كواكب النظام الشمسي. كيف بدأ النظام الشمسي، وماذا ينتظرنا في المستقبل؟ الأساسيات والنظريات

الفضاء اللامتناهي الذي يحيط بنا ليس مجرد مساحة ضخمة خالية من الهواء وفراغ. هنا كل شيء يخضع لنظام واحد وصارم، كل شيء له قواعده الخاصة ويطيع قوانين الفيزياء. كل شيء في حركة مستمرة ومترابط باستمرار مع بعضها البعض. هذا هو النظام الذي يحتل فيه كل جرم سماوي مكانه المحدد. مركز الكون محاط بالمجرات، ومن بينها مجرتنا درب التبانة. وتتكون مجرتنا بدورها من نجوم تدور حولها الكواكب الكبيرة والصغيرة مع أقمارها الطبيعية. تكتمل صورة النطاق العالمي بالأشياء المتجولة - المذنبات والكويكبات.

في هذه المجموعة التي لا نهاية لها من النجوم، يقع نظامنا الشمسي - وهو جسم فيزيائي فلكي صغير بالمعايير الكونية، والذي يتضمن موطننا الكوني - كوكب الأرض. بالنسبة لنا نحن أبناء الأرض، حجم النظام الشمسي هائل ويصعب إدراكه. من حيث حجم الكون، هذه أرقام صغيرة - فقط 180 وحدة فلكية أو 2.693e+10 كم. هنا أيضًا، كل شيء يخضع لقوانينه الخاصة، وله مكانه وتسلسله المحددان بوضوح.

الخصائص والوصف الموجز

يتم ضمان الوسط البينجمي واستقرار النظام الشمسي من خلال موقع الشمس. موقعها عبارة عن سحابة بين النجوم متضمنة في ذراع Orion-Cygnus، والتي بدورها جزء من مجرتنا. من وجهة نظر علمية، تقع شمسنا على المحيط، على بعد 25 ألف سنة ضوئية من مركز درب التبانة، إذا نظرنا إلى المجرة في المستوى القطري. وفي المقابل، تتم حركة النظام الشمسي حول مركز مجرتنا في المدار. وتتم الدورة الكاملة للشمس حول مركز مجرة ​​درب التبانة بطرق مختلفة، خلال 225-250 مليون سنة وهي سنة مجرية واحدة. يبلغ ميل مدار النظام الشمسي 600 درجة إلى مستوى المجرة، وبالقرب من نظامنا، تدور نجوم أخرى وأنظمة شمسية أخرى مع كواكبها الكبيرة والصغيرة حول مركز المجرة.

العمر التقريبي للنظام الشمسي هو 4.5 مليار سنة. مثل معظم الأجسام في الكون، تشكل نجمنا نتيجة للانفجار الكبير. يتم تفسير أصل النظام الشمسي من خلال نفس القوانين التي تعمل وما زالت تعمل حتى اليوم في مجالات الفيزياء النووية والديناميكا الحرارية والميكانيكا. أولاً، تم تشكيل نجم، حوله، بسبب عمليات الجذب المركزي والطرد المركزي المستمرة، بدأ تكوين الكواكب. تشكلت الشمس من تراكم كثيف للغازات - سحابة جزيئية، كانت نتاج انفجار هائل. ونتيجة لعمليات الجذب المركزي، تم ضغط جزيئات الهيدروجين والهيليوم والأكسجين والكربون والنيتروجين وعناصر أخرى في كتلة واحدة متواصلة وكثيفة.

وكانت نتيجة هذه العمليات الضخمة والواسعة النطاق هي تكوين نجم أولي، في هيكله بدأ الاندماج النووي الحراري. نلاحظ اليوم هذه العملية الطويلة، التي بدأت قبل ذلك بكثير، بالنظر إلى شمسنا بعد 4.5 مليار سنة من تكوينها. يمكن تخيل حجم العمليات التي تحدث أثناء تكوين النجم من خلال تقييم كثافة شمسنا وحجمها وكتلتها:

• الكثافة 1.409 جم/سم3؛
• حجم الشمس هو تقريبا نفس الرقم - 1.40927x1027 م 3؛
• كتلة النجم – 1.9885x1030 كجم.

تعتبر شمسنا اليوم جسمًا فيزيائيًا فلكيًا عاديًا في الكون، وليست أصغر نجم في مجرتنا، ولكنها بعيدة كل البعد عن الأكبر. إن الشمس في مرحلة النضج، فهي ليست فقط مركز النظام الشمسي، ولكنها أيضًا العامل الرئيسي في ظهور الحياة ووجودها على كوكبنا.

ويقع الهيكل النهائي للنظام الشمسي في نفس الفترة، بفارق زائد أو ناقص نصف مليار سنة. تبلغ كتلة النظام بأكمله، حيث تتفاعل الشمس مع الأجرام السماوية الأخرى في النظام الشمسي، 1.0014 كتلة شمسية. بمعنى آخر، كل الكواكب والأقمار والكويكبات والغبار الكوني وجزيئات الغازات التي تدور حول الشمس، مقارنة بكتلة نجمنا، هي قطرة في محيط.

الطريقة التي لدينا بها فكرة عن نجمنا والكواكب التي تدور حول الشمس هي نسخة مبسطة. تم تقديم أول نموذج ميكانيكي لمركزية الشمس للنظام الشمسي مع آلية الساعة إلى المجتمع العلمي في عام 1704. وينبغي أن يؤخذ في الاعتبار أن مدارات كواكب النظام الشمسي لا تقع جميعها في نفس المستوى. أنها تدور في زاوية معينة.

تم إنشاء نموذج النظام الشمسي على أساس آلية أبسط وأقدم - التيلوريوم، والتي تم من خلالها محاكاة موضع وحركة الأرض بالنسبة للشمس. بمساعدة التيلوريوم، كان من الممكن شرح مبدأ حركة كوكبنا حول الشمس وحساب مدة سنة الأرض.

يتم تقديم أبسط نموذج للنظام الشمسي في الكتب المدرسية، حيث يحتل كل من الكواكب والأجرام السماوية الأخرى مكانًا معينًا. وينبغي أن يؤخذ في الاعتبار أن مدارات جميع الأجسام التي تدور حول الشمس تقع في زوايا مختلفة على المستوى المركزي للنظام الشمسي. تقع كواكب النظام الشمسي على مسافات مختلفة من الشمس، وتدور بسرعات مختلفة وتدور بشكل مختلف حول محورها.

الخريطة - رسم تخطيطي للنظام الشمسي - عبارة عن رسم حيث تقع جميع الكائنات في نفس المستوى. في هذه الحالة، تعطي هذه الصورة فكرة فقط عن أحجام الأجرام السماوية والمسافات بينها. وبفضل هذا التفسير، أصبح من الممكن فهم موقع كوكبنا بين الكواكب الأخرى، وتقييم حجم الأجرام السماوية وإعطاء فكرة عن المسافات الهائلة التي تفصلنا عن جيراننا السماويين.

الكواكب والأشياء الأخرى في النظام الشمسي

يتكون الكون بأكمله تقريبًا من عدد لا يحصى من النجوم، من بينها أنظمة شمسية كبيرة وصغيرة. إن وجود نجم مع كواكب تابعة له أمر شائع في الفضاء. قوانين الفيزياء هي نفسها في كل مكان ونظامنا الشمسي ليس استثناءً.

إذا طرحت السؤال عن عدد الكواكب الموجودة في النظام الشمسي وعدد الكواكب الموجودة اليوم، فمن الصعب جدًا الإجابة بشكل لا لبس فيه. حاليًا، الموقع الدقيق لـ 8 كواكب رئيسية معروف. بالإضافة إلى ذلك، هناك 5 كواكب قزمة صغيرة تدور حول الشمس. إن وجود كوكب تاسع متنازع عليه حاليًا في الأوساط العلمية.

ينقسم النظام الشمسي بأكمله إلى مجموعات من الكواكب، مرتبة حسب الترتيب التالي:

الكواكب الأرضية:

• الزئبق؛
• كوكب الزهرة؛
• المريخ.

الكواكب الغازية - العمالقة:

• كوكب المشتري؛
• زحل؛
• أورانوس.
• نبتون.

تختلف جميع الكواكب الواردة في القائمة في هيكلها ولها معلمات فيزيائية فلكية مختلفة. أي كوكب أكبر أو أصغر من الكواكب الأخرى؟ أحجام كواكب النظام الشمسي مختلفة. الأجسام الأربعة الأولى، المشابهة في بنيتها للأرض، لها سطح صخري صلب وتتمتع بغلاف جوي. عطارد والزهرة والأرض هي الكواكب الداخلية. المريخ يغلق هذه المجموعة. ويليها عمالقة الغاز: كوكب المشتري وزحل وأورانوس ونبتون - تكوينات غازية كثيفة وكروية.

إن عملية حياة كواكب النظام الشمسي لا تتوقف لثانية واحدة. تلك الكواكب التي نراها في السماء اليوم هي ترتيب الأجرام السماوية الموجودة في النظام الكوكبي لنجمنا في الوقت الحالي. تختلف الحالة التي كانت موجودة عند فجر تكوين النظام الشمسي بشكل لافت للنظر عما تمت دراسته اليوم.

تتم الإشارة إلى المعلمات الفيزيائية الفلكية للكواكب الحديثة من خلال الجدول، الذي يوضح أيضًا مسافة كواكب النظام الشمسي إلى الشمس.

الكواكب الموجودة في النظام الشمسي هي في نفس العمر تقريبًا، ولكن هناك نظريات مفادها أنه في البداية كان هناك المزيد من الكواكب. ويتجلى ذلك من خلال العديد من الأساطير والأساطير القديمة التي تصف وجود أجسام فيزيائية فلكية أخرى وكوارث أدت إلى موت الكوكب. وهذا ما يؤكده هيكل نظامنا النجمي، حيث توجد، إلى جانب الكواكب، كائنات هي نتاج للكوارث الكونية العنيفة.

ومن الأمثلة الصارخة على هذا النشاط حزام الكويكبات الواقع بين مداري المريخ والمشتري. وتتركز هنا الأجسام ذات الأصل خارج كوكب الأرض بأعداد هائلة، ممثلة بشكل رئيسي بالكويكبات والكواكب الصغيرة. هذه الشظايا ذات الشكل غير المنتظم هي التي تعتبر في الثقافة الإنسانية بقايا الكوكب الأولي فايتون، الذي هلك منذ مليارات السنين نتيجة لكارثة واسعة النطاق.

وفي الواقع هناك رأي في الأوساط العلمية بأن حزام الكويكبات تشكل نتيجة تدمير مذنب. اكتشف علماء الفلك وجود الماء على الكويكب الكبير ثيميس وعلى الكوكبين الصغيرين سيريس وفيستا، وهما أكبر الأجسام في حزام الكويكبات. وقد يشير الجليد الموجود على سطح الكويكبات إلى الطبيعة المذنبية لتكوين هذه الأجسام الكونية.

كان بلوتو في السابق أحد الكواكب الرئيسية، ولا يعتبر كوكبًا مكتملًا اليوم.

بلوتو، الذي كان يُصنف سابقًا ضمن الكواكب الكبيرة في النظام الشمسي، تقلص اليوم إلى حجم الأجرام السماوية القزمة التي تدور حول الشمس. يقع بلوتو، إلى جانب هوميا وماكيماكي، أكبر الكواكب القزمة، في حزام كويبر.

وتقع هذه الكواكب القزمة في النظام الشمسي في حزام كويبر. المنطقة الواقعة بين حزام كويبر وسحابة أورت هي الأبعد عن الشمس، لكن الفضاء ليس فارغًا هناك أيضًا. وفي عام 2005، تم اكتشاف أبعد جرم سماوي في نظامنا الشمسي هناك، وهو الكوكب القزم إيريس. تستمر عملية استكشاف المناطق البعيدة في نظامنا الشمسي. يعتبر حزام كويبر وسحابة أورت من الناحية النظرية المناطق الحدودية لنظامنا النجمي، وهي الحدود المرئية. وتقع هذه السحابة الغازية على مسافة سنة ضوئية واحدة من الشمس وهي المنطقة التي تولد فيها المذنبات، الأقمار الصناعية المتجولة لنجمنا.

خصائص كواكب النظام الشمسي

تتمثل مجموعة الكواكب الأرضية في الكواكب الأقرب إلى الشمس - عطارد والزهرة. هذين الجسمين الكونيين للنظام الشمسي، على الرغم من التشابه في البنية الفيزيائية مع كوكبنا، يشكلان بيئة معادية لنا. عطارد هو أصغر كوكب في نظامنا النجمي وهو الأقرب إلى الشمس. حرارة نجمنا تحرق حرفيا سطح الكوكب، وتدمر غلافه الجوي عمليا. المسافة من سطح الكوكب إلى الشمس هي 57,910,000 كم. من حيث الحجم، يبلغ قطر عطارد 5 آلاف كيلومتر فقط، وهو أدنى من معظم الأقمار الصناعية الكبيرة التي يهيمن عليها كوكب المشتري وزحل.

يبلغ قطر قمر زحل تيتان أكثر من 5 آلاف كيلومتر، ويبلغ قطر قمر المشتري جانيميد 5265 كيلومترًا. كلا القمرين الصناعيين يأتيان في المرتبة الثانية من حيث الحجم بعد المريخ.

يندفع الكوكب الأول حول نجمنا بسرعة هائلة، محدثًا ثورة كاملة حول نجمنا خلال 88 يومًا أرضيًا. يكاد يكون من المستحيل ملاحظة هذا الكوكب الصغير والذكي في السماء المرصعة بالنجوم بسبب التواجد القريب لقرص الشمس. من بين الكواكب الأرضية، يوجد على عطارد أكبر اختلافات في درجات الحرارة اليومية. وفي حين أن سطح الكوكب المواجه للشمس تسخن حتى 700 درجة مئوية، فإن الجانب الخلفي من الكوكب مغمور في البرد العالمي مع درجات حرارة تصل إلى -200 درجة.

الفرق الرئيسي بين عطارد وجميع الكواكب في النظام الشمسي هو بنيته الداخلية. يحتوي عطارد على أكبر نواة داخلية من الحديد والنيكل، والتي تمثل 83٪ من كتلة الكوكب بأكمله. ومع ذلك، حتى هذه الجودة غير المعهودة لم تسمح لعطارد أن يكون له أقمار صناعية طبيعية خاصة به.

بجانب عطارد يوجد الكوكب الأقرب إلينا - كوكب الزهرة. تبلغ المسافة من الأرض إلى الزهرة 38 مليون كيلومتر، وهي تشبه إلى حد كبير أرضنا. الكوكب له نفس القطر والكتلة تقريبًا، وهو أدنى قليلاً من كوكبنا في هذه المعايير. ومع ذلك، في جميع النواحي الأخرى، يختلف جارنا بشكل أساسي عن منزلنا الكوني. تبلغ فترة ثورة كوكب الزهرة حول الشمس 116 يومًا أرضيًا، ويدور الكوكب ببطء شديد حول محوره. متوسط ​​درجة حرارة سطح كوكب الزهرة الذي يدور حول محوره على مدى 224 يومًا أرضيًا هو 447 درجة مئوية.

مثل سابقتها، يفتقر كوكب الزهرة إلى الظروف المادية التي تساعد على وجود أشكال الحياة المعروفة. ويحيط بالكوكب غلاف جوي كثيف يتكون بشكل رئيسي من ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين. يعد كل من عطارد والزهرة الكوكبين الوحيدين في النظام الشمسي اللذين ليس لهما أقمار صناعية طبيعية.

الأرض هي آخر الكواكب الداخلية في النظام الشمسي، وتقع على مسافة حوالي 150 مليون كيلومتر من الشمس. يقوم كوكبنا بدورة واحدة حول الشمس كل 365 يومًا. يدور حول محوره في 23.94 ساعة. الأرض هي أول الأجرام السماوية الواقعة على الطريق من الشمس إلى المحيط ولها قمر طبيعي.

الاستطراد: إن المعلمات الفيزيائية الفلكية لكوكبنا مدروسة ومعروفة جيدًا. الأرض هي الكوكب الأكبر والأكثر كثافة من بين جميع الكواكب الداخلية الأخرى في النظام الشمسي. وهنا تم الحفاظ على الظروف الفيزيائية الطبيعية التي يمكن في ظلها وجود الماء. يتمتع كوكبنا بمجال مغناطيسي مستقر يحمل الغلاف الجوي. الأرض هي الكوكب الأكثر دراسة. الدراسة اللاحقة ليست ذات أهمية نظرية فحسب، بل هي ذات أهمية عملية أيضًا.

المريخ يغلق موكب الكواكب الأرضية. إن الدراسة اللاحقة لهذا الكوكب ليست في الأساس ذات أهمية نظرية فحسب، بل هي أيضًا ذات أهمية عملية مرتبطة باستكشاف الإنسان لعوالم خارج كوكب الأرض. ينجذب علماء الفيزياء الفلكية ليس فقط إلى القرب النسبي لهذا الكوكب من الأرض (في المتوسط ​​225 مليون كيلومتر)، ولكن أيضًا إلى غياب الظروف المناخية الصعبة. الكوكب محاط بغلاف جوي، على الرغم من أنه في حالة نادرة للغاية، وله مجال مغناطيسي خاص به، والاختلافات في درجات الحرارة على سطح المريخ ليست حرجة كما هي الحال في عطارد والزهرة.

مثل الأرض، لدى المريخ قمرين صناعيين - فوبوس ودييموس، وقد تم مؤخرا التشكيك في طبيعتهما الطبيعية. المريخ هو الكوكب الرابع الأخير ذو السطح الصخري في النظام الشمسي. بعد حزام الكويكبات، وهو نوع من الحدود الداخلية للنظام الشمسي، تبدأ مملكة عمالقة الغاز.

أكبر الأجرام السماوية الكونية في نظامنا الشمسي

المجموعة الثانية من الكواكب التي تشكل جزءًا من نظام نجمنا لها ممثلون مشرقون وكبيرون. هذه هي أكبر الأجسام في نظامنا الشمسي، والتي تعتبر الكواكب الخارجية. كوكب المشتري وزحل وأورانوس ونبتون هي الأبعد عن نجمنا، فهي ضخمة بالمعايير الأرضية ومعاييرها الفيزيائية الفلكية. وتتميز هذه الأجرام السماوية بضخامتها وتركيبها، وهو في الأساس غازي بطبيعته.

الجمال الرئيسي للنظام الشمسي هو كوكب المشتري وزحل. ستكون الكتلة الإجمالية لهذا الزوج من العمالقة كافية لتناسب كتلة جميع الأجرام السماوية المعروفة في النظام الشمسي. إذن كوكب المشتري، وهو أكبر كوكب في المجموعة الشمسية، يزن 1876.643281024 كجم، وكتلة زحل 561.803761024 كجم. هذه الكواكب لديها الأقمار الصناعية الأكثر طبيعية. بعضها، تيتان، جانيميد، كاليستو وآيو، هي أكبر الأقمار الصناعية للنظام الشمسي ويمكن مقارنتها في الحجم بالكواكب الأرضية.

أكبر كوكب في النظام الشمسي هو كوكب المشتري، ويبلغ قطره 140 ألف كيلومتر. في كثير من النواحي، يشبه كوكب المشتري النجم الفاشل - وهو مثال صارخ على وجود نظام شمسي صغير. ويتجلى ذلك في حجم الكوكب والمعلمات الفيزيائية الفلكية - كوكب المشتري أصغر بعشر مرات فقط من نجمنا. يدور الكوكب حول محوره بسرعة كبيرة - 10 ساعات أرضية فقط. كما أن عدد الأقمار الصناعية، التي تم تحديد 67 منها حتى الآن، ملفت للنظر أيضًا. إن سلوك كوكب المشتري وأقماره يشبه إلى حد كبير نموذج النظام الشمسي. يثير مثل هذا العدد من الأقمار الصناعية الطبيعية لكوكب واحد سؤالًا جديدًا: كم عدد الكواكب الموجودة في النظام الشمسي في المرحلة المبكرة من تكوينه. من المفترض أن كوكب المشتري، الذي يتمتع بمجال مغناطيسي قوي، حول بعض الكواكب إلى أقماره الطبيعية. بعضها - تيتان وجانيميد وكاليستو وآيو - هي أكبر أقمار النظام الشمسي ويمكن مقارنتها بحجم الكواكب الأرضية.

أصغر قليلاً من حجم كوكب المشتري هو شقيقه الأصغر، العملاق الغازي زحل. يتكون هذا الكوكب، مثل كوكب المشتري، بشكل رئيسي من الهيدروجين والهيليوم - الغازات التي تشكل أساس نجمنا. بحجمه، يبلغ قطر الكوكب 57 ألف كيلومتر، كما يشبه زحل نجمًا أوليًا توقف في تطوره. عدد أقمار زحل أقل قليلاً من عدد أقمار كوكب المشتري - 62 مقابل 67. قمر ​​زحل تيتان، مثل آيو، قمر كوكب المشتري، له غلاف جوي.

وبعبارة أخرى، فإن أكبر الكواكب كوكب المشتري وزحل مع أنظمتهما من الأقمار الصناعية الطبيعية تشبه بقوة الأنظمة الشمسية الصغيرة، مع مركزها المحدد بوضوح ونظام حركة الأجرام السماوية.

خلف العملاقين الغازيين يأتي العالم البارد والمظلم، الكوكبان أورانوس ونبتون. وتقع هذه الأجرام السماوية على مسافة 2.8 مليار كيلومتر و4.49 مليار كيلومتر. من الشمس على التوالي. نظرًا لبعدهما الهائل عن كوكبنا، تم اكتشاف أورانوس ونبتون مؤخرًا نسبيًا. وعلى عكس العملاقين الغازيين الآخرين، يحتوي أورانوس ونبتون على كميات كبيرة من الغازات المجمدة - الهيدروجين والأمونيا والميثان. يُطلق على هذين الكوكبين أيضًا اسم عمالقة الجليد. أورانوس أصغر حجما من كوكب المشتري وزحل ويحتل المرتبة الثالثة في النظام الشمسي. يمثل الكوكب قطب البرد لنظامنا النجمي. ويبلغ متوسط ​​درجة الحرارة على سطح أورانوس -224 درجة مئوية. ويختلف أورانوس عن الأجرام السماوية الأخرى التي تدور حول الشمس بميله القوي على محوره. يبدو أن الكوكب يدور حول نجمنا.

مثل زحل، أورانوس محاط بغلاف جوي يتكون من الهيدروجين والهيليوم. نبتون، على عكس أورانوس، لديه تكوين مختلف. ويدل على وجود غاز الميثان في الغلاف الجوي من خلال اللون الأزرق لطيف الكوكب.

يتحرك كلا الكوكبين ببطء وبشكل مهيب حول نجمنا. يدور أورانوس حول الشمس في 84 سنة أرضية، ويدور نبتون حول نجمنا مرتين - 164 سنة أرضية.

أخيراً

نظامنا الشمسي عبارة عن آلية ضخمة يتحرك فيها كل كوكب وجميع أقمار النظام الشمسي والكويكبات والأجرام السماوية الأخرى على طول طريق محدد بوضوح. تنطبق هنا قوانين الفيزياء الفلكية ولم تتغير منذ 4.5 مليار سنة. على طول الحواف الخارجية لنظامنا الشمسي، تتحرك الكواكب القزمة في حزام كويبر. المذنبات ضيوف متكررون على نظامنا النجمي. تزور هذه الأجسام الفضائية المناطق الداخلية للنظام الشمسي بشكل دوري يتراوح بين 20 و150 عامًا، وتحلق ضمن مدى رؤية كوكبنا.

إذا كان لديك أي أسئلة، اتركها في التعليقات أسفل المقال. سنكون سعداء نحن أو زوارنا بالرد عليهم

بلوتوبقرار من الاتحاد الفلكي الدولي، لم يعد ينتمي إلى كواكب النظام الشمسي، ولكنه كوكب قزم بل إنه أقل قطرًا من كوكب قزم آخر إيريس. تسمية بلوتو هي 134340.

النظام الشمسي

طرح العلماء العديد من الإصدارات حول أصل نظامنا الشمسي. في الأربعينيات من القرن الماضي، افترض أوتو شميدت أن النظام الشمسي نشأ بسبب انجذاب سحب الغبار الباردة نحو الشمس. مع مرور الوقت، شكلت الغيوم أسس الكواكب المستقبلية. في العلم الحديث تعتبر نظرية شميدت هي النظرية الرئيسية، فالنظام الشمسي ليس سوى جزء صغير من مجرة ​​كبيرة تسمى درب التبانة. تحتوي مجرة ​​درب التبانة على أكثر من مائة مليار نجم مختلف. لقد استغرقت البشرية آلاف السنين لإدراك مثل هذه الحقيقة البسيطة. لم يتم اكتشاف النظام الشمسي على الفور، بل خطوة بخطوة، بناءً على الانتصارات والأخطاء، تم تشكيل نظام المعرفة. كان الأساس الرئيسي لدراسة النظام الشمسي هو المعرفة بالأرض.

الأساسيات والنظريات

المعالم الرئيسية في دراسة النظام الشمسي هي النظام الذري الحديث ونظام مركزية الشمس لكوبرنيكوس وبطليموس. تعتبر النسخة الأكثر احتمالا لأصل النظام هي نظرية الانفجار الكبير. ووفقًا لذلك، بدأ تكوين المجرة بـ "تشتت" عناصر النظام الضخم. في مطلع المنزل المنيع، ولد نظامنا الشمسي. أساس كل شيء هو الشمس - 99.8% من الحجم الإجمالي، والكواكب تمثل 0.13%، والباقي 0.0003% هي الأجسام المختلفة لنظامنا. لقد توصل العلماء إلى قبلت تقسيم الكواكب إلى مجموعتين مشروطة. الأول يشمل الكواكب من نوع الأرض: الأرض نفسها، الزهرة، عطارد. الخصائص الرئيسية المميزة لكواكب المجموعة الأولى هي مساحتها الصغيرة نسبيًا وصلابتها وعدد صغير من الأقمار الصناعية. أما المجموعة الثانية فتضم أورانوس ونبتون وزحل - وتتميز بأحجامها الكبيرة (الكواكب العملاقة)، ​​وتتكون من غازي الهيليوم والهيدروجين.

بالإضافة إلى الشمس والكواكب، يشتمل نظامنا أيضًا على أقمار الكواكب والمذنبات والنيازك والكويكبات.

وينبغي إيلاء اهتمام خاص لأحزمة الكويكبات، التي تقع بين كوكب المشتري والمريخ، وبين مداري بلوتو ونبتون. في الوقت الحالي، ليس لدى العلم نسخة لا لبس فيها من أصل هذه التكوينات.
ما هو الكوكب الذي لا يعتبر كوكبا حاليا:

منذ اكتشافه وحتى عام 2006، كان بلوتو يعتبر كوكبًا، لكن لاحقًا تم اكتشاف العديد من الأجرام السماوية في الجزء الخارجي من النظام الشمسي، والتي يمكن مقارنتها بحجم بلوتو بل وأكبر منه. لتجنب الارتباك، تم تقديم تعريف جديد للكوكب. لم يندرج بلوتو تحت هذا التعريف، لذلك تم منحه "حالة" جديدة - كوكب قزم. لذلك، يمكن أن يكون بلوتو بمثابة إجابة على السؤال: كان يعتبر كوكبا، والآن ليس كذلك. ومع ذلك، لا يزال بعض العلماء يعتقدون أنه يجب إعادة تصنيف بلوتو إلى كوكب.

توقعات العلماء

وبناء على الأبحاث، يقول العلماء إن الشمس تقترب من منتصف مسار حياتها. ولا يمكن تصور ما سيحدث إذا انطفأت الشمس. لكن العلماء يقولون إن هذا ليس ممكنا فحسب، بل إنه أمر لا مفر منه أيضا. تم تحديد عمر الشمس باستخدام أحدث التطورات الحاسوبية، وتبين أن عمرها حوالي خمسة مليارات سنة. وبحسب القانون الفلكي فإن حياة نجم مثل الشمس تدوم حوالي عشرة مليارات سنة. وهكذا فإن نظامنا الشمسي في منتصف دورة حياته، فماذا يقصد العلماء بكلمة "سينطفئ"؟ تأتي طاقة الشمس الهائلة من الهيدروجين، الذي يتحول إلى الهيليوم في القلب. في كل ثانية، يتم تحويل حوالي ستمائة طن من الهيدروجين الموجود في قلب الشمس إلى هيليوم. ووفقا للعلماء، فقد استنفدت الشمس بالفعل معظم احتياطياتها من الهيدروجين.

إذا كان هناك كواكب في النظام الشمسي بدلاً من القمر:

الأرض، مثل جميع الكواكب في نظامنا الشمسي، تدور حول الشمس. وأقمارهم تدور حول الكواكب.

منذ عام 2006، عندما تم نقله من فئة الكواكب إلى الكواكب القزمة، يوجد في نظامنا 8 كواكب.

وضع الكواكب

وتقع جميعها في مدارات شبه دائرية وتدور في اتجاه دوران الشمس نفسها، باستثناء كوكب الزهرة. ويدور كوكب الزهرة في الاتجاه المعاكس – من الشرق إلى الغرب، على عكس الأرض التي تدور من الغرب إلى الشرق، مثل معظم الكواكب الأخرى.

ومع ذلك، فإن النموذج المتحرك للنظام الشمسي لا يظهر الكثير من التفاصيل الصغيرة. من بين الشذوذات الأخرى، تجدر الإشارة إلى أن أورانوس يدور تقريبًا على جانبه (النموذج المتنقل للنظام الشمسي لا يُظهر ذلك أيضًا)، ويميل محور دورانه بحوالي 90 درجة. ويرتبط هذا بكارثة حدثت منذ زمن طويل وأثرت على ميل محورها. من الممكن أن يكون هذا تصادمًا مع أي جسم كوني كبير لم يحالفه الحظ بما يكفي ليطير بالقرب من العملاق الغازي.

ما هي مجموعات الكواكب الموجودة

يوضح لنا النموذج الكوكبي للنظام الشمسي في الديناميكيات 8 كواكب مقسمة إلى نوعين: الكواكب الأرضية (وتشمل هذه: عطارد والزهرة والأرض والمريخ) والكواكب الغازية العملاقة (المشتري وزحل وأورانوس ونبتون).

يقوم هذا النموذج بعمل جيد في إظهار الاختلافات في أحجام الكواكب. تشترك الكواكب من نفس المجموعة في خصائص متشابهة، من البنية إلى الأحجام النسبية، ويوضح نموذج تفصيلي للنظام الشمسي بالنسب هذا بوضوح.

أحزمة الكويكبات والمذنبات الجليدية

بالإضافة إلى الكواكب، يحتوي نظامنا على مئات الأقمار الصناعية (كوكب المشتري وحده لديه 62 منها)، وملايين الكويكبات ومليارات المذنبات. ويوجد أيضًا حزام كويكبات بين مداري المريخ والمشتري، ويظهر ذلك بوضوح نموذج الفلاش التفاعلي للنظام الشمسي.

حزام كويبر

ويبقى الحزام من تشكل النظام الكوكبي، وبعد مدار نبتون يمتد حزام كويبر الذي لا يزال يخفي عشرات الأجسام الجليدية، وبعضها أكبر من بلوتو.

وعلى مسافة 1-2 سنة ضوئية توجد سحابة أورت، وهي كرة عملاقة حقًا تحيط بالشمس وتمثل بقايا مواد البناء التي تم التخلص منها بعد تكوين النظام الكوكبي. إن سحابة أورت كبيرة جدًا لدرجة أننا لا نستطيع أن نعرض لك حجمها.

تزودنا بانتظام بمذنبات طويلة الأمد، والتي تستغرق حوالي 100000 عام للوصول إلى مركز النظام وتسعدنا بقيادتها. ومع ذلك، لا تنجو جميع المذنبات الموجودة في السحابة من اصطدامها بالشمس، ويعد فشل المذنب ISON في العام الماضي دليلًا واضحًا على ذلك. ومن المؤسف أن هذا النموذج من نظام الفلاش لا يعرض أشياء صغيرة مثل المذنبات.

ومن الخطأ تجاهل مثل هذه المجموعة المهمة من الأجرام السماوية، التي تم تخصيصها في تصنيف منفصل مؤخرا نسبيا، بعد أن عقد الاتحاد الفلكي الدولي (MAC) دورته الشهيرة عام 2006، والتي شارك فيها كوكب بلوتو.

خلفية الافتتاح

وقد بدأ عصر ما قبل التاريخ مؤخرًا نسبيًا، مع إدخال التلسكوبات الحديثة في أوائل التسعينيات. بشكل عام، تميزت بداية التسعينيات بعدد من الإنجازات التكنولوجية الكبرى.

أولاً، في هذا الوقت تم تشغيل تلسكوب إدوين هابل المداري، والذي اكتشف، من خلال مرآته التي يبلغ قطرها 2.4 مترًا والموجودة خارج الغلاف الجوي للأرض، عالمًا مدهشًا للغاية لا يمكن الوصول إليه بواسطة التلسكوبات الأرضية.

ثانيًالقد سمح التطور النوعي للكمبيوتر والأنظمة البصرية المختلفة لعلماء الفلك ليس فقط ببناء تلسكوبات جديدة، ولكن أيضًا بتوسيع قدرات التلسكوبات القديمة بشكل كبير. من خلال استخدام الكاميرات الرقمية، التي حلت محل الأفلام بالكامل. أصبح من الممكن تجميع الضوء وتتبع كل فوتون تقريبًا يسقط على مصفوفة الكاشف الضوئي بدقة لا يمكن الوصول إليها، وسرعان ما نقلت أدوات تحديد المواقع بالكمبيوتر وأدوات المعالجة الحديثة هذا العلم المتقدم مثل علم الفلك إلى مرحلة جديدة من التطور.

أجراس الإنذار

وبفضل هذه النجاحات، أصبح من الممكن اكتشاف أجرام سماوية ذات أحجام كبيرة إلى حد ما خارج مدار نبتون. كانت هذه "الأجراس" الأولى. وقد تفاقم الوضع بشكل كبير في بداية العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، ففي الفترة 2003-2004 تم اكتشاف سيدنا وإيريس، اللذين كان لهما، وفقًا للحسابات الأولية، نفس حجم بلوتو، وكان إيريس متفوقًا عليه تمامًا.

لقد وصل علماء الفلك إلى طريق مسدود: إما الاعتراف بأنهم اكتشفوا الكوكب العاشر، أو أن هناك خطأ ما في بلوتو. ولم تستغرق الاكتشافات الجديدة وقتًا طويلاً. في عام 2005، تم اكتشاف أنه، إلى جانب Quaoar، الذي تم اكتشافه في يونيو 2002، ملأ Orcus وVaruna حرفيًا الفضاء عبر نبتون، والذي كان يعتبر في السابق فارغًا تقريبًا خارج مدار بلوتو.

الاتحاد الفلكي الدولي

وقرر الاتحاد الفلكي الدولي، الذي انعقد في عام 2006، أن بلوتو وإيريس وهوميا وسيريس، التي انضمت إليهم، تنتمي إليهم. الأجسام التي كانت في رنين مداري مع نبتون بنسبة 2:3 بدأت تسمى بلوتينوس، وجميع الأجسام الأخرى في حزام كويبر كانت تسمى كوبيفانوس. ومنذ ذلك الحين، لم يتبق لدينا سوى 8 كواكب.

تاريخ تكوين المناظر الفلكية الحديثة

تمثيل تخطيطي للنظام الشمسي والمركبات الفضائية خارج حدوده

اليوم، نموذج مركزية الشمس للنظام الشمسي هو حقيقة لا جدال فيها. لكن هذا لم يكن الحال دائما، حتى طرح عالم الفلك البولندي نيكولاوس كوبرنيكوس فكرة (والتي عبر عنها أيضا أرسطرخوس) وهي أن الشمس ليست هي التي تدور حول الأرض، بل العكس. ويجب أن نتذكر أن البعض ما زال يعتقد أن جاليليو هو الذي ابتكر النموذج الأول للنظام الشمسي. لكن هذا اعتقاد خاطئ؛ فجاليليو لم يتحدث إلا دفاعًا عن كوبرنيكوس.

لم يكن نموذج كوبرنيكوس للنظام الشمسي يرضي الجميع، وقد احترق العديد من أتباعه، مثل الراهب جيوردانو برونو. لكن النموذج بحسب بطليموس لم يتمكن من تفسير الظواهر السماوية المرصودة بشكل كامل، وكانت بذور الشك قد زرعت بالفعل في أذهان الناس. على سبيل المثال، لم يكن نموذج مركزية الأرض قادرًا على تفسير الحركة غير المتساوية للأجرام السماوية بشكل كامل، مثل الحركات التراجعية للكواكب.

في مراحل مختلفة من التاريخ، كانت هناك العديد من النظريات حول بنية عالمنا. تم تصويرهم جميعًا في شكل رسومات ومخططات ونماذج. لكن الزمن وإنجازات التقدم العلمي والتكنولوجي قد وضع كل شيء في مكانه الصحيح. والنموذج الرياضي لمركزية الشمس للنظام الشمسي هو بالفعل بديهية.

حركة الكواكب الآن على شاشة المراقبة

عند الانغماس في علم الفلك كعلم، قد يكون من الصعب على شخص غير مستعد أن يتخيل جميع جوانب النظام العالمي الكوني. النمذجة هي الأمثل لهذا الغرض. ظهر النموذج الإلكتروني للنظام الشمسي بفضل تطور تكنولوجيا الكمبيوتر.

لم يتم ترك نظامنا الكوكبي دون اهتمام. قام متخصصو الرسومات بتطوير نموذج حاسوبي للنظام الشمسي مع إدخال التاريخ، وهو في متناول الجميع. وهو تطبيق تفاعلي يعرض حركة الكواكب حول الشمس. بالإضافة إلى ذلك، فهو يوضح كيفية دوران أكبر الأقمار الصناعية حول الكواكب. يمكننا أيضًا رؤية مجموعات الأبراج بين المريخ والمشتري.

كيفية استخدام المخطط

تتوافق حركة الكواكب وأقمارها مع دورتها اليومية والسنوية الحقيقية. يأخذ النموذج أيضًا في الاعتبار السرعات الزاوية النسبية والظروف الأولية لحركة الأجسام الفضائية بالنسبة لبعضها البعض. لذلك، في كل لحظة من الزمن، يتوافق موقعهم النسبي مع الوضع الحقيقي.

يتيح لك النموذج التفاعلي للنظام الشمسي التنقل عبر الزمن باستخدام التقويم الموضح على شكل دائرة خارجية. يشير السهم الموجود عليه إلى التاريخ الحالي. يمكن تغيير سرعة الوقت عن طريق تحريك شريط التمرير في الزاوية اليسرى العليا. من الممكن أيضًا تمكين عرض مراحل القمر، حيث سيتم عرض ديناميكيات مراحل القمر في الزاوية اليسرى السفلية.

بعض الافتراضات

الفضاء اللامحدود، على الرغم من الفوضى الظاهرة، هو هيكل متناغم إلى حد ما. في هذا العالم العملاق، تنطبق أيضًا قوانين الفيزياء والرياضيات الثابتة. جميع الأجسام في الكون، من الصغيرة إلى الكبيرة، تحتل مكانها المحدد، وتتحرك في مدارات ومسارات معينة. تأسس هذا النظام منذ أكثر من 15 مليار سنة، منذ نشأة الكون. ونظامنا الشمسي، المدينة الكونية التي نعيش فيها، ليس استثناءً.

على الرغم من حجمه الهائل، فإن النظام الشمسي يتناسب مع الإطار البشري للإدراك، كونه الجزء الأكثر دراسة في الكون، مع حدود محددة بوضوح.

الأصل والمعلمات الفيزيائية الفلكية الرئيسية

في الكون حيث يوجد عدد لا حصر له من النجوم، هناك بالتأكيد أنظمة شمسية أخرى. يوجد ما يقرب من 250-400 مليار نجم في مجرتنا درب التبانة وحدها، لذلك لا يمكن استبعاد احتمال وجود عوالم بها أشكال حياة أخرى في أعماق الفضاء.

حتى قبل 150-200 سنة، كان لدى الناس أفكار هزيلة حول الفضاء. كان حجم الكون محدودًا بعدسات التلسكوب. وكانت الشمس والقمر والكواكب والمذنبات والكويكبات هي الأشياء الوحيدة المعروفة، وتم قياس الكون بأكمله بحجم مجرتنا. لقد تغير الوضع بشكل كبير في بداية القرن العشرين. إن استكشاف الفيزياء الفلكية للفضاء الخارجي وعمل علماء الفيزياء النووية على مدى المائة عام الماضية قد أعطى العلماء نظرة ثاقبة حول كيفية بداية الكون. أصبحت العمليات التي أدت إلى تكوين النجوم ووفرت مواد البناء لتكوين الكواكب معروفة ومفهومة. وفي ضوء ذلك يصبح أصل النظام الشمسي واضحا وقابلا للتفسير.

الشمس، كغيرها من النجوم، هي نتاج الانفجار الكبير، وبعده تشكلت النجوم في الفضاء. ظهرت كائنات ذات أحجام كبيرة وصغيرة. في أحد أركان الكون، بين مجموعة من النجوم الأخرى، ولدت شمسنا. بالمعايير الكونية، عمر نجمنا صغير، 5 مليارات سنة فقط. في مكان ولادتها، تم تشكيل موقع بناء ضخم، حيث نتيجة لضغط الجاذبية لسحابة الغاز والغبار، تم تشكيل كائنات أخرى من النظام الشمسي.

اتخذ كل جرم سماوي شكله الخاص وأخذ مكانه المخصص له. أصبحت بعض الأجرام السماوية، تحت تأثير جاذبية الشمس، أقمارًا صناعية دائمة، تتحرك في مداراتها الخاصة. توقفت الأجسام الأخرى عن الوجود نتيجة لمقاومة عمليات الطرد المركزي والجاذبية المركزية. استغرقت هذه العملية برمتها حوالي 4.5 مليار سنة. تبلغ كتلة الاقتصاد الشمسي بأكمله 1.0014 كتلة شمسية، ومن هذه الكتلة 99.8% هي الشمس نفسها. فقط 0.2% من الكتلة تأتي من أجسام فضائية أخرى: الكواكب والأقمار الصناعية والكويكبات، وشظايا الغبار الكوني التي تدور حولها.

مدار النظام الشمسي له شكل دائري تقريبًا، وتتزامن السرعة المدارية مع سرعة المجرة الحلزونية. أثناء مروره عبر الوسط البينجمي، يتم تحقيق استقرار النظام الشمسي من خلال قوى الجاذبية المؤثرة داخل مجرتنا. وهذا بدوره يوفر الاستقرار للأجسام والأجسام الأخرى في النظام الشمسي. تتم حركة النظام الشمسي على مسافة كبيرة من مجموعات النجوم فائقة الكثافة في مجرتنا، والتي تحمل خطرًا محتملاً.

من حيث الحجم وعدد الأقمار الصناعية، لا يمكن تسمية نظامنا الشمسي بأنه صغير. هناك أنظمة شمسية صغيرة في الفضاء تحتوي على كوكب أو كوكبين، وبسبب حجمها، بالكاد يمكن رؤيتها في الفضاء الخارجي. يمثل النظام الشمسي جسمًا مجريًا ضخمًا، ويتحرك عبر الفضاء بسرعة هائلة تبلغ 240 كيلومترًا في الثانية. وحتى على الرغم من هذا الدوران السريع، فإن النظام الشمسي يكمل ثورة كاملة حول مركز المجرة خلال 225 - 250 مليون سنة.

العنوان الدقيق بين المجرات لنظامنا النجمي هو كما يلي:

• سحابة بين النجوم المحلية.
• فقاعة محلية في ذراع Orion-Cygnus؛
• مجرة درب التبانة، جزء من المجموعة المحلية للمجرات.

الشمس هي الجسم المركزي لنظامنا وهي واحدة من 100 مليار نجم تشكل مجرة ​​درب التبانة. ومن حيث حجمه فهو نجم متوسط ​​الحجم وينتمي إلى الفئة الطيفية للأقزام الصفراء G2V. قطر النجم 1 مليون. 392 ألف كيلومتر، وهو في منتصف دورة حياته.

وللمقارنة، يبلغ حجم نجم سيريوس، ألمع النجوم، 2 مليون 381 ألف كيلومتر. يبلغ قطر الديبران حوالي 60 مليون كيلومتر. النجم الضخم منكب الجوزاء أكبر بـ 1000 مرة من شمسنا. حجم هذا العملاق يتجاوز حجم النظام الشمسي.

يعتبر أقرب جار لنجمنا هو بروكسيما سنتوري، والذي سيستغرق حوالي 4 سنوات للسفر بسرعة الضوء.

تحتوي الشمس، بفضل كتلتها الهائلة، على ثمانية كواكب بالقرب منها، والعديد منها بدوره لديه أنظمته الخاصة. يتم توضيح موضع الأجسام التي تتحرك حول الشمس بوضوح من خلال مخطط النظام الشمسي. تتحرك جميع الكواكب الموجودة في النظام الشمسي تقريبًا حول نجمنا في نفس الاتجاه، جنبًا إلى جنب مع الشمس الدوارة. مدارات الكواكب هي عمليا في نفس المستوى، ولها أشكال مختلفة وتتحرك حول مركز النظام بسرعات مختلفة. الحركة حول الشمس تكون عكس اتجاه عقارب الساعة وفي مستوى واحد. فقط المذنبات والأجسام الأخرى، وخاصة تلك الموجودة في حزام كويبر، لها مدارات ذات زاوية ميل كبيرة إلى مستوى مسير الشمس.

اليوم نعرف بالضبط عدد الكواكب الموجودة في النظام الشمسي، هناك 8 منها، وتقع جميع الأجرام السماوية في النظام الشمسي على مسافة معينة من الشمس، وتبتعد عنها أو تقترب منها بشكل دوري. وبناءً على ذلك، فإن كل كوكب له معلماته وخصائصه الفيزيائية الفلكية الخاصة به والمختلفة عن الآخرين. تجدر الإشارة إلى أن 6 من أصل 8 كواكب في المجموعة الشمسية تدور حول محورها في الاتجاه الذي يدور فيه نجمنا حول محوره. فقط كوكب الزهرة وأورانوس يدوران في الاتجاه المعاكس. بالإضافة إلى ذلك، فإن أورانوس هو الكوكب الوحيد في النظام الشمسي الذي يقع عملياً على جانبه. ويميل محورها بمقدار 90 درجة على خط مسير الشمس.

أظهر نيكولاس كوبرنيكوس النموذج الأول للنظام الشمسي. ومن وجهة نظره، كانت الشمس هي الجسم المركزي لعالمنا، الذي تدور حوله الكواكب الأخرى، بما في ذلك أرضنا. وفي وقت لاحق، قام كبلر وجاليليو ونيوتن بتحسين هذا النموذج من خلال وضع الأشياء فيه وفقًا للقوانين الرياضية والفيزيائية.

بالنظر إلى النموذج المعروض، يمكن للمرء أن يتخيل أن مدارات الأجسام الفضائية تقع على مسافات متساوية من بعضها البعض. يبدو النظام الشمسي في الطبيعة مختلفًا تمامًا. كلما زادت المسافة بين كواكب المجموعة الشمسية والشمس، كلما زادت المسافة بين مدار الجسم السماوي السابق. يتيح لك جدول مسافات الأجسام من مركز نظامنا النجمي تخيل حجم النظام الشمسي بصريًا.

ومع زيادة المسافة من الشمس، تتباطأ سرعة دوران الكواكب حول مركز النظام الشمسي. يُكمل عطارد، الكوكب الأقرب إلى الشمس، دورة كاملة حول نجمنا في 88 يومًا أرضيًا فقط. يقع نبتون على مسافة 4.5 مليار كيلومتر من الشمس، ويقوم بدورة كاملة خلال 165 سنة أرضية.

على الرغم من أننا نتعامل مع نموذج مركزية الشمس للنظام الشمسي، فإن العديد من الكواكب لديها أنظمتها الخاصة التي تتكون من أقمار صناعية وحلقات طبيعية. تتحرك أقمار الكواكب حول الكواكب الأم وتخضع لنفس القوانين.

تدور معظم أقمار النظام الشمسي بشكل متزامن حول كواكبها، وتدور دائمًا في نفس الجانب تجاهها. كما أن القمر يتجه دائمًا نحو الأرض من جانب واحد.

هناك كوكبان فقط، عطارد والزهرة، ليس لهما أقمار صناعية طبيعية. عطارد أصغر حجمًا من بعض أقماره الصناعية.

مركز وحدود النظام الشمسي

الكائن الرئيسي والمركزي لنظامنا هو الشمس. له هيكل معقد ويتكون من 92٪ هيدروجين. ويستخدم 7% فقط من ذرات الهيليوم، والتي عند تفاعلها مع ذرات الهيدروجين تصبح وقودًا لتفاعل نووي متسلسل لا نهاية له. يوجد في مركز النجم نواة يبلغ قطرها 150-170 ألف كيلومتر، ويتم تسخينها إلى درجة حرارة 14 مليون كلفن.

يمكن اختصار وصف موجز للنجم في بضع كلمات: إنه مفاعل نووي حراري طبيعي ضخم. بالانتقال من مركز النجم إلى حافته الخارجية، نجد أنفسنا في منطقة الحمل الحراري، حيث يحدث نقل الطاقة واختلاط البلازما. تبلغ درجة حرارة هذه الطبقة 5800 كلفن. الجزء المرئي من الشمس هو الغلاف الضوئي والكروموسفير. يتوج نجمنا بالإكليل الشمسي، وهو الغلاف الخارجي. تؤثر العمليات التي تحدث داخل الشمس على حالة النظام الشمسي بأكمله. ضوءه يدفئ كوكبنا، وقوة الجذب والجاذبية تبقي الأجسام الموجودة في الفضاء القريب على مسافة معينة من بعضها البعض. ومع انخفاض شدة العمليات الداخلية، سيبدأ نجمنا في البرودة. ستفقد المادة النجمية القابلة للاستهلاك كثافتها، مما يؤدي إلى تمدد جسم النجم. فبدلاً من القزم الأصفر، ستتحول شمسنا إلى عملاق أحمر ضخم. في الوقت الحالي، تظل شمسنا نفس النجم الساخن والمشرق.

حدود مملكة نجمنا هي حزام كويبر وسحابة أورت. هذه مناطق نائية للغاية من الفضاء الخارجي تتأثر بالشمس. يوجد في حزام كويبر وفي سحابة أورت الكثير من الأجسام الأخرى ذات الأحجام المختلفة التي تؤثر بطريقة أو بأخرى على العمليات التي تحدث داخل النظام الشمسي.

سحابة أورت هي عبارة عن مساحة كروية افتراضية تحيط بالنظام الشمسي بطول قطره الخارجي بالكامل. المسافة إلى هذه المنطقة من الفضاء تزيد عن سنتين ضوئيتين. هذه المنطقة هي موطن للمذنبات. ومن هناك يأتي إلينا ضيوف الفضاء النادرون، المذنبات طويلة الأمد

يحتوي حزام كويبر على مواد متبقية تم استخدامها أثناء تكوين النظام الشمسي. هذه هي في الأساس جزيئات صغيرة من الجليد الفضائي، وسحابة من الغاز المتجمد (الميثان والأمونيا). هناك أيضًا أجسام كبيرة في هذه المنطقة، بعضها عبارة عن كواكب قزمة، وشظايا أصغر تشبه في بنيتها الكويكبات. الأجسام الرئيسية المعروفة في الحزام هي الكواكب القزمة في النظام الشمسي بلوتو وهوميا وماكيماكي. يمكن لسفينة الفضاء الوصول إليهم في سنة ضوئية واحدة.

بين حزام كويبر والفضاء السحيق، توجد منطقة متناثرة للغاية عند الحواف الخارجية للحزام، تتكون في معظمها من بقايا الجليد والغاز الكوني.

واليوم، من الممكن وجود أجسام فضائية كبيرة عابرة للنبتون في هذه المنطقة من نظامنا النجمي، أحدها هو الكوكب القزم سيدنا.

خصائص موجزة لكواكب النظام الشمسي

حسب العلماء أن كتلة جميع الكواكب التي تنتمي إلى نجمنا لا تزيد عن 0.1٪ من كتلة الشمس. ومع ذلك، حتى من بين هذه الكمية الصغيرة، فإن 99٪ من الكتلة تأتي من أكبر جسمين كونيين بعد الشمس - كوكب المشتري وزحل. تختلف أحجام الكواكب في النظام الشمسي بشكل كبير. من بينهم أطفال وعمالقة، يشبهون في بنيتهم ​​ومعاييرهم الفيزيائية الفلكية النجوم الفاشلة.

من المعتاد في علم الفلك تقسيم الكواكب الثمانية إلى مجموعتين:

• تُصنف الكواكب ذات البنية الصخرية على أنها كواكب أرضية؛
• الكواكب، وهي كتل كثيفة من الغاز، تنتمي إلى مجموعة الكواكب الغازية العملاقة.

في السابق كان يعتقد أن نظامنا النجمي يضم 9 كواكب. في الآونة الأخيرة فقط، في نهاية القرن العشرين، تم تصنيف بلوتو ككوكب قزم في حزام كويبر. لذلك، يمكن الإجابة بحزم على مسألة عدد الكواكب الموجودة في النظام الشمسي اليوم - ثمانية.

إذا رتبنا كواكب المجموعة الشمسية بالترتيب، فستبدو خريطة عالمنا كما يلي:

• كوكب الزهرة؛
• أرض؛
• كوكب المشتري؛
• زحل؛
• أورانوس.

في منتصف هذا العرض للكواكب يوجد حزام الكويكبات. ووفقا للعلماء، فإن هذه بقايا كوكب كان موجودا في المراحل الأولى من النظام الشمسي، لكنه مات نتيجة لكارثة كونية.

الكواكب الداخلية عطارد والزهرة والأرض هي الكواكب الأقرب إلى الشمس، وهي أقرب من الأجسام الأخرى في النظام الشمسي، وبالتالي تعتمد بشكل كامل على العمليات التي تحدث على نجمنا. على مسافة منهم يوجد إله الحرب القديم - كوكب المريخ. جميع الكواكب الأربعة متحدة من خلال التشابه في البنية وهوية المعلمات الفيزيائية الفلكية، وبالتالي يتم تصنيفها على أنها كواكب المجموعة الأرضية.

عطارد، الجار القريب للشمس، يشبه مقلاة ساخنة. يبدو من المفارقة أنه على الرغم من موقعه القريب من النجم الساخن، فإن عطارد يواجه أهم الاختلافات في درجات الحرارة في نظامنا. خلال النهار، ترتفع درجة حرارة سطح الكوكب إلى 350 درجة مئوية، وفي الليل يحتدم البرد الكوني مع درجة حرارة 170.2 درجة مئوية. كوكب الزهرة عبارة عن مرجل يغلي حقًا، حيث يوجد ضغط هائل ودرجات حرارة عالية. على الرغم من مظهره الكئيب والممل، فإن المريخ اليوم يحظى باهتمام كبير من قبل العلماء. إن تكوين غلافه الجوي، والمعلمات الفيزيائية الفلكية المشابهة لتلك الموجودة على الأرض، ووجود الفصول يعطي الأمل للتطور اللاحق واستعمار الكوكب من قبل ممثلي الحضارة الأرضية.

عمالقة الغاز، والتي هي في معظمها كواكب بدون قشرة صلبة، مثيرة للاهتمام لأقمارها الصناعية. بعضها، وفقا للعلماء، قد يمثل مناطق خارجية يمكن فيها، في ظل ظروف معينة، ظهور الحياة.

يتم فصل الكواكب الأرضية عن الكواكب الغازية الأربعة بواسطة حزام الكويكبات - الحدود الداخلية التي تقع خلفها مملكة العمالقة الغازية. وبعده خلف حزام الكويكبات، يوازن كوكب المشتري، بجاذبيته، نظامنا الشمسي. وهذا الكوكب هو الأكبر والأكبر والأكثر كثافة في النظام الشمسي. ويبلغ قطر كوكب المشتري 140 ألف كيلومتر. وهذا يعادل خمسة أضعاف كوكبنا. يمتلك هذا العملاق الغازي نظامًا خاصًا به من الأقمار الصناعية، حيث يوجد حوالي 69 قطعة. من بينها، يبرز العمالقة الحقيقيون: أكبر قمرين صناعيين لكوكب المشتري - جانيميد وكاليبسو - أكبر في الحجم من كوكب عطارد.

زحل، شقيق كوكب المشتري، له حجم ضخم أيضًا - 116 ألف كيلومتر. في القطر. حاشية زحل ليست أقل إثارة للإعجاب - 62 قمرا صناعيا. ومع ذلك، فإن هذا العملاق يبرز في سماء الليل بشيء آخر، وهو نظام جميل من الحلقات التي تحيط بالكوكب. تيتان هو أحد أكبر الأقمار الصناعية للنظام الشمسي. يبلغ قطر هذا العملاق أكثر من 10 آلاف كيلومتر. من بين مملكة الهيدروجين والنيتروجين والأمونيا، لا يمكن أن يكون هناك أي شكل معروف من أشكال الحياة. ومع ذلك، على عكس مضيفها، فإن أقمار زحل لها هيكل صخري وسطح صلب. فبعضها لديه غلاف جوي، ومن المفترض أيضًا أن يكون لدى إنسيلادوس ماء.

وتستمر سلسلة الكواكب العملاقة مع أورانوس ونبتون. هذه عوالم باردة ومظلمة. على عكس كوكب المشتري وزحل، حيث يهيمن الهيدروجين، يوجد هنا غاز الميثان والأمونيا في الغلاف الجوي. وبدلا من الغاز المكثف، يوجد جليد ذو درجة حرارة عالية على أورانوس ونبتون. في ضوء ذلك، تم تصنيف كلا الكواكب في مجموعة واحدة - عمالقة الجليد. أورانوس هو الثاني في الحجم بعد كوكب المشتري وزحل ونبتون. يبلغ قطر مدار نبتون حوالي 9 مليارات كيلومتر. يستغرق الكوكب 164 سنة أرضية للدوران حول الشمس.

يمثل المريخ والمشتري وزحل وأورانوس ونبتون الأشياء الأكثر إثارة للاهتمام للدراسة اليوم بالنسبة للعلماء.

آخر الأخبار

على الرغم من الكم الهائل من المعرفة التي تمتلكها البشرية اليوم، وعلى الرغم من إنجازات وسائل المراقبة والبحث الحديثة، إلا أن الكثير من الأسئلة لا تزال دون إجابات. ما هو نوع النظام الشمسي في الواقع، وما هو الكوكب الذي قد يتبين لاحقًا أنه مناسب للحياة؟

يستمر الإنسان في مراقبة الفضاء الأقرب، مما يجعل المزيد والمزيد من الاكتشافات الجديدة. في ديسمبر 2012، تمكن العالم كله من مشاهدة عرض فلكي ساحر - عرض للكواكب. خلال هذه الفترة، كان من الممكن رؤية جميع الكواكب السبعة لنظامنا الشمسي في سماء الليل، بما في ذلك الكواكب البعيدة مثل أورانوس ونبتون.

يتم إجراء دراسة عن كثب اليوم بمساعدة المجسات والأجهزة الآلية الفضائية. لقد تمكن الكثير منهم بالفعل ليس فقط من الطيران إلى المناطق الأكثر تطرفًا في نظامنا النجمي، ولكن أيضًا خارج حدوده. أول الأجسام الفضائية التي تم إنشاؤها بشكل مصطنع والتي تمكنت من الوصول إلى حدود النظام الشمسي كانت المسبارين الأمريكيين Pioneer 10 و Pioneer 11.

ومن المثير للاهتمام التكهن نظريًا إلى أي مدى ستتمكن هذه الأجهزة من التقدم خارج الحدود؟ تم إطلاق المسبار الآلي الأمريكي فوييجر 1 في عام 1977، بعد 40 عامًا من العمل في دراسة الكواكب، وأصبح أول مركبة فضائية تغادر نظامنا.


انقر على أي كائن لتلقي معلومات وصور موسعة عن المناطق المحيطة به تصل إلى 1x1°.

خريطة النجوم على الانترنت- سيساعد في عمليات الرصد من خلال التلسكوب وببساطة في التوجيه في السماء.
خريطة النجوم على الانترنت- خريطة سماء تفاعلية توضح مواقع النجوم والأجسام الغامضة التي يمكن لتلسكوبات الهواة الوصول إليها في وقت معين فوق موقع معين.

لاستخدام خريطة النجوم عبر الإنترنت، تحتاج إلى تحديد الإحداثيات الجغرافية لموقع المراقبة ووقت المراقبة.
فقط النجوم والكواكب التي يصل سطوعها إلى حوالي 6.5-7 م هي المرئية بالعين المجردة في السماء. لمراقبة الكائنات الأخرى التي تحتاجها تلسكوب. كلما زاد قطر (فتحة) التلسكوب وقلت الإضاءة من الأضواء، زاد عدد الأشياء المتاحة لك.

تحتوي خريطة النجوم هذه عبر الإنترنت على:

• كتالوج نجوم SKY2000، مكمل ببيانات من كتالوجات SAO وXHIP. المجموع - 298457 نجمة.
• الأسماء الصحيحة للنجوم الرئيسيين وتسمياتهم وفقًا لكتالوجات HD وSAO وHIP وHR؛
• تحتوي المعلومات حول النجوم (إن أمكن): إحداثيات J2000، الحركات الصحيحة، السطوع V، حجم جونسون B، مؤشر ألوان جونسون B-V، الطبقة الطيفية، اللمعان (الشموس)، المسافة من الشمس بالفراسخ الفلكية، عدد الكواكب الخارجية اعتبارًا من أبريل 2012، Fe/H، العمر، بيانات عن التباين والطي؛
• موقع الكواكب الرئيسية في النظام الشمسي وألمع المذنبات والكويكبات.
• المجرات وعناقيد النجوم والسدم من كتالوجات Messier وCaldwell وHerschel 400 وNGC/IC مع إمكانية التصفية حسب النوع.

لا توجد أشياء من ميسييه في كتالوج كالدويل، ويتداخل هيرشل 400 جزئيًا مع الكتالوجين الأولين.

من الممكن البحث عن الأجسام الغامضة على الخريطة من خلال أرقامها في كتالوجات NGC/IC وMessier. أثناء إدخال الرقم، يتم وضع الخريطة في وسط إحداثيات الكائن المطلوب.
أدخل فقط رقم الكائن كما هو موضح في هذه الكتالوجات: بدون البادئات "NGC" و"IC" و"M". على سبيل المثال: 1، 33، 7000، 4145A-1، 646-1، 4898-1، 235A، إلخ.
أدخل ثلاثة كائنات من كتالوجات أخرى: C_41، وC_99 من كالدويل، والسديم الضوئي Sh2_155 في حقل NGC كما هو مكتوب هنا - مع تسطير وحروف.

تم استخدام نسخته المكررة والموسعة إلى حد ما RNGC/IC بتاريخ 2 يناير 2013 كـ NGC/IC. إجمالي 13958 كائن.

حول الحد الأقصى لحجم النجم:
النجم الأضعف في كتالوج SKY2000، والذي يتم استخدامه في خريطة السماء على الإنترنت، يبلغ سطوعه 12.9 مترًا. إذا كنت مهتمًا بالنجوم تحديدًا، فضع في اعتبارك أنه بعد حوالي 9-9.5 م، تبدأ الفجوات في الكتالوج، وكلما تقدمت أكثر، أصبحت أقوى (مثل هذا الانخفاض بعد حجم معين أمر شائع في كتالوجات النجوم ). ولكن، إذا كانت النجوم مطلوبة فقط للبحث عن الأجسام الضبابية في التلسكوب، فمن خلال إدخال حد يبلغ 12 مترًا، ستحصل على عدد أكبر من النجوم بشكل ملحوظ لتوجيه أفضل.

إذا قمت بتعيين الحد الأقصى 12 مترًا في حقل "النجوم أكثر سطوعًا" ونقرت فوق "تحديث البيانات"، فقد يستغرق التنزيل الأولي للكتالوج (17 ميجابايت) ما يصل إلى 20 ثانية أو أكثر - اعتمادًا على سرعة الإنترنت لديك.
افتراضيًا، يتم تحميل النجوم التي يصل حجمها إلى V=6 m (2.4 ميجابايت) فقط. أنت بحاجة إلى معرفة الحجم الذي تم تنزيله لتحديد الفاصل الزمني للتحديث التلقائي للخريطة إذا كان لديك حركة مرور محدودة على الإنترنت.

لتسريع العمل، عند التكبير المنخفض للخريطة (في الخطوات الأربع الأولى)، لا تظهر كائنات NGC/IC الأخف من 11.5 مترًا والنجوم الخافتة. قم بتكبير الجزء المطلوب من السماء وسوف يظهر.

عند "إيقاف صور تلسكوب هابل وغيره". يتم عرض الصور بالأبيض والأسود فقط، والتي تظهر بشكل أكثر صدقًا الصورة المتوفرة في تلسكوب الهواة.

يتم قبول المساعدة والاقتراحات والتعليقات عبر البريد: [البريد الإلكتروني محمي].
المواد المستخدمة من المواقع:
www.ngcicproject.org، archive.stsci.edu، Heavens-above.com، NASA.gov، موقع الدكتور فولفجانج ستينيكي
تم الإعلان عن الصور المستخدمة مجانًا للتوزيع من قبل مؤلفيها وتم نقلها للاستخدام العام (استنادًا إلى البيانات التي تلقيتها في أماكن وضعها الأصلية، بما في ذلك وفقًا لـ Wikipedia، ما لم تتم الإشارة إلى خلاف ذلك). إذا لم يكن هذا هو الحال، اكتب لي رسالة بالبريد الإلكتروني.

شكرًا:
أندريه أوليشكو من كوبينكا للحصول على الإحداثيات الأصلية لمجرة درب التبانة.
إدوارد فازوروف من نوفوتشيبوكسارسك للحصول على الإحداثيات الأصلية للخطوط العريضة للأجسام الضبابية.

نيكولاي ك، روسيا