Beskrajni prostor koji nas okružuje nije samo ogroman prostor bez zraka i praznina. Ovdje je sve podložno jedinstvenom i strogom poretku, sve ima svoja pravila i poštuje zakone fizike. Sve je u stalnom pokretu i stalno je međusobno povezano. To je sustav u kojem svako nebesko tijelo zauzima svoje specifično mjesto. Središte svemira okruženo je galaksijama, među kojima je i naš Mliječni put. Naša galaksija je pak oblikovana zvijezdama, oko kojih se rotiraju veliki i mali planeti sa svojim prirodnim satelitima. Lutajući objekti - kometi i asteroidi - upotpunjuju sliku univerzalne ljestvice.
U ovom beskrajnom skupu zvijezda nalazi se naš Sunčev sustav - sićušni astrofizički objekt po kozmičkim standardima, kojem pripada naš kozmički dom - planeta Zemlja. Za nas Zemljane, veličina Sunčevog sustava je ogromna i teško je opažati. Sa stajališta svemira, to su sićušne brojke - samo 180 astronomskih jedinica ili 2,693e + 10 km. I ovdje je sve podložno njezinim zakonima, ima jasno definirano mjesto i slijed.
Kratak opis i opis
Međuzvjezdani medij i stabilnost Sunčevog sustava osiguravaju položaj sunca. Njegov položaj je međuzvjezdani oblak koji ulazi u ruku Orion-Cygnus, koja je pak dio naše galaksije. Sa znanstvenog gledišta, naše Sunce je na periferiji, 25 tisuća svjetlosnih godina od središta Mliječnog puta, ako promatramo galaksiju u središnjoj ravnini. S druge strane, kretanje Sunčevog sustava oko središta naše galaksije odvija se u orbiti. Potpuna rotacija Sunca oko središta Mliječne staze odvija se na različite načine, unutar 225-250 milijuna godina i jedna galaktička godina. Orbita Sunčevog sustava ima galaktičku ravninu od 600 stupnjeva, a pored nje, naše zvijezde i drugi solarni sustavi sa svojim velikim i malim planetima trče oko središta galaksije.
Približna starost Sunčevog sustava je 4,5 milijardi godina. Kao i većina objekata u svemiru, naša zvijezda nastala je kao rezultat Velikog praska. Podrijetlo Sunčevog sustava objašnjava se djelovanjem istih zakona koji su bili na snazi i danas djeluju u području nuklearne fizike, termodinamike i mehanike. Isprva je nastala zvijezda oko koje je počelo formiranje planeta zbog stalnih centripetalnih i centrifugalnih procesa. Sunce je nastalo iz gustog nakupljanja plinova - molekularnog oblaka koji je postao proizvod ogromne eksplozije. Kao rezultat centripetalnih procesa, molekule vodika, helija, kisika, ugljika, dušika i drugih elemenata komprimirane su u jednu kontinuiranu i gustu masu.
Rezultat grandioznih i velikih procesa bio je nastanak protozvijezde, u čijoj strukturi je počela termonuklearna fuzija. Taj dugi proces, koji je započeo mnogo ranije, danas promatramo, gledajući naše Sunce nakon 4,5 milijardi godina od trenutka njegovog formiranja. Skala procesa koji se odvijaju tijekom stvaranja zvijezde može se prikazati procjenom gustoće, veličine i mase našeg Sunca:
- gustoća je 1.409 g / cm3;
- volumen Sunca je gotovo isti broj - 1.40927 x 1027 m3;
- masa zvijezde je 1.9885h1030 kg.
Danas je naše Sunce obični astrofizički objekt u svemiru, a ne najmanja zvijezda u našoj galaksiji, ali daleko od najveće. Sunce obitava u zreloj dobi, ne samo kao središte Sunčevog sustava, već i kao glavni čimbenik u nastanku i postojanju života na našem planetu.
Konačna struktura Sunčevog sustava pada na isto razdoblje, s razlikom od plus ili minus pola milijarde godina. Masa cijelog sustava, gdje sunce djeluje s drugim nebeskim tijelima Sunčevog sustava, iznosi 1,0014 M☉. Drugim riječima, svi planeti, sateliti i asteroidi, kozmička prašina i čestice plinova koje se okreću oko Sunca, u usporedbi s masom naše zvijezde, padaju u more.
U obliku u kojem imamo ideju o našoj zvijezdi i planetima koji kruže oko Sunca - ovo je pojednostavljena verzija. Po prvi put, 1704. godine znanstvenoj je zajednici predstavljen mehanički heliocentrični model Sunčevog sustava s mehanizmom s satom. Valja napomenuti da orbite planeta Sunčevog sustava ne leže sve u istoj ravnini. Okreću se oko određenog kuta.
Model Sunčevog sustava nastao je na temelju jednostavnijeg i drevnijeg mehanizma - telurija, uz pomoć kojeg je modeliran položaj i kretanje Zemlje u odnosu na Sunce. Uz pomoć telurija, bilo je moguće objasniti načelo kretanja našeg planeta oko Sunca, kako bismo izračunali trajanje Zemljine godine.
Najjednostavniji model Sunčevog sustava prikazan je u školskim udžbenicima, gdje svaki od planeta i drugih nebeskih tijela zauzima određeno mjesto. Treba imati na umu da su orbite svih objekata koji se okreću oko Sunca smješteni pod drugačijim kutom od dijametralne ravnine Sunčevog sustava. Planeti Sunčevog sustava nalaze se na različitim udaljenostima od Sunca, čine revoluciju različitim brzinama i okreću se oko svoje vlastite osi na različite načine.
Karta - dijagram Sunčevog sustava - je crtež gdje se svi objekti nalaze u jednoj ravnini. U ovom slučaju, takva slika daje ideju samo o veličini nebeskih tijela i udaljenosti između njih. Zahvaljujući tom tumačenju, postalo je moguće razumjeti položaj našeg planeta među drugim planetima, procijeniti razmjere nebeskih tijela i dati ideju o ogromnim udaljenostima koje nas razdvajaju od naših nebeskih susjeda.
Planete i drugi objekti Sunčevog sustava
Gotovo cijeli svemir je bezbroj zvijezda, među kojima su veliki i mali solarni sustavi. Činjenica da zvijezda ima svoje satelitske planete uobičajena je pojava za prostor. Zakoni fizike su svugdje isti i naš Sunčev sustav nije iznimka.
Ako se zapitate koliko je planeta u Sunčevom sustavu bilo i koliko ih je danas, definitivno je teško odgovoriti. Sada je poznato točno mjesto 8 glavnih planeta. Osim toga, oko Sunca vrte se 5 malih patuljastih planeta. Postojanje devetog planeta u ovom trenutku u znanstvenim krugovima je sporno.
Cijeli Sunčev sustav podijeljen je u skupine planeta, koje su poredane po sljedećem redoslijedu:
Planeti zemaljskih grupa:
- Živa;
- Venera;
- Zemlja;
- Mars.
Plinski plinovi su divovi:
- Jupiter;
- Saturn;
- Uran;
- Neptun.
Svi se planeti na popisu razlikuju po strukturi, imaju različite astrofizičke parametre. Koji je planet veći ili manji od drugih? Dimenzije planeta Sunčevog sustava su različite. Prva četiri objekta, slična strukturi Zemlje, imaju čvrstu kamenu površinu, obdarenu atmosferom. Merkur, Venera i Zemlja su unutarnji planeti. Mars zatvara ovu skupinu. Iza njega su plinoviti divovi: Jupiter, Saturn, Uran i Neptun - guste, sferične plinske formacije.
Proces života planeta Sunčevog sustava ne zaustavlja se ni na trenutak. Oni planeti koje danas vidimo na nebu su raspored nebeskih tijela koja planetarni sustav naše zvijezde ima u sadašnjem trenutku. Stanje koje je bilo u zoru formiranja Sunčevog sustava vrlo je različito od onoga što je danas proučavano.
U tablici su prikazani astrofizički parametri modernih planeta, gdje je također naznačena udaljenost između planeta Sunčevog sustava i Sunca.
Postojeće planete Sunčevog sustava su otprilike iste dobi, međutim postoje teorije da je u početku bilo više planeta. O tome svjedoče brojni antički mitovi i legende koji opisuju prisutnost drugih astrofizičkih objekata i katastrofa koje su dovele do uništenja planeta. To potvrđuje struktura našeg zvjezdanog sustava, gdje zajedno s planetima postoje objekti koji su proizvodi nasilnih kozmičkih kataklizmi.
Upečatljiv primjer takve aktivnosti je asteroidni pojas koji se nalazi između orbita Marsa i Jupitera. Ovdje su koncentrirani u velikom broju objekata izvanzemaljskog podrijetla, uglavnom zastupljenih asteroidima i malim planetima. Upravo ovi krhotine nepravilnog oblika u ljudskoj kulturi smatraju se ostacima protoplanetskog Phaetona, koji je umro prije nekoliko milijardi godina zbog kataklizme velikih razmjera.
Zapravo, u znanstvenim krugovima postoji mišljenje da je asteroidni pojas nastao kao posljedica uništenja kometa. Astronomi su otkrili prisutnost vode na velikom asteroidu Themis i na manjim planetima Ceres i Vesta, koji su najveći objekti asteroidnog pojasa. Led koji se nalazi na površini asteroida može ukazivati na kometsku prirodu formiranja tih kozmičkih tijela.
Ranije, koji se odnosi na velike planete Pluton, danas se ne smatra punopravnim planetom.
Pluton, koji je prije bio brojan među glavnim planetima Sunčevog sustava, danas se pretvara u veličinu patuljastih nebeskih tijela koja kruže oko Sunca. Pluton, zajedno s Haumeom i Makemakeom, najvećim patuljastim planetima, nalazi se u Kuiperovu pojasu.
Ovi patuljasti planeti Sunčevog sustava nalaze se u Kuiperovom pojasu. Područje između Kuiperovog pojasa i Oortovog oblaka je najudaljenije od Sunca, ali čak ni tamo vanjski prostor nije prazan. 2005. godine otkrili su najudaljenije nebesko tijelo našeg Sunčevog sustava - patuljasti planet Eridu. Proces istraživanja najzabačenijih područja našeg Sunčevog sustava se nastavlja. Kuiperjev pojas i Oortov oblak, hipotetski, granična su područja našeg zvjezdanog sustava, vidljive granice. Ovaj oblak plina nalazi se na udaljenosti od jedne svjetlosne godine od Sunca i područje je gdje se rađaju kometi, putujući sateliti naše zvijezde.
Značajke planeta Sunčevog sustava
Zemaljska skupina planeta predstavljena je planetima najbližim Suncu - Merkuru i Veneri. Ta dva kozmička tijela Sunčevog sustava, unatoč njihovoj sličnosti u fizičkoj strukturi s našim planetom, za nas su neprijateljsko okruženje. Merkur je najmanji planet našeg zvjezdanog sustava, najbliži Suncu. Toplina naše zvijezde doslovno spaljuje površinu planeta, praktično uništavajući atmosferu na njoj. Udaljenost od površine planeta do Sunca iznosi 57.910.000 km. U veličini, samo 5 tisuća kilometara u promjeru, Merkur je inferioran većini velikih satelita kojim dominiraju Jupiter i Saturn.
Saturnski satelit Titan ima promjer preko 5 tisuća kilometara, a satelit Jupiter Ganymede ima promjer od 5265 km. Oba satelita su manji od Marsa.
Prvi planet žuri oko naše zvijezde ogromnom brzinom, čineći potpunu revoluciju oko naše zvijezde u 88 dana na Zemlji. Primijetiti ovu malu i okretnu planetu u zvjezdanom nebu gotovo je nemoguće zbog blizine solarnog diska. Među zemaljskim planetima, na Merkuru se uočava najveći dnevni pad temperature. Dok se površina planeta okrenuta prema Suncu zagrijava do 700 stupnjeva Celzijusa, obrnuta strana planeta je uronjena u univerzalnu hladnoću s temperaturama do -200 stupnjeva.
Glavna razlika Merkura od svih planeta Sunčevog sustava je njegova unutarnja struktura. Merkur ima najveću unutarnju jezgru željeza i nikla, što čini 83% mase cijelog planeta. Međutim, čak i neuobičajena kvaliteta nije omogućila Merkuru da ima svoje prirodne satelite.
Iza Merkura je najbliža planeta nama - Venera. Udaljenost od Zemlje do Venere je 38 milijuna km i vrlo je slična našoj Zemlji. Planet ima gotovo isti promjer i masu, malo inferiorniji u ovim parametrima za naš planet. Međutim, u svim drugim aspektima, naš susjed se radikalno razlikuje od našeg kozmičkog doma. Razdoblje revolucije Venere oko Sunca je 116 Zemaljskih dana, a oko svoje vlastite osi, planet se vrlo sporo okreće. Prosječna temperatura površine Venere koja se okreće oko svoje osi za 224 dana na Zemlji iznosi 447 stupnjeva Celzija.
Kao i njegov prethodnik, Venera je lišena fizičkih uvjeta pogodnih za postojanje poznatih oblika života. Planet je okružen gustom atmosferom, koja se uglavnom sastoji od ugljičnog dioksida i dušika. I Merkur i Venera su jedine planete u Sunčevom sustavu koje su lišene prirodnih satelita.
Zemlja je posljednja od unutarnjih planeta Sunčevog sustava, koja je od Sunca otprilike na udaljenosti od 150 milijuna km. Naš planet čini jednu revoluciju oko Sunca 365 dana. Okreće se oko vlastite osi za 23,94 sata. Zemlja je prva od nebeskih tijela, smještena na putu od Sunca do periferije, koja ima prirodni satelit.
Povlačenje: Astrofizički parametri našeg planeta dobro su proučeni i poznati. Zemlja je najveći i najgušći planet svih ostalih unutarnjih planeta Sunčevog sustava. Upravo je ovdje sačuvano prirodno fizičko stanje pod kojim je moguće postojanje vode. Naš planet ima stabilno magnetsko polje koje drži atmosferu. Zemlja je najrazvijeniji planet. Naknadna studija uglavnom nije samo teoretskog interesa, već je i praktična.
Zatvara paradu planeta Zemljine skupine Mars. Naknadno proučavanje ovog planeta uglavnom nije samo teoretskog interesa, već je i praktično povezano s razvojem čovjeka izvanzemaljskih svjetova. Astrofizičare privlači ne samo relativna blizina ovog planeta prema Zemlji (prosječno 225 milijuna km), nego i nepostojanje teških klimatskih uvjeta. Planet je okružen atmosferom, iako u vrlo rijetkom stanju, ima svoje magnetsko polje, a temperaturne razlike na površini Marsa nisu toliko kritične kao na Merkuru i na Veneri.
Kao i Zemlja, Mars ima dva satelita, Fobos i Deimos, čija je prirodna priroda nedavno ispitana. Mars je posljednji četvrti planet sa solidnom površinom u Sunčevom sustavu. Slijedeći asteroidni pojas, koji je svojevrsna unutarnja granica Sunčevog sustava, počinje carstvo plinskih divova.
Najveća kozmička nebeska tijela našeg Sunčevog sustava
Druga skupina planeta koja čini sustav naše zvijezde ima svijetle i velike predstavnike. To su najveći objekti našeg Sunčevog sustava, koji se smatraju vanjskim planetima. Jupiter, Saturn, Uran i Neptun su najudaljeniji od naše zvijezde, njihovi astrofizički parametri su ogromni po zemaljskim standardima. Ta se nebeska tijela razlikuju po svojoj masivnosti i sastavu, koji uglavnom imaju plinsku prirodu.
Glavne ljepote Sunčevog sustava su Jupiter i Saturn. Ukupna masa ovog para divova bila bi dovoljna da prihvati masu svih poznatih nebeskih tijela Sunčevog sustava. Tako Jupiter - najveći planet Sunčevog sustava - teži 1876.64328 · 1024 kg, a masa Saturna iznosi 561.80376 · 1024 kg. Ovi planeti imaju najprirodnije satelite. Neki od njih, Titan, Ganymede, Callisto i Io, najveći su sateliti Sunčevog sustava i po veličini se mogu usporediti sa zemaljskim planetima.
Najveći planet Sunčevog sustava - Jupiter - ima promjer od 140 tisuća km. Na mnogo načina Jupiter je više kao neuspjela zvijezda - živopisan primjer postojanja malog solarnog sustava. Na to ukazuje veličina planeta i astrofizički parametri - Jupiter je samo 10 puta manji od naše zvijezde. Planet se okreće oko svoje vlastite osi prilično brzo - samo 10 sati na Zemlji. Broj satelita, od kojih je do danas identificirano 67 komada, također je upečatljiv. Ponašanje Jupitera i njegovih satelita vrlo je slično modelu Sunčevog sustava. Taj broj prirodnih satelita s jednog planeta postavlja novo pitanje, koliko je planeta Sunčevog sustava bilo u ranoj fazi njegovog formiranja. Pretpostavlja se da je Jupiter, koji ima snažno magnetsko polje, neke od planeta pretvorio u njihove prirodne satelite. Neki od njih - Titan, Ganymede, Callisto i Io - najveći su sateliti Sunčevog sustava i po veličini su usporedivi sa zemaljskim planetima.
Njegov mlađi brat, plinski div Saturn, malo je manji od Jupitera. Ovaj planet, kao i Jupiter, sastoji se uglavnom od vodika i helijuma - plinova, koji su temelj naše zvijezde. 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.
