Солнечная система – планетная система, включающая в себя центральную звезду – Солнце – и все естественные космические объекты, обращающиеся вокруг Солнца.

Солнце

Так выглядит солнце в телескоп через темное стекло. Видна структура поверхности хромосферы – верхнего слоя атмосферы Солнца, а также протуберанцы – выбросы раскаленной плазмы, и темные пятна – разрывы в фотосфере и хромосфере, через которые видны более глубокие слои солнечной атмосферы.

Солнце – звезда главной последовательности спектрального класса G2V, жёлтый карлик.

Средний диаметр Солнца 1 392 000 км (109 диаметров Земли), абсолютная звёздная величина +4,8; температура поверхности может достигать 6000 К, температура ядра примерно 13,5 млн К.

Период обращения Солнечной системы вокруг центра Галактики по разным оценкам составляет 200-220 млн лет; расстояние от Солнца до центра Галактики около 26000 световых лет; скорость движения вокруг центра галактики 220-230 км/сек.

В Солнце сосредоточена подавляющая часть всей массы системы – около 99,866%, это приблизительно в 750 раз больше массы всех остальных тел Солнечной системы вместе взятых.

Поэтому всё в нашей Солнечной системе обращается вокруг Солнца как общего центра масс.

Размеры планет в сравнении с Солнцем (Солнце слева)

Размеры планет в сравнении с Солнцем

Тела Солнечной системы, вращающиеся вокруг центрального светила, образуют следующие структурные части Солнечной системы:

  1. Малые планеты земной группы, движущиеся почти по круговым орбитам.
  2. Пояс астероидов, отделяющий малые планеты от планет гигантов.
  3. Гигантские планеты с мощными атмосферами.
  4. Пояс Койпера, расположенный за орбитой Нептуна.
  5. Облако Оорта, которое словно гигантская сфера из дискретных тел окутывает всю Солнечную систему и является ее границей. За этим облаком начинается галактическое пространство.

1. Планеты земной группы (внутренние планеты)

Планеты земной группы, или внутренние планеты, – это Меркурий, Венера, Земля и Марс.

Меркурий, Венера, Земля и Марс

Меркурий, Венера, Земля и Марс (слева направо)

Все эти планеты имеют высокую плотность и твёрдую поверхность, они состоят в основном из силикатов и металлов. Самая большая в этой группе планета – Земля. Расположение этой группы планет наиболее близкое к Солнцу.

2. Пояс астероидов

За планетами земной группы между Марсом и Юпитером находится пояс астероидов, отделяющий малые планеты от планет гигантов.

По своему составу астероиды схожи с планетами земной группы, поскольку тоже состоят из силикатов и металлов. Астероидами считаются тела с диаметром более 30 м, тела меньшего размера называют метеороидами.

Крупных тел в поясе астероидов очень мало, так, астероидов с диаметром более 100 км насчитывается около 200, ещё известно около 1000 астероидов с радиусом более 15 км, а данные исследований в инфракрасном диапазоне спектра позволяют предположить, что, помимо них, в главном поясе существует ещё от 700 тыс до 1,7 млн астероидов диаметром от 1 км и более.

Звёздная величина астероидов колеблется от 11m до 19m и для большинства из них составляет около 16m.

Общая масса всех астероидов главного пояса приблизительно равна от 3,0·1021 до 3,6·1021 кг, что составляет всего 4% от массы Луны или 0,06% от массы Земли. Половина этой массы приходится на 4 крупнейших астероида из первой десятки: Цереру, Весту, Палладу и Гигею, причём почти её треть приходится на Цереру, диаметр которой приблизительно 950 км.

Расстояние между объектами в поясе астероидов велико. Несмотря на то, что число астероидов оценивается в несколько миллионов и более (в зависимости от того, где провести нижнюю границу размера) объектов, объём пространства, занимаемый поясом астероидов, огромен, и, как следствие, плотность объектов в поясе весьма мала. Поэтому вероятность не то что столкновения, а просто случайного незапланированного сближения, например, космического аппарата с каким-нибудь астероидом сейчас оценивается менее чем один к миллиарду.

Астероиды являются одними из самых доступных тел в Солнечной системе с точки зрения их промышленного освоения.

Ввиду малой гравитации посадка и взлёт с их поверхности требуют минимальных затрат топлива, а если использовать для разработки околоземные астероиды, то и стоимость доставки ресурсов с них на Землю будет низкой.

Астероиды могут быть источниками таких ценных ресурсов, как, например, вода (в виде льда), из которой можно получить кислород для дыхания, и водород для космического топлива, а также различные редкие металлы и минералы, такие как железо, никель, титан, кобальт и платина, и, в меньшем количестве, другие элементы вроде марганца, молибдена, родия и т. п.

По сути, большинство элементов тяжелее железа, добываемых сейчас с поверхности нашей планеты, являются остатками астероидов, упавших на Землю в период поздней тяжёлой бомбардировки. Астероиды являются практически неисчерпаемыми источниками ресурсов, так, один небольшой астероид класса M диаметром в 1 км может содержать, предположительно, железо-никелевой руды до 2 млрд тонн.

3. Внешние (гигантские) планеты

За поясом астероидов находятся планеты – Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Их также называют внешними планетами и относят ко второй, дальней от Солнца, группе планет. Они значительно больше Земли по размеру.

Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун

Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун (слева направо)

Так, масса Юпитера превышает массу Земли более чем в 300 раз. За вычетом массы Солнца на эти планеты приходится 99% из всей оставшейся массы системы, при этом большая часть – около 90% приходится на Юпитер и Сатурн.

Планеты-гиганты значительно отличаются от планет земной группы по своему строению: они состоят не из тяжёлых элементов, а из газа, в основном из водорода и гелия, подобно Солнцу и другим звёздам. Поэтому их еще называют газовыми планетами.

В состав Солнечной системы так же входят спутники планет, которые вращаются вокруг них. Всего спутников сейчас насчитывают 415.

Неизменная спутница Земли – Луна. У Марса 2 спутника – Фобос и Деймос. У Юпитера 67 спутников, а у Сатурна – 62. 27 спутников имеет Уран. И только у Венеры и Меркурия спутников нет. А вот у "карликов" Плутона и Эриды спутники есть: у Плутона это Харон, а у Эриды – Дисномия. Впрочем, астрономы еще не пришли к окончательному выводу, является ли Харон спутником Плутона или система Плутон-Харон - это так называемая двойная планета. Даже у некоторых астероидов есть спутники. Чемпион по размерам среди спутников – Ганимед, спутник Юпитера, ненамного отстает от него спутник Сатурна Титан. и Ганимед, и Титан превосходят размерами Меркурий.

Кроме планет и спутников, Солнечную систему бороздят десятки, а то и сотни тысяч различных малых тел, включая кометы, огромное количество метеоритов, частиц газопылевой материи, рассеянных атомов различных химических элементов, потоков атомных частиц и другие.

4. Пояс Койпера

За орбитой Нептуна находится еще один пояс малых небесных тел, который называют поясом Койпера. Он в 20 раз шире и в 20-200 раз массивнее пояса астероидов.

Объекты пояса Койпера состоят главным образом из летучих веществ (называемых льдами), таких как метан, аммиак и вода.

Плутон, который потерял статус планеты и был отнесен к карликовым планетам, как раз находится в этом поясе.

В поясе Койпера есть и другие карликовые планеты, похожие на Плутон, в 2008 году их так и назвали – плутоиды.

5. Облако Оорта

Облако Оорта – это гипотетическая сферическая область Солнечной системы, служащая источником долгопериодических комет.

Инструментально существование облака Оорта не подтверждено, однако многие косвенные факты указывают на его существование. Предполагаемое расстояние до внешних границ облака Оорта от Солнца составляет, по различным оценкам, от 1 до 2 световых лет.

Облако Оорта словно оболочка шара заключает в себя Солнечную систему и содержит триллионы ядер комет. Приближаясь к Солнцу, они нагреваются до температуры, при которой лед испаряется. При этом твердая часть кометы облетает Солнце и удаляется от него обратно в пояс Койпера или в облако Оорта. А испарившееся газообразное вещество частично попадает в атмосферы планет гигантов, но в основном становится достоянием Солнца, становясь частью его атмосферы.

Внешние области Солнечной системы

Внешние области Солнечной системы

Движение тел Солнечной системы

Большинство крупных объектов, обращающихся вокруг Солнца, движутся практически в одной плоскости, называемой плоскостью эклиптики. В то же время кометы и объекты пояса Койпера часто обладают бо́льшими углами наклона к этой плоскости.

Обращение планет вокруг Солнца

Обращение планет вокруг Солнца

Все планеты и большинство других объектов обращаются вокруг Солнца в одном направлении с вращением Солнца (против часовой стрелки, если смотреть со стороны северного полюса Солнца). Есть исключения, такие как комета Галлея. Самой большой угловой скоростью обладает Меркурий – он успевает совершить полный оборот вокруг Солнца всего за 88 земных суток. А для самой удалённой планеты – Нептуна – период обращения составляет 165 земных лет.

Большинство планет вращается вокруг своей оси в ту же сторону, что и обращается вокруг Солнца. Исключения составляют Венера и Уран, причём Уран вращается практически «лёжа на боку» (наклон оси около 98°).

Наклон оси вращения планеты – это угол между осью вращения планеты и перпендикуляром к плоскости ее орбиты (или, что то же самое, между плоскостью экватора планеты и плоскостью орбиты).

Вращение планет вокруг своей оси

Вращение планет вокруг своей оси

Солнечная система входит в состав галактики Млечный Путь.

По астрономическим оценкам, гравитационное поле Солнца преобладает над гравитационными силами окружающих звёзд на расстоянии приблизительно двух световых лет (125 000 а. е.). Это и есть граница Солнечной системы.

Бо́льшая часть нашей Солнечной системы ещё недостаточно изучена.

По материалам Википедии

ЕЩЁ МАТЕРИАЛЫ ПО ТЕМЕ:

1. Наш дом Земля

2. Формирование и эволюция Солнечной системы