Еще не так давно любой образованный человек на вопрос о том, сколько планет в Солнечной системе, ответил бы, не задумываясь – девять. И был бы прав. Если вы не особо следите за событиями в мире астрономии и не являетесь постоянными зрителем Discovery Channel, то сегодня на поставленный вопрос вы ответите так же. Однако, на сей раз будете неправы.
И дело вот в чем. В 2006 году, а именно, 26 августа, 2,5 тысячи участников конгресса Международного астрономического союза приняли сенсационное решение и фактически вычеркнули Плутон из перечня планет Солнечной системы, так как через 76 лет после открытия он перестал удовлетворять требованиям, предъявляемым учеными к планетам.
Давайте же разберемся для начала, что такое планета, а также – сколько планет в Солнечной системе оставили нам астрономы, и рассмотрим каждую из них в отдельности.
Немного истории
Ранее, планетой считалось любое тело, которое обращается вокруг звезды, светится отраженным от нее светом и имеет размер больше, чем у астероидов.
Еще в Древней Греции упоминали о семи светящихся телах, которые движутся по небу на фоне неподвижных звезд. Этими космическими телами были: Солнце, Меркурий, Венера, Луна, Марс, Юпитер и Сатурн. Земля в этот перечень не входила, так как древние греки считали именно Землю центром всего сущего. И только в XVI веке Николай Коперник в своей научной работе под названием «Об обращении небесных сфер» пришел к выводу, что не Земля, а именно Солнце должно быть в центре системы планет. Поэтому из списка убрали Солнце и Луну, и внесли в него Землю. А после появления телескопов добавили Уран и Нептун, в 1781 и 1846 годах соответственно.
Последней открытой планетой Солнечной системы с 1930 года до недавних пор считался Плутон.
И вот, спустя почти 400 лет с момента создания Галилео Галилеем первого в мире телескопа для наблюдения за звездами, ученые-астрономы пришли к следующему определению планеты.
Планета
– это небесное тело, которое должно удовлетворять четырем условиям:
тело должно обращаться вокруг звезды (например, вокруг Солнца);
тело должно обладать достаточной гравитацией, чтобы иметь сферическую или близкую к ней форму;
тело не должно иметь вблизи своей орбиты других крупных тел;
Тело не должно быть звездой.
В свою очередь звезда – это космическое тело, которое излучает свет и является мощным источником энергии. Это объясняется, во-первых, происходящими в нем термоядерными реакциями, а во-вторых, процессами гравитационного сжатия, в результате которых выделяется огромное количество энергии.
Планеты Солнечной системы сегодня
Солнечная система – это планетная система, которая состоит из центральной звезды – Солнца – и всех естественных космических объектов, обращающихся вокруг нее.
Итак, на сегодняшний день Солнечная система состоит из восьми планет
: четырех внутренних, так называемых планет земной группы, и четырех внешних планет, называемых газовыми гигантами.
К планетам земной группы относятся Земля, Меркурий, Венера и Марс. Все они состоят в основном из силикатов и металлов.
Внешние планеты – это Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. В состав газовых гигантов входят главным образом водород и гелий.
Размеры планет Солнечной системы различаются как внутри групп, так и между группами. Так, газовые гиганты намного крупнее и массивнее, чем планеты земной группы.
Ближе всех к Солнцу находится Меркурий, затем по мере удаления: Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
Было бы неверно рассматривать характеристики планет Солнечной системы, не уделив внимания ее главному компоненту: самому Солнцу. Поэтому, с него мы и начнем.
Солнце
Солнце – это звезда, которая дала начало всему живому в Солнечной системе. Вокруг него обращаются планеты, карликовые планеты и их спутники, астероиды, кометы, метеориты и космическая пыль.
Солнце возникло около 5 млрд. лет назад, представляет собой сферический, раскаленный плазменный шар и имеет массу, которая более чем в 300 тыс. раз превышает массу Земли. Температура на поверхности составляет более 5000 градусов Кельвина, а температура ядра – более 13 млн. К.
Солнце является одной из самых больших и самых ярких звезд в нашей галактике, которая носит название галактика Млечного Пути. Солнце находится на расстоянии около 26 тыс. световых лет от центра Галактики и делает полный оборот вокруг него примерно за 230-250 млн. лет! Для сравнения, Земля делает полный оборот вокруг Солнца за 1 год.
Меркурий
Меркурий – это самая маленькая планета системы, которая находится ближе других к Солнцу. У Меркурия нет спутников.
Поверхность планеты покрыта кратерами, возникшими около 3,5 млрд. лет назад вследствие массированных бомбардировок метеоритами. Диаметр кратеров может составлять от нескольких метров до более, чем 1000 км.
Атмосфера Меркурия сильно разряжена, состоит в основном из гелия и раздувается солнечным ветром. Так как планета расположена очень близко к Солнцу и не имеет атмосферы, которая бы сохраняла тепло по ночам, температура на поверхности колеблется от -180 до +440 градусов Цельсия.
По земным меркам, полный оборот вокруг Солнца Меркурий совершает за 88 суток. Зато меркурианские сутки равняются 176 земным.
Венера
Венера – вторая по близости к Солнцу планета солнечной системы. Своими размерами Венера лишь немного уступает Земле, поэтому ее иногда называют «сестрой Земли». Спутников не имеет.
Атмосфера состоит из углекислого газа с примесями азота и кислорода. Давление воздуха на планете составляет более 90 атмосфер, что в 35 раз больше земного.
Углекислый газ и, как следствие, парниковый эффект, уплотненная атмосфера, а также близость к Солнцу позволяют Венере носить титул «самой горячей планеты». Температура на ее поверхности может достигать 460°С.
Венера – один из самых ярких объектов на земном небе после Солнца и Луны.
Земля
Земля – это единственная известная на сегодня планета во Вселенной, на которой есть жизнь. Земля обладает наибольшими размерами, массой и плотностью среди так называемых внутренних планет Солнечной системы.
Возраст Земли составляет около 4,5 млрд. лет, а жизнь появилась на планете около 3,5 млрд. лет назад. Луна – естественный спутник, самый большой из спутников планет земной группы.
Атмосфера Земли кардинально отличается от атмосфер остальных планет благодаря присутствию жизни. Большая часть атмосферы состоит из азота, также в ее состав входят кислород, аргон, углекислый газ и водяной пар. Озоновый слой и магнитное поле Земли, в свою очередь, ослабляют опасное для жизни влияние солнечной и космической радиации.
Из-за углекислого газа, содержащегося в атмосфере, на Земле также имеет место парниковый эффект. Он проявляется не так сильно, как на Венере, но без него температура воздуха была бы приблизительно на 40°С ниже. Без атмосферы и колебания температуры были бы очень существенными: по подсчетам ученых, от -100°С по ночам до +160°С днем.
Около 71% поверхности Земли занимает мировой океан, остальные 29% - это континенты и острова.
Марс
Марс – седьмая по размеру планета в Солнечной системе. «Красная планета», как его еще называют благодаря наличию большого количества оксида железа в грунте. У Марса есть два спутника: Деймос и Фобос.
Атмосфера Марса сильно разряжена, а расстояние до Солнца почти в полтора раза больше, чем у Земли. Поэтому среднегодовая температура на планете равняется -60°С, а перепады температур в некоторых местах достигают 40 градусов в течение суток.
Отличительными чертами поверхности Марса являются ударные кратеры и вулканы, долины и пустыни, ледяные полярные шапки наподобие земных. На Марсе расположена самая высокая гора в Солнечной системе: потухший вулкан Олимп, высота которого - 27 км! А также самый крупный каньон: Долина Маринера, глубина которого достигает 11 км, а протяженность – 4500 км.
Юпитер
Юпитер – это самая большая планета Солнечной системы. Она в 318 раз тяжелее Земли, и почти в 2,5 раза массивнее, чем все планеты нашей системы вместе взятые. По своему составу Юпитер напоминает Солнце – он состоит преимущественно из гелия и водорода – и излучает огромное количество тепла, равное 4*1017 Вт. Однако для того, чтобы стать звездой наподобие Солнца, Юпитер должен быть еще в 70-80 раз тяжелее.
У Юпитера целых 63 спутника, перечислить из которых имеет смысл лишь самые большие – Каллисто, Ганимед, Ио и Европа. Ганимед является самым крупным спутником в Солнечной системе, он превосходит в размерах даже Меркурий.
Вследствие определенных процессов во внутренней атмосфере Юпитера, в его внешней атмосфере возникает множество вихревых структур, например, полосы облаков коричнево-красных оттенков, а также Большое красное пятно – гигантский шторм, известный с XVII века.
Сатурн
Сатурн – вторая по размеру планета Солнечной системы. Визитная карточка Сатурна – это, конечно же, его система колец, которая состоит в основном из ледяных частиц разного размера (от десятых долей миллиметра до нескольких метров), а также горных пород и пыли.
У Сатурна 62 спутника, крупнейшие из которых – Титан и Энцелад.
По своему составу Сатурн напоминает Юпитер, однако по плотности он уступает даже обыкновенной воде.
Внешняя атмосфера планеты выглядит спокойной и однородной, что объясняется очень плотным слоем тумана. Однако скорость ветра местами может достигать 1800 км/ч.
Уран
Уран – это первая планета, обнаруженная с помощью телескопа, а также единственная планета в Солнечной системе, которая оборачивается вокруг Солнца, «лежа на боку».
У Урана 27 спутников, которые названы в честь шекспировских героев. Наибольшие из них – Оберон, Титания и Умбриель.
Состав планеты отличается от газовых гигантов наличием большого количества высокотемпературных модификаций льда. Поэтому, наряду с Нептуном, ученые определили Уран в категорию «ледяных гигантов». И если Венера обладает титулом «самой горячей планеты» Солнечной системы, то Уран – это самая холодная планета с минимальной температурой около -224°С.
Нептун
Нептун – самая удаленная от центра планета Солнечной системы. Интересна история его открытия: прежде чем наблюдать планету в телескоп, ученые с помощью математических расчетов вычислили ее положение на небе. Произошло это после обнаружения необъяснимых изменений при движении Урана по собственной орбите.
На сегодня науке известны 13 спутников Нептуна. Самый крупный из них – Тритон – единственный спутник, который движется в направлении, обратном вращению планеты. Против вращения планеты дуют также самые быстрые ветра в Солнечной системе: их скорость достигает 2200 км/ч.
По составу Нептун очень похож на Уран, поэтому является вторым «ледяным гигантом». Однако, подобно Юпитеру и Сатурну, Нептун обладает внутренним источником тепла и излучает в 2,5 раза больше энергии, чем получает от Солнца.
Синий цвет планете придают следы метана во внешних слоях атмосферы.
Заключение
Плутон, к сожалению, не успел попасть в наш парад планет Солнечной системы. Но переживать по этому поводу абсолютно не стоит, потому что все планеты остаются на своих местах, несмотря на изменения в научных взглядах и концепциях.
Итак, мы ответили на вопрос сколько всего планет в солнечной системе. Их всего 8 .
Что такое Солнечная система, в которой мы живет? Ответ будет следующим: это наша центральная звезда, Солнце и все космические тела, которые вокруг него вращаются. Это большие и малые планеты, а также их спутники, кометы, астероиды, газы и космическая пыль.
Название Солнечной системе было дано по имени ее звезды. В широком же смысле под «солнечной» нередко понимают любую звездную систему.
Как возникла Солнечная система
По мнению ученых, Солнечная система образовалась из гигантского межзвездного облака пыли и газов вследствие гравитационного коллапса в отдельной его части. В результате в центре образовалась протозвезда, затем превратившаяся в звезду - Солнце, и протопланетный диск огромных размеров, из которого впоследствии сформировались все составляющие Солнечной системы, перечисленные выше. Процесс, как полагают ученые, начался около 4,6 млрд лет назад. Эта гипотеза была названа небулярной. Благодаря Эммануилу Сведенборгу, Иммануилу Канту и Пьеру-Симону Лапласу, которые предложили ее еще в XVIII веке, она со временем стала общепринятой, но на протяжении многих десятилетий уточнялась, в нее вносились новые данные с учетом знаний современных наук. Так, предполагается, что вследствие повышения и усиления столкновений частиц друг с другом росла температура объекта, а после достижения ею показателя в несколько тысяч кельвинов протозвезда обрела свечение. Когда же температурный показатель достиг миллионов кельвинов, в центре будущего Солнца началась термоядерная реакция синтеза - превращения водорода в гелий. Оно превратилось в звезду.
Солнце и его особенности
Наше светило ученые относят к типу желтых карликов (G2V) по спектральной классификации. Это ближайшая к нам звезда, ее свет достигает поверхности планеты всего за 8,31 секунды. С Земли кажется, что излучение имеет желтый оттенок, хотя в действительности оно практически белое.
Основные составляющие нашего светила - гелий и водород. Кроме того, благодаря спектральному анализу было обнаружено, что на Солнце присутствуют железо, неон, хром, кальций, углерод, магний, сера, кремний, азот. Благодаря непрерывно идущей в его недрах термоядерной реакции все живое на Земле получает необходимую энергию. Солнечный свет - неотъемлемая составляющая фотосинтеза, в результате которого образуется кислород. Без солнечных лучей он был бы невозможен, следовательно, не смогла бы образоваться и пригодная для белковой формы жизни атмосфера.
Меркурий
Эта ближайшая к нашему светилу планета. Вместе с Землей, Венерой и Марсом она относится к планетам так называемой земной группы. Название Меркурий получил из-за высокой скорости движения, которой, согласно мифам, отличался быстроногий античный бог. Меркурианский год равен 88 суткам.
Планета небольшая, ее радиус - всего 2439,7, и по размерам она меньше некоторых крупных спутников планет-гигантов, Ганимеда и Титана. Однако, в отличие от них, Меркурий достаточно тяжелый (3,3·10 23 кг), а его плотность лишь незначительно отстает от земной. Связано это с наличием у планеты тяжелого плотного ядра из железа.
Смены времен года на планете нет. Ее пустынная поверхность напоминает Лунную. Она так же покрыта кратерами, но еще менее пригодна для жизни. Так, на дневной стороне Меркурия температура достигает +510 °С, а на ночной -210 °С. Это самые резкие перепады во всей Солнечной системе. Атмосфера планеты - очень тонкая и разреженная.
Венера
Эта планета, названная в честь древнегреческой богини любви, более других в Солнечной системе сходна с Землей по своим физическим параметрам - массе, плотности, размерам, объему. Долгое время их считали планетами-близнецами, но со временем выяснилось, что их отличия огромны. Так, у Венеры совсем нет спутников. Ее атмосфера состоит из углекислого газа почти на 98 %, а давление на поверхности планеты превышает земное в 92 раза! Облака над поверхностью планеты, состоящие из паров серной кислоты, никогда не рассеиваются, а температура здесь достигает +434 °С. На планете идут кислотные дожди, бушуют грозы. Здесь высокая вулканическая активность. Жизнь в нашем понимании на Венере существовать не может, более того, спускаемые космические аппараты в такой атмосфере долго не выдерживают.
Эта планета хорошо видна на ночном небе. Это третий по яркости объект для земного наблюдателя, она светит белым светом и по яркости превосходит все звезды. Расстояние до Солнца - 108 млн км. Вокруг Солнца она совершает оборот за 224 земных дня, а вокруг собственной оси - за 243.
Земля и Марс
Это последние планеты так называемой земной группы, для представителей которой характерно наличие твердой поверхности. В их строении выделяют ядро, мантию и кору (ее нет только у Меркурия).
Марс имеет массу, равную 10 % массы Земли, которая, в свою очередь, составляет 5,9726·10 24 кг. Его диаметр - 6780 км, почти вдвое меньше, чем у нашей поланеты. Марс - седьмая по размерам планета Солнечной системы. В отличие от Земли, 71 % поверхности которой покрыт океанами, на Марсе - сплошная суша. Вода сохранилась под поверхностью планеты в виде массивного ледяного щита. Поверхность ее имеет красноватый оттенок из-за высокого содержания оксида железа в форме маггемита.
Атмосфера Марса сильно разрежена, и давление на поверхности планеты меньше привычного нам в 160 раз. На поверхности планеты есть кратеры ударного происхождения, вулканы, впадины, пустыни и долины, а у полюсов - ледяные шапки, как и на Земле.
Марсианские сутки немного длиннее земных, а год составляет 668,6 суток. В отличие от Земли, имеющей одну луну, у планеты два спутника неправильной формы - Фобос и Деймос. Оба они, как и Луна к Земле, постоянно повернуты к Марсу одной и той же стороной. Фобос постепенно приближается к поверхности своей планеты, двигаясь по спирали, и, вероятно, со временем упадет на нее либо распадется на части. Деймос же, напротив, постепенно удаляется от Марса и в отдаленном будущем, возможно, покинет свою орбиту.
Между орбитами Марса и следующей планеты, Юпитера, находится состоящий из мелких небесных тел пояс астероидов.
Юпитер и Сатурн
Какая же планета - самая большая? В Солнечной системе есть четыре газовых гиганта: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Наибольшие размеры из них имеет Юпитер. Его атмосфера, как и у Солнца, преимущественно состоит из водорода. Пятая планета, названная в честь бога-громовержца, имеет средний радиус 69911 км и массу, превышающую земную в 318 раз. Магнитное поле планеты сильнее земного в 12 раз. Ее поверхность скрыта под непрозрачными облаками. Пока ученые затрудняются с точностью сказать, какие процессы могут происходить под этой плотной завесой. Предполагается, что на поверхности Юпитера - кипящий водородный океан. Астрономы считают эту планету «несостоявшейся звездой» ввиду некоторого сходства их параметров.
У Юпитера 39 спутников, 4 из которых - Ио, Европа, Ганимед и Каллисто - открыты еще Галилеем.
Сатурн несколько меньше Юпитера, он занимает второе место по величине среди планет. Это шестая, следующая планета, также состоящая из водорода с примесями гелия, незначительного количества аммиака, метана, воды. Здесь бушуют ураганы, скорость которых может достигать 1800 км /ч! Магнитное поле Сатурна не такое мощное, как у Юпитера, но сильнее, чем у Земли. И Юпитер, и Сатурн вследствие вращения несколько сплющены у полюсов. Сатурн тяжелее земли в 95 раз, но его плотность меньше, чем у воды. Это наименее плотное небесное тело в нашей системе.
Год на Сатурне длится 29,4 земных, сутки - 10 ч 42 мин. (у Юпитера год - 11, 86 земных, сутки - 9 ч 56 мин.). Он имеет систему колец, состоящих из твердых частиц различного размера. Предположительно, это могут быть остатки разрушившегося спутника планеты. Всего же спутников у Сатурна - 62.
Уран и Нептун - последние планеты
Седьмая планета Солнечной системы - Уран. Она удалена от Солнца на 2,9 млрд км. Уран - третий по размерам среди планет Солнечной системы (средний радиус - 25 362км) и четвертый по массе (превосходит земную в 14,6 раз). Год здесь длится 84 земных, сутки - 17,5 часов. В атмосфере этой планеты, кроме водорода и гелия, значительный объем занимает метан. Поэтому для земного наблюдателя Уран имеет нежно-голубой цвет.
Уран - самая холодная планета Солнечной системы. Температура его атмосферы уникальна: -224 °С. Почему на Уране более низкая температура, чем на планетах, которые находятся дальше от Солнца, ученым неизвестно.
У этой планеты 27 спутников. У Урана есть тонкие плоские кольца.
Нептун, восьмая по счету планета от Солнца, занимает четвертое место по размерам (средний радиус - 24 622 км) и третье по массе (17 земных). Для газового гиганта он сравнительно невелик (всего в четыре раза больше Земли). Его атмосфера также в основном состоит из водорода, гелия и метана. Газовые облака в верхних ее слоях двигаются с рекордной скоростью, самой высокой в Солнечной системе - 2000 км /ч! Некоторые ученые считают, что под поверхностью планеты, под толщей замерзших газов и воды, скрытых, в свою очередь, атмосферой, может прятаться твердое каменное ядро.
Эти две планеты - близкие по составу, в связи с чем их иногда относят к отдельной категории - ледяных гигантов.
Малые планеты
Малыми планетами называют небесные тела, которые также движутся вокруг Солнца по собственным орбитам, но от других планет отличаются незначительными размерами. Ранее к ним причисляли лишь астероиды, но с недавних пор, а именно - с 2006 года, к ним относится и Плутон, который ранее входил в список планет Солнечной системы и был в нем последним, десятым. Это связано с изменениями в терминологии. Таким образом, к малым планетам теперь относятся не только астероиды, но и карликовые планеты - Эрида, Церера, Макемаке. Они были названы плутоидами в честь Плутона. Орбиты всех известных планет-карликов находятся за орбитой Нептуна, в так называемом поясе Койпера, который намного шире и массивнее пояса астероидов. Хотя природа их, как полагают ученые, одинакова: это «неиспользованный» материал, оставшийся после образования Солнечной системы. Некоторые ученые высказывали предположение, что пояс астероидов - это обломки девятой планеты, Фаэтона, погибшей в результате глобальной катастрофы.
О Плутоне известно, что он состоит в основном изо льда и твердых горных пород. Основной компонент его ледяного щита - азот. Его полюса покрыты вечными снегами.
Таков порядок планет Солнечной системы, согласно современным представлениям.
Парад планет. Виды парадов
Это очень интересное явление для тех, кто интересуется астрономией. Парадом планет принято называть такое их положение в Солнечной системе, когда некоторые из них, непрерывно перемещаясь по своим орбитам, на непродолжительное время занимают определенное положение для земного наблюдателя, будто выстраиваясь вдоль одной линии.
Видимый парад планет в астрономии - это особенное положение пяти самых ярких для видящих их с Земли людей планет Солнечной системы - Меркурия, Венеры, Марса, а также двух гигантов - Юпитера и Сатурна. В это время расстояние между ними относительно невелико и они хорошо заметны на небольшом по площади секторе неба.
Различают два типа парадов. Большим называется такой его вид, когда в одну линию выстраиваются пять небесных светил. Малым - когда их всего четыре. Эти явления могут быть видимыми либо невидимыми с разных участков земного шара. При этом большой парад бывает достаточно редко - раз в несколько десятилетий. Малый же можно наблюдать раз в несколько лет, а так называемый мини-парад, в котором участвуют лишь три планеты, - практически ежегодно.
Интересные факты о нашей планетарной системе
Венера, единственная из всех больших планет Солнечной системы, совершает вращение вокруг своей оси в направлении, противоположном ее вращению вокруг Солнца.
Самая высокая гора на больших планетах Солнечной системы - Олимп (21,2 км, диаметр - 540 км), погасший вулкан на Марсе. Не так давно на самом крупном астероиде нашей звездной системы, Весте, была обнаружена вершина, несколько превосходящая Олимп по параметрам. Возможно, она - самая высокая в Солнечной системе.
Четыре галилеевских спутника Юпитера - самые большие в Солнечной системе.
Кроме Сатурна, кольца есть у всех газовых гигантов, некоторых астероидов и спутника Сатурна Реи.
Какая система звезд для нас - самая близкая? Солнечная система находится ближе всего к звездной системе тройной звезды Альфа Центавра (4, 36 световых лет). Предполагается, что в ней могут существовать планеты, подобные Земле.
Малышам о планетах
Как объяснить детям, что такое солнечная система? Здесь поможет ее модель, которую можно сделать вместе с малышами. Для создания планет можно использовать пластилин либо готовые пластмассовые (резиновые) шарики, как показано ниже. При этом необходимо соблюсти соотношение между размерами «планет», чтоб модель солнечной системы действительно помогала формировать у детей правильные представления о космосе.
Понадобятся также зубочистки, которые будут держать наши небесные светила, а в качестве фона можно использовать темный лист картона с нанесенными краской мелкими точками, имитирующими звезды. С помощью такой интерактивной игрушки детям будет проще понять, что такое солнечная система.
Будущее Солнечной системы
В статье было подробно рассказано о том, что такое Солнечная система. Несмотря на свою кажущуюся стабильность, наше Солнце, как и все в природе, эволюционирует, но процесс этот, по нашим меркам, очень длительный. Запас водородного горючего в его недрах огромен, но не бесконечен. Так, согласно гипотезам ученых, он закончится через 6,4 млрд лет. По мере же его выгорания солнечное ядро будет становиться все плотнее и горячее, а внешняя оболочка светила - все шире. Светимость звезды также будет увеличиваться. Предполагается, что через 3,5 млрд лет из-за этого климат на Земле будет подобен венерианскому, и жизнь на ней в привычном для нас понимании будет уже невозможна. Воды не останется вовсе, под действием высоких температур она улетучится в космическое пространство. Впоследствии, как считают ученые, Земля будет поглощена Солнцем и растворится в его недрах.
Перспектива не слишком радужная. Однако прогресс не стоит на месте, и, возможно, к тому времени новые технологии позволят человечеству освоить другие планеты, над которыми светят иные солнца. Ведь сколько «солнечных» систем в мире, ученым пока не известно. Вероятно, их бесчисленное множество, и среди них вполне можно найти пригодную для обитания людей. Какая "солнечная" система станет нашим новым домом, не столь важно. Человеческая цивилизация будет сохранена, и в ее истории начнется другая страница…
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
В детстве, до изучения астрономии, единственные планеты о которых знало большинство людей были расположены в нашей собственной Солнечной системе. Луна и скалистые планеты четырёх газовых гигантов: Нептун, Уран, Сатурн, Юпитер плюс спутники этих и других объектов. Но это только миры вокруг нашего Солнца, в которых (согласно нынешнему определению) расположено восемь крупных планет. Однако вселенная столь многообразна и не изучена, что это страшно вообразить. Даже близкие к Земле космические объекты слабо изучены, предполагается, что в нашей солнечной системе на одну планету больше, чем считалось до этого. Она может быть спрятана за поясом Койпера.
Звезды
Наше Солнце - это всего лишь одна звезда из многих миллиардов нашей галактики, включая Млечный путь. Глядя вверх на ночное небо, нельзя не удивляться, сколько из видимых человеку звёзд имеют собственные планеты. В нашей галактике есть огромное количество звезд и Солнце всего лишь одно из светил G-класса семи основных классифицируемых типов. Можно думать, что наше Солнце является типичным и относительно тусклым, поскольку непропорциональное количество звезд, видимых нашим глазам в ночном небе - это звезды O, В и А-класса. Но на самом деле наше светило более массивное и внутренне ярче, чем 95% звезд нашей галактики. Звезды М-класса (красные карлики) составляющие не более 40% массы нашего Солнца, оказываются более яркими. Их видимость намного превышает остальные светила. Более того, наше Солнце существует изолированно, оно гравитационно не связано с другими звездами. Но это необязательно для всех звезд, существующих в галактике. Звезды могут быть объединены:
В двойки (двойные звезды).
Тройки (триниры).
Группы (кластеры), содержащие от сотни до многих сотен тысяч звезд.
При оценке количества планет в космосе, не стоит заниматься простой арифметикой, когда берется число космических объектов, вращающихся вокруг нашей звезды и умножается на количество звезд в видимой галактике. Это дилетантская оценка, которая позволит вычислить наличие только в нашей галактике не менее двух - трёх триллионов планет. За последние десятилетия было разработано несколько методов, позволяющих наблюдать за далекими планетами.
Методы изучения
Наиболее действенными являются два метода, применяемых для поиска новых планет. Первый, метод так называемой звездной вобуляции. Он позволяет вывести массовый радиус планеты (или множества космических объектов), вращающихся на орбите звезды, анализируя периодичность сдвига частоты, испускаемого звездой света. Второй, транзитный метод, когда свет, исходящий от далёкой звезды частично блокируется диском планеты, проходящей передней ней в этой звездной системе.
Важно осознавать, что когда проводятся такие исследования, то можно не увидеть подавляющее большинство планет, которые находятся на своей орбите. Возьмите, например, миссию NASA Кеплера, которая обнаружила сотни (если не тысячи) планет, обследовав сегмент космоса, содержащий около ста тысяч звезд. Но это не значит, что есть только несколько планет вокруг каждой из этих звезд. Например, если бы Кеплер исследовал Солнечную систему, то он навряд ли смог определить и половину находящихся в ней планет. Меркурий и Марс слишком малы, чтобы быть обнаружены, так как они не блокируют достаточно света Солнца, а четыре внешние планеты, несмотря на их большие размеры, слишком долго выходят на орбиту для Кеплера, чтобы наблюдать более одного транзита, необходимость для определения планетарного кандидата.
Таким образом, это означает, что, если бы Кеплер смотрел на 100 тысяч звезд, идентичных нашим, то он в этом случае нашёл всего 410 звезд с общей численностью около 700 планет.
Но на сегодняшний день Кеплер обнаружил более 11 000 звезд с хотя бы одним кандидатом на планету и более 18 000 потенциальных планет вокруг этих звезд с периодами вращения от 12 часов до 525 дней. Другими словами, есть:
огромное разнообразие планетных систем, включая двоичные и трехмерные, большинство из которых очень отличаются от нашей собственной.
Наша солнечная система может оказаться средней, чуть увеличенной или уменьшенной по размерам чем любая из видимых звёздных систем. Но независимо от того, как она выглядит, можно говорим о триллионах планет только в нашей галактике. И следует помнить, наша галактика не одна во Вселенной.
Имея, по крайней мере, двести миллиардов галактик, а возможно, даже больше, мы, скорее всего, говорим о Вселенной, заполненной около 10 24 планетами, или, для тех, кто этого не понял, то это около 1,000,000,000,000,000,000,000,000,000 планет в нашей наблюдаемой Вселенной. Астрономы продолжают искать не только новые планеты, но и воду, кислород и признаки жизни.
Кто сейчас в космосе
Сейчас в безвоздушном пространстве на орбите Земли находятся лишь космонавты, работающие на МКС. Количество находящихся людей постоянно меняется, но постоянный состав состоит из шести человек. Но в скором будущем в космосе может стать многолюднее. О постройке в недалеком будущем собственной станции заявляет Китай. Конец 2018 года может ознаменоваться пилотируемым полетом двух туристов к Луне. Об этом недавно заявил основатель корпорации SpaceX. Следующим шагом может стать постройка Лунной деревни, об этом заявила ESA. В ней постоянно смогут находиться несколько десятков человек. Также существует масса проектов касающихся полётов к Марсу и последующего его освоения. Первые люди могут ступить на поверхность красной планету уже через десять лет.
Заключение
Звезды всегда притягивали взоры людей. Мечты о полетах к далеким планетам, возможность найти там жизнь давно занимают их умы. Но изначально следует понять какие из планет могут быть обитаемы. Для этого создаются и выводятся в космос телескопы типа Кеплера, который позволил разыскать множество экзопланет. Ведь полеты к иным планетам могут занять много десятков и сотен световых лет, для любого человека это будет полёт в один конец и здесь нельзя ошибиться.
В ясную ночь, когда световые помехи не являются серьезным фактором, небо выглядит захватывающе: просмотру открывается огромное количество звезд. Но, конечно, мы можем видеть всего лишь малую часть от звезд, которые на самом деле существуют в нашей Галактике. Что еще более поразительно, большинство из них имеют собственную систему планет. Возникает вопрос, сколько же всего экзопланет? Только в одной нашей Галактике должны существовать миллиарды внеземных миров!
Итак, давайте предположим, что восемь планет, которые существуют в пределах Солнечной системы, представляют собой среднее значение. Следующим шагом будет умножить это число на количество звезд, которые существуют в пределах Млечного Пути. Фактическое количество звезд в нашей Галактике является предметом некоторого спора. По существу, астрономы вынуждены проводить приблизительные оценки, поскольку мы не можем рассмотреть Млечный Путь извне. А с учетом того, что он находится в форме спирали с перемычкой, галактический диск наиболее трудно изучать из-за интерференции света от его многочисленных звезд. В результате оценка основывается на расчетах массы нашей Галактики, а также массовой доли звезд в ней. Исходя из этих данных, ученые подсчитали, что Млечный Путь содержит от 100 до 400 миллиардов звезд.
Таким образом, галактика Млечный Путь может иметь от 800 миллиардов до 3,2 триллиона планет. Однако для того, чтобы определить, сколько из них пригодны для жизни, мы должны учитывать количество экзопланет, изученных на данный момент.
По состоянию на 13 октября 2016 года астрономы подтвердили наличие 3397 экзопланет из 4696 потенциальных кандидатов, которые были обнаружены в период с 2009 по 2015 год. Некоторые из этих планет наблюдались непосредственно в процессе прямой визуализации. Тем не менее, подавляющее большинство было обнаружено косвенным образом с помощью методов транзита и радиальных скоростей.
Гистограмма показывает динамику обнаружения экзопланет по годам. Credit: NASA Ames/W. Stenzel, Princeton/T. Morton
В ходе первоначальной 4-летней миссии космический телескоп «Kepler» наблюдал около 150 000 звезд, которые главным образом относились к М-классу, также известному как красные карлики. Когда в ноябре 2013 года «Kepler» вошел в новую фазу миссии K2, он сместил акцент на изучение звезд K- и G-класса, которые почти такие же яркие и горячие, как Солнце.
По данным недавнего исследования, проведенного научно-исследовательским центром Эймса (NASA), «Kepler» обнаружил, что около 24% звезд M-класса могут иметь потенциально пригодные для жизни планеты сравнимые по размеру с Землей (те, которые не более чем в 1,6 раза превышают Землю по радиусу). На основании числа звезд М-класса в нашей Галактике могут существовать около 10 миллиардов потенциально пригодных для жизни, похожих на Землю миров.
Кроме этого, анализ результатов K2 предполагает, что около одной четверти больших звезд могут также иметь аналогичные Земле планеты, вращающиеся в пределах обитаемых зон. Таким образом, можно оценить, что только в Млечном Пути существуют буквально десятки миллиардов потенциально пригодных для развития жизни планет.
В ближайшие годы миссии космических телескопов «James Webb» и «TESS» будут способны обнаруживать меньшие планеты, вращающиеся вокруг тусклых звезд, и, возможно, даже определят, есть ли жизнь на какой-либо из них. После того, как эти новые миссии приступят к работе, мы будем иметь более точные оценки размера и количества планет, существующих в нашей Галактике. А до тех пор их расчетное число обнадеживает: шансы на внеземной интеллект весьма высоки!
