Характеристика небесных тел Солнечной системы

Содержание статьи:

• Классификация
  
• Звезда Солнце
  
• Планеты
  
• Спутники
  
• Астероиды
  
• Кометы
  
• Интересные Факты
  

Небесные тела — это объекты, расположенные в Наблюдаемой Вселенной. Такими объектами могут являться естественные физические тела или их ассоциации. Все они характеризуются обособленностью, а также представляют собой единую структуру, связанную гравитацией или электромагнетизмом. Изучением данной категории занимается астрономия. В этой статье предлагается к вниманию классификация небесных тел Солнечной системы, а также описание их основных характеристик.

Классификация небесных тел Солнечной системы

Каждое небесное тело имеет особые характеристики, например, способ зарождения, химический состав, размеры и др. Это дает возможность классифицировать объекты, объединяя их в группы. Опишем, какие есть небесные тела в Солнечной системе: звезды, планеты, спутники, астероиды, кометы и др.

Классификация небесных тел Солнечной системы по составу:

• Силикатные небесные тела. Данная группа небесных тел именуется силикатной, т.к. основным компонентом всех ее представителей являются каменно-металлические породы (около 99% от всей массы тела). Силикатная составляющая представлена такими тугоплавкими веществами, как кремний, кальций, железо, алюминий, магний, сера и др. Присутствуют также ледяные и газовые компоненты (вода, лед, азот, углекислота, кислород, гелий водород), однако их содержание мизерное. К этой категории относятся 4 планеты (Венера, Меркурий, Земля и Марс), спутники (Луна, Ио, Европа, Тритон, Фобос, Деймос, Амальтея, др), более миллиона астероидов, обращающихся между орбитами двух планет — Юпитера и Марса (Паллада, Гигея, Веста, Церера и др.). Показатель плотности — от 3 грамм на кубический сантиметр и более.
  
  
• Ледяные небесные тела. Эта группа является самой многочисленной в Солнечной системе. Основная составляющая — ледяная компонента (углекислота, азот, водяной лед, кислород, аммиак, метан и др.). В меньшем количестве присутствует силикатная компонента, а объем газовой крайне незначительный. Эта группа включает одну планету Плутон, крупные спутники (Ганимед, Титан, Каллисто, Харон и др.), а также все кометы.
  
  
• Комбинированные небесные тела. Составу представителей данной группы присуще наличие в больших количествах всех трех компонент, т.е. силикатной, газовой и ледяной. К небесным телам с комбинированным составом относится Солнце и планеты-гиганты (Нептун, Сатурн, Юпитер и Уран). Эти объекты характеризуются быстрым вращением.
  

Характеристика звезды Солнце

Солнце является звездой, т.е. представляет собой скопление газа с невероятными объемами. Имеет собственную гравитацию (взаимодействие, характеризующееся притяжением), с помощью которой и удерживаются все его компоненты. Внутри любой звезды, а значит, и внутри Солнца, происходят реакции термоядерного синтеза, продуктом которых является колоссальная энергия.

Солнце имеет ядро, вокруг которого образовывается зона излучения, где происходит перенос энергии. Далее следует зона конвекции, в которой зарождаются магнитные поля и движения солнечного вещества. Видимая часть Солнца может быть названа поверхностью этой звезды только условно. Более правильная формулировка — фотосфера или сфера света.

Притяжение внутри Солнца настолько велико, что фотон из его ядра на то, чтобы добраться до поверхности звезды, затрачивает сотни тысяч лет. При этом его путь от поверхности Солнца до Земли составляет всего 8 минут. Плотность и размеры Солнца позволяют притягивать другие объекты Солнечной системы. Ускорение свободного падения (силы тяжести) в поверхностной зоне равно почти 28 м/с².

Характеристика небесного тела звезды Солнце имеет следующий вид:

1. Химический состав. Основные компоненты Солнца — это гелий и водород. Естественно, звезда включает и другие элементы, однако их удельный вес очень мизерный.
   
   
2. Температура. Значение температуры существенно различается в разных зонах, так, в ядре она достигает 15.000.000 градусов Цельсия, а на видимой части — 5.500 градусов Цельсия.
   
   
3. Плотность. Составляет 1,409 г/см³. Самая большая плотность отмечена в ядре, наименьшая — на поверхности.
   
   
4. Масса. Если описывать массу Солнца без математических сокращений, то число будет выглядеть, как 1.988.920.000.000.000.000.000.000.000.000 кг.
   
   
5. Объем. Полное значение — 1.412.000.000.000.000.000.000.000.000.000 кубических килограмм.
   
   
6. Диаметр. Этот показатель составляет 1391000 км.
   
   
7. Радиус. Радиус звезды Солнце — 695500 км.
   
   
8. Орбита небесного тела. Солнце имеет собственную орбиту, которая пролегает вокруг центра Млечного пути. Полный оборот занимает 226 миллионов лет. Расчеты ученых показали, что скорость движения невероятно высока — почти 782000 километров в час.
   

Характеристика планет Солнечной системы

Планеты — это небесные тела, которые вращаются по орбите вокруг звезды или же ее остатков. Большой вес позволяет планетам под воздействием собственной гравитации становиться округлыми. Однако размеры и вес недостаточны для начала термоядерных реакций. Разберем более подробно характеристики планет на примерах некоторых представителей этой категории, входящих в состав Солнечной системы.

Марс занимает второе место по изученности среди планет. Является 4-й по удаленности от Солнца. Его размеры позволяют занимать 7 место в рейтинге самых объемных небесных тел Солнечной системы. Марс имеет внутреннее ядро, окруженное внешним жидким ядром. Далее располагается силикатная мантия планеты. А после промежуточного слоя идет кора, имеющая разную толщину в различных участках небесного тела.

Рассмотрим детальнее характеристики Марса:

• Химический состав небесного тела. Основными элементами, из которых состоит Марс, являются железо, сера, силикаты, базальт, оксид железа.
  
  
• Температура. Средний показатель — -50°C.
  
  
• Плотность — 3,94 г/см³.
  
  
• Масса — 641.850.000.000.000.000.000.000 кг.
  
  
• Объем — 163.180.000.000 км³.
  
  
• Диаметр — 6780 км.
  
  
• Радиус — 3390 км.
  
  
• Ускорение силы тяжести — 3,711 м/с².
  
  
• Орбита. Пролегает вокруг Солнца. Имеет округлую траекторию, далекую от идеала, т.к. в разное время расстояние небесного тела от центра Солнечной системы имеет разные показатели — 206 и 249 млн. км.
  

Плутон относится к категории карликовых планет. Имеет каменистое ядро. Некоторые исследователи допускают, что оно сформировано не только из каменных пород, но также может включать лед. Его покрывает заледенелая мантия. На поверхности находится замороженная вода и метан. Атмосфера предположительно включает метан и азот.

Плутон отличается такими характеристиками:

1. Состав. Основные составляющие — камень и лед.
   
   
2. Температура. Средний показатель температуры на Плутоне — -229 градусов Цельсия.
   
   
3. Плотность — около 2 г на 1 см³.
   
   
4. Масса небесного тела — 13.105.000.000.000.000.000.000 кг.
   
   
5. Объем — 7.150.000.000 км³.
   
   
6. Диаметр — 2374 км.
   
   
7. Радиус — 1187 км.
   
   
8. Ускорение силы тяжести — 0,62 м/с².
   
   
9. Орбита. Планета обращается вокруг Солнца, однако орбита характеризуется эксцентричностью, т.е. в один период она удаляется до 7,4 млрд. км, в другой — приближается до 4,4 млрд. км. Орбитальная скорость небесного тела достигает 4,6691 км/с.
   

Уран — планета, которую открыли с помощью телескопа в 1781 году. Она обладает системой колец и магнитосферой. Внутри Урана находится ядро, состоящее из металлов и кремния. Оно окружено водой, метаном и аммиаком. Далее следует слой жидкого водорода. На поверхности находится газовая атмосфера.

Основные характеристики Урана:

• Химический состав. Эта планета состоит из комбинации химических элементов. В большом количестве включает кремний, металлы, воду, метан, аммиак, водород, др.
  
  
• Температура небесного тела. Средняя температура — -224°С.
  
  
• Плотность — 1,3 г/см³.
  
  
• Масса — 86.832.000.000.000.000.000.000 кг.
  
  
• Объем — 68.340.000.000 км³.
  
  
• Диаметр — 50724 км.
  
  
• Радиус — 25362 км.
  
  
• Ускорение силы тяжести — 8,69 м/с².
  
  
• Орбита. Центром, вокруг которого вращается Уран, также является Солнце. Орбита слегка вытянута. Орбитальная скорость составляет 6,81 км/с.
  

Характеристики спутников небесных тел

Спутник — это объект, находящийся в Видимой Вселенной, который обращается не вокруг звезды, а вокруг другого небесного тела под влиянием его гравитации и по определенной траектории. Опишем некоторые спутники и характеристики этих космических небесных тел.

Деймос — спутник Марса, который считается одним их самых маленьких, описывается так:

1. Форма — похож на трехосный эллипсоид.
   
   
2. Размеры — 15х12,2х10,4 км.
   
   
3. Масса — 1.480.000.000.000.000 кг.
   
   
4. Плотность — 1,47 г/см³.
   
   
5. Состав. В состав спутника в основном входят каменистые породы, реголит. Атмосфера отсутствует.
   
   
6. Ускорение силы тяжести — 0,004 м/с².
   
   
7. Температура — -40°С.
   

Каллисто — это один из многочисленных спутников Юпитера. Он является вторым по величине в категории спутников и занимает первое место среди небесных тел по количеству кратеров на поверхности.

Характеристики Каллисто:

• Форма — округлая.
  
  
• Диаметр — 4820 км.
  
  
• Масса — 107.600.000.000.000.000.000.000 кг.
  
  
• Плотность — 1,834 г/см³.
  
  
• Состав — диоксид углерода, молекулярный кислород.
  
  
• Ускорение силы тяжести — 1,24 м/с².
  
  
• Температура — -139,2°С.
  

Оберон или Уран IV — естественный спутник Урана. Является 9-м по величине в Солнечной системе. У него отсутствует магнитное поле и атмосфера. На поверхности обнаружены многочисленные кратеры, поэтому некоторые ученые считают его довольно старым спутником.

Рассмотрим характеристики Оберона:

1. Форма — округлая.
   
   
2. Диаметр — 1523 км.
   
   
3. Масса — 3.014.000.000.000.000.000.000 кг.
   
   
4. Плотность — 1,63 г/см³.
   
   
5. Состав — камень, лед, органика.
   
   
6. Ускорение силы тяжести — 0,35 м/с².
   
   
7. Температура — -198°С.
   

Характеристика астероидов в Солнечной системе

Астероиды — большие каменные глыбы. В основном располагаются в астероидном поясе между орбитами Юпитера и Марса. Могут выходить из своих орбит по направлению к Земле и Солнцу.

Ярким представителем этого класса является Гигея — один из крупнейших астероидов. Это небесное тело располагается в главном астероидном поясе. Увидеть его можно даже в бинокль, но не всегда. Он хорошо различим в период перигелия, т.е. в тот момент, когда астероид находится в самой ближней к Солнцу точке орбиты. Имеет тусклую темную поверхность.

Основные характеристики Гигеи:

• Диаметр — 4 07 км.
  
  
• Плотность — 2,56 г/см³.
  
  
• Масса — 90.300.000.000.000.000.000 кг.
  
  
• Ускорение силы тяжести — 0,15 м/с².
  
  
• Орбитальная скорость. Среднее значение — 16,75 км/с.
  

Астероид Матильда находится в главном поясе. Обладает достаточно низкой скоростью вращения вокруг своей оси: 1 оборот происходит за 17,5 земных суток. В ее состав входит множество углеродных соединений. Изучение этого астероида производилось с помощью космического аппарата. Самый большой кратер на Матильде имеет протяженность в 20 км.

Основные характеристики Матильды таковы:

1. Диаметр — почти 53 км.
   
   
2. Плотность — 1,3 г/см³.
   
   
3. Масса — 103.300.000.000.000.000 кг.
   
   
4. Ускорение силы тяжести — 0,01 м/с².
   
   
5. Орбита. Матильда проходит полный оборот по орбите за 1572 земных суток.
   

Веста является представителем крупнейших астероидов главного астероидного пояса. Ее можно наблюдать без использования телескопа, т.е. невооруженным взглядом, т.к. поверхность этого астероида достаточно яркая. Если бы форма Весты была более округлой и симметричной, то ее можно было бы отнести к карликовым планетам.

У этого астероида имеется железно-никелевое ядро, покрытое каменной мантией. Протяженность самого большого кратера на Весте составляет 460 км, а глубина — 13 км.

Перечислим основные физические характеристики Весты:

• Диаметр — 525 км.
  
  
• Масса. Значение находится в пределах 260.000.000.000.000.000.000 кг.
  
  
• Плотность — порядка 3,46 г/см³.
  
  
• Ускорение свободного падения — 0,22 м/с².
  
  
• Орбитальная скорость. Показатель средней орбитальной скорости равен 19,35 км/с. Один оборот вокруг оси Веста проходит за 5,3 часа.
  

Характеристика комет Солнечной системы

Комета — это небесное тело, имеющее небольшие размеры. Орбиты комет проходят вокруг Солнца и имеют вытянутую форму. Эти объекты, сближаясь с Солнцем, образуют след, состоящий из газа и пыли. Иногда он остается в форме комы, т.е. облака, которое тянется на огромное расстояние — от 100000 до 1,4 млн. км от ядра кометы. В других случаях след остается в форме хвоста, длина которого может достигать 20 млн. км.

Галлея — небесное тело группы комет, известное человечеству еще с древних времен, т.к. ее можно увидеть невооруженным взглядом.

Характеристики Галлеи:

1. Масса. Приблизительно равна 220.000.000.000.000 кг.
   
   
2. Плотность — 600 кг/м³.
   
   
3. Период обращения вокруг Солнца — менее 200 лет. Сближение со звездой происходит приблизительно через 75-76 лет.
   
   
4. Состав — замерзшая вода, металл и силикаты.
   

Комета Хейла-Боппа была наблюдаема человечеством в течение почти 18 месяцев, это говорит о ее долгопериодичности. Она также носит название «Большая комета 1997 года». Отличительной особенностью данной кометы является наличие у нее хвостов 3-х видов. Наряду с газовым и пылевым хвостами за ней тянется натриевый, длина которого достигает 50 млн. км.

Состав кометы: дейтерий (тяжелая вода), органические соединения (муравьиная, уксусная кислота и др.), аргон, крипто и др. Период обращения вокруг Солнца — 2534 года. Достоверных данных о физических характеристиках этой кометы нет.

Комета Темпеля славится тем, что является первой кометой, на поверхность которой был доставлен зонд с Земли.

Характеристика кометы Темпеля:

• Масса — в пределах 79.000.000.000.000 кг.
  
  
• Размеры. Длина — 7,6 км, ширина — 4,9 км.
  
  
• Состав. Вода, углекислый газ, органические соединения и др.
  
  
• Орбита. Меняется при прохождении кометы вблизи Юпитера, постепенно сокращаясь. Последние данные: один оборот вокруг Солнца составляет 5,52 года.
  

Интересные факты о небесных телах

За годы изучения Солнечной системы учеными было собрано немало интересных фактов о небесных телах. Рассмотрим те из них, которые зависят от химических и физических характеристик:

• Самым большим небесным телом по массе и диаметру является Солнце, на втором месте Юпитер, а на третьем — Сатурн.
  
  
• Наибольшая гравитация присуща Солнцу, второе место занимает — Юпитер, а третье — Нептун.
  
  
• Гравитация Юпитера способствует активному притяжению космического мусора. Ее уровень настолько велик, что планета способна вытягивать мусор с орбиты Земли.
  
  
• Самым жарким небесным телом Солнечной системы является именно Солнце — это ни для кого не секрет. А вот следующий показатель в 480 градусов Цельсия зафиксирован на Венере — второй по удаленности от центра планете. Было бы логичным предположить, что второе место должно быть у Меркурия, орбита которого проходит ближе к Солнцу, но на самом деле показатель температуры там более низкий — 430°С. Это связано с наличием у Венеры и отсутствием у Меркурия атмосферы, которая способна удерживать тепло.
  
  
• Самой холодной планетой считается Уран.
  
  
• На вопрос, плотность какого небесного тела наибольшая в рамках Солнечной системы, ответ прост — плотность Земли. На втором месте находится Меркурий, а на третьем — Венера.
  
  
• Траектория орбиты Меркурия обеспечивает длительность дня на планете, равную 58 земным суткам. Длительность одного дня на Венере равна 243 земным суткам, при этом год длится всего 225.
  

Смотрите видео о небесных телах Солнечной системы:


Изучение характеристик небесных тел позволяет человечеству делать интересные открытия, обосновывать те или иные закономерности, а также расширять общие знания о Вселенной.