Глава 4 солнечная система

Солнечной системой называется совокупность звезды Солнца и космических объектов, находящихся в поле ее притяжения.

Структура

Солнечная система является упорядоченной системой, имеющей свои закономерности строения.

Все объекты Солнечной системы официально делят на три категории: планеты, карликовые планеты и малые тела Солнечной системы.

Иногда Солнечную систему разделяют на регионы. Внутренняя часть Солнечной системы включает четыре планеты земной группы: Меркурий, Венера, Земля, Марс и главный пояс астероидов. Внешняя часть начинается за пределами пояса астероидов и включает четыре газовых гиганта: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун (рис. 25).

Рис. 25. Планеты Солнечной системы

После открытия пояса Койпера наиболее удаленной частью Солнечной системы считают регион, состоящий из объектов, расположенных дальше Нептуна.

Единый характер Солнечной системы проявляется в том, что все планеты и их спутники вращаются вокруг Солнца в одном и том же направлении и почти в одной и той же плоскости.

Солнце, планеты, спутники планет вращаются вокруг своих осей в том же направлении, в котором они совершают движение по своим орбитам. Исключение составляют Венера и Уран, причем Уран вращается практически «лежа на боку». Орбиты объектов вокруг Солнца описываются законами Кеплера. Согласно им каждый объект обращается по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце. У более близких к Солнцу объектов большая угловая скорость вращения, поэтому короче период обращения (год). На эллиптической орбите расстояние объекта от Солнца изменяется в течение его года. Ближайшая к Солнцу точка орбиты объекта называется перигелий, наиболее удаленная – афелий. Каждый объект движется наиболее быстро в своем перигелии и наиболее медленно в афелии. Орбиты планет близки к кругу, но многие кометы, астероиды и объекты пояса Койпера имеют сильно вытянутые эллиптические орбиты. Пояс Койпера – наиболее удаленная часть Солнечной системы, состоящая из объектов, расположенных дальше Нептуна.

Отмечается закономерность в строении Солнечной системы: каждая следующая планета удалена от Солнца примерно в 2 раза дальше, чем предыдущая. Принимая это во внимание, кажется невозможным случайное возникновение Солнечной системы.

Большинство планет Солнечной системы обладают собственными подчиненными системами. Многие окружены спутниками, некоторые из которых больше Меркурия. Большинство крупных спутников находятся в синхронном вращении с одной стороной, постоянно обращенной к планете. Четыре наибольшие планеты – газовые гиганты, также обладают кольцами, тонкими полосами крошечных частиц, обращающимися по очень близким орбитам практически в унисон.

Вероятность выхода космических объектов за ее пределы крайне мала, поскольку в Солнце сосредоточено около 99,9% всей массы Солнечной системы и его гравитационное поле является подавляющим.

Термины газ, лед и камень используют, чтобы охарактеризовать различные классы веществ, встречающихся повсюду в Солнечной системе. Камень используется, чтобы охарактеризовать соединения с высокими температурами конденсации или плавления. Каменные соединения обычно включают силикаты и металлы, такие как железо и никель. Они преобладают во внутренней части Солнечной системы, формируя большинство планет земной группы и астероидов. Газы – вещества с чрезвычайно низкими температурами плавления и высоким давлением насыщенного пара, такие как молекулярный водород, гелий и неон, которые в туманности всегда были в газообразном состоянии. Они доминируют в средней части Солнечной системы, составляя большую часть Юпитера и Сатурна. Льды таких веществ, как вода, метан, аммиак, сероводород и углекислый газ имеют температуры плавления до нескольких сотен градусов цельсия, в то время как их фаза зависит от окружающего давления и температуры. Большинство спутников планет – гигантов содержат ледяные субстанции, также они составляют большую часть Урана и Нептуна и многочисленных малых объектов, расположенных за орбитой Нептуна. Газы и льды вместе классифицируют как летучие вещества.