Будова Сонячної системи

Сонячна система - це система космічних об’єктів, що складається із зорі класу G2 Сонця й обертових навколо неї під дією сил тяжіння планетних тіл: 8(9) великих планет - Меркурія, Венери, Землі, Марса, Юпітера, Сатурна, Урана, Нептуна, Плутона (2009 р. Плутон було виключено з великих планет Сонячної системи.); 62 відомих супутників планет (планетоїдів і астероїдів); 10^б-10⁶ малих планет-астероїдів; 10¹³-10¹⁴ комет і незліченної кількості метеорних тіл, космічного пилу і газу. Простір Сонячної системи розмірами понад 3 -10¹⁶ м є носієм гравітаційних і магнітних полів і пронизаний електромагнітним випромінюванням і потоками елементарних частинок. Вік Сонячної системи 4, 5-5 мільярдів років.

Сонце зосереджує в собі 99, 866 % маси Сонячної системи, на частку великих планет припадає 0, 134 % маси, супутників планет - 0, 00004 %, астероїдів - 0, 0000001 %, комет - 0, 0003 % і метеорних частинок 0, 000000000001 %. Геометричний центр Сонячної системи практично збігається з центром Сонця.

Великі планети Сонячної системи обертаються навколо Сонця в напрямі його осьового обертання по майже колових орбітах, що слабко нахилені одна до одної і лежать поблизу площині сонячного екватора.Більшість планет обертається навколо своєї осі в тому самому напрямку. Супутники планет здебільшого обертаються навколо планет у тому самому напрямку, у якому відбувається осьове обертання планет, але деякі найвіддаленіші супутники планет мають зворотний рух. Більшість орбіт астероїдів лежить між орбітами Марса і Юпітера. Відкрито сотні силікатно-крижаних і крижаних планетоїдів, кентаврів і кометних ядер пояса Койпера, орбіти яких лежать за орбітою Плутона на відстані близько 50-70 а. о. від Сонця. Загальне число метеороїдів розмірами понад 1 км на відстані до 100 а. о. від Сонця досягає 1 мільйона. У гігантській хмарі кометних ядер, що оточує Сонячну систему, виділяють 2 шари: сферична хмара Хіллса з 10¹³ -10¹⁴ крижаних метеороїдів на відстані до 20 000 а. о. і квазісферична хмара Оорта з 10¹¹-10¹² об’єктів на відстані до 10⁵ а. о. від Сонця. Під дією збурювань, які виникають від зір, що проходять поблизу, кометні ядра в хмарі змінюють свої орбіти і частина їх спрямовується усередину Сонячної системи; орбіти відомих комет мають великий ексцентриситет і нахил до екліптики.

За межі Сонячної системи приймають відстань від Сонця до геліопаузи -точки, у якій тиск сонячного вітру врівноважується тиском міжзоряного середовища.

Рис. 1 Будова Сонячної системи

Середні відстані планет від Сонця підкоряються емпіричному закону, сформульованому наприкінці XVIII століття астрономами І. Тиціусом і І. Боде: г = 0, 3-2" +0, 4 (а. о.), де г - відстань від планети до Сонця. Для Меркурія п = -1; для Венери п = 0; для Землі п = 1; для Марса п = 2; для Юпітера п = 4 і т. ін.

Можливість існування невідомих планет у Сонячній системі

Останнім часом у різних джерелах інформації, у тому числі на сторінках Інтернету, публікується інформація про можливий кінець світу і планету Нібіру, яка несе загибель Землі. Давайте розглянемо це питання з точки зору сучасної астрономії.

Історія питання

До пошуків невідомих людству планет у Сонячній системі приступили лише в кінці XVIII століття. До цього було відомо про існування 6 планет, деяких супутників, що обертаються навколо них, і про комети, які періодично з’являлися на небосхилі, несучи людям страх щодо майбутнього.

13 березня 1781 року Вільям Гершель, англійський астроном- музикант німецького походження, виявив дивний об’єкт поруч із дзета Тільця в ході оглядових спостережень. Він описав його фразою «туманна зірка або, можливо, комета». Безліч фактів вказали на незвичайність даної «комети»: практично кругла орбіта навколо Сонця, велика відстань (у 18 разів далі, ніж від Землі до Сонця) і великі розміри (у кілька разів більше за Землю). Тільки через 2 роки спостережень Гершель зважився під тиском неспростовних даних і думок колег назвати відкрите ним тіло планетою. Зараз ми цю планету називаємо Ураном. Але в кінці XVIII століття це була справжня революція у свідомості: у Сонячній системі ще не всі великі планети відкриті!

Наступна подія, що розширила уявлення про можливі типи об’єктів у Сонячній системі, відбулася в першу ніч XIX століття.

1 січня 1801 Джузеппе П’яцци випадково виявив на тлі зір точковий об’єкт, який швидко рухався. Це була Церера (діаметр близько 1000 км) - перший і найбільший виявлений астероїд (2006 року віднесена до карликових планет). До цього були гіпотези, побудовані на основі правила Тиціуса-Боде (емпірична формула, яка приблизно описує відстані між планетами Сонячної системи і Сонцем), що між орбітою Марса і Юпітера повинна бути невідома планета, умовно названа «Фаетон». Але спеціально організована група астрономів, створена незабаром після відкриття Урана, що ставила перед собою завдання знайти гіпотетичну планету на передвіщеній орбіті, була приречена на безуспішні пошуки. Зате на сьогодні відомі близько півмільйона астероїдів розміром від одного до сотень кілометрів, більшість з яких обертаються по орбітах навколо Сонця між Марсом і Юпітером.

Через 65 років після відкриття Гершеля сталася ще одна важлива подія, яка змінила уявлення про можливості науки: Урбен Левер’є, французький математик, відкрив «на кінчику пера» восьму і останню велику планету Сонячної системи - Нептун. На основі постійних відхилень Урана від обчислюваного стану він припустив, що є якась зовнішня планета, яка збурює рух раніше відкритої планети- гіганта. Результати обчислень Левер’е виявилися настільки точні, що Йоганн Галле в першу ж годину пошуків виявив Нептун всього в одному градусі від обчислених координат раніше невідомої планети. Це був тріумф науки і остаточне усвідомлення того, що епоху великих відкриттів у Сонячній системі ще не завершено.

У кінці XIX століття в астрономів знову з’явилися підозри, що збурення руху Урану по орбіті неможливо описати лише одним Нептуном, тож почали народжуватися нові проекти з пошуку невідомої планети. Найвдалішим з них виявився проект Персіваля Лоуелла, бізнесмена з Бостона, засновника найбільшої приватної обсерваторії в США. 1906 року Лоуелл запровадив у своїй обсерваторії велику програму з пошуку планети, яку було відкрито тільки через 24 роки і названо Плутоном.Протягом останнього десятиліття XX століття було відкрито сотні астероїдів за орбітою Нептуна. Але відкриття перших п’яти років XXI століття змінили наше ставлення до дев’ятої планети: на орбітах, схожих за властивостями з орбітою Плутона, були ви­явлені нові великі тіла розташовані за ним, що зробило Плутон ря­довим (але при цьому найбільшим) членом нового сімейства в Со­нячній системі - плутіно. На сьогодні відомо понад 1000 об’єктів, що обертаються навколо Сонця за орбітою Нептуна.

Усі описані вище події свідчать про можливість існування неві­домих досі великих планет у Сонячній системі. Особливу пошире­ність зараз отримала ідея «планети Нібіру» (у 3 рази більше за Зем­лю!), яка, за неперевіреними даними, має прилетіти у внутрішню частину Сонячної системи 2012 року і спричинити катастрофічні наслідки.