Сонячна система – що це таке, склад, планети по порядку, будова, фото і відео

Сонячна система

Сонце володіє великою силою тяжіння, за рахунок чого утримує біля себе планети, що утворюють цілу систему. Вони обертаються навколо його орбіти і володіють певними особливостями залежно від розташування. Вчені безперервно вивчають Сонячну систему і постійно роблять неймовірні відкриття, допомагають краще зрозуміти пристрій космосу.

Що таке Сонячна система?

Сонячна система – це сукупність планет, що обертаються навколо центральної зірки. Вченим вдалося встановити, що їй приблизно 4,57 млрд років, а з’явилася вона за рахунок гравітаційного стиснення газопилової хмари.

В основі системи лежить яскрава зірка – Сонце, яке утримує планети та інші об’єкти. змушуючи їх обертатися по орбіті на певній відстані. Воно у багато разів перевершує по діаметру інші об’єкти, що перебувають у сфері його тяжіння.

Цікавий факт: Сонце володіє такою великою масою, що всі інші планети системи складають лише 0,0014% від його ваги.

У складі Сонячної системи, крім зірки, знаходиться вісім основних планет, а також п’ять карликових. Розташовується вона в галактиці Чумацький Шлях, в рукаві Оріона.

Виникнення

Наочний приклад гравітаційного колапсу

Оскільки Сонячній системі мільярди років, люди можуть лише будувати гіпотези про способи її появи. Найбільш популярною є небулярная теорія, висунута вченими Лапласом, Кантом і Сведенборгом в XVIII столітті. Вона будується на тому, що система утворилася за рахунок гравітаційного колапсу однієї з частин величезної хмари, що складається з газу і пилу. В майбутньому гіпотеза доповнювалася за рахунок даних, отриманих при дослідженні космосу.

Зараз процес виникнення Сонячної системи описується наступними кроками:

1. Спочатку в цій області всесвіту перебувало хмара, що складається з гелію, водню та інших речовин, одержаних при вибухах старих зірок. У невеликій його частині почалося ущільнення, яке стало центром гравітаційного колапсу. Він поступово почав притягувати до себе навколишні речовини.
2. Через тяжіння речовин розміри хмари почали зменшуватися, при цьому зростала швидкість обертання. Поступово його форма перетворилася на диск.
3. У міру стиснення збільшувалася щільність частинок на одиницю об’єму, що призводило до поступового нагрівання речовини за рахунок частих зіткнень молекул.
4. Коли центр гравітаційного колапсу розігрівся до кількох тисяч кельвінів, він почав світитися, що означало утворення протозірок. Паралельно з цим, у різних областях диска почали з’являтися інші ущільнення, які в майбутньому стануть гравітаційними центрами для утворення планет.
5. Фінальний етап формування сонячної системи розпочався в період, коли температура центру протозірки перевищила кілька мільйонів кельвінів. Тоді гелій і водень вступили в реакцію термоядерного синтезу, що призвело до появи повноцінної зірки. Решта ущільнення диска поступово сформувалися планети, які почали обертатися в одному напрямі навколо Сонця, перебуваючи на одній площині.

Даний процес тривав дуже довгий час, і науковці можуть лише здогадуватися, скільки років пішло на формування Сонячної системи.

Будова Сонячної системи

Модель Сонця

У центрі системи розташовується Сонце, яке складається з гелію і водню. Температура на її поверхні становить близько 6000 градусів Цельсія, а розміри сфери у багато разів більше, ніж у інших об’єктів, які перебувають у сфері його тяжіння. Зірка належить до жовтим карликовим.

Цікавий факт: Сонце притягує об’єкти на дистанції в два світлових року. Це приблизно 18,9 трильйонів кілометрів.

Навколо світила на різній відстані розташовані планети, які діляться вченими на дві групи: земна і газова.

Планети земної групи

Земна група розташовується ближче до Сонця. Її планети мають кам’янисту структуру і високу щільність, через що їх розміри менше, ніж у газових гігантів.

Меркурій

Меркурій

Найближча до Сонця планета, також є найменшою в системі. Її радіус складає лише 2440 км. Свою назву вона отримала в честь бога торгівлі Меркурія. Її поверхня сірого кольору, із-за чого багато хто порівнює з Місяцем. Планета не містить супутників, а з-за сильних сонячних вітрів її атмосфера практично повністю розряджена.

Венера

Венера

Друга планета від Сонця, носить ім’я на честь давньоримської богині любові. Відмітними особливостями є відсутність природних супутників і високий вміст вуглекислого газу в атмосфері. Радіус Венери практично збігається з земним: 6051 км, що всього лише на 5% менше. З-за цього планети називають “сестрами”. Проте зовні Венера сильно відрізняється, представляючи собою кулю молочного кольору. Поверхня практично повністю складається із застиглої лави з рідкісними кратерами від метеоритів.

Земля

Земля

Третя планета від Сонця, єдина, де присутні великі територіальні області, заповнені водою. За сприятливих кліматичних умов та достатньої кількості ресурсів є єдиним джерелом життя в Сонячній системі. Радіус планети становить 6378 км

Марс

Марс

“Червона” планета є найбільш далекою від Сонця, що відноситься до земної групи. Також вважається найменшою після Меркурія. Її радіус складає 3396 км. Поверхня складається переважно піщаних і земляних рельєфів, розбитих на світлі і темні ділянки, названі материками і морями відповідно. У XXI столітті Марс представляє великий інтерес для вчених. Оскільки планета знаходиться у відносній досяжності, на неї регулярно відправляються марсоходи для збору даних.

Планети газової групи

Дана група складається з чотирьох газових гігантів, розташованих на більшій відстані від Сонця, ніж інші планети. Величезні розміри обумовлені низькою щільністю і великою кількістю газоподібних речовин у складі.

Юпітер

Юпітер

Найбільша планета в Сонячній системі. Її радіус складає 69912 км, що майже в 20 разів перевищує земну. Вчені поки не можуть точно визначити склад планети, лише відомо, що в ній більше ксенону, аргону і криптону більше, ніж на Сонце. Також у Юпітера 67 супутників, причому деякі з розміром цілком схожі на планети. Наприклад, Ганімед на 8% більше, ніж Меркурій, а Іо має власну атмосферу. Також є теорія, що Юпітер повинен був стати повноцінною зіркою, але на етапі розвитку він так і залишився планетою.

Сатурн

Сатурн

Шоста за рахунком планета, знаменита своїми кільцями, що складаються з льоду і кам’янистих метеороидов. Радіус сатурна становить 57360 км. Вчені ще не вивчили детально склад поверхні, але змогли встановити, що в ній є практично такі ж хімічні елементи, як і на Сонці. Навколо Сатурна знаходяться 62 супутника.

Цікавий факт: не так давно було встановлено, що крім кільцями Сатурна мають і інші газові гіганти, але вони помітні не так сильно. Про причини їх появи поки можна лише здогадуватися.

Уран

Уран

Третя за розмірами планета Сонячної системи. Її радіус дорівнює 25267 км. Температура на Урані тримається на рівні -230 градусів за Цельсієм, що робить його найхолоднішою планетою. Також він володіє унікальною особливістю: вісь обертання розташована під кутом, з-за чого при русі планета справляє враження котиться кулі. Поверхня складається переважно з льоду, також є невелика кількість гелію і водню.

Нептун

Нептун

Восьма планета від Сонця була відкрита не за допомогою спостережень, а за рахунок математичних розрахунків. Спостерігаючи аномалії в русі Урана вчені висунули припущення, що вони виникли з-за наявності ще одного небесного тіла великих розмірів. Нептун володіє радіусом в 24547 км. Поверхня схожа на уранову, але по ній гуляють самі сильні вітри в системі, які розганяються до 260 м/с.

Черговість орбіт

Розташування планетарних орбіт навколо Сонця

Кожна планета володіє певною орбітою, за якої обертається навколо Сонця. Час, який вона витрачає на те, щоб повернутися в ту ж крапку, пройшовши повне коло, називається роком, найчастіше він вимірюється в земних діб.

• Меркурій перебуває найближче до Сонця, з-за чого обертається навколо нього з найменшою орбіті, і рік на ній триває 88 діб;
• Венера робить повний оборот навколо зірки за 224 дні;
• для Землі рік триває 365 діб;
• Марс здійснює повний оборот практично в два рази довше, ніж третя планета: за 687 днів;
• Юпітер, який є найближчим газоподібним гігантом до Сонця, володіє тривалістю року в 4332 дня;
• Сатурн робить повний оборот за 10759 доби – це майже 30 земних років;
• будучи практично найвіддаленішою планетою від Сонця, Уран проходить по колу за 30685 днів;
• Нептун володіє найбільшою орбітою, і йому доводиться пройти найбільша відстань протягом свого року, який триває 60190 доби – майже 165 років.

Також кожна планета обертається навколо своєї осі з певною швидкістю, з-за чого тривалість доби на них відрізняється.

Плутон входить до складу Сонячної системи, чи ні?

Плутон

Ще з XIX століття вчені припускали, що в Сонячній системі існує дев’ята планета, розташована далі від Сонця. У 1930-му році 23-річному Клайду Томбо, співробітник обсерваторії Маунт-Вільсон, вдалося виявити Плутон. Зробив це він за допомогою регулярного фотографування зоряного неба і пошуку рухомих елементів. Об’єкт був виявлений в області пояса Койпера.

У тому ж році Плутон офіційно оголосили дев’ятою планетою. Через нестачу даних його співвідносили за розмірами із Землею. Але подальші дослідження показали, що він володіє радіусом всього в 2376 км, а його маса в 6 разів менше, ніж у Місяця.

Цікавий факт: площа Плутона лише на 0,6 млн кв. км менше, ніж у Росії і дорівнює 17,1 млн кв. км.

Поверхня планети складається переважно з каменю і льоду, як у більшості тіл з поясу Койпера. Навколо Плутона знаходяться п’ять супутників. Орбіта обертання навколо Сонця овальна, причому при максимальному наближенні планета знаходиться ближче до світила, ніж Нептун, а при максимальному віддаленні дистанція становить 7,4 млрд км.

При подальших дослідженнях поясу Койпера вчені відкрили ще кілька невеликих планет, розмір яких не сильно відрізняється від Плутона. У 2006 році було прийнято рішення зарахувати їм статус карликових. З тих пір Плутон офіційно перестав бути дев’ятою планетою Сонячної системи. Однак деякі вчені досі наполягають, що його слід перемістити назад з карликових до основних.

Інші об’єкти

Розташування поясу Койпера

Крім Сонця і планет у системі присутні і інші об’єкти. До них відносяться:

• карликові планети, поступаються за розміром основним;
• пояс Койпера – дископодібна область, де знаходиться безліч крижаних тіл, розташований за орбітою Нептуна;
• хмара Оорта – скупчення льодових конгломерат;
• комети – освіти газу, пилу і льоду, що рухаються в просторі;
• астероїди – кам’яні утворення, що переміщаються між Марсом і Юпітером;
• метеорити – невеликі тверді об’єкти, які падають на Землю, в момент попадання в атмосферу перетворюються в метеори і згоряють, не діставшись до поверхні планети.

Періодично в Сонячну систему можуть прилітати астероїди і комети із сусідніх галактик, але це явище досить рідкісне.

Хмара Оорта за межами Сонячної системи

Хмара Оорта, в центрі розташований пояс Койпера

Хмара Оорта знаходиться навколо Сонячної системи і пояса Койпера. Його внутрішні кордони починаються на відстані 2000 до 5000 а.е. від Сонця, а зовнішні пролягають в діапазоні 100000-200000 а.е. Для зручності вивчення вчені поділяють область на зовнішню і внутрішню частини.

Хмара складається з трильйонів тіл, що складаються з етану, води, метану, аміаку, водню та інших речовин. Також серед них є кам’яні астероїди, становлять 2% від загальної кількості об’єктів. Розмір практично всіх тіл не перевищує кілометра в діаметрі, рідкісний виняток становлять карликові планети.

Міжпланетний простір

Дія сонячного вітру на планети

Багато хто думає, що між планетами немає нічого. Однак таке припущення неправильне. Сонце безперервно випромінює заряджені частинки, які поширюються в просторі зі швидкістю 1,5 млн км/год і утворюють гелиосферу. Такий потік називається сонячним вітром. Якщо об’єкт не має власного магнітного поля, здатного утримувати атмосферу, заряджені частинки в буквальному сенсі здеруть її. Така доля спіткала Марс і Венеру.

Колонізація

У XX столітті люди почали активно досліджувати космос не тільки спостерігаючи за ним з телескопів, але і запускаючи різні супутники, шатли, ракети і т. д. Також вчені ведуть пошук планет, сприятливих для життя. На жаль, на Землі в будь-який момент статися будь-який катаклізм, з-за якого людству доведеться шукати собі новий будинок. Тому можлива колонізація космосу не є порожнім звуком для сучасних обсерваторій.

Ще в минулому сторіччі до різних планет були відправлені зонди, досі передають інформацію про свою подорож. Це допомагає краще дізнатися про будову і особливості об’єктів Сонячної системи.

Сліди марсохода на поверхні Марса

Що стосується безпосередньої колонізації, то в XXI столітті вже в порядку речей є відправка місяцеходів і марсоходів, які гуляють по поверхні земного супутника і четвертої планети в пошуках життя та інших незвичайних знахідок. Однак зараз людство все ще перебуває на порозі космічних подорожей, тому говорити про потенційний переселення на іншу планету поки не доводиться. Більш того, більшість великих тіл Сонячної системи не придатні для життя.

Чому Сонячна система стабільна

Всі планети обертаються навколо Сонця за власним орбітах, ніяк не стикаючись один з одним. Також на них безперервно діє тяжіння зірки, засноване на законі всесвітнього тяжіння. А оскільки в космосі відсутня сила тертя, планети рухаються з постійною швидкістю, і вже мільярди років у Сонячній системі діє завидна стабільність.

Розташування Землі

Відстань від Сонця до деяких об’єктів

Позицію Землі в Сонячній системі можна назвати найбільш вигідною, адже саме на цій планеті зародилося життя. Третя планета обертається навколо зірки по еліпсоїді. Максимальна відстань між Землею і Сонцем становить 152 млн км і називається афелием, а мінімальне одно 147 млн км і зветься перигеем.

Цікавий факт: під час шляху Земля досягає афелия в червні, а перигею в січні. Саме при перетині цих точок починає спостерігатися стабільне похолодання або потепління на планеті.

За рахунок вигідного розташування Земля постійно підігрівається сонячними променями. У залежності від часу року і розташування, температура поверхні змінюється від -89 до 57 градусів Цельсія. Цього достатньо для появи і розвитку життя.

Місце Сонячної системи в галактиці

Розташування Сонячної системи в Чумацькому Шляху

У середні століття люди думали, що Земля є центром всесвіту. Оскільки тоді було неможливо оцінити простір космосу, таке припущення здавалося самим логічним. Пізніше було встановлено, що планета є лише частиною Сонячної системи, де у середині розташовується гігантська зірка. А ще пізніше стало відомо, що і вона є лише частиною великої галактики – Чумацького Шляху, яка, в свою чергу, є однією з багатьох, наявних у всесвіті.

Вченими була складена глобальна Чумацького Шляху. Вона охоплює всі відомі межі, а загальна протяжність становить приблизно 100 000 світлових років. Для зручності галактика зображується у вигляді приплюснутого диска. Сонячна система знаходиться практично збоку, розташовуючись на відстані 28 000 світлових років від центру.

Вивчення Сонячної системи

Супутник-1

З середини XX століття люди роблять активні спроби з дослідження планет Сонячної системи. У 1957 році СРСР запустив на орбіту Землі Супутник-1. Він провів у космосі кілька місяців, збираючи дані про планету.

Протягом наступних двох десятків років, до 80-х років, люди відправили Вояджеры до більшості планет системи, які зробили безліч знімків поблизу. Це допомогло скласти докладні описи об’єктів і вивчити склад.

Зараз вчені щодня отримують масу відомостей про планети Сонячної системи, відправляються десятками супутників.

Чому орбіти планет лежать в одній площині?

Розташування орбіт, вид зверху

У Сонячній системі зірка і планети знаходяться на одній площині. Лише у деяких орбіти проходять під невеликим нахилом. Вчені вважають, що це пов’язано з утворенням об’єктів в один час і з однієї речовини.

Під час галактичного колапсу, коли зароджувалася Сонячна система, газоподібний хмара поступово звузилося і перетворилося в обертовий диск. Відповідно, коли майбутні планети почали перетворюватися у ущільнення, вони і так були на одній площині.

Рух планет навколо Сонця

Давньогрецький астроном Птолемей першим припустив, що планети і Сонце не стоять на місці, а обертаються по орбітах. Однак через брак технологій і знань вчений вважав, що всі об’єкти рухаються навколо Землі.

Макет Сонячної системи Коперника

Гіпотезу про те, що рух планет відбувається навколо Сонця, висунув Микола Коперник. Він побудував власну модель Сонячної системи і написав на її основі працю “Про обертання небесних сфер”. Роботу опублікували в 1543 року в Нюрнберзі. Через деякий час Кеплер довів, що орбіти планет не кругла, а еліпсоїдна. У 1687 році Ньютон відкрив закон всесвітнього тяжіння, який пояснив взаємодія планет і Сонця.

Цікавий факт: закон Ньютона допоміг довести, що припливи і відливи на Землі відбуваються через місячної активності.

Зараз люди володіють достатньою кількістю знань і технологіями, щоб передбачити точну траєкторію руху будь-якої планети. Саме на основі цих даних здійснюються запуски ракет і супутників, які повинні зустрітися з об’єктом в певній точці простору і через фіксований час.

Цікаве відео про Сонячній системі

Джерело