Сегодня каждый школьник знает, что Земля находится в Солнечной системе и вместе с другими планетами вращается вокруг раскаленной желтой звезды. Чтобы доказать это, ушло не одно тысячелетие, причем исследования нашей части галактики не заканчиваются. Так, в 2016 году астрономы обнаружили за пределами орбиты Плутона девятую планету Солнечной системы и назвали ее «планета X». Точной информации о ней пока нет, в 2019 году ученые предположили, что это вовсе не планета, а первичная черная дыра. «Лента.ру» рассказывает, что такое Солнечная система и насколько она масштабна, а также какие небесные тела в нее входят.
Солнечная система располагается в галактике Млечный Путь. В нее входят планеты, их спутники, карликовые планеты, кометы, астероиды и метеориты, движущиеся вокруг центральной звезды.
«Центральная фигура всей системы — это, конечно, наше Солнце. Оно обладает мощнейшей силой притяжения, объекты вращается вокруг нее», — рассказала в беседе с «Лентой.ру» заслуженный учитель географии Лидия Дорофеева.
По одной из теорий, она сформировалась в результате гравитационного сжатия газопылевого облака. Плотность росла, как и температура. Когда она достигла определенных показателей, в центре облака появилась протозвезда, которая позднее стала нашим Солнцем.
Солнечная система расположена в Рукаве Ориона в галактике Млечный Путь. От ядра галактики нас отделяют около 25 тысяч световых лет. Кстати, Солнечная система вращается вокруг ядра Млечного Пути со скоростью 250 километров в секунду.
В хорошую погоду, при отсутствии Луны и вдали от городов можно увидеть в небе Млечный Путь. Он выглядит, как широкая дорожка рассыпанных по небосводу звезд и светлых пятен и полосок. При этом в масштабах космоса Млечный Путь — это скорее плоский диск.
Солнце — это звезда, вокруг нее вращаются все входящие в Солнечную систему небесные тела. Звезда производит энергию за счет непрерывных химических и термоядерных реакций, которые происходят внутри солнечного ядра.
«Солнце состоит из водорода и гелия. Его масса больше массы Земли примерно в 332 946 раз», — рассказала Лидия Дорофеева.
В астрономии принято измерять расстояние не в привычных нам километрах, а в условных а. е, астрономических единицах. За основу этой меры взято примерное расстояние от Земли до Солнца — 149 597 870 700 метров.
Вокруг центральной звезды, Солнца, вращаются восемь планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Они делятся на две группы: планеты земного типа и планеты-гиганты. Еще есть карликовые планеты, их пять: Плутон, Церера, Хаумея, Макемаке и Эрида.
«Эти планеты по многим характеристикам ближе к Земле, чем остальные объекты системы. Они относительно небольшого размера, состоят из твердых веществ, например, силикатов и металлов», — рассказала Лидия Дорофеева.
«Меркурий — это планета, которая ближе остальных к Солнцу. Один год на этом объекте длится всего лишь 88 земных суток. То есть за этот период Меркурий облетает вокруг звезды. При этом сутки на самой планете длятся 176 суток земных», — рассказала Лидия Дорофеева.
Своим размером Меркурий совсем немного превосходит по размерам спутник Земли, диаметр которого составляет 3475 километров. «Сходства с Луной на этом не заканчиваются. Поверхность Меркурия, судя по имеющимся снимкам, также напоминает наш спутник. Она вся покрыта кратерами», — добавила Лидия Дорофеева.
Атмосфера на Меркурии крайне разрежена, она в значительной степени отсутствует. Скорее всего, это объясняется размерами космического тела, которое просто не может удерживать плотные газы. Поэтому Меркурий так «изранен» метеоритами — их ничто не удерживает от падения на поверхность.
«Жить на Меркурии было бы очень сложно еще потому, что на планете то слишком жарко, то слишком холодно. Днем ее поверхность разогревается до 430 градусов, а ночью остывает почти до минус 200. Слабая атмосфера состоит из гелия, неона и аргона», — пояснила эксперт.
Вторая по удаленности от Солнца планета — Венера. В астрономических единицах расстояние от нее до звезды составляет 0,7. В то же время Венера находится близко к Земле: расстояние между планетами варьируется от 38 миллионов до 162 миллионов километров в зависимости от расположения планет.
Вращается Венера не по часовой стрелке, как другие планеты Солнечной системы, а против нее. Причиной такой аномалии могло стать столкновение Венеры с каким-то объектом, который поменял направление движения планеты.
«Один год на Венере длится 225 земных суток. В целом по размерам и массе Венера напоминает Землю, но жить на ней было бы сложно из-за плотных облаков на поверхности, высокой температуры и специфической атмосферы», — поделилась Лидия Дорофеева.
В состав атмосферы Венеры входят углекислый газ, азот и вода. Температура на поверхности порой достигает 480 градусов тепла. Такая жара возникает из-за плотных облаков, окутывающих планету. Они создают парниковый эффект, а кроме того, плохо пропускают свет. Так что на Венере не только жарко, но и темно.
Земля — самая большая планета земной группы. Она обладает уникальными свойствами, которые позволили зародиться жизни:
«Считается, что Земля образовалась 4,7 миллиарда лет назад из рассеянного в протосолнечной системе газо-пылевого вещества. Постепенно под действием собственной гравитации и химических реакций возникали оболочки планеты: ядро, мантия, земная кора, гидросфера, атмосфера», — рассказала Лидия Дорофеева.
Атмосфера нашей планеты включает в себя азот, кислород, углекислый газ и другие газы. Растения на Земле способны на фотосинтез.
Марс — четвертая планета от Солнца. Он значительно меньше и легче Земли, при этом именно Марс считается теоретически обитаемой планетой — правда, пока это подтвердить не удалось. В частности, существует гипотеза, согласно которой жизнь впервые зародилась на Марсе, а впоследствии планета стала необитаемой.
«Атмосфера Марса очень разрежена, поэтому его поверхность часто подвергается ударам метеоритов. Большая часть состава марсианской атмосферы — углекислый газ», — пояснила эксперт.
Температура на поверхности планеты достигает 0 градусов и может опускаться до минус 128 градусов. Там также бывают пылевые бури. А еще — очень сильное радиационное излучение, которое не останавливает атмосфера, как, например, на Земле.
«Несмотря на все это, по сравнению с другими планетами Солнечной системы Марс остается самым благоприятным для жизни человека после Земли», — отметила Лидия Дорофеева.
Поэтому люди не теряют надежды однажды колонизировать Марс. Например, Илон Маск уже пообещал отправить на «красную» планету миллион человек. В ближайшие два года его компания SpaceX планирует запустить к Марсу пять беспилотных кораблей.
Кстати, два спутника Марса, Фобос и Деймос, названы так в честь сыновей бога войны Марса, которые везде его сопровождали.
«Гиганты совсем другие по составу и размерам. Они действительно огромные, хотя до Солнца им еще далеко. Например, в Юпитере может поместиться 1300 таких планет, как Земля», — поделилась Лидия Дорофеева.
В отличие от земных планет, планеты-гиганты состоят не из твердых пород, а из газа, пыли и льда.
Юпитер — пятая по удаленности от Солнца планета нашей системы, при этом самая тяжелая. Масса Юпитера в два раза больше, чем общая масса всех остальных планет в Солнечной системе, их спутников, астероидов и других тел.
«Юпитер относится к газовым гигантам, потому что он в основном состоит из газов, а именно — из водорода и гелия. Если мы вдруг сейчас прилетим на эту планету, то даже не сможем посадить космический корабль и встать ногами на поверхность. Потому что твердых элементов там попросту нет», — рассказала Лидия Дорофеева.
При этом было доказано, что внутри планеты находится твердое ядро, состоящее из металлов и каменистых пород А вот красивые разводы на поверхности планеты — это облака, которые в основном состоят из серы и носятся с огромной скоростью, сталкиваются друг с другом и образуют бури и ураганы.
Расстояние от Юпитера до Земли в зависимости от расположения двух планет относительно друг друга составляет от 588 до 967 миллионов километров.
Шестая планета от Солнца также, как и Юпитер, состоит в основном из водорода и гелия. На ее поверхности дуют сильнейшие в нашей системе ветры, достигающие скорости 1800 километров в час.
«Главная узнаваемая особенность Сатурна — его кольца. Они состоят из миллиардов отражающих солнечный свет твердых тел размером от песчинки до скалы и более. Эти тела движутся по круговым орбитам и не сталкиваются друг с другом», — рассказала Лидия Дорофеева.
Средний радиус кольца Сатурна составляет 73 тысячи километров, а вот толщина — не превышает километр. По одной из теорий, кольца образовались в результате разрушения одного из спутников планеты.
Кстати, спутник Сатурна Энцелад имеет жидкую воду под поверхностью, которая выплескивается из недр через гейзеры. Это делает его возможным обитаемым небесным телом.
Уран находится очень далеко от Земли: расстояние между планетами варьируется от 2,6 до 3,15 миллиарда километров. Поэтому до Урана пока долетел только один космический аппарат — «Вояджер-2». Планета плохо изучена, но ученые считают, что внутри у нее твердое ядро.
«Уран — самая холодная планета Солнечной системы. Температура на ее поверхности опускается до минус 224 градусов», — пояснила Лидия Дорофеева. Как и на Сатурне, ветер на Уране очень сильный: может разгоняться до 900 километров в час.
Самая дальняя от Солнца планета — Нептун. Она состоит из водорода, гелия и метана. Последний придает планете красивый синий цвет.
«Из-за удаленности от Земли Нептун плохо изучен, как и Уран. Мы можем лишь предполагать, из чего же он состоит и какое у планеты ядро. Каменное, ледяное или газовое?» — рассказала Лидия Дорофеева.
От Нептуна до Земли от 4,3 до 4,6 миллиарда километров. Со скоростью около 12 километров в секунду до него пришлось бы лететь 12 лет. Примерно столько понадобилось космическому аппарату «Вояджер-2», который по пути к Урану собрал сведения и о Нептуне.
Таких планет в Солнечной системе пять:
«Менее известные, за исключением, пожалуй, Плутона, карликовые планеты похожи на обычные планеты, но имеют меньшие размеры и массу», — поделилась эксперт.
В 2006 году Международный астрономический союз (МАС) принял формальные определения планет и карликовых планет. В итоге оказалось, что Плутон нельзя считать планетой.
«В старых учебниках и энциклопедиях можно встретить информацию о том, что в Солнечной системе девять основных планет, то есть в их число включен Плутон. Но на сегодняшний день он уже "разжалован" до карликовой», — добавила Лидия Дорофеева.
Причина «разжалования» состоит в том, что Плутон обладает не всеми признаками, характерными для планет. В частности, он не расчистил свою орбиту от других небесных тел, как это сделали Марс, Земля, Меркурий и другие.
Признаки карликовой планеты:
Астероиды — это небольшие космические тела, которые также движутся вокруг Солнца. В нашей планетной системе их миллионы, но все они достаточно маленькие и легкие.
Этот факт опровергает теорию о том, что астероиды образовались из-за разрушения планеты или спутника. Скорее всего в момент формирования Солнечной системы некоторые частицы и вещества притянулись друг к другу, как и планеты, но не набрали достаточной массы, чтобы стать более крупными небесными телами. Также есть теория, что некоторые спутники — это бывшие астероиды, которые под силой притяжения соединились с более крупными объектами рядом.
Астероиды — совсем небольшие небесные тела в масштабах Вселенной, но при этом они могут нанести колоссальный ущерб при падении на планету. Даже Земля, у которой есть атмосфера, не целиком защищена от астероидов — не все они успевают сгореть при подлете к поверхности. По крайней мере 190 кратеров от астероидов обнаружено на Земле на настоящий момент.
Это те же астероиды, но еще меньше, до 30 метров. Метеороиды достаточно часто прилетают на Землю, но большая часть из них сгорает в атмосфере, не успев коснуться поверхности планеты. Хотя бывает, что метеориты долетают, взрываются и так же вызывают разрушения, как астероиды.
Один из наиболее известных метеороидов, упавших на Землю, — это Тунгусский метеорит (именно так называют метеороиды, упавшие на поверхность планеты). В 1908 году он приземлился в тайге. В момент столкновения метеорита с землей произошел взрыв, мощность которого превысила ядерный удар по Хиросиме в две тысячи раз. После падения в Сибири началась магнитная буря, которая продлилась пять часов.
Еще один знаменитый метеорит — Челябинский. Он упал на Землю 15 февраля 2013 года, частично сгорел в атмосфере, но все равно вызвал ударную волну, выбившую стекла в ближайших домах. Остатки самого небесного тела упали в озеро Чебаркуль.
Это еще один вид космических тел, вращающихся вокруг Солнца. Кометы имеют небольшой размер и очень вытянутую траекторию полета.
Пролетая мимо Солнца, кометы оставляют «хвост». Это объясняется тем, что находящийся в их составе лед тает, превращаясь в газ. Именно этот газовый хвост можно увидеть с Земли.
Все остальное пространство Солнечной системы называется межпланетным. К нему также относятся солнечный ветер, магнитное поле, лучи, газ, пыль и электромагнитное излучение.