منظومه شمسی خورشیدی چیست؟ کاوش در منظومه شمسی. سیارات جدید در منظومه شمسی

نزدیکترین ستاره به ما البته خورشید است. با توجه به پارامترهای کیهانی، فاصله زمین تا آن بسیار کم است: از خورشید تا زمین، نور خورشید تنها 8 دقیقه حرکت می کند.

همانطور که قبلا تصور می شد خورشید یک کوتوله زرد معمولی نیست. این بدنه مرکزی منظومه شمسی است که سیارات به دور آن می چرخند و تعداد زیادی عنصر سنگین دارد. این ستاره ای است که پس از چندین انفجار ابرنواختری شکل گرفته است و یک منظومه سیاره ای در اطراف آن شکل گرفته است. به دلیل موقعیت مکانی، نزدیک به شرایط ایده آل، حیات در سیاره سوم زمین به وجود آمد. خورشید در حال حاضر پنج میلیارد سال سن دارد. اما بیایید ببینیم چرا می درخشد؟ ساختار خورشید چیست و چه ویژگی هایی دارد؟ در آینده چه چیزی در انتظار اوست؟ تأثیر آن بر روی زمین و ساکنان آن چقدر قابل توجه است؟ خورشید ستاره ای است که تمام 9 سیاره منظومه شمسی از جمله سیاره ما به دور آن می چرخند. 1 a.u. (واحد نجومی) = 150 میلیون کیلومتر - به همان اندازه میانگین فاصله زمین تا خورشید است. منظومه شمسی شامل نه سیاره بزرگ، حدود صد ماهواره، بسیاری از دنباله دارها، ده ها هزار سیارک (سیاره های کوچک)، شهاب سنگ ها و گاز و غبار بین سیاره ای است. در مرکز همه اینها خورشید ما قرار دارد.

خورشید میلیون‌ها سال است که می‌درخشد، که با مطالعات بیولوژیکی مدرن به‌دست‌آمده از بقایای جلبک‌های آبی-سبز-آبی تأیید می‌شود. دمای سطح خورشید را حداقل 10 درصد تغییر دهید و در روی زمین، همه حیات می‌میرند. بنابراین، خوب است که ستاره ما به طور یکنواخت انرژی لازم برای شکوفایی بشر و سایر موجودات روی زمین را ساطع کند. در ادیان و اسطوره های مردم جهان، خورشید همیشه جایگاه اصلی را به خود اختصاص داده است. تقریباً تمام مردمان دوران باستان، خورشید مهمترین خدا بود: هلیوس - در میان یونانیان باستان، را - خدای خورشید مصریان باستان و یاریلو در میان اسلاوها. خورشید گرما، برداشت را به ارمغان آورد، همه به آن احترام گذاشتند، زیرا بدون آن زندگی روی زمین وجود نخواهد داشت. اندازه خورشید چشمگیر است. برای مثال جرم خورشید 330000 برابر جرم زمین و شعاع آن 109 برابر بیشتر است. اما چگالی بدن ستاره ای ما کوچک است - 1.4 برابر بیشتر از چگالی آب. حرکت نقاط روی سطح توسط خود گالیله گالیله مورد توجه قرار گرفت، بنابراین ثابت کرد که خورشید ثابت نمی ایستد، بلکه می چرخد.

منطقه همرفتی خورشید

منطقه رادیواکتیو حدود 2/3 قطر داخلی خورشید است و شعاع آن حدود 140 هزار کیلومتر است. با دور شدن از مرکز، فوتون ها انرژی خود را تحت تأثیر برخورد از دست می دهند. این پدیده پدیده همرفت نامیده می شود. این شبیه فرآیندی است که در یک کتری در حال جوش انجام می‌شود: انرژی حاصل از عنصر گرمایش بسیار بیشتر از مقداری است که توسط رسانایی خارج می‌شود. آب گرمی که نزدیک آتش است بالا می رود، در حالی که آب سردتر فرو می رود. این فرآیند را کنوانسیون می نامند. منظور از همرفت این است که گاز متراکم تری روی سطح پخش می شود، خنک می شود و دوباره به مرکز می رود. فرآیند اختلاط در ناحیه همرفتی خورشید پیوسته است. با نگاه کردن از طریق تلسکوپ به سطح خورشید، می توانید ساختار دانه ای آن - دانه بندی ها را ببینید. احساس این است که از گرانول تشکیل شده است! این به دلیل همرفتی است که در زیر فتوسفر رخ می دهد.

فوتوسفر خورشید

یک لایه نازک (400 کیلومتر) - فتوسفر خورشید، مستقیماً در پشت منطقه همرفتی قرار دارد و نشان دهنده "سطح واقعی خورشیدی" قابل مشاهده از زمین است. برای اولین بار، گرانول های روی فوتوسفر توسط یانسن فرانسوی در سال 1885 عکاسی شد. اندازه یک گرانول متوسط ​​1000 کیلومتر است، با سرعت 1 کیلومتر در ثانیه حرکت می کند و تقریباً 15 دقیقه وجود دارد. تشکیلات تاریک در فتوسفر را می توان در قسمت استوایی مشاهده کرد و سپس آنها را جابجا کرد. قوی ترین میدان های مغناطیسی مشخصه چنین نقاطی است. و رنگ تیره به دلیل دمای کمتر نسبت به فوتوسفر اطراف به دست می آید.

کروموسفر خورشید

کروموسفر خورشید (کره رنگی) - لایه متراکم (10000 کیلومتر) جو خورشیدی، که مستقیماً در پشت فتوسفر قرار دارد. به دلیل نزدیکی آن به فتوسفر، مشاهده کروموسفر مشکل ساز است. زمانی که ماه فوتوسفر را می بندد بهتر دیده می شود، یعنی. در هنگام خورشید گرفتگی

برجستگی های خورشیدی انتشار عظیمی از هیدروژن هستند که شبیه رشته های درخشان درخشان هستند. برجستگی ها تا فواصل زیادی بالا می روند و به قطر خورشید (1.4 میلیون کیلومتر) می رسند، با سرعتی در حدود 300 کیلومتر در ثانیه حرکت می کنند و در همان زمان دما به 10000 درجه می رسد.

تاج خورشیدی لایه های بیرونی و گسترده جو خورشید است که از بالای کروموسفر سرچشمه می گیرد. طول تاج خورشیدی بسیار طولانی است و به چندین قطر خورشیدی می رسد. به این سوال که دقیقا به کجا ختم می شود، دانشمندان هنوز پاسخ قطعی دریافت نکرده اند.

ترکیب تاج خورشیدی یک پلاسمای کمیاب و بسیار یونیزه شده است. حاوی یون های سنگین، الکترون هایی با هسته هلیوم و پروتون است. دمای تاج از 1 تا 2 میلیون درجه کلوین نسبت به سطح خورشید می رسد.

باد خورشیدی خروج مداوم ماده (پلاسما) از پوسته بیرونی جو خورشید است. از پروتون، هسته اتم و الکترون تشکیل شده است. سرعت باد خورشیدی می تواند از 300 کیلومتر در ثانیه تا 1500 کیلومتر بر ثانیه، مطابق با فرآیندهایی که در خورشید انجام می شود، متغیر باشد. باد خورشیدی در سراسر منظومه شمسی پخش می شود و در تعامل با میدان مغناطیسی زمین، پدیده های مختلفی را پدید می آورد که یکی از آنها شفق شمالی است.

ویژگی های خورشید

جرم خورشید: 2∙1030 کیلوگرم (332946 جرم زمین)
قطر: 1392000 کیلومتر
شعاع: 696000 کیلومتر
میانگین چگالی: 1400 کیلوگرم بر متر مکعب
شیب محوری: 7.25 درجه (نسبت به صفحه دایره البروج)
دمای سطح: 5780 کلوین
دمای مرکز خورشید: 15 میلیون درجه
کلاس طیفی: G2 V
میانگین فاصله از زمین: 150 میلیون کیلومتر
سن: 5 میلیارد سال
دوره چرخش: 25.380 روز
درخشندگی: 3.86∙1026W
قدر ظاهری: 26.75 متر

اخیراً من بیشتر و بیشتر همین رویا را می بینم. انگار قبلاً از خواب بیدار شده بودم، پنجره را باز می کنم - و به سمت آزادی پرواز می کنم. من میرم بالا فضای بیرونیبا لباس خواب سبک، با دستانم شهاب سنگ ها را می گیرم و از کنار سیارات شنا می کنم. من با اشتیاق وحشتناک از خواب بیدار می شوم - آه، اگر فقط می توانستم، هر گوشه ای را کشف می کردم منظومه شمسی ما،و شاید حتی فراتر بروید.

منظومه های سیاره ای و خورشیدی چیست؟

منظومه سیاره ایسیستمی که متصل می شود نامیده می شود اجرام فضایی مختلف که متقابلاً جذب یکدیگر می شوندو به صورت مشترک حرکت در فضا ودر حال توسعه به موقع.

نمونه هایی از این سیستم ها:

• سیستم آپسیلون آندرومدا
• سیستم 23 لیبرا.
• منظومه شمسی.

معلوم می شود که ما منظومه شمسی مورد خاصی از یک منظومه سیاره ای است که مرکز آن خورشید است.

قوانین سیستم های سیاره ای چیست؟

هم خورشیدی و هم تمام منظومه های سیاره ای دیگر از قوانین کلی پیروی می کنند:

آیا زندگی خارج از منظومه شمسی وجود دارد؟

رویای دانشمندان کشف است زندگی خارج از سیاره ما. حتی در منظومه شمسی، ما هنوز تنها هستیم. برای مدت طولانیمریخ یک کاندیدای بالقوه برای سکونت بود - اما افسوس که نتیجه ای نداشت.

در حال حاضر مردم در تلاش برای پیدا کردن حداقل یک باکتری کوچک در قمرهای مشتری.آنها با یخ پوشیده شده اند که ممکن است اقیانوس در زیر آن پنهان شده باشد. در چنین شرایطی البته صحبت وجود دارددر مورد موجودات باهوش شبیه انسان اما حتی یک میکروارگانیسم کوچک که در خارج از زمین یافت می شود، ما را امیدوار می کند زندگی خارج از منظومه شمسی وجود دارد.

از این گذشته ، ما نمی توانیم فقط آنجا پرواز کنیم: حتی میلیون ها سال برای کشف کل جهان کافی نیست.باید به دنبال موجودات زنده در جایی نزدیک تر باشیم یا امیدوار باشیم که خود تمدن توسعه یافته تر به دیدار ما پرواز کند.

مفید9 نه خیلی

نظرات 0

نوشتن

احتمالاً هیچ چیز در تاریخ کیهان به اندازه کیهان مرموز انسان را جذب نکرده است. مردم همیشه به دنبال دانستن اسرار آن بوده اند. همه می دانند که زمین به همراه 8 یا 7 سیاره دیگر بخشی از منظومه سیاره ای خورشیدی است. چرا اینقدر نامشخص است؟ بیا با من بفهمیم

اسرارآمیز "سیاره نهم" یا چند سیاره در منظومه شمسی

برای مدت طولانی، برای همه روشن بود که در منظومه شمسی وجود دارد 9 سیاره شناخته شده، از جمله پلوتون. اما اخیرا همه چیز تغییر کرده است. محققان سیارات منظومه شمسی را با دقت بیشتری مطالعه کردند و به این نتیجه رسیدند که پلوتون یک سیاره نیست. و در سال 2016 اخیر، دانشمندان فرضیه ای را مطرح کردند که 90٪ تأیید می کند که هنوز 9 سیاره در منظومه شمسی وجود دارد، اما این دیگر پلوتو فراموش نشده است، اما سیاره نهم جدید

دانشمندانی که این سیاره را کشف کردند آن را چرب می نامند. چرا؟ او ممکن است ده برابر بزرگتر از زمین! سرد است و تنها پس از 10-12 هزار سال به دور خورشید می گذرد. فقط این مقیاس های زمانی را تصور کنید!

بیشتر در مورد همسایه ها

در حالی که تحقیقات در مورد "سیاره نهم" اسرارآمیز هنوز در حال انجام است، بشریت از قبل با اطمینان از وجود آن آگاه است. 7 سیاره همسایهزمین ما جالب است که در مورد آنها بیشتر بدانید.

• سیاره تیر.در شب، دما در اینجا می تواند به منفی 170 درجه برسد و در روز می تواند به مثبت 400 برسد.
• سیاره زهره. درخشان ترین سیاره در منظومه شمسی. در ابرهایی پوشیده شده است که خورشید را می کوبند. آتشفشان ها دائما فوران می کنند و رعد و برق به اینجا می رسد.
• مریخیا سیاره سرخ با کمال تعجب، بسیاری از میکروب های زمین در اصل از مریخ منشاء گرفته اند. و سالها پیش، مریخ از نظر منابع آبی غنی بود.
• سیاره مشتری. بزرگترین سیاره. در اینجا باد شدیدی می‌وزد و رعد و برق قدرتمندی می‌بارد و طوفان ناآرامی بیش از 300 سال است که در خط استوا موج می‌زند.
• زحل.سیاره حلقه دار حلقه ها قطعاتی از یکی از ماهواره ها هستند.
• اورانوسسیاره به پهلو خوابیده است. دارای 27 ماهواره
• نپتوندورترین سیاره از خورشید. سرعت باد - بیش از 1500 کیلومتر در ساعت.

ستاره ای به نام خورشید

خورشید حدود 5 میلیارد سال پیش ظاهر شد. این ستاره سوزان است، کولو را می سوزاند 700 میلیارد تن هیدروژندر هر ثانیه. دمای سطح تقریبا 5500 درجهحتی تصورش سخت است، می بینید. اعتقاد بر این است که خورشید هنوز باید زنده بماند 5 میلیارد سال.بنابراین، در حال حاضر پس از 1 میلیارد سال ممکن است زندگی بر روی زمین دشوار شود، زیرا خورشید حتی بزرگتر می شود و زمین را با شدت بیشتری گرم می کند. اما بدبین نباشیم.

خورشید ستاره کوچکی است که به ما حیات بخشید. او راهنمای همیشگی ما در وسعت تاریک بی انتها فضا است.

مفید1 خیلی خوب نیست

نظرات 0

نوشتن

برای نظر دادن "Enter" را فشار دهید

از زمان های بسیار قدیم، کنجکاوترین اعضای گونه ما به آسمان نگاه کرده اند. ارزش نگاه کردن به فواصل بی حد و حصر را دارد و مشکلات زمینی از قبل مانند غبار کیهانی به نظر می رسند. من و پدرم در کودکی بیش از یک بار در شب به دب اکبر غذا می دادیم و موهای ورونیکا، همسر پادشاه بطلمیوس را شانه می زدیم.

شما را به سفری خیالی دعوت می کنم. نه، نه، ما یک بار دیگر به خرس غذا می دهیم، امروز به دیدار خواهران سیاره مادری خود خواهیم رفت.

مقدمه ای بر منظومه شمسی

اول به شما می گویم یک تاریخچه مختصر نامحسوس (به جز اینکه یکی از سیاره هایش اکنون این پاسخ را می نویسد) منظومه شمسی.

یک سال پس از انفجار بزرگ، 9 میلیارد بود، یا قبل از تولد مسیح، 4 میلیارد و 50 میلیون نفر در آنجا (هرطور که می خواهید). آدرس تقریبی آنچه در حال وقوع است کهکشان است راه شیری، که در ابرخوشه Virgo، بازوی شکارچی است. رانده شده توسط گرانش بی امان در وسط ابر مولکولی غول پیکرتجمعی از ماده ظاهر می شود که در 4.5 میلیارد سال ساکنان یک سیاره کوچک به آن می گویند آفتاب. ماده ای که در مرکز قرار نمی گیرد، یک خورشید اولیه را تشکیل می دهد که به دور آن می چرخد دیسککه زندگی خواهد داد سیارات، ماهواره ها و سایر ساکنان منظومه شمسی.

در زمان حال، منظومه شمسی به شکلی که قبلاً می شناسیم به خود گرفته است. بیایید به این سوال پاسخ دهیم: "منظومه شمسی چیست؟" این یک منظومه سیاره ای با یک کوتوله زرد در مرکز است.

اعضای اصلی خانواده خورشیدی

منظومه شمسی ما ساکنان مختلفی است. اگر دیکتاتور محلی را فراموش کنید، که بقیه ساکنان را تحت کنترل شدید گرانشی نگه می دارد (در خورشید 99.86 درصد از جرم منظومه را تشکیل می دهد) می توان اعضای اصلی خانواده را نام برد سیارات. اما آنها همیشه با هم کنار نمی آیند، به دلایل ناشناخته، سیارات به دو گروه تقسیم می شوند: یکی چهارگانه توسط خورشید گرم می شود، در حالی که دیگری در فاصله مناسبی از ستاره است.

سیارات زمینی(آنهایی که در کنار خورشید هستند):

• سیاره تیر؛
• سیاره زهره؛
• زمین؛
• مریخ.

سیارات غول پیکر:

• سیاره مشتری؛
• زحل؛
• اورانوس؛
• نپتون

اوه بله، جایی در دوردست یکی از پلوتون ها هنوز غمگین است. پلوتون، ما با شما هستیم!

مفید1 خیلی خوب نیست

نظرات 0

نوشتن

برای نظر دادن "Enter" را فشار دهید

با نگاه به آسمان پر ستاره، همیشه مجذوب زیبایی و عظمت هستی بودم و در غروبی ساکت نشسته بودم و به آسمان صاف نگاه می کردم، سعی کردم فاصله های بسیار زیادی تا ستاره ها و کهکشان ها را تصور کنم که تخیل انسان را به چالش می کشد. شما می توانید تعداد بی شماری از ستاره ها را برای مدت طولانی تحسین کنید، که هر کدام می توانند یک ستاره یا یک سیاره یا یک کهکشان جداگانه باشند. و آیا واقعاً سیستم ما در میان این انبوه بی نظیر است؟ ستاره شناسان شبانه روزی در جستجوی منظومه ها و سیاراتی مشابه سیاره ما هستند. در ضمن توضیح خواهم داد که منظومه شمسی چیست و حدود آن کجاست.

منظومه شمسی چیست

مکان در فضای بیرونی که در آن آفتابیا هر ستاره و سیاره دیگری و همچنین بسیاری از اجرام دیگر مانند سیارک ها، دنباله دارها، شهاب سنگ ها نامیده می شود. سیستم. همه آنها به لطف یک بزرگ در مدار خود حرکت می کنند جاذبه خورشید. در اینجا برخی از داده ها است.

• آفتاب -منبع اصلی انرژی، گرانش قدرتمند آن، مدار سیارات را در مکان های خود نگه می دارد، انرژی خورشیدتاثیر می گذارد اقلیمو فرصت تولد زندگی.
• قسمت منظومه شمسیسیارات عبارتند از: عطارد، زهره، زمین، مریخ، مشتری، زحل، اورانوس، نپتون و پلوتون.
• 99.86 درصد از کل جرم سیستم بر روی آن می افتد آفتاب.
• 99 درصد از کل جرم سیارات را غول ها اشغال کرده اند. مشتری، زحل، اورانوس، نپتون) بیشتر از گاز، هلیوم، هیدروژن، متان، آمونیاک تشکیل شده است.

منظومه شمسی به کجا ختم می شود

دانشمندان هنوز تعریف دقیقی از پایان آن دارند منظومه شمسیزیرا تعاریف متعددی برای این موضوع وجود دارد.

اغلب به لبه منظومه شمسی منطقه ای گفته می شود که در آن، در فاصله ای از 150 واحد نجومی(1 واحد نجومی - فاصله بین خورشید و زمین، به طور متوسط ​​150 میلیون کیلومتر) ذرات خورشیدی با گاز بین ستاره ای برخورد می کنند. این منطقه نامیده می شود هلیوپوز.

منطقه ای که گرانش خورشید ضعیف تر از گرانش کهکشانی می شود , تماس گرفت کره تپه،هزار بار دورتر است

پویشگر ویجر 1اولین و تنها کسی بود که توانست بر هلیوپوز غلبه کند و مرز منظومه شمسی را ترک کند، بنابراین تبدیل شد. اکثر غیر صمیمیاز زمین توسط یک شی ساخته شده توسط دست انسان.

مفید0 نه خیلی

نظرات 0

نوشتن

برای نظر دادن "Enter" را فشار دهید

من این واقعیت را پنهان نمی کنم که من از طرفداران پرشور داستان های علمی تخیلی هستم، چه فیلم، چه کتاب یا هر چیز دیگری. البته در دنیای مدرنافسانه ها و حدس های زیادی در مورد فضا وجود دارد، زیرا گستره ها و اسرار بی پایان آن از بسیاری جهات برای انسان مدرن غیرقابل درک است. با این حال، به طور قطع می توان گفت که انسانیت یکی از اشکال حیات در سیاره زمین است، که در منظومه شمسیو به دور نور اصلی - خورشید می چرخد. چنین سیستم هایی در سراسر کیهان تریلیون ها، اما با مطالعه ماست که مطالعه قسمت مرئی فضای بیرونی آغاز می شود.

منظومه شمسی شامل چه چیزهایی می شود

منظومه شمسی- کافی یک خوشه کوچک با استانداردهای جهانیبا این حال، اجرام آسمانی بسیار بزرگی در اینجا وجود دارد. اولین آنها - آفتاب، حقیقت، با گذشت زمان بسیار بزرگتر خواهد شد، زیرا تکامل نور در حال حاضر در یک مرحله میانی است. نزدیک 5 میلیاردسال پیش به جای سیستم ما یک سیستم عظیم وجود داشت ابر مولکولی، در اثر فروپاشی آن خورشید ظاهر شد و همچنین دیسک پیش سیاره ای از مواد مختلف، که بعداً سیارات، سیارک ها و هر چیز دیگری را تشکیل دادند.

همه 8 سیاره به چند دسته تقسیم می شوند، - گروه زمینی، غول های گازی.اولین در مریخ به پایان می رسد، شامل زمین، زهره، عطارد. دوم با مشتری شروع می شود و پس از آن زحل، اورانوس و نپتون. شاید سیاره نهم وجود داشته باشد، تخمین دانشمندان از این احتمال برابر با 90٪ است، اما اگر چنین است، آنگاه در حومه منظومه قرار دارد.

سیارات فراخورشیدی قابل سکونت شناخته شده

همه می خواهند این را باور کنند شکل زندگی زمینی تنها شکل نیست. نیروهای بسیاری از دانشمندان بر جستجوی تمدن های فرازمینی متمرکز شده اند، بنابراین امروز آنها موفق به کشف چندین سیارهبا شرایط زمین مانند، یعنی:

1. Kepler-438b.
2. پروکسیما قنطورس ب.
3. Kepler-296e.
4. KOI-3010.01.
5. گلیز 667 سی سی.

همه آنها در فاصله ای از نورهای خود قرار دارند که احتمال وجود حیات بر روی آنها کاملاً است. بالا. سیارات فراخورشیدی با اندازه های مختلف، و همچنین ستاره ها، جزء چشمگیر کیهان هستند، بنابراین بعید است که بی جان باشد.

مفید0 نه خیلی

نظرات 0

نوشتن

برای نظر دادن "Enter" را فشار دهید

متأسفانه در مدرسه من چنین موضوعی وجود نداشت ستاره شناسی. مجبور بودم هر چیزی را که به آن علاقه داشتم به تنهایی در کتابخانه ها جستجو کنم، زیرا در سال های کودکی من به سادگی اینترنت وجود نداشت. من نجوم زیادی را از پدربزرگم که مردی درس خوانده و دانای کل بود یاد گرفتم. یادمه یه بار رفتیم افلاک نما، جایی که آنها دستگاه ما را نشان دادند از جانبمنظومه شمسی.

اجرام فضایی در منظومه شمسی

تعریف کلی

منظومه شمسی، او است سیاره ای- سیستم با بدن مرکزی - ستاره خورشید، همچنین اجسامی که دور آن می چرخند. سیستم ما شکل گرفت 4.58 میلیارد. سالها پیش. بخش قابل توجهی از جرم کل اجسام منظومه ما روی ستاره مرکزی می افتد و بقیه در بین سیارات دور توزیع شده است. همه سیارات نسبتاً دارند مدارهای دایره ایواقع در داخل دیسک تختتماس گرفت صفحه دایره البروج.

ساختار منظومه شمسی ما

ساختار منظومه شمسی

سیستم ما شامل خورشید و 8 جرم فضایی بزرگ - سیاره. فراتر از خانه ما - سیاره زمین، 7 سیاره دیگر به دور توپ خورشیدی انقلاب می کنند:

• سیاره تیر- با توجه به ویژگی های ساختار آن شبیه ماه است;
• سیاره زهره- بیشتر متفاوت است جو متراکم، گاهی اوقات نامیده می شود "خواهر زمین"، به دلیل شباهت ترکیبات و اندازه ها;
• مریخ- نزدیکترین ما "همسایه", کوچکتر از زمین 53 درصد؛
• سیاره مشتری - بزرگترین بدندر سیستم ما، دارد ساختار گازی;
• زحل - غول گازی، معروف به آن حلقهاز ذرات ریز تشکیل شده است یخو گرد و خاک;
• اورانوس- ویژگی جالب آن چرخش به اطراف است آفتاب "در کنار"، به دلیل یک مدار به شدت مایل.
• نپتون- چهار برابر بزرگتر زمینو اولین سیاره کشف شده با محاسبات ریاضی;

دو مورد آخر فقط در قابل تشخیص هستند تلسکوپ، بقیه را می توان در یک شب صاف و چشم غیر مسلح.

زحل ششمین سیاره از خورشید است

سیاراتبومی ما منظومه شمسیبه طور کلی به دو گروه تقسیم می شوند:

• سیارات درونی یا زمینی - مریخ، زهره، زمین و عطارد. آنها با بالا مشخص می شوند تراکمو حضور سطح سخت;
• غول های بیرونی یا گازی - نپتون، اورانوس، زحل و مشتری. از نظر اندازه، آنها از تعدادبومی ما زمین.

خانه ما سیاره زمین است

بخش جالبی از سیستم هستند دنباله دارها، به تعداد زیاد در امتداد فضای بیرونی شخم می زنند مدارهای مختلف. برخی ایمن هستند - مدارهای آنها در حال عبور است فاصله چشمگیر از زمین، در حالی که دیگران باعث نگرانی دانشمندان در سراسر جهان می شوند. بنابراین، برای مثال، یکی از نسخه های مرگ دایناسورهاشمارش می کند برخورد دنباله داربا سیاره ما

مفید0 نه خیلی

نظرات 0

نوشتن

برای نظر دادن "Enter" را فشار دهید

AT کمپین هامن اغلب مجبور بودم شب را بگذران زیر فضای باز آسمان. نگاهی به «حجاب» پر از شب انداختم ستاره ها، گویی کوچک فرو می ریزد الماس. با الهام از این خاطرات، می خواهم کمی در مورد آن برایتان بگویم منظومه شمسی.

مرزهای منظومه شمسی

خدا حافظ سوال باز است، اما اصلی عواملکه اینها را تعریف می کنند مرز ها: گرانش خورشیدی و باد خورشیدی. مرز بیرونی باد خورشیدی نامیده می شود هلیوپوز، پشت آن باد و ماده بین ستاره ای مخلوط کرده و حل کنیددر یکدیگر آن واقع شده در 400 یک باردورتر پلوتون. این نظر وجود دارد که مرز در است 1000 باردورتر از سلطه میدان گرانشی آفتاببر فراز کهکشان

مرزهای منظومه شمسی

9 سیاره

AT 2016 سال، یک اتفاق غیر معمول رخ داد - K. Batygin و M. Brownجدید پیدا کرد سیاره نهممنظومه شمسی، با واقعی فرصتاو وجود داشتنکه در 90% بنابراین آنها او را صدا زدند "سیاره 9". احتمالاً او در فاصله ای قرار دارد 90 میلیارد کیلومتر از خورشید. سیاره 10 باربیشتر از ما زمین، آ حجم معاملاتاطراف خورشید می سازد 10-20 هزار سال.اکنون وجود آن به طور فعال توسط دانشمندان مورد مطالعه قرار می گیرد.

ابعاد سیاره 9 و زمین

منظومه شمسی سوئد

او است بزرگترین مدل منظومه شمسی روی زمین, مقیاسکه 1:20 میلیون ( , ). این نصب است "زنده"و در آن شما می توانید قرار دادنچیزی جدید. ساختار کروی غول پیکری به نام اریکسون گلوب، است "آفتاب". گروه زمینسیارات واقع در استکهلم، آ باقی مانده- فراتر، در امتداد دریای بالتیک. علاوه بر این اجرام آسمانی، مدل دارای موارد زیر است:

منظومه شمسی کی می میرد؟

مطابق با نظریه ها، سیستمی متشکل از 3 یا بیشتر بدن، قادر به جنبشو دور انداخته شدیکی از آنها خارج از او علاوه بر این، به دلیل جاذبه زمین، اجسام می توانند به " تصادف ماشین» اگر بگذرند در كنارپس با یکدیگر سیستم کوچک خواهد شدقبل از یکیبزرگ هدف - شی. تا به امروز، این وظیفه حل نشده است، اما توسط تحلیل و بررسیمحاسبه شد که سیستم به احتمال زیاد پایدار، اگر در مورد صحبت کنید بیرون ریختنسیارات از آن با این حال بدون پایداریبه طور نسبی برخوردهای سیاره ای. من تو را می خواهم لطفا، ممکن است اتفاق بیفتد نه زودتراز طریق 4.57 میلیارد سال :)

کیهان (فضا)- این کل جهان اطراف ما است، نامحدود 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 " مهبانگ» 17 میلیارد سال پیش.

از خوشه هایی از ستاره ها، سیارات، غبار کیهانی و سایر 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 کهکشانی).

کهکشان(یونانی متأخر galaktikos- شیری، شیری، از یونانی جشن- milk) یک منظومه ستاره ای گسترده است که از ستارگان، خوشه ها و انجمن های ستاره ای، سحابی های گاز و غبار، و همچنین اتم ها و ذرات منفرد پراکنده در فضای بین ستاره ای تشکیل شده است.

کهکشان های بسیاری در جهان با اندازه ها و اشکال مختلف 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 مشاهده کرد - یک نوار تار مایل به سفید.

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

کهکشان ما در چرخش دائمی است. سرعت آن در کیهان 1.5 میلیون کیلومتر در ساعت است. اگر از قطب شمال به کهکشان خود نگاه کنید، چرخش در جهت عقربه های ساعت اتفاق می افتد. خورشید و ستارگان نزدیک به آن یک انقلاب کامل در مرکز کهکشان در 200 میلیون سال انجام می دهند. 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 حدود 2 میلیون سال نوری از کهکشان ما قرار دارد. سال روشن- مسافت طی شده توسط نور در یک سال تقریباً برابر با 1013 کیلومتر است (سرعت نور 300000 کیلومتر بر ثانیه است).

برای نشان دادن مطالعه حرکت و مکان ستارگان، سیارات و سایر اجرام آسمانی از مفهوم کره آسمانی استفاده شده است.

برنج. 1. خطوط اصلی کره آسمانی

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

مهمترین خطوط روی کره سماوی عبارتند از: شاقول، اوج، نادر، استوای سماوی، 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 عبور می کند.

خط شاقول در دو نقطه با سطح کره سماوی قطع می شود - 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 محور جهاندر دو نقطه با سطح کره سماوی تلاقی می کند - قطب شمال جهانو قطب جنوب جهاناگر از بیرون به کره نگاه کنید، قطب شمال قطبی است که از آن چرخش کره آسمانی در جهت عقربه های ساعت اتفاق می افتد.

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 ای در قطب شمال سماوی و جنوب،با قله ای 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) - یک دایره بزرگ از کره آسمانی، که در امتداد آن حرکت ظاهری سالانه خورشید، یا بهتر است بگوییم، مرکز آن رخ می دهد.

صفحه دایره البروج به صفحه استوای سماوی در زاویه 23 درجه و 26 اینچ مایل است.

برای سهولت در به خاطر سپردن مکان ستارگان در آسمان، مردم در دوران باستان 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 باقی مانده است. 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 ای از 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 در چرخش به دور مرکز کهکشان نقش دارد. 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٪ از جرم ماده منظومه شمسی روی خورشید و فقط 0.1٪ - روی تمام عناصر دیگر آن می افتد.

فرضیه I. Kant (1775) - P. Laplace (1796)	فرضیه D. Jeans (اوایل قرن بیستم)	فرضیه آکادمیسین O.P. Schmidt (دهه 40 قرن XX)	فرضیه کلیمیک 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. ماده حلقه ها در اجسام داغ سرخ جمع شده و به تدریج سرد می شوند.	زمانی ستاره بزرگتر از کنار خورشید عبور کرد و گرانش فواره ای از ماده داغ (برجستگی) را از خورشید بیرون کشید. تراکم تشکیل شده است، که از آن بعد - سیارات	ابر گاز و غباری که به دور خورشید می چرخد ​​باید در نتیجه برخورد ذرات و حرکت آنها شکل جامد به خود می گرفت. ذرات در خوشه‌ها به هم پیوستند. جذب ذرات کوچکتر توسط توده ها باید به رشد مواد اطراف کمک می کرد. مدارهای توده ها باید تقریباً دایره ای و تقریباً در یک صفحه قرار می گرفتند. چگالش ها جنین های سیارات بودند که تقریباً تمام مواد را از شکاف های بین مدارهایشان جذب می کردند.	خود خورشید از یک ابر در حال چرخش و سیارات از تراکم ثانویه در این ابر به وجود آمده است. علاوه بر این، خورشید تا حد زیادی کاهش یافت و به حالت فعلی خود سرد شد.

برنج. 3. ترکیب منظومه های خورشیدی

آفتاب

آفتابیک ستاره، یک توپ داغ غول پیکر است. 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 یک سال نوری در 1400 سال زمینی حرکت 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 . 4).

بخش مرکزی خورشید با شعاع تقریباً 150000 کیلومتر خورشیدی نامیده می شود هسته.این یک منطقه واکنش هسته ای است. چگالی ماده در اینجا حدود 150 برابر بیشتر از چگالی آب است. دما از 10 میلیون کلوین فراتر می رود (در مقیاس کلوین، بر حسب درجه سانتیگراد 1 درجه سانتیگراد \u003d K - 273.1) (شکل 5).

در بالای هسته، در فواصل حدود 0.2-0.7 شعاع خورشید از مرکز آن، وجود 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)، ذره ای بنیادی که تنها با حرکت با سرعت نور می تواند وجود داشته باشد.

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

عمدتاً توسط حرکات خود ماده. این نوع انتقال انرژی نامیده می شود همرفتو لایه خورشید، جایی که در آن رخ می دهد، - منطقه همرفتیضخامت این لایه تقریباً 200000 کیلومتر است.

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

لایه داخلی جو خورشید نامیده می شود فوتوسفراز حباب های نور تشکیل شده است. آی تی گرانول هاابعاد 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 زمینه کلی ایجاد می کنند که در آن می توان تشکیلات بزرگی مانند مشعل ها، لکه های خورشیدی، برجستگی ها و غیره را مشاهده کرد.

لکه های خورشیدی- مناطق تاریک روی خورشید که دمای آنها نسبت به فضای اطراف کاهش یافته است.

مشعل های خورشیدیبه میدان های روشن اطراف لکه های خورشیدی می گویند.

برجستگی ها(از لات protubero- من متورم می شوم) - تراکم متراکم مواد نسبتاً سرد (در مقایسه با دمای محیط) که بالا آمده و توسط یک میدان مغناطیسی بالای سطح خورشید نگه داشته می شوند. منشاء 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.

برجستگی ها، لکه های خورشیدی و شراره ها تنها نمونه هایی از فعالیت های خورشیدی نیستند. همچنین شامل می شود طوفان های مغناطیسیو انفجارهایی که صدا می کنند چشمک می زند.

بالاتر از فوتوسفر است کروموسفرپوسته بیرونی خورشید است. منشا 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 کرومسفر مشاهده می شود اسپیکول ها،که ستون های کشیده ای از گاز نورانی متراکم هستند. دمای این جت ها بالاتر از دمای فوتوسفر است. اسپیکول ها ابتدا 5000-10000 کیلومتر از کروموسفر پایینی 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. Spikula 5-10 دقیقه زندگی 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 احاطه شده است تاج خورشیدیلایه بیرونی جو خورشید است.

مقدار کل انرژی تابش 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 الکترومغناطیسیانرژی تابشی خورشید است. به صورت تابش مستقیم و پراکنده به سطح زمین می رسد و یک رژیم حرارتی در سیاره ما فراهم می کند.

در اواسط قرن نوزدهم. 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 داده های مشاهدات لکه های خورشیدی انباشته شده در اواسط قرن گذشته، توانست چرخه متوسط ​​یک ساله فعالیت خورشیدی را 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، به طور دقیق تر 80-90 سال فعالیت خورشیدی اتفاق می افتد. آنها که به طور متناقض بر روی یکدیگر قرار گرفته اند، تغییرات قابل توجهی در فرآیندهای در حال وقوع در پوشش جغرافیایی زمین ایجاد می کنند.

A. L. Chizhevsky (1897-1964) (شکل 8) به ارتباط نزدیک بسیاری از پدیده های زمینی با فعالیت خورشیدی در سال 1936 اشاره کرد و نوشت که اکثریت قریب به اتفاق فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی روی زمین نتیجه تأثیر نیروهای کیهانی است. . او همچنین یکی از بنیانگذاران چنین علمی بود هلیوبیولوژی(از یونانی. هلیوس ها- خورشید)، مطالعه تأثیر خورشید بر ماده زنده پاکت جغرافیاییزمین.

بسته به فعالیت خورشیدی، چنین پدیده های فیزیکی روی زمین رخ می دهد، مانند: طوفان های مغناطیسی، فراوانی شفق های قطبی، میزان تابش فرابنفش، شدت فعالیت طوفان، دمای هوا، فشار اتمسفر، بارش، سطح دریاچه ها، رودخانه ها، آب های زیرزمینی، شوری و کارآیی دریاها و غیره

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

در حال حاضر، بررسی رابطه بین فرآیندهای خورشیدی و زمینی با کمک ماهواره های زمین مصنوعی ادامه دارد.

سیارات زمینی

علاوه بر خورشید، سیارات در منظومه شمسی نیز متمایز هستند (شکل 9).

از نظر اندازه، شاخص های جغرافیایی و ترکیب شیمیایی، سیارات 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

زمینسومین سیاره از خورشید است. بخش جداگانه ای به آن اختصاص داده خواهد شد.

بیایید خلاصه کنیم.چگالی ماده سیاره به موقعیت سیاره در منظومه شمسی و با در نظر گرفتن اندازه آن، جرم آن بستگی دارد. چگونه
هر چه سیاره به خورشید نزدیکتر باشد، میانگین چگالی ماده آن بیشتر است. به عنوان مثال، برای عطارد 5.42 گرم بر سانتی متر مربع، زهره - 5.25، زمین - 5.25، مریخ - 3.97 گرم بر سانتی متر مربع 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 بالای ماده سیاره. این سیارات نسبتاً آهسته حول محور خود می چرخند و ماهواره های کمی دارند یا اصلاً ماهواره ندارند. در ساختار سیارات گروه زمینی، چهار پوسته اصلی متمایز می شوند: 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 شده است.

سیارات غول پیکر

حال بیایید با سیارات غول پیکری که در منظومه شمسی ما نیز قرار دارند آشنا شویم. آی تی ، .

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

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

منظومه شمسی یک منظومه سیاره ای است که شامل ستاره مرکزی - خورشید - و تمام اجرام فضایی طبیعی است که به دور آن می چرخند. منظومه شمسی شامل: چهار سیاره داخلی کوچکتر: عطارد، زهره، زمین و مریخ که سیارات زمینی نیز نامیده می شوند، چهار سیاره بیرونی: مشتری، زحل، اورانوس و نپتون که غول های گازی نیز نامیده می شوند (بسیار پرجرم تر از سیارات زمینی). کمربند سیارکی که بین مریخ و مشتری قرار دارد و از نظر ترکیب شبیه به سیارات زمینی است. باد خورشیدی (جریان پلاسما از خورشید) هلیوسفر نامیده می شود. منظومه شمسی بخشی از کهکشان راه شیری است. سیستم خورشیدی چیست؟

ساختار منظومه شمسی شی مرکزی منظومه شمسی خورشید است - ستاره زرد رنگ دنباله اصلی از نوع طیفی G 2 V. خورشید سیارات و سایر اجرام متعلق به منظومه شمسی را با گرانش خود نگه می دارد. چهار جرم بزرگ، غول‌های گازی، 99 درصد جرم باقی‌مانده را تشکیل می‌دهند (مشتری و زحل حدود 90 درصد) همه سیارات و بیشتر اجرام دیگر به دور خورشید در همان جهت چرخش خورشید می‌چرخند (در خلاف جهت عقربه‌های ساعت وقتی از شمال به آن نگاه کنیم. قطب خورشید (استثنا - سیاره هالی)

ساختار سیستم خورشیدی عطارد بالاترین سرعت زاویه ای را دارد - فقط در 88 روز زمینی می تواند یک چرخش کامل به دور خورشید انجام دهد. دوره انقلاب برای دورترین سیاره - نپتون - 165 سال زمینی است. بیشتر سیارات در همان جهتی که به دور خورشید می چرخند به دور محور خود می چرخند (ناهید و اورانوس استثنا هستند). بیشتر سیارات منظومه شمسی منظومه های تابع خود را دارند. بسیاری از آنها توسط قمرهایی احاطه شده اند (که برخی از آنها بزرگتر از عطارد هستند - زهره و اورانوس).

خورشید خورشید یک ستاره زرد است. دمای سطح آن + 6000 درجه سانتیگراد است. خورشید منبع همه حیات روی زمین است. یک پرتو نور از خورشید در 8 دقیقه به زمین می رسد. خورشید بیش از ۷۵۰ برابر سنگین‌تر از مجموع همه اعضای منظومه شمسی است.

خورشید یک توپ بزرگ از گاز داغ است. دمای سطح خورشید حدود 6000 درجه است. لکه های خورشیدی مناطقی از سطح هستند که دمای کمتری دارند.

سیاره ها یک سیاره توپی از سنگ یا گاز جامد است که به دور خورشید یا ستاره دیگری می چرخد. ما می توانیم 5 سیاره نزدیک به زمین را با چشم غیر مسلح ببینیم. زمین یک سیاره جامد است، درست مانند عطارد، زهره، مریخ و پلوتون. مشتری، زحل، اورانوس و نپتون توپ‌های عظیمی از گاز هستند که به دور منظومه شمسی می‌چرخند.

اندازه های مقایسه ای خورشید و سیارات قطرها و جرم های خورشید و سیارات در مقایسه با جرم قطر زمین خورشید 109 333000 عطارد 0.38 0.05 زهره 0.95 0.81 زمین 1 1 مریخ 0.53 0.11 0.11 مشتری 11.2 59.59.11 اورژانس 11.2 .

عطارد نزدیک ترین سیاره به خورشید است، بنابراین خورشید به آن می تابد و آن را 7 برابر قوی تر از زمین گرم می کند. در روز عطارد هوا به طرز وحشتناکی گرم است، جهنم ابدی وجود دارد. اندازه گیری ها نشان می دهد که دمای آنجا تا +400 درجه افزایش می یابد. اما در سمت شب همیشه باید باشد یخبندان سختکه احتمالا تا 200- درجه هم بالا میره. عطارد پادشاهی بیابان هاست. نیمی از آن صحرای سنگ داغ است، نیمی دیگر صحرای یخی است. سطح عطارد از نظر ظاهری مشابه سطح ماه است. هنگامی که عطارد به اندازه کافی از خورشید فاصله داشته باشد، می توان آن را در ارتفاع پایین در افق دید. عطارد هرگز در آسمان تاریک قابل مشاهده نیست. بهتر است آن را در آسمان عصر یا قبل از سحر مشاهده کنید.

زهره دومین سیاره از خورشید است. این سیاره بیش از هر سیاره دیگری به زمین نزدیک می شود. اما جو متراکم و ابری به شما اجازه نمی دهد که مستقیماً سطح آن را ببینید. زهره به شدت گرم است. جو گرمای حاصل از خورشید را حفظ می کند. سطح زهره پوشیده از آتشفشان است. یافتن زهره در آسمان آسانتر از هر سیاره دیگری است. ابرهای متراکم آن کاملاً نور خورشید را منعکس می کنند و سیاره را درخشان می کنند.

زهره: الف) نمایی از زمین از طریق تلسکوپ در مراحل مختلف. ب) تصویری از یک فضاپیما در پرتوهای فرابنفش

زمین زمین کره ای است با شکل نامنظم. در بالا و پایین در قطب جنوب کمی مسطح است. در عین حال، زمین در امتداد خط استوایی محدب است. زمین از فضا آبی به نظر می رسد زیرا اقیانوس ها، دریاها و دریاچه ها 71 درصد از سطح آن را پوشانده اند. ماه تنها ماهواره طبیعی زمین است.

زمین تنها سیاره منظومه شمسی که دارای حیات است. متراکم ترین سیارات درونی است. بیشتر زمین پوشیده از آب است. سیاره ما در مدار خود با سرعت 30 کیلومتر در ثانیه به دور خورشید می چرخد!

مریخ چهارمین سیاره از خورشید است که شبیه زمین است اما کوچکتر و سردتر است. مریخ دارای دره های عمیق، آتشفشان های غول پیکر و بیابان های وسیع است. در اطراف سیاره سرخ، که مریخ نیز نامیده می شود، دو قمر کوچک پرواز می کنند: فوبوس و دیموس. تنها دنیای کیهانی به جز ماه که از قبل می توان با کمک آن به آن دست یافت موشک های مدرن. برای فضانوردان، این یک سفر چهار ساله است. مریخ در دو سال زمینی ما به دور خورشید می چرخد.

سمت راست: عکسی از مریخ که توسط تلسکوپ مداری گرفته شده است. هابل پایین: ابعاد ظاهری مریخ که از زمین در تقابل بزرگ، تقابل میانی، و اتصال دیده می‌شود.

مشتری مشتری غول واقعی منظومه شمسی است. مشتری سطح جامد ندارد. لایه های بالایی مشتری اقیانوس بی کرانی از گاز است که در روده های سیاره غلیظ شده و به مایع تبدیل می شود. یک شکل مرموز در مشتری وجود دارد - یک نقطه قرمز بزرگ. به گفته اخترشناسان، این طوفان بی پایانی است که در جو این سیاره موج می زند.

مشتری مشتری از خورشید بسیار دورتر از زمین است. مشتری در 12 سال به دور خورشید می چرخد. مشتری به سرعت حول محور خود می چرخد ​​و یک دور در 9 ساعت و 55 دقیقه انجام می دهد. مشتری از نظر ترکیب شبیه به خورشید است. فرآیندهای خشونت آمیز در جو مشتری اتفاق می افتد - بادهای قدرتمندی می وزد و گرداب هایی تشکیل می شود. مشتری بیش از 60 قمر دارد.

سیاره مشتری. نمایی از زمین از طریق تلسکوپ مشتری. تصویر از فضاپیمای وویجر، 1978. لکه قرمز بزرگ و دو ماهواره سیاره قابل مشاهده هستند.

زحل زحل در فاصله 1500000 کیلومتری خورشید قرار دارد. دوره انقلاب به دور خورشید حدود 30 سال از ماست. عمدتاً از گاز تشکیل شده است و سطح جامدی که ما به آن عادت کرده ایم را ندارد. زحل متمایل ترین سیاره منظومه شمسی است. زحل علاوه بر حلقه ها دارای 10 ماهواره است. معروف ترین و بزرگترین آنها تیتان است. این تنها قمر در منظومه شمسی است که جو دارد.

زحل زحل یک توپ غول پیکر از گاز است. حلقه های آن مورد توجه دانشمندان است. حلقه های زحل به سختی یک کیلومتر ضخامت دارند. آنها از قطعات بی شماری سنگ و یخ تشکیل شده اند. حلقه‌های زحل به هزاران حلقه نازک‌تر تقسیم می‌شوند.

زحل به خاطر حلقه هایش معروف است. با این حال، حلقه ها همیشه از زمین قابل مشاهده نیستند. هر 15 سال یک بار آنها "ناپدید می شوند". چنین دوره بعدی دسامبر 2008 - ژانویه 2009 است.

وویجر، 1981 قمر زحل تیتان جو متراکمی دارد. "Huygens"، 2004

اورانوس به نظر می رسد قرص قابل مشاهده اورانوس شکلی منظم با رنگ های آبی مایل به سبز است. ابرهای کمی وجود دارد، دوره کامل انقلاب سیاره حدود 84 سال است. اورانوس مانند سایر سیارات گازی دارای حلقه هایی است. آنها بسیار تیره هستند و از ذرات جامد با اندازه های مختلف تشکیل شده اند. میانگین دمای سطح 210- درجه است.

اورانوس تنها سیاره منظومه شمسی که به دور خورشید می چرخد، انگار به پهلو خوابیده است. توسط 11 حلقه نازک و 15 ماهواره احاطه شده است. ده ماهواره به قدری کوچک هستند که تا زمانی که ایستگاه خودکار وویجر 2 در سال 1986 به آن پرواز نکرد، شناخته نشدند.

اورانوس عکس فضاپیمای وویجر محور اورانوس به شدت به صفحه مدارش متمایل است. این سیاره در حال چرخش است، "به پهلو خوابیده است". اورانوس مانند سیارات غول پیکر دیگر توسط حلقه ای نازک از غبار و ذرات کوچک احاطه شده است و دارای ماهواره های زیادی است.

نپتون نپتون، مانند دیگر سیارات غول پیکر، سطح جامد ندارد. پنج حلقه در اطراف سیاره وجود دارد: دو حلقه روشن و باریک، و سه حلقه کم نورتر. تقریباً در 165 سال زمینی یک چرخش کامل به دور خورشید انجام می دهد و تقریباً همیشه در فاصله 4.5 میلیارد کیلومتری از آن باقی می ماند.

نپتون قوی ترین بادهای منظومه شمسی در سطح آن می وزد، سرعت آنها به بیش از 2000 کیلومتر در ساعت می رسد. در مجموع، نپتون 8 ماهواره دارد، اما تنها 2 تا از آنها از زمین قابل مشاهده است.

علاوه بر هشت سیاره بزرگ، سیارات کوتوله زیادی به دور خورشید می چرخند. این اجسام کروی هستند که از نظر اندازه و جرم کوچکتر از ماه هستند. کلاژ کامپیوتری. سدنا، کوآئوار و پلوتون در مقایسه با زمین و ماه نشان داده شده اند.

چندین هزار سیارک کمربند سیارکی را بین مدار مریخ و مشتری تشکیل می دهند. برخی از سیارک ها می توانند به زمین نزدیک شوند.

هنگامی که یک شهاب سنگ کوچک در جو می سوزد، یک شهاب ("ستاره تیرانداز") را می بینیم. گاهی زمین که در مدار حرکت می کند، با انبوهی از شهاب سنگ ها روبرو می شود. سپس یک بارش شهابی وجود دارد.

منظومه شمسی
خورشید و اجرام آسمانی که به دور آن می چرخند - 9 سیاره، بیش از 63 ماهواره، چهار حلقه سیاره غول پیکر، ده ها هزار سیارک، تعداد بی شماری از شهاب سنگ ها در اندازه های مختلف از تخته سنگ تا ذرات غبار و همچنین میلیون ها دنباله دار. در فضای بین آنها ذرات باد خورشیدی در حال حرکت هستند - الکترون ها و پروتون ها. کل منظومه شمسی هنوز کاوش نشده است: به عنوان مثال، بیشتر سیارات و ماهواره های آنها فقط به طور مختصر از مسیرهای پروازی مورد بررسی قرار گرفته اند، تنها از یک نیمکره عطارد عکسبرداری شده است، و هنوز سفری به پلوتون انجام نشده است. اما هنوز با کمک تلسکوپ ها و کاوشگرهای فضایی، داده های مهم زیادی قبلا جمع آوری شده است.
تقریباً کل جرم منظومه شمسی (99.87٪) در خورشید متمرکز شده است. اندازه خورشید نیز بسیار بیشتر از هر سیاره ای در منظومه آن است: حتی مشتری، که 11 برابر بزرگتر از زمین است، شعاع 10 برابر کوچکتر از خورشید دارد. خورشید یک ستاره معمولی است که به دلیل دمای بالای سطح خود به خود می درخشد. از سوی دیگر، سیارات با نور منعکس شده خورشید (آلبدو) می درخشند زیرا خود آنها کاملاً سرد هستند. آنها به ترتیب زیر از خورشید هستند: عطارد، زهره، زمین، مریخ، مشتری، زحل، اورانوس، نپتون و پلوتون. فواصل در منظومه شمسی معمولاً بر حسب واحدهای فاصله متوسط ​​زمین از خورشید اندازه گیری می شود که به آن واحد نجومی می گویند (1 AU = 149.6 میلیون کیلومتر). به عنوان مثال، میانگین فاصله پلوتو از خورشید 39 واحد نجومی است، اما گاهی اوقات با 49 واحد نجومی حذف می شود. ستاره های دنباله دار با فاصله 50000 واحد نجومی پرواز می کنند. فاصله زمین تا نزدیکترین ستاره یک قنطورس 272000 واحد نجومی یا 4.3 سال نوری است (یعنی نوری که با سرعت 299793 کیلومتر بر ثانیه حرکت می کند این فاصله را در 4.3 سال طی می کند). برای مقایسه، نور از خورشید به زمین در 8 دقیقه و به پلوتون در 6 ساعت می رسد.

سیارات در مدارهای تقریباً دایره‌ای به دور خورشید می‌چرخند که تقریباً در همان صفحه قرار دارند، در جهت خلاف جهت عقربه‌های ساعت، همانطور که از قطب شمال زمین مشاهده می‌شود. صفحه مدار زمین (صفحه دایره البروج) نزدیک به صفحه میانه مدار سیارات قرار دارد. بنابراین، مسیرهای قابل مشاهده سیارات، خورشید و ماه در آسمان از نزدیکی خط دایره البروج عبور می کنند و خود آنها همیشه در پس زمینه صورت های فلکی زودیاک قابل مشاهده هستند. شیب مداری از صفحه دایره البروج اندازه گیری می شود. زوایای شیب کمتر از 90 درجه مربوط به حرکت مداری رو به جلو (در خلاف جهت عقربه های ساعت) و زاویه های بزرگتر از 90 درجه مربوط به حرکت معکوس است. تمام سیارات منظومه شمسی در جهت جلو حرکت می کنند. پلوتون دارای بیشترین تمایل مداری (17 درجه) است. بسیاری از دنباله دارها در جهت مخالف حرکت می کنند، برای مثال، شیب مداری دنباله دار هالی 162 درجه است. مدار تمام اجرام منظومه شمسی بسیار نزدیک به بیضی است. اندازه و شکل یک مدار بیضی شکل با محور نیمه اصلی بیضی (متوسط ​​فاصله سیاره از خورشید) و گریز از مرکز مشخص می شود که از e = 0 برای مدارهای دایره ای تا e = 1 برای بسیار کشیده متفاوت است. آنهایی که نزدیک ترین نقطه مدار به خورشید حضیض و دورترین نقطه را آفلیون می نامند.
همچنین ببینیدمدار ; مقاطع مخروطی . از دیدگاه یک ناظر زمینی، سیارات منظومه شمسی به دو گروه تقسیم می شوند. عطارد و زهره که از زمین به خورشید نزدیکترند، سیارات پایین (درونی) و سیارات دورتر (از مریخ تا پلوتون) بالا (خارجی) نامیده می شوند. سیارات پایین دارای زاویه محدودی برای حذف از خورشید هستند: 28 درجه برای عطارد و 47 درجه برای زهره. هنگامی که چنین سیاره ای تا حد ممکن در غرب (شرق) خورشید قرار دارد، گفته می شود که در بیشترین کشیدگی غربی (شرقی) خود قرار دارد. هنگامی که یک سیاره پایین‌تر مستقیماً در مقابل خورشید دیده می‌شود، گفته می‌شود که در پیوند پایین‌تر قرار دارد. هنگامی که مستقیماً پشت خورشید - در پیوند برتر. مانند ماه، این سیارات تمام مراحل روشنایی خورشید را در طول دوره سینودیک Ps می گذرانند، زمانی که طول می کشد تا سیاره به آن بازگردد. نقطه ی شروعنسبت به خورشید از دیدگاه یک ناظر زمینی. دوره مداری واقعی یک سیاره (P) را سیدرال می نامند. برای سیارات پایین تر، این دوره ها با نسبت مرتبط هستند:
1/Ps = 1/P - 1/Po که در آن Po دوره مداری زمین است. برای سیارات بالایی، این نسبت شکل متفاوتی دارد: 1/Ps = 1/Po - 1/P سیارات بالایی با طیف محدودی از فازها مشخص می شوند. حداکثر زاویه فاز (خورشید-سیاره-زمین) برای مریخ 47 درجه، برای مشتری 12 درجه و برای زحل 6 درجه است. هنگامی که سیاره بالایی در پشت خورشید قابل مشاهده است، در پیوند است، و زمانی که در جهت مخالف خورشید باشد، در تقابل است. سیاره ای که در فاصله زاویه ای 90 درجه از خورشید مشاهده می شود در چهارچوب (شرق یا غرب) قرار دارد. کمربند سیارکی که از بین مدار مریخ و مشتری می گذرد، منظومه سیاره ای خورشید را به دو گروه تقسیم می کند. در داخل آن سیارات زمینی (عطارد، زهره، زمین و مریخ) قرار دارند، از این نظر که آنها اجسام کوچک، صخره ای و نسبتاً متراکم هستند: میانگین چگالی آنها از 3.9 تا 5.5 گرم در سانتی متر مکعب است. آنها نسبتاً آهسته حول محورهای خود می چرخند، فاقد حلقه هستند و ماهواره های طبیعی کمی دارند: ماه زمین و فوبوس و دیموس مریخی. خارج از کمربند سیارکی سیارات غول پیکر: مشتری، زحل، اورانوس و نپتون قرار دارند. آنها با شعاع بزرگ، چگالی کم (0.7-1.8 گرم بر سانتی متر مکعب) و جو عمیق غنی از هیدروژن و هلیوم مشخص می شوند. مشتری، زحل و احتمالاً غول های دیگر سطح جامد ندارند. همه آنها به سرعت می چرخند، ماهواره های زیادی دارند و توسط حلقه ها احاطه شده اند. پلوتو کوچک دوردست و ماهواره های بزرگ سیارات غول پیکر از بسیاری جهات شبیه به سیارات زمینی هستند. مردم باستان سیارات قابل مشاهده با چشم غیر مسلح را می شناختند، یعنی. همه داخلی و خارجی تا زحل. وی. هرشل اورانوس را در سال 1781 کشف کرد. اولین سیارک توسط جی پیاتزی در سال 1801 کشف شد. W. Le Verrier و J. Adams با تجزیه و تحلیل انحرافات در حرکت اورانوس، نپتون را به صورت نظری کشف کردند. در محل محاسبه شده توسط I. Galle در سال 1846 کشف شد. دورترین سیاره - پلوتون - در سال 1930 توسط K. Tombo در نتیجه جستجوی طولانی برای یک سیاره غیر نپتونی که توسط P. Lovell سازماندهی شده بود کشف شد. چهار ماهواره بزرگ مشتری توسط گالیله در سال 1610 کشف شد. از آن زمان، با کمک تلسکوپ ها و کاوشگرهای فضایی، ماهواره های متعددی برای تمام سیارات بیرونی پیدا شده است. H. Huygens در سال 1656 ثابت کرد که زحل توسط یک حلقه احاطه شده است. حلقه های تاریک اورانوس در سال 1977 هنگام مشاهده غیبت یک ستاره از زمین کشف شد. حلقه های سنگی شفاف مشتری در سال 1979 توسط کاوشگر بین سیاره ای وویجر 1 کشف شد. از سال 1983، در لحظات غیبت ستارگان، نشانه هایی از حلقه های ناهمگن در نزدیکی نپتون مشاهده شده است. در سال 1989 تصویری از این حلقه ها توسط وویجر 2 مخابره شد.
همچنین ببینید
نجوم و اخترفیزیک;
زودیاک
کاوشگر فضایی ؛
کره بهشتی.
آفتاب
خورشید در مرکز منظومه شمسی واقع شده است - یک ستاره منفرد معمولی با شعاع حدود 700000 کیلومتر و جرم 2 * 10 30 کیلوگرم. دمای سطح مرئی خورشید - فتوسفر - تقریبا. 5800 K. چگالی گاز در فتوسفر هزاران بار کمتر از چگالی هوا در نزدیکی سطح زمین است. در داخل خورشید، دما، چگالی و فشار با عمق افزایش می یابد و به ترتیب به 16 میلیون کلوین، 160 گرم در سانتی متر مکعب و 3.5*10 11 بار در مرکز می رسد (فشار هوا در اتاق حدود 1 بار است). تحت تأثیر دمای بالا در هسته خورشید، هیدروژن با انتشار مقدار زیادی گرما به هلیوم تبدیل می شود. این مانع از فشرده شدن خورشید توسط خورشید می شود قدرت خودجاذبه زمین. انرژی آزاد شده در هسته، خورشید را عمدتاً به شکل تابش فوتوسفر با توان 3.86 * 10 26 W ترک می کند. خورشید با چنین شدتی 4.6 میلیارد سال است که 4 درصد از هیدروژن خود را به هلیوم تبدیل کرده است. در همان زمان، 0.03٪ از جرم خورشید به انرژی تبدیل شد. مدل‌های تکامل ستارگان نشان می‌دهند که خورشید اکنون در میانه‌ی عمر خود قرار دارد (هم‌جوشی هسته‌ای را نیز ببینید). برای تعیین فراوانی عناصر شیمیایی مختلف در خورشید، ستاره شناسان خطوط جذب و انتشار در طیف نور خورشید را مطالعه می کنند. خطوط جذب شکاف های تیره ای در طیف هستند که نشان دهنده عدم وجود فوتون با فرکانس معین در آن است که توسط مقدار مشخصی جذب می شود. عنصر شیمیایی . خطوط نشر یا خطوط گسیل، بخش‌های روشن‌تر طیف هستند که نشان‌دهنده‌ی بیش از حد فوتون‌های ساطع شده توسط یک عنصر شیمیایی است. فرکانس (طول موج) یک خط طیفی نشان می دهد که کدام اتم یا مولکول مسئول وقوع آن است. کنتراست خط مقدار ماده ساطع کننده یا جذب کننده نور را نشان می دهد. عرض خط، قضاوت در مورد دما و فشار آن را ممکن می سازد. مطالعه فتوسفر نازک (500 کیلومتر) خورشید، تخمین ترکیب شیمیایی درون آن را ممکن می سازد، زیرا نواحی بیرونی خورشید به خوبی با همرفت مخلوط شده اند، طیف های خورشید از کیفیت بالایی برخوردار هستند و فرآیندهای فیزیکی مسئول آنها کاملاً واضح است. البته باید توجه داشت که تاکنون تنها نیمی از خطوط طیف خورشیدی شناسایی شده اند. ترکیب خورشید تحت سلطه هیدروژن است. در جایگاه دوم هلیوم قرار دارد که نامش ("هلیوس" در یونانی "خورشید") یادآوری می کند که به صورت طیف سنجی روی خورشید زودتر (1899) نسبت به زمین کشف شده است. از آنجایی که هلیوم یک گاز بی اثر است، به شدت تمایلی به واکنش با اتم های دیگر ندارد و همچنین تمایلی به نشان دادن خود در طیف نوری خورشید ندارد - فقط یک خط، اگرچه بسیاری از عناصر کم فراوان در طیف خورشید با تعداد زیادی نشان داده می شوند. خطوط در اینجا ترکیب ماده "خورشیدی" است: برای 1 میلیون اتم هیدروژن 98000 اتم هلیوم، 851 اکسیژن، 398 کربن، 123 نئون، 100 نیتروژن، 47 آهن، 38 منیزیم، 35 سیلیکون، 16 گوگرد، 4 ar وجود دارد. آلومینیوم، با توجه به 2 اتم نیکل، سدیم و کلسیم، و همچنین کمی از تمام عناصر دیگر. بنابراین، خورشید از نظر جرم حدود 71% هیدروژن و 28% هلیوم است. عناصر باقی مانده اندکی بیش از 1٪ را تشکیل می دهند. از دیدگاه سیاره‌شناسی، قابل توجه است که برخی از اجرام منظومه شمسی تقریباً ترکیبی مشابه با خورشید دارند (به بخش شهاب‌سنگ‌ها در زیر مراجعه کنید). همانطور که رویدادهای آب و هوایی ظاهر اتمسفر سیاره‌ها را تغییر می‌دهند، ظاهر سطح خورشید نیز با زمان‌های مشخص از ساعت‌ها تا دهه‌ها تغییر می‌کند. با این حال، یک تفاوت مهم بین جو سیارات و خورشید وجود دارد و آن این است که حرکت گازها در خورشید توسط میدان مغناطیسی قدرتمند آن کنترل می شود. لکه های خورشیدی آن مناطقی از سطح تابش هستند که میدان مغناطیسی عمودی آن چنان قوی است (200-3000 گاوس) که از حرکت افقی گاز جلوگیری می کند و در نتیجه همرفت را سرکوب می کند. در نتیجه، دما در این منطقه حدود 1000 کلوین کاهش می یابد و یک قسمت مرکزی تاریک از نقطه ظاهر می شود - "سایه" که توسط یک منطقه انتقالی داغتر - "نیمه سایه" احاطه شده است. اندازه یک لکه خورشیدی معمولی کمی بزرگتر از قطر زمین است. چنین نقطه ای برای چندین هفته وجود دارد. تعداد لکه های خورشید با طول مدت چرخه از 7 تا 17 سال، به طور متوسط ​​11.1 سال، افزایش یا کاهش می یابد. معمولاً هرچه تعداد لکه‌های بیشتری در یک چرخه ظاهر شود، خود چرخه کوتاه‌تر می‌شود. جهت قطبیت مغناطیسی لکه ها از چرخه ای به چرخه دیگر برعکس می شود، بنابراین چرخه واقعی فعالیت لکه های خورشیدی 22.2 سال است. در ابتدای هر چرخه، اولین لکه ها در عرض های جغرافیایی بالا ظاهر می شوند. 40 درجه و به تدریج منطقه تولد آنها به استوا تا عرض جغرافیایی تقریباً تغییر می کند. 5 درجه همچنین ببینیدستاره ها ؛ آفتاب . نوسانات در فعالیت خورشید تقریباً هیچ تأثیری بر کل قدرت تابش آن ندارد (اگر فقط 1٪ تغییر کند، این منجر به تغییرات آب و هوایی جدی در زمین می شود). تلاش های زیادی برای یافتن پیوندی بین چرخه لکه های خورشیدی و آب و هوای زمین صورت گرفته است. قابل توجه ترین رویداد از این نظر "حداقل Maunder" است: از سال 1645 به مدت 70 سال تقریباً هیچ نقطه ای روی خورشید وجود نداشت و در همان زمان زمین عصر یخبندان کوچک را تجربه کرد. هنوز مشخص نیست که آیا این حقیقت جالبتصادفی صرف یا نشان دهنده یک رابطه علّی است.
همچنین ببینید
اقلیم؛
هواشناسی و اقلیم شناسی. در منظومه شمسی 5 توپ عظیم هیدروژن هلیوم در حال چرخش وجود دارد: خورشید، مشتری، زحل، اورانوس و نپتون. در اعماق این اجرام غول پیکر آسمانی، غیرقابل دسترس برای تحقیقات مستقیم، تقریباً تمام مواد منظومه شمسی متمرکز شده است. داخل زمین نیز برای ما غیرقابل دسترس است، اما زلزله شناسان با اندازه گیری زمان انتشار امواج لرزه ای (امواج صوتی با طول موج بلند) که در بدنه سیاره توسط زمین لرزه ها برانگیخته می شوند، نقشه دقیقی از داخل زمین تهیه کردند: آنها ابعاد و ابعاد را یاد گرفتند. تراکم هسته زمین و گوشته آن و همچنین تصاویر توموگرافی لرزه ای سه بعدی از صفحات متحرک پوسته آن به دست آمد. روش‌های مشابهی را می‌توان در مورد خورشید نیز به کار برد، زیرا در سطح آن امواجی با یک دوره تقریباً وجود دارد. 5 دقیقه، ناشی از ارتعاشات لرزه ای زیادی که در روده های آن منتشر می شود. این فرآیندها توسط هلیوسیسمولوژی مورد مطالعه قرار می گیرند. برخلاف زلزله‌ها که موج‌های کوتاهی تولید می‌کنند، همرفت شدید در داخل خورشید نویز لرزه‌ای دائمی ایجاد می‌کند. هلیوسیسم شناسان کشف کرده اند که در زیر ناحیه همرفتی، که 14 درصد بیرونی شعاع خورشید را اشغال می کند، ماده به طور همزمان با یک دوره 27 روزه می چرخد ​​(هنوز چیزی در مورد چرخش هسته خورشیدی مشخص نیست). در بالا، در خود ناحیه همرفتی، چرخش به طور همزمان فقط در امتداد مخروط‌هایی با عرض جغرافیایی مساوی رخ می‌دهد و هر چه دورتر از استوا، کندتر می‌شود: نواحی استوایی با یک دوره 25 روزه (پیش از چرخش متوسط ​​خورشید) می‌چرخند و مناطق قطبی - با یک دوره 36 روزه (با فاصله از چرخش متوسط) . تلاش‌های اخیر برای اعمال روش‌های لرزه‌شناسی برای سیارات غول‌پیکر گازی نتیجه‌ای نداشته است، زیرا ابزارها هنوز قادر به رفع نوسانات ناشی از آن نیستند. در بالای فتوسفر خورشید یک لایه نازک داغ از جو وجود دارد که تنها در لحظات نادر خورشید گرفتگی قابل مشاهده است. این یک کروموسفر با ضخامت چند هزار کیلومتر است که به دلیل رنگ قرمز آن به دلیل خط انتشار هیدروژن Ha نامگذاری شده است. دما از فتوسفر به کروموسفر فوقانی تقریباً دو برابر می شود، که به دلایلی نامعلوم، انرژی خروجی از خورشید به صورت گرما آزاد می شود. در بالای کروموسفر، گاز تا 1 میلیون کلوین گرم می شود. این ناحیه که تاج نامیده می شود، تا حدود 1 شعاع خورشید امتداد دارد. چگالی گاز در تاج بسیار کم است، اما دما آنقدر زیاد است که تاج منبع قدرتمندی از اشعه ایکس است. گاهی اوقات تشکیلات غول پیکر در جو خورشید ظاهر می شوند - برجستگی های فوران. آنها مانند قوس هایی به نظر می رسند که از فوتوسفر تا ارتفاع تا نصف شعاع خورشیدی بالا می روند. مشاهدات به وضوح نشان می دهد که شکل برجستگی ها توسط خطوط میدان مغناطیسی تعیین می شود. یکی دیگر از پدیده های جالب و بسیار فعال، شعله های خورشیدی، پرتاب های قدرتمند انرژی و ذرات است که تا دو ساعت طول می کشد. جریان فوتون های تولید شده توسط چنین شعله های خورشیدی با سرعت نور در 8 دقیقه به زمین می رسد و جریان الکترون ها و پروتون ها - در چند روز. شعله های خورشیدی در مکان هایی رخ می دهد که جهت میدان مغناطیسی به شدت تغییر می کند که ناشی از حرکت ماده در لکه های خورشیدی است. حداکثر فعالیت شعله ور شدن خورشید معمولاً یک سال قبل از حداکثر چرخه لکه خورشیدی رخ می دهد. چنین قابلیت پیش بینی بسیار مهمی است، زیرا هجوم ذرات باردار ناشی از یک شعله ی قدرتمند خورشیدی می تواند حتی به ارتباطات زمینی و شبکه های انرژی آسیب برساند، نه به فضانوردان و فناوری فضایی.

برجسته‌های خورشیدی در خط انتشار هلیوم (طول موج 304) از ایستگاه فضایی Skylab مشاهده شده‌اند.

از تاج پلاسمایی خورشید یک جریان دائمی ذرات باردار به نام باد خورشیدی وجود دارد. وجود آن حتی قبل از شروع پروازهای فضایی مشکوک بود، زیرا قابل توجه بود که چگونه چیزی دم دنباله دار را "منفجر می کند". سه جزء در باد خورشیدی متمایز می شود: یک جریان با سرعت بالا (بیش از 600 کیلومتر بر ثانیه)، یک جریان با سرعت پایین و جریان های غیر ساکن از شراره های خورشیدی. تصاویر پرتو ایکس از خورشید نشان داده‌اند که "حفره‌های" عظیم - مناطقی با چگالی کم - به طور منظم در تاج تشکیل می‌شوند. این حفره های تاجی به عنوان منبع اصلی باد خورشیدی با سرعت بالا عمل می کنند. در ناحیه مدار زمین، سرعت معمول باد خورشیدی حدود 500 کیلومتر بر ثانیه و چگالی آن حدود 10 ذره (الکترون و پروتون) در هر 1 سانتی متر مکعب است. جریان باد خورشیدی با مگنتوسفرهای سیاره‌ای و دنباله‌های دنباله‌دار برهم‌کنش می‌کند و به‌طور قابل‌توجهی بر شکل آنها و فرآیندهای رخ‌داده در آنها تأثیر می‌گذارد.
همچنین ببینید
ژئومغناطیس;
;
دنباله دار. تحت فشار باد خورشیدی در محیط بین ستاره ای اطراف خورشید، یک غار غول پیکر به نام هلیوسفر تشکیل شد. در مرز آن - هلیوپوز - باید یک موج ضربه ای وجود داشته باشد که در آن باد خورشیدی و گاز بین ستاره ای با هم برخورد کرده و متراکم می شوند و فشار یکسانی بر یکدیگر وارد می کنند. اکنون چهار کاوشگر فضایی در حال نزدیک شدن به هلیوپوز هستند: پایونیر 10 و 11، وویجر 1 و 2. هیچ یک از آنها او را در فاصله 75 AU ملاقات نکردند. از خورشید. این یک مسابقه بسیار دراماتیک با زمان است: پایونیر 10 در سال 1998 کار خود را متوقف کرد و بقیه در تلاشند تا قبل از تمام شدن باتری‌هایشان به هلیوپوز برسند. طبق محاسبات، وویجر 1 دقیقاً در جهتی پرواز می کند که باد بین ستاره ای از آن می وزد و بنابراین اولین کسی خواهد بود که به هلیوپاز می رسد.
سیارات: توضیحات
سیاره تیر.رصد عطارد از زمین با تلسکوپ دشوار است: با زاویه بیش از 28 درجه از خورشید دور نمی شود. این با استفاده از رادار از زمین مورد مطالعه قرار گرفت و کاوشگر بین سیاره ای Mariner 10 از نیمی از سطح آن عکس گرفت. عطارد در 88 روز زمینی در مداری نسبتاً کشیده با فاصله از خورشید در حضیض 0.31 واحد نجومی به دور خورشید می چرخد. و در aphelion 0.47 a.u. این حول محور با دوره ای 58.6 روزه می چرخد، دقیقاً برابر با 2/3 دوره مداری، بنابراین هر نقطه از سطح آن تنها یک بار در 2 سال عطارد به سمت خورشید می چرخد، یعنی. روز خورشیدی 2 سال گذشته وجود دارد! از سیارات اصلی، تنها پلوتو کوچکتر از عطارد است. اما از نظر چگالی متوسط، عطارد پس از زمین در جایگاه دوم قرار دارد. احتمالاً دارای یک هسته فلزی بزرگ است که 75٪ شعاع سیاره است (50٪ شعاع زمین را اشغال می کند). سطح عطارد شبیه سطح ماه است: تاریک، کاملا خشک و پوشیده از دهانه ها. میانگین بازتاب نور (آلبدو) سطح عطارد حدود 10 درصد است، تقریباً مشابه سطح ماه. احتمالاً سطح آن نیز با سنگ سنگ پوشیده شده است - مواد خرد شده متخلخل. بزرگترین سازند برخوردی بر روی عطارد، حوضه Caloris است، به اندازه 2000 کیلومتر، شبیه به دریاهای قمری. با این حال، بر خلاف ماه، عطارد دارای ساختارهای عجیب و غریب است - طاقچه هایی با ارتفاع چندین کیلومتر که صدها کیلومتر امتداد دارند. شاید آنها در نتیجه فشردگی سیاره در هنگام خنک شدن هسته فلزی بزرگ آن یا تحت تأثیر جزر و مد قدرتمند خورشیدی شکل گرفته باشند. دمای سطح سیاره در طول روز حدود 700 کلوین و در شب حدود 100 کلوین است. طبق داده‌های رادار، یخ ممکن است در پایین دهانه‌های قطبی در شرایط تاریکی و سرمای ابدی قرار داشته باشد. عطارد عملا جو ندارد - فقط یک پوسته هلیوم بسیار کمیاب با چگالی جو زمین در ارتفاع 200 کیلومتری. احتمالا هلیوم در خلال فروپاشی عناصر رادیواکتیو در روده های سیاره تشکیل می شود. عطارد میدان مغناطیسی ضعیفی دارد و ماهواره ندارد.
سیاره زهره.این دومین سیاره از خورشید و نزدیک ترین سیاره به زمین است - درخشان ترین "ستاره" در آسمان ما. گاهی اوقات حتی در طول روز نیز قابل مشاهده است. زهره از بسیاری جهات شبیه زمین است: اندازه و چگالی آن تنها 5 درصد کمتر از زمین است. احتمالاً روده های زهره شبیه روده های زمین است. سطح زهره همیشه با لایه ای ضخیم از ابرهای سفید مایل به زرد پوشیده شده است، اما با کمک رادارها تا حدودی به بررسی دقیق آن پرداخته شده است. به دور محور، زهره در جهت مخالف (در جهت عقربه‌های ساعت، وقتی از قطب شمال مشاهده می‌شود) با دوره‌ای 243 روز زمینی می‌چرخد. دوره مداری آن 225 روز است. بنابراین، یک روز زهره (از طلوع خورشید تا طلوع بعدی خورشید) 116 روز زمینی طول می کشد.
همچنین ببینیدنجوم رادار.

سیاره زهره. تصویر ماوراء بنفش گرفته شده از ایستگاه بین سیاره‌ای پایونیر ونوس، جو سیاره را نشان می‌دهد که پر از ابرهایی است که در نواحی قطبی (بالا و پایین تصویر) سبک‌تر هستند.

جو زهره عمدتاً از دی اکسید کربن (CO2) با مقادیر کمی نیتروژن (N2) و بخار آب (H2O) تشکیل شده است. اسید هیدروکلریک (HCl) و اسید هیدروفلوئوریک (HF) به عنوان ناخالصی های کوچک یافت شد. فشار در سطح 90 بار است (مانند دریاهای زمین در عمق 900 متر). دما در روز و شب در کل سطح حدود 750 کلوین است. دلیل چنین دمای بالایی در نزدیکی سطح سیاره زهره چیزی است که به طور دقیق "اثر گلخانه ای" نامیده نمی شود: پرتوهای خورشید نسبتاً به راحتی از ابرهای جو آن عبور می کنند و سطح سیاره را گرم می کنند، اما تابش مادون قرمز حرارتی از خود سطح به سختی از طریق اتمسفر به فضا بازمی گردد. ابرهای زهره از قطرات میکروسکوپی اسید سولفوریک غلیظ (H2SO4) تشکیل شده اند. لایه بالایی ابرها 90 کیلومتر از سطح فاصله دارد و دمای آن تقریباً در آنجا است. 200 K; لایه پایین - 30 کیلومتر، دمای تقریبا. 430 K. حتی پایین تر آنقدر گرم است که هیچ ابری وجود ندارد. البته در سطح زهره آب مایع وجود ندارد. اتمسفر زهره در سطح لایه ابر فوقانی در همان جهت سطح سیاره می چرخد، اما بسیار سریعتر، و در 4 روز انقلاب می کند. این پدیده ابر چرخش نامیده می شود و هنوز توضیحی برای آن پیدا نشده است. ایستگاه های خودکار در روز و شب زهره فرود آمدند. در طول روز، سطح سیاره با نور پراکنده خورشید تقریباً با همان شدتی که در یک روز ابری روی زمین روشن می شود، روشن می شود. رعد و برق زیادی در شب روی زهره دیده شده است. ایستگاه های Venera تصاویری از مناطق کوچک در محل فرود، که در آن زمین های سنگی قابل مشاهده است، مخابره کردند. به طور کلی، توپوگرافی زهره از تصاویر راداری ارسال شده توسط مدارگردهای پایونیر-ونرا (1979)، ونرا-15 و -16 (1983)، و ماژلان (1990) مورد مطالعه قرار گرفته است. کوچکترین جزئیات در بهترین آنها حدود 100 متر اندازه دارد.بر خلاف زمین، هیچ صفحه قاره ای مشخصی در زهره وجود ندارد، اما چندین ارتفاع جهانی ذکر شده است، به عنوان مثال، سرزمین ایشتار به اندازه استرالیا. در سطح زهره، دهانه های شهاب سنگ و گنبدهای آتشفشانی زیادی وجود دارد. بدیهی است که پوسته زهره نازک است، به طوری که گدازه مذاب به سطح نزدیک می شود و پس از سقوط شهاب سنگ ها به راحتی روی آن می ریزد. از آنجایی که در نزدیکی سطح زهره باران یا باد شدیدی وجود ندارد، فرسایش سطحی بسیار کند اتفاق می‌افتد و ساختارهای زمین‌شناسی برای صدها میلیون سال از فضا قابل مشاهده هستند. اطلاعات کمی در مورد فضای داخلی زهره وجود دارد. احتمالاً دارای یک هسته فلزی است که 50 درصد شعاع آن را اشغال می کند. اما این سیاره به دلیل چرخش بسیار کندش میدان مغناطیسی ندارد. زهره ماهواره ندارد.
زمین.سیاره ما تنها سیاره ای است که بیشتر سطح آن (75 درصد) با آب مایع پوشیده شده است. زمین یک سیاره فعال است و شاید تنها سیاره‌ای است که نوسازی سطح آن به دلیل تکتونیک صفحه‌ای است که خود را به صورت پشته‌های اقیانوسی میانی، قوس‌های جزیره‌ای و کمربند کوه‌های چین‌خورده نشان می‌دهد. توزیع ارتفاعات سطح جامد زمین دووجهی است: سطح متوسط ​​کف اقیانوس 3900 متر زیر سطح دریا است و قاره ها به طور متوسط ​​860 متر از آن بالاتر می روند (همچنین به زمین مراجعه کنید). داده های لرزه ای ساختار زیر را در داخل زمین نشان می دهد: پوسته (30 کیلومتر)، گوشته (تا عمق 2900 کیلومتر)، هسته فلزی. بخشی از هسته ذوب شده است. میدان مغناطیسی زمین در آنجا تولید می شود که ذرات باردار باد خورشیدی (پروتون ها و الکترون ها) را جذب می کند و دو ناحیه حلقوی پر از آنها را در اطراف زمین تشکیل می دهد - کمربندهای تشعشعی (کمربندهای ون آلن) که در ارتفاعات 4000 و 17000 کیلومتری قرار دارند. از سطح زمین
همچنین ببینیدزمين شناسي؛ زمین مغناطیسی.
جو زمین 78% نیتروژن و 21% اکسیژن است. نتیجه یک تکامل طولانی تحت تأثیر فرآیندهای زمین شناسی، شیمیایی و بیولوژیکی است. شاید جو اولیه زمین سرشار از هیدروژن بود که سپس از آن خارج شد. گاز زدایی روده ها جو را با دی اکسید کربن و بخار آب پر کرد. اما بخار در اقیانوس ها متراکم شد و دی اکسید کربن در سنگ های کربناته به دام افتاد. (عجیب است که اگر تمام CO2 اتمسفر را به صورت گاز پر کند، فشار آن 90 بار است، مانند زهره. و اگر تمام آب تبخیر شود، فشار 257 بار خواهد بود!). بنابراین نیتروژن در جو باقی ماند و اکسیژن به تدریج در نتیجه فعالیت حیاتی زیست کره ظاهر شد. حتی 600 میلیون سال پیش، محتوای اکسیژن موجود در هوا 100 برابر کمتر از اکسیژن فعلی بود (همچنین به اتمسفر، اقیانوس مراجعه کنید). نشانه هایی وجود دارد که آب و هوای زمین در مقیاس کوتاه (10000 سال) و طولانی (100 میلیون سال) در حال تغییر است. دلیل این امر ممکن است تغییرات در حرکت مداری زمین، شیب محور چرخش، فراوانی فوران های آتشفشانی باشد. نوسانات در شدت تابش خورشیدی مستثنی نیست. در عصر ما، فعالیت های انسانی بر آب و هوا نیز تأثیر می گذارد: انتشار گازها و گرد و غبار در جو.
همچنین ببینید
کاهش اسید ;
آلودگی هوا ؛
آلودگی آب ؛
تخریب محیط زیست.
زمین یک ماهواره دارد - ماه که منشا آن هنوز کشف نشده است.

زمین و ماه از کاوشگر فضایی مدارگرد ماه.

ماه.یکی از بزرگترین ماهواره ها، ماه بعد از شارون (ماهواره پلوتو) نسبت به جرم های ماهواره و سیاره در جایگاه دوم قرار دارد. شعاع آن 3.7 و جرم آن 81 برابر کمتر از جرم زمین است. چگالی متوسط ​​ماه 3.34 گرم بر سانتی متر مکعب است که نشان می دهد هسته فلزی قابل توجهی ندارد. نیروی گرانش روی سطح ماه 6 برابر کمتر از زمین است. ماه در مداری با گریز از مرکز 0.055 به دور زمین می چرخد. شیب صفحه مدار آن به صفحه استوای زمین از 18.3 درجه تا 28.6 درجه و با توجه به دایره البروج - از 4 درجه و 59 درجه تا 5 درجه و 19 درجه متغیر است. چرخش روزانه و گردش مداری ماه هماهنگ است، بنابراین ما همیشه تنها یکی از نیمکره های ماه را می بینیم. درست است، تکان‌های کوچک ماه، دیدن حدود 60 درصد از سطح ماه را در عرض یک ماه ممکن می‌سازد. دلیل اصلی لیبراسیون ها این است که چرخش روزانه ماه با سرعت ثابت و گردش مداری - با متغیر (به دلیل خارج از مرکز مدار) اتفاق می افتد. بخش هایی از سطح ماه مدت هاست که به طور مشروط به "دریایی" و "قاره ای" تقسیم شده است. سطح دریاها تیره تر به نظر می رسد، در پایین تر قرار دارد و بسیار کمتر از سطح قاره پوشیده از دهانه های شهاب سنگ است. دریاها پر از گدازه های بازالتی هستند و قاره ها از سنگ های آنورتوزیتی غنی از فلدسپات تشکیل شده اند. با قضاوت بر اساس تعداد زیاد دهانه ها، سطوح قاره ای بسیار قدیمی تر از سطوح دریا هستند. بمباران شدید شهاب سنگ لایه بالایی پوسته ماه را به خوبی تکه تکه کرد و چند متر بیرونی را به پودری به نام سنگلیت تبدیل کرد. فضانوردان و کاوشگرهای روباتیک نمونه هایی از خاک سنگی و سنگ سنگی را از ماه آورده اند. تجزیه و تحلیل نشان داد که سن سطح دریا حدود 4 میلیارد سال است. در نتیجه، دوره بمباران شدید شهاب‌سنگ‌ها در 0.5 میلیارد سال اول پس از تشکیل ماه در 4.6 میلیارد سال پیش رخ می‌دهد. سپس فراوانی سقوط شهاب سنگ و تشکیل دهانه عملاً بدون تغییر باقی ماند و همچنان به یک دهانه با قطر 1 کیلومتر در هر 105 سال می رسد.
همچنین ببینیدتحقیق و استفاده از فضا
سنگ های قمری از نظر عناصر فرار (H2O، Na، K و غیره) و آهن فقیر هستند، اما غنی از عناصر نسوز (Ti، Ca و غیره) هستند. فقط در پایین دهانه های قطبی ماه می تواند رسوبات یخی مانند روی عطارد وجود داشته باشد. ماه عملا اتمسفر ندارد و هیچ مدرکی مبنی بر اینکه خاک ماه تا به حال در معرض آب مایع قرار گرفته است وجود ندارد. هیچ ماده آلی نیز در آن وجود ندارد - فقط آثاری از کندریت های کربنی که با شهاب سنگ ها سقوط کرده اند. نبود آب و هوا و همچنین نوسانات شدید دمای سطح (390 کلوین در روز و 120 کلوین در شب)، ماه را غیرقابل سکونت می کند. لرزه‌سنج‌هایی که به ماه تحویل داده شدند، این امکان را فراهم کردند که اطلاعاتی در مورد فضای داخلی ماه بیاموزیم. "ماه لرزه های" ضعیف اغلب در آنجا رخ می دهد، احتمالا به دلیل نفوذ جزر و مد زمین. ماه کاملاً همگن است، دارای یک هسته متراکم کوچک و پوسته ای به ضخامت حدود 65 کیلومتر از مواد سبک تر است که 10 کیلومتر بالای پوسته در اوایل 4 میلیارد سال پیش توسط شهاب سنگ ها خرد شده است. حوضه های برخورد بزرگ به طور مساوی در سطح ماه توزیع شده اند، اما ضخامت پوسته در سمت قابل مشاهده ماه کمتر است، بنابراین 70 درصد از سطح دریا روی آن متمرکز شده است. تاریخچه سطح ماه به طور کلی شناخته شده است: پس از پایان مرحله بمباران شدید شهاب سنگ ها در 4 میلیارد سال پیش، برای حدود 1 میلیارد سال، فضای داخلی کاملاً داغ بود و گدازه های بازالتی به دریاها ریختند. سپس فقط سقوط نادر شهاب سنگ ها چهره ماهواره ما را تغییر داد. اما منشا ماه هنوز مورد بحث است. می تواند خود به خود شکل بگیرد و سپس توسط زمین دستگیر شود. می توانست همراه با زمین به عنوان ماهواره آن شکل بگیرد. در نهایت، می تواند در طول دوره شکل گیری از زمین جدا شود. احتمال دوم تا همین اواخر رایج بود، اما در سال های اخیر فرضیه تشکیل ماه از موادی که زمین اولیه در هنگام برخورد با یک جرم آسمانی بزرگ به بیرون پرتاب می کند، به طور جدی مورد توجه قرار گرفته است. علیرغم مبهم بودن منشأ سیستم زمین-ماه، تکامل بیشتر آنها را می توان کاملاً قابل اعتماد ردیابی کرد. برهمکنش جزر و مدی به طور قابل توجهی بر حرکت اجرام آسمانی تأثیر می گذارد: چرخش روزانه ماه عملاً متوقف شده است (دوره آن برابر با دوره مداری شده است) و چرخش زمین در حال کند شدن است و حرکت زاویه ای آن را به حرکت مداری منتقل می کند. ماه که در نتیجه سالانه حدود 3 سانتی متر از زمین دور می شود. زمانی که چرخش زمین با چرخش ماه همسو شود، این کار متوقف می شود. سپس زمین و ماه پیوسته از یک سو به یکدیگر می چرخند (مانند پلوتون و شارون) و روز و ماه آنها برابر با 47 روز جاری می شود; در این صورت ماه 1.4 برابر از ما دور می شود. درست است، این وضعیت برای همیشه ادامه نخواهد داشت، زیرا جزر و مد خورشیدی تاثیر خود را بر چرخش زمین متوقف نخواهد کرد. همچنین ببینید
ماه ؛
منشا و تاریخچه ماه؛
جریان و جریان.
مریخ.مریخ شبیه زمین است، اما تقریباً نصف اندازه آن و چگالی متوسط ​​کمی کمتر است. دوره چرخش روزانه (24 ساعت و 37 دقیقه) و شیب محور (24 درجه) تقریباً با روی زمین تفاوتی ندارد. برای یک ناظر زمینی، مریخ به عنوان یک ستاره مایل به قرمز ظاهر می شود که درخشندگی آن به طرز محسوسی تغییر می کند. حداکثر در دوره‌هایی از رویارویی است که در کمتر از دو سال تکرار می‌شود (مثلاً در آوریل 1999 و ژوئن 2001). مریخ مخصوصاً در طول دوره‌های تقابل بزرگ که اگر از نزدیکی حضیض در زمان تقابل عبور کند، نزدیک و درخشان است. این اتفاق هر 15 تا 17 سال یکبار رخ می دهد (دوره بعدی در اوت 2003 است). یک تلسکوپ در مریخ، مناطق نارنجی روشن و مناطق تیره‌تر را نشان می‌دهد که با فصول رنگ تغییر می‌کنند. کلاهک های برفی سفید روشن در قطب ها قرار دارند. رنگ مایل به قرمز این سیاره با مقدار زیادی اکسید آهن (زنگ) در خاک آن همراه است. ترکیب مناطق تاریک احتمالا شبیه بازالت های زمینی است، در حالی که مناطق روشن از مواد ریز پراکنده تشکیل شده اند.

سطح مریخ در نزدیکی بلوک فرود "وایکینگ-1". قطعات بزرگ سنگ اندازه ای در حدود 30 سانتی متر دارند.

اساساً دانش ما در مورد مریخ توسط ایستگاه های خودکار به دست می آید. موفق ترین دو مدارگرد و دو فرودگر اکسپدیشن وایکینگ بودند که در 20 جولای و 3 سپتامبر 1976 در مناطق کریس (22 درجه شمالی، 48 درجه غربی) و اتوپیا (48 درجه شمالی) بر روی مریخ فرود آمدند. 226 درجه غربی)، با وایکینگ 1 که تا نوامبر 1982 کار می کرد. هر دوی آنها در مناطق روشن کلاسیک فرود آمدند و در یک بیابان شنی مایل به قرمز پر از سنگ های تیره قرار گرفتند. 4 ژوئیه 1997 کاوشگر "رهیاب مریخ" (ایالات متحده آمریکا) به دره آرس (19 درجه شمالی، 34 درجه غربی) اولین وسیله نقلیه خودکار خودکششی که سنگ های مخلوط و احتمالاً سنگریزه هایی را که توسط آب تبدیل شده و با ماسه و خاک رس مخلوط شده بودند کشف کرد. ، که نشان دهنده تغییرات شدید آب و هوای مریخ و وجود مقدار زیادی آب در گذشته است. جو نادر مریخ از 95 درصد دی اکسید کربن و 3 درصد نیتروژن تشکیل شده است. مقدار کمی بخار آب، اکسیژن و آرگون وجود دارد. فشار متوسط ​​در سطح 6 میلی بار (یعنی 0.6٪ از زمین) است. در چنین فشار کم، آب مایع نمی تواند وجود داشته باشد. میانگین دمای روزانه 240 کلوین و حداکثر در تابستان در خط استوا به 290 کلوین می رسد. نوسانات دمای روزانه حدود 100 کلوین است. بنابراین، آب و هوای مریخ، آب و هوای یک بیابان سرد و کم آب در ارتفاعات است. در عرض‌های جغرافیایی مریخ، دما در زمستان به کمتر از 150 کلوین می‌رسد و دی‌اکسید کربن اتمسفر (CO2) منجمد می‌شود و به صورت برف سفید به سطح می‌ریزد و کلاهک قطبی را تشکیل می‌دهد. تراکم و تصعید دوره ای کلاهک های قطبی باعث نوسانات فصلی فشار اتمسفر تا 30 درصد می شود. در پایان زمستان، مرز کلاهک قطبی به 45 درجه -50 درجه عرض جغرافیایی کاهش می یابد و در تابستان منطقه کوچکی از آن باقی می ماند (300 کیلومتر قطر در قطب جنوبو 1000 کیلومتر نزدیک شمال)، احتمالاً از یخ آب تشکیل شده است که ضخامت آن می تواند به 1-2 کیلومتر برسد. گاهی بادهای شدیدی در مریخ می وزد و ابرهایی از ماسه ریز را به هوا می برد. طوفان‌های گرد و غبار بسیار قدرتمندی در پایان بهار در نیمکره جنوبی رخ می‌دهند، زمانی که مریخ از حضیض مدار می‌گذرد و گرمای خورشیدی به‌ویژه زیاد است. برای هفته ها و حتی ماه ها، جو با گرد و غبار زرد مات می شود. مدارگردهای وایکینگ تصاویری از تپه های شنی قدرتمند در پایین مخابره کردند دهانه های بزرگ. رسوبات گرد و غبار ظاهر سطح مریخ را از فصلی به فصل دیگر تغییر می دهند، به طوری که حتی از زمین نیز با مشاهده از طریق تلسکوپ قابل مشاهده است. در گذشته، این تغییرات فصلی در رنگ سطح توسط برخی از ستاره شناسان به عنوان نشانه هایی از پوشش گیاهی در مریخ تصور می شد. زمین شناسی مریخ بسیار متنوع است. گستره های بزرگ نیمکره جنوبی با دهانه های قدیمی به جا مانده از دوران بمباران شهاب سنگ های باستانی (4 میلیارد سال پیش) پوشیده شده است. بیشتر نیمکره شمالی توسط جریان های گدازه ای جوان پوشیده شده است. به خصوص کوه تارسیس (10 درجه شمالی، 110 درجه غربی) جالب توجه است که چندین کوه آتشفشانی غول پیکر بر روی آن قرار دارد. بلندترین آنها - کوه المپ - قطری در پایه 600 کیلومتر و ارتفاع 25 کیلومتری دارد. اگرچه در حال حاضر هیچ نشانه ای از فعالیت آتشفشانی وجود ندارد، اما سن جریان های گدازه از 100 میلیون سال تجاوز نمی کند، که در مقایسه با سن سیاره 4.6 میلیارد سال کمی است.

اگرچه آتشفشان‌های باستانی به فعالیت زمانی قدرتمند درون مریخ اشاره می‌کنند، اما هیچ نشانه‌ای از تکتونیک صفحه وجود ندارد: هیچ کمربند کوه‌های چین خورده و سایر شاخص‌های فشردگی پوسته وجود ندارد. با این حال، گسل های شکاف قدرتمندی وجود دارد که بزرگترین آنها - دره های مارینر - از تارسیس به شرق به طول 4000 کیلومتر با حداکثر عرض 700 کیلومتر و عمق 6 کیلومتر امتداد دارد. یکی از جالب ترین اکتشافات زمین شناسی حاصل از تصاویر فضاپیماها، دره های پیچ در پیچ منشعب به طول صدها کیلومتر بود که یادآور کانال های خشک شده رودخانه های زمینی بود. این نشان دهنده آب و هوای مطلوب تری در گذشته است، زمانی که دما و فشار می توانست بالاتر باشد و رودخانه ها در سطح مریخ جریان داشته باشند. درست است، موقعیت دره‌ها در نواحی جنوبی و با دهانه‌های شدید مریخ نشان می‌دهد که مدت‌ها پیش، احتمالاً در 0.5 میلیارد سال اول تکامل مریخ، رودخانه‌هایی در مریخ وجود داشته است. اکنون آب به صورت یخ در کلاهک های قطبی و احتمالاً در زیر سطح به صورت لایه ای از منجمد دائمی روی سطح قرار دارد. ساختار درونی مریخ به خوبی درک نشده است. چگالی متوسط ​​کم آن نشان دهنده عدم وجود یک هسته فلزی قابل توجه است. در هر صورت، ذوب نمی شود، که از عدم وجود میدان مغناطیسی در مریخ ناشی می شود. لرزه نگار روی بلوک فرود دستگاه وایکینگ-2 فعالیت لرزه ای سیاره را به مدت 2 سال کار ثبت نکرد (لرزه سنج روی وایکینگ-1 کار نکرد). مریخ دو ماهواره کوچک دارد - فوبوس و دیموس. هر دو شکل نامنظم دارند، پوشیده از دهانه های شهاب سنگ هستند و احتمالاً سیارک هایی هستند که در گذشته های دور توسط این سیاره گرفته شده اند. فوبوس در مداری بسیار کم به دور سیاره می چرخد ​​و تحت تأثیر جزر و مد به نزدیک شدن به مریخ ادامه می دهد. بعداً توسط گرانش سیاره از بین خواهد رفت.
سیاره مشتری.بزرگترین سیاره منظومه شمسی، مشتری، 11 برابر بزرگتر از زمین و 318 برابر بزرگتر از آن است. چگالی متوسط ​​کم آن (1.3 گرم بر سانتی متر مکعب) نشان دهنده ترکیبی نزدیک به خورشید است: عمدتاً هیدروژن و هلیوم. چرخش سریع مشتری حول محور خود باعث فشردگی قطبی آن به میزان 6.4 درصد می شود. تلسکوپ روی مشتری نوارهای ابری را موازی با استوا نشان می دهد. مناطق نور در آنها با کمربندهای قرمز رنگ آمیخته شده است. این احتمال وجود دارد که مناطق نور، مناطقی از جریان های صعودی هستند که در آن نوک ابرهای آمونیاکی قابل مشاهده است. کمربندهای مایل به قرمز با جریان های پایینی همراه هستند که رنگ روشن آن توسط هیدروسولفات آمونیوم و همچنین ترکیبات فسفر قرمز، گوگرد و پلیمرهای آلی تعیین می شود. علاوه بر هیدروژن و هلیوم، CH4، NH3، H2O، C2H2، C2H6، HCN، CO، CO2، PH3 و GeH4 به صورت طیف‌سنجی در جو مشتری شناسایی شده‌اند. دما در بالای ابرهای آمونیاک 125 کلوین است، اما با عمق 2.5 کلوین بر کیلومتر افزایش می یابد. در عمق 60 کیلومتری باید لایه ای از ابرهای آبی وجود داشته باشد. سرعت حرکت ابرها در مناطق و کمربندهای همسایه به طور قابل توجهی متفاوت است: به عنوان مثال، در کمربند استوایی، ابرها 100 متر بر ثانیه سریعتر از مناطق همسایه به سمت شرق حرکت می کنند. تفاوت سرعت باعث ایجاد تلاطم شدید در مرزها و تسمه ها می شود که شکل آنها را بسیار پیچیده می کند. یکی از مظاهر این لکه های چرخان بیضی شکل است که بزرگترین آنها - لکه قرمز بزرگ - بیش از 300 سال پیش توسط کاسینی کشف شد. این نقطه (25000-15000 کیلومتر) بزرگتر از قرص زمین است. ساختار سیکلونی مارپیچی دارد و در 6 روز یک دور به دور محور خود می چرخد. بقیه نقاط کوچکتر و به دلایلی تماما سفید هستند.

مشتری سطح جامد ندارد. لایه بالایی سیاره به طول 25 درصد شعاع از هیدروژن مایع و هلیوم تشکیل شده است. در زیر، جایی که فشار بیش از 3 میلیون بار و دما 10000 کلوین است، هیدروژن به حالت فلزی می رود. این احتمال وجود دارد که در نزدیکی مرکز سیاره، هسته مایعی از عناصر سنگین‌تر با جرم کلی حدود 10 جرم زمین وجود داشته باشد. در مرکز، فشار حدود 100 میلیون بار و دما 20-30 هزار کلوین است. فضای داخلی فلزی مایع و چرخش سریع سیاره باعث میدان مغناطیسی قدرتمند آن شده است که 15 برابر قویتر از زمین است. مگنتوسفر عظیم مشتری، با کمربندهای تابشی قدرتمند، فراتر از مدار چهار ماهواره بزرگ آن گسترش یافته است. درجه حرارت در مرکز مشتری همیشه کمتر از حد لازم برای وقوع واکنش های گرما هسته ای بوده است. ولی ذخایر داخلیگرمای مشتری، باقی مانده از دوران شکل گیری، عالی است. حتی اکنون، 4.6 میلیارد سال بعد، تقریباً همان مقدار گرمایی که از خورشید دریافت می کند، ساطع می کند. در میلیون سال اول تکامل، قدرت تابش مشتری 104 برابر بیشتر بود. از آنجایی که این دوره شکل گیری ماهواره های بزرگ سیاره بود، جای تعجب نیست که ترکیب آنها به فاصله مشتری بستگی دارد: دو نزدیک به آن - آیو و اروپا - چگالی نسبتاً بالایی دارند (3.5 و 3.0 گرم در / سانتی متر مکعب)، و دورترها - گانیمد و کالیستو - حاوی مقدار زیادی یخ آب هستند و بنابراین چگالی کمتری دارند (1.9 و 1.8 گرم بر سانتی متر مکعب).
ماهواره هامشتری حداقل 16 ماهواره و یک حلقه ضعیف دارد: 53000 کیلومتر از لایه ابر بالایی فاصله دارد، عرض آن 6000 کیلومتر است و ظاهراً از ذرات جامد کوچک و بسیار تیره تشکیل شده است. چهار قمر بزرگ مشتری گالیله نامیده می شوند زیرا توسط گالیله در سال 1610 کشف شدند. مستقل از او، در همان سال، آنها توسط ستاره شناس آلمانی ماریوس کشف شدند، که نام فعلی آنها را - آیو، اروپا، گانیمد و کالیستو - به آنها داد. کوچکترین ماهواره - اروپا - کمی کوچکتر از ماه است و گانیمد از عطارد بزرگتر است. همه آنها از طریق دوربین دوچشمی قابل مشاهده هستند.

در سطح آیو، وویجرها چندین آتشفشان فعال را کشف کردند که مواد را صدها کیلومتر به هوا پرتاب کردند. سطح Io پوشیده از رسوبات گوگرد مایل به قرمز و لکه های نور دی اکسید گوگرد - محصولات فوران های آتشفشانی است. دی اکسید گوگرد به شکل گاز، جو بسیار کمیاب Io را تشکیل می دهد. انرژی فعالیت های آتشفشانی از تأثیر جزر و مد سیاره بر روی ماهواره گرفته می شود. مدار آیو از کمربندهای تابشی مشتری می گذرد و مدت هاست که ثابت شده است که این ماهواره به شدت با مگنتوسفر تعامل می کند و باعث انفجارهای رادیویی در آن می شود. در سال 1973، چنبره ای از اتم های درخشان سدیم در امتداد مدار آیو کشف شد. بعدها یون های گوگرد، پتاسیم و اکسیژن در آنجا یافت شد. این مواد توسط پروتون های پرانرژی کمربندهای تشعشعی یا مستقیماً از سطح Io یا از توده های گازی آتشفشان ها خارج می شوند. اگرچه نفوذ جزر و مد مشتری بر اروپا ضعیف تر از آیو است، اما ممکن است قسمت داخلی آن نیز تا حدی ذوب شده باشد. مطالعات طیفی نشان می دهد که اروپا دارای یخ آب در سطح خود است و رنگ مایل به قرمز آن احتمالاً به دلیل آلودگی گوگردی از Io است. فقدان تقریباً کامل دهانه های برخوردی نشان دهنده جوانی زمین شناسی سطح است. چین‌خوردگی‌ها و گسل‌های سطح یخی اروپا شبیه به میدان‌های یخی دریاهای قطبی زمین است. احتمالاً در اروپا، آب مایع زیر لایه ای از یخ وجود دارد. گانیمد بزرگترین قمر منظومه شمسی است. چگالی آن کم است. احتمالاً نیمی سنگ و نیمی یخ است. سطح آن عجیب به نظر می رسد و نشانه هایی از انبساط پوسته را نشان می دهد که احتمالاً با فرآیند تمایز زیرسطحی همراه است. بخش های سطح دهانه باستانی توسط ترانشه های جوان تر به طول صدها کیلومتر و عرض 1-2 کیلومتر که در فاصله 10-20 کیلومتری از یکدیگر قرار دارند از هم جدا شده اند. این احتمال وجود دارد که این یخ جوان‌تر باشد که در حدود 4 میلیارد سال پیش از خروج آب از شکاف‌ها بلافاصله پس از تمایز ایجاد شده است. کالیستو شبیه گانیمد است، اما هیچ نشانه ای از گسل در سطح آن وجود ندارد. همه آن بسیار قدیمی و به شدت گودال است. سطح هر دو ماهواره پوشیده از یخ است که با سنگ‌هایی از نوع سنگ سنگی پراکنده شده است. اما اگر در گانیمد یخ حدود 50٪ باشد، در Callisto کمتر از 20٪ است. ترکیب سنگ های گانیمد و کالیستو احتمالاً شبیه شهاب سنگ های کربنی است. قمرهای مشتری جو ندارند، به جز گاز آتشفشانی کمیاب SO2 در Io. از دوازده قمر کوچک مشتری، چهار قمر از قمرهای گالیله به سیاره نزدیکتر هستند. بزرگ‌ترین آنها، آمالتیا، یک جسم دهانه‌ای با شکل نامنظم است (ابعاد 270*166*150 کیلومتر). سطح تیره آن - بسیار قرمز - ممکن است با خاکستری از Io پوشیده شده باشد. ماهواره های کوچک بیرونی مشتری بر اساس مدارشان به دو گروه تقسیم می شوند: 4 تا نزدیک به سیاره در جهت رو به جلو (نسبت به چرخش سیاره) و 4 دورتر - در جهت مخالف. همه آنها کوچک و تاریک هستند. آنها احتمالاً توسط مشتری از میان سیارک های گروه تروجان دستگیر شده اند (به ASTEROID مراجعه کنید).
زحل.دومین سیاره غول پیکر. این یک سیاره هیدروژن-هلیوم است، اما فراوانی نسبی هلیوم در زحل کمتر از سیاره مشتری است. زیر و چگالی متوسط ​​آن. چرخش سریع زحل منجر به مایل شدن زیاد آن (11 درصد) می شود.

زحل و قمرهایش، در حین عبور از کاوشگر فضایی وویجر عکس گرفته شده است.

در یک تلسکوپ، قرص زحل به اندازه مشتری تماشایی به نظر نمی رسد: رنگ نارنجی مایل به قهوه ای و کمربندها و مناطق ضعیفی دارد. دلیل آن این است که نواحی بالایی جو آن با مه پراکنده نور آمونیاک (NH3) پر شده است. زحل از خورشید دورتر است، بنابراین دمای جو بالایی آن (90 درجه کلوین) 35 کلوین کمتر از مشتری است و آمونیاک در حالت متراکم است. با عمق، دمای جو 1.2 K/km افزایش می یابد، بنابراین ساختار ابر شبیه مشتری است: لایه ای از ابرهای آبی در زیر لایه ابر هیدروسولفات آمونیوم وجود دارد. علاوه بر هیدروژن و هلیوم، CH4، NH3، C2H2، C2H6، C3H4، C3H8 و PH3 به صورت طیف‌سنجی در جو زحل شناسایی شده‌اند. از نظر ساختار داخلی، زحل نیز شبیه مشتری است، اگرچه به دلیل جرم کوچکتر، فشار و دمای کمتری در مرکز دارد (75 میلیون بار و 10500 کلوین). میدان مغناطیسی زحل با میدان مغناطیسی زمین قابل مقایسه است. زحل مانند مشتری، دو برابر بیشتر از آنچه از خورشید دریافت می کند، گرمای داخلی تولید می کند. درست است، این نسبت بیشتر از مشتری است، زیرا زحل که دو برابر دورتر قرار دارد، چهار برابر کمتر گرمای خورشید را دریافت می کند.
حلقه های زحل. زحل توسط یک سیستم منحصربفرد از حلقه ها تا فاصله 2.3 شعاع سیاره ای احاطه شده است. هنگامی که از طریق تلسکوپ مشاهده می شود، آنها به راحتی قابل تشخیص هستند، و هنگامی که از فاصله نزدیک مورد مطالعه قرار می گیرند، تنوع استثنایی را نشان می دهند: از یک حلقه B عظیم تا یک حلقه F باریک، از امواج با چگالی مارپیچی تا "پره های" کاملاً غیرمنتظره دراز شعاعی کشف شده توسط وویجرز. . ذراتی که حلقه‌های زحل را پر می‌کنند، نور را بسیار بهتر از مواد حلقه‌های تاریک اورانوس و نپتون منعکس می‌کنند. مطالعه آنها در محدوده های طیفی مختلف نشان می دهد که اینها "گلوله های برفی کثیف" با ابعادی در حدود یک متر هستند. سه حلقه کلاسیک زحل، به ترتیب از بیرونی به درونی، با حروف A، B و C مشخص می‌شوند. حلقه B بسیار متراکم است: سیگنال‌های رادیویی وویجر به سختی از آن عبور می‌کنند. شکاف 4000 کیلومتری بین حلقه‌های A و B که شکافت (یا شکاف) کاسینی نامیده می‌شود، واقعاً خالی نیست، اما از نظر چگالی با حلقه C کم‌رنگ، که قبلاً حلقه کرپ نامیده می‌شد، قابل مقایسه است. در نزدیکی لبه خارجی حلقه A، یک شکاف انکه کمتر قابل مشاهده است. در سال 1859 ماکسول به این نتیجه رسید که حلقه‌های زحل باید از ذرات جداگانه‌ای تشکیل شده باشند که به دور سیاره می‌چرخند. در پایان قرن نوزدهم این با مشاهدات طیفی تأیید شد، که نشان داد بخش‌های داخلی حلقه‌ها سریع‌تر از قسمت‌های بیرونی می‌چرخند. از آنجایی که حلقه ها در صفحه استوای سیاره قرار دارند، به این معنی که 27 درجه به صفحه مداری متمایل می شوند، زمین در عرض 29.5 سال دو بار به صفحه حلقه ها می افتد و ما آنها را به صورت لبه مشاهده می کنیم. در این لحظه، حلقه ها "ناپدید می شوند"، که ضخامت بسیار کوچک آنها را ثابت می کند - بیش از چند کیلومتر. تصاویر دقیق حلقه‌ها که توسط Pioneer 11 (1979) و Voyagers (1980 و 1981) گرفته شده‌اند، ساختار بسیار پیچیده‌تری از حد انتظار را نشان می‌دهند. حلقه ها به صدها حلقه جداگانه با عرض معمولی چند صد کیلومتر تقسیم می شوند. حتی در شکاف کاسینی حداقل پنج حلقه وجود داشت. تجزیه و تحلیل دقیق نشان داد که حلقه ها هم از نظر اندازه و هم احتمالاً در ترکیب ذرات ناهمگن هستند. ساختار پیچیده حلقه ها احتمالاً به دلیل تأثیر گرانشی ماهواره های کوچک نزدیک به آنها است که قبلاً مشکوک نبودند. احتمالاً غیرمعمول ترین، باریک ترین حلقه F است که در سال 1979 توسط پایونیر در فاصله 4000 کیلومتری از لبه بیرونی حلقه A کشف شد. بعدها، وویجر 2 ساختار حلقه F را بسیار ساده‌تر یافت: «رشته‌های» ماده دیگر در هم تنیده نشده‌اند. این ساختار و تکامل سریع آن تا حدودی به دلیل تأثیر دو ماهواره کوچک (پرومته و پاندورا) است که در لبه‌های بیرونی و داخلی این حلقه حرکت می‌کنند. آنها را "سگ نگهبان" می نامند. با این حال، وجود اجسام حتی کوچکتر یا تجمع موقت ماده در داخل خود حلقه F منتفی نیست.
ماهواره هازحل حداقل 18 قمر دارد. اکثر آنها احتمالاً یخی هستند. برخی مدارهای بسیار جالبی دارند. به عنوان مثال، ژانوس و اپیمتهئوس تقریباً شعاع مداری مشابهی دارند. در مدار دیون، 60 درجه جلوتر از او (این موقعیت، نقطه لاگرانژ پیشرو نامیده می شود)، ماهواره کوچکتر هلنا حرکت می کند. تتیس توسط دو ماهواره کوچک - Telesto و Calypso - در نقاط پیشرو و عقب مانده لاگرانژ مدار خود همراه است. شعاع و جرم هفت قمر زحل (میماس، انسلادوس، تتیس، دیون، رئا، تیتان و یاپتوس) با دقت خوبی اندازه‌گیری شده است. همه آنها عمدتا یخی هستند. آنهایی که کوچکتر هستند دارای چگالی 1-1.4 گرم بر سانتی متر مکعب هستند که نزدیک به چگالی یخ آب با ترکیب کم و بیش سنگها است. اینکه آیا آنها حاوی متان و یخ آمونیاک هستند هنوز مشخص نیست. چگالی بیشتر تیتان (1.9 گرم بر سانتی متر مکعب) نتیجه جرم زیاد آن است که باعث فشرده شدن فضای داخلی می شود. تیتان از نظر قطر و چگالی بسیار شبیه به گانیمد است. احتمالاً ساختار داخلی یکسانی دارند. تیتان دومین قمر بزرگ منظومه شمسی است و از این نظر منحصر به فرد است که دارای جو قوی ثابتی است که عمدتاً از نیتروژن و مقدار کمی متان تشکیل شده است. فشار در سطح آن 1.6 بار، دما 90 کلوین است. در چنین شرایطی، متان مایع می تواند روی سطح تیتان باشد. لایه های بالایی جو تا ارتفاع 240 کیلومتری پر از ابرهای نارنجی است که احتمالاً از ذرات پلیمرهای آلی ساخته شده تحت تأثیر اشعه ماوراء بنفش خورشید تشکیل شده است. بقیه قمرهای زحل برای داشتن جو بسیار کوچک هستند. سطح آنها با یخ پوشیده شده و به شدت دهانه دارد. تنها در سطح انسلادوس دهانه‌های کمتری وجود دارد. احتمالاً نفوذ جزر و مد زحل روده های آن را در حالت مذاب نگه می دارد و برخورد شهاب سنگ ها منجر به ریزش آب و پر شدن دهانه ها می شود. برخی از ستاره شناسان بر این باورند که ذرات از سطح انسلادوس یک حلقه E گسترده در طول مدار آن تشکیل داده اند. ماهواره Iapetus بسیار جالب است که در آن نیمکره عقب (نسبت به جهت حرکت مداری) پوشیده از یخ است و 50 درصد نور فرودی را منعکس می کند و نیمکره جلویی آن به قدری تاریک است که فقط 5 درصد از نور را منعکس می کند. ; با چیزی شبیه به ماده شهاب سنگ های کربنی پوشیده شده است. این احتمال وجود دارد که موادی که تحت تأثیر برخورد شهاب سنگ از سطح قمر بیرونی زحل، فیبی به بیرون پرتاب شده است، روی نیمکره جلویی یاپتوس بیفتد. در اصل، این امکان پذیر است، زیرا فیبی در مدار در جهت مخالف حرکت می کند. علاوه بر این، سطح فیبی کاملا تاریک است، اما هنوز اطلاعات دقیقی در مورد آن وجود ندارد.
اورانوساورانوس رنگ سبز دریایی دارد و بی خاصیت به نظر می رسد زیرا جو بالای آن مملو از مه است و کاوشگر وویجر 2 که در سال 1986 در نزدیکی آن پرواز می کرد به سختی می توانست چند ابر را ببیند. محور سیاره به سمت محور مداری 98.5 درجه متمایل است، یعنی. تقریباً در سطح مدار قرار دارد. بنابراین، هر یک از قطب ها برای مدتی مستقیماً به سمت خورشید می چرخند و سپس به مدت نیم سال (42 سال زمینی) به سایه می روند. جو اورانوس بیشتر حاوی هیدروژن، 12-15 درصد هلیوم و چند گاز دیگر است. دمای اتمسفر حدود 50 کلوین است، اگرچه در لایه‌های کمیاب بالا تا 750 کلوین در روز و 100 کلوین در شب افزایش می‌یابد. میدان مغناطیسی اورانوس از نظر قدرت در سطح کمی ضعیف‌تر از زمین است و محور آن 55 درجه به محور چرخش سیاره متمایل است. اطلاعات کمی در مورد ساختار داخلی سیاره وجود دارد. لایه ابر احتمالاً تا عمق 11000 کیلومتری گسترش می یابد و به دنبال آن یک اقیانوس آب گرم به عمق 8000 کیلومتر و در زیر آن یک هسته سنگ مذاب با شعاع 7000 کیلومتر قرار دارد.
حلقه.در سال 1976 حلقه‌های منحصربه‌فردی از اورانوس کشف شد که از حلقه‌های نازک جداگانه تشکیل شده بود که پهن‌ترین آنها 100 کیلومتر ضخامت دارد. حلقه ها در محدوده فاصله 1.5 تا 2.0 شعاع سیاره از مرکز آن قرار دارند. بر خلاف حلقه‌های زحل، حلقه‌های اورانوس از سنگ‌های تیره بزرگ تشکیل شده‌اند. اعتقاد بر این است که مانند حلقه F زحل، یک ماهواره کوچک یا حتی دو ماهواره در هر حلقه حرکت می کنند.
ماهواره ها 20 قمر اورانوس کشف شده است. بزرگترین - تیتانیا و اوبرون - با قطر 1500 کیلومتر. 3 مورد بزرگ دیگر وجود دارد، بیش از 500 کیلومتر اندازه، بقیه بسیار کوچک هستند. طیف سطحی پنج ماهواره بزرگ نشان دهنده مقدار زیادی یخ آب است. سطح تمام ماهواره ها با دهانه های شهاب سنگ پوشیده شده است.
نپتوناز نظر بیرونی، نپتون شبیه اورانوس است. طیف آن نیز تحت سلطه باندهای متان و هیدروژن است. جریان گرما از نپتون به طور قابل توجهی از قدرت گرمای خورشیدی که بر روی آن فرو می‌رود فراتر می‌رود که نشان‌دهنده وجود منبع داخلی انرژی است. شاید بیشتر گرمای داخلی در نتیجه جزر و مدهای ناشی از قمر عظیم تریتون که در جهت مخالف در فاصله 14.5 شعاع سیاره ای در گردش است، آزاد می شود. وویجر 2 که در سال 1989 در فاصله 5000 کیلومتری از لایه ابر پرواز کرد، 6 ماهواره و 5 حلقه دیگر را در نزدیکی نپتون کشف کرد. نقطه تاریک بزرگ و سیستم پیچیده ای از جریان های گردابی در جو کشف شد. سطح صورتی تریتون جزئیات زمین شناسی شگفت انگیزی از جمله آبفشان های قدرتمند را نشان داد. ماهواره پروتئوس کشف شده توسط وویجر بزرگتر از Nereid است که در سال 1949 از زمین کشف شد.
پلوتون.پلوتو مداری بسیار کشیده و کج دارد. در حضیض در 29.6 AU به خورشید نزدیک می شود. و در aphelion در 49.3 AU حذف می شود. پلوتون در سال 1989 از حضیض گذر کرد. از سال 1979 تا 1999 از نپتون به خورشید نزدیکتر بود. با این حال، به دلیل تمایل زیاد مدار پلوتو، مسیر آن هرگز با نپتون تلاقی نمی کند. میانگین دمای سطح پلوتون 50 کلوین است، 15 کلوین از آفلیون به حضیض تغییر می کند که در چنین دماهای پایین کاملاً قابل توجه است. به ویژه، این منجر به ظهور یک اتمسفر متان کمیاب در طول دوره گذر سیاره از حضیض می شود، اما فشار آن 100000 برابر کمتر از فشار جو زمین است. پلوتون نمی تواند جو را برای مدت طولانی نگه دارد زیرا از ماه کوچکتر است. قمر پلوتون، شارون، 6.4 روز طول می کشد تا به دور این سیاره بچرخد. مدار آن بسیار متمایل به دایره البروج است، به طوری که خسوف تنها در دوره های نادری از عبور زمین از صفحه مدار شارون رخ می دهد. روشنایی پلوتون به طور منظم با یک دوره 6.4 روزه تغییر می کند. بنابراین پلوتون به طور همزمان با شارون می چرخد ​​و لکه های بزرگی روی سطح دارد. نسبت به اندازه سیاره، شارون بسیار بزرگ است. پلوتون-چارون اغلب به عنوان "سیاره دوگانه" شناخته می شود. زمانی پلوتو به عنوان قمر "فرارشده" نپتون در نظر گرفته می شد، اما پس از کشف شارون، این امر بعید به نظر می رسد.
سیارات: تجزیه و تحلیل مقایسه ای
ساختار داخلی.اجرام منظومه شمسی از نظر آنها ساختار داخلی را می توان به 4 دسته تقسیم کرد: 1) دنباله دارها، 2) اجرام کوچک، 3) سیارات زمینی، 4) غول های گازی. دنباله دارها اجرام یخی ساده ای هستند که ترکیب و تاریخ خاصی دارند. دسته اجرام کوچک شامل تمام اجرام آسمانی دیگر با شعاع کمتر از 200 کیلومتر است: دانه های غبار بین سیاره ای، ذرات حلقه های سیاره ای، ماهواره های کوچک و بیشتر سیارک ها. در طول تکامل منظومه شمسی، همه آنها گرمای آزاد شده در طول برافزایش اولیه را از دست دادند و سرد شدند، به دلیل واپاشی رادیواکتیو که در آنها اتفاق می افتد به اندازه کافی بزرگ نبودند که گرم شوند. سیارات از نوع زمین بسیار متنوع هستند: از عطارد "آهنی" تا سیستم یخی مرموز پلوتون-چارون. علاوه بر بزرگترین سیارات، خورشید گاهی اوقات به عنوان یک غول گازی طبقه بندی می شود. مهمترین پارامتری که ترکیب سیاره را تعیین می کند، چگالی متوسط ​​(جرم کل تقسیم بر حجم کل) است. ارزش آن بلافاصله نشان می دهد که چه نوع سیاره ای - "سنگ" (سیلیکات ها، فلزات)، "یخ" (آب، آمونیاک، متان) یا "گاز" (هیدروژن، هلیوم). اگرچه سطوح عطارد و ماه به طور قابل توجهی مشابه هستند، اما ترکیب داخلی آنها کاملاً متفاوت است، زیرا چگالی متوسط ​​عطارد 1.6 برابر بیشتر از ماه است. در عین حال، جرم عطارد کوچک است، به این معنی که چگالی بالای آن عمدتاً به دلیل فشرده شدن ماده تحت اثر گرانش نیست، بلکه به دلیل یک ترکیب شیمیایی خاص است: جیوه حاوی 60-70٪ فلزات و 30 است. -40 درصد سیلیکات بر حسب جرم. محتوای فلز در واحد جرم عطارد به طور قابل توجهی بیشتر از هر سیاره دیگری است. زهره آنقدر آهسته می چرخد ​​که تورم استوایی آن تنها در کسری از متر اندازه گیری می شود (در زمین - 21 کیلومتر) و اصلاً نمی تواند چیزی در مورد ساختار داخلی سیاره بگوید. میدان گرانشی آن با توپوگرافی سطح همبستگی دارد، برخلاف زمین، جایی که قاره‌ها در آن شناور هستند. این امکان وجود دارد که قاره های زهره به دلیل صلبیت گوشته ثابت شده باشند، اما این امکان وجود دارد که توپوگرافی زهره به صورت پویا با همرفت شدید در گوشته آن حفظ شود. سطح زمین بسیار جوانتر از سطوح دیگر اجرام منظومه شمسی است. دلیل این امر عمدتاً پردازش فشرده مواد پوسته در نتیجه تکتونیک صفحه است. فرسایش تحت تأثیر آب مایع نیز تأثیر قابل توجهی دارد. سطوح بیشتر سیارات و قمرها توسط ساختارهای حلقه ای مرتبط با دهانه های برخوردی یا آتشفشان ها تسلط دارند. بر روی زمین، تکتونیک صفحه ای باعث شده است که ارتفاعات و مناطق پست اصلی آن خطی باشند. به عنوان مثال رشته کوه هایی که در هنگام برخورد دو صفحه بالا می روند. ترانشه های اقیانوسی که مکان هایی را که یک صفحه به زیر صفحه دیگر می رود مشخص می کند (مناطق فرورانش). و همچنین برآمدگی های میانی اقیانوس در آن مکان هایی که دو صفحه تحت تأثیر پوسته جوان بیرون آمده از گوشته (منطقه گسترش) از هم جدا می شوند. بنابراین، برجستگی سطح زمین نشان دهنده پویایی درونی آن است. نمونه‌های کوچکی از گوشته بالایی زمین زمانی که به عنوان بخشی از سنگ‌های آذرین به سطح می‌آیند، برای مطالعه آزمایشگاهی در دسترس قرار می‌گیرند. اجزای اولترابازیک (اولترابازیک، فقیر از نظر سیلیکات و غنی از منیزیم و آهن) حاوی کانی‌هایی هستند که فقط در فشار بالا (مثلاً الماس) تشکیل می‌شوند، و همچنین کانی‌های جفتی که تنها در صورت تشکیل در فشار بالا می‌توانند همزیستی داشته باشند. این اجزاء امکان تخمین با دقت کافی ترکیب گوشته بالایی را تا عمق تقریبی ممکن می‌سازد. 200 کیلومتر. ترکیب کانی شناسی گوشته عمیق به خوبی شناخته نشده است، زیرا هنوز اطلاعات دقیقی در مورد توزیع دما با عمق وجود ندارد و فازهای اصلی کانی های عمیق در آزمایشگاه بازتولید نشده اند. هسته زمین به بیرونی و درونی تقسیم می شود. هسته بیرونی امواج لرزه ای عرضی را منتقل نمی کند، بنابراین مایع است. با این حال، در عمق 5200 کیلومتری، ماده هسته دوباره شروع به هدایت امواج عرضی می کند، اما با سرعت کم. این بدان معنی است که هسته داخلی تا حدی "یخ زده" است. چگالی هسته کمتر از چگالی یک مایع آهن نیکل خالص است که احتمالاً به دلیل ترکیب گوگرد است. یک چهارم سطح مریخ را تپه تارسیس اشغال کرده است که نسبت به شعاع متوسط ​​سیاره 7 کیلومتر افزایش یافته است. روی آن است که بیشتر آتشفشان ها قرار دارند که در طی تشکیل آنها گدازه در فاصله طولانی پخش می شود که برای سنگ های مذاب غنی از آهن معمول است. یکی از دلایل بزرگی آتشفشان های مریخ (بزرگترین آتشفشان های منظومه شمسی) این است که بر خلاف زمین، مریخ صفحاتی در حال حرکت نسبت به جیب های داغ گوشته ندارد، بنابراین رشد آتشفشان ها در یک مکان طولانی است. . مریخ میدان مغناطیسی ندارد و هیچ گونه فعالیت لرزه‌ای شناسایی نشده است. در خاک آن اکسیدهای آهن زیادی وجود داشت که نشان دهنده تمایز ضعیف داخلی است.
گرمای درونی.بسیاری از سیارات بیش از آنچه که از خورشید دریافت می کنند، گرما ساطع می کنند. میزان گرمای تولید شده و ذخیره شده در روده های سیاره به تاریخچه آن بستگی دارد. برای یک سیاره در حال ظهور، بمباران شهاب سنگ منبع اصلی گرما است. سپس گرما در طول تمایز داخلی آزاد می شود، زمانی که متراکم ترین اجزا، مانند آهن و نیکل، به سمت مرکز نشسته و هسته را تشکیل می دهند. مشتری، زحل و نپتون (اما به دلایلی نه اورانوس) هنوز گرمایی را که در زمان تشکیل 4.6 میلیارد سال پیش ذخیره کرده بودند، ساطع می کنند. برای سیارات زمینی، منبع مهم گرمایش در عصر حاضر، فروپاشی عناصر رادیواکتیو - اورانیوم، توریم و پتاسیم - است که به مقدار کم در ترکیب اولیه کندریت (خورشیدی) بودند. اتلاف انرژی حرکت در تغییر شکل های جزر و مدی - به اصطلاح "تلفات جزر و مدی" - منبع اصلی گرمایش Io است و نقش مهمی در تکامل برخی از سیارات دارد که چرخش آنها (مثلا عطارد) توسط جزر و مد کند شد.
همرفت در گوشته.اگر مایع به اندازه کافی گرم شود، همرفت در آن ایجاد می شود، زیرا هدایت حرارتی و تشعشع نمی توانند با شار حرارتی عرضه شده به صورت محلی مقابله کنند. شاید عجیب به نظر برسد که بگوییم فضای داخلی سیارات زمینی مانند یک مایع با همرفت پوشیده شده است. آیا نمی دانیم که بر اساس داده های لرزه نگاری، امواج عرضی در گوشته زمین منتشر می شود و بنابراین، گوشته نه از مایع، بلکه از سنگ های جامد تشکیل شده است؟ اما بیایید بتونه شیشه ای معمولی را در نظر بگیریم: با فشار آهسته، مانند یک مایع چسبناک، با فشار تیز - مانند یک بدنه الاستیک، و با ضربه - مانند یک سنگ رفتار می کند. این به این معنی است که برای درک چگونگی رفتار ماده، باید در نظر داشته باشیم که در مقیاس زمانی چه فرآیندهایی رخ می دهند. امواج عرضی لرزه ای در عرض چند دقیقه از روده های زمین عبور می کنند. در مقیاس زمانی زمین‌شناختی که در میلیون‌ها سال اندازه‌گیری می‌شود، سنگ‌ها در صورتی که به طور مداوم تنش قابل توجهی روی آن‌ها اعمال شود، تغییر شکل پلاستیکی پیدا می‌کنند. شگفت انگیز است که پوسته زمین هنوز در حال صاف شدن است و به شکل سابق خود باز می گردد که قبل از آخرین یخبندان، که 10000 سال پیش به پایان رسید، داشت. با مطالعه سن سواحل بالارفته اسکاندیناوی، N. Haskel در سال 1935 محاسبه کرد که ویسکوزیته گوشته زمین 1023 برابر بیشتر از ویسکوزیته آب مایع است. اما حتی در همان زمان، تجزیه و تحلیل ریاضی نشان می‌دهد که گوشته زمین در حالت همرفت شدید قرار دارد (چنین حرکتی از درون زمین را می‌توان در فیلمی با شتاب مشاهده کرد، جایی که یک میلیون سال در یک ثانیه می‌گذرد). محاسبات مشابه نشان می دهد که زهره، مریخ و تا حدودی عطارد و ماه نیز احتمالاً گوشته های همرفتی دارند. ما تازه شروع به کشف ماهیت همرفت در سیارات غول پیکر گازی کرده ایم. مشخص است که حرکات همرفتی به شدت تحت تأثیر چرخش سریعی است که در سیارات غول پیکر وجود دارد، اما مطالعه تجربی همرفت در یک کره دوار با جاذبه مرکزی بسیار دشوار است. تاکنون دقیق‌ترین آزمایش‌ها از این دست در ریزگرانش در مدار نزدیک زمین انجام شده است. این آزمایش‌ها همراه با محاسبات نظری و مدل‌های عددی نشان داد که همرفت در لوله‌هایی که در امتداد محور چرخش سیاره کشیده شده و مطابق با کروی بودن آن خم می‌شوند، رخ می‌دهد. چنین سلول های همرفتی به دلیل شکل آنها "موز" نامیده می شود. فشار سیارات غول گازی از 1 بار در سطح ابرها تا حدود 50 مگابایت در مرکز متغیر است. بنابراین، جزء اصلی آنها - هیدروژن - ساکن است سطوح مختلفدر فازهای مختلف در فشارهای بالای 3 مگابایت، هیدروژن مولکولی معمولی به فلزی مایع شبیه لیتیوم تبدیل می شود. محاسبات نشان می دهد که مشتری عمدتاً از هیدروژن فلزی تشکیل شده است. و اورانوس و نپتون ظاهراً دارای یک جبه گسترده از آب مایع هستند که رسانای خوبی نیز می باشد.
یک میدان مغناطیسیمیدان مغناطیسی خارجی سیاره حاوی اطلاعات مهمی در مورد حرکت درونی آن است. این میدان مغناطیسی است که چارچوب مرجعی را تعیین می کند که در آن سرعت باد در جو ابری سیاره غول پیکر اندازه گیری می شود. این نشان می دهد که جریان های قدرتمندی در هسته فلزی مایع زمین وجود دارد و اختلاط فعال در گوشته های آبی اورانوس و نپتون صورت می گیرد. برعکس، عدم وجود میدان مغناطیسی قوی در زهره و مریخ، محدودیت هایی را بر دینامیک داخلی آنها تحمیل می کند. در میان سیارات زمینی، میدان مغناطیسی زمین از شدت فوق العاده ای برخوردار است که نشان دهنده اثر دیناموی فعال است. عدم وجود میدان مغناطیسی قوی در زهره به این معنی نیست که هسته آن جامد شده است: به احتمال زیاد، چرخش آهسته سیاره از اثر دینام جلوگیری می کند. اورانوس و نپتون دارای دوقطبی های مغناطیسی یکسان با تمایل زیاد به محور سیارات و تغییر نسبت به مراکز آنها هستند. این نشان می دهد که مغناطیس آنها از گوشته ها سرچشمه می گیرد نه از هسته ها. قمرهای مشتری آیو، اروپا و گانیمد میدان مغناطیسی خاص خود را دارند، در حالی که کالیستو اینگونه نیست. مغناطیس باقی مانده در ماه یافت شد.
جو.خورشید، هشت سیاره از نه سیاره، و سه ماهواره از شصت و سه ماهواره دارای جو هستند. هر اتمسفر ترکیب شیمیایی و رفتار خاص خود را دارد که «آب و هوا» نامیده می شود. جوها به دو گروه تقسیم می شوند: برای سیارات زمینی، سطح متراکم قاره ها یا اقیانوس شرایط را در مرز پایین جو تعیین می کند و برای غول های گازی، جو عملاً بدون ته است. برای سیارات زمینی، یک لایه نازک (0.1 کیلومتر) از جو در نزدیکی سطح به طور مداوم گرما یا خنک شدن را از آن تجربه می کند و در حین حرکت - اصطکاک و تلاطم (به دلیل زمین ناهموار). این لایه لایه سطحی یا مرزی نامیده می شود. در نزدیکی سطح، ویسکوزیته مولکولی تمایل دارد جو را به زمین بچسباند، بنابراین حتی یک نسیم ملایم یک گرادیان سرعت عمودی قوی ایجاد می کند که می تواند باعث تلاطم شود. تغییر دمای هوا با ارتفاع توسط ناپایداری همرفتی کنترل می شود، زیرا از پایین هوا از یک سطح گرم گرم می شود، سبک تر می شود و شناور می شود. بالا رفتن در میدان فشار کم ، منبسط می شود و گرما را به فضا می تاباند و باعث خنک شدن، متراکم شدن و فرو رفتن آن می شود. در نتیجه همرفت، یک گرادیان دمایی عمودی آدیاباتیک در لایه‌های پایین‌تر جو ایجاد می‌شود: برای مثال، در جو زمین، دمای هوا با ارتفاع 6.5 K/km کاهش می‌یابد. این وضعیت تا tropopause وجود دارد (یونانی "tropo" - چرخش، "مکث" - خاتمه)، محدود کردن لایه پایین تر جو، به نام تروپوسفر. در اینجاست که تغییراتی که ما آن را آب و هوا می نامیم رخ می دهد. در نزدیکی زمین، تروپوپاز در ارتفاعات 8-18 کیلومتری عبور می کند. در استوا 10 کیلومتر بالاتر از قطب است. به دلیل کاهش نمایی چگالی با ارتفاع، 80 درصد از جرم جو زمین در تروپوسفر محصور شده است. همچنین تقریباً تمام بخار آب را در خود دارد و از این رو ابرهایی که آب و هوا را ایجاد می کنند. در زهره، دی اکسید کربن و بخار آب، همراه با اسید سولفوریک و دی اکسید گوگرد، تقریباً تمام تشعشعات فروسرخ ساطع شده از سطح را جذب می کنند. این باعث یک اثر گلخانه ای قوی می شود، به عنوان مثال. منجر به این واقعیت می شود که دمای سطح زهره 500 کلوین بیشتر از دمایی است که در اتمسفر شفاف نسبت به تابش مادون قرمز دارد. گازهای گلخانه ای اصلی روی زمین بخار آب و دی اکسید کربن هستند که دما را تا 30 کلوین افزایش می دهند. در مریخ، دی اکسید کربن و گرد و غبار اتمسفر باعث اثر گلخانه ای ضعیف تنها 5 کلوین می شود. سطح داغ زهره مانع از انتشار گوگرد از جو با اتصال آن به سنگ های سطحی. جو پایینی زهره با دی اکسید گوگرد غنی شده است، بنابراین لایه متراکمی از ابرهای اسید سولفوریک در آن در ارتفاعات 50 تا 80 کیلومتری وجود دارد. مقدار ناچیزی از مواد حاوی گوگرد نیز در جو زمین به ویژه پس از فوران های آتشفشانی قدرتمند یافت می شود. گوگرد در جو مریخ ثبت نشده است، بنابراین، آتشفشان های آن در عصر کنونی غیر فعال هستند. در زمین، کاهش پایدار دما با ارتفاع در تروپوسفر در بالای تروپوپوز به افزایش دما با ارتفاع تغییر می کند. بنابراین، یک لایه بسیار پایدار وجود دارد که به آن استراتوسفر (لاتین لایه - لایه، کف) می گویند. وجود لایه‌های آئروسل نازک دائمی و ماندن طولانی عناصر رادیواکتیو ناشی از انفجارهای هسته‌ای، شواهد مستقیمی از عدم اختلاط در استراتوسفر است. در استراتوسفر زمینی، دما با افزایش ارتفاع تا استراتوپوز ادامه می‌یابد و از ارتفاع حدوداً عبور می‌کند. 50 کیلومتر. منبع گرما در استراتوسفر واکنش های فتوشیمیایی ازن است که غلظت آن در ارتفاع حدوداً حداکثر است. 25 کیلومتر. ازن اشعه ماوراء بنفش را جذب می کند، بنابراین در زیر 75 کیلومتر تقریباً تمام آن به گرما تبدیل می شود. شیمی استراتوسفر پیچیده است. ازن عمدتاً در نواحی استوایی تشکیل می شود، اما بیشترین غلظت آن در قطب ها یافت می شود. این نشان می دهد که محتوای ازن نه تنها تحت تأثیر شیمی، بلکه تحت تأثیر دینامیک جو نیز قرار دارد. مریخ همچنین دارای غلظت ازن بالاتری بر روی قطب ها، به ویژه در قطب زمستان است. اتمسفر خشک مریخ دارای رادیکال های هیدروکسیل نسبتا کمی (OH) است که باعث تخریب لایه ازن می شود. مشخصات دمایی اتمسفر سیارات غول پیکر از مشاهدات زمینی اختفای سیاره ای ستاره ها و از داده های کاوشگر، به ویژه از تضعیف سیگنال های رادیویی هنگام ورود کاوشگر به سیاره تعیین می شود. هر سیاره دارای یک تروپوپوز و یک استراتوسفر است که در بالای آن ترموسفر، اگزوسفر و یونوسفر قرار دارد. دمای ترموسفرهای مشتری، زحل و اورانوس به ترتیب تقریبی است. 1000، 420 و 800 کلوین. دمای بالا و گرانش نسبتا کم در اورانوس به جو اجازه می دهد تا به حلقه ها گسترش یابد. این امر باعث کاهش سرعت و سقوط سریع ذرات گرد و غبار می شود. از آنجایی که هنوز خطوط گرد و غبار در حلقه های اورانوس وجود دارد، باید منبع غبار در آنجا وجود داشته باشد. اگرچه ساختار دمایی تروپوسفر و استراتوسفر در جو سیارات مختلف دارای اشتراکات زیادی است، ترکیب شیمیایی آنها بسیار متفاوت است. جو زهره و مریخ عمدتاً دی اکسید کربن است، اما دو نمونه شدید از تکامل جوی را نشان می دهد: زهره دارای جوی متراکم و گرم است، در حالی که مریخ دارای جوی سرد و کمیاب است. مهم است که بدانیم آیا جو زمین در نهایت به یکی از این دو نوع خواهد رسید و آیا این سه جو همیشه تا این حد متفاوت بوده اند یا خیر. سرنوشت آب اصلی روی سیاره را می توان با اندازه گیری محتوای دوتریوم در رابطه با ایزوتوپ نور هیدروژن تعیین کرد: نسبت D / H محدودیتی را بر مقدار هیدروژن خروجی از سیاره اعمال می کند. جرم آب موجود در جو زهره اکنون 10-5 جرم اقیانوس های زمین است. اما نسبت D/H در زهره 100 برابر بیشتر از زمین است. اگر در ابتدا این نسبت روی زمین و زهره یکسان بود و ذخایر آب در زهره در طول تکامل آن دوباره پر نمی شد، آنگاه افزایش صد برابری نسبت D/H در زهره به این معنی است که زمانی صد برابر بیشتر از زهره آب وجود داشته است. اکنون. توضیح این موضوع معمولاً در تئوری «فرارشدن گلخانه» جستجو می‌شود، که بیان می‌کند زهره هرگز به اندازه‌ای سرد نبود که آب روی سطح آن متراکم شود. اگر آب همیشه اتمسفر را به شکل بخار پر می کرد، پس تفکیک نوری مولکول های آب منجر به آزاد شدن هیدروژن می شد که ایزوتوپ نوری آن از جو به فضا فرار می کرد و آب باقی مانده با دوتریوم غنی می شد. جالب توجه تفاوت شدید بین جو زمین و زهره است. اعتقاد بر این است که جو مدرن سیارات زمینی در نتیجه گاز زدایی روده ها شکل گرفته است. در این مورد، بخار آب و دی اکسید کربن عمدتا آزاد شد. در زمین، آب در اقیانوس متمرکز شده بود و دی اکسید کربن در سنگ های رسوبی محدود شده بود. اما زهره به خورشید نزدیکتر است، آنجا گرم است و زندگی وجود ندارد. بنابراین دی اکسید کربن در جو باقی ماند. بخار آب تحت تأثیر نور خورشید به هیدروژن و اکسیژن تجزیه می شود. هیدروژن به فضا فرار کرد (اتمسفر زمین نیز به سرعت هیدروژن را از دست می دهد)، و معلوم شد که اکسیژن در سنگ ها محدود شده است. درست است، تفاوت بین این دو اتمسفر ممکن است عمیق تر باشد: هنوز هیچ توضیحی برای این واقعیت وجود ندارد که در جو زهره بسیار بیشتر از جو زمین آرگون وجود دارد. سطح مریخ اکنون یک بیابان سرد و خشک است. در گرم‌ترین بخش روز، دما می‌تواند کمی بالاتر از نقطه انجماد معمولی آب باشد، اما فشار اتمسفر پایین اجازه نمی‌دهد آب روی سطح مریخ در حالت مایع باشد: یخ بلافاصله به بخار تبدیل می‌شود. با این حال، چندین دره در مریخ وجود دارد که شبیه بستر رودخانه های خشک است. برخی از آنها به نظر می رسد توسط جریان های آب کوتاه مدت اما فاجعه بار قوی قطع شده اند، در حالی که برخی دیگر دره های عمیق و شبکه گسترده ای از دره ها را نشان می دهند که نشان دهنده وجود احتمالی طولانی مدت رودخانه های پست در دوره های اولیه تاریخ مریخ است. همچنین نشانه های مورفولوژیکی وجود دارد مبنی بر اینکه دهانه های قدیمی مریخ در اثر فرسایش بسیار بیشتر از دهانه های جوان تخریب می شوند و این تنها در صورتی امکان پذیر است که جو مریخ بسیار متراکم تر از حال حاضر باشد. در اوایل دهه 1960 تصور می شد که کلاهک های قطبی مریخ از یخ آب تشکیل شده است. اما در سال 1966، R. Leighton و B. Murray تعادل حرارتی سیاره را در نظر گرفتند و نشان دادند که دی اکسید کربن باید در مقادیر زیادی در قطب ها متراکم شود و تعادل دی اکسید کربن جامد و گازی باید بین کلاهک های قطبی و سیاره حفظ شود. جو جالب است که رشد فصلی و کاهش کلاهک های قطبی منجر به نوسانات فشار در جو مریخ تا 20٪ شود (به عنوان مثال، در کابین هواپیماهای جت قدیمی، افت فشار در هنگام برخاستن و فرود نیز حدود 20٪ بود). عکس‌های فضایی از کلاهک‌های قطبی مریخ، الگوهای مارپیچی شگفت‌انگیز و تراس‌های پلکانی را نشان می‌دهند که کاوشگر قطبی مریخ (1999) قرار بود کاوش کند، اما دچار شکست فرود شد. دقیقاً مشخص نیست که چرا فشار جو مریخ تا این حد کاهش یافته است، احتمالاً از چند بار در میلیارد سال اول به 7 میلی بار در حال حاضر. این امکان وجود دارد که هوازدگی سنگ های سطحی دی اکسید کربن را از اتمسفر خارج کرده و کربن را در سنگ های کربناته جدا کند، همانطور که در زمین اتفاق افتاد. در دمای سطحی 273 کلوین، این فرآیند می تواند اتمسفر دی اکسید کربن مریخ را با فشار چند بار تنها در 50 میلیون سال از بین ببرد. بدیهی است که حفظ آب و هوای گرم و مرطوب در مریخ در طول تاریخ منظومه شمسی بسیار دشوار بوده است. فرآیند مشابهی بر محتوای کربن در جو زمین نیز تأثیر می گذارد. در حال حاضر حدود 60 بار کربن در سنگ های کربناته زمین وجود دارد. بدیهی است که در گذشته جو زمین حاوی دی اکسید کربن بسیار بیشتری نسبت به حال حاضر بوده و دمای جو نیز بالاتر بوده است. تفاوت اصلی بین تکامل جو زمین و مریخ این است که در زمین، تکتونیک صفحه از چرخه کربن پشتیبانی می کند، در حالی که در مریخ در سنگ ها و کلاهک های قطبی "قفل شده" است.
حلقه های دور سیاره ای عجیب است که هر یک از سیارات غول پیکر دارای سیستم حلقه ای هستند، اما هیچ سیاره زمینی واحدی ندارد. کسانی که برای اولین بار از طریق تلسکوپ به زحل نگاه می کنند، اغلب با دیدن حلقه های درخشان و شفاف آن فریاد می زنند: "خب، درست مثل تصویر!". با این حال، حلقه های سیارات باقی مانده در یک تلسکوپ تقریبا نامرئی هستند. حلقه رنگ پریده مشتری در حال تجربه یک تعامل مرموز با میدان مغناطیسی خود است. اورانوس و نپتون توسط چندین حلقه نازک احاطه شده اند. ساختار این حلقه ها منعکس کننده تعامل تشدید کننده آنها با ماهواره های مجاور است. سه قوس حلقوی نپتون به ویژه برای محققان جذاب است، زیرا آنها به وضوح در هر دو جهت شعاعی و ازیموتال محدود هستند. یک شگفتی بزرگ کشف حلقه های باریک اورانوس در هنگام مشاهده پوشش آن از یک ستاره در سال 1977 بود. واقعیت این است که پدیده های زیادی وجود دارد که تنها در چند دهه می تواند حلقه های باریک را به طور قابل توجهی گسترش دهد: اینها برخوردهای متقابل ذرات هستند. ، اثر Poynting-Robertson (ترمز تابشی) و ترمز پلاسما. از نقطه نظر عملی، حلقه‌های باریکی که موقعیت آنها را می‌توان با دقت بالایی اندازه‌گیری کرد، نشانگر بسیار مناسبی برای حرکت مداری ذرات است. انقباض حلقه های اورانوس امکان روشن کردن توزیع جرم در سیاره را فراهم کرد. کسانی که مجبور شده اند ماشینی را با شیشه جلوی غبارآلود به سمت طلوع یا غروب خورشید برانند، می دانند که ذرات گرد و غبار نور را به شدت در جهتی که فرو می ریزد پراکنده می کنند. به همین دلیل است که تشخیص غبار در حلقه های سیاره ای با مشاهده آنها از زمین دشوار است. از کنار خورشید اما هر بار که کاوشگر فضایی از کنار سیاره بیرونی عبور می کرد و به عقب نگاه می کرد، ما تصاویری از حلقه ها در نور عبوری دریافت می کردیم. در چنین تصاویری از اورانوس و نپتون، حلقه‌های غبار ناشناخته قبلی کشف شد که بسیار گسترده‌تر از حلقه‌های باریک شناخته شده برای مدت طولانی است. دیسک های دوار مهم ترین موضوع اخترفیزیک مدرن است. بسیاری از نظریه‌های دینامیکی که برای توضیح ساختار کهکشان‌ها ایجاد شده‌اند، می‌توانند برای مطالعه حلقه‌های سیاره‌ای نیز مورد استفاده قرار گیرند. بنابراین، حلقه‌های زحل به شیئی برای آزمایش نظریه دیسک‌های خود گرانشی تبدیل شده‌اند. خاصیت خود گرانشی این حلقه ها با وجود امواج چگالی حلزونی و امواج خمشی حلزونی در آنها مشخص می شود که در تصاویر دقیق قابل مشاهده است. بسته موجی که در حلقه‌های زحل یافت می‌شود به تشدید افقی قوی سیاره با قمر Iapetus نسبت داده می‌شود که امواج چگالی مارپیچی را در بخش بیرونی کاسینی تحریک می‌کند. در مورد منشأ حلقه ها حدس های زیادی زده شده است. مهم است که آنها در داخل منطقه Roche قرار بگیرند، یعنی. در چنین فاصله ای از سیاره که جاذبه متقابل ذرات کمتر از اختلاف نیروهای جاذبه بین آنها توسط سیاره است. در داخل منطقه Roche، ذرات پراکنده نمی توانند ماهواره ای از سیاره را تشکیل دهند. شاید ماده حلقه ها از زمان شکل گیری خود سیاره "بی ادعا" باقی مانده باشد. اما شاید اینها آثار یک فاجعه اخیر باشد - برخورد دو ماهواره یا نابودی یک ماهواره توسط نیروهای جزر و مدی سیاره. اگر تمام مواد حلقه های زحل را جمع آوری کنید، جسمی با شعاع تقریباً به دست خواهید آورد. 200 کیلومتر. در حلقه های سیارات دیگر، ماده بسیار کمتری وجود دارد.
اجسام کوچک سیستم خورشیدی
سیارک ها بسیاری از سیارات کوچک - سیارک ها - به دور خورشید به طور عمده بین مدارهای مریخ و مشتری می چرخند. ستاره شناسان نام "سیارک" را به این دلیل انتخاب کردند که در یک تلسکوپ شبیه ستاره های کم نور هستند (aster در یونانی به معنای "ستاره" است). در ابتدا آنها فکر کردند که اینها قطعات یک سیاره بزرگ است که زمانی وجود داشته است، اما سپس مشخص شد که سیارک ها هرگز یک جسم واحد را تشکیل نداده اند. به احتمال زیاد، این ماده به دلیل تأثیر مشتری نمی تواند در یک سیاره متحد شود. طبق برآوردها، جرم کل سیارک ها در عصر ما تنها 6 درصد جرم ماه است. نیمی از این توده در سه بزرگترین - 1 سرس، 2 پالاس و 4 وستا وجود دارد. عدد موجود در نام سیارک نشان دهنده ترتیب کشف آن است. سیارک هایی با مدارهای دقیق شناخته شده نه تنها شماره سریال، بلکه نام هایی نیز دارند: 3 جونو، 44 نیسا، 1566 ایکاروس. عناصر دقیق مدار بیش از 8000 سیارک از 33000 سیارک کشف شده تا به امروز شناخته شده است. حداقل دویست سیارک با شعاع بیش از 50 کیلومتر و حدود هزار - بیش از 15 کیلومتر وجود دارد. شعاع حدود یک میلیون سیارک بیش از 0.5 کیلومتر تخمین زده می شود. بزرگترین آنها سرس است، یک شی نسبتا تاریک و دشوار برای مشاهده. برای تشخیص جزئیات سطح حتی سیارک‌های بزرگ با استفاده از تلسکوپ‌های زمینی، به روش‌های خاصی از اپتیک تطبیقی ​​نیاز است. شعاع مداری اکثر سیارک ها بین 2.2 تا 3.3 واحد نجومی است که به این منطقه "کمربند سیارک ها" می گویند. اما کاملاً با مدارهای سیارکی پر نشده است: در فواصل 2.50، 2.82 و 2.96 AU. آنها اینجا نیستند؛ این "پنجره ها" تحت تاثیر اختلالات مشتری شکل گرفته اند. همه سیارک ها در جهت جلو می چرخند، اما مدار بسیاری از آنها به طور قابل توجهی کشیده و کج شده است. برخی از سیارک ها مدارهای بسیار عجیبی دارند. بنابراین، گروهی از تروجان ها در مدار مشتری حرکت می کنند. بیشتر این سیارک ها بسیار تیره و قرمز هستند. سیارک های گروه آمور دارای مدارهایی هستند که با مدار مریخ مطابقت دارند یا از آن عبور می کنند. در میان آنها 433 اروس. سیارک های گروه آپولو از مدار زمین عبور می کنند. در میان آنها 1533 ایکاروس، نزدیکترین به خورشید. بدیهی است که دیر یا زود، این سیارک ها نزدیک شدن خطرناک به سیارات را تجربه می کنند که در نهایت به برخورد یا تغییر جدی در مدار ختم می شود. در نهایت، اخیراً سیارک‌های گروه آتون به‌عنوان یک کلاس خاص شناخته شده‌اند که مدارهای آنها تقریباً به طور کامل در مدار زمین قرار دارد. همه آنها بسیار کوچک هستند. روشنایی بسیاری از سیارک ها به صورت دوره ای تغییر می کند، که برای اجسام نامنظم در حال چرخش طبیعی است. دوره چرخش آنها در محدوده 2.3 تا 80 ساعت و به طور متوسط ​​نزدیک به 9 ساعت است.سیارک ها شکل نامنظم خود را مدیون برخوردهای متقابل متعدد هستند. نمونه هایی از یک فرم عجیب و غریب 433 اروس و 643 هکتور هستند که در آنها نسبت طول محورها به 2.5 می رسد. در گذشته، کل فضای داخلی منظومه شمسی احتمالاً شبیه کمربند اصلی سیارک ها بود. مشتری که در نزدیکی این کمربند قرار دارد، با جاذبه خود حرکت سیارک ها را به شدت مختل می کند و سرعت آنها را افزایش می دهد و منجر به برخورد می شود و این بیشتر باعث نابودی آنها می شود تا اینکه آنها را متحد کند. مانند یک سیاره ناتمام، کمربند سیارکی به ما فرصتی منحصر به فرد می دهد تا قسمت هایی از ساختار را قبل از ناپدید شدن در داخل بدنه تمام شده سیاره ببینیم. با مطالعه نور منعکس شده توسط سیارک ها می توان چیزهای زیادی در مورد ترکیب سطح آنها یاد گرفت. بیشتر سیارک‌ها، بر اساس بازتاب و رنگشان، به سه گروه شبیه به گروه‌های شهاب‌سنگ تقسیم می‌شوند: سیارک‌های نوع C دارای سطح تیره‌ای مانند کندریت‌های کربنی هستند (شهاب‌سنگ‌ها را در زیر ببینید)، نوع S روشن‌تر و قرمزتر است، و نوع M شبیه به آهن است. -شهاب سنگ های نیکل به عنوان مثال، 1 سرس شبیه کندریت های کربنی است و 4 وستا شبیه اکریت های بازالتی است. این نشان می دهد که منشا شهاب سنگ ها با کمربند سیارک ها مرتبط است. سطح سیارک ها با سنگ ریز خرد شده - سنگ سنگ پوشیده شده است. بسیار عجیب است که پس از برخورد شهاب سنگ ها روی سطح نگه داشته می شود - از این گذشته، یک سیارک 20 کیلومتری دارای گرانش 10-3 گرم است و سرعت خروج از سطح تنها 10 متر بر ثانیه است. علاوه بر رنگ، بسیاری از خطوط طیفی مادون قرمز و فرابنفش مشخص هستند که اکنون برای طبقه بندی سیارک ها استفاده می شوند. بر اساس این داده ها، 5 کلاس اصلی متمایز می شوند: A، C، D، S و T. سیارک های 4 وستا، 349 دمبوفسکا و 1862 آپولو در این طبقه بندی قرار نمی گیرند: هر یک از آنها موقعیت خاصی را اشغال کردند و به نمونه اولیه جدید تبدیل شدند. طبقات، به ترتیب V، R و Q، که در حال حاضر شامل سیارک های دیگر است. از گروه بزرگ سیارک‌های C، کلاس‌های B، F و G متعاقباً متمایز شدند. طبقه‌بندی مدرن شامل 14 نوع سیارک است که (به ترتیب کاهش تعداد اعضا) با حروف S، C، M، D، تعیین می‌شوند. F، P، G، E، B، T، A، V، Q، R. از آنجایی که آلبدوی سیارک‌های C کمتر از سیارک‌های S است، انتخاب رصدی انجام می‌شود: تشخیص سیارک‌های C تاریک دشوارتر است. با در نظر گرفتن این موضوع، این سیارک‌های C هستند که بیشترین نوع را دارند. از مقایسه طیف سیارک ها از انواع مختلف با طیف کانی های خالص، سه گروه بزرگ تشکیل شد: اولیه (C, D, P, Q)، دگرگونی (F, G, B, T) و ماگمایی (S, M، E، A، V، R). سطح سیارک های اولیه سرشار از کربن و آب است. دگرگونی ها حاوی آب و مواد فرار کمتری نسبت به دگرگونی های اولیه هستند. آذرین ها با مواد معدنی پیچیده پوشیده شده اند که احتمالاً از مذاب به وجود آمده اند. ناحیه داخلی کمربند اصلی سیارک‌ها پر از سیارک‌های ماگمایی است، سیارک‌های دگرگونی در قسمت میانی کمربند و سیارک‌های ابتدایی در حاشیه غالب هستند. این نشان می دهد که در طول شکل گیری منظومه شمسی، شیب شدید دمایی در کمربند سیارک ها وجود داشته است. طبقه بندی سیارک ها بر اساس طیف آنها، اجسام را بر اساس ترکیب سطح آنها گروه بندی می کند. اما اگر عناصر مدار آنها را در نظر بگیریم (محور نیمه اصلی، گریز از مرکز، شیب)، خانواده‌های دینامیکی سیارک‌ها متمایز می‌شوند که اولین بار توسط K. Hirayama در سال 1918 توصیف شد. پرجمعیت‌ترین آنها خانواده‌های Themis هستند. Eos و Koronids. احتمالاً هر خانواده انبوهی از قطعات یک برخورد نسبتاً اخیر است. مطالعه سیستماتیک منظومه شمسی ما را به درک این نکته سوق می دهد که برخوردهای بزرگ به جای استثنا قاعده هستند و زمین نیز از آنها مصون نیست.
شهاب سنگ ها شهاب سنگ جسم کوچکی است که به دور خورشید می چرخد. شهاب شهاب سنگی است که در جو سیاره پرواز کرده و داغ شده و به درخشش تبدیل شده است. و اگر بقایای آن به سطح سیاره بیفتد به آن شهاب سنگ می گویند. اگر شاهدان عینی که پرواز آن را در جو مشاهده کرده باشند، یک شهاب سنگ "سقوط" در نظر گرفته می شود. در غیر این صورت «یافت» نامیده می شود. تعداد شهاب سنگ های "یافت شده" بسیار بیشتر از شهاب سنگ های "افتاده" است. اغلب آنها توسط گردشگران یا دهقانانی که در مزرعه کار می کنند پیدا می شوند. از آنجایی که شهاب‌سنگ‌ها تیره رنگ هستند و به راحتی در برف قابل مشاهده هستند، میدان‌های یخی قطب جنوب، جایی که هزاران شهاب‌سنگ قبلاً در آن یافت شده‌اند، مکان بسیار خوبی برای جستجوی آنها هستند. برای اولین بار، یک شهاب سنگ در قطب جنوب در سال 1969 توسط گروهی از زمین شناسان ژاپنی که یخچال های طبیعی را مطالعه می کردند، کشف شد. آنها 9 قطعه را که در کنار هم قرار داشتند، اما متعلق به چهار نوع مختلف شهاب سنگ بودند، پیدا کردند. معلوم شد که شهاب‌سنگ‌هایی که در مکان‌های مختلف روی یخ افتاده‌اند، در جایی جمع می‌شوند که میدان‌های یخی که با سرعت چندین متر در سال حرکت می‌کنند، روی رشته‌کوه‌ها استراحت می‌کنند. باد لایه های بالایی یخ را از بین می برد و خشک می کند (تععید خشک رخ می دهد - فرسایش)، و شهاب سنگ ها روی سطح یخچال متمرکز می شوند. چنین یخی رنگ مایل به آبی دارد و به راحتی از هوا قابل تشخیص است، این همان چیزی است که دانشمندان هنگام مطالعه مکان های امیدوار کننده برای جمع آوری شهاب سنگ ها استفاده می کنند. سقوط یک شهاب سنگ مهم در سال 1969 در چیهواهوا (مکزیک) رخ داد. اولین قطعه از بسیاری از قطعات بزرگ در نزدیکی خانه ای در روستای پوبلیتو د آلنده یافت شد و طبق سنت، تمام قطعات یافت شده از این شهاب سنگ تحت نام آلنده متحد شدند. سقوط شهاب سنگ آلنده همزمان با شروع برنامه آپولو قمری بود و به دانشمندان این فرصت را داد تا روش هایی برای تجزیه و تحلیل نمونه های فرازمینی بیابند. در سال‌های اخیر، برخی از شهاب‌سنگ‌های حاوی قطعات سفید که در سنگ مادر تیره‌تر جاسازی شده‌اند، تکه‌های ماه هستند. شهاب‌سنگ آلنده متعلق به کندریت‌ها، زیرگروه مهمی از شهاب‌سنگ‌های سنگی است. آنها به این دلیل نامیده می شوند که حاوی کندرول (از یونانی. chondros، دانه) هستند - قدیمی ترین ذرات کروی که در یک سحابی پیش سیاره ای متراکم شده و سپس بخشی از سنگ های بعدی شدند. چنین شهاب سنگ هایی تخمین سن منظومه شمسی و ترکیب اولیه آن را ممکن می سازد. اجزای شهاب سنگ آلنده غنی از کلسیم و آلومینیوم، که اولین شهاب سنگی بود که به دلیل نقطه جوش بالا متراکم شد، دارای سنی 004/0 ± 559/4 میلیارد سال است. این دقیق ترین تخمین از سن منظومه شمسی است. علاوه بر این، همه شهاب سنگ ها دارای "سوابق تاریخی" هستند که ناشی از تأثیر طولانی مدت پرتوهای کیهانی کهکشانی، تابش خورشیدی و باد خورشیدی بر آنهاست. با بررسی آسیب های ناشی از پرتوهای کیهانی، می توان متوجه شد که شهاب سنگ قبل از اینکه تحت حفاظت جو زمین قرار گیرد، چه مدت در مدار بوده است. ارتباط مستقیم بین شهاب سنگ ها و خورشید از این واقعیت ناشی می شود که ترکیب عنصری قدیمی ترین شهاب سنگ ها - کندریت ها - دقیقاً ترکیب فتوسفر خورشیدی را تکرار می کند. تنها عناصری که محتوای آنها متفاوت است، مواد فرار هستند، مانند هیدروژن و هلیوم، که به وفور از شهاب‌سنگ‌ها در طول سرد شدنشان تبخیر می‌شوند، و همچنین لیتیوم که تا حدی در خورشید در واکنش‌های هسته‌ای «سوخته» شده‌اند. اصطلاحات «ترکیب خورشیدی» و «ترکیب کندریت» به جای یکدیگر در توضیح «دستورالعمل ماده خورشیدی» ذکر شده در بالا استفاده می‌شوند. شهاب سنگ های سنگی که ترکیب آنها با خورشید متفاوت است، آکندریت نامیده می شوند.
خرده های کوچک.فضای نزدیک به خورشید پر از ذرات کوچک است که منشأ آنها هسته های در حال فروپاشی دنباله دارها و برخورد اجسام عمدتاً در کمربند سیارک ها هستند. کوچکترین ذرات به تدریج در نتیجه اثر پوینتینگ-رابرتسون به خورشید نزدیک می شوند (این شامل این واقعیت است که فشار نور خورشید روی یک ذره متحرک دقیقاً در امتداد خط خورشید-ذره هدایت نمی شود، بلکه در نتیجه انحراف نور آن است. به عقب منحرف می شود و بنابراین حرکت ذره را کند می کند). سقوط ذرات کوچک روی خورشید با بازتولید مداوم آنها جبران می شود، به طوری که در صفحه دایره البروج همیشه انباشته ای از غبار وجود دارد که پرتوهای خورشید را پراکنده می کند. در تاریک ترین شب ها به صورت نور زودیاک قابل مشاهده است، که در یک نوار وسیع در امتداد دایره البروج در غرب پس از غروب خورشید و در شرق قبل از طلوع خورشید کشیده می شود. در نزدیکی خورشید، نور زودیاک به یک تاج کاذب (F-crown، از کاذب - نادرست) می رود، که فقط در طول ماه گرفتگی کامل قابل مشاهده است. با افزایش فاصله زاویه ای از خورشید، روشنایی نور زودیاک به سرعت کاهش می یابد، اما در نقطه ضد خورشیدی دایره البروج دوباره افزایش می یابد و یک تابش متقابل ایجاد می کند. این به دلیل این واقعیت است که ذرات کوچک گرد و غبار به شدت نور را به عقب منعکس می کنند. هر از چند گاهی شهاب سنگ ها وارد جو زمین می شوند. سرعت حرکت آنها به قدری زیاد است (به طور متوسط ​​40 کیلومتر در ثانیه) که تقریباً همه آنها به جز کوچکترین و بزرگ ترین آنها در ارتفاع حدود 110 کیلومتری می سوزند و دم های درخشان بلندی - شهاب سنگ ها یا ستاره های پرتاب می کنند. . بسیاری از شهاب‌سنگ‌ها با مدار دنباله‌دارهای منفرد مرتبط هستند، بنابراین هنگامی که زمین در زمان‌های خاصی از سال از نزدیکی چنین مدارهایی عبور می‌کند، شهاب‌ها بیشتر مشاهده می‌شوند. به عنوان مثال، در حوالی 12 آگوست هر سال شهاب های زیادی وجود دارد که زمین از باران Perseid عبور می کند که با ذرات گم شده توسط دنباله دار 1862 III همراه است. باران دیگری - Orionids - در منطقه 20 اکتبر با گرد و غبار از دنباله دار هالی همراه است.
همچنین ببینیدشهاب سنگ. ذرات کوچکتر از 30 میکرون می توانند در اتمسفر کند شده و بدون سوختن به زمین بیفتند. چنین میکروشهاب‌سنگ‌هایی برای تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی جمع‌آوری می‌شوند. اگر ذرات با اندازه چند سانتی متر یا بیشتر از یک ماده به اندازه کافی متراکم تشکیل شده باشند، آنها نیز به طور کامل نمی سوزند و به شکل شهاب سنگ به سطح زمین می افتند. بیش از 90 درصد آنها سنگی هستند. فقط یک متخصص می تواند آنها را از سنگ های زمینی تشخیص دهد. 10 درصد باقیمانده شهاب سنگ ها آهن هستند (در واقع آنها از آلیاژ آهن و نیکل تشکیل شده اند). شهاب سنگ ها قطعاتی از سیارک ها در نظر گرفته می شوند. زمانی شهاب‌سنگ‌های آهنی در ترکیب هسته‌های این اجسام بودند که در اثر برخورد از بین رفتند. این احتمال وجود دارد که برخی از شهاب‌سنگ‌های سست و فرار از دنباله‌دارها منشا گرفته باشند، اما بعید است. به احتمال زیاد، ذرات بزرگ دنباله دارها در جو می سوزند و فقط ذرات کوچک باقی می مانند. با توجه به دشواری رسیدن ستاره های دنباله دار و سیارک ها به زمین، مشخص است که مطالعه شهاب سنگ هایی که به طور مستقل از اعماق منظومه شمسی به سیاره ما "رسیده اند" چقدر مفید است.
همچنین ببینیدشهاب سنگ.
دنباله دارهامعمولاً دنباله دارها از دوردست منظومه شمسی می آیند مدت کوتاهیتبدیل شدن به نورانی بسیار دیدنی در این زمان آنها توجه عمومی را به خود جلب می کنند، اما بسیاری از ماهیت آنها هنوز نامشخص است. یک دنباله دار جدید معمولاً به طور غیرمنتظره ظاهر می شود و بنابراین تهیه کاوشگر فضایی برای دیدار با آن تقریباً غیرممکن است. البته، شما می توانید به آرامی یک کاوشگر را برای دیدار با یکی از صدها دنباله دار دوره ای که مدار آنها کاملاً شناخته شده است، آماده کرده و بفرستید. اما همه این دنباله دارها که بارها به خورشید نزدیک شده اند، قبلاً پیر شده اند، تقریباً به طور کامل مواد فرار خود را از دست داده و رنگ پریده و غیرفعال شده اند. فقط یک دنباله دار دوره ای هنوز فعال است - دنباله دار هالی. 30 حضور او از 240 قبل از میلاد به طور مرتب ثبت شده است. و این دنباله‌دار را به افتخار ستاره‌شناس E. Halley نامگذاری کرد که ظهور آن را در سال 1758 پیش‌بینی کرد. و aphelion 35 AU هنگامی که در مارس 1986 از صفحه دایره البروج عبور کرد، ناوگانی از فضاپیما با پنجاه ابزار علمی به دیدار آن شتافتند. نتایج بسیار مهمی توسط دو کاوشگر شوروی "Vega" و "Giotto" اروپایی به دست آمد که برای اولین بار تصاویری از یک هسته دنباله دار را مخابره کردند. آنها یک سطح بسیار ناهموار پوشیده از دهانه ها و دو فواره گاز را نشان می دهند که در سمت آفتابی هسته فوران می کنند. هسته دنباله دار هالی بزرگتر از حد انتظار بود. سطح آن که تنها 4 درصد نور فرودی را منعکس می کند، یکی از تاریک ترین سطح منظومه شمسی است.

حدود ده دنباله دار در سال مشاهده می شود که تنها یک سوم از آنها قبلاً کشف شده است. آنها اغلب بر اساس مدت دوره مداری طبقه بندی می شوند: دوره کوتاه (3 سایر سیستم های سیاره ای
از دیدگاه های مدرن در مورد شکل گیری ستارگان، چنین بر می آید که تولد ستاره ای از نوع خورشیدی باید با تشکیل یک منظومه سیاره ای همراه باشد. حتی اگر این فقط در مورد ستارگانی که کاملاً شبیه خورشید هستند صدق کند (یعنی. ستاره های مجردکلاس طیفی G)، پس در این مورد حداقل 1٪ از ستاره های کهکشان (و این حدود 1 میلیارد ستاره است) باید دارای منظومه های سیاره ای باشند. تجزیه و تحلیل دقیق تر نشان می دهد که همه ستارگان می توانند سیاراتی سردتر از نوع طیفی F داشته باشند، حتی سیاراتی که در سیستم های دوتایی گنجانده شده اند.

در واقع، در سال‌های اخیر گزارش‌هایی مبنی بر کشف سیارات در اطراف ستاره‌های دیگر منتشر شده است. در عین حال، خود سیارات قابل مشاهده نیستند: حضور آنها با حرکت خفیف ستاره، ناشی از جذب آن به سیاره، تشخیص داده می شود. حرکت مداری سیاره باعث می شود که ستاره "تغییر" کند و به طور دوره ای سرعت شعاعی خود را تغییر دهد، که می تواند از موقعیت خطوط در طیف ستاره (اثر داپلر) اندازه گیری شود. تا پایان سال 1999، کشف سیاراتی از نوع مشتری در حدود 30 ستاره گزارش شد، از جمله 51 Peg، 70 Vir، 47 UMa، 55 Cnc، t Boo، u And، 16 Cyg و غیره. همه اینها ستارگان نزدیک به خورشید، و فاصله تا نزدیکترین آنها (Gliese 876) فقط 15 St. سال ها. دو تپ اختر رادیویی (PSR 1257+12 و PSR B1628-26) نیز دارای منظومه‌هایی از سیارات با جرم‌هایی به ترتیب جرم زمین هستند. هنوز نمی توان به کمک فناوری نوری متوجه چنین سیارات نورانی در ستارگان عادی شد. در اطراف هر ستاره، می توانید اکوسفری را مشخص کنید، که در آن دمای سطح سیاره اجازه وجود آب مایع را می دهد. اکوسفر خورشیدی از 0.8 تا 1.1 واحد نجومی گسترش می یابد. این شامل زمین است، اما زهره (0.72 AU) و مریخ (1.52 AU) سقوط نمی کنند. احتمالاً در هر منظومه سیاره ای بیش از 1-2 سیاره به اکوسفر نمی افتند که در آن شرایط برای زندگی مساعد است.
دینامیک حرکت مداری
حرکت سیارات با دقت بالایی از سه قانون I. Kepler (1571-1630) پیروی می کند که او از مشاهدات به دست آورده است: 1) سیارات به صورت بیضی حرکت می کنند که در یکی از کانون های آن خورشید است. 2) شعاع بردار متصل کننده خورشید و سیاره، مناطق مساوی را در فواصل زمانی مساوی از مدار سیاره بیرون می کشد. 3) مربع دوره مداری با مکعب محور نیمه اصلی مدار بیضوی متناسب است. قانون دوم کپلر مستقیماً از قانون بقای تکانه زاویه ای پیروی می کند و کلی ترین قانون از این سه است. نیوتن دریافت که قانون اول کپلر در صورتی معتبر است که نیروی جاذبه بین دو جسم با مجذور فاصله بین آنها نسبت معکوس داشته باشد و قانون سوم - اگر این نیرو با جرم اجسام نیز متناسب باشد. در سال 1873، جی برتراند ثابت کرد که به طور کلی فقط در دو مورد اجسام به صورت مارپیچی به دور یکدیگر حرکت نخواهند کرد: اگر طبق قانون مربع معکوس نیوتن یا بر اساس قانون تناسب مستقیم هوک (که کشش را توصیف می کند) جذب شوند. فنر). یکی از ویژگی های قابل توجه منظومه شمسی این است که جرم ستاره مرکزی بسیار بیشتر از جرم هر یک از سیارات است، بنابراین حرکت هر یک از اعضای منظومه شمسی را می توان با دقت بالایی در چارچوب مسئله محاسبه کرد. حرکت دو جسم متقابل گرانشی - خورشید و تنها سیاره در کنار آن. راه‌حل ریاضی آن مشخص است: اگر سرعت سیاره خیلی زیاد نباشد، در یک مدار تناوبی بسته حرکت می‌کند که می‌توان آن را با دقت محاسبه کرد. مشکل حرکت بیش از دو جسم که عموماً «مسئله جسم N» نامیده می شود، به دلیل حرکت آشفته آنها در مدارهای غیر بسته بسیار دشوارتر است. این تصادفی بودن مدارها اساساً مهم است و به عنوان مثال درک چگونگی رسیدن شهاب‌سنگ‌ها از کمربند سیارک‌ها به زمین را ممکن می‌سازد.
همچنین ببینید
قوانین کپلر؛
مکانیک بهشتی;
مدار. در سال 1867، D. Kirkwood اولین کسی بود که اشاره کرد که فضاهای خالی ("دریچه ها") در کمربند سیارک ها در چنین فاصله هایی از خورشید قرار دارند، جایی که میانگین حرکت در آن قابل قیاس (به صورت اعداد صحیح) با حرکت مشتری است. به عبارت دیگر، سیارک ها از مدارهایی که در آن دوره چرخش آنها به دور خورشید مضربی از دوره چرخش مشتری باشد اجتناب می کنند. دو دریچه بزرگ کرکوود به نسبت های 3:1 و 2:1 قرار دارند. با این حال، نزدیک به قیاس پذیری 3:2، سیارک های زیادی وجود دارد که بر اساس این ویژگی در گروه گیلدا گروه بندی شده اند. همچنین سیارک‌هایی از گروه تروجان با قابلیت مقایسه 1:1 در مدار مشتری 60 درجه جلوتر و 60 درجه پشت سر آن حرکت می‌کنند. وضعیت تروجان ها روشن است - آنها در نزدیکی نقاط پایدار لاگرانژ (L4 و L5) در مدار مشتری دستگیر شده اند، اما چگونه می توان دریچه های کرکوود و گروه گیلدا را توضیح داد؟ اگر فقط دریچه‌هایی روی تناسب‌ها وجود داشت، می‌توان توضیح ساده‌ای را که توسط خود کرکوود ارائه شده بود، پذیرفت که سیارک‌ها توسط تأثیر دوره‌ای مشتری از مناطق تشدید بیرون می‌زنند. اما اکنون این تصویر خیلی ساده به نظر می رسد. محاسبات عددی نشان داده است که مدارهای پر هرج و مرج در مناطقی از فضا در نزدیکی رزونانس 3:1 نفوذ می‌کنند و قطعات سیارکی که در این ناحیه می‌افتند، مدار خود را از دایره‌ای به مدارهای بیضوی دراز تغییر می‌دهند و مرتباً آنها را به بخش مرکزی منظومه شمسی می‌آورند. در چنین مدارهای بین سیاره‌ای، شهاب‌سنگ‌ها قبل از برخورد به مریخ یا زمین، عمر زیادی ندارند (فقط چند میلیون سال) و با یک اشتباه کوچک، به سمت حاشیه منظومه شمسی پرتاب می‌شوند. بنابراین، منبع اصلی شهاب سنگ هایی که به زمین می افتند، دریچه های کرکوود هستند که مدارهای پر هرج و مرج قطعات سیارک از آن عبور می کنند. البته نمونه های زیادی از حرکات تشدید بسیار منظم در منظومه شمسی وجود دارد. این دقیقاً نحوه حرکت ماهواره های نزدیک به سیارات است، به عنوان مثال، ماه، که همیشه با یک نیمکره رو به زمین است، زیرا دوره مداری آن با نیمکره محوری همزمان است. نمونه ای از همگام سازی حتی بالاتر توسط سیستم پلوتو-چارون ارائه شده است که در آن نه تنها در ماهواره، بلکه در سیاره نیز "یک روز برابر با یک ماه است." حرکت سیاره عطارد دارای یک ویژگی میانی است که چرخش محوری و گردش مداری آن به نسبت تشدید 3:2 است. با این حال، همه اجسام به این سادگی رفتار نمی کنند: به عنوان مثال، در یک هایپریون غیر کروی، تحت تأثیر جاذبه زحل، محور چرخش به طور تصادفی برمی گردد. تکامل مدارهای ماهواره تحت تأثیر عوامل متعددی است. از آنجایی که سیارات و ماهواره ها جرم نقطه ای نیستند، بلکه اجرام گسترده ای هستند، و علاوه بر این، نیروی گرانش به فاصله بستگی دارد، قسمت های مختلف بدن ماهواره که از سیاره در فواصل مختلف فاصله دارند، به طرق مختلف جذب آن می شوند. همین امر در مورد جاذبه ای که از کنار ماهواره روی سیاره عمل می کند صادق است. این تفاوت نیروها باعث جزر و مد دریا می شود و به ماهواره هایی که به طور همزمان می چرخند، شکل کمی صاف می دهد. ماهواره و سیاره باعث تغییر شکل جزر و مدی در یکدیگر می شوند و این بر حرکت مداری آنها تأثیر می گذارد. تشدید حرکت متوسط ​​4:2:1 قمرهای مشتری آیو، اروپا و گانیمد که برای اولین بار توسط لاپلاس در مکانیک آسمانی (جلد 4، 1805) به تفصیل مورد مطالعه قرار گرفت، تشدید لاپلاس نامیده می شود. درست چند روز قبل از نزدیک شدن وویجر 1 به مشتری، در 2 مارس 1979، اخترشناسان پیل، کاسین و رینولدز "ذوب آیو تحت اثر اتلاف جزر و مد" را منتشر کردند که در آن آتشفشان فعال در این ماهواره را به دلیل نقش اصلی آن در این ماهواره پیش بینی کردند. حفظ رزونانس 4:2:1. وویجر 1 در واقع آتشفشان‌های فعالی را در آیو کشف کرد، چنان قدرتمند که حتی یک دهانه شهاب‌سنگ در تصاویر سطحی ماهواره قابل مشاهده نیست: سطح آن به سرعت با فوران‌ها پوشیده شده است.
شکل گیری سیستم خورشیدی
این سوال که منظومه شمسی چگونه شکل گرفت شاید سخت ترین سوال در علم سیاره باشد. برای پاسخ به آن، ما هنوز داده های کمی داریم که به بازیابی فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی پیچیده ای که در آن دوران دور رخ داده اند کمک کند. تئوری شکل گیری منظومه شمسی باید بسیاری از حقایق، از جمله وضعیت مکانیکی، ترکیب شیمیایی، و داده های گاهشماری ایزوتوپی را توضیح دهد. در این مورد، مطلوب است که بر پدیده های واقعی مشاهده شده در نزدیکی شکل گیری و ستاره های جوان تکیه کنیم.
وضعیت مکانیکیسیارات در یک جهت به دور خورشید می‌چرخند، در مدارهای تقریباً دایره‌ای که تقریباً در یک صفحه قرار دارند. بیشتر آنها حول محور خود در جهتی مشابه خورشید می چرخند. همه اینها نشان می دهد که سلف منظومه شمسی یک صفحه چرخان بوده است که به طور طبیعی از فشرده سازی یک سیستم خود گرانشی با حفظ تکانه زاویه ای و در نتیجه افزایش سرعت زاویه ای تشکیل می شود. (تکانه زاویه ای یا تکانه زاویه ای یک سیاره حاصل ضرب جرم آن در فاصله آن از خورشید و سرعت مداری آن است. تکانه خورشید با چرخش محوری آن تعیین می شود و تقریباً برابر است با حاصلضرب جرم آن در برابر آن. شعاع ضربدر سرعت چرخش آن؛ گشتاورهای محوری سیارات ناچیز است. 1٪ از حرکت زاویه ای او. این نظریه باید توضیح دهد که چرا بیشتر جرم منظومه در خورشید متمرکز شده است و اکثریت قریب به اتفاق تکانه زاویه ای در سیارات بیرونی است. مدل‌های نظری موجود برای شکل‌گیری منظومه شمسی نشان می‌دهد که خورشید در ابتدا بسیار سریع‌تر از اکنون می‌چرخد. سپس تکانه زاویه ای خورشید جوان به قسمت های بیرونی منظومه شمسی منتقل شد. ستاره شناسان بر این باورند که نیروهای گرانشی و مغناطیسی چرخش خورشید را کند کرده و حرکت سیارات را تسریع می کنند. اکنون دو قرن است که یک قانون تقریبی برای توزیع منظم فواصل سیاره ای از خورشید (قانون تیتیوس-بود) شناخته شده است، اما هیچ توضیحی برای آن وجود ندارد. در سیستم‌های ماهواره‌های سیارات بیرونی، همان نظم‌هایی را می‌توان ردیابی کرد که در کل منظومه سیاره‌ای. احتمالاً فرآیندهای شکل گیری آنها اشتراکات زیادی داشته است.
همچنین ببینیدقانون BODE.
ترکیب شیمیایی.در منظومه شمسی، یک گرادیان (تفاوت) قوی در ترکیب شیمیایی وجود دارد: سیارات و ماهواره های نزدیک به خورشید از مواد نسوز تشکیل شده اند و عناصر فرار زیادی در ترکیب اجرام دور وجود دارد. این بدان معنی است که در طول شکل گیری منظومه شمسی یک گرادیان دمایی زیادی وجود داشت. مدل‌های اخترفیزیکی مدرن تراکم شیمیایی نشان می‌دهند که ترکیب اولیه ابر پیش سیاره‌ای نزدیک به ترکیب محیط بین ستاره‌ای و خورشید بوده است: از نظر جرم، تا 75٪ هیدروژن، تا 25٪ هلیوم و کمتر از 1٪. از همه عناصر دیگر این مدل ها با موفقیت تغییرات مشاهده شده در ترکیب شیمیایی در منظومه شمسی را توضیح می دهند. ترکیب شیمیایی اجسام دور را می توان بر اساس چگالی متوسط ​​آنها و همچنین طیف سطح و جو آنها قضاوت کرد. این کار را می‌توان با تجزیه و تحلیل نمونه‌هایی از ماده سیاره‌ای بسیار دقیق‌تر انجام داد، اما تاکنون فقط نمونه‌هایی از ماه و شهاب‌سنگ‌ها داریم. با مطالعه شهاب سنگ ها، ما شروع به درک فرآیندهای شیمیایی در سحابی اولیه می کنیم. با این حال، روند تجمع سیارات بزرگ از ذرات کوچک هنوز نامشخص است.
داده های ایزوتوپیترکیب ایزوتوپی شهاب سنگ ها نشان می دهد که شکل گیری منظومه شمسی 0.1 ± 4.6 میلیارد سال پیش رخ داده است و بیش از 100 میلیون سال طول نکشیده است. ناهنجاری های موجود در ایزوتوپ های نئون، اکسیژن، منیزیم، آلومینیوم و سایر عناصر نشان می دهد که در فرآیند فروپاشی ابر بین ستاره ای که منظومه شمسی را به وجود آورده است، محصولات انفجار یک ابرنواختر مجاور وارد آن شده است.
همچنین ببینید ISOTOPS ; سوپرنوا .
تشکیل ستاره.ستارگان در فرآیند فروپاشی (فشرده شدن) ابرهای گاز و غبار بین ستاره ای متولد می شوند. این فرآیند هنوز به طور دقیق مورد مطالعه قرار نگرفته است. شواهد رصدی وجود دارد که نشان می‌دهد امواج ضربه‌ای ناشی از انفجارهای ابرنواختری می‌توانند ماده بین‌ستاره‌ای را فشرده کرده و ابرها را تحریک کنند تا به ستاره‌ها فرو بریزند.
همچنین ببینیدفروپاشی گرانشی قبل از اینکه یک ستاره جوان به حالت پایدار برسد، یک مرحله از انقباض گرانشی از سحابی پیش ستاره ای را پشت سر می گذارد. اطلاعات اولیه در مورد این مرحله از تکامل ستاره ها با مطالعه ستارگان جوان T Tauri به دست می آید. ظاهراً این ستارگان هنوز در حالت فشردگی هستند و سن آنها از 1 میلیون سال بیشتر نمی شود. معمولا جرم آنها از 0.2 تا 2 جرم خورشیدی است. آنها نشانه هایی از فعالیت مغناطیسی قوی را نشان می دهند. طیف برخی از ستارگان T Tauri شامل خطوط ممنوعه است که فقط در گازهای کم چگالی ظاهر می شوند. اینها احتمالاً بقایای یک سحابی پیش ستاره ای هستند که ستاره را احاطه کرده است. ستارگان T Tauri با نوسانات سریع در تابش فرابنفش و اشعه ایکس مشخص می شوند. بسیاری از آنها دارای تشعشعات مادون قرمز قدرتمند و خطوط طیفی سیلیکون هستند - این نشان می دهد که ستاره ها توسط ابرهای غبار احاطه شده اند. در نهایت، ستاره های T Tauri بادهای ستاره ای قدرتمندی دارند. اعتقاد بر این است که خورشید در دوره اولیه تکامل خود از مرحله T Taurus نیز عبور کرد و در این دوره بود که عناصر فرار از مناطق درونی منظومه شمسی خارج شدند. برخی از ستارگان تشکیل‌دهنده با جرم متوسط ​​در کمتر از یک سال افزایش شدید درخشندگی و پرتاب پوسته را نشان می‌دهند. چنین پدیده هایی را شعله ورهای FU Orion می نامند. حداقل یک بار چنین انفجاری توسط یک ستاره T Tauri تجربه شد. اعتقاد بر این است که بیشتر ستارگان جوان از مرحله شعله ور شدن FU Orionic عبور می کنند. بسیاری علت طغیان را در این واقعیت می دانند که هر از چند گاهی سرعت برافزایش ستاره جوان ماده از قرص گاز-غبار اطراف آن افزایش می یابد. اگر خورشید نیز در اوایل تکامل خود یک یا چند شعله از نوع FU شکارچی را تجربه کرده است، این امر باید تأثیر قوی بر مواد فرار در منظومه شمسی مرکزی داشته باشد. مشاهدات و محاسبات نشان می دهد که همیشه بقایای ماده پیش ستاره ای در مجاورت یک ستاره در حال شکل گیری وجود دارد. می تواند یک ستاره همراه یا یک منظومه سیاره ای را تشکیل دهد. در واقع، بسیاری از ستارگان منظومه های دوتایی و چندگانه را تشکیل می دهند. اما اگر جرم همدم از 1% جرم خورشید (10 جرم مشتری) تجاوز نکند، دمای هسته آن هرگز به مقدار لازم برای وقوع واکنش های گرما هسته ای نخواهد رسید. چنین جرم آسمانی سیاره نامیده می شود.
نظریه های شکل گیری نظریه های علمی برای شکل گیری منظومه شمسی را می توان به سه دسته جزر و مد، برافزایشی و سحابی تقسیم کرد. دومی در حال حاضر بیشترین علاقه را به خود جلب می کند. نظریه جزر و مد که ظاهراً برای اولین بار توسط بوفون (1707-1788) ارائه شد، ارتباط مستقیمی با تشکیل ستارگان و سیارات ندارد. فرض بر این است که ستاره دیگری که از کنار خورشید می‌گذرد، از طریق فعل و انفعال جزر و مدی، فواره‌ای از ماده را که سیارات از آن شکل گرفته‌اند، از آن (یا از خودش) بیرون کشیده است. این ایده با مشکلات فیزیکی بسیاری روبرو می شود. برای مثال، ماده داغی که توسط یک ستاره به بیرون پرتاب می شود، باید به بیرون پاشیده شود، نه متراکم. در حال حاضر نظریه جزر و مد محبوبیت ندارد زیرا نمی تواند ویژگی های مکانیکی منظومه شمسی را توضیح دهد و تولد آن را به عنوان یک رویداد تصادفی و بسیار نادر معرفی می کند. تئوری برافزایش نشان می‌دهد که خورشید جوان، مواد منظومه سیاره‌ای آینده را با عبور از میان یک ابر متراکم بین‌ستاره‌ای جذب کرده است. در واقع، ستارگان جوان معمولاً در نزدیکی ابرهای بزرگ بین ستاره ای یافت می شوند. با این حال، در چارچوب نظریه برافزایش، توضیح گرادیان ترکیب شیمیایی در منظومه سیاره ای دشوار است. فرضیه سحابی ارائه شده توسط کانت در پایان قرن 18 توسعه یافته ترین و عموماً پذیرفته شده در حال حاضر است. ایده اصلی آن این است که خورشید و سیارات به طور همزمان از یک ابر در حال چرخش تشکیل شده اند. با کوچک شدن به یک دیسک تبدیل شد که در مرکز آن خورشید و در حاشیه آن سیارات تشکیل شد. توجه داشته باشید که این ایده با فرضیه لاپلاس متفاوت است که طبق آن خورشید ابتدا از یک ابر تشکیل شد و سپس با انقباض آن، نیروی گریز از مرکز حلقه های گازی را از استوا جدا کرد که بعداً به سیارات متراکم شدند. فرضیه لاپلاس با مشکلات فیزیکی مواجه است که 200 سال است بر آنها غلبه نکرده است. موفق ترین نسخه مدرن نظریه سحابی توسط A. Cameron و همکارانش ایجاد شد. در مدل آنها، سحابی پیش سیاره ای تقریباً دو برابر منظومه سیاره ای کنونی جرم داشت. در طول 100 میلیون سال اول، خورشید در حال شکل گیری به طور فعال ماده را از آن خارج کرد. چنین رفتاری مشخصه ستارگان جوان است که پس از نام نمونه اولیه، ستارگان T Tauri نامیده می شوند. توزیع فشار و دمای ماده سحابی در مدل کامرون مطابقت خوبی با گرادیان ترکیب شیمیایی منظومه شمسی دارد. بنابراین، به احتمال زیاد خورشید و سیارات از یک ابر در حال فروپاشی تشکیل شده اند. در قسمت مرکزی آن، جایی که چگالی و دما بیشتر بود، فقط مواد نسوز حفظ شد و مواد فرار نیز در اطراف حفظ شدند. این شیب ترکیب شیمیایی را توضیح می دهد. بر اساس این مدل، تشکیل یک منظومه سیاره ای باید با تکامل اولیه همه ستارگان مانند خورشید همراه باشد.
رشد سیاره.سناریوهای زیادی برای رشد سیارات وجود دارد. شاید این سیارات در نتیجه برخوردهای تصادفی و چسبیدن اجرام کوچکی به نام سیاره کوچک به هم شکل گرفته باشند. اما، شاید، اجسام کوچک در نتیجه ناپایداری گرانشی به یکباره در گروه های بزرگتر به هم پیوستند. مشخص نیست که آیا سیارات در یک محیط گازی یا بدون گاز تجمع کرده اند. در یک سحابی گازی، افت دما صاف می شود، اما وقتی بخشی از گاز متراکم می شود و به ذرات غبار تبدیل می شود و گاز باقی مانده توسط باد ستاره ای دور می شود، شفافیت سحابی به شدت افزایش می یابد و یک گرادیان دمایی قوی در آن ایجاد می شود. سیستم. هنوز کاملاً مشخص نیست که زمان‌های مشخص تراکم گاز به ذرات غبار، انباشته شدن دانه‌های غبار در سیاره‌های کوچک و تجمع سیارات کوچک در سیارات و ماهواره‌های آن‌ها چیست.
زندگی در سیستم خورشیدی
پیشنهاد شده است که زندگی در منظومه شمسی زمانی فراتر از زمین وجود داشته است و شاید اکنون نیز وجود داشته باشد. ظهور فناوری فضایی امکان شروع آزمایش مستقیم این فرضیه را فراهم کرد. عطارد خیلی گرم و فاقد جو و آب بود. زهره نیز بسیار داغ است - سرب در سطح آن ذوب می شود. احتمال وجود حیات در لایه ابر بالایی زهره، جایی که شرایط بسیار ملایم‌تر است، خیالی بیش نیست. ماه و سیارک ها کاملا عقیم به نظر می رسند. امیدهای بزرگی به مریخ بسته شد. 100 سال پیش از طریق تلسکوپ مشاهده شد، سیستم هایی از خطوط مستقیم نازک - "کانال ها" - پس از آن دلیلی برای صحبت در مورد تاسیسات آبیاری مصنوعی در سطح مریخ فراهم کردند. اما اکنون می دانیم که شرایط در مریخ برای زندگی نامطلوب است: هوای سرد، خشک، بسیار کمیاب و در نتیجه اشعه ماوراء بنفش قوی خورشید که سطح سیاره را عقیم می کند. ابزار بلوک های فرود وایکینگ مواد آلی را در خاک مریخ شناسایی نکردند. درست است، نشانه هایی وجود دارد که نشان می دهد آب و هوای مریخ به طور قابل توجهی تغییر کرده است و ممکن است زمانی برای زندگی مطلوب تر بوده باشد. مشخص است که در گذشته های دور روی سطح مریخ آب وجود داشت، زیرا تصاویر دقیق از این سیاره آثاری از فرسایش آب را نشان می دهد که یادآور دره ها و بسترهای خشک رودخانه است. تغییرات طولانی مدت در آب و هوای مریخ ممکن است با تغییر در شیب محور قطبی همراه باشد. با افزایش جزئی دمای سیاره، جو می تواند 100 برابر متراکم تر شود (به دلیل تبخیر یخ). بنابراین، ممکن است زمانی زندگی در مریخ وجود داشته باشد. ما تنها پس از مطالعه دقیق نمونه های خاک مریخ قادر به پاسخگویی به این سوال خواهیم بود. اما تحویل آنها به زمین کار دشواری است. خوشبختانه، شواهد قوی وجود دارد که نشان می دهد از هزاران شهاب سنگی که روی زمین یافت شده اند، حداقل 12 شهاب سنگ از مریخ آمده اند. آنها را شهاب سنگ های SNC می نامند، زیرا اولین آنها در نزدیکی شهرک های شرگوتی (شرگوتی، هند)، نخلا (ناکلا، مصر) و چاسینی (چاسنیوی، فرانسه) یافت شدند. شهاب سنگ ALH 84001 یافت شده در قطب جنوب بسیار قدیمی تر از سایرین است و حاوی چند حلقه ای است. هیدروکربن های معطر احتمالا منشا بیولوژیکی دارد. اعتقاد بر این است که از مریخ به زمین آمده است، زیرا نسبت ایزوتوپ های اکسیژن موجود در آن مانند سنگ های زمینی یا شهاب سنگ های غیر SNC نیست، بلکه مانند شهاب سنگ EETA 79001 است که حاوی شیشه هایی با حباب است. ، که در آن ترکیب گازهای نجیب متفاوت از زمین است، اما با جو مریخ مطابقت دارد. اگرچه مولکول های آلی زیادی در اتمسفر سیارات غول پیکر وجود دارد، سخت است باور کنیم که در غیاب سطح جامد، حیات در آنجا وجود داشته باشد. از این نظر، تیتان ماهواره زحل بسیار جالب‌تر است، که نه تنها دارای اتمسفر با اجزای آلی است، بلکه یک سطح جامد نیز دارد که محصولات سنتز می‌توانند در آن انباشته شوند. درست است، دمای این سطح (90 K) برای مایع سازی اکسیژن مناسب تر است. بنابراین، توجه زیست شناسان بیشتر به قمر مشتری اروپا جلب می شود، اگرچه فاقد جو است، اما ظاهراً اقیانوسی از آب مایع در زیر سطح یخی خود دارد. برخی از دنباله دارها تقریباً مطمئناً حاوی مولکول های آلی پیچیده هستند که قدمت آنها به زمان شکل گیری منظومه شمسی باز می گردد. اما تصور زندگی روی یک دنباله دار سخت است. بنابراین، تا زمانی که شواهدی مبنی بر وجود حیات در منظومه شمسی در هر کجای خارج از زمین داشته باشیم. می توان این سوال را مطرح کرد که ابزارهای علمی در ارتباط با جستجوی حیات فرازمینی چه قابلیت هایی دارند؟ آیا یک کاوشگر فضایی مدرن می تواند حضور حیات در سیاره ای دوردست را تشخیص دهد؟ به عنوان مثال، آیا فضاپیمای گالیله می تواند حیات و هوش روی زمین را هنگامی که دو بار در مانورهای گرانشی از کنار آن عبور می کند، شناسایی کند؟ در تصاویر زمین که توسط کاوشگر مخابره شد، نمی‌توان نشانه‌هایی از حیات هوشمند را مشاهده کرد، اما سیگنال‌های ایستگاه‌های رادیویی و تلویزیونی ما که توسط گیرنده‌های گالیله گرفتار شده بودند، گواه آشکاری از حضور آن شد. آنها کاملاً با تابش ایستگاه های رادیویی طبیعی - شفق های قطبی، نوسانات پلاسما در یونوسفر زمین، شراره های خورشیدی - متفاوت هستند و بلافاصله حضور یک تمدن فنی روی زمین را نشان می دهند. و زندگی نامعقول چگونه خود را نشان می دهد؟ دوربین تلویزیون گالیله از زمین در شش باند طیفی باریک عکس گرفت. در فیلترهای 0.73 و 0.76 میکرومتر، برخی از مناطق زمین به دلیل جذب شدید نور قرمز سبز رنگ به نظر می رسند که برای بیابان ها و صخره ها معمول نیست. ساده ترین راه برای توضیح این موضوع این است که برخی از حامل های رنگدانه غیر معدنی که نور قرمز را جذب می کند در سطح سیاره وجود دارد. ما مطمئناً می دانیم که این جذب غیرمعمول نور به دلیل کلروفیل است که گیاهان برای فتوسنتز از آن استفاده می کنند. هیچ جسم دیگری در منظومه شمسی چنین رنگ سبزی ندارد. علاوه بر این، طیف سنج مادون قرمز گالیله وجود اکسیژن مولکولی و متان را در جو زمین ثبت کرد. وجود متان و اکسیژن در جو زمین نشان دهنده فعالیت بیولوژیکی در این سیاره است. بنابراین، می‌توان نتیجه گرفت که کاوشگرهای بین سیاره‌ای ما قادر به تشخیص نشانه‌هایی از حیات فعال در سطح سیارات هستند. اما اگر زندگی در زیر پوسته یخی اروپا پنهان شده باشد، بعید است وسیله ای که در حال پرواز است آن را تشخیص دهد.
فرهنگ لغت جغرافیا