Строение Солнечной системы и Вселенной

Вселенная образована скоплением огромного числа разнове­ликих раскаленных звезд, подобных Солнцу, планет, астероидов, метеоритов, комет, скоплений космической пыли и разряженных газов, образующих газопылевые туманности, а также Потоков разреженного газа — плазмы.

Все космические тела Вселенной группируются в многочис­ленные системы, связанные друг с другом силами взаимного притяжения. Одной из таких систем является Солнечная.

Солнечная система. В состав Солнечной системы входят:

Солнце, обращающиеся вокруг него девять планет со спутни­ками, астероиды, кометы, метеориты, пыль и разреженный газ. Кроме того, в Солнечной системе вокруг Солнца, Земли и Луны вращаются различные искусственные небесные тела (спутники планет, межпланетные станции), созданные за по­следние годы человеком. Диаметр Солнечной системы — прибли­зительно 12 млрд. км.

Солнце — ближайшая к Земле звезда, источник света, тепла и жизни в Солнечной системе. Масса Солнечной системы сосредоточена практически в Солнце — 99,86%. Масса Солнца в 333 000 раз больше массы Земли. Солнце имеет наибольшую силу притяжения и управляет движением всех членов Солнеч­ной системы.

Солнце — это раскаленная водородно-гелиевая газовая среда с небольшим содержанием всех остальных химических элемен­тов. Температура на его поверхности составляет 6000° С, в нед­рах— 15 000 000° С. Источником энергии Солнца служат по­стоянно протекающие ядерные реакции. Солнце излучает ог­ромное количество энергии, однако до планет доходит лишь часть ее. Так, Земля получает менее одной двухмиллиардной доли солнечной энергии.

Вокруг Солнца по эллиптическим орбитам, близким к ок­ружностям, вращаются девять планет. В порядке удаления от Солнца расположены орбиты Меркурия, Венеры, Земли, Марса, Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна и Плутона.

Планеты Солнечной системы не обладают способностью самосвечения из-за недостаточно высокой температуры. Они подразделяются (табл. 1) на внутренние, или планеты типа Земля (Меркурий, Венера, Земля, Марс), внешние, или пла­неты гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун), и малые (ас­тероиды). Плутон относится по размерам и массе к планетам земной группы.

Таблица1

Основные характеристики планет

Планеты Меркурий, Венера, Земля и Марс отличаются от планет гигантов меньшими размерами, меньшей массой, боль­шой плотностью (состоят из твердого материала), более мед­ленным вращением.

Планеты гиганты характеризуются значительной массой, низкой плотностью, что позволяет предполагать о их газооб­разном состоянии.

Вокруг большинства планет, за исключением Меркурия, Ве­неры и Плутона, вращаются естественные спутники, имеющие значительно меньшие размеры, чем их планеты. У Земли один естественный спутник — Луна, у Марса — два, у Юпитера — двенадцать, у Сатурна — девять и так называемые кольца Са­турна, у Урана — пять, у Нептуна — два.

Все планеты вращаются вокруг Солнца и одновременно вокруг своих осей. Спутники вращаются вокруг собственных осей, вокруг планет и вместе с планетами — вокруг Солнца.

Астероиды, или малые планеты, имеющие небольшие размеры и неправильную форму, обращаются между орбитами Марса и Юпитера, образуя пояс астероидов. К настоящему вре­мени насчитывается более 1700 астероидов. Суммарная масса их оценивается всего лишь в 0,1 массы Земли. Самый крупный астероид Церера имеет диаметр 770 км, большинство же — всего несколько километров.

Метеориты—тела космического происхождения, прони­кающие из межпланетного пространства в низшие слои атмо­сферы. Различают три вида метеоритов: каменные, железные и железокаменные. В свою очередь каменные метеориты под­разделяются на хондриты и ахондриты. Наиболее часто на Землю выпадают каменные метеориты — хондриты, состоящие из зернышек размером 1 мм и менее, называемых хондрами. Ахондритовые метеориты не имеют хондр и подобны земным изверженным породам. Метеориты состоят из химических эле­ментов, которые известны на Земле.

Возникновение астероидов и метеоритов объясняют тем, что вещество по какой-то причине не могло собраться в одно большое тело — планету, либо это осколки распавшейся пла­неты.

Кометы (хвостатые звезды) движутся вокруг Солнца по сильно вытянутым орбитам, поэтому наблюдать их можно лишь периодически. Кометы состоят из ядра, комы и хвоста. Ядро состоит из протоплазменного вещества, замерзших газов (угле­кислота, аммиак, метан), загрязненных космической пылью. Масса ядра не превышает 1/10 000 массы Земли. При приближении такого ядра к Солнцу газы испаряются и создают раз­метающуюся кому — газовую оболочку. Ядро и кома образуют головку кометы. С приближением к Солнцу у кометы возникает «пост, который состоит из газов и формируется под действием солнечного ветра. Длина хвоста кометы иногда соответствует расстоянию от Земли до Солнца.

Вселенная. Солнце с его планетами входит в систему звезд — Галактику (Галактикой называют участки наиболее плотного расположения звезд в пределах Вселенной). В состав нашей Галактики входят все звездные скопления млечного пути, а также близлежащие созвездия. Кроме того, йодные несветящиеся тела, скопления разреженных газов и космической пыли, образующих туманности. Последние встречаются и за пределами галактик, в связи с чем получили название внегалактических туманностей.

Галактика имеет форму линзы с диаметром в 80000 световых лет и толщиной в 10000 световых лет. Внутри линзы скопления звезд образуют спиральные ветви, поэтому наша Галактика относится к спиралевидной.

Звезды представляют собой тела, состоящие из раска­ленных газов. Количество их в Галактике — около 100 млрд. Звезды удалены друг от друга на расстояние 7—10 свето­вых лет. Размеры звезд, плотность слагающих их веществ и скорости собственных движений различны. Солнце — сравни­тельно небольшая звезда, его масса в 2,3 раза меньше массы средней звезды. Полагают, что около некоторых звезд также существуют планеты.

Солнечная система вместе с другими звездами вращается вокруг оси Галактики, которая проходит через центральную часть Млечного пути.

Во Вселенной число подобных галактик оценивается циф­рой 1012. Ближайшие к нам скопления галактик находятся в со­звездии Девы на расстоянии около 10 млн. пс. Галактики объ­единяются в гигантскую систему галактик, называемую Метагалактикой, границы которой пока что не из­вестны.