Школьная энциклопедия. Солнце как красный гигант

Хорошо просматриваются в ясную ночь.

Планеты

Среди бесчисленных звезд легко можно отличить по яркому блеску планеты, что в переводе с древнегреческого - блуждающие звезды . Так названы были древними греками эти небесные тела потому, что изо дня в день они перемещались относительно, казалось бы неподвижных, звезд и на ночном небе казались яркими светилами.

Планеты Вселенной

Как известно, планеты совсем не : они получают свет от и движутся вокруг него по орбитам, которые по форме близки к кругу.

Кометы

По очень удлиненным орбитам через тот или иной срок времени из межпланетных пространств залетают далекие гости нашей солнечной системы - кометы , или хвостатые звезды (в переводе с греческого). Внезапное появление кометы всегда пугало невежественного человека.

Говорили о том, что начнутся опустошительные кровопролитные войны, повсюду пойдут смуты, голод, мор и даже наступит конец света.

Значительно чаще можно наблюдать, особенно в конце лета, августовский поток звезд . В старину считали, что каждый человек имеет свою звезду на небе, и когда он умирает, то и звезда его угасает, падает.
Звезды, конечно, не падают. Это обломки небесных тел и распавшихся комет: они накаляются до нескольких тысяч градусов и начинают светиться, попав в земную атмосферу.

Метеориты

Светится и раскаленный воздух вокруг падающих тел. В том случае, если они целиком не сгорают, превращаясь в раскаленный газ, на землю падают небесные камни , как их раньше называли, или метеориты . Порой они достигают огромных размеров.

Метеорит, упавший в феврале 1947 г. в районе хребта Сихотэ-Алинь дождем осколков, весил, как полагают, до ста тонн. На месте его падения обнаружила много глубоких воронок до 30 метров в поперечнике. За два года в этом районе было собрано около 23 тонн осколков метеорита.

Знаменитый Тунгусский метеорит, упавший летом 1908 г. в глухой тайге, в районе небольшого поселка Виновара близ р. Подкаменной Тунгуски (Красноярский край), до настоящего времени не обнаружен, несмотря на многолетние поиски. Ученые полагают что он взорвался при падении и полностью распался на мельчайшие частицы металлической пыли .

Она действительно была обнаружена при анализе почвы в районе взрыва, который слышен был на 1000 километров. Столб взрыва поднялся на высоту не менее 20 километров и был виден на 750 километров в окружности. На огромной площади -до 60 километров в поперечнике-были повалены деревья, вершинами во все стороны от места взрыва.

Ученые полагают, что за сутки на Землю выпадает около 10 тонн метеоритного вещества.

Обычно среди тускло мерцающих звезд можно различить более яркие - голубовато-белые, желтые, красноватые. Больше всего звезд в широкой серебристой полосе - Млечном Пути , который наподобие гигантского обруча опоясывает небесный свод.

Своим проницательным взором человек проник в сокровенные глубины вселенной и увидел, наконец, в сильные телескопы далекие миры, подобные Млечному Пути. Нетрудно отсюда сделать вывод, какое скромное место занимает наша во вселенной - бесконечной во времени и пространстве, не имеющей ни начала, ни конца.

Звезда - раскаленный самосветящийся шар

На строгом астрономическом учете - миллионы . Звезды и планеты Вселенной, что называется, поштучно сосчитаны, занесены в специальные списки, в каталог, отмечены на специальных картах.
Каждая звезда - раскаленный самосветящийся шар подобный нашему Солнцу.

Звезды находятся от нас очень далеко. До ближайшей звезды-она так и называется Проксима , т. е. по-латыни ближайшая,- пришлось бы добираться даже при помощи ракеты очень, очень долго. Свет от этой звезды до Земли проходит четыре года как определяют астрономы.

Скорость света весьма велика 300000 километров в секунду! Отсюда можно сделать такой вывод, если скажем, Проксима сегодня померкнет, люди будут наблюдать на небе последний ее луч целых четыре года.

Сто пятьдесят миллионов километров, отделяющие от , свет проходит в 8 минут 18 секунд. Как близко к нам Солнце по сравнению с ближайшей его соседкой!

Величина звезд весьма различна. Звезда-гигант (из созвездия Цефей) в 2300 раз больше Солнца, а звезды-малютки (звезда Койпера) почти в два раза меньше Земли.

Температура звезд

Различна и температура звезд . Голубовато-белые звезды - наиболее горячие: температура их поверхности 30 000°; на желтых звездах уже прохладнее - 6000°, и на красных 3000° и ниже. Наше Солнце довольно слабая звезда, желтый карлик , как именуют ее астрономы.

Рождение звезд

Исследуя небесные светила, ученые сделали много интересных выводов о рождении звезд , об их развитии и химическом составе. Химический состав небесных светил изучается особым прибором - спектроскопом. Он позволяет обнаруживать даже ничтожно малые количества вещества по характерным цветным линиям спектра.

Спектр

Спектр (от латинского «спектрум») -видимое, видение.
Представление о спектре можно получить по радуге после дождя. Она привлекает неуловимыми переходами от одного цвета к другому: от красного - через оранжевый, желтый, зеленый, голубой и синий - к фиолетовому.

Вы никогда не забудете места каждого цвета в спектре, если запомните такую небольшую побасенку:

Каждый охотник желает знать, где сидит фазан.

Здесь начальная буква слова обозначает цвет.

Когда луч света, пройдя через трехгранную стеклянную призму, падает на лист бумаги или белую стену, тоже получается красивая радужная полоска. Такую же цветную полоску вы увидите на потолке или стене, если луч солнца упадет на краевую грань зеркала или свет заиграет цветными переливами на граненых шариках и подвесках театральной люстры.

Раскаленные твердые и жидкие тела, а также газы под большим давлением образуют сплошные спектры в виде радужных полосок, разреженные же газы дают при накаливании не сплошной, а линейный спектр; он состоит из отдельных цветных линий, характерных для каждого вещества, разделенных темными промежутками.

Приспособление спектроскопа к телескопу позволило получить фотографии спектров весьма удаленных небесных светил и сделать отсюда тот вывод, что на них пока не обнаружено ни одного химического элемента, неизвестного на Земле. Такие же результаты дал и химический анализ метеоритов. Спектральный анализ далеких звездных миров и химический анализ метеоритов убедительно говорят о единстве вещества Вселенной .

Первой открытой экзопланетой стала планета у звезды 51Peg в созвездии Пегаса. Фактически планета у звезды 51Peg была обнаружена в 1994 году, но официально объявили об этом лишь осенью следующего года. Сообщения об открытии планет появлялись и раньше, в течение почти всей второй половины ХХ века, но неизменно опровергались. Справедливости ради начать следует с классической (и самой долгой) истории поиска гипотетических планет у звезды Барнарда ("летящей"), открытой в 1916 году.

Звезда Барнарда – четвертая из ближайших к Солнцу звезд. В астрофизике звезды классифицируют по типам, в зависимости, главным образом, от их температуры. Солнце – звезда класса G2, с температурой излучения около 6000 К. Звезда Барнарда – сравнительно холодный и маломассивный красный карлик позднего класса M5V. Э. Барнард был охотником за кометами, причем не бескорыстным: правительство США тогда платило премии за находки комет. Свою звезду в 1916 году он открыл случайно, благодаря главной ее особенности – большому видимому движению по небу, около 10 угловых секунд в год. Позже другой исследователь из США, П. Ван де Камп, заинтересовался звездой Барнарда и не прекращал ее исследования более полувека. Движение звезды он начал изучать в 1938 году, используя астрометрический метод (точное определение координат объекта и его положения относительно других звезд), и, накапливая наблюдательный материал, настойчиво продолжал эту работу до 1980-х годов. Ван де Камп использовал фотопластинки своих наблюдений на 61-сантиметровом телескопе американской обсерватории Спроул, основную часть которых он провел в 1950-1978 годах. По результатам астрометрического анализа 2400 снимков Ван де Камп нашел, что след звезды Барнарда на фотопластинке образует слабо волнистую линию с размахом колебаний до 0,0005 мм, что соответствует периодическому смещению звезды на 0,04 угловой секунды. Такие колебания могли бы возникать под действием обращающейся вокруг звезды массивной планеты, так как в действительности оба тела обращаются вокруг общего центра масс, который, конечно, отстоит от центра звезды гораздо ближе, чем от центра планеты (во столько же раз ближе, во сколько масса звезды больше массы планеты). В таком же равновесии находятся, скажем, бабушка и внучка, качающиеся на противоположных концах доски. Чтобы никто из них не перевешивал, опора доски (барицентр) должна быть значительно ближе к массивной бабушке, чем к легкой внучке. Звезда и планета не качаются, а обращаются вокруг барицентра, но его положение определяется тем же условием. Чем массивнее планета и чем меньше масса звезды, тем заметнее должны быть периодические колебания в движении последней. Так как звезда Барнарда быстро движется, отдельные точки ее последовательных положений складываются в слегка волнистый след, считал Ван де Камп (см. "Наука и жизнь" № 9, 1973 г.).

Из данных Ван де Кампа следовало, что возмущения в движении звезды вызывает планета с массой Юпитера (или больше) и примерно с его же орбитой. В дальнейшем де Камп говорил уже о двух планетах, с периодами 12 и 26 лет. Популярность исследований де Кампа росла, чему способствовало и то, что он умел хорошо владеть аудиторией. Однако некоторые скептики относились к его данным недоверчиво.

Н. Вегман, один из близких коллег де Кампа, провел независимые измерения, колебаний в положении звезды Барнарда не обнаружил, но публиковать свои результаты не стал. В 1971 году Д. Гейтвуду, который тогда был аспирантом Аллеганской обсерватории (США), предложили исследовать движения звезды Барнарда в качестве диссертационной темы. Компьютеры тогда только входили в астрономическую практику, но Гейтвуду удалось разработать новый астрометрический прибор – многоканальный компьютеризированный фотометр, который в значительной мере исключал возможные ошибки измерений. Для надежности измерения проводились независимо в двух обсерваториях. Когда накопилось достаточное количество снимков, запустили программу их обработки. Вокруг громоздкого грохочущего принтера собрались все участники работы. "Это был странный случай, все произошло так быстро, за минуты, – рассказывал Гейтвуд. – Мы смотрели на выползавшую из принтера распечатку, причем не знали, какая из звезд – Барнарда. И вот появилась звезда с возмущениями около 30 тысячных секунды дуги. Я оживился. Бог мой, вот она! Мы нашли! Фантастика! Мы столпились, разглядывая, обсуждая, и тогда… тогда я увидел номер звезды. Это была не звезда Барнарда! Это была двойная звезда с возмущающим компаньоном". Далее появился совершенно ровный, без какой-либо волнистости, след звезды Барнарда.

Де Камп до конца своих дней настаивал на существовании планет у звезды Барнарда. Он умер в 1995 году, в год, странно совпавший с открытием первой подлинной экзопланеты у звезды 51Peg.

Наряду с астрометрией исследователи рассматривали и другие возможные методы поиска планет. В обзорах 80-х годов ХХ столетия приводились вполне обоснованные оценки возможностей методов лучевых скоростей (о нем ниже) и наблюдений внесолнечных планетных тел в оптическом и в инфракрасном диапазонах.

Метод прямой фотометрической регистрации экзопланет по отраженному ими свету в 1970 – 1990-х годах обсуждали многие исследователи. Автор в одной из своих работ 1986 года рассматривал выполнимость такой регистрации планет, исходя из самых-самых предельных технических возможностей. Принималось, что планетная система подобна Солнечной, наблюдаемой с расстояния 5 пк. Отношение света, отраженного планетой, к свету Солнца очень мало и составляет для Венеры и Юпитера одну миллиардную, а для Земли еще в четыре раза меньше. Идеальная оптическая система космического телескопа диаметром 2,6 метра с идеальным приемником могла бы создать фототок в 10-20 фотоэлектронов в секунду от света Юпитера. В принципе такой ток можно измерить, но шум регистрации фототока от самой звезды превышает эти значения в 10 тысяч раз, поэтому система должна быть очень сложной. Расчеты показывали, что задача требует длительности экспозиции не менее 10 часов.

Технические сложности метода прямой регистрации были причиной скептического к нему отношения. Теоретически большими преимуществами обладает радиометрический метод, который отличается от фотометрического только диапазоном длин волн. Фокус здесь заключается в использовании особенностей планковской кривой излучения абсолютно черного тела. Регистрируется не отраженный свет, а собственное инфракрасное излучение планеты в диапазоне 25-50 мкм. Длина волны выбирается правее максимума планковской кривой для планеты, где выигрыш получается наибольшим. К тому же, в отличие от оптической фотометрии, тепловое излучение исходит от всей поверхности планеты, а не только от освещенной стороны. С учетом свойств уравнения Планка отношение интенсивности инфракрасного излучения Юпитера и Солнца получается в 150 тысяч раз больше отношения их яркостей в оптическом диапазоне. Но реальный выигрыш, по техническим причинам, не превышает 100 раз.

Эффективность метода прямой регистрации (в оптическом диапазоне) все-таки была доказана наблюдениями планеты у так называемого коричневого карлика 2M1207. Это особый случай, о котором рассказывается ниже.

Распределение интенсивности излучения в спектре абсолютно черного тела. Если в видимой области отношение яркости звезды и планеты достигает десятков миллиардов, то в области Рэлея -Джинса - всего около ста.

Белый объект справа - это «коричневый» (инфракрасный) карлик 2М1207. По-видимому, у этой карликовой звезды есть планета (слева на снимке). Масса планеты - примерно пять масс Юпитера; она находится на расстоянии 55 а.е. - в 10 раз дальше от звезды, чем Юпитер от Солнца. (Снимок получен в Южно-Европейской обсерватории Паранал (Чили) с помощью так называемой адаптивной оптики 8-метрового телескопа.)

Посмотрите на ночное небо, и вы увидите некоторые планеты нашей Солнечной системы, а еще тысячи звезд, которых во Вселенной миллиард миллионов... и ещё больше!

Вселенная состоит из множества галактик, в которых находятся мириады самых разных звезд и объектов вселенной - это галактики и созвездия, туманности и звездные скопления, самые разные звезды и их планетарные системы. Среди них в галактике Млечный путь есть планета, возможно, единственная на которой есть разумная жизнь.

Это Наш дом - планета Земля.

Дом, в котором мы живем - это планета Земля. Наша планета вращается вокруг Солнца и входит в Солнечную систему вместе с другими планетами. Всего в Солнечной системе девять планет, многие из которых имеют свои спутники и кольца. В нашей Солнечной системе можно встретить и кометы, и астероиды и,даже, целые их скопления. Каждый объект Солнечной системы по своему интересен и уникален, и только на одном из них, на нашей планете Земля, есть жизнь.
В раздел...

Созвездия звёздного небо

Тысячи лет назад астрономы, наблюдая за движением звёзд на небе и проводя очертания между ними, наделяли их названиями созвездий, связанные с мифами и легендами. И сейчас, как и тысячилетия назад, каждое время года даёт возможность разглядеть знакомые нам созвездия и звёзды ночного неба. В течение всего годового цикла звезды меняют своё положения относительно нас и только полярная звезда остается вот уже добрых полтора тысячелетия практически неподвижным маяком северного полюса Земли.
В раздел...

Звёзды и галактики

Наша галактика, в которую входит Солнечная система, называется Млечный путь и она огромна по размерам (1 квинтиллион километров и сотни тысяч световых лет), но есть и другие ближайшие, по меркам вселенной, и далекие галактики. Также, как и в нашей галактике, в них находятся самые различные звезды, туманности, рассеянные и шаровые скопления звезд, черные дыры, белые и красные карлики, а также много-много других загадочных объектов вселенной.
В раздел...

Человек и космос

Еще с древних времен человек стремился познать тайну звездного неба. Он изобрел телескоп, запустил спутник, затем человек сам вышел в открытый космос, научился вычислять расстояния и массы, находить самые удаленные на сотни тысяч световых лет звезды в самых далеких уголках вселенной, но многое из уже открытых человеком объектов космоса, по прежнему остается загадкой и тайной самых глубинных недр вселенной.
В раздел...

Наша галактика, в которой мы живем называется Млечный путь. В ней находится Солнечная система, состоящая из Солнца и девяти планет, вращающихся вокруг него. Третья планета по счету от Солнца - это наша планета Земля. И вот с этой планеты мы и начали свое первооткрывание огромной непостижимой вселенной.

Многие самые далекие объекты вселенной уже известны науке, а многие и, возможно, еще больше остаются загадкой. При том, что вселенная постоянно расширяется, многие ее чудеса приходится раскрывать бесконечно.

Ни одна из большого числа различных моделей происхождения и развития Солнечной системы не удостоилась перевода в ранг общепризнанной теории.

Согласно гипотезе Канта – Лапласа система планет вокруг Солнца образовалась в результате действия сил притяжения и отталкивания между частицами рассеянной материи, находящейся во вращательном движении вокруг Солнца.

Впервые английский физик и астрофизик Дж. Х. Джинс (1877 - 1946) предположил, что когда-то Солнце столкнулось с другой звездой, в результате чего из него была вырвана струя газа, которая, сгущаясь, превратилась в планеты. Учитывая огромное расстояние между звездами, такое столкновение кажется невероятным.

Из современных гипотез происхождения Солнечной системы наиболее известна электромагнитная гипотеза шведского астрофизика Х. Альфвена (1908 - 1995) и английского Ф. Хойла (1915 - 2001). Согласно этой теории первоначальное газовое облако, из которого образовались и Солнце и планеты, состояло из ионизированного газа, подверженного влиянию электромагнитных сил. После того, как из огромного газового облака посредством концентрации образовалось Солнце, на очень большом расстоянии от него остались небольшие части этого облака. Гравитационная сила стала притягивать остатки газа к образовавшейся звезде – Солнцу, но его магнитное поле остановило движущийся газ на различных расстояниях – как раз там, где находятся планеты. Гравитационные и магнитные силы повлияли на концентрацию и сгущение этого газа. В результате образовались планеты. Когда возникли самые крупные планеты, тот же процесс повторился в меньших масштабах, создав, таким образом, системы спутников.

Известна также гипотеза образования Солнечной системы из холодного газопылевого облака, окружающего Солнце, предложенная советским ученым О.Ю. Шмидтом (1891 - 1956).

Согласно общепринятой в настоящее время гипотезе, формирование Солнечной системы началось около 4,6 млрд. лет назад с гравитационного коллапса небольшой части гигантского межзвездного газопылевого облака. Это начальное облако было, вероятно, размером в несколько световых лет и являлось прародителеи для нескольких звезд.

В процессе гравитационного сжатия размеры газопылевого облака уменьшились и, в силу закона сохранения углового момента, росла скорость вращения облака. Центр, где собралась большая часть массы, становился все более и более горячим, чем окружающий диск. Из-за вращения скорости сжатия облака параллельно и перпендикулярно оси вращения различались, что привело к уплощению облака и формированию характерного протопланетного диска с диаметром примерно 200 а.е. и горячей, плотной протозвезды в центре. Полагают, что в этой точке эволюции Солнце было звездой типа Т Тельца. Изучение таких звезд показывает, что они часто сопровождаются протопланетными дисками с массами 0,001 – 0,1 солнечной массы, с подавляющим процентом массы туманности, сосредоточенным непосредственно в звезде. Планеты сформировались аккрецией из этого диска (рис.27).

В течение 50 млн лет давление и плотность водорода в центре протозвезды стали достаточно большими для начала термоядерных реакций. Температура, скорость реакции, давление и плотность увеличились, пока не было достигнуто гидростатическое равновесие, с тепловой энергией, противостоящей силе гравитационного сжатия. На этом этапе Солнце стало полноценной звездой главной последовательности.

Рис.27 Эволюция Солнца

Солнечная система просуществует, пока Солнце не начнет развиваться вне главной последовательности диаграммы Герцшпрунга – Рассела, которая показывает зависимость между яркостью звезд и температурой их поверхности. Более горячие звезды являются более яркими.

Солнце сжигает запасы водородного топлива, при этом выделяющаяся энергия, имеет тенденцию к исчерпанию, заставляя Солнце сжиматься. Это увеличивает давление в его недрах и нагревает ядро, таким образом ускоряя сжигание топлива. В результате Солнце становится ярче на примерно десять процентов каждые 1,1 млрд лет.

Через приблизительно 5 - 6 млрд. лет, водород в ядре Солнца будет полностью преобразован в гелий, что завершит фазу главной последовательности. В это время внешние слои Солнца расширятся примерно в 260 раз – Солнце станет красным гигантом. Из-за чрезвычайно увеличивающейся площади поверхности, она будет гораздо более прохладной, чем при нахождении на главной последовательности (2600 К).

В конечном счете, внешние слои Солнца будут выброшены мощным взрывом в окружающее пространство, образовав планетарную туманность, в центре которой останется лишь небольшое звездное ядро – белый карлик, необычно плотный объект в половину первоначальной массы Солнца, но размером с Землю. Эта туманность возвратит часть материала, который сформировал Солнце, в межзвездную среду.

Теории происхождения Солнечной системы носят гипотетический характер, и однозначно решить вопрос об их достоверности на современном этапе развития науки невозможно. Во всех существующих теориях имеются противоречия и неясные места.

Отсутствие общепризнанной версии происхождения планетной системы имеет свое объяснение. Прежде всего, единственность объекта наблюдения исключает применение сравнительного анализа и заставляет решать нелегкую задачу восстановления истории на основании одних только знаний о сегодняшнем состоянии Солнечной системы. Например, представления об эволюции звезд от их рождения до гибели получены благодаря накоплению и статистической обработке наблюдаемых данных о современном состоянии множества звезд разных классов, находящихся на разных стадиях развития. Неудивительно, что о развитии далеких от нас звезд астрономия знает существенно больше, чем о происхождении и развитии места нашего обитания – Солнечной системы.

Таким образом, солнечная система – очень сложное природное образование, сочетающее разнообразие составляющих ее элементов с высочайшей устойчивостью системы как целого. При огромном числе и разнообразии составляющих систему элементов, при тех сложных взаимоотношениях, которые устанавливаются между ними, задача определения механизма ее образования, оказывается очень непростой.

В Солнечную систему входят:

· Солнце;

· 4 планеты земной группы: Меркурий, Венера, Земля, Марс и их спутники;

· пояс малых планет – астероидов, куда входит планета – карлик Церера;

· бесчисленное число метеоритных тел, движущихся как роями, так и одиночно.

· 4 планеты – гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и их спутники;

· сотни комет;

· кентавры;

· транснептуновые объекты: пояс Койпера, куда входят 4 планеты – карлика: Плутон, Хаумеа, Макемаке, Эрида и рассеянный диск;

· Отдаленные области, куда входит облако Оорта и Седна;

· Пограничные области.

Солнце

Солнце относится к рядовым звездам нашей Галактики и представляет собой раскаленный газовый (плазменный) шар преимущественно гелиево- водородного состава, который разбавлен примесью (около 1%) остальных химических элементов, соотношение которых изменяется от поверхности к ядру. В верхних слоях Солнца водорода содержится около 90 %, а гелия – 10 %. В ядре содержится лишь 37 % водорода. Соотношение между водородом и гелием с течением времени изменяется в пользу гелия, поскольку уже в течение 4,5 млрд. лет на Солнце протекают термоядерные реакции, превращающие ядра водорода в ядра гелия. Ежесекундно около 600 млн. т водорода превращаются в гелий при температуре около 15 млн. 0 С. При этом 4,3 млн. т переходит в лучистую энергию (рис.28).

Содержание статьи:

Небесные тела - это объекты, расположенные в Наблюдаемой Вселенной. Такими объектами могут являться естественные физические тела или их ассоциации. Все они характеризуются обособленностью, а также представляют собой единую структуру, связанную гравитацией или электромагнетизмом. Изучением данной категории занимается астрономия. В этой статье предлагается к вниманию классификация небесных тел Солнечной системы, а также описание их основных характеристик.

Классификация небесных тел Солнечной системы

Каждое небесное тело имеет особые характеристики, например, способ зарождения, химический состав, размеры и др. Это дает возможность классифицировать объекты, объединяя их в группы. Опишем, какие есть небесные тела в Солнечной системе: звезды, планеты, спутники, астероиды, кометы и др.

Классификация небесных тел Солнечной системы по составу:

• Силикатные небесные тела . Данная группа небесных тел именуется силикатной, т.к. основным компонентом всех ее представителей являются каменно-металлические породы (около 99% от всей массы тела). Силикатная составляющая представлена такими тугоплавкими веществами, как кремний, кальций, железо, алюминий, магний, сера и др. Присутствуют также ледяные и газовые компоненты (вода, лед, азот, углекислота, кислород, гелий водород), однако их содержание мизерное. К этой категории относятся 4 планеты (Венера, Меркурий, Земля и Марс), спутники (Луна, Ио, Европа, Тритон, Фобос, Деймос, Амальтея, др), более миллиона астероидов, обращающихся между орбитами двух планет - Юпитера и Марса (Паллада, Гигея, Веста, Церера и др.). Показатель плотности - от 3 грамм на кубический сантиметр и более.
• Ледяные небесные тела . Эта группа является самой многочисленной в Солнечной системе. Основная составляющая - ледяная компонента (углекислота, азот, водяной лед, кислород, аммиак, метан и др.). В меньшем количестве присутствует силикатная компонента, а объем газовой крайне незначительный. Эта группа включает одну планету Плутон, крупные спутники (Ганимед, Титан, Каллисто, Харон и др.), а также все кометы.
• Комбинированные небесные тела . Составу представителей данной группы присуще наличие в больших количествах всех трех компонент, т.е. силикатной, газовой и ледяной. К небесным телам с комбинированным составом относится Солнце и планеты-гиганты (Нептун, Сатурн, Юпитер и Уран). Эти объекты характеризуются быстрым вращением.

Характеристика звезды Солнце

Солнце имеет ядро, вокруг которого образовывается зона излучения, где происходит перенос энергии. Далее следует зона конвекции, в которой зарождаются магнитные поля и движения солнечного вещества. Видимая часть Солнца может быть названа поверхностью этой звезды только условно. Более правильная формулировка - фотосфера или сфера света.

Притяжение внутри Солнца настолько велико, что фотон из его ядра на то, чтобы добраться до поверхности звезды, затрачивает сотни тысяч лет. При этом его путь от поверхности Солнца до Земли составляет всего 8 минут. Плотность и размеры Солнца позволяют притягивать другие объекты Солнечной системы. Ускорение свободного падения (силы тяжести) в поверхностной зоне равно почти 28 м/с 2 .

Характеристика небесного тела звезды Солнце имеет следующий вид:

1. Химический состав. Основные компоненты Солнца - это гелий и водород. Естественно, звезда включает и другие элементы, однако их удельный вес очень мизерный.
2. Температура. Значение температуры существенно различается в разных зонах, так, в ядре она достигает 15.000.000 градусов Цельсия, а на видимой части - 5.500 градусов Цельсия.
3. Плотность. Составляет 1,409 г/см 3 . Самая большая плотность отмечена в ядре, наименьшая - на поверхности.
4. Масса. Если описывать массу Солнца без математических сокращений, то число будет выглядеть, как 1.988.920.000.000.000.000.000.000.000.000 кг.
5. Объем. Полное значение - 1.412.000.000.000.000.000.000.000.000.000 кубических килограмм.
6. Диаметр. Этот показатель составляет 1391000 км.
7. Радиус. Радиус звезды Солнце - 695500 км.
8. Орбита небесного тела. Солнце имеет собственную орбиту, которая пролегает вокруг центра Млечного пути. Полный оборот занимает 226 миллионов лет. Расчеты ученых показали, что скорость движения невероятно высока - почти 782000 километров в час.

Характеристика планет Солнечной системы

Марс занимает второе место по изученности среди планет. Является 4-й по удаленности от Солнца. Его размеры позволяют занимать 7 место в рейтинге самых объемных небесных тел Солнечной системы. Марс имеет внутреннее ядро, окруженное внешним жидким ядром. Далее располагается силикатная мантия планеты. А после промежуточного слоя идет кора, имеющая разную толщину в различных участках небесного тела.

Рассмотрим детальнее характеристики Марса:

• Химический состав небесного тела. Основными элементами, из которых состоит Марс, являются железо, сера, силикаты, базальт, оксид железа.
• Температура. Средний показатель - -50°C.
• Плотность - 3,94 г/см 3 .
• Масса - 641.850.000.000.000.000.000.000 кг.
• Объем - 163.180.000.000 км 3 .
• Диаметр - 6780 км.
• Радиус - 3390 км.
• Ускорение силы тяжести - 3,711 м/с 2 .
• Орбита. Пролегает вокруг Солнца. Имеет округлую траекторию, далекую от идеала, т.к. в разное время расстояние небесного тела от центра Солнечной системы имеет разные показатели - 206 и 249 млн. км.

Плутон отличается такими характеристиками:

1. Состав. Основные составляющие - камень и лед.
2. Температура. Средний показатель температуры на Плутоне - -229 градусов Цельсия.
3. Плотность - около 2 г на 1 см 3 .
4. Масса небесного тела - 13.105.000.000.000.000.000.000 кг.
5. Объем - 7.150.000.000 км 3 .
6. Диаметр - 2374 км.
7. Радиус - 1187 км.
8. Ускорение силы тяжести - 0,62 м/с 2 .
9. Орбита. Планета обращается вокруг Солнца, однако орбита характеризуется эксцентричностью, т.е. в один период она удаляется до 7,4 млрд. км, в другой - приближается до 4,4 млрд. км. Орбитальная скорость небесного тела достигает 4,6691 км/с.

Основные характеристики Урана:

• Химический состав. Эта планета состоит из комбинации химических элементов. В большом количестве включает кремний, металлы, воду, метан, аммиак, водород, др.
• Температура небесного тела. Средняя температура - -224°С.
• Плотность - 1,3 г/см 3 .
• Масса - 86.832.000.000.000.000.000.000 кг.
• Объем - 68.340.000.000 км 3 .
• Диаметр - 50724 км.
• Радиус - 25362 км.
• Ускорение силы тяжести - 8,69 м/с 2 .
• Орбита. Центром, вокруг которого вращается Уран, также является Солнце. Орбита слегка вытянута. Орбитальная скорость составляет 6,81 км/с.

Характеристики спутников небесных тел

Деймос - спутник Марса, который считается одним их самых маленьких, описывается так:

1. Форма - похож на трехосный эллипсоид.
2. Размеры - 15х12,2х10,4 км.
3. Масса - 1.480.000.000.000.000 кг.
4. Плотность - 1,47 г/см 3 .
5. Состав. В состав спутника в основном входят каменистые породы, реголит. Атмосфера отсутствует.
6. Ускорение силы тяжести - 0,004 м/с 2 .
7. Температура - -40°С.

Характеристики Каллисто:

• Форма - округлая.
• Диаметр - 4820 км.
• Масса - 107.600.000.000.000.000.000.000 кг.
• Плотность - 1,834 г/см 3 .
• Состав - диоксид углерода, молекулярный кислород.
• Ускорение силы тяжести - 1,24 м/с 2 .
• Температура - -139,2°С.

Рассмотрим характеристики Оберона:

1. Форма - округлая.
2. Диаметр - 1523 км.
3. Масса - 3.014.000.000.000.000.000.000 кг.
4. Плотность - 1,63 г/см 3 .
5. Состав - камень, лед, органика.
6. Ускорение силы тяжести - 0,35 м/с 2 .
7. Температура - -198°С.

Характеристика астероидов в Солнечной системе

Ярким представителем этого класса является Гигея - один из крупнейших астероидов. Это небесное тело располагается в главном астероидном поясе. Увидеть его можно даже в бинокль, но не всегда. Он хорошо различим в период перигелия, т.е. в тот момент, когда астероид находится в самой ближней к Солнцу точке орбиты. Имеет тусклую темную поверхность.

Основные характеристики Гигеи:

• Диаметр - 4 07 км.
• Плотность - 2,56 г/см 3 .
• Масса - 90.300.000.000.000.000.000 кг.
• Ускорение силы тяжести - 0,15 м/с 2 .
• Орбитальная скорость. Среднее значение - 16,75 км/с.

Основные характеристики Матильды таковы:

1. Диаметр - почти 53 км.
2. Плотность - 1,3 г/см 3 .
3. Масса - 103.300.000.000.000.000 кг.
4. Ускорение силы тяжести - 0,01 м/с 2 .
5. Орбита. Матильда проходит полный оборот по орбите за 1572 земных суток.

У этого астероида имеется железно-никелевое ядро, покрытое каменной мантией. Протяженность самого большого кратера на Весте составляет 460 км, а глубина - 13 км.

Перечислим основные физические характеристики Весты:

• Диаметр - 525 км.
• Масса. Значение находится в пределах 260.000.000.000.000.000.000 кг.
• Плотность - порядка 3,46 г/см 3 .
• Ускорение свободного падения - 0,22 м/с 2 .
• Орбитальная скорость. Показатель средней орбитальной скорости равен 19,35 км/с. Один оборот вокруг оси Веста проходит за 5,3 часа.

Характеристика комет Солнечной системы

Галлея - небесное тело группы комет, известное человечеству еще с древних времен, т.к. ее можно увидеть невооруженным взглядом.

Характеристики Галлеи:

1. Масса. Приблизительно равна 220.000.000.000.000 кг.
2. Плотность - 600 кг/м 3 .
3. Период обращения вокруг Солнца - менее 200 лет. Сближение со звездой происходит приблизительно через 75-76 лет.
4. Состав - замерзшая вода, металл и силикаты.

Состав кометы: дейтерий (тяжелая вода), органические соединения (муравьиная, уксусная кислота и др.), аргон, крипто и др. Период обращения вокруг Солнца - 2534 года. Достоверных данных о физических характеристиках этой кометы нет.

Комета Темпеля славится тем, что является первой кометой, на поверхность которой был доставлен зонд с Земли.

Характеристика кометы Темпеля:

• Масса - в пределах 79.000.000.000.000 кг.
• Размеры. Длина - 7,6 км, ширина - 4,9 км.
• Состав. Вода, углекислый газ, органические соединения и др.
• Орбита. Меняется при прохождении кометы вблизи Юпитера, постепенно сокращаясь. Последние данные: один оборот вокруг Солнца составляет 5,52 года.

• Самым большим небесным телом по массе и диаметру является Солнце, на втором месте Юпитер, а на третьем - Сатурн.
• Наибольшая гравитация присуща Солнцу, второе место занимает - Юпитер, а третье - Нептун.
• Гравитация Юпитера способствует активному притяжению космического мусора. Ее уровень настолько велик, что планета способна вытягивать мусор с орбиты Земли.
• Самым жарким небесным телом Солнечной системы является именно Солнце - это ни для кого не секрет. А вот следующий показатель в 480 градусов Цельсия зафиксирован на Венере - второй по удаленности от центра планете. Было бы логичным предположить, что второе место должно быть у Меркурия, орбита которого проходит ближе к Солнцу, но на самом деле показатель температуры там более низкий - 430°С. Это связано с наличием у Венеры и отсутствием у Меркурия атмосферы, которая способна удерживать тепло.
• Самой холодной планетой считается Уран.
• На вопрос, плотность какого небесного тела наибольшая в рамках Солнечной системы, ответ прост - плотность Земли. На втором месте находится Меркурий, а на третьем - Венера.
• Траектория орбиты Меркурия обеспечивает длительность дня на планете, равную 58 земным суткам. Длительность одного дня на Венере равна 243 земным суткам, при этом год длится всего 225.