Астрономия о Солнечной системе

Новые открытия в астрономии позволили уточнить строение Солнечной системы. В 1930 г. была открыта девятая планета Солнечной системы – Плутон. Также было открыто множество спутников планет, астероидов, комет и метеорных потоков, являющихся частями Солнечной системы. Таким образом, в Солнечную систему входят: Солнце, девять планет с их спутниками, пояс астероидов, а также кометы и метеориты. Планеты располагаются в следующем порядке: Меркурий, Венера, Земля со своим спутником Луной, Марс с двумя спутниками – Фобосом и Деймосом, Юпитер с пятнадцатью, Сатурн с шестнадцатью, Уран с пятью, Нептун с двумя спутниками и Плутон со спутником Хароном. Земля расположена в 40 раз ближе к Солнцу, чем Плутон, и в 2,5 раза дальше, чем Меркурий. Возможно, за Плутоном есть и другие планеты (притяжение Солнца может их еще удержать, эта область простирается почти до ближайших звезд, на 230 000 а.е.), но поиски их с помощью телескопов слишком сложны. Поэтому, если эти планеты и будут обнаружены, то только на основе вычислений, как это было с тремя последними планетами Солнечной системы. Поэтому сегодня размеры Солнечной системы оцениваются в 40 а.е. (1 астрономическая единица равна среднему расстоянию от Земли до Солнца – 149,6 млн км).

В наши дни астрономы особое внимание обращают на пояс астероидов – малых планет, располагающихся между Марсом и Юпитером. Сегодня известно около 40 000 малых планет. Всем им присваиваются женские имена. Самые крупные из них – Церера, Паллада, Веста (их диаметр составляет несколько сот километров). Остальные астероиды намного меньше. Есть также группа астероидов, траектории движения которых сильно вытянуты и заходят вглубь орбит планет земной группы. Им присваиваются мужские имена. Таков, например, астероид Гермес, который подходит к Земле на расстояние всего в 700 000 км. До сих пор остается загадкой, откуда взялись астероиды в Солнечной системе. Одна из гипотез говорит о возможности существования десятой планеты солнечной системы – Фаэтона, которая в силу каких-то причин взорвалась, а ее обломки и составили пояс астероидов.

Большой интерес исследователей вызывают и кометы – самые загадочные объекты Солнечной системы. Тысячелетиями их появление на небе вызывало смятение и ужас людей. Считалось, что они – предвестники войн, нашествий и эпидемий. Сегодня ученые знают о кометах намного больше, чем раньше, но происхождение комет и их устройство все еще остаются загадкой.

Кометы имеют вид туманных объектов со светлым сгустком-ядром в центре и хвостом. Количество комет в Солнечной системе огромно, хотя мы можем видеть лишь незначительную часть комет, заходящих внутрь орбиты Юпитера. Кометы становятся заметны, когда подходят на расстояние 4–5 а.е. к Солнцу, прогреваются его лучами, тогда из ледяного ядра кометы выделяются газ и пыль, которые видны в виде хвоста. Орбиты комет очень вытянуты. В перигелии (ближайшей точке орбиты) они подходят к Земле и другим планетам земной группы, а в афелии (дальней части орбиты) – выходят далеко за пределы Солнечной системы. Поэтому срок обращения комет вокруг Солнца может составлять несколько сотен лет.

Кометы состоят из водяного льда с примесью углекислого газа, метана и циана, а также каменистых веществ. Кометы быстро теряют вещество и самые стойкие из них живут не больше, чем несколько тысяч оборотов вокруг Солнца. После этого они разваливаются и превращаются в метеорные потоки.

Результаты наблюдений за кометами сведены в каталоги. Но всегда есть вероятность появления новых комет или изменения орбит старых, давно известных комет под действием сил притяжения больших планет. В таком случае кометы могут столкнуться с планетами, в том числе и с Землей. Раньше такие столкновения уже случались. На Земле есть целый ряд больших кратеров, имеющих ударное происхождение. Возможные последствия такого столкновения в наши дни показаны в фантастических фильмах «Астероид», «Столкновение с бездной» и др. Именно поэтому сегодня организована служба слежения за космосом, которая должна предупредить подобные события.

С 1962 г. планеты и их спутники успешно исследуются не только с помощью телескопов, но и космических аппаратов. Вслед за Луной, поверхность которой была сфотографирована и изучена с помощью «Луноходов», спускаемые аппараты были направлены на Марс и Венеру. Также были получены фотографии спутников Марса, Юпитера, Сатурна, колец Сатурна и Юпитера.

Самое пристальное внимание ученых всегда привлекало к себе Солнце – центральное тело Солнечной системы. Это ближайшая к нам звезда во Вселенной, относящаяся к разряду желтых карликов. Тем не менее, в Солнце сосредоточено 99,8% массы Солнечной системы. Диаметр Солнца составляет 1 400 000 км, что в 109 раз больше диаметра Земли. Средняя плотность Солнца лишь в 1,4 раза больше плотности воды (средняя плотность Земли – в 5,5 раз больше плотности воды), хотя в центре Солнца плотность вещества значительно увеличивается и становится в 150 раз больше плотности воды. Температура на поверхности Солнца – около 6000 К, в глубине – повышается до 10–15 млн К.

По своему строению Солнце состоит из ряда концентрических сфер. В центре Солнца находится ядро, затем идет конвективная зона и, наконец, атмосфера, которая состоит из трех частей – фотосферы, хромосферы и короны. Фотосфера – нижняя часть солнечной атмосферы, из которой исходит почти все излучение Солнца. Ее толщина около 300 км. Выше идет хромосфера, она видна во время солнечных затмений как розовое кольцо вокруг Солнца. В хромосфере образуются пятна, а также протуберанцы – выбросы из хромосферы. Корона – самая внешняя и наиболее разреженная часть солнечной атмосферы. Форма короны меняется в зависимости от фазы цикла солнечной активности (11-летний цикл, связанный, скорее всего, с обращением Юпитера вокруг Солнца). В годы минимума корона сильно вытянута вдоль экватора, в годы максимума – почти сферична.