Солнечная система: большие планеты, планеты-карлики и малые планеты. Масштабная модель Солнечной системы в Омске. Продолжение истории

Планета Земля - одна из девяти планет Солнечной системы. Наша планета расположена достаточно близко к Солнцу, но не является ближайшей планетой. Среднее расстояние от Солнца до самой далекой планеты, Плутона, в 40 раз превышает расстояние до Земли. Условные размеры Солнечной системы составляют примерно 50-100 астрономических единиц (Астрономическая единица - среднее расстояние от солнца до Земли, равное 149600 тыс. км). В масштабах нашей планеты это огромная величина, примерно в миллион раз больше, чем диаметр Земли.
Наглядно представить относительные масштабы Солнечной системы можно следующим образом. Допустим Солнце изображается бильярдным шаром, диаметр которого 7 см.. Тогда Меркурий, ближайшая к Солнцу планета, находится а этом масштабе на расстоянии 280 см от него. Земля - на расстоянии 760 см, планета-гигант Юпитер расположена на расстоянии около 40 м, а самая удаленная планета - на расстоянии примерно 300 м. В таком масштабе размеры земного шара немногим больше 0,5 мм, диаметр Луны - немногим больше 0,1 мм, а диаметр орбиты Луны составляет около 3 см.

рис. Сравнительные размеры Солнечной системы

Даже самая близкая к Солнцу звезда - Проксима Центавра удалена от него на такое огромное расстояние, что по сравнению с ним расстояния между планетами в пределах Солнечной системы кажутся ничтожными . Обычно в литературе, для оценки межгалактических и межзвездных расстояний применяют такую единицу измерения, как «световой год». Это расстояние, которое частицы света, двигаясь со скоростью 300 тыс. км/с, проходят за год. Отсюда следует, что световой год составляет 9,46 10 12 км, или около 10000 миллиардов километров. В научной литературе обычно применяется особая единица измерения межгалактических и межзвездных и расстояний - «парсек»; 1 парсек (пк) – это 3,26 светового года. Парсек можно определить как такое расстояние, с которого радиус орбиты Земли виден под углом в 1 секунду дуги. Это достаточно маленький угол. Можно сказать, что под таким углом монетка в 1 копейку видна с расстояния в 3 километра.
Ни одна из звезд, близко расположенных к Солнечной системе, не находится к нам ближе, чем на парсек. Например, уже упомянутая Проксима Центавра находится на расстояние около 1,3 пк от нас. В том масштабе, в котором была изображена Солнечная система, это соответствует 2 тыс. км. Все это наглядно иллюстрирует большую изолированность Солнечной системы от окружающих ее звездных систем; которые, возможно, имеют с ней некоторые сходства.
Но звезды, окружающие Солнце, как и само Солнце составляют всего лишь ничтожную часть гигантского скопления звезд и туманностей под названием «Галактика» . Это скопление звезд можно увидеть в ясные безлунные ночи как полосу Млечного Пути, пересекающую небосвод. Галактика имеет достаточно сложную структуру. В грубом приближении можно считать, что составляющие ее звезды и туманности заполняют объем, форма которого напоминает сильно сжатый эллипсоид вращения. Часто в научно-популярной литературе форму нашей Галактики сравнивают с двояковыпуклой линзой . Но на самом деле все значительно сложнее, и такая картина является довольно грубой. На самом деле оказывается, что разные типы звезд абсолютно по-разному концентрируются вокруг центра Галактики и около ее «экваториальной плоскости». Например, газовые туманности, и массивные горячие звезды сильно концентрируются к плоскости экватора Галактики (этой плоскости соответствует большой круг на небе, который проходит через центральные части Млечного Пути). Кроме того, не наблюдается значительной концентрации к галактическому центру. С другой стороны, некоторые виды звезд и звездных скоплений (так называемые «шаровые скопления) не обнаруживают почти никакой концентрации к экваториальной плоскости, но при этом характеризуются значительной концентрацией по направлению к ее центру Галактики. Между двумя такими крайними типами пространственного распределения (которые в астрономии принято называть «плоское» и «сферическое») находятся все промежуточные случаи. Тем не менее оказывается, что основная часть звезд в Галактике находится в огромном диске, диаметр которого примерно 100 тыс. световых лет, а толщина составляет около 1500 световых лет . В этом диске находится немногим более 150 млрд. различных типов звезд. Наше Солнце - одна из таких звезд, находящаяся на периферии Галактики около ее экваториальной плоскости (вернее, «всего лишь» на расстоянии примерно 30 световых лет - величина небольшая по сравнению с толщиной звездного диска).


рис. Положение Солнца в Галактике

Расстояние от Солнца до центра Галактики составляет около 30 тыс. световых лет. Звездная плотность в Галактике достаточно неравномерна . Самая высокая - в районе галактического ядра, где достигает 2 тыс. звезд на кубический парсек, это почти в 20 тыс. раз больше средней звездной плотности в окрестностях Солнца. В самом центре ядра Галактики в области с поперечным сечением 1 пк находится, по-видимому, около нескольких миллионов звезд. Также, звезды имеют тенденцию к образованию отдельных скоплений. Неплохим примером такого скопления являются Плеяды, которые можно наблюдать на нашем зимнем небе.
В Галактике имеются и структуры гораздо больших масштабов. Исследованиями последних лет доказано, что туманности, а также горячие массивные звезды распределяются вдоль ветвей спирали. Особенно хорошо спиральная структура различима у других звездных систем - галактик (с маленькой буквы). Установить спиральную структуру Галактики, в которой мы сами находимся, оказалось крайне трудно.
Звезды и туманности в пределах Галактики двигаются по довольно сложным траекториям. Прежде всего, они участвуют во вращении Галактики вокруг своей оси, которая перпендикулярна к плоскости ее экватора. Это вращение отлично от вращения твердого тела: различным участкам Галактики соответствуют различные периоды вращения. Так, Солнце и окружающие его звезды совершают полный оборот примерно за 200 млн. лет. Так как Солнце вместе с планетами существует около 5 млрд. лет, то за время своей эволюции оно совершило около 25 оборотов вокруг оси Галактики, то есть, возраст Солнца - всего лишь 25 «галактических лет».
Скорость движения Солнца и окружающих звезд по их галактическим орбитам достигает около 250 км/с . На это регулярное движение вокруг галактического ядра накладываются хаотические, беспорядочные движения звезд. Их скорости гораздо меньше - порядка 10-50 км/с, причем у разных типов объектов они различны. Самые маленькие скорости у горячих массивных звезд (6-8 км/с), у звезд солнечного типа они примерно 20 км/с. Чем эти скорости меньше, тем более «плоским» является распределение этого типа звезд.
В том масштабе, которым мы пользовались для наглядного представления Солнечной системы, размеры Галактики составляют 60 млн. км - величина, уже достаточно близкая к расстоянию от Солнца до Земли. Можно сделать вывод, что по мере проникновения во все более отдаленные области Вселенной этот масштаб уже не подходит, так как теряется его наглядность. Поэтому мы изменим масштаб. Мысленно уменьшаем орбиту Земли до размеров самой внутренней орбиты атома водород. Радиус этой орбиты равен 0,53 10 -8 см. Тогда ближайшая звезда будет располагаться на расстоянии около 0,014 мм, галактический центр - на расстоянии около 10 см, а размеры нашей звездной системы будут примерно 35 см. Диаметр Солнца в таком ракурсе будет иметь микроскопические размеры: 0,0046 Å (ангстрем - единица длины, равная 10 -8 см).
Мы уже знаем, что звезды удалены на огромные расстояния друг от друга, и поэтому практически изолированы. В определенной мере, это означает, что звезды практически никогда не сталкиваются друг с другом , хотя движение каждой из них определяется полем силы тяготения, создаваемым всеми звездами в Галактике. Если мы будем рассматривать Галактику как некоторую область, наполненную газом, причем роль газовых молекул и атомов играют звезды, то мы должны считать этот газ крайне разреженным. В окрестностях Солнца среднее расстояние между звездами примерно в 10 млн. раз больше, чем средний диаметр звезд. Между тем при нормальных условиях в обычном воздухе среднее расстояние между молекулами всего лишь в несколько десятков раз больше размеров последних. Заметим, однако, что в центральной области Галактики, где звездная плотность относительно высока, столкновения между звездами время от времени будут происходить. Здесь следует ожидать приблизительно одно столкновение каждый миллион лет, в то время как в «нормальных» областях Галактики за всю историю эволюции нашей звездной системы, насчитывающую, по крайней мере, 10 млрд. лет, столкновений между звездами практически не было.
Уже несколько десятилетий астрономы настойчиво изучают другие звездные системы, в той или иной степени сходные с нашей. Эта область исследований получила название «внегалактической астрономии». Она сейчас играет едва ли не ведущую роль в астрономии. В течение последних трех десятилетий внегалактическая астрономия добилась поразительных успехов. Понемногу стали вырисовываться грандиозные контуры Метагалактики, в состав которой наша звездная система входит как малая частица.
Мы можем определить Метагалактику как совокупность звездных систем - галактик, движущихся в огромных пространствах наблюдаемой нами части Вселенной . Ближайшие к нашей звездной системе галактики - знаменитые Магеллановы Облака, хорошо видные на небе южного полушария как два больших пятна примерно такой же поверхностной яркости, как и Млечный Путь. Расстояние до Магеллановых Облаков «всего лишь» около 200 тыс. световых лет, что вполне сравнимо с общей протяженностью нашей Галактики. Другая «близкая» к нам галактика - это туманность в созвездии Андромеды. Она видна невооруженным глазом как слабое световое пятнышко 5-й звездной величины. (Поток излучения от звезд измеряется так называемыми «звездными величинами». По определению, поток от звезды (m+1)-й величины в 2,512 раза меньше, чем от звезды m-й величины. Звезды слабее 6-й величины невооруженным глазом не видны. Самые яркие звезды имеют отрицательную звездную величину (например, у Сириуса она равна -1,5.) На самом деле это огромный звездный мир, по количеству звезд и полной массе раза в три превышающей нашу Галактику, которая в свою очередь является гигантом среди галактик. Расстояние до туманности Андромеды, или, как ее называют астрономы, М31 (это означает, что в известном каталоге туманностей Мессье она занесена под № 31), около 1800 тыс. световых лет, что примерно в 20 раз превышает размеры Галактики. Туманность М31 имеет явно выраженную спиральную структуру и по многим своим характеристикам весьма напоминает нашу Галактику. Рядом с ней находятся ее небольшие спутники эллипсоидальной формы. Наряду со спиральными системами встречаются сфероидальные и эллипсоидальные, лишенные всяких следов спиральной структуры, а также «неправильные» галактики, хорошим примером которых могут служить Магеллановы Облака.



рис. Объект M31 - туманность Андромеды

В большие телескопы наблюдается огромное количество галактик. Если галактик ярче видимой 12-й величины насчитывается около 250, то ярче 16-й - уже около 50 тыс. Самые слабые объекты, которые на пределе может сфотографировать телескоп-рефлектор с диаметром зеркала 5 м, имеют 24, 5-ю величину. Оказывается, что среди миллиардов таких слабейших объектов большинство составляют галактики. Многие из них удалены от нас на расстояния, которые свет проходит за миллиарды лет. Это означает, что свет, вызвавший почернение пластинки, был излучен такой удаленной галактикой еще задолго до архейского периода геологической истории Земли!
Иногда среди галактик попадаются удивительные объекты, например «радиогалактики» . Это такие звездные системы, которые излучают огромное количество энергии в радиодиапазоне. У некоторых радиогалактик поток радиоизлучения в несколько раз превышает поток оптического излучения, хотя в оптическом диапазоне их светимость очень велика - в несколько раз превосходит полную светимость нашей Галактики. Классический пример такой радиогалактики - знаменитый объект Лебедь А. В оптическом диапазоне это два ничтожных световых пятнышка 17-й звездной величины. На самом деле их светимость очень велика, примерно в 10 раз больше, чем у нашей Галактики. Слабой эта система кажется потому, что она удалена от нас на огромное расстояние - 600 млн. световых лет. Однако поток радиоизлучения от Лебедя А на метровых волнах настолько велик, что превышает даже поток радиоизлучения от Солнца (в периоды, когда на Солнце нет пятен). Но ведь Солнце очень близко - расстояние до него «всего лишь» 8 световых минут; 600 млн. лет - и 8 мин! А ведь потоки излучения, как известно, обратно пропорциональны квадратам расстояний!
Внимательное изучение спектров галактик много лет назад позволило сделать одно открытие фундаментальной важности. Дело в том, что по характеру смещения длины волны какой-либо спектральной линии по отношению к лабораторному стандарту можно определить скорость движения излучающего источника по лучу зрения. Иными словами, можно установить, с какой скоростью источник приближается или удаляется.
Если источник света приближается, спектральные линии смещаются в сторону более коротких волн, если удаляется - в сторону более длинных. Это явление называется «эффектом Доплера». Оказалось, что у галактик спектральные линии всегда смещены в длинноволновую часть спектра («красное смещение» линий), причем величина этого смещения тем больше, чем более удалена от нас галактика.
Это означает, что все галактики удаляются от нас, причем скорость «разлета» по мере удаления галактик растет . Она достигает огромных значений. Так, например, найденная по красному смещению скорость удаления радиогалактики Лебедь А близка к 17 тыс. км/с. Рекорд принадлежит очень слабой (в оптических лучах 20-й величины) радиогалактике 3С 295. Оказалось, что известная ультрафиолетовая спектральная линия, принадлежащая ионизованному кислороду, смещена в оранжевую область спектра! Отсюда легко найти, что скорость удаления этой удивительной звездной системы составляет 138 тыс. км/с, или почти половину скорости света! Радиогалактика 3С 295 удалена от нас на расстояние, которое свет проходит за 5 млрд. лет. Таким образом, астрономы исследовали свет, который был излучен тогда, когда образовывались Солнце и планеты, а может быть, даже «немного» раньше... С тех пор открыты еще более удаленные объекты.


рис. Объект Радиогалактика Лебедь А

Как же выглядит Метагалактика в нашей модели, где земная орбита уменьшена до размеров первой орбиты атома Бора? В этом масштабе расстояние до туманности Андромеды будет несколько больше 6 м, расстояние до центральной части скопления галактик в Деве, куда входит и наша местная система галактик, будет порядка 120 м, причем такого же порядка будет размер самого скопления. Радиогалактика Лебедь А будет теперь удалена уже на вполне «приличное» расстояние - 2,5 км, а расстояние до радиогалактики 3С 295 достигнет 25 км...
Мы познакомились в самом общем виде с основными структурными особенностями и с масштабами Вселенной. Это как бы застывший кадр ее развития. Не всегда она была такой, какой мы теперь ее наблюдаем. Все во Вселенной меняется: появляются, развиваются и «умирают» звезды и туманности, развивается закономерным образом Галактика, меняются сама структура и масштабы Метагалактики (хотя бы по причине красного смещения). Поэтому нарисованную статическую картину Вселенной необходимо дополнить динамической картиной эволюции отдельных космических объектов, из которых она образована, и всей Вселенной как целого.
Открытие в 1965 г. «реликтового» излучения со всей наглядностью показало, что на самых ранних этапах эволюции Вселенная качественно отличалась от своего современного состояния. Главное - это то, что тогда не было ни звезд, ни галактик, ни тяжелых элементов. И, конечно, не было жизни. Мы наблюдаем грандиозный процесс эволюции Вселенной от простого к сложному.

Кратко: в свободном общении в блоге Зеленого кота () родилась идея построить в Омске масштабную Модель Солнечной системы, в масштабе 1:1 000 000 000 (да-да, один к миллиарду). При этом модель Солнца будет 1,4 м в поперечнике, а модели планет будут иметь диаметры от 5 мм до 12 см. Самое удивительное в этой модели - это воочию увидеть расстояния между планетами и представить себе масштаб гравитационного взаимодействия между небесными телами. Ведь расстояние от шарика "Земли" диаметром всего 12,7 мм до модели Солнца будет более 150 метров!

Итог работы над проектом: вот модель Земли и Луны, а на противоположном берегу Оми - "Солнце". Все достаточно наглядно.


Чтобы показать масштаб расстояния между Землей и Луной, я пошел на некоторое усложнение этой модели, орбита Луны - на внешнем вращающемся кольце. Теперь модели планет стали напоминать некое научное оборудование. Элементы имеют оси вращения и позволяют осмотреть ее со всех сторон - на стальном диске есть надписи на русском и английском языках: некоторые факты и цифры (см. например модель Сатурна).

В связи с тем, что 7 августа 2016 года Омску исполняется 300 лет, было предложено зафиксировать расстояния между планетами на эту дату в Модели. Программа Celestia дает нам такую возможность, результат см. в табличке ниже.


После нескольких примерок получилось следующее: вся Модель отлично умещается на дуге Иртышской набережной (Плутон, извини, ты опять немного не дотянул), при расположении модели Солнца в центре города, у исторических зданий близ Омской крепости.


Центральная часть модели на карте


Модель Солнца с пастушкой


Модель Меркурия


И пару слов о земном. На грантовый конкурс Газпромнефти заявиться не удалось, просто не нашлось некоммерческой организации, которая подала бы от своего имени заявку (вернее организация нашлась, но не захотела), а сделать это от имени частного лица нельзя по условиям конкурса. Уж не знаю, кто там вообще тогда участвовал, но теперь пойдем другим путем.

Я направил несколько заявок в омские мастерские, получил коммерческие предложения на изготовление и свел результат в табличку.


Как оказалось, модель будет стоить совсем не космические деньги, всего получается 625 тыс. рублей за общегородскую "фишку", которой у других городов России пока нет (или я о ней не знаю). Вполне возможно, что при выполнении заказа могут возникнуть дополнительные сложности или небольшое удорожание, но полагаю, что стоимость проекта не выйдет более 700 тыс. рублей. От меня бесплатные эскизы, чертежи и организация работ, если потребуется.

Вариантов финансирования я вижу два: 1. Спонсорская организация; 2. Краудфандинг.
Но прежде, чем начать поиск инвестиций, после публикации этого поста я направлю в мэрию Омска письмо с просьбой о согласовании мест установки Модели, на бюрократическом языке это называется "малые архитектурные формы". Это обязательный этап, который должен быть выполнен до начала финансирования. При удачном развитии событий, определяемся с концепцией финансирования проекта и начинаем работу.

Спасибо за внимание. Благодарю за репост.

Земля - крошечная песчинка в огромном космическом океане. Очень сложно представить себе, насколько она мала даже по сравнению с Солнцем, а уж тем более в масштабах галактик или скоплений галактик. Но давайте все-таки попробуем это сделать. Сегодня нас ждет космический натюрморт из очень вкусных планет.

Солнечная система. Изображение отсюда

Для начала давайте разберемся, насколько далеко от нас находится спутник Земли, Луна. Это самое близкое к нам космическое тело, а между тем, если бы мы смогли уменьшить Землю до размера средней сливы, Луна оказалась бы ягодкой смородины, летающей вокруг сливы на расстоянии примерно полтора метра. Получается, наш спутник не так уж и близок. Примерно так это выглядит со стороны:


Земля и Луна, их размеры и расстояние между ними показано в масштабе. Свет от Земли до Луны летит чуть больше секунды. Изображение отсюда

Давайте теперь посмотрим на Солнечную систему. Если Землю мы опять представим в виде сливы, то какими окажутся остальные планеты? Меркурий примерно в 1.5 раза больше Луны, то есть в нашем натюрморте его роль может сыграть небольшая вишенка. Это самая маленькая планета в Солнечной системе. Венера почти не отличается по размеру от Земли (берем еще одну сливу), а Марс примерно в два раза меньше нашей планеты (пусть для наглядности он будет большой спелой ягодой черешни). Уран с Нептуном окажутся небольшими круглыми дынями диаметром примерно по 20 сантиметров каждая. А вот самую большую планету Солнечной системы, Юпитер, в нашем космическом натюрморте придется изображать двум арбузам, ведь его диаметр окажется около полуметра! Сатурн же лишь немногим меньше Юпитера.

Чтобы представить себе размеры Солнца, нам сложно будет придумать какой-то фрукт. Оно больше Земли примерно в 109 раз, это значит, что по сравнению с Землей-сливой оно окажется огромным шаром диаметром 5 или 6 метров - это примерно равно высоте двух этажей в обычном доме!


Итак, если вы приготовили все нужные фрукты, давайте попробуем их правильно разложить, чтобы представить себе масштаб Солнечной системы. Меркурий (вишенку) мы отнесем на расстояние примерно 250 метров от нашего огромного шара-Солнца, это довольно много. А ведь Меркурий - самая близкая к Солнцу планета, все остальные будут еще дальше.

Земля окажется на расстоянии в 600 метров от шара-Солнца. Нептун, самая дальняя планета Солнечной системы, в 30 раз дальше от нашей звезды, чем Земля, значит, его придется отнести на целых 18 километров. То есть если Солнце поместить в центре Москвы, то нашу дыню-Нептун надо будет положить примерно в районе Московской кольцевой автодороги. Все остальные планеты окажутся внутри орбиты Нептуна.


Масштабы Вселенной. Изображение отсюда

Теперь изменим масштаб, пускай Солнце будет размером со сливу. Тогда ближайшую к нему звезду, Проксиму Центавра, нам придется отнести на целых 800 километров - это больше, чем расстояние от Москвы до Петербурга! Стоит отметить, что Солнце - далеко не самая крупная звезда. Некоторые звезды больше него в тысячу раз. В масштабах Солнца-сливы это будет соответствовать гигантскому шару размером около 50 метров. И в таком же масштабе наша Галактика была бы размером 20 миллионов километров, то есть поместилась бы внутри четверти настоящей орбиты Меркурия. А если сливой окажется наш Млечный Путь, то ближайшую к нам галактику, Туманность Андромеды, мы расположим на расстоянии чуть больше одного метра.

Для того, чтобы еще лучше представить себе масштабы Вселенной, посмотрите вот это приложение. Здесь есть все, от масштабов атомов и кварков до масштабов всей Вселенной.

Невероятные факты

Задумывались ли вы когда-нибудь, насколько большой является Вселенная?

8. Однако это ничто по сравнению с Солнцем.

Фото Земли из космоса

9. А это вид нашей планеты с Луны .


10. Это мы с поверхности Марса .


11. А это вид Земли за кольцами Сатурна .


12. А это знаменитая фотография "Бледно-голубая точка ", где Земля сфотографирована с Нептуна, с расстояния почти 6 миллиардов километров.

13. Вот размер Земли в сравнении с Солнцем , которое даже не помещается полностью на фотографии.


Самая большая звезда

14. А это Солнце с поверхности Марса .


15. Как однажды сказал известный астроном Карл Саган, в космосе больше звезд, чем песчинок на всех пляжах Земли.


16. Существует множество звезд, которые гораздо больше нашего Солнца . Только посмотрите, насколько крошечным является Солнце.


Фото галактики Млечный путь

18. Но ничто не может сравниться с размерами галактики. Если уменьшить Солнце до размеров лейкоцита (белой кровяной клетки), и уменьшить Галактику Млечный путь, используя тот же масштаб, Млечный путь был бы размером с США.


19. Это потому, что Млечный путь просто огромен. Вот, где находится Солнечная система внутри него.


20. Но мы видим лишь очень малую часть нашей галактики .


21. Но даже наша галактика крошечная по сравнению с другими. Вот Млечный путь в сравнении с галактикой IC 1011 , которая находится на расстоянии 350 миллионов световых лет от Земли.


22. Задумайтесь, на этой фотографии, сделанной телескопом Хаббл, тысячи галактик , каждая из которых содержит миллионы звезд, каждая со своими планетами.


23. Вот одна из галактик UDF 423, находящаяся на расстоянии 10 миллиардов световых лет . Когда вы смотрите на эту фотографию, вы глядите на миллиарды лет в прошлое. Некоторые из этих галактик сформировались через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва.


24. Но помните, что эта фотография является очень, очень маленькой частью Вселенной . Это просто незначительная частица ночного неба.


25. Можно вполне уверенно предположить, что где-то есть черные дыры . Вот размер черной дыры в сравнении с орбитой Земли.


Наверное, каждый, кто хоть раз ночью смотрел на небо, задумывался над тем, насколько велика Вселенная. Несмотря на то, что наши представления о мире за последние 2000 лет серьёзно изменились, и мы уже не верим в небесные сферы, оценить реальный масштаб и наше место во Вселенной может далеко не каждый. Пора исправить это досадное упущение.

Прежде всего, давайте начнём с нашего маленького "мирка", типичного представителя нашей галактики Млечный путь, с Солнечной системы.

Состав Солнечной системы

Солнечную систему условно разделяют на четыре области (хотя возможны и другие подходы):
  1. Внутренняя Солнечная система (Меркурий, Венера, Земля + Луна, Марс + Фобос и Деймос, главный пояс астероидов).
  2. Внешняя Солнечная система (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун со спутниками, кометы, кентавры (астероиды между Юпитером и Марсом)).
  3. Транснептуновые объекты (карликовые планеты за Нептуном в поясе Койпера: Плутон–Харон + спутники, Хаумеа + спутники, Макемаке, сам пояс Койпера, Рассеянный диск + карликовая планета Эрида со спутником).
  4. Облако Оорта.
Мы находимся во внутренней Солнечной системе.

Внутренняя Солнечная система

Основу этой области составляют четыре планеты, называемые планетами земной группы. В названии, кстати, проявляется основное свойство нашей планеты — она самая большая из представленных четырёх. Следом идут Венера, затем Марс, затем Меркурий. Последний, кстати, единственный, кто может через некоторое время (порядка нескольких миллиардов лет) "улететь" в район других планет и столкнуться с ними или изменить их орбиты, либо врезаться в Солнце. Вызвано это так называемым резонансом с Юпитером и близостью к Солнцу. Примечательно и другое — потенциально и Венера, и Марс возможны к заселению: примерно та же гравитация, более или менее нормальные температурные условия, наличие атмосферы (чрезмерной в случае Венеры, недостаточной в случае Марса, но всё поправимо), удачный состав поверхности и ядра.


Ещё одним "жителем" Солнечной системы является главный пояс астероидов, состоящий из более чем 400000 нумерованных (известных и рассчитанных) астероидов, среди которых можно выделить две замечательные группы: троянцы и греки. Причина образования этих групп в следующем: представим себе систему "Солнце — Юпитер". Юпитер вращается вокруг Солнца. Вопрос: существуют ли точки, поместив в которые пробное тело, мы бы могли добиться неподвижности (устойчивости), то есть взаимного компенсирования притяжения Солнца и Юпитера? Ответ: да, такие точки существуют. Они называются точками либрации (или точками Лагранжа по имени первооткрывателя первых 3 точек). Среди этих точек выделяются две, называемые L4 и L5. Они расположены на орбите Юпитера на 60 градусов спереди и сзади. Вот именно в этих областях и расположены две группы астероидов, названные в честь национальностей героев Иллиады — греков и троянцев.

Внешняя Солнечная система

Во внешней части Солнечной системы, за поясом астероидов, расположены самые большие планеты Солнечной системы (в порядке убывания): Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Все эти планеты являются газовыми гигантами, то есть их поверхность не является твёрдой. Если бы они были массивнее, то могли бы стать слабыми звёздами (строго говоря, для того, чтобы тело стало звездой, необходимо, чтобы массы было достаточно для проведения термоядерных реакций). Каждая из этих планет имеет множество спутников. Из них примечательны так называемые Галилеевские спутники — Ио, Европа, Ганимед, Калисто. Эти спутники были открыты Галилеем, когда он наблюдал в первый телескоп Юпитер. Кстати, по затмениям в этих системах также можно определить приблизительно и скорость света (насколько мне известно, именно это и было первым экспериментом в данной области). Также каждая из этих планет обладает кольцами — микроскопическими и не очень частицами, находящимися рядом с планетой. Наибольшей структурой колец обладает Сатурн. В кольцах, кстати, могут находиться мелкие спутники. Кстати, мы тоже успели отличиться, Земля нынче имеет небольшое кольцо из космического мусора.

Транснептуновые объекты

Крупнейшие транснептуновые объекты
(Изображение взято из Википедии)
За Нептуном расположены объекты так называемого пояса Койпера, самым известным из которых, несомненно, является Плутон, единственный объект в Солнечной системе, чем статус был понижен с планеты до карликовой планеты. А предыстория здесь такова: долгое время ввиду того, что Плутон находится очень далеко, не было нормальных и качественных наблюдений этого объекта. Считалось, что его размер превосходит аж размер Меркурия (ну или сравним с оным). В конце 20-го века выяснилось, что это не так. И, более того, существуют объекты, сходного с Плутоном размера. А на орбите Плутона находятся "мелкие астероиды", то есть не выполняется главное условие "планетности" — планета должна очистить свою орбиту от всякого "мусора". Поэтому решением международного астрономического союза Плутон стал первой карликовой планетой. Сейчас ведутся дебаты о создании нового типа объектов — плутоидов, чтобы как-то отделить более близкие карликовые планеты (или, если говорить более точно, резонансные) от более дальних. Помимо Плутона есть ещё Хаумеа и Макемаке. В целом, пояс Койпера похож на главный пояс астероидов, за исключением размера — он гораздо больше. Если к поясу Койпера относить также Рассеянный диск, то тогда можно отметить этот регион, как один из источников комет в Солнечной системе.

Облако Оорта

Облако Оорта — гипотетическое место в Солнечной системе, откуда происходит большинство долгопериодических (и, возможно, короткопериодических) комет. Инструментально существование данной области пока что не доказано, но косвенных признаков существования этого облака достаточно много. Ближайшее будущее покажет...

И в заключение хотелось бы показать небольшой ролик, показывающий относительные размеры объектов Солнечной системы в сравнении друг с другом и другими объектами Вселенной.

Просмотров