Сонячна система
планетна система / З Вікіпедії, безкоштовно енциклопедія
Шановний Wikiwand AI, Давайте зробимо це простіше, відповівши на ключові запитання:
Чи можете ви надати найпопулярніші факти та статистику про Сонячна система?
Підсумуйте цю статтю для 10-річної дитини
Со́нячна систе́ма — планетна система, яка включає центральну зорю Сонце і менші об’єкти, які обертаються навколо нього — планети і їх супутники, карликові планети, астероїди, комети, метеорна речовина тощо [6] [7] . Вона сформувалася шляхом гравітаційного стиснення газопилової хмари приблизно 4,567 млрд. років тому. Сонячна система є частиною галактики Чумацький Шлях [8] .
Сонце становить ≈99,85 % маси Сонячної системи, а газові планети-гіганти (Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун) становлять 99 % решти маси [9] . Як і в інших зірках, у надрах Сонця ефективно відбуваються термоядерні реакції з виділенням енергії [10] . Планети за фізичними характеристиками поділяють на дві групи. Ближче до Сонця розташовані планети земної групи: Меркурій, Венера, Земля, Марс. Далі від Сонця знаходяться набагато більші й масивніші газові планети-гіганти: Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун [11] . Планети земної групи порівняно невеликі, їхня густина ≈5 г/см³; вони складаються переважно з важких хімічних елементів; мають гаряче металеве ядро, оточене мантією із силікатних порід, і верхній шар — кору [12] . Планети-гіганти не мають твердої поверхні, бо за хімічним складом (99 % водню і гелію) і густиною (≈1 г/см³) вони нагадують зорі, а їхня велика маса спричиняє нагрівання ядер до температури понад +10 000 °С [13] . Найбільші планети-гіганти, що входять до складу Сонячної системи — Юпітер і Сатурн — складаються головним чином з водню і гелію і тому відносяться до газових гігантів; менші планети-гіганти — Уран і Нептун — крім водню і гелію, переважно містять воду, метан і аміак, такі планети виділяються в окремий клас «крижаних гігантів» [14] . Шість планет з восьми та чотири карликові планети мають природні супутники. Юпітер, Сатурн, Уран та Нептун оточені кільцями пилу та інших частинок.
У Сонячній системі є дві області, заповнені малими тілами. Пояс астероїдів, що знаходиться між Марсом і Юпітером, схожий за складом із планетами земної групи, оскільки складається з силікатів та металів. Найбільшими об’єктами поясу астероїдів є карликова планета Церера та астероїди Паллада, Веста та Гігея. За орбітою Нептуна розташовуються транснептунові об’єкти, що складаються із замерзлої води, аміаку і метану, найбільшими з яких є Плутон, Седна, Гаумеа, Макемаке, Квавар, Орк та Еріда. У Сонячній системі існують й інші популяції малих тіл, такі як планетні квазісупутники і троянці, навколоземні астероїди, кентаври, дамоклоїди, а також комети, метеороїди і космічний пил.
Сонячний вітер (потік плазми від Сонця) створює бульбашку у міжзоряному середовищі, звану геліосферою, яка простягається до краю розсіяного диска і має форму схожу на круасан [15] [16] . Гіпотетична хмара Оорта, що служить джерелом довгоперіодичних комет, може простягатися на відстань приблизно в тисячу разів далі за геліосферу.
Oops something went wrong:
Вода в сонячній системі – світ мінералів
У фантастичному серіалі «Знак перемоги» (вісімдесяті роки 20 століття), на Землю прилітають на декількох величезних тарілках інопланетяни-рептилії. Вони ворожі, дуже агресивні, і починається війна. У числі іншого, інопланетянам потрібна вода. яку вони перекачують на свої тарілки, мабуть, щоб відвезти на свою планету.
Фільм хороший. Але ось цікавий факт – навіщо інопланетянам викачувати воду з Землі, якщо її так багато в Сонячній системі? А якщо припустити, що чимала частина планетних систем схожа одна на одну, то там теж повинна бути вода. Причому у величезних кількостях.
Вода – самий їстівний мінерал на Землі і це найвідоміше з’єднання. Якщо людина, котра закінчила звичайну школу, не завжди згадає, що кварц або пісок – це SiO2, то формулу води-H2O, пам’ятають усі. Отже, подивимося, скільки води є в нашій Сонячній системі. Підемо від периферії до Сонця.
Кам’яне ядро Плутона може містити радіоактивні елементи. Їх розпад може нагрівати гірські породи і лід, тому під товщами замерзлого льоду може бути рідка вода, що знаходиться під високим тиском. Цілий океан рідкої води.
НЕПТУН І УРАН – КРИЖАНІ ГІГАНТИ
Нептун називають «крижаним гігантом». Ця планета набагато більше Землі – її ядро в 1.2 рази більше земного.
Мантія Нептуна складається з води, метанового льоду і аміаку. Це дуже щільна, гаряча рідина, температури мантії досягають від 1700 до 4730 градусів Цельсія, тому «лід» – це умовний термін, який застосовується для цього перегрітого водно-аміачно-метанового коктейлю.
На глибині близько 7000 км тиск і температура в мантії Нептуна такі, що метан розкладається, з звільнився вуглецю утворюються алмази. які занурюються вниз, випадають на ядро планети. Існує гіпотеза, згідно з якою навколо ядра Нептуна існує цілий алмазний шар, «рідкий алмазний океан».
Верхні шари атмосфери містять водень, гелій, метан, саме метан надає атмосфері Нептуна незвичайний ультрамариновий колір.
Нижче, в атмосфері, формуються хмари аміаку і сірководню. Нептун, швидше за все, не має твердої поверхні, перехід атмосфери в водно-аміачно-метанову мантію відбувається поступово.
Уран, інший «крижаний гігант», дуже схожий на Нептун за будовою, але більше його за розміром.
Цікаві кільця Урана. Їх багато і вони мають різні кольори: сірий, блакитний, червоний.
Кольорових кілець всього два – внутрішнє, що знаходиться в центрі диска має червоний колір, зовнішнє – яскраво – блакитний або синій.
В даний час відкрито 27 супутників Урана. Всі вони, (крім кам’яної Міранди), складаються з кам’яного матеріалу і з льоду.
На кольорових фотографіях, зроблених космічними апаратами, Уран і Нептун дуже красиві – атмосфера Нептуна яскраво-синя, швидше за ультрамаринова, Уран виглядає як яскраво-блакитна планета. На фотографіях видно кільця Урана. Вони більш тонкі і розріджені, ніж кільця планети-гіганта Сатурн.
САТУРН – ВЛАСТЕЛИН крижаних кілець
Сатурн имееет систему кілець, існує гіпотеза, як могла сформуватися така цікава система. В один із супутників Сатурна врізалася велика крижана комета, після чого вона зруйнувалася на дрібні осколки. Цей удар перемістив супутник близько до Сатурну, де його зруйнувала гігантська гравітація. Дрейфуючи по орбіті, уламки і лід утворили кільця, що складаються з каменю, пилу і льоду. Кільця Сатурна складаються з льоду на 99%.
У Сатурна 62 супутника. Поверхня супутників має високу відбивну здатність, звідси випливає висновок, що вони складаються з льоду і кам’яного матеріалу. Титан – найбільший супутник Сатурна, його діаметр становить понад п’ять тисяч кілометрів.
Титан дуже цікавий для вивчення – у нього є атмосфера, що складається з азоту з невеликою домішкою газу метану. Умови на цій невеликій планеті схожі на ті, що існували на Землі приблизно 4 мільярди років тому.
На поверхні планети дуже холодно (-180 градусів Цельсія), тому на Титані є річки і озера з рідкого метану. Передбачається наявність води в замерзлому стані.
Юпітер, найбільша планета Сонячної системи, має 67 супутників. Найбільш відомі, сфотографовані, вивчені чотири з них, відкриті ще Галілео Галелея. Це Європа, Іо, Ганімед і Каллісто.
Європа за розміром трохи менше Місяця, вона має будову, характерне для планет земної групи – всередині супутника знаходиться залізне ядро, наступний шар (мантія) – складається з порід, за складом близьких до граніту.
Поверхня супутника покриває товстий шар льоду. Його товщина близько 100 кілометрів. Від 10 до 30 кілометрів становить замерзлий лід, нижче, до глибини 100 км знаходиться океан рідкої води. Рідкої цю воду роблять високий тиск і внутрішнє тепло планети.
Європа повністю покрита льодом, ця планета не переживала екстремальних деформацій при охолодженні ядра, можливо, її не руйнувала гравітація Юпітера. Їй вдалося уникнути ударів великих метеоритів і астероїдів. І тому Європа є найбільш гладкою планетою Сонячної системи, такий собі гігантський каток. Хоча лід Європи теж має сліди метеоритних бомбардувань і тріщини. Цікаво, що дуже розріджена атмосфера Європи полягає в основному з кисню.
Розмір цієї планети-супутника майже дорівнює розміру Меркурія (99% від його обсягу), але важить ця планета втричі менше, ніж Меркурій (у нього масивне залізо-нікелеве ядро).
Ядро Каллісто велике, тепле, воно складається з суміші льоду і кам’яного матеріалу. Товщина крижаної мантії від 80 до 200 км, починаючи від глибини 50 км, вода знаходиться в рідкому стані. Припускають, що вода може бути солоною.
Поверхня цього супутника сильно розбита метеоритами, видно тисячі метеоритних кратерів, вона покрита пилом кам’яного речовини цих метеоритів. Тому Каллісто не може претендувати на звання «самої гладкою планети Сонячної системи», як Європа.
Це один з найбільших супутників Юпітера, по масі він більше Місяця майже вдвічі. Ганімед теж складається з водяного льоду, а також силікатних порід, подібних граніту.
У цієї планети є розплавлене ядро, покрита планетa дуже товстим шаром водяного льоду (близько 950 км).
Супутник Юпітера, названий Галілеєм Іо. трохи більше Місяця. На Іо водяного льоду немає. Всередині цієї невеликої планети знаходиться залізне ядро, мантія складається з силікатних магматичних порід, як і вся поверхня планети.
Виверження вулкана на Іо (зйомки космічного апарата Вояджер 1)
Поверхня цієї планети має жовтий колір, так як вона майже повністю покрита самородної сірої і діоксидом сірки.
Ядро Іо розплавлене, гаряче. На знімках, зроблених космічними апаратами, можна побачити, як по жовтій поверхні планети розливається оранжева лава вулканів, що вивергаються.
Отже, продовжуємо рухатися до центру Сонячної системи. Між Юпітером і Марсом знаходиться пояс астероїдів. Він недостатньо вивчений, а кількість астероїдів не надто велике. До теперішнього часу жоден космічний корабель, наступний від Землі до околиць Сонячної системи, не зіткнувся з астероїдом. Астероїди можуть бути залізними і кам’яними, теоретично можливе існування кам’яно-крижаних брил.
З наближенням до центру Сонячної системи води, аміаку і метану стає все менше, а важких металів і каменю більше. В результаті Марс вже разюче відрізняється від планет і їх супутників, розташованих далі пояса астероїдів.
Помаранчеві окислені піски і породи Марса скажуть геологу про те, що вони утворилися під дією води і кисню в великій кількості. Зараз на Марсі кисню практично немає (0,13% кисню, приблизно стільки ж водяної пари в атмосфері, на 95% складається з вуглекислого газу CO2).
Що стосується води, то слід сказати, що полярні шапки Марса складаються з вуглекислоти, передбачається, що десь всередині вуглекислотного льоду є вода. Також передбачається, що можливі поклади крижаних пластів в осадових породах планети.
Венера – атмосфера цієї маловивченою планети містить водяну пару всього лише в кількості 0,02-0,1%. А враховуючи, що температура на її поверхні через парникового ефекту, створюваного вуглекислим газом CO2, досягає 500 градусів Цельсія, можна впевнено говорити: на Венері води немає.
Меркурій – здавалося б, не варто навіть згадувати про воду, вивчаючи цю, найближчу до Сонця планету. Але тим не менш, дослідження, проведені за допомогою космічних апаратів, показали, що вода, в дуже малих кількостях, там є.
У цій невеликій планети навіть є атмосфера – дуже розряджена, що складається з гелію, водню, калію, аргону, натрію, також були виявлені кисень, ОН і вода. Гелій і водень заносяться сюди від Сонця сонячним вітром. Калій і натрій утворюються при радіоактивному розпаді гірських порід. А звідки взялися кисень і вода?
Вчені припускають, що вона з’явилася під час падіння на Меркурій крижаних комет. Після падіння комет лід, під дією високих температур вдень, випаровується, пар клубочиться над планетою. Існує припущення, що вода з атмосфери потім може осідати, накопичуючись на північному і південному полюсах, всередині древніх кратерів. Але це тільки припущення.
На Місяці теж може бути вода – вона може накопичуватися в кратерах у полюсів, також, як на Меркурії. Вода могла потрапити на Місяць тільки при падінні на неї крижаних комет. Це питання зараз вивчається, хоча точних, абсолютно достовірних даних ще не отримано.
Отже – води в нашої планетної системи дуже багато.
