| luzina | Дата: Четверг, 14.02.2013, 18:42 | Сообщение # 1 |
|
Генерал-лейтенант
Группа: Администраторы
Сообщений: 622
Статус: Offline
| Солнечная система
Солнечная система состоит из Солнца, девяти планет, шестидесяти шести спутников планет, большого количества малых тел (комет и астероидов) и межпланетной среды. Внутренняя Солнечная система включает в себя Солнце, Меркурий, Венеру, Землю и Марс:
К планетам внешней Солнечной системы относятся Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон:
Орбиты планет - эллиптические с Солнцем в фокусе, за исключением Меркурия и Плутона, орбиты которых почти круговые. Орбиты всех планет лежат более или менее в одной плоскости, называемой эклиптикой и определяемой плоскостью орбиты Земли. Эклиптика наклонена примерно на 7° к плоскости экватора Солнца. Орбита Плутона больше всех отклоняется от плоскости эклиптики - на 17°
Один из способов представить себе относительные размеры Солнечной системы состоит в том, чтобы вообразить модель, в которой все уменьшено в размерах в один миллиард раз. При этом диаметр Земного шара будет приблизительно 1.3 см (размер виноградины). Луна при этом обращается по орбите вокруг Земли на расстоянии около 30 см. Диаметр Солнца - 1.5 метра, а расстояние от него до Земли - 150 метров. Диаметр Юпитера - 15 см (размер большого грейпфрута), расстояние до Солнца - 750 метров. Сатурн размером с апельсин - в 1.5 км от Солнца; Уран и Нептун (лимоны) - в 3 и 4.5 км от Солнца. Человек в этом масштабе имел бы размер атома; самая близкая звезда была бы удалена от нас на расстояние более чем 40000 км.
Солнце. Общие сведения
Солнце – ближайшая к нам звезда. Расстояние до него по астрономическим меркам невелико: лишь 8 минут идет свет от Солнца до Земли. Но как повезло нам, жителям Земли!
Введение
Солнце освещает и согревает нашу планету. Без его энергии была бы не возможна жизнь на нашей планете, не только человеку, но и всей флоре и фауне, которые нас окружают. Солнце – главный источник энергии, питающий происходящие на Земле процессы. Но не только тепло и свет получает Земля от Солнца. Различные виды солнечного излучения и потоки частиц постоянно оказывают влияние на жизнь нашей планеты. Огромное влияние оказывает Солнца на здоровье человека. Вначале 60-х годов появились научные публикации о связи сердечно-сосудистых заболеваний с солнечной активностью. В них было доказано, что наиболее подвержены капризам нашего дневного светила люди, уже перенесшие один инфаркт. При этом выяснилось, что их организм реагирует не на абсолютное значение уровня активности, а на скорость его изменения. Хромосферные вспышки приводят к тому, что в космическое пространство посылается огромное количество заряженных частиц, которые сильно воздействуют на магнитосферу, атмосферу и биосферу Земли. Магнитное поле Земли начинает беспорядочно меняться, и это является причиной магнитных бурь. Я думаю, каждый слышал, как люди говорят «я вчера себя плохо чувствовал. Это из-за магнитной бури…». В 30-х годах ХХ века в городе Ницце (Франция) случайно было замечено, что число инфарктов миокарда и инсультов у пожилых людей резко возрастает в те дни, когда на местной телефонной станции наблюдались сильные нарушения связи вплоть до полного ее прекращения. Как впоследствии выяснилось, нарушения телефонной связи были вызваны магнитными бурями. Сведения о влиянии магнитного поля на организм человека имелись и в глубокой древности. Лечебные свойства магнита описывали Аристотель и Плиний Старший, Парацельс и Вильям Гилберт. Сейчас установлено, что магнитное поле, прежде всего, влияет на нервную, эндокринную и кровеносную. Его воздействие затормаживает условные и безусловные рефлексы, меняет состав крови. Такая реакция на магнитное поле объясняется в первую очередь изменением свойств водных растворов в организме человека. Только очень малая часть заряженных частиц из межпланетного пространства попадает в атмосферу Земли – остальные отклоняет, или задерживает геомагнитное поле. Но и их энергии достаточно для того, чтобы вызвать полярные сияния и возмущения магнитного поля нашей планеты. В последнее время идет немало споров, о том, действительно ли магнитные бури влияют на человека, или это самовнушения. Я не буду высказывать здесь свою точку зрения, дабы не навязывать свою точку зрения. Кроме влияния на биосферу Солнце влияет на многие геомагнитные процессы. Магнитные бури вызывают не только отклонение магнитной стрелки, появляется серьезная опасность для космонавтов, находящихся на орбите, искусственным спутникам земли, но и сбои в системах сотовой связи, навигации, влияет на различные приборы, а в нашу эпоху, когда мы не можем уже обойтись без этих с позволения сказать наворотов, это может привести к локальным, или того хуже глобальным техногенным бедствиям. Вспомните, Вы ведь слушали о Северных сияниях? А быть может, и видели их. Ну как? Согласен, дух захватывает. Давайте же узнаем о Солнце – ближайшей к нам звезде - побольше. О том, как устроено Солнце, почему оно светит, какие процессы происходят его недрах, что можно увидеть на Солнце и как следует наблюдать его.
Часть 1. Общие сведения о Солнце
Солнце – большой и массивный плазменный (плазма – ионизированный газ) шар, являющийся динамическим центром солнечной системы и источником света и тепла в ней.
Солнце. Орбита земли. Земному наблюдателю солнце представиться в виде диска с резко отчерченным краем (лимбом). Видимый диаметр Солнца меняется в течение года от 32°35" до 31°31". Происходит это потому, что земля вращается вокруг Солнца не по кругу, а по вытянутому овалу – эллипсу то, удаляясь, то, приближаясь к нему (рис. слева). Наблюдение отдельных деталей на поверхности Солнца и измерение смещений спектральных линий на самом краю лимба говорят о вращении солнечного вещества вокруг оси. Как и на земле на Солнце есть экватор – плоскость, проходящая через центр Солнца и перпендикулярная оси его вращения. Он находиться под углом 7º15´ по отношению к плоскости эклиптики (эклиптика – годовой путь солнца по небесной сфере). Угол между Плоскостью экватора и направлением, на какую либо точку солнечной поверхностью называется гелиографической широтой. Угол между плоскостью центрального меридиана (меридиан - прошедшего через восходящий узел Солнечного экватора на эклиптике в средний гринвичский полдень 01.01.1854 г.) и плоскостью меридиана какой либо точки называется гелиографической долготой.
Вращение Солнца. Вращение солнца обладает одной замечательной особенностью – его угловая скорость убывает с удалением от экватора (рис. слева). То есть различные пояса солнца вращаются с различной скоростью, быстрее всего солнце вращается у экватора (один оборот за 27 суток), а медленнее всего у полюсов (один оборот за 32 суток). Следует отметить, что выше речь шла о той скорости вращения, которую мы видим с Земли – сидерический период, но так как наша планета двигается в космическом пространстве по своей орбите вокруг солнца вращение последнего кажется нам несколько замедленным, а истинное значение периода вращения Солнца относительно звезд (синодический период) составляет у экватора 25суток, у полюсов 30 суток. Так как Солнце вращается с различными скоростями, мы не можем связать систему гелиографических координат со всеми точками его поверхности. Условно гелиографические меридианы связывают с точками, имеющими широты ±16º. Для этой широты сидерический период составляет 25,38 суток, а синодический 27,38 суток.
Расположение Солнца в нашей галактике – Млечный путь. В окрестностях Солнца удается проследить участки двух спиральных ветвей, удаленных от нас примерно на 3 000 световых лет. По созвездиям, где обнаруживаются эти участки, их, называют рукавом Стрельца и рукавом Персея. Солнце находится почти посередине между этими спиральными ветвями. Правда, сравнительно близко (по галактическим меркам) от нас, в созвездии Ориона, проходит еще одно, не столь явно выраженная ветвь, считающаяся ответвлением одного из основных спиральных рукавов Галактики. Расстояние от Солнца до центра Галактики составляет 23 – 28 тысяч световых лет, что составляет примерно 7 – 9 тысяч парсек. Это говорит о том, что Солнце располагается между центром и краем диска Галактики. Вместе со всеми близкими звездами Солнце вращается вокруг центра Галактики со скоростью 200 – 220 километров в секунду, совершая один оборот примерно за 200 миллионов лет. Значит, за все время своего существования Земля облетела вокруг центра Галактики не более 30 раз. Скорость вращения Солнца вокруг центра Галактики практически совпадает с той скоростью, с которой в данном районе движется волна уплотнения, формирующая спиральный рукав. Такая ситуация в общем неординарна для Галактики: спиральные ветви вращаются с постоянной угловой скоростью, как спицы колеса, а движение звезд подчиняется совершенно иной закономерности. Поэтому почти все звездное население диска то попадает внутрь спиральных ветвей, то выходит из них. Единственное место, где скорости звезд и рукавов совпадают, – это так называемая коротационная окружность. Именно вблизи нее и располагается Солнце. Для Земли это обстоятельство крайне благоприятно. Ведь в спиральных ветвях происходят бурные процессы, порождающие мощное излучение, губительное для всего живого. И никакая атмосфера не могла бы от него защитить. Но наша планета существует в относительно спокойном месте Галактики и в течении сотен миллионов и миллиардов лет не испытывала катастрофического влияния космических катаклизмов. Может быть, именно поэтому на Земле могла сохраниться жизнь. Долгое время положение Солнца среди звезд считалось самым заурядным. Сегодня мы знаем, что это не так: в известном смысле оно привилегированное. И это нужно учитывать, рассуждая о возможности существования жизни в других частях нашей Галактики. Солнце (и Солнечная система) движется со скоростью 20 км/с в направлении к границе созвездий Лиры и Геркулеса. Это объясняется местным движением внутри ближайших звезд. Эта точка называется апексом движения Солнца, ее координаты α ≈ 18h, δ ≈ +30°. Точка на небесной сфере, противоположная апексу, называется антиапекс. В этой точке пересекаются направления собственных скоростей ближайших к Солнцу звезд. Движения ближайших к Солнцу звезд происходят с небольшой скоростью, это не мешает им участвовать в обращении вокруг галактического центра. Солнечная система участвует во вращении вокруг центра Галактики со скоростью около 220 км/с. Это движение происходит в направлении созвездия Лебедя. Период обращения Солнца вокруг галактического центра около 220 млн. лет.
Энергия Солнца
Солнце - центральное тело Солнечной системы является типичным представителем звезд, наиболее распространенных во Вселенной тел. Масса Солнца составляет 2•1030кг. Как и многие другие звезды, Солнце представляет собою огромный шар, который состоит из водородно-гелиевой плазмы и находится в равновесии в поле собственного тяготения. Изучение физических процессов, происходящих на Солнце, имеет важное значение для астрофизики, поскольку эти процессы свойственны, очевидно, и другим звездам, но только на Солнце мы можем наблюдать их достаточно детально. Солнце излучает в космическое пространство колоссальный по мощности поток излучения, который в значительной мере определяет физические условия на Земле и других планетах, а также в межпланетном пространстве.
Земля получает всего лишь одну двухмиллиардную долю солнечного излучения. Однако и этого достаточно, чтобы приводить в движение огромные массы воздуха в земной атмосфере, управлять погодой и климатом на земном шаре. Все источники энергии, которые использует человечество, связаны с Солнцем. Тепло и свет Солнца обеспечили развитие жизни на Земле, формирование месторождений угля, нефти и газа.Количество приходящей от Солнца на Землю энергии принято характеризовать солнечной постоянной. Солнечная постоянная - поток солнечного излучения, который приходит на поверхность площадью 1 м2, расположенную за пределами атмосферы перпендикулярно солнечным лучам на среднем расстоянии Земли от Солнца (1 а.е.).Солнечная постоянная равна 1,37кВт/м2. Умножив эту величину на площадь поверхности шара, радиус которого 1 а.е., определим полную мощность излучения Солнца, его светимость, которая составляет 4•1026Вт.
Действительно ли Куаоар - планета
Остается единственная проблема: чем теперь признать Куаоар - десятой планетой Солнечной системы или еще одной из малых планет-астероидов? Дело в том, что там, где обнаружен новый спутник, находится так называемый пояс Койпера, открытый в 1992 году. Астрономы полагают, что он состоит из множества мелких обломков льда и камней, вращающихся вокруг Солнца. Их размер составляет от нескольких метров до нескольких десятков и даже сотен километров. Эти обломки, возможно, были "строительным материалом", из которого в доисторические времена формировались планеты Солнечной системы. До открытия Куаоара крупнейшим из астероидов пояса Койпера считалась малая планета Варуна диаметром около 900 километров. А вот следующими по размеру объектами в этом районе была девятая планета Плутон (2274 километра) и открытый в 1978 году его спутник Харон (1172 километра).
Но неожиданное обнаружение Куаоара поставило перед астрономами необходимость выбора - где же в поясе Койпера провести границу между большими планетами и астероидами? С одной стороны, Плутон всего на какую-то тысячу километров больше Куаоара и считается при этом большой планетой. Но Варуна всего на четверть меньше его, но является астероидом. Другими словами, любое решение будет весьма условным.
Возможно, что наиболее логичным был бы такой вариант. Уже довольно давно астрономы высказывали мнение, что считать Плутон девятой планетой Солнечной системы по меньшей мере странно. Дело в том, что предыдущие большие планеты (Нептун, Сатурн и Юпитер) - это газовые гиганты. Плутон на них совершенно не похож: он гораздо меньше и является не облаком газов, а смерзшейся скалой. Кроме того, это единственная большая планета с "неправильной орбитой" - временами Плутон оказывается даже ближе к Солнцу, чем Нептун. Подобные куски обледеневших камней - только меньшего размера - и составляют тот самый пояс Койпера. Единственное, чем Плутон отличается от этих астероидов, - это его относительно большая величина. Но после того, как калифорнийские астрономы отыскали "астероид-переросток" Куаоар, и это отличие кажется не столь существенным.
Еще одной причиной того, что Плутон зачислили в большие планеты, было то, что обнаружили его в далеком 1930 году. Телескопы того времени были довольно слабыми, так что увидеть за орбитой Нептуна мелкие объекты было практически невозможно. Запускать телескопы в космос начали гораздо позже. Даже то, что у Плутона есть большой спутник, выяснилось лишь в 1978 году. (Кстати, любопытно, что если бы не несовершенство техники, то Куаоар был бы открыт на 20 лет раньше. Первое его изображение было получено еще в 1982 году, но тогда ученые не смогли определить, чем именно является это светлое пятнышко.) Сейчас же, когда в поясе Койпера обнаружено уже несколько крупных астероидов, астрономы полагают, что в 1930 году ученые, возможно, несколько поторопились с признанием Плутона девятой большой планетой.
|
| |
| |
