§ 41. Строение солнечной системы

Солнечной системой называют Солнце и небесные тела, обращающиеся вокруг него – планеты, спутники планет, кометы, метеорные тела и космическая пыль. Структура Солнечной системы, в которой все планеты, включая Землю, движутся вокруг общего центра – Солнца, была раскрыта польским астрономом Н. Коперником в середине 16 века и получила название гелиоцентрической системы. Согласно решению Международного астрономического союза планетами Солнечной системы являются Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, перечисленные в порядке их удалённости от Солнца. Все планеты движутся вокруг Солнца по почти круговым орбитам, лежащим примерно в одной плоскости, в направлении против часовой стрелки, если смотреть со стороны северного полюса Земли (рис. 41а). В том же направлении вращается и Солнце вокруг своей оси. У всех планет, исключая Венеру и Уран, направление вращения вокруг собственной оси совпадает с направлением обращения вокруг Солнца.

Величину, равную среднему расстоянию от Земли до Солнца, называют астрономической единицей (а.е.). 1 а.е. = 149,6 млн. км. От Солнца до Земли свет доходит за 8 мин, а до самой далёкой планеты, Нептуна – за 4 часа. В качестве единицы для измерения очень больших расстояний в астрономии используют световой год – расстояние, которое свет проходит за один год. Как легко вычислить, один световой год составляет около 9,5^.10¹² км.

Почти вся масса Солнечной системы (99,87 %) сосредоточена в Солнце, размер которого значительно превосходит размер любой планеты (рис. 41б). Все планеты по их внутреннему строению можно разделить на планеты земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс) и газовые планеты-гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун).

Планеты земной группы имеют сравнительно небольшие размеры, и все обладают каменистой оболочкой, называемой литосферой. Средняя плотность этих планет составляет от 3,9^.10³ кг/м³ до 5,5^.10³ кг/м³. У Меркурия практически нет атмосферы, а средняя температура его поверхности составляет около 340 ^оС. Атмосфера Венеры примерно в 100 раз более плотная, чем земная, и состоит в основном из углекислого газа, который не пропускает инфракрасное излучение, идущее от планеты. В результате, средняя температура на поверхности Венеры даже выше, чем у Меркурия, и составляет около 480 ^оС, что делает пока невозможным высадку на поверхность Венеры автоматических космических станций. Давление атмосферы Марса у поверхности составляет лишь 0,6 % земного атмосферного давления, а состоит она, как и атмосфера Венеры, в основном из углекислого газа. Средняя температура на поверхности Марса составляет около -50 ^оС. Поверхность Марса интенсивно изучается с помощью автоматических станций, однако, до сих пор (август 2007 г.) никаких признаков жизни там не обнаружено.

Масса любой из планет-гигантов во много раз превышает сумму масс всех планет земной группы. Средняя плотность планет-гигантов в несколько раз меньше, чем у планет земной группы и составляет от 0,7^.10³ кг/м³ до 1,6^.10³ кг/м³. У планет-гигантов нет литосферы, а их малая плотность  объясняется тем, что эти планеты являются гигантскими газовыми шарами. Планеты-гиганты имеют много спутников (от 6 до 20) и быстрее, чем планеты земной группы, вращаются вокруг собственной оси. Юпитер – самая крупная планета Солнечной системы, и её верхний слой состоит из жидкого водорода и гелия. Отличительной чертой Сатурна является его кольцо, состоящее из огромного числа частиц, обращающихся вокруг планеты. Химический состав Сатурна и Юпитера сходны. Средняя температура в верхних слоях Урана и Нептуна составляет менее -210 ^оС. Об этих планетах известно довольно мало из-за большой удалённости.

 Вопросы для повторения:

·        Назовите планеты Солнечной системы в порядке их удалённости от Солнца.

·        Перечислите характеристики обращения планет вокруг Солнца

·        Чем отличаются планеты земной группы от планет-гигантов?

Рис. 41. (а) - схематическое изображение орбит планет Солнечной системы; (б) – относительные размеры Солнца и планет Солнечной системы.