Галактики — надзвичайно далекі об'єкти

Сонячний спектр містить  лінії іонізованих та нейтральних  металів, а також іонізованого водню. У нашій Галактиці налічується  понад 100 млрд зірок. При цьому 85% зірок нашої галактики — це зірки, менші за Сонце (здебільшого — червоні карлики). Як і всі зорі головної послідовності, Сонце виробляє енергію шляхом термоядерного синтезу. У Сонця переважна частина енергії виробляється при синтезі гелію з водню.

Відстань Сонця від  Землі — близько 149,6 млн км, приблизно дорівнює астрономічній одиниці, а видимий кутовий діаметр, як і в Місяця — трохи більше півградуса (31-32 хвилин). Сонце перебуває на відстані близько 26 000 світлових років від центру Чумацького Шляху й обертається навколо нього з періодом близько 220 млн років.

Орбітальна швидкість  Сонця дорівнює 217 км/с — таким  чином, воно долає один світловий  рік за 1400 земних років, а одну астрономічну одиницю — за 8 земних діб високотемпературного міжзоряного газу. Серед 50 найближчих зір, що наразі відомі (у межах 17 світлових  років), Сонце є четвертою за яскравістю зорею.

 

Сонце

Сонце як зірка

 

Сонце — центральне і  наймасивніше тіло Сонячної системи. Його маса приблизно в 333 000 раз більша за масу Землі та у 750 разів перевищує  масу всіх інших планет, разом узятих. Сонце — потужне джерело енергії, яку воно постійно випромінює в усіх ділянках спектра електромагнітних хвиль — від рентгенівських і  ультрафіолетових променів до радіохвиль. Це випромінювання сильно впливає на всі тіла Сонячної системи: нагріває їх, позначається на атмосферах планет, дає світло й тепло, необхідні для життя на Землі.

Водночас Сонце — найближча  до нас зоря, в якої, на відміну  від усіх інших зірок, можна спостерігати диск, і за допомогою телескопа  вивчати на ньому дрібні деталі, розміром до кількох сотень кілометрів. Це типова зоря, тому її вивчення допомагає  зрозуміти природу зірок взагалі. За зоряною класифікацією Сонце  має спектральний клас G2V. У популярній літературі Сонце досить часто класифікують як жовтий карлик.

Видимий кутовий діаметр  Сонця дещо змінюється через еліптичність орбіти Землі. У середньому він становить  близько 32' або 1/107 радіана, тобто діаметр  Сонця дорівнює 1/107 а.о., або приблизно 1 400 000 км. Згідно із останніми спостереженнями НАСА, радіус Сонця становить 696 342 км із похибкою 65 км.

Планети

 

Планети поділяються на дві  групи, що відрізняються масою, хімічним складом, швидкістю обертання та кількістю супутників. Чотири найближчі  до Сонця планети (планети земної групи) порівняно невеликі, складаються здебільшого з щільної кам'янистої речовини та металів. Планети-гіганти — Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун — набагато масивніші, складаються здебільшого з легких речовин і тому, незважаючи на величезний тиск у їхніх надрах, мають малу густину. У Юпітера і Сатурна основну частку їхньої маси складають водень і гелій. Вони містять також до 20% кам'янистих речовин і легких сполук кисню, вуглецю й азоту, що за низьких температур конденсуються на лід. В Урана й Нептуна лід і кам'янисті речовини складають більшу частину їхньої маси.

Відстані планет від Сонця  утворюють закономірну послідовність  — проміжки між сусідніми орбітами зростають із віддаленням від  Сонця. Ці закономірності руху планет у поєднанні з розподілом їх на дві групи за фізичними властивостями  вказують на те, що Сонячна система  не є випадковим скупченням космічних  тіл, а утворилася в єдиному процесі. Тому вивчення кожного з тіл Сонячної системи висвітлює походження всієї  Сонячної системи, а разом з тим  і походження, еволюцію та сучасну  будову нашої Землі.

Завдяки майже круговій формі  планетних орбіт і великим  відстаням між ними виключена  можливість тісних зближень між планетами, коли вони могли б істотно змінювати  свій рух внаслідок взаємного  тяжіння. Це забезпечує тривале та стійке існування сонячної системи.

Планети обертаються також  навколо своїх осей, причому у  всіх планет, крім Венери й Урана, обертання  відбувається в прямому напрямку, тобто, в тому ж напрямку, що і  їх обертання навколо Сонця. Надзвичайно  повільне обертання Венери відбувається в зворотному напрямку, а Уран обертається, ніби лежачи на боці.

Сатурн, Юпітер і Уран крім кількох супутників помітних розмірів мають безліч дрібних супутників, що ніби зливаються в суцільні кільця. Ці супутники рухаються орбітами, настільки близько розташованими  до планети, що припливні сили не дозволяють їм об'єднатися в єдине тіло.

Планети земної групи

 

Чотири внутрішні планети  складаються переважно з важких елементів, мають малу кількість  супутників, у них відсутні кільця. Значною мірою вони складаються  з тугоплавких мінералів, таких  як силікати, що формують їх мантію та кору, і металів (таких як залізо і нікель), що формують їх ядро. У  трьох внутрішніх планет — Венери, Землі і Марса — є атмосфера; у всіх є ударні кратери і тектонічні риси поверхні, такі як рифові западини і вулкани.

 

 Зліва направо: Меркурій, Венера, Земля і Марс

☿ Меркурій

 

 Це найближча до Сонця велика планета  
Сонячної системи. Обертається довкола Сонця за 87,969 земних діб. Меркурій належить до внутрішніх планет, оскільки його орбіта лежить ближче до Сонця, ніж пояс астероїдів. Після позбавлення Плутона статусу планети, Меркурій є найменшою планетою Сонячної системи. 
 

Планету названо на честь  римського бога Меркурія, послідовника грецького Гермеса та       вавілонського  Набу. Давні греки часів Гесіода назвали Меркурій «Στίλβων» (Стилбон, блискучий). До V століття до н. е. греки вважали, що Меркурій, видимий на вечірньому та вранішньому небі — це два різні об'єкти. У Стародавній Індії Меркурій називали Будда (बुध) та Рогінея. У китайській, японській, в'єтнамській та корейських мовах Меркурій називають Водяною зіркою (水星) (в уявленнях про 5 елементів).

 

Назва

Як найближча до Сонця  планета, Меркурій одержує від центрального світила значно більшу енергію, ніж, наприклад, Земля (у середньому в 10 разів). Через витягнутість орбіти потік енергії від Сонця змінюється приблизно вдвічі. Велика тривалість дня і ночі призводить до того, що температури (що вимірюються за інфрачервоним випромінюванням відповідно до закону теплового випромінювання Планка) на «денній» і на «нічній» сторонах поверхні Меркурія при середній відстані від Сонця можуть змінюватися приблизно від 600 ДО до 100 ДО. Але вже на глибині декількох десятків сантиметрів значних коливань температури немає, що є наслідком дуже низької теплопровідності порід.

 

Температура і рельєф поверхні

 

Поверхню Меркурія вкрито подрібненою речовиною базальтового типу, вона досить темна. Судячи зі спостережень із Землі і фотографій з космічних  апаратів, вона в цілому схожа на поверхню Місяця, хоча контраст між  темними і світлими ділянками  менш помітний. Поряд із кратерами (як правило, менш глибокими, ніж на Місяці) є пагорби та долини.

Атмосфери на Меркурії практично  немає. Тому його денна півкуля дуже нагрівається. У підсонячній точці  на Меркурії було виміряно температуру понад 400 °С. При такій температурі плавляться свинець, олово і навіть цинк.

 

Атмосфера

Меркурій — найшвидша  планета в Сонячній Системі, вона рухається орбітою навколо Сонця  з середньою швидкістю 47,87 км/с, що майже вдвічі більше швидкості Землі. Така швидкість і той факт, що Меркурій розміщений ближче до Сонця, ніж Земля, приводять до того, що один рік на Меркурії (час його повного  оберту навколо Сонця) становить  усього 87,99 днів.

Меркурій — вельми складний об'єкт для спостереження у  високих широтах Землі через  те, що він завжди спостерігається  при сході або заході Сонця, і  досить низько над горизонтом. Період його найкращої видимості настає декілька разів на рік і триває близько 10 днів. Проте навіть у ці періоди побачити Меркурій неозброєним  оком непросто (неяскрава зірка на досить світлому фоні неба).

На Меркурії не існує пір  року в тому сенсі, що ми розуміємо  під цим поняттям на Землі. Це відбувається через те, що вісь обертання планети  лежить майже під прямим кутом  до площини орбіти. Як наслідок, поряд  з полюсами є ділянки, до яких сонячні  промені не доходять ніколи. Дослідження, здійснене радіотелескопом Аресібо, дозволяє припустити, що в цих холодних та темних зонах є льодовики. Льодовиковий шар може досягати 2 м і вкритий шаром пилу.

Меркурій  має  штучний  супутник (АМС MESSENGER), вихід на орбіту якого відбувся 2011 року.

 

Цікаві факти

Планета лише ненабагато менша  від Землі за об'ємом і масою. Ще Ломоносов і його сучасники виявили  існування у Венери атмосфери. Ломоносов  правильно передбачав, що вона густіша  від земної. Венера оповита суцільними білими хмарами, проникними лише для  радіохвиль. Радіолокаційні спостереження  виявили, що Венера обертається навколо  осі в бік, протилежний тому, у  який обертаються всі планети (крім Урана) і в який обертається вона сама навколо Сонця. Сонячна доба на ній становить 117 земних діб.

 

Венера

Нахил осі Венери до площини її орбіти близький до прямого кута, тому північна і південна півкулі завжди освітлюються Сонцем однаково.

Магнітного поля планети прилади не виявили. Біля поверхні вони зареєстрували температуру 470—480 °С й тиск, приблизно в 100 раз більший від атмосферного на Землі (»107Па). З'ясувалося, що атмосфера Венери на 97% за масою складається з вуглекислого газу. Азот та інертні гази становлять лише кілька процентів, кисень — близько 0,1 %, а водяна пара — ще менше.

В атмосфері Венери зареєстровано грозові розряди.

Надзвичайно-висока температура в нижніх шарах атмосфери планети і на її поверхні великою мірою обумовлена так званим «парниковим ефектом».

Геологія

 

З аналізу зображень визначилися  основні риси геології планети. Було встановлено, що в зоні зйомки найпоширеніші  рівнини декількох типів, утворені нашаруваннями вулканічних лав. Морфологія лавових потоків у  сполученні з результатами визначення хімічного складу в місцях посадки  космічних апаратів серії «Венера» — «Вега» свідчать про те, що це — базальтові лави, широко розповсюджені на Землі, Місяці, і, мабуть, на Меркурії й Марсі. У межах цих рівнин спостерігаються  специфічні кільцеві вулканотектонічні структури поперечником у сотні кілометрів, що одержали назву «вінців». Серед рівнин розташовані «острови» і «континенти» сильно пересіченої місцевості, не типової для інших планет. Структурний малюнок такої поверхні, зумовлений перетинаннями численних тектонічних розламів, нагадує вид черепичної покрівлі, а тому місцевість цього типу одержала назву «тессера», що грецькою означає «черепиця».

Поверхня

 

У зоні зйомки «Венери-15, −16»  було виявлено близько 150 ударних кратерів діаметром від 8 до 140 км. Знаючи, хоча і дуже приблизно, частоту зіткнень із Венерою астероїдів і комет, за кількістю кратерів на одиницю  площі поверхні можна приблизно  оцінити середній вік геологічних  утворень у зоні зйомки. Його було визначено  у 0,5-1 млрд. років. Це відрізняє Венеру від Землі, де 2/3 твердої поверхні складає дно океанів з віком  осаду на базальтових підстилках, молодшим за 100—200 млн. років. Великий  вік поверхні свідчить про дуже низьку інтенсивність змін різних форм рельєфу  вітровою чи акумуляційно юерозією, хімічним вивітрюванням та іншими поверхневими факторами.

І рівнини, і тесери розсічено протяжними (тисячі кілометрів), складно побудованими жолобами, утвореними роями тектонічних розламів. За топографією і морфологією вони схожі на рифтові зони Землі і, вочевидь, мають таку ж природу.

Венера в  різних культурах

 

Українська народна назва — Зоря. Оскільки Венера спостерігається ввечері  після заходу сонця або вранці перед світанком, в народі її називали «Зоря вечірня» або «ранкова Зоря».

У ритуальному варіанті календаря  майя, що застосовується й іншими народами Мезоамерики (ацтеками,       тольтеками і т. д.), існували цикли по 584 дня, що приблизно збігаються з синодичним періодом обертання Венери. Особливу роль Венера відігравала в міфології й астрономії інків, де вона називалася Ч'аска (кеч. Ch'aska)

Пилова  буря

 

Нормальний стан

Земля

 

Третя від Сонця планета Сонячної системи, єдина планета, на якій відоме життя, домівка людства. Земля належить до планет земної групи і є  найбільшою з цих планет у Сонячній системі. Землю іноді називають світом, латинською назвою Терра або грецькою — Гея.

Земля є об'єктом дослідження  значної кількості наук про Землю. Вивчення Землі як небесного тіла належить  до царини астрономії, будову і склад  Землі вивчає геологія, стан атмосфери — метеорологія, сукупність проявів життя на планеті — біологія. Географія дає опис особливостей рельєфу поверхні планети — океанів, морів, озер та рік, материків та островів, гір та долин, а також людські поселення  й суспільні утворення: міста й села, держави, економічні райони тощо.

Планетарні характеристики

 

Земля обертається навколо Сонця еліптичною орбітою (дуже близькою до колової) із середньою швидкістю 29 785 м/с на середній відстані 149,6 млн км із періодом, що приблизно дорівнює 365,24 доби (зоряний рік). Земля має супутник — Місяць, який обертається навколо Землі на середній відстані 384 400 км. Нахил земної осі до площини екліптики становить 66°33′22″. Період обертання планети навколо своєї осі 23 год 56 хв4,1 с. Обертання навколо своєї осі викликає зміну дня і ночі, а нахил осі до екліптики разом із обертанням навколо Сонця — зміну пір року.

Форма Землі — геоїд. Середній радіус Землі становить 6371,032 км, екваторіальний — 6378,16 км, полярний — 6356,777 км. Площа поверхні земної кулі 510 млн км², об'єм — 1,083·1012 км³, середня густина — 5518 кг/м³. Маса Землі становить 5976·1021 кг. Земля має магнітне і тісно пов'язане з ним електричне поля. Гравітаційне поле Землі зумовлює її близьку до сферичної форму й існування атмосфери.

За сучасними космогонічними уявленнями Земля утворилася приблизно 4,7 млрд років тому з розсіяної в протосонячній системі газопилової речовини. Внаслідок диференціації речовини Землі, під дією гравітаційного поля, в умовах розігріву земних надр виникли і розвилися різні за хімічним складом, агрегатним станом і фізичними властивостями оболонки — геосфери: ядро, мантія, земна кора, гідросфера, атмосфера,магнітосфера. У складі Землі переважає залізо (34,6 %), кисень (29,5 %), кремній (15,2 %), магній (12,7 %).Земна кора, мантія і внутрішня частина ядра тверді (зовнішня частина ядра вважається рідкою).Від поверхні Землі до центру зростають тиск, густина й температура. Тиск у центрі планети 3,6·1011 Па, густина приблизно 12,5·10³ кг/м³, температура в діапазоні від 5000 до 6000 °C. Основні типи земної кори — материкова та океанічна, у перехідній зоні від материка до океану розвинута кора проміжної будови.