Сонячна система

Приблизні розміри планет одна відносно одної та Сонця

Орбіти об"єктів Сонячної системи

Со́нячна систе́ма — планетна система навколо Сонця, до складу якої входить вісім великих планет і одної карликової із більш ніж 100 супутниками, понад 100 000 астероїдів, понад 1000 комет, а також незліченна кількість дрібних, так званих метеорних тіл (розміром від 100 метрів до мізерно малих порошин).

Загальний опис

Основна роль у Сонячній системі належить Сонцю. Його маса приблизно в 750 разів перевищує масу всіх інших тіл, що входять до системи. Гравітаційне тяжіння Сонця є визначною силою для руху всіх тіл Сонячної системи, які обертаються навколо нього. Середня відстань від Сонця до найдальшої від нього планети Нептун складає 30 а.о., тобто 4,5 млрд. км., що дуже мало в порівнянні з відстанями до найближчих зір. Тільки деякі комети віддаляються від Сонця на 1015 а.о. і можуть відчувати істотний вплив тяжіння інших зір.

Під час руху в Галактиці, Сонячна система час від часу потрапляє до міжзоряних газопилових хмар. Внаслідок високої розрідженості речовини цих хмар занурення Сонячної системи в хмару може виявитися лише в невеликому поглинанні і розсіюванні сонячних променів. Вплив цього ефекту в минулому історії Землі поки не встановлено.

Сонячна система, як і будь-яка система, що обертається, має момент кількості руху (МКР). Головна частина його пов'язана з орбітальним рухом планет навколо Сонця, МКР масивних Юпітера і Сатурна становить близько 90%. Осьове обертання Сонця складає лише 2% МКР усієї Сонячної системи, хоча маса Сонця становить більше 99,8% загальної маси. Такий розподіл МКР між Сонцем і планетами пов'язано із повільним обертанням Сонця і величезними розмірами планетної системи — її поперечник у кілька тисяч разів більший поперечника Сонця. МКР планети набули в процесі утворення: він перейшов до них від тієї речовини, з якої вони утворилися.

Усі великі планети — Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун — обертаються навколо Сонця в одному напрямку (в напрямку осьового обертання самого Сонця), майже круговими орбітами, площини яких мають невеликий нахил одна до одної (і до площини сонячного екватора).

Площину земної орбіти — екліптику — вважають основною площиною для відліку нахилу орбіт планет та інших тіл, що обертаються навколо Сонця. Відстані у сонячній системі зазвичай вимірюють у астрономічних одиницях — середня відстань від Землі до Сонця, що приблизно дорівнює 150 млн.км.

Екліптика у сонячному світлі на тлі Місяця. Зліва направо: Меркурій, Марс, Сатурн.

Проходження Венери по диску Сонця

Планети

Планети поділяються на дві групи, що відрізняються масою, хімічним складом (це виявляється в розходженнях їхньої густини), швидкістю обертання і кількості супутників. Чотири планети, найближчі до Сонця, планети земної групи, порівняно невеликі, складаються здебільшого із щільної кам'янистої речовини і металів. Планети-гіганти — Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун — набагато масивніші, складаються здебільшого з легких речовин і тому, незважаючи на величезний тиск у їхніх надрах, мають малу густину. У Юпітера і Сатурна основну частку їхньої маси складають водень і гелій. Вони містять також до 20% кам'янистих речовин і легких сполук кисню, вуглецю й азоту, що за низьких температур конденсуються на лід. В Урана й Нептуна лід і кам'янисті речовини складають більшу частину їхньої маси.

Відстані планет від Сонця утворюють закономірну послідовність — проміжки між сусідніми орбітами зростають із віддаленням від Сонця. Ці закономірності руху планет у поєднанні з розподілом їх на дві групи за фізичними властивостями вказують на те, що Сонячна система не є випадковим скупченням космічних тіл, а утворилася в єдиному процесі. Тому вивчення кожного з тіл Сонячної системи висвітлює походження всієї Сонячної системи, а разом з тим і походження, еволюцію та сучасну будову нашої Землі.

Завдяки майже круговій формі планетних орбіт і великим відстаням між ними виключена можливість тісних зближень між планетами, коли вони могли б істотно змінювати свій рух внаслідок взаємного тяжіння. Це забезпечує тривале та стійке існування сонячної системи.

Планети обертаються також навколо своїх осей, причому у всіх планет, крім Венери й Урана, обертання відбувається в прямому напрямку, тобто, в тому ж напрямку, що і їхнє обертання навколо Сонця. Надзвичайно повільне обертання Венери відбувається в зворотньому напрямку, а Уран обертається, ніби лежачи на боці.

Сатурн, Юпітер і Уран крім кількох супутників помітних розмірів мають безліч дрібних супутників, що ніби зливаються в суцільні кільця. Ці супутники рухаються орбітами, настільки близько розташованими до планети, що припливні сили не дозволяють їм об'єднатися в єдине тіло.

Інтерактивна мапа планет сонячної системи (клацніть для переходу)

Карликові планети

Це настільки великі тіла сонячної системи, що власна гравітація надала їм форми, близької до кулястої, але (на відміну від планет) їм не вдалося розчистити околиці своєї орбіти від інших подібних тіл. Визначення карликової планети ухвалено Міжнародним астрономічним союзом на генеральній асамблеї 2006 року. Відповідно до резолюції Плутон втратив статус великої планети (і таким чином у сонячній системі залишилося лише вісім великих планет) і набув статусу карликової планети (разом із Церерою, Еридою, Макемаке та Хаумеа).

Астероїди

Переважна більшість орбіт нині відомих малих планет розташовано між орбітами Марса і Юпітера. Вони утворюють так званий головний пояс астероїдів. Більшість з них обертаються навколо Сонця в тому ж напрямку, що і великі планети, але їхні орбіти, здебільшого витягнуті та нахилені до площини екліптики.

Надра планет і деяких великих супутників (наприклад Місяця) перебувають у розплавленому стані. У планет земної групи і супутників внаслідок малої теплопровідності зовнішніх шарів тепловиділення невелике, його внесок у температуру поверхні порівняний із теплом, одержаним від Сонця. У планет-гігантів конвекція в їхніх надрах призводить до помітного потоку тепла з надр, що навіть перевершує потік, одержуваний ними від Сонця.

Венера, Земля і Марс мають атмосфери, що складаються з газів, які виділилися з їхніх надр. У планет-гігантів атмосфери являють собою безпосереднє продовження їхніх надр: ці планети не мають твердої чи рідкої поверхні. При зануренні всередину атмосферні гази поступово переходять у конденсований стан.

Комети

Комети рухаються, здебільшого, витягнутими орбітами, що близькі до параболічних. Деякі комети мають витягнуті орбіти порівняно невеликих розмірів — десятки і сотні астрономічних одиниць. У цих комет, названих періодичними, переважають прямі рухи, тобто їхнє обертання відбувається в тому ж напрямку, що й обертання планет.

Ядра комет за своїм елементним складом i хімічним складом споріднені до планет-гігантів: вони складаються з водяного льоду і льодів різних газів з домішкою кам'янистих речовин. Майже всі малі планети за своїм складом належать до кам'янистих планет земної групи. Тільки нещодавно відкритий Хірон, що рухається між орбітами Сатурна і Урана, ймовірно, подібний до крижаних ядер комет та невеликих супутників далеких від Сонця планет.

Уламки малих планет, що утворюються під час їхнього зіткнень одна з одною, іноді випадають на Землю у вигляді метеоритів. У малих планет, саме внаслідок їхніх невеликих розмірів, надра прогрівалися значно менше, ніж у планет земної групи, і тому їхня речовина зазнала лише невеликих змін від часу їхнього утворення. Виміри віку метеоритів (за вмістом радіоактивних елементів і продуктів їхнього розпаду) свідчать, що вони, а отже, і вся Сонячна система, існують близько 5 млрд. років. Цей вік Сонячної системи узгоджується з вимірами віку найдавніших земних і місячних порід.

Динамічні і фізичні особливості будови Сонячної системи вказують на те, що планети сформувалися з газопилової речовини, яка раніше утворювала протопланетну хмару навколо Сонця. Планети земної групи утворилися в результаті акумуляції кам'янистих твердих часток, а в планет-гігантів утворення почалося з акумуляції кам'янисто-крижаних часток, а потім на деякому етапі їхнього зростання доповнилося приєднанням газів, в основному водню і гелію.

Див. також

• Формування та еволюція Сонячної системи
• Колонізація Сонячної системи

Джерела

• Сонячна_система // Астрономічний енциклопедичний словник / За загальною редакцією І. А. Климишина та А. О. Корсунь. — Львів: ЛНУ—ГАО НАНУ, 2003. — С. 434. — ISBN 966-613-263-X, УДК 52(031)