Все объекты солнечной системы. Размеры планет солнечной системы по возрастанию и интересные сведения о планетах

Наша собственная Солнечная система кажется слишком большой, простираясь более чем на 4 триллиона миль от Солнца. А ведь оно - всего лишь одна из миллиардов других звезд, составляющих нашу галактику Млечный Путь.

Общая характеристика планет Солнечной системы

Обычная картинка Солнечной системы следующая: 9 планет вращаются по своим овальным орбитам вокруг постоянного, всегда пылающего Солнца.

Но характеристика планет Солнечной системы намного сложнее и интереснее. Кроме них самих, существуют множество их спутников, а также тысячи астероидов. Далеко за пределами орбиты Плутона, которая была признана карликовой планетой, находятся десятки тысяч комет и другие замороженные миры. Привязанные гравитацией к Солнцу, они вращаются вокруг него на огромных расстояниях. Солнечная система хаотична, постоянно меняется, иногда даже резко. Силы гравитации заставляют соседние планеты влиять друг на друга, со временем меняя друг другу орбиты. Жесткие столкновения с астероидами могут придать планетам новые углы наклона. Характеристика планет Солнечной системы интересна тем, что они меняют иногда климатические условия, потому что их атмосферы развиваются и видоизменяются.

Звезда по имени Солнце

Как ни печально это осознавать, но Солнце постепенно расходует свой запас ядерного топлива. Через миллиарды лет оно расширится до размеров гигантской красной звезды, поглотит планеты Меркурий и Венеру, на Земле же температура поднимется до таких показателей, что океаны испарятся в космос, а Земля станет сухим скалистым миром, похожим на сегодняшний Меркурий. Исчерпав весь запас ядерного синтеза, Солнце уменьшится до размеров белого карлика, а через миллионы лет, уже в качестве выгоревшей оболочки, превратится в черного карлика. А ведь 5 миллиардов лет назад Солнца и его 9 планет еще не было. Существует много различных версий появления в облаках космического газа и пыли Солнца в качестве протозвезды и его системы, но в результате миллиардов лет ядерного синтеза современный человек наблюдает его таким, как сейчас.

Вместе с Землей и другими планетами звезда по имени Солнце родилась примерно 4.6 миллиарда лет назад из огромного облака пыли, которое вращалось в космосе. Наша звезда - это шар из пылающих газов, если бы можно было взвесить Солнце, весы показали бы 1990 000 000 000 000 000 000 000 000 000 кг вещества, состоящего из гелия и водорода.

Сила гравитации

Гравитация, по мнению ученых, самая таинственная загадка во вселенной. Это притяжение одной материи к другой и то, что придает планетам форму шара. Гравитация Солнца достаточно мощная для того, чтобы удерживать 9 планет, дюжину спутников и тысячи астероидов и комет. Все это удерживают вокруг Солнца невидимые нити гравитации. Но с увеличением расстояния между космическими объектами притяжение между ними быстро ослабевает. Характеристика планет Солнечной системы напрямую зависит от гравитации. Например, притяжение Плутона к Солнцу намного меньше, чем сила притяжения между Солнцем и Меркурием или Венерой. Солнце и Земля взаимно притягивают друг друга, но из-за того, что масса Солнца намного больше, то и притяжение с его стороны мощнее. Сравнительная характеристика планет солнечной системы поможет понять главные особенности каждой из планет.

Солнечные лучи путешествуют по разным направлениям в космическом пространстве, достигая всех девяти планет, которые вращаются вокруг Солнца. Но в зависимости от того, насколько отдалена планета, к ней приходит разное количество света, отсюда и разная характеристика планет солнечной системы.

Меркурий

На Меркурии, самой приближенной к Солнцу планете, Солнце кажется в 3 раза большим, по сравнению с земным Солнцем. Днем может быть ослепительно яркой. Но небо темное даже днем, потому что на НЕМ нет атмосферы, чтобы отбивать и рассеивать солнечный свет. Когда Солнце бьет по каменному ландшафту Меркурия, температура может достигать до 430 С. Но тем не менее ночью все тепло возвращается свободно в космос, а температура поверхности планеты может упасть до -173 С.

Венера

Характеристика планет солнечной системы (5 класс изучает эту тему) приводит к рассмотрению ближайшей для землян планеты - Венеры. Венера, вторая от Солнца планета, окружена атмосферой, которая преимущественно состоит из газа - диоксида углерода. В такой атмосфере постоянно наблюдаются тучи из серной кислоты. Интересно, что несмотря на то что Венера более удалена от Солнца, чем Меркурий, ее поверхностная температура выше и достигает 480 С. Виной этому выступает диоксид углерода, который создает парниковый эффект и удерживает тепло на планете. Венера имеет подобный размер и густоту земной, но свойства ее атмосферы губительны для всего живого. Химические реакции в тучах производят кислоты, способные растворить свинец, олово и камни. Кроме того, Венера покрыта тысячами вулканов и реками из лавы, которые образовывались миллионы лет. Возле поверхности атмосфера Венеры в 50 раз гуще, чем атмосфера Земли. Поэтому все объекты, проникающие сквозь нее, взрываются еще до того, как попадают на поверхность. Ученые обнаружили на Венере около 400 плоских пятен, каждая из которых от 29 до 48 км в диаметре. Это - шрамы метеоритов, которые разорвались над поверхностью планеты.

Земля

Земля, где все мы обитаем, имеет идеальные атмосферные и температурные условия для жизни, ведь наша атмосфера состоит в основном из азота и кислорода. Ученые доказывают, что Земля вращается вокруг Солнца, наклонившись одной стороной. Действительно, положение планеты отклоняется от прямого угла на 23.5 градуса. Этот наклон, а также свои размеры, по версии ученых, наша планета получила после мощного столкновения с космическим телом. Именно этот наклон Земли образует времена года: зиму, весну, лето и осень.

Марс

После Земли идет Марс. На Марсе Солнце кажется в три раза меньшим, чем с Земли. Только треть света, по сравнению с тем, что видят земляне, получает Марс. Кроме того, на этой планете часто происходят ураганы, поднимающие красную пыль с поверхности. Но, тем не менее, в летние дни температура на Марсе может достигать 17 С, как и на Земле. Марс имеет красный оттенок, потому что минералы с окисью железа в его почве отбивают красновато - оранжевый свет Солнца, другими словами, марсианская почва имеет в своем составе много ржавого железа, поэтому Марс часто называю красной планетой. Марсианский воздух очень разрежен -1 процент от густоты земной атмосферы. Атмосфера планеты состоит из диоксида углерода. Ученые допускают, что на этой планете когда-то, примерно 2 миллиарда лет назад, были реки и вода в жидком состоянии, а атмосфера содержала кислород, ведь железо покрывается ржавчиной только при взаимодействии с кислородом. Вполне возможно, что атмосфера Марса была когда-то пригодной для возникновения на этой планете жизни.

Что касается химических и физических параметров, ниже показана характеристика планет Солнечной системы (таблица для планет земной группы).

	Химический состав атмосферы					Физические параметры
						Давление, атм.	Температура, С
							От -30 до + 40

Как можно заметить, химический состав атмосферы всех трех планет сильно отличается.

Такова характеристика планет Солнечной системы. Таблица выше наглядно показывает соотношение различных химических веществ, а также давление, температуру и наличие воды на каждой из них, так что составить общее представление по этому поводу теперь труда не составит.

Гиганты Солнечной системы

За Марсом находятся планеты-гиганты, состоящие в основном из газов. Интересна физическая характеристика планет солнечной системы, таких как Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

Все гиганты покрыты толщей туч, и каждый последующий получает от Солнца все меньше света. С Юпитера Солнце выглядит как пятая часть того, что видят земляне. Юпитер - планета в Солнечной системе с самыми большими размерами. Под густыми тучами из аммиака и воды Юпитер укрыт океаном металлического жидкого водорода. Особенностью планеты является наличие гигантского красного пятна на тучах, нависающих над его экватором. Это гигантский шторм длиной почти 48 000 км, который вращается над планетой уже более чем 300 лет. Сатурн - это планета-шоу в Солнечной системе. На Сатурне солнечный свет еще слабее, но все же оно имеет достаточную мощность, чтобы осветить огромную систему колец этой планеты. Тысячи колец, которые состоят преимущественно изо льда, освещаются Солнцем, превращая их в гигантские круги света.

Кольца Сатурна не изучены еще учеными-землянами. По некоторым версиям, они образовались в результате столкновения его спутника с кометой или астероидом и под действием огромной гравитации превратились в кольца.

Планета Уран - холодный мир, который находится от главного светила на расстоянии 2.9 миллиарда км. Средняя температура его атмосферы составляет -177 С. Это планета и наибольшим наклоном и вращается вокруг Солнца, лежа на боку, да еще в противоположном направлении.

Плутон

Самая отдаленная 9 планета - ледяной Плутон - сияет отдаленным холодным светом, и находится на расстоянии 5.8 миллиардов километров и выглядит яркой звездой в темном небе.

Эта планета настолько маленькая и так отдалена от Земли, что ученые знают о ней совсем немного. Ее поверхность состоит из азотного льда, для того чтобы сделать один оборот вокруг Солнца, ему необходимо примерно 284 земных года. Солнце на этой планете ничем не отличается от миллиардов других звезд.

Полная характеристика планет Солнечной системы

Таблица (5-классники изучают эту тему достаточно подробно), расположенная ниже, позволяет не только составить представление о планетах Солнечной системы, но и дает возможность сравнить их по основным параметрам.

Планета	Расстояние от Солнца, астр. ед.	Период обращения, лет	Период вращения вокруг оси	Радиус, относительно радиусу Земли	Масса, относительно массе Земли	Плотность, кг/м3	Количество спутников
Меркурий
			23 ч. 56 мин.
			24 ч. 37 мин.
			9 ч. 50 мин.
			10 ч. 12 мин.
			17 ч. 14 мин.
			16 ч. 07 мин.

Как можно заметить, подобной Земле планеты в нашей Галактике нет. Приведенная выше характеристика планет Солнечной системы (таблица, 5 класс) дает возможность понять это.

Заключение

Краткая характеристика планет Солнечной системы позволит читателям немного окунуться в мир космоса и помнить, что земляне пока являются единственными разумными существами среди огромной Вселенной и окружающий их мир необходимо постоянно оберегать, сохранять и восстанавливать.

До недавнего времени астрономы полагали, что такое понятие, как планета, касается исключительно Солнечной системы. Все, что находится за ее пределами, - это неизведанные космические тела, чаще всего звезды очень крупных масштабов. Но, как выяснилось позже, планеты, словно горошины, разбросаны по всей Вселенной. Они различны по своему геологическому и химическому составу, могут иметь или не иметь атмосферу, и все это зависит от взаимодействия с ближайшей звездой. Расположение планет в нашей Солнечной системе уникально. Именно этот фактор является основополагающим для тех условий, которые образовались на каждом отдельном космическом объекте.

Наш космический дом и его особенности

В центре Солнечной системы находится одноименная звезда, которая входит в разряд желтых карликов. Ее магнитного поля хватает для того, чтобы удерживать вокруг своей оси девять планет различных размеров. Среди них встречаются карликовые каменистые космические тела, газовые необъятные гиганты, которые достигают чуть ли не параметров самой звезды, и объекты «среднего» класса, к которым относится Земля. Расположение планет Солнечной системы не происходит в возрастающем или убывающем порядке. Можно сказать, что относительно параметров каждого отдельного астрономического тела их расположение хаотично, то есть большое чередуется с малым.

Строение СС

Чтобы рассмотреть расположение планет в нашей системе, необходимо брать в качестве точки отсчета Солнце. Эта звезда находится в центре СС, и именно ее магнитные поля корректируют орбиты и движения всех окружающих космических тел. Вокруг Солнца вращается девять планет, а также кольцо астероидов, которое находится между Марсом и Юпитером, и пояс Койпера, располагающийся за пределами Плутона. В этих промежутках также выделяются отдельные карликовые планеты, которые иногда приписывают к основным единицам системы. Другие же астрономы полагают, что все эти объекты - не более чем крупные астероиды, на которых ни при каких условиях не сможет зародиться жизнь. К данному разряду они приписывают и сам Плутон, оставляя в нашей системе лишь 8 планетарных единиц.

Порядок расположения планет

Итак, мы перечислим все планеты, начиная с ближайшей к Солнцу. На первом месте Меркурий, Венера, затем - Земля и Марс. После Красной планеты проходит кольцо астероидов, за которыми начинается парад гигантов, состоящих из газов. Это Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Список завершает карликовый и ледяной Плутон, со своим не менее холодным и черным спутником Хароном. Как мы уже говорили выше, в системе выделяют еще несколько карликовых космических единиц. Расположение планет-карликов этой категории совпадает с поясами Койпера и астероидов. Церера находится в астероидном кольце. Макемаке, Хаумеа и Эрида - в поясе Койпера.

Планеты земной группы

В данную категорию включены космические тела, которые по своему составу и параметрам имеют много общего с нашей родной планетой. Их недра также наполнены металлами и камнем, вокруг поверхности образуется либо полноценная атмосфера, либо дымка, которая ее напоминает. Расположение планет земной группы легко запомнить, ведь это первые четыре объекта, которые находятся непосредственно рядом с Солнцем - Меркурий, Венера, Земля и Марс. Характерными чертами являются небольшие размеры, а также длительный период ращения вокруг своей оси. Также из всех планет земной группы только сама Земля и Марс имеют спутники.

Гиганты, состоящие из газов и раскаленных металлов

Расположение планет Солнечной системы, которые именуются газовыми гигантами, является самым удаленным от главного светила. Они находятся за астероидным кольцом и протягиваются чуть ли не до пояса Койпера. Всего насчитывается четыре гиганта - Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Каждая из этих планет состоит из водорода и гелия, а в области ядра находятся раскаленные до жидкого состояния металлы. Все четыре гиганта характеризуются невероятно сильным гравитационным полем. За счет этого они притягивают к себе многочисленные спутники, которые образуют вокруг них чуть ли не целые астероидные системы. Газовые шары СС очень быстро вращаются, потому на них нередко случаются вихри, ураганы. Но, несмотря на все эти сходства, стоит помнить, что каждый из гигантов уникален и по своему составу, и по размеру, и по силе гравитации.

Карликовые планетки

Так как мы уже детально рассмотрели расположение планет от Солнца, нам известно, что Плутон находится дальше всех, и его орбита самая гигантская в СС. Именно он - самый главный представитель карликов, и только он из этой группы является наиболее изученным. Карликами именуют те космические тела, которые слишком малы для планет, но и велики для астероидов. Их структура может быть сравнима с Марсом или Землей, а может быть просто каменистой, как у любого астероида. Выше мы перечислили самых ярких представителей этой группы - это Церера, Эрида, Макемаке, Хаумеа. На самом деле карлики встречаются не только в двух астероидных поясах СС. Нередко ими называют спутники газовых гигантов, которые притянулись к ним за счет огромной

От поверхности к ядру: восемь путешествий по недрам планет Солнечной системы.

Восемь планет нашей Солнечной системы принято разделять на внутренние (Меркурий, Венера, Земля, Марс), расположенные ближе к звезде, и внешние (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун). Отличаются они не только расстоянием до Солнца, но и рядом других характеристик. Внутренние планеты − плотные и каменистые, небольших размеров; внешние − газовые гиганты. У внутренних совсем немного естественных спутников, или нет вовсе; у внешних их десятки, а у Сатурна есть еще и кольца.

Сравнительные размеры планет (слева направо: Меркурий, Венера, Земля, Марс)

NASA

Базовая «анатомия» внутренних планет Солнечной системы проста: все они состоят из коры, мантии и ядра. Кроме того, у некоторых ядро разделяется на внутреннее и внешнее. Например, как устроена Земля? Твердая кора покрывает полурасплавленную мантию, а в центре находится «двухслойное» ядро − жидкое внешнее и твердое внутреннее. Кстати, именно наличие жидкого металлического ядра создает на планете глобальное магнитное поле. На Марсе, к примеру, все немного иначе: твердая кора, твердая мантия, твердое ядро − он напоминает цельный бильярдный шар, и никакого магнитного поля у него нет.

Газовые гиганты − Сатурн и Юпитер − сложены совершенно иначе. Из самого названия этого типа планет понятно, что они представляют собой огромные шары газа, не имеющие твердой поверхности. Если б кому-нибудь довелось спускаться на одну из таких планет, он падал бы и падал к ее центру, где расположено небольшое твердое ядро. На Уране и Нептуне аммиак, метан и другие знакомые нам газы могут существовать лишь в твердой форме, поэтому две дальние планеты представляют собой огромные шары из льда и твердых фрагментов − ледяные гиганты. Впрочем, давайте рассмотрим их все по порядку, одну за другой.

Меркурий: громадное ядро

Ближайшая к Солнцу планета − одна из самых плотных в нашем списке: будучи чуть меньше спутника Сатурна Титана, она более чем вдвое тяжелее его. Плотнее Меркурия только Земля, но Земля достаточно велика для того, чтобы ее уплотняла еще и собственная гравитация, а если б этот эффект не проявлялся, то Меркурий был бы чемпионом.

Здесь царит тяжелое железо-никелевое ядро. Оно исключительно велико для планеты таких размеров − по некоторым предположениям, ядро может занимать основную часть объема Меркурия и иметь радиус около 1800-1900 км, примерно с Луну. Зато окружающие его кремниевые мантия и кора сравнительно тонки, не более 500-600 км в толщину. Судя по тому, что планета вращается слегка неравномерно (как сырое яйцо), ядро ее расплавлено и создает на планете глобальное магнитное поле.

Происхождение большого, плотного, исключительно богатого железом ядра Меркурия остается загадкой. Возможно, некогда Меркурий был в несколько раз крупнее, и ядро его не было чем-то аномальным, но в результате столкновения с неизвестным телом от него «отвалился» изрядный кусок коры и мантии. К сожалению, подтвердить эту теорию пока не удается.

1. Кора, толщина — 100-300 км. 2. Мантия, толщина — 600 км. 3. Ядро, радиус — 1800 км.

Joel Holdsworth

Венера: толстая кора

Самая беспокойная и горячая планета Солнечной системы. Ее чрезвычайно плотная и бурная атмосфера состоит из углекислого газа, метана и сероводорода, который выбрасывают многочисленные активные вулканы. Поверхность Венеры на 90% покрыта базальтовой лавой, здесь имеются обширные возвышенности на манер земных материков − жаль, что вода в жидком виде здесь существовать не может, вся она давно испарилась.

Внутреннее строение Венеры изучено плохо. Считается, что ее толстая силикатная кора уходит в глубину на несколько десятков километров. Судя по некоторым данным, 300-500 млн лет назад планета полностью обновила кору в результате катастрофических масштабов вулканизма. Предположено, что тепло, которое вырабатывается в недрах планеты из-за радиоактивного распада, не может на Венере «стравливаться» постепенно, как на Земле, посредством тектоники плит. Тектоники плит здесь нет, и энергия эта накапливается подолгу, и время от времени «прорывается» такими глобальными вулканическими «бурями».

Под корой Венеры начинается 3000-километровый слой расплавленной мантии неустановленного состава. А раз Венера относится к тому же типу планет, что и Земля, у нее предполагается и наличие железо-никелевого ядра диаметром около 3000 км. С другой стороны, наблюдения не обнаружили у Венеры собственного магнитного поля. Это может означать, что заряженные частицы в ядре не двигаются, и оно находится в твердом состоянии.

Возможное внутреннее строение Венеры

Wikimedia/ Vzb83

Земля: всё идеально

Наша любимая родная планета изучена, конечно, лучше всех, в том числе и геологически. Если двигаться от ее поверхности в глубину, твердая кора будет тянуться до примерно 40 км. Резко отличаются континентальная и океаническая кора: толщина первой может доходить до 70 км, а второй − практически не бывает более 10 км. Первая содержит немало вулканических пород, вторая покрыта толстым слоем осадочных.

Кора, как потрескавшаяся сухая грязь, разделена на литосферные плиты, двигающиеся относительно друг друга. Судя по современным данным, тектоника плит − уникальное в Солнечной системе явление, которое обеспечивает постоянное и некатастрофическое, в целом спокойное обновление ее поверхности. Очень удобно для всех!

Ниже начинаются слои мантии: верхняя (40-400 км), нижняя (до 2700 км). На мантию приходится львиная доля массы планеты − почти 70%. По объему мантия еще внушительнее: если не считать атмосферу, она занимает около 83% нашей планеты. Состав мантии, скорее всего, напоминает состав каменистых метеоритов, она богата кремнием, железом, кислородом, магнием. Несмотря на постоянное перемешивание, не стоит считать мантию жидкой в привычном понимании этого слова. Из-за огромного давления почти все ее вещество находится в кристаллическом состоянии.

Наконец, мы попадем в железо-никелевое ядро: расплавленное внешнее (на глубине до 5100 км) и твердое внутреннее (вплоть до 6400 км). На ядро приходится почти 30% массы Земли, а конвекция жидкого металла во внешнем ядре создает на планете глобальное магнитное поле.

Общая структура планеты Земля

Wikimedia/ Jeremy Kemp

Марс: застывшие плиты

Хотя сам Марс заметно меньше Земли, интересно, что площадь его поверхности примерно равна площади земной суши. Но перепады высот здесь куда заметнее: на Красной планете расположены самые высокие в Солнечной системе горы. Местный Эверест − Олимпус Монс − поднимается на высоту 24 км, а громадные горные хребты выше 10 км могут тянуться на тысячи километров.

Покрытая базальтовыми породами кора планеты в северном полушарии имеет толщину около 35 км, а в южном − аж до 130 км. Считается, что некогда на Марсе также существовало движение литосферных плит, однако с какого-то момента они остановились. Из-за этого вулканические точки перестали менять свое расположение, и вулканы стали расти и расти сотни миллионов лет, создавая исключительно могучие горные вершины.

Средняя плотность планеты довольно невелика − видимо, из-за небольших размеров ядра и наличия в нем немалого (до 20%) количества легких элементов − скажем, серы. Судя по имеющимся данным, ядро Марса имеет радиус около 1500-1700 км и остается жидким лишь частично, а значит − способно создавать на планете лишь очень слабое магнитное поле.

Сравнение строения Марса и других планет земной группы

NASA

Юпитер: сила тяжести и легкие газы

Сегодня не существует технических возможностей исследовать строение Юпитера: слишком уж велика эта планета, слишком сильна ее гравитация, слишком плотна и неспокойна атмосфера. Впрочем, где здесь кончается атмосфера и начинается сама планета, сказать трудно: этот газовый гигант, по сути, не имеет никаких четких внутренних границ.

По существующим теориям, в центре Юпитера имеется твердое ядро по массе в 10-15 раз больше Земли и в полтора раза крупнее ее по размерам. Впрочем, на фоне планеты-великана (масса Юпитера больше массы всех остальных планет Солнечной системы вместе взятых) эта величина совсем незначительна. Вообще же Юпитер состоит на 90% из обычного водорода, а на оставшиеся 10% − из гелия, с некоторым количеством простых углеводородов, азота, серы, кислорода. Но не стоит думать, что из-за этого структура газового гиганта «проста».

При колоссальном давлении и температуре водород (а по некоторым данным, и гелий) здесь должен существовать, в основном, в необычной металлической форме − этот слой, возможно, тянется на глубину в 40-50 тыс. км. Здесь электрон отрывается от протона и начинает вести себя свободно, как в металлах. Такой жидкий металлический водород, естественно, является отличным проводником и создает на планете исключительно мощное магнитное поле.

Модель внутренней структуры Юпитера

NASA

Сатурн: саморазогревающаяся система

Несмотря на все внешние различия, отсутствие знаменитого Красного пятна и наличие еще более знаменитых колец, Сатурн очень похож на соседний Юпитер. Он состоит из водорода на 75%, и на 25% из гелия, со следовым количеством воды, метана, аммиака и твердых веществ, в основном сосредоточенных в горячем ядре. Как и на Юпитере, здесь имеется толстый слой металлического водорода, создающий мощное магнитное поле.

Пожалуй, главным отличием двух газовых гигантов являются теплые недра Сатурна: процессы в глубине поставляют планете уже больше энергии, чем солнечное излучение − он излучает в 2,5 раза больше энергии сам, чем получает от Солнца.

Этих процессов, видимо, два (отметим, что и на Юпитере они также работают, просто на Сатурне имеют большее значение) − радиоактивный распад и механизм Кельвина − Гельмгольца. Работу этого механизма можно представить довольно легко: планета охлаждается, давление в ней падает, и она немного сжимается, а сжатие создает дополнительное тепло. Впрочем, нельзя исключать и наличие других эффектов, создающих энергию в недрах Сатурна.

Внутреннее строение Сатурна

Wikimedia

Уран: лед и камень

А вот на Уране внутреннего тепла явно недостаточно, причем настолько, что это до сих пор требует специального объяснения и озадачивает ученых. Даже Нептун, на Уран очень похожий, излучает тепло в разы больше, Уран же мало того, что получает от Солнца совсем немного, так и отдает порядка 1% этой энергии. Это самая холодная планета Солнечной системы, температура здесь может падать до 50 Кельвин.

Считается, что основная масса Урана приходится на смесь льдов − водного, метанового и аммиачного. Вдесятеро меньше по массе здесь водорода с гелием, и еще меньше твердых пород, скорее всего, сосредоточенных в сравнительно небольшом каменном ядре. Основная доля приходится на ледяную мантию. Правда, этот лед − не совсем та субстанция, к которой мы привыкли, он текуч и плотен.

Это означает, что у ледяного гиганта тоже нет никакой твердой поверхности: газообразная, состоящая из водорода и гелия атмосфера без явной границы переходит в жидкие верхние слои самой планеты.

Внутреннее строение Урана

Wikimedia/ FrancescoA

Нептун: алмазный дождь

Как и у Урана, у Нептуна атмосфера особенно заметна, она составляет 10-20% всей массы планеты и простирается на 10-20% расстояния до ядра в ее центре. Состоит она из водорода, гелия и метана, который придает планете голубоватый цвет. Опускаясь сквозь нее вглубь, мы заметим, как атмосфера постепенно уплотняется, медленно переходя в жидкую и горячую электропроводящую мантию.

Мантия Нептуна в десяток раз тяжелее всей нашей Земли и богата аммиаком, водой, метаном. Она действительно горяча − температура может достигать тысяч градусов − но традиционно вещество это называют ледяным, а Нептун, как и Уран, относят к ледяным гигантам.

Существует гипотеза, согласно которой ближе к ядру давление и температура достигают такой величины, что метан «рассыпается» и «спрессовывается» в кристаллы алмазов, которые на глубине ниже 7000 км образуют океан «алмазной жидкости», который проливается «дождями» на ядро планеты. Железо-никелевое ядро Нептуна богато силикатами и лишь немногим больше земного, хотя давление в центральных областях гиганта намного выше.

1. Верхняя атмосфера, верхние облака 2. Атмосфера, состоящая из водорода, гелия и метана 3. Мантия, состоящая из воды, аммиака и метанового льда 4. Железо-никелевое ядро

Naked Science

http://naked-science.ru/article/nakedscience/kak-ustroeny-planety

Бескрайний космос, который нас окружает, — это не просто огромное безвоздушное пространство и пустота. Здесь все подчинено единому и строгому порядку, все имеет свои правила и подчиняется законам физики. Все находится в постоянном движении и находится в постоянно взаимосвязи друг с другом. Это система, в которой каждое небесное тело занимает свое определенное место. Центр Вселенной окружен галактиками, среди которых находится и наш Млечный Путь. Нашу галактику в свою очередь формируют звезды, вокруг которых вертятся большие и малые планеты со своими естественными спутниками. Дополняют картину вселенского масштаба блуждающие объекты – кометы и астероиды.

В этом бескрайнем скоплении звезд находится и наша Солнечная система – крошечный по космическим меркам астрофизический объект, к которому относится и наш космический дом – планета Земля. Для нас землян, размеры Солнечной системы колоссальны и трудно поддаются восприятию. С точки зрения масштабов Вселенной это крошечные цифры — всего 180 астрономических единиц или 2,693e+10 км. Здесь также все подчинено своим законам, имеет свое четко определенное место и последовательность.

Краткая характеристика и описание

Межзвездную среду и устойчивость Солнечной системы обеспечивает расположение Солнца . Его месторасположение – межзвездное облако, входящее в рукав Ориона-Лебедя, который в свою очередь является частью нашей галактики. С научной точки зрения наше Солнце находится на периферии, в 25 тыс. световых лет от центра Млечного Пути, если рассматривать галактику в диаметральной плоскости. В свою очередь, движение Солнечной системы вокруг центра нашей галактики осуществляется по орбите. Полный оборот Солнца вокруг центра Млечного Пути осуществляется по-разному, в пределах 225-250 млн. лет и составляет один галактический год. Орбита Солнечной системы имеет наклон к галактической плоскости в 600. Рядом, по соседству с нашей системой, совершают бег вокруг центра галактики другие звезды и другие солнечные системы со своими большими и малыми планетами.

Примерный возраст Солнечной системы составляет 4,5 млрд. лет. Как и большинство объектов во Вселенной, наша звезда образовалась в результате Большого взрыва. Происхождение Солнечной системы объясняется действием тех же законов, которые действовали и продолжают действовать сегодня в области ядерной физики, термодинамики и механики. Сначала образовалась звезда, вокруг которой в силу происходящих центростремительных и центробежных процессов началось формирование планет. Солнце сформировалось из плотного скопления газов — молекулярного облака, которое стало продуктом колоссального Взрыва. В результате центростремительных процессов происходило сжатие молекул водорода, гелия, кислорода, углерода, азота и других элементов в одну сплошную и плотную массу.

Результатом грандиозных и столь масштабных процессов стало образование протозвезды, в структуре которой начался термоядерный синтез. Этот длительный процесс, начавшийся гораздо раньше, мы наблюдаем сегодня, глядя на наше Солнце спустя 4,5 млрд. лет с момента его образования. Масштабы процессов, происходящих во время формирования звезды можно представить, оценив плотность, размеры и массу нашего Солнца:

• плотность составляет 1,409 г/см3;
• объем Солнца составляет практически ту же цифру – 1,40927х1027 м3;
• масса звезды – 1,9885х1030кг.

Сегодня наше Солнце – это рядовой астрофизический объект во Вселенной, не самая маленькая звезда в нашей галактике, но и далеко не самая большая. Солнце пребывает в своем зрелом возрасте, являясь не только центром Солнечной системы, но и главным фактором появления и существования жизни на нашей планете.

Окончательное строение Солнечной системы приходится на этот же период, с разницей, плюс-минус полмиллиарда лет. Масса всей системы, где Солнце взаимодействует с другими небесными телами Солнечной системы, составляет 1,0014 M☉. Другими словами, все планеты, спутники и астероиды, космическая пыль и частички газов, вращающихся вокруг Солнца, в сравнении с массой нашей звезды, — капля в море.

В том виде, в котором мы имеем представление о нашей звезде и планетах, вращающихся вокруг Солнца – это упрощенный вариант. Впервые механическая гелиоцентрическая модель Солнечной системы с часовым механизмом была представлена научному сообществу в 1704 году. Следует учитывать, что орбиты планет Солнечной системы не лежат все в одной плоскости. Они вращаются вокруг под определенным углом.

Модель Солнечной системы была создана на основе более простого и старинного механизма — теллурия, с помощью которого было смоделировано положение и движение Земли по отношению к Солнцу. С помощью теллурия удалось объяснить принцип движения нашей планеты вокруг Солнца, рассчитать продолжительность земного года.

Простейшая модель Солнечной системы представлена в школьных учебниках, где каждая из планет и другие небесные тела занимают определенное место. При этом следует учитывать, что орбиты всех объектов, вращающихся вокруг Солнца, расположены под разным углом к диаметральной плоскости Солнечной системы. Планеты Солнечной системы расположены на разном расстоянии от Солнца, совершают оборот с различной скоростью и по-разному обращаются вокруг собственной оси.

Карта — схема Солнечной системы – это рисунок, где все объекты расположены в одной плоскости. В данном случае такое изображение дает представление только о размерах небесных тел и расстояниях между ними. Благодаря такой трактовке стало возможным понять месторасположение нашей планеты в ряду других планет, оценить масштабы небесных тел и дать представление о тех огромных расстояниях, которые отделяют нас от наших небесных соседей.

Планеты и другие объекты Солнечной системы

Практически вся вселенная – это мириады звезд, среди которых встречаются большие и малые солнечные системы. Наличие у звезды своих планет-спутников — явление обыденное для космоса. Законы физики везде одинаковы и наша Солнечная система не является исключением.

Если задаваться вопросом, сколько планет в Солнечной системе было и сколько есть сегодня, ответить однозначно достаточно сложно. В настоящее время известно точное расположение 8 крупных планет. Помимо этого вокруг Солнца крутятся 5 малых карликовых планет. Существование девятой планеты на данный момент в научных кругах оспаривается.

Вся Солнечная система поделена на группы планет, которые располагаются в следующем порядке:

Планеты земной группы:

• Меркурий;
• Венера;
• Марс.

Газовые планеты – гиганты:

• Юпитер;
• Сатурн;
• Уран;
• Нептун.

Все планеты, представленные в списке, отличаются строением, имеют различные астрофизические параметры. Какая планета больше или меньше других? Размеры планет Солнечной системы различны. Первые четыре объекта, схожих по своему строению с Землей, имеют твердую каменную поверхность, наделены атмосферой. Меркурий, Венера и Земля являются внутренними планетами. Марс замыкает эту группу. Следом за ним идут газовые гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — плотные, шарообразные газовые образования.

Процесс жизни планет Солнечной системы не прекращается ни на секунду. Те планеты, которые сегодня мы видим на небосклоне – это то расположение небесных тел, которое имеет планетарная система нашей звезды на текущий момент. То состояние, которое было на заре формирования солнечной системы разительно отличается от того, что изучено сегодня.

Об астрофизических параметрах современных планет свидетельствует таблица, где указано также и расстояние планет Солнечной системы до Солнца.

Существующие планеты Солнечной системы имеют примерно одинаковый возраст, однако есть теории о том, что вначале планет было больше. Об этом свидетельствуют многочисленные древние мифы и легенды, описывающие присутствие других астрофизических объектов и катастрофы, приведшие к гибели планеты. Это подтверждает и структура нашей звездной системы, где наряду с планетами присутствуют объекты, являющиеся продуктами бурных космических катаклизмов.

Ярким примером такой деятельности является пояс астероидов, находящийся между орбитами Марса и Юпитера. Здесь сконцентрированы в огромном количестве объекты внеземного происхождения, в основном представленные астероидами и малыми планетами. Именно эти обломки неправильной формы в человеческой культуре считаются остатками протопланеты Фаэтон, погибшей в миллиарды лет назад в результате масштабного катаклизма.

На самом деле, в научных кругах бытует мнение, что пояс астероидов образовался в результате разрушения кометы. Астрономы обнаружили на крупном астероиде Фемида и на малых планетах Церера и Веста, являющиеся самыми крупными объектами пояса астероидов, присутствие воды. Найденный на поверхности астероидов лед может свидетельствовать о кометной природе образования этих космических тел.

Ранее, относящийся к числу больших планет Плутон, сегодня не считается полноценной планетой.

Плутон, который ранее был причислен к большим планетам Солнечной системы, сегодня переведен в размер карликовых небесных тел, вращающихся вокруг Солнца. Плутон вместе с Хаумеа и Макемаке, крупнейшими карликовыми планетами, находится в поясе Койпера.

Эти карликовые планеты Солнечной системы располагаются в поясе Койпера. Область между поясом Койпера и облаком Оорта является самой отдаленной от Солнца, однако и там космическое пространство не пустует. В 2005 году там обнаружили самое далекое небесное тело нашей Солнечной системы — карликовую планету Эриду. Процесс исследования самых отдаленных областей нашей Солнечной системы продолжается. Пояс Койпера и Облако Оорта, гипотетически являются пограничными областями нашей звездной системы, видимой границей. Это облако из газа находится на расстоянии одного светового года от Солнца и является районом, где рождаются кометы, странствующие спутники нашего светила.

Характеристика планет Солнечной системы

Земная группа планет представлена ближайшими к Солнцу планетами — Меркурием и Венерой. Эти два космических тела Солнечной системы, несмотря на схожесть в физическом строении с нашей планетой, являются враждебной для нас средой. Меркурий — самая маленькая планета нашей звездной системы, ближе всех расположена к Солнцу. Тепло нашей звезды буквально испепеляет поверхность планеты, практически уничтожия на ней атмосферу. Расстояние от поверхности планеты до Солнца составляет 57 910 000 км. По своим размерам, всего 5 тыс. км в диаметре, Меркурий уступает большинству крупных спутников, находящимся во власти Юпитера и Сатурна.

Спутник Сатурна Титан имеет диаметр свыше 5 тыс. км, спутник Юпитера Ганимед имеет диаметр 5265 км. Оба спутника по своим размерам уступают только Марсу.

Самая первая планета несется вокруг нашей звезды с огромной скоростью, совершая полный оборот вокруг нашего светила за 88 земных дней. Заметить эту маленькую и шуструю планету на звездном небосводе практически невозможно из-за близкого присутствия солнечного диска. Среди планет земной группы именно на Меркурии наблюдаются самые крупные суточные перепады температур. Тогда как поверхность планеты, обращенная к Солнцу, раскаляется до 700 градусов по Цельсию, обратная сторона планеты погружена во вселенский холод с температурами до -200 градусов.

Главное отличие Меркурия от всех планет Солнечной системы – его внутреннее строение. У Меркурия самое крупное железоникелевое внутренне ядро, на которое приходится 83% массы всей планеты. Однако даже нехарактерное качество не позволило Меркурию иметь собственные естественные спутники.

Следом за Меркурием располагается самая ближайшая к нам планета – Венера. Расстояние от Земли до Венеры составляет 38 млн. км, и она очень схожа на нашу Землю. Планета обладает практически таким же диаметром и массой, немного уступая по этим параметрам нашей планете. Однако во всем остальном, наша соседка в корне отличается от нашего космического дома. Период оборота Венеры вокруг Солнца составляет 116 земных дней, а вокруг собственной оси планета вертится крайне медленно. Средняя температура поверхности вращающейся вокруг своей оси за 224 земных суток Венеры составляет 447 градусов Цельсия.

Как и ее предшественница, Венера лишена физических условий, способствующих существованию известных форм жизни. Планету окружает плотная атмосфера, состоящая в основном из углекислого газа и азота. И Меркурий, и Венера — единственные из планет Солнечной системы, которые лишены естественных спутников.

Земля является последней из внутренних планет Солнечной системы, находясь от Солнца примерно на расстоянии в 150 млн. км. Наша планета делает один оборот вокруг Солнца за 365 дней. Вращается вокруг собственной оси за 23,94 часа. Земля является первым из небесных тел, расположенным на пути от Солнца к периферии, которое имеет естественный спутник.

Отступление: Астрофизические параметры нашей планеты хорошо изучены и известны. Земля является крупнейшей и самой плотной планетой из всех других внутренних планет Солнечной системы. Именно здесь сохранились естественные физические условия, при которых возможно существование воды. Наша планета обладает стабильным магнитным полем, удерживающим атмосферу. Земля является самой хорошо изученной планетой. Последующее изучение в основном имеет не только теоретический интерес, но и практический.

Замыкает парад планет земной группы Марс. Последующее изучение этой планеты имеет в основном не только теоретический интерес, но и практический, связанный с освоением человеком внеземных миров. Ученых-астрофизиков привлекает не только относительная близость этой планеты к Земле(в среднем 225 млн. км), но и отсутствие сложных климатических условий. Планета окружена атмосферой, правда пребывающей в крайне разреженном состоянии, располагает собственным магнитным полем и перепады температур на поверхности Марса не столь критические, как на Меркурии и на Венере.

Как и Земля, Марс имеет два спутника — Фобос и Деймос, естественная природа которых в последнее время подвергается сомнению. Марс является последней четвертой планетой с твердой поверхностью в Солнечной системе. Следом за поясом астероидов, который является своеобразной внутренней границей Солнечной системы, начинается царство газовых гигантов.

Самые крупные космические небесные тела нашей Солнечной системы

Вторая группа планет, входящих в состав системы нашей звезды имеет ярких и крупных представителей. Это самые крупные объекты нашей Солнечной системы, которые считаются внешними планетами. Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун наиболее удалены от нашей звезды, громадны по земным меркам и их астрофизические параметры. Отличаются эти небесные тела своей массивностью и составом, который в основном имеет газовую природу.

Главные красавцы Солнечной системы — Юпитер и Сатурн. Общей массы этой пары гигантов вполне бы хватило, чтобы уместить в ней массу всех известных небесных тел Солнечной системы. Так Юпитер — самая большая планета Солнечной системы — весит 1876.64328 · 1024 кг, а масса Сатурна составляет 561.80376 · 1024 кг. Эти планеты имеют больше всего естественных спутников. Некоторые из них, Титан, Ганимед, Каллисто и Ио — самые крупные спутники Солнечной системы и по своим размерам сравнимы с планетами земной группы.

Самая большая планета Солнечной системы - Юпитер — имеет диаметр, составляющий 140 тыс. км. По многим параметрам Юпитер больше напоминает несостоявшуюся звезду – яркий пример существования малой Солнечной системы. Об это говорят размеры планеты и астрофизические параметры — Юпитер всего в 10 раз меньше нашей звезды,. Планета вращается вокруг собственной оси достаточно быстро – всего 10 земных часов. Поражает и количество спутников, которых на сегодняшний день выявлено 67 штук. Поведение Юпитера и его спутников очень похоже на модель Солнечной системы. Такое количество естественных спутников у одной планеты ставит новый вопрос, сколько было планет Солнечной системы на раннем этапе ее формирования. Предполагается, что Юпитер, обладая мощным магнитным полем, превратил некоторые планеты в свои естественные спутники. Некоторые из них — Титан, Ганимед, Каллисто и Ио — самые крупные спутники Солнечной системы и по своим размерам сравнимы с планетами земной группы.

Немногим уступает по своим размерам Юпитеру его меньший брат — газовый гигант Сатурн. Эта планета, как и Юпитер, состоит в основном из водорода и гелия - газов, являющихся основой нашей звезды. 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.

Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

13 марта 1781 года английский астроном Уильям Гершель открыл седьмую планету Солнечной системы - Уран. А 13 марта 1930 года американский астроном Клайд Томбо открыл девятую планету Солнечной системы - Плутон. К началу XXI века считалось, что в Солнечную систему входят девять планет. Однако в 2006 году Международный астрономический союз решил лишить Плутон этого статуса.

Известно уже 60 естественных спутников Сатурна, большая часть из которых обнаружены при помощи космических аппаратов. Большая часть спутников состоит из горных пород и льда. Крупнейший спутник - Титан, открытый в 1655 году Христианом Гюйгенсом, - по своей величине превосходит планету Меркурий. Диаметр Титана около 5200 км. Титан облетает вокруг Сатурна каждые 16 дней. Титан - единственный спутник, обладающий очень плотной атмосферой , в 1,5 раза больше Земной, и состоящей в основном из 90% азота, с умеренным содержанием метана.

Международный астрономический союз официально признал Плутон планетой в мае 1930 года. В тот момент предполагали, что его масса сравнима с массой Земли, но позже было установлено, что масса Плутона почти в 500 раз меньше земной, даже меньше массы Луны. Масса Плутона 1,2 на 10 в22 степени кг (0,22 массы Земли). Среднее расстояние Плутона от Солнца 39,44 а.е. (5,9 на 10 в12 степени км), радиус около 1,65 тысяч км. Период обращения вокруг Солнца 248,6 года, период вращения вокруг своей оси 6,4 суток. Состав Плутона предположительно включает в себя камень и лед; планета имеет тонкую атмосферу, состоящую из азота, метана и углеродной одноокиси. У Плутона есть три спутника: Харон, Гидра и Никта.

В конце XX и начале XXI веков во внешней части Солнечной системы было открыто множество объектов. Стало очевидным, что Плутон - лишь один из наиболее крупных известных до настоящего времени объектов пояса Койпера. Более того, по крайней мере один из объектов пояса - Эрида - является более крупным телом, чем Плутон и на 27% тяжелее его. В связи с этим возникла идея не рассматривать более Плутон как планету . 24 августа 2006 года на XXVI Генеральной ассамблее Международного астрономического союза (МАС) было принято решение впредь называть Плутон не "планетой", а "карликовой планетой".

На конференции было выработано новое определение планеты, согласно которому планетами считаются тела, вращающиеся вокруг звезды (и сами не являющиеся звездой), имеющие гидростатически равновесную форму и "расчистившие" область в районе своей орбиты от других, более мелких, объектов. Карликовыми планетами будут считаться объекты, вращающиеся вокруг звезды, имеющие гидростатически равновесную форму, но не "расчистившие" близлежащее пространство и не являющиеся спутниками. Планеты и карликовые планеты - это два разных класса объектов Солнечной системы. Все прочие объекты, вращающиеся вокруг Солнца и не являющиеся спутниками, будут называться малыми телами Солнечной системы.

Таким образом, с 2006 года в Солнечной системе стало восемь планет : Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Международным астрономическим союзом официально признаны пять карликовых планет: Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке, Эрида.

11 июня 2008 года МАС объявил о введении понятия "плутоид" . Плутоидами решено называть небесные тела, обращающиеся вокруг Солнца по орбите, радиус которой больше радиуса орбиты Нептуна, масса которых достаточна, чтобы гравитационные силы придавали им почти сферическую форму, и которые не расчищают пространство вокруг своей орбиты (то есть, вокруг них обращается множество мелких объектов).

Поскольку для таких далеких объектов, как плутоиды, определить форму и тем самым отношение к классу карликовых планет пока затруднительно, ученые рекомендовали временно относить к плутоидам все объекты, абсолютная астероидная величина которых (блеск с расстояния в одну астрономическую единицу) ярче +1. Если позднее выяснится, что отнесенный к плутоидам объект карликовой планетой не является, его этого статуса лишат, хотя присвоенное имя оставят. К плутоидам были отнесены карликовые планеты Плутон и Эрида . В июле 2008 года в эту категорию был включен Макемаке. 17 сентября 2008 в список добавили Хаумеа.

Материал подготовлен на основе информации открытых источников