Галактики.

Во Вселенной звезды образуют различные системы, состоящие из нескольких звезд (2,3,4 до 10), вращающихся около общего для них центра тяжести.

Галактики – это огромные по количеству звезд и размерам звездные системы. Самые дальние находятся на расстоянии более 1 млрд. световых лет. Ближайшая к нам галактика расположена на расстоянии 1500000 световых лет – Туманность Андромеды. По форме галактики бывают эллиптические, спиральные, неправильные.

Эллиптические имеют форму от круглой до продолговатой. Их яркость от центра к периферии падает постепенно, и четкой границы такой галактики нет.

Спиральные галактики состоят из более яркого центрального уплотнения – ядра – и выходят от него в виде спиральных ветвей, расположенных в одной плоскости.

Неправильные (пекулярные) галактики лишены центрального уплотнения и симметрической структуры, светимость их мала.

Все галактики в той или иной степени излучают радиоволны. Источниками радиоизлучения во Вселенной являются удивительные космические объекты – квазары (сверхзвезды). Это самые яркие источники света во Вселенной. Радиоизлучение у них переменное – это самостоятельные саамы удаленные от нас объекты. Природа их также еще не выявлена, но ученые предполагают, что они распадаются на части, давая начало новым галактикам.

Во Вселенной галактики распределяются неравномерно, образуя группы, скопления, называемые сверхгалактиками (известно около 20).

Метагалактика – достигаемая наблюдением часть Вселенной. Расширяется во всех направлениях. Скорость расширения ее примерно 2 мп за млрд. лет (10⁶ парсек = 3,26 св. года).

Наша галактика (Млечный Путь) объединяет более 150 млрд. звезд и более 100 млн. туманностей. Вместе с туманностью Андромеды она образует центр местной галактики, состоит из 3 гигантских спиральных и 15 карликовых эллиптических и неправильных галактик.

Масса ее около 130 млрд. солнечных масс. Наша галактика – спиральная, симметричная, диаметр около 30000 п. В центре ее – ядро, выбрасывающее в год массу вещества, равную примерно одной солнечной массе.

На общем фоне звездного поля галактики выделяется 2 типа звездных скоплений: рассеянные (около 400) и шаровые (около 100).

Межзвездная среда галактики – межзвездный газ и космическая пыль. В составе межзвездного газа – водород, его часть находится в нейтральном состоянии. Калий, натрий и др. элементы – ионизированы.

Общая масса пыли в галактике в 10 раз меньше, чем масса газа. Газ и пыль распространены неравномерно, образуя облака – галактические туманности: пыльные и газовые.

Межзвездная среда галактики уменьшает прозрачность межзвездного пространства: оно поглощает свет звезд, ослабляя его.

Космические лучи имеют как вне- так и внутригалактическое происхождение. По сложным путям космические лучи идут от источника до Земли млрд. лет.

2. Солнечная система.

Расположена на расстоянии около 10000 п. от центра галактики. Ближайшая к ней звезда Проксима Центавра находится на расстоянии 1,31 парсек.

Центральным телом солнечной системы является Солнце – единственная в ее составе звезда. В солнечной системе 9-10 больших планет, тысячи малых планет (астероидов), млн. комет, метеорное вещество – межпланетный газ. Общая масса всех планет 1/745 массы Солнца. Общая масса комет и астероидов меньше массы Земли. Солнечная система находится в постоянном движении. Все планеты солнечной системы обращаются вокруг Солнца по эллиптическим орбитам, лежащим почти в 1 плоскости. Планеты и их спутники (кроме Венеры и Урана) одновременно с поступательным движением вращаются вокруг своих осей в направлении орбитального движения. Вокруг своей оси вращается и Солнце. За основную координатную плоскость принимается плоскость земной орбиты – эклиптика. Впервые правильную картину движения планет Солнечной системы, доказав ее единство, создал Н. Коперник.

Далее учение его было развито И. Кеплером. Используя законы последнего, Ньютон доказал, что движение планет подчиняется силам притяжения (притяжения Солнца).

Солнце и планеты двигаются вокруг общего их центра тяжести с одним и тем же периодом. Взаимное притяжение планет друг к другу оказывающим влияние, называется возмущением.

Солнце.

Огромный газовый шар, звезда средней величины и светимости, состоит из водорода (70%) и гелия (29%), вращается вокруг своей оси с различной скоростью: на экваторе за 25 земных суток, вблизи поясов – за 30.

Диаметр Солнца – 1 392 000 км = 109 диаметрам Земли, объем – 1,41х10 г = 333 000 земным массам, средняя плотность – 1,41 г/cм³.

Температура на его поверхности около 6 тысяч градусов, во внутренних слоях – до 16 млн. градусов по Цельсию.

Внешние лучи Солнца, излучение которых мы наблюдаем, образуют солнечную атмосферу, состоящую из: фотосферы, хромосферы, солнечной короны.

Фотосфера (светящаяся оболочка) – тонкий (200-300 км) непрозрачный слой газа, плотность которого с высотой уменьшается. Температура фотосферы в этом же направлении понижается от 6000ºС до 4500ºС. Фотосфера излучает столько энергии, сколько в нее поступает из центральной области Солнца.

Над фотосферой помещается хромосфера. Ее наружная волнующая поверхность достигает высоты 15 000-20 000 км. До высоты 150 000 км поднимаются “фонтаны” раскаленного газа – протуберанцы.

Внешний, практический безграничный слой атмосферы – солнечная корона – представляет собой разряженную плазму (смесь положительно и отрицательно заряженных частиц с кинетической температурой около 1 млн. градусов).

Солнечная активность проявляется в ряде образований, возникающих в солнечной атмосфере: солнечные пятна, факелы, флоккулы, вспышки. Все они связаны с усилением напряженности магнитных полей на фоне слабого общего магнитного поля Солнца.

Солнечные пятна – относительно холодные участки фотосферы, температура их примерно ниже на 1500ºС температуры окружающего пространства. До возникновения пятна на его месте появляется сильное магнитное поле, замедляющее конвекцию газов. Пятна возникают группами и существуют от нескольких часов до нескольких месяцев. Размеры среднего пятна 7 000 – 15 000 км в поперечнике. Зона их возникновения расположена в зоне солнечного экватора от 5º до 45º. Группы пятен окружены светлыми волокнистыми образованиями и получили название фотосферных факелов. Это сравнительно устойчивые образования, занимающие большие площади, чем пятна. Продолжение фотосферных факелов в хромосфере получили название флоккулы.

Хромосферные вспышки – самые мощные и быстро развивающиеся проявления солнечной активности. Время их существования от нескольких минут до нескольких часов. Во время их возникновения усиливается рентгеновское и ультрафиолетовое излучения, выбрасываются частицы солнечного вещества – корпускулы. Образуются вспышки между двумя близлежащими пятнами с магнитными полями противоположного знака.

Солнечная активность меняется периодически, затем установлен средний период изменений, равный 11 годам. Это подтверждается комплексом явлений солнечной активности: распространенность факелов и флоккул, частота вспышек, количество протуберанцев, форма короны. Кроме 11-летнего цикла, выделяют 5-летний, 22- летний, 80-90- летний циклы солнечной активности.

Планета Земля.

План: