Главная Астрономия Планеты Солнечной системы

Планеты Солнечной системы

по Команда Sky-Route
1,4K просмотры 23 minutes read
Планеты Солнечной системы
Планеты солнечной системы

«Планета ((πλανήτης) — небесное тело, которое (а) находится на орбите вокруг Солнца, (б) имеет достаточную массу, чтобы его собственная гравитация преодолевала силы твердого тела, так что оно принимает гидростатически равновесную (почти круглую) форму, и (в) очистил окрестности вокруг своей орбиты от иных объектов.» Это определение было одобрено резолюцией 5А 24 августа 2006 г. на 26-й Генеральной ассамблее МАС (Международного астрономического союза) поднятием рук около 400 ученых и астрономов после десяти дней обсуждений.

Современное определение планеты

Согласно этому определению, Солнечная система состоит из восьми планет. Тела, которые удовлетворяют первым двум условиям, но не удовлетворяют третьему, классифицируются как карликовые планеты (например, Плутон) при условии, что они не являются естественными спутниками других планет. Первоначально комитет МАС предложил определение, которое включало бы большее количество планет, поскольку оно не включало в качестве критерия. После долгих дискуссий путем голосования было решено, что эти тела следует классифицировать как карликовые планеты.

Это определение основано на современных теориях формирования планет, согласно которым планетарные зародыши изначально очищают свою орбитальную окрестность от других более мелких объектов. Как описано ниже, планеты формируются путем срастания материала в диске материи, окружающем протозвезду. Результатом этого процесса является совокупность относительно крупных объектов, каждый из которых либо «сметал», либо рассеивал большую часть вещества, которое вращалось вокруг него. Эти объекты не сталкиваются друг с другом, потому что они находятся слишком далеко друг от друга, иногда в орбитальном резонансе.

Получается, что планета — это большое округлое астрономическое тело, которое не является ни звездой, ни ее остатком. Наилучшей доступной теорией образования планет является небулярная гипотеза, которая утверждает, что межзвездное облако схлопывается из туманности, чтобы создать молодую протозвезду, вращающуюся вокруг протопланетного диска. Планеты растут в этом диске за счет постепенного накопления материала под действием гравитации, процесс, называемый аккрецией. В Солнечной системе есть как минимум восемь планет: планеты земной группы — Меркурий, Венера, Земля и Марс, а также планеты-гиганты — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Каждая из этих планет вращается вокруг оси, наклоненной относительно полюса ее орбиты. Все они обладают атмосферой, хотя атмосфера Меркурия незначительна, а некоторые имеют общие черты, такие как ледяные шапки, времена года, вулканизм, ураганы, тектонику и даже гидрологию. Помимо Венеры и Марса, планеты Солнечной системы генерируют магнитные поля, и у всех, кроме Венеры и Меркурия, есть естественные спутники. Планеты-гиганты имеют планетарные кольца, наиболее заметными из которых являются кольца Сатурна.


Элементы орбит планет Солнечной системы

Планеты: Меркурий ☿ Венера ♀ Земля ♁ Марс ♂ Юпитер ♃ Сатурн ♄ Уран ♅ Нептун ♆
Масса (1024кг) 0.330 4.87 5.97 0.642 1898 568 86.8 102
Диаметр (км) 4879 12,104 12,756 6792 142,984 120,536 51,118 49,528
Плотность (кг/м3) 5427 5243 5514 3933 1326 687 1271 1638
Гравитация (м/с2) 3.7 8.9 9.8 3.7 23.1 9.0 8.7 11.0
Вторая космическая скорость (km/s) 4.3 10.4 11.2 5.0 59.5 35.5 21.3 23.5
Период вращения вокруг оси, P 1407.6 -5832.5 23.9 24.6 9.9 10.7 -17.2 16.1
Продолжительность дня (в часах) 4222.6 2802.0 24.0 24.7 9.9 10.7 17.2 16.1
Среднее расстояние от Солнца (106 км) 57.9 108.2 149.6 227.9 778.6 1433.5 2872.5 4495.1
Минимальное расстояние от Солнца (106 км) 46.0 107.5 147.1 206.6 740.5 1352.6 2741.3 4444.5
Максимальное расстояние от Солнца (106 км) 69.8 108.9 152.1 249.2 816.6 1514.5 3003.6 4545.7
Сидерический период обращения (в сутках) 87.9 224.7 365.2 687.0 4332 10,759 30,688 60,182
Сидерический период обращения (в троп. годах) 0.24 0.61 1.00 1.88 11.86 29.45 84.02 164.77
Средн. скор. орб. движ. (км/с) 47.4 35.0 29.8 24.1 13.1 9.7 6.8 5.4
Наклонение орбиты (в градусах) 7.0 3.4 0.0 1.9 1.3 2.5 0.8 1.8
Орбитальный эксцентриситет 0.205 0.007 0.017 0.094 0.049 0.057 0.046 0.009
Осевой наклон (градусы) 0.01 177.4* 23.4 25.2 3.1 26.7 97.8 28.3
Средняя температура (C) 167 464 15 -65 -110 -140 -195 -200
Поверхностное давление (бар) 0 92 1 0.01 Unknown* Unknown* Unknown* Unknown*
Количество спутников 0 0 1 2 79 82 27 14
Система колец Нет Нет Нет Нет Да Да Да Да
Магнитное поле Yes No Yes No Yes Yes Yes Yes

Наиболее распространенные планетарные символы в астрономии
Солнце: ☉ Меркурий: ☿ Венера: ♀ Земля: ♁ Луна: ☾ Марс: ♂ Юпитер: ♃ Сатурн: ♄ Уран: ♅ Нептун: ♆ Плутон: ♇

Происхождение названия и как зарождались исследования планет (насколько нам известно из истории)

Слово планета, вероятно, происходит от греческого planḗtai, что означает «странники». В древности это слово относилось к Солнцу, Луне и пяти световым точкам, видимым невооруженным глазом, которые перемещались на фоне звезд, а именно Меркурию, Венере, Марсу, Юпитеру и Сатурну. Планеты исторически имели религиозные ассоциации: многие культуры отождествляли небесные тела с богами, и эти связи с мифологией и фольклором сохраняются в схемах именования недавно открытых тел Солнечной системы. Сама Земля была признана планетой, когда гелиоцентризм вытеснил геоцентризм в шестнадцатом и семнадцатом веках.

С развитием оптики значение планеты расширилось за счет объектов, видимых только с помощью телескопа: ледяных гигантов Урана и Нептуна; Церера и другие тела, позже признанные частью пояса астероидов; Плутон, который, как позже выяснилось, был крупнейшим членом группы ледяных тел, известной как пояс Койпера. Открытие других крупных объектов в поясе Койпера, особенно Эриды , вызвало споры о том, как точно определить планету. Международный астрономический союз (МАС) принял стандарт, по которому квалифицируются четыре земных существа и четыре гиганта, поместив Цереру, Плутон и Эриду в категорию карликовых планет, хотя многие планетологи продолжали применять термин «планета» достаточно широко.

Планета Марс
Попятное движение Марса в 2005 году. Фото Тунк Тезель (http://twanight.org)

Планеты Солнечной системы открыли не в эпоху космической гонки середины прошлого столетия, когда в аэрокосмической сфере был бум научных исследований, подстегиваемых СССР и США. Эти небесные светила были известны еще древним людям, которые и дали им названия. Отличает же от звезд планеты то, что последние могут непрерывно перемещаться из одного созвездия в другое, если за ними наблюдать на звездном небе. Движение планет, если рассматривать его на развернутой звездной карте, может показаться причудливым. Представьте себе удивление древних ученых, которые видели, как планета сначала движется справа налево, потом внезапно останавливается, словно в раздумьях, а затем вновь начинает движение, но уже в обратную сторону.

Таинственно, не так ли? Конечно, сегодня разгадка тайны проста, так как мы теперь знаем, что это Земля вращается вокруг Солнца. Отсюда и причудливые перемещения небесных тел. У древних же земной шар представлялся центром Вселенной. Но даже низвержение этого ошибочного допущения не останавливает сегодня увлекательные наблюдения планет астрономами-любителями. За чем же они наблюдают в ближайшей части космического пространства?

Удивительные планеты Солнечной системы

В настоящее время достоверно известно о восьми планетах. Перечислим планеты по названиям в зависимости от их удаленности, начиная от Солнца: Меркурий; Венера; Земля; Марс; Юпитер; Сатурн; Уран; Нептун;

Девятая планета на данный момент называется гипотетической, так как о ее существовании рассуждают чисто математически. Сейчас же куда интересней будет перечислить карликовые планеты. К ним относят объекты почти сферической формы, имеющие на орбите планетезималии, которые образуются из протопланетного диска (состоит из плотного газа). Их всего пять: Церера; Плутон; Хаумеа; Макемаке; Эрида.

В дальнейшем список последних также может быть расширен после того, как космос будет изучен более подробно новейшими спутникам. Все же остальные объекты, не подпадающие под критерии «обычных» либо карликовых планет, называют малыми телами Солнечной системы. К ним относят астероиды (малые планеты), кометы, метеоры и метеориты. Исключениями являются все спутники планет, так как они не вращаются вокруг Солнца.

Орбиты планет

Солнечная система, как мы теперь понимаем, состоит из множества тел. И у каждого объекта есть своя неизменная траектория пути. У планет этот путь вырисовывается в окружность, называемую орбитой. Скорость движения на своих орбитах у планет неодинаков. Чем ближе планета к Солнцу, тем выше ее орбитальная скорость и меньше путь, поэтому время оборота планет меньше всего у Меркурия – ближайшей к Солнцу планеты. Тут надо отметить, что Солнце содержит в себе 99,886%» массы всей описываемой системы. Именно гравитационное притяжение этой массивной звезды и определяет движение всех тел поблизости, поэтому солнышко занимает центральное место в отдельно рассматриваемом космическом пространстве.

Еще один интересный факт – положение всех орбит небесных тел, которые в нашей системе сосредоточены в одной плоскости (максимальное среднее отклонение составляет всего несколько градусов), близкой к эклиптике – плоскости обращения Земли вокруг Солнца.

Занимательно, что необычные движения планет на небосводе породили у древних людей самые причудливые объяснения подобным явлениям, которые в итоге вылились в божественных названиях. Люди считали необычные движения небесных тел волей богов, которым поклонялись в те времена. Таким образом появились Венера – богиня красоты, Меркурий – бог торговли, Марс – бог войны и прочие названия. Как же земляне впервые познакомились с ними?

Первичное знакомство с планетами

Это сегодня человек может послать космические аппараты или построить мощные обсерватории, которые исследуют физические и химические свойства планет по разным признакам. Вы можете запросто заглянуть на страницы нашего сайта, чтобы увидеть картинки далеких планет, звезд и галактик. Но у древних были лишь их глаза и самые простейшие приборы для наблюдения, хотя пять самых ярких планет были известны людям на протяжении многих тысячелетий. Они принимали их за загадочных небожителей со сверхчеловеческими способностями. И лишь относительно недавно человек до конца смог осознать, что за гиганты прячутся за крохотной горящей точкой на звездном небе.

Сейчас мы точно знаем, что «горящие точки» – это огромные шары, имеющие в составе газы, камень, железо. Мы пытаемся найти жизнь на кажущихся мертвыми планетах, изучая их температуру, атмосферу и природные явления. Мы стали информационно ближе к планетам, но надо помнить, что, к примеру, расстояние от Солнца до Земли – 149,6 млн км! Система, в которой мы живем огромна!

Для измерений расстояний удобнее пользоваться внеземными мерами вроде астрономической единицы (а. е.). Последняя равна среднему арифметическому между наивысшим и наименьшим расстояниями от Солнца до Земли. Этому понятию астрономы дали название среднее расстояние Земли. Ракета преодолела бы его за 7 месяцев, а самолету, летящему со скоростью звука, потребовалось бы около 14 лет. Вам кажется, что такая космическая единица огромна? Тогда вспомните о световых летах – расстояниях, которые свет проходит за один год. Такие единицы измерения более удобны для измерений расстояний между звездами. Но давайте вернемся к нашей системе и посмотрим на относительное сравнение орбитальных радиусов и масс планет.

Планета Масса относительно Земли Орбитальный радиус (а.е.)
Меркурий 0.055 0.38
Венера 0.815 0.72
Земля 1.0 1.0
Марс 0.107 1.52
Юпитер 318 5.12
Сатурн 95 9.54
Уран 14.6 19.22
Нептун 17.2 30.06

В соответствующих разделах сайта astropictures Вы найдете дополнительную информацию по планетам, их числовым характеристикам. Между тем, как мы видим из таблицы, среднее расстояние между Солнцем и Меркурием составляет всего 0,38 а. е., для Венеры это расстояние – 0,72 а. е., для Земли – 1 а. е., для Марса –1,52 а. е., для Юпитера – 5,2 а. е., т. е. увеличение дистанций происходит практически равномерно, если не считать большой интервал между Марсом и Юпитером, в котором обнаружены тысячи астероидов, называемых также малыми планетами. Подобных объектов насчитывается до 50 тысяч. Их диаметры ничтожны в сравнении с исполинами. Но изучение подобных объектов создает представление о том, как могла зародиться исследуемая система. Многие считают, что астероиды – это распавшиеся части планет, находившихся между Юпитером и Марсом. Еще одна тайна, которую человечество может разгадать уже в следующие десятилетия с развитием аэрокосмической отрасли и запуском более совершенных спутников.

Внутренняя область Солнечной системы

Принято делить солнечную систему. Начнем внутренней ее части, где находятся планеты земной группы и астероиды. Они состоят в большинстве своем из металлов и силикатов, находятся близко к солнцу и занимают самую малую часть системы.

Меркурий ближе всех к Солнцу

Даже «обычные» планеты исследованы не до конца. Взять хотя бы Меркурий, период обращения которого вокруг Солнца равен периоду вращения вокруг собственной оси. Это небесное тело вынуждено все время смотреть одной свое половинкой на солнышко. При этом она настолько удалено от Земли, что ее рельеф практически невозможно разглядеть с земной поверхности.

Венера – родственница для Земли

Куда интересней наблюдать за Венерой. «Сестрица» нашей планеты имеет схожий диаметр (96%), продолжительный период обращения вокруг Солнца (225 дней) и массу 80% от земной. Венеру трудно разглядеть в деталях, потому что она окутана плотным и протяженным слоем атмосферы. Хорошо, что астрономы сегодня смотрят не только в оптически приборы. Радионаблюдения помогли установить, что планета обращается вокруг своей оси приблизительно за то же время, сколько необходимо ей для путешествия по орбите. При этом под пеленой атмосферы может быть очень жарко, до+315° С. Сложность наблюдений заключается еще в том, что мы видим лишь отраженные солнечные лучи. То есть от наблюдателя может быть скрыта часть поверхности.

Родная Земля

Мы все знаем, что главная особенность Земли – наличие гидросферы и атмосферы со свободным кислородом. Плюс у нас есть естественный спутник – Луна.

Марс – карликовая Земля

Диаметр Красной планеты меньше земного вдвое, и она имеет разряженную атмосферу. Зато детали ее поверхности легко можно различить. Марсу необходимо 686 дней на то, чтобы пройти путь по своей орбите. У него есть пара собственных лун (спутников), в отличии от Венеры и Меркурия, которые вынуждены бороздить космическое пространство в гордом одиночестве. Для бога войны имена спутников были подобраны подобающие – Фобос (Страх) и Деймос (Ужас). Но вот размеры их не такие исполинские всего 16 и 8 км в поперечнике.

Можно еще упомянуть карликовую планету Цереру (2,77 а. е.) с диаметром в одну тысячу километров. Достаточная масса позволяет ей поддерживать сферическую форму за счет собственной гравитации.

Внешняя область Солнечной системы

Здесь обитают газовые гиганты (составляют вместе 99 % массы вещества, обращающегося вокруг нашего солнышка), их многочисленные спутники и прочие космические объекты. Ввиду того, что объекты находятся далеко от Солнца, на многих из них образуется лед из воды, метана, аммиака. Если говорить только о планетах, то Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун имеют кольца, хотя в видимыми остаются только кольца Сатурна.

Юпитер – бог-громовержец

Полярные сияния, молнии, штормы нередки на поверхности этого газового гиганта, являющегося наибольшей планетой из всех в Солнечной системе. Юпитер больше Земли в 11 раз и обладает 67 спутниками, но при этом он умудряется обращаться вокруг своей оси более чем вдвое быстрее нашей планеты. Здесь сутки длятся всего 10 часов.

Сатурн назван в четь бога земледелия

Самой приметной его частью являются кольца, которые заметны в обычный телескоп. Но еще планета примечательно самой низкой плотностью среди всех других в солнечной системе. Плотность ее меньше, чем у воды. На данный момент обнаружено 62 спутника у Сатурна. Примечательно, что Титан – единственный спутник в системе с признаками настоящей атмосферы. А еще миниатюрная система Сатурна во многом копирует Солнечную, учитывая наличие колец и почти равное количество крупнейших спутников числу планет в Солнечной системе.

Уран – небесный бог

Эта планета Солнечной системы, седьмая по удалённости от Солнца, третья по диаметру и четвёртая по массе. В составе планеты много льда и отсутствует металлический водород, в отличии от описанных крупнейших газовых гигантов.

Нептун – бог морей

На галерке парит у нас Нептун – восьмая планета Солнечной системы. Масса Нептуна в 17,2 раза, диаметр экватора в 3,9 раза больше земных. Вокруг него уже обнаружено 17 спутников. Плюс Нептун, отстоящий от Солнца на 30 а. е., получает от него тепла и света в 900 раз меньше, чем Земля.

Стоит отметить, что большая масса помогает планетам-гигантам держать в узде множество спутников. Наверно, так Вселенная компенсирует их «холодный климат». Ведь в компании всегда веселей. Ну а дальше них расположены карликовые планеты – Плутон, Хаумеа, Макемаке и Эрида. Примечательно, что Плутон 76 лет (с 1930 по 2006) считался полноценной планетой до того, как термину было дано формальное определение:

Планета (греч. πλανήτης, альтернати́вная фо́рма др.-греч. πλάνης – «странник») – это небесное тело, которое вращается по орбите вокруг звезды или её остатков, достаточно массивное, чтобы стать округлым под действием собственной гравитации, но недостаточно массивное для начала термоядерной реакции, и сумевшее очистить окрестности своей орбиты от планетезималей.

Исследования космоса не заканчиваются. Новые открытия и формулировки определений помогают каждый раз находить что-то удивительное и неизведанное в Солнечной системе. Открывайте новое вместе с нашим сайтом!

You may also like

Leave a Comment