Kako se zvijezde razlikuju od planeta: detalji i zanimljivosti. Kako vidjeti zvijezde i planete blizu Sunca

Beživotni prostor uopće nije napušten. Kombinira ogromnu masu svih vrsta tijela različite prirode, veličine i s različitim imenima. Među njima su meteori, meteoriti, kometi, vatrene kugle, planeti i zvijezde. Štoviše, svaka od kategorija kozmičkih tijela unutar sebe također je podijeljena na vrste, čiju razliku često može razumjeti samo iskusan astronom. Za sada pokušajmo razumjeti temeljna načela, na primjer, kako se zvijezde razlikuju od planeta.

Glavna razlika

Prva, osnovna i neporeciva razlika je sposobnost sjaja. Svaka zvijezda nužno emitira svjetlost, ali planet nema to svojstvo. Naravno, i obližnji planeti izgledaju poput svjetlećih mrlja - Venera može poslužiti kao rječiti primjer. Ali to nije njezin vlastiti sjaj, ona je samo "ogledalo", koje odražava svjetlost pravog izvora - Sunca.

Usput, ovo je vrlo dobar način za razlikovanje planeta od zvijezde čisto vizualno, bez dodatnih optičkih instrumenata. Ako svjetleća točkica na noćnom nebu “treperi”, odnosno treperi, možete biti sigurni da je riječ o zvijezdi. Ako je svjetlost koja izlazi iz nebeskog objekta ravnomjerna i stalna, onda ona reflektira svjetlost najbližeg svjetiljke. 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, razmotrite metal koji ne svijetli sam. Ali ako se zagrije na potrebnu temperaturu, metalni predmet postaje vruć i emitira svjetlost, iako slabo.

Dakle, druga stvar koja razlikuje zvijezde od planeta je vrlo visoka temperatura ovih kozmičkih tijela. To je ono zbog čega zvijezde sjaje. Čak i na površini najhladnije zvijezde temperatura ne pada ispod 2000 stupnjeva K. Obično se zvjezdane temperature mjere u Kelvinima, za razliku od nama poznatih Celzijusa.

Naše Sunce je mnogo toplije, u različitim razdobljima njegova se površina zagrijava do 5000 ili čak 6000 K. To jest, "po našem mišljenju" bit će 4726,85 - 5726,85 ° C, što je također impresivno.

Neophodno pojašnjenje

Te su temperature tipične samo za površine zvijezda. Još jedan način na koji se zvijezde razlikuju od planeta je da su mnogo toplije iznutra nego izvana. Čak i površinske temperature na nekim zvijezdama dosežu 6000 K, au središtu zvijezda vjerojatno su izvan skale za milijune Celzijevih stupnjeva! Zasad nema mogućnosti, nema potrebne opreme, čak ni formule za izračun pomoću koje bi bilo moguće odrediti unutarnje "stupnjeve" zvijezda.

Dimenzije i kretanje

Veličine zvijezda i planeta jednako se grandiozno razlikuju. U usporedbi s nebeskim "lampionima", planeti su samo zrnca pijeska. I to se odnosi i na težinu (masu) i na volumen. Ako se umjesto Sunca usred slobodnog prostora postavi jabuka srednje veličine, tada će za označavanje položaja Zemlje biti potreban grašak udaljen stotinama metara. Usporedba zvijezda također pokazuje da su volumeni potonjih tisućama ili čak milijunima puta veći od volumena u prostoru koji zauzimaju prve. S masom glupih drugih omjera. Činjenica je da su svi planeti čvrsta tijela. A zvijezde su uglavnom plinovite, inače bi jednostavno bile nemoguće, s kojima se osiguravaju nebesko visoke temperature svjetiljki.

Koja je razlika između planeta i zvijezde? Planet, po definiciji, ima putanju gibanja koja se naziva orbita. I nužno okružuje zvijezdu kao težinu Zvijezda je nepomična na nebu. Ako imate strpljenja i nekoliko noći pratite određeni dio neba, kretanje planeta možete vidjeti i slabo naoružanim okom (ali barem nećete moći bez amaterskog teleskopa).

Dodatne mogućnosti

Veličine zvijezda i planeta ne mogu se odrediti okom. Ali neke razlike koje točno karakteriziraju zahtijevaju još specifičniju opremu. Dakle, kemijski sastav, koji je dostupan za određivanje točno kaže je li planet ili zvijezda ispred nas. Uostalom, svjetiljke su plinoviti divovi, dakle, sastoje se od svjetlosnih elemenata. A planeti uključuju uglavnom čvrste komponente.

Neizravni znak može biti prisutnost satelita (ili čak nekoliko). Nalaze se samo na planetima. Međutim, ako se satelit ne promatra, to uopće ne znači da imamo zvijezdu ispred sebe - neki planeti dobro prolaze bez takvih "susjeda".

Astronomi imaju još jedan znak za određivanje je li novootkriveno kozmičko tijelo planet. Orbita duž koje se kreće ne bi trebala sadržavati strane predmete, grubo rečeno, krhotine. Sateliti se ne smatraju takvima, oni su prilično veliki u veličini, inače bi pali na površinu. Ovo je pravilo usvojeno nedavno - 2006. Hvala mu, Eris, Ceres i - pažnja! - Pluton se sada smatra ne punim, ali

Astronomski proračuni

Znanstvenici su vrlo radoznali. Savršeno dobro znajući po čemu se zvijezde razlikuju od planeta, ipak su se zapitali što bi se dogodilo kada bi masivnost planeta premašila, primjerice, veličinu Sunca. Pokazalo se da bi takvo povećanje veličine planeta dovelo do naglog povećanja tlaka u jezgri kozmičkog tijela; tada će temperatura doseći milijun (ili nekoliko) stupnjeva; započet će nuklearne i termonuklearne reakcije – i umjesto planeta dobit ćemo novorođenu zvijezdu.

Astronomi su pomoću teleskopa Spitzer otkrili čestice prašine koje sadrže elemente kometne tvari u blizini bijelog patuljka G29-38, što je omogućilo nagađanje o mogućnosti 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 tijekom milijuna godina, kao rezultat snažnih eksplozija, pretvaraju u bijele patuljke. Ako je zvijezda G29-38 nekada imala planete, onda ih je formacija crvenog diva trebala progutati. Ali planeti i kometi koji kruže u vanjskim orbitama mogli bi preživjeti smrt zvijezde.

Ova hipoteza je po prvi put potvrđena otkrićem astronoma o disku prašine koji kruži oko zvijezde G29-38, koja je postala bijeli patuljak prije otprilike 500 milijuna godina. Prema znanstvenicima, prašina je nastala mnogo kasnije od eksplozije zvijezde. Ovo otkriće je prvi dokaz da kometi i planeti mogu nadživjeti zvijezde oko kojih kruže. Promatranja teleskopom Spitzer stvorit će pretpostavke o evoluciji sustava poput našeg Sunčevog sustava.

“Moguće je da je prašina oko bijelog patuljka G29-38, otkrivenog pomoću svemirskog teleskopa Spitzer, nastala relativno nedavno. Možda se radi o ostacima kometa koji je izašao iz vanjske orbite i raspao se pod utjecajem gravitacijskih sila zvijezde”, komentira dr. William Rich (William Reach) iz Znanstvenog centra Spitzer na Kalifornijskom institutu za tehnologiju u Pasadeni. .

Povod za proučavanje blizine mrtve zvijezde bilo je otkriće drugih zvjezdarnica neobičnog izvora infracrvenog zračenja u blizini G29-38. Snažni infracrveni spektrometar Spitzer omogućio je ne samo da se detaljno vidi ovaj izvor - disk prašine - već i da se odredi njegova molekularna struktura, koja se pokazala sličnom onoj kometa u Sunčevom sustavu, javlja SpaceFlightNow.

"Pronašli smo veliku količinu kontaminiranih silikatnih čestica, čija veličina sugerira da je njihov izvor bio komet, a ne bilo koji drugi svemirski objekt", kaže astronom Marc Kuchner (Marc Kuchner) iz NASA Goddard Space Flight Centra u Greenbeltu, država Maryland. U našem solarnom sustavu kometi "žive" u hladnim graničnim područjima koja se nazivaju Kuiperov pojas i Oortov oblak. I samo ako nešto iskrivi njihove orbite, poput drugih kometa ili vanjskih planeta, počinju povremeno putovati do Sunca. Za mnoge komete to putovanje završi smrću – ili se polako urušavaju, leteći preblizu Suncu, ili se sudaraju s planetima, poput kometa Schumacher-Levy 9, koji je pao na Jupiter u srpnju 1994. godine.

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

Austrijski fizičar Christian Doppler (1803. – 1853.) iznenadio bi se kad bi znao da će zahvaljujući fizikalnom efektu koji je opisao 1842. i kasnije po njemu nazvanom, početkom 20. stoljeća doći do najneočekivanijeg astronomskog otkrića, tj. a krajem 20. stoljeća dogodit će se najduže očekivano otkriće u povijesti astronomije.

Već ste pogodili da je neočekivano otkriće bilo otkriće širenja Svemira, mjereno crvenim pomakom linija u spektrima dalekih galaksija. A najdugo iščekivano otkriće nipošto nije bilo univerzalnih razmjera: 1995. astronomi su dokazali da se planeti ne okreću samo oko Sunca, već i oko drugih zvijezda izvan Sunčevog sustava.

Mnogi drevni autoriteti bili su uvjereni da je u načelu nemoguće doći do takvog otkrića. Na primjer, veliki Aristotel je vjerovao da je Zemlja jedinstvena i da nema druge slične njoj. Ali neki su mislioci izrazili nadu u postojanje "ekstrasolarnih" planeta - sjetite se Giordana Bruna! Međutim, čak i oni koji su vjerovali u "višestruke svjetove" razumjeli su da je tehnički izuzetno teško, ako ne i nemoguće, otkriti planete u blizini najbližih zvijezda. Prije izuma teleskopa takav se zadatak nije ni postavljao, a o mogućnosti postojanja drugih planetarnih sustava raspravljalo se samo spekulativno. Ali još prije pola stoljeća astronomi, naoružani već vrlo naprednim teleskopima, potragu za egzoplanetima - planetima oko drugih zvijezda - smatrali su nevažnim zanimanjem, kao zadaćom za daleke potomke.

Doista, s tehničke točke gledišta, situacija je izgledala beznadno. Tako su početkom 1960-ih astronomi i fizičari raspravljali o mogućnosti otkrivanja tri vrste hipotetskih 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 takvih objekata. Što se tiče crnih rupa, mogućnost njihovog otkrivanja općenito se činila izvan razuma - na kraju krajeva, one su, po definiciji, nevidljive. Godine 1967. slučajno je bilo moguće detektirati brzo rotirajuće neutronske zvijezde sa snažnim magnetskim poljem - radio pulsare. Ali ovo je bio neočekivani "dar" radioastronomije koji nitko nije očekivao početkom 1960-ih. Nekoliko godina kasnije, otkriveni su akretirajući pulsari X-zraka - neutronske zvijezde koje hvataju materiju od normalne susjedne zvijezde. I samo 30 godina nakon što je problem prepoznat kao "beznadan", gotovo istovremeno (1995-96), otkrivene su pojedinačne neutronske zvijezde koje se hlade i planeti oko drugih zvijezda! U određenom smislu, predviđanje se pokazalo točnim: otkrića oba objekta pokazala su se jednako teškima, 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 hipotetskih objekata koji su zauzimali srednji položaj između zvijezda i planeta - smeđi patuljci, koji se razlikuju od divovskih planeta poput Jupitera samo po tome što su u ranoj fazi evolucije termonuklearni reakcija koja uključuje rijedak teški izotop vodika - deuterij, koji, međutim, ne daje značajan doprinos luminoznosti patuljka. A u istim godinama otkriveni su brojni mali planeti na periferiji Sunčevog sustava - u Kuiperovom pojasu. Do 1995. postalo je jasno da ovo područje naseljavaju mnoga tijela karakteristične veličine od stotine i tisuće kilometara, od kojih su neka veća od Plutona i imaju vlastite satelite. Što se tiče njihovih masa, objekti iz Kuiperovog pojasa popunjavali su prazninu između planeta i asteroida, a smeđi patuljci popunjavali su prazninu između planeta i zvijezda. S tim u vezi bilo je potrebno precizno definirati pojam "planet".

Gornja granica masa planeta, koja ih odvaja od smeđih patuljaka i od zvijezda općenito, određena je na temelju njihovog unutarnjeg izvora energije. Općenito je prihvaćeno da je planet objekt u kojem se tijekom cijele njegove povijesti nije dogodila reakcija nuklearne fuzije. Kako pokazuju izračuni za tijela normalnog (tj. solarnog) kemijskog sastava, tijekom formiranja svemirskih tijela s masom većom od 13 masa Jupitera ( M Yu) na kraju faze njihove gravitacijske kompresije, temperatura u središtu doseže nekoliko milijuna kelvina, što dovodi do razvoja termonuklearne reakcije koja uključuje deuterij. Kod manjih masa tijela nuklearne reakcije se ne događaju u njihovim dubinama. Stoga je misa u 13 M Yu se smatra najvećom masom planeta. Objekti s masama od 13 do 70 M Yu se nazivaju smeđi patuljci. A još masivnije su zvijezde u kojima dolazi do termonuklearnog sagorijevanja običnog svjetlosnog izotopa vodika. (Za referencu: 1 M Yu = 318 Zemljine mase ( M H) = 0,001 solarne mase ( M C) \u003d 2 10 27 kg.)

U svojim vanjskim manifestacijama, smeđi patuljci su bliži planetima nego zvijezdama. U procesu nastajanja, kao rezultat gravitacijske kontrakcije, sva se ta tijela prvo zagrijavaju, a njihov sjaj naglo raste. Zatim, nakon postizanja hidrostatske ravnoteže i prestanka kompresije, njihova se površina počinje hladiti, a osvjetljenje se smanjuje. Za zvijezde hlađenje prestaje dugo nakon početka termonuklearnih reakcija i njihovog ulaska u stacionarni režim. Kod smeđih patuljaka hlađenje se tek neznatno usporava tijekom izgaranja deuterija. I površina planeta se monotono hladi. Kao rezultat toga, i planeti i smeđi patuljci praktički se ohlade tijekom stotina milijuna godina, dok zvijezde male mase ostaju vruće tisuće puta duže. Ipak, prema formalnom obilježju - prisutnosti ili odsutnosti termonuklearnih reakcija - planeti i smeđi patuljci su odvojeni jedni od drugih.

Donja granica planetarnih masa, koja ih odvaja od asteroida, također ima fizičko opravdanje. Minimalna masa planeta je ona kod koje je pritisak gravitacije u utrobi planeta još uvijek veći od čvrstoće njegovog materijala. Dakle, u svom najopćenitijem obliku, "planet" je definiran kao nebesko tijelo koje je dovoljno masivno da mu vlastita gravitacija da sferoidni oblik, ali nije dovoljno masivno da se u njegovim dubinama odvijaju termonuklearne reakcije. Ovaj raspon masa proteže se od približno 1% mase Mjeseca do 13 masa Jupitera, tj. od 7·10 20 kg do 2·10 28 kg.

Međutim, sam koncept "planeta" astronomi su podijelili na nekoliko podvrsta u vezi s prirodom orbitalnog gibanja. Prvo, ako tijelo planetarne mase kruži oko većeg sličnog tijela, onda se ono naziva satelitom (primjer je naš Mjesec). Pravi planet (ponekad zvan "klasični planet") definiran je kao objekt Sunčevog sustava koji je dovoljno masivan da poprimi hidrostatski ravnotežni (sferoidni) oblik pod utjecajem vlastite gravitacije, a u isto vrijeme ne imati tijelo usporedivo s njim pored svoje orbitalne mase. Samo Merkur, Venera, Zemlja, Mars, Jupiter, Saturn, Uran i Neptun zadovoljavaju ove uvjete. Konačno je uvedena nova klasa objekata u Sunčevom sustavu - "patuljasti planeti", odnosno "patuljasti planeti". Ta tijela moraju zadovoljavati sljedeće uvjete: kruže oko Sunca; ne biti satelit planeta; imaju dovoljnu masu tako da sila gravitacije premašuje otpor materije i tijelo planeta ima sferoidni oblik; nema tako veliku masu da bi mogla maknuti blizinu svoje orbite od drugih tijela. Prototip patuljastih planeta bio je Pluton (promjer 2310 km), a do sada ih je pet: uz Pluton, to su Eris (2330 km), Haumea (1200 km), Makemake (1400 km) i Ceres ( 975 × 909 km), koji se prije smatrao najvećim asteroidom.

Dakle, u Sunčevom sustavu postoje: 1) klasični planeti; 2) patuljasti planeti; 3) sateliti s masom planeta (ima ih oko desetak), koji se mogu nazvati "satelitskim planetima". Objekt s masom planeta izvan Sunčevog sustava naziva se "egzoplanet" ili "ekstrasolarni planet". Do sada su ti pojmovi jednaki i po učestalosti upotrebe i po značenju (podsjetimo se da je grčki prefiks egzo- znači "izvan", "izvan"). Oba ova pojma sada se primjenjuju gotovo bez iznimke na planete gravitacijski vezane uz bilo koju zvijezdu osim Sunca. Međutim, neovisni planeti koji žive u međuzvjezdanom prostoru već su pronađeni i, moguće, postoje u znatnom broju. U vezi s njima obično se koristi termin "slobodno lebdeći planeti".

Od 14. ožujka 2012. godine potvrđeno je otkriće 760 egzoplaneta u 609 planetarnih sustava. U isto vrijeme, stotinu sustava sadrži najmanje dva planeta, a dva - najmanje šest. Najbliži egzoplanet pronađen je oko zvijezde ε Eridani, 10 svjetlosnih godina od Sunca. Velika većina egzoplaneta otkrivena je različitim metodama neizravne detekcije, no neki su već promatrani izravno. Većina viđenih egzoplaneta su plinoviti divovi poput Jupitera i Saturna koji kruže blizu zvijezde. Očito je to zbog ograničenih mogućnosti metoda registracije: masivni planet u kratkoperiodičnoj orbiti lakše je otkriti. Ali svake godine moguće je otkriti manje masivne i sve udaljenije planete od zvijezde. Već su otkriveni objekti koji se gotovo ne razlikuju od Zemlje u masi i orbitalnim parametrima.

Metode traženja egzoplaneta

Predloženo je dosta različitih metoda za traženje egzoplaneta, no zabilježit ćemo samo one (tablica 1) koje su već dokazale svoju vrijednost i ukratko ih raspraviti. Ostale metode su ili u razvoju ili još nisu dale rezultate.

Izravno promatranje egzoplaneta. Planeti su hladna tijela, oni sami ne emitiraju svjetlost, već samo odbijaju zrake svog sunca. Stoga je planet koji se nalazi daleko od zvijezde gotovo nemoguće otkriti u optičkom rasponu. Ali čak i ako se planet kreće u blizini zvijezde i dobro je osvijetljen njezinim zrakama, teško nam ga je razlikovati zbog mnogo svjetlijeg sjaja same zvijezde.

Pokušajmo pogledati naš Sunčev sustav sa strane, na primjer, od nama najbliže zvijezde α Kentaura. Udaljenost do nje je 4,34 svjetlosne godine ili 275 tisuća astronomskih jedinica (podsjetimo: 1 astronomska jedinica = 1 AU = 150 milijuna km - to je udaljenost od Zemlje do Sunca). Za tamošnjeg promatrača Sunce će sjati jednako poput zvijezde Vega na zemaljskom nebu. A svjetlina naših planeta pokazat će se vrlo slabom i, štoviše, snažno ovisi o orijentaciji dnevne hemisfere planeta u njegovom smjeru. Tablica 2 prikazuje "najpovoljnije" vrijednosti kutne udaljenosti planeta od Sunca i njihovu optičku svjetlinu. Jasno je da se oni ne mogu ostvariti istovremeno: pri najvećoj kutnoj udaljenosti planeta od Sunca, njegov će sjaj biti otprilike upola manji od maksimuma. Kao što vidite, Jupiter je vodeći u detektabilnosti, a slijede ga Venera, Saturn i Zemlja. Općenito govoreći, najveći moderni teleskopi mogli bi vrlo lako detektirati takve mutne objekte da se pored njih na nebu ne nalazi neka iznimno sjajna zvijezda. Ali za dalekog promatrača, kutna udaljenost planeta od Sunca je vrlo 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 njezina svjetlost ne ometa potragu za obližnjim planetom. Takav instrument naziva se zvjezdani koronograf. Druga metoda uključuje "gašenje" svjetlosti zvijezde zbog učinka interferencije njezinih svjetlosnih zraka koje prikupljaju dva ili više obližnjih teleskopa - takozvani zvjezdani interferometar. Budući da se zvijezda i planet koji se nalazi uz nju promatraju u nešto različitim smjerovima, uz pomoć zvjezdanog interferometra (promjenom udaljenosti između teleskopa ili odabirom pravog trenutka promatranja) moguće je postići gotovo potpuno gašenje svjetlost zvijezde i ujedno - pojačanje svjetlosti planeta. Oba opisana instrumenta - koronograf i interferometar - vrlo su osjetljivi na utjecaj zemljine atmosfere, pa će za uspješan rad, po svemu sudeći, morati biti isporučeni u orbitu blizu Zemlje.

Mjerenje sjaja zvijezde. Neizravna metoda otkrivanja egzoplaneta - metoda prolaza - temelji se na promatranju sjaja zvijezde, na pozadini diska po kojem se planet kreće. Samo za promatrača koji se nalazi u ravnini orbite egzoplaneta, on bi s vremena na vrijeme trebao zasjeniti svoju zvijezdu. Ako je ovo zvijezda poput Sunca i egzoplanet poput Jupitera, čiji je promjer 10 puta manji od Sunca, tada će se kao rezultat takve pomrčine sjaj zvijezde smanjiti za 1%. To se može vidjeti zemaljskim teleskopom. Ali egzoplanet veličine Zemlje pokrivao bi samo 0,01% površine zvijezde, a tako mali pad svjetline teško je izmjeriti kroz Zemljinu turbulentnu atmosferu; ovo zahtijeva svemirski teleskop.

Drugi problem s ovom metodom je taj što je udio egzoplaneta čija je ravnina orbite točno orijentirana prema Zemlji vrlo malen. Osim toga, pomrčina traje nekoliko sati, a razmak između pomrčina je godinama. Međutim, prolasci egzoplaneta ispred zvijezda više su puta opaženi.

Postoji i vrlo egzotična metoda traženja pojedinačnih planeta koji slobodno "lebde" u međuzvjezdanom prostoru. Takvo se tijelo može detektirati pomoću efekta gravitacijske leće koja se javlja u trenutku kada nevidljivi planet prolazi pored pozadine daleke zvijezde. Svojim gravitacijskim poljem planet iskrivljuje tok svjetlosnih zraka koje od zvijezde dolaze prema Zemlji; poput obične leće, koncentrira svjetlost i povećava sjaj zvijezde za zemaljskog promatrača. Ovo je vrlo dugotrajna metoda traženja egzoplaneta, koja zahtijeva dugotrajno promatranje sjaja tisuća, pa čak i milijuna zvijezda. Ali automatizacija astronomskih promatranja već dopušta njegovu upotrebu.

Iz tih razloga glavna uloga u potrazi za egzoplanetima poput Zemlje pripisana je svemirskim instrumentima. Od 2007. godine motri se europski satelit COROT, teleskopom od 27 cm opremljenim osjetljivim fotometrom. Potraga za planetima provodi se metodom prolaza. Već je otkriveno nekoliko divovskih planeta, pa čak i jedan planet čija je veličina tek nešto veća od Zemlje. Godine 2009. satelit Kepler (NASA) lansiran je u heliocentričnu orbitu s teleskopom promjera 95 cm koji može kontinuirano mjeriti sjaj više od 100.000 zvijezda. Ovim teleskopom već je otkriveno na stotine egzoplaneta.

Mjerenje položaja zvijezde. Metode koje mjere kretanje zvijezde uzrokovano revolucijom planeta oko nje smatraju se vrlo obećavajućim. Kao primjer, ponovno razmotrite Sunčev sustav. Masivni Jupiter najjače utječe na Sunce: u prvoj aproksimaciji, naš planetarni sustav općenito se može smatrati binarnim sustavom Sunca i Jupitera, razdvojenih udaljenošću od 5,2 AJ. i kruži s periodom od oko 12 godina oko zajedničkog središta mase. Budući da je Sunce oko 1000 puta masivnije od Jupitera, isto je toliko puta bliže središtu mase. To znači da se Sunce s periodom od oko 12 godina okreće oko kruga radijusa 5,2 AJ / 1000 = 0,0052 AJ, što je samo malo veće od polumjera samog Sunca. Sa zvijezde α Centauri radijus ove kružnice vidljiv je pod kutom od 0,004 "" . (Ovo je vrlo mali kut: pod tim kutom vidimo debljinu olovke s udaljenosti od gotovo 360 km.) Ali astronomi su u stanju izmjeriti tako male kutove i stoga već nekoliko desetljeća promatraju obližnje zvijezde u nada da ćemo primijetiti njihovo povremeno "migoljenje" uzrokovano prisutnošću planeta. . Nedavno je to učinjeno sa Zemljine površine, ali izgledi za astrometrijsku potragu za egzoplanetima povezani su, naravno, s lansiranjem specijaliziranih satelita sposobnih za mjerenje položaja zvijezda s točnošću od milisekundi.

Mjerenje brzine zvijezde. Periodične oscilacije zvijezde možete primijetiti ne samo promjenom njenog prividnog položaja na nebu, već i promjenom udaljenosti do nje. Razmotrimo ponovno sustav Jupiter-Sunce, koji ima omjer mase 1:1000. Budući da Jupiter kruži brzinom od 13 km/s, brzina Sunca u vlastitoj maloj orbiti oko središta mase sustava iznosi 13 m/s. Za udaljenog promatrača koji se nalazi u ravnini Jupiterove orbite, Sunce s periodom od oko 12 godina mijenja svoju brzinu s amplitudom od 13 m/s.

Kako bi točno izmjerili brzine zvijezda, astronomi koriste Dopplerov efekt. Očituje se u činjenici da se u spektru zvijezde koja se kreće u odnosu na zemaljskog promatrača valna duljina svih linija mijenja: ako se zvijezda približi Zemlji, linije se pomiču na plavi kraj spektra, ako se ona udalji, do crvene boje. Pri nerelativističkim brzinama, Dopplerov efekt je osjetljiv samo na radijalnu brzinu zvijezde, tj. na projekciju njenog punog vektora brzine na vidnu liniju promatrača (to je ravna linija koja povezuje promatrača sa zvijezdom). Stoga se brzina zvijezde, a time i masa planeta, određuju do faktora cos β, gdje je β kut između ravnine orbite planeta i vidne linije promatrača. Umjesto točne vrijednosti mase planeta ( M) Dopplerova metoda daje samo donju granicu njegove mase ( M cos β).

Obično je kut β nepoznat. Samo u onim slučajevima kada se promatra prolaz planeta preko diska zvijezde, može se biti siguran da je kut β blizu nule. Tablica 3 prikazuje karakteristične vrijednosti Dopplerove brzine i kutnog pomaka Sunca pod utjecajem svakog od planeta promatranih sa susjednih zvijezda. Ovdje su prisutni Pluton i Eris kao predstavnici patuljastih planeta.

Kao što vidite, utjecaj planeta uzrokuje da se zvijezda kreće brzinom od, u najboljem slučaju, nekoliko metara u sekundi. Je li moguće primijetiti kretanje zvijezde brzinom pješaka? Sve do kraja 1980-ih pogreška u mjerenju brzine optičke zvijezde Dopplerovom metodom iznosila je najmanje 500 m/s. Ali tada su razvijeni temeljno novi spektralni instrumenti, koji su omogućili povećanje točnosti na 10 m/s. Ova tehnika omogućila je otkriće prvih egzoplaneta s masom većom od Jupiterove.

Napredak prema planetima s masom manjom od mase Jupitera zahtijeva povećanje točnosti mjerenja brzine zvijezde za 10-100 puta. Napredak u tom smjeru je prilično opipljiv. Sada jedan od najpreciznijih zvjezdanih spektrometara radi na 3,6-metarskom teleskopu Europskog južnog opservatorija La Silla (Čile). Spektar zvijezde uspoređuje se u njemu sa spektrom torij-argonske svjetiljke. Kako bi se eliminirao utjecaj kolebanja temperature i tlaka zraka, cijeli je instrument smješten u vakuumski spremnik, a svjetlo zvijezde i referentne lampe dovodi mu se iz teleskopa preko kabela od stakloplastike. Točnost mjerenja brzine zvijezda u ovom slučaju je 1 m/s. Je li Christian Doppler ovo mogao zamisliti?!

Otkrića egzoplaneta

astrometrijsko pretraživanje. Povijesno gledano, prvi pokušaji otkrivanja egzoplaneta povezani su s promatranjem položaja obližnjih zvijezda. Godine 1916. američki astronom Edward Barnard (1857.–1923.) otkrio je da se mutna crvena zvijezda u zviježđu Zmijonosca brzo kreće nebom u odnosu na druge zvijezde - za 10 "" u godini. Astronomi su je kasnije nazvali "Barnardova leteća zvijezda". Iako se sve zvijezde nasumično kreću u svemiru brzinama od 20-50 km/s, gledano s velike udaljenosti, ta kretanja ostaju gotovo neprimjetna. Barnardova zvijezda sasvim je obično svjetleće tijelo, pa se sumnjalo da razlog njezina uočenog "leta" nije osobito velika brzina, već jednostavno neobična blizina nama. Doista, Barnardova zvijezda bila je na drugom mjestu od Sunca nakon sustava α Centaur.

Masa Barnardove zvijezde je gotovo 7 puta manja od mase Sunca, što znači da bi utjecaj njezinih planetarnih susjeda (ako ih ima) trebao biti vrlo primjetan. Više od pola stoljeća, od 1938. godine, američki astronom Peter van de Kamp (1901–1995) proučava kretanje ove zvijezde. Izmjerio je njen položaj na tisućama fotografskih ploča i izjavio da zvijezda pokazuje valovitu putanju s amplitudom pomicanja od oko 0,02 "" , što znači da se oko njega vrti nevidljivi satelit. Iz izračuna je proizašlo da je masa satelita nešto veća od mase Jupitera, a radijus njegove orbite je 4,4 AJ. Početkom šezdesetih godina prošlog stoljeća ova se poruka proširila svijetom i naišla na širok odjek. Uostalom, bilo je to prvo desetljeće praktične astronautike i potrage za izvanzemaljskim civilizacijama, pa je entuzijazam ljudi za nova otkrića u svemiru bio iznimno velik.

Proučavanju Barnardove zvijezde pridružili su se i drugi astronomi. Do 1973. godine otkrili su da se ova zvijezda kreće glatko, bez oklijevanja, što znači da nema masivne planete kao satelite. Tako je prvi pokušaj pronalaska egzoplaneta završio neuspjehom. A prva pouzdana astrometrijska detekcija egzoplaneta dogodila se tek 2009. godine. Nakon 12 godina promatranja trideset zvijezda 5-metarskim teleskopom Palomar, američki astronomi Stephen Pravdo i Stuart Shacklan otkrili su planet oko sićušne promjenjive zvijezde "van Bisbroek 10" u binarnom sustavu Gliese 752. Ta je zvijezda jedna od najmanjih u galaksija: crveni je patuljak spektralne klase M8, inferioran od Sunca 12 puta u masi i 10 puta u promjeru. A sjaj ove zvijezde je toliko mali da kada bismo zamijenili naše Sunce s njom, tada bi tijekom dana Zemlja bila osvijetljena kao što je sada u mjesečevoj noći. Upravo zahvaljujući maloj masi zvijezde otkriveni planet uspio ju je "prodrmati" do primjetne amplitude: s periodom od oko 272 dana, položaj zvijezde na nebu se mijenja za 0,006 "" (Činjenica da je to izmjereno pravi je trijumf za zemaljsku astrometriju). Sam divovski planet kruži s velikom poluosom od 0,36 AJ. (poput Merkura) i ima masu 6,4 M Yu, tj. samo je 14 puta lakši od svoje zvijezde, a po veličini nije čak ni inferioran od nje.

Uspjeh Doppler metode. Prvi egzoplanet otkrili su 1995. godine astronomi Ženevskog opservatorija Michel Mayor i Didier Queloz, koji su izgradili optički spektrometar koji određuje Dopplerov pomak linija s točnošću od 13 m/s. Zanimljivo je da su američki astronomi pod vodstvom Geoffreyja Marcyja već ranije izradili sličan instrument i već 1987. počeli sustavno mjeriti brzine nekoliko stotina zvijezda, ali nisu imali sreće da prvi dođu do otkrića. Godine 1994. Major i Queloz počeli su mjeriti brzine 142 zvijezde koje su nam najbliže i koje su po karakteristikama slične Suncu. Ubrzo su otkrili "migolje" zvijezde 51 u zviježđu Pegaz, 49 svjetlosnih godina udaljenom od Sunca. Oscilacije ove zvijezde događaju se s periodom od 4,23 dana i, kako su zaključili astronomi, uzrokovane su utjecajem planeta mase 0,47 M YU.

Ovo nevjerojatno susjedstvo zbunilo je znanstvenike: vrlo blizu zvijezde, poput dvije kapi vode slične Suncu, divovski planet juri oko nje u samo četiri dana; udaljenost između njih je 20 puta manja nego od Zemlje do Sunca. Astronomi nisu odmah povjerovali u ovo otkriće. Uostalom, otkriveni divovski planet bi zbog blizine zvijezde trebao biti zagrijan na 1000 K. “Vrući Jupiter”? Ovakvu kombinaciju nitko nije očekivao. Međutim, daljnja promatranja potvrdila su otkriće ovog planeta. Za nju je čak bilo predloženo ime - Epikur, ali ono još nije dobilo priznanje. Zatim su otkriveni drugi sustavi u kojima divovski planet kruži vrlo blizu svoje zvijezde.

"Pomrčine" zvijezda planetima. Prohodna metoda također se pokazala učinkovitom. Sada se fotometrijska promatranja zvijezda provode i s daske svemirskih zvjezdarnica i sa Zemlje. Svi moderni fotometrijski instrumenti imaju široko vidno polje. Istovremenim mjerenjem sjaja milijuna zvijezda, astronomi uvelike povećavaju svoje šanse za otkrivanje tranzita planeta preko diska zvijezde. U ovom slučaju u pravilu se nalaze planeti koji često pokazuju "pomrčinu" zvijezde, tj. imaju kratki orbitalni period, a time i kompaktnu orbitu.

Izraz "vrući Jupiter" toliko se udomaćio da nitko nije bio posebno iznenađen otkrićem planeta (WASP-18b) mase 10 2009. godine. M Yu i kruži u gotovo kružnoj orbiti na udaljenosti od 0,02 AJ. e. od tvoje zvijezde. Orbitalni period ovog planeta je samo 23 sata! S obzirom na to da zvijezda ima veći sjaj od Sunca, temperatura površine planeta trebala bi doseći 3800 K - to više nije samo vrući, već "vrući Jupiter". Zbog svoje blizine zvijezde i zbog svoje velike mase, planet uzrokuje jake plimne poremećaje na površini zvijezde, koji, opet, usporavaju planet i dovode do njegovog pada u zvijezdu u budućnosti.

Fotografije egzoplaneta

Unatoč golemim poteškoćama, astronomi su ipak uspjeli snimiti egzoplanete raspoloživim sredstvima! Istina, ti su alati bili najbolji od najboljih: svemirski teleskop Hubble i najveći zemaljski teleskopi. Među tehničkim trikovima su zatvarač koji prekida svjetlost zvijezde i svjetlosni filtri koji propuštaju uglavnom infracrveno zračenje planeta u rasponu valnih duljina od 2-4 mikrona, što odgovara temperaturi od oko 1000 K (u ovom slučaju planet izgleda kontrastnije u odnosu na zvijezdu).

Planet 2M1207b ( lijevo) je prva slika egzoplaneta ikada. Ima masu od 3 do 10 M Yu i se okreće oko smeđeg patuljka mase 25 M Yu. Kutna udaljenost između njih je 0,781, što na udaljenosti od 173 svjetlosne godine do ovog sustava odgovara linearnoj udaljenosti od 41 AJ. (otprilike isto kao od Sunca do Plutona). Slika je snimljena u bliskom infracrvenom području teleskopom od 8,2 metra Europskog južnog opservatorija (Čile) 2004.

Od početka 2004. do ožujka 2012. godine dobivena je 31 slika egzoplaneta u 27 planetarnih sustava. Na primjer, u protoplanetarnom disku koji okružuje mladu zvijezdu β Pivotsa, fotografiran je planet koji je vrlo sličan Jupiteru, samo je masivniji. Tamošnja situacija podsjeća na mladi Sunčev sustav, u kojem je novorođeni Jupiter aktivno utjecao na formiranje drugih planeta u cirkumsolarnom disku. Astronomi su dugo sanjali o promatranju ovog procesa “uživo”.

Prva slika planeta ( gore lijevo) blizu normalne zvijezde solarnog tipa. Ova je zvijezda od nas udaljena 490 svjetlosnih godina i ima masu 0,85 M c i temperaturu na površini od 4060 K. A planet je 8 puta masivniji od Jupitera, a temperatura na površini mu je 1800 K (dakle, sam svijetli). Zvijezda i planet vjerojatno su stari oko 5 milijuna godina. Udaljenost između njih u projekciji je oko 330 AJ. f. Fotografija snimljena 2008. u bliskom IR području teleskopom Gemini North (Mauna Kea Observatorij, Havaji)

Krajem 2008. svemirski teleskop Hubble fotografirao je planet u disku prašine koji okružuje sjajnu zvijezdu Fomalhaut (α Južne Ribe). Iako ova zvijezda sjaji gotovo 20 puta jače od Sunca, nije mogla osvijetliti svoj planet toliko da bude vidljiva sa Zemlje. Uostalom, otkriveni planet je 115 puta udaljeniji od Fomalhauta nego što je Zemlja od Sunca. Stoga astronomi sugeriraju da je planet okružen ogromnim prstenom koji reflektira svjetlost, puno većim od Saturnovog. U njemu se, očito, formiraju sateliti ovog planeta, kao što su u doba mladosti Sunčevog sustava nastali sateliti divovskih planeta.

Ništa manje zanimljiva nije ni fotografija triju planeta odjednom u blizini zvijezde HR 8799 u zviježđu Pegaz, dobivena pomoću zemaljskih teleskopa Keck i Gemini. Ovaj sustav je oko 130 svjetlosnih godina udaljen od nas. Svaki od njegovih planeta je gotovo red veličine masivniji od Jupitera, ali se kreću na približno istim udaljenostima od svoje zvijezde kao naši divovski planeti. Projicirane na nebo, te su udaljenosti 24, 38 i 68 AJ. Vrlo je vjerojatno da će se umjesto Venere, Zemlje i Marsa u tom sustavu naći planeti slični Zemlji. Ali zasad je to izvan tehničkih mogućnosti.

Dobivanje izravnih slika egzoplaneta najvažnija je faza u njihovom proučavanju. Prvo, konačno potvrđuje njihovo postojanje. Drugo, otvoren je put za proučavanje svojstava ovih planeta: njihove veličine, temperature, gustoće, karakteristika površine. A najuzbudljivije je to što dešifriranje spektara ovih planeta nije daleko, što znači razjašnjenje plinskog sastava njihove atmosfere. Egzobiolozi su dugo sanjali o takvoj mogućnosti.

Naprijed - najzanimljivije!

Otkriće prvih ekstrasolarnih planetarnih sustava jedno je od najvećih znanstvenih dostignuća 20. stoljeća. Najvažniji problem je riješen: sada sigurno znamo da Sunčev sustav nije jedinstven, da je formiranje planeta u blizini zvijezda prirodni stadij evolucije. Već nekoliko stoljeća astronomi se bore s misterijom nastanka Sunčevog sustava. Glavni problem je što naš planetarni sustav još uvijek nema s čime usporediti. Sada se situacija promijenila: nedavno su astronomi otkrili u prosjeku 2-3 planetarna sustava tjedno. Prije svega, što je prirodno, u njima su primjetni divovski planeti, ali već se nalaze planeti terestričkog tipa. Klasifikacija i komparativno proučavanje planetarnih sustava postaje moguće. To će uvelike olakšati odabir održivih hipoteza i konstrukciju ispravne teorije nastanka i rane evolucije planetarnih sustava, uključujući i naš Sunčev sustav.

U isto vrijeme postalo je jasno da je naš planetarni sustav netipičan: njegovi divovski planeti, koji se kreću u kružnim orbitama izvan "zone života" (područje umjerenih temperatura oko Sunca), omogućuju zemaljskim planetima da postoje unutar ove zone dulje vrijeme. dugo vremena, od kojih je jedna Zemlja - ima čak i biosferu. Među otkrivenim egzoplanetarnim sustavima većina nema tu kvalitetu. Razumijemo, naravno, da je masovna detekcija "vrućih Jupitera" privremeni fenomen povezan s ograničenim mogućnostima naše tehnologije. Ali sama činjenica postojanja takvih sustava je nevjerojatna: očito je da se plinoviti div ne može formirati u blizini zvijezde, ali kako je onda dospio tamo?

U potrazi za odgovorom na ovo pitanje, teoretičari modeliraju nastanak planeta u okozvjezdanim diskovima plina i prašine i pritom puno nauče. Ispada da planet tijekom svog rasta može putovati (migrirati) po disku, približavajući se zvijezdi ili udaljavajući se od nje, ovisno o strukturi diska, masi planeta i njegovoj interakciji s drugim planetima. Ove teorijske studije su izuzetno zanimljive, budući da se rezultati simulacije mogu odmah testirati na novom promatračkom materijalu. Izračunavanje evolucije protoplanetarnog diska traje oko tjedan dana na dobrom računalu, a za to vrijeme promatrači imaju vremena otkriti nekoliko novih planetarnih sustava.

Bez pretjerivanja se može reći da je otkriće ekstrasolarnih planeta veliki događaj u povijesti znanosti. Nastala krajem 20. stoljeća, u budućnosti će postati jedan od najvažnijih događaja prošlog stoljeća, uz ovladavanje nuklearnom energijom, svemirske šetnje i otkriće mehanizama nasljeđa. Već sada je jasno da će nedavno započeto XXI stoljeće biti vrhunac planetarne znanosti – grane astronomije koja proučava prirodu i evoluciju planeta. Nekoliko stoljeća laboratorij planetarnih znanstvenika bio je ograničen na desetak objekata u Sunčevom sustavu, a odjednom, u samo nekoliko godina, broj dostupnih objekata porastao je stotinama puta, a pokazao se i raspon uvjeta u kojima postoje. biti obeshrabrujuće širok. Moderni planetarni znanstvenik može se usporediti s biologom koji je godinama proučavao samo floru i faunu pustinje i odjednom završio u tropskoj šumi. Sada su planetarni znanstvenici u stanju blagog šoka, ali uskoro će se oporaviti i orijentirati u gigantskoj raznolikosti novootkrivenih planeta.

Druga znanost, odnosno praznanost, koja osjeća snažan učinak otkrića planeta oko drugih zvijezda, jest biologija izvanzemaljskog života, egzobiologija. S obzirom na tempo otkrivanja i istraživanja egzoplaneta, možemo očekivati ​​da će nam 21. stoljeće donijeti otkriće biosfere na nekima od njih te označiti dugo očekivano i konačno rađanje egzobiologije koja se dosad razvijala u latentnom stanju. zbog nedostatka pravog predmeta proučavanja.

U "astronomskim kalendarima" često možete vidjeti izraze poput " Sunce će prijeći u zviježđe Bika", "Merkur u superiornoj konjunkciji sa Suncem“, itd. Čini se da oni nemaju nikakvo praktično značenje, jer se pored Sunca na nebu ništa ne vidi.

Na ovoj fotografiji lako ćete prepoznati Plejade, mali otvoreni zvjezdani skup u obliku vrpce koji obično krasi zimsko noćno nebo. Ali kakve su to zrake koje se razilaze odozdo? Svjetlo ulične svjetiljke? Ne, ove zrake su dio Sunčeve korone, a samo Sunce je vrlo blizu, iza donjeg ruba slike.

Da biste vidjeli zvijezde pored Sunca, morate stvoriti umjetnu pomrčinu. Ne, ne morate zaklanjati Sunce novčićem. Takva pomrčina već je stvorena i traje već gotovo 20 godina. Odvija se na svemirskom opservatoriju SOHO. Zvjezdarnica je zajednički projekt NASA-e i ESA-e, a lansirana je raketom Atlas II-AS s Cape Canaverala 2. prosinca 1995. godine.

Sadržaj članka:

Nebeska tijela su objekti koji se nalaze u promatranom svemiru. Takvi objekti mogu biti prirodna fizička tijela ili njihove asocijacije. Sve njih karakterizira izoliranost, a također predstavljaju jedinstvenu strukturu vezanu gravitacijom ili elektromagnetizmom. Astronomija je proučavanje ove kategorije. Ovaj članak skreće pozornost na klasifikaciju nebeskih tijela Sunčevog sustava, kao i opis njihovih glavnih karakteristika.

Klasifikacija nebeskih tijela u Sunčevom sustavu

Svako nebesko tijelo ima posebne karakteristike, kao što su način nastanka, kemijski sastav, veličina itd. To omogućuje klasificiranje objekata njihovim grupiranjem. Opišimo što su nebeska tijela u Sunčevom sustavu: zvijezde, planeti, sateliti, asteroidi, kometi itd.

Klasifikacija nebeskih tijela Sunčevog sustava prema sastavu:

• silikatnih nebeskih tijela. Ova skupina nebeskih tijela naziva se silikat, jer. glavna komponenta svih njegovih predstavnika su kameno-metalne stijene (oko 99% ukupne tjelesne težine). Silikatna komponenta predstavljena je takvim vatrostalnim tvarima kao što su silicij, kalcij, željezo, aluminij, magnezij, sumpor itd. Postoje i komponente leda i plina (voda, led, dušik, ugljični dioksid, kisik, helij vodik), ali njihov sadržaj je zanemariv. Ova kategorija uključuje 4 planeta (Venera, Merkur, Zemlja i Mars), satelite (Mjesec, Io, Europa, Triton, Fobos, Deimos, Amalteja itd.), više od milijun asteroida koji kruže između orbita dvaju planeta - Jupitera i Mars (Pallas, Hygiea, Vesta, Ceres, itd.). Indeks gustoće je od 3 grama po kubnom centimetru ili više.
• Ledena nebeska tijela. Ova skupina je najbrojnija u Sunčevom sustavu. Glavna komponenta je komponenta leda (ugljični dioksid, dušik, vodeni led, kisik, amonijak, metan itd.). Silikatna komponenta prisutna je u manjoj količini, a volumen plinovite komponente je izrazito mali. U ovu skupinu spada jedan planet Pluton, veliki sateliti (Ganimed, Titan, Kalisto, Haron itd.), kao i svi kometi.
• Kombinirana nebeska tijela. Sastav predstavnika ove skupine karakterizira prisutnost sve tri komponente u velikim količinama, tj. silikat, plin i led. Nebeska tijela kombiniranog sastava uključuju Sunce i divovske planete (Neptun, Saturn, Jupiter i Uran). Ove objekte karakterizira brza rotacija.

Karakteristike zvijezde Sunce

Sunce je zvijezda, tj. je nakupina plina nevjerojatnih volumena. Ima vlastitu gravitaciju (interakcija koju karakterizira privlačnost), uz pomoć koje se drže sve njegove komponente. Unutar svake zvijezde, pa tako i unutar Sunca, odvijaju se reakcije termonuklearne fuzije, čiji je proizvod kolosalna energija.

Sunce ima jezgru, oko koje se formira zona zračenja, gdje se odvija prijenos energije. Nakon toga slijedi zona konvekcije, u kojoj nastaju magnetska polja i gibanja Sunčeve tvari. Vidljivi dio Sunca samo se uvjetno može nazvati površinom ove zvijezde. Ispravnija formulacija je fotosfera ili svjetlosna sfera.

Privlačenje unutar Sunca toliko je snažno da su potrebne stotine tisuća godina da foton iz njegove jezgre stigne do površine zvijezde. Istovremeno, njegov put od površine Sunca do Zemlje iznosi samo 8 minuta. Gustoća i veličina Sunca omogućuju privlačenje drugih tijela u Sunčevom sustavu. Ubrzanje slobodnog pada (gravitacija) u zoni površine je gotovo 28 m/s 2 .

Karakteristika nebeskog tijela zvijezde Sunce je sljedeća:

1. Kemijski sastav. Glavne komponente Sunca su helij i vodik. Naravno, zvijezda uključuje i druge elemente, ali njihov je udio vrlo oskudan.
2. Temperatura. Vrijednost temperature značajno varira u različitim zonama, na primjer, u jezgri doseže 15 000 000 stupnjeva Celzija, au vidljivom dijelu - 5 500 stupnjeva Celzija.
3. Gustoća. To je 1,409 g / cm 3. Najveća gustoća zabilježena je u jezgri, najmanja - na površini.
4. Težina. Ako masu Sunca opišemo bez matematičkih kratica, tada će broj izgledati kao 1.988.920.000.000.000.000.000.000.000.000 kg.
5. Volumen. Puna vrijednost je 1.412.000.000.000.000.000.000.000.000.000 kubičnih kilograma.
6. Promjer. Ova brojka iznosi 1391000 km.
7. Radius. Polumjer zvijezde Sunce je 695500 km.
8. Orbita nebeskog tijela. Sunce ima vlastitu orbitu oko središta Mliječne staze. Potpuna revolucija traje 226 milijuna godina. Izračuni znanstvenika pokazali su da je brzina kretanja nevjerojatno visoka - gotovo 782.000 kilometara na sat.

Karakteristike planeta Sunčevog sustava

Planeti su nebeska tijela koja kruže oko zvijezde ili njezinih ostataka. Velika težina omogućuje da se planeti pod utjecajem vlastite gravitacije zaokruže. Međutim, veličina i težina nisu dovoljni za pokretanje termonuklearnih reakcija. Analizirajmo detaljnije karakteristike planeta na primjerima nekih predstavnika ove kategorije koji su dio Sunčevog sustava.

Mars je drugi najistraženiji planet. Četvrti je po udaljenosti od Sunca. Njegove dimenzije omogućuju mu da zauzme 7. mjesto na ljestvici najobimnijih nebeskih tijela u Sunčevom sustavu. Mars ima unutarnju jezgru okruženu vanjskom tekućom jezgrom. Sljedeći je silikatni omotač planeta. A nakon srednjeg sloja dolazi kora, koja ima različitu debljinu u različitim dijelovima nebeskog tijela.

Razmotrite detaljnije karakteristike Marsa:

• Kemijski sastav nebeskog tijela. Glavni elementi koji čine Mars su željezo, sumpor, silikati, bazalt, željezni oksid.
• Temperatura. Prosjek je -50°C.
• Gustoća - 3,94 g / cm 3.
• Težina - 641.850.000.000.000.000.000.000 kg.
• Volumen - 163.180.000.000 km 3.
• Promjer - 6780 km.
• Radijus - 3390 km.
• Ubrzanje gravitacije - 3,711 m / s 2.
• Orbita. Trči oko sunca. Ima zaokruženu putanju, koja je daleko od idealne, jer u različitim vremenima, udaljenost nebeskog tijela od središta Sunčevog sustava ima različite pokazatelje - 206 i 249 milijuna km.

Pluton spada u kategoriju patuljastih planeta. Ima kamenitu jezgru. Neki istraživači priznaju da se ne formira samo od stijena, već može uključivati ​​i led. Prekrivena je mat plaštom. Na površini je smrznuta voda i metan. Atmosfera vjerojatno uključuje metan i dušik.

Pluton ima sljedeće karakteristike:

1. Spoj. Glavne komponente su kamen i led.
2. Temperatura. Prosječna temperatura na Plutonu je -229 stupnjeva Celzijusa.
3. Gustoća - oko 2 g po 1 cm 3.
4. Masa nebeskog tijela je 13.105.000.000.000.000.000.000 kg.
5. Volumen - 7.150.000.000 km 3.
6. Promjer - 2374 km.
7. Radijus - 1187 km.
8. Ubrzanje gravitacije - 0,62 m / s 2.
9. Orbita. Planet se okreće oko Sunca, ali orbitu karakterizira ekscentricitet, tj. u jednom se razdoblju povlači na 7,4 milijarde km, u drugom se približava 4,4 milijarde km. Orbitalna brzina nebeskog tijela doseže 4,6691 km/s.

Uran je planet koji je otkriven teleskopom 1781. godine. Ima sustav prstenova i magnetosferu. Unutar Urana nalazi se jezgra sastavljena od metala i silicija. Okružen je vodom, metanom i amonijakom. Zatim dolazi sloj tekućeg vodika. Na površini je plinovita atmosfera.

Glavne karakteristike Urana:

• Kemijski sastav. Ovaj planet sastoji se od kombinacije kemijskih elemenata. U velikim količinama uključuje silicij, metale, vodu, metan, amonijak, vodik itd.
• Temperatura nebeskog tijela. Prosječna temperatura je -224°C.
• Gustoća - 1,3 g / cm 3.
• Težina - 86.832.000.000.000.000.000.000 kg.
• Volumen - 68.340.000.000 km 3.
• Promjer - 50724 km.
• Radijus - 25362 km.
• Ubrzanje gravitacije - 8,69 m / s 2.
• Orbita. Središte oko kojeg se Uran okreće također je Sunce. Orbita je malo izdužena. Orbitalna brzina je 6,81 km/s.

Karakteristike satelita nebeskih tijela

Satelit je objekt koji se nalazi u vidljivom svemiru, a koji se ne okreće oko zvijezde, već oko drugog nebeskog tijela pod utjecajem svoje gravitacije i po određenoj putanji. Opišimo neke satelite i karakteristike ovih svemirskih nebeskih tijela.

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

1. Oblik - sličan troosnom elipsoidu.
2. Dimenzije - 15x12,2x10,4 km.
3. Težina - 1.480.000.000.000.000 kg.
4. Gustoća - 1,47 g / cm 3.
5. Spoj. Sastav satelita uglavnom uključuje kamene stijene, regolit. Nedostaje atmosfera.
6. Ubrzanje gravitacije - 0,004 m / s 2.
7. Temperatura - -40°S.

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

Karakteristike Callista:

• Oblik je okrugao.
• Promjer - 4820 km.
• Težina - 107.600.000.000.000.000.000.000 kg.
• Gustoća - 1,834 g / cm 3.
• Sastav - ugljikov dioksid, molekularni kisik.
• Ubrzanje gravitacije - 1,24 m / s 2.
• Temperatura - -139,2 ° S.

Oberon ili Uran IV je prirodni satelit Urana. Deveti je po veličini u Sunčevom sustavu. Nema magnetsko polje niti atmosferu. Na površini su pronađeni brojni krateri, pa neki znanstvenici smatraju da se radi o prilično starom satelitu.

Razmotrite karakteristike Oberona:

1. Oblik je okrugao.
2. Promjer - 1523 km.
3. Težina - 3.014.000.000.000.000.000.000 kg.
4. Gustoća - 1,63 g / cm 3.
5. Sastav - kamen, led, organski.
6. Ubrzanje gravitacije - 0,35 m / s 2.
7. Temperatura - -198°S.

Karakteristike asteroida u Sunčevom sustavu

Asteroidi su velike gromade. Uglavnom se nalaze u asteroidnom pojasu između orbita Jupitera i Marsa. Mogu napustiti svoje orbite prema Zemlji i Suncu.

Istaknuti predstavnik ove klase je Hygiea - jedan od najvećih asteroida. Ovo nebesko tijelo nalazi se u glavnom asteroidnom pojasu. Možete ga vidjeti čak i dalekozorom, ali ne uvijek. Dobro se razlikuje u razdoblju perihela, tj. u trenutku kada se asteroid nalazi na točki svoje orbite najbližoj Suncu. Ima mutnu tamnu površinu.

Glavne karakteristike Hygiea:

• Promjer - 407 km.
• Gustoća - 2,56 g/cm 3 .
• Težina - 90.300.000.000.000.000.000 kg.
• Ubrzanje gravitacije - 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 osi: 1 okret se dogodi za 17,5 zemaljskih dana. Sadrži mnogo ugljikovih spojeva. Istraživanje ovog asteroida provedeno je pomoću svemirske letjelice. Najveći krater na Matildi ima duljinu od 20 km.

Glavne karakteristike Matilde su sljedeće:

1. Promjer - gotovo 53 km.
2. Gustoća - 1,3 g / cm 3.
3. Težina - 103.300.000.000.000.000 kg.
4. Ubrzanje gravitacije - 0,01 m / s 2.
5. Orbita. Matilda završi orbitu za 1572 Zemljina dana.

Vesta je predstavnik najvećih asteroida glavnog asteroidnog pojasa. Može se promatrati bez upotrebe teleskopa, tj. golim okom, jer površina ovog asteroida je prilično svijetla. Kada bi oblik Veste bio zaobljeniji i simetričniji, onda bi se mogla pripisati patuljastim planetima.

Ovaj asteroid ima jezgru od željeza i nikla prekrivenu stjenovitim plaštem. Najveći krater na Vesti dugačak je 460 km i dubok 13 km.

Navodimo glavne fizičke karakteristike Veste:

• Promjer - 525 km.
• Težina. Vrijednost je unutar 260.000.000.000.000.000.000 kg.
• Gustoća - oko 3,46 g/cm 3 .
• Ubrzanje slobodnog pada - 0,22 m / s 2.
• orbitalna brzina. Prosječna orbitalna brzina je 19,35 km/s. Jedan okret oko osi Veste traje 5,3 sata.

Karakteristike kometa Sunčevog sustava

Komet je malo nebesko tijelo. Kometi kruže oko Sunca i izduženi su. Ovi objekti, približavajući se Suncu, formiraju trag koji se sastoji od plina i prašine. Ponekad on ostaje u obliku kome, tj. oblak koji se proteže na golemu udaljenost – od 100 000 do 1,4 milijuna km od jezgre kometa. U drugim slučajevima, trag ostaje u obliku repa, čija duljina može doseći 20 milijuna km.

Halley je nebesko tijelo skupine kometa, poznato čovječanstvu od davnina, jer. vidi se golim okom.

Značajke Halleya:

1. Težina. Otprilike jednako 220.000.000.000.000 kg.
2. Gustoća - 600 kg / m 3.
3. Razdoblje revolucije oko Sunca je manje od 200 godina. Pristup zvijezdi događa se otprilike u 75-76 godini.
4. Sastav - smrznuta voda, metal i silikati.

Hale-Boppov komet čovječanstvo je promatralo gotovo 18 mjeseci, što ukazuje na njegovo dugo razdoblje. Nazivaju ga i "Veliki komet 1997.". Posebnost ovog kometa je prisutnost 3 vrste repova. Zajedno s repovima plina i prašine, iza njega se proteže natrijev rep, čija duljina doseže 50 milijuna km.

Sastav kometa: deuterij (teška voda), organski spojevi (mravlja, octena kiselina itd.), argon, kripto itd. Period revolucije oko Sunca je 2534 godine. Ne postoje pouzdani podaci o fizičkim karakteristikama ovog kometa.

Komet Tempel poznat je po tome što je bio prvi komet čija je sonda dopremljena sa Zemlje.

Karakteristike kometa Tempel:

• Težina - unutar 79.000.000.000.000 kg.
• Dimenzije. Duljina - 7,6 km, širina - 4,9 km.
• Spoj. Voda, ugljikov dioksid, organski spojevi itd.
• Orbita. Promjene tijekom prolaska kometa u blizini Jupitera, postupno se smanjuju. Najnoviji podaci: jedna revolucija oko Sunca je 5,52 godine.

Tijekom godina proučavanja Sunčevog sustava znanstvenici su prikupili mnoge zanimljive činjenice o nebeskim tijelima. Razmotrite one koji ovise o kemijskim i fizičkim karakteristikama:

• Najveće nebesko tijelo po masi i promjeru je Sunce, na drugom je mjestu Jupiter, a na trećem Saturn.
• Najveća gravitacija je svojstvena Suncu, drugo mjesto zauzima Jupiter, a treće - Neptun.
• Jupiterova gravitacija doprinosi aktivnom privlačenju svemirskog otpada. Njegova je razina toliko visoka da planet može povući krhotine iz Zemljine orbite.
• Najtoplije nebesko tijelo u Sunčevom sustavu je Sunce - to nikome nije tajna. Ali sljedeći pokazatelj od 480 stupnjeva Celzijusa zabilježen je na Veneri - drugom planetu najudaljenijem od središta. Bilo bi logično pretpostaviti da bi Merkur trebao imati drugo mjesto, čija je orbita bliža Suncu, ali zapravo je indikator temperature niži - 430 ° C. To je zbog prisutnosti Venere i nedostatka atmosfere u Merkuru, koja je u stanju zadržati toplinu.
• Najhladniji planet je Uran.
• Na pitanje koje nebesko tijelo ima najveću gustoću u Sunčevom sustavu, odgovor je jednostavan - gustoća Zemlje. Na drugom mjestu je Merkur, a na trećem Venera.
• Putanja Merkurove orbite osigurava duljinu dana na planetu jednaku 58 zemaljskih dana. Trajanje jednog dana na Veneri je 243 zemaljska dana, dok godina traje samo 225.

Pogledajte video o nebeskim tijelima Sunčevog sustava:

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