Солнечная система

Оглавление

• Планеты Солнечной системы: полное руководство
• Планеты земной группы
• Газовые и ледяные гиганты
• Карликовые планеты и пояс Койпера
• Спутники планет и кольца
• Интересные факты о Солнечной системе

Солнечная система включает восемь планет, вращающихся вокруг Солнца, а также пять признанных карликовых планет. По одной из теорий, она сформировалась в результате гравитационного сжатия газопылевого облака свыше 4,5 миллиардов лет назад. Сегодня ученые обнаруживают все новые астероиды, кометы и другие небесные тела. Особенности планет, их спутники и новые открытия — в материале РИА Новости.

Планеты Солнечной системы: полное руководство

Солнечная система — это планетная система, включающая в себя все естественные космические объекты, обращающиеся вокруг Солнца: планеты и их спутники, карликовые планеты и их спутники, а также малые тела — астероиды, кометы, метеороиды, космическую пыль. Солнечная система входит в состав галактики Млечный Путь.

Сколько планет в Солнечной системе и их классификация

Согласно современной классификации Международного астрономического союза (МАС), принятой в 2006 году, в Солнечной системе 8 планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. До этого решения планетой считался и Плутон, но теперь он относится к категории карликовых планет. Международным астрономическим союзом официально признаны пять карликовых планет: Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке, Эрида.

Список планет по удаленности от Солнца

Планеты располагаются в следующем порядке (от ближайшей к Солнцу):

Что такое планета и чем она отличается от спутника

Планета — небесное тело, вращающееся вокруг звезды (и само не являющееся звездой), которое имеет гидростатически равновесную форму и "расчистило" область в районе своей орбиты от других, более мелких объектов. Основное отличие планеты от спутника заключается в том, вокруг чего вращается тело: планеты вращаются вокруг звезды, а спутники — вокруг планет.

Планеты Солнечной системы делятся на две группы. Первая — планеты земного типа: Меркурий, Венера, Земля, Марс. Для них характерны относительно небольшие размеры, малое количество спутников и твердое состояние. Основными составляющими являются силикаты и железо.

Остальные — Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун — планеты-гиганты, состоящие из газообразного водорода и гелия. Все они движутся вокруг Солнца по эллиптическим орбитам, отклоняясь от заданной траектории, если рядом проходит планета-сосед.

Планеты земной группы

Пять ближайших к Земле планет — Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн — были известны с древности.

Меркурий

Ближайшая к Солнцу планета, среднее расстояние от звезды 0,387 астрономической единицы (58 млн км), расстояние до Земли колеблется от 82 до 217 млн км. Меркурий движется вокруг Солнца по сильно вытянутой эллиптической орбите, плоскость которой наклонена к плоскости эклиптики под углом 7°. Средний радиус планеты составляет 2440 км, масса 3,3 × 10²³ кг (0,055 массы Земли), а плотность почти такая же, как у Земли (5,43 г/см³).

© Public domain

Меркурий

Средняя скорость движения Меркурия по орбите — 47,9 км/с. Период обращения вокруг Солнца (меркурианский год) — около 88 суток, период вращения вокруг своей оси равен 58,6 суткам (меркурианские звездные сутки), продолжительность солнечных суток равна 176 земным суткам — двум меркурианским годам.

Поверхность Меркурия, подобно лунной, покрыта кратерами. Атмосфера очень разреженная.

Меркурий обладает крупным железным ядром, являющимся источником магнитного поля, по своей совокупности составляющим 0,1 от земного. Температура на поверхности Меркурия колеблется от 90 до 700 К (−180…430 °C). Планета названа в честь бога римского пантеона Меркурия, аналога греческого Гермеса и Вавилонского Набу. Естественных спутников у планеты нет.

Венера

Вторая по удаленности от Солнца планета, среднее расстояние от звезды 0,72 а.е. (108,2 млн км). Средний радиус планеты составляет 6051 км, масса — 4,9 × 10²⁴ кг (0,82 массы Земли), средняя плотность 5,24 г/см³. Орбита Венеры очень близка к круговой. Средняя скорость движения Венеры по орбите — 34,99 км/с. Наклон орбиты к плоскости эклиптики равен 3,4°. Венера вращается вокруг своей оси, наклоненной к плоскости орбиты на 2°, с востока на запад — в направлении, противоположном направлению вращения большинства планет. Период обращения вокруг Солнца — 224,7 суток, период вращения вокруг своей оси равен 243 суткам, продолжительность солнечных суток на планете — 116,8 земных суток.

© NASA / JPL-Caltech

Венера

Венера не имеет естественных спутников. Атмосфера ее состоит в основном из углекислого газа (96%) и азота (почти 4%). Давление у поверхности достигает 93 атмосфер, температура — 737 К. Причиной столь высокой температуры на Венере является парниковый эффект, создаваемый плотной углекислотной атмосферой. Поверхность Венеры в основном равнинная, сложена базальтами, обнаружены следы вулканической деятельности, ударные кратеры. Планета состоит преимущественно из камня и металла. Планета получила свое название в честь Венеры, богини любви из римского пантеона.

Земля

Третья от Солнца планета Солнечной системы, среднее расстояние от Солнца 1 а.е. (149,6 млн км), средний радиус 6371,160 км (экваториальный 6378,160 км, полярный 6356,777 км), масса — 6х10²⁴ кг. Орбита Земли близка к окружности с радиусом около 384 400 км. Средняя скорость движения Земли по орбите равна 29,765 км/с. Период обращения вокруг Солнца 365,3 суток, период вращения вокруг своей оси — 23 часа 56 минут (звездные сутки), период вращения относительно Солнца (средние солнечные сутки) 24 часа. Имеет естественный спутник — Луну.

© Pixabay / ColiN00B

Планета Земля

Марс

Четвертая планета от Солнца, среднее расстояние — 1,5 а.е. (227,9 млн км). Минимальное расстояние от Марса до Земли составляет 55,75 млн км, максимальное — около 401 млн. км. Экваториальный радиус Марса равен 3396,9 км, масса 6,4 × 10²³ кг (0,108 массы Земли), плотность 3,95 г/см³. Отклонение орбиты по отношению к эклиптике — 1,9°. Средняя скорость обращения вокруг Солнца — 24,13 км/с. Марс обращается вокруг Солнца за 687 земных суток, период вращения вокруг своей оси — 24 часа 37 минут.

Разреженная атмосфера (в 160 раз менее плотная, чем земная) в основном состоит из углекислого газа (95%), среднее давление у поверхности 0,006 атм. Марс преимущественно состоит из камня и металла. Поверхность Марса — пыле-песчаная пустыня с каменистыми россыпями, потухшими вулканами, ударными кратерами, ветвящимися каньонами типа высохших русел рек. Известны два спутника Марса — Фобос и Деймос. Планету Марс в древности назвали в честь бога войны за кроваво-красный цвет.

© Public domain

Марс

Марс исследовался многочисленными космическими аппаратами, включая орбитальные станции, посадочные модули и марсоходы. Среди наиболее известных миссий — Viking, Mars Pathfinder, Mars Exploration Rovers, Phoenix, Curiosity, InSight, Perseverance и китайский Тяньвэнь-1.

Газовые и ледяные гиганты

Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — относятся к категории планет-гигантов. Они значительно превосходят планеты земной группы по размеру и массе, не имеют твердой поверхности в традиционном понимании и состоят преимущественно из легких газов и льдов.

Их можно разделить на две подгруппы:

Юпитер

Пятая по счету от Солнца, а также крупнейшая планета Солнечной системы, среднее расстояние — 5,2 а.е.(778 млн км). Экваториальный радиус равен 71,4 тыс. км, полярный — около 67 тысяч км, масса 1,9 × 10²⁷ кг (317,8 массы Земли), средняя скорость обращения вокруг Солнца — 13,06 км/с. Наклон плоскости орбиты к плоскости эклиптики 1,3°. Расстояние Юпитера от Земли меняется в пределах от 188 до 967 млн. км. Полный оборот вокруг Солнца Юпитер совершает за 11,9 года, период вращения вокруг своей оси — 9 часов 45 минут (для полярной зоны) и 9 часов 50,5 минуты для экваториальной зоны. Экватор наклонен к плоскости орбиты под углом 3°5'; из-за малости этого угла сезонные изменения на Юпитере выражены весьма слабо.

Юпитер представляет собой газо-жидкое тело, твердой поверхности не имеет. Атмосфера состоит на 89 % из водорода и на 11 % гелия и напоминает по химическому составу Солнце. Юпитер назван в честь царя римских богов.

© NASA / JPL-Caltech/SwRI/MSSS

Южное полушарие Юпитера

У Юпитера есть 95 известных естественных спутника. Четыре наиболее крупных спутника — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — были открыты в 1610 году Галилео Галилеем. Пятый спутник — Юпитер V, открытый в 1892 году, — самый близкий к планете, он удален от ее поверхности всего лишь на 2,54 экваториальных радиуса Юпитера. Все эти спутники движутся практически по круговым орбитам, плоскости которых совпадают с плоскостью экватора Юпитера.

К концу 1970‑х годов было известно о 13 спутниках Юпитера. В 1979 году американским космическим аппаратом "Вояджер‑1" были обнаружены еще три спутника. Начиная с 1999 года с помощью наземных телескопов нового поколения были открыты еще 47 спутников планеты, подавляющее большинство из которых имеют диаметр в 2-4 километра.

В 2021-2022 годах еще 12 новых спутников были обнаружены с помощью телескопов на Гавайях и в Чили, а их орбиты были подтверждены в ходе последующих наблюдений.

Сатурн

Шестая планета от Солнца и вторая по размерам в Солнечной системе после Юпитера. Среднее расстояние Сатурна от Солнца 9,54 а.е. (1,427 млрд км), средний экваториальный радиус около 60,3 тысячи км, полярный — около 54 тысяч км, масса 5,68 × 10²⁶ кг (95,1 массы Земли). Средняя плотность Сатурна меньше плотности воды (около 0,7 г/см³). Период обращения вокруг Солнца 29,46 года, период вращения вокруг своей оси 10 часов 39 минут (экваториальные области вращаются на 5% быстрее полярных). Сатурн — наиболее сплющенная планета Солнечной системы.

Состоит на 93 % из водорода (по объему) и на 7 % — из гелия и не имеет твердой поверхности. Относится к типу газовых планет и имеет систему колец. Названа в честь греческого бога времени.

© NASA/JPL-Caltech/SSI

Кольца Сатурна

Известны 274 естественных спутника Сатурна, большая часть из которых обнаружена при помощи космических аппаратов. Спутники в основном состоят из горных пород и льда. Крупнейший — Титан, открытый в 1655 году Христианом Гюйгенсом, — по своей величине превосходит планету Меркурий. Диаметр Титана около 5200 км. Титан облетает вокруг Сатурна каждые 16 дней. Это единственный спутник, обладающий очень плотной атмосферой, по массе она превосходит земную и состоит более чем на 90% из азота, с умеренным содержанием метана.

Уран

Седьмая планета Солнечной системы. Была открыта в 1781 году английским астрономом Уильямом Гершелем и названа в честь греческого бога неба Урана. Среднее расстояние от Солнца 19,18 а.е. (2 871 млн км), средний радиус 25 560 км, масса 8,69 × 10²⁵ (14,54 массы Земли), средняя плотность — 1,27 г/см³. Орбитальная скорость — от 6,49 до 7,11 км/с. Наклон орбиты к плоскости эклиптики 0,8°. Период обращения вокруг Солнца 84 года, период вращения вокруг своей оси — около 17 часов 14 минут.

Уран имеет небольшое твердое железно-каменное ядро, над которым сразу начинается плотная атмосфера. Атмосфера на Уране имеет толщину не менее 8000 км и состоит примерно из 83% водорода, 15% гелия и 2% метана.

© NASA / JPL

Уран

У планеты открыты 29 естественных спутников, из них пять крупных. Крупнейшие — Титания, диаметр около 1600 км, и Оберон, диаметром около 1550 км. Оба были обнаружены Гершелем 11 января 1787 года, через шесть лет после открытия им самой планеты. Большие спутники на 50% состоят из водяного льда, на 20% — из углеродных и азотных соединений, на 30% — из разных соединений кремния (силикатов).

Нептун

Восьмая планета от Солнца и четвертая по размеру. Нептун открыт в Берлинской обсерватории 23 сентября 1846 года немецким астрономом Иоганном Галле на основании предсказаний, сделанных независимо математиком Джоном Адамсом в Англии и астрономом Урбеном Леверрье во Франции. Их вычисления опирались на несоответствия между наблюдаемой и предсказанной орбитами Урана, что астрономы объяснили гравитационным возмущениям неизвестной планеты.

© Depositphotos.com / Corey Ford

Планета Нептун

Среднее расстояние Нептуна от Солнца 30,1 а.е. (4 497 млн км), средний радиус около 25 тысяч км, масса 1,02 × 10²⁶ кг (17,2 массы Земли), плотность 1,64 г/см³. Наклонение орбиты к плоскости эклиптики равно 1°46'. Период обращения вокруг Солнца 164,8 года, период вращения вокруг своей оси 16 часов 6 минут. Расстояние от Земли — от 4,3 до 4,6 млрд км. У Нептуна, как и у других планет-гигантов, нет твердой поверхности. Атмосфера Нептуна на 98–99 % состоит из водорода и гелия. В ней содержится также 1–2 % метана.

У Нептуна известно 16 спутников, крупнейший из них — Тритон.

Карликовые планеты и пояс Койпера

В конце XX – начале XXI веков во внешней части Солнечной системы было открыто множество объектов. Стало очевидным, что Плутон лишь один из наиболее крупных известных до настоящего времени объектов пояса Койпера. Более того, по крайней мере, один из объектов пояса — Эрида — является более крупным телом, чем Плутон и на 27% тяжелее его. В связи с этим возникла идея не рассматривать более Плутон как планету.

24 августа 2006 года на XXVI Генеральной ассамблее Международного астрономического союза было принято решение впредь называть Плутон не "планетой", а "карликовой планетой".

Планеты и карликовые планеты — это два разных класса объектов Солнечной системы. Карликовые планеты расположены преимущественно в поясе Койпера, за орбитой Нептуна, хотя один из таких объектов — Церера — находится в главном поясе астероидов между Марсом и Юпитером.

Что такое карликовая планета

Карликовыми планетами считаются объекты, вращающиеся вокруг звезды, имеющие гидростатически равновесную форму, но не "расчистившие" близлежащее пространство и не являющиеся спутниками.

Плутон и другие карликовые планеты

В 1930 году американский астроном Клод Томбо нашел на негативах медленно движущийся звездообразный объект, который назвали новой, девятой планетой Плутоном — в честь древнеримского бога подземного царства.

Международный астрономический союз официально признал Плутон планетой в мае 1930 года. В тот момент предполагали, что его масса сравнима с массой Земли, но позже было установлено, что масса Плутона почти в 500 раз меньше земной, даже меньше массы Луны. Масса Плутона 1,2 × 10²² кг (0,22 массы Земли). Среднее расстояние Плутона от Солнца 39,44 а.е. (5,9 × 10¹² км), радиус около 1,65 тысячи км. Период обращения вокруг Солнца 248,6 года, период вращения вокруг своей оси 6,4 суток. Состав Плутона предположительно включает в себя камень и лед; планета имеет тонкую атмосферу, состоящую из азота, метана и углеродной одноокиси. У Плутона есть три спутника: Харон, Гидра и Никта.

11 июня 2008 года МАС объявил о введении понятия "плутоид". Так было решено называть небесные тела, обращающиеся вокруг Солнца по орбите, радиус которой больше радиуса орбиты Нептуна, масса которых достаточна, чтобы гравитационные силы придавали им почти сферическую форму, и которые не расчищают пространство вокруг своей орбиты (то есть, вокруг них обращается множество мелких объектов).

© NASA / JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Карликовая планета Церера снятая космическим аппаратом Dawn

Поскольку для таких далеких объектов, как плутоиды, определить форму и тем самым отношение к классу карликовых планет пока затруднительно, ученые рекомендовали временно относить к плутоидам все объекты, абсолютная астероидная величина которых (блеск с расстояния в одну астрономическую единицу) ярче +1. Если позднее выяснится, что отнесенный к плутоидам объект карликовой планетой не является, его этого статуса лишат, хотя присвоенное имя оставят. К плутоидам были отнесены карликовые планеты Плутон и Эрида. В июле 2008 года в эту категорию был включен Макемаке. 17 сентября 2008 в список добавили Хаумеа.

Ученые предполагают, что в поясе Койпера могут существовать еще объекты, подходящие под определение карликовой планеты.

Пояс Койпера и его значение

Пояс Койпера — область Солнечной системы за орбитой Нептуна (от 30 до 55 а.е. от Солнца), населенная множеством малых ледяных тел. Пояс назван в честь астронома Джерарда Койпера. Открытие крупных объектов в поясе Койпера, в частности Эриды, привело к пересмотру определения планеты и созданию категории “карликовая планета”.

Пояс Койпера остается одной из наименее исследованных областей Солнечной системы. Он содержит тысячи малых ледяных тел размером более 100 км в диаметре и, предположительно, триллионы мелких тел. Общая масса пояса оценивается примерно в 1-10% массы Земли. Время обращения объектов вокруг Солнца — от 200 до 500 лет.

Космический аппарат New Horizons, пролетевший мимо Плутона в 2015 году, в 2019-м исследовал объект пояса Койпера 2014 MU₆₉ — наиболее удаленный объект, когда-либо посещенный космическим аппаратом с Земли.

Спутники планет и кольца

Большинство планет Солнечной системы имеют естественные спутники, а планеты-гиганты также окружены системами колец. Количество известных спутников постоянно увеличивается с развитием технологий наблюдения.

Что такое спутник планеты

Спутник — естественное небесное тело, обращающееся по орбите вокруг планеты. Спутники могут иметь различное происхождение:

Спутники различаются по размерам и физическим свойствам. Некоторые из них геологически активны (Ио, Энцелад), другие имеют плотные атмосферы (Титан), подповерхностные океаны (Европа, Ганимед, Энцелад) или криовулканическую активность.

Сколько спутников у разных планет

Планета	Количество спутников	Крупнейшие спутники и их диаметр
Меркурий	0
Венера	0
Земля	1	Луна (3 474 км)
Марс	2	Фобос (22,7 км), Деймос (12,6 км)
Юпитер	95	Ганимед (5 268 км), Каллисто (4 821 км), Ио (3 643 км), Европа (3 122 км)
Сатурн	274	Титан (5 150 км), Рея (1 528 км), Япет (1 470 км), Диона (1 123 км)
Уран	29	Титания (1 578 км), Оберон (1 522 км), Умбриэль (1 169 км), Ариэль (1 158 км)
Нептун	16	Тритон (2 707 км), Протей (420 км), Нереида (340 км)

Ганимед — крупнейший спутник Юпитера и самый большой в Солнечной системе. По размеру превосходит планету Меркурий.

Спутник Сатурна Титан — единственный спутник с плотной атмосферой, богатой азотом, и метановыми озерами на поверхности. А Энцелад имеет гейзеры, выбрасывающие водяной пар, который формирует одно из колец Сатурна (кольцо Е).

Спутники Юпитера Ио и Европа тоже имеют особенности. Ио — самое вулканически активное тело в Солнечной системе. А под ледяной корой Европы, вероятно, скрывается глобальный океан жидкой воды.

Кольца планет-гигантов

Кольца планет состоят преимущественно из частиц пыли, льда и камня, обращающихся вокруг планеты. Все четыре планеты-гиганта Солнечной системы имеют системы колец.

Планету Юпитер опоясывают кольца, состоящие из совокупности сравнительно мелких каменных частиц размером от нескольких мкм до нескольких метров. Были открыты космическим аппаратом “Вояджер-1” в 1979 году и включают: главное кольцо, кольцо-гало и внешнее “паутинное” кольцо.

Кольца Сатурна — концентрические образования различной яркости, как бы вложенные друг в друга, и образующие единую плоскую систему небольшой толщины, располагающуюся в экваториальной плоскости планеты. Километровой толщины кольца образованы из льда и пыли и состоят из бессчетного количества частиц разного размера: от 2,5 см до нескольких метров. Семь основных колец именуют A, B, C, D, E, F и G.

Подобно другим газовым планетам, Уран имеет кольца. Кольцевая система была обнаружена в 1977 году. Ученым известно 13 отдельных колец планеты. Большинство из них непрозрачны, ширина не превышает нескольких километров. Кольца состоят в основном из макрочастиц — объектов диаметром от 20 сантиметров до 20 метров — и пыли. Возраст колец оценивается в 600 миллионов лет.

У Нептуна тоже есть кольцевая система. Кольца Нептуна очень темны, они названы в честь астрономов: Галле, Леверье, Лассел, Араго и Адамс. Считается, что кольца Нептуна относительно молодые и образовались они вследствие разрушения одного из спутников Нептуна.

Интересные факты о Солнечной системе

Солнечная система полна удивительных особенностей и рекордов. Определение возраста Солнечной системы стало возможным благодаря радиометрическому датированию метеоритов, лунных образцов и земных пород, а также компьютерному моделированию эволюции планетарных систем. В среднем возраст Солнечной системы оценивается в 4,57 миллиарда лет. Современные технологии наблюдений продолжают совершенствоваться, позволяя получать все более детальную информацию о космических объектах.

© Depositphotos.com / Molodec_

Комета, пролетающая мимо Земли

Возраст планет

Поскольку напрямую измерить возраст Юпитера или Солнца невозможно, ученые используют косвенные методы, а главным источником информации выступают древнейшие метеориты. Специалисты смогли узнать хронологию рождения планет. По данным Popular Science, первыми формировались планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Меркурий, Венера, Земля и Марс формировались медленнее. На их рождение ушло до 100 миллионов лет, в то время как газовые гиганты образовались в разы быстрее.

Скорость света и наблюдения с Земли

Скорость света в вакууме составляет примерно 299 792 458 метров в секунду. Это фундаментальный космологический предел скорости, который играет важную роль в наблюдениях объектов Солнечной системы. Известно, что свет от Солнца, которое находится в 150 миллионах километров от Земли, доходит до поверхности нашей планеты за 8 минут. Свет от звезды Альфа Центавра летит свыше четырех лет.

Необычные рекорды и особенности планет