Kako se zvijezde razlikuju od planeta: detalji i zanimljive tačke. Kako vidjeti zvijezde i planete u blizini Sunca

Beživotni prostor uopšte nije pust. Kombinira ogromnu masu svih vrsta tijela različite prirode, veličina i različitih imena. Među njima su meteori, meteoriti, komete, vatrene kugle, planete i zvijezde. Štaviše, svaka od kategorija kosmičkih tijela također je unutar sebe podijeljena na tipove, među kojima razliku često može razumjeti samo iskusni astronom. Pokušajmo razumjeti osnovne principe, na primjer, kako se zvijezde razlikuju od planeta.

Glavna razlika

Prva, osnovna i neosporna razlika je sposobnost sjaja. Svaka zvijezda nužno emituje svjetlost, ali planeta nema ovo svojstvo. Naravno, i obližnje planete izgledaju kao blistave mrlje - elokventan primjer je Venera. Ali to nije njen vlastiti sjaj, ona je samo „ogledalo“ u kojem se ogleda svjetlost pravog izvora - Sunca.

Inače, ovo je vrlo dobar način da se planeta od zvijezde razlikuje čisto vizualno, bez dodatnih optičkih instrumenata. Ako svetleća tačka na noćnom nebu „namiguje“, odnosno treperi, možete biti sigurni da je u pitanju zvezda. Ako je svjetlost koja izlazi iz nebeskog objekta ravnomjerna i konstantna, to znači da reflektira svjetlost najbližeg tijela. I ovo je prvi i jasan znak koji nam pokazuje po čemu se zvijezde razlikuju od planeta.

Druga razlika proizlazi iz prve

Sposobnost emitiranja svjetlosti karakteristična je samo za vrlo vruće površine. Kao primjer, uzmite metal, koji sam po sebi ne svijetli. Ali ako se zagrije na potrebnu temperaturu, metalni predmet postaje vruć i emitira svjetlost, iako slabu.

Dakle, drugi način na koji se zvijezde razlikuju od planeta je vrlo visoka temperatura ovih kosmičkih tijela. To je ono što omogućava zvijezdama da sijaju. Čak i na površini najhladnije zvijezde, temperatura ne pada ispod 2000 stepeni K. Tipično, zvjezdane temperature se mjere u Kelvinima, za razliku od poznatog Celzijusa.

Naše Sunce je mnogo toplije, u različitim periodima njegova površina se zagreva do 5000, ili čak 6000 K. To jest, „po našem mišljenju“ biće 4726,85 - 5726,85 °C, što je takođe impresivno.

Neophodno pojašnjenje

Navedene temperature su tipične samo za zvjezdane površine. Drugi način na koji se zvijezde razlikuju od planeta je to što su mnogo toplije iznutra nego spolja. Čak i površinske temperature na nekim zvijezdama dostižu 6000 K, au centru zvijezda navodno odstupaju od skale za milione stepeni Celzijusa! Za sada ne postoje ni mogućnosti, ni potrebna oprema, pa čak ni proračunska formula pomoću koje bi se mogao odrediti unutrašnji "stepen" zvijezda.

Dimenzije i kretanje

Veličine zvijezda i planeta se isto toliko razlikuju. U poređenju sa nebeskim "fenjerima", planete su samo zrnca pijeska. Štaviše, ovo se odnosi i na težinu (masu) i na zapreminu. Ako umjesto Sunca stavite jabuku srednje veličine u sredinu slobodnog prostora, tada će vam za označavanje položaja Zemlje biti potreban grašak, udaljen stotinama metara. Poređenje zvezda takođe pokazuje da su zapremine ovih potonjih hiljadama ili čak milionima puta veće od zapremine u prostoru koji zauzimaju prve. Odnos sa masom je malo drugačiji. Činjenica je da su sve planete čvrsta tijela. A zvezde su uglavnom gasovite, inače bi bilo jednostavno nemoguće da obezbede nebo visoke temperature zvezda.

Koja je razlika između planete i zvijezde? Planeta, po definiciji, ima putanju kretanja koja se zove orbita. I nužno okružuje zvijezdu kao nešto značajnije. Zvijezda je nepomična na nebu. Ako ste strpljivi i posmatrate određeni dio neba nekoliko noći, kretanje planete se može vidjeti čak i slabo naoružanim okom (ali to barem nećete moći bez amaterskog teleskopa).

Dodatni znakovi

Veličine zvijezda i planeta ne mogu se odrediti okom. Ali neke razlike koje precizno karakteriziraju zahtijevaju još specifičniju opremu. Dakle, hemijski sastav, koji se lako može odrediti, tačno će reći da li se ispred nas nalazi planeta ili zvezda. Na kraju krajeva, svjetiljke su plinoviti divovi, stoga se sastoje od svjetlosnih elemenata. A planete uključuju uglavnom čvrste komponente.

Indirektni znak može biti prisustvo satelita (ili čak nekoliko). Imaju ih samo planete. Međutim, ako se satelit ne promatra, to ne znači da je pred nama definitivno zvijezda - neke planete se dobro snalaze i bez takvih "susjeda".

Astronomi imaju još jedan trag za utvrđivanje da li je novootkriveno kosmičko tijelo planeta. Orbita u kojoj se kreće ne bi trebala sadržavati strane objekte, grubo rečeno, krhotine. Sateliti se ne smatraju takvima, oni su prilično veliki, inače bi pali na površinu. Ovo pravilo je usvojeno sasvim nedavno - 2006. godine. Hvala njemu, Eris, Ceres i - pažnja! - Pluton se sada smatra ne punim, ali

Astronomski proračuni

Naučnici su veoma radoznali. Znajući vrlo dobro po čemu se zvijezde razlikuju od planeta, ipak su bili znatiželjni šta će se dogoditi kada masivnost planete premaši, na primjer, veličinu Sunca. Pokazalo se da bi takvo povećanje veličine planete dovelo do naglog povećanja pritiska u jezgru kosmičkog tijela; tada će temperatura dostići milion (ili nekoliko) stepeni; nuklearne i termonuklearne reakcije će početi - i umjesto planete dobićemo novorođenu zvijezdu.

Astronomi su pomoću teleskopa Spitzer otkrili čestice prašine koje sadrže elemente kometne materije u blizini bijelog patuljka G29-38, što im je omogućilo da pretpostave mogućnost postojanja kometa i planeta u vanjskim orbitama mrtvih zvijezda.

Prema postojećoj teoriji, bijeli patuljci nastaju od zvijezda sličnih našem Suncu: u jednoj fazi svoje evolucije, zvijezde postaju crveni divovi, a zatim se milijunima godina, kao rezultat snažnih eksplozija, pretvaraju u bijele patuljke. Ako je zvijezda G29–38 ranije imala planete, onda je formiranje crvenog diva trebalo da ih apsorbira. Ali planete i komete koje rotiraju u vanjskim orbitama mogle bi preživjeti smrt zvijezde.

Ovu hipotezu po prvi put potvrđuje otkriće astronoma diska prašine koji kruži oko zvijezde G29–38, koja je postala bijeli patuljak prije oko 500 miliona godina. Prema naučnicima, prašina je nastala mnogo kasnije od eksplozije zvezde. Ovo otkriće je prvi dokaz da komete i planete mogu živjeti duže od zvijezda oko kojih kruže. Posmatranja teleskopom Spitzer će nam omogućiti da napravimo pretpostavke o evoluciji sistema sličnih našem Sunčevom sistemu.

“Prašina oko bijelog patuljka G29-38, koju je otkrio svemirski teleskop Spitzer, možda je nastala relativno nedavno. To bi mogli biti ostaci komete koja je pobjegla iz svoje vanjske orbite i raspala se pod gravitacijskim silama zvijezde”, komentira dr. William Reach iz Spitzer naučnog centra na Kalifornijskom institutu za tehnologiju u Pasadeni.

Razlog za istraživanje okoline mrtve zvijezde bilo je otkriće drugih opservatorija čudnog izvora infracrvenog zračenja u blizini G29–38. Moćni Spitzer infracrveni spektrometar omogućio je ne samo da se detaljno vidi ovaj izvor - disk prašine, već i da se odredi njegova molekularna struktura, za koju se pokazalo da je slična strukturi kometa u Sunčevom sistemu, prenosi SpaceFlightNow.

"Pronašli smo veliki broj kontaminiranih silikatnih čestica čija veličina sugerira da dolaze iz komete, a ne iz nekog drugog svemirskog objekta", kaže astronom Marc Kuchner iz NASA-inog centra za svemirske letove u Greenbeltu u državi Maryland. U našem Sunčevom sistemu, komete "žive" u hladnim graničnim regionima koji se nazivaju Kuiperov pojas i Oortov oblak. Samo ako nešto iskrivi njihove orbite, kao što su druge komete ili vanjske planete, oni počinju periodično putovati do Sunca. Za mnoge komete ovo putovanje se završava smrću – ili se polako uništavaju prelijevanjem preblizu Suncu, ili se sudaraju sa planetama, poput komete Šumaher-Levi 9, koja je pala na Jupiter u julu 1994. godine.

Iako je najvjerovatniji izvor prašine oko G29–38 kometa, postoje i druge hipoteze. Prema jednom od njih, ovo bi mogao biti novi protoplanetarni disk koji se pojavljuje oko bijelog patuljka.

Austrijski fizičar Kristijan Dopler (1803–1853) bio bi iznenađen da je saznao da će, zahvaljujući fizičkom efektu koji je opisao 1842. i kasnije nazvan po njemu, do najneočekivanijeg astronomskog otkrića doći početkom 20. veka. , a krajem 20. veka dogodiće se najiščekivanije otkriće u istoriji astronomije.

Već ste pogodili da je neočekivano otkriće otkriće širenja Univerzuma, mjereno crvenim pomakom linija u spektrima udaljenih galaksija. A najdugoočekivanije otkriće nije bilo u univerzalnoj skali: 1995. godine astronomi su dokazali da planete kruže ne samo oko Sunca, već i oko drugih zvijezda, izvan Sunčevog sistema.

Mnogi drevni autoriteti bili su sigurni da je u principu nemoguće napraviti takvo otkriće. Na primjer, veliki Aristotel je vjerovao da je Zemlja jedinstvena i da nema drugih sličnih njoj. Ali neki mislioci su izrazili nadu u postojanje “ekstrasolarnih” planeta - sjetite se Giordana Bruna! Međutim, oni koji su vjerovali u "više svjetova" shvatili su da je otkrivanje planeta u blizini obližnjih zvijezda tehnički izuzetno teško, ako ne i nemoguće. Prije pronalaska teleskopa takav zadatak nije ni postavljen, a o mogućnosti postojanja drugih planetarnih sistema raspravljalo se samo spekulativno. Ali još pre pola veka, astronomi, već naoružani veoma naprednim teleskopima, smatrali su potragu za egzoplanetama – planetama oko drugih zvezda – nevažnom aktivnošću, kao zadatkom za daleke potomke.

Zaista, sa tehničke tačke gledišta situacija je izgledala beznadežno. Tako su početkom 1960-ih astronomi i fizičari raspravljali o mogućnosti otkrivanja tri tipa hipotetičkih objekata - crnih rupa, neutronskih zvijezda i egzoplaneta. Istina, od ova tri pojma dva još nisu ni izmišljena - to su crne rupe i egzoplanete, ali mnogi su i sami vjerovali u postojanje objekata ove vrste. Što se tiče crnih rupa, činilo se da je mogućnost njihovog otkrivanja izvan granica razuma - na kraju krajeva, one su, po definiciji, nevidljive. Godine 1967. slučajno je otkriveno da brzo rotirajuće neutronske zvijezde sa snažnim magnetskim poljem - radio pulsari. Ali ovo je bio neočekivani "poklon" radio astronomije, koji niko nije očekivao ranih 1960-ih. Nekoliko godina kasnije otkriveni su akreirajući rendgenski pulsari - neutronske zvijezde koje hvataju materiju normalne susjedne zvijezde. I samo 30 godina nakon što je problem prepoznat kao „beznadežan“, gotovo istovremeno (1995–96), otkrivene su jednostruke neutronske zvijezde koje se hlade i planete oko drugih zvijezda! U izvjesnom smislu, prognoza se pokazala točnom: otkrića oba objekta su se pokazala jednako teškim, ali su se dogodila mnogo ranije nego što se očekivalo.

Raznolikost planeta

Zanimljivo je da je u isto vrijeme, 1996. godine, otkrivena još jedna vrsta hipotetičkog objekta, koji zauzima srednju poziciju između zvijezda i planeta - smeđi patuljci, koji se od gigantskih planeta poput Jupitera razlikuju samo po tome što se u ranoj fazi evolucije, a termonuklearna reakcija koja uključuje rijedak teški izotop vodonika - deuterijum, koji, međutim, ne daje značajan doprinos svjetlini patuljka. I tih istih godina otkrivene su brojne male planete na periferiji Sunčevog sistema - u Kuiperovom pojasu. Do 1995. godine postalo je jasno da ovo područje naseljavaju mnoga tijela karakteristične veličine od stotine i hiljade kilometara, od kojih su neka veća od Plutona i imaju svoje satelite. U smislu njihove mase, objekti iz Kuiperovog pojasa popunili su jaz između planeta i asteroida, a smeđi patuljci su ispunili jaz između planeta i zvijezda. S tim u vezi, bilo je potrebno precizno definisati pojam „planeta“.

Gornja granica planetarnih masa, koja ih odvaja od smeđih patuljaka i zvijezda općenito, određena je na osnovu njihovog unutrašnjeg izvora energije. Općenito je prihvaćeno da je planeta objekt u kojem se tijekom njegove povijesti nisu dogodile reakcije nuklearne fuzije. Kako pokazuju proračuni obavljeni za tijela normalnog (tj. solarnog) hemijskog sastava, tokom formiranja svemirskih objekata mase veće od 13 masa Jupitera ( M Yu) na kraju faze njihove gravitacione kompresije, temperatura u centru doseže nekoliko miliona kelvina, što dovodi do razvoja termonuklearne reakcije koja uključuje deuterijum. Kod manjih masa objekata, nuklearne reakcije se ne dešavaju u njihovim dubinama. Dakle, masa je 13 M Yu se smatra maksimalnom masom planete. Objekti mase od 13 do 70 M Yu se zovu smeđi patuljci. A još masivnije su zvijezde, u kojima dolazi do termonuklearnog sagorijevanja uobičajenog svjetlosnog izotopa vodika. (Za referencu: 1 M Yu = 318 Zemljinih masa ( M Z) = 0,001 solarne mase ( M C) =2·10 27 kg.)

U svojim vanjskim manifestacijama, smeđi patuljci su bliži planetama nego zvijezdama. U procesu formiranja, kao rezultat gravitacijske kompresije, sva se ova tijela prvo zagrijavaju, a njihov sjaj se brzo povećava. Zatim, nakon postizanja hidrostatičke ravnoteže i zaustavljanja kompresije, njihova površina počinje da se hladi, a sjaj se smanjuje. Kod zvijezda hlađenje prestaje dugo vremena nakon početka termonuklearnih reakcija i one dostignu stacionarni režim. Kod smeđih patuljaka hlađenje se samo malo usporava tokom sagorevanja deuterija. A površina planeta se monotono hladi. Kao rezultat toga, i planete i smeđi patuljci se u suštini hlade tokom stotina miliona godina, dok zvijezde male mase ostaju vruće hiljadama puta duže. Međutim, prema formalnom kriteriju - prisutnosti ili odsustvu termonuklearnih reakcija - planete i smeđi patuljci su odvojeni jedni od drugih.

Donja granica planetarnih masa, koja ih odvaja od asteroida, također ima fizičku osnovu. Minimalna masa planete smatra se onom pri kojoj u utrobi planete pritisak gravitacije i dalje premašuje snagu njenog materijala. Dakle, u najopćenitijem obliku, "planet" je definiran kao nebesko tijelo koje je dovoljno masivno da mu vlastita gravitacija daje sferoidni oblik, ali nije dovoljno masivno da se termonuklearne reakcije odvijaju u njegovim dubinama. Ovaj raspon mase se proteže od otprilike 1% mase Mjeseca do 13 masa Jupitera, odnosno od 7 10 20 kg do 2 10 28 kg.

Međutim, astronomi su sam koncept "planeta" podijelili na nekoliko podtipova zbog prirode orbitalnog kretanja. Prvo, ako tijelo planetarne mase kruži oko većeg sličnog tijela, onda se ono naziva satelitom (primjer je naš Mjesec). Prava planeta (ponekad nazvana "klasična planeta") se definiše kao objekat u Sunčevom sistemu koji je dovoljno masivan da poprimi hidrostatski ravnotežni (sferoidni) oblik pod uticajem sopstvene gravitacije, a istovremeno ne imaju tijela uporedive mase u blizini svoje orbite. Samo Merkur, Venera, Zemlja, Mars, Jupiter, Saturn, Uran i Neptun zadovoljavaju ove uslove. Konačno, uvedena je nova klasa objekata Sunčevog sistema - “patuljaste planete”, ili “patuljaste planete”. Ova tela moraju da zadovolje sledeće uslove: da se okreću oko Sunca; ne biti satelit planete; imaju dovoljnu masu tako da sila gravitacije premašuje otpor materije, a tijelo planete ima sferoidni oblik; nemaju tako veliku masu da bi mogli da očiste okolinu svoje orbite od drugih tela. Prototip patuljastih planeta bio je Pluton (prečnika 2310 km), a do sada ih je pet: osim Plutona, to su Eris (2330 km), Haumea (1200 km), Makemake (1400 km) i Ceres (975 km). × 909 km), koji se ranije smatrao najvećim asteroidom.

Dakle, u Sunčevom sistemu postoje: 1) klasične planete; 2) patuljaste planete; 3) sateliti sa masom planeta (ima ih desetak), koji se mogu nazvati "satelitskim planetama". Objekt s masom planete koji se nalazi izvan Sunčevog sistema naziva se "egzoplaneta" ili "ekstrasolarna planeta". Iako su ovi pojmovi jednaki i po učestalosti upotrebe i po značenju (zapamtite da je grčki prefiks egzo- znači “spolja”, “spolja”). Sada se oba ova pojma, gotovo bez izuzetka, odnose na planete gravitaciono vezane za zvijezdu koja nije Sunce. Međutim, nezavisne planete koje žive u međuzvjezdanom prostoru već su pronađene i, možda, postoje u značajnom broju. Za njih se obično koristi izraz "slobodno plutajuće planete".

Od 14. marta 2012. godine potvrđeno je otkriće 760 egzoplaneta u 609 planetarnih sistema. Štaviše, sto sistema sadrži najmanje dvije planete, a dva - najmanje šest. Najbliža egzoplaneta otkrivena je u blizini zvijezde ε Eridani, na udaljenosti od 10 svjetlosnih godina od Sunca. Velika većina egzoplaneta otkrivena je korištenjem različitih indirektnih metoda detekcije, ali neke su već direktno promatrane. Većina viđenih egzoplaneta su plinoviti divovi poput Jupitera i Saturna koji kruže blizu zvijezde. Očigledno, to se objašnjava ograničenim mogućnostima metoda registracije: masivnu planetu u kratkoperiodičnoj orbiti lakše je otkriti. Ali svake godine moguće je otkriti planete koje su manje masivne i udaljenije od zvijezde. Sada su otkriveni objekti koji se gotovo ne razlikuju od Zemlje u smislu mase i orbitalnih parametara.

Metode traženja egzoplaneta

Predloženo je dosta različitih metoda za traženje egzoplaneta, ali ćemo navesti samo one (Tablica 1) koje su već dokazale svoju vrijednost i ukratko ih razmotriti. Druge metode su ili u razvoju ili još nisu dale rezultate.

Direktno posmatranje egzoplaneta. Planete su hladna tela; one same ne emituju svetlost, već samo reflektuju zrake svog sunca. Stoga je planetu koja se nalazi daleko od zvijezde gotovo nemoguće otkriti u optičkom rasponu. Ali čak i ako se planeta kreće blizu zvijezde i dobro je osvijetljena njenim zracima, teško nam je razlikovati zbog mnogo svjetlijeg sjaja same zvijezde.

Pokušajmo pogledati naš Sunčev sistem izvana, na primjer sa najbliže zvijezde α Centauri. Udaljenost do njega je 4,34 svjetlosne godine, odnosno 275 hiljada astronomskih jedinica (zapamtite: 1 astronomska jedinica = 1 AJ = 150 miliona km - ovo je udaljenost od Zemlje do Sunca). Za tamošnjeg posmatrača, Sunce će zasjati kao zvezda Vega na zemaljskom nebu. A svjetlina naših planeta će se pokazati vrlo slabom i, štoviše, snažno ovisi o orijentaciji dnevne hemisfere planete u njenom smjeru. U tabeli 2 prikazane su „najpovoljnije“ vrijednosti ugaone udaljenosti planeta od Sunca i njihov optički sjaj. Jasno je da se ne mogu realizovati istovremeno: na maksimalnoj ugaonoj udaljenosti planete od Sunca, njen sjaj će biti otprilike polovina maksimuma. Kao što vidite, lider u detektivnosti je Jupiter, a slijede ga Venera, Saturn i Zemlja. Uopšteno govoreći, najveći moderni teleskopi mogli bi bez većih poteškoća uočiti tako slabe objekte osim ako se pored njih na nebu nalazi izuzetno sjajna zvijezda. Ali za udaljenog posmatrača, ugaona udaljenost planeta od Sunca je veoma mala, što čini zadatak njihovog otkrivanja izuzetno teškim.

Međutim, astronomi sada stvaraju instrumente koji će riješiti ovaj problem. Na primjer, slika sjajne zvijezde može se prekriti ekranom tako da njena svjetlost ne ometa potragu za obližnjom planetom. Takav uređaj se naziva zvjezdani koronagraf. Druga metoda uključuje "gašenje" svjetlosti zvijezde zbog interferentnog efekta njenih svjetlosnih zraka prikupljenih od strane dva ili više obližnjih teleskopa - takozvani zvjezdani interferometar. Budući da se zvijezda i planeta koja se nalazi pored nje posmatraju u malo različitim smjerovima, pomoću zvjezdanog interferometra (promjenom udaljenosti između teleskopa ili odabirom pravog trenutka posmatranja) moguće je gotovo potpuno ugasiti svjetlost zvijezde i na u isto vrijeme pojačavaju svjetlost planete. Oba opisana instrumenta - koronograf i interferometar - vrlo su osjetljivi na utjecaj Zemljine atmosfere, pa će za uspješan rad, po svemu sudeći, morati biti dostavljeni u nisku orbitu Zemlje.

Mjerenje sjaja zvijezde. Indirektna metoda detekcije egzoplaneta, tranzitna metoda, zasniva se na posmatranju sjaja zvijezde na pozadini čijeg se diska planeta kreće. Samo za posmatrača koji se nalazi u ravni orbite egzoplanete trebalo bi da pomrači svoju zvijezdu s vremena na vrijeme. Ako je ovo zvijezda poput Sunca i egzoplaneta poput Jupitera, čiji je prečnik 10 puta manji od solarnog, tada će se kao rezultat takvog pomračenja sjaj zvijezde smanjiti za 1%. Ovo se može vidjeti pomoću zemaljskog teleskopa. Ali egzoplaneta veličine Zemlje pokrivala bi samo 0,01% površine zvijezde, a tako malo smanjenje sjaja teško je izmjeriti kroz Zemljinu turbulentnu atmosferu; Za ovo vam je potreban svemirski teleskop.

Drugi problem sa ovom metodom je taj što je udio egzoplaneta čija je orbitalna ravan tačno poravnata sa Zemljom vrlo mali. Osim toga, pomračenje traje nekoliko sati, a interval između pomračenja je godinama. Međutim, prolazi egzoplaneta ispred zvijezda već su uočeni mnogo puta.

Postoji i vrlo egzotična metoda traženja pojedinačnih planeta koje slobodno „plutaju“ u međuzvjezdanom prostoru. Takvo tijelo može se otkriti efektom gravitacionog sočiva koji se javlja kada nevidljiva planeta prođe kroz pozadinu udaljene zvijezde. Svojim gravitacionim poljem, planeta iskrivljuje put svetlosnih zraka koji dolaze od zvezde do Zemlje; poput običnog sočiva, koncentriše svjetlost i povećava sjaj zvijezde za posmatrača na Zemlji. Ovo je vrlo radno intenzivan metod potrage za egzoplanetama, koji zahtijeva dugotrajno praćenje sjaja hiljada, pa čak i miliona zvijezda. Ali automatizacija astronomskih posmatranja već omogućava njegovu upotrebu.

Iz tih razloga, glavna uloga u potrazi za egzoplanetama poput Zemlje je pripisana svemirskim instrumentima. Od 2007. godine posmatra evropski satelit COROT, njegov teleskop prečnika 27 cm opremljen je osetljivim fotometrom. Potraga za planetima vrši se metodom tranzita. Već je otkriveno nekoliko džinovskih planeta, pa čak i jedna planeta čija je veličina tek nešto veća od Zemlje. Satelit Kepler (NASA) je 2009. godine lansiran u heliocentričnu orbitu sa teleskopom prečnika 95 cm, sposobnim da kontinuirano meri sjaj više od 100 hiljada zvezda. Na stotine egzoplaneta već je otkriveno pomoću ovog teleskopa.

Mjerenje položaja zvijezde. Metode koje mjere kretanje zvijezde uzrokovano orbitom planete oko nje smatraju se vrlo obećavajućim. Kao primjer, ponovo razmotrite solarni sistem. Na Sunce je najjači uticaj masivnog Jupitera: u prvoj aproksimaciji, naš planetarni sistem se generalno može posmatrati kao binarni sistem Sunca i Jupitera, koji su razdvojeni rastojanjem od 5,2 AJ. i kruže sa periodom od oko 12 godina oko zajedničkog centra mase. Budući da je Sunce oko 1000 puta masivnije od Jupitera, ono je isto toliko puta bliže centru mase. To znači da se Sunce, sa periodom od oko 12 godina, okreće u krugu poluprečnika 5,2 AJ/1000 = 0,0052 AJ, što je samo nešto veće od poluprečnika samog Sunca. Sa zvijezde α Kentaur poluprečnik ovog kruga je vidljiv pod uglom od 0,004 "" . (Ovo je vrlo mali ugao: pod ovim uglom vidimo debljinu olovke sa udaljenosti od skoro 360 km.) Ali astronomi su u stanju da izmere tako male uglove, pa stoga nekoliko decenija posmatraju obližnje zvezde u nada da će se primijetiti njihovo periodično "pomicanje" uzrokovano prisustvom planeta. Nedavno je to učinjeno sa površine Zemlje, ali su izgledi za astrometrijsku potragu za egzoplanetama svakako povezani s lansiranjem specijaliziranih satelita sposobnih mjeriti položaj zvijezda s točnošću od milisekundi luka.

Mjerenje brzine zvijezde. Periodične oscilacije zvijezde možete primijetiti ne samo po promjenama njenog prividnog položaja na nebu, već i po promjenama udaljenosti do nje. Razmotrimo ponovo sistem Jupiter-Sunce, koji ima omjer masa 1:1000. Pošto Jupiter kruži brzinom od 13 km/s, brzina Sunca u sopstvenoj maloj orbiti oko centra mase sistema je 13 m/s. Za udaljenog posmatrača koji se nalazi u ravni Jupiterove orbite, Sunce mijenja svoju brzinu u periodu od oko 12 godina sa amplitudom od 13 m/s.

Astronomi koriste Doplerov efekat za precizno merenje brzina zvezda. Manifestira se u činjenici da se u spektru zvijezde koja se kreće u odnosu na posmatrača na Zemlji mijenja talasna dužina svih linija: ako se zvijezda približava Zemlji, linije se pomiču na plavi kraj spektra, ako se udaljava , do crvenog. Pri nerelativističkim brzinama kretanja, Doplerov efekat je osetljiv samo na radijalnu brzinu zvezde, odnosno na projekciju punog vektora njene brzine na posmatračevu vidnu liniju (ovo je prava linija koja povezuje posmatrača sa zvezdom ). Stoga se brzina kretanja zvijezde, a time i masa planete, određuju tačno na faktor cos β, gdje je β ugao između ravni orbite planete i linije vida posmatrača. Umjesto tačne vrijednosti mase planete ( M) Doplerova metoda daje samo donju granicu njegove mase ( M cos β).

Obično je ugao β nepoznat. Samo u slučajevima kada se posmatraju prolasci planete preko diska zvezde može se biti siguran da je ugao β blizu nule. U tabeli 3 prikazane su karakteristične vrijednosti Doplerove brzine i ugaonog pomaka Sunca pod uticajem svake od planeta kada se posmatraju sa susjednih zvijezda. Pluton i Eris su ovdje prisutni kao predstavnici patuljastih planeta.

Kao što vidimo, uticaj planete uzrokuje da se zvijezda kreće brzinom od, u najboljem slučaju, nekoliko metara u sekundi. Da li je moguće primijetiti kretanje zvijezde pri brzini hoda? Do kraja 1980-ih, greška u mjerenju brzine optičke zvijezde Doplerovom metodom bila je najmanje 500 m/s. Ali tada su razvijeni fundamentalno novi spektralni instrumenti, koji su omogućili povećanje preciznosti na 10 m/s. Ova tehnika je omogućila otkriće prvih egzoplaneta čija je masa veća od Jupitera.

Napredovanje prema planetama čija je masa manja od Jupitera zahtijeva povećanje tačnosti mjerenja brzine zvijezde za 10-100 puta. Napredak u ovom pravcu je prilično primetan. Sada jedan od najpreciznijih zvjezdanih spektrometara radi na 3,6-metarskom teleskopu Evropske južne opservatorije La Silla (Čile). On upoređuje spektar zvijezde sa spektrom torijum-argonske lampe. Da bi se eliminisao uticaj kolebanja temperature i vazdušnog pritiska, ceo uređaj se stavlja u vakuumski kontejner, a na njega se iz teleskopa preko fiberglas kabla dovodi svetlost zvezde i uporedne lampe. Preciznost mjerenja brzine zvijezda je 1 m/s. Može li Kristijan Dopler ovo da zamisli?!

Otkrića egzoplaneta

Astrometrijsko pretraživanje. Istorijski gledano, prvi pokušaji otkrivanja egzoplaneta bili su povezani sa posmatranjem položaja obližnjih zvijezda. Godine 1916., američki astronom Edward Barnard (1857–1923) otkrio je da se tamna crvena zvijezda u sazviježđu Zmije brzo kreće po nebu u odnosu na druge zvijezde - za 10 "" u godini. Astronomi su je kasnije nazvali "Barnardova leteća zvijezda". Iako se sve zvijezde kreću haotično u svemiru brzinom od 20-50 km/s, kada se posmatraju sa velike udaljenosti ova kretanja ostaju gotovo neprimjetna. Barnardova zvijezda je sasvim obična svjetiljka, pa se pojavila sumnja da razlog njenog uočenog „leta“ nije naročito velika brzina, već jednostavno neobična blizina nama. Ispostavilo se da je Barnardova zvijezda na drugom mjestu od Sunca nakon α Kentaurovog sistema.

Masa Barnardove zvijezde je skoro 7 puta manja od mase Sunca, što znači da bi utjecaj susjednih planeta (ako ih ima) na nju trebao biti vrlo primjetan. Više od pola veka, počevši od 1938. godine, američki astronom Peter van de Kamp (1901–1995) proučavao je kretanje ove zvezde. Izmjerio je njen položaj na hiljadama fotografskih ploča i izjavio da zvijezda pokazuje putanju sličnu talasu sa amplitudom kolebanja od oko 0,02 "" , što znači da nevidljivi satelit kruži oko njega. Iz proračuna je proizašlo da je masa satelita nešto veća od mase Jupitera, a radijus njegove orbite je 4,4 AJ. Početkom 1960-ih ova poruka se proširila svijetom i dobila širok odjek. Uostalom, ovo je bila prva decenija praktične astronautike i potrage za vanzemaljskim civilizacijama, pa je entuzijazam ljudi za nova otkrića u svemiru bio izuzetno velik.

Drugi astronomi su se takođe pridružili proučavanju Barnardove zvezde. Do 1973. godine su otkrili da se ova zvijezda kreće glatko, bez oscilacija, što znači da nema masivne planete kao satelite. Tako je prvi pokušaj da se pronađe egzoplanet završio neuspjehom. A prvo pouzdano astrometrijsko otkrivanje egzoplaneta dogodilo se tek 2009. godine. Nakon 12 godina posmatranja trideset zvijezda pomoću 5-metarskog teleskopa Palomar, američki astronomi Steven Pravdo i Stuart Shacklan otkrili su planet oko malene promjenljive zvijezde “van Biesbrouck 10” u binarnom sistemu Gliese 752. Ova zvijezda je jedna od najmanjih u Galaksija: to je crveni patuljak spektralne klase M8, inferioran Suncu 12 puta u masi i 10 puta u prečniku. A sjaj ove zvijezde je toliko nizak da ako bismo njome zamijenili naše Sunce, onda bi Zemlja tokom dana bila osvijetljena kao što je sada u noći obasjanoj mjesečinom. Zahvaljujući maloj masi zvezde otkrivena planeta je uspela da je "zaljulja" do primetne amplitude: u periodu od oko 272 dana, položaj zvezde na nebu se menja za 0,006 "" (činjenica da je ovo izmjereno je pravi trijumf zemaljske astrometrije). Sama džinovska planeta kruži sa velikom poluosom od 0,36 AJ. (kao Merkur) i ima masu 6,4 M Yu, tj. samo je 14 puta lakši od svoje zvijezde, a nije čak ni inferioran po veličini od nje.

Uspjeh Doplerove metode. Prvu egzoplanetu su 1995. otkrili astronomi Ženevske opservatorije Michel Mayor i Didier Queloz, koji su izgradili optički spektrometar koji je određivao Doplerov pomak linija s tačnošću od 13 m/s. Zanimljivo je da su američki astronomi pod vodstvom Geoffreyja Marcyja ranije stvorili sličan uređaj i davne 1987. godine počeli sistematski mjeriti brzine nekoliko stotina zvijezda, ali nisu imali sreće da prvi dođu do otkrića. Godine 1994. Mayor i Queloz su počeli da mjere brzine 142 nama najbliže zvijezde sa karakteristikama sličnim Suncu. Vrlo brzo, otkrili su "kolebanje" zvijezde 51 u sazviježđu Pegaz, udaljenom 49 svjetlosnih godina od Sunca. Oscilacije ove zvijezde nastaju u periodu od 4,23 dana i, kako su astronomi zaključili, uzrokovane su utjecajem planete mase 0,47 M YU.

Ova neverovatna blizina zbunila je naučnike: veoma blizu zvezde, kao dva zrna graška u mahuni sličnoj Suncu, juri džinovska planeta, koja je kruži za samo četiri dana; udaljenost između njih je 20 puta manja nego od Zemlje do Sunca. Astronomi nisu odmah povjerovali u ovo otkriće. Uostalom, otkrivena džinovska planeta, zbog svoje blizine zvijezdi, trebala bi biti zagrijana na 1000 K. „Vrući Jupiter“? Ovakvu kombinaciju niko nije očekivao. Međutim, dalja zapažanja su potvrdila otkriće ove planete. Čak joj je predloženo i ime - Epikur, ali još nije dobilo priznanje. Tada su otkriveni i drugi sistemi u kojima džinovska planeta kruži vrlo blizu svoje zvijezde.

"Pomračenja" zvijezda po planetama. Metoda prolaska se takođe pokazala efikasnom. Sada se fotometrijska posmatranja zvijezda provode i iz svemirskih opservatorija i sa Zemlje. Svi moderni fotometrijski instrumenti imaju široko vidno polje. Istovremenim mjerenjem sjaja miliona zvijezda, astronomi značajno povećavaju svoje šanse da otkriju prolazak planete preko diska zvijezde. U ovom slučaju, po pravilu, otkrivaju se planete koje često pokazuju "pomračenje" zvijezde, odnosno imaju kratak orbitalni period, a samim tim i kompaktnu orbitu.

Termin "vrući Jupiter" postao je toliko poznat da nikog nije posebno iznenadilo otkriće planete (WASP-18b) mase 10 2009. M Yu i okreću se u gotovo kružnoj orbiti na udaljenosti od 0,02 AJ. odnosno sa svoje zvezde. Orbitalni period ove planete je samo 23 sata! S obzirom da zvijezda ima veću svjetlost od Sunca, površinska temperatura planete bi trebala dostići 3800 K - ovo nije samo vrući Jupiter, već i "vrući Jupiter". Zbog svoje blizine zvijezdi i velike mase, planeta izaziva snažne plimne poremećaje na površini zvijezde, koji zauzvrat usporavaju planetu i u budućnosti će dovesti do njenog pada na zvijezdu.

Fotografije egzoplaneta

Unatoč ogromnim poteškoćama, astronomi su ipak uspjeli fotografirati egzoplanete koristeći raspoloživa sredstva! Istina, ovi alati su bili najbolji od najboljih: svemirski teleskop Hubble i najveći zemaljski teleskopi. Među tehničkim trikovima su zatvarač koji odsijeca svjetlost zvijezde, te svjetlosni filteri koji prenose uglavnom infracrveno zračenje planete u opsegu valnih dužina od 2-4 mikrona, što odgovara temperaturi od približno 1000 K (u ovom raspon planete izgleda kontrastnije u odnosu na zvijezdu).

Planet 2M1207b ( lijevo) je prva ikada slika egzoplaneta. Ima masu od 3 do 10 M Yu i kruži oko smeđeg patuljka mase 25 M Yu Ugaona udaljenost između njih je 0,781, što na udaljenosti od 173 svjetlosne godine do ovog sistema odgovara linearnoj udaljenosti od 41 AJ. (otprilike isto kao od Sunca do Plutona). Slika je snimljena u bliskom infracrvenom opsegu teleskopom od 8,2 metara Evropske južne opservatorije (Čile) 2004.

Od početka 2004. do marta 2012. dobijena je 31 slika egzoplaneta u 27 planetarnih sistema. Na primjer, u protoplanetarnom disku koji okružuje mladu zvijezdu β Pictoris, fotografisana je planeta koja je veoma slična Jupiteru, samo što je masivnija. Situacija tamo podsjeća na mladi Sunčev sistem, u kojem je novorođeni Jupiter aktivno utjecao na formiranje preostalih planeta u cirkumsolarnom disku. Astronomi su dugo sanjali da posmatraju ovaj proces "uživo".

Prva slika planete ( na vrhu lijevo) blizu normalne zvijezde solarnog tipa. Ova zvijezda je od nas udaljena 490 svjetlosnih godina i ima masu od 0,85 M s i površinskom temperaturom od 4060 K. A planeta je 8 puta masivnija od Jupitera, a njena površinska temperatura je 1800 K (zato i sama svijetli). Starost zvezde i planete je verovatno oko 5 miliona godina. Udaljenost između njih u projekciji je oko 330 h. e. Fotografija snimljena 2008. godine u bliskom infracrvenom opsegu od strane teleskopa Gemini North (Mauna Kea Opservatory, Hawaiian Islands).

Krajem 2008. godine, pomoću teleskopa Hubble, bilo je moguće snimiti planetu u prašnjavom disku koji okružuje sjajnu zvijezdu Fomalhaut (α Pisces Southernes). Iako ova zvijezda sija skoro 20 puta jače od Sunca, nije mogla osvijetliti svoju planetu dovoljno snažno da je učini vidljivom sa Zemlje. Na kraju krajeva, otkrivena planeta je 115 puta udaljenija od Fomalhauta nego što je Zemlja od Sunca. Stoga astronomi sugeriraju da je planeta okružena džinovskim prstenom koji reflektira svjetlost, mnogo većim od Saturnovog prstena. Očigledno se u njemu formiraju sateliti ove planete, baš kao što su sateliti džinovskih planeta formirani u mladosti Sunčevog sistema.

Ništa manje zanimljiva je fotografija tri planete odjednom u blizini zvijezde HR 8799 u sazviježđu Pegaz, dobivena pomoću zemaljskih teleskopa Keck i Gemini. Ovaj sistem je otprilike 130 svjetlosnih godina udaljen od nas. Svaka od njegovih planeta je gotovo za red veličine masivnija od Jupitera, ali se kreću na približno istoj udaljenosti od svoje zvijezde kao i naše divovske planete. Kada se projektuju na nebo, ove udaljenosti su 24, 38 i 68 AJ. Vrlo je vjerovatno da će se na mjestu Venere, Zemlje i Marsa u tom sistemu naći planete slične Zemlji. Ali za sada to prevazilazi tehničke mogućnosti.

Dobijanje direktnih slika egzoplaneta je najvažnija faza u njihovom proučavanju. Prvo, to definitivno potvrđuje njihovo postojanje. Drugo, otvoren je put za proučavanje svojstava ovih planeta: njihove veličine, temperature, gustine, površinskih karakteristika. A najuzbudljivije je to što je dešifrovanje spektra ovih planeta pred vratima, a samim tim i razjašnjavanje gasnog sastava njihove atmosfere. Egbiolozi su dugo sanjali o takvoj mogućnosti.

Najzanimljivije stvari su pred nama!

Otkriće prvih ekstrasolarnih planetarnih sistema bilo je jedno od najvećih naučnih dostignuća 20. veka. Najvažniji problem je riješen: sada sigurno znamo da Sunčev sistem nije jedinstven, da je formiranje planeta u blizini zvijezda prirodna faza evolucije. Već nekoliko vekova astronomi se bore sa misterijom porekla Sunčevog sistema. Glavni problem je u tome što naš planetarni sistem do sada nije imao sa čime da se poredi. Sada se situacija promijenila: nedavno su astronomi otkrivali u prosjeku 2-3 planetarna sistema sedmično. Prije svega, naravno, u njima su uočljive džinovske planete, ali zemaljske planete se već otkrivaju. Postaje moguća klasifikacija i komparativno proučavanje planetarnih sistema. Ovo će uvelike olakšati odabir održivih hipoteza i izgradnju ispravne teorije o formiranju i ranoj evoluciji planetarnih sistema, uključujući naš Sunčev sistem.

Istovremeno, postalo je jasno da je naš planetarni sistem netipičan: njegove džinovske planete, krećući se kružnim orbitama izvan "zone života" (područje umjerenih temperatura oko Sunca), dozvoljavaju zemaljskim planetama da dugo postoje unutar ova zona, od kojih je jedna Zemlja čak ima i biosferu. Među otkrivenim sistemima egzoplaneta većina nema ovaj kvalitet. Razumijemo, naravno, da je masovno otkrivanje "vrućih Jupitera" privremeni fenomen zbog ograničenih mogućnosti naše tehnologije. Ali sama činjenica postojanja ovakvih sistema je zadivljujuća: očigledno je da gasni džin ne može da se formira pored zvezde, ali kako je onda dospeo tamo?

U potrazi za odgovorom na ovo pitanje, teoretičari simuliraju formiranje planeta u okozvezdanim diskovima plina i prašine i pritom mnogo uče. Ispostavilo se da planeta tokom svog perioda rasta može putovati (migrirati) preko diska, približavati se ili udaljavati od zvijezde, ovisno o strukturi diska, masi planete i njegovoj interakciji s drugim planetama. Ove teorijske studije su izuzetno zanimljive, jer se rezultati simulacije mogu odmah provjeriti korištenjem novog opservacijskog materijala. Izračunavanje evolucije protoplanetarnog diska traje oko nedelju dana na dobrom računaru, a za to vreme posmatrači uspevaju da otkriju nekoliko novih planetarnih sistema.

Bez preterivanja možemo reći da je otkriće ekstrasolarnih planeta veliki događaj u istoriji nauke. Napravljen krajem dvadesetog veka, on će u budućnosti postati jedan od najvažnijih događaja prošlog veka, uporedo sa ovladavanjem nuklearnom energijom, pristupom svemiru i otkrivanjem mehanizama nasleđa. Već je jasno da će nedavno započeli 21. vijek biti vrhunac planetologije - grane astronomije koja proučava prirodu i evoluciju planeta. Nekoliko vekova, laboratorija planetarnih naučnika bila je ograničena na desetak objekata u Sunčevom sistemu, i odjednom, za samo nekoliko godina, broj dostupnih objekata se povećao stotinama puta, a raspon uslova u kojima oni postoje ispostavio se da bude zabrinjavajuće širok. Savremeni planetarni naučnik može se uporediti sa biologom koji je dugi niz godina proučavao samo floru i faunu pustinje i iznenada se našao u tropskoj šumi. Sada su planetarni naučnici u stanju blagog šoka, ali uskoro će se oporaviti i orijentisati u gigantskoj raznolikosti novootkrivenih planeta.

Druga nauka, tačnije protonauka, koja osjeća snažan učinak otkrića planeta oko drugih zvijezda, je biologija vanzemaljskog života, egzobiologija. S obzirom na tempo otkrivanja i istraživanja egzoplaneta, možemo očekivati ​​da će nam 21. vijek donijeti otkriće biosfere na nekima od njih i označiti dugo očekivano i konačno rođenje egzobiologije, koja se do sada razvijala u latentnom stanju. zbog nedostatka pravog predmeta proučavanja.

U "astronomskim kalendarima" često možete vidjeti fraze poput " Sunce će preći u sazvežđe Bika", "Merkur u superiornoj konjunkciji sa Suncem“, itd. Činilo bi se da u njima nema nikakvog praktičnog značenja, jer pored Sunca ne možete vidjeti ništa na nebu.

Na ovoj fotografiji možete lako prepoznati Plejade, mali otvoreni skup zvijezda u obliku kuglice koji obično krasi zimsko noćno nebo. Ali šta su ovi zraci koji se razilaze odozdo? Svjetlo od ulične lampe? Ne, ovi zraci su dio solarne korone, a samo Sunce je vrlo blizu, iza donjeg ruba slike.

Da biste vidjeli zvijezde blizu Sunca, potrebno je napraviti umjetno pomračenje. Ne, ne morate da blokirate Sunce novčićem. Takvo pomračenje je već stvoreno i traje skoro 20 godina. Održava se na brodu SOHO svemirske opservatorije. Opservatorija je zajednički projekat NASA-e i ESA-e, a lansirana je raketom Atlas II-AS sa Cape Canaverala 2. decembra 1995. godine.

Sadržaj članka:

Nebeska tijela su objekti koji se nalaze u opservabilnom univerzumu. Takvi objekti mogu biti prirodna fizička tijela ili njihove asocijacije. Sve ih karakterizira izolacija, a također predstavljaju jednu strukturu povezanu gravitacijom ili elektromagnetizmom. Astronomija proučava ovu kategoriju. Ovaj članak vam skreće pažnju na klasifikaciju nebeskih tijela Sunčevog sistema, kao i opis njihovih glavnih karakteristika.

Klasifikacija nebeskih tijela Sunčevog sistema

Svako nebesko tijelo ima posebne karakteristike, na primjer, način nastajanja, hemijski sastav, veličinu itd. To omogućava klasifikaciju objekata kombinovanjem u grupe. Opisaćemo koja nebeska tela postoje u Sunčevom sistemu: zvezde, planete, sateliti, asteroidi, komete itd.

Klasifikacija nebeskih tijela Sunčevog sistema prema sastavu:

• Silikatna nebeska tijela. Ova grupa nebeskih tijela naziva se silikatna, jer. glavna komponenta svih njegovih predstavnika su kameno-metalne stijene (oko 99% ukupne tjelesne mase). Silikatna komponenta je predstavljena vatrostalnim supstancama kao što su silicijum, kalcijum, gvožđe, aluminijum, magnezijum, sumpor itd. Komponente leda i gasa (voda, led, azot, ugljen-dioksid, kiseonik, vodonik helijum) su takođe prisutne, ali njihov sadržaj je zanemarljiv. Ova kategorija uključuje 4 planete (Venera, Merkur, Zemlja i Mars), satelite (Mjesec, Io, Europa, Triton, Fobos, Deimos, Amalthea, itd.), više od milion asteroida koji kruže između orbita dvije planete - Jupitera i Mars (Pallada, Hygiea, Vesta, Ceres, itd.). Indikator gustine je od 3 grama po kubnom centimetru ili više.
• Ledena nebeska tela. Ova grupa je najveća u Sunčevom sistemu. Glavna komponenta je komponenta leda (ugljični dioksid, dušik, vodeni led, kisik, amonijak, metan, itd.). Silikatna komponenta je prisutna u manjim količinama, a zapremina gasa je izuzetno neznatna. Ova grupa uključuje jednu planetu Pluton, velike satelite (Ganimed, Titan, Kalisto, Haron itd.), kao i sve komete.
• Kombinovana nebeska tela. Sastav predstavnika ove grupe karakteriše prisustvo sve tri komponente u velikim količinama, tj. silikat, gas i led. Nebeska tijela sa kombinovanim sastavom uključuju Sunce i džinovske planete (Neptun, Saturn, Jupiter i Uran). Ove objekte karakterizira brza rotacija.

Karakteristike zvijezde Sunca

Sunce je zvezda, tj. je akumulacija gasa nevjerovatnih količina. Ima svoju gravitaciju (interakcija koju karakteriše privlačenje), uz pomoć koje se drže sve njegove komponente. Unutar bilo koje zvijezde, a samim tim i unutar Sunca, javljaju se reakcije termonuklearne fuzije, čiji je proizvod kolosalna energija.

Sunce ima jezgro oko kojeg se formira zona zračenja u kojoj se odvija prijenos energije. Zatim dolazi zona konvekcije, u kojoj nastaju magnetna polja i kretanja sunčeve materije. Vidljivi dio Sunca samo se uslovno može nazvati površinom ove zvijezde. Ispravnija formulacija je fotosfera ili sfera svjetlosti.

Gravitacija unutar Sunca je toliko jaka da su potrebne stotine hiljada godina da foton iz njegovog jezgra stigne do površine zvijezde. Štaviše, njegov put od površine Sunca do Zemlje je samo 8 minuta. Gustina i veličina Sunca omogućavaju privlačenje drugih objekata u Sunčevom sistemu. Ubrzanje gravitacije (gravitacije) u zoni površine je skoro 28 m/s 2 .

Karakteristike nebeskog tijela zvijezde Sunca imaju sljedeći oblik:

1. Hemijski sastav. Glavne komponente Sunca su helijum i vodonik. Naravno, zvijezda uključuje i druge elemente, ali je njihova specifična težina vrlo zanemarljiva.
2. Temperatura. Temperatura značajno varira u različitim zonama, na primjer, u jezgru dostiže 15.000.000 stepeni Celzijusa, au vidljivom dijelu - 5.500 stepeni Celzijusa.
3. Gustina. To je 1,409 g/cm3. Najveća gustoća je zabilježena u jezgri, a najmanja - na površini.
4. Težina. Ako opišemo masu Sunca bez matematičkih skraćenica, broj će izgledati kao 1.988.920.000.000.000.000.000.000.000.000 kg.
5. Volume. Puna vrijednost je 1.412.000.000.000.000.000.000.000.000.000 kubnih kilograma.
6. Prečnik. Ova brojka iznosi 1.391.000 km.
7. Radijus. Poluprečnik Sunčeve zvijezde je 695500 km.
8. Orbita nebeskog tijela. Sunce ima svoju orbitu, koja se kreće oko centra Mlečnog puta. Potpuna revolucija traje 226 miliona godina. Proračuni naučnika su pokazali da je brzina nevjerovatno velika - skoro 782.000 kilometara na sat.

Karakteristike planeta Sunčevog sistema

Planete su nebeska tijela koja kruže oko zvijezde ili njenih ostataka. Velika težina omogućava planetama da postanu okrugle pod uticajem sopstvene gravitacije. Međutim, veličina i težina nisu dovoljni za pokretanje termonuklearnih reakcija. Pogledajmo detaljnije karakteristike planeta na primjerima nekih predstavnika ove kategorije koji su dio Sunčevog sistema.

Mars je na drugom mjestu po proučavanju među planetama. To je 4. najudaljenije od Sunca. Njegove dimenzije omogućavaju mu da zauzme 7. mjesto na ljestvici najobimnijih nebeskih tijela u Sunčevom sistemu. Mars ima unutrašnje jezgro okruženo vanjskim tečnim jezgrom. Sljedeći je silikatni omotač planete. A nakon međusloja dolazi kora, koja ima različite debljine u različitim dijelovima nebeskog tijela.

Pogledajmo bliže karakteristike Marsa:

• Hemijski sastav nebeskog tijela. Glavni elementi koji čine Mars su željezo, sumpor, silikati, bazalt i željezni oksid.
• Temperatura. Prosjek je -50°C.
• Gustina - 3,94 g/cm3.
• Težina - 641.850.000.000.000.000.000.000 kg.
• Zapremina - 163.180.000.000 km 3.
• Prečnik - 6780 km.
• Radijus - 3390 km.
• Ubrzanje gravitacije je 3.711 m/s 2 .
• Orbita. Trči oko Sunca. Ima zaobljenu putanju, što je daleko od idealne, jer u različitim vremenima, udaljenost nebeskog tijela od centra Sunčevog sistema ima različite pokazatelje - 206 i 249 miliona km.

Pluton pripada kategoriji patuljastih planeta. Ima kameno jezgro. Neki istraživači sugeriraju da se formira ne samo od stijena, već može uključivati ​​i led. Pokriven je ledenim plaštem. Na površini se nalaze smrznuta voda i metan. Atmosfera vjerovatno uključuje metan i dušik.

Pluton ima sljedeće karakteristike:

1. Compound. Glavne komponente su kamen i led.
2. Temperatura. Prosječna temperatura na Plutonu je -229 stepeni Celzijusa.
3. Gustina - oko 2 g po 1 cm3.
4. Masa nebeskog tijela je 13.105.000.000.000.000.000.000 kg.
5. Zapremina - 7.150.000.000 km 3 .
6. Prečnik - 2374 km.
7. Radijus - 1187 km.
8. Ubrzanje gravitacije je 0,62 m/s 2 .
9. Orbita. Planeta se okreće oko Sunca, ali orbitu karakteriše ekscentricitet, tj. u jednom periodu se udaljava na 7,4 milijarde km, u drugom se približava 4,4 milijarde km. Orbitalna brzina nebeskog tijela dostiže 4,6691 km/s.

Uran je planeta koja je otkrivena teleskopom 1781. Ima sistem prstenova i magnetosferu. Unutar Urana nalazi se jezgro koje se sastoji od metala i silicijuma. Okružen je vodom, metanom i amonijakom. Zatim dolazi sloj tečnog vodonika. Na površini je atmosfera gasa.

Glavne karakteristike Urana:

• Hemijski sastav. Ova planeta je sastavljena od kombinacije hemijskih elemenata. U velikim količinama uključuje silicijum, metale, vodu, metan, amonijak, vodonik itd.
• Temperatura nebeskog tijela. Prosječna temperatura je -224°C.
• Gustina - 1,3 g/cm3.
• Težina - 86.832.000.000.000.000.000.000 kg.
• Zapremina - 68.340.000.000 km 3.
• Prečnik - 50724 km.
• Radijus - 25362 km.
• Ubrzanje gravitacije je 8,69 m/s2.
• Orbita. Centar oko kojeg se Uran okreće je i Sunce. Orbita je blago izdužena. Orbitalna brzina je 6,81 km/s.

Karakteristike satelita nebeskih tijela

Satelit je objekt koji se nalazi u Vidljivom svemiru, koji kruži ne oko zvijezde, već oko drugog nebeskog tijela pod utjecajem njegove gravitacije i duž određene putanje. Hajde da opišemo neke satelite i karakteristike ovih kosmičkih nebeskih tela.

Deimos, satelit Marsa, koji se smatra jednim od najmanjih, opisan je na sljedeći način:

1. Oblik - sličan triaksijalnom elipsoidu.
2. Dimenzije - 15x12,2x10,4 km.
3. Težina - 1.480.000.000.000.000 kg.
4. Gustina - 1,47 g/cm3.
5. Compound. Sastav satelita uglavnom uključuje kamene stijene i regolit. Nema atmosfere.
6. Ubrzanje gravitacije je 0,004 m/s 2 .
7. Temperatura -40°C.

Kalisto je jedan od mnogih Jupiterovih satelita. Drugi je po veličini u kategoriji satelita i na prvom je mjestu među nebeskim tijelima po broju kratera na površini.

Karakteristike Callista:

• Oblik je okrugao.
• Prečnik - 4820 km.
• Težina - 107.600.000.000.000.000.000.000 kg.
• Gustina - 1,834 g/cm3.
• Sastav - ugljični dioksid, molekularni kisik.
• Ubrzanje gravitacije je 1,24 m/s 2 .
• Temperatura -139,2°C.

Oberon ili Uran IV je prirodni satelit Urana. To je 9. po veličini u Sunčevom sistemu. Nema magnetno polje i atmosferu. Na površini su otkriveni brojni krateri, pa neki naučnici smatraju da se radi o prilično starom satelitu.

Razmotrite karakteristike Oberona:

1. Oblik je okrugao.
2. Prečnik - 1523 km.
3. Težina - 3.014.000.000.000.000.000.000 kg.
4. Gustina - 1,63 g/cm3.
5. Sastav: kamen, led, organska materija.
6. Ubrzanje gravitacije je 0,35 m/s 2 .
7. Temperatura -198°C.

Karakteristike asteroida u Sunčevom sistemu

Asteroidi su veliki kameni blokovi. Uglavnom se nalaze u asteroidnom pojasu između orbite Jupitera i Marsa. Oni mogu napustiti svoje orbite prema Zemlji i Suncu.

Upečatljiv predstavnik ove klase je Hygiea, jedan od najvećih asteroida. Ovo nebesko tijelo nalazi se u glavnom pojasu asteroida. Možete ga vidjeti čak i dvogledom, ali ne uvijek. Jasno je vidljiv tokom perioda perihela, tj. u trenutku kada je asteroid u tački svoje orbite najbliže Suncu. Ima zatamnjenu tamnu površinu.

Glavne karakteristike Hygeia:

• Prečnik - 4 07 km.
• Gustina - 2,56 g/cm3.
• Težina - 90.300.000.000.000.000.000 kg.
• Ubrzanje gravitacije je 0,15 m/s 2 .
• Orbitalna brzina. Prosječna vrijednost je 16,75 km/s.

Asteroid Matilda nalazi se u glavnom pojasu. Ima prilično malu brzinu rotacije oko svoje ose: 1 obrt se dešava u 17,5 zemaljskih dana. Sadrži mnogo jedinjenja ugljenika. Proučavanje ovog asteroida obavljeno je pomoću svemirske letjelice. Najveći krater na Matildi dugačak je 20 km.

Matildine glavne karakteristike su:

1. Prečnik je skoro 53 km.
2. Gustina - 1,3 g/cm3.
3. Težina - 103.300.000.000.000.000 kg.
4. Ubrzanje gravitacije je 0,01 m/s 2 .
5. Orbita. Matilda završava svoju orbitu za 1.572 zemaljska dana.

Vesta je jedan od najvećih asteroida u glavnom asteroidnom pojasu. Može se posmatrati bez upotrebe teleskopa, tj. golim okom, jer Površina ovog asteroida je prilično svijetla. Kada bi Vestin oblik bio zaobljeniji i simetričniji, mogla bi se klasificirati kao patuljasta planeta.

Ovaj asteroid ima jezgro od željeza i nikla prekriveno stjenovitim plaštem. Najveći krater na Vesti dug je 460 km i dubok 13 km.

Nabrojimo glavne fizičke karakteristike Veste:

• Prečnik - 525 km.
• Težina. Vrijednost je u rasponu od 260.000.000.000.000.000.000 kg.
• Gustina je oko 3,46 g/cm 3 .
• Ubrzanje gravitacije - 0,22 m/s 2 .
• Orbitalna brzina. Prosječna orbitalna brzina je 19,35 km/s. Jedan okret oko Vestine ose traje 5,3 sata.

Karakteristike kometa Sunčevog sistema

Kometa je nebesko tijelo male veličine. Orbite kometa prolaze oko Sunca i imaju izdužen oblik. Ovi objekti, približavajući se Suncu, formiraju trag koji se sastoji od gasa i prašine. Ponekad ostaje u vidu kome, tj. oblak koji se proteže na ogromnoj udaljenosti - od 100.000 do 1,4 miliona km od jezgra komete. U drugim slučajevima, trag ostaje u obliku repa, čija dužina može doseći 20 miliona km.

Halej je nebesko telo grupe kometa, poznato čovečanstvu od davnina, jer može se vidjeti golim okom.

Karakteristike Halleya:

1. Težina. Približno jednako 220.000.000.000.000 kg.
2. Gustina - 600 kg/m3.
3. Period okretanja oko Sunca je kraći od 200 godina. Približavanje zvijezdi se događa za otprilike 75-76 godina.
4. Sastav: smrznuta voda, metal i silikati.

Kometu Hejl-Bop čovečanstvo je posmatralo skoro 18 meseci, što ukazuje na njen dug period. Nazivaju je i Velikom kometom iz 1997. Posebnost ove komete je prisustvo 3 vrste repova. Uz repove gasa i prašine, prati ga natrijumov rep čija dužina dostiže 50 miliona km.

Sastav komete: deuterijum (teška voda), organska jedinjenja (mravlja, sirćetna kiselina, itd.), argon, kripto itd. Period okretanja oko Sunca je 2534 godine. Nema pouzdanih podataka o fizičkim karakteristikama ove komete.

Kometa Tempel je poznata po tome što je prva kometa kojoj je sonda dovedena na površinu sa Zemlje.

Karakteristike komete Tempel:

• Težina - unutar 79.000.000.000.000 kg.
• Dimenzije. Dužina - 7,6 km, širina - 4,9 km.
• Compound. Voda, ugljični dioksid, organska jedinjenja itd.
• Orbita. Mijenja se kako kometa prolazi blizu Jupitera, postepeno se smanjuje. Najnoviji podaci: jedna revolucija oko Sunca je 5,52 godine.

Tokom godina proučavanja Sunčevog sistema, naučnici su prikupili mnoge zanimljive činjenice o nebeskim tijelima. Razmotrimo one koji zavise od hemijskih i fizičkih karakteristika:

• Najveće nebesko tijelo po masi i prečniku je Sunce, na drugom mjestu je Jupiter, a na trećem Saturn.
• Najveća gravitacija je svojstvena Suncu, drugo mjesto zauzima Jupiter, a treće Neptun.
• Jupiterova gravitacija aktivno privlači svemirski otpad. Njegov nivo je toliko velik da je planeta sposobna da povuče krhotine iz Zemljine orbite.
• Najtoplije nebesko tijelo u Sunčevom sistemu je Sunce - to nikome nije tajna. Ali sljedeći pokazatelj od 480 stepeni Celzijusa zabilježen je na Veneri - drugoj planeti koja je udaljena od centra. Logično bi bilo pretpostaviti da bi drugo mjesto trebao pripasti Merkuru, čija je orbita bliža Suncu, ali je u stvari temperatura tamo niža - 430°C. To je zbog prisustva Venere i nedostatka atmosfere na Merkuru koja može zadržati toplinu.
• Uran se smatra najhladnijom planetom.
• Na pitanje koje nebesko tijelo ima najveću gustinu unutar Sunčevog sistema, odgovor je jednostavan - gustina Zemlje. Merkur je na drugom mestu, a Venera na trećem.
• Putanja Merkurove orbite osigurava da dužina dana na planeti bude jednaka 58 zemaljskih dana. Trajanje jednog dana na Veneri je jednako 243 zemaljska dana, dok godina traje samo 225.

Pogledajte video o nebeskim tijelima Sunčevog sistema:

Proučavanje karakteristika nebeskih tijela omogućava čovječanstvu da napravi zanimljiva otkrića, potkrijepi određene obrasce, a također proširi opće znanje o svemiru.