Що таке Сонячна система, в якій ми живемо? Відповідь буде наступним: це наша центральна зірка, Сонце і всі космічні тіла, які навколо нього обертаються. Це великі та малі планети, їх супутники, комети, астероїди, гази і космічний пил.
Назва Сонячній системі було дано по імені її зірки. У широкому ж змісті під «сонячної» нерідко розуміють будь-яку зоряну систему.
Як виникла Сонячна система
На думку вчених, Сонячна система утворилася з гігантської хмари міжзоряного пилу і газів внаслідок гравітаційного колапсу в окремій його частині. В результаті в центрі утворилася протозірка, потім перетворилася на зірку – Сонце, і протопланетный диск величезних розмірів, з якого згодом сформувалися всі складові Сонячної системи, перераховані вище. Процес, як вважають вчені, розпочався близько 4,6 млрд років тому. Ця гіпотеза була названа небулярной. Завдяки Еммануїлу Сведенборгу, Іммануілу Канту і П’єру-Симона Лапласу, які запропонували її ще в XVIII столітті, вона з часом стала загальноприйнятою, але протягом багатьох десятиліть уточнювалася, в неї вносилися нові дані з урахуванням знань сучасних наук. Так, передбачається, що внаслідок підвищення і посилення зіткнень частинок один з одним росла температура об’єкта, а після досягнення нею показника в кілька тисяч кельвінів протозірка знайшла світіння. Коли ж температурний показник досяг мільйонів кельвінів, в центрі майбутнього Сонця почалася термоядерна реакція синтезу – перетворення водню в гелій. Воно перетворилося в зірку.
Сонце і його особливості
Наше світило вчені відносять до типу жовтих карликів (G2V) по спектральної класифікації. Це найближча до нас зірка, її світло досягає поверхні планети всього за 8,31 секунди. З Землі здається, що випромінювання має жовтий відтінок, хоча в дійсності воно практично біле.
Основні складові нашого світила – гелій і водень. Крім того, завдяки спектральному аналізу було виявлено, що на Сонці присутні залізо, неон, хром, кальцій, вуглець, магній, сірка, кремній, азот. Завдяки безперервно йде в його надрах термоядерної реакції все живе на Землі отримує необхідну енергію. Сонячне світло – невід’ємна складова фотосинтезу, в результаті якого утворюється кисень. Без сонячних променів він був би неможливий, отже, не змогла б утворитися і придатна для білкової форми життя атмосфера.
Меркурій
Ця найближча до нашого світила планета. Разом з Землею, Венерою і Марсом вона відноситься до планет так званої земної групи. Назва Меркурій отримав з-за високої швидкості руху, якою, згідно з міфами, відрізнявся прудконогий античний бог. Меркурианский рік рівний 88 добам.
Планета невелика, її радіус – всього 2439,7, і за розмірами вона менша деяких великих супутників планет-гігантів, Ганімеда і Титану. Однак, на відміну від них, Меркурій досить важкий (3,3·1023 кг), а його щільність лише незначно відстає від земної. Пов’язано це з наявністю у планети важкого щільного ядра з заліза.
Зміни пір року на планеті немає. Її пустельна поверхня нагадує Місячну. Вона так само покрита кратерами, але ще менш придатна для життя. Так, на денній стороні Меркурія температура досягає +510 °С, а на нічний -210 °С. Це найбільш різкі перепади у всій Сонячній системі. Атмосфера планети – дуже тонка і розріджена.
Венера
Ця планета, названа на честь давньогрецької богині любові, більше інших в Сонячній системі схожа з Землею за своїми фізичними параметрами – масі, щільності, розмірами, обсягом. Тривалий час їх вважали планетами-близнюками, але згодом з’ясувалося, що їх відмінності величезні. Так, у Венери немає супутників. Її атмосфера складається з вуглекислого газу майже на 98 %, а тиск на поверхні планети перевищує земне у 92 рази! Хмари над поверхнею планети, що складаються з пари сірчаної кислоти, ніколи не розсіюються, а температура тут сягає +434 °С. На планеті йдуть кислотні дощі, бушують грози. Тут висока вулканічна активність. Життя в нашому розумінні на Венері існувати не може, більше того, спускаються космічні апарати в такій атмосфері довго не витримують.
Ця планета добре видно на нічному небі. Це третій за яскравістю об’єкт для земного спостерігача, вона світить білим світлом і по яскравості перевершує всі зірки. Відстань до Сонця – 108 млн. км Навколо Сонця вона здійснює оборот за 224 земних дня, а навколо власної осі – за 243.
Земля і Марс
Це останні планети так званої земної групи, для представників якої характерна наявність твердої поверхні. В їх будові виділяють ядро, мантію і кору (її немає тільки у Меркурія).
Марс має масу, рівну 10 % маси Землі, яка, в свою чергу, становить 5,9726·1024 кг Його діаметр – 6780 км, майже вдвічі менше, ніж у нашої поланеты. Марс – сьома за розмірами планета Сонячної системи. На відміну від Землі, 71 % поверхні якої вкрита океанами, на Марсі – суцільна суша. Вода збереглася під поверхнею планети у вигляді масивного крижаного щита. Поверхня її має червонуватий відтінок з-за високого вмісту оксиду заліза у формі маггемита.
Атмосфера Марса дуже розріджена, і тиск на поверхні планети менший від звичного нам у 160 разів. На поверхні планети є кратери ударного походження, вулкани, западини, пустелі і долини, а біля полюсів – крижані шапки, як і на Землі.
Марсіанські добу трохи довше земних, а рік становить 668,6 доби. На відміну від Землі, має один місяць, планети два супутника неправильної форми – Фобос і Деймос. Обидва вони, як і Місяць до Землі, постійно повернені до Марса однією і тією ж стороною. Фобос поступово наближається до поверхні своєї планети, рухаючись по спіралі, і, ймовірно, з часом впаде на неї або розпадеться на частини. Деймос ж, навпаки, поступово віддаляється від Марса і у віддаленому майбутньому, можливо, покине свою орбіту.
Між орбітами Марса і наступної планети, Юпітера, знаходиться складається з дрібних небесних тіл пояс астероїдів.
Юпітер і Сатурн
Яка ж планета – найбільша? У Сонячній системі є чотири газових гіганти: Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун. Найбільші розміри з них має Юпітер. Його атмосфера, як і у Сонця, переважно складається з водню. П’ята планета, названа на честь бога-громовержця, має середній радіус 69911 км і масу, що перевищує земну в 318 разів. Магнітне поле планети сильніше земного в 12 разів. Її поверхня прихована під непрозорими хмарами. Поки вчені не можуть з точністю сказати, які процеси можуть відбуватися під цією щільною завісою. Передбачається, що на поверхні Юпітера – киплячий водневий океан. Астрономи вважають цю планету «відбулася зіркою» зважаючи деякого подібності їх параметрів.
У Юпітера 39 супутників, 4 з яких – Іо, Європа, Ганімед і Каллісто – відкриті ще Галілеєм.
Сатурн дещо менше Юпітера, він займає друге місце за величиною серед планет. Це шоста, наступна планета, також складається з водню з домішками гелію, незначної кількості аміаку, метану, води. Тут вирують урагани, швидкість яких може досягати 1800 км /год! Магнітне поле Сатурна не таке потужне, як у Юпітера, але сильніше, ніж у Землі. І Юпітер і Сатурн внаслідок обертання дещо сплющена у полюсів. Сатурн важче землі в 95 разів, але його щільність менше, ніж у води. Це найменш щільне небесне тіло в нашій системі.
Рік на Сатурні триває 29,4 земних, добу – 10 годин 42 хв. (у Юпітера рік – 11, 86 земних, добу – 9 год 56 хв.). Він має систему кілець, що складаються з твердих часток різного розміру. Імовірно, це можуть бути залишки зруйнованого супутника планети. Всього ж супутників у Сатурна – 62.
Уран і Нептун – останні планети
Сьома планета Сонячної системи – Уран. Вона віддалена від Сонця на 2,9 млрд км. Уран – третій за розмірами серед планет Сонячної системи (середній радіус – 25 362км) і четвертий по масі (перевершує земну в 14,6 разів). Рік тут триває 84 земних, добу – 17,5 годин. В атмосфері цієї планети, крім водню і гелію, значний обсяг займає метан. Тому для земного спостерігача Уран має ніжно-блакитний колір.
Уран – сама холодна планета Сонячної системи. Температура його атмосфери унікальна: -224 °С. Чому на Урані більш низька температура, ніж на планетах, які знаходяться далі від Сонця, науковцям невідомо.
У цієї планети 27 супутників. В Урана є тонкі плоскі кільця.
Нептун, восьма за рахунком планета від Сонця, займає четверте місце за розмірами (середній радіус – 24 622 км) і третє по масі (17 земних). Для газового гіганта він порівняно невеликий (всього в чотири рази більше Землі). Його атмосфера також в основному складається з водню, гелію і метану. Газові хмари у верхніх її шарах рухаються з рекордною швидкістю, найвищою в Сонячній системі – 2000 км /год! Деякі вчені вважають, що під поверхнею планети, під товщею замерзлих газів і води, прихованих, в свою чергу, атмосферою, може ховатися тверде кам’яне ядро.
Ці дві планети – близькі за складом, у зв’язку з чим їх іноді відносять до окремої категорії – крижаних гігантів.
Малі планети
Малими планетами називають небесні тіла, які рухаються навколо Сонця за власним орбітах, але від інших планет відрізняються незначними розмірами. Раніше до них зараховували лише астероїди, але з недавніх часів, а саме – з 2006 року, до них відноситься і Плутон, який раніше входив в список планет Сонячної системи і був останнім, десятим. Це пов’язано із змінами в термінології. Таким чином, до малих планет тепер належать не тільки астероїди, але і карликові планети – Еріда, Церера, Макемаке. Вони були названі плутоидами в честь Плутона. Орбіти всіх відомих планет-карликів знаходяться за орбітою Нептуна, в так званому поясі Койпера, який набагато ширший і масивніший поясу астероїдів. Хоча природа їх, як вважають вчені, однакова: це «невикористаний» матеріал, що залишився після утворення Сонячної системи. Деякі вчені висловлювали припущення, що пояс астероїдів – це уламки дев’ятої планети, Фаетона, загиблої в результаті глобальної катастрофи.
Про Плутоні відомо, що він складається в основному з льоду і твердих гірських порід. Основний компонент його крижаного щита – азот. Його полюси покриті вічними снігами.
Такий порядок планет Сонячної системи, згідно сучасним уявленням.
Парад планет. Види парадів
Це дуже цікаве явище для тих, хто цікавиться астрономією. Парадом планет прийнято називати таке їхнє положення в Сонячній системі, коли деякі з них, безперервно рухаючись по своїх орбітах, на нетривалий час займають певне положення для земного спостерігача, ніби шикувалися вздовж однієї лінії.
Видимий парад планет в астрономії – це особливе положення п’яти найяскравіших для бачать їх з Землі людей планет Сонячної системи – Меркурія, Венери, Марса, а також двох гігантів – Юпітера і Сатурна. В цей час відстань між ними відносно невелика і вони добре помітні на невеликій за площею секторі неба.
Розрізняють два типи парадів. Великим називається такий його вид, коли в одну лінію вишикуються п’ять небесних світил. Малою – коли їх всього чотири. Ці явища можуть бути видимими або невидимими з різних ділянок земної кулі. При цьому великий парад буває досить рідко – раз на кілька десятиліть. Малий же можна спостерігати раз на кілька років, а так званий міні-парад, в якому беруть участь лише три планети, – практично щороку.
Цікаві факти про нашої планетарної системи
Венера, єдина з усіх великих планет Сонячної системи, здійснює обертання навколо своєї осі в напрямку, протилежному її обертання навколо Сонця.
Найвища гора на великих планетах Сонячної системи – Олімп (21,2 км, діаметр – 540 км), згаслий вулкан на Марсі. Не так давно на самому великому астероїді нашої зоряної системи, Весті, була виявлена вершина, дещо перевершує Олімп за параметрами. Можливо, вона найвища в Сонячній системі.
Чотири галилеевских супутника Юпітера – найбільші в Сонячній системі.
Крім Сатурна, кільця є у всіх газових гігантів, деяких астероїдів і супутника Сатурна Реї.
Яка система зірок для нас – найближча? Сонячна система знаходиться ближче всього до потрійний зоряній системі зірки Альфа Центавра (4, 36 світлових років). Передбачається, що в ній можуть існувати планети, подібні до Землі.
Малюкам про планетах
Як пояснити дітям, що таке сонячна система? Тут допоможе її модель, яку можна зробити разом з малюками. Для створення планет можна використовувати пластилін або готові пластмасові (гумові) кульки, як показано нижче. При цьому необхідно дотримати співвідношення між розмірами «планет», щоб модель сонячної системи дійсно допомагала формувати у дітей правильні уявлення про космос.
Знадобляться також зубочистки, які будуть тримати наші небесні світила, а в якості фону можна використовувати темний лист картону з нанесеними фарбою дрібними крапками, що імітують зірки. За допомогою такої інтерактивної іграшки дітям буде простіше зрозуміти, що таке сонячна система.
Майбутнє Сонячної системи
У статті було детально розказано про те, що таке Сонячна система. Незважаючи на свою уявну стабільність, наше Сонце, як і все в природі, еволюціонує, але процес цей, за нашими мірками, дуже тривалий. Запас водневого пального в його надрах величезний, але не нескінченний. Так, згідно з гіпотезами вчених, він закінчиться через 6,4 млрд років. У міру ж його вигорання сонячне ядро буде ставати все щільніше і гаряче, а зовнішня оболонка світила – все ширше. Світність зірки також буде збільшуватися. Передбачається, що через 3,5 млрд років із-за цього клімат на Землі буде подібний венерианскому, і життя на ній в звичному для нас розумінні вже неможлива. Води не залишиться зовсім, під дією високих температур вона випарується в космічний простір. Згодом, як вважають вчені, Земля буде поглинена Сонцем і розчиниться в його надрах.
Перспектива не дуже райдужна. Однак прогрес не стоїть на місці, і, можливо, до того часу нові технології дозволять людству освоїти інші планети, над якими світять інші сонця. Адже скільки «сонячних» систем у світі, ученим поки не відомо. Ймовірно, їх безліч, і серед них цілком можна знайти придатну для проживання людей. Яка “сонячна система стане нашим новим будинком, не настільки важливо. Людська цивілізація буде збережена, і в її історії почнеться інша сторінка…
