Солнечная система

В Солнечную систему входит Солнце, восемь больших планет из более чем 100 спутниками, несколько малых планет, больше 100 000 астероидов, порядку 1011 кометы, а также бесчисленное количество мелких, так называемых метеорных тел (поперечником от 100 метров к мизерно малых порошин). Центральное положение в Солнечной системе занимает Солнце. Его масса приблизительно в 750 раз превышает массу всех других тел, которые входят в эту систему. Гравитационное притяжение Солнца является главной силой, которая определяет движение всех тел Солнечной системы, которые вращаются вокруг него. Среднее расстояние от Солнца к самой дальней от него планете Нептун составляет 30 а.о., то есть 4,5 млрд. км., что очень мало по сравнению с расстояниями к ближайшим звездам. Только некоторые кометы отдаляются от Солнца на 1015 а. о. и поддаются влиянию притягивания звезд.

Двигаясь в Галактике, Солнечная система время от времени пролетает сквозь межзвездные газопылевые тучи. В результате крайней разреженности вещества этих туч погружения Солнечной системы в тучу может проявиться только в небольшом поглощении и рассеивании солнечных лучей. Проявление этого эффекта в прошлом истории Земли пока не установлено.

Будучи оборотной системой тел, Солнечная система имеет момент количества движения (МКР). Главная часть его связанная с орбитальным движением планет вокруг Солнца, причем массивные Юпитер и Сатурн дают около 90%. Осевое вращение Солнца составляет лишь 2% общего МКР всей Солнечной системы, хотя масса Солнца составляет больше 99,8% общей массы. Такое деление МКР между Солнцем и планетами связано с медленным вращением Солнца и огромными размерами планетной системы - ее поперечник в несколько тысяч раз больший от поперечника Солнца. МКР планеты приобрели в процессе своего образования: он перешел к ним от того вещества, из которого они образовались.

Планеты

Планеты разделяются на две группы, которые отличаются массой, химическим составом (это оказывается в расхождениях их густоты), скоростью вращения и количества спутников. Четыре планеты, ближайшей к Солнцу, планеты земной группы, небольшие, состоят из плотного каменистого вещества и металлов. Планеты-гиганты - Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун - намного более массивные, состоят в основном из легких веществ и потому, невзирая на огромное давление в их недрах, имеют малую густоту. У Юпитера и Сатурна главную частицу их массы составляют водород и гелий. У них содержится также до 20% каменистых веществ и легких соединений кислорода, углерода и азота, способных при низких температурах быть конденсирующимся в лед. В Урана и Нептуна лед и каменистые вещества составляют главную часть их массы.

Все большие планеты - Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун - вращаются вокруг Солнца в одном направлении (в направлении осевого вращения самого Солнца), по почти круговым орбитам, мало наклоненным друг к другу (и к солнечному экватору). Плоскость земной орбиты - эклиптика - принимается за основную плоскость при отсчете наклонов орбит планет и других тел, которые вращаются вокруг Солнца.

Расстояния планет от Солнца образуют закономерную последовательность - промежутки между соседними орбитами растут с отдалением от Солнца. Эти закономерности движения планет в соединении с делением их на две группы за физическими свойствами указывают на то, что Солнечная система не является случайным скоплением космических тел, а возникла в единственном процессе. Потому изучение каждого из тел Солнечной системы проливает свет на происхождение всей Солнечной системы, а вместе с тем и на происхождение, эволюцию и современное строение нашей Земли.

Благодаря почти круговой форме планетных орбит и большим промежуткам между ними исключена возможность тесных сближений между планетами, при которых они могли бы существенно изменять свое движение в результате взаимных притягиваний. Это обеспечивает длительное существование планетной системы.

Планеты вращаются также вокруг своей оси, причем у всех планет, кроме Венеры и Урана, вращение происходит в прямом направлении, то есть в том же направлении, что и их вращение вокруг Солнца. Чрезвычайно медленное вращение Венеры происходит в зворотнему направлении, а Уран вращается, будто лежа на стороне.

Сатурн, Юпитер и Уран кроме отдельных спутников заметных размеров имеют множество мелких спутников, которые будто сливаются в сплошные кольца. Эти спутники двигаются по орбитам, на столько близко расположенным к планете, что ее приливная сила не позволяет им объединиться в единственное тело.

Подавляющее большинство орбит в настоящее время известных малых планет располагается в промежутке между орбитами Марса и Юпитера. Все малые планеты вращаются вокруг Солнца в том же направлении, что и большие планеты, но их орбиты, как правило, вытянутая и наклоненная к плоскости эклиптика.

Недра планет и некоторых больших спутников (например Луны) находятся в розпеченому состоянии. У планет земной группы и спутников в результате малой теплопроводности внешних слоев внутреннее тепловыделение небольшое, его вклад в температуру поверхности сравнен с теплом, полученным от Солнца. У планет-гигантов конвекция в их недрах приводит к заметному потоку тепла из недр, что превосходит поток, получаемый ими от Солнца.

Венера, Земля и Марс имеют атмосферы, которые состоят из газов, которые выделились из их недр. У планет-гигантов атмосферы являют собой непосредственное продолжение их недр: эти планеты не имеют твердой или жидкой поверхности. При погружении внутрь атмосферные газы постепенно переходят в конденсируемое состояние.

Кометы

Кометы двигаются в основном по орбитам, близким параболическим. Некоторые кометы имеют вытянутые орбиты сравнительно небольших размеров - в десятки и сотни а. о. У этих комет, названных периодическими, преобладают прямые движения, то есть движения в направлении вращения планет.

Ядра комет за своим химическим составом семейны планетам-гигантам: они состоят из водяного льда и льдов разных газов с примесью каменистых веществ. Почти все малые планеты за своим составом относятся к каменистым планетам земной группы. Только недавно открыт Хирон, что двигается в основном между орбитами Сатурна и Урана, вероятно, подобный ледяным ядрам комет и небольших спутников далеких от Солнца планет. Обломки малых планет, которые образуются при их столкновении друг с другом, иногда выпадают на Землю в виде метеоритов. У малых планет, именно в следствие их малых размеров, недра прогревались гораздо меньше, чем у планет земной группы, и потому их вещество перетерпело лишь небольшие изменения со времени их образования. Измерения возраста метеоритов (за содержанием радиоактивных элементов и продуктов их распада) показали, что они, а следовательно, и вся Солнечная система существует около 5 млрд. лет. Этот возраст Солнечной системы находится в согласии с измерениями веков самых давних земных и месячных образцов.

Динамические и физические особенности строения Солнечной системы указывают на то, что планеты сформировались из газопылевого вещества, что раньше образовало протопланетну тучу вокруг Солнца. Планеты земной группы образовались в результате аккумуляции каменистых твердых частиц, а у планет-гигантов образования началось с аккумуляции каменисто-ледяных частиц, а затем на некотором этапе их роста дополнилось присоединением газов, в основном водороду и гелию.