Сонячна система

 

Однак достеменно відомо, що у Плутона є один супутник - Харон, відкритий в 1978 році. Можлива гіпотеза його походження така - можливо, це осколок  зіткнувся з Плутоном великого космічного тіла.

 

А якщо порівняти з Землею:

- Маса: 0,2% земної;

- Діаметр: 18% земного. 

 

Сонце.

 

Сонце - це жахливих розмірів атомна "піч". Причому температура  в міру наближення до ядра зростає  приблизно з 6000 градусів до 15 мільйонів  градусів. Це необхідні умови для  термоядерних реакцій, в результаті яких виділяється така необхідна  Землі енергія, без якої на нашій  планеті і в понині не було б  життя.

 

Говорячи про будову Сонця, треба відмітити, що величезна маса газу сконцентрувалася в певному  місці Всесвіту. Отже, Сонце приблизно  на 72% складається з водню, іншу ж  частину займає гелій. Самі по собі ці гази досить легкі, але беручи до уваги те, що Сонце важить приблизно  стільки ж, скільки б важили приблизно 330 тисяч наших планет. Отже, концентрація газів величезна.

 

Зовнішні частинки газу мають  величезний тиск на частки внутрішні. Але чомусь Сонце зберігає все  ж свою форму. Чому?

Для цього треба розглянути зовнішню газову оболонку нашого світила. Про неї можна сказати, що вона розріджена, її товщина - не більше 100 кілометрів. При цьому оболонка тисне з  величезною силою на що лежать під  нею шари. Аналізуючи дані, можна  заявляти, що присутня деяка сила, урівноважує  цей тиск.

Гарячий газ прагне розширитися, чим він гарячіший, тим більше він прагне до розширення. Вчені-астрофізики  вважають, що у напрямку до ядра Сонця  температура шарів зростає, що пов'язано  насамперед з тим, що лежить ближче до ядра шар повинен витримувати  тиск попередніх шарів. Поступово вважаючи, можна дійти і до значення температури  ядра Сонця.

 

Але виникає запитання: як же Сонце не охолоджується? Як підтримує  таку гігантську температуру?

Відомо, що протягом останніх 5 млрд. років не змінилися по суті ні потужність випромінювання Сонця, ні його розмір. Але як температура  ядра залишається постійною?

Таке можливо тільки в  тому випадку, якщо у Сонця всередині  присутній атомна опалювач, яка постійно виробляє енергію. Далі енергія проходить  всі інші шари Сонця і потім  випромінюється в космічний простір.

Що ж є джерелом колосальної  енергії Сонця? Виявляється, при  величезних температурах в сонячних надрах відбувається так зване злиття ядер у більш важкі. В результаті цієї термоядерної реакції водень перетворюється на гелій і виділяється величезна  кількість енергії.

 

Отже, єдине місце в  Сонячній системі, де ядра зливаються "мирно", - це Сонце, воістину великий  винахід природи. Енергія під  час виходу в космічний простір  випромінюється у вигляді світла.

Нам же дістається лише мала частина енергії Сонця, але і  її достатньо для зігрівання нашої  планети і підтримки на ній  життя, даючи Землі світло і тепло.

Завершуючи розмову про  Сонце, скажемо: зараз Сонце - звичайна зірка. Але через 5 млрд. років воно неймовірно збільшиться і знищить  все життя на Землі. Потім він  стиснеться і перетвориться на білого карлика. Але ті, хто буде читати цей матеріал, навряд чи доживуть до цього моменту. Хоча хтозна - може бути, ми будемо безсмертні в майбутньому?

 

Чорні діри.

 

Напевно, чорні діри - космічні тіла, які привертають до себе не менше уваги, ніж пошуки планети, подібної за умовами Землі.

У Всесвіті є небесні тіла на поверхні яких існує величезна  сила тяжіння. До них відносяться  і чорні зірки, тяжіння яких таке велике, що вони не відпускають від  себе навіть власний світ. Отже, вони не світяться, залишаючись при цьому  чорними. Отже, чорна діра - це місце, де зосереджена величезна маса речовини (або стиснення в дуже обмеженому обсязі).

Чорні дірки "ростуть", як бур'яни, в космосі: в центрі кожної галактики є величезна чорна  діра. Через особливості чорної діри її, звісно, не можна побачити, а можна  лише визначити її місце розташування (що й зробив космічний телескоп ім. Хаббла, обчисливши швидкість газової  хмари, що обертається навколо центру галактики; по цих числах можна визначити  масу центральній області. Результат -- така чорна діра порівнянна за масою  з 3-5 млрд. сонць !!!). Крім того, щорічно  чорні дірки поглинають еквівалентну 1 млн. сонць кількість розжареного  газу.

 

Що стосується галактик, то можна сказати що галактики самі формують один одного: одні галактики  пожирають інші, з ущільнюючого газу зароджуються нові зірки і т.д.

 

Комети.

 

Комети - космічні тіла, хвостаті зірки. Це невеликі, розміром до кількох  кілометрів, брили з льоду, пилу, каменю, аміаку й метану; схожі на сніжки. За законами Кеплера комети рухаються по еліптичних орбітах. Але  їх орбіти більш витягнуті, іноді  йдуть далі орбіти Плутона. Причому  в цьому віддаленому просторі нашої Сонячної системи мешкають мільярди планет, 1-2 з яких щорічно  з'являються поблизу нас.

Комета, наближаючись до Сонця  стає видно, купуючи при цьому "голову" і "хвіст", які формуються з  газу, що становить комету. Більшість  комет з'являється лише раз, зникаючи після назавжди в глибини Сонячної системи, туди, звідки вони прийшли. Але  існують і періодичні комети.

Астероїди.

 

Астероїди - або так звані "малі планети". Відомо, що їх кількість  становить багато тисяч (в межах  нашої Сонячної системи).

В основному астероїди  розташовуються між Марсом і Юпітером. Колись Юпітер "розігнав" ці космічні тіла, і тепер астероїди не так  часто стикаються, не утворюючи планети. Але все ж таки коли астероїди  стикаються, їх фрагменти можуть долетіти до Землі, в атмосфері якої вони вже  стають метеорами, а при падінні  на поверхню планети або у воду - метеоритами. Ясно, що, падаючи, астероїди  можуть викликати лиха на Землі.

Астероїди - порівняно невеликі тіла, що складаються переважно з  каменю і заліза. Причому вони поділяються  на 2 групи: "світлі" і "темні" астероїди. "Світлі" астероїди  легше "темних". Зрозуміло, що "темні" астероїди важче.

Існує припущення, що астероїди  раніше (десь близько 4,7 млрд. років  тому) мали металеве ядро, середній шар  з каменю заліза та каменю і поверхня з каменю. Але стикаючись, вони розпадалися. Сьогодні ж астероїди класифікуються на: металеві, кам'яно-металеві та кам'яні.

 

 Дослідження Сонячної  системи 

Розширення спектрального  діапазону спостережень сприяло  вивченню планет та інших об'єктів  Сонячної системи. ІЧ-спектроскопія  дозволила визначити молекулярний склад планетних атмосфер і дещо дізнатися про мінеральному складі їх поверхні. Останнє особливо важливо  для вивчення сімейств астероїдів і  формування уявлень про природу  породили їх тел. УФ-спектроскопія та інші методи спостережень виявилися  корисними для вивчення верхніх  шарів планетних атмосфер і гігантських  водневих корон, що оточують комети.

Уявлення докосмічної  епохи. До початку 1960-х років астрономи  представляли внутрішні планети  Сонячної системи як кам'янисті тіла з атмосферою. Про Меркурії було відомо мало. Було встановлено, що щільна атмосфера Венери в основному  складається з вуглекислого газу. Радіоспостереження вказували на дуже високу температуру, але неясно було, чи належить вона до поверхні планети  або до верхніх шарів її атмосфери. Передбачалося, що у поверхні Венери температура помірна і, можливо, навіть існує океан води. Марс не давав спокою астрономам своїми сезонними  змінами полярних шапок, хмарами, яке  так важко деталями поверхні. Після  палких дебатів на початку 20 ст. між  П. Ловелом (1855-1916) і більшістю інших  астрономів про те, чи є на Марсі  сліди життя, він залишався загадкової планетою.

Місяць, найбільш досліджений  після Землі об'єкт Сонячної системи, була добре картографований ще до початку 20 ст. Однак природа численних  кратерів на її поверхні (вулканічна активність або метеоритні удари?) Довгий час  залишалася темою гострих дискусій, поки більшість учених не схилилися  до гіпотези про ударну природі більшості  місячних кратерів. Походження Місяця і її зв'язок із Землею також залишалися предметом суперечок. Якщо Місяць, як вважали деякі відомі вчені, є  первинним тілом, не змінилися з  епохи формування Сонячної системи, то саме на ній зберігається ключова  інформація, практично втрачена на Землі в результаті ерозії та інших  процесів.

На початку 20 ст. вже було ясно, що зовнішні планети Сонячної системи істотно відрізняються  від внутрішніх планет своїми величезними  розмірами, малою щільністю і  низькою температурою. Спектроскопічне  виявлення метану як головної складової  їх атмосфер стимулювало роботу астрономів над моделями внутрішньої будови гігантських газових планет. Розвинена  після війни ІЧ-спектроскопія  принесла нові дані і дозволила Дж.Койперу (1905-1973) вперше виявити атмосферу  у супутника планети (це був Титан, супутник Сатурна). У 1955 було відкрито потужне радіовипромінювання Юпітера, походження якого залишилося неясним.

Дослідження за допомогою  космічних апаратів. У другій половині 20 ст. вивчення Сонячної системи цілком змінили космічні зонди, підлетів до всіх планет (окрім Плутона), до Місяця і багатьом іншим супутникам, до кількох астероїдів і комет, а  також безпосередньо вивчали  Місяць, Венеру, Марс і Юпітер за допомогою автоматичних орбітальних і посадкових апаратів і навіть експедицій космонавтів (на Місяць)

Міжпланетний апарат «Марінер-2»  поклав край надіям на помірний клімат Венери, вимірявши дуже високу температуру  її поверхні. Десятки космічних апаратів, включаючи орбітальні, посадочні  та атмосферні зонди, за минулі 40 років  досить докладно вивчили Венеру. При  температурі поверхні вище точки  плавлення свинцю, що підтримує кору планети в пластичному стані, і з надзвичайно щільною атмосферою з вуглекислого газу, в якій плавають хмари з сірчаної кислоти, Венера виглядає малопривабливим місцем. «Марінер-10», пролетівши повз Венери, потім тричі  пройшов повз Меркурія, сфотографувавши  більше половини його поверхні, покритої кратерами, як місячна.

Марс після кожного  візиту до нього космічних зондів представляється по-новому. «Марінер-4»  вразив вчених зображеннями місяцеподібні  поверхні Марса, густо покритої кратерами. «Марінер-6 і -7» виявили порожні  русла, як ніби освічені протікала по ним у далекому минулому водою. «Марінер-9»  передав з орбіти зображення всієї  планети і відкрив на ній гігантські стародавні вулкани. Орбітальні апарати  двох «Вікінгів» склали докладну карту  планети, а їх посадочні апарати  вивчали атмосферу і зразки в  двох точках на її поверхні. Хоча ознак  життя там не було виявлено, Марс показав себе динамічною планетою з  багатою історією. Зіставлення різних еволюційних шляхів Венери, Землі  та Марса стало першим серйозним  досягненням космічної планетології, що об'єднала зусилля астрономів, геологів, фізиків, хіміків і метеорологів для розгадки природи планет.

Хоча Місяць привертала до себе увагу в основному з політичних та іншим ненаукових міркувань, її наукові  дослідження дуже продуктивні. У 1960-х  роках Місяць був оглянутий і  вивчений автоматичними станціями: спочатку - пролітали поблизу чи падали на її поверхню, а потім - орбітальними та посадочними. Дванадцять космонавтів  на шести кораблях «Аполлон» (1969-1972) побували на поверхні Місяця, доставили  туди прилади і привезли назад  сотні кілограмів зразків породи. Вік Місяця виявився близьким до земного, а сама вона постала перед вченими  хоча і не зовсім реліктової, як вони сподівалися, він все ж виконайте  зовсім самостійний еволюційний  шлях, відмінний від земного. Зразки місячного грунту та інші дані дозволили  відтворити історію Місяця і, спираючись на це, зрозуміти багато аспектів ранньої  історії Сонячної системи. Зокрема, статистичний аналіз місячних кратерів був використаний при вивченні поверхні інших планет. Експедиції до зовнішніх  планет вимагають подальшого розвитку космічної техніки, споруди потужних носіїв і великих вкладень для  реалізації грандіозних проектів, результати яких можна очікувати лише через  багато років.

У 1970-1980-х роках кілька зондів були послані з розвідувальної метою до Юпітера, Сатурну, Урану  і Нептуна. Навіть самі прозорливі планетологи  були здивовані переданими на Землю  зображень і даними. В атмосфері  Юпітера темні смуги і світлі зони між ними, а також плями, які  астрономи напружено вивчали  із Землі, «розсипалися» на численні кольорові, закручені циклонами  хмари. Кільця Сатурну, в яких при  спостереженні в телескоп було помітно  лише кілька щілин, з близької відстані стали схожі на грамофонній платівку з сотнями борозенок, можливо, завитого в спіраль. Системи кілець Урана  і Нептуна, незадовго до цього  виявлені з Землі, виявилися досить складними. У Юпітера також було відкрито тонке кільце. Крижані супутники  усіх великих планет, які при спостереженні  в телескоп виглядають світлими крапками або, в кращому випадку, крихітними дисками з кольоровими цятками, виявилися самобутніми об'єктами, кожен зі своєю складною історією. Космічні зонди виявили активні  геологічні процеси, такі, як діючі  вулкани, які викидають сірку, на супутнику Юпітера Іо, а також  гейзери, фонтануючі азотом, на супутнику  Нептуна Тритоні.

У 1986 армада космічних зондів різних країн зустрілася з кометою  Галлея і передала зображення її ядра. На початку 1990-х років апарат «Галілео»  оглянув два астероїда під  час свого 2-річної подорожі в систему  Юпітера, де він скинув зонд в атмосферу  цієї планети.