מפה של מערכת השמש עם כל הגופים. מערכת השמש. כוכבי הלכת של מערכת השמש

המרחב האינסופי שמקיף אותנו הוא לא רק מרחב חסר אוויר וריקנות ענקיים. כאן הכל כפוף לסדר אחד וקפדני, לכל דבר יש חוקים משלו והוא מציית לחוקי הפיזיקה. הכל בתנועה מתמדת וקשור כל הזמן אחד בשני. זוהי מערכת שבה כל גוף שמימי תופס את מקומו הספציפי. מרכז היקום מוקף בגלקסיות, ביניהן שביל החלב שלנו. הגלקסיה שלנו, בתורה, נוצרת על ידי כוכבים שסביבם מסתובבים כוכבי לכת גדולים וקטנים עם הלוויינים הטבעיים שלהם. את התמונה בקנה מידה אוניברסלי משלימים עצמים נודדים - שביטים ואסטרואידים.

בצביר הכוכבים האינסופי הזה ממוקמת מערכת השמש שלנו - עצם אסטרופיזי זעיר בסטנדרטים קוסמיים, הכולל את הבית הקוסמי שלנו - כדור הארץ. עבורנו תושבי האדמה, גודלה של מערכת השמש הוא אדיר וקשה לתפיסה. מבחינת קנה המידה של היקום, מדובר במספרים זעירים - רק 180 יחידות אסטרונומיות או 2.693e+10 ק"מ. גם כאן כל דבר כפוף לחוקים משלו, יש לו מקום ורצף מוגדרים בבירור.

מאפיינים ותיאור קצרים

המדיום הבין-כוכבי ויציבות מערכת השמש מובטחים על ידי מיקומה של השמש. מיקומו הוא ענן בין-כוכבי הכלול בזרוע אוריון-סיגנוס, שבתורה היא חלק מהגלקסיה שלנו. מנקודת מבט מדעית, השמש שלנו ממוקמת בפריפריה, 25 אלף שנות אור ממרכז שביל החלב, אם ניקח בחשבון את הגלקסיה במישור הקוטרלי. בתורו, תנועת מערכת השמש סביב מרכז הגלקסיה שלנו מתבצעת במסלול. מהפכה שלמה של השמש סביב מרכז שביל החלב מתבצעת בדרכים שונות, תוך 225-250 מיליון שנה והיא שנה גלקטית אחת. למסלולה של מערכת השמש יש נטייה של 600 למישור הגלקטי. בקרבת מקום, בשכנות למערכת שלנו, מתרוצצים כוכבים אחרים ומערכות שמש אחרות עם כוכבי הלכת הגדולים והקטנים שלהם סביב מרכז הגלקסיה.

הגיל המשוער של מערכת השמש הוא 4.5 מיליארד שנים. כמו רוב העצמים ביקום, הכוכב שלנו נוצר כתוצאה מהמפץ הגדול. מקורה של מערכת השמש מוסבר באותם חוקים שפעלו וממשיכים לפעול כיום בתחומי הפיזיקה הגרעינית, התרמודינמיקה והמכניקה. ראשית, נוצר כוכב, שסביבו, עקב התהליכים הצנטריפטליים והצנטריפוגליים, החלה היווצרותם של כוכבי לכת. השמש נוצרה מהצטברות צפופה של גזים - ענן מולקולרי, שהיה תוצר של פיצוץ אדיר. כתוצאה מתהליכים צנטריפטליים, מולקולות של מימן, הליום, חמצן, פחמן, חנקן ויסודות נוספים נדחסו למסה אחת רציפה וצפופה.

התוצאה של תהליכים גרנדיוזיים ובקנה מידה כה גדול הייתה היווצרות פרוטוסטאר, שבמבנהו החל היתוך תרמו-גרעיני. אנו צופים בתהליך הארוך הזה, שהחל הרבה קודם לכן, היום, תוך התבוננות בשמש שלנו 4.5 מיליארד שנים לאחר היווצרותה. ניתן לדמיין את קנה המידה של התהליכים המתרחשים במהלך היווצרות כוכב על ידי הערכת הצפיפות, הגודל והמסה של השמש שלנו:

• הצפיפות היא 1.409 גרם/סמ"ק;
• נפח השמש הוא כמעט אותו נתון - 1.40927x1027 m3;
• מסת כוכב – 1.9885x1030 ק"ג.

כיום השמש שלנו היא עצם אסטרופיזי רגיל ביקום, לא הכוכב הקטן ביותר בגלקסיה שלנו, אבל רחוק מהגדול ביותר. השמש נמצאת בגילה הבוגר, והיא לא רק מרכז מערכת השמש, אלא גם הגורם העיקרי להופעתם וקיומם של חיים על הפלנטה שלנו.

המבנה הסופי של מערכת השמש נופל על אותה תקופה, בהפרש של פלוס מינוס חצי מיליארד שנים. המסה של המערכת כולה, שבה השמש מקיימת אינטראקציה עם גרמי שמים אחרים של מערכת השמש, היא 1.0014 M☉. במילים אחרות, כל כוכבי הלכת, הלוויינים והאסטרואידים, האבק הקוסמי וחלקיקי הגזים שמסתובבים סביב השמש, בהשוואה למסה של הכוכב שלנו, הם טיפה בדלי.

הדרך שבה יש לנו מושג לגבי הכוכב שלנו וכוכבי הלכת המסתובבים סביב השמש היא גרסה פשוטה. המודל ההליוצנטרי המכני הראשון של מערכת השמש עם מנגנון שעון הוצג לקהילה המדעית ב-1704. יש לקחת בחשבון שמסלולי כוכבי הלכת של מערכת השמש לא כולם נמצאים באותו מישור. הם מסתובבים בזווית מסוימת.

המודל של מערכת השמש נוצר על בסיס מנגנון פשוט ועתיק יותר - טלוריום, שבעזרתו בוצע הדמיה של מיקומו ותנועתו של כדור הארץ ביחס לשמש. בעזרת הטלוריום ניתן היה להסביר את עקרון התנועה של כוכב הלכת שלנו סביב השמש ולחשב את משך שנת כדור הארץ.

המודל הפשוט ביותר של מערכת השמש מוצג בספרי הלימוד של בית הספר, כאשר כל אחד מכוכבי הלכת וגופים שמימיים אחרים תופס מקום מסוים. יש לקחת בחשבון שהמסלולים של כל העצמים הסובבים סביב השמש ממוקמים בזוויות שונות למישור המרכזי של מערכת השמש. כוכבי הלכת של מערכת השמש ממוקמים במרחקים שונים מהשמש, מסתובבים במהירויות שונות ומסתובבים אחרת סביב הציר שלהם.

מפה - תרשים של מערכת השמש - היא ציור שבו כל העצמים ממוקמים באותו מישור. במקרה זה, תמונה כזו נותנת מושג רק על הגדלים של גרמי השמיים והמרחקים ביניהם. הודות לפרשנות זו, ניתן היה להבין את מיקומו של כוכב הלכת שלנו בין כוכבי לכת אחרים, להעריך את קנה המידה של גרמי השמיים ולתת מושג על המרחקים העצומים המפרידים בינינו לבין שכנינו השמימיים.

כוכבי לכת וחפצים אחרים של מערכת השמש

כמעט כל היקום מורכב מאינספור כוכבים, ביניהם יש מערכות שמש גדולות וקטנות. נוכחות של כוכב עם כוכבי לכת לוויין משלו היא תופעה שכיחה בחלל. חוקי הפיזיקה זהים בכל מקום ומערכת השמש שלנו אינה יוצאת דופן.

אם שואלים את השאלה כמה כוכבי לכת היו במערכת השמש וכמה יש היום, די קשה לענות באופן חד משמעי. נכון לעכשיו, המיקום המדויק של 8 כוכבי לכת עיקריים ידוע. בנוסף, 5 כוכבי לכת ננסיים קטנים מסתובבים סביב השמש. קיומו של כוכב לכת תשיעי שנוי כיום במחלוקת בחוגים מדעיים.

מערכת השמש כולה מחולקת לקבוצות של כוכבי לכת, המסודרים בסדר הבא:

כוכבי לכת יבשתיים:

• כַּספִּית;
• וֵנוּס;
• מַאְדִים.

כוכבי לכת גז - ענקים:

• צדק;
• שַׁבְתַאִי;
• אוּרָנוּס;
• נפטון.

כל כוכבי הלכת המוצגים ברשימה שונים במבנה ובהם פרמטרים אסטרופיזיים שונים. איזה כוכב לכת גדול או קטן מהאחרים? הגדלים של כוכבי הלכת של מערכת השמש שונים. לארבעת העצמים הראשונים, הדומים במבנה לכדור הארץ, יש משטח סלע מוצק והם ניחנים באטמוספרה. מרקורי, נוגה וכדור הארץ הם כוכבי הלכת הפנימיים. מאדים סוגר את הקבוצה הזו. אחריו ענקי הגז: צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון - תצורות גזים צפופות וכדוריות.

תהליך החיים של כוכבי הלכת של מערכת השמש לא עוצר לשנייה. אותם כוכבי לכת שאנו רואים בשמים כיום הם סידור גרמי השמיים שיש למערכת הפלנטרית של הכוכב שלנו ברגע הנוכחי. המצב שהיה קיים עם שחר היווצרות מערכת השמש שונה באופן מדהים ממה שנחקר היום.

הפרמטרים האסטרופיזיים של כוכבי לכת מודרניים מצוינים בטבלה, המציגה גם את המרחק של כוכבי הלכת של מערכת השמש לשמש.

כוכבי הלכת הקיימים של מערכת השמש הם בערך באותו גיל, אבל ישנן תיאוריות שבהתחלה היו יותר כוכבי לכת. עדות לכך היא מיתוסים ואגדות עתיקות רבות המתארות את נוכחותם של עצמים אסטרופיזיים אחרים ואסונות שהובילו למותו של כדור הארץ. זה מאושר על ידי המבנה של מערכת הכוכבים שלנו, שבה, יחד עם כוכבי לכת, ישנם עצמים שהם תוצרים של קטקליזמות קוסמיות אלימות.

דוגמה בולטת לפעילות כזו היא חגורת האסטרואידים, הממוקמת בין מסלולי מאדים וצדק. עצמים ממוצא חוצני מרוכזים כאן במספרים עצומים, המיוצגים בעיקר על ידי אסטרואידים וכוכבי לכת קטנים. שברים בעלי צורה לא סדירה אלו נחשבים בתרבות האנושית כשרידיו של פרוטופלנט פאטון, אשר נספה לפני מיליארדי שנים כתוצאה מאסון רחב היקף.

למעשה, ישנה דעה בחוגים מדעיים שחגורת האסטרואידים נוצרה כתוצאה מהרס של שביט. אסטרונומים גילו את נוכחותם של מים על האסטרואיד הגדול Themis ועל כוכבי הלכת הקטנים Ceres ו-Vesta, שהם העצמים הגדולים ביותר בחגורת האסטרואידים. קרח שנמצא על פני השטח של אסטרואידים עשוי להעיד על האופי השביט של היווצרותם של גופים קוסמיים אלה.

בעבר אחד מכוכבי הלכת הגדולים, פלוטו אינו נחשב כיום לכוכב הלכת מן המניין.

פלוטו, שדורג בעבר בין כוכבי הלכת הגדולים של מערכת השמש, מצטמצם היום לגודל של גרמי שמים ננסיים המסתובבים סביב השמש. פלוטו, יחד עם Haumea ו-Makemake, כוכבי הלכת הננסיים הגדולים ביותר, ממוקם בחגורת קויפר.

כוכבי לכת ננסיים אלה של מערכת השמש נמצאים בחגורת קויפר. האזור בין חגורת קויפר לענן אורט הוא המרוחק ביותר מהשמש, אך גם שם החלל אינו ריק. בשנת 2005 התגלה שם הגוף השמימי המרוחק ביותר של מערכת השמש שלנו, כוכב הלכת הננסי אריס. תהליך החקירה של האזורים הרחוקים ביותר של מערכת השמש שלנו נמשך. חגורת קויפר וענן אורט הם באופן היפותטי אזורי הגבול של מערכת הכוכבים שלנו, הגבול הנראה לעין. ענן הגז הזה ממוקם במרחק של שנת אור אחת מהשמש והוא האזור שבו נולדים שביטים, הלוויינים הנודדים של הכוכב שלנו.

מאפיינים של כוכבי הלכת של מערכת השמש

קבוצת כוכבי הלכת הארציים מיוצגת על ידי כוכבי הלכת הקרובים ביותר לשמש - מרקורי ונוגה. שני הגופים הקוסמיים הללו של מערכת השמש, למרות הדמיון במבנה הפיזי לכוכב הלכת שלנו, הם סביבה עוינת עבורנו. מרקורי הוא כוכב הלכת הקטן ביותר במערכת הכוכבים שלנו והוא הקרוב ביותר לשמש. החום של הכוכב שלנו ממש שורף את פני הכוכב, למעשה הורס את האטמוספירה שלו. המרחק מפני השטח של כוכב הלכת לשמש הוא 57,910,000 ק"מ. בגודלו, בקוטר של 5,000 ק"מ בלבד, מרקורי נחות מרוב הלוויינים הגדולים, שנשלטים על ידי צדק ושבתאי.

הלווין טיטאן של שבתאי הוא בקוטר של למעלה מ-5,000 ק"מ, הלווין של צדק גנימד בקוטר של 5265 ק"מ. שני הלוויינים הם שניים בגודלם רק למאדים.

כוכב הלכת הראשון שועט סביב הכוכב שלנו במהירות עצומה, עושה מהפכה מלאה סביב הכוכב שלנו ב-88 ימי כדור הארץ. כמעט בלתי אפשרי להבחין בכוכב הלכת הקטן והזריז הזה בשמיים זרועי הכוכבים בשל נוכחותה הקרובה של דיסקת השמש. בין כוכבי הלכת הארציים, על מרקורי נצפים הבדלי הטמפרטורה היומי הגדולים ביותר. בעוד פני השטח של כוכב הלכת הפונה לשמש מתחממים עד 700 מעלות צלזיוס, הצד האחורי של כוכב הלכת שקוע בקור אוניברסלי עם טמפרטורות של עד -200 מעלות.

ההבדל העיקרי בין מרקורי לכל כוכבי הלכת במערכת השמש הוא המבנה הפנימי שלו. למרקורי יש את הליבה הפנימית הגדולה ביותר של ברזל-ניקל, המהווה 83% מהמסה של כוכב הלכת כולו. עם זאת, אפילו איכות לא אופיינית זו לא אפשרה למרקורי להיות לוויינים טבעיים משלו.

ליד מרקורי נמצא כוכב הלכת הקרוב אלינו ביותר - נוגה. המרחק מכדור הארץ לנוגה הוא 38 מיליון ק"מ, והוא דומה מאוד לכדור הארץ שלנו. לכוכב הלכת יש כמעט אותו קוטר ומסה, מעט נחותים בפרמטרים אלה מכוכב הלכת שלנו. אולם מכל הבחינות האחרות, השכן שלנו שונה מהותית מהבית הקוסמי שלנו. תקופת המהפכה של נוגה סביב השמש היא 116 ימי כדור הארץ, וכוכב הלכת מסתובב באיטיות רבה סביב הציר שלו. טמפרטורת פני השטח הממוצעת של נוגה המסתובבת סביב צירו במשך 224 ימי כדור הארץ היא 447 מעלות צלזיוס.

כמו קודמתה, נוגה חסרה את התנאים הפיזיים התורמים לקיומן של צורות חיים ידועות. כוכב הלכת מוקף באטמוספירה צפופה המורכבת בעיקר מפחמן דו חמצני וחנקן. גם מרקורי וגם נוגה הם כוכבי הלכת היחידים במערכת השמש שאין להם לוויינים טבעיים.

כדור הארץ הוא האחרון מבין כוכבי הלכת הפנימיים של מערכת השמש, הממוקם במרחק של כ-150 מיליון ק"מ מהשמש. כוכב הלכת שלנו עושה מהפכה אחת סביב השמש כל 365 ימים. מסתובב סביב הציר שלו תוך 23.94 שעות. כדור הארץ הוא הראשון מבין גרמי השמיים הממוקמים על הנתיב מהשמש לפריפריה, שיש לו לוויין טבעי.

סטייה: הפרמטרים האסטרופיזיים של הפלנטה שלנו נחקרים וידועים היטב. כדור הארץ הוא כוכב הלכת הגדול והצפוף ביותר מכל שאר כוכבי הלכת הפנימיים במערכת השמש. כאן נשתמרו התנאים הפיזיים הטבעיים שבהם מתאפשר קיומם של מים. לכוכב הלכת שלנו יש שדה מגנטי יציב שמחזיק את האטמוספירה. כדור הארץ הוא כוכב הלכת הנחקר ביותר. המחקר שלאחר מכן הוא בעיקר בעל עניין תיאורטי, אלא גם עניין מעשי.

מאדים סוגר את מצעד כוכבי הלכת הארציים. המחקר שלאחר מכן על כוכב הלכת הזה הוא בעיקר לא רק בעל עניין תיאורטי, אלא גם בעל עניין מעשי, הקשור לחקר אנושי של עולמות מחוץ לכדור הארץ. אסטרופיזיקאים נמשכים לא רק בגלל הקרבה היחסית של כוכב הלכת הזה לכדור הארץ (בממוצע 225 מיליון ק"מ), אלא גם בגלל היעדר תנאי אקלים קשים. כוכב הלכת מוקף באטמוספירה, למרות שהוא במצב נדיר ביותר, יש לו שדה מגנטי משלו, והפרשי טמפרטורה על פני מאדים אינם קריטיים כמו על מרקורי ונוגה.

כמו כדור הארץ, למאדים יש שני לוויינים - פובוס ודימוס, שטבעם הטבעי הוטל בספק לאחרונה. מאדים הוא כוכב הלכת הרביעי האחרון עם משטח סלעי במערכת השמש. בעקבות חגורת האסטרואידים, שהיא מעין גבול פנימי של מערכת השמש, מתחילה ממלכת ענקי הגז.

הגופים השמימיים הקוסמיים הגדולים ביותר של מערכת השמש שלנו

לקבוצה השנייה של כוכבי הלכת שהם חלק ממערכת הכוכב שלנו יש נציגים בהירים וגדולים. אלו הם העצמים הגדולים ביותר במערכת השמש שלנו, הנחשבים לכוכבי הלכת החיצוניים. צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון הם המרוחקים ביותר מהכוכב שלנו, ענקיים בסטנדרטים ארציים והפרמטרים האסטרופיזיים שלהם. גרמי השמים הללו נבדלים על ידי מסיביותם והרכבם, שהוא בעיקרו גזי באופיו.

היופיים העיקריים של מערכת השמש הם צדק ושבתאי. המסה הכוללת של זוג הענקים הזה תהיה מספיקה כדי להתאים בו את המסה של כל גרמי השמים הידועים של מערכת השמש. אז צדק, כוכב הלכת הגדול ביותר במערכת השמש, שוקל 1876.64328 1024 ק"ג, והמסה של שבתאי היא 561.80376 1024 ק"ג. לכוכבי הלכת האלה יש את הלוויינים הטבעיים ביותר. כמה מהם, טיטאן, גנימד, קליסטו ואיו, הם הלוויינים הגדולים ביותר של מערכת השמש וניתנים להשוואה בגודלם לכוכבי הלכת הארציים.

לכוכב הלכת הגדול ביותר במערכת השמש, צדק, קוטר של 140 אלף ק"מ. במובנים רבים, צדק דומה יותר לכוכב כושל - דוגמה בולטת לקיומה של מערכת שמש קטנה. עדות לכך היא גודל כוכב הלכת ופרמטרים אסטרופיזיים - צדק קטן רק פי 10 מהכוכב שלנו. כוכב הלכת מסתובב סביב הציר שלו די מהר - רק 10 שעות כדור הארץ. גם מספר הלוויינים, מתוכם 67 זוהו עד היום, בולט. ההתנהגות של צדק וירחיו דומה מאוד למודל של מערכת השמש. מספר כזה של לוויינים טבעיים לכוכב אחד מעלה שאלה חדשה: כמה כוכבי לכת היו במערכת השמש בשלב מוקדם של היווצרותה. ההנחה היא שצדק, בעל שדה מגנטי רב עוצמה, הפך כמה כוכבי לכת ללוויינים הטבעיים שלו. חלקם - טיטאן, גנימד, קליסטו ואיו - הם הלוויינים הגדולים ביותר של מערכת השמש ושווים בגודלם לכוכבי הלכת הארציים.

מעט קטן בגודלו מצדק הוא אחיו הקטן, ענק הגז שבתאי. כוכב הלכת הזה, כמו צדק, מורכב בעיקר ממימן והליום - גזים שהם הבסיס לכוכב שלנו. עם גודלו, קוטר כוכב הלכת הוא 57 אלף ק"מ, שבתאי דומה גם לפרוטוסטאר שעצר בהתפתחותו. מספר הלוויינים של שבתאי נמוך במקצת ממספר הלוויינים של צדק - 62 לעומת 67. ללוויין טיטאן של שבתאי, כמו איו, לוויין של צדק, יש אטמוספירה.

במילים אחרות, כוכבי הלכת הגדולים ביותר צדק ושבתאי עם מערכות הלוויינים הטבעיים שלהם דומים מאוד למערכות שמש קטנות, עם מרכז ומערכת תנועה מוגדרים בבירור של גרמי השמיים.

מאחורי שני ענקי הגז מגיעים העולמות הקרים והאפלים, כוכבי הלכת אורנוס ונפטון. גרמי השמים הללו ממוקמים במרחק של 2.8 מיליארד ק"מ ו-4.49 מיליארד ק"מ. מהשמש, בהתאמה. בשל המרחק העצום שלהם מכוכב הלכת שלנו, אורנוס ונפטון התגלו לאחרונה יחסית. בניגוד לשתי ענקיות הגזים האחרות, אורנוס ונפטון מכילים כמויות גדולות של גזים קפואים - מימן, אמוניה ומתאן. שני כוכבי הלכת הללו נקראים גם ענקי קרח. אורנוס קטן בגודלו מצדק ושבתאי ומדורג במקום השלישי במערכת השמש. כוכב הלכת מייצג את קוטב הקור של מערכת הכוכבים שלנו. הטמפרטורה הממוצעת על פני אורנוס היא -224 מעלות צלזיוס. אורנוס נבדל מגרמי שמים אחרים המסתובבים סביב השמש בהטיה החזקה שלו על הציר שלו. נראה שהכוכב מתגלגל, מסתובב סביב הכוכב שלנו.

כמו שבתאי, אורנוס מוקף באטמוספירה של מימן-הליום. לנפטון, בניגוד לאורנוס, יש הרכב שונה. נוכחות מתאן באטמוספירה מסומנת על ידי הצבע הכחול של ספקטרום כוכב הלכת.

שני כוכבי הלכת נעים באיטיות ובמלכותיות סביב הכוכב שלנו. אורנוס מקיף את השמש ב-84 שנות כדור הארץ, ונפטון מקיף את הכוכב שלנו פי שניים יותר - 164 שנות כדור הארץ.

סוף כל סוף

מערכת השמש שלנו היא מנגנון ענק שבו כל כוכב לכת, כל הלוויינים של מערכת השמש, אסטרואידים וגופים שמימיים אחרים נעים במסלול מוגדר בבירור. חוקי האסטרופיזיקה חלים כאן ולא השתנו במשך 4.5 מיליארד שנים. לאורך הקצוות החיצוניים של מערכת השמש שלנו, כוכבי לכת ננסיים נעים בחגורת קויפר. שביטים הם אורחים תכופים של מערכת הכוכבים שלנו. עצמים בחלל אלה מבקרים באזורים הפנימיים של מערכת השמש במחזוריות של 20-150 שנים, כשהם טסים בטווח הראות של כוכב הלכת שלנו.

אם יש לך שאלות, השאר אותן בתגובות מתחת למאמר. אנחנו או המבקרים שלנו נשמח לענות להם

מערכת השמש היא מערכת של כוכבי לכת הכוללת את מרכזה, השמש, כמו גם עצמים אחרים בחלל. הם מסתובבים סביב השמש. עד לאחרונה, "כוכב לכת" היה השם שניתן ל-9 עצמים בחלל הסובבים את השמש. מדענים קבעו כעת שמעבר לגבולות מערכת השמש ישנם כוכבי לכת המקיפים כוכבים.

בשנת 2006 הכריז איגוד האסטרונומים כי כוכבי הלכת של מערכת השמש הם עצמים כדוריים בחלל המסתובבים סביב השמש. בקנה מידה של מערכת השמש, כדור הארץ נראה קטן ביותר. בנוסף לכדור הארץ, שמונה כוכבי לכת מסתובבים סביב השמש במסלוליהם האישיים. כולם גדולים יותר מכדור הארץ בגודלם. סובב במישור האקליפטיקה.

כוכבי לכת במערכת השמש: סוגים

מיקום הקבוצה הארצית ביחס לשמש

כוכב הלכת הראשון הוא מרקורי, ואחריו נוגה; לאחר מכן מגיע כדור הארץ שלנו ולבסוף מאדים.
לכוכבי לכת יבשתיים אין הרבה לוויינים או ירחים. מבין ארבעת כוכבי הלכת הללו, רק לכדור הארץ ולמאדים יש לוויינים.

כוכבי לכת השייכים לקבוצה היבשתית הם צפופים מאוד ומורכבים ממתכת או אבן. בעיקרון, הם קטנים ומסתובבים סביב הציר שלהם. גם מהירות הסיבוב שלהם נמוכה.

ענקי גז

אלו הם ארבעת העצמי החלל שנמצאים במרחק הגדול ביותר מהשמש: צדק נמצא במקום 5, ואחריו שבתאי, ואז אורנוס ונפטון.

צדק ושבתאי הם כוכבי לכת בגודל מרשים העשויים מתרכובות מימן והליום. צפיפות כוכבי לכת גז נמוכה. הם מסתובבים במהירויות גבוהות, יש להם לוויינים והם מוקפים בטבעות של אסטרואידים.
"ענקי הקרח", הכוללים את אורנוס ונפטון, קטנים יותר; האטמוספירה שלהם מכילה מתאן ופחמן חד חמצני.

לענקי הגז יש שדה כבידה חזק, ולכן הם יכולים למשוך אובייקטים קוסמיים רבים, בניגוד לקבוצה הארצית.

לדברי מדענים, טבעות אסטרואידים הן שרידים של ירחים שהשתנו על ידי שדה הכבידה של כוכבי הלכת.

כוכב לכת ננסי

גמדים הם עצמים בחלל שגודלם אינו מגיע לגודל של כוכב לכת, אלא חורג מממדיו של אסטרואיד. יש הרבה מאוד עצמים כאלה במערכת השמש. הם מרוכזים באזור חגורת קויפר. הלוויינים של ענקי הגז הם כוכבי לכת ננסיים שעזבו את מסלולם.

כוכבי הלכת של מערכת השמש: תהליך ההופעה

לפי השערת הערפילית הקוסמית, כוכבים נולדים בענני אבק וגז, בערפיליות.
בגלל כוח המשיכה, חומרים מתאחדים. בהשפעת כוח הכבידה המרוכז, מרכז הערפילית מתכווץ ונוצרים כוכבים. אבק וגזים הופכים לטבעות. הטבעות מסתובבות בהשפעת כוח הכבידה, ובמערבולות נוצרים כוכבי הלכת, המתרבים בגודלם ומושכים לעצמם חפצים קוסמטיים.

בהשפעת כוח הכבידה, הפלנטזימלים נדחסים ורוכשים צורות כדוריות. הכדורים יכולים להתאחד ולהפוך בהדרגה לפרו-כוכבי לכת.



ישנם שמונה כוכבי לכת בתוך מערכת השמש. הם מסתובבים סביב השמש. המיקום שלהם הוא כדלקמן:
ה"שכנה" הקרוב ביותר של השמש הוא מרקורי, אחריו נוגה, ואחריו כדור הארץ, ואז מאדים וצדק, רחוק יותר מהשמש נמצאים שבתאי, אורנוס והאחרון, נפטון.

המרחב חסר הגבולות, למרות הכאוס לכאורה, הוא מבנה הרמוני למדי. בעולם הענקי הזה חלים גם חוקי הפיזיקה והמתמטיקה הבלתי ניתנים לשינוי. כל העצמים ביקום, מקטן ועד גדול, תופסים את מקומם הספציפי, נעים לאורך מסלולים ומסלולים נתונים. סדר זה הוקם לפני יותר מ-15 מיליארד שנים, מאז היווצרותו של היקום. מערכת השמש שלנו, המטרופולין הקוסמי בו אנו חיים, אינה יוצאת דופן.

למרות גודלה העצום, מערכת השמש מתאימה למסגרת התפיסה האנושית, בהיותה החלק הנחקר ביותר של הקוסמוס, עם גבולות מוגדרים בבירור.

מקור ופרמטרים אסטרופיזיים עיקריים

ביקום שבו יש מספר אינסופי של כוכבים, בהחלט קיימות מערכות שמש אחרות. רק בגלקסיית שביל החלב שלנו יש כ-250-400 מיליארד כוכבים, כך שלא ניתן לשלול שעולמות עם צורות חיים אחרות עשויים להתקיים במעמקי החלל.

אפילו לפני 150-200 שנה, לאנשים היו רעיונות דלים על חלל. גודלו של היקום הוגבל על ידי עדשות טלסקופ. השמש, הירח, כוכבי לכת, שביטים ואסטרואידים היו העצמים הידועים היחידים, והקוסמוס כולו נמדד לפי גודל הגלקסיה שלנו. המצב השתנה באופן דרמטי בתחילת המאה ה-20. חקר אסטרופיזי של החלל החיצון ועבודתם של פיזיקאים גרעיניים ב-100 השנים האחרונות העניקו למדענים תובנה כיצד התחיל היקום. התהליכים שהובילו להיווצרות כוכבים וסיפקו את חומר הבנייה להיווצרות כוכבי לכת נודעו והובנו. לאור זה, מקורה של מערכת השמש הופך ברור וניתן להסבר.

השמש, כמו כוכבים אחרים, היא תוצר של המפץ הגדול, שאחריו נוצרו כוכבים בחלל. הופיעו חפצים בגדלים גדולים וקטנים. באחת מפינות היקום, בין צביר של כוכבים אחרים, נולדה השמש שלנו. בסטנדרטים קוסמיים, גיל הכוכב שלנו קטן, רק 5 מיליארד שנים. במקום הולדתה נוצר אתר בנייה עצום, שבו, כתוצאה מהדחיסה הכבידתית של ענן הגז והאבק, נוצרו אובייקטים נוספים של מערכת השמש.

כל גוף שמימי לבש צורה משלו ותפס את מקומו שנקבע לו. כמה מגופים שמימיים, בהשפעת כוח המשיכה של השמש, הפכו ללוויינים קבועים, נעים במסלול שלהם. עצמים אחרים חדלו מלהתקיים כתוצאה מהתנגדות של תהליכים צנטריפוגליים וצנטריפטליים. כל התהליך הזה לקח בערך 4.5 מיליארד שנים. המסה של כל הכלכלה הסולארית היא 1.0014 M☉. מתוך מסה זו, 99.8% היא השמש עצמה. רק 0.2% מהמסה מגיעה מחפצי חלל אחרים: כוכבי לכת, לוויינים ואסטרואידים, שברי אבק קוסמי שמסתובבים סביבו.

למסלול של מערכת השמש יש צורה כמעט מעגלית, ומהירות המסלול עולה בקנה אחד עם מהירות הספירלה הגלקטית. כשהיא עוברת דרך המדיום הבין-כוכבי, היציבות של מערכת השמש ניתנת על ידי כוחות כבידה הפועלים בתוך הגלקסיה שלנו. זה בתורו מספק יציבות לאובייקטים וגופים אחרים של מערכת השמש. תנועת מערכת השמש מתרחשת במרחק ניכר מצבירי הכוכבים הסופר-צפופים של הגלקסיה שלנו, הנושאים סכנה פוטנציאלית.

מבחינת גודלה ומספר הלוויינים, מערכת השמש שלנו לא יכולה להיקרא קטנה. בחלל קיימות מערכות שמש קטנות שיש להן כוכב לכת אחד או שניים, ובשל גודלן, בקושי מורגש בחלל החיצון. המייצגת עצם גלקטי מסיבי, מערכת השמש נעה בחלל במהירות עצומה של 240 קמ"ש. אפילו למרות ריצה כה מהירה, מערכת השמש משלימה מהפכה מלאה סביב מרכז הגלקסיה תוך 225-250 מיליון שנים.

הכתובת הבין-גלקטית המדויקת של מערכת הכוכבים שלנו היא כדלקמן:

• ענן בין-כוכבי מקומי;
• בועה מקומית בזרוע אוריון-סיגנוס;
• גלקסיית שביל החלב, חלק מקבוצת הגלקסיות המקומית.

השמש היא האובייקט המרכזי של המערכת שלנו והיא אחד מ-100 מיליארד הכוכבים המרכיבים את גלקסיית שביל החלב. מבחינת גודלו, זהו כוכב בגודל בינוני ושייך למעמד הספקטרלי G2V הגמדים הצהובים. קוטר הכוכב הוא מיליון. 392 אלף קילומטרים, והוא באמצע מחזור החיים שלו.

לשם השוואה, גודלו של סיריוס, הכוכב הבהיר ביותר, הוא 2 מיליון 381 אלף ק"מ. לאלדבארן קוטר של כמעט 60 מיליון ק"מ. הכוכב הענק Betelgeuse גדול פי 1000 מהשמש שלנו. גודלו של הענק העל הזה עולה על גודל מערכת השמש.

השכנה הקרובה ביותר לשכונת הכוכב שלנו נחשבת לפרוקסימה קנטאורי, שייקח כ-4 שנים להגיע אליה במהירות האור.

השמש, הודות למסה העצומה שלה, מחזיקה בקרבתה שמונה כוכבי לכת, שלרבים מהם, בתורם, יש מערכות משלהם. מיקומם של עצמים הנעים סביב השמש מודגם בבירור על ידי התרשים של מערכת השמש. כמעט כל כוכבי הלכת במערכת השמש נעים סביב הכוכב שלנו באותו כיוון, יחד עם השמש המסתובבת. מסלולי כוכבי הלכת נמצאים כמעט באותו מישור, בעלי צורות שונות ונעים סביב מרכז המערכת במהירויות שונות. התנועה סביב השמש היא נגד כיוון השעון ובמישור אחד. רק לשביטים ולעצמים אחרים, בעיקר אלו הממוקמים בחגורת קויפר, יש מסלולים בעלי זווית נטייה גדולה למישור האקליפטי.

היום אנחנו יודעים בדיוק כמה כוכבי לכת יש במערכת השמש, יש 8 מהם. כל גרמי השמים של מערכת השמש נמצאים במרחק מסוים מהשמש, מתרחקים מדי פעם או מתקרבים אליה. בהתאם לכך, לכל אחד מכוכבי הלכת יש פרמטרים ומאפיינים אסטרופיזיים משלו, השונים מהאחרים. יש לציין ש-6 מתוך 8 כוכבי הלכת במערכת השמש מסתובבים סביב צירם בכיוון שבו הכוכב שלנו מסתובב סביב הציר שלו. רק נוגה ואוראנוס מסתובבים בכיוון ההפוך. בנוסף, אורנוס הוא כוכב הלכת היחיד במערכת השמש שכמעט שוכב על צדו. הציר שלו נוטה ב-90° לקו האקליפטי.

ניקולאוס קופרניקוס הדגים את הדגם הראשון של מערכת השמש. לדעתו, השמש הייתה האובייקט המרכזי של עולמנו, שסביבו מסתובבים כוכבי לכת אחרים, כולל כדור הארץ שלנו. לאחר מכן, קפלר, גלילאו וניוטון שיפרו מודל זה על ידי הצבת אובייקטים בו בהתאם לחוקים מתמטיים ופיזיקליים.

בהסתכלות על המודל המוצג, אפשר לדמיין שמסלולי אובייקטים בחלל ממוקמים במרחקים שווים זה מזה. מערכת השמש בטבע נראית אחרת לגמרי. ככל שהמרחק מהשמש לכוכבי הלכת של מערכת השמש גדול יותר, כך המרחק בין המסלול של העצם השמימי הקודם גדול יותר. טבלת המרחקים של עצמים ממרכז מערכת הכוכבים שלנו מאפשרת לך לדמיין חזותית את קנה המידה של מערכת השמש.

ככל שהמרחק מהשמש גדל, מהירות הסיבוב של כוכבי הלכת סביב מרכז מערכת השמש מואטת. מרקורי, כוכב הלכת הקרוב ביותר לשמש, משלים מהפכה מלאה סביב הכוכב שלנו תוך 88 ימי כדור הארץ בלבד. נפטון, הממוקם במרחק של 4.5 מיליארד קילומטרים מהשמש, עושה מהפכה שלמה ב-165 שנות כדור הארץ.

למרות העובדה שעסקינן במודל הליוצנטרי של מערכת השמש, לכוכבי לכת רבים יש מערכות משלהם המורכבות מלוויינים טבעיים וטבעות. הלוויינים של כוכבי הלכת נעים סביב כוכבי הלכת האם ומצייתים לאותם חוקים.

רוב הלוויינים של מערכת השמש מסתובבים באופן סינכרוני סביב כוכבי הלכת שלהם, תמיד מסובבים את אותו צד לעברם. הירח גם מופנה תמיד לכדור הארץ עם צד אחד.

רק לשני כוכבי לכת, מרקורי ונוגה, אין לוויינים טבעיים. כספית אפילו קטנה יותר מחלק מהלוויינים שלה.

מרכז וגבולות מערכת השמש

האובייקט העיקרי והמרכזי של המערכת שלנו הוא השמש. יש לו מבנה מורכב והוא מורכב מ-92% מימן. רק 7% משמשים לאטומי הליום, אשר, בעת אינטראקציה עם אטומי מימן, הופכים לדלק לתגובת שרשרת גרעינית אינסופית. במרכז הכוכב יש ליבה בקוטר של 150-170 אלף ק"מ, מחוממת לטמפרטורה של 14 מיליון K.

ניתן לצמצם תיאור קצר של הכוכב לכמה מילים: זהו כור תרמו-גרעיני טבעי ענק. נעים ממרכז הכוכב לקצה החיצוני שלו, אנו מוצאים את עצמנו באזור ההסעה, שבו מתרחשים העברת אנרגיה וערבוב פלזמה. לשכבה זו טמפרטורה של 5800K. החלק הנראה של השמש הוא הפוטוספירה והכרומוספרה. הכוכב שלנו מוכתר על ידי קורונה השמש, שהיא הקליפה החיצונית. התהליכים המתרחשים בתוך השמש משפיעים על כל מצב מערכת השמש. האור שלו מחמם את כוכב הלכת שלנו, כוח המשיכה וכוח הכבידה שומרים על עצמים בחלל הקרוב במרחק מסוים זה מזה. ככל שעוצמת התהליכים הפנימיים תרד, הכוכב שלנו יתחיל להתקרר. חומר הכוכבים המתכלה יאבד את צפיפותו, ויגרום לגוף הכוכב להתרחב. במקום גמד צהוב, השמש שלנו תהפוך לענק אדום ענק. לעת עתה, השמש שלנו נשארת אותו כוכב חם ובהיר.

הגבול של ממלכת הכוכב שלנו הוא חגורת קויפר וענן אורט. אלו הם אזורים מרוחקים ביותר בחלל החיצון המושפעים מהשמש. בחגורת קויפר ובענן אורט יש עוד המון עצמים בגדלים שונים המשפיעים בצורה כזו או אחרת על התהליכים המתרחשים בתוך מערכת השמש.

ענן אורט הוא חלל כדורי היפותטי המקיף את מערכת השמש לאורך כל הקוטר החיצוני שלה. המרחק לאזור זה של החלל הוא יותר מ-2 שנות אור. אזור זה הוא ביתם של שביטים. משם מגיעים אלינו אורחי החלל הנדירים האלה, שביטים ארוכי תקופה

חגורת קויפר מכילה חומר שיורי שהיה בשימוש במהלך היווצרות מערכת השמש. אלו הם בעיקר חלקיקים קטנים של קרח חלל, ענן של גז קפוא (מתאן ואמוניה). באזור זה יש גם עצמים גדולים, חלקם כוכבי לכת ננסיים, ושברים קטנים יותר הדומים במבנה לאסטרואידים. האובייקטים הידועים העיקריים של החגורה הם כוכבי הלכת הננסיים של מערכת השמש פלוטו, האומיאה ומקמק. חללית יכולה להגיע אליהם בשנת אור אחת.

בין חגורת קויפר לחלל העמוק, קיים אזור דליל ביותר בקצוות החיצוניים של החגורה, המורכב ברובו משאריות של קרח וגז קוסמיים.

כיום, ייתכן שבאזור זה של מערכת הכוכבים שלנו קיימים גופי חלל טרנס-נפטוניים גדולים, אחד מהם הוא כוכב הלכת הננסי סדנה.

מאפיינים קצרים של כוכבי הלכת של מערכת השמש

מדענים חישבו שהמסה של כל כוכבי הלכת השייכים לכוכב שלנו היא לא יותר מ-0.1% ממסת השמש. עם זאת, אפילו בין הכמות הקטנה הזו, 99% מהמסה מגיעה משני העצמים הקוסמיים הגדולים ביותר אחרי השמש - כוכבי הלכת צדק ושבתאי. הגדלים של כוכבי הלכת במערכת השמש משתנים מאוד. ביניהם יש תינוקות וענקים, הדומים במבנה ובפרמטרים האסטרופיזיים שלהם לכוכבים כושלים.

באסטרונומיה נהוג לחלק את כל 8 כוכבי הלכת לשתי קבוצות:

• כוכבי לכת בעלי מבנה סלעי מסווגים ככוכבי לכת יבשתיים;
• כוכבי לכת, שהם גושים צפופים של גז, שייכים לקבוצת כוכבי הלכת ענקי הגז.

בעבר האמינו שמערכת הכוכבים שלנו כוללת 9 כוכבי לכת. רק לאחרונה, בסוף המאה ה-20, סווג פלוטו ככוכב לכת ננסי בחגורת קויפר. לכן, על השאלה כמה כוכבי לכת יש היום במערכת השמש ניתן לענות בתקיפות - שמונה.

אם נסדר את כוכבי הלכת של מערכת השמש לפי הסדר, מפת העולם שלנו תיראה כך:

• וֵנוּס;
• כדור הארץ;
• צדק;
• שַׁבְתַאִי;
• אוּרָנוּס;

ממש באמצע מצעד כוכבי הלכת הזה נמצאת חגורת האסטרואידים. לדברי מדענים, מדובר בשרידי כוכב לכת שהתקיים בשלבים הראשונים של מערכת השמש, אך מת כתוצאה מאסון קוסמי.

כוכבי הלכת הפנימיים מרקורי, נוגה וכדור הארץ הם כוכבי הלכת הקרובים ביותר לשמש, קרובים יותר מעצמים אחרים במערכת השמש, ולכן הם תלויים לחלוטין בתהליכים המתרחשים בכוכב שלנו. במרחק מה מהם נמצא אל המלחמה העתיק - כוכב הלכת מאדים. כל ארבעת כוכבי הלכת מאוחדים על ידי דמיון במבנה ובזהות של פרמטרים אסטרופיזיים, ולכן הם מסווגים ככוכבי לכת של הקבוצה הארצית.

מרקורי, שכן קרוב של השמש, הוא כמו מחבת חמה. זה נראה פרדוקסלי שלמרות מיקומו הקרוב לכוכב החם, מרקורי חווה את הבדלי הטמפרטורות המשמעותיים ביותר במערכת שלנו. במהלך היום, פני כוכב הלכת מתחממים עד 350 מעלות צלזיוס, ובלילה משתולל הקור הקוסמי בטמפרטורה של 170.2 מעלות צלזיוס. נוגה היא קדרה רותחת אמיתית, שבה יש לחץ עצום וטמפרטורות גבוהות. למרות מראהו הקודר והמשעמם, מאדים כיום הוא עניין רב ביותר עבור מדענים. הרכב האטמוספירה שלו, פרמטרים אסטרופיזיים הדומים לאלו על כדור הארץ ונוכחות עונות השנה נותנים תקווה להתפתחות והתיישבות של כוכב הלכת הבאים על ידי נציגי הציוויליזציה הארצית.

ענקיות גז, שברובן הן כוכבי לכת ללא מעטפת מוצקה, מעניינות עבור הלוויינים שלהם. חלקם, על פי מדענים, עשויים לייצג שטחים חיצוניים שבהם, בתנאים מסוימים, תיתכן הופעת חיים.

כוכבי הלכת הארציים מופרדים מארבעת כוכבי הלכת הגז על ידי חגורת האסטרואידים - הגבול הפנימי שמעבר לו שוכנת ממלכת ענקי הגז. הבא מאחורי חגורת האסטרואידים, צדק, עם המשיכה שלו, מאזן את מערכת השמש שלנו. כוכב הלכת הזה הוא הגדול, הגדול והצפוף ביותר במערכת השמש. קוטרו של צדק הוא 140 אלף ק"מ רוחב. זה פי חמישה יותר מהכוכב שלנו. לענקית הגז הזו יש מערכת לוויינים משלה, שמתוכם יש כ-69 חלקים. ביניהם בולטים ענקים אמיתיים: שני הלוויינים הגדולים ביותר של צדק - גנימד וקליפסו - גדולים יותר בגודלם מכוכב הלכת מרקורי.

גם לשבתאי, אחיו של צדק, יש גודל עצום - 116 אלף ק"מ. בקוטר. הפמליה של שבתאי מרשימה לא פחות - 62 לוויינים. עם זאת, הענק הזה בולט בשמי הלילה עם משהו אחר - מערכת יפה של טבעות המקיפה את כדור הארץ. טיטאן הוא אחד הלוויינים הגדולים ביותר של מערכת השמש. לענק זה קוטר של יותר מ-10 אלף ק"מ. בין ממלכת המימן, החנקן והאמוניה לא יכולות להיות צורות חיים ידועות. עם זאת, בניגוד למארח שלהם, לירחיו של שבתאי יש מבנה סלעי ומשטח קשה. לחלקם יש אווירה; באנקלדוס אפילו אמורים להיות מים.

סדרת כוכבי הלכת הענקיים ממשיכה עם אורנוס ונפטון. אלו עולמות קרים ואפלים. שלא כמו צדק ושבתאי, שבהם מימן שולט, כאן יש מתאן ואמוניה באטמוספירה. במקום גז מעובה, קרח בטמפרטורה גבוהה קיים על אורנוס ונפטון. לאור זאת, שני כוכבי הלכת סווגו לקבוצה אחת - ענקי קרח. אורנוס הוא שני בגודלו רק לצדק, שבתאי ונפטון. למסלולו של נפטון קוטר של כמעט 9 מיליארד קילומטרים. לוקח לכוכב הלכת 164 שנים כדור הארץ להקיף את השמש.

מאדים, צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון מייצגים את העצמים המעניינים ביותר למחקר כיום עבור מדענים.

חדשות אחרונות

למרות כמות הידע העצומה שיש לאנושות כיום, למרות ההישגים של אמצעי התצפית והמחקר המודרניים, נותרו הרבה שאלות בלתי פתורות. איזו מערכת שמש היא בעצם, איזה כוכב לכת עשוי להתברר מאוחר יותר כמתאים לחיים?

האדם ממשיך להתבונן בחלל הקרוב ביותר, ומגלה עוד ועוד תגליות חדשות. בדצמבר 2012, כל העולם יכול היה לצפות במופע אסטרונומי קסום - מצעד של כוכבי לכת. במהלך תקופה זו, ניתן היה לראות את כל 7 כוכבי הלכת של מערכת השמש שלנו בשמי הלילה, כולל אפילו רחוקים כמו אורנוס ונפטון.

מחקר מעמיק יותר כיום מתבצע בעזרת בדיקות ומכשירים אוטומטיים בחלל. רבים מהם כבר הצליחו לא רק לטוס לאזורים הקיצוניים ביותר של מערכת הכוכבים שלנו, אלא גם מעבר לגבולותיה. עצמים החלל הראשונים שנוצרו באופן מלאכותי שהצליחו להגיע לגבולות מערכת השמש היו הגשושיות האמריקאיות פיוניר 10 ופיוניר 11.

מעניין לשער תיאורטית עד כמה המכשירים הללו יוכלו להתקדם מעבר לגבולות? הגשושית האוטומטית האמריקאית וויאג'ר 1, שהושקה ב-1977, לאחר 40 שנות עבודה בחקר כוכבי לכת, הפכה לחללית הראשונה שעזבה את המערכת שלנו.

כדור הארץ, כמו כל כוכבי הלכת במערכת השמש שלנו, סובב סביב השמש. והירחים שלהם מסתובבים סביב כוכבי הלכת.

מאז 2006, אז הועבר מקטגוריית כוכבי הלכת לכוכבי לכת ננסיים, ישנם 8 כוכבי לכת במערכת שלנו.

מיקום פלנטרי

כולם ממוקמים במסלולים כמעט מעגליים ומסתובבים בכיוון הסיבוב של השמש עצמה, למעט נוגה. נוגה מסתובבת בכיוון ההפוך - ממזרח למערב, בניגוד לכדור הארץ, שמסתובב ממערב למזרח, כמו רוב כוכבי הלכת האחרים.

עם זאת, המודל הנע של מערכת השמש אינו מראה כל כך הרבה פרטים קטנים. בין יתר המוזרויות, ראוי לציין שאורנוס מסתובב כמעט בשכיבה על צידו (גם הדגם הנייד של מערכת השמש אינו מראה זאת), ציר הסיבוב שלו נוטה בכ-90 מעלות. זה קשור לאסון שהתרחש לפני זמן רב והשפיע על נטיית הציר שלו. זו הייתה יכולה להיות התנגשות עם כל גוף קוסמי גדול שהיה חסר מזל מספיק כדי לעוף על פני ענקית הגז.

אילו קבוצות של כוכבי לכת קיימות

המודל הפלנטרי של מערכת השמש בדינמיקה מציג לנו 8 כוכבי לכת, המחולקים ל-2 סוגים: כוכבי לכת יבשתיים (ביניהם: כוכב חמה, נוגה, כדור הארץ ומאדים) וכוכבי לכת ענקיים בגז (צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון).

מודל זה עושה עבודה טובה בהדגמת ההבדלים בגדלי כוכבי הלכת. כוכבי לכת מאותה קבוצה חולקים מאפיינים דומים, ממבנה ועד גדלים יחסיים; מודל מפורט של מערכת השמש בפרופורציות מדגים זאת בבירור.

חגורות של אסטרואידים ושביטים קפואים

בנוסף לכוכבי לכת, המערכת שלנו מכילה מאות לוויינים (בצדק לבדו יש 62 מהם), מיליוני אסטרואידים ומיליארדי שביטים. ישנה גם חגורת אסטרואידים בין מסלולי מאדים וצדק, ומודל הפלאש האינטראקטיבי של מערכת השמש מדגים זאת בבירור.

חגורת קויפר

החגורה נותרה מהיווצרות המערכת הפלנטרית, ולאחר מסלולו של נפטון משתרעת חגורת קויפר, שעדיין מסתירה עשרות גופים קפואים, שחלקם אפילו גדולים יותר מפלוטו.

ובמרחק של 1-2 שנות אור יש את ענן אורט, כדור ענק באמת המקיף את השמש ומייצג את שרידי חומר הבניין שהושלך החוצה לאחר היווצרות המערכת הפלנטרית. ענן אורט כל כך גדול שאנחנו לא יכולים להראות לכם את קנה המידה שלו.

מספק לנו בקביעות שביטים ארוכי-תקופות, שלוקח להם כ-100,000 שנים להגיע למרכז המערכת ולשמח אותנו בפקודתם. עם זאת, לא כל השביטים מהענן שורדים את המפגש שלהם עם השמש, והפיאסקו בשנה שעברה של השביט ISON הוא עדות ברורה לכך. חבל שדגם זה של מערכת הפלאש אינו מציג עצמים קטנים כמו שביטים.

יהיה זה שגוי להתעלם מקבוצה כה חשובה של גרמי שמים, שהוגדרו לטקסונומיה נפרדת יחסית לאחרונה, לאחר שהאיחוד האסטרונומי הבינלאומי (MAC) ערך את המושב המפורסם שלו ב-2006, שבו כוכב הלכת פלוטו.

רקע הפתיחה

והפרהיסטוריה החלה יחסית לאחרונה, עם הצגת הטלסקופים המודרניים בתחילת שנות ה-90. באופן כללי, תחילת שנות ה-90 התאפיינה במספר פריצות דרך טכנולוגיות גדולות.

קוֹדֶם כֹּל, בתקופה זו הופעל טלסקופ המסלול של אדווין האבל, אשר, עם המראה שלו בגודל 2.4 מטר המוצבת מחוץ לאטמוספירה של כדור הארץ, גילה עולם מדהים לחלוטין שאינו נגיש לטלסקופים מבוססי קרקע.

שנית, הפיתוח האיכותי של מערכות מחשב ומערכות אופטיות שונות אפשר לאסטרונומים לא רק לבנות טלסקופים חדשים, אלא גם להרחיב משמעותית את היכולות של ישנים. באמצעות שימוש במצלמות דיגיטליות, שהחליפו לחלוטין את הסרט. אפשר היה לצבור אור ולעקוב אחר כמעט כל פוטון שנופל על מטריצת הפוטו-גלאי בדיוק בלתי ניתן להשגה, וכלי מיקום מחשב וכלי עיבוד מודרניים העבירו במהירות מדע מתקדם כמו אסטרונומיה לשלב חדש של התפתחות.

פעמוני אזעקה

הודות להצלחות אלו, ניתן היה לגלות גרמי שמים בגדלים גדולים למדי מעבר למסלולו של נפטון. אלו היו ה"פעמונים" הראשונים. המצב החמיר מאוד בתחילת שנות ה-2000, אז התגלו בשנים 2003-2004 סדנה ואריס, שלפי חישובים ראשוניים היו בגודל זהה לפלוטו, ואריס היה עדיף עליו לחלוטין.

אסטרונומים הגיעו למבוי סתום: או שתודו שהם גילו את כוכב הלכת העשירי, או שמשהו לא בסדר בפלוטו. ותגליות חדשות לא איחרו לבוא. בשנת 2005, התגלה שיחד עם Quaoar, שהתגלה עוד ביוני 2002, אורקוס ו-ורונה מילאו, פשוטו כמשמעו, את החלל הטרנס-נפטואני, שמעבר למסלול פלוטו נחשב בעבר כמעט ריק.

האיגוד האסטרונומי הבינלאומי

האיגוד האסטרונומי הבינלאומי, שהתכנס ב-2006, החליט שפלוטו, אריס, האומאה וקרס, שהצטרפו אליהם, שייכים. עצמים שהיו בתהודה מסלולית עם נפטון ביחס של 2:3 החלו להיקרא פלוטינוס, וכל שאר העצמים של חגורת קויפר נקראו cubevanos. מאז, נותרו לנו רק 8 כוכבי לכת.

ההיסטוריה של היווצרותן של השקפות אסטרונומיות מודרניות

ייצוג סכמטי של מערכת השמש וחלליות עוזבות את גבולותיה

כיום, המודל ההליוצנטרי של מערכת השמש הוא אמת שאין עליה עוררין. אך לא תמיד זה היה כך, עד שהאסטרונום הפולני ניקולאוס קופרניקוס הציע את הרעיון (שגם הוא הביע אריסטרכוס) כי לא השמש מסתובבת סביב כדור הארץ, אלא להיפך. צריך לזכור שיש שעדיין חושבים שגלילאו יצר את הדגם הראשון של מערכת השמש. אבל זו תפיסה מוטעית: גלילאו התבטא רק להגנתו של קופרניקוס.

הדגם של קופרניקוס של מערכת השמש לא היה לטעמו של כולם, ורבים מחסידיו, כמו הנזיר ג'ורדנו ברונו, נשרפו. אבל המודל על פי תלמי לא הצליח להסביר באופן מלא את התופעות השמימיות שנצפו וזרעי הספק במוחם של אנשים כבר ניטעו. לדוגמה, המודל הגיאוצנטרי לא הצליח להסביר באופן מלא את התנועה הלא אחידה של גרמי שמיים, כמו תנועות הרטרוגרדיות של כוכבי לכת.

בשלבים שונים של ההיסטוריה, היו תיאוריות רבות על מבנה העולם שלנו. כולם הוצגו בצורה של שרטוטים, דיאגרמות ומודלים. עם זאת, הזמן והישגי הקידמה המדעית והטכנולוגית העמידו הכל במקומו. והמודל המתמטי ההליוצנטרי של מערכת השמש הוא כבר אקסיומה.

תנועת כוכבי הלכת נמצאת כעת על מסך הצג

כאשר הוא שקוע באסטרונומיה כמדע, זה יכול להיות קשה לאדם לא מוכן לדמיין את כל ההיבטים של סדר העולם הקוסמי. הדוגמנות היא אופטימלית עבור זה. המודל המקוון של מערכת השמש הופיע הודות לפיתוח טכנולוגיית המחשב.

המערכת הפלנטרית שלנו לא נותרה ללא תשומת לב. מומחי גרפיקה פיתחו מודל ממוחשב של מערכת השמש עם הזנת תאריך, הנגיש לכולם. זהו יישום אינטראקטיבי המציג את תנועת כוכבי הלכת מסביב לשמש. בנוסף, הוא מראה כיצד הלוויינים הגדולים ביותר מסתובבים סביב כוכבי הלכת. אנו יכולים גם לראות את קבוצות המזלות בין מאדים לצדק.

כיצד להשתמש בסכימה

תנועת כוכבי הלכת והלוויינים שלהם תואמת את המחזור היומי והשנתי האמיתי שלהם. המודל לוקח בחשבון גם מהירויות זוויתיות יחסיות ותנאים התחלתיים לתנועה של עצמים בחלל ביחס זה לזה. לכן, בכל רגע של זמן המיקום היחסי שלהם מתאים לזה האמיתי.

מודל אינטראקטיבי של מערכת השמש מאפשר לנווט בזמן באמצעות לוח שנה, המתואר כמעגל חיצוני. החץ שעליו מצביע על התאריך הנוכחי. ניתן לשנות את מהירות הזמן על ידי הזזת המחוון בפינה השמאלית העליונה. כמו כן, ניתן לאפשר את הצגת שלבי הירח, בהם הדינמיקה של שלבי הירח תוצג בפינה השמאלית התחתונה.

כמה הנחות