Солнечная система

СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА
Солнечная система — звёздная система, состоящая из Солнца и планетной системы, включающей в себя все естественные космические объекты, обращающиеся вокруг Солнца: планеты и их спутники, карликовые планеты и их спутники, а также малые тела — астероиды, кометы, метеороиды, космическую пыль.
Солнечная система
входит в состав
галактики
Млечный путь

Еще до открытия Солнечной системы люди думали, что Солнце и планеты движутся вокруг неподвижной Земли. Лишь в XVI веке Николай Коперник разработал гелиоцентрическую систему
мира. Он утверждал, что
именно Солнце, а не Земля
находится в центре мира,
что Земля вращается
вокруг своей оси, за счет
чего и существуют сутки
(день, ночь)

Почти вся масса Солнечной системы (99,87%) сосредоточена в Солнце. Размером Солнце также значительно превосходит любую планету ее системы.
Солнце – обычная
звезда, которая
светит
самостоятельно
за счет высокой
температуры
поверхности.

СОЛНЦЕ
Солнце вращается вокруг центра Галактики и совершает полный оборот за 226 млн. лет. Скорость вращения Солнца при этом 220 км/с.
226 млн. лет называются в астрономии галактическим годом.
Относительно галактической поверхности Солнце совершает вертикальные колебания,
оно пересекает галактическую
плоскость каждые
30 – 35 млн. лет и
оказывается то в северном,
то в южном полушарии.
Снимок сделан в мае 1998 года аппаратом SOHO в ультрафиолетовом диапазоне

СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА

СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА

ПЛАНЕТЫ ЗЕМНОЙ ГРУППЫ
Малы по размеру
Твердая поверхность
У них или нет спутников, или их мало
Высокая температура поверхности
Не очень плотная атмосфера
Слабое магнитное поле или его не обнаружено

МЕРКУРИЙ
Меркурий - самая близкая к Солнцу планета, поэтому Солнце на него светит и греет в 7 раз сильнее, чем на Землю
Меркурий, в римской мифологии - бог торговли
Скорость вращения по орбите:
47,9 км/c
Температура поверхности:
максимум +430oC, минимум -180oC
Длина суток:
58,65 земных суток
Расстояние от Солнца (среднее):
0,387 а. е. = 58 млн. км.
Период обращения по орбите (год):
88 земных суток
Диаметр:
4870 км. (0,38 диаметра Земли)

ВЕНЕРА
Венера - вторая планета от Солнца, имеет почти круговую орбиту
Атмосфера, представляющая собой плотное одеяло из углекислого газа, удерживает тепло, пришедшее от Солнца
У Венеры нет спутников
Поверхность Венеры покрыта сотнями тысяч вулканов
Вращается в сторону противоположную вращению Солнца
Скорость вращения по орбите:
35 км/c
Температура поверхности:
максимум + 480oC
Длина суток:
243 земных суток
Расстояние от Солнца (среднее):
0,723 а. е. = 108 млн.км.
Период обращения по орбите (год):
224,7 земных суток
Диаметр:
12100 км. (0,949 диаметра Земли)

Земля - третья от Солнца планета
Около 3 - 3,5 млрд. лет назад в результате закономерной эволюции материи на Земле возникла жизнь, началось развитие биосферы
Скорость вращения по орбите:
29,8 км/c
Температура поверхности:
максимум +58oC, минимум - 90oC
Длина суток:
23 ч 58 мин
Расстояние от Солнца (среднее):
1 а. е. = 150 млн.км.
Период обращения по орбите(год):
365,24219 суток
Диаметр:
12756 км.
Площадь поверхности:
510,2 млн.км2

МАРС
Марс - четвертая планета от Солнца, похожая на Землю, но меньше по величине и холоднее
На Марсе имеются глубокие каньоны, гигантские вулканы и обширные пустыни
Вокруг Красной планеты, как еще называют Марс, летают два небольших спутника: Фобос и Деймос
Скорость вращения по орбите:
24,1 км/с
Температура поверхности:
-23oC на большей части поверхности,
-150oC на полюсах,
0oC на экваторе
Длина суток:
24,6229 часа
Расстояние от Солнца (среднее):
1,5237 а. е. = 228 млн. км.
Период обращения по орбите(год):
687 земных суток
Диаметр:
6670 км. (0,53 диаметра Земли)

Марсианская гора Олимп –
самая высокая в Солнечной системе

Несколько тысяч астероидов образуют астероидный пояс
между орбитами Марса и Юпитера.
Некоторые астероиды могут сближаться с Землей

ПЛАНЕТЫ – ГИГАНТЫ
Велики по размеру
Рыхлая поверхность
Имеют много спутников
Имеют кольца
Очень низкая температура поверхности
Очень плотная атмосфера
Сильное магнитное поле.

ЮПИТЕР
Юпитер - пятая планета от Солнца, самая большая планета Солнечной системы
Юпитер имеет 16 спутников: Адрастея, Метида, Амальтея, Фива, Ио, Лиситея, Элара, Ананке, Карме, Пасифе, Cинопе, Европа, Ганимед, Каллисто, Леда, Гималия
Кольцо шириной 20 000 км
Скорость вращения по орбите:
13,1 км/с
Температура верхних облаков:
-160oC
Длина суток:
9,93 часа
Расстояние от Солнца (среднее):
5,203 а. е. = 778 млн. км.
Период обращения по орбите (год):
11,86 земных лет
Диаметр:
143760 км. (в 11,2 раза больше диаметра Земли)

На спутнике Юпитера Ио
есть несколько действующих вулканов
26 ноября 1999 года
22 февраля 2000года

У Юпитера четыре крупных спутника и более двадцати
небольших

САТУРН
Сатурн, шестая от Солнца планета
Имеет 17 спутников
Имеет удивительную систему колец
Ширина колец Сатурна 400 000 км., но в толщину они имеют всего несколько десятков метров
Скорость вращения по орбите:
9,6 км/с
Температура верхних облаков:
-150oC
Длина суток:
10,54 часа
Расстояние от Солнца (среднее):
9,54 а. е. = 1427 млн. км.
Период обращения по орбите (год):
29,46 земных года
Диаметр:
120420 км. (в 9,46 раза больше диаметра Земли)

У Сатурна один крупный спутник –Титан, и более
двадцати небольших
спутников

УРАН
Уран - седьмая от Солнца планета
Ось вращения Урана наклонена на угол 98o. О нем говорят, что он «прилег отдохнуть».
Уран имеет 15 спутников : МирандаМиранда, АриэльМиранда, Ариэль, УмбриэльМиранда, Ариэль, Умбриэль, ТитанияМиранда, Ариэль, Умбриэль, Титания, Оберон, Корделия, Офелия, Бианка, Крессида, Дездемона, Джульетта, Порция, Розалинда, Белинда, Пэк
Имеет систему колец.
Вращается в сторону противоположную вращению Солнца
Скорость вращения по орбите:
6,8 км/с
Температура:
-220oC
Длина суток:
17,23 часа
Расстояние от Солнца (среднее):
19,2 а. е. = 2,86 млрд. км.
Период обращения по орбите (год):
84 земных года
Диаметр:
51300 км (в 4 раза больше диаметра Земли)

НЕПТУН
Нептун - это предпоследняя планета в Солнечной системе
Орбита Нептуна пересекается с орбитой Плутона в некоторых местах
Имеет 6 спутников (один из них Тритон, который имеет свои спутники)
Нептун - в римской мифологии – бог морей
Скорость вращения по орбите:
5,4 км/с
Температура:
- 213oC
Длина суток:
17,87 часа
Расстояние от Солнца (среднее):
30 а. е. = 4,5 млрд.км.
Период обращения по орбите (год):
165 земных лет
Диаметр:
49500 км. (в 3,9 раза больше диаметра Земли)

Плутон - девятая планета от Солнца. Она состоит в основном из камня и льда
У Плутона существует спутник или планета-близнец Харон
Плутон - в греческой мифологии бог подземного мира
С 2007 г. Плутон перестали считать планетой
Скорость вращения по орбите:
4,7 км/с
Температура:
-230oC
Длина суток:
6,4 земных суток
Расстояние от Солнца:
39,4 а. е. = 5,91 млрд. км – среднее,
29,65 а. е. = 4,4475 млрд. км – минимальное,
49,28 а. е. = 7,392 млрд. км – максимальное – на сильно вытянутой эллиптической орбите.
Период обращения по орбите (год):
247,7 земных лет
Диаметр:
2324 км.
– карликовая планета Солнечной системы

Помимо восьми
больших планет,
вокруг Солнца
обращается множество
планет-карликов.
Это тела
шарообразной формы,
которые по размерам и массе
меньше Луны
Показаны Седна, Кваоар и Плутон в сравнении с Землёй и Луной

МАЛЫЕ ТЕЛА СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ
Еще в XVIII в. астрономы пытались найти планету, отбита которой проходит в пространстве между орбитами Марса и Юпитера. Но такой планеты в Солнечной системе не существует. В самом начале XIX в. Итальянский астроном Пиацци случайно открыл первую малую планету – астероид, которую назвали Церера (диаметр 1000 км). В дальнейшем был открыт пояс астероидов между орбитами Марса и Юпитера. Название астероидам дают в честь великих людей (Ломоносов), государств (Югославия), обсерваторий (Цинциннати) и т. д.
Астероиды движутся вокруг Солнца в ту же сторону, что и большинство планет. В последнее время удалось открыть спутники у некоторых астероидов.
Особенности:
- Большая вытянутость орбит.
- Бесформенные глыбы.
- Массы слишком малы, чтобы удержать атмосферу.
- Общая масса всех астероидов ≈ в 20 раз меньше массы Луны.

МАЛЫЕ ТЕЛА СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ
Под действием притяжения планет орбиты астероидов могут пересекаться друг с другом. В результате возможны столкновения астероидов и их дробление. Так образуются метеориты
Прежде чем попасть на Землю метеориты долгое время путешествуют в межпланетном пространстве
Особенности:
- Существует несколько видов метеоритов:
железные (91 %),
никелевые (8,5 %)
каменные (содержат кислород и кремний, уголь и графит, углеводороды, примеси более сложных органических соединений, включая аминокислоты)
железо-каменные.
Наиболее известны: Тунгусский, Сихотэ-Алинский
- При движении метеорита в атмосфере Земли возникает мощная ударная волна, в которой температура сжатого воздуха достигает десятков и сотен тысяч Кельвинов. В результате диссоциации молекул воздуха и последующей многократной ионизации воздух приобретает свойства плазмы

МАЛЫЕ ТЕЛА СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ
Кометы – хвостатые звезды, издавна
привлекали внимание людей, внушая суеверный ужас
Особенности:
- состоит из ядра, головы и хвоста;
- имеют сильно вытянутые эллиптические орбиты;
- имеют период обращения;
- вещество кометы, сосредоточенное в ее ядре, состоит из смеси замерзших газов и пылинок металлических и каменных частиц разных размеров;
- когда комета приближается к Солнцу, ядро постепенно прогревается, из него выделяются газы и пыль, которые окутывают ядро и образуют голову и хвост кометы;
- хвост кометы состоит из очень разряженного вещества, сквозь которое даже просвечиваются звезды
Наиболее известны: комета Галлея (период обращения 76 лет), комета Энке (период обращения 3,3 года), комета Шумейкеров – Леви

Самая знаменитая комета – комета Галлея –
обращается вокруг Солнца за 76 лет.

Яркие кометы, которые видны
без телескопа и привлекают всеобщее внимание, появляются на небе в среднем раз в десять лет.
На фото – комета Мак-Нота, 2007 год.

МАЛЫЕ ТЕЛА СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ
Метеоры – «падающие звезды»
Метеор – это явление вспышки небольшого космического
тела, вторгшегося со скоростью от 11 до 73 км/с в земную атмосферу
Особенности:
- взаимодействуя с молекулами воздуха, метеор теряет свою скорость, нагревается, начинает испаряться, иногда дробиться;
-вокруг него образуется облачко из раскаленных газов;
- масса метеора уменьшается, частицы распыляются не долетев до Земли;
- пролетая в земной атмосфере, метеоры ионизируют молекулы воздуха, оставляя за собой светящийся след;
- от ионизованных метеорных следов хорошо отражаются радиоволны, что позволяет наблюдать их не только визуально, но и радиолокационным методом
Болиды
– массивные, очень яркие метеориты, имеющие вид огненных шаров со светящимися хвостами
Особенности:
- можно видеть даже днем
Метеорные потоки наблюдаются в тех случаях, когда Земля встречается с роем метеорных тел, которые движутся приблизительно по одной орбите (орбитам старых уже разрушившихся комет)

ЗАКОНЫ ДВИЖЕНИЯ НЕБЕСНЫХ ТЕЛ
Первый закон Кеплера
Орбита каждой планеты есть эллипс, в одном из фокусов которого находится Солнце.
Форму эллипса и степень его отличия от окружности характеризует эксцентриситет эллипса е
с – расстояние от Солнца до центра эллипса,
а – большая полуось орбиты планеты.
А – афелий – наиболее удаленная от Солнца точка орбиты планеты.
П – перигелий – ближайшая к Солнцу точка орбиты планеты.
Чем больше е, тем больше эллипс отличается от окружности. Орбиты Венеры (е = 0,0068) и Земли (е = 0,0167) близки к окружностям
Среднее расстояние от Земли до Солнца называется астрономической единицей
1 а. е. = 149 600 000 км ≈ 150 000 000 км = 1,5 ∙ 108 км

ЗАКОНЫ ДВИЖЕНИЯ НЕБЕСНЫХ ТЕЛ
Второй закон Кеплера
Радиус-вектор планеты в равные промежутки времени описывает равные площади:
Второй закон Кеплера называют законом площадей.
Радиус-вектор – расстояние от солнца до планеты в любой точке траектории ее движения по орбите
Планета движется вокруг Солнца неравномерно: линейная скорость планеты вблизи перигелия больше, чем вблизи афелия

ЗАКОНЫ ДВИЖЕНИЯ НЕБЕСНЫХ ТЕЛ
Третий закон Кеплера
Квадраты звездных периодов обращения
планет относятся между собой,
как кубы больших полуосей их орбит:
Третий обобщенный Ньютоном закон Кеплера
Квадраты звездных периодов планет (Т12 и Т22), умноженные на сумму масс Солнца и планеты (М◉+ т1 ) и (М◉ + т2 ), относятся как кубы больших полуосей орбит планет:

ЗАКОНЫ ДВИЖЕНИЯ НЕБЕСНЫХ ТЕЛ
Закон всемирного тяготения (закон Ньютона)
Все тела во Вселенной притягиваются друг к другу с силой прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними:
гравитационная постоянная