Солнечная система и место Земли в ней. Гипотезы образования Солнечной системы

Солнечная система состоит из девяти планет, их спутников, десятков тысяч астероидов, комет, метеорного вещества и единственной звезды – Солнца, вокруг которой обращаются все тела системы.

Солнце – звезда, средняя по размерам и яркости среди других звезд. Это огромный газовый шар, состоящий из водорода – 50%, гелия – 40%, примесей легких газов (кислорода, азота), паров металлов (железа, алюминия), цепочных элементов (магния, натрия, калия). На Солнце, как и на Земле, найдены все элементы таблицы Менделеева. Это свидетельствует о едином химическом составе всей Солнечной системы. Поперечник его 1 390 000 км (в 109 раз больше поперечника Земли). Средняя плотность его в 4 раза меньше плотности Земли. Масса Солнца 2×10³⁰кг, т.е. в 332000 раз больше массы Земли. В Солнце сосредоточено 99,9% массы всей Солнечной системы. Среднее расстояние от Земли до Солнца 149,5 млн.км. Оно принято в качестве астрономической единицы измерения расстояния. Температура в центре Солнца достигает 20 млн.°С, а на поверхности около 6000°С. В центре Солнца протекают термоядерные реакции, в результате которых каждую секунду 564 млн.т. водорода превращается в 560 млн.т. гелия. Остальные 4млн.т. водорода переходят в излучение.

Различают три наружных слоя Солнца – фотосферу, хромосферу и корону.

Фотосфера («сфера света») - видимая поверхность солнечного диска, на которой формируется приходящее к Земле излучение.

Хромосфера («сфера цвета») – имеет красноватый цвет и видна только при затмениях по краям солнечного диска.

Солнечная корона серебристо-белого цвета, видна при полных солнечных затмениях. Солнечная корона простирается в межпланетное пространство, образуя поток вещества, именующийся солнечным ветром.

На Солнце периодически появляются пятна. Через закопченное стекло, они выглядят как малые озера. В действительности их поперечник в 7-8 раз больше поперечника Земли. Они возникают из-за перемещения плазмы Солнца в его магнитных полях. Температура пятна на 1000°С ниже, чем в окружающей фотосфере. На Солнце часты плазменные выбросы – протуберанцы и фонтаны, а также хромосферные вспышки. Солнечная активность – проявление солнечных пятен, факелов, протуберанцев и хромосферных вспышек. Солнечная активность неустойчива и проявляется периодически. Каждые 11 лет она нарастает, последующие 11 лет – падает. Установлено 33 – и 98 – летние, 1900 – летние периоды колебания. Установлена связь солнечной активности с климатом, землетрясениями, уровнем озер, урожайностью сельскохозяйственных культур, численностью животных, частотой эпидемических заболеваний, смертностью населения.

Под действием солнечного излучения кислород земной стратосферы превращается в озон. Озон поглощает коротковолновую радиацию. Т.о. формируется озоновый экран Земли, без которого жизнь на планете невозможна. Слой озона нагревается, в стратосфере происходит циркуляция. Она действует на движения воздуха в тропосфере является важнейшим климатообразующим фактором.

Луна – ближайшее к нам небесное тело, спутник Земли. Поперечник Луны в 4 раза меньше поперечника Земли, масса в 81,5 раза меньше массы Земли, сила тяжести на Луне в 6 раз меньше, чем на Земле. Вокруг Земли Луна движется с запада на восток, проходя полный круг за 27 суток 7 часов и 3 минуты (звездный месяц). Смена фаз Луны происходит потому, что она только отражает солнечный свет, и ее вид с Земли зависит от ее освещенности Солнцем. При новолунии, когда Земля, Луна и Солнце находится на одной линии, Луна иногда закрывает диск Солнца, происходит солнечное затмение. Во время полнолуния при аналогичном расположении небесных тел наблюдается лунное затмение, если тень Земли закрывает Луну. Промежуток времени между двумя одинаковыми фазами Луны имеет продолжительность 29 суток 12 часов 44 минуты и называется синодическим месяцем. Звездный и синодический месяцы не совпадают во времени из-за участия Луны в суточном движении всего небосвода. Луна и Земля имеют общий центр вращения, а период обращения Луны вокруг Земли совпадает с периодом ее вращения вокруг оси. Потому Луна всегда обращена к Земле одной и той же стороной. Луна создает приливное торможение суточного вращения Земли. Оно уменьшает полярную сплюснутость Земли. Из-за замедления суточного вращения продолжительность суток за 1 млрд. лет возросла на 6 часов. Луна и Солнце создают приливные силы на море и на суше. Во время первой и последней четверти эти действия не совпадают, в новолуние и полнолуние – совпадают.

Девять планет Солнечной системы по химическому составу подразделяются на:

1) планеты земного типа – твердые плотные тела, к ним относятся 4 ближайшие к Солнцу планеты – Меркурий, Венера, Земля и Марс;

2) планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. У них большие размеры, но малая плотность, т.к. они состоят в основном из водорода и гелия, соединений кислорода, углерода, азота, в ледяном состоянии.

Плутон – предположительно, бывший спутник Нептуна, планета малой плотности.

Между орбитами Марса и Юпитера имеется пояс астероидов – малых планет. Они имеют неопределенную форму обломков. Предполагают, что это осколки разрушенной небольшой планеты. Сейчас известно свыше 3000 астероидов.

Комета – в переводе с греческого – «хвостатая звезда». Кометы обращаются вокруг Солнца по сильно вытянутым орбитам. Периодичность их обращения различна. У кометы Галлея период обращения равен 76 годам. С Земли она была видна в марте 1986 года во время ее очередного прохождения вблизи Солнца. Комета имеет три части: ядро, голову и хвост. Ядро состоит из твердых частиц и замерзших газов, диаметр его не более 30 км. При приближении к Солнцу происходит таяние газов, которое образует «голову» и «хвост» кометы, состоящих в основном из окиси углерода.

Метеором называют световое явление, возникающее при вторжении в земную атмосферу частиц из межпланетного пространства. На протяжении суток регистрируется до28000 метеоров. Крупные метеоры не сгорают в атмосфере и падают на Землю в виде метеоритных тел. Они состоят из железа и каменной массы.