Модель внешнего вида Млечного Пути

 Галактика Млечный Путь , в которой находится Солнечная система, известна с древности. Её подробное описание было составлено еще во II веке н.э., однако только в 1610 году Галилео Галилей впервые сделал правильный вывод, что Галактика состоит из звёзд.

Часть Млечного Пути в небе Земли

В 1784—1785 годах английский астроном Уильям Гершель сделал первую попытку определить размер и форму нашей Галактики. Гершель сделал вывод, что Млечный Путь имеет форму сплюснутого диска, однако сильно недооценил его диаметр.

Солнечная система в Млечном Пути

В 1917 году Харлоу Шепли впервые показал, что Солнце находится вдали от центра нашей Галактики, а в 1924—1925 годах Эдвин Хаббл смог доказать, что Вселенная не ограничивается нашей Галактикой.

Млечный Путь

Важную роль в изучении нашей Галактики сыграл космический телескоп Hipparcos, запущенный в 1989 году, с помощью которого были измерены координаты, собственные движения и расстояния до большого количества звёзд. С 2013 года эту задачу выполняет космический телескоп Gaia.

Млечный Путь по данным Gaia

Солнечная система сформировалась путём гравитационного сжатия газопылевого облака  примерно 4,57 млрд лет назад .

Клавдий Птолемей

Наиболее полно геоцентрическая модель была разработана античным математиком и астрономом  Клавдием Птолемеем . Она позволяла с весьма высокой точностью описывать наблюдаемые движения светил. Система Птолемея много веков была практически общепринятой в западном и арабском мире — до создания гелиоцентрической системы.

«Фигура небесных тел» — иллюстрация геоцентрической системы мира, сделанная португальским картографом Бартоломеу Велью в 1568 году

Изображение Центрального огня, Земли, Противоземли и Солнца по теории Филолая Кротонского

Идея движения Земли возникла в рамках пифагорейской школы. Пифагореец Филолай из Кротона обнародовал систему мира, в которой Земля является одной из планет; правда, речь пока шла о её вращении (за сутки) вокруг мистического Центрального Огня, а не Солнца.

В Средние века гелиоцентрическая система мира была практически забыта.

В начале Эпохи Возрождения подвижность Земли утверждал Николай Кузанский, но его обсуждение было сугубо философским, не связанным с объяснением конкретных астрономических явлений.

Николай Коперник 

Окончательно гелиоцентризм возродился только в XVI веке,  когда свою теорию движения Земли Солнца разработал польский астроном  Николай Коперник . Результаты своих трудов он обнародовал в книге «О вращениях небесных сфер», изданной в 1543 году.

Иллюстрация гелиоцентрической системы мира из атласа Андрея Целлария Harmonia Macrocosmica (1708)

Теория Коперника не может быть названа гелиоцентрической в полной мере, поскольку Земля в ней отчасти сохраняла особый статус. Тем не менее, им был дан импульс для дальнейшей разработки гелиоцентрической теории движения планет.

Иоганн Кеплер

Выдающийся вклад в развитие гелиоцентрических представлений внёс немецкий астроном  Иоганн Кеплер .

Галилео Галилей

Одновременно с Кеплером на другом конце Европы, в Италии, трудился  Галилео Галилей  — физик, механик и астроном, впервые использовавший телескоп для наблюдения за небесными объектами.

Джордано Бруно

Драматична история взаимодействия гелиоцентрической системы с Католической церковью. Практически сразу после выдвижения гелиоцентрической системы было отмечено, что она противоречит некоторым местам из Священного Писания, где утверждалось, что Земля неподвижна. Основанные на Библии доводы в пользу неподвижности Земли прозвучали на знаменитом судебном процессе против  Джордано Бруно .

Солнечная система

В Солнечной системе 8 планет. 

Земля и Луна в сравнении с Плутоном и его спутником Хароном

Со дня своего открытия в 1930 и до 2006 года Плутон считался девятой планетой Солнечной системы, а затем его причислил к новой категории "карликовых планет".

Карликовые планеты Солнечной системы

Международным астрономическим союзом официально признаны 5 карликовых планет: крупнейший астероид  Церера  и транснептуновые объекты  Плутон, Эрида, Макемаке, Хаумеа. 

В августе 2011 года первооткрыватель многих транснептуновых объектов профессор планетной астрономии Майкл Браун предложил список ещё из 390 кандидатов в карликовые планеты.

Майкл Браун

Кстати, Майкла Брауна называют «человеком, убившим Плутон», так как именно по его инициативе Плутон был лишён статуса планеты.

Направление и скорость вращения планет вокруг своей оси

Исключения — то есть планеты с ретроградным вращением — это  Венера и Уран. 

Наклон оси вращения Венеры составляет 177°, что означает, что она вращается почти точно в направлении, противоположном её вращению по орбите.

Наклон оси вращения Урана составляет 97°, что также указывает на ретроградное вращение, однако при этом Уран практически «лежит на боку».

Снимок солнца в видимом свете

Солнце — единственная звезда Солнечной системы. По спектральной классификации Солнце относится к типу  G2V (жёлтый карлик).  

Солнце на закате

Из-за наблюдения за Солнцем во время заката и рассвета, возникло расхожее мнение, что оно жёлтого цвета. Однако это не так: жёлтые карлики имеют белое свечение. Солнце кажется жёлтым для нас из-за атмосферы Земли.

Солнце, сфотографированное в рентгеновских лучах

Время жизни жёлтого карлика составляет в среднем 10 миллиардов лет. После того как истощается запас водорода в ядре звезды, она во много раз увеличивается в размере и превращается в красный гигант.  Красный гигант сбрасывает внешние слои газа, образуя тем самым планетарные туманности, а ядро коллапсирует в маленький, но плотный белый карлик.

Жизненный цикл Солнца

"Солнечный свет" — поток фотонов, долетающий от Солнца до Земли в среднем  за 8 минут 18 секунд. 

То есть, если Солнце однажды исчезнет, сначала этого никто и не заметит. И только через 8 минут на нашу планету опустится ночь. Еще через несколько часов температура начнет падать. Спустя неделю температура опустится ниже нуля градусов Цельсия. Через год похолодает до минус 70-100 градусов Цельсия. В таких экстремальных условиях на поверхности выжить смогут только некоторые микроорганизмы.

Люди же теоретически могут спастись, укрывшись в глубинах Мирового океана или под землей, где тепло будет сохраняться дольше всего.

Впрочем, это не сильно им поможет, так как, когда Солнце исчезнет, исчезнет и его гравитационное притяжение, и Земля просто улетит в космос. Если она не столкнется с другими планетами, астероидами или кометами,  то её подхватит и вытащит на орбиту другая звезда или чёрная дыра.

Солнечная система

Планеты земной группы — четыре планеты Солнечной системы:  Меркурий, Венера, Земля и Марс.  Расположены во внутренней области Солнечной системы, в отличие от планет-гигантов, расположенных во внешней области. Внешнюю и внутреннюю часть Солнечной системы разделяет пояс астероидов между Марсом и Юпитером.

Юпитер в представлении художника

 Юпитер  делает полный оборот вокруг своей оси за 9 часов, 55 минут и 29,69 секунд.

"Парад планет"

Понятие  «парад планет» не является научным и используется в астрономии только для её популяризации. Более строгий смысл он имеет в астрологии, где сближением считается расположение планет в одном зодиакальном созвездии.

Четыре планеты и Луна перед рассветом 1 мая 2011 г.

В зависимости от числа планет, участвующих в параде, различают малые парады (4 планеты) и большие (или великие) парады — когда собираются 5 планет. Малые парады планет происходят примерно каждые 20 лет, большие — гораздо реже. А если исходить не из близости планет, а точного их расположения на одной прямой, то такое событие происходит раз за многие миллионы лет.

Кольца обнаружены у всех газовых гигантов Солнечной системы:  Сатурна, Юпитера, Урана, Нептуна , у астероидов Харикло и Хирона, карликовой планеты Хаумеи, и, гипотетически, у спутника Сатурна Реи.

Кольца Сатурна

Первой была открыта система колец Сатурна. Её наблюдал ещё Галилео Галилей в 1610 году, однако из-за низкого качества оптики он видел не кольца, а лишь «придатки» по обе стороны Сатурна. В 1655 году голландский механик, физик и астроном Христиан Гюйгенс, используя более совершенный, чем у Галилея, телескоп, первым увидел кольцо Сатурна и записал: "Кольцом окружен тонким, плоским, нигде не прикасающимся, к эклиптике наклоненным".

Более 300 лет Сатурн считался единственной планетой, окружённой кольцами. Лишь в 1977 году кольца были обнаружены у Урана. Слабые и тонкие кольца Юпитера были открыты в 1979 году космическим аппаратом «Вояджер-1». Через 10 лет, в 1989 году, «Вояджер-2» обнаружил кольца Нептуна.

Гипотетические кольца Земли

Падение Фобоса через несколько десятков миллионов лет может привести к образованию колец у Марса. Не исключается возможность наличия в прошлом короткоживущих колец и у других планет, в том числе у Земли.

Самые большие спутники Сатурна

У Сатурна известно  83 естественных спутника  с подтверждённой орбитой. Это наибольшее число открытых спутников среди всех планет Солнечной системы. 53 из них имеют собственные названия.

Метеор потока Персеид

 Персеи́ды  — метеорный поток, ежегодно появляющийся в августе со стороны созвездия Персея.

Персеиды

Поток проявляет активность с 17 июля по 24 августа, причём максимум приходится обычно на 12 августа. Число метеоров обычно достигает 60 в час. Мельчайшие частицы, размером с песчинку, сгорают в земной атмосфере, образуя «звёздный дождь».

Комета Свифта — Таттла

Как и большинство метеорных потоков, Персеиды образуются остатками кометного «хвоста». Сама комета приближается к Земле лишь один раз в 135 лет, но через её хвост Земля проходит ежегодно.

Солнечный ветер

 Солнечный ветер  — поток ионизированных частиц, истекающий из солнечной короны со скоростью 300—1200 км/с в окружающее космическое пространство. Является одним из основных компонентов межпланетной среды. Множество природных явлений связано с солнечным ветром, в том числе такие явления космической погоды, как магнитные бури и полярные сияния.

Солнечный ветер

Термин "солнечный ветер" предложил в 1985 году американский физик и астроном Юджин Паркер.

Снимок Венеры в условном цвете

Средняя температура поверхности Венеры — 462 °C. Углекислый газовый океан и плотные облака из серной кислоты создают сильный парниковый эффект у поверхности планеты. Они делают поверхность Венеры самой горячей в Солнечной системе, хотя Венера расположена вдвое дальше от Солнца, чем Меркурий.

Ганимед

 Ганиме́д  — один из спутников Юпитера и крупнейший спутник в Солнечной системе.

Сравнение размеров Луны, Ганимеда (слева внизу) и Земли

 Галилеевы спутники  — собирательное название четырёх крупнейших спутников Юпитера.

Сравнение Галилеевых спутников с Юпитером. Сверху вниз: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто

Спутники были открыты итальянским астрономом  Галилео Галилеем  в декабре 1609 или январе 1610 года с помощью его первого в истории телескопа.

Симон Марий

Названия "галилеевы спутники" были предложены немецким астрономом Симоном Марием в 1614 году, однако в течение долгого времени они практически не использовались. Галилей назвал четыре открытые им спутника "Медичийскими звёздами" в честь четырёх братьев Медичи, и присвоил им порядковые номера. Лишь с середины XX века привычные нам названия стали общеупотребительными.

Схема полного солнечного затмения

 Солнечное затмение  — астрономическое явление, которое заключается в том, что Луна затмевает полностью или частично Солнце от наблюдателя на Земле.

Солнечное затмение 11 августа 1999 года

Солнечное затмение возможно только в новолуние, когда сторона Луны, обращённая к Земле, не освещена, и сама Луна не видна. В год на Земле может происходить от 2 до 5 солнечных затмений, из которых не более двух — полные или кольцеобразные. В среднем за сто лет происходит 237 солнечных затмений, из которых 160 — частные, 63 — полные, 14 — кольцеобразные.

Схема кольцеобразного солнечного затмения

Через 600 миллионов лет приливное ускорение отдалит Луну от Земли настолько, что полное солнечное затмение станет невозможно.

Земля и Луна

 Луна  — единственный естественный спутник Земли. Раздел астрофизики, занимающийся описанием лунной поверхности, называется селенографией. Традиционно на Луне выделяют два основных вида ландшафта — материки и моря. Моря отличаются от материковых областей тёмной поверхностью, более ровным рельефом и меньшим числом крупных кратеров на единицу площади.

Моря Луны

Основные лунные моря сосредоточены на видимом полушарии, крупнейшее из них — Океан Бурь.

Первая фотография, сделанная Нилом Армстронгом после выхода на поверхность Луны

На сегодняшний день Луна является единственным внеземным астрономическим объектом, на котором побывал человек.

Траектория кометы Галлея

Комета Галлея возвращается к Солнцу каждые  75—76 лет.  Комета Галлея хорошо видна невооруженным глазом и является первой кометой, для которой определили эллиптическую орбиту и установили периодичность возвращений.

Эдмунд Галлей

Названа в честь английского астронома Эдмунда Галлея.

Комета Галлея 8 марта 1986 года

Начиная с древнейших наблюдений, зафиксированных в исторических источниках Китая и Вавилона, было отмечено по меньшей мере 30 появлений кометы. Первое достоверно идентифицируемое наблюдение кометы Галлея относится к 240 году до н. э. Последнее прохождение кометы через перигелий было 9 февраля 1986 года в созвездии Водолея. Следующее ожидается 28 июля 2061 года.

Вавилонская астрономическая табличка, рассказывающая о появлении кометы Галлея в 164 г. до н. э.

Пояс Койпера

 Пояс Ко́йпера похож на пояс астероидов между орбитами Марса и Юпитера, но примерно в 20 раз шире и в 20—200 раз массивнее его. Состоит в основном из малых тел, то есть материала, оставшегося после формирования Солнечной системы.

Из пояса Койпера наше Солнце выглядит обычной звездой, просто более яркой, чем все остальные

С тех пор как в 1992 году пояс Койпера был открыт, число известных объектов Пояса превысило тысячу, и предполагается, что ещё свыше 70 000 объектов диаметром более 100 км пока не обнаружены. Плутон — крупнейший известный объект пояса Койпера.

Астроном Джерард Койпер

Пояс был назван в честь астронома Джерарда Койпера, который открыл спутники Урана — Миранду, Нептуна — Нереиду, углекислый газ в атмосфере Марса, атмосферу у спутника Сатурна — Титана, составил несколько детальных атласов фотографий Луны, выявил много двойных звёзд и белых карликов. Примечательно, что сам Койпер отрицал саму возможность существования каменно-ледяного пояса за орбитой Нептуна.

Хулио Анхель Фернандес

Существование пояса было доказано в 1980 году уругвайским астрономом Хулио Анхель Фернандесом, однако пояс всё равно был назван в честь Койпера.

Гипотетическое Облако Оорта

Пояс Койпера не является границей Солнечной системы. За ним расположены рассеянный диск, состоящий из остатков материалов, миллиарды лет назад сформировавших Солнечную систему, а ещё дальше – облако Оорта, простирающееся на несколько световых лет. Впрочем, существование облака Оорта пока ещё не доказано.

Фотография Юпитера с Большим Красным Пятном

 Юпитер  — крупнейшая планета Солнечной системы, пятая по удалённости от Солнца. Наряду с Сатурном, Юпитер классифицируется как газовый гигант.

Большое Красное Пятно крупным планом, снятое с высоты 8000 км над атмосферой Юпитера

Примечательным образованием в атмосфере Юпитера является  Большое красное пятно  — гигантский шторм, открытый Джованни Кассини ⓘДжова́нни Доме́нико Касси́ни — итальянский и французский астроном и инженер в 1665 году. Это самый большой атмосферный вихрь в Солнечной системе: постоянная зона высокого давления, создающая антициклонический шторм. Скорость ветра внутри пятна превышает 500 километров в час.

Приблизительное сравнение размеров Земли и Большого красного пятна

Гора Олимп на Марсе

 Гора Олимп — потухший вулкан  на Марсе , высочайшая как по абсолютной, так и по относительной высоте гора Солнечной системы. Назван по имени горы Олимп в Греции, на которой, согласно мифам, обитали боги-олимпийцы.

Сравнение марсианского Олимпа с горой Эверест и вулканом Мауна-Кеа

Высота Олимпа — 26 км от основания, что в 2,5 раза превышает относительную высоту вулкана Мауна-Кеа, являющегося самым высоким вулканом на Земле.