные семьи. Часть лун притягивается при помощи гравитации. Их движение совпадает с направлением планет. На каждой из планет происходят масштабные бури.
Земную группу Солнечной системы представляют четыре планеты — Меркурий, Венера, Земля и Марс.
Эти объекты преимущественно состоят из скалистых пород и различных металлов. Ядро этих планет состоит из тяжелого железа.

Планеты бывают небольшого размера и гиганты

Характеристики планет разделяют их по размеру:

Венера и Земля имеют большую схожесть по множественным признакам. Предполагается, что Венера имеет такую же внутреннюю структуру.
Существенным различием этих двух объектов является отсутствие у Венеры литосферных плит, играющих важную роль в тектонических процессах.
Для того, чтобы сравнить планеты, рассмотрим их основные параметры.

Земная группа:

Земля: диаметр км — 12 765 масса, кг — 5,972E24, расстояние от Солнца, млн. км — 149,6
Венера: диаметр км — 12 103, масса, кг — 4,867E24, расстояние от Солнца, млн. км — 108,2
Марс: диаметр, км — 6786, масса, кг — 6,39E23, расстояние от Солнца, млн. км — 227,9
Меркурий: диаметр, км — 4878 масса, кг — 3,30Е23, расстояние от Солнца, млн. км — 57,9

Газовые гиганты:

Юпитер: диаметр, км — 143 000 масса, кг — 1,898E27, расстояние от Солнца, млн км — 778.3
Сатурн: диаметр, км — 120 000 масса, кг — 5,683E26, расстояние от Солнца, млн. км — 1 427
Уран: диаметр, км — 51 118 масса, кг — 8,681E25, расстояние от Солнца, млн. км — 2 896,6
Нептун: диаметр, км — 49 528 масса, кг — 1,024E26, расстояние от Солнца, млн. км — 4 496,6

Планеты

Таким образом, расположение планет от самой большой к самой маленькой выглядит следующим образом:

Наибольший размер среди представителей Солнечной системы имеет планета Юпитер. Помимо самого большого размера, эта планета опережает остальные по массе. Если сравнивать с планетой Земля, то Юпитер по размеру больше в 11 раз и массивнее в 318 раз. Внутри планета заполнена материалами высокой плотности.

По мере приближения к ядру показатели температуры и давления повышаются. В научном мире предполагается существование планет, размеры которых превышают Юпитер в 15 раз. Несмотря на свой размер, Юпитер быстрее остальных планет совершает оборот вокруг своей оси.

Если Земля делает оборот за сутки, то Юпитеру достаточно 12 часов.
Самым маленьким диаметром обладает планета Меркурий. Из-за большой плотности эта планета обладает высокой гравитацией. Поверхность Меркурия по своим характеристикам имеет много общего с поверхностью Луны.
Среди представителей земной группы самая большая планета Земля. Наша планета имеет наибольшую гравитацию и магнитное поле. Только на Земле температурный режим разделяется на 4 сезона.
На Марсе есть два времени года, но более продолжительные. Планета имеет самое удачное расположение в Солнечной системе, позволяющее воде находится в жидком состоянии. Это и является основой жизни живых организмов.
Единственный спутник планеты Луна по своему размеру в 4 раза меньше Земли. Благодаря силе притяжения Луны Земля занимает стабильное положение относительно оси.

Место Земли в Солнечной системе

Более удачного положения, чем то, что занимает Земля, придумать невозможно. Участок нашей Галактики довольно спокойный. Солнце обеспечивает постоянное, равномерное свечение. Оно выделяет ровно столько тепла, излучения и энергии, сколько требуется для зарождения и развития жизни.

Саму же Землю словно продумали заранее:

Идеальный состав атмосферы, и геологическое строение.
Нужный фон радиации и температурный режим.
Наличие воды с её удивительными свойствами.

Присутствие Луны, именно такой массы и на таком расстоянии, как это требуется. Есть ещё очень много совпадений, имеющих решающее значение для благоприятной жизни на планете. И нарушение практически любого из них сделало бы маловероятным возникновение и существование жизни.

Зарождение и эволюционный процесс Солнечной системы

Наша система появилась 4.568 млрд. лет назад в следствии гравитационного коллапса масштабного молекулярного облака, представленного водородом, гелием и небольшим количеством более тяжелых элементов. Эта масса рухнула, что привело к стремительному вращению.

Большая часть массы собралась в центре. Температурная отметка росла. Туманность сокращалась, повышая ускорение. Это привело к сплющиванию в протопланетный диск с раскаленной протозвездой.

Графическое представление зарождения планет из солнечной туманности

Из-за высокого уровня кипения возле звезды в твердой форме могут существовать лишь металлы и силикаты. В итоге, появились 4 земных планеты: Меркурий, Венера, Земля и Марс. Металлов было мало, поэтому им не удалось увеличить свой размер.

А вот гиганты появились дальше, где материал был прохладным и позволил летучим ледяным соединениям оставаться в твердом состоянии. Льдов было намного больше, поэтому планеты кардинально увеличили свою масштабность, притянув огромное количество водорода и гелия в атмосферу. Остатки не смогли стать планетами и расположились в поясе Койпера или отошли к Облаку Оорта.

За 50 млн. лет развития давление и плотность водорода в протозвезде запустили ядерный синтез. Таким образом родилось Солнце. Ветер создал гелиосферу и разбрасывал газ и пыль в пространство.

Планеты земного типа Солнечной системы. Пропорции размеров соблюдены

Система пока остается в привычном состоянии. Но Солнце развивается и через 5 млрд. лет полностью трансформирует водород в гелий. Ядро рухнет, высвободив огромный энергетический запас. Звезда увеличится в 260 раз и станет красным гигантом.

Это приведет к гибели Меркурия и Венеры. Наша планета потеряет жизнь, потому что раскалится. В итоге, внешние звездные слои вырвутся в пространство, оставив после себя белый карлик, размером с нашу планету. Сформируется планетарная туманность.

Доклад на тему планеты солнечной системы

Наша Солнечная система включает в себя планеты, их спутники, кометы, астероиды, пыль, газ, мелкие частицы, а так же, Солнце. Так как, Солнце обладает гравитацией, оно удерживает все объекты вокруг себя. Всего известно 8 планет Если посмотреть, на какой удаленности от Солнца они находятся, можно их выстроить в такой ряд — Меркурий — Венера — Земля — Марс — Юпитер — Сатурн — Уран — Нептун. Раньше ученые считали планетой Плутон, но по мере развития науки, планетам дали характеристики, которым Плутон не соответствует и в 2006 году его исключили из списка планет.

Все планеты делятся на две группы. К первой (земной) относятся — Венера, Меркурий, Марс и Земля. Их характеризуют небольшие размеры, твердая поверхность и отсутствие или малое количество спутников. Из этих планет, самой большой является наша Земля.

Ко второй группе относятся планеты — Нептун, Уран, Сатурн, Юпитер, объединенные одним названием — гиганты. Их строение отличается от других планет — у них отсутствует твердая поверхность, в химическом составе присутствует газ. Кроме этого, у всех гигантов есть спутники, среди которых, очень большие.

Планеты из земной группы:

Меркурий — среди других планет, эта самая маленькая и находится ближе всех к Солнцу, оборот вокруг которого составляет 88 дн. Вес Меркурия гораздо меньше веса Земли — в 20 раз. Атмосфера на планете отсутствует, ночью свирепствует сильный холод, а днем очень жарко. Поверхность Меркурия испещрена кратерами, несколько из которых, достигают не один километр в ширину.
Венеру закрывают густые облака ядовитого газа, которые простираются на 100 км вверх. Это вторая планета (после Меркурия) от Солнца. На Венере очень жарко (более 500 градусов). Спутники у нее отсутствуют. После Луны и Солнца, Венера является самой ярким космическим объектом в нашей Солнечной системе. Она настолько медленно вращается, что ее сутки составляют 243 дня, а год — 225, если сравнивать с Землей.
Марс — расположен после Земли, по счету — это четвертая планета от Солнца. У Марса есть спутники, их всего два — Деймос и Фобос. Знаменита планета своим красным цветом, так как в ее почве большое количество окиси железа. Сутки длятся 24 часа, а вот год — 668 дней, что вдвое больше, чем у Земли. Это единственная планета, которая более всех похожа на Землю, здесь, так же, происходит смена времен года, присутствует тонкий слой атмосферы и, возможно, есть вода (но, это предположение).

Гиганты:

Юпитер считается самым крупным космическим объектом, имеет кольца (всего их 5), состоящие из космической пыли. Отмечено, что планета имеет более 60-ти спутников. Юпитер тяжелее Земли, приблизительно в 300 раз и имеет 11 земных радиусов. Если говорить обо всех планетах, то следует сказать, что они, все вместе взятые, в 2,5 раза легче, чем гигант Юпитер. Не смотря на свои огромные размеры, оборот вокруг оси Юпитер совершает за 10 часов, а вокруг Солнца оборачивается за 12 лет (земных).
Сатурн виден с Земли невооруженным глазом, а кольца (состоят из льда и пыли) можно разглядеть в телескоп. Количество спутников — более 60-ти, один из которых, даже, больше Меркурия. Сатурн сжат у полюсов и расширен у экватора, по этой причине его вращение происходит очень быстро. В сутках планеты всего 10 земных часов, а год длится — 30 лет.
Уран характерен тем, что его ось отклонена на 98 гр., в отличие от других планет. Из-за этого, освещение Южного и Северного полюсов происходит попеременно, длительностью, 42 года. Есть предположение, что планета столкнулась с неизвестным космическим объектом, поэтому она так движется. В составе Урана смесь газов, переходящая в жидкость, которая зафиксирована на протяжении 8-ми тысяч километров. Наиболее низкая температура здесь была на уровне 224 гр. Спутников на Уране — 27, колец — 13.
Нептун самая крайняя планета в Солнечной системе, находящаяся на самом большом расстоянии от Солнца. Интересно, что планета, была открыта путем математических вычислений и в телескоп она не была видна. Нептун, довольно массивная и плотная планета, солнечного света получает в 400 раз меньше, чем Земля. Здесь всегда страшный холод и царят сумерки. Один оборот вокруг Солнца длится 164 года, следует сказать, что с тех пор, когда планета была открыта (в 1846 г.), она облетела Солнце только один раз. Длительность суток — 16 часов.

Интересные факты о Солнце

Ниже подобраны наиболее интересные факты о нашей дневной звезде.

На Солнце нет твердой поверхности.
Солнечная гравитация в 28 раз превышает земную.
Свет от Солнца идет в течение примерно восьми минут.
Магнитное поле звезды лишь в 2 раза сильнее земного.
На Солнце намного больше воды, чем на Земле. Ее молекулы находятся в основном в солнечных пятнах.
Излучение Солнца опасно для всего живого. Однако земная атмосфера блокирует все виды смертельных лучей.
Приблизительно через 1100 млн лет яркость Солнца возрастет настолько, что уничтожит все живое на нашей планете.
Если бы Солнце было шаром, то потребовалось бы миллион планет, таких, как Земля, чтобы его заполнить.
В Млечном пути 85% звезд менее яркие, чем Солнце.
На Землю доходит всего лишь 40% солнечного излучения. Остальное отражается в космос.

Как возникло Солнце и сколько ему лет

Основная теория возникновения Солнца гласит, что оно образовалось из газопылевого облака. В свою очередь, оно появилось после взрыва сверхновой. Гравитация заставляла остатки облака соединяться, а затем вращаться. Вращение придало облаку форму диска. Из материала, собравшегося в центре, образовалась первая протозвезда. Это случилось около 4,5 млрд лет.

Почему светит Солнце

Этот вопрос стал актуальным в середине 19 века, после формулировки закона сохранения энергии. Стало очевидным, что химической энергии совершенно недостаточно для столь огромного её количества. Так, если бы оно состояло из угля, то энергии хватило бы всего на 4 тыс. лет.

Открытие радиоактивности способствовало распространению идеи радиоактивного источника энергии. Только методы точного измерения масс позволили обнаружить, что энергия Солнца образуется из-за слияния четырех протонов в ядро атома гелия. Оно легче четырех протонов на 4,6х10-26 грамма. Согласно формуле Е=mc2 эта масса превращается в энергию, равную 26,73 МэВ. Благодаря этой энергии и светит Солнце.

Солнечное затмение

Солнечными затмениями люди интересовались уже во времена античности. В средневековых хрониках описано больше всего сведений о затмениях.

Варианты солнечных затмений

Это природное явление возникает из-за закрытия Луной Солнца для земного наблюдателя. Такое закрытие может быть полным или частичным. Затмение может быть лишь в период новолуния: тогда сторона Луны, которая обращена к Земле, не освещена и ночной спутник не виден.

Затмение является полным, если хотя бы в одной точке Земли наблюдатель видит полностью затмившийся солнечный диск. В это время человек, наблюдающий это явление природы, находится в тени Луны. Если конус тени Луны не касается земной поверхности, затмение называют частным: наблюдатель будет видеть только часть Солнца на небе.

Также на Земле бывают кольцеобразные затмения. В это время земной спутник проходит по солнечному диску, но его видимый диаметр меньше солнечного. Такое явление возможно в результате эллиптичности лунной орбиты.

Солнце – центральная звезда Солнечной системы, источник жизни на Земле. Люди всегда осознавали огромнейшее влияние Солнца на них и на природу. В древнее время оно было объектом поклонения. Сейчас же человечество открывает все больше тайн, которые скрывает Солнце. Изучение эволюции светила, солнечной активности позволит обеспечить человечество экологически чистой энергией, прогнозировать магнитные бури, контролировать климат.

История вопроса

Наука, которая занимается изучением генезиса небесных тел, их развития и взаимного расположения, называется космогонией. Это одна из древнейших отраслей астрономии: первые космогонические теории были созданы еще в Древней Греции.

Согласно построению Аристотеля, центром Вселенной является наша Земля, вокруг которой вращается Солнце и другие небесные тела. Аристотель признавал наличие семи планет, в число которых входили Луна и Солнце, но не включалась Земля, которая была центром Вселенной и основой ее строения.
Это представление было опровергнуто в шестнадцатом столетии гениальным ученым Николаем Коперником. Пользуясь математикой, он смог доказать, что не светило вращается вокруг Земли, а наоборот – наша Земля и прочие планеты кружатся вокруг Солнца. Это был поистине переворот в научном мировоззрении.

Затем последовали открытия новых планет – Урана и Нептуна, астероидов, спутников гигантских газопылевых планет – Юпитера и Сатурна, а также ряда других небесных тел. К началу двадцатого века было сформировано общее представление о Солнечной системе, но последняя из планет – Плутон – была открыта только в 1930 году. С тех пор долгое время считалось, что Солнечная планетная система состоит из девяти планет.

Жизнь в Солнечной системе

Высказывались предположения, что жизнь в Солнечной системе когда-то существовала за пределом Земли, а может быть, существует и сейчас. Появление космической техники позволило приступить к прямой проверке этой гипотезы. Меркурий оказался слишком горяч и лишенным атмосферы и воды. На Венере тоже очень жарко – на ее поверхности плавится свинец. Возможность жизни в верхнем слое облаков Венеры, где условия гораздо мягче, пока не более чем фантазия. Луна и астероиды выглядят совершенно стерильными.

Большие надежды возлагались на Марс. Замеченные в телескоп 100 лет назад системы тонких прямых линий – «каналов» – дали тогда повод говорить об искусственных ирригационных сооружениях на поверхности Марса. Но теперь мы знаем, что условия на Марсе неблагоприятны для жизни: холодно, сухо, очень разреженный воздух и, как следствие, сильное ультрафиолетовое излучение Солнца, стерилизующее поверхность планеты.

Правда, есть признаки того, что климат Марса существенно менялся и, возможно, когда-то был более благоприятным для жизни. Известно, что в далеком прошлом на поверхности Марса была вода, поскольку на детальных изображениях планеты видны следы водной эрозии, напоминающие овраги и сухие русла рек.

Иллюстрация на тему «Есть ли жизнь на Марсе?»

Хотя в атмосферах планет-гигантов много органических молекул, трудно поверить, что при отсутствии твердой поверхности там может существовать жизнь. В этом смысле значительно интереснее спутник Сатурна Титан, у которого есть не только атмосфера с органическими компонентами, но и твердая поверхность, где могут скапливаться продукты синтеза. Правда, температура этой поверхности (90 К) скорее подходит для сжижения кислорода

Поэтому внимание биологов больше привлекает спутник Юпитера Европа, хотя и лишенная атмосферы, но, по-видимому, имеющая под своей ледяной поверхностью океан жидкой воды

Некоторые кометы почти наверняка содержат сложные органические молекулы, образовавшиеся еще в эпоху формирования Солнечной системы. Но трудно вообразить себе жизнь на комете. Итак, пока у нас нет доказательств, что жизнь в Солнечной системе существует где-либо за пределом Земли.