Сколько лун в Солнечной системе
В 2001 году группа американских астрономов дежурила, как обычно ночью, у главного телескопа на вершине Мауна-Кеа на Гавайях и между делом заспорила на тему: «Сколько ещё «лун» осталось неоткрыто в Солнечной системе?». Астроном Джюитт тут же сделал ставку в 100 долларов в пользу того, что в Солнечной системе осталось обнаружить не более 10 новых «лун».
В обоснование своей «нормы» Джюитт сослался на статистику по XX веку, когда астрономы нашли только несколько таких космических объектов. Астроном Шеппард, руководитель ночного бдения, высказался более оптимистично, увеличив «норму» до 20 новых «лун» в надежде на повышение чувствительности новых астрономических инструментов.
«Космический улов»
С того времени астрономы Шеппарда обнаружили дополнительно аж 62 «луны»! На долю других наблюдательных групп выпало дополнительно 24 «луны». Строго говоря, эти объекты являются не «лунами», а спутниками гигантских планет, а настоящая Луна есть только у Земли. Но астрономы по привычке называют их «лунами».
Никто не предполагал, что семейство Солнечной системы содержит так много «лун». Большинство их астрономы классифицируют как нерегулярные, отличающиеся огромными вытянутыми эллиптическими орбитами с наклоном их плоскостей под углом к плоскости экваторов «материнских» планет. Кроме того, многие нерегулярные «луны» имеют ретроградные орбиты, то есть они обращаются вокруг «материнской» планеты в обратном направлении по отношению к ней.
К так называемым регулярным «лунам» относят земную Луну и четыре крупных Галилеевых спутника Юпитера, отличающихся сравнительно тесным расположением, круговой орбитой и вращением в экваториальной плоскости «материнской» планеты.
Взгляд на Северный полюс
В этом случае мы обнаружим, что наша Луна обращается вокруг Земли против часовой стрелки, то есть в том же направлении, в котором вращается вокруг оси наша планета при движении вокруг Солнца. Другие планеты тоже вращаются против часовой стрелки, что свидетельствует о таком же кружении газопылевого диска, породившего планеты 4,5 миллиарда лет назад. Регулярные «луны» тоже двигаются аналогичным образом, то есть они тоже, как считают астрономы, образовались в газопылевом диске, вращающемся вокруг соответствующей планеты. Таким образом, иное «поведение» нерегулярных «лун» свидетельствует и об ином их происхождении.
Нерегулярные «луны»
Итак, большинство планетарных «лун» образовались в газопылевых дисках, обращающихся вокруг соответствующих планет, воспроизводя в миниатюре формирование самой Солнечной системы. Эти «луны» вращаются в плоскости экваторов соответствующих планет и в том же направлении. «Луны», не выполняющие эти условия, считаются нерегулярными.
Недавний поток астрономических открытий, обусловленный созданием цифровых наблюдательных приборов, показал громадное количественное преобладание нерегулярных «лун» перед регулярными. Их замысловатые орбиты свидетельствуют о том, что они сформировались не в точке, где они были замечены, а на орбите вокруг Солнца. Возможно, эти небесные тела являются астероидами или кометами, захваченными соответствующими планетами. Но точное их происхождение и механизм «захвата» планетами неизвестны. Некоторые астрономы не исключают их прилёта из зоны пояса Койпера (за Нептуном). Их «захваты» могут сопровождаться столкновениями между собой в «молодых» зонах, где соответствующие объекты ещё не разлетелись.
Кстати, странные свойства орбит нерегулярных «лун» объясняются первоначальным кружением их вокруг Солнца с последующим «пленением» какой-нибудь из приблизившихся планет. Астрономы предлагают три варианта «пленения», но все они начинаются со стадии образования так называемых планетезималей (тел, похожих по размерам на астероиды). Оставшиеся «отходы производства» идут на формирование скальных оболочек планет-гигантов.
Нерегулярные «луны» пока не получили объяснения с позиций стандартной модели мироздания, но теоретические аспекты этой проблемы уже разрабатываются. Эти разработки относятся к давно минувшим временам, когда гравитационные воздействия только что, народившихся планет рассеивали или, наоборот, концентрировали в одном месте будущие «луны».
Изучение особенностей этой эпохи прольёт дополнительный свет на проблему происхождения Солнечной системы.
История исследования
Хотя первая известная нерегулярная «луна» Тритон (спутник Нептуна) была обнаружена в 1846 году, большинство таких «лун» избежали обнаружения вплоть до наших дней. К тому же они оказались рассеянными на громадных пространствах. К примеру, крайняя регулярная «луна» Юпитера Каллисто вращается на расстоянии 1,9 миллиона километров от планеты,
в то время как известные нерегулярные «луны» Юпитера удалены от него на 30 миллионов километров! Это расстояние сравнимо с радиусом гравитационной «сферы» Юпитера, за которой «луны» могут уйти безвозвратно! Если бы эту «сферу» можно было увидеть, она заняла бы 10 дуговых градусов небосвода, что в 20 раз превосходило бы угловые размеры полной Луны. Результативное сканирование такой обширной области небосвода требует создания новейших цифровых наблюдательных инструментов.
Четыре гигантские планеты в Солнечной системе — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — имеют, как оказалось, похожие системы нерегулярных «лун». Совершив экстраполяцию от общего количества обнаруженных по сей день небесных тел такого типа, получим сто нерегулярных «лун» диаметром более километра! А меньшего диаметра их ещё больше!
Орбиты этих небесных тел, как всем понятно, представляют собой невероятное сплетение маршрутов!
Столкновения
Итак, у Юпитера сейчас числятся 8 регулярных «лун» и 55 нерегулярных, у Урана — 18 регулярных и 9 нерегулярных, у Нептуна — 6 регулярных и 7 нерегулярных и у Сатурна — 21 регулярная и 26 нерегулярных «лун». Астроном Дэвид Несворный из штата Колорадо с сотрудниками смоделировали ситуацию столкновений между «лунами» и обнаружили, что на сегодняшний день, к нашему счастью, такие космические катаклизмы случаются крайне редко.
Одна из немногих нерегулярных «лун» около Сатурна, а именно Феба, изучена наиболее основательно. Тем более что в июне 2004 года её «навестил» космический аппарат НАСА «Кассини», сделавший множество снимков «луны» с очень высоким разрешением, и зарегистрировал спектр отражённого солнечного света, свидетельствующий о наличии там воды и двуокиси углерода в виде льда, а также изобилие кратеров!
Две нерегулярные «луны» у Нептуна — Нереиду и Тритон — сфотографировал космический аппарат «Вояджер-2», обнаруживший на них ледяную поверхность. Присутствие льда означает, что эти небесные тела образовались сравнительно далеко от Солнца. А нерегулярные «луны» Юпитера оказались чёрными как смоль, что означает отсутствие на них льда. Стало быть, они сформировались сравнительно близко к Солнцу и лёд мог растаять.
Источник
Сколько планет в Солнечной системе — названия, порядок и краткое описание
На сегодняшний день достоверно известно о 8 планетах, вращающихся вокруг Солнца, но все больше ученных придерживаются мнения, что их может быть больше. Начиная с 1980-ых годов астрономы стали обнаруживать экзопланеты – планеты, вращающиеся вокруг отдаленных звезд. Некоторые из них располагаются на расстоянии 27 тыс. св. лет от Солнца, в то время как радиус Солнечной системы оценивает всего в 1 св. год. Тем не менее ученые до сих пор не могут точно сказать, сколько же планет обращается вокруг нашей звезды! Почему же так сложно посчитать планеты нашей системы и определить их точное количество?
Планеты земной группы
Проще всего дело обстоит с 4 ближайшими к Солнцу планетами. Их называют планетами земной группы, так как они довольно похожи на Землю.
Меркурий
Меркурий располагается ближе всего к светилу. Один оборот по орбите, чей радиус изменяется от 46 до 58 млн км, он совершает всего за 88 дней. Интересно, что на каждые два оборота вокруг звезды приходится в точности три оборота планеты вокруг собственной оси. Меркурий – наименьшая из известных планет Солнечной системы, чей радиус равен всего лишь 2439,7 км. Даже некоторые спутники (Ганимед и Титан) имеют большие габариты.
Венера
На расстоянии 108 млн км от светила вращается Венера. Это самая горячая планета нашей системы, где температура достигает 464° С. Этим она обязана не столько близкому положению к Солнцу, сколько своей атмосфере, состоящей на 96,5% из углекислого газа и создающей парниковый эффект. Венера по своим размерам (радиус 6052 км) очень близка к Земле.
Земля
Сама Земля при движении по орбите находится на расстоянии 147-152 млн км от Солнца. Такая дистанция позволяет воде на нашей планете существовать в жидком виде, что критически важно для жизни. Среднюю величину этого расстояния, 149,6 млн км, принимают за 1 астрономическую единицу (1 а.е.). От других планет земной группы Землю отличает наличие огромного спутника – Луны.
Расстояние между светилом и Марсом меняется от 207 до 249 млн км. Красная планета имеет радиус 3389 км. Его атмосфера крайне разряжена, зато в районе полюсов присутствует ледяные шапки. Обладает двумя спутниками (Фобосом и Деймосом), чьи размеры по сравнению с Луной крайне малы.
Газовые гиганты
Газовые гиганты отличаются от землеподобных планет тем, что не имеют твердой поверхности. Значительную их часть составляет атмосфера, которая по мере приближения к центру планеты уплотняется и переходит в жидкое состояние, причем четкая граница между океаном и атмосферой отсутствует.
Юпитер
Юпитер является крупнейшей планетой всей Солнечной системы, чей радиус составляет 69911 км. Его масса больше земной в 318 раз! Вокруг Юпитера обращаются десятки спутников. Расстояние между Юпитером и светилом колеблется от 741 до 817 млн км.
Сатурн
Ещё дальше, на расстоянии 1,354-1,429 млрд км от звезды, находится Сатурн, чей радиус оценивается в 58232 км. Он выделяется своими кольцами, которые, впрочем, есть и у остальных газовых гигантов (просто они не такие заметные). Число открытых спутников Сатурна приближается к сотни и постепенно увеличивается. Сатурн – это самая удаленная планета Солнечной системы из тех, которые могли наблюдать ещё астрономы древности. Тогда было принято считать, что всего существует 7 планет (при этом Солнце и Луну ошибочно принимали за планету, а саму Землю – нет).
В 1781 г. был обнаружен Уран. Его радиус равен 25362 км, а дистанция между ним и Солнцем меняется от 2,749 до 3,004 млрд км. Примечательно, что его собственная ось вращения лежит почти в плоскости орбиты. Из-за этого каждый полюс 42 года беспрерывно освещается солнечным светом, после чего на 42 года погружается во тьму.
Нептун
В 1846 г. была открыта последняя на сегодня, восьмая планета Солнечной системы – Нептун. Расстояние от него до звезды составляет 4,453-4,554 млрд км (29,8-30,4 а.е.). Радиус Нептуна составляет 24622 км. Примечательно, что сначала положение Нептуна было предсказано теоретически, на основе аномальных отклонений в орбите Урана, и лишь после этого его наблюдали в телескоп.
Существует ли девятая планета?
Долгое время казалось, что других газовых гигантов в Солнечной системе нет. Однако ряд моделей эволюции нашей системы показывает, что в ней должен был существовать пятый газовый гигант, который со временем был вытолкнут на очень далекую орбиту либо вовсе навсегда покинул Солнечную систему. Также астрономов смущает наклон оси вращения Солнца (превышающий 7°), а также аномалии в орбитах многочисленных астероидов, расположенных за Нептуном, в поясе Койпера. Поэтому существует предположение, что существует ещё одна, Девятая планета.
Ее радиус, по разным оценкам превышает земной в 2-4 раза, а орбита представляет сильно вытянутый эллипс, из-за чего дистанция между планетой и Солнцем колеблется от 200 до 1200 а.е. На оборот вокруг светила эта гипотетическая планета тратит 10-20 тыс. лет! Подтвердить существование планеты наблюдениями чрезвычайно тяжело, так как она находится на огромном расстоянии от Земли (в 10-100 раз дальше Нептуна), двигается по небосводу крайне медленно, является очень тусклой (из-за большого отдаления от Солнца на нее почти не падает солнечный свет), а расчеты не позволяют даже приблизительно оценить, на каком участке своей орбиты она сейчас находится.
При этом надо понимать, что если Девятая планета и существует, то это не значит, что именно она является тем самым пятым газовым гигантом. Возможно существование ещё нескольких планет на огромном (сотни и тысячи а. е.) расстоянии от Солнца, которые пока что просто невозможно обнаружить.
Сколько карликовых планет в Солнечной системе?
Многие слышали, что ранее планетой считался Плутон, однако потом его лишили этого статуса, и он стал карликовой планетой. Что представляют собой карликовые планеты и сколько их?
Изначально Плутон был открыт в 1930 г. Однако по мере его исследования оценки его массы всей время снижались. Сегодня считается, что он в 500 раз легче Земли. В начале XXI в. рядом с орбитой Плутона стали обнаруживать многочисленные иные небесные тела, размеры некоторых из них были сопоставимы с самим Плутоном. Однако орбиты всех остальных планет свободны от столь крупных тел, поэтому в 2006 г. было принято решение ввести новое понятие – карликовая планета. Она отличается от обычной тем, что не может силой своей гравитации очистить свою орбиту от других крупных тел. Статус карликовой планеты получил сам Плутон, а также Церера, Хаумеа, Макемаке и Эрида.
Однако известно ещё несколько десятков тел, которые находятся за орбитой Нептуна и могут претендовать на статус карликовых планет, но пока что официально они не признаны таковыми. Особый интерес представляет Седна, так как самая отдаленная точка ее орбиты (афелий) располагается на расстоянии более 1000 а.е. от Солнца! При этом постоянно открываются новые транснептуновые небесные тела. По оценкам Майкла Брауна, одного из ведущих астрономов мира, в поясе Койпера может находиться 260 карликовых планет, а в ещё более отдаленных областях Солнечной системы может существовать до 10 тыс. карликовых планет.
Список использованных источников
Источник