Довкілля. 5 клас. Григорович

§ 15. Сонячна система

  • Що таке відбиття світла та чи можемо ми бачити неосвітлені об'єкти?

Склад Сонячної системи

Наша планета Земля — частина Сонячної системи. У центрі системи розташована зоря — Сонце, навколо якого обертаються всі інші об’єкти (мал. 15.1).

Сонце та інші зорі складаються переважно з атомів найпростішого хімічного елемента — Гідрогену, що встановила британська астрономка Сесілія Пейн-Гапошкіна. Отже, зоря — величезна газова куля.

Мал. 15.1. Модель Сонячної системи

На нічному небі з об’єктів Сонячної системи найкраще видно планети. Вони набагато менші за Сонце й обертаються навколо зорі певними орбітами. Орбітою називають шлях, яким планети рухаються навколо Сонця.

Зоря відрізняється від планет тим, що в її надрах утворюється енергія, зокрема світло й теплота. Світло й теплота поширюються від Сонця в усіх напрямках і досягають кожного тіла Сонячної системи. Світло відбивається від поверхні планет, через що ми можемо бачити їх на небосхилі.

Сьогодні в Сонячній системі відомо 8 планет. Найближчою планетою до зорі є Меркурій. Після нього на дедалі більших відстанях обертаються Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран, а також найвіддаленіша планета — Нептун.

Мал. 15.2. Порівняння розмірів планет і Сонця

З-поміж існуючих планет виділяють дві групи.

Планети земної групи: Меркурій, Венера, Земля та Марс (перші чотири від Сонця). Вони певною мірою подібні до Землі: наявна тверда поверхня та газова оболонка (крім Меркурію), а також у порівнянні з іншими планети їх розміри приблизно однакові.

Планети Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун — газові планети-гіганти. Їх розміри набагато більші, ніж у планет земної групи. У них відсутня тверда поверхня, переважно вони складаються з різних газів. Наприклад, основні складники Юпітера — гази водень і гелій.

Як ви знаєте, навколо Землі обертається природний супутник — Місяць. Так само й навколо інших планет, більш віддалених від Сонця, ніж Земля, обертаються їхні супутники. Так, навколо Марса обертаються два супутники — Фобос і Деймос. А найбільше число супутників у Сатурна — 82 (мал. 15.3).

Мал. 15.3. З-поміж супутників Сатурна найбільший — Титан (фото з космосу). За розмірами він трохи менший за Землю, і його поверхня також укрита рідиною. Але на поверхні Землі це рідка вода, а на поверхні Титану — рідкий метан

Мал. 15.4. Планета Сатурн має дивний вигляд. У Сатурну (а також в Урану) є так звані кільця. Вони складаються з величезної кількості невеликих крижинок розміром від 1 см до 10 м

Астероїди

Між орбітами Марса і Юпітера розташований пояс астероїдів (мал. 15.1). Астероїди — невеликі тіла неправильної форми розміром від 1 км до 1000 км. Сьогодні в поясі астероїдів налічують близько 2 мільйонів таких тіл.

За певних обставин астероїд може зійти зі своєї орбіти й полетіти в напрямку до Сонця. Якщо на його шляху опиниться планета, то може статися зіткнення. За деякими гіпотезами один із таких астероїдів близько 65 мільйонів років тому зіткнувся із Землею, унаслідок чого на нашій планеті вимерли динозаври (мал. 15.5).

Мал. 15.5. Кратер Чиксулуб на півострові Юкатан (Мексика) утворився внаслідок зіткнення з астероїдом (первинний утворений кратер в уяві художника)

Тривалий час уважали, що такі зіткнення в Сонячній системі трапляються вкрай рідко. Проте 2009 року людство спостерігало таке зіткнення, що сталося на Юпітері. Це стало причиною замислитися, що й на нашому віці ймовірне зіткнення Землі з астероїдом. Від того часу наукова спільнота ретельно вивчає астероїди Сонячної системи для передбачення можливого зіткнення. Уважають, що в найближчі 100 років такого не трапиться.

Запобігти можливому зіткненню, ймовірно, допоможе вибух потужної бомби на астероїді. Руйнувати астероїд не обов’язково, головне — відхилити його шлях від Землі. Для перевірки такої можливості в листопаді 2021 року космічна агенція США та компанія «SpaceX» відправили спеціальний космічний корабель, який майже рік летітиме до одного з астероїдів у поясі.

Комети

Загадковими тілами Сонячної системи є комети. Вони зазвичай перебувають у поясі Койпера — величезному скупченні різних невеликих тіл за орбітою Плутона (мал. 15.1). Тіла в тому поясі дуже маленькі, зазвичай розміром кілька десятків кілометрів, світло від Сонця до них майже не доходить, тому їх не видно в телескоп.

Іноді з поясу Койпера ці малі тіла спрямовуються до Сонця. Коли вони підлітають до Сонця ближче, їх уже можна розгледіти в телескоп, а згодом у них стає добре видно два хвости (мал. 15.6). Комети можна побачити на небі досить рідко. Із цієї причини, а також через незвичність вигляду світлої точки з двома хвостами в давні часи люди вважали появу комети передвісником страшної події.

Мал. 15.6. Комету Неовайз помітили на небі 27 березня 2020 року. На фото добре видно два хвости: один тоненький і прямий, а поруч другий широкий

Хмара Оорта

Дослідження Сонячної системи свідчать, що за межами поясу Койпера існує величезна кількість малих тіл. Здебільшого це невеликі крижані тіла, які іноді долітають до Сонця. Скупчення цих малих тіл назвали хмарою Оорта (мал. 15.7).

Мал. 15.7. Хмара Оорта довкола Сонячної системи

Хмара Оорта порівняно з видимою частиною Сонячної системи має величезні розміри. До зовнішньої межі хмари Оорта світло летить близько року, тоді як до Плутона в поясі Койпера — лише 4 години. До речі, відстань від Сонця до найближчої зорі світло долає за майже 4 роки.

Утім, хмару Оорта вважають гіпотетичною, тобто достовірні свідчення її існування поки що відсутні. За деякими гіпотезами, у ній також можуть перебувати ще й інші планети-гіганти.

Така невизначеність виникає внаслідок сильної віддаленості тіл хмари Оорта від Сонця. Самостійно ці тіла світло не випромінюють. А від Сонця до них дістає дуже мало світла, яке вони майже не відбивають. Отже побачити їх у телескоп практично неможливо.

Звідки взялася Сонячна система

Дуже давно, 10 мільярдів років тому, на місці Сонячної системи існувала інша зоря, значно більша за Сонце. Згодом вона постарішала й вибухнула, перетворившись на хмару газу й пилу. Гази й пилинки почали обертатися навколо центру й поступово скупчувалися (мал. 15.8). Із часом, близько 5 мільярдів років тому, із таких скупчень утворилася нова зоря — Сонце. А навколо неї — планети та інші тіла Сонячної системи.

Мал. 15.8. Зародження Сонячної системи

Сонячна система — скупчення великих і малих тіл, які впродовж мільярдів років обертаються навколо Сонця певними орбітами.

  • 1. Схарактеризуйте склад Сонячної системи.
  • 2. Чим принципово відрізняється Сонце від інших тіл у системі?