Солнце. Солнечная система

С древних времён человечество наблюдало за Солнцем, изучая особенности его перемещения. В дневное время оно служило ориентиром для определения времени суток. А годовое движение Солнца легло в основу календарных систем, став важным инструментом для ведения летоисчисления.

На протяжении веков человечество поклонялось Солнцу, видя в нём сильнейшее божество. Культ Солнца был широко распространён среди множества древних народов. Многие цивилизации присваивали ему собственные имена: древние греки называли его Гелиосом, римляне – Аполлоном, персы – Митрой, а в мифологиях ацтеков и майя оно именовалось Тонатиу. Наши же предки, восточные славяне, почитали его как Даждьбога.

В честь Солнца воздвигались величественные храмы, сочинялись гимны и приносились жертвоприношения. Такое отношение вполне закономерно, ведь Солнце играет ключевую роль в нашей жизни, обеспечивая Землю светом и теплом.

Что же представляет собой Солнце? Это всего лишь одна из примерно двухсот миллиардов звёзд нашей Галактики. По сути, оно является гигантским раскалённым плазменным шаром, вращающимся вокруг собственной оси.

Цвет нашего Солнца – белый. Да-да, не удивляйтесь. Однако земная атмосфера частично поглощает солнечное излучение, поэтому нам оно кажется ярким жёлтым диском днём и приобретает красноватый оттенок на рассвете и закате. А фотографии Солнца, показывающие его в различных цветах, делаются с использованием специальных светофильтров, необходимых для безопасного наблюдения за солнечной поверхностью.

Наша звезда излучает свет и тепло уже более четырёх с половиной миллиардов лет. Долгое время учёным не удавалось разгадать тайну источника этой колоссальной энергии, поддерживающей работу Солнца на протяжении столь долгого периода.

К примеру, Уильям Гершель полагал, что Солнце – это холодное и твёрдое тело, окружённое бескрайним огненным океаном. Однако в таком случае этот океан должен был исчерпаться всего спустя несколько тысяч лет после своего возникновения.

Герман Гельмгольц предложил теорию, согласно которой энергия Солнца увеличивается благодаря его постепенному гравитационному сжатию. Но даже эта теория позволяла продлить срок службы звезды лишь до нескольких миллионов лет, тогда как реальный возраст Солнца исчисляется миллиардами.

А вскоре было обнаружено, что наше Солнце почти на 73,5 % состоит из водорода (самого распространённого вещества во Вселенной) и на 25 % – из гелия. Так вот, в 1930-е годы XX века американский астрофизик Ханс Альбрехт Бете предположил, что источником энергии Солнца являются термоядерные реакции, протекающие в его недрах. При огромном давлении и температуре более 15 000 000 °С водород превращается в гелий, выделяя при этом колоссальное количество тепла.

Представьте себе: каждую секунду Солнце сжигает около четырёх миллионов тонн водорода! С первого взгляда эта цифра кажется очень большой. Но на самом деле она мизерна по сравнению с общей массой Солнца. Учёные подсчитали, что запасов топлива внутри Солнца хватит ещё примерно на пять миллиардов лет.

Поверхность Солнца, которую мы видим, называется атмосферой. Она состоит из трёх слоёв: фотосферы, хромосферы и короны.

Фотосфера – это нижняя часть солнечной атмосферы толщиной около 300 километров. Именно этот слой визуально воспринимается нами как само Солнце – яркий жёлтый диск.

Мы уже говорили, что наши предки видели в Солнце идеальное божество, лишённое изъянов. Однако даже они иногда замечали нечто необычное на его поверхности – например, тёмные пятна. Первые записи о них датируются 1128 годом и встречаются в хрониках Иоанна Вустерского. Позже упоминания о пятнах появляются и в Никоновской летописи.

Эти тёмные пятна, ныне известные как солнечные пятна, являются самыми заметными элементами фотосферы. А их диаметр может значительно превышать размеры Земли. Температура пятен на пару тысяч градусов ниже, чем у окружающей их фотосферы, из-за чего они кажутся темнее.

Кроме пятен, на фотосфере видны и другие элементы, такие как факелы. Это яркие области неправильной формы, чья температура на сотни градусов выше температуры окружающей среды.

При близком рассмотрении фотосферы становится видно, что она состоит из зернообразных структур – гранул. Они представляют собой огромные пузыри плазмы диаметром до тысячи километров, но существующие не более десяти минут.

Во время полного солнечного затмения вокруг лунного диска можно наблюдать узкую полосу красновато-фиолетового или розоватого оттенка – это хромосфера Солнца. Основной элемент структуры хромосферы – спикулы – тонкие, относительно размеров Солнца, столбики светящейся плазмы.

Самой разрежённой и горячей частью солнечной атмосферы является корона. Её толщина охватывает несколько радиусов Солнца. А температура плазмы здесь достигает дух миллионов градусов.

Основу короны составляют протуберанцы и солнечные извержения. Протуберанцы наблюдаются вдоль края солнечного диска и напоминают гигантские арки, опирающиеся на хромосферу. Иногда вещество в протуберанцах начинает стремительно перемещаться. Такой активный протуберанец может существовать от нескольких десятков минут до нескольких дней, пока не исчезнет или не превратится в эруптивный протуберанец. Эруптивные протуберанцы внешне напоминают исполинские фонтаны, выбрасывающие вещество на высоту до двух миллионов километров.

После тщательного изучения выяснилось, что данное явление чаще всего наблюдается во время солнечных вспышек –наиболее интенсивных проявлениях солнечной активности. Вспышки сопровождаются выделением огромных объёмов энергии, сопоставимых с мировым потреблением электричества за миллион лет. Облака плазмы, возникающие вследствие солнечных вспышек и корональных выбросов, достигают Земли примерно через два-три дня. Они вызывают геомагнитные бури и полярные сияние. Животные, растения и люди реагируют на эти бури. Например, человек может чувствовать усталость и головные боли.

Наше Солнце занимает центральную часть в нашей Солнечной системе. Оно обладает очень большой массой. На его долю приходится 99,866 % от суммарной массы всей Солнечной системы.

Вокруг Солнца обращается множество небесных тел. А самыми значительными из них являются большие планеты. Они движутся вокруг Солнца по почти круговым орбитам в одном направлении – с запада на восток (то есть против часовой стрелки).

Ближайшей к Солнцу и самой маленькой планетой в Солнечной системе является Меркурий. Название планеты происходит от имени быстроногого римского бога торговли Меркурия, так как она перемещается по небесному своду быстрее остальных планет.

Поверхность Меркурия представляет собой каменное образование, сплошь покрытое множеством кратеров. Большая часть из них возникла вследствие падений метеоритов. Эти кратеры на картах планеты носят имена известных деятелей мировой культуры.

Венера – вторая планета в Солнечной системе, размер которой схож с Землёй. Своё название планета получила в честь древнеримской богини любви. Венеру можно легко наблюдать с Земли ранним утром или поздним вечером.

Планета окружена плотной атмосферой, почти полностью состоящей из углекислого газа. Плотные облака долгое время скрывали секреты поверхности Венеры. Однако благодаря советской программе космических аппаратов «Венера», мы узнали, что планета представляет собой мёртвую раскалённую пустыню. Из-за сильного парникового эффекта средняя температура на поверхности планеты выше 462 °С градусов. Поэтому Венера по праву считается самой жаркой планетой в нашей Солнечной системе.

Климат на Венере также оставляет желать лучшего: здесь постоянно выпадают кислотные дожди. Хотя они и испаряются задолго до достижения поверхности. Планета вращается вокруг своей оси в направлении, противоположном большинству других планет, то есть с востока на запад.

Земля занимает третье место по удалённости от Солнца среди планет Солнечной системы. Если взглянуть на неё из космоса, она предстаёт перед нами как прекрасный голубой шар.

Сквозь тонкий слой облаков можно разглядеть континенты и океаны, покрывающие её поверхность. Но о Земле мы с вами поговорим позже.

Марс – четвёртая от Солнца планета в Солнечной системе. Своё имя она получил в честь римского бога войны (возможно, из-за своего красного оттенка, делающего его ярким красным объектом на земном небе).

На Марсе можно увидеть огромные вулканы и глубокие каньоны. Самым крупным из них является Долина Маринера, протянувшаяся на целых 5000 километров. Особенно впечатляют масштабы марсианских вулканов. Самый высокий из них – гора Олимп – возвышается на 26 километров над поверхностью планеты.

Также на Марсе обнаружены следы высохших рек, берега морей и океанов, существовавших на планете в далёком прошлом.

Ещё дальше располагается Юпитер, названный в честь древнеримского верховного бога-громовержца. Он заслуженно называется газовым гигантом. Его средний радиус в 11,2 раза превышает радиус Земли.

А масса составляет почти две с половиной массы всех остальных планет Солнечной системы вместе взятых. Юпитер известен человечеству с древних времён, ведь его можно наблюдать с Земли даже невооружённым глазом. У планеты отсутствует твёрдая поверхность. А то, что мы видим – это верхушки облаков, плавающих в атмосфере. Благодаря быстрому вращению и сильным ветрам эти облака образуют полосы. Также на Юпитере можно наблюдать светлые и тёмные овалы. Это циклоны и антициклоны, способные существовать веками.

Наиболее знаменитое из таких образований – Большое красное пятно, открытое Джованни Кассини в 1645 году. Кроме того, у Юпитера была выявлена слабая и тонкая кольцевая система.

Далее за Юпитером находится настоящая жемчужина нашей Солнечной системы – Сатурн. Своё наименование планета получила в честь римского божества земледелия.

Сатурн – второй по величине в Солнечной системе (лишь слегка уступающий Юпитеру). При этом у него наименьшая плотность среди всех планет. Представьте себе: если бы мы нашли достаточно большую ванну, способную вместить Сатурн, он бы свободно в ней плавал! А всемирную известность Сатурну принесли его великолепные кольца.

Современные фотографии, полученные межпланетными зондами, показывают, что кольцевая система образована тысячами узких колечек, состоящих из бесчисленного множества крошечных частиц.

Уран – седьмой по удалённости от Солнца, третий по диаметру и четвёртый по массе объект в Солнечной системе. Планете дали имя в честь древнегреческого бога неба Урана (интересно отметить, что это единственная планета, названная в честь греческого божества, а не римского).

Уран – это ледяной гигант, который обладает прекрасным зелёно-голубым оттенком. Это самая холодная планета Солнечной системы с минимальной температурой в −224 °C.

Что отличает Уран от других планет, так это его необычное вращение. Если остальные планеты напоминают вращающиеся волчки, то Уран скорее похож на катящийся шар, поскольку вращается «лёжа на боку».

Нептун, названный в честь древнеримского бога морей, является последней большой планетой и самым маленьким гигантом в нашей Солнечной системе.

Благодаря высокой скорости вращения, в атмосфере Нептуна возникают сильнейшие ветра во всей Солнечной системе, достигающие скоростей свыше 2160 км/ч. Как и Уран, Нептун относится к числу ледяных гигантов. Во время пролёта космического аппарата «Вояджер-2» в 1989 году в южном полушарии Нептуна было замечено так называемое Большое тёмное пятно, аналогичное Большому красному пятну на Юпитере. Однако сейчас этот ураган уже рассеялся. Интересно, что 12 июля 2011 года исполнился ровно один нептунианский год с момента открытия планеты.