خورشید خورشید است، بدن مرکزی منظومه شمسی، یک توپ پلاسمای داغ، یک ستاره کوتوله معمولی از طبقه طیفی در میان ستارگان، خورشید موقعیت متوسطی را از نظر اندازه و روشنایی اشغال می کند. منظومه شمسی اکتشاف خورشید توسط فضاپیما

سوالات:

1. جسم مرکزی منظومه شمسی را نام ببرید.

2. چه چیزی را می توانید در خورشید ببینید؟

3. آیا خورشید خواهد مرد؟

آفتاب -
وزن = 1.99 * 10 30 کیلوگرم.
قطر = 1392000 کیلومتر.
قدر مطلق = +4.8
کلاس طیفی = G2
دمای سطح = 5800 درجه کلوین
دوره چرخش حول محور = 25 ساعت (قطب) -35 ساعت (استوا)
دوره مداری به دور مرکز کهکشانی = 200000000 سال
فاصله تا مرکز کهکشان = 25000 نور. سال ها
سرعت حرکت در مرکز کهکشان = 230 کیلومتر بر ثانیه.

آفتاب - بدنه مرکزی و بزرگترینمنظومه شمسی،قرمز تند
توپ پلاسما، یک ستاره کوتوله معمولی. ترکیب شیمیایی خورشید مشخص کرد که از آن تشکیل شده استهیدروژن و هلیوم، سایر عناصر کمتر از 0.1٪.

منبع انرژی خورشیدی واکنش تبدیل هیدروژن به هلیوم با سرعت 600 میلیون تن در ثانیه است. همزمان نور و گرما در هسته خورشید آزاد می شود. دما در هسته به 15 میلیون درجه می رسد.
یعنی خورشید یک توپ دوار داغ است که از گاز درخشان تشکیل شده است. شعاع خورشید 696 هزار کیلومتر است. قطر خورشید : 1,392,000 کیلومتر (109 قطر زمین).

جو خورشید (کروموسفر و تاج خورشیدی) بسیار فعال است، پدیده های مختلفی در آن مشاهده می شود: شعله ها، برجستگی ها، باد خورشیدی (خروج ثابت ماده تاج به فضای بین سیاره ای).

برجستگی ها (از کلمه لاتین protubero swell)، بزرگ، تا صدها هزار کیلومتر طول، زبانه های گاز داغ در تاج خورشیدی، چگالی بالاتر و دمای کمتری نسبت به پلاسمای تاج اطراف خود دارند. بر روی صفحه خورشید آنها به شکل رشته های تیره و در لبه آن به شکل ابرهای درخشان، قوس ها یا جت ها مشاهده می شوند. دمای آنها می تواند تا 4000 درجه برسد.

فلاش خورشیدی،قدرتمندترین مظهر فعالیت خورشیدی، آزادسازی محلی ناگهانی انرژی میدان مغناطیسی در تاج و کرومسفر خورشید است. در طول شراره های خورشیدی، موارد زیر مشاهده می شود: افزایش در روشنایی کروموسفر (8-10 دقیقه)، شتاب الکترون ها، پروتون ها و یون های سنگین، اشعه ایکس و انتشار رادیویی.

لکه های خورشیدیتشکیلات در فتوسفر خورشید، از منافذ ایجاد می شوند، می توانند به قطر 200 هزار کیلومتر برسند، به طور متوسط ​​10-20 روز وجود دارند. دمای لکه های خورشیدی کمتر از دمای فوتوسفر است که در نتیجه 2 تا 5 برابر تیره تر از فوتوسفر است. لکه های خورشیدی با میدان های مغناطیسی قوی مشخص می شوند.

چرخش خورشیدحول محور، در همان جهت زمین (از غرب به شرق) رخ می دهد. یک چرخش نسبت به زمین 27.275 روز طول می کشد (دوره سینودیک انقلاب)، نسبت به ستارگان ثابت در 25.38 روز (دوره جانبی انقلاب).

ECLIPSEخورشیدی و قمری، زمانی رخ می‌دهند که زمین در سایه می‌افتد،
توسط ماه (خورشید گرفتگی)، یا زمانی که ماه در سایه زمین می افتد
(ماه گرفتگی).
مدت زمان خورشید گرفتگی کامل از 7.5 دقیقه تجاوز نمی کند.
جزئی (فاز بزرگ) 2 ساعت سایه ماه با سرعت تقریبی روی زمین می لغزد. 1 کیلومتر بر ثانیه،
با پوشش مسافتی تا 15 هزار کیلومتر، قطر آن تقریباً می باشد. 270 کیلومتر. کل ماه گرفتگی می تواند تا 1 ساعت و 45 دقیقه طول بکشد. کسوف پس از یک دوره 6585 1/3 روزه در یک توالی مشخص تکرار می شود. سالانه بیش از 7 خسوف وجود ندارد (که بیش از 3 ماه گرفتگی نیست).

فعالیت اتمسفر خورشیدی به صورت دوره ای با یک دوره 11 ساله تکرار می شود.

خورشید منبع اصلی انرژی برای زمین است و بر تمام فرآیندهای زمینی تأثیر می گذارد. زمین در فاصله مطلوبی از خورشید قرار دارد، بنابراین حیات در آن حفظ شده است. تابش خورشید شرایط مناسبی را برای موجودات زنده ایجاد می کند. اگر سیاره ما نزدیکتر بود، خیلی گرم بود و بالعکس.
بنابراین سطح سیاره زهره تقریبا تا 500 درجه گرم می شود و فشار اتمسفر بسیار زیاد است، بنابراین یافتن حیات در آنجا تقریبا غیرممکن است. مریخ دورتر از خورشید است، برای انسان بسیار سرد است، گاهی اوقات دما برای مدت کوتاهی به 16 درجه افزایش می یابد. معمولاً در این سیاره یخبندان های شدیدی وجود دارد که در طی آن حتی دی اکسید کربنی که جو مریخ را تشکیل می دهد یخ می زند.

خورشید چقدر دوام می آورد؟ خورشید در هر ثانیه حدود 600 میلیون تن هیدروژن را پردازش می کند و حدود 4 میلیون تن هلیوم تولید می کند. با مقایسه این سرعت با جرم خورشید، این سوال پیش می آید که ستاره ما چقدر دوام خواهد آورد؟ واضح است که خورشید تا ابد وجود نخواهد داشت، اگرچه عمری فوق العاده طولانی در پیش دارد. الان در میانسالی است. 5 میلیارد سال طول کشید تا نیمی از سوخت هیدروژنی خود را پردازش کند. در سال های آینده خورشید به آرامی گرم می شود و اندازه آن کمی افزایش می یابد. در طول 5 میلیارد سال آینده، با سوختن هیدروژن، دما و حجم آن به تدریج افزایش خواهد یافت. وقتی تمام هیدروژن موجود در هسته مرکزی تمام شود، خورشید سه برابر بزرگتر از آنچه اکنون است خواهد بود. تمام اقیانوس های روی زمین می جوشند. خورشید در حال مرگ زمین را می بلعد و سنگ جامد را به گدازه مذاب تبدیل می کند. در اعماق خورشید، هسته های هلیوم با هم ترکیب می شوند و هسته هایی از کربن و مواد سنگین تر را تشکیل می دهند. در نهایت خورشید سرد می شود و تبدیل به توپی از زباله های هسته ای به نام کوتوله سفید می شود.

کیهان (فضا)- این کل دنیای اطراف ما است، بی حد و حصر در زمان و مکان و بی نهایت در اشکالی که ماده متحرک ابدی به خود می گیرد. بی‌کرانی کیهان را می‌توان تا حدی در یک شب صاف با میلیاردها نقطه سوسو نورانی در اندازه‌های مختلف در آسمان تصور کرد که نشان‌دهنده جهان‌های دوردست است. پرتوهای نور با سرعت 300000 کیلومتر بر ثانیه از دورترین نقاط جهان در حدود 10 میلیارد سال به زمین می رسد.

به گفته دانشمندان، جهان در نتیجه "بیگ بنگ" 17 میلیارد سال پیش شکل گرفت.

از خوشه هایی از ستارگان، سیارات، غبار کیهانی و دیگر اجرام کیهانی تشکیل شده است. این اجرام منظومه هایی را تشکیل می دهند: سیارات دارای ماهواره (مثلاً منظومه شمسی)، کهکشان ها، متا کهکشان ها (خوشه های کهکشان).

کهکشان(یونانی متأخر galaktikos- شیری، شیری، از یونانی جشن- milk) یک منظومه ستاره‌ای وسیع است که از ستارگان، خوشه‌ها و انجمن‌های ستاره‌ای، سحابی‌های گاز و غبار، و همچنین اتم‌ها و ذرات منفرد پراکنده در فضای بین‌ستاره‌ای تشکیل شده است.

کهکشان های زیادی با اندازه ها و شکل های مختلف در کیهان وجود دارد.

همه ستارگان قابل مشاهده از زمین بخشی از کهکشان راه شیری هستند. این نام به دلیل این واقعیت است که بیشتر ستارگان را می توان در یک شب صاف به شکل کهکشان راه شیری - یک نوار سفید و تار مشاهده کرد.

در مجموع، کهکشان راه شیری حدود 100 میلیارد ستاره دارد.

کهکشان ما در چرخش دائمی است. سرعت حرکت آن در کیهان 1.5 میلیون کیلومتر در ساعت است. اگر از قطب شمال به کهکشان ما نگاه کنید، چرخش در جهت عقربه های ساعت اتفاق می افتد. خورشید و نزدیکترین ستارگان به آن هر 200 میلیون سال یک چرخش را در اطراف مرکز کهکشان کامل می کنند. این دوره در نظر گرفته شده است سال کهکشانی

کهکشان آندرومدا یا سحابی آندرومدا از نظر اندازه و شکل مشابه کهکشان راه شیری است که در فاصله تقریباً 2 میلیون سال نوری از کهکشان ما قرار دارد. سال روشن- مسافت طی شده توسط نور در یک سال، تقریباً برابر با 1013 کیلومتر (سرعت نور 300000 کیلومتر بر ثانیه است).

برای تجسم مطالعه حرکت و مکان ستارگان، سیارات و سایر اجرام آسمانی، از مفهوم کره آسمانی استفاده می شود.

برنج. 1. خطوط اصلی کره آسمانی

کره آسمانییک کره خیالی با شعاع بزرگ دلخواه است که ناظر در مرکز آن قرار دارد. ستارگان، خورشید، ماه و سیارات بر روی کره آسمانی پرتاب می شوند.

مهمترین خطوط روی کره سماوی عبارتند از: شاقول، اوج، نادر، استوای آسمانی، دایره البروج، نصف النهار آسمانی و غیره (شکل 1).

خط شاقول- خط مستقیمی که از مرکز کره سماوی می گذرد و با جهت شاقول در نقطه مشاهده منطبق است. برای یک ناظر در سطح زمین، یک شاقول از مرکز زمین و نقطه مشاهده می گذرد.

یک خط شاقول سطح کره سماوی را در دو نقطه قطع می کند - اوج،بالای سر ناظر، و نادر -نقطه کاملا مخالف

دایره بزرگ کره سماوی که صفحه آن عمود بر شاقول است، نامیده می شود. افق ریاضیسطح کره سماوی را به دو نیمه تقسیم می کند: قابل مشاهده برای ناظر، با راس در اوج، و نامرئی، با راس در نادر.

قطری که کره آسمانی به دور آن می چرخد ​​است axis mundi.در دو نقطه با سطح کره سماوی تقاطع می کند - قطب شمال جهانو قطب جنوب جهانقطب شمال قطبی است که وقتی از بیرون به کره نگاه می کند، کره آسمانی در جهت عقربه های ساعت می چرخد.

دایره بزرگ کره سماوی که صفحه آن عمود بر محور جهان است، نامیده می شود. استوای آسمانیسطح کره سماوی را به دو نیمکره تقسیم می کند: شمالی،با قله آن در قطب شمال سماوی و جنوبی،با قله آن در قطب جنوب آسمان.

دایره بزرگ کره سماوی که صفحه آن از شاقول و محور جهان می گذرد، نصف النهار سماوی است. سطح کره سماوی را به دو نیمکره تقسیم می کند - شرقیو غربی

خط تقاطع صفحه نصف النهار آسمانی و صفحه افق ریاضی - خط ظهر

دایره البروج(از یونانی ekieipsis- کسوف) دایره بزرگی از کره آسمانی است که حرکت سالانه قابل مشاهده خورشید یا به طور دقیق تر مرکز آن رخ می دهد.

صفحه دایره البروج با زاویه 23 درجه و 26 "21" به صفحه استوای سماوی متمایل است.

برای سهولت به خاطر سپردن مکان ستارگان در آسمان، مردم در زمان های قدیم به این فکر افتادند که درخشان ترین آنها را با هم ترکیب کنند. صورت های فلکی

در حال حاضر 88 صورت فلکی شناخته شده است که نام شخصیت های افسانه ای (هرکول، پگاسوس و غیره)، علائم زودیاک (ثور، حوت، سرطان و غیره)، اشیاء (ترازو، لیرا و غیره) را دارند (شکل 2). .

برنج. 2. صورت فلکی تابستان و پاییز

خاستگاه کهکشان ها منظومه شمسی و سیارات منفرد آن هنوز یک معمای حل نشده طبیعت هستند. چندین فرضیه وجود دارد. در حال حاضر اعتقاد بر این است که کهکشان ما از یک ابر گازی متشکل از هیدروژن تشکیل شده است. در مرحله اولیه تکامل کهکشان، اولین ستاره ها از محیط گاز-غبار بین ستاره ای و 4.6 میلیارد سال پیش، منظومه شمسی تشکیل شدند.

ترکیب منظومه شمسی

مجموعه اجرام آسمانی که به صورت یک جسم مرکزی به دور خورشید حرکت می کنند منظومه شمسی.تقریباً در حومه کهکشان راه شیری قرار دارد. منظومه شمسی درگیر چرخش به دور مرکز کهکشان است. سرعت حرکت آن حدود 220 کیلومتر بر ثانیه است. این حرکت در جهت صورت فلکی ماکیان رخ می دهد.

ترکیب منظومه شمسی را می توان در قالب یک نمودار ساده نشان داده شده در شکل 1 نشان داد. 3.

بیش از 99.9 درصد از جرم ماده در منظومه شمسی از خورشید و تنها 0.1 درصد از سایر عناصر آن است.

فرضیه I. Kant (1775) - P. Laplace (1796)	فرضیه D. Jeans (اوایل قرن بیستم)	فرضیه آکادمیک O.P. Schmidt (دهه 40 قرن XX)	فرضیه آکلمیک توسط V. G. Fesenkov (دهه 30 قرن XX)
سیارات از ماده گاز-غبار (به شکل یک سحابی داغ) تشکیل شده اند. خنک سازی با فشرده سازی و افزایش سرعت چرخش برخی از محورها همراه است. حلقه ها در استوای سحابی ظاهر شدند. مواد حلقه ها در اجسام داغ جمع شده و به تدریج سرد می شوند	یک ستاره بزرگتر زمانی از کنار خورشید عبور کرد و گرانش آن جریانی از ماده داغ (برجستگی) را از خورشید بیرون کشید. چگالش هایی به وجود آمدند که بعداً سیارات از آنها به وجود آمدند.	ابر گاز و غباری که به دور خورشید می چرخد ​​باید در اثر برخورد ذرات و حرکت آنها شکل جامد به خود می گرفت. ذرات با هم تراکم شدند. جذب ذرات کوچکتر توسط تراکم باید به رشد ماده اطراف کمک می کرد. مدارهای چگالش باید تقریباً دایره ای می شدند و تقریباً در یک صفحه قرار می گرفتند. چگالش ها جنین سیارات بودند که تقریباً تمام مواد را از فضاهای بین مدارهای خود جذب می کردند.	خود خورشید از ابر در حال چرخش پدید آمد و سیارات از تراکم ثانویه در این ابر پدید آمدند. علاوه بر این، خورشید تا حد زیادی کاهش یافت و به حالت فعلی خود سرد شد

برنج. 3. ترکیب منظومه شمسی

آفتاب

آفتاب- این یک ستاره است، یک توپ داغ غول پیکر. قطر آن 109 برابر قطر زمین است، جرم آن 330000 برابر جرم زمین است، اما چگالی متوسط ​​آن کم است - فقط 1.4 برابر چگالی آب. خورشید در فاصله حدود 26000 سال نوری از مرکز کهکشان ما قرار دارد و به دور آن می چرخد ​​و در حدود 225 تا 250 میلیون سال یک دور می چرخد. سرعت مداری خورشید 217 کیلومتر بر ثانیه است، بنابراین هر 1400 سال زمینی یک سال نوری را طی می کند.

برنج. 4. ترکیب شیمیایی خورشید

فشار روی خورشید 200 میلیارد برابر بیشتر از سطح زمین است. چگالی ماده خورشیدی و فشار به سرعت در عمق افزایش می یابد. افزایش فشار با وزن تمام لایه های پوشاننده توضیح داده می شود. دمای سطح خورشید 6000 کلوین و در داخل آن 13500000 کلوین است. طول عمر مشخصه ستاره ای مانند خورشید 10 میلیارد سال است.

جدول 1. اطلاعات کلی در مورد خورشید

ترکیب شیمیایی خورشید تقریباً مشابه اکثر ستارگان دیگر است: حدود 75٪ هیدروژن، 25٪ هلیوم و کمتر از 1٪ همه عناصر شیمیایی دیگر (کربن، اکسیژن، نیتروژن و غیره) هستند (شکل 1). 4).

بخش مرکزی خورشید با شعاع تقریباً 150000 کیلومتر خورشیدی نامیده می شود هسته.این منطقه واکنش های هسته ای است. چگالی ماده در اینجا تقریباً 150 برابر بیشتر از چگالی آب است. دما از 10 میلیون کلوین فراتر می رود (در مقیاس کلوین، بر حسب درجه سانتی گراد 1 درجه سانتی گراد = K - 273.1) (شکل 5).

بالای هسته، در فواصل حدود 0.2-0.7 شعاع خورشیدی از مرکز آن، قرار دارد. منطقه انتقال انرژی تابشیانتقال انرژی در اینجا با جذب و گسیل فوتون ها توسط لایه های جداگانه ذرات انجام می شود (شکل 5 را ببینید).

برنج. 5. ساختار خورشید

فوتون(از یونانی phos- نور)، یک ذره بنیادی که فقط با حرکت با سرعت نور قادر به وجود است.

نزدیکتر به سطح خورشید، اختلاط گردابی پلاسما رخ می دهد و انرژی به سطح منتقل می شود.

عمدتاً توسط حرکات خود ماده. این روش انتقال انرژی نامیده می شود همرفت،و لایه ای از خورشید که در آن رخ می دهد است منطقه همرفتیضخامت این لایه تقریباً 200000 کیلومتر است.

بالای ناحیه همرفتی جو خورشیدی است که دائماً در نوسان است. امواج عمودی و افقی به طول چند هزار کیلومتر در اینجا منتشر می شوند. نوسانات با بازه زمانی حدود پنج دقیقه رخ می دهد.

لایه داخلی جو خورشید نامیده می شود فوتوسفراز حباب های نور تشکیل شده است. این گرانول هااندازه آنها کوچک است - 1000-2000 کیلومتر و فاصله بین آنها 300-600 کیلومتر است. حدود یک میلیون گرانول را می توان به طور همزمان روی خورشید مشاهده کرد که هر کدام برای چند دقیقه وجود دارند. گرانول ها توسط فضاهای تاریک احاطه شده اند. اگر ماده در دانه ها بالا بیاید، در اطراف آنها می افتد. گرانول ها یک پس زمینه کلی ایجاد می کنند که بر اساس آن می توان سازندهای بزرگ مقیاس مانند فاکولا، لکه های خورشیدی، برجستگی ها و غیره را مشاهده کرد.

لکه های خورشیدی- مناطق تاریک روی خورشید که دمای آنها کمتر از فضای اطراف است.

مشعل های خورشیدیبه نام میدان های روشن اطراف لکه های خورشیدی.

برجستگی ها(از لات protubero- تورم) - تراکم متراکم ماده نسبتاً سرد (در مقایسه با دمای اطراف) که بالا آمده و توسط یک میدان مغناطیسی بالای سطح خورشید نگه داشته می شود. وقوع میدان مغناطیسی خورشید می تواند ناشی از این واقعیت باشد که لایه های مختلف خورشید با سرعت های مختلف می چرخند: قسمت های داخلی سریعتر می چرخند. هسته بخصوص سریع می چرخد.

برجستگی‌ها، لکه‌های خورشیدی و بدنه‌ها تنها نمونه‌های فعالیت خورشیدی نیستند. همچنین شامل طوفان ها و انفجارهای مغناطیسی است که به آنها می گویند چشمک می زند.

در بالای فتوسفر واقع شده است کروموسفر- پوسته بیرونی خورشید. ریشه نام این قسمت از جو خورشید با رنگ مایل به قرمز آن مرتبط است. ضخامت کروموسفر 10-15 هزار کیلومتر است و چگالی ماده صدها هزار بار کمتر از فوتوسفر است. دما در کروموسفر به سرعت در حال رشد است و در لایه های بالایی آن به ده ها هزار درجه می رسد. در لبه کروموسفر مشاهده می شود اسپیکول ها،نشان دهنده ستون های کشیده از گاز درخشان متراکم است. دمای این جت ها بالاتر از دمای فوتوسفر است. اسپیکول ها ابتدا از کروموسفر پایین تا 5000-10000 کیلومتر بالا می روند و سپس به عقب می افتند و در آنجا محو می شوند. همه اینها با سرعت حدود 20000 متر بر ثانیه اتفاق می افتد. اسپی کولا 5-10 دقیقه عمر می کند. تعداد اسپیکول های موجود در خورشید در همان زمان حدود یک میلیون است (شکل 6).

برنج. 6. ساختار لایه های بیرونی خورشید

کروموسفر را احاطه کرده است تاج خورشیدی- لایه بیرونی جو خورشید.

مقدار کل انرژی ساطع شده از خورشید 3.86 است. 1026 وات و تنها یک دو میلیاردم این انرژی توسط زمین دریافت می شود.

تابش خورشیدی شامل جسمیو تابش الکترومغناطیسیتابش بنیادی کورپوسکولار- این یک جریان پلاسما است که از پروتون و نوترون یا به عبارت دیگر تشکیل شده است - باد آفتابی،که به فضای نزدیک به زمین می رسد و در اطراف کل مگنتوسفر زمین جریان دارد. تابش الکترومغناطیسی- این انرژی تابشی خورشید است. به صورت تابش مستقیم و پراکنده به سطح زمین می رسد و رژیم حرارتی را در سیاره ما فراهم می کند.

در اواسط قرن 19. ستاره شناس سوئیسی رودولف ولف(1816-1893) (شکل 7) یک شاخص کمی از فعالیت خورشیدی را محاسبه کرد که در سراسر جهان به عنوان عدد گرگ شناخته می شود. ولف با پردازش مشاهدات لکه‌های خورشیدی انباشته‌شده در اواسط قرن گذشته، توانست چرخه متوسط ​​فعالیت خورشیدی را در سال اول ایجاد کند. در واقع، فواصل زمانی بین سال های حداکثر یا حداقل تعداد گرگ ها از 7 تا 17 سال متغیر است. همزمان با چرخه 11 ساله، یک چرخه سکولار یا دقیق تر 80-90 ساله فعالیت خورشیدی رخ می دهد. آنها به طور ناهماهنگی بر روی یکدیگر قرار می گیرند و تغییرات قابل توجهی در فرآیندهای در حال وقوع در پوسته جغرافیایی زمین ایجاد می کنند.

ارتباط نزدیک بسیاری از پدیده های زمینی با فعالیت خورشیدی در سال 1936 توسط ال. نیروهای کیهانی او همچنین یکی از پایه گذاران علومی مانند هلیوبیولوژی(از یونانی هلیوس- خورشید)، مطالعه تأثیر خورشید بر ماده زنده پوشش جغرافیایی زمین.

بسته به فعالیت خورشیدی، پدیده‌های فیزیکی مانند طوفان‌های مغناطیسی، فراوانی شفق‌های قطبی، میزان تابش فرابنفش، شدت فعالیت رعد و برق، دمای هوا، فشار اتمسفر، بارش، سطح دریاچه‌ها، رودخانه‌ها، آب‌های زیرزمینی، روی زمین رخ می‌دهند. شوری و فعالیت دریاها و غیره

زندگی گیاهان و جانوران با فعالیت دوره ای خورشید (بین چرخه خورشیدی و طول دوره رشد در گیاهان، تولید مثل و مهاجرت پرندگان، جوندگان و غیره) و همچنین انسان ارتباط وجود دارد. (بیماری ها).

در حال حاضر، بررسی روابط بین فرآیندهای خورشیدی و زمینی با استفاده از ماهواره‌های مصنوعی زمین ادامه دارد.

سیارات زمینی

علاوه بر خورشید، سیارات به عنوان بخشی از منظومه شمسی متمایز می شوند (شکل 9).

سیارات بر اساس اندازه، ویژگی های جغرافیایی و ترکیب شیمیایی به دو گروه تقسیم می شوند: سیارات زمینیو سیارات غول پیکرسیارات زمینی شامل و. آنها در این بخش مورد بحث قرار خواهند گرفت.

برنج. 9. سیارات منظومه شمسی

زمین- سومین سیاره از خورشید. یک بخش فرعی جداگانه به آن اختصاص داده خواهد شد.

بیایید خلاصه کنیم.چگالی ماده سیاره و با در نظر گرفتن اندازه و جرم آن به موقعیت سیاره در منظومه شمسی بستگی دارد. چگونه
هر چه یک سیاره به خورشید نزدیکتر باشد، میانگین چگالی ماده آن بیشتر است. به عنوان مثال، برای عطارد 5.42 g/cm\ زهره - 5.25، زمین - 5.25، مریخ - 3.97 g/cm3 است.

مشخصات کلی سیارات زمینی (عطارد، زهره، زمین، مریخ) در درجه اول عبارتند از: 1) اندازه های نسبتا کوچک. 2) درجه حرارت بالا در سطح و 3) چگالی زیاد ماده سیاره ای. این سیارات نسبتاً آهسته حول محور خود می چرخند و ماهواره های کمی دارند یا اصلاً ماهواره ندارند. در ساختار سیارات زمینی، چهار پوسته اصلی وجود دارد: 1) یک هسته متراکم. 2) گوشته پوشاننده آن; 3) پوست درخت؛ 4) پوسته گاز-آب سبک (به استثنای عطارد). آثاری از فعالیت تکتونیکی در سطح این سیارات یافت شد.

سیارات غول پیکر

حال بیایید با سیارات غول پیکر که بخشی از منظومه شمسی ما نیز هستند آشنا شویم. این ، .

سیارات غول پیکر دارای ویژگی های کلی زیر هستند: 1) اندازه و جرم بزرگ. 2) به سرعت حول یک محور بچرخید. 3) حلقه ها و ماهواره های زیادی داشته باشید. 4) جو عمدتاً از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است. 5) در مرکز آنها یک هسته داغ از فلزات و سیلیکات ها وجود دارد.

آنها همچنین با موارد زیر متمایز می شوند: 1) دمای سطح پایین. 2) چگالی کم ماده سیاره ای.

منظومه شمسی

جسم مرکزی منظومه شمسی خورشید است، یک ستاره دنباله اصلی از کلاس طیفی G2V، یک کوتوله زرد. اکثریت قریب به اتفاق جرم کل منظومه در خورشید متمرکز است (حدود 99.866٪)، سیارات و سایر اجرام متعلق به منظومه شمسی را با گرانش خود نگه می دارد. چهار جرم بزرگ - غول های گازی - 99 درصد جرم باقی مانده را تشکیل می دهند (که مشتری و زحل اکثریت را تشکیل می دهند - حدود 90٪).

اندازه های مقایسه ای اجرام منظومه شمسی

بزرگترین اجرام منظومه شمسی، بعد از خورشید، سیارات هستند

منظومه شمسی از 8 سیاره تشکیل شده است: سیاره تیر, سیاره زهره, زمین, مریخ, سیاره مشتری, زحل, اورانوسو نپتون(به ترتیب فاصله از خورشید ذکر شده است).مدار تمام این سیارات در یک صفحه قرار دارد که به آن می گویند صفحه دایره البروج.

موقعیت نسبی سیارات منظومه شمسی

در دوره 1930 - 2006، اعتقاد بر این بود که 9 سیاره در منظومه شمسی وجود دارد: به 8 سیاره فهرست شده، یک سیاره نیز اضافه شد. پلوتون. اما در سال 2006 در کنگره اتحادیه بین المللی نجوم، تعریف سیاره به تصویب رسید. بر اساس این تعریف، سیاره یک جرم آسمانی است که به طور همزمان دارای سه شرط است:

· در مداری بیضوی به دور خورشید می چرخد ​​(یعنی ماهواره های سیارات سیاره نیستند)

· گرانش کافی برای ایجاد شکلی نزدیک به کروی دارد (یعنی اکثر سیارک ها سیاره نیستند، که اگرچه به دور خورشید می چرخند، اما شکل کروی ندارند)

· هستند غالب های گرانشیدر مدار آن (یعنی علاوه بر یک سیاره معین، اجرام آسمانی قابل مقایسه در همان مدار وجود ندارد).

پلوتون و همچنین تعدادی از سیارک ها (سرس، وستا و ...) دو شرط اول را دارند، اما شرط سوم را ندارند. چنین اشیایی به عنوان طبقه بندی می شوند سیارات کوتوله. از سال 2014، 5 سیاره کوتوله در منظومه شمسی وجود دارد: سرس، پلوتون، هائومیا، ماکماکه و اریس. شاید در آینده آنها شامل Vesta، Sedna، Orcus و Quaoar نیز باشند. تمام اجرام آسمانی دیگر منظومه شمسی که ستاره، سیارات و سیارات کوتوله نیستند، اجرام کوچک منظومه شمسی (ماهواره های سیاره ای، سیارک ها، سیارات، اجرام کمربند کویپر و ابرهای اورت) نامیده می شوند.

فواصل درون منظومه شمسی معمولاً بر حسب اندازه گیری می شوند واحدهای نجومی(آ .e.). یک واحد نجومی فاصله زمین تا خورشید (یا به زبان دقیق نیمه محور اصلی مدار زمین) برابر با 149.6 است. میلیونکیلومتر (تقریباً 150 میلیون کیلومتر).

بیایید به طور خلاصه در مورد مهم ترین اجرام منظومه شمسی صحبت کنیم (ما هر یک از آنها را با جزئیات بیشتری در سال آینده بررسی خواهیم کرد).

سیاره تیر -نزدیکترین سیاره به خورشید (0.4 واحد نجومی از خورشید) و سیاره ای با کمترین جرم (0.055 جرم زمین). یکی از سیاراتی است که کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است، زیرا به دلیل نزدیکی به خورشید، رصد عطارد از زمین بسیار دشوار است. نقش برجسته عطارد شبیه به ماه است - با تعداد زیادی دهانه برخوردی. جزئیات بارز برجسته سطح آن، علاوه بر دهانه های برخوردی، لبه های لوبی شکل متعددی است که صدها کیلومتر امتداد دارند. اجسام روی سطح عطارد معمولاً به نام شخصیت های فرهنگی و هنری نامگذاری می شوند.

با احتمال زیاد، عطارد همیشه با یک طرف به سمت خورشید می چرخد، مانند ماه به زمین. این فرضیه وجود دارد که عطارد زمانی یک قمر زهره بوده است، مانند ماه در نزدیکی زمین، اما متعاقباً توسط نیروی گرانشی خورشید جدا شده است، اما هیچ تاییدی در این مورد وجود ندارد.

سیاره زهره- دومین سیاره منظومه شمسی در فاصله از خورشید. از نظر اندازه و گرانش خیلی کوچکتر از زمین نیست. زهره همیشه با جوی متراکم پوشیده شده است که از طریق آن سطح آن قابل مشاهده نیست. ماهواره نداره یکی از ویژگی های این سیاره فشار اتمسفر فوق العاده بالا (100 اتمسفر زمین) و دمای سطح به 400-500 درجه سانتیگراد است. زهره به غیر از خورشید، داغ ترین جسم منظومه شمسی است. ظاهراً چنین دمای بالایی نه چندان با نزدیکی به خورشید، بلکه با اثر گلخانه ای توضیح داده می شود - اتمسفر، که عمدتاً از دی اکسید کربن تشکیل شده است، تابش مادون قرمز (حرارتی) سیاره را به فضا آزاد نمی کند.

در آسمان زمین، زهره درخشان ترین (بعد از خورشید و ماه) جرم آسمانی است. در کره آسمانی، نمی تواند بیش از 48 درجه از خورشید دور شود، بنابراین در شب ها همیشه در غرب و صبح ها در شرق مشاهده می شود، به همین دلیل است که زهره اغلب "ستاره صبح" نامیده می شود. .

زمین- سیاره ما، تنها سیاره ای با اتمسفر اکسیژن، هیدروسفر، و تاکنون تنها سیاره ای که حیات در آن کشف شده است. زمین یک ماهواره بزرگ دارد - ماه، در فاصله 380 هزار کیلومتری قرار دارد. در مورد زمین (27 قطر زمین) که به دور زمین در یک دوره یک ماهه می چرخد. جرم ماه 81 برابر کمتر از جرم زمین است (که کوچکترین تفاوت در بین تمام اقمار سیارات منظومه شمسی است، به همین دلیل است که منظومه زمین / ماه را گاهی سیاره دوگانه می نامند). نیروی گرانش روی سطح ماه 6 برابر کمتر از زمین است. ماه جو ندارد.

مریخ- چهارمین سیاره منظومه شمسی که در فاصله 1.52 a از خورشید قرار دارد .e. و از نظر اندازه بسیار کوچکتر از زمین است. این سیاره با لایه ای از اکسیدهای آهن پوشیده شده است، به همین دلیل است که سطح آن رنگ نارنجی مایل به قرمز مشخصی دارد که حتی از زمین نیز قابل مشاهده است. به دلیل همین رنگ است که یادآور رنگ خون است، که این سیاره نام خود را به افتخار خدای جنگ روم باستان، مریخ دریافت کرد.

جالب است که طول یک روز در مریخ (دوره چرخش آن به دور محورش) تقریباً برابر با زمین است و 23.5 ساعت است. مانند زمین، محور چرخش مریخ به صفحه دایره البروج متمایل است، بنابراین تغییر فصل نیز در آنجا وجود دارد. در قطب های مریخ "کلاهک های قطبی" وجود دارد که شامل یخ آب نیست، بلکه از دی اکسید کربن است. مریخ دارای اتمسفر ضعیفی است که عمدتاً از دی اکسید کربن تشکیل شده است که فشار آن تقریباً 1٪ فشار زمین است که با این حال برای طوفان های گرد و غبار قوی دوره ای کافی است.دمای سطح مریخ می تواند از مثبت 20 درجه سانتیگراد در یک روز تابستانی در خط استوا متغیر باشد. شواهد زیادی وجود دارد که نشان می دهد مریخ زمانی دارای آب بوده ( بستر رودخانه ها و دریاچه های خشک شده وجود دارد) و احتمالاً جو اکسیژن و حیات ( شواهدی که هنوز برای آنها دریافت نشده است).

مریخ دو ماهواره دارد - فوبوس و دیموس (این اسامی که از یونانی ترجمه شده اند به معنای "ترس" و "وحشت" هستند).

این چهار سیاره - عطارد، زهره، زمین و مریخ - در مجموع به نام " سیارات زمینی" آنها از سیارات غول پیکری که به دنبال آنها هستند، اولاً به دلیل اندازه نسبتاً کوچکشان (زمین بزرگترین آنهاست) و ثانیاً با وجود یک سطح جامد و یک هسته سیلیکات آهن جامد متمایز می شوند.

اندازه های مقایسه ای سیارات زمینی و سیارات کوتوله

یک باور رایج وجود دارد که زهره، زمین و مریخ نشان دهنده آن هستند سه مرحله مختلفتوسعه سیاراتی از این نوع زهره مدلی از زمین است همانطور که در مراحل اولیه توسعه خود بود و مریخ مدلی از زمین است زیرا ممکن است روزی میلیاردها سال بعد تبدیل شود. زهره و مریخ نیز در رابطه با زمین، دو حالت کاملاً متضاد شکل‌گیری آب و هوا را نشان می‌دهند: در زهره، سهم اصلی در شکل‌گیری آب و هوا توسط جریان‌های جوی انجام می‌شود، در حالی که برای مریخ، با جو نازک‌اش، تابش خورشیدی ضعیف نقش اصلی را ایفا می‌کند. . مقایسه این سه سیاره، از جمله موارد دیگر، آگاهی بهتری از قوانین شکل‌گیری آب و هوا و پیش‌بینی آب‌وهوای روی زمین را ممکن می‌سازد.

بعد از آمدن مریخ کمربند سیارکی. یادآوری تاریخچه کشف آن جالب است. در سال 1766، یوهان تیتیوس، اخترشناس و ریاضیدان آلمانی اظهار داشت که الگویی ساده در افزایش شعاع مدارهای دور خورشیدی سیارات کشف کرده است. او با دنباله 0، 3، 6، 12، ... شروع کرد، که در آن هر جمله بعدی با دو برابر کردن عبارت قبلی (با 3 شروع می شود؛ یعنی 3 ∙ 2n، که در آن n = 0، 1، 2، 3، ...)، سپس به هر عضو دنباله 4 اضافه کرد و مجموع حاصل را بر 10 تقسیم کرد.

سیاره		2 n - 1	شعاع مداری (a .e.)، با فرمول محاسبه می شود	شعاع مداری واقعی
سیاره تیر				0,39
سیاره زهره				0,72
زمین				1,00
مریخ				1,52
سیاره مشتری				5,20
زحل			10,0	9,54
اورانوس			19,6	19,22

در نتیجه، معلوم شد که بین مریخ و مشتری باید یک سیاره ناشناخته وجود داشته باشد که در مداری به شعاع 2.8 درجه به دور خورشید می چرخد. .e. در سال 1800، گروهی متشکل از 24 ستاره شناس ایجاد شد که مشاهدات شبانه روزی روزانه را در چندین تلسکوپ قدرتمند آن دوران انجام می دادند. اما اولین سیاره کوچکی که بین مریخ و مشتری می چرخد ​​نه توسط آنها، بلکه توسط ستاره شناس ایتالیایی جوزپه پیاتزی (1746-1826) کشف شد و این اتفاق زمانی رخ نداد، بلکه در شب سال نو، 1 ژانویه 1801، و این کشف اتفاق افتاد. آغاز قرن XIX را مشخص کرد. هدیه سال نو در فاصله 2.77 AU از خورشید برداشته شد. ه. با این حال، تنها در عرض چند سال پس از کشف پیاتزی، چندین سیاره کوچک دیگر کشف شد که به نام سیارک هاو امروزه هزاران نفر از آنها وجود دارد.

در مورد حکومت تیتیوس (یا همانطور که به آن نیز گفته می شود، " قانون تیتیوس-بودسپس برای ماهواره‌های زحل، مشتری و اورانوس تأیید شد، اما... برای سیارات کشف‌شده بعدی - نپتون، پلوتون، اریس و غیره تأیید نشد. سیارات فراخورشیدی(سیاراتی که به دور ستارگان دیگر می چرخند). معنای فیزیکی آن هنوز نامشخص است. یک توضیح قابل قبول برای قاعده به شرح زیر است. در حال حاضر در مرحله شکل گیری منظومه شمسی، در نتیجه اختلالات گرانشی ناشی از پیش سیاره ها و رزونانس آنها با خورشید (در این مورد نیروهای جزر و مدی بوجود می آیند و انرژی دورانی صرف شتاب جزر و مد یا به عبارتی کاهش سرعت می شود) ساختار منظم از مناطق متناوب تشکیل شده است که در آنها می توانند یا مدارهای پایدار نمی توانند طبق قوانین تشدید مداری وجود داشته باشند (یعنی نسبت شعاع مداری سیارات همسایه برابر با 1 است./2، 3/2، 5/2، 3/7، و غیره). با این حال، برخی از اخترفیزیکدانان معتقدند که این قانون فقط یک تصادف است.

پس از کمربند سیارک ها 4 سیاره وجود دارد که به آنها می گویند سیارات غول پیکر: مشتری، زحل، اورانوس و نپتون. سیاره مشتریجرمی 318 برابر زمین و 2.5 برابر جرم کل سیارات دیگر روی هم دارد. عمدتاً از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است. دمای بالای داخلی مشتری باعث ایجاد بسیاری از ساختارهای گردابی نیمه دائمی در جو آن می شود، مانند نوارهای ابری و لکه قرمز بزرگ.

تا پایان سال 2014، مشتری دارای 67 قمر است. چهار بزرگترین - گانیمد، کالیستو، آیو و اروپا - توسط گالیله گالیله در سال 1610 کشف شدند و به همین دلیل نامیده می شوند. گالیله ای ماهواره ها. نزدیکترین آنها به مشتری است و در مورد- قوی ترین فعالیت آتشفشانی را در بین تمام اجسام منظومه شمسی دارد. دورترین - اروپا- برعکس، با یک لایه یخ چند کیلومتری پوشیده شده است که در زیر آن ممکن است اقیانوسی با آب مایع وجود داشته باشد. گانیمد و کالیستو یک حالت میانی بین آنها را اشغال می کنند. گانیمد، بزرگترین قمر منظومه شمسی، بزرگتر از عطارد است. با کمک تلسکوپ های زمینی، در طول 350 سال آینده، 10 ماهواره دیگر مشتری کشف شد، بنابراین از اواسط قرن بیستم مدت ها این باور وجود داشت که مشتری تنها 14 ماهواره دارد. 53 ماهواره باقی مانده با کمک ایستگاه های بین سیاره ای خودکار که از مشتری بازدید کردند، کشف شدند.

زحل- سیاره ای در کنار مشتری و مشهور به دلیل سیستم حلقه های خود (که تعداد زیادی از ماهواره های کوچک سیاره هستند - کمربندی شبیه به کمربند سیارکی به دور خورشید). مشتری، اورانوس و نپتون نیز حلقه‌های مشابهی دارند، اما تنها حلقه‌های زحل حتی با تلسکوپ ضعیف یا دوربین دوچشمی قابل مشاهده هستند.

اگرچه حجم زحل 60 درصد حجم مشتری است، جرم آن (95 جرم زمین) کمتر از یک سوم مشتری است. بنابراین، زحل کم چگالی ترین سیاره در منظومه شمسی است (چگالی متوسط ​​آن کمتر از چگالی آب است).

تا پایان سال 2014، زحل دارای 62 ماهواره شناخته شده است. بزرگترین آنها تیتان است، بزرگتر از عطارد. این تنها ماهواره سیاره است که دارای جو است (و همچنین بدنه های آب و باران، اگرچه نه از آب، بلکه از هیدروکربن ها). و تنها ماهواره سیاره (بدون احتساب ماه) که فرود نرم روی آن انجام شد.

هنگام مطالعه سیارات اطراف ستارگان دیگر، مشخص شد که مشتری و زحل متعلق به کلاس سیاراتی به نام " مشتری ها" وجه مشترک آنها این است که آنها توپ های گازی با جرم و حجم به طور قابل توجهی بیشتر از زمین، اما با چگالی متوسط ​​کم هستند. آنها سطح جامد ندارند و از گازی تشکیل شده اند که با نزدیک شدن به مرکز سیاره، چگالی آن افزایش می یابد؛ شاید در اعماق آنها، هیدروژن به حالت فلزی فشرده شود.

اندازه های مقایسه ای سیارات غول پیکر با سیارات زمینی و سیارات کوتوله

دو سیاره غول پیکر بعدی - اورانوس و نپتون - متعلق به کلاس سیارات به نام " نپتون ها" از نظر اندازه، جرم و چگالی، آنها یک موقعیت متوسط ​​بین "مشتری" و سیارات زمینی را اشغال می کنند. این سوال باقی می ماند که آیا آنها یک سطح جامد دارند (به احتمال زیاد از یخ آب ساخته شده است) یا اینکه آنها توپ های گازی مانند مشتری و زحل هستند.

اورانوساین سیاره با جرمی 14 برابر زمین، سبک ترین سیاره بیرونی است. چیزی که آن را در میان سیارات دیگر منحصر به فرد می کند این است که "در حالت خوابیده به پهلو" می چرخد: میل محور چرخش آن به صفحه دایره البروج تقریباً 98 درجه است. اگر بتوان سیارات دیگر را با فرهای چرخان مقایسه کرد، پس اورانوس بیشتر شبیه یک توپ غلتان است. این هسته نسبت به غول های گازی دیگر بسیار سردتر است و گرمای بسیار کمی را به فضا می تاباند. تا سال 2014، اورانوس دارای 27 ماهواره شناخته شده است. بزرگترین آنها تیتانیا، اوبرون، آمبریل، آریل و میراندا (به نام شخصیت های آثار شکسپیر) هستند.

اندازه های مقایسه ای زمین و بزرگترین ماهواره های سیارات

نپتوناگرچه اندازه آن کمی کوچکتر از اورانوس است، اما جرم بیشتری دارد (17 جرم زمین) و در نتیجه چگالتر است. گرمای داخلی بیشتری منتشر می کند، اما نه به اندازه مشتری یا زحل. نپتون 14 قمر شناخته شده دارد. دو بزرگترین هستند تریتونو نرید، با استفاده از تلسکوپ های زمینی کشف شد. تریتون از نظر زمین شناسی فعال است و دارای آبفشان های نیتروژن مایع است. قمرهای باقیمانده توسط فضاپیمای وویجر 2 کشف شد که در سال 1989 از کنار نپتون عبور کرد.

پلوتون- یک سیاره کوتوله که در سال 1930 کشف شد و تا سال 2006 یک سیاره تمام عیار محسوب می شد. مدار پلوتون با سایر سیارات به شدت متفاوت است، اولاً در این که در صفحه دایره البروج قرار نمی گیرد، بلکه 17 درجه به آن متمایل است و ثانیاً اگر مدار سیارات دیگر نزدیک به دایره باشد، پلوتون می تواند متناوب نزدیک شود خورشید در فاصله 29.6 a است. ه.، با نزدیک تر شدن به نپتون، 49.3 درجه سانتیگراد دور می شود. ه.

پلوتون جو ضعیفی دارد که در زمستان به صورت برف روی سطح آن می‌ریزد و در تابستان دوباره سیاره را در بر می‌گیرد.

در سال 1978، یک ماهواره در نزدیکی پلوتون کشف شد که به نام شارون. از آنجایی که مرکز جرم منظومه پلوتون-چارون خارج از سطح آنها است، می توان آنها را به عنوان یک منظومه سیاره ای دوگانه در نظر گرفت. چهار قمر کوچکتر-نیکس، هیدرا، کربروس و استیکس- به دور پلوتون و شارون می گردند.

با پلوتو، وضعیتی که در سال 1801 در مورد سرس رخ داد، که در ابتدا سیاره ای جداگانه در نظر گرفته می شد، اما سپس معلوم شد که تنها یکی از اجرام در کمربند سیارکی است، تکرار شد. به همین ترتیب، پلوتون تنها یکی از اجرام "کمربند دوم سیارک ها" به نام " کمربند کویپر" فقط در مورد پلوتون، دوره عدم قطعیت چندین دهه طول کشید، که در طی آن این سوال باز ماند که آیا سیاره دهم منظومه شمسی وجود دارد یا خیر. و فقط در پیچ XX و XXI قرن ها معلوم شد که "سیاره های دهم" زیادی وجود دارد و پلوتون یکی از آنهاست.

کارتون "اخراج پلوتون از لیست سیارات"

کمربند کویپر بین 30 تا 55 صبح گسترش می یابد. ه. از خورشید. اساساً از اجرام کوچک منظومه شمسی تشکیل شده است، اما بسیاری از بزرگترین اجرام آن، مانند Quaoar، Varuna و Orcus، ممکن است دوباره طبقه بندی شدپس از روشن شدن پارامترهای آنها، به سیارات کوتوله تبدیل می شوند.تخمین زده می شود که بیش از 100000 جرم کمربند کویپر قطری بیشتر از 50 کیلومتر دارند، اما جرم کل کمربند تنها یک دهم یا حتی یک صدم جرم زمین است. بسیاری از اجرام کمربند چندین ماهواره دارند و بیشتر اجرام مدارهای خارج از صفحه دایره البروج دارند.

علاوه بر پلوتون، در میان اجرام کمربند کویپر، وضعیت یک سیاره کوتوله نیز وجود دارد هاومیا(کوچکتر از پلوتون، دارای شکل بسیار کشیده و دوره چرخش حول محور خود حدود 4 ساعت؛ دو ماهواره و حداقل هشت ماهواره دیگر است. فرا نپتونیاشیاء بخشی از خانواده Haumea هستند. مدار دارای تمایل زیادی به صفحه دایره البروج است - 28 درجه). ساختن(دومین درخشندگی ظاهری در کمربند کویپر بعد از پلوتون؛ قطری بین 50 تا 75 درصد قطر پلوتو دارد، مدار 29 درجه شیب دارد) اریس(شعاع مدار به طور متوسط ​​68 واحد نجومی است، قطر آن حدود 2400 کیلومتر است، یعنی 5٪ بزرگتر از سیاره پلوتون، و این کشف آن بود که باعث بحث در مورد اینکه دقیقاً چه سیاره باید نامیده شود) شد. اریس یک ماهواره دارد - Dysnomia. مدار آن مانند پلوتون بسیار کشیده است و حضیض آن 38.2 واحد نجومی است. ه. (فاصله تقریبی پلوتو از خورشید) و آفلیون 97.6 a. ه. و مدار به شدت (44.177 درجه) به صفحه دایره البروج متمایل است.

اندازه های مقایسه ای اجسام کمربند کویپر

خاص فرا نپتونیشی است سدنا، که دارای یک مدار بسیار دراز است - از حدود 76 AU. ه. در حضیض تا 975 ق. یعنی در آفلیون و با دوره مداری بیش از 12 هزار سال.

دسته دیگری از اجرام کوچک در منظومه شمسی هستند دنباله دارها، عمدتاً از مواد فرار (یخ) تشکیل شده است. مدارهای آنها بسیار غیرعادی است، معمولاً حضیض در مدار سیارات درونی و آفلیون بسیار فراتر از پلوتون است. هنگامی که یک دنباله دار وارد منظومه شمسی داخلی می شود و به خورشید نزدیک می شود، سطح یخی آن شروع به تبخیر و یونیزه شدن می کند و حالت اغما ایجاد می کند، ابری طولانی از گاز و غبار که اغلب از زمین با چشم غیر مسلح قابل مشاهده است. معروف ترین دنباله دار هالی است که هر 75-76 سال یک بار به خورشید باز می گردد (آخرین بار در سال 1986 بود). اغلب دنباله دارها دوره چرخش چند هزار ساله دارند.

سرچشمه دنباله دارها است ابر اورت. این یک ابر کروی از اجسام یخی است (تا یک تریلیون). فاصله تخمینی تا مرزهای بیرونی ابر اورت از خورشید از 50000 واحد نجومی است. ه. (تقریباً 1 سال نوری) تا 100000 a. e. (1.87 سال نوری).

این سوال که دقیقاً منظومه شمسی به کجا ختم می شود و فضای بین ستاره ای کجا شروع می شود بحث برانگیز است. دو عامل در تعیین آنها کلیدی در نظر گرفته می شود: باد خورشیدی و گرانش خورشیدی. مرز بیرونی باد خورشیدی است هلیوپوز، در پشت آن باد خورشیدی و ماده بین ستاره ای مخلوط می شوند و متقابلاً حل می شوند. هلیوپاز حدود چهار برابر دورتر از پلوتون است و به عنوان آغاز محیط بین ستاره ای در نظر گرفته می شود.

سوالات و وظایف:

1. سیارات منظومه شمسی را فهرست کنید. ویژگی های اصلی هر کدام را نام ببرید

2. جسم مرکزی منظومه شمسی چیست؟

3. فواصل درون منظومه شمسی چگونه اندازه گیری می شوند؟ 1 واحد نجومی برابر است با چند؟

4. تفاوت بین سیارات زمینی، سیارات غول پیکر، سیارات کوتوله و اجرام کوچک منظومه شمسی چیست؟

5. طبقات سیاراتی به نام «زمین»، «مشتری» و «نپتون» چه تفاوتی با یکدیگر دارند؟

6. اجرام اصلی کمربند سیارک ها و کمربند کویپر را نام ببرید. کدام یک از آنها جزو سیارات کوتوله طبقه بندی می شوند؟

7. چرا پلوتو در سال 2006 به عنوان یک سیاره در نظر گرفته نشد؟

8. برخی از ماهواره های مشتری و زحل از نظر اندازه بزرگتر از سیاره عطارد هستند. پس چرا این ماهواره ها سیاره محسوب نمی شوند؟

9. منظومه شمسی به کجا ختم می شود؟

(lat. Sol) - تنها ستاره در. و هفت نفر دیگر به دور خورشید می چرخند. علاوه بر آنها، دنباله دارها، سیارک ها و دیگر اجرام کوچک به دور خورشید می چرخند.

خورشید مانند ستاره است

خورشید جسم مرکزی و پرجرم منظومه شمسی است. جرم آن تقریباً 333000 برابر جرم زمین و 750 برابر جرم تمام سیارات دیگر است. خورشید منبع قدرتمندی از انرژی است که دائماً در تمام قسمت های طیف امواج الکترومغناطیسی - از اشعه ایکس و اشعه ماوراء بنفش گرفته تا امواج رادیویی - ساطع می کند. این تشعشع بر تمام اجسام منظومه شمسی تأثیر می گذارد: آنها را گرم می کند، اتمسفر سیارات را تحت تأثیر قرار می دهد و نور و گرمای لازم برای زندگی در زمین را فراهم می کند.

خورشید با هم نزدیکترین ستاره به ما است که در آن، بر خلاف سایر ستارگان، می توان دیسک را رصد کرد و با استفاده از تلسکوپ، جزئیات کوچکی را روی آن مطالعه کرد که اندازه آن تا چند صد کیلومتر است. این یک ستاره معمولی است، بنابراین مطالعه آن به درک ماهیت ستارگان به طور کلی کمک می کند. طبق طبقه بندی ستارگان، خورشید دارای کلاس طیفی G2V است. در ادبیات عامیانه، خورشید اغلب به عنوان کوتوله زرد طبقه بندی می شود.

قطر زاویه ای ظاهری خورشید به دلیل بیضی بودن مدار زمین تا حدودی تغییر می کند. به طور متوسط ​​حدود 32 اینچ یا 1/107 رادیان است، یعنی قطر خورشید 1/107 AU یا تقریباً 1400000 کیلومتر است.

ساختار خورشید

خورشید مانند همه ستارگان یک توپ گاز داغ است. ترکیب شیمیایی (بر اساس تعداد اتم ها) از تجزیه و تحلیل طیف خورشیدی تعیین شد:

• هیدروژن حدود 90٪ را تشکیل می دهد.
• هلیوم - 10٪
• سایر عناصر - کمتر از 0.1٪.

ماده روی خورشید به شدت یونیزه است، یعنی. اتم ها الکترون های بیرونی خود را از دست دادند و همراه با آنها به ذرات آزاد گاز یونیزه شده - پلاسما تبدیل شدند.

چگالی متوسط ​​ماده خورشیدی ρ ≈ 1400 کیلوگرم بر متر مکعب است. این مقدار نزدیک به چگالی آب و هزار برابر بیشتر از چگالی هوا در سطح زمین است. با این حال، در لایه‌های بیرونی خورشید، چگالی میلیون‌ها برابر کمتر و در مرکز آن ۱۰۰ برابر بیشتر از میانگین است.
محاسبات با در نظر گرفتن افزایش چگالی و دما به سمت مرکز نشان می دهد که در مرکز خورشید چگالی حدود 1.5 × 105 کیلوگرم بر متر مکعب، فشار حدود 2 × 1018 Pa و دما در حدود 15 میلیون کلوین است.

در این دما، هسته های اتم های هیدروژن (پروتون ها و دوترون ها) سرعت بسیار بالایی دارند (صدها کیلومتر در ثانیه) و علی رغم عمل نیروی دافعه الکترواستاتیکی، می توانند به یکدیگر نزدیک شوند. برخی از برخوردها منجر به واکنش های هسته ای می شوند که هلیوم را از هیدروژن تشکیل می دهند و مقادیر قابل توجهی انرژی آزاد می کنند که به گرما تبدیل می شود. این واکنش ها منبع انرژی خورشید در مرحله کنونی تکامل آن هستند. در نتیجه مقدار هلیوم در قسمت مرکزی ستاره به تدریج افزایش می یابد و مقدار هیدروژن کاهش می یابد.

جریان انرژی که در اعماق خورشید ایجاد می شود به لایه های بیرونی منتقل می شود و در یک منطقه بزرگتر توزیع می شود. در نتیجه دمای پلاسمای خورشیدی با فاصله گرفتن از مرکز کاهش می یابد. بسته به دما و ماهیت فرآیندهایی که آن را تعیین می کند، خورشید را می توان به 4 قسمت تقسیم کرد:

• قسمت داخلی و مرکزی (هسته)، جایی که فشار و دما جریان واکنش های هسته ای را تضمین می کند، از مرکز به
• فاصله تقریباً 1/3 شعاع
• منطقه تابشی (فاصله از 1/3 تا 2/3 شعاع)، که در آن انرژی در نتیجه جذب متوالی و انتشار کوانتوم های انرژی الکترومغناطیسی به بیرون منتقل می شود.
• منطقه همرفتی - از بالای منطقه "تابشی" تقریباً تا سطح قابل مشاهده خورشید. در اینجا، با نزدیک شدن به سطح مرئی ستاره، دما به سرعت کاهش می‌یابد، در نتیجه غلظت اتم‌های خنثی افزایش می‌یابد، ماده شفاف‌تر می‌شود، انتقال تشعشع مؤثرتر می‌شود و گرما عمدتاً به دلیل اختلاط ماده منتقل می‌شود. (همرفت)، شبیه به جوشیدن مایع در ظرفی که از زیر گرم می شود.
• اتمسفر خورشیدی که درست فراتر از ناحیه همرفتی آغاز می شود و بسیار فراتر از قرص مرئی خورشید گسترش می یابد. لایه پایینی جو، فتوسفر است، لایه نازکی از گازها که ما آن را به عنوان سطح خورشید درک می کنیم. لایه های بالایی جو به دلیل نادر بودن قابل توجه مستقیماً قابل مشاهده نیستند؛ آنها را می توان در هنگام خورشید گرفتگی کامل یا با کمک ابزارهای ویژه مشاهده کرد.

جو خورشیدی و فعالیت خورشیدی

شراره خورشیدی

جو خورشید را می توان به چند لایه تقسیم کرد.
لایه عمیق جو با ضخامت 200-300 کیلومتر، فوتوسفر (کره نور) نامیده می شود. تقریباً تمام انرژی که در قسمت مرئی طیف مشاهده می شود از آن ساطع می شود.

در عکس های فوتوسفر، ساختار ظریف آن به وضوح به شکل "دانه های" روشن قابل مشاهده است - گرانول هایی به اندازه حدود 1000 کیلومتر که با فضاهای تاریک باریک از هم جدا شده اند. به این ساختار دانه بندی می گویند. این نتیجه حرکت گازهایی است که در ناحیه همرفتی خورشید واقع در زیر جو رخ می دهد.

در فتوسفر، مانند لایه‌های عمیق‌تر خورشید، دما با فاصله از مرکز کاهش می‌یابد و از حدود 8000 تا 4000 کلوین متغیر است: لایه‌های بیرونی فوتوسفر به دلیل تابش از آنها به فضای بین سیاره‌ای سرد می‌شوند.

در طیف تابش مرئی از خورشید، تقریباً به طور کامل در فتوسفر تشکیل می شود؛ خطوط جذب تیره مربوط به کاهش دما در لایه های بیرونی است. آنها به افتخار بینایی‌شناس آلمانی I. Fraunhofer (1787-1826)، که برای اولین بار در سال 1814 چندین صد خط از این قبیل را ترسیم کرد، خطوط فراونهوفر نامیده می‌شوند. به همین دلیل (کاهش دما از مرکز خورشید)، قرص خورشید تاریک تر به لبه به نظر می رسد.

در لایه های بالاتر فتوسفر، دما حدود 4000 کلوین است. در این دما و با چگالی 10-3-10-4 kg/m³ هیدروژن تقریباً خنثی می شود. تنها حدود 0.01 درصد از اتم ها، عمدتاً فلزات، یونیزه می شوند.

با این حال، در اتمسفر بالاتر، دما و همراه با آن یونیزاسیون دوباره شروع به افزایش می کند، ابتدا به آرامی و سپس بسیار سریع. قسمتی از اتمسفر خورشید که در آن درجه حرارت بالا می رود و هیدروژن، هلیوم و سایر عناصر متوالی یونیزه می شوند، کروموسفر نامیده می شود؛ دمای آن ده ها و صدها هزار کلوین است. کروموسفر در اطراف قرص تیره به شکل حاشیه صورتی براق در لحظات نادر خورشید گرفتگی کامل قابل مشاهده است. در بالای کروموسفر، دمای گازهای خورشیدی 10 6 - 2 × 10 6 K است و سپس در بسیاری از شعاع های خورشید تقریباً بدون تغییر باقی می ماند. این پوسته کمیاب و داغ، تاج خورشیدی نامیده می شود. به شکل یک درخشش مرواریدی درخشان، می توان آن را در طول فاز کلی خورشید گرفتگی مشاهده کرد، سپس منظره ای غیرمعمول زیبا را ارائه می دهد. گاز تاج با "تبخیر" به فضای بین سیاره ای، جریانی از پلاسمای کمیاب داغ را تشکیل می دهد که دائماً از خورشید در جریان است و باد خورشیدی نامیده می شود.

کروموسفر و تاج به بهترین وجه از ماهواره ها و ایستگاه های فضایی در حال گردش در اشعه فرابنفش و اشعه ایکس مشاهده می شود.
با گذشت زمان، در برخی از قسمت‌های فتوسفر، فضاهای تاریک بین گرانول‌ها افزایش می‌یابد، منافذ گرد کوچکی تشکیل می‌شوند، برخی از آنها به لکه‌های تیره بزرگی تبدیل می‌شوند که توسط ذرات متشکل از گرانول‌های فوتوسفر دراز و شعاعی دراز احاطه شده‌اند.

گالیله با مشاهده لکه های خورشیدی از طریق تلسکوپ متوجه شد که آنها در امتداد صفحه قابل مشاهده خورشید حرکت می کنند. بر این اساس او به این نتیجه رسید که خورشید به دور محور خود می چرخد. سرعت زاویه‌ای چرخش ستاره از استوا به قطب‌ها کاهش می‌یابد، نقاط روی استوا یک چرخش کامل را در 25 روز کامل می‌کنند و در نزدیکی قطب‌ها دوره غیرواقعی چرخش خورشید به 30 روز افزایش می‌یابد. زمین در مدار خود در همان جهتی حرکت می کند که خورشید در آن می چرخد. بنابراین، نسبت به یک ناظر زمینی، دوره چرخش آن طولانی تر است و نقطه ای در مرکز قرص خورشیدی در 27 روز دوباره از نصف النهار مرکزی خورشید عبور می کند.

حقایق جالب

• چگالی متوسط ​​خورشید تنها 1.4 گرم بر سانتی متر مکعب است، یعنی. برابر با چگالی آب دریای مرده
• خورشید در هر ثانیه 100000 برابر بیشتر از آنچه بشر در تمام تاریخ خود تولید کرده است، ساطع می کند.
• مصرف انرژی ویژه (در واحد جرم) خورشید فقط 2 × 10 -4 وات بر کیلوگرم است، یعنی. تقریباً به اندازه انبوهی از برگهای پوسیده.
• در 8 آوریل 1947، بزرگترین تجمع لکه های خورشیدی در سطح نیمکره جنوبی خورشید در کل دوره رصد ثبت شد.
• طول آن 300000 کیلومتر و عرض آن 145000 کیلومتر بود. حدود 36 برابر سطح زمین بود و در غروب خورشید به راحتی با چشم غیر مسلح دیده می شد.
• واحد پول جدید پرو (سول جدید) به نام خورشید نامگذاری شده است.

3. خورشید جسم مرکزی منظومه سیاره ای ماست

خورشید نزدیکترین ستاره به زمین است که یک توپ پلاسمایی داغ است. این یک منبع عظیم انرژی است: قدرت تابش آن بسیار بالا است - حدود 3.8610 23 کیلو وات. خورشید در هر ثانیه آنقدر گرما ساطع می کند که برای ذوب لایه یخی اطراف کره زمین به ضخامت هزار کیلومتر کافی است. خورشید نقش استثنایی در پیدایش و توسعه حیات بر روی زمین دارد. بخش ناچیزی از انرژی خورشیدی به زمین می رسد و به لطف آن حالت گازی جو زمین حفظ می شود ، سطوح زمین و آب به طور مداوم گرم می شود و فعالیت حیاتی حیوانات و گیاهان تضمین می شود. بخشی از انرژی خورشیدی به صورت زغال سنگ، نفت و گاز طبیعی در روده های زمین ذخیره می شود.

در حال حاضر به طور کلی پذیرفته شده است که در اعماق خورشید، در دماهای بسیار بالا - حدود 15 میلیون درجه - و فشارهای هیولایی، واکنش های گرما هسته ای رخ می دهد که با آزاد شدن مقادیر زیادی انرژی همراه است. یکی از این واکنش ها ممکن است ادغام هسته های هیدروژن باشد که هسته های یک اتم هلیوم را تولید می کند. تخمین زده می شود که در هر ثانیه در اعماق خورشید، 564 میلیون تن هیدروژن به 560 میلیون تن هلیوم و 4 میلیون تن هیدروژن باقی مانده به تشعشع تبدیل می شود. واکنش گرما هسته ای تا زمانی که ذخایر هیدروژن تمام شود ادامه خواهد داشت. آنها در حال حاضر حدود 60 درصد از جرم خورشید را تشکیل می دهند. چنین ذخیره ای باید حداقل برای چندین میلیارد سال کافی باشد.

تقریباً تمام انرژی خورشید در ناحیه مرکزی آن تولید می شود که از آنجا توسط تابش منتقل می شود و سپس در لایه بیرونی به وسیله همرفت منتقل می شود. دمای موثر سطح خورشید - فتوسفر - حدود 6000 کلوین است.

خورشید ما نه تنها منبع نور و گرما است: سطح آن جریان هایی از اشعه ماوراء بنفش و اشعه ایکس نامرئی و همچنین ذرات بنیادی را ساطع می کند. اگرچه مقدار گرما و نور ارسال شده توسط خورشید به زمین در طی صدها میلیارد سال ثابت می ماند، اما شدت تابش نامرئی آن به طور قابل توجهی متفاوت است: این به سطح فعالیت خورشیدی بستگی دارد.

چرخه هایی مشاهده می شود که در طی آن فعالیت خورشیدی به حداکثر مقدار خود می رسد. فرکانس آنها 11 سال است. در طول سال‌های بیشترین فعالیت، تعداد لکه‌ها و شراره‌ها در سطح خورشید افزایش می‌یابد، طوفان‌های مغناطیسی روی زمین رخ می‌دهند، یونیزاسیون لایه‌های بالایی جو افزایش می‌یابد و غیره.

خورشید نه تنها بر فرآیندهای طبیعی مانند آب و هوا و مغناطیس زمین، بلکه بر زیست کره - دنیای حیوانات و گیاهان زمین، از جمله انسان، تأثیر قابل توجهی دارد.

فرض بر این است که سن خورشید حداقل 5 میلیارد سال است. این فرض بر این واقعیت استوار است که طبق داده های زمین شناسی، سیاره ما حداقل 5 میلیارد سال است که وجود داشته است و خورشید حتی زودتر از آن تشکیل شده است.

الگوریتم محاسبه مسیر پرواز در یک مدار محدود با ویژگی های داده شده

با تجزیه و تحلیل حل (2.4) سیستم خطی شده (2.3)، می توان نتیجه گرفت که دامنه های مداری در امتداد محورهای X و Y به صورت خطی به یکدیگر بستگی دارند و دامنه در امتداد Z مستقل است، در حالی که نوسانات در امتداد X و Y با همان فرکانس...

الگوریتم محاسبه مسیر پرواز در یک مدار محدود با ویژگی های داده شده

مشخص است که انتقال به مدار حول نقطه تابش L2 منظومه خورشید-زمین را می توان با انجام یک پالس در مدار پایین زمین، , , , انجام داد. در واقع این پرواز در مدار...

ستاره ها و صورت های فلکی یکی هستند

در این بخش، به این خواهیم پرداخت که چگونه ستارگان/صورت های فلکی می توانند هم آسیب برسانند و هم کمک کنند، و چه چیزی باید از کیهان انتظار داشته باشیم. در سوال دوازدهم "آیا ستاره ها می توانند آسیب یا کمک کنند؟" بسیاری خاطرنشان کردند که ستارگان می توانند آسیب بزنند ...

زمین - سیاره منظومه شمسی

خورشید، جسم مرکزی منظومه شمسی، نماینده معمولی ستارگان، رایج ترین اجرام در کیهان است. مانند بسیاری از ستاره های دیگر، خورشید یک توپ گازی عظیم است...

در این کار، حرکت یک فضاپیمای واقع در مدار در مجاورت نقطه رباط L1 منظومه خورشید-زمین در یک سیستم مختصات چرخشی که در شکل 6 نشان داده شده است، در نظر گرفته خواهد شد.

شبیه سازی حرکت مداری

یک فضاپیما در مجاورت نقطه لیبراسیون می تواند در مدارهای محدودی از چندین نوع باشد که طبقه بندی آنها در آثار آورده شده است. مدار عمودی لیاپانوف (شکل 8) یک مدار دوره ای محدود مسطح است...

شبیه سازی حرکت مداری

همانطور که در بند 2.4 بیان شد، یکی از شرایط اصلی انتخاب یک مدار محدود در مجاورت نقطه لیبراسیون L1، مناسب برای یک ماموریت فضایی که به طور مداوم از سطح زمین مشاهده می شود ...

منظومه شمسی ما

برای درک ساختار چنین جسم غول پیکری مانند خورشید، باید توده عظیمی از گاز داغ را تصور کنید که در مکان خاصی در کیهان متمرکز شده است. خورشید ۷۲ درصد هیدروژن است...

بررسی سطحی ویژگی های خورشید

خورشید، جسم مرکزی منظومه شمسی، یک توپ داغ از گاز است. جرم آن ۷۵۰ برابر بیشتر از مجموع سایر اجرام منظومه شمسی است...

ایجاد مدلی از ظهور منظومه شمسی از گاز بین ستاره ای بر اساس مدل سازی عددی با در نظر گرفتن برهمکنش گرانشی ذرات

در نتیجه تحقیقات انجام شده (از جمله مواردی که در مطالب این نشریه گنجانده نشده است)، در چارچوب مفاهیم اساسی پذیرفته شده شکل گیری منظومه شمسی، مدلی از تشکیل اجسام سیاره ای پیشنهاد شد.

منظومه شمسی. فعالیت خورشیدی و تأثیر آن بر عامل آب و هوای سیاره

نه جرم کیهانی بزرگ که سیاره نامیده می شوند، به دور خورشید می چرخند، که هر کدام در مدار خاص خود، در یک جهت - خلاف جهت عقربه های ساعت. آنها به همراه خورشید منظومه شمسی را تشکیل می دهند ...

ارتباط خورشید و زمین و تأثیر آنها بر انسان

علم در مورد خورشید به ما چه می گوید؟ خورشید چقدر از ما فاصله دارد و چقدر بزرگ است؟ فاصله زمین تا خورشید تقریبا 150 میلیون کیلومتر است. نوشتن این عدد آسان است، اما تصور چنین فاصله ای دشوار است...

خورشید، ترکیب و ساختار آن. اتصالات خورشیدی و زمینی

خورشید تنها ستاره منظومه شمسی است که سایر اجرام این منظومه به دور آن می چرخند: سیارات و ماهواره های آنها، سیارات کوتوله و ماهواره های آنها، سیارک ها، شهاب سنگ ها، دنباله دارها و غبار کیهانی. جرم خورشید 99 ...

خورشید، ویژگی های فیزیکی و تاثیر آن بر مغناطیس کره زمین

خورشید، نزدیکترین ستاره به زمین، یک ستاره معمولی در کهکشان ما است. این یک کوتوله دنباله اصلی در نمودار هرتسسپرونگ-راسل است. متعلق به کلاس طیفی G2V است. مشخصات فیزیکی آن: · جرم 1...