Происхождение Солнечной системы

Солнце и Солнечная система в целом образовались около 4,5 миллиарда лет назад. Солнечная система возникла из облака, в состав которого входили газ и движущиеся частички пыли. Под воздействием собственного веса из него образовался диск, в центре которого сформировалось Солнце.

Постепенно внутри диска в результате уплотнений стали образовываться скопления из твердого материала. Они сталкивались друг с другом, в результате чего сформировались крупные небесные тела. Их размер соответствует существующим планетам. Внутри туманностей, где температура была достаточно высокой, образуются скалистые планеты. Далеко от центра формируются планеты-гиганты, они содержали большое количество льда, а также их окружал большой слой газа.

Внутри Солнечной системы температура еще выше, и планеты образуются из скалистых обломков солнечной туманности. Они входят в соприкосновение друг с другом, образуя крупные небесные тела. Эти тела притягивают друг друга, следуя закону о силе гравитации, и дают рождение планетам земной группы. Атмосфера Земли и Венеры, самых крупных среди них, плотная.

Атмосфера Марса, меньшего по размеру, имеет меньшую плотность, а на Меркурии самой маленькой планете этой группы, она разряжена по сравнению с земной и практически отсутствует.

Вне Солнечной системы, напротив, или благодаря большому количеству крупных небесных тел, или из-за избытка воды формируются огромные тела, окруженные естественными спутниками. Их масса примерно в десять раз превышает массу Земли, а сила гравитации на столько велика, что способна поддерживать плотную атмосферу и притягивать к себе часть газообразной туманности (которая окружала Солнечную систему на заре ее появления). Именно здесь формируются газообразные планеты-гиганты.

Структура Солнца

Солнце представляет собой огромный мир, в состав которого входит плазма (т. е ионизированный газ) очень высокой температуры вместе с водородом и гелием. Диаметр Солнца составляет 1,4 млн. км. По своим размерам, возрасту, температуре и массе Солнце является средней звездой. Лишь его относительная близость к Земле придает ему особое и важное положение для Земли.

Солнце состоит из слоев. В центре расположено ядро, именно здесь происходят ядерные реакции, в результате которых образуется огромное количество энергии. Температура ядра равна примерно 14 миллионам градусов, плотность – 100 гр./см³.

Конвективная зона

Радиус ядра равен примерно 140000 км, радиоактивная зона составляет около двух третей внутреннего диаметра Солнца.

Затем по мере удаления от центра, фотоны под влиянием столкновений теряют энергию. В свои права вступает феномен конвекции.

Суть конвекции на Солнце заключается в том, что более плотный газ распределяется по поверхность, остужается на ней, затем вновь устремляется к центру. Таким образом, в конвективной зоне Солнца постоянно происходит процесс перемешивания.

Фотосфера

За конвективной зоной следует фотосфера. Этот довольно тонкий слой (около 400 км). Именно фотосфера представляет собой «настоящую солнечную поверхность», именно она является видимой с Земли.

На фотосфере можно наблюдать солнечные пятна, пре6дставляющие собой темные образования. Важнейшая особенность пятен – наличие в них сильных магнитных полей. Как правило, пятна образуются в экваториальной части Солнца, через какое-то время они могут, сдвинутся дальше. Темный цвет этих образований объясняется тем, что они имеют более низкую температуру по сравнению с окружающей их фотосферой.

Хромосфера

За фотосферой следует хромосфера (дословно «Цветная сфера»). Ее толщина равна примерно 10000 км. Это очень плотный слой солнечной атмосферы.

В нижней части хромосферы видны флоккулы – увеличение яркости. Еще более зрелищными являются протуберанцы – своего рода огромные выбросы водорода. Они видны в виде длинных волокон.

Протуберанцы часто имеют светящийся вид. Они могут подниматься и возвышаться на расстояние, сравнимое с диаметром Солнца. Это происходит со скоростью до 300 км/сек., температура при этом равна примерно 10000 градусов.

Солнечная корона

Солнечная корона - это внешне очень разреженные слои солнечной атмосферы. Она простирается от видимой поверхность в межпланетное пространство. В принципе, солнечную корону не видно, т. к ее свечение составляет 1/600000 от свечения фотосферы. Корона представляет собой состав высочайшей температуры от 1 до 2 миллионов °К по отношению к поверхности Солнца и несколько сот миллиардов по отношению к веществам за пределами светила. Вещество короны – это сильно разряженная высоко ионизированная плазма, в состав которой входят протоны и электроны с ядрами из гелия, а также тяжелые ионы.

Солнце излучает и «солнечный ветер» - более или менее непрерывное истечение плазмы, в состав которой входят электроны, ионизированные атомные ядра. Солнечный ветер излучается со скоростью в несколько сот км/сек, распространяется в Солнечной системе, доходит и до Земли, где при взаимодействии с магнитным полем вызывает рая явлений, среди которых можно назвать и полярные сияния.

Орбиты планет

В Солнечную систему, кроме Солнца, входят девять больших планет. Они обращаются вокруг Солнца по орбитам, имеющим форму эллипса и немного наклоненными друг к другу.

Солнце расположено не в самом центре планетных орбит, поэтому планет периодически размещаются то ближе, то дальше от Солнца. Например, в течение 6 месяцев расстояние Земли от солнца варьируется от 147 до 152 миллионов километров. Изменения расстояния незначительны, что свидетельствует о почти круглой форме планетных орбит. Исключения составляют орбиты Меркурия и особенно Плутона (это самая удаленная от Солнца планета). Период, когда Плутон наиболее удален от Солнца (мах расстояние составляет 7375 млн. км), длительный, но иногда он находится ближе к Нептуну (в это время расстояние от него до Солнца составляет примерно 4425 млн. км). Семь из девяти планет вращаются вокруг Солнца в одном направлении по почти круглым орбитам, чуть наклоненным друг к другу. Они находятся внутри зодиакальных созвездий. Меркурий и Плутон и в этом плане составляют исключения: орбита Меркурия наклонена к плоской орбите Земли на 7°, а орбита Плутона – на 17°.

Естественно, чем дальше от Солнца планета расположена, тем больше времени уходит на оборот по орбите. Меркурий совершает его за 88 суток, а Плутон – за 248 лет.

Группы планет

Планеты делятся на две группы: планеты земной группы и планеты-гиганты. К первой относятся, кроме Земли и Меркурия – Венера и Марс. Ко второй – Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. И вновь Плутон выпадает из общей характеристики.

Планеты земной группы находятся ближе остальных к Солнцу, они небольшие по размеру с каменной поверхностью.

Своим названием они обязаны похожим на земные физическим характеристикам. Кроме того, они имеют атмосферу, за исключением Меркурия, там она практически отсутствует. Гравитация Меркурия очень низкая и не способна удерживать ее.

Планеты-гиганты имеют крупные размеры и состоят преимущественно из газа. Прежде всего, это относится к Юпитеру. Эти планеты так же называют «юпитерианскими» именно из-за состава атмосферы.

Плутон, хотя он и входит в Солнечную систему, не относится ни к одной из 2-х групп. Эта планета наиболее удалена от Солнца и имеет относительно небольшие размеры (диаметр составляет 2320 км, вполовину меньше диаметра Меркурия, масса Плутона составляет 1/5 часть массы Луны).

Астрономы полагают, что происхождение Плутона не идентично происхождению других планет.