Навігація
Зараз на сайті
Гостей: 1

Користувачів: 0

Всього користувачів: 30
Новий користувач: sanchopex
Останні статті
Высадка рассады томатов в открытый грунт
Оцінювання тісноти кореляційної залежності між ...
Процедура обчислень при перевірці статестичних ...
Вредители и болезни кукурузы.
Вредители и болезни ячменя и других колосовых з...
Останні завантаження
Приклад розрахунку т...
Куртенер Д. А. Усков...
Підказки на деякі за...
Презентация на тему ...
Підручник "Мікроклім...
Останнi огляди:
Очистка зерна
Высококачественная г...
Уголок от "Металлург...
Компания TPG - отдых...
Как выбрать одежду д...
Выращивание арбузов ...
Ленточная пила по де...
Наш сад
Структура статей
Усі статті » 8) Конспект лекцій з астрономії. » Загальна картина будови всесвіту
Загальна картина будови всесвіту

 Розвиток уявлень про Сонячну систему

Правильне уявлення про Всесвіт складалось у людини протягом всієї історії розвитку людства. Ще видатні філософи давнини прийшли до висновку про кулеподібність Землі, а потім і про можливість її руху в просторі.
В IV віці до н.е. великим вченим давнини Аристотелем була розроблена геоцентрична система світу, згідно з якою нерухома кулеподібна Земля – центр Всесвіту, а всі небесні світила рухаються навколо неї.
Основні положення цієї системи отримали розвиток завдяки Олександрійському астроному Птолемею. Тому вона була названа системою світу Птолемея, яка міцно укріпилась з II ст. до н.е. і проіснувала в науці, завдяки великому авторитету Птоломея, майже два тисячоліття. І тільки в XVI ст. Микола Коперник прийшов до висновку, що Земля не знаходиться в центрі Всесвіту, а є звичайною планетою і поряд з іншими планетами обертається навколо Сонця, тобто він сформував геліоцентричну систему світу. Це відкриття стало революцією в природознавстві: вчення Коперника правильно відображало вже будову цілої системи небесних тіл, а саме – Сонячної системи. Яка ж будова Сонячної системи? Яке місце займає вона у Всесвіті?
Ми живемо на планеті Земля, третій від Сонця в Сонячній системі. А що таке планета? Це найбільші тверді несамосвітні тіла, які обертаються навколо центрального тіла Сонячної системи – Сонця. Всі планети мають форму близьку до форми кулі. До теперішнього часу було відомо дев’ять планет: це Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон. Але станом на початок 2008 року Плутон вилучено із цієї системи.

Траєкторія руху будь–якої планети навколо Сонця називається орбітою, форма якої близька до еліпса. У залежності від положення планет відносно орбіти руху Землі їх поділяють на внутрішні та зовнішні. До першої групи належать Меркурій і Венера. Усі інші, окрім Землі – це зовнішні планети, які мають супутники. Чотири планети Сонячної системи оточені великою кількістю супутників. Це Сатурн, який має 17 супутників, Юпітер – 16, Уран – 15,Нептун – 8.

Слід зазначити, що кільця Сатурна були виявлені вже в 17 столітті, відкриття ж кілець Урана та Юпітера – це дослідження останнього часу (1974 р. – Урана, 1979 р. – Юпітера, 1986 р.– шосте кільце Урана). Але дослідження Сонячної системи триває, кількість супутників уточнюється. Переважно між орбітами Марса та Юпітера рухається безліч малих планет, які дістали назву астероїдів. Вони, як і великі планети, обертаються навколо Сонця. У теперішній час їх відомо близько 200000. Найбільші з них зведені в каталог з вказанням орбіт та ефемерид, мають номер і навіть імена на честь великих людей та подій: Висоцький, Майя Плісецька, Москва, Юрій Любімов та ін.

Пояс малих планет являє собою як би межу між двома групами планет, які значно розрізняються за фізичними характеристиками – це планети земної групи: Меркурій, Венера, Земля, Марс, які рухаються всередині поясу малих планет; і планети – гіганти: Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун розташовані за межею кільця малих планет. В межах однієї групи фізичні та хімічні характеристики планет дуже схожі, але одна група різко відрізняється від іншої.

До Сонячної системи належать також комети, що в перекладі з грецької означає "волосата зірка". Вони обертаються навколо Сонця по витягнутих еліптичних орбітах різних розмірів, площини яких довільно орієнтовані в просторі. Звичайно, комети більшу частину свого часу проходять віддалено від Сонця та Землі, залишаючись для нас невидимими, і тому спостерігаються вони з Землі дуже рідко. Комети – малі за масою тіла Сонячної системи (рис.1.1, 1.2). У той період, коли комети знаходяться на значній відстані від Сонця, вони являють собою неправильної форми брили замерзлих газів, куди вкраплені тверді частинки різних розмірів, у тому числі пилинки, що вдалося з’ясувати тільки в 1950 р.) Цей льодово-кам’яний конгломерат називається ядром.

комета

Рисунок 1.1 – Комета C/2001 Q4. Цей знімок комети C/2001 Q4 отримано у Національній астрофізичній обсерваторії у штаті Арізона 7 травня 2004 р.

2 хвоста комета

Рисунок 1.2 – Комета двохвоста.

Знімок зроблено астрономом-аматором 9 березня 1976р. Він демонструє наявність у комети двох чітких хвостів. Тонкий голубий плазмовий хвіст (на фотознімку має сіруватий відтінок) складається з кометних газів, широкий хвіст білого кольору містить багато мікроскопічних пилових частинок.

Поперечники їх, зазвичай, бувають від декількох сотень метрів до декількох кілометрів, через це ядра ми не бачимо. Маса ядра за космічними масштабами дуже незначна і навіть у найяскравіших комет не перебільшує 10–8 частки маси Землі (одна стомільйонна частка маси Землі). З наближенням до Сонця таке ядро поступово прогрівається потоками Сонячних променів (сонячного випромінювання), що призводить до випаровування газів. Разом з газом з ядер виділяються тверді вкраплення, утворюючи навколо ядра газово–пилову оболонку, яка називається головою комети.
Поперечник голови комети звичайно становить десятки і сотні тисяч км, але наприклад, у комети, яка спостерігалась в 1680 р., і в яскравій кометі 1811 року він перевищував мільйони км, тобто майже дорівнював поперечнику Сонця.
З наступним наближенням до Сонця під дією світлового тиску гази та пил відносяться в протилежному від Сонця напрямку, формуючи хвіст комети, що світиться, найпримітнішу її особливість. Хвіст простягається в просторі на десятки мільйонів кілометрів. Комету можна спостерігати з Землі тоді, коли її ядро наближається до Сонця на відстань, меншу за 4–5 а.о. (1 а.о. – це середня відстань від Землі
до Сонця, яка дорівнює 150 млн км). Вже відомо і добре вивчено близько 100 короткоперіодичних комет, які через декілька років або десятків років знову повертаються, наближаються до Сонця, розтрачуючи при цьому деяку частину свого ядра.
Але значна кількість комет мають орбіти в тисячі разів більші за поперечник Сонячної системи. Вони наближаються до Сонця через проміжок часу в мільйони років.
 айвідоміша серед комет – комета Галлея, названа на честь англійського вченого – астронома, який спостерігав її в 1682 р. і обчислив період її обертання навколо Сонця. Цей період дорівнює 76 років. Останнє повернення її спостерігалось у березні 1986р. Дослідження цієї комети велось широким фронтом (наприклад, за допомогою космічних апаратів Вега–I і Вега–II, спрямованих з Землі назустріч кометі), що дало дослідникам багато цікавих матеріалів спостережень. Наступний візит цієї гості космічного простору до Сонячної системи очікується в 2062 році. У 1996 і 1997 р.р. весь світ спостерігав ще за двома довгоперіодичними кометами. Це в 1996р. комета Hia Cutake, а в травні 1997р. комета Хейла – Боппа. Остання відійшла від нас тепер на багато тисяч років.

Завершуючи розгляд будови Сонячної системи слід зазначити, що весь міжпланетний простір заповнено метеорною речовиною: пиловими та 14 більш твердими частинками, які залітаючи в атмосферу Землі з величезними швидкостями (до 70 км/с), розжарюються від тертя об повітря і розпиляються в ньому, створюючи явище " падаючих зірок " – метеорів (метеорний дощ).
Найбільші метеорні тіла інколи викликають дуже ефектне явище – появу великих яскравих метеорів або вогняних куль з силою світла до мільйона свічок, які мають назву болідів. Яскраві метеори і боліди в середньому "згасають" на висоті 40–60 км. Метеорні тіла, які мають масу меншу за грам, цілковито випаровуються на висоті 130–180 км над земною поверхнею. Взагалі, чим більше метеорне тіло і чим менша його швидкість, тим більшу відстань воно в змозі пройти в шарах земної атмосфери. Слід зазначити, що більшість метеорних речовин є залишками кометних ядер.
Метеорне тіло, яке впало на земну поверхню, називають метеоритом (рис. 1.3).

метеорит мартин

Рисунок 1.3 – Метеорит «Мартин» базальтової породи, яка за складом не відрізняється від земних пород.

Фотознімок демонструє дрібнозернисту поверхню розпилу сірого кольору, чорні вкраплення – це розплавлена порода. У верхньому правому куті зовнішній вигляд цього метеорита. Його первинна вага становила близько 8 кг. Уявлення про розміри метеорита дає куб зі стороною 1 см,
показаний на знімку у лівому нижньому кутку. Вік метеорита сягає 180 15 мільйонів років. Цей метеорит було знайдено в Антарктиді у 1979. Він є першим підтвердженням того, що метеорити можуть походити з Марса. (www.astro.caltech.edu).

Добре відомі: Тунгуський метеорит (30 червня 1908р.); найбільший метеорит Гоба (маса 60 т), знайдений у 1920 р. в південно–західній Африці; Сіхоте–Алінський метеорит (12 лютого 1947 р.).
І ось вся ця система небесних тіл, яка обертається навколо Сонця, і називається Сонячною системою. Вона не єдина у Всесвіті: зараз відомо, що найменше 50 планетних систем біля інших зірок. А що таке Сонце, навколо якого обертаються всі тіла Сонячної системи? Це зірка. Зірки – це гарячі плазмові кулі, які випромінюють величезну кількість світла та тепла. Вони знаходяться від нас на дуже великих відстанях, через що навіть у найпотужніші телескопи вони виглядають світлими точками. Тобто Сонце – це не найбільша, а звичайна зірка, яка лише знаходиться на найближчій до Землі відстані і є єдиним джерелом енергії для розвитку усіх процесів і життя на Землі. Після Сонця найближча до Землі зірка – α сузір’я Центавра (Толіман). Вона знаходиться від нас в 250 тисяч разів далі, ніж Сонце. Світло від неї до Землі йде трохи більше, ніж чотири роки. Зірки розсіяні в просторі нерівномірно. Вони утворюють скупчення або системи, які називають галактиками. І Сонце, як одна з зірок, також належить до гігантської зоряної системи, яку називають наша Галактика (рис. 1.4). У безмежному оточуючому нас просторі спостерігається незчисленна кількість інших зоряних систем, кожну з яких також називають галактикою, існування яких відкрито вже в XX столітті.
Не зупиняючись на будові галактик взагалі, зазначимо, що наша Галактика – це гігантська лінзоподібна зоряна система сплюснутої спіральної структури. Складена вона приблизно з 200 млрд. зірок. Діаметр її дорівнює майже 100 000 св. років. На відстані 1/3 діаметра від центра нашої Галактики, майже в екваторіальній площині, знаходиться Сонячна система.

галактика

Рисунок 1.4 – Наша Галактика.

Знімок нашої Галактики (рис. 1.4), здобутий НАСА (Національне агентство з аеронавтики та дослідженню космічного простору – це державна організація США, яка займається космічними дослідженнями). У центрі фотознімку знаходиться центр нашої Галактики, у його верхній частині – північний полюс Галактики, а в нижній – південний полюс Галактики. Фотознімок зроблено з декількох знімків, одержаних у ближній інфрачервоній частині спектру. Зірки у нашій Галактиці – джерело саме цих довжин хвиль. Тому, хоча наша сонячна система є частиної нашої Галактики, проте фотознімок виглядає так, нібито зроблений на відстані, оскільки більшість світла надходить від зірок, що знаходяться ближче до центру Галактики, ніж ми. (www.astro.caltech.edu)
Основна маса зірок Галактики розташована в порівняно вузькому галактичному шарі, в середині якого знаходиться Сонце. Скупчення зірок поблизу середньої (екваторіальної) площини Галактики спостерігається нами на небі у вигляді Чумацького шляху – світлої смуги, складеної з величезного числа зірок, які неозброєним оком не розрізняються окремо.

Окрім зірок в Галактиці зосереджено безліч величезних газових та пилових туманностей, а простір між зірками заповнено надзвичайно розрідженим міжзоряним газом. Навколо центру Галактики вся ця система рухається майже по круговій орбіті, яка знаходиться в площині Галактики, зі швидкістю близькою до 250 км/с, і в околі Сонця один оберт по галактичній орбіті становить 250 млн років.
Наша Галактика – не єдина зоряна система у Всесвіті. За її межами існує безліч інших галактик, подібних до неї (рис. 1.5, 1.6). Найбільш вивченими є галактика в сузір’і Гончих Псів, туманність Андромеди.

NGC 4414

Рисунок 1.5 – Спіральна Галактика, NGC 4414.

Спіральна галактика, NGC 4414 подібна до нашої Галактики і розташована на відстані 60 мільйонів світлових років від нас (див. п. 1.2).
Це гігантський спіралеподібний диск зірок з ядром, яке складається зі старих жовтих та червоних зірок. Зовнішні рукави галактики мають здебільшого голубий колір, оскільки вони у значній мірі містять молоді голубі зірки та міжзоряний пил. Фотознімок зроблено НАСА (www.astro.caltech.edu).

 Галактика Андромеди

Рисунок 1.6 – Галактика Андромеди.

Галактику Андромеди іноді називають туманністю Андромеди. Це галактика, яку можна побачити неозброєним оком у сузір´ї Андромеди. За оцінками вона містить у два рази більше зірок, ніж наша Галактика, а її діаметр на 25% більший. Знаходиться ця галактика на відстані 2.5 мільйони світлових років від нас (www.astro.caltech.edu). Сукупність усіх відомих галактик, цих "зоряних островів" в
безмежному океані світового простору, називають Метагалактикою.



Опубліковано: Admin January 05 2014 · Категорія: 8) Конспект лекцій з астрономії. · 0 коментарів · 2587 переглядів · Друк
Коментарі
Коментарі відсутні
Додати коментар
Щоб отримати можливість додавання коментарів, будь ласка, спочатку авторизуйтесь на сайті через власний обліковий запис.
Перекладач
Ми в соціальних мережах:
Лічильники:
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru