СЛЪНЧЕВА СИСТЕМА: ПЛАНЕТИ, ХАРАКТЕРИСТИКИ, ПРОИЗХОД, ЕВОЛЮЦИЯ - ARTE - 2026

В Слънчевата система е набор от планети и астрономически обекти, свързани с гравитационното привличане, произведени от една централна звезда: Слънцето В тази планетна система има множество по-малки организации като луни, планети джуджета, астероиди, метеори, кентаври, комети или космически прах.

Слънчевата система е на възраст 4568 милиона години и се намира в Млечния път. Ако започнете да броите от орбитата на Плутон, се изчислява, че той измерва 5 913 520 000 км, което е еквивалент на 39,5 AU.

Фигура 1. Членовете на Слънчевата система. Източник: Wikimedia Commons.

Най-близката известна планетарна система е Алфа Кентавър, разположена на около 4,37 светлинни години (41,3 милиарда километра) от нашето Слънце. От своя страна, най-близката звезда би била Проксима Кентавър (вероятно от системата Алфа Кентавър), разположена на около 4.22 светлинни години.

слънце

Слънцето е най-масивният и най-голям обект в цялата Слънчева система, с тегло не по-малко от 2 х 10 ³⁰ кг и диаметър 1,4 х 10 ⁶ км. Милион Земя се побира удобно вътре.

Анализът на слънчевата светлина показва, че тази огромна сфера е съставена предимно от водород и хелий, плюс 2% от други по-тежки елементи.

Вътре е синтезиран реактор, който непрекъснато превръща водорода в хелий, произвеждайки светлината и топлината, които излъчва.

Слънцето и другите членове на Слънчевата система вероятно са възникнали едновременно от кондензацията на оригинална мъглявина преди поне 4,6 милиарда години. Материята в тази мъглявина би могла да дойде от експлозията на една или повече свръхнови.

Въпреки че Слънцето не е най-голямата или най-светещата звезда, тя е най-важната звезда за планетата и Слънчевата система. Това е средно голяма звезда, доста стабилна и все още млада, разположена в едно от спиралните рамена на Млечния път. По-скоро обикновена като цяло, но щастлива за живота на Земята.

Фигура 2. Структура на Слънцето

Със своята мощна гравитационна сила Слънцето прави възможно изненадващото разнообразие от сценарии във всяка от планетите на Слънчевата система, тъй като е източникът на неговата енергия, чрез която поддържа сплотеността на своите членове.

Какви планети съставят слънчевата система?

Илюстрация на слънчевата система; показва Слънцето, вътрешните планети, астероидния пояс, външните планети, Плутон и кометата. Това изображение не е за мащабиране.

В Слънчевата система има 8 планети, класифицирани във вътрешни и външни планети: Меркурий, Венера, Земя, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

Вътрешни планети

Вътрешните планети са Меркурий, Венера, Земята и Марс. Те са малки скалисти планети, докато външните планети като Юпитер са газови гиганти. Тази разлика в плътността произхожда от начина, по който кондензира материята в първоначалната мъглявина. Колкото по-далече е от Слънцето, температурата намалява и следователно материята може да образува различни съединения.

В околностите на Слънцето, където температурата беше по-висока, само тежки елементи и съединения като метали и силикати бяха в състояние бавно да се кондензират и да образуват твърди частици. Така възникнали плътните планети: Меркурий, Венера, Земята и Марс.

Външни планети

Външните планети са Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Те се образували в по-отдалечени райони, в които материята бързо се кондензира в лед. Бързият растеж на тези ледени натрупвания доведе до обекти с огромни размери. Въпреки това, вътре в тези гигантски планети не са замръзнали, всъщност те все още излъчват голямо количество топлина в космоса.

Границата между вътрешната и външната планета е Астероидният пояс, останки от планета, която не успя да се формира поради масивното гравитационно дърпане на Юпитер, което ги разпръсна.

Плутон ли е планета в Слънчевата система?

Дълго време Плутон се е смятал за планета до 2006 г., когато астрономите го определят като планета джудже, тъй като му липсва орбитално господство, една от характеристиките, които небесното тяло трябва да трябва да се смята за планета.

Това означава, че други тела с подобен размер и с подобна гравитация не трябва да съществуват в неговата среда. Не така стоят нещата с Плутон, чийто размер е подобен на този на луната му Харон и много близо един до друг.

Основни характеристики на планетите

Планетите обикалят около Слънцето след елиптични орбити, според законите на Кеплер. Всички тези орбити са приблизително в една и съща равнина, която е равнината на еклиптиката, по която преминава движението на Земята около Слънцето.

Фигура 3. Орбита на планетите на Слънчевата система

Всъщност почти всички обекти на Слънчевата система са в тази равнина, с малки разлики, с изключение на Плутон, чиято орбитална равнина е наклонена на 17 ° по отношение на еклиптиката.

- Живак

Фигура 5. Живак. Източник: НАСА.

Това е малка планета, едва по-голяма от една трета от Земята и най-близо до Слънцето. На повърхността му има скални образувания, подобни на тези на Луната, както се вижда от изображенията. Типични са лопатените ескарпменти, за които астрономите казват, че са показател, че Меркурий се свива.

Той има и други характеристики, общи с нашия сателит, например химическия състав, наличието на лед на полюсите и голям брой кратери за удар.

Фигура 4. равнина Калорис, една от най-големите повърхности на удар в Слънчевата система. В антиподите има планинска верига, която вероятно се е образувала от ударните вълни на удара. Източник: НАСА чрез solarsystem.nasa.

Меркурий понякога се вижда от Земята, много ниско над хоризонта, точно при залез или много рано, преди изгрев.

Тази малка планета е свързала въртящото си и транслационно движение около Слънцето, благодарение на така наречените приливни сили. Тези сили са склонни да намаляват скоростта на въртене на планетата около оста си, докато не се равняват на скоростта на превод.

Такива съединения не са рядкост между обекти в Слънчевата система. Например, Луната има подобно движение и винаги показва същото лице към Земята, като Плутон и неговия сателит Харон.

Приливната връзка е отговорна за екстремните температури на Меркурий, заедно с тънката атмосфера на планетата.

Лицето на Меркурий, изложено на Слънцето, има парещи температури, но това не е най-горещата планета в Слънчевата система, дори и да е най-близо до царя на Слънцето. Това отличие е за Венера, чиято повърхност е покрита с гъсто одеяло, което улавя топлината вътре.

Таблица 1. Живак: характеристики и движение

- Венера

Фигура 6. Венера. Източник: Wikimedia Commons.

По размер, маса и химичен състав Венера е много подобна на Земята, но въпреки това плътната й атмосфера не позволява на топлината да изтича. Това е известният парников ефект, който е отговорен за повърхностната температура на Венера, достигаща 400 ºC, близо до точката на топене на оловото.

Атмосферата на Венера е съставена главно от въглероден диоксид и следи от други газове като кислород. Атмосферното налягане е около 100 пъти по-голямо от земното и разпределението на бързите ветрове е изключително сложно.

Друг детайл от забележителната атмосфера на Венера е нейното въртене около планетата, което отнема около 4 земни дни. Обърнете внимание, че въртенето на самата планета е изключително бавно: венерианският ден продължава 243 земни дни.

Деутерият е в изобилие на Венера, изотоп на водород, който се дължи на липсата на защитен озонов слой срещу ултравиолетовите лъчи от Слънцето. В момента няма данни за вода, толкова много деутерий показва, че Венера би могла да я има в минало.

Що се отнася до повърхността като такава, радарните карти показват форми на релса като планини, равнини и кратери, в които базалът е в изобилие.

Вулканизмът е характерен за Венера, както и бавното ретроградно въртене. Само Венера и Уран се въртят в обратна посока спрямо останалите планети.

Хипотезата е, че се дължи на минало сблъскване с друг небесен обект, но друга възможност е атмосферните приливи и отливи, причинени от Слънцето, бавно да променят въртенето. Вероятно и двете причини са допринесли еднакво за движението, което планетата има сега.

Таблица 2. Венера: характеристики и движение

- Земята

Фигура 7. Земята, гледана от космоса.

Третата планета, най-близка до Слънцето, е единствената, която носи живот, поне доколкото знаем.

Земята е на идеално разстояние за живот, за да се разпространява и освен това има защитен озонов слой, изобилна течна вода (до 75% от повърхността е покрита от този елемент) и интензивно собствено магнитно поле. Въртенето му е и най-бързото от четирите скалисти планети.

Земната атмосфера е изградена от азот и кислород, със следи от други газове. Тя е стратифицирана, но нейните граници не са определени: тя прогресивно изтънява, докато изчезне.

Друга важна характеристика на Земята е, че има тектоника на плочите, така че повърхността й претърпява непрекъснати промени (в геоложки времена разбира се). Следователно доказателствата за кратери, които изобилстват в другите планети на Слънчевата система, вече са заличени.

Това осигурява на Земята голямо разнообразие от екологични условия: планини, равнини и пустини, заедно с изобилието на вода, както в необятните океани, така и в сладка вода на повърхността и под земята.

Заедно с Луната, естествения й спътник, образува забележителен дует. Размерът на нашия спътник е сравнително голям в сравнение с този на Земята и оказва забележително влияние върху него.

Като начало, Луната е отговорна за приливите и отливите, които оказват мощно влияние върху живота на земята. Луната е в синхронно въртене с нашата планета: периодите й на въртене и превод около Земята са еднакви, затова винаги ни показва едно и също лице.

Таблица 3. Земята: характеристики и движение

- Марс

Фигура 8. Червената планета. Източник: Wikimedia Commons.

Марс е малко по-малък от Земята и Венера, но по-голям от Меркурий. Повърхностната му плътност също е малко по-ниска. Много подобни на Земята, любопитните винаги вярвали, че виждат признаци на интелигентен живот в червеникавата звезда.

Например, от средата на деветнадесети век много наблюдатели твърдят, че са виждали „канали“, прави линии, пресичащи повърхността на Марсиан и че те приписват на присъствието на интелигентен живот. Карти на тези предполагаеми канали дори бяха създадени.

Снимки от сондата „Маринър“ обаче показаха в средата на шейсетте години на 20 век, че повърхността на Марсиан е пустиня и че каналите не съществуват.

Червеникавият цвят на Марс се дължи на изобилието от железни оксиди на повърхността. Що се отнася до атмосферата му, тя е тънка и се състои от 95% въглероден диоксид, със следи от други елементи като аргон. Няма водна пара или кислород. Последното се открива като образува съединения в скалите.

За разлика от Земята, Марс няма собствено магнитно поле, така че частици от слънчевия вятър удрят директно върху повърхността, малко защитени от тънката атмосфера.

Що се отнася до орографията, тя е разнообразна и има признаци, че някога планетата е имала течна вода. Една от най-забележителните характеристики е планината Олимп, най-големият известен вулкан в Слънчевата система досега.

Връх Олимп далеч надминава най-големите вулкани на Земята: той е три пъти по-висок от връх Еверест и 100 пъти по-голям от обема на Мауна Лоа, най-големият вулкан на Земята. Без тектонична активност и с ниска гравитация, лавата може да се натрупва, за да породи такава колосална структура.

Таблица 4. Марс: характеристики и движение

- Юпитер

Фигура 9. Юпитер и галилейските луни.

Безспорно е царят на планетите поради големия си размер: диаметърът му е 11 пъти по-голям от този на Земята и условията му са много по-екстремни.

Има богата атмосфера, пресечена от бързи ветрове. Известното Голямо червено петно ​​на Юпитер е дългогодишна буря, с ветрове до 600 км / ч.

Юпитер е газообразен, поради което няма твърда почва под атмосферата. Случва се атмосферата да стане по-гъста с увеличаване на дълбочината, докато достигне точка, в която газът се втечнява. Следователно той е доста сплескан на полюсите, поради въртенето.

Въпреки факта, че по-голямата част от материята, която съставя Юпитер, е водород и хелий, подобни на Слънцето, във вътрешността му той има ядро ​​от тежки елементи при висока температура. Всъщност газовият гигант е източник на инфрачервено лъчение, поради което астрономите знаят, че вътрешността е много по-гореща от външната.

Юпитер има и собствено магнитно поле, 14 пъти по-силно от земното. Забележителна особеност на тази планета е големият брой естествени спътници, които има.

Поради огромните си размери, естествено е, че гравитацията му е могла да завземе много скални тела, които случайно минават през околностите му. Но той също има големи луни, най-забележимите от които са четирите галилейски луни: Йо, Европа, Калисто и Ганимед, като последната е най-голямата от луните в Слънчевата система.

Тези големи луни вероятно произхождат едновременно с Юпитер. Те сами по себе си са завладяващи светове, тъй като сред другите характеристики присъстват вода, вулканизъм, екстремно време и магнетизъм.

Таблица 5. Юпитер: характеристики и движение

- Сатурн

Фигура 10. Изображение на Сатурн

Безспорно това, което най-много обръща вниманието на Сатурн, е сложната му пръстенна система, открита от Галилео през 1609 г. Трябва също да се отбележи, че Кристиан Хюйгенс е първият, който забелязва пръстеновидната структура, няколко години по-късно, през 1659 г. Със сигурност. Телескопът на Галилео нямаше достатъчно разделителна способност.

Милиони ледени частици съставят пръстените на Сатурн, може би останки от древни луни и комети, които са повлияли на планетата - Сатурн има почти толкова, колкото Юпитер.

Някои спътници на Сатурн, наречени сателити на овчарите, отговарят за поддържането на орбитата свободна и ограничават пръстените в добре дефинирани райони на планетарната екваториална равнина. Екваторът на планетата е доста силно изразен, като е много сплескан сфероид поради ниската си плътност и въртеливо движение.

Сатурн е толкова лек, че може да плава в хипотетичен океан, достатъчно голям, за да го съдържа. Друга причина за деформацията на планетата е, че въртенето не е постоянно, а зависи от географската ширина и други взаимодействия с нейните спътници.

Що се отнася до вътрешната му структура, данните, събрани от мисиите Voyager, Cassini и Ulysses, уверяват, че тя е доста сходна с тази на Юпитер, тоест газообразна мантия и ядро ​​от много горещи тежки елементи.

Температурните и налягащи условия позволяват образуването на метален течен водород, поради което планетата има собствено магнитно поле.

Върху повърхността времето е изключително силно: бурите изобилстват, макар и не толкова трайни, колкото тези на съседен Юпитер.

Таблица 6. Сатурн: характеристики и движение

- Уран

Фигура 11. Изглед на замръзналата планета Уран. Източник: Pixabay.com

Открит е от Уилям Хершел през 1781 г., който го описва като малка зелено-синя точка на телескопа си. Отначало той смяташе, че това е комета, но скоро след това той и други астрономи разбраха, че това е планета, също като Сатурн и Юпитер.

Движението на Уран е доста своеобразно, като е ретроградно въртене, като Венера. В допълнение, оста на въртене е много наклонена по отношение на равнината на орбитата: 97,9º, така че на практика се върти настрани.

Така че сезоните на планетата - разкрити чрез изображения на Вояджър - са доста екстремни, с зими продължават 21 години.

Синьо-зеленият цвят на Уран се дължи на съдържанието на метан в атмосферата му, много по-хладен от този на Сатурн или Юпитер. Но за вътрешната му структура малко се знае. И Уран, и Нептун се смятат за ледени светове, или по-скоро газообразни или квази-течни.

Въпреки че Уран не произвежда метален водород поради по-малката си маса и налягане вътре, той има интензивно магнитно поле, повече или по-малко сравнимо с това на Земята.

Уран има своя собствена пръстенова система, макар и не толкова великолепна като тази на Сатурн. Те са много слаби и затова не се виждат лесно от Земята. Те са открити през 1977 г., благодарение на временната окултация на планетата от звезда, което позволи на астрономите да видят нейната структура за първи път.

Както всички външни планети, Уран има много луни. Основните са Оберон, Титания, Умбриел, Ариел и Миранда, имена, взети от произведенията на Александър Поуп и Уилям Шекспир. На тези луни е открита замръзнала вода.

Таблица 7. Уран: характеристики и движение

- Нептун

Фигура 12. Изображение на Нептун, направено от сондата Voyager 2. Източник: Wikimedia Commons.

В края на Слънчевата система е Нептун, най-отдалечената от Слънцето планета. Той е открит поради необясними гравитационни смущения, които предполагат съществуването на голям, но все още неоткрит обект.

Изчисленията на френския астроном Урбейн Жан Леверьер най-накрая доведоха до откриването на Нептун през 1846 г., въпреки че Галилео вече го беше забелязал с телескопа си, смятайки го за звезда.

Погледнато от Земята, Нептун е малка зелено-синя точка и до не много отдавна се знаеше за неговата структура. Мисията Voyager предостави нови данни в края на 80-те години.

Изображенията показаха повърхност с доказателства за силни бури и бързи ветрове, включително голям пластир, подобен на Юпитер: Голямото тъмно петно.

Нептун има атмосфера, богата на метан, както и слаба пръстенна система, подобна на тази на Уран. Вътрешната му структура е съставена от ледена кора, която покрива металното ядро ​​и има свой магнетизъм.

Що се отнася до луните, до момента са открити около 15, но може да има още няколко, като се има предвид, че планетата е много далечна и е най-малко проучената досега. Тритон и Нереид са основните, като Тритон е в ретроградна орбита и притежава слаба азотна атмосфера.

Таблица 8. Нептун: характеристики и движение

Други астрономически обекти

Слънцето и големите планети са най-големите членове на Слънчевата система, но има и други обекти, по-малки, но също толкова очарователни.

Говорим за планети джуджета, луни или спътници на основните планети, комети, астероиди и метеороиди. Всеки от тях има изключително интересни особености.

Малки планети

Фигура 13. Плутон. Източник: Pixabay.com

В пояса на астероидите, който е между Марс и Юпитер, и извън орбитата на Нептун, в пояса на Койпер има много обекти, които според астрономическите критерии не попадат в категорията на планетите.

Най-известните са:

- Церера, в астероидния пояс.

- Плутон, който преди се е считал за деветата по големина планета.

- Ерис, открит през 2003 г. и по-голям от Плутон и по-далеч от Слънцето, отколкото е.

- Макемаке, в пояса на Койпер и около половината от размера на Плутон.

- Haumea, също в пояса на Койпер. Той е подчертано елипсоидален по форма и има пръстени.

Критериите за разграничаването им от по-големите планети са както размерът им, така и гравитационното привличане, което притежават, свързано с тяхната маса. За да се счита за планета, обект трябва да се върти около Слънцето, в допълнение към повече или по-малко сферични.

А гравитацията му трябва да бъде достатъчно висока, за да абсорбира другите по-малки тела около нея, като сателити или като част от планетата.

Тъй като поне гравитационният критерий не е изпълнен за Церера, Плутон и Ерис, тази нова категория е създадена за тях, до която Плутон завършва през 2006 г. В далечния пояс на Койпер е възможно да има повече планети джуджета като тези, т.е. все още не са открити.

Луни

Както видяхме, основните планети и дори Плутон имат спътници, които обикалят около тях. Има повече от сто, принадлежащи към основните планети, почти всички от тях са разпределени във външните планети и три принадлежат на вътрешните планети: Луната от Земята и Фобос и Деймос от Марс.

Фигура 14. Земна луна. Източник: Pixabay.com

Все още може да има още луни за откриване, особено на планети, най-отдалечени от Слънцето, като Нептун и други ледени гиганти.

Формите им са разнообразни, някои са сфероидни, а други доста неправилни. Най-големите от тях вероятно са се образували до родителската планета, но други могат да бъдат уловени от гравитацията. Има дори временни луни, които по някаква причина са заловени от планетата, но се освобождават навреме.

Други тела, освен основните планети, също имат луни. Изчислено е, че досега има около 400 природни спътника от всякакъв вид.

Хвърчилата

Фигура 15. Кометата на Халей.

Кометите са отломки от облака на материята, която е породила Слънчевата система. Те са съставени от лед, скали и прах и понастоящем се намират в покрайнините на Слънчевата система, въпреки че от време на време се приближават до Слънцето.

Има три региона, които са много далеч от Слънцето, но все още принадлежат към Слънчевата система.Астрономите вярват, че там живеят всички комети: пояса на Койпер, облака на Оорт и разпръснатия диск.

Астероиди, кентаври и метеороиди

Астероидите са скалисти тела, по-малки от планетата джудже или сателит. Почти всички са открити в астероидния пояс, който маркира границата на скалисти и газообразни планети.

От своя страна кентаврите получават това име, тъй като споделят характеристики на астероиди и комети, както правят едноименните митологични същества: половин човек и половин кон.

Открити през 1977 г., те все още не са правилно заснети, но се знае, че са в изобилие между орбитите на Юпитер и Нептун.

И накрая, метеороидът е фрагмент от по-голям обект, като описаните досега. Те могат да бъдат толкова малки, колкото кичур материя - не толкова малки, колкото зърно прах - около 100 микрона или големи с диаметър 50 км.

Обобщение на основните характеристики на слънчевата система

- Прогнозна възраст: 4,6 милиарда години.

- Форма: диск

- Местоположение: Ръката на Орион в Млечния път.

- Разширение: то е относително, може да се счита за около 10 000 астрономически единици *, до центъра на облака на Оорт.

- Видове планети: земни (скалисти) и Джовиан (газообразни и ледени)

- Други обекти: спътници, планети джуджета, астероиди.

* Астрономическа единица се равнява на 150 милиона километра.

Фигура 16. Мащаб на Слънчевата система в астрономически единици. Източник: НАСА.

Произход и еволюция

В момента повечето учени смятат, че произходът на Слънчевата система е в останките на една или повече свръхнови, от които се е образувала гигантска мъглявина от космически газ и прах.

Гравитацията беше отговорна за агломерирането и срутването на тази материя, която по този начин започна да се върти все по-бързо и по-бързо и да образува диск, в центъра на който се е образувало Слънцето. Този процес се нарича аккреция.

Около Слънцето остана дискът на останалата материя, от който с течение на времето изплуваха планетите и другите членове на Слънчевата система.

От наблюдението на формиращите звездни системи в нашата собствена галактика Млечен път и от компютърните симулации учените имат доказателства, че подобни процеси са сравнително чести. Новообразуваните звезди често имат тези дискове с материя около себе си.

Тази теория обяснява доста добре повечето от направените констатации за нашата слънчева система, представляваща единна централна звездна система. Това обаче не би обяснило напълно образуването на планети в бинарните системи. И има, тъй като се изчислява, че 50% от екзопланетите принадлежат към системи с две звезди, тъй като са много разпространени в галактиката.

Препратки

1. Астрофизика и физика. Възстановено от: astrofisicayfisica.com.
2. Карол, Б. Въведение в съвременната астрофизика. 2-ри. Edition. Пиърсън.
3. POT. Изследване на слънчевата система Възстановени от: solarsystem.nasa.gov.
4. POT. Слънчева система, в перспектива Възстановени от: nasa.gov.
5. Ривейро, А. Слънцето, двигател на Слънчевата система. Възстановено от: astrobitacora.com.
6. Семена, М. 2011. Основи на астрономията. Единадесето издание. Учене в Cengage.
7. Wikipedia. Кентавро (астрономия): Възстановено от: es.wikipedia.org.
8. Wikipedia. Слънчевата система. Възстановено от: es.wikipedia.org.