Слънчевата система е група астрономически обекти, включваща Слънцето и всички обекти на орбита около него — астероиди, комети, планети,планети-джуджета, спътници, междупланетарен прах и газ. Всички те са образувани при разпадането на молекулярен облак преди около 4,6 милиарда години.
Основната част от масата на обектите в орбита се съдържа в осемте относително отдалечени една от друга планети, чиито орбити са с форма, близка до окръжност, лежащи върху почти плосък диск, наричан еклиптика. Четирите по-малки вътрешни планети (Меркурий, Венера, Земя иМарс), наричани земеподобни планети, са съставени главно от скали и метали. Четирите външни планети (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун), наричани газови гиганти, са по-масивни и са съставени предимно от водород и хелий.
Слънчевата система включва и две области с концентрация на по-малки обекти. Астероидният пояс, разположен между орбитите на Марс и Юпитер, е сходен по състав на земеподобните планети, а намиращите се извън орбитата на Нептун транснептунови обекти са съставени главно от замръзнали вода, амоняк и метан. За пет обекта в тези две области се смята, че са достатъчно масивни, за да бъдят заоблени от собствената си гравитация, поради което са класифицирани като планети джуджета — това са Церера, Плутон, Хаумея, Макемаке и Ерида. В орбита около шест от планетите и три от планетите джуджета се движат естествени спътници, а външните планети имат и планетарни пръстени от прах и други частици.
Размерите на Слънчевата система обикновено се измерват в съотносимост към средното разстояние между Земята и Слънцето, наричаноастрономическа единица (AU). Най-близко до Слънцето е планетата Меркурий — средно на 0,387 AU, а най-отдалечена планета е Нептун — средно на 30,068 AU. Слънчевият вятър, поток от плазма, идващ от Слънцето, образува своеобразен балон в междузвездната среда, наричан хелиосфераи достигащ далеч отвъд последните небесни тела на Слънчевата система. Хипотетичният облак на Оорт, откъдето се предполага, че идват кометите с дълъг орбитален период, би трябвало да е разположен на разстояние от Слънцето около хиляда пъти по-голямо от хелиосферата.
Структура
Основният компонент на Слънчевата система е Слънцето, звезда от клас G2 в главната последователност, която съдържа 99,86% от известната маса на системата и е доминираща в гравитационно отношение. Четирите най-големи тела, обикалящи около Слънцето, газовите гиганти, съдържат 99% от останалата маса, като само Юпитер и Сатурн вклюват повече от 90%.
Общата структура на известните области от Слънчевата система включва Слънцето, четири относително малки вътрешни планети, заобиколени от пояс скални астероиди, и четири газови гиганта, заобиколени от замръзнали малки обекти в Пояса на Кайпер. Понякога тази структура се разглежда като няколко самостоятелни области — Вътрешна Слънчева система, включваща четирите земеподобни планети и Астероидния пояс, и Външна Слънчева система, включваща четирите газови гиганта. След откриването на Пояса на Кайпер най-външните части на Слънчевата система се приема за отделна област, съставена от всички обекти извън орбитата на Нептун
Орбитите на повечето големи обекти, обикалящи около Слънцето, лежат в равнини близки до тази на земната орбита, която е наричана еклиптична равнина. Орбитите на планетите са много близки до нея, докато кометите и обектите от Пояса на Кайпер често имат орбити под значителен ъгъл спрямо земната. Освен това всички планети и повечето други обекти се движат по орбитите си в посоката на въртене на Слънцето — срещу посоката на часовниковата стрелка, гледано от северния полюс на Слънцето. Сред изключенията от това правило е Халеевата комета.
Видове обекти
Има широко разнообразие на обекти в Слънчевата система, които попадат в различни категории. Противно на предишните научни схващания, за много от тези категории вече се знае че не са ясно разграничени. Възприетите категории са следните:
§ Слънцето, звезда от спектрален клас G2, която съдържа 99,86% от масата на системата.
§ Планетите в Слънчевата система са осемте тела, обичайно наричани: Меркурий, Венера, Земя, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
§ Сравнително големи тела на орбита около планетите се наричат спътници, понякога още „луни“ аналогично на естествения спътник на Земята — Луна.
§ Прах и малки частици на орбита около планетите, формиращи планетни пръстени.
§ Малки по размери обекти с човешки произход на орбита около Земята, а понякога и около други планети (виж изкуствен спътник и космически апарат).
§ Планетите са се формирали от пред-планетарни тела съществували скоро след зараждането на Слънчевата система и впоследствие са кондензирали в по-големи тела като планети и спътници, били са погълнати от Слънцето или са били изхвърлени от Слънчевата система. Името понякога се използва за обозначаване на астероиди и комети или за астероиди с диаметър под 10 км.
§ Астероидите са обекти по-малки от планетите и са съставени в значителната си част от неизменчиви минерали. Разделени са на астероидни групи и астероидни семейства според специфичните им орбитални характеристики.
§ Астероидни спътници се наричат астероиди на орбита около други астероиди. Те не са ясно разграничими както планетните спътници, като понякога са почти толкова големи колкото „партньора“ си.
§ Троянските астероиди представляват астероиди в точките L4 или L5 на Юпитер, въпреки че понякога понятието се използва за астероиди в коя да е планетна точка на Лагранж.
§ Метеоритите представляват астероиди, преминали и частично сублимирали в земната атмосфера преди да достигнат земната повърхност. Метеорите са малки астероиди които сублимират напълно в земната атмосфера.
§ Комети представляват тела, съставени до голяма степен от различни видове лед. Техните орбити са високо ексцентрични, имащи перихелий по-близък от орбитата на вътрешните планети и афелийпо-далече от орбитата на Плутон. Съществуват и комети с по-малък афелий. „Стари“ комети, чиито летливи елементи се се изпарили под действието на слънчевата топлина, често се категоризират като астероиди. Някои комети с хиперболични орбити е вероятно да са се образували извън Слънчевата система.
§ Кентаврите са ледени кометоподобни тела с по-малко ексцентрични орбити, оставащи в района между Юпитер и Нептун.
§ Транс-нептуновите обекти са ледени тела, чийто среден орбитален радиус лежи отвъд този на Нептун. Те се разделят на:
§ обекти от пояса на Кайпер с орбити, лежащи между 30 и 100 AE. Предполага се, че са източник на кометите с краткотраен живот. Обекти от пояса с орбити подобни на плутоновата са наричаниплутини. Към тази група спадат и Плутон и неговите спътници. Преди 2006 г. Плутон се считаше за планета.
§ Обекти от облака на Орт (в момента хипотетични) с орбити между 50 000 и 100 000 AE. Този район се смята за източник на кометите с дълготраен живот.
§ Малки количества космически прах са налични в Слънчевата система и са отговорни за зодиакалната светлина. Повечето от праха лежи в еклиптиката и част от него вероятно е с междузвезден произход.
Произход и еволюция
За Слънчевата система се счита, че се е формирала от Слънчевата мъглявина — сгъстен облак от газ и прах дал началото на Слънцето. Под въздействието на собствената си гравитация мъглявината приема формата на въртящ се диск, в центъра на който се намира протозвездата (младото Слънце), набираща материал от диска. Когато протозвездата стане достатъчно масивна и плътна, в нейното ядро започват да текат термоядрени реакции, пораждащи слънчев вятър и електромагнитно лъчение, под действието на които летливите елементи, намиращи се близко до звездата, „мигрират“ в централните части и периферията на протопланетарния диск. Поради тази причина се счита, че е невъзможно газови гиганти да се формират в близост до звезда, понеже интензивната слънчева радиация не би позволила натрупването на значителни количества летливи елементи като водород и хелий.
В продължение на много години Слънчевата система беше единствената позната планетарна система. В последните години обаче зачестиха откритията на планети около други звезди, чиито свойства изглеждат различни от която и да била планета в Слънчевата система. Открити са клас планети наречени Горещи Юпитери, често по-масивни от Юпитер и намиращи се на ниска орбита около тяхната звезда, често извършвайки едно пълно завъртане в рамките на няколко месеца. Според една хипотеза, тези планети са се зародили сравнително далече от тяхната звезда, подобно на Юпитер, но чрез някакъв механизъм са слезли на по-ниска орбита. Една възможна причина за това явление е навлизането на планетарната система в сравнително гъст облак от междузвезден газ и прах с последващо „триене“ на планетата с елементите на облака и снижаване на нейната орбита. С намаляване на орбиталното разстояние нарастват приливните сили на звездата, които от друга страна се стремят да издигнат планетата на по-висока орбита и така учените считат, че се постига равновесие. Във всички случаи обаче много по-малките по размери земеподобни планети биват погълнати от други планети или звездата, или биват изхвърлени от планетната система.
Галактическа
Слънчевата система е част от галактиката Млечен път — спирална галактика с диаметър от около 100,000 светлинни години и съдържаща приблизително 200 милиарда звезди. Слънцето е типична за Млечния път звезда.
По някои изчисления Слънчевата система се намира между 25000 и 28000 светлинни години от галактичния център. Тя се движи със скорост от 220 km/s по орбитата си около галактичния център и извършва едно пълно завъртане за 226 милиона години. Спрямо положението на Слънчевата система, втора космическа скорост на Млечния път е около 1000 km/s.
Освен това, Слънчевата система се движи и спрямо Галактическата равнина. Приема се че движението ѝ наподобява синусоидална крива, като времето за което пресича равнината е веднъж на всеки 33 млн. години, или — извършва един пълен цикъл за около 65 млн. години.
Слънчевата система има необичайно кръгова орбита и орбитална скорост равна на вълните на сгъстяване в спиралните ръкави на Млечния път. По този начин тя остава извън тези вълни на сгъстяване в които се формират нови масивни звезди които често експлодират като супернови и биха стерилизирали повърхността на Земята с интензивните си лъчения. Този факт вероятно направил възможно зараждането на сложни многоклетъчни форми на живот на земната повърхност.
Откриване и изследване
В продължение на много векове Слънчевата система е разглеждана в рамките на геоцентричния модел, който не позволява правилно разбиране на нейната същност и структура. С подобряване на методите за наблюдение се раждат и нови теории за Слънчевата система. Първата значима стъпка е направена от Николай Коперник, който предлага хелиоцентричния модел. Задоволително кинематично обяснение на движението на планетите е дадено малко по-късно от Йоханес Кеплер, а Исак Нютон създава и динамичен модел на движението на небесните тела.
Със започването на космическата ера се извършват множество изследвания на обекти от Слънчевата система от космически апарати (предимно автоматични) на различни космически агенции. Първият апарат достигнал до друго небесно тяло е съветският Луна 2 разбил се на повърхността на Луната през 1959 година. Повърхността на Венера е достигната през 1965 година, на Марс — през 1976 година, на астероида 433 Ерос — през 2001 година и на спътника на Сатурн Титан — през 2005 година.
Космически апарати които са се сближили или изследвали от орбита обекти от Слънчевата система са: Маринър 10 сближил се с Меркурий през 1975 година, двата апарата от мисията Вояджър, посетили Юпитер през 1979 година и Сатурн през 1980–1981 година. Вояджър 2 посещава още и Уран през 1986 година и Нептун през 1989 година. В началото на 21 век двата апарата се намират далеч зад орбитата на Плутон, на разстояние по-голямо от 95 AU. Очаква се в рамките на няколко години те да навлязат в хелопаузата.
Най-далечният обект, достигнат от пилотирани космически апарати апарати до момента, е Луната, посетена от мисиите Аполо. Последното кацане на пилотиран апарат на Луната е това на Аполо 17 през 1972 година. Към 2005 година съществуват планове за нови пилотирани мисии дотам, както и за изграждане на обитаеми лунни бази на повърхността. За кацане на пилотиран апарат на повърхността на Марс обаче няма сериозни планове.
Въпреки, че основните принципи за произхода на планетите се считат за разбрани, има някои немаловажни неизяснени въпроси. Единият от проблемите е парадоксът с въртящия момент. Въпреки че в Слънцето е съсредоточена почти 99,9% от масата на цялата система, то притежава само 0,5% от общия въртящ момент. Основната част от него е съсредоточена в орбиталния въртящ момент на планетите. Също така загадка е и наклона от 7° на екваториалната плоскост на Слънцето спрямо средната орбитална плоскост на планетите.
Параметри спрямо земните:
Счита се, че Слънчевата система се е формирала преди 4.6 млрд. години в резултат на гравитационен колапс на слънчевата мъглявина - облак от междузвезден прах, газове и лед. С течение на времето по-голямата част от космическия прах и газ се събрали на едно място под действието на гравитацията и така се е формирало Слънцето. От останалата материя - прах, лед и газ, впоследствие се формирали планетите, луните, кометите и астероидите.
Слънчевата система се намира на около 26000 светлинни години от центъра на нашата галактика Млечния път в един от спиралните ръкави, по-близо до ръба на галактиката. Цялата слънчева система се завърта веднъж около центъра на галактиката ни за около 250 милиона години.
До 24 август 2006 г. се считаше, че планетите в Слънчевата система са девет на брой. Но на тази дата на историческо заседание на Международния астрономически съюз е променена дефиницията за планета, заради новооткрито космическо тела, което също претендира да е планета в нашата система. Според новото определение планета може да се нарича тяло, което е в орбита около Слънцето, не е сателит и доминира по своята орбита, и е достатъчно масивно, за да поддържа хидростатичен еквилибриум и има почти кръгла форма. Това е причината от този момент планетите в Слънчевата система да бъдат осем на брой, а наричаната дотогава планета Плутон да се нарича планета-джудже. Две години по-късно, на 12 юни 2008 г. е въведено новото понятие за телата, подобни на Плутон - те се наричат вече плутоиди. Това се тела, които обикалят около Слънцето по орбита отвъд орбитата на Нептун и масата им позволява да поддържат хидростатично равновесие, но не е достатъчна за да освободи орбитата им от други тела.
Слънчевата система съдържа Слънцето, осемте планети, над 68 спътници на планетите и голям брой малки тела (комети и астероиди). Вътрешната част на Слънчевата система съдържа планетите Меркурий, Венера, Земята и Марс, а във външната част са разположени Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун и Плутон. Между двете части се намира астероиден пояс. Орбитите на планетите са елиптични, с изключение на Меркурий и Плутон, които имат кръгови орбити. Орбитите на всички планети лежат на една плоскост, наречена еклиптика. Еклиптиката е наклонена на 7 градуса към плоскостта на слънчевия екватор. Единствено орбитата на Плутон се отклонява от плоскостта на еклиптиката - на 17 градуса.
Според физичните си признаци планетите образуват две групи: тези, подобни на Земята, образуватземната група, а останалите са газови и формират групата на планетите-гиганти.
Планетите, отнасящи се към земната група са Меркурий, Венера, Земя и Марс. Всички те са с малки размери и маса, а средната им плътност е няколко пъти по-голяма от плътността на водата. Имат бавно околоосно въртене и малко количество спътници: Меркурий и Венера въобще нямат, Марс има два (Фобос и Деймос), а Земята - само един (Луната). Към земната група се отнася и Плутон.
Съществуват и различия между планетите от земната група. Венера, за разлика от другите планети, се върти около своята ос в посока, обратна на посоката на нейното въртене около Слънцето. А периодът за завъртане на Меркурий около Слънцето е с 1/3 по-голям от периода за неговото околоосно въртене. Ъгълът на наклона на плоскостта на орбитата на Земята и Марс се почти еднакви, а при Меркурий и Венера са съвсем различни. Това означава, че на Марс съществуват годишни сезони, подобни на Земята, но те траят почти два пъти по-дълго време, отколкото тук.
Сходства и различия има и в атмосферата на планетите от земната група. За разлика от Меркурий, който, подобно на Луната, няма атмосфера, Венера и Марс имат. Венера има много плътна атмосфера, състояща се основно от въглероден двуокис и серни съединения. Атмосферата на Марс е коренно различна: необичайно разредена и бедна на кислород и азот. Атмосферното налягане на Венера е почти 100 пъти по-голямо от земното, а на Марс е 150 пъти по-малко. Почти 2/3 от повърхността на Земята заемат океаните, а на повърхността на Марс и Венера липсва вода.
Температурата на повърхността на Венера е изключително висока: около 500ºС и остава практически постоянна. Високата температура там се причинява от парниковият ефект - плътната атмосфера пропуска слънчевите лъчи, но задържа инфрачервеното топлинно излъчване, идващо от нагрятата повърхност. Газът в атмосферата на планетите от земната група е в непрекъснато движение. Често по време на пясъчните бури, които продължават по няколко месеца, огромно количество пясък попада в атмосферата на Марс. В атмосферата на Венера ураганните ветрове са в облачните слоеве, на около 50-70 км. над повърхността, а на самата повърхност скоростта на вятъра достига до няколко метра в секунда.
Планетите от земната група, подобно на Земята и Луната, имат твърда повърхност. Повърхността на Меркурий изобилства от кратери и много напомня на лунната повърхност. Както и на Луната, болшинството от кратерите е образувано от падане на метеорити. Каменисти пустини и множество отделни камъни се виждат от първите изображения от повърхността на Венера, изпратени от автоматичните станции от серията "Венера". Радиолокационните наземни наблюдения откриват на повърхността на планетата множество плитки кратери, с диаметър от 30 до 700 км. и Венера се оказва най-гладката от всички планети от земната група.
Останалите планети от Слънчевата система са газови гиганти: изградени са от водород и хелий, имат малка плътност, дълбока атмосфера, пръстени и много спътници. Планетите-гиганти се въртят бързо около оста си: на огромният Юпитер са му нужни само 10 часа, за да направи един оборот. Екваториалните зони на тези планети се въртят по-бързо в сравнение с полярните им области. В резултат на бързото въртене планетата се сплесква: разликата между екваториалния и полярния радиус на Земята е 21 км., а при Юпитер тази разлика е 4400 км.
Гигантските газови планети имат повече спътници от скалните планети заради огромната си маса, която определя и тяхното силно гравитационно поле. А силното гравитационно поле им позволява да "контролират" по-голямо пространство около тях.
Планетите-гиганти са отдалечени от Слънцето и там температурите са изключително ниски. На Юпитер въобще няма годишни сезони, понеже оста на въртене на планетата е почти перпендикулярна на плоскостта на нейната орбита.
Важна особеност на планетите-гиганти е липсата на твърда повърхност. Всички детайли, които се виждат при наблюдение на тези планети, са елементи от тяхната атмосфера. Веществото, намиращо се под облачните слоеве на гигантските планети, е недостъпно за непосредствено наблюдение. На Юпитер, даже и в малки телескопи, се забелязват ивици, разположени около екватора. В горните слоеве на неговата водородно-хелиева атмосфера се срещат метан, амоняк, етан, ацетилен, а също и различни съединения, съдържащи фосфор и сяра, оцветяващи части от атмосферата в червен и жълт цвят. В този смисъл по своя химичен състав планетите-гиганти твърде много се различават от планетите от земната група. Тази разлика е свързана с процеса на образуване на планетната система.
На Юпитер водородът от атмосферата, при придвижване към вътрешността на планетата, преминава от газообразна в течна, а след това в твърда (метализирана, електрически проводима) фаза. Появата на тези необичайни агрегатни състояния на водорода е свързана с рязкото увеличаване на налягането при придвижване в дълбочина. Така на дълбочина около 0.9 от радиуса на планетата, налягането достига до 40 млн.атмосфери.
Възможно е с бързото въртене на провеждащата електричество среда в централните области на планетите да е свързано съществуването на значителното магнитно поле на тези планети, особено на Юпитер. Магнитното поле на планетата улавя електрически заредените частици, които Слънцето разпръсква в Космоса, и образува около планетата пояс от високоенергийни частици, наречен радиационен пояс. Такъв пояс съществува и около нашата планета. Радиационният пояс на Юпитер се простира на разстояние до 2.5 млн.км. Електрически заредените частици, движещи се в радиационния пояс на Юпитер, излъчват радиовълни в дециметровия и сантиметровия диапазон. Както на Земята, така и на Юпитер се наблюдават полярни сияния и електрически разряди в атмосферата.
Големината на Слънчевата система е около 40 AU - 40 пъти разстоянието от Земята до Слънцето. Но слънчевият вятър се разпространява на около 5 пъти по-голяма дистанция. Един начин да си представим относителните размери на Слънчевата система е да използваме модел, представящ цялата Слънчева система, умалена един милиард пъти. Тогава Земята ще има диаметър около 1.3 см (колкото гроздово зърно), Луната ще се върти около Земята по орбита на разстояние около 30 см, диаметъра на Слънцето ще е 1.5 м., а разстоянието от Земята до Слънцето - 150 м. Юпитер ще има диаметър 15 см, а разстоянието от него до Слънцето - 750 м. Размерът на Сатурн ще е около 12 см и ще е отдалечен от Слънцето на 1.5 км. Уран и Нептун, с размерите на лимони, съответно ще са на 3 и 4.5 км от Слънцето. Човек в този мащаб ще има размер на атом, а най-близката до нас звезда ще бъде отдалечена на 40 000 км.
Информация е черпена от: http://bgastronomy.com/index.php?cat=16 и http://bg.wikipedia.org/wiki/%D0%92%...B5%D0%BD%D0%B0
Основната част от масата на обектите в орбита се съдържа в осемте относително отдалечени една от друга планети, чиито орбити са с форма, близка до окръжност, лежащи върху почти плосък диск, наричан еклиптика. Четирите по-малки вътрешни планети (Меркурий, Венера, Земя иМарс), наричани земеподобни планети, са съставени главно от скали и метали. Четирите външни планети (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун), наричани газови гиганти, са по-масивни и са съставени предимно от водород и хелий.
Слънчевата система включва и две области с концентрация на по-малки обекти. Астероидният пояс, разположен между орбитите на Марс и Юпитер, е сходен по състав на земеподобните планети, а намиращите се извън орбитата на Нептун транснептунови обекти са съставени главно от замръзнали вода, амоняк и метан. За пет обекта в тези две области се смята, че са достатъчно масивни, за да бъдят заоблени от собствената си гравитация, поради което са класифицирани като планети джуджета — това са Церера, Плутон, Хаумея, Макемаке и Ерида. В орбита около шест от планетите и три от планетите джуджета се движат естествени спътници, а външните планети имат и планетарни пръстени от прах и други частици.
Размерите на Слънчевата система обикновено се измерват в съотносимост към средното разстояние между Земята и Слънцето, наричаноастрономическа единица (AU). Най-близко до Слънцето е планетата Меркурий — средно на 0,387 AU, а най-отдалечена планета е Нептун — средно на 30,068 AU. Слънчевият вятър, поток от плазма, идващ от Слънцето, образува своеобразен балон в междузвездната среда, наричан хелиосфераи достигащ далеч отвъд последните небесни тела на Слънчевата система. Хипотетичният облак на Оорт, откъдето се предполага, че идват кометите с дълъг орбитален период, би трябвало да е разположен на разстояние от Слънцето около хиляда пъти по-голямо от хелиосферата.
Структура
Основният компонент на Слънчевата система е Слънцето, звезда от клас G2 в главната последователност, която съдържа 99,86% от известната маса на системата и е доминираща в гравитационно отношение. Четирите най-големи тела, обикалящи около Слънцето, газовите гиганти, съдържат 99% от останалата маса, като само Юпитер и Сатурн вклюват повече от 90%.
Общата структура на известните области от Слънчевата система включва Слънцето, четири относително малки вътрешни планети, заобиколени от пояс скални астероиди, и четири газови гиганта, заобиколени от замръзнали малки обекти в Пояса на Кайпер. Понякога тази структура се разглежда като няколко самостоятелни области — Вътрешна Слънчева система, включваща четирите земеподобни планети и Астероидния пояс, и Външна Слънчева система, включваща четирите газови гиганта. След откриването на Пояса на Кайпер най-външните части на Слънчевата система се приема за отделна област, съставена от всички обекти извън орбитата на Нептун
Орбитите на повечето големи обекти, обикалящи около Слънцето, лежат в равнини близки до тази на земната орбита, която е наричана еклиптична равнина. Орбитите на планетите са много близки до нея, докато кометите и обектите от Пояса на Кайпер често имат орбити под значителен ъгъл спрямо земната. Освен това всички планети и повечето други обекти се движат по орбитите си в посоката на въртене на Слънцето — срещу посоката на часовниковата стрелка, гледано от северния полюс на Слънцето. Сред изключенията от това правило е Халеевата комета.
Видове обекти
Има широко разнообразие на обекти в Слънчевата система, които попадат в различни категории. Противно на предишните научни схващания, за много от тези категории вече се знае че не са ясно разграничени. Възприетите категории са следните:
§ Слънцето, звезда от спектрален клас G2, която съдържа 99,86% от масата на системата.
§ Планетите в Слънчевата система са осемте тела, обичайно наричани: Меркурий, Венера, Земя, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
§ Сравнително големи тела на орбита около планетите се наричат спътници, понякога още „луни“ аналогично на естествения спътник на Земята — Луна.
§ Прах и малки частици на орбита около планетите, формиращи планетни пръстени.
§ Малки по размери обекти с човешки произход на орбита около Земята, а понякога и около други планети (виж изкуствен спътник и космически апарат).
§ Планетите са се формирали от пред-планетарни тела съществували скоро след зараждането на Слънчевата система и впоследствие са кондензирали в по-големи тела като планети и спътници, били са погълнати от Слънцето или са били изхвърлени от Слънчевата система. Името понякога се използва за обозначаване на астероиди и комети или за астероиди с диаметър под 10 км.
§ Астероидите са обекти по-малки от планетите и са съставени в значителната си част от неизменчиви минерали. Разделени са на астероидни групи и астероидни семейства според специфичните им орбитални характеристики.
§ Астероидни спътници се наричат астероиди на орбита около други астероиди. Те не са ясно разграничими както планетните спътници, като понякога са почти толкова големи колкото „партньора“ си.
§ Троянските астероиди представляват астероиди в точките L4 или L5 на Юпитер, въпреки че понякога понятието се използва за астероиди в коя да е планетна точка на Лагранж.
§ Метеоритите представляват астероиди, преминали и частично сублимирали в земната атмосфера преди да достигнат земната повърхност. Метеорите са малки астероиди които сублимират напълно в земната атмосфера.
§ Комети представляват тела, съставени до голяма степен от различни видове лед. Техните орбити са високо ексцентрични, имащи перихелий по-близък от орбитата на вътрешните планети и афелийпо-далече от орбитата на Плутон. Съществуват и комети с по-малък афелий. „Стари“ комети, чиито летливи елементи се се изпарили под действието на слънчевата топлина, често се категоризират като астероиди. Някои комети с хиперболични орбити е вероятно да са се образували извън Слънчевата система.
§ Кентаврите са ледени кометоподобни тела с по-малко ексцентрични орбити, оставащи в района между Юпитер и Нептун.
§ Транс-нептуновите обекти са ледени тела, чийто среден орбитален радиус лежи отвъд този на Нептун. Те се разделят на:
§ обекти от пояса на Кайпер с орбити, лежащи между 30 и 100 AE. Предполага се, че са източник на кометите с краткотраен живот. Обекти от пояса с орбити подобни на плутоновата са наричаниплутини. Към тази група спадат и Плутон и неговите спътници. Преди 2006 г. Плутон се считаше за планета.
§ Обекти от облака на Орт (в момента хипотетични) с орбити между 50 000 и 100 000 AE. Този район се смята за източник на кометите с дълготраен живот.
§ Малки количества космически прах са налични в Слънчевата система и са отговорни за зодиакалната светлина. Повечето от праха лежи в еклиптиката и част от него вероятно е с междузвезден произход.
Произход и еволюция
За Слънчевата система се счита, че се е формирала от Слънчевата мъглявина — сгъстен облак от газ и прах дал началото на Слънцето. Под въздействието на собствената си гравитация мъглявината приема формата на въртящ се диск, в центъра на който се намира протозвездата (младото Слънце), набираща материал от диска. Когато протозвездата стане достатъчно масивна и плътна, в нейното ядро започват да текат термоядрени реакции, пораждащи слънчев вятър и електромагнитно лъчение, под действието на които летливите елементи, намиращи се близко до звездата, „мигрират“ в централните части и периферията на протопланетарния диск. Поради тази причина се счита, че е невъзможно газови гиганти да се формират в близост до звезда, понеже интензивната слънчева радиация не би позволила натрупването на значителни количества летливи елементи като водород и хелий.
В продължение на много години Слънчевата система беше единствената позната планетарна система. В последните години обаче зачестиха откритията на планети около други звезди, чиито свойства изглеждат различни от която и да била планета в Слънчевата система. Открити са клас планети наречени Горещи Юпитери, често по-масивни от Юпитер и намиращи се на ниска орбита около тяхната звезда, често извършвайки едно пълно завъртане в рамките на няколко месеца. Според една хипотеза, тези планети са се зародили сравнително далече от тяхната звезда, подобно на Юпитер, но чрез някакъв механизъм са слезли на по-ниска орбита. Една възможна причина за това явление е навлизането на планетарната система в сравнително гъст облак от междузвезден газ и прах с последващо „триене“ на планетата с елементите на облака и снижаване на нейната орбита. С намаляване на орбиталното разстояние нарастват приливните сили на звездата, които от друга страна се стремят да издигнат планетата на по-висока орбита и така учените считат, че се постига равновесие. Във всички случаи обаче много по-малките по размери земеподобни планети биват погълнати от други планети или звездата, или биват изхвърлени от планетната система.
Галактическа
Слънчевата система е част от галактиката Млечен път — спирална галактика с диаметър от около 100,000 светлинни години и съдържаща приблизително 200 милиарда звезди. Слънцето е типична за Млечния път звезда.
По някои изчисления Слънчевата система се намира между 25000 и 28000 светлинни години от галактичния център. Тя се движи със скорост от 220 km/s по орбитата си около галактичния център и извършва едно пълно завъртане за 226 милиона години. Спрямо положението на Слънчевата система, втора космическа скорост на Млечния път е около 1000 km/s.
Освен това, Слънчевата система се движи и спрямо Галактическата равнина. Приема се че движението ѝ наподобява синусоидална крива, като времето за което пресича равнината е веднъж на всеки 33 млн. години, или — извършва един пълен цикъл за около 65 млн. години.
Слънчевата система има необичайно кръгова орбита и орбитална скорост равна на вълните на сгъстяване в спиралните ръкави на Млечния път. По този начин тя остава извън тези вълни на сгъстяване в които се формират нови масивни звезди които често експлодират като супернови и биха стерилизирали повърхността на Земята с интензивните си лъчения. Този факт вероятно направил възможно зараждането на сложни многоклетъчни форми на живот на земната повърхност.
Откриване и изследване
В продължение на много векове Слънчевата система е разглеждана в рамките на геоцентричния модел, който не позволява правилно разбиране на нейната същност и структура. С подобряване на методите за наблюдение се раждат и нови теории за Слънчевата система. Първата значима стъпка е направена от Николай Коперник, който предлага хелиоцентричния модел. Задоволително кинематично обяснение на движението на планетите е дадено малко по-късно от Йоханес Кеплер, а Исак Нютон създава и динамичен модел на движението на небесните тела.
Със започването на космическата ера се извършват множество изследвания на обекти от Слънчевата система от космически апарати (предимно автоматични) на различни космически агенции. Първият апарат достигнал до друго небесно тяло е съветският Луна 2 разбил се на повърхността на Луната през 1959 година. Повърхността на Венера е достигната през 1965 година, на Марс — през 1976 година, на астероида 433 Ерос — през 2001 година и на спътника на Сатурн Титан — през 2005 година.
Космически апарати които са се сближили или изследвали от орбита обекти от Слънчевата система са: Маринър 10 сближил се с Меркурий през 1975 година, двата апарата от мисията Вояджър, посетили Юпитер през 1979 година и Сатурн през 1980–1981 година. Вояджър 2 посещава още и Уран през 1986 година и Нептун през 1989 година. В началото на 21 век двата апарата се намират далеч зад орбитата на Плутон, на разстояние по-голямо от 95 AU. Очаква се в рамките на няколко години те да навлязат в хелопаузата.
Най-далечният обект, достигнат от пилотирани космически апарати апарати до момента, е Луната, посетена от мисиите Аполо. Последното кацане на пилотиран апарат на Луната е това на Аполо 17 през 1972 година. Към 2005 година съществуват планове за нови пилотирани мисии дотам, както и за изграждане на обитаеми лунни бази на повърхността. За кацане на пилотиран апарат на повърхността на Марс обаче няма сериозни планове.
Въпреки, че основните принципи за произхода на планетите се считат за разбрани, има някои немаловажни неизяснени въпроси. Единият от проблемите е парадоксът с въртящия момент. Въпреки че в Слънцето е съсредоточена почти 99,9% от масата на цялата система, то притежава само 0,5% от общия въртящ момент. Основната част от него е съсредоточена в орбиталния въртящ момент на планетите. Също така загадка е и наклона от 7° на екваториалната плоскост на Слънцето спрямо средната орбитална плоскост на планетите.
Параметри спрямо земните:
Планета | Екваториален диаметър | Маса | Орбитален радиус | Орбитален период | Денонощие (дни) | Брой спътници |
Меркурий | 0,382 | 0,06 | 0,38 | 0,241 | 58,6 | няма |
Венера | 0,949 | 0,82 | 0,72 | 0,615 | -243* | няма |
Земя | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1 |
Марс | 0,53 | 0,11 | 1,52 | 1,88 | 1,03 | 2 |
Юпитер | 11,2 | 318 | 5,20 | 11,86 | 0,414 | 63 |
Сатурн | 9,41 | 95 | 9,54 | 29,46 | 0,426 | 49 |
Уран | 3,98 | 14,6 | 19,22 | 84,01 | 0,718 | 27 |
Нептун | 3,81 | 17,2 | 30,06 | 164,79 | 0,671 | 13 |
Плутон (до 2006 г.)** | 0,24 | 0,0017 | 39,5 | 248,5 | 6,5 | 3 |
* Венера се върти по посока на часовниковата стрелка за разлика от всички други планети (виж също въртене на Уран). ** Преди 2006 г. Плутон се е считал за планета. С нарастване на разбирането за телата изграждащи Слънчевата система се установи че Плутон има повече общи черти с обектите от пояса на Кайпер, отколкото с останалите планети. |
Слънчевата система се намира на около 26000 светлинни години от центъра на нашата галактика Млечния път в един от спиралните ръкави, по-близо до ръба на галактиката. Цялата слънчева система се завърта веднъж около центъра на галактиката ни за около 250 милиона години.
До 24 август 2006 г. се считаше, че планетите в Слънчевата система са девет на брой. Но на тази дата на историческо заседание на Международния астрономически съюз е променена дефиницията за планета, заради новооткрито космическо тела, което също претендира да е планета в нашата система. Според новото определение планета може да се нарича тяло, което е в орбита около Слънцето, не е сателит и доминира по своята орбита, и е достатъчно масивно, за да поддържа хидростатичен еквилибриум и има почти кръгла форма. Това е причината от този момент планетите в Слънчевата система да бъдат осем на брой, а наричаната дотогава планета Плутон да се нарича планета-джудже. Две години по-късно, на 12 юни 2008 г. е въведено новото понятие за телата, подобни на Плутон - те се наричат вече плутоиди. Това се тела, които обикалят около Слънцето по орбита отвъд орбитата на Нептун и масата им позволява да поддържат хидростатично равновесие, но не е достатъчна за да освободи орбитата им от други тела.
Слънчевата система съдържа Слънцето, осемте планети, над 68 спътници на планетите и голям брой малки тела (комети и астероиди). Вътрешната част на Слънчевата система съдържа планетите Меркурий, Венера, Земята и Марс, а във външната част са разположени Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун и Плутон. Между двете части се намира астероиден пояс. Орбитите на планетите са елиптични, с изключение на Меркурий и Плутон, които имат кръгови орбити. Орбитите на всички планети лежат на една плоскост, наречена еклиптика. Еклиптиката е наклонена на 7 градуса към плоскостта на слънчевия екватор. Единствено орбитата на Плутон се отклонява от плоскостта на еклиптиката - на 17 градуса.
Според физичните си признаци планетите образуват две групи: тези, подобни на Земята, образуватземната група, а останалите са газови и формират групата на планетите-гиганти.
Планетите, отнасящи се към земната група са Меркурий, Венера, Земя и Марс. Всички те са с малки размери и маса, а средната им плътност е няколко пъти по-голяма от плътността на водата. Имат бавно околоосно въртене и малко количество спътници: Меркурий и Венера въобще нямат, Марс има два (Фобос и Деймос), а Земята - само един (Луната). Към земната група се отнася и Плутон.
Съществуват и различия между планетите от земната група. Венера, за разлика от другите планети, се върти около своята ос в посока, обратна на посоката на нейното въртене около Слънцето. А периодът за завъртане на Меркурий около Слънцето е с 1/3 по-голям от периода за неговото околоосно въртене. Ъгълът на наклона на плоскостта на орбитата на Земята и Марс се почти еднакви, а при Меркурий и Венера са съвсем различни. Това означава, че на Марс съществуват годишни сезони, подобни на Земята, но те траят почти два пъти по-дълго време, отколкото тук.
Сходства и различия има и в атмосферата на планетите от земната група. За разлика от Меркурий, който, подобно на Луната, няма атмосфера, Венера и Марс имат. Венера има много плътна атмосфера, състояща се основно от въглероден двуокис и серни съединения. Атмосферата на Марс е коренно различна: необичайно разредена и бедна на кислород и азот. Атмосферното налягане на Венера е почти 100 пъти по-голямо от земното, а на Марс е 150 пъти по-малко. Почти 2/3 от повърхността на Земята заемат океаните, а на повърхността на Марс и Венера липсва вода.
Температурата на повърхността на Венера е изключително висока: около 500ºС и остава практически постоянна. Високата температура там се причинява от парниковият ефект - плътната атмосфера пропуска слънчевите лъчи, но задържа инфрачервеното топлинно излъчване, идващо от нагрятата повърхност. Газът в атмосферата на планетите от земната група е в непрекъснато движение. Често по време на пясъчните бури, които продължават по няколко месеца, огромно количество пясък попада в атмосферата на Марс. В атмосферата на Венера ураганните ветрове са в облачните слоеве, на около 50-70 км. над повърхността, а на самата повърхност скоростта на вятъра достига до няколко метра в секунда.
Планетите от земната група, подобно на Земята и Луната, имат твърда повърхност. Повърхността на Меркурий изобилства от кратери и много напомня на лунната повърхност. Както и на Луната, болшинството от кратерите е образувано от падане на метеорити. Каменисти пустини и множество отделни камъни се виждат от първите изображения от повърхността на Венера, изпратени от автоматичните станции от серията "Венера". Радиолокационните наземни наблюдения откриват на повърхността на планетата множество плитки кратери, с диаметър от 30 до 700 км. и Венера се оказва най-гладката от всички планети от земната група.
Останалите планети от Слънчевата система са газови гиганти: изградени са от водород и хелий, имат малка плътност, дълбока атмосфера, пръстени и много спътници. Планетите-гиганти се въртят бързо около оста си: на огромният Юпитер са му нужни само 10 часа, за да направи един оборот. Екваториалните зони на тези планети се въртят по-бързо в сравнение с полярните им области. В резултат на бързото въртене планетата се сплесква: разликата между екваториалния и полярния радиус на Земята е 21 км., а при Юпитер тази разлика е 4400 км.
Гигантските газови планети имат повече спътници от скалните планети заради огромната си маса, която определя и тяхното силно гравитационно поле. А силното гравитационно поле им позволява да "контролират" по-голямо пространство около тях.
Планетите-гиганти са отдалечени от Слънцето и там температурите са изключително ниски. На Юпитер въобще няма годишни сезони, понеже оста на въртене на планетата е почти перпендикулярна на плоскостта на нейната орбита.
Важна особеност на планетите-гиганти е липсата на твърда повърхност. Всички детайли, които се виждат при наблюдение на тези планети, са елементи от тяхната атмосфера. Веществото, намиращо се под облачните слоеве на гигантските планети, е недостъпно за непосредствено наблюдение. На Юпитер, даже и в малки телескопи, се забелязват ивици, разположени около екватора. В горните слоеве на неговата водородно-хелиева атмосфера се срещат метан, амоняк, етан, ацетилен, а също и различни съединения, съдържащи фосфор и сяра, оцветяващи части от атмосферата в червен и жълт цвят. В този смисъл по своя химичен състав планетите-гиганти твърде много се различават от планетите от земната група. Тази разлика е свързана с процеса на образуване на планетната система.
На Юпитер водородът от атмосферата, при придвижване към вътрешността на планетата, преминава от газообразна в течна, а след това в твърда (метализирана, електрически проводима) фаза. Появата на тези необичайни агрегатни състояния на водорода е свързана с рязкото увеличаване на налягането при придвижване в дълбочина. Така на дълбочина около 0.9 от радиуса на планетата, налягането достига до 40 млн.атмосфери.
Възможно е с бързото въртене на провеждащата електричество среда в централните области на планетите да е свързано съществуването на значителното магнитно поле на тези планети, особено на Юпитер. Магнитното поле на планетата улавя електрически заредените частици, които Слънцето разпръсква в Космоса, и образува около планетата пояс от високоенергийни частици, наречен радиационен пояс. Такъв пояс съществува и около нашата планета. Радиационният пояс на Юпитер се простира на разстояние до 2.5 млн.км. Електрически заредените частици, движещи се в радиационния пояс на Юпитер, излъчват радиовълни в дециметровия и сантиметровия диапазон. Както на Земята, така и на Юпитер се наблюдават полярни сияния и електрически разряди в атмосферата.
Големината на Слънчевата система е около 40 AU - 40 пъти разстоянието от Земята до Слънцето. Но слънчевият вятър се разпространява на около 5 пъти по-голяма дистанция. Един начин да си представим относителните размери на Слънчевата система е да използваме модел, представящ цялата Слънчева система, умалена един милиард пъти. Тогава Земята ще има диаметър около 1.3 см (колкото гроздово зърно), Луната ще се върти около Земята по орбита на разстояние около 30 см, диаметъра на Слънцето ще е 1.5 м., а разстоянието от Земята до Слънцето - 150 м. Юпитер ще има диаметър 15 см, а разстоянието от него до Слънцето - 750 м. Размерът на Сатурн ще е около 12 см и ще е отдалечен от Слънцето на 1.5 км. Уран и Нептун, с размерите на лимони, съответно ще са на 3 и 4.5 км от Слънцето. Човек в този мащаб ще има размер на атом, а най-близката до нас звезда ще бъде отдалечена на 40 000 км.
Информация е черпена от: http://bgastronomy.com/index.php?cat=16 и http://bg.wikipedia.org/wiki/%D0%92%...B5%D0%BD%D0%B0
Коментар