Расположение планет солнечной системы

Разновидности моделей

Компьютерная модель Солнечной системы с расстояниями — наиболее точная среди всех моделей. Она максимально правдоподобно демонстрирует соотношение расстояний между планетами и Солнцем. С помощью компьютерной анимации можно точно воспроизвести цвет, размеры небесных объектов, характер их движения. Подобная наглядная модель сегодня является чрезвычайно популярной, потому что ее легко можно найти в Интернет-ресурсах. Создается она с помощью специального программного обеспечения и определенных знаний на основе математического моделирования, с помощью которого все законы движения планет сводятся до математических уравнений. Эта модель — основа практически для всех остальных моделей. С ее помощью можно решать сложные задачи, прогнозировать и проектировать новые их решения.

Схематическая модель Солнечной системы – это модель, которая изображает ее структуру с помощью блок-схемы. Она простая и наглядная, поэтому быстро и легко запоминается. На ней отображается структура нашей системы в иерархическом порядке.

Физическая модель создается на основе физических формул и законов: закона Всемирного тяготения, законов Ньютона. Она может быть исполнена в материальной форме, то есть с помощью приборов и устройств.

Если структура системы изображена на рисунке, плакате, то это графическая модель. Она демонстрирует порядок размещения планет и некоторых спутников, но не показывает реальных соотношений между размерами планет и расстояниями между ними и Солнцем.

Очень распространена информационная модель Солнечной системы – это словесное описание структуры с использованием схем, рисунков и т. д. Именно она наиболее часто встречается в учебниках по астрономии. В такой модели объясняется ее строение, описываются характеристики небесных тел, характер их движения.

Изучение Солнечной системы

Настоящий бум связанный с изучением космического пространства и Солнечной системы начался в середине прошлого века, в особенности с космических программ бывшего Советского Союза и США: запуск первых искусственных спутников, полет первых космонавтов, знаменитая высадка американских астронавтов на Луне (что правда некоторые скептики считают фальшивкой) и так далее. Но самым действенным методом в изучении Солнечной системы и тогда и сейчас является отправка специальных исследовательских зондов.

Первый искусственный советский космический аппарат Спутник 1 (на фото), был запущен на орбиту в далеком 1957 году, где провел несколько месяцев, собирая данные об атмосфере и ионосфере Земли. В 1959 году к нему присоединился американский спутник Explorer, именно он сделал первые космические фотоснимки нашей планеты. Затем американцами из НАСА был запущен целый ряд исследовательских зондов к другим планетам:

• Маринер в 1964 году полетел к Венере.
• Маринер-4 в 1965 году прибыл к Марсу, а затем уже в 1974 году успешно миновал Меркурий.
• В 1973 году к Юпитеру был отправлен зонд Пионер-10, началось научное изучение внешних планет.
• В 1974 году был отправлен первый зонд к Сатурну.
• В 80-х годах прошлого века подлинным прорывом стали корабли Вояджер, которые первыми облетели газовые гиганты и их спутники.

Активное исследование космического пространства продолжается и в наше время, так совсем недавно, в сентябре этого 2017 года в атмосфере Сатурна погиб космический аппарат Касини, запущенный в 1997 году. За свою двадцатилетнюю исследовательскую миссию он сделал немало интересных наблюдений над атмосферой Сатурна, его спутников и, конечно же, знаменитых колец. Последние часы и минуты жизни аппарата Касини транслировались НАСА в прямом эфире.

Внутренняя Солнечная система

Это линия с первыми 4-мя планетами от звезды. Все они обладают похожими параметрами. Это скалистый тип, представленный силикатами и металлами. Расположены ближе, чем гиганты. Уступают по плотности и размерам, а также лишены огромных лунных семейств и колец.

Силикаты формируют кору и мантию, а металлы являются частью ядер. Все, кроме Меркурия, располагают атмосферным слоем, который позволяет формировать погодные условия. На поверхности заметны ударные кратеры и тектоническая активность.

Ближе всех к звезде находится Меркурий. Это также наиболее крошечная планета. Магнитное поле достигает всего 1% от земного, а тонкая атмосфера приводит к тому, что планета наполовину раскалена (430°C) и замерзает (-187°C).

Современный вид Марса

Венера сходится по размеру с Землей и обладает плотным атмосферным слоем. Но атмосфера крайне токсична и работает в качестве парника. На 96% состоит из углекислого газа, вместе с азотом и прочими примесями. Плотные облака созданы из серной кислоты. На поверхности много каньонов, наиболее глубокий из которых достигает 6400 км.

Земля изучена лучше всего, потому что это наш дом. Обладает скалистой поверхностью, укрытой горами и углублениями. В центре находится тяжелое ядро из металла. В атмосфере присутствует водяной пар, что сглаживает температурный режим. Рядом вращается Луна.

Из-за внешнего вида Марс получил кличку Красная планета. Окрас создается окислением железных материалов на верхнем слое. Наделен самой крупной горой в системе (Олимп), возвышающейся на 21229 м, а также глубочайшим каньоном – Долина Маринер (4000 км). Большая часть поверхности древняя. На полюсах есть ледяные шапки. Тонкий атмосферный слой намекает на водные залежи. Ядро твердое, а рядом с планетой присутствует два спутника: Фобос и Деймос.

Как появилась Солнечная система, и как она развивалась

Солнечная система образовалась 4,568 миллиарда лет назад в процессе гравитационного коллапса региона в гигантском молекулярном облаке из водорода, гелия и небольших количеств элементов потяжелее, синтезированных предыдущими поколениями звезд. Когда этот регион, который должен был стать Солнечной системой, коллапсировал, сохранение углового момента заставило его вращаться быстрее.

Центр, где собралась большая часть массы, начал становиться все горячее и горячее окружающего диска. По мере того как сжимающаяся туманность вращалась быстрее, она начала выравниваться в протопланетарный диск с горячей, плотной протозвездой в центре. Планеты образовались аккрецией этого диска, в котором пыль и газ стягивались вместе и объединялись, чтобы сформировать более крупные тела.

Из-за более высокой температуры кипения, только металлы и силикаты могут существовать в твердой форме близко к Солнцу и в конечном итоге образуют планеты земной группы — Меркурий, Венеру, Землю и Марс. Поскольку металлические элементы были лишь небольшой частью солнечной туманности, планеты земной группы не смогли стать очень большими.

В отличие от этого, планеты-гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун) образовались за точкой между орбитами Марса и Юпитера, где материалы были достаточно холодными, чтобы летучие ледовитые компоненты оставались твердыми (на снеговой линии).

Льды, которые сформировали эти планеты, были более многочисленны, чем металлы и силикаты, которые сформировали внутренние планеты земной группы, что позволило им расти достаточно массивными, чтобы захватить крупные атмосферы из водорода и гелия. Оставшийся мусор, который никогда не станет планетами, собрался в регионах вроде пояса астероида, пояса Койпера и облака Оорта.

За 50 миллионов лет давление и плотность водорода в центре протозвезды стали достаточно высокими, чтобы начался термоядерный синтез. Температура, скорость реакции, давление и плотность увеличивались, пока не было достигнуто гидростатическое равновесие.

В этот момент Солнце стало звездой главной последовательности. Солнечный ветер от Солнца создал гелиосферу и смел оставшиеся газ и пыль протопланетарного диска в межзвездное пространство, заканчивая процесс формирования планет.

Солнечная система будет оставаться практически такой же, какой мы ее знаем, пока водород в ядре Солнца не будет полностью преобразован в гелий. Это произойдет примерно через 5 миллиардов лет и ознаменует конец главной последовательности жизни Солнца. В это время ядро Солнца коллапсирует и выход энергии будет значительно больше, чем сейчас.

Наружные слои Солнца расширятся примерно в 260 раз шире текущего диаметра, и Солнце станет красным гигантом. Расширение Солнца, как ожидается, испарит Меркурий и Венеру и сделает Землю непригодной для жизни, поскольку обитаемая зона выйдет за орбиту Марса. В конце концов, ядро станет достаточно горячим, чтобы начался гелиевый синтез, Солнце еще немного пожжет гелий, но потом ядро станет сокращаться.

В этот момент внешние слои Солнца направятся в космос, оставив позади белый карлик — чрезвычайно плотный объект, который будет иметь половину изначальной массы Солнца, но по размерам будет с Землю. Выброшенные внешние слои сформируют планетарную туманность, вернув часть материала, сформировавшего Солнце, в межзвездное пространство.

Будущее Cолнечной системы

По последним научным данным, Солнечная система является стабильной системой. То есть больших изменений в ближайшее время не стоит ждать. Самые большие изменения будут происходить с изменением состояния Солнца.

Другими словами,  не будет претерпевать экстремальных изменений до тех пор, пока Солнце не израсходует запасы водородного топлива. Этот рубеж положит начало переходу Солнца в фазу красного гиганта.

Спустя 1 миллиард лет из-за увеличения солнечного излучения околозвёздная обитаемая зона Солнечной системы будет смещена за пределы современной земной орбиты.

В настоящее время

Солнечная система и ее происхождение изучаются во многих известных институтах мира.

Проходящие ежегодно международные конгрессы включают в программу обязательное обсуждение этого вопроса, а в дискуссиях уже неоднократно принимали участие ведущие российские специалисты из Геофизического института при Академии наук

Углубленным исследованиям по теме «Солнечная система и ее происхождение» отводится важное место, а средства для их проведения выделяются из государственного бюджета

Наступит момент, и благодаря неустанным трудам ученых завеса тайны приоткроется, чтобы население Земли смогло узнать еще больше о происхождении нашей удивительной планеты.

Источники

• https://www.factruz.ru/space_mistery/origin-solar-system.htmhttps://cosmosplanet.ru/solnechnayasistema/proishozhdenie-evolyutsiya-solnechnoj-sistemy.htmlhttps://ru.wikipedia.org/wiki/Формирование_и_эволюция_Солнечной_системыhttps://studopedia.ru/5_57769_proishozhdenie-solnechnoy-sistemi.htmlhttps://fb.ru/article/38099/proishojdenie-solnechnoy-sistemyihttps://spaceworlds.ru/solnechnaya-sistema/rozhdenie.html

Планеты — гиганты

Существуют четыре газовых гиганта, располагающихся за орбитой Марса: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Они находятся во внешней Солнечной системе. Отличаются своей массивностью и газовым составом.

Планеты солнечной системы, масштаб не соблюден

Юпитер

Пятая по счёту от Солнца и крупнейшая планета нашей системы. Радиус её – 69912 км, она в 19 раз больше Земли и всего в 10 раз меньше Солнца. Год на Юпитере не самый долгий в солнечной системе, длится 4333 земных суток (неполных 12 лет). Его же собственные сутки имеют продолжительность около 10 земных часов. Точный состав поверхности планеты пока определить не удалось, однако известно, что криптон, аргон и ксенон имеются на Юпитере в гораздо больших количествах, чем на Солнце.

Юпитер, снимок зонда Вояджер-1

Существует мнение, что один из четырёх газовых гигантов на самом деле – несостоявшаяся звезда. В пользу этой теории говорит и самое большое количество спутников, которых у Юпитера много – целых 67. Чтобы представить себе их поведение на орбите планеты, нужна достаточно точная и чёткая модель солнечной системы. Самые крупные из них – Каллисто, Ганимед, Ио и Европа. При этом Ганимед является крупнейшим спутником планет во всей солнечной системе, радиус его составляет 2634 км, что на 8% превышает размер Меркурия, самой маленькой планеты нашей системы. Ио отличается тем, что является одним из трёх имеющих атмосферу спутников.

Сатурн

Вторая по размерам планета и шестая по счёту в Солнечной системе. В сравнении с остальными планетами, наиболее схожа с Солнцем составом химических элементов. Радиус поверхности равен 57350 км, год составляет 10 759 суток (почти 30 земных лет). Сутки здесь длятся немногим дольше, чем на Юпитере – 10,5 земных часов. Количеством спутников он ненамного отстал от своего соседа – 62 против 67. Самым крупным спутником Сатурна является Титан, так же, как и Ио, отличающийся наличием атмосферы. Немного меньше него по размеру, но от этого не менее известные – Энцелад, Рея, Диона, Тефия, Япет и Мимас. Именно эти спутники являются объектами для наиболее частого наблюдения, и потому можно сказать, что они наиболее изучены в сравнении с остальными.

Сатурн, снимок космического аппарата Кассини в 2007 году

Долгое время кольца на Сатурне считались уникальным явлением, присущим только ему. Лишь недавно было установлено, что кольца имеются у всех газовых гигантов, но у остальных они не настолько явно видны. Их происхождение до сих пор не установлено, хотя существует несколько гипотез о том, как они появились. Кроме того, совсем недавно было обнаружено, что неким подобием колец обладает и Рея, один из спутников шестой планеты.

Уран

Седьмая по счету и третья по размеру планета, радиус которой составляет 25267 км. Справедливо считается самой холодной планетой среди остальных, температура достигает -224 градусов по Цельсию. Продолжительность года — 30 685 суток в земном исчислении (почти 84 года), сутки же ненамного меньше земных – 17 с небольшим часов. Из-за сильной наклонности оси планеты, иногда создается впечатление, будто она не вращается, как остальные небесные тела нашей системы, а катится, подобно шару. Это может наблюдать любой, кого интересует астрономия, геометрическая модель солнечной системы наглядно продемонстрирует этот эффект.

Уран — снимок Вояджера-2 в 1986 году

Спутников у него гораздо меньше, чем у соседнего Сатурна, всего 27. Наиболее известны Титания, Ариэль, Оберон, Умбриэль и Миранда. Они не настолько крупны, как спутники.

Примечательно, что ведя наблюдения за Ураном в свой телескоп, астроном Уильям Гершель сначала не понял, что он наблюдает за планетой, будучи уверен, что он видит комету.

Нептун

Размером восьмая планета солнечной системы очень близка к своему ближайшему соседу, Урану. Радиус Нептуна равняется 24547 км. Год на планете равняется 60 190 суток (приблизительно 164 земных года). В атмосфере зафиксированы самые сильные ветра в нашей системе, скорость которых достигает 260 м/с.

Нептун, вид с Вояджера-2

По сравнению с остальными планетами-гигантами спутников у него совсем мало – всего 14. Самые известные из них – Тритон, третий в солнечной системе спутник, имеющий атмосферу, Протей и Нереида.

Примечательно, что это – единственная из планет, которая была открыта не благодаря наблюдениям, а с помощью математических расчётов.

Кислотная Венера

С Земли вторая от Солнца планета выглядит как яркая звезда, светящая ровным белым светом. Космические зонды помогли узнать, какого цвета Венера на самом деле.

Для того, чтобы правдиво передать оттенок
венерианской поверхности, аппараты делают снимки с помощью различных длин волн
света. Чтобы разглядеть в ее густой атмосфере какие-либо структуры рельефа,
используют ультрафиолетовые фильтры.

На снимках цвет Венеры меняется от желто-оранжевого до красноватого. Так она выглядит благодаря кислотным облакам, поглощающим коротковолновую часть спектра. Кроме того, такие яркие оттенки на фотографиях получаются после компьютерной обработки. В действительности атмосфера Венеры имеет бледно-желтый окрас, а под ней можно разглядеть коричнево-красную поверхность планеты. Такой она стала из-за большого количества активных вулканов.

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.

Газовый гигант Юпитер

Юпитер

1. Если земля – помидор черри, то юпитер арбуз. Так можно сравнить эти две планеты. На Юпитере могли бы поместиться 1300 планет как наша Земля. 2. Несмотря на то что, Юпитер гигантская планета, она же и сама быстрая планета. Вокруг своей оси Юпитер вращается за 20 часов. А вот вокруг солнца 12 лет. 3. Юпитер имеет самое большое количество спутников, их всего 60, может и больше. Все спутники вращаются в противоположную сторону планеты. 4. На планете есть огромное красное пятно, которое не что иное, как антициклон. Он появился около 400 лет назад, а может и больше. Его открыл астроном Дж. Кассини в 1665 году, тогда его размеры определяются десятками тысяч километров в длину и ширину. Сейчас пятно уменьшилось почти вдвое. 5. Юпитер умеет «говорить». Планета издает очень странные звуки, похожие на речь. Их называют электромагнитные голоса.

Пояс астероидов

Поясом астероидов принято называть область, расположенную между Марсом и Юпитером. Этот участок заполнен множеством объектов неправильной формы, называемых астероидами, и стал заметен астрономам еще в начале XIX века. В настоящее время он довольно хорошо изучен.

В поясе астероидов, который иногда называют главным поясом, присутствуют четыре крупнейших астероида:

• Церера;
• Веста;
• Паллада;
• Гелея.

Церера является самым крупным объектом в главном поясе, специалисты относят ее к карликовым планетам: ее диаметр составляет около 950 километров, диаметр остальных астероидов из группы крупнейших не превышает 600 километров.

Размеры остальных частиц пояса астероидов очень отличаются, а некоторые из них ничтожно малы и являются космической пылью, однако общее их количество более миллиона. При этом даже столь огромное количество объектов не делает пояс заполненным.

Космические аппараты пролетают здесь, никогда не сталкиваясь с астероидами, однако контакт небесных тел между собой происходит здесь довольно часто (учитывая астрономические временные масштабы).

Результат этого столкновения может отличаться в зависимости от скорости астероидов: если скорость высока, может образоваться семейство астероидов из фрагментов столкнувшихся, а при низкой скорости объектов может произойти слияние двух астероидов в один.

Углеродные

Темные астероиды, увидеть на небе их возможно только с помощью телескопа. Из названия понятно, что в их составе преобладает углерод, кроме того, они состоят из минералов и горных пород. Углеродные астероиды преобладают в главном поясе: их доля составляет около 75 % всех объектов. Больше всего их на внешнем крае пояса, по мере удаленности от Солнца их количество значительно снижается.

Силикатные астероиды

Состав этих объектов аналогичен каменным метеоритам, в нем преобладает кремний. Их доля в поясе астероидов составляет около 17 %, наибольшая их концентрация наблюдается в 2 астрономических единицах от Солнца, по мере удаления от звезды их количество снижается. Астероиды обладают умеренной яркостью, среди них есть довольно крупный объект — Эвномия, ее ширина составляет примерно 330 километров.

Железные астероиды

Самая многочисленная группа пояса астероидов. В составе преобладает железо и никель. Обладают умеренной яркостью. Существует предположение, что данные объекты являются остатками металлических ядер астероидов, фрагментированных после удара.

150 фраз и цитат о солнце

Планеты с кольцами

Помимо спутников у некоторых планет также есть и кольца. Более 300 лет Сатурн считался единственной подобной планетой. Однако это не так, кольца были обнаружены у Урана, Юпитера и Нептуна.

https://img.anews.com/media/gallery/115512954/733447756.jpg

Первым систему колец у Сатурна увидел Галилео Галилей, а упомянул ее голландский астроном Христиан Гюйгенс. «Кольцом окружен тонким, плоским, нигде не прикасающимся, к эклиптике наклоненным», — писал он.

Ученые выяснили, что кольца Сатурна в основном состоят из водяного льда и очень мелких пылевых частиц. Позже было установлено, что число колец Сатурна исчисляется сотнями.

В 1921 году появился слух о том, что Сатурн лишился колец, а их частицы улетели в космическое пространство. Это произошло из-за того, что кольца повернулись ребром к Земле, а поскольку они очень тонкие, приборы того времени не способны были их уловить.

https://img.anews.com/media/gallery/115512954/898969670.jpg

В 1977 году группой американских ученых были открыты девять колец у Урана, хотя первые предположения об этом выдвигал еще первооткрыватель планеты Уильям Гершель. В 1986 году «Вояджер-2» зафиксировал данные еще о двух кольцах Урана, а также пара колец была открыта в 2003-2005 годах телескопом «Хаббл».

Наличие колец у Юпитера предполагал в 1960 году советский астроном Сергей Всехсвятский, и в 1979 году они были замечены при подлете к планете космического аппарата «Вояджер-1». Спустя 10 лет его брат-близнец «Вояджер-2» обнаружил кольца Нептуна.

В октябре 2017 года было обнаружено кольцо у карликовой планеты Хаумеа. Предполагалось, что Плутон также обладает системой планетных колец, но в 2015 году аппарат «Новые горизонты» их не обнаружил.