Der endlose Raum, der uns umgibt, ist nicht nur ein riesiger luftleerer Raum und eine Leere. Hier unterliegt alles einer einheitlichen und strengen Ordnung, alles hat seine eigenen Regeln und gehorcht den Gesetzen der Physik. Alles ist in ständiger Bewegung und ständig miteinander verbunden. Es ist ein System, in dem jeder Himmelskörper seinen spezifischen Platz einnimmt. Das Zentrum des Universums ist von Galaxien umgeben, unter denen sich unsere Milchstraße befindet. Unsere Galaxie wiederum wird von Sternen gebildet, um die sich große und kleine Planeten mit ihren natürlichen Satelliten drehen. Wanderobjekte - Kometen und Asteroiden - runden das Bild der universellen Skala ab.
In diesem endlosen Sternhaufen befindet sich unser Sonnensystem - ein winziges astrophysikalisches Objekt nach kosmischen Standards, zu dem unser kosmisches Zuhause gehört - der Planet Erde. Für uns Erdlinge ist die Größe des Sonnensystems kolossal und schwer zu erkennen. Aus der Sicht des Universums sind dies winzige Figuren - nur 180 astronomische Einheiten oder 2.693e + 10 km. Auch hier unterliegt alles seinen Gesetzen, hat einen klar definierten Ort und eine klare Reihenfolge.
Kurzbeschreibung und Beschreibung
Das interstellare Medium und die Stabilität des Sonnensystems liefern den Ort der Sonne. Seine Position ist eine interstellare Wolke, die in den Orion-Cygnus-Arm eindringt, der wiederum Teil unserer Galaxie ist. Aus wissenschaftlicher Sicht befindet sich unsere Sonne an der Peripherie, 25.000 Lichtjahre vom Zentrum der Milchstraße entfernt, wenn wir die Galaxie in der Mittelebene betrachten. Die Bewegung des Sonnensystems um das Zentrum unserer Galaxie wird wiederum im Orbit durchgeführt. Die volle Rotation der Sonne um das Zentrum der Milchstraße wird auf unterschiedliche Weise innerhalb von 225-250 Millionen Jahren durchgeführt und ist ein galaktisches Jahr. Die Umlaufbahn des Sonnensystems hat eine galaktische Ebene von 600 Grad, daneben laufen unsere Sterne und andere Sonnensysteme mit ihren großen und kleinen Planeten um das Zentrum der Galaxie.
Das ungefähre Alter des Sonnensystems beträgt 4,5 Milliarden Jahre. Wie die meisten Objekte im Universum wurde auch unser Stern durch den Urknall gebildet. Der Ursprung des Sonnensystems wird durch die Wirkung der gleichen Gesetze erklärt, die in der Kernphysik, der Thermodynamik und der Mechanik in Kraft waren und noch heute funktionieren. Zunächst bildete sich ein Stern, um den herum die Planetenbildung durch die Zentripetal- und Zentrifugalprozesse begann. Die Sonne entstand aus einer dichten Ansammlung von Gasen - einer molekularen Wolke, die das Produkt einer gewaltigen Explosion wurde. Durch Zentripetalprozesse wurden die Moleküle aus Wasserstoff, Helium, Sauerstoff, Kohlenstoff, Stickstoff und anderen Elementen zu einer zusammenhängenden und dichten Masse komprimiert.
Das Ergebnis der grandiosen und großtechnischen Prozesse war die Bildung eines Protostars, in dessen Struktur die Kernfusion begann. Diesen langen Prozess, den wir viel früher begonnen haben, beobachten wir heute, als wir unsere Sonne nach 4,5 Milliarden Jahren seit ihrer Entstehung betrachten. Das Ausmaß der Prozesse, die während der Sternentstehung stattfinden, kann durch Schätzung der Dichte, Größe und Masse unserer Sonne dargestellt werden:
- die Dichte beträgt 1,409 g / cm 3;
- das Volumen der Sonne ist fast gleich groß - 1.40927х1027 m3;
- Die Masse des Sterns beträgt 1.9885х1030 kg.
Heute ist unsere Sonne ein gewöhnliches astrophysikalisches Objekt im Universum, nicht der kleinste Stern in unserer Galaxie, aber weit entfernt vom größten. Die Sonne lebt in ihrem reifen Alter und ist nicht nur das Zentrum des Sonnensystems, sondern auch der Hauptfaktor für die Entstehung und Existenz des Lebens auf unserem Planeten.
Die endgültige Struktur des Sonnensystems fällt auf den gleichen Zeitraum mit einer Differenz von plus oder minus einer halben Milliarde Jahren. Die Masse des gesamten Systems, in der die Sonne mit anderen Himmelskörpern des Sonnensystems interagiert, beträgt 1.0014 M☉. Mit anderen Worten, alle Planeten, Satelliten und Asteroiden, kosmischer Staub und Gase, die sich um die Sonne drehen, verglichen mit der Masse unseres Sterns, sind ein Tropfen im Meer.
In der Form, in der wir eine Vorstellung von unserem Stern und unseren Planeten haben, die die Sonne umkreisen, ist dies eine vereinfachte Version. Erstmals wurde 1704 das mechanische heliozentrische Modell des Sonnensystems mit Uhrwerk der wissenschaftlichen Gemeinschaft vorgestellt. Es ist zu beachten, dass die Umlaufbahnen der Planeten des Sonnensystems nicht alle in derselben Ebene liegen. Sie drehen sich in einem bestimmten Winkel.
Das Modell des Sonnensystems wurde auf der Grundlage eines einfacheren und uralten Mechanismus - Tellurium - erstellt, mit dessen Hilfe die Position und Bewegung der Erde relativ zur Sonne modelliert wurde. Mit Hilfe von Tellur konnte das Prinzip der Bewegung unseres Planeten um die Sonne erklärt werden, um die Dauer des Erdjahres zu berechnen.
Das einfachste Modell des Sonnensystems wird in Schulbüchern präsentiert, in denen jeder der Planeten und die anderen Himmelskörper einen bestimmten Ort einnehmen. Es ist zu beachten, dass die Umlaufbahnen aller Objekte, die sich um die Sonne drehen, in einem anderen Winkel zur diametralen Ebene des Sonnensystems liegen. Die Planeten des Sonnensystems befinden sich in unterschiedlichen Abständen von der Sonne, drehen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und drehen sich auf unterschiedliche Weise um ihre eigene Achse.
Eine Karte - ein Diagramm des Sonnensystems - ist eine Zeichnung, in der sich alle Objekte in einer Ebene befinden. In diesem Fall gibt ein solches Bild nur eine Vorstellung von der Größe der Himmelskörper und den Abständen zwischen ihnen. Dank dieser Interpretation wurde es möglich, die Position unseres Planeten unter den anderen Planeten zu verstehen, das Ausmaß der Himmelskörper abzuschätzen und eine Vorstellung von den enormen Entfernungen zu geben, die uns von unseren Himmelsnachbarn trennen.
Planeten und andere Objekte des Sonnensystems
Praktisch das gesamte Universum besteht aus einer Vielzahl von Sternen, darunter große und kleine Sonnensysteme. Die Tatsache, dass ein Stern seine eigenen Satellitenplaneten hat, ist ein allgemeines Phänomen im Weltraum. Die Gesetze der Physik sind überall gleich und unser Sonnensystem ist keine Ausnahme.
Wenn Sie sich fragen, wie viele Planeten im Sonnensystem waren und wie viele heute sind, ist die Beantwortung auf jeden Fall schwierig. Die genaue Position von 8 großen Planeten ist jetzt bekannt. Um die Sonne drehen sich zusätzlich 5 kleine Zwergplaneten. Die Existenz des neunten Planeten in wissenschaftlichen Kreisen ist umstritten.
Das gesamte Sonnensystem ist in Gruppen von Planeten unterteilt, die in der folgenden Reihenfolge angeordnet sind:
Planeten der Erdgruppe:
- Quecksilber;
- Venus;
- Die Erde;
- Mars
Gasplaneten sind Riesen:
- Jupiter;
- Saturn;
- Uranus;
- Neptun
Alle Planeten in der Liste unterscheiden sich in ihrer Struktur und haben unterschiedliche astrophysikalische Parameter. Welcher Planet ist größer oder kleiner als andere? Die Dimensionen der Planeten des Sonnensystems sind unterschiedlich. Die ersten vier Objekte, die der Erde ähnlich sind, haben eine feste Steinoberfläche, die mit einer Atmosphäre ausgestattet ist. Merkur, Venus und Erde sind innere Planeten. Mars schließt diese Gruppe. Hinter ihm stehen die Gasgiganten: Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun - dichte, kugelförmige Gasformationen.
Der Lebensprozess der Planeten des Sonnensystems hört nicht für eine Sekunde auf. Diese Planeten, die wir heute am Himmel sehen, sind die Disposition der Himmelskörper, die das Planetensystem unseres Sterns im Moment hat. Der Zustand, in dem sich die Entstehung des Sonnensystems befand, unterscheidet sich sehr von dem, was heute untersucht wurde.
Die Tabelle zeigt die astrophysikalischen Parameter moderner Planeten, wobei auch der Abstand zwischen den Planeten des Sonnensystems und der Sonne angegeben ist.
Die existierenden Planeten des Sonnensystems sind ungefähr gleich alt, es gibt jedoch Theorien, dass es zunächst mehr Planeten gab. Dies wird durch zahlreiche antike Mythen und Legenden belegt, die die Anwesenheit anderer astrophysikalischer Objekte und Katastrophen beschreiben, die zur Zerstörung des Planeten führten. Dies wird durch die Struktur unseres Sternensystems bestätigt, in dem sich neben den Planeten Objekte befinden, die Produkte gewalttätiger kosmischer Katastrophen sind.
Ein markantes Beispiel für eine solche Aktivität ist der Asteroidengürtel, der sich zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter befindet. Hier konzentriert sich eine Vielzahl von Objekten außerirdischen Ursprungs, hauptsächlich vertreten durch Asteroiden und kleine Planeten. Es sind diese Trümmer von unregelmäßiger Form in der menschlichen Kultur, die als Überbleibsel des Protoplaneten Phaeton gelten, der vor Milliarden von Jahren infolge einer großen Katastrophe starb.
Tatsächlich gibt es in wissenschaftlichen Kreisen die Meinung, dass der Asteroidengürtel infolge der Zerstörung des Kometen gebildet wurde. Astronomen entdeckten die Anwesenheit von Wasser auf dem großen Asteroiden Themis und auf den kleineren Planeten Ceres und Vesta, den größten Objekten des Asteroidengürtels. Das auf der Oberfläche von Asteroiden gefundene Eis kann auf die kometare Natur der Bildung dieser kosmischen Körper hindeuten.
Früher, in Bezug auf die großen Planeten Pluto, wird heute nicht als vollwertiger Planet betrachtet.
Pluto, der zuvor zu den Hauptplaneten des Sonnensystems gezählt wurde, wird heute in die Größe von Zwergen-Himmelskörpern umgewandelt, die die Sonne umkreisen. Pluto, zusammen mit Haumea und Makemake, den größten Zwergplaneten, befindet sich im Kuipergürtel.
Diese Zwergplaneten des Sonnensystems befinden sich im Kuipergürtel. Der Bereich zwischen dem Kuipergürtel und der Oortwolke ist am weitesten von der Sonne entfernt, aber selbst dort ist der Weltraum nicht leer. Im Jahr 2005 entdeckten sie den am weitesten entfernten Himmelskörper unseres Sonnensystems - den Zwergplaneten Eridu. Die Erkundung der entlegensten Gebiete unseres Sonnensystems wird fortgesetzt. Der Kuipergürtel und die Oortwolke sind hypothetisch die Grenzbereiche unseres Sternensystems, die sichtbare Grenze. Diese Gaswolke befindet sich in einem Abstand von einem Lichtjahr von der Sonne entfernt und ist der Bereich, in dem Kometen geboren werden, die reisenden Satelliten unseres Sterns.
Eigenschaften der Sonnensystemplaneten
Die terrestrische Planetengruppe wird durch die Planeten dargestellt, die der Sonne am nächsten liegen - Merkur und Venus. Diese beiden kosmischen Körper des Sonnensystems sind trotz ihrer Ähnlichkeit mit unserem Planeten eine feindliche Umgebung für uns. Merkur ist der kleinste Planet unseres Sternensystems, der der Sonne am nächsten ist. Die Hitze unseres Sterns verbrennt buchstäblich die Oberfläche des Planeten und zerstört praktisch die Atmosphäre auf dem Planeten. Die Entfernung von der Oberfläche des Planeten zur Sonne beträgt 57.910.000 km. Mercury ist mit nur 5.000 Kilometern Durchmesser den meisten der großen Satelliten, die von Jupiter und Saturn dominiert werden, unterlegen.
Der Saturn-Satellit Titan hat einen Durchmesser von über 5.000 km, der Satellit von Jupiter Ganymede hat einen Durchmesser von 5265 km. Beide Satelliten sind nur kleiner als der Mars.
Der allererste Planet rast mit unglaublicher Geschwindigkeit um unseren Stern und vollführt in 88 Tagen der Erde eine komplette Revolution um unseren Stern. Es ist fast unmöglich, diesen kleinen und flinken Planeten im Sternenhimmel zu sehen, da sich die Sonnenscheibe in der Nähe befindet. Bei den terrestrischen Planeten werden auf Merkur die größten täglichen Temperaturabfälle beobachtet. Während die der Sonne zugewandte Oberfläche des Planeten sich auf bis zu 700 Grad Celsius erwärmt, taucht die Rückseite des Planeten in Kälte bei Temperaturen von bis zu -200 Grad.
Der Hauptunterschied von Mercury von allen Planeten des Sonnensystems ist seine interne Struktur. Quecksilber hat den größten inneren Kern aus Eisen-Nickel, der 83% der Masse des gesamten Planeten ausmacht. Aber selbst die uncharakteristische Qualität erlaubte es Mercury nicht, eigene natürliche Satelliten zu haben.
Hinter Merkur liegt der nächste Planet - die Venus. Die Entfernung von der Erde zur Venus beträgt 38 Millionen km und ist unserer Erde sehr ähnlich. Der Planet hat fast den gleichen Durchmesser und die gleiche Masse und ist in diesen Parametern unserem Planet etwas unterlegen. Ansonsten unterscheidet sich unser Nachbar radikal von unserem kosmischen Zuhause. Die Periode der Umdrehung der Venus um die Sonne beträgt 116 Tage der Erde, und der Planet dreht sich um seine eigene Achse extrem langsam. Die Durchschnittstemperatur der Oberfläche der Venus, die sich an 224 Tagen der Erde um ihre Achse dreht, beträgt 447 Grad Celsius.
Wie sein Vorgänger hat die Venus keine physischen Bedingungen, die der Existenz bekannter Lebensformen förderlich sind. Der Planet ist von einer dichten Atmosphäre umgeben, die hauptsächlich aus Kohlendioxid und Stickstoff besteht. Sowohl Merkur als auch Venus sind die einzigen Planeten im Sonnensystem, die keine natürlichen Satelliten haben.
Die Erde ist die letzte der inneren Planeten des Sonnensystems und liegt etwa 150 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt. Unser Planet macht in 365 Tagen eine Revolution um die Sonne. Dreht sich in 23,94 Stunden um die eigene Achse. Die Erde ist der erste Himmelskörper, der sich auf dem Weg von der Sonne zur Peripherie befindet, wo sich ein natürlicher Satellit befindet.
Rückzug: Astrophysikalische Parameter unseres Planeten sind gut erforscht und bekannt. Die Erde ist der größte und dichteste Planet aller anderen inneren Planeten des Sonnensystems. Hier haben sich die natürlichen physikalischen Bedingungen bewahrt, unter denen die Existenz von Wasser möglich ist. Unser Planet hat ein stabiles Magnetfeld, das die Atmosphäre hält. Die Erde ist der am besten untersuchte Planet. Die anschließende Untersuchung ist hauptsächlich nicht nur theoretisch, sondern auch praktisch.
Schließt die Parade der Planeten der Erdgruppe Mars. Die anschließende Erforschung dieses Planeten ist hauptsächlich nicht nur von theoretischem Interesse, sondern auch von praktischer Bedeutung, die mit der Entwicklung des Menschen außerirdischer Welten zusammenhängt. Astrophysiker werden nicht nur durch die relative Nähe dieses Planeten zur Erde (durchschnittlich 225 Millionen km) angezogen, sondern auch durch das Fehlen schwieriger klimatischer Bedingungen. Der Planet ist von der Atmosphäre umgeben, obwohl er in einem sehr verdünnten Zustand ein eigenes Magnetfeld besitzt und Temperaturunterschiede auf der Marsoberfläche nicht so kritisch sind wie auf Merkur und auf der Venus.
Wie die Erde hat der Mars zwei Satelliten, Phobos und Deimos, deren natürliche Natur in letzter Zeit in Frage gestellt wurde. Mars ist der letzte vierte Planet mit einer festen Oberfläche im Sonnensystem. Nach dem Asteroidengürtel, einer Art innerer Begrenzung des Sonnensystems, beginnt der Bereich der Gasriesen.
Die größten kosmischen Himmelskörper unseres Sonnensystems
Die zweite Gruppe von Planeten, die das System unseres Sterns ausmacht, hat helle und große Vertreter. Dies sind die größten Objekte unseres Sonnensystems, die als Außenplaneten betrachtet werden. Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun sind am weitesten von unserem Stern entfernt, ihre astrophysikalischen Parameter sind für irdische Maßstäbe enorm. Diese Himmelskörper unterscheiden sich in ihrer Massivität und Zusammensetzung, die hauptsächlich gasförmig ist.
Die wichtigsten Schönheiten des Sonnensystems sind Jupiter und Saturn. Die Gesamtmasse dieses Riesenpaares würde ausreichen, um die Masse aller bekannten Himmelskörper des Sonnensystems aufzunehmen. Jupiter - der größte Planet des Sonnensystems - wiegt also 1876,64328 · 1024 kg und die Masse des Saturn beträgt 561,80376 · 1024 kg. Diese Planeten haben die natürlichsten Satelliten. Einige von ihnen, Titan, Ganymede, Callisto und Io, sind die größten Satelliten des Sonnensystems und in der Größe mit den terrestrischen Planeten vergleichbar.
Der größte Planet des Sonnensystems - Jupiter - hat einen Durchmesser von 140.000 km. In vieler Hinsicht ist Jupiter eher ein ausgefallener Stern - ein anschauliches Beispiel für die Existenz eines kleinen Sonnensystems. Dies wird durch die Größe des Planeten und astrophysikalische Parameter angezeigt - Jupiter ist nur zehnmal kleiner als unser Stern. Der Planet dreht sich ziemlich schnell um seine eigene Achse - nur 10 Erdstunden. Auffallend ist auch die Anzahl der Satelliten, von denen bisher 67 Stück identifiziert wurden. Das Verhalten von Jupiter und seinen Satelliten ist dem Modell des Sonnensystems sehr ähnlich. Diese Anzahl natürlicher Satelliten eines Planeten wirft eine neue Frage auf, wie viele Planeten des Sonnensystems sich in einem frühen Stadium seiner Entstehung befanden. Es wird angenommen, dass der Jupiter mit einem starken Magnetfeld einige der Planeten in ihre natürlichen Satelliten verwandelt hat. Einige von ihnen - Titan, Ganymede, Callisto und Io - sind die größten Satelliten des Sonnensystems und in der Größe mit den terrestrischen Planeten vergleichbar.
Sein jüngerer Bruder, der Gasriese Saturn, ist dem Jupiter etwas unterlegen. Dieser Planet besteht wie Jupiter hauptsächlich aus Wasserstoff und Heliumgasen, die die Basis unseres Sterns bilden. При своих размерах, диаметр планеты составляет 57 тыс. км, Сатурн также напоминает протозвезду, которая остановилась в своем развитии. Количество спутников у Сатурна немногим уступает количеству спутников Юпитера - 62 против 67. На спутнике Сатурна Титане, так же как и на Ио - спутнике Юпитера - имеется атмосфера.
Другими словами, самые крупные планеты Юпитер и Сатурн со своими системами естественных спутников сильно напоминают малые солнечные системы, со своим четко выраженным центром и системой движения небесных тел.
За двумя газовыми гигантами идут холодные и темные миры, планеты Уран и Нептун. Эти небесные тела находятся на удалении 2,8 млрд. км и 4,49 млрд. км. от Солнца соответственно. В силу огромной удаленности от нашей планеты, Уран и Нептун были открыты сравнительно недавно. В отличие от двух других газовых гигантов, на Уране и Нептуне присутствует в большом количестве замерзшие газы - водород, аммиак и метан. Эти две планеты еще называют ледяными гигантами. Уран меньше по размерам, чем Юпитер и Сатурн и занимает третье место в Солнечной системе. Планета представляет собой полюс холода нашей звездной системы. На поверхности Урана зафиксирована средняя температура -224 градусов Цельсия. От других небесных тел, вращающихся вокруг Солнца, Уран отличается сильным наклоном собственной оси. Планета словно катится, вращаясь вокруг нашей звезды.
Как и Сатурн, Уран окружает водородно-гелиевая атмосфера. Нептун в отличие от Урана, имеет другой состав. О присутствии в атмосфере метана говорит синий цвет спектра планеты.
Обе планеты медленно и величаво двигаются вокруг нашего светила. Уран оборачивается вокруг Солнца за 84 земных лет, а Нептун оббегает вокруг нашей звезды вдвое дольше - 164 земных года.
В заключение
Наша Солнечная система представляет собой огромный механизм, в котором каждая планета, все спутники Солнечной системы, астероиды и другие небесные тела двигаются по четко уставленному маршруту. Здесь действуют законы астрофизики, которые не меняются вот уже 4,5 млрд. лет. По внешним краям нашей Солнечной системы двигаются в поясе Койпера карликовые планеты. Частыми гостями нашей звездной системы являются кометы. Эти космические объекты с периодичностью 20-150 лет посещают внутренние области Солнечной системы, пролетая в зоне видимости от нашей планеты.
