Vilken plats har jorden i universum. Jordens plats i galaxen och våra närmaste stjärngrannar. Solsystemets läge i Vintergatan

För forntida människor verkade jorden enorm. Det var trots allt ingen som lyckades ta sig runt det till fots eller ens gå runt på en häst. Därför placerade antikens filosofer, som tänkte på universums struktur, jorden i dess centrum. Alla himlakroppar, trodde de, kretsar runt jorden.

I modern värld När det finns flyg och rymdskepp verkar tanken att vår planet inte alls är universums centrum inte uppviglande för någon.
Denna idé uttrycktes dock först på 300-talet f.Kr. Aristarchus från Samos. Tyvärr har nästan alla verk av denna antika grekiska vetenskapsman gått förlorade och är kända för oss endast i återberättelsen av hans samtida Archimedes. Därför brukar antagandet att jorden kretsar runt solen (och inte solen runt jorden) förknippas med namnet på den polske astronomen Nicolaus Copernicus, som levde på 1400-1500-talen. Copernicus placerade planeterna kända för honom solsystem så: Merkurius, Venus, Jorden, Mars, Jupiter och Saturnus kretsar runt solen och månen runt jorden. Men längre bortom Saturnus placerade Copernicus "fixstjärnornas sfär" - en sorts vägg som stänger universum. Och Copernicus kunde inte gissa vad som låg bakom det - för detta hade han inte tillräckligt med data. Du bör inte anklaga Copernicus för närsynthet, eftersom teleskopet som förde det avlägsna rymden närmare oss användes först av Galileo bara hundra år senare.

Den antika grekiska vetenskapsmannen Ptolemaios utvecklade en modell av universum där jorden var i universums centrum och resten av himlakropparna kretsade runt den.

Den moderna vetenskapen vet att vår sol är en av de otaliga stjärnorna i universum, inte den största, inte den ljusaste, inte den hetaste, dessutom är solen långt från mitten av vår galax - en gigantisk klunga av stjärnor, till vilken Solen tillhör. Och i detta har vi tur. När allt kommer omkring, annars skulle sådana strömmar av kosmiska strålar falla på jorden att liv knappast skulle ha uppstått på den. 9 stora planeter kretsar runt solen, små planeter - asteroider, kometer och mycket små "stenar" - meteoroider. Alla dessa bildar tillsammans solsystemet.


Förbi moderna idéer Det finns 9 stora planeter som kretsar runt solen. De 4 närmast solen är små och hårda. Därefter ligger bältet av mindre planeter (asteroider), och bakom det finns jätteplaneterna, huvudsakligen bestående av vätskor och gaser. Pluto, den längst kända planeten i solsystemet, är också den minsta och kallaste.

Jorden är en av 9 planeter. Inte störst, men inte minst, inte närmast solen, men inte längst heller. Den största planeten är Jupiter. Dess massa är 318 gånger jordens. Men Jupiter har ingen fast yta att gå på. Planeten längst bort från solen, Pluto är nästan 40 gånger längre från solen än jorden. Dess yta är solid, det skulle vara lätt att gå på den - Pluto är mindre än månen, den attraherar svagt. Det är bara kallt där: temperaturen är 200-240°C under vattnets fryspunkt. Under sådana förhållanden blir inte bara vatten, utan också de flesta gaser fasta. Men på Venus, vår närmaste granne, är temperaturen över +450°C. Det visar sig att jorden är den enda planeten i universum som hittills lämpar sig för liv.

Från jorden till solen cirka 150 miljoner km. Är det mycket eller lite? Låt oss jämföra detta avstånd med storleken på solen och jorden. Solens diameter är cirka 100 gånger mindre, och jordens diameter är 10 000 gånger mindre. Detta betyder att om vi avbildar solen i en cirkel med en diameter på 1 cm (med ett mynt värt 1 rubel), måste vi rita jorden på ett avstånd av 1 m (i andra änden av ett stort bord) , och det kommer knappt att märkas exakt.

Universums storskaliga struktur liknar ett system av vener och filament åtskilda av tomrum.

Universums storskaliga struktur är en kosmologisk term som betecknar strukturen för fördelningen av materia i universum som störst.

Ett exempel på den enklaste strukturen i yttre rymdenär ett planet-satellitsystem. Förutom de två planeterna närmast solen (Mercurius och Venus) har alla de andra sin egen satellit, och i de flesta fall inte ens en. Om bara månen följer med jorden, så kretsar hela planeter runt Jupiter, även om vissa av dem är ganska små. Men tillsammans med sina satelliter kretsar solsystemets planeter runt solen och bildar det så kallade planetsystemet.

Som ett resultat av observationer har astronomer funnit att de flesta andra stjärnor också är en del av planetsystem. Samtidigt bildar själva armaturerna också ofta system och kluster, som kallas stjärna. Enligt tillgängliga data är den dominerande delen av stjärnorna, eller med flera stjärnor. I detta avseende anses vår sol vara atypisk, eftersom den inte har ett par

Om vi ​​betraktar det cirkumsolära rymden i större skala blir det uppenbart att alla stjärnhopar tillsammans med sina planetsystem bildar en stjärnö, den så kallade.

Historien om studiet av universums struktur

För första gången tänkte den enastående astronomen William Herschel på idén om en storskalig struktur av universum. Det är han som äger sådana upptäckter som upptäckten av planeten Uranus och dess två satelliter, två satelliter från Saturnus, upptäckten av infraröd strålning och idén om solsystemet genom yttre rymden. Efter att ha självständigt designat ett teleskop och gjort observationer utförde han volymetriska beräkningar av armaturer med olika ljusstyrka i vissa områden på himlen och kom till slutsatsen att det finns ett stort antal stjärnöar i yttre rymden.

Senare, i början av 1900-talet, kunde den amerikanske kosmologen Edwin Hubble bevisa att vissa nebulosor tillhör andra strukturer än Vintergatan. Det vill säga, det var tillförlitligt känt att olika stjärnhopar också existerar utanför vår galax. Forskning i denna riktning utökade snart avsevärt vår förståelse av universum. Det visade sig att det förutom Vintergatan finns tiotusentals andra galaxer i yttre rymden. I ett försök att göra någon form av förenklad karta synligt universum Forskare har snubblat över det anmärkningsvärda faktum att galaxer i rymden utgör andra strukturer av otänkbara dimensioner.

Med tiden upptäckte forskare att ensamma galaxer är en ganska sällsynt företeelse i universum. De allra flesta galaxer bildar storskaliga kluster, som kan ha olika former och innefatta två galaxer eller en multipel, upp till flera tusen. Förutom enorma stjärnöar inkluderar dessa massiva stjärnstrukturer även ansamlingar av gas som värms upp till höga temperaturer. Trots den mycket låga densiteten (tusentals gånger mindre än i solatmosfären) kan massan av denna gas avsevärt överstiga den totala massan av alla stjärnor i vissa uppsättningar av galaxer.

De erhållna resultaten av observationer och beräkningar ledde forskare till idén att galaxhopar också kan bilda andra större strukturer. Efter detta uppstod två spännande frågor: om själva galaxen, en komplex struktur, är en del av någon större struktur, kan då denna struktur vara en del av något ännu större? Och i slutändan, finns det en gräns för en sådan hierarkisk struktur, när varje system är en del av ett annat?

Ett positivt svar på den första frågan bekräftas av närvaron av superkluster av galaxer, som i sin tur växer ur galaktiska filament, eller som de annars kallas "väggar". Deras genomsnittliga tjocklek är cirka 10 miljoner St. år, och längden är 160 - 260 miljoner ljusår. Men för att svara på den andra frågan bör det noteras att superkluster av galaxer inte är någon form av isolerad struktur, utan bara tätare sektioner av galaktiska väggar. Därför är forskare idag övertygade om att det är galaktiska filament (väggar), de största kosmiska strukturerna, blandade med tomrum (tomt utrymme fritt från stjärnhopar) som bildar universums fibrösa eller cellulära struktur.

Jordens position i universum

Något avvikande från ämnet indikerar vi vår planets position i en så komplex struktur:

  1. Planetsystem: Sol
  2. lokala interstellära moln
  3. Galactic Arm of Orion
  4. Galaxy: Vintergatan
  5. Galaxkluster:
  6. Superkluster av galaxer: Lokal superkluster (Jungfru)
  7. Superkluster av galaxer: Laniakea
  8. Vägg: Fisk-Whale Supercluster Complex

Moderna forskningsresultat säger att universum består av inte mindre än 200 miljarder galaxer. Galaktiska väggar är till sin natur relativt platta och utgör väggarna i universums "celler", och platserna för deras skärningspunkter bildar superkluster av galaxer. I mitten av dessa celler finns tomrum (engelska void - tomhet).

Analys bildad av forskare 3D-modell distribution av galaxer tyder på att cellstrukturen observeras på ett avstånd av mer än en miljard ljusår i vilken riktning som helst. Denna information tyder på att på en skala av flera hundra miljoner ljusår kommer varje fragment av universum att ha nästan samma mängd materia. Och detta bevisar att universum är homogent på de angivna skalorna.

Orsaker till universums storskaliga struktur

Trots förekomsten av sådana storskaliga strukturer som galaktiska väggar och filament anses galaxhopar fortfarande vara de största stabila strukturerna. Faktum är att den välkända expansionen av universum gradvis sträcker strukturen av alla föremål, och bara gravitationen kan bekämpa denna kraft. Som ett resultat av observationer av kluster och superkluster upptäcktes en sådan fantastisk effekt som "". Det vill säga att strålarna som passerar genom det interstellära rymden är böjda, vilket indikerar närvaron av en enorm osynlig, dold massa i den. Det kan tillhöra olika icke observerbara kosmiska kroppar, men på sådana skalor tillhör det med största sannolikhet

Einsteins kors är en gravitationslinsad kvasar

Baserat på det nästan homogena, är forskare övertygade om att materien i universum bör vara jämnt fördelad. Men det speciella med gravitationen är att den tenderar att dra alla fysiska partiklar in i täta strukturer och därigenom kränka enhetligheten. En tid efter Big Bang började alltså mindre inhomogeniteter i distributionen av materia i rymden att alltmer konvergera till vissa strukturer. Deras ökande gravitation (på grund av ökningen i massa per volym) saktade gradvis ned expansionen tills den stoppade den helt. Dessutom förvandlades expansionen i vissa delar till sammandragning, vilket orsakade bildandet av galaxer och galaxhopar.

Denna modell testades med hjälp av datorberäkningar. Med hänsyn till mycket små fluktuationer (oscillationer, avvikelser) i homogeniteten hos den kosmiska mikrovågsbakgrundsstrålningen, beräknade datorn att samma små fluktuationer efter Big Bang med hjälp av gravitationen mycket väl skulle kunna ge upphov till galaxhopar och en cellulär universums storskaliga struktur.

Jorden som en planet Jordens plats i universum Jorden är en del av universum, den upplever ett kraftfullt kosmiskt inflytande. Universum är hela världen, gränslös i tid och rum, som består av många kosmiska kroppar som bildar system av varierande komplexitet – från jättegalaxer, inklusive miljarder stjärnor, till planeter med satelliter. Solsystemet finns i en av de många miljarder galaxer - vår galax. Galaxen består av mer än 100 miljarder stjärnor, interstellär materia och diffusa nebulosor. Den äger alla stjärnor som vi observerar.

Vår galax är starkt oblate och bör ses kant-på i form av en bikonvex lins med spiralformade grenar som kommer fram från mitten. I planet för den största utvidgningen och rotationen * av galaxen är det maximala antalet stjärnor trångt, som på grund av sin avlägsenhet inte går att särskilja separat och smälter samman på himlen till ett ljust band som kallas Vintergatan. Galaxens ålder uppskattas till cirka 12 miljarder år. Vårt öga särskiljer andra galaxer på stjärnhimlen i form av lätta dimmiga fläckar - nebulosor. Förutom nebulosor-galaxer är andra nebulosor synliga på stjärnhimlen - ansamlingar av lysande gas eller damm. Dammnebulosor lyser med reflekterat ljus från närliggande stora stjärnor. * Galaxen gör ett fullständigt varv på ≈200 miljoner år (galaktiskt år)

Det gigantiska spiralstjärnsystemet som ligger närmast oss är Andromeda-nebulosan. Till typ och struktur liknar den vår galax, men överstiger den i storlek med 1,5 gånger och består av tiotals miljarder stjärnor. Denna galax kan observeras med blotta ögat på de mellersta breddgraderna på norra halvklotet. I stjärnbilden Andromeda är den synlig som ett litet ovalt, svagt lysande moln. Vi ser Andromeda-nebulosan som den var för mer än två miljoner år sedan: det är så länge en ljusstråle kommer till oss från detta närmaste stjärnsystem. Galax i stjärnbilden Andromeda

Cirka 98 % av den kosmiska materien finns i stjärnor. Stjärnor är varma lysande roterande gaskulor (plasma). De består av väte och helium och skiljer sig i temperatur, storlek, massa, densitet, strålningsstyrka, färg, briljans, ljusstyrka etc. Ljusstrålar som passerar genom atmosfären dämpas på grund av absorption, brytning, ändra färg. Atmosfären är aldrig lugn, så himlakropparna tycks flimra för oss, och på färgfotografier erhålls olika färger, vilket inte beror på själva stjärnans faktiska utstrålning. Stjärnornas placering i universum förändras extremt långsamt, så konstellationernas konfiguration är relativt stabil. I tusentals år har stjärnornas relativa positioner knappast störts och de är lätta att hitta på himlen med hjälp av stjärnkartor, som visar 88 stjärnbilder (genom beslut av International Astronomical Unions generalförsamling, som hölls i Rom 1922 ).

Karta över stjärnhimlen I mitten - världens nordpol. På rutnätet av himmelska koordinater är huvudlinjerna ritade: den himmelska ekvatorn, himmelska meridianer, dagliga paralleller, ekliptikan, som bestämmer koordinaterna för armaturerna - deklination och rätt uppstigning av stjärnor och solen

a (alfa) - höger uppstigning av ljuset: himmelsekvatorns båge, som mäts från vårdagjämningen (-gamma) till ljusets deklinationscirkel (RM) i motsatt riktning mot himmelens rotation sfär; (delta) - armaturens deklination: bågen för deklinationscirkeln från ekvatorn till armaturen

Landmärket för stjärnhimlen på norra halvklotet är Polstjärnan, den närmaste av de ljusa stjärnorna till världens nordpol. Dess diameter är 120 gånger solens diameter. Det är en dubbelstjärna med en följeslagare som är något större än solen. Den pulserar och ändrar dess volym och briljans. Polstjärnan i vår tid ligger nära världens nordpol. Dess deklination är 89 17΄. Inom flyg, navigation, astronautik bestäms platsen och kursen för ett flygplan, ett fartyg, ett rymdskepp med hjälp av de så kallade navigationsstjärnorna. Deras plats på himlen bestäms med största precision, tabeller över deras höjder och azimut sammanställs. Av de mer än 6000 stjärnor som är synliga för blotta ögat finns det bara 26 sådana stjärnor. På norra halvklotet är detta Polarstjärnan Arcturus, Vega, Capella, etc., på södra halvklotet - Canopus, Peacock, Mimosa, etc. På det södra halvklotet fungerar det södra korset som en navigeringskonstellation. Dess långa tvärstång pekar nästan exakt mot världens sydpol - den knappt synliga stjärnan Sigma (σ) i stjärnbilden Octantus, vars deklination är 89 34΄. Navigatörerna som banar väg för fartyg kan alla navigationsstjärnorna utantill.

I vår tid bestäms norra sidan av horisonten av polarstjärnan, såväl som på norra halvklotet, den geografiska latituden för platsen, som är ungefär lika med höjden på den himmelska polen ovanför horisonten. Den speciella rollen som ledstjärnan är fortfarande tillfällig. På grund av den mycket långsamma konformade rörelsen av jordens axel (ett fullständigt varv på ≈ 26 000 år) vandrar världens nordpol ständigt bland stjärnorna. För cirka 3 tusen år sedan var den närmaste stjärnan till polen Kokhab (från arabiska - "Nordens stjärna") i samma konstellation Ursa Minor. Efter 13 tusen år kommer stjärnan Vega i stjärnbilden Lyra att vara i stället för Polstjärnan. Avståndet från jorden till Polstjärnan är sådant att ljusstrålen som lämnade den når vår planet efter 472 år. Det betyder att vi ser Polstjärnan som den var kort efter jordomsegling Magellan. Om något händer henne nu kommer vi att veta om det om 472 år. Kanske finns det inte längre, men det lyser fortfarande på vår himmel.

Polstjärnan är lätt att hitta på himlen med hjälp av den välkända stjärnbilden - Ursa Major. Genom de två extrema stjärnorna i hans hink måste du dra en rak linje uppåt, på vilken du ska avsätta fem gånger avståndet mellan dessa stjärnor. Så vi hittar hinken med Ursa Minor och sätter oss på den extrema stjärnan i handtaget på hennes lilla hink. Det här är Polstjärnan.

En av stjärnorna i vår galax är solen. Det är en stjärna som tillhör gruppen gula dvärgar. Dess diameter är 1 391 980 km, dess massa är 1 989 x 1 030 kg (99,87 % av hela solsystemets totala massa), den sideriska (stjärna) perioden för axiell rotation (soldag) vid ekvatorn är 25,38 jorddagar vid polerna ≈ 20 dagar, yttemperatur - 5807 K, ålder - cirka 5 miljarder år. Solen lyser upp och värmer jorden, tillhandahåller energi för de processer som äger rum på dess yta, stöder livets "osläckbara eld". Ett av de många förutsättningarna för existensen av liv på vår planet är det faktum att solen är en relativt tyst stjärna, dess strålning upplever inte skarpa fluktuationer, även om perioder av en "aktiv" sol observeras i genomsnitt efter 11 år, omväxlande med perioder av en "tyst" sol.

Människor har länge märkt att förändringar i solen (uppkomsten av så kallade fläckar) påverkar naturen och välbefinnandet. Den lysande sovjetiske naturforskaren A.L. Chizhevsky (1897-1964) ägnade sitt liv åt studiet av sol-jordiska relationer, som lade grunden för heliobiologi - vetenskapen om solens inflytande på levande organismer. Han skrev: "Människor och alla jordiska varelser är verkligen 'solens barn'" Han skrev ett stort antal verk om detta ämne, baserat på experiment och observationer. Den mest kända av dem är "Earth Echo of Solar Storms", skriven på ett intressant och förståeligt sätt för ett brett spektrum av läsare och innehåller en enorm mängd faktamaterial, generaliseringar, teoretiska slutsatser och praktiska rekommendationer. Chizhevsky kallas "Leonardo of the 20th century", och prisar vidden av hans vetenskapliga tänkande och bidrag till världsvetenskapen. Strax före hans död sades underbara ord till honom: ". . . Modern dialektik lär att varje fenomen endast kan förstås i dess samband med omvärlden. I rymdens tidsålder måste vetenskapen alltmer förstå mekanismerna för förhållandet mellan solen och den levande naturen.

Solen är solsystemets evolutionära, dynamiska och fysiska centrum. Med en enorm massa och kraftfull gravitation styr den rörelsen hos planeterna och andra kroppar i systemet, förutom planeternas satelliter. De kretsar runt sina planeter, eftersom deras attraktion, på grund av deras närhet, är starkare än solenergin. Solsystemet är en "familj" av himlakroppar sammankopplade av krafter av ömsesidig attraktion. Dess centrum är en stjärna som kallas solen. Solsystemet inkluderar också onekligen 8 klassiska planeter (Mercury, Venus, Earth, Mars (planeter) markbunden grupp), Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus (jätteplaneter), planeters satelliter (det finns mer än 60 av dem), små planeter - asteroider (över 5 tusen), hundratals kometer och många meteoroider. Fram till nyligen togs Plutos omloppsbana, den mest "extrema" i systemet (5,9 miljarder km eller 39,5 AU), bortom solsystemets gräns.

1. en astronomisk enhet är lika med jordens medelavstånd från solen - 149,6 miljoner km 2. ett ljusår är lika med det avstånd som ljuset färdas i vakuum, utan att påverkas av gravitationsfält, under ett julianskt år 3. parsec - avståndet som motsvarar det ömsesidiga av den årliga parallaxen (den skenbara förskjutningen av armaturerna på himmelssfären, associerad med observatörens rörelse tillsammans med jorden i omloppsbana runt solen); parallax 0,1” motsvarar 10 parsecs (206265 AU eller 30,857 x 10 000 000 km;

Men det har varit konstant debatt om Plutos status under lång tid: i storlek och egenskaper liknar den ganska satelliter av planeter, dess omloppsbana skiljer sig i form och parametrar från andra planeter. Nyligen beslutade generalförsamlingen för sektion III av International Astronomical Union (IAU) att beröva Pluto statusen som en "full planet" med motiveringen att den annars skulle behöva tilldela en sådan status till flera himlakroppar som förtjänar det. inte mindre än Pluto. Detta skulle bryta många idéer om solsystemet. Det är lättare att minska antalet planeter med ett objekt än att lägga till några nya. Följaktligen förskjuts gränsen för solsystemet.

Den stora planetografiska upptäckten i slutet av nittonhundratalet - upptäckten av det yttre asteroidbältet bortom Neptunus omloppsbana - förändrade avsevärt idén om solsystemet. uppstod Ett nytt utseende på planetsystemets struktur, som fram till dess inte verkade helt harmonisk, eftersom den hade en "konstig" planet - Pluto. . . Så Pluto skulle ha varit en "utstött" av solsystemet, om han var med senaste åren(sedan 1992) skulle han inte ha hittat ett värdigt företag: en helt ny tredje typ av planetkroppar - isplaneter. . "Chock femårsplanen" var perioden 1999 till 2003, under vilken ≈ 800 tidigare okända kroppar upptäcktes. Som ett resultat blev Pluto bara ett av objekten i det yttre asteroidbältet, det så kallade Kuiperbältet. Nu är cirka 1000 asteroider av detta bälte kända, och diametern på de tio största asteroiderna överstiger 1000 km. Här är deras namn på några av dem: 2003 UB 313 (diameter 2800 km), Pluto (2390 km), 2005 FY 9 (1600 km) och andra. Det mest avlägsna objektet var Sedna (1500 km), som är 90 gånger längre bort. från solen, än jorden. Den största planetoiden har ännu inte fått något namn. En grupp amerikanska astronomer ledda av Michael Brown föreslog att den gigantiska asteroiden Persephone skulle namnges, namnet på Plutos fru i grekisk mytologi. George Burba. Isiga satelliter av solen. J. Jorden runt, 2006 nr 12

Planeterna rör sig långsamt mot bakgrunden av zodiakens konstellationer när jorden rör sig i sin bana. På ett år går de från en konstellation till en annan, så att de visuellt kan skiljas från stjärnor. Själva planetens namn mottogs just på grund av denna egenhet (översatt från grekiska, αstër ρlanëtës är en vandrande stjärna). Planeterna rör sig i sina banor från väst till öst, men den skenbara rörelsen över himlen sker från öst till väst på grund av jordens snabba axiella rotation. Som ett resultat av kombinationen av jordens årliga rörelse och planeterna i sina banor beskriver alla planeterna slingor mot bakgrund av stjärnhimlen, vilket gör antingen en direkt eller en bakåtrörelse. Detta fenomen uppmärksammades och förklarades korrekt av N. Copernicus. Det faktum att planeterna inte bara rör sig fram och tillbaka, utan beskriver slingor, får man på grund av att planen i deras banor inte sammanfaller med planet för jordens omloppsbana.

Planeterna och deras satelliter (såvida de förstås inte är synliga från jorden) verkar för oss, liksom stjärnorna, vara mer eller mindre ljusa punkter. De lyser med ljus som reflekteras från solen. Men jordens satellit - månen är 10 000 gånger ljusare än den ljusstarkaste stjärnan på himlen - Sirius, eftersom den är oändligt mycket närmare jorden. Eftersom planeternas position på himlen ständigt förändras, visas de inte på kartan över stjärnhimlen. För att avgöra vilken planet vi observerar är det nödvändigt att ha speciell information, som ibland placeras i kalendrar. Det finns ett annat sätt att skilja en planet från en stjärna på himlen: du måste titta på stjärnan genom en kikare. Planeten är synlig som en liten skiva, stjärnan som en ljus blinkande prick. Människor med skarp syn kan få samma effekt genom att titta på armaturen genom en smal öppning, till exempel en löst knuten näve. På en klar mörk natt, mot bakgrund av stjärnor som långsamt rör sig över himlen, utan att ändra deras relativa position, kan du med blotta ögat se ljusa, ganska snabbt rörliga punkter - detta konstgjorda satelliter Jorden. Det ljusaste konstgjorda föremålet i jordens omloppsbana var sovjeten automatisk station"Världen". Den gjorde 75 000 varv runt jorden under 13 år av sin existens. Hennes "splashdown" in Stilla havet hände den 2 mars 1999.

Jorden har 6 himmelska bröder (Mercurius, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus) och en syster - Venus (kärlekens och skönhetens gudinna). De har många gemensamma drag som uppstod i processen med liknande bildning och vidare evolution. Alla planeter i solsystemet är sfäriska till formen. De kretsar alla runt solen i samma riktning - moturs för en observatör som tittar från nordpolen. Denna riktning kallas direkt. Nästan alla planeternas satelliter rör sig i samma riktning. I samma riktning sker den axiella rotationen av de flesta planeter. Undantagen är Venus och Uranus, som också roterar som om de "ljuger": dess axel ligger nästan i omloppsbanan. Planeternas banor är ellipser nära en cirkel, med undantag för Merkurius. På grund av detta kommer planeterna inte nära varandra och deras gravitationsinteraktion är liten. Banorna för alla planeterna är ungefär i samma plan, nära solens ekvatorplan. Intervallet mellan planeternas banor ökar naturligt med avståndet från solen: var och en nästa planetär 2 gånger längre från solen än den föregående (den så kallade lagen om planetavstånd). Alla planeter och deras satelliter har en skalstruktur, det vill säga de består av koncentriska sfärer som skiljer sig åt i materiens sammansättning och struktur. Alla rör sig mot bakgrund av konstellationer. Alla planeter lyser reflekterat solljus. Alla planeter är indelade i två grupper: små som jorden och jättar som Jupiter. Dessa skillnader beror till stor del på olika avstånd från solen, vilket påverkade både deras fysikalisk-kemiska egenskaper och dynamiska egenskaper.

Varje planet kan "skryta" med någon sorts rekord. Merkurius är närmast solen, den minsta och hetaste, nästan utan atmosfär, med den högsta omloppshastigheten (≈48 km/s) och det kortaste året på 0,24 jordår. Venus är den långsammaste som roterar runt sin axel (≈ 243 dagar) i motsatt riktning mot dess rörelse runt solen. Jorden är en dubbelplanet "Earth-Moon", och bara på den finns det liv. Mars har de högsta bergen på sig (vulkankonen Olympus är över 25 km.) Jupiter är störst i massa och volym och den snabbast roterande (9 timmar 55 m) med den största satelliten (Ganymede). Saturnus är den mest oblate med en stor polär kompression (1/10), har de mest magnifika ringarna och det största antalet satelliter (enligt de senaste uppgifterna - 22). Uranus - rör sig i en bana "liggande på sidan", till och med något "upp och ner" (lutning av rotationsaxeln 98). Neptunus - har den längsta rotationsperioden runt solen, har brutna ringar i form av bågar (bågar). Många planeter har satelliter. Jupiters största måne i solsystemet är Ganymedes (en av dess 16 "månar"). Dess radie är 2631 km (större än Merkurius och Pluto), och dess vikt är mer än dubbelt så stor som månen. Den ligger på ett avstånd av 1,07 miljoner km från Jupiter och har en blandad silikat-issammansättning. Från ovan är Ganymedes yta täckt av ett flera meter tjockt lager av sten-isdamm. Det finns många meteoritkratrar på ytan. Stora satelliter inkluderar även Saturnus Titan (radie ≈ 2580 km); Callisto (≈ 2350 km), Io (≈ 1815 km), Europa (≈ 1569 km) Jupiter. De tre sista satelliterna och Ganymedes upptäcktes av G. Galileo.

Så här föreställer sig science fiction-författarna bröderna Strugatsky (en av dem är en astronom) synen på himlen på en av Jupiters månar. Handlingen i historien utspelar sig i en avlägsen framtid på en vetenskaplig station belägen på en av Jupiters månar. . . Amalthea, Jupiters femte och närmaste måne, roterar runt sin axel på cirka trettiofem timmar. Dessutom gör den på tolv timmar ett fullständigt varv runt Jupiter. Därför kryper Jupiter ut bakom den nära horisonten var trettonde och en halv timme. Jupiter stiger är mycket vacker. Du behöver bara gå upp i hissen i förväg till den allra översta våningen under en genomskinlig spektrolit-kåpa. Himlen är svart och full av ljusa, oblinkande stjärnor. Från stjärnornas briljans ligger vaga reflektioner på slätten, och den steniga åsen verkar vara en djupsvart skugga på stjärnhimlen. Om du tittar noga kan du till och med urskilja konturerna av enskilda taggiga toppar. Det händer att Ganymedes fläckiga halvmåne, eller Callistos silverskiva, eller båda hänger lågt över åsen, även om detta är ganska sällsynt. Då sträcker sig även grå skuggor från topparna över den skimrande isen över hela slätten. Och när solen är ovanför horisonten - en rund fläck av bländande låga, slätten blir blå, skuggorna blir svarta och varje spricka är synlig på isen. Kolfläckar på fältet till raketgeväret ser ut som enorma, täckt av is pölar. Detta väcker varma, halvglömda associationer, och man vill springa till fältet och gå på en tunn isskorpa för att se hur det knastrar under en magnetsko och det rinner rynkor längs den, likt skum i varm mjölk, bara mörkt. Men allt detta kan ses inte bara på Amalthea. Av någon anledning tror man att den bruna färgen är ful. Detta menar de som aldrig har sett ett brunt sken på halva himlen och en tydlig röd skiva på den. Då försvinner skivan. Bara Jupiter finns kvar, enorm, brun, lurvig, det tar lång tid att komma ut ur horisonten, som om den var svullen, och upptar en fjärdedel av himlen. Den korsas snett av svarta och gröna ränder av ammoniakmoln, och ibland dyker det upp små vita prickar och försvinner omedelbart på det - så här ser exosfäriska prominenser ut från Amalthea. . Regissören tog en sista titt på Jupiters suddiga bruna kupol och tänkte att det skulle vara trevligt att fånga ögonblicket när alla fyra stora satelliterna hänger ovanför horisonten - den rödaktiga Io, Europa, Ganymedes och Callisto, och Jupiter själv i första kvartalet är hälften orange, hälften brun. Då trodde han att han aldrig hade sett en solnedgång. Det ska också vara vackert: exosfärens glöd avtar långsamt, och en efter en blinkar stjärnorna på den svartnande himlen, som diamantnålar på sammet. Men vanligtvis är inträdestiden höjden på arbetsdagen. . . Arkady Strugatsky, Boris Strugatsky. Vägen till Amalthea.

Jordens enda naturliga satellit och en annan ljuskälla i himmelssfären är månen (i grekisk mytologi är månens gudinna Selene). Den ligger bara 384 000 km från jorden, dess radie är bara ≈ 4 gånger mindre än jordens (1738 km), och dess massa är 81,5 gånger mindre än jordens massa. I förhållande till sin planet ansågs Månen tills nyligen vara den mest massiva satelliten i solsystemet, som därför har störst inflytande på huvudplaneten. 1978 upptäcktes Plutos satellit Charon, nu äger han detta mästerskap. Även om Pluto själv nu anses vara en dvärgplanet, är det fortfarande planeten med den mest massiva satelliten. Jorden och månen är sammankopplade genom kraftfull ömsesidig attraktion och roterar som helhet runt en gemensam tyngdpunkt (barycenter) från väst till öst. Barycentret ligger inuti jorden på ett avstånd av 4750 km från dess centrum, vilket är 0,73 jordens radie. Jorden kallas ofta för en dubbelplanet. Earth-Moon-systemet gör en fullständig revolution på 27,3 dagar. Detta är den så kallade sideriska månaden. Det är barycentret som rör sig i omloppsbana runt solen. Jorden med månen kan också kallas en dubbelplanet från en annan position. Av alla hypoteser om månens bildande anser många selenologer för närvarande modellen som föreslagits av den ryska forskaren E. L. Ruskol som den mest acceptabla. Hon utvecklade teorin om den gemensamma bildningen av jorden och månen som en dubbelplanet från ett moln av förplanetära kroppar som omgav solen.

Månen gör ett fullständigt varv runt jorden på 27,3 dagar i förhållande till stjärnorna (detta är en siderisk, d.v.s. stjärnmånad) med en vinkelhastighet på 13,2 per dag. Under samma tid gör den ett varv runt sin imaginära axel med samma vinkelhastighet. Därför är månen alltid vänd mot jorden med samma halvklot. Men det var inte alltid så. För miljarder år sedan var månen närmare jorden och roterade på sin axel snabbare än den kretsade runt jorden. Gradvis, under påverkan av jordens gravitation, avtog månens rotation tills båda rörelserna blev synkrona. Men nu ser vi ≈ 59% av ytan på vår satellit på grund av den så kallade librationen (skenbar vickning) av ett antal anledningar. För det första, enligt Keplers andra lag, rör sig månen längs sin elliptiska bana ojämnt - nära apogeum (fjärrpunkten) långsammare än nära perigeum (nära punkt), och "ser" mot mitten av ellipsen, och jorden är vid ett av dess fokus. Därför ser vi bortom sidorna av månskivan antingen från väster eller från öster (optisk libration i longitud). För det andra, på grund av det faktum att planeterna för jordens och månens banor inte sammanfaller (vinkeln mellan dem är > 5) och månens rotationsaxel lutar mot planet för dess omloppsbana med ≈ 83 , det vänder sig periodvis till oss antingen söder eller norr. Samtidigt öppnas cirkumpolära områden något (optisk libration i latitud). Tack vare flygningarna mot vår satellit av de sovjetiska automatiska interplanetära stationerna "Luna" kunde människor se från jorden till månens bortre sida. Luna-9-stationen (1966) sände till jorden ett cirkulärt panorama av månlandskapet och, efter att ha lyckats göra en mjuk landning på månens yta, bekräftade antagandena om dess ganska fasta jord och frånvaron av damm. Detta blev en extremt viktiga och tillförlitliga omständigheter för de efterföljande sovjetiska månroversna och amerikanska astronauterna.

En anmärkningsvärd egenskap hos ytan, inte bara på månen, utan också på alla planeter i den jordiska gruppen är ringstrukturer. Sådana strukturer på månen - kratrar, perfekt synliga från jorden, har olika storlekar: från små (mindre än en meter i diameter) till stora (mer än 200 km i diameter). De flesta har mer eller mindre jämn botten och upphöjda kanter och i mitten kan man ibland se en förhöjning i form av en kulle. Ofta bildar kratrar långa kedjor som sträcker sig över hundratals kilometer. Månkratrar har ett dubbelt ursprung. Några av de stora kratrarna är tydligen vulkaniska, bildade förr när tektoniska processer på månen var aktiva. Man bör ta hänsyn till att de inre krafterna på månen arbetade med större effekt än på jorden på grund av den lägre gravitationen där (med en faktor 6). Nu är månen en tektoniskt livlös kropp, månbävningar är sällsynta och svaga. De flesta av kratrarna, enligt selenologernas allmänt accepterade åsikt, (Selena är månen) är av meteorit ursprung, det vill säga de bildades under fallet av stora meteoriter, asteroider, kometkärnor. I avsaknad av en atmosfär som bromsar deras fall har de en stor stötexplosiv kraft, som ett resultat av vilket de stora stora kratrarna skapas, och sekundära mindre kratrar i deras närhet kunde ha uppstått från fall av stenar som flyger isär från påverkan.

Månens ursprungliga relief är så att säga "bevarad", inte förstörd på grund av frånvaron av en atmosfär och hydrosfär, såväl som på grund av verkan av "solvinden" - korpuskulära strömmar ( elementarpartiklar flyger från solen), vilket får ytskiktet att sintra och förvandlas till en relativt stark svampig skorpa (rigolit). Detta hämmar också processer med skred och skred i sluttningar. På jorden förstörs den primära kraterreliefen allvarligt av alla sluttningar och andra reliefbildande processer och är därför beslöjad, även om den kan spåras både i en nedgrävd form och på planetens yta. På den synliga sidan av månen finns cirka 300 000 kratrar med en diameter på mer än en kilometer. Några av dem har namn: Copernicus, Kepler, Tycho, etc. Förutom kratrar på månen finns det stora mörka platta områden - de så kallade "haven", men utan vatten (Ocean of Storms, Sea of​​ Regn, etc.), och lätta bergsområden - så kallade "kontinenter". Många hav gränsar till långa bergskedjor uppkallade efter jordiska berg - Alperna, Kaukasus, Pyrenéerna, etc.

Asteroider är små kroppar i solsystemet. Det huvudsakliga asteroidbältet ligger mellan Mars och Jupiters banor. Enligt lagen om planetavstånd, astronomer under XVIII-talet. hoppades hitta en planet här jordtyp, men öppnade in tidiga XIX V. ett antal mindre planeter: Ceres (diameter 1003 km), Pallas, Juno, etc. Nu är cirka 6000 asteroider kända. Nästan alla av dem rör sig i riktning framåt runt solen med en hastighet av ≈ 20 km/s i elliptiska banor, och de flesta av deras banor ligger i ekliptikplanet. Några av dem korsar jordens omloppsbana. Asteroider varierar i storlek. Ett 30-tal har en diameter > 200 km. Formen är oregelbunden, mångfacetterad, vinkelslätad med många kratrar. Sammansättningen är annorlunda. De är av sten och metall. Asteroider är huvudkällan till meteoriter. 1989 flög en asteroid ≈ 300 m stor på ett avstånd av ≈ 650 tusen km från jorden. I början av juni 2006 flög en upp till 900 m lång asteroid så nära jorden som möjligt, lite längre än månen. Ett möte med en sådan "sten" skulle omedelbart förändra klimatet och i allmänhet allt liv på jorden. Vid ett fall i havet skulle tiotals meter höga vågor uppstå, vilket skulle skölja bort många kustländer. Miljarder ton vattenånga skulle släppas ut i atmosfären. . . Vid fall på land skulle en enorm mängd damm och rök från de resulterande bränderna ha kommit in i luften, vilket skulle ha orsakat en global klimatkatastrof: en snabb, kraftig och långvarig temperatursänkning till negativa värden. Det finns ett antagande att fallet av en stor asteroid i området Mexikanska golfen≈ 65 miljoner år sedan orsakade döden för ≈ 95% av alla levande organismer på planeten, inklusive dinosaurier. Den sista "mördarasteroiden" (2006) missade, faran gick över ett tag, men en annan "rymdterrorist" förväntas besöka, så astronomer övervakar noggrant asteroidernas banor. Samtidigt, Vetenskaplig forskning och metoder utvecklas för att förstöra farliga "besökare" på de närmaste inflygningarna till jorden.

Kometer (från grekiskan κοmëtës - långhåriga) är små kroppar i solsystemet med en ännu mindre massa än asteroider. Dessa är kalla kroppar som börjar lysa först när de närmar sig solen. Kometbanor är mycket långsträckta ellipser eller till och med paraboler. Rotationsperioderna runt solen är mycket olika: från flera år till tusentals och till och med miljoner år. Om kometen rör sig längs en parabel återvänder den inte alls till solsystemet. Orbital rörelse kan vara antingen framåt eller bakåt. Banornas plan ligger i en mängd olika vinklar och bildar en riktig trasslig härva. Kometen har huvud och svans. Huvudet består av en fast kärna och en gasformig miljö - koma. Kärnan är ett iskonglomerat som består av 80 % vatten blandat med olika gaser: koldioxid, metan, ammoniak, väte samt sten- och järnpartiklar. I dessa kosmiska isberg med en temperatur på 250-260 C, som i ett kylskåp, kunde organiskt material bevaras, kanske de första tegelstenarna från vilka livet på jorden bildades.

Kometkärnor är små: från några hundra meter till flera kilometer (till exempel var storleken på den berömda kometen Halley 1986 16 km x 8 km). När man närmar sig solen, under påverkan av värme, sublimerar isen och en gasformig miljö bildas - koma. Som ett resultat av den frånstötande verkan av lätt tryck och solvinden framträder en lysande svans av en komet (ibland mer än en) från förtärnade gaser och det finaste dammet (”synligt ingenting”), som rusar bort från kometen i riktning mitt emot solen med en hastighet av 500 -1000 km/s. Svansarna är miljarder kilometer långa och lyser med kallt fluorescerande ljus. Kärnan kan förlora 30 -40 ton materia varje sekund! Varje närmande av en komet till solen åtföljs av en oersättlig förlust av massa. Därför, i slutändan, är tillförseln av gaser och fasta partiklar uttömd, kärnan kollapsar, sönderdelas delvis och bildar "rymdskräp", som kan fungera som en källa till meteorregn och till och med meteordusch. I minnet av människor kolliderade jorden inte med kometernas kärnor (endast med deras fragment), utan föll upprepade gånger i kometsvansar (1910 passerade den genom svansen på Halleys komet). I det här fallet är det ingen fara för människor: även om svansen innehåller giftiga gaser (metan, cyan), är de mycket sällsynta och deras inblandning i atmosfären är omärklig.

Det finns ett antagande att explosionen 1908 i taigan i Podkamennaya Tunguska-bassängen, som vi kallar Tunguska-meteoritens fall (ingen meteorit hittades där), faktiskt var resultatet av en kollision mellan jorden och kärnan av en liten Encke-komet med en diameter på ca 30 m. nästan allt avdunstades på grund av uppvärmning i atmosfärens täta lager och på 5-10 km höjd inträffade en explosion på grund av det enorma lufttrycket. En kraftig jordbävning noterades, den urgamla taigan visade sig slutta som en lie över ett stort område (40 km x 50 km). Inom en radie av ≈ 30 km från explosionens centrum slogs träden ner med sina toppar utåt. Briljansen, synlig från ett avstånd av 500 km, överskred solens utstrålning, och åskslag hördes tusen kilometer från nedslagsplatsen. Vid tidpunkten för kometens intåg i jordens atmosfär (detta hände på morgonen när solen var på den östra halvan av himlen), väster om explosionsområdet genomgående Västra Sibirien och Europa till Atlanten, noterades ett ovanligt sken från natthimlen. Kanske var det svansen på en komet. Under de följande dagarna märktes ökad dammighet i jordens atmosfär. Historien om kometen Biela, uppkallad efter den tjeckiska Biela (Vit), som upptäckte den 1826, är intressant. Omloppstiden för denna komet var ≈ 7 år. Den observerades två gånger, och för tredje gången (1846), inför astronomernas ögon, delades den i två delar. 1852 dök båda dotterkometerna upp, men avståndet mellan dem växte. Nästa gång förhållanden för observation dök upp först 1872, men kometen kunde inte upptäckas. Men den 27 november 1872, natten när jorden korsade Bielas omloppsbana, fanns det en riklig meteor Regn med en strålare från stjärnbilden Andromeda, där kometen enligt beräkningar skulle ha befunnit sig. Och även nu, varje år när jorden korsar Bielas omloppsbana, noteras ett ökat antal meteorer. Uppenbarligen var kometens meteormateria mer eller mindre jämnt fördelad över hela dess omloppsbana. Detta indikerar att kometer är kortlivade himlakroppar.

Yttre rymden är riklig fasta kroppar av olika storlekar från dammpartiklar till block på tiotals och hundratals meter. Dammpartiklar faller till jorden varje timme, och klumpar - en gång i hundratals till tusentals år. Meteorer är de minsta fasta partiklarna som väger i gram och bråkdelar av ett gram och invaderar jordens atmosfär med en hastighet av tiotals kilometer per sekund. På grund av luftfriktion på en höjd av 80-100 km värms de upp till flera tusen grader Celsius, medan de lyser i 1-2 sekunder, tappar massa eller skingras och försvinner innan de når jordytan. Bakom meteorerna finns joniserade gaser – ett meteorspår, ofta synligt för blotta ögat. Mot bakgrund av den mörka natthimlen syns meteorer som "stjärnfall". Meteorer kan vara enstaka, sporadiska och kan bilda meteorregn. De vanligaste av dem kallas meteorregn. Alla partiklar av meteorskurar rör sig parallellt med varandra, men enligt perspektivets lagar verkar de spridas från en punkt på himlen, kallad strålningen. Meteorskurar är uppkallade efter konstellationerna där deras strålar finns. Det finns 8 kända bäckar, en av de vanligaste är "perserna" (enligt stjärnbilden Perseus). Den pågår från 5 till 18 augusti med max runt den 10:e. I slutet av det första decenniet av oktober finns det "drakonier", i det tredje decenniet av oktober - "orionider". Var 33:e och en fjärdedel av året i mitten av november återvänder en kraftfull ström till jorden - "Leonider". Så natten till den 17 november 1966 räknades upp till 2300 meteorer per minut på himlen över Arizona. Meteorskurar uppstår när en meteorsvärm möter jorden – ett kluster av meteoroider, som är produkter av kometers förfall, krossning av asteroider etc. De flesta stora meteoroider rör sig som kometer i långsträckta elliptiska banor. Bäckarnas banor studeras noggrant, eftersom de kan vara farliga för rymdfarkoster.

Genom hela vetenskapens historia har geografi innefattat utvecklingen av idéer om världen runt människan - planeten jorden, solsystemet, universum. Den första matematiskt underbyggda modellen av universum var det geocentriska systemet av K. Ptolemaios (165-87 f.Kr.), som korrekt för den tiden visade den del av världen som var tillgänglig för direkt observation. Först efter 1500 år etablerades den heliocentriska modellen av solsystemet av N. Copernicus (1473-1543).

Framsteg inom fysikalisk teori och astronomi i slutet av 1800-talet. och utseendet på de första optiska teleskopen ledde till skapandet av idéer om det oföränderliga universum. Utvecklingen av relativitetsteorin och dess tillämpning på lösningen av kosmologiska paradoxer (gravitationella, fotometriska) skapade den relativistiska teorin om universum, som ursprungligen presenterades av A. Einstein som en statisk modell. Åren 1922-1924. A.A. Friedman fick lösningar på ekvationerna för allmän relativitet för ett ämne som enhetligt fyller hela utrymmet (en modell av ett homogent isotropiskt universum), som visade universums icke-stationaritet - det måste expandera eller dra ihop sig. 1929 upptäckte E. Hubble universums expansion och motbevisade idén om dess okränkbarhet. Teoretiska resultat A.A. Fridman och E. Hubble gjorde det möjligt att introducera begreppet "början" i universums utveckling och förklara dess struktur.

Åren 1946-1948. G. Gamow utvecklade teorin om det "heta" universum, enligt vilken universums substans i början av evolutionen hade en temperatur och densitet som var ouppnåeliga experimentellt. År 1965 upptäcktes reliken mikrovågsbakgrundsstrålning, som till en början hade en mycket hög temperatur, vilket experimentellt bekräftade teorin om G. Gamow.

Det var så vår förståelse av världen expanderade i termer av rum och tid. Om universum under lång tid betraktades som ett medium, inklusive himlakroppar av olika rang, så är universum enligt moderna idéer ett ordnat system som utvecklas i en riktning. Tillsammans med detta uppstod antagandet att universum inte nödvändigtvis uttömmer begreppet den materiella världen och att det kan finnas andra universum där universums kända lagar inte nödvändigtvis gäller.



Universum

Universum- det här är den materiella världen som omger oss, gränslös i tid och rum. Universums gränser kommer sannolikt att expandera när nya möjligheter för direkt observation dyker upp, d.v.s. de är relativa för varje ögonblick i tiden.

Universum är ett av de konkret-vetenskapliga objekten pilot studie. Det antas att naturvetenskapens grundläggande lagar är sanna för hela universum.

Universums tillstånd. Universum är ett icke-stationärt objekt, vars tillstånd beror på tiden. Enligt den rådande teorin expanderar universum just nu: de flesta galaxer (med undantag för de som ligger närmast vår) rör sig bort från oss och i förhållande till varandra. Avlägsningshastigheten (retreat) är ju större, ju längre bort är galaxen - strålningskällan. Detta beroende beskrivs av Hubble-ekvationen:

Var v- borttagningshastighet, km/s; R- avstånd till galaxen, St. år; H - proportionalitetskoefficient, eller Hubble-konstant, H= 15×10 -6 km/(s×ljusår). Det konstateras att rusningshastigheten ökar.

Ett av bevisen på universums expansion är den "röda förskjutningen av spektrallinjer" (dopplereffekt): de spektrala absorptionslinjerna i objekt som drar sig tillbaka från observatören förskjuts alltid mot långa (röda) våglängder i spektrumet och närmar sig - kort (blå).

De spektrala absorptionslinjerna från alla galaxer är i sig rödförskjutna, vilket innebär att det sker en expansion.

Materiens täthet i universum. Fördelningen av materiedensitet i separata delar av universum skiljer sig med mer än 30 storleksordningar. Den högsta densiteten, om vi inte tar hänsyn till mikrokosmos (till exempel atomkärnan), är inneboende i neutronstjärnor(cirka 10 14 g / cm 3), den lägsta (10 -24 g / cm 3) - för Galaxy som helhet. Enligt F.Yu Siegel är den normala tätheten av interstellär materia i termer av väteatomer en molekyl (2 atomer) per 10 cm 3, i täta moln - nebulosor når den flera tusen molekyler. Om koncentrationen överstiger 20 väteatomer i 1 cm 3, börjar konvergensprocessen och utvecklas till ackretion (klibbar ihop).

Materialsammansättning. Av den totala massan av materia i universum är bara cirka 1/10 synlig (lysande), de återstående 9/10 är osynlig (icke-ljusande) materia. Synlig materia, vars sammansättning med säkerhet kan bedömas av emissionsspektrumets karaktär, representeras huvudsakligen av väte (80-70%) och helium (20-30%). Övrig kemiska grundämnen i materiens lysande massa är så liten att de kan försummas. Ingen betydande mängd antimateria har hittats i universum, förutom en liten del av antiprotoner i kosmiska strålar.

Universum är fyllt med elektromagnetisk strålning, som kallas relik, de där. kvar från de tidiga stadierna av universums utveckling.

Homogenitet, isotropi och struktur. På en global skala betraktas universum isotropisk Och homogen. Ett tecken på isotropi, dvs. oberoende av objektens egenskaper från riktningen i rymden, är enhetligheten i fördelningen av relikstrålning. De mest exakta moderna mätningarna har inte hittat avvikelser i intensiteten av denna strålning i olika riktningar och beroende på tid på dygnet, vilket samtidigt vittnar om universums stora homogenitet.

En annan egenskap hos universum är heterogenitet Och strukturera(diskret) i liten skala. På en global skala av hundratals megaparsek kan universums materia betraktas som ett homogent kontinuerligt medium, vars partiklar är galaxer och till och med galaxhopar. En mer detaljerad undersökning avslöjar universums strukturerade natur. strukturella element Universum består av kosmiska kroppar, främst stjärnor, som bildar stjärnsystem av olika rang: galaxen- galaxhop- Metagalaxi, De kännetecknas av lokalisering i rymden, rörelse runt ett gemensamt centrum, en viss morfologi och hierarki.

Vintergatans galax består av 10 11 stjärnor och det interstellära mediet. Den tillhör spiralsystem som har ett symmetriplan (skivans plan) och en symmetriaxel (rotationsaxeln). Oblateness av galaxens skiva, observerad visuellt, indikerar en betydande hastighet för dess rotation runt sin axel. Den absoluta linjära hastigheten för dess objekt är konstant och lika med 220-250 km/s (det är möjligt att den ökar för objekt mycket långt från centrum). Solens rotationsperiod runt galaxens centrum är 160-200 miljoner år (i genomsnitt 180 miljoner år) och kallas galaktiskt år.

Universums utveckling. I enlighet med modellen för det expanderande universum, utvecklad av A.A. Fridman på basis av A. Einsteins allmänna relativitetsteori, fann man att:

1) i början av evolutionen upplevde universum ett tillstånd av kosmologisk singularitet, när densiteten av dess materia var lika med oändligheten, och temperaturen översteg 10 28 K (vid en densitet över 10 93 g/cm 3 har materien outforskat kvantegenskaper hos rum-tid och gravitation);

2) ämnet, som är i singulärt tillstånd, har undergått en plötslig expansion, som kan jämföras med en explosion ("Big Bang");

3) under det expanderande universums icke-stationaritetsförhållanden minskar materiens densitet och temperatur med tiden, dvs. i evolutionsprocessen;

4) vid en temperatur av cirka 10 9 K genomfördes nukleosyntes, som ett resultat av vilket den kemiska differentieringen av materia inträffade och universums kemiska struktur uppstod;

5) Utifrån detta kunde universum inte existera för evigt och dess ålder bestäms från 13 till 18 miljarder år.

solsystem

Solsystem - detta är solen och en uppsättning himlakroppar: 9 planeter och deras satelliter (för 2002 var deras antal 100), många asteroider, kometer och meteorer som kretsar runt solen eller kommer in (som kometer) i solsystemet. Grundläggande information om solsystemets objekt innehåller fig. 3.1 och tabell. 3.1.

Tabell 3.1. Några fysiska parametrar för planeterna i solsystemet

solsystemobjekt Avstånd från solen radie, km antal jordradier vikt, 10 23 kg massa i förhållande till jorden medeldensitet, g/cm 3 omloppstid, antal jorddagar revolutionsperiod runt sin axel antal satelliter (månar) albedo tyngdacceleration vid ekvatorn, m/s 2 separationshastighet från planetens gravitation, m/s tillgänglighet och atmosfärisk sammansättning, % genomsnittlig yttemperatur, °С
miljoner km a.u.
Sol - 695 400 1.989×10 7 332,80 1,41 25-36 9 - 618,0 Frånvarande
Merkurius 57,9 0,39 0,38 3,30 0,05 5,43 59 dagar 0,11 3,70 4,4 Frånvarande
Venus 108,2 0,72 0,95 48,68 0,89 5,25 243 dagar 0,65 8,87 10,4 CO 2, N 2, H 2 O
Jorden 149,6 1,0 1,0 59,74 1,0 5,52 365,26 23 h 56 min 4 s 0,37 9,78 11,2 N 2, O 2, CO 2, Ar, H 2 O
Måne 1,0 0,27 0,74 0,0123 3,34 29,5 27 h 32 min - 0,12 1,63 2,4 Mycket utladdad -20
Mars 227,9 1,5 0,53 6,42 0,11 3,95 24 h 37 min 23 s 0,15 3,69 5,0 CO2 (95,3), N2 (2,7), Ar (1,6), O2 (0,15), H2O (0,03) -53
Jupiter 778,3 5,2 18986,0 1,33 11,86 år gammal 9 h 30 min 30 s 0,52 23,12 59,5 H (77), He (23) -128
Saturnus 1429,4 9,5 5684,6 0,69 29,46 år gammal 10 h 14 min 0,47 8,96 35,5 N, inte -170
Uranus 2871,0 19,2 25 362 868,3 1,29 84,07 år 11 h3 0,51 8,69 21,3 H (83), He (15), CH 4 (2) -143
Neptunus 4504,3 30,1 24 624 1024,3 1,64 164,8 år 16h 0,41 11,00 23,5 H, He, CH 4 -155
Pluto 5913,5 39,5 0,18 0,15 0,002 2,03 247,7 6,4 dagar 0,30 0,66 1,3 N2, CO, NH4 -210

Solär en hetgaskula, som innehåller cirka 60 kemiska grundämnen (tabell 3.2). Solen roterar runt sin axel i ett plan som lutar i en vinkel på 7 ° 15" mot planet för jordens omloppsbana. Rotationshastigheten för solens ytskikt är annorlunda: vid ekvatorn är rotationsperioden 25,05 dagar , på en latitud av 30 ° - 26,41 dagar, i polarområdena - 36 dagar Solens energikälla är kärnreaktioner som omvandlar väte till helium. Mängden väte kommer att säkerställa bevarandet av dess ljusstyrka i tiotals miljarder år. Endast en två miljarder av solenergi.

Solen har en skalstruktur (Fig. 3.2). I centrum fördela kärna med en radie på cirka 1/3 av solen, ett tryck på 250 miljarder atm, en temperatur på mer än 15 miljoner K och en densitet på 1,5 × 10 5 kg / m 3 (150 gånger vattentätheten). Kärnan genererar nästan all solens energi, som överförs genom strålningszon, där ljus upprepade gånger absorberas av materia och återutsänds. Ovan ligger konvektionszon(blandning), där ämnet kommer i rörelse på grund av ojämn överföring av värme (en process som liknar överföringen av energi i en kokande vattenkokare). Solens synliga yta bildas av dess atmosfär. Dess nedre del med en tjocklek på cirka 300 km, som avger huvuddelen av strålningen, kallas fotosfär. Detta är den "kallaste" platsen på solen med temperaturer som sjunker från 6000 till 4500 K i de övre lagren. Fotosfären bildas av granuler med en diameter på 1000-2000 km, avståndet mellan dem är från 300 till 600 km. Granulerna skapar en allmän bakgrund för olika solformationer - prominenser, bloss, fläckar. Ovanför fotosfären ligger upp till en höjd av 14 tusen km kromosfär. Under full månförmörkelser den är synlig som en rosa gloria som omger den mörka skivan. Temperaturen i kromosfären ökar och i de övre lagren når flera tiotusentals grader. Den yttersta och mest sällsynta delen sol atmosfär - solkorona- sträcker sig över avstånd på flera tiotals solradier. Temperaturen här överstiger 1 miljon grader.

Tabell 3.2. Kemisk sammansättning av solen och jordiska planeter, % (enligt A. A. Marakushev, 1999)

Element Sol Merkurius Venus Jorden Mars
Si 34,70 16,45 33,03 31,26 36,44
Fe 30,90 63,07 30,93 34,50 24,78
mg 27,40 15,65 31,21 29,43 34,33
Na 2,19 - - - -
Al 1,74 0,97 2,03 1,90 2,29
Ca 1,56 0,88 1,62 1,53 1,73
Ni 0,90 2,98 1,18 1,38 0,43

Ris. 3.2. Solens struktur

planeter Solsystemet är uppdelat i två grupper: inre, eller jordiska planeter - Merkurius, Venus, Jorden, Mars och extern, eller jätteplaneter - Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus och Pluto. Den uppskattade materialsammansättningen av planeterna visas i fig. 3.3.

Jordiska planeter. De inre planeterna är relativt små i storlek, har en hög densitet och inre differentiering av materia. De kännetecknas av en ökad koncentration av kol, kväve och syre, brist på väte och helium. De terrestra planeterna kännetecknas av tektonisk asymmetri: strukturen av jordskorpan på planeternas norra halvklot skiljer sig från den för de södra.

Kvicksilver - planeten närmast solen. Bland solsystemets planeter kännetecknas den av den mest långsträckta elliptiska omloppsbanan. Temperaturen på den upplysta sidan är 325-437 ° С, på nattsidan - från -123 till -185 ° С. Den amerikanska rymdfarkosten "Mariner-10" upptäckte 1974 en förtärnad atmosfär på Merkurius (tryck 10 -11 atm), bestående av helium och väte i förhållandet 50:1. Merkurius magnetfält är 100 gånger svagare än jordens, vilket till stor del beror på den långsamma rotationen av planeten runt sin axel. Merkurius yta har mycket gemensamt med månens yta, men den kontinentala reliefen råder. Tillsammans med liknande månkratrar Scarps saknas på månen - klippor, 2-3 km höga och hundratals och tusentals kilometer långa, noterades i olika storlekar.

Ris. 3.3. Planeternas struktur och påstådda materialsammansättning (enligt G. V. Voitkevich): A - jordgrupp: 1, 2, 3 - silikat, metalliska, sulfidmetalliska ämnen, respektive; b- jättar: 1 - molekylärt väte; 2 - metalliskt väte; 3 - vatten is; 4 - en kärna som består av sten eller järnstensmaterial

Merkurius massa är 1/18 av jordens massa. Trots sin ringa storlek har Merkurius en ovanligt hög densitet (5,42 g / cm 3), nära jordens densitet. Den höga densiteten indikerar närvaron av en het, och förmodligen smält, metallisk kärna, som står för cirka 62% av planetens massa. Kärnan är omgiven av ett omkring 600 km tjockt silikatskal. Den kemiska sammansättningen av ytbergarterna och det inre av Merkurius kan endast bedömas utifrån indirekta data. Reflexionsförmågan hos Merkurius regoliten indikerar att den är sammansatt av samma stenar som utgör månens jord.

Venus roterar runt sin axel ännu långsammare (på 244 jorddagar) än Merkurius, och i motsatt riktning, så solen på Venus går upp i väster och går ner i öster. Venus massa är 81 % av jordens massa. Vikten av föremål på Venus är bara 10% mindre än deras vikt på jorden. Man tror att planetens skorpa är tunn (15-20 km) och dess huvuddel representeras av silikater, som ersätts av en järnkärna på ett djup av 3224 km. Reliefen på planeten dissekeras - bergskedjor upp till 8 km höga växlar med kratrar med en diameter på tiotals kilometer (upp till maximalt 160 km) och ett djup på upp till 0,5 km. Enorma, jämnade utrymmen är täckta med steniga placeringar av spetsvinklade skräp. En gigantisk linjär fördjupning upp till 1500 km lång och 150 km bred på ett djup av upp till 2 km hittades nära ekvatorn. Venus har inget dipolmagnetfält, vilket förklaras av dess höga temperatur. På planetens yta är temperaturen (468 + 7) ° С, och på ett djup, uppenbarligen, - 700-800 ° С.

Venus har en mycket tät atmosfär. På ytan är atmosfärstrycket minst 90-100 atm, vilket motsvarar trycket i jordens hav på ett djup av 1000 m. kemisk sammansättning Atmosfären består huvudsakligen av koldioxid blandad med kväve, vattenånga, syre, svavelsyra, väteklorid och vätefluorid. Man tror att Venus atmosfär ungefär motsvarar jordens i de tidiga stadierna av dess bildande (3,8-3,3 miljarder år sedan). Atmosfärens molnskikt sträcker sig från en höjd av 35 km till 70 km. Den nedre delen av moln består av 75-80% svavelsyra, dessutom finns det fluorväte och saltsyra. Eftersom Venus är 50 miljoner km närmare jorden än solen, får Venus dubbelt så mycket värme som vår planet - 3,6 cal / (cm 2 × min). Denna energi ackumuleras av koldioxidatmosfären, vilket orsakar en enorm Växthuseffekt och de höga temperaturerna på den venusiska ytan - varm och tydligen torr. Rymdinformation indikerar ett säreget sken av Venus, vilket troligen beror på de höga temperaturerna hos ytbergarter.

Venus kännetecknas av komplex molndynamik. Förmodligen, på en höjd av cirka 40 km finns det kraftiga polära virvlar och starka vindar. Nära planetens yta är vindarna svagare - cirka 3 m/s (uppenbarligen på grund av frånvaron av betydande sänkningar i temperaturnära ytan), vilket bekräftas av frånvaron av damm på landningsplatserna för nedstigningsfordonen av Venera-stationerna. Den täta atmosfären under lång tid tillät inte att bedöma stenarna på den venusiska ytan. En analys av den naturliga radioaktiviteten hos uran-, torium- och kaliumisotoper i jordar visade resultat som var nära dem för landbaserade basalter och delvis graniter. Ytstenar är magnetiserade.

Mars Den ligger 75 miljoner km längre bort från solen än jorden, så Marsdagen är längre än jorden, och solenergin den tar emot är 2,3 gånger mindre jämfört med jorden. Rotationsperioden runt axeln är nästan densamma som jordens. Axelns lutning mot banans plan säkerställer årstidernas förändring och närvaron av "klimatiska" zoner - heta ekvatoriska, två tempererade och två polära. På grund av den lilla mängden inkommande solenergi är kontrasterna mellan de termiska zonerna och årstiderna mindre uttalade än på jorden.

Atmosfärens täthet på Mars är 130 gånger mindre än jordens och är bara 0,01 atm. Atmosfärens sammansättning inkluderar koldioxid, kväve, argon, syre, vattenånga. Dagliga temperaturfluktuationer överstiger 100°C: vid ekvatorn under dagen - cirka 10-20°C, och vid polerna - under -100°C. Stora temperaturskillnader observeras mellan dag- och nattsidorna av planeten: från 10-30 till -120°C. På en höjd av cirka 40 km är Mars omgiven av ett ozonskikt. För Mars noteras ett svagt dipolmagnetfält (vid ekvatorn är det 500 gånger svagare än jordens).

Planetens yta är fylld med många kratrar av vulkaniskt ursprung och meteoriter. Höjdskillnaden är i genomsnitt 12-14 km, men den enorma kalderan av Nix Olympics vulkan (Snows of Olympus) stiger till 24 km. Diametern på dess bas är 500 km, och kraterns diameter är 65 km. Vissa vulkaner är aktiva. En egenskap hos planeten är närvaron av enorma tektoniska sprickor (till exempel Mariner Canyon, 4000 km lång och 2000 km bred på ett djup av upp till 6 km), som liknar jordiska graben och morfoskulpturer som motsvarar floddalar.

Bilderna av Mars visar områden som är ljusa till färgen (”kontinentala” områden, uppenbarligen sammansatta av graniter), gula (”marina” regioner, uppenbarligen sammansatta av basalter) och snövita till utseendet (glaciala polarlock). Observationer av planetens polarområden har fastställt variationen i konturerna av ismassiv. Enligt forskare består de glaciala polarlocken av frusen koldioxid och möjligen vattenis. Den rödaktiga färgen på Mars yta beror troligen på hematitisering och limonitisering (oxidation av järn) av stenar, vilket är möjligt i närvaro av vatten och syre. Uppenbarligen kommer de inifrån när ytan värms upp under dagtid eller med gasformiga utandningar som smälter permafrosten.

Studien av stenar visade följande förhållande mellan kemiska element (%): kiseldioxid - 13-15, järnoxider - 12-16, kalcium - 3-8, aluminium - 2-7, magnesium - 5, svavel - 3, liksom som kalium, titan, fosfor, krom, nickel, vanadin. Jordmånen på Mars liknar i sammansättning vissa jordbundna vulkaniska bergarter, men är berikad på järnföreningar och utarmad på kiseldioxid. organiska formationer hittas inte på ytan. I planetens ytnära skikt (från ett djup av 50 cm) är jordarna bundna av permafrost, som sträcker sig till ett djup av 1 km. I planetens djup når temperaturen 800-1500°C. Det antas att på ett grunt djup bör temperaturen vara 15-25°C, och vattnet kan vara i flytande tillstånd. Under dessa förhållanden kan de enklaste levande organismerna existera, spår av deras vitala aktivitet har ännu inte hittats.

Mars har två satelliter - Phobos (27x21x19 km) och Deimos (15x12x11 km), som uppenbarligen är fragment av asteroider. Den förstas omloppsbana passerar 5 000 km från planeten, den andra - 20 000 km.

I tabell. 3.2 visar den kemiska sammansättningen av jordplaneterna. Tabellen visar att kvicksilver har de högsta halterna av järn och nickel och de lägsta halterna av kisel och magnesium.

Jätteplaneter. Jupiter, Saturnus, Uranus och Neptunus skiljer sig markant från de jordiska planeterna. På de jättelika planeterna, särskilt de närmast solen, är solsystemets totala rörelsemängd koncentrerad (i jordens enheter): Neptunus - 95, Uranus - 64, Saturnus - 294, Jupiter - 725. Dessa avstånd planeter från solen tillät dem att spara en betydande mängd primärt väte och helium som förlorats av de jordiska planeterna under påverkan av "solvinden" och på grund av otillräckligheten hos deras egna gravitationskrafter. Även om densiteten av materia på de yttre planeterna är låg (0,7-1,8 g/cm3), är deras volymer och massor enorma.

Den största planeten är Jupiter, med en volym på 1300 gånger och en massa på mer än 318 gånger jorden. Den följs av Saturnus, vars massa är 95 gånger jordens massa. Dessa planeter innehåller 92,5% av massan av alla planeter i solsystemet (71,2% för Jupiter och 21,3% för Saturnus). Gruppen av yttre planeter stängs av två jättetvillingar - Uranus och Neptunus. En viktig egenskap är närvaron av stensatelliter i dessa planeter, vilket troligen indikerar deras yttre kosmiska ursprung och inte är relaterat till differentieringen av själva planeternas materia, som bildas av kondensationer huvudsakligen i gasform. Många forskare tror att de centrala delarna av dessa planeter är solida.

Jupiter med karakteristiska fläckar och ränder på ytan som är parallella med ekvatorn och har variabla konturer, är den mest tillgängliga planeten för forskning. Jupiters massa är bara två storleksordningar mindre än solens. Axeln är nästan vinkelrät mot banans plan.

Jupiter har en kraftfull atmosfär och stark magnetiskt fält(10 gånger starkare än jorden), vilket bestämmer närvaron runt planeten av kraftfulla strålningsbälten av protoner och elektroner som fångas av Jupiters magnetfält från "solvinden". Jupiters atmosfär innehåller, förutom molekylärt väte och helium, en mängd olika föroreningar (metan, ammoniak, kolmonoxid, vattenånga, fosfinmolekyler, vätecyanid, etc.). Förekomsten av dessa ämnen är kanske en konsekvens av assimileringen av heterogent material från kosmos. Den skiktade väte-heliummassan når en tjocklek av 4000 km och bildar på grund av den ojämna fördelningen av föroreningar ränder och fläckar.

Den enorma massan av Jupiter antyder närvaron av en kraftfull flytande eller halvflytande kärna av den astenosfäriska typen, som kan vara källan till vulkanismen. Det senare förklarar med all sannolikhet förekomsten av den stora röda fläcken, som har observerats sedan 1600-talet. I närvaro av en halvflytande eller fast kroppskärna bör det finnas en stark växthuseffekt på planeten.

Enligt vissa forskare spelar Jupiter rollen som en slags "dammsugare" i solsystemet - dess kraftfulla magnetiska gravitationsfält fångar upp kometer, asteroider och andra kroppar som vandrar i universum. Ett bra exempel var infångandet och fallet på Jupiter av kometen Shoemaker-Levy-9 1994. Tyngdkraften visade sig vara så stark att kometen bröts i separata fragment, som kraschade in i Jupiters atmosfär med en hastighet av över 200 tusen km/h. Varje explosion nådde en kraft på miljontals megaton, och observatörer från jorden såg fläckar av explosioner och divergerande vågor av en upphetsad atmosfär.

I början av 2003 nådde antalet Jupiters satelliter 48, varav en tredjedel har riktiga namn. Många av dem kännetecknas av omvänd rotation och små storlekar - från 2 till 4 km. De fyra största satelliterna - Ganymedes, Callisto, Io, Europa - kallas Galilean. Satelliterna är sammansatta av hårt stenmaterial, uppenbarligen av silikatsammansättning. De hittade aktiva vulkaner, spår av is och möjligen vätskor, inklusive vatten.

Saturnus, Den "ringade" planeten är av inte mindre intresse. Dess genomsnittliga densitet, beräknad från den skenbara radien, är mycket låg - 0,69 g / cm 3 (utan atmosfär - cirka 5,85 g / cm 3). Tjockleken på det atmosfäriska lagret uppskattas till 37-40 tusen km. Ett utmärkande drag för Saturnus är ringen som ligger ovanför det grumliga lagret av atmosfären. Dess diameter är 274 tusen km, vilket är nästan dubbelt så stort som planetens diameter, dess tjocklek är cirka 2 km. Enligt observationer från rymdstationer det konstaterades att ringen består av ett antal små ringar placerade på olika avstånd från varandra. Ringarnas substans representeras av fasta fragment, uppenbarligen, silikatstenar och isblock som varierar i storlek från ett dammkorn till flera meter. Atmosfärstrycket på Saturnus är 1,5 gånger jordens, och den genomsnittliga yttemperaturen är cirka -180°C. Planetens magnetfält är nästan hälften så starkt som jordens, och dess polaritet är motsatt den för jordens fält.

30 satelliter har upptäckts nära Saturnus (från 2002). Den mest avlägsna av dem - Phoebe (diameter 10 km) ligger 13 miljoner km från planeten och vänder sig runt den på 550 dagar. Den närmaste - Mimas (diameter 195 km) ligger 185,4 tusen km och gör ett helt varv på 2266 timmar. Närvaron av kolväten på Saturnus månar, och möjligen på planeten själv, är ett mysterium.

Uranus. Uranus rotationsaxel ligger nästan i banans plan. Planeten har ett magnetfält, vars polaritet är motsatt jordens, och intensiteten är mindre än jordens.

I Uranus täta atmosfär, vars tjocklek är 8500 km, hittades ringformationer, fläckar, virvlar, jetströmmar, vilket indikerar en rastlös cirkulation av luftmassor. Vindriktningarna sammanfaller i princip med planetens rotation, men på höga breddgrader ökar deras hastighet. Den grönblå färgen på Uranus kalla atmosfär kan bero på närvaron av [OH - ]-radikaler. Halten av helium i atmosfären når 15%, metanmoln hittades i de lägre lagren.

10 ringar har hittats runt planeten, i bredd från flera hundra meter till flera kilometer, bestående av partiklar cirka 1 m i diameter. Inuti ringarna rör sig stenblock med oregelbunden form och 16-24 km i diameter, kallade "herde"-satelliter (förmodligen är dessa asteroider).

Bland Uranus 20 satelliter sticker fem ut för sin betydande storlek (från 1580 till 470 km i diameter), resten är mindre än 100 km. De ser alla ut som asteroider som fångats av Uranus gravitationsfält. På den sfäriska ytan av några av dem sågs gigantiska linjära ränder - sprickor, möjligen spår av glidande nedslag av meteoriter.

Neptunusär planeten längst bort från solen. Atmosfäriska moln bildas huvudsakligen av metan. I de övre lagren av atmosfären observeras vindströmmar som rusar i överljudshastigheter. Detta innebär förekomsten av temperatur- och tryckgradienter i atmosfären, uppenbarligen orsakade av planetens inre uppvärmning.

Neptunus har 8 stensatelliter, varav tre är av betydande storlek: Triton (diameter 2700 km), Nerida (340 km) och Proteus (400 km), resten är mindre - från 50 till 190 km.

Pluto– den mest avlägsna av planeterna, som upptäcktes 1930, tillhör inte jätteplaneterna. Dess massa är 10 gånger mindre än jordens.

Pluto roterar snabbt runt sin axel och har en mycket långsträckt elliptisk bana, och därför kommer den från 1969 till 2009 att vara närmare solen än Neptunus. Detta faktum kan vara ytterligare bevis på dess "icke-planetära" natur. Det är troligt att Pluto tillhör kropparna från Kuiperbältet, upptäckt på 90-talet av XX-talet, vilket är en analog av asteroidbältet, men bortom Neptunus omloppsbana. För närvarande har ett 40-tal sådana kroppar upptäckts med en diameter på 100 till 500 km, mycket svaga och nästan svarta, med en albedo på 0,01 - 0,02 (på månen är albedon 0,05). Pluto kan vara en av dem. Planetens yta är uppenbarligen isig. Pluto har en enda satellit Charon med en diameter på 1190 km, med en omloppsbana som passerar 19 tusen km från den och en rotationsperiod på 6,4 jorddagar.

Enligt arten av rörelsen av planeten Pluto föreslår forskare närvaron av en annan extremt avlägsen och liten (tionde) planet. I slutet av 1996 rapporterades det att astronomer från Hawaiian Observatory hade upptäckt en himlakropp bestående av isblock, som roterar i en cirkumsolär bana bortom Pluto. Detta mindre planet har ännu inget namn och är registrerad under numret 1996TL66.

Måne- en jordens satellit som roterar från den på ett avstånd av 384 tusen km, vars storlek och struktur för den närmare planeterna. Perioderna för axiell och siderisk rotation runt jorden är nästan lika (se tabell 3.1), vilket är anledningen till att månen alltid är vänd mot oss på ena sidan. Månens utseende för en jordisk observatör förändras ständigt i enlighet med dess faser - nymåne, första kvartalet, fullmåne, sista kvartalet. Perioden för fullständig förändring av månens faser kallas synodisk månad, vilket i genomsnitt är 29,53 jorddagar. Det stämmer inte med siderisk(stjärn) månad, som utgör 27,32 dagar, under vilka månen gör ett fullständigt varv runt jorden och samtidigt - ett varv runt sin axel i förhållande till solen. Vid nymånen är månen mellan jorden och solen och är inte synlig från jorden. Under en fullmåne är jorden mellan månen och solen och månen är synlig som en full skiva. Förknippas med positionerna för solen, jorden och månen sol- Och månförmörkelser- positionerna för armaturerna där skuggan som kastas av månen faller på jordens yta (solförmörkelse), eller skuggan som kastas av jorden faller på månens yta (månförmörkelse).

Månytan är en växling av mörka områden - "hav", motsvarande platta slätter, och ljusa områden - "kontinenter", bildade av kullar. Höjdskillnader når 12-13 km, de högsta topparna (upp till 8 km) ligger kl. Sydpolen. Många kratrar som sträcker sig i storlek från några meter till hundratals kilometer är av meteorit eller vulkaniskt ursprung (1958 upptäcktes glöden från den centrala kullen och frigörandet av kol i Alfonskratern). Intensiva vulkaniska processer, karakteristiska för månen i de tidiga utvecklingsstadierna, är nu försvagade.

Prover av det övre lagret av månjorden - regolit, tagen av sovjeten rymdskepp och amerikanska astronauter visade att magmatiska bergarter av huvudsammansättningen - basalter och anortositer - kommer till månens yta. Den första är karakteristisk för "haven", den andra - för "kontinenterna". Regolitens låga densitet (0,8-1,5 g/cm3) förklaras av dess höga porositet (upp till 50%). Medeldensiteten för mörkare "marina" basalter är 3,9 g/cm 3 och ljusare "kontinentala" anortositer - 2,9 g/cm 3 , vilket är högre än medeldensiteten för stenar jordskorpan(2,67 g/cm3). Den genomsnittliga tätheten för månens stenar (3,34 g/cm3) är lägre än den genomsnittliga densiteten för jordens stenar (5,52 g/cm3). Antag en homogen struktur av dess tarmar och, uppenbarligen, frånvaron av en betydande metallisk kärna. Ned till ett djup av 60 km är månskorpan sammansatt av samma stenar som ytan. Månen har inte hittat sitt eget dipolmagnetfält.

När det gäller kemisk sammansättning ligger månens bergarter nära jordbundna och kännetecknas av följande indikatorer (%): SiO 2 - 49,1 - 46,1; MgO - 6,6-7,0; FeO - 12,1-2,5; Ai2O3 - 14,7-22,3; CaO -12,9-18,3; Na2O - 0,6-0,7; TiO 2 - 3,5-0,1 (de första siffrorna är för jorden i månens "hav", den andra - för fastlandsjorden). Den nära likheten mellan jordens och månens stenar kan tyda på att båda himlakropparna bildades på ett relativt litet avstånd från varandra. Månen bildades i en "satellitsvärm" nära jorden för cirka 4,66 miljarder år sedan. Huvudmassan av järn och lågsmältande element vid den tiden hade redan fångats av jorden, vilket troligen bestämde frånvaron av en järnkärna i månen.

Den lilla massan gör att månen bara kan hålla en mycket sällsynt atmosfär, bestående av helium och argon. Atmosfärstrycket på månen är 10 -7 atm under dagen och ~10 -9 atm på natten. Frånvaron av atmosfär bestämmer stora dagliga fluktuationer i yttemperatur - från -130 till 180C.

Utforskningen av månen började den 2 januari 1959, när den första sovjetiska automatiska stationen, Luna-1, lanserades mot månen. De första personerna var de amerikanska astronauterna Neil Armstrong och Edwin Aldrin, som landade den 21 juli 1969 på rymdskepp"Apollo 11".

Planeten jorden, solsystem, och alla stjärnor som är synliga för blotta ögat är med Vintergatan, som är en bomrad spiralgalax med två distinkta armar som börjar vid ändarna av stången.

Detta bekräftades 2005 av rymdteleskopet Lyman Spitzer, som visade att vår galax mittfält är större än man tidigare trott. spiralgalaxer bomrad - spiralgalaxer med en bar ("stång") av ljusa stjärnor, dyker upp från mitten och korsar galaxen i mitten.

Spiralarmar i sådana galaxer börjar i ändarna av staplarna, medan de i vanliga spiralgalaxer kommer ut direkt från kärnan. Observationer visar att ungefär två tredjedelar av alla spiralgalaxer är spärrade. Enligt befintliga hypoteser är staplarna centra för stjärnbildning som stödjer födelsen av stjärnor i deras centra. Det antas att genom orbital resonans passerar de gas från spiralgrenarna genom dem. Denna mekanism säkerställer flödet byggnadsmaterial för födelsen av nya stjärnor. Vintergatan bildar tillsammans med Andromeda (M31), Triangulum (M33) och över 40 mindre satellitgalaxer den lokala gruppen av galaxer, som i sin tur är en del av Jungfruns superkluster. "Med hjälp av infraröd avbildning från NASA:s Spitzer-teleskop har forskare upptäckt att Vintergatans eleganta spiralstruktur bara har två dominerande armar från ändarna av den centrala stjärnstjärnan. Vår galax ansågs tidigare ha fyra huvudarmar."

/s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png" target="_blank">http://s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png) 0% 50% ingen upprepning rgb(29, 41, 29);"> Galaxens struktur
Förbi utseende, galaxen liknar en skiva (eftersom huvuddelen av stjärnorna är i form av en platt skiva) med en diameter på cirka 30 000 parsecs (100 000 ljusår, 1 kvintiljon kilometer) med en uppskattad genomsnittlig skivtjocklek på cirka 1 000 ljusår, diametern på utbuktningen i mitten av skivan är 30 000 ljusår. Skivan är nedsänkt i en sfärisk halo, och runt den finns en sfärisk korona. Centrum av galaxens kärna ligger i konstellationen Skytten. Tjockleken på den galaktiska skivan på den plats där den är belägen solsystem med planeten jorden, är 700 ljusår. Avståndet från solen till galaxens centrum är 8,5 kilo parsecs (2,62,1017 km, eller 27 700 ljusår). solsystem ligger på den inre kanten av armen, som kallas Orions arm. I mitten av galaxen finns det tydligen en supermassiv svart hål(Skytten A *) (cirka 4,3 miljoner solmassor) runt vilka, förmodligen, ett svart hål roterar medelvikt från 1000 till 10 000 solmassor och en rotationsperiod på cirka 100 år och flera tusen relativt små. Galaxen innehåller, enligt den lägsta uppskattningen, cirka 200 miljarder stjärnor (moderna uppskattningar sträcker sig från 200 till 400 miljarder). Från och med januari 2009 uppskattas galaxens massa till 3,1012 solmassor, eller 6,1042 kg. Galaxens huvudmassa finns inte i stjärnor och interstellär gas, utan i en icke-lysande halo av mörk materia.

Jämfört med halo, roterar skivan på Galaxy märkbart snabbare. Hastigheten för dess rotation är inte densamma på olika avstånd från centrum. Den ökar snabbt från noll i centrum till 200–240 km/s på ett avstånd av 2 000 ljusår därifrån, minskar sedan något, ökar igen till ungefär samma värde och förblir sedan nästan konstant. Studien av funktionerna i rotationen av galaxens skiva gjorde det möjligt att uppskatta dess massa, det visade sig att det är 150 miljarder gånger större än solens massa. Ålder Vintergatan lika13 200 miljoner år gammal, nästan lika gammal som universum. Vintergatan är en del av den lokala gruppen av galaxer.

/s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png" target="_blank">http://s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png) 0% 50% ingen upprepning rgb(29, 41, 29);"> Solsystemets plats solsystem ligger på den inre kanten av armen som kallas Orion-armen, i utkanten av den lokala superklustern (Local Supercluster), som ibland också kallas Jungfrusuperhopen. Tjockleken på den galaktiska skivan (på den plats där den är belägen solsystem med planeten jorden) är 700 ljusår. Avståndet från solen till galaxens centrum är 8,5 kilo parsecs (2,62,1017 km, eller 27 700 ljusår). Solen är belägen närmare skivans kant än dess mitt.

Tillsammans med andra stjärnor kretsar solen runt galaxens centrum med en hastighet av 220-240 km/s, vilket gör ett varv på cirka 225-250 miljoner år (vilket är ett galaktiskt år). Sålunda flög jorden runt galaxens centrum under hela sin existens inte mer än 30 gånger. Galaxens galaktiska år är 50 miljoner år, bygelns omloppstid är 15-18 miljoner år. I närheten av solen är det möjligt att spåra delar av två spiralarmar som är cirka 3 tusen ljusår bort från oss. Enligt de stjärnbilder där dessa områden observeras fick de namnet Skyttens arm och Perseus arm. Solen ligger nästan i mitten mellan dessa spiralarmar. Men relativt nära oss (med galaktiska standarder), i konstellationen Orion, finns det en annan, inte särskilt tydligt definierad arm - Orion-armen, som anses vara en utlöpare av en av galaxens huvudspiralarmar. Solens rotationshastighet runt galaxens centrum sammanfaller nästan med hastigheten på kompressionsvågen som bildar spiralarmen. Denna situation är atypisk för galaxen som helhet: spiralarmarna roterar med en konstant vinkelhastighet, som ekrar i hjul, och stjärnornas rörelse sker med ett annat mönster, så nästan hela stjärnpopulationen på skivan kommer antingen in i spiralarmar eller faller ur dem. Den enda plats där stjärnornas och spiralarmarnas hastigheter sammanfaller är den så kallade samrotationscirkeln, och det är på denna cirkel som solen befinner sig. För jorden är denna omständighet extremt viktig, eftersom våldsamma processer sker i spiralarmarna, som bildar kraftfull strålning som är destruktiv för allt levande. Och ingen atmosfär kunde skydda honom från det. Men vår planet finns på en relativt lugn plats i galaxen och har inte påverkats av dessa kosmiska katastrofer på hundratals miljoner (eller till och med miljarder) år. Kanske är det därför på jorden kunde födas och överleva livet, vars ålder räknas in 4,6 miljarder år. Ett diagram över jordens läge i universum i en serie av åtta kartor som visar, från vänster till höger, med början från jorden, rör sig in i solsystem, till angränsande stjärnsystem, till Vintergatan, till lokala galaktiska grupper, tilllokala superkluster av Jungfrun, vid vårt lokala superkluster och slutar i det observerbara universum.

Solsystemet: 0,001 ljusår

Grannar i det interstellära rymden


Vintergatan: 100 000 ljusår

Lokala galaktiska grupper


Virgo Local Super Cluster


Lokal över galaxhopar


observerbart universum



Du kan också vara intresserad
Hur man kopplar av efter en hård dag på jobbet Hur man behagar efter en hård dag på jobbet
Hur man kopplar av efter en hård dag på jobbet Hur man behagar efter en hård dag på jobbet
Vår värld är dynamisk, och ibland förändras den till och med för ofta. Stress blir en vanlig följeslagare...
NLP livsförändrande tekniker
NLP livsförändrande tekniker
Bli framgångsrik, bli rik, uppnå ett ouppnåeligt mål, hitta ett gemensamt språk med de mest svårhanterliga människorna...