Sistemul solar
Sistemul solar este un sistem "stea-planetă". În galaxia noastră, aproximativ 200 de miliarde de stele, printre care, potrivit experților, unele stele au planete. Sistemul solar include corpul central, Soarele și nouă planete cu sateliții lor (mai mult de 60 de sateliți sunt cunoscuți). Diametrul sistemului solar este mai mare de 11,7 miliarde de kilometri.
Unii astronomi numesc acest obiect planeta sistemului solar. Alți astronomi numesc planetele doar obiecte cosmice care au un nucleu central cu o temperatură relativ ridicată. De exemplu, temperatura în centrul orașului Jupiter este estimată să atingă 20.000 K. Deoarece Sedna este în prezent localizată la o distanță de aproximativ 13 miliarde de kilometri de centrul sistemului solar, informațiile despre acest obiect sunt destul de limitate. În cel mai îndepărtat punct al orbitei, distanța de la Sedna la Soare atinge o valoare imensă - 130 de miliarde de km.
Sistemul nostru de stele include două centuri de planete mici (asteroizi). Primul este între Marte și Jupiter (conține mai mult de 1 milion de asteroizi), al doilea - dincolo de orbita planetei Neptun. Unii asteroizi au un diametru mai mare de 1000 km. Granițele exterioare ale sistemului solar sunt înconjurate de așa-numitul nor Oort, numit după astronomul olandez care a exprimat în secolul trecut o ipoteză despre existența acestui nor. În ceea ce astronomii cred că cel mai aproape de marginea sistemului solar, acest nor este compus din bucăți de apă cu gheață și metan (comete nuclee), care, la fel ca cele mai mici planete care orbitează soarele sub acțiunea gravitației sale la o distanță de mai mult de 12 miliarde de kilometri. Numărul de astfel de planete miniatură este estimat la miliarde.
În literatura de specialitate, există adesea o ipoteză despre satelitul-stea al Soarelui Nemesis. (Nemesisul în mitologia greacă este zeița care pedepsește pentru încălcarea moralității și a legilor). Unii astronomi susțin că Nemesis este de 25 de miliarde de mile de la Soare la cel mai îndepărtat punct al orbitei sale în jurul Soarelui și 5 trilioane de km - în cel mai apropiat punct al orbitei sale spre Soare. După cum cred acești astronomi, trecerea nemesisului prin norul Oort provoacă catastrofe în sistemul solar, deoarece corpurile celeste din acest nor intră în sistemul solar. Din cele mai vechi timpuri, astronomii sunt interesați de rămășițele unor organisme de origine extraterestră, meteoriti. Zilnic, potrivit cercetătorilor, aproximativ 500 de corpuri extraterestre se încadrează pe Pământ. Mai mult de 50% din meteoriții care se încadrează sunt meteoriți calcaroși, meteoriti de 4% - fier și 5% - metale. Printre piatra se numara chondritele (din cuvantul grecesc corespunzator - o minge, grau) si achondrita. Interesul pentru meteoriți este legat de studiul originii sistemului solar și de originea vieții pe Pământ.
Sistemul nostru solar are o viteză de 240 km / s o revoluție completă în jurul centrului Galaxiei, de 230 milioane de ani. Acesta este anul galactic. În plus, sistemul solar se deplasează împreună cu toate obiectele galaxiei noastre cu o viteză de aproximativ 600 km / s în jurul unui centru comun de gravitație al clusterului de galaxii. Aceasta înseamnă că viteza mișcării Pământului față de centrul galaxiei noastre este de câteva ori mai mare decât viteza sa față de Soare. În plus, Soarele se rotește în jurul axei sale cu o viteză de 2 km / s. Potrivit compoziției sale chimice, soarele constă din hidrogen (90%), heliu (7%) și elemente chimice grele (2-3%). Iată cifrele aproximative. În masă, atomul de heliu este de aproape 4 ori mai mare decât masa atomului de hidrogen.
Soarele este o stea a clasei spectrale G, aflată pe secvența principală de stele a diagramei Hertzsprung-Russell. Masa Soarelui (2,1030 kg) reprezintă aproape 98,97% din masa totală a sistemului solar, toate celelalte formațiuni din acest sistem (planete etc.) reprezintă doar 2% din masa totală a sistemului solar. În masa totală a tuturor planetelor, ponderea principală este masa a două planete gigantice, Jupiter și Saturn, aproximativ 412,45 mase ale pământului, restul reprezentând doar 34 de mase terestre. Masa Pământului este de 6 · 1024 kg, 98% din ritmul din sistemul solar aparține planetelor, nu Soarelui. Soarele este un reactor natural termonuclear cu plasmă creat prin natură, având forma unei sfere cu o densitate medie de 1,41 kg / m3. Aceasta înseamnă că densitatea medie pe Soare este puțin mai mare decât densitatea apei obișnuite pe Pământ. Luminozitatea Soarelui (L) este de aproximativ 3.86 * 1033erg / s. Raza soarelui este de aproximativ 700 mii km. Astfel, două raze ale Soarelui (diametrul) sunt de 109 ori mai mari decât cele ale Pământului. Accelerarea căderii libere pe Soare este de 274 m / s2, pe Pământ - 9,8 m / s2. Aceasta înseamnă că a doua viteză spațială pentru depășirea forței gravitaționale a Soarelui este de 700 km / s, pentru Pământ - 11,2 km / s.
Plasma este o stare fizică în care nucleele atomilor coexistă separat cu electronii. În formarea plasmei plastice în strat sub influența gravitației, există deviații semnificative față de valorile medii ale temperaturii, presiunii etc. în fiecare strat al Soarelui.
Reacțiile termonucleare intră în interiorul Soarelui într-o regiune sferică, cu o rază de 230 mii km. În centrul acestei regiuni temperatura de aproximativ 20 de milioane de K. Se revine la limitele zonei de până la 10 milioane de K. Pe lângă regiunea sferică, cu o lungime de 280 mii. Km, la o temperatură de 5 milioane de K. în această regiune reacțiile termonucleare nu merg, pentru că pragul de temperatura lor 10 milioane K. Această regiune se numește regiunea de transfer a energiei radiante, provenind din regiunea precedentă. În spatele acestei zone urmează regiunea de convecție (convertire latină, transfer). În regiunea de convecție, temperatura ajunge la 2 milioane K.
Convecția este procesul fizic al transferului de energie sub formă de căldură de către un anumit mediu. Proprietățile fizice și chimice ale mediului convectiv pot fi diferite: lichid, gaz etc. Proprietățile acestui mediu determină viteza procesului de transfer de energie sub formă de căldură în următoarea regiune a Soarelui. Regiunea sau zona convectivă are o lungime de aproximativ 150-200-200 km în Soare.
Viteza mișcării într-un mediu convectiv este comparabilă cu viteza de zgomot (300 m / s). Mărimea acestei viteze joacă un rol important în eliminarea căldurii din regiunile (zonele) ulterioare și în spațiu.
Soarele nu explodează datorită faptului că rata de ardere a combustibilului nuclear în interiorul Soarelui este considerabil mai mică decât rata de îndepărtare a căldurii din zona convectivă, chiar și cu emisii foarte mari de energie-masă. Datorită proprietăților fizice, zona convectivă depășește posibilitatea unei explozii: zona convectivă se extinde cu câteva minute înainte de o eventuală explozie și astfel transferă excesul de masă energetică către următorul strat, regiunea solară. În miezul zonei convective a Soarelui, densitatea de masă este realizată de un număr mare de elemente luminoase (hidrogen și heliu). În zona convectivă, se produce procesul de recombinare (formare) a atomilor, mărind astfel masa moleculară a gazului în zona convectivă. Recombinarea (recombinare latină - conectare) provine din substanța de răcire a plasmei, asigurând reacții termonucleare în interiorul Soarelui. Presiunea din centrul Soarelui este de 100 g / cm3.
Pe suprafața soarelui, temperatura atinge aproximativ 6000 K. Astfel, temperatura din zona convectivă scade la 1 milion K și atinge 6000 K la nivelul razei totale a Soarelui.
Lumina este undă electromagnetică de diferite lungimi. Regiunea soarelui, unde este creată lumina, se numește fotosferă (foto-lumină greacă). Regiunea de deasupra fotosferei se numește cromosfera (din culoarea greacă). Fotosfera ocupă 200 - 300 km (0.001 din raza soarelui). Densitate fotosferă 10-9-- 10-6 g / cm3, fotosfera temperatura scade de la stratul inferior de până la 4,5 kb. K. fotosfera apar sunspots și torțe. Scăderea temperaturii în fotosferă, adică în stratul inferior al atmosferei Soarelui, este destul de tipică. Următorul strat este cromosfera, lungimea ei fiind de 7-8 mii km. In acest strat, temperatura începe să crească până la 300 mii, K. atmosferic strat următor - corona - se ajunge deja temperatura de 1.5-2000000 coroanei K. Solar se extinde la câteva zeci de raze solare și apoi disipată în spațiul interplanetar. Efectul creșterii temperaturii în corona solară a Soarelui este asociat cu un fenomen precum "vântul solar". Aceasta - gazul care formează coroana solară, constă în principal din protoni și electroni, ceea ce viteză este crescută în conformitate cu unul din punctele de vedere ale așa-numitei activități de undă a luminii din zona de convecție se încălzește coroana. În fiecare secundă, Soarele își pierde 1/100 din masa sa, adică aproximativ 4 milioane de lire sterline pe secundă. "Despărțirea" Soarelui cu masa energetică se manifestă sub forma căldurii, a radiației electromagnetice, a vântului solar. Mai departe de Soare, cu atât mai mică este cea de-a doua viteză cosmică necesară pentru ieșirea particulelor care formează "vântul solar" din câmpul gravitațional al Soarelui. La o distanță de orbita Pământului (150 milioane km), viteza particulelor de vânt solar atinge 400 m / s. Printre soarele multe probleme de studiu ocupă un loc problemă solară importantă cu care este asociat un număr de fenomene, cum ar fi, pete solare câmp magnetic solar activ și radiația solară. Punctele solare se formează în fotosferă. Numărul mediu anual de pete solare este măsurat cu o perioadă de 11 ani. În lungime ei pot ajunge până la 200 mii km. Temperatura petelor solare este mai mică decât temperatura fotosferei în care se formează, cu 1-2.000 K, adică 4500 K și mai jos. Prin urmare, ele par întuneric. Apariția spumelor este asociată cu o schimbare a câmpului magnetic solar. În petele solare, intensitatea câmpului magnetic este mult mai mare decât în alte zone ale fotosferei.
Două puncte de vedere în explicarea câmpului magnetic solar:
1. Câmpul magnetic al Soarelui a apărut în timpul formării Soarelui. Deoarece câmpul magnetic ordonează procesul de ejecție a masei energetice a Soarelui în mediu, conform acestei poziții, ciclul de 11 ani al apariției petelor nu este o regularitate. În 1890, directorul Observatorului Greenwich (fondat în 1675 în suburbiile Londrei), E. Mauder a remarcat că între 1645 și 1715 nu sa menționat nici un ciclu de 11 ani. Meridianul Greenwich este meridianul zero, din care longitudinile sunt numărate pe Pământ.
2. Al doilea punct de vedere este Soarele ca un fel de dinam, în care particulele încărcate electric în plasmă, creând un câmp magnetic puternic, brusc în creștere după cicluri de 11 ani. Există o ipoteză despre condițiile cosmice speciale în care se află Soarele și Sistemul Solar. Acesta este așa-numitul cerc de corotare (corotarea în engleză - rotația articulațiilor). În runda corotation la unele din raza sa, potrivit unor studii, există o rotație sincronă a brațelor spirale și Galaxy în sine, ceea ce creează condiții fizice speciale pentru deplasarea structurilor în cadrul acestui cerc, în cazul în care există, de asemenea, sistem solar.
Originea sistemului solar. Originea sistemului solar de la norul gaz-praf al mediului interstelar (MZS) este cel mai recunoscut concept. Se exprimă opinia că masa norului pentru formarea sistemului solar era egală cu 10 mase solare. În acest nor, compoziția sa chimică a fost decisivă (aproximativ 70% a fost hidrogen, aproximativ 30% heliu și 1-2% elemente chimice grele). Aproximativ 5 miliarde de ani în urmă de la acest nor au format o condensare densă, numită un disc protosolar. Se crede că o explozie a supernovei din Galaxia noastră a dat acestui nor un impuls dinamic de rotație și fragmentare: discul protostar și discul protoplanar format. Conform procesului de formare a proto-Soare și conceptul de disc protoplanetară este mai rapid timp de 1 milion de ani, ceea ce a condus la concentrarea stea în masă-energie a viitorului sistem în corpul central, iar momentul cinetic - în disc protoplanetare, în viitorul planetei. Se crede că evoluția discului protoplanar a avut loc peste 1 milion de ani. Particulele lipirea în provenite planul central al discului, ceea ce a dus ulterior la formarea de aglomerări de particule inițial mici, apoi - corpurile mai mari care geologii numesc planetezemaleyami. Dintre acestea, se crede că s-au format viitoare planete. Acest concept se bazează pe rezultatele modelelor de calculatoare. Există și alte concepte. De exemplu, unul dintre ei spune că nașterea stelei soarelui a durat 100 de milioane de ani, când a apărut o reacție de fuziune termonucleară în proto-soare. Conform acestui concept, planetele sistemului solar, în special grupul terestru, au apărut în aceeași perioadă de 100 milioane de ani, din masa rămasă după formarea soarelui. O parte din această masă a fost ținută de Soare, cealaltă - dizolvată în spațiul interstelar.
Există mai multe puzzle-uri în studiul sistemului solar.
1. Armonie în mișcarea planetelor. Toate planetele sistemului solar se învârt în jurul soarelui în orbite eliptice. Mișcarea tuturor planetelor sistemului solar se realizează în același plan, al cărui centru este situat în partea centrală a planului ecuatorial al Soarelui. Planul format de orbitele planetelor se numește planul ecliptic.
2. Toate planetele și Soarele se rotesc în jurul axei lor. Axele de rotație a Soarelui și a planetelor, cu excepția planetei Uranus, sunt direcționate, aproximativ vorbind, perpendiculare pe planul eclipticului. Axa lui Uran este aproape paralelă cu planul eclipticului, adică se rotește pe partea sa. O alta caracteristica a lui este ca se roteste in jurul axei sale intr-o directie diferita, cum ar fi Venus, spre deosebire de Soare si alte planete. Toate celelalte planete și Soarele se rotesc în direcția mișcării mâinilor ceasului. Uranus are 15 sateliți.
3. Între orbitele lui Marte și Jupiter există o centură de planete minore. Aceasta este așa numita centură de asteroizi. Planeta mică are un diametru cuprins între 1 și 1000 km. Masa lor totală este mai mică de 1/700 din masa Pământului.
4. Toate planetele sunt împărțite în două grupe (terestre și neamenajate). Primele sunt planete cu densitate mare, în compoziția lor chimică locul principal este ocupat de elemente chimice grele. Ele sunt de dimensiuni mici și se rotesc lent în jurul axei lor. Acest grup include Mercur, Venus, Pamant si Marte. În prezent, există sugestii că Venus este trecutul Pământului, iar Marte este viitorul său.
Al doilea grup include: Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun și Pluto. Ele constau în elemente chimice ușoare, se rotesc rapid în jurul axei lor, se rotesc încet în jurul Soarelui și primesc energie mai puțin radiantă de la Soare. Mai jos (Tabelul) arată temperatura medie a suprafeței în grade Celsius, durata zilei și nopții, lungimea, diametrul și planetele solare greutatea planetelor sistemului în raport cu masa de pământ (luată ca 1).
Distanța dintre orbitele planetelor este aproximativ dublată când trece de la fiecare la următoarea. Acest lucru a fost remarcat in 1772 de catre astronomii I. Titius si I. Bode, de unde si numele "Regula Titius - Bode", observat in amenajarea planetelor. Dacă luăm distanța dintre Pământ și Soare (150 milioane km) pentru o unitate astronomică, atunci următorul aranjament al planetelor de la Soare este obținut conform acestei reguli:
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: