Что такое Солнечная система?

Что такое Солнечная система?

• Солнечная система включает Солнце и вращающиеся вокруг него объекты.
• К таким объектам относятся восемь планет, минимум пять карликовых планет и спутники, вращающиеся вокруг планет.
• Существуют мелкие каменистые и ледяные объекты, такие как астероиды, кометы и гибриды.
• Солнце составляет большую часть массы Солнечной системы (99,86 %).
• Планеты вращаются вокруг Солнца по эллиптическим орбитам в одной плоскости (эклиптике).
• Некоторые объекты, например, кометы, вращаются под углом к этой плоскости.

Другие системы, подобные Солнечной

• Существуют другие системы, известные как экзопланеты.
• Свет звезды затмевает свет вращающихся вокруг нее планет, что затрудняет обнаружение экзопланет.
• Усовершенствованные методы позволили открыть первую экзопланету в 1992 году.
• С тех пор было открыто около 500 планет, вращающихся вокруг других звезд.

Ранние модели Солнечной системы

• До XVII века господствовало мнение, что Земля неподвижно находится в центре, в то время как Солнце, Луна и другие планеты вращаются вокруг неё по круговым траекториям.
• В 1543 году Николай Коперник предложил гелиоцентрическую модель, помещающую Солнце в центр.
• В XVII веке Иоганн Кеплер подтвердил эту модель, которую также поддержал Галилей.

Происхождение названий

• Слово "планета" происходит от греческого слова "planet" (скиталец).
• Первые астрономы заметили, что некоторые звезды движутся относительно других.
• Большинство планет названы в честь римских богов: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн.
• Уран был открыт в 1781 году, но имя "Уран" было принято только к 1850 году.
• Вильгельм Гершель, открывший Уран, предложил название "Звезда Георга" в честь короля Георга III.
• Это название не прижилось за пределами Британии, и планету назвали Ураном.
• Нептун был открыт в 1846 году и назван в честь римского бога моря.
• Плутон был открыт в 1930 году и назван в честь римского бога подземного мира, он считался планетой, пока в 2006 году его не стали классифицировать, как карликовую планету.
• Земля известна под латинским названием Терра.
• Спутники планет, за исключением спутников Урана, названы в честь персонажей из греческой мифологии.
• Спутники Урана названы в честь персонажей из произведений Шекспира и Поупа.
• Названия небесным телам присваивает Международный астрономический союз.

Спутники Солнца

• Некоторые ученые считают, что массовые вымирания на Земле, происходящие примерно каждые 26 миллионов лет, вызваны тусклой звездой Немезидой.
• Ее орбита вокруг Солнца возмущает облако Оорта (скопление замерзших объектов на расстоянии светового года от Солнца), отправляя кометы в Солнечную систему.
• Нет никаких подтверждений существования Немезиды; некоторые ученые оспаривают периодичность вымираний.
• Проекты, такие как инфракрасная исследовательская миссия WISE, могут обнаружить Немезиду при ее наличии.

Изучение других планет

• Наблюдение за планетами в телескоп дает ограниченную информацию.
• Космические корабли используются для детального изучения планет, спутников, астероидов и комет.
• Космические корабли проводят фотографирование, измерения и собирают данные о планетах.
• Космические аппараты посетили все планеты Солнечной системы.
• Аппарат "ВЕСТНИК" направляется к Марсу, а "Новый горизонт" планирует достичь Плутона к 2015 году.
• В 1970-х "Пионер" и "Вояджер" достигли внешних планет и сейчас покидают Солнечную систему.
• "Вояджер-1" - самый удаленный от Земли искусственный объект, находящийся на расстоянии 15 миллиардов километров от Солнца.

Посещение других тел, кроме Земли

• В период с 1969 по 1972 год шесть миссий "Аполлон" доставили астронавтов на Луну.
• Эти миссии были единственными случаями, когда люди высаживались на другие небесные тела.
• НАСА рассматривает планы пилотируемых миссий на Марс, требующих нескольких лет и сложных технологий.
• Президент США Джордж Буш в 2004 году объявил о планах возвращения на Луну и о пилотируемом полете на Марс.
• Если полет на Марс состоится, то, вероятно, около 2030 года.

Образование Солнечной системы

• Солнечная система сформировалась около 4,6 млрд лет назад из-за гравитационного коллапса гигантского молекулярного облака.
• Облако состояло из водорода, гелия и небольшого количества тяжелых элементов, образовавшихся в ядрах звезд.
• Вращение облака ускорилось при его сжатии, и облако сформировало плоский вращающийся диск.
• В центре диска водород начал превращаться в гелий, выделяя энергию и формируя Солнце.
• После образования Солнца газ и пыль слипались, формируя планеты посредством аккреции.
• Ближе к Солнцу, из-за высокой температуры, остались каменистые материалы, образовавшие внутренние планеты.
• Дальше от Солнца образовались газовые гиганты.

Направление вращения планет

• Большинство объектов Солнечной системы, включая планеты и спутники, вращаются вокруг Солнца в одном направлении (прямое или прогрессивное движение).
• Это вращение является остатком вращения диска, из которого возникла Солнечная система.
• Исключения: Венера вращается в "неправильном" направлении (отступательное движение), возможно, из-за столкновений или приливных эффектов.
• Уран также вращается в "неправильном" направлении, его ось наклонена под углом 98 градусов.
• Это может быть связано со столкновением с объектом размером с Землю.
• У некоторых небольших спутников тоже отступательное движение, Тритон (спутник Нептуна) - захваченный объект из пояса Койпера.

Внутренняя область Солнечной системы

• Внутренняя Солнечная система состоит из Меркурия, Венеры, Земли, Марса и пояса астероидов.
• Эти планеты характеризуются плотностью и каменным составом, отсутствием колец и небольшим числом спутников.
• Земля - самая большая из этих планет и единственная со значительной луной.
• У Марса два небольших спутника (Деймос и Фобос), являющиеся, вероятно, захваченными астероидами.
• У всех планет, кроме Меркурия, есть атмосфера.
• Меркурий - самая горячая планета из-за близости к Солнцу и малого размера, из-за чего он не может удержать атмосферу.
• Пояс астероидов находится за пределами внутренних планет и состоит из множества каменистых объектов, не сформировавшихся в планету из-за гравитационного влияния Юпитера.

Земля в зоне Златовласки

• Земля находится в зоне Златовласки, где условия не слишком жаркие и не слишком холодные, что позволяет воде находиться в трех состояниях.
• Это единственная планета с водными океанами.
• Предполагается, что жидкая вода есть на Титане (спутник Сатурна) и Европе (спутник Юпитера).

Меркурий

• Меркурий - самая маленькая планета, похожая на Луну с кратерами и без атмосферы.
• Планета вращается близко к Солнцу; температура поверхности достигает 450°C на солнечной стороне и -180°C в тени.
• Отсутствие атмосферы приводит к большим перепадам температуры.
• Полет к Меркурию сложен из-за его скорости, положения и влияния гравитации Солнца.

Вулканические астероиды

• Было предсказано существование группы астероидов, вращающихся вокруг Солнца ближе, чем Меркурий (вулканоиды).
• Облегчение поиска "вулканоидов" может дать космический аппарат MESSENGER, но из-за возможных повреждений приборы будут направлены от Солнца.

Венера

• Венера близка к Земле по массе, радиусу и объему и имеет схожую гравитацию.
• Температура на поверхности Венеры достигает 460°C.
• Венера испытывает парниковый эффект из-за углекислого газа и облаков серной кислоты в атмосфере.
• Жизненные условия на Венере крайне неблагоприятны из-за высокого давления (в 90 раз больше, чем на Земле) и серной кислоты в облаках.
• Космические миссии на Венеру были в основном советскими.
• Аппарат "Венера Экспресс" (ЕКА) вращается вокруг Венеры.
• НАСА, ЕКА и Роскосмос рассматривают миссии с посадочными модулями.

Утренняя звезда - Венера

• Венеру называют Утренней звездой из-за того, что она является самой яркой звездой на небе, ее свет отражается от облаков.
• Венеру можно увидеть до восхода и после захода Солнца, в зависимости от ее положения относительно Земли.
• Венеру часто принимают за неопознанный летающий объект.

Марс

• Марс дальше от Солнца, меньше и холоднее Земли.
• Температура на поверхности может понижаться до -87°C.
• Атмосфера тоньше земной и состоит в основном из углекислого газа.
• Марс называют Красной планетой из-за большого количества железа в почве.
• Примерно 40 космических кораблей были отправлены к Марсу, менее половины из которых успешно достигли планеты и выполнили свои задачи.
• В 1999 году из-за ошибки навигации потерпел крушение "Марсианский климатический орбитальный аппарат».
• У Марса есть два небольших спутника: Фобос и Деймос; Роскосмос планирует отправить исследовательскую миссию на Фобос.

Жизнь на Марсе?

• Наличие льда на Марсе делает спекуляции о жизни интересными.
• НАСА исследовало почву Марса в поисках доказательств организмов в почве, но не получило убедительных результатов.
• Подтверждения существования жидкой воды увеличили бы вероятность жизни.
• Считается, что вода не может существовать в жидком состоянии на поверхности.

Метеориты с Марса

• Метеориты с Марса были обнаружены на Земле.
• В 1996 году ученые НАСА заявили, что обнаружили возможные доказательства жизни на Марсе в одном из 34 метеоритов: окаменелые бактерии.
• Результаты были оспорены, но дальнейшие анализы в 2009 году вновь подтвердили свидетельства жизни.

Астероиды

• Астероиды - небольшие тела, вращающиеся вокруг Солнца между Марсом и Юпитером в поясе астероидов.
• Самый крупный астероид - Церера, диаметром около 900 км; остальные астероиды меньше 100 км в диаметре.
• Хотя астероидов много, они очень далеко разнесены друг от друга. Вероятность столкновения космического корабля с астероидом оценивается в 1 к миллиарду.
• Кентавры - другой класс малой планеты, такие как астероиды, вращаются вокруг Солнца между Юпитером и Нептуном.

Тунгусское событие

• Тунгусское событие (взрыв в Сибири в 1908 году, в 1000 раз больше взрыва бомбы на Хиросиме) было вызвано взрывом в атмосфере кометы или астероида, шириной 60 м.
• Столкновение Земли с телами более 100 м в диаметре и 10 км в диаметре может стать причиной значительных катастроф и почти полного уничтожения жизни на Земле.
• Многие астероиды оказываются во внутренней области Солнечной системы под воздействием Юпитера.
• Предпринимаются меры по обнаружению и отклонению от столкновения с Землей представляющих угрозу астероидов, к 2020 году планируется обнаружить 90% объектов диаметром больше 140 м.

Внешние планеты

• Внешние планеты находятся за поясом астероидов и составляют более 99% оставшейся массы Солнечной системы (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун - газовые гиганты, даже самый маленький массивнее Земли в 14 раз).
• У всех четырех газовых гигантов есть кольцевые системы, состоящие из небольших частиц пыли или глыб льда и камней различных размеров.

Планета X

• В начале 20-го века предполагалось существование Планеты X, объясняющей отклонения в орбите Урана, но открытый в 1930 году Плутон оказался слишком мал.
• С уточнением массы Нептуна в 1993 году необходимость в Планете X отпала.

Область за Нептуном

• Кольцо Койпера, дискообразная область за Нептуном, состоит из тел изо льда, двигающихся по устойчивым орбитам.
• За ней лежит Облако Oopта - сферическая область, состоящая из замёрзших объектов.

Плутон это планета?

• Плутон с 2006 года планетой не считается - он относится к планетам-карликам;
• За пределами его своей орбиты много других объектов;
• К планетам-карликам ещё относятся: Эрида, Хаумея и Макемаке.

Карликовые планеты

• Карликовые планеты вращаются вокруг Солнца и достаточно массивны, чтобы гравитация придала им сферическую форму.
• Пять объектов Солнечной системы в настоящее время считаются карликовыми планетами: Плутон, Хаумеа, Макемаке, Эрида и Церера.
• Плутон, Хаумеа и Макемаке - пояс Койпера.
• Эрида - Рассеянный диск.
• Церера - пояс астероидов.
• Число планет-карликов Койпера может достигать 200.
• НАСА "Новые горизонты" посетит Плутон в 2015 году, НАСА "Рассвет" посетит Цереру.

Юпитер

• Юпитер - газовый гигант, его объём превосходит земной более чем в тысячу раз.
• Предполагается, что у него твёрдое ядро. Состоит из водорода и гелия, в основном, в сжатой металлической форме.

Космические аппараты

• Космические аппараты используют гравитационный манёвр при пролёте мимо Юпитера, чтобы изменить свою скорость;
• Аппарат "Галилео" был направлен на орбиту Юпитера и опустил зонд в его атмосферу.

Большое красное пятно Юпитера

• Особенность Юпитера, гигантский ураган огромных размеров, заметный с Земли уже несколько сотен лет.

Спутники Юпитера

• Большинство спутников Юпитера невелики;
• Крупные, так называемые Галилеевы спутники: Ио, Каллисто, Ганимед и Европа.
• На Ио - вулканы.
• На Европе - ледяной покров, под которым находится тёплый океан, что позволяет предполагать существование жизни.
• Ганимед и Каллисто состоят из твёрдых пород и покрыты льдом.

Миссия JUpiter ICy moons Explorer

• Европейское космическое агентство и NASA разрабатывают миссию, старт которой намечен на 2022 год, для исследования Юпитера и Галилеевых спутников;
• Планируется изучение атмосферы Юпитера, исследование вулканизма Ио и воды на Европе и Ганимеде, также планируется разработка технологии бурения коры Европы (приблизительно 10 км).

Сатурн

• Как и Юпитер, Сатурн является газовым гигантом с кольцами.
• Его посещали Вояджер, Пионер и Кассини.
• Корабль облетел спутники Сатурна, исследовательская ракета совершила посадку на Титане.

Спутники Сатурна

• У Сатурна более 60 спутников. Титан - самый огромный спутник, превышающий Луну по размеру в полтора раза.
• Титан известен плотностью атмосферы (превосходит атмосферу Земли), это единственное, кроме Земли, известное тело Солнечной системы, у которого есть жидкость. Главным составляющим атмосферы Титана является азот. На Титане можно увидеть песчаные дюны, реки, озёра и моря, дуют ветра и идут дожди. На нем предположительно такие же условия, как на молодой Земле (-180°С)
• Рассматривается запуск системы MCTC после 2020 года, и установка на его орбиту вокруг Титана космического аппарата, содержащие несколько посадочных модуля.
• Мимас - самое маленькое космическое тело в форме шара из-за гравитации, внешне похож на космическую станцию Звезда Смерти.

Уран и Нептун

• Уран и Нептун аналогичны по составу, они ледяные гиганты, их диаметы составляют треть от диаметров Юпитера и Сатурна.
• В основном состоят из гелия и водорода, а также льдов метана, аммиака и воды.
• Обладают небольшими кольцами.
• В отличии от Урана, на Нептуне видны циклоны.
• Вояджер - 2 единственный космический корабль, исследовавший эти планеты.

Спутники ледяных гигантов

• У Урана 27 спутников, 5 из них - довольно крупные тела - Оберон, Титания, Умбриэль, Ариэль и Миранда;
• Все они созданы из горных пород и льда и значительно менее Земли (Луны).
• Тритон самый крупный спутник из 13 спутников Нептуна. Обьясняется тем фактом, что Тритон считается захваченной с Нептуном планитой из из Области Койпера. Это характеризует ретроградное направление орбит Нептуна и Тритона (противоположное орбите Нептуна).