Солнечная система

Формирование и эволюция

В настоящее время общепринятой является небулярная теория происхождения Солнечной системы. Согласно этой точке зрения, ее формирование началось около 4,6 млн лет назад. Некое гигантское молекулярное облако подверглось гравитационному коллапсу. Основная часть облака осталась в гравитационном центре коллапса, оставшаяся часть превратилась в диск, из которого в дальнейшем формировались планеты и астероиды.

Причиной возникновения коллапса, вероятно, стало спонтанное уплотнение облака, которое к тому моменту уже содержало остатки водорода, гелия и металлов. В результате воздействия взрывного удара облако стало центром гравитационного коллапса. Далее размеры облака сжимались под воздействием гравитации, а скорость его вращения увеличивалась. Из-за вращения скорости облака перпендикулярно и параллельно оси отличались, что привело к формированию объекта в форме диска.

Вследствие сжатия увеличилось количество столкновений частиц диска, как следствие — увеличивалась его температура. Когда температура диска достигла нескольких тысяч кельвинов, внутренняя часть диска начала светиться — сформировалась протозвезда. Продолжалось дальнейшее увеличение температуры диска, и когда она достигла миллиона кельвинов, произошла термоядерная реакция гелия и водорода, в результате которой диск превратился в обычную звезду, а плотные участки внешних областей диска преобразовались в планеты, вращающиеся вокруг звезды.

Космическое пространство было заполнено пропланетами, количество которых составляло около 100-150 штук. В результате постоянного столкновения и слияния объектов между собой их количество постоянно изменялось.

Как рассказывать ребенку о планетах Солнечной системы

Чтобы ребенок хорошо усвоил материал, его нужно наглядно демонстрировать. Поэтому Вам понадобятся картинки с планетами, созвездиями, небесными телами и звездами. Можете подготовить небольшую компьютерную презентацию и разместить все необходимые изображения в ней. Не лишним будет и короткий видеоролик, исполненный в виде мультфильма. Главное, чтобы Ваш ученик не заскучал и легко воспринимал то, что Вы говорите. Не заваливайте его сложными фразами, рассказывайте обо всем просто и непринужденно. Обучение должно происходить в игровой форме, тогда ребенок не заскучает и запомнит всю основную информацию.

Итак, давайте определимся,

Планеты — гиганты

Существуют четыре газовых гиганта, располагающихся за орбитой Марса: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Они находятся во внешней Солнечной системе. Отличаются своей массивностью и газовым составом.

Планеты солнечной системы, масштаб не соблюден

Юпитер

Пятая по счёту от Солнца и крупнейшая планета нашей системы. Радиус её – 69912 км, она в 19 раз больше Земли и всего в 10 раз меньше Солнца. Год на Юпитере не самый долгий в солнечной системе, длится 4333 земных суток (неполных 12 лет). Его же собственные сутки имеют продолжительность около 10 земных часов. Точный состав поверхности планеты пока определить не удалось, однако известно, что криптон, аргон и ксенон имеются на Юпитере в гораздо больших количествах, чем на Солнце.

Юпитер, снимок зонда Вояджер-1

Существует мнение, что один из четырёх газовых гигантов на самом деле – несостоявшаяся звезда. В пользу этой теории говорит и самое большое количество спутников, которых у Юпитера много – целых 67. Чтобы представить себе их поведение на орбите планеты, нужна достаточно точная и чёткая модель солнечной системы. Самые крупные из них – Каллисто, Ганимед, Ио и Европа. При этом Ганимед является крупнейшим спутником планет во всей солнечной системе, радиус его составляет 2634 км, что на 8% превышает размер Меркурия, самой маленькой планеты нашей системы. Ио отличается тем, что является одним из трёх имеющих атмосферу спутников.

Сатурн

Вторая по размерам планета и шестая по счёту в Солнечной системе. В сравнении с остальными планетами, наиболее схожа с Солнцем составом химических элементов. Радиус поверхности равен 57350 км, год составляет 10 759 суток (почти 30 земных лет). Сутки здесь длятся немногим дольше, чем на Юпитере – 10,5 земных часов. Количеством спутников он ненамного отстал от своего соседа – 62 против 67. Самым крупным спутником Сатурна является Титан, так же, как и Ио, отличающийся наличием атмосферы. Немного меньше него по размеру, но от этого не менее известные – Энцелад, Рея, Диона, Тефия, Япет и Мимас. Именно эти спутники являются объектами для наиболее частого наблюдения, и потому можно сказать, что они наиболее изучены в сравнении с остальными.

Сатурн, снимок космического аппарата Кассини в 2007 году

Долгое время кольца на Сатурне считались уникальным явлением, присущим только ему. Лишь недавно было установлено, что кольца имеются у всех газовых гигантов, но у остальных они не настолько явно видны. Их происхождение до сих пор не установлено, хотя существует несколько гипотез о том, как они появились. Кроме того, совсем недавно было обнаружено, что неким подобием колец обладает и Рея, один из спутников шестой планеты.

Уран

Седьмая по счету и третья по размеру планета, радиус которой составляет 25267 км. Справедливо считается самой холодной планетой среди остальных, температура достигает -224 градусов по Цельсию. Продолжительность года — 30 685 суток в земном исчислении (почти 84 года), сутки же ненамного меньше земных – 17 с небольшим часов. Из-за сильной наклонности оси планеты, иногда создается впечатление, будто она не вращается, как остальные небесные тела нашей системы, а катится, подобно шару. Это может наблюдать любой, кого интересует астрономия, геометрическая модель солнечной системы наглядно продемонстрирует этот эффект.

Уран — снимок Вояджера-2 в 1986 году

Спутников у него гораздо меньше, чем у соседнего Сатурна, всего 27. Наиболее известны Титания, Ариэль, Оберон, Умбриэль и Миранда. Они не настолько крупны, как спутники.

Примечательно, что ведя наблюдения за Ураном в свой телескоп, астроном Уильям Гершель сначала не понял, что он наблюдает за планетой, будучи уверен, что он видит комету.

Нептун

Размером восьмая планета солнечной системы очень близка к своему ближайшему соседу, Урану. Радиус Нептуна равняется 24547 км. Год на планете равняется 60 190 суток (приблизительно 164 земных года). В атмосфере зафиксированы самые сильные ветра в нашей системе, скорость которых достигает 260 м/с.

Нептун, вид с Вояджера-2

По сравнению с остальными планетами-гигантами спутников у него совсем мало – всего 14. Самые известные из них – Тритон, третий в солнечной системе спутник, имеющий атмосферу, Протей и Нереида.

Примечательно, что это – единственная из планет, которая была открыта не благодаря наблюдениям, а с помощью математических расчётов.

Отдалённые области

Вопрос о том, где именно заканчивается Солнечная система и начинается межзвёздное пространство, неоднозначен.

Ключевыми в их определении принимают два фактора: солнечный ветер и солнечное тяготение. Внешняя граница солнечного ветра — гелиопауза, за ней солнечный ветер и межзвёздное вещество смешиваются, взаимно растворяясь.

Гелиопауза находится примерно в четыре раза дальше Плутона и считается началом межзвёздной среды.

Однако предполагают, что область, в которой гравитация Солнца преобладает над галактической — сфера Хилла, простирается в тысячу раз дальше.

Облако Оорта

Гипотетическое облако Оорта — сферическое облако ледяных объектов (вплоть до триллиона), служащее источником долгопериодических комет. Предполагаемое расстояние до внешних границ облака Оорта от Солнца составляет от 50 000 а. е. (приблизительно 1 световой год) до 100 000 а. е. (1,87 св. лет).

Полагают, что составляющие облако объекты сформировались около Солнца и были рассеяны далеко в космос гравитационными эффектами планет-гигантов на раннем этапе развития Солнечной системы.

Место Земли в Солнечной системе

Более удачного положения, чем то, что занимает Земля, придумать невозможно. Участок нашей Галактики довольно спокойный. Солнце обеспечивает постоянное, равномерное свечение. Оно выделяет ровно столько тепла, излучения и энергии, сколько требуется для зарождения и развития жизни.

Саму же Землю словно продумали заранее:

• Идеальный состав атмосферы, и геологическое строение.
• Нужный фон радиации и температурный режим.
• Наличие воды с её удивительными свойствами.

Присутствие Луны, именно такой массы и на таком расстоянии, как это требуется. Есть ещё очень много совпадений, имеющих решающее значение для благоприятной жизни на планете. И нарушение практически любого из них сделало бы маловероятным возникновение и существование жизни.

Сколько лететь до планет Солнечной системы? Фото планет

Время полета от Земли до других планет Солнечной системы зависит от многих факторов, нельзя взять и совершить прыжок на космическом корабле в гиперпространство, как в «Звездных войнах». Во-первых, планеты не стоят на месте и плывут вокруг Солнца по своим орбитам, это значит, что расстояние между ними регулярно изменяется. Во-вторых, не стоит забывать о силе притяжения, которая влияет на траекторию и скорость космических аппаратов. То есть, пролететь по прямой от Земли до условного объекта не получится.

В 1973 году НАСА запустило автоматическую межпланетную станцию (АМС) «Маринер-10» к Меркурию, которая достигла цели чуть меньше, чем за пять месяцев. Миссия осложнялась сильным притяжением Солнца, поэтому АМС сперва пришлось осуществить гравитационный маневр вокруг Венеры, до которой также лететь около 5 месяцев.

На полет к Марсу аппараты в среднем тратили по восемь месяцев, но 5 мая 2018 года был запущен «InSight», который прибыл на Марс спустя полгода — 26 ноября.

Путь от Земли до Юпитера у запущенной 5 августа 2011 АМС «Юнона» занял целых пять лет. Примечательно, что расстояние от Земли до Юпитера более чем в 4 раза превышает расстояние от Земли до Солнца.

К Сатурну 15 октября 1997 года была отправлена АМС «Кассини — Гюйгенс», которая вышла на орбиту планеты спустя без малого семь лет — 1 июля 2004 года.

К Урану и Нептуну 20 августа 1977 года был запущен космический аппарат «Вояджер-2». Спустя 9 лет он сблизился с Ураном, а окрестностей Нептуна достиг через 12 лет после запуска с Земли. «Вояджер-2» стал единственным аппаратом, который посещал седьмую и восьмую планеты.

Космические аппараты и АМС обеспечили человечество фотографиями и большим количеством новых данных о далеких планетах. Многими снимками мы также обязаны телескопу «Хаббл».

Планеты-гиганты

К планетам-гигантам относятся объекты, обладающие крупным размером, которые расположены за поясом астероидов.

В эту группу входят четыре планеты:

• Юпитер;
• Сатурн;
• Уран;
• Нептун.

Размер этих объектов превышает только Солнце. Существует мнение, что гиганты защищают своих менее крупных соседей по системе из Земной группы от столкновения с метеоритами и астероидами. Очевидно, что жизнь на Земле была бы под вопросом, если бы планета подвергалась постоянной «бомбардировке» из космоса.

Юпитер

Юпитер является самой крупной планетой. Единственный объект в системе, превышающий его по размерам — Солнце. Планета постоянно увеличивает свою массу за счет поглощения мелких частиц, поэтому ученые предполагают, что Юпитер может переродиться в звезду или коричневого карлика (субзвезду). На небе Юпитер можно увидеть невооруженным глазом, несмотря на то, что по яркости он уступает Солнцу, Луне и Венере. Благодаря этому его свойству, Юпитер был обнаружен людьми еще 400 лет назад.

Характеристики:

1. Радиус Юпитера составляет 1.8981 x 10 27 километров.
2. Примерная масса — 1,89·10 27 .
3. Период вращения — 9,925 часа .
4. Вторая космическая скорость составляет 59,5 км/с .

Состав гиганта представлен газовым и жидким веществом, он имеет атмосферный слой, состоящий из водорода (90 %) и гелия, и внутреннее пространство. Планета имеет ядро.

Погодные условия планеты очень интересны: здесь часто возникает чрезвычайно сильный ветер скоростью 100 м/с, иногда он разгоняется до 320 м/с. На полюсах иногда наблюдаются явления, подобные северному сиянию на Земле. Здесь они вызваны влиянием Ио, на котором часто происходят выбросы вулканов.

Сатурн

Сатурн — шестая по удаленности планета и настоящая достопримечательность космоса. Несмотря на удаленность планеты, увидеть ее можно без специальных инструментов, поэтому о ее существовании людям стало известно довольно давно. Сатурн прекрасен благодаря наличию колец, состоящих из льда и углеродной пыли. Кольца простираются на 120 тысяч километров.

Характеристики:

1. Радиус планеты составляет 60 268 ± 4 километров.
2. Примерная масса — 5,68·10 26 кг.
3. Период обращения 10ч 34мин 13с ± 2 часа .
4. Вторая космическая скорость составляет 35,5 км/с .

Сатурн представлен преимущественно водородом (85 %) и другими газами. Удивительным фактом является его очень низкая плотность — 0.687 г/см 3.

Теоретически, если Сатурн попадет в гигантский водоем, то он останется на поверхности.

Сатурн обладает скалистым ядром, который в десятки раз мощнее ядра Земли.

Уран

Уран занимает третье место по размерам и является седьмой планетой по удаленности от Солнца на макете Солнечной системы. Состав Урана схож с составом других гигантов — преобладает водород. Но планета имеет ледяное ядро, над которым находится слой ледяной мантии. Строение урана обуславливает преобладание на нем сверхнизких температур до -220 градусов.

Характеристики:

• Радиус планеты составляет 25 559 километров.
• Примерная масса — 8,6832·10 25.
• Период вращения — 0,71 дней.
• Вторая космическая скорость составляет 21,3 км/с .

Уран имеет 28 спутников, все они названы именами героев Уильяма Шекспира и Александра Поупа.

Крупнейшими спутниками Урана являются:

• Миранда;
• Ариэль;
• Умбриэль;
• Оберон;
• Корделия;
• Офелия.

Нептун

Нептун самая далекая от Солнца планета, замыкающая Солнечную систему. Обнаружить Нептун без специального оборудования невозможно, поэтому людям относительно недавно стало известно о его существовании. Радиус Нептуна меньше радиуса его соседа — Урана, однако он превосходит его по массе. Атмосфера планеты предоставлена водородом, гелием и метановыми газами. Именно метан вызывает синий цвет Нептуна, так как он впитывает красный. Ядро планеты скалистое.

Характеристики:

1. Радиус планеты составляет 24 764 километров.
2. Примерная масса — 1024 * 1026 кг..
3. Период вращения — 0,6653 дня 15 ч 57 мин 59 с.
4. Вторая космическая скорость составляет 23 км/с.

Нептун имеет 14 спутников, самым известным является Тритон — морозное небесное тело, которое выпускает из под своей поверхности частички азота.

Транснептуновый регион Солнечной системы

В поясе Койпера было обнаружено более тысячи объектов; также предполагают, что там есть порядка 100 000 объектов крупнее 100 км в диаметре. Учитывая их малый размер и чрезвычайное расстояние до Земли, химический состав объектов пояса Койпера довольно трудно определить.

Но спектрографические исследования региона показали, что его члены по большей части состоят из льдов: смеси легких углеводородов (вроде метана), аммиака и водного льда — таким же составом обладают кометы. Первоначальные исследования также подтвердили широкий диапазон цветов у объектов пояса Койпера, от нейтрального серого до насыщенного красного.

Это говорит о том, что их поверхности состоят из широкого ряда соединений, от грязных льдов до углеводородов. В 1996 году Роберт Браун получил спектроскопические данные о KBO 1993 SC, которые показали, что состав поверхности объекта чрезвычайно похож на плутонов (и спутника Нептуна Тритон) тем, что обладает большим количеством метанового льда.

Водный лед был обнаружен у нескольких объектов пояса Койпера, включая 1996 TO66, 38628 Huya и 2000 Varuna. В 2004 году Майк Браун и др. определили существование кристаллической воды и гидрата аммиака у одного из крупнейших известных объектов Койпера 50000 Quaoar (Квавар). Оба этих вещества были уничтожены в процессе жизни Солнечной системы, а, значит, поверхность Квавара недавно изменилась вследствие тектонической активности или падения метеорита.

Компания Плутона в поясе Койпера достойна упоминания. Квавар, Макемаке, Хаумеа, Эрида и Орк — все это крупные ледяные тела пояса Койпера, у некоторых из них даже есть спутники. Они чрезвычайно далеки, но все же находятся в пределах досягаемости.

Краткая характеристика главной звезды Вселенной – Солнца

• Солнце – это единственная звезда нашей солнечной системы, которая просыпается и засыпает вместе с нами. Благодаря ей мы встречаем рассветы и провожаем закаты. Солнце состоит из гелия и водорода, в соотношении 24 и 74%, соответственно.
• Лучи Солнца необходимы каждому живому существу на нашей планете, ведь с их помощью растения вырабатывают такой жизненно важный кислород, а наш организм способен вырабатывать витамин D.
• На солнышке даже есть кислород, но его процент очень маленький. Вместе с такими другими элементами, как никель и железо, он составляет всего 2% от общей массы.
• Солнце настолько большая звезда, что мы со своей планетой Земля, поместились бы внутри 1300 раз.
  Но это еще и самое жаркое место – температура на Солнце достигает выше 5,5 тыс. °C. Поэтому это не только светило нашей системы (да, без него не было бы ни дня, ни ночи), но еще и источник тепла. Кстати, например, Луна ночью светится, отражая лучи Солнца.
• Также стоит отметить, что такой звезде 4.5 млрд. лет, что очень сильно впечатляет. Но немного пугает тот факт, что размер Солнца с каждым годом немного увеличивается.
• На сегодняшний день Солнце таит в себе очень много загадок, поскольку температура не позволяет проводить там опыты и обследования.
• Зато положение в солнечной системе запомнит даже первоклассник – это центр солнечной системы. И все планеты вращаются вокруг Солнца и никак не наоборот!

Хороводы в небесах водят 8 точек —
Это Солнышка большого 8 разных дочек.
Познакомимся давай с ними мы со всеми,
Ведь живем в одной большой солнечной системе!

Солнце — это звезда, что согревает нас и освещает все вокруг

Венера

Размер Венеры почти аналогичен размеру  Земли, поэтому ее часто называют близнецом Земли. Небесное тело имеет атмосферное давление, которое в 100 раз сильнее, чем атмосфера Земли.

Венера выглядит очень ярко, поэтому ее можно увидеть примерно за 4 часа до восхода Солнца. Так что Венеру прозвали звездой рассвета. Венера обычно также известна как звезда Сумерек, потому что она выглядит ярко сияющей на западе, когда Солнце садится. Однако Венера не является звездой, потому что она не способна производить свой собственный свет.

Атмосфера Венеры состоит из углекислого газа (около 96%), азота (3,5%), водяного пара и других газов. Атмосфера Венеры может выдержать лучи солнца, поэтому Венера выглядит ярче всего видимой с Земли. Кроме того, плотная атмосфера Венеры также поддерживает температуру поверхности очень горячей, т. е. 477 ºC.

Направление вращения Венеры по часовой стрелке, поэтому Солнце на Венере поднимается с запада и опускается на восток. Вращение Венеры противоположно направлению вращения на других планетах, которые движутся против часовой стрелки.

Гравитация Венеры совпадает с гравитацией планеты Земля.
Венера не имеет спутника.