În filosofia antică grecească, spațiul se opunea haosului - tulburare, caz orb. Pentru grecii antice, conceptele de ordine și de frumusețe au fost strâns legate. cosmologia antică a fost deosebit de frumoasă: corpurile cerești au fost luate în considerare sunt încorporate ca bijuterii în sfere de cristal produse atunci când sunetele sale muzicale minunate de rotație. Legile naturii, în opinia lor, trebuiau să satisfacă, mai presus de toate, cerințele estetice. Această viziune a avut loc de mult în filosofie și știință. Nu e de mirare chiar Copernic (1473-1543), fondatorul sistemului heliocentric al lumii a crezut că orbitele planetelor trebuie să fie circular numai pentru că cercul elipsei frumos.
În viitor, cosmosul a început să fie numit întregul univers, incluzând nu numai lumea corpurilor cerești, ci și Pământul. În prezent, cosmosul este înțeles a fi Universul, considerat o singură entitate, supusă legilor generale. De aici și numele cosmologiei - știința legilor structurii și dezvoltării universului ca întreg.
Cuvântul "spațiu" are încă un înțeles asociat cu punerea în practică a visului îndelungat al omenirii despre spațiu. În înțelegerea modernă, spațiul (sau mai degrabă spațiul cosmic) este tot ceea ce este în afara Pământului și a atmosferei sale. Cea mai apropiată și cea mai accesibilă zonă a spațiului cosmic este spațiul apropiat de pământ.
Principalele unități structurale din univers sunt sistemele grand-star - galaxiile. Un astfel de sistem este Galaxia noastră - sistemul stelar de care Sunul aparține. Conține 100-200 miliarde de euro. stele.
Distanțele față de stele și alte obiecte îndepărtate ale universului sunt atât de mari încât pentru măsurarea lor se folosește o unitate specială de lungime, un fel de "metru cosmic", numit anul de lumină.
Anul luminii este distanța pe care lumina trece prin anul cu o viteză de 300.000 km / s. Este vorba de aproximativ 10 mii de miliarde de kilometri, i. E. 10 12 km. Lumina de la Soare ajunge la Pământ în 8,5 minute. Lumina de la cea mai apropiata stea Alpha Centauri - pentru 4.3 ani lumina. Marea majoritate a stelelor sunt de pe Pământ și unul de celălalt la distanțe mult mai mari.
Soarele este o stea obișnuită a universului. Viteza soarelui în jurul centrului galaxiei noastre este de aproximativ 300 km / sec. Unicitatea sa față de observatorul terestru este aceea că este cea mai apropiată vedetă față de noi, singura atâta timp cât steaua, a cărei suprafață poate fi supusă unui studiu detaliat. Sun bilă cu plasmă reprezintă o rază egală cu 6,96 x 10 octombrie cm, care este de 109 de ori mai mare decât raza ecuatorială a Pământului, o masă egală cu 1,99 x 33 octombrie, care de 333 000 de ori mai mare decât masa Pământului. În Soare se concentrează 99,866% din masa sistemului solar. Densitatea medie a materialului solar este de 1,41 g / cm3. Aceasta este de 0,256 din densitatea medie a Pământului. Accelerarea caderii libere la nivelul suprafeței vizibile a soarelui g = 2,74 x 10 4 cm / s 2. adică De 28 de ori mai mult decât pe suprafața Pământului. Luminozitatea Soarelui »3,86 × 10 33 erg / sec. Principala sursă de energie solară este reacția termonucleară. În regiunea centrală a soarelui, temperatura atinge 14 milioane de grade.
Sistemul solar este format din planete cu sateliții lor, asteroizi (planete mici), comete, corpuri meteorice mici, praf cosmic, gaz interplanetar. Originea, evoluția, legile mișcării tuturor acestor corpuri sunt legate în mod inextricabil de corpul central al sistemului - Soarele. Sistemul solar ocupă o suprafață vastă de spațiu care se întinde pe o distanță de 2 × 10 5 ori distanța de la Soare la Pământ.
Corpurile sistemului solar sunt caracterizate de două trăsături. În primul rând, energia mecanică totală a acestor corpuri, compusă din energii potențiale cinetice și potențiale negative, ar trebui să fie negativă. În această condiție, corpul, datorită energiei sale cinetice, nu poate depăși forțele atracției solare și poate părăsi irevocabil sistemul solar. În al doilea rând, corpul aparținând sistemului solar, trebuie să locuiască în atracția predominantă Soare. În caz contrar, impactul altor stele poate crește energia mecanică totală la o valoare pozitivă, iar corpul va părăsi sistemul solar.
1.2. Caracteristicile planetelor sistemului solar
În primul rând, definim conceptul de "planetă". În ultimii ani, cuvântul planetă înseamnă un corp care se mișcă în jurul Soarelui. Acestea includ multe nave spațiale realizate de mâinile omenești și lansate în jurul Soarelui.
Pietrele cosmice mari, care se deplasează de-a lungul traiectoriilor închise în jurul Soarelui, se numesc planete mici sau asteroizi. Majoritatea dintre ele se află între orbitele lui Marte și Jupiter. Diametrele asteroizilor mari ajung la câteva sute de kilometri (Ceres - 768 km, Pallas - 489 km, Juno - 193 km, Vesta - 385 km), mic - câțiva kilometri.
Cometurile sunt corpurile sistemului solar care se deplasează în jurul soarelui pe orbite eliptice foarte alungite. Ele constau dintr-un miez de mică (câțiva kilometri în diametru) și o coadă foarte lungă care se extinde la mii și milioane de kilometri de coada lungă a cometei și a primit numele (în limba greacă înseamnă cometa „cu parul lung“).
În sensul clasic, planeta este un corp sferic cosmic cu o masă de 10 17-106 tone. Corpurile unei mase mai mici rămân ferme și își păstrează forma atâta timp cât vă doresc. Corpurile cu o masă mai mare de 10 17 kg posedă proprietatea plasticității și cu trecerea timpului ia forma cu cea mai mică suprafață, adică sferică. Dacă masa planetei este mai mare de 10 26 tone, atunci va începe o reacție termonucleară și planeta se va transforma într-o stea mică.
Toate planetele Sistemului Solar (Mercur, Venus, Pământ, Marte, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun, Pluto) în mărime sunt împărțite în două grupe. Cele patru planete relativ mici, apropiate de Soare, formează așa-numitul grup al Pământului; următoarele patru planete gigantice alcătuiesc grupul Jupiter; Ultima planetă Pluto de unele proprietăți nu aparține niciuneia dintre aceste grupuri. Există mai multe ipoteze care încearcă să explice proprietățile neobișnuite ale lui Pluto (Luna detașată Neptun, un vizitator din spațiu interstelar și așa mai departe. P.), dar aceasta încă planeta rămâne un mister pentru noi. Poziția lui Pluto a fost calculată de astronomul american P. Lovell (1855-1916) în 1914. și Pluto a fost descoperit abia în 1930. Tabelul 1 prezintă caracteristicile planetelor sistemului solar.
Dimensiunile comparative ale Soarelui și ale planetelor sunt prezentate în Fig.1.1.
Figura 1.1. Dimensiuni comparabile ale Soarelui și ale planetelor
Structura sistemului solar are o serie de regularități, indicând formarea articulară a tuturor planetelor într-un singur proces. Aceste modele sunt după cum urmează:
· Mișcarea tuturor planetelor într-o singură direcție pe orbitele aproape orbite situate aproape într-un plan;
· Rotirea Soarelui în aceeași direcție pe o axă aproape perpendiculară pe planul central al sistemului planetar;
·
· Deplasarea în aceeași direcție a majorității sateliților planetelor;
· Creșterea regulată a distanțelor planetelor de la Soare;
· Divizarea planetelor în două grupe, diferite în greutate, compoziție chimică și număr de sateliți.
În anii 1755. filozoful german Immanuel Kant (1724-1804), în lucrarea sa „Universal Istorie Naturală și Teoria Ceruri“, a încercat să explice natura mișcării uniforme a planetelor de la formarea lor a materialului împrăștiate se extinde la granițele sistemului planetar moderne se învârte în jurul soarelui. Proprietățile atribuite Kant de particulele din acest mediu arată că el a însemnat un nor de praf.
În 1796, astronomul francez, matematicianul și fizicianul P. Laplace (1749-1827) au prezentat o ipoteză cosmogonică despre formarea Soarelui și a întregului sistem solar dintr-o nebuloasă de gaze în scădere. Potrivit lui Laplace, o parte din materia gazoasă separată de cheagul central sub acțiunea forței centrifuge (ca rezultat
Figura 1.2. Planeta sistemului solar
accelerarea rotației în timpul compresiei) și a servit drept material pentru formarea planetelor. Atât Kant, cât și Laplace au presupus formarea planetelor din materia împrăștiată și, prin urmare, vorbesc adesea despre o singură ipoteză a lui Kant-Laplace. Lipsa ipotezei lui Laplace a ținut mințile oamenilor de știință, dar dificultățile cu care sa întâlnit, în special cu explicația încetinirii rotației moderne a Soarelui, au determinat astronomii să se adreseze altor ipoteze.
În 20-30gg. 20c. cunoscuta era ipoteza cosmogonica a astronomului englez D. Jeans (1877-1946), care credea ca planetele s-au format dintr-o substanta rupta de soare prin atragerea unei stele din apropiere. Cu toate acestea, la sfârșitul anilor '30. Sa dovedit că ipoteza Jeans nu este capabilă să explice dimensiunile enorme ale sistemului planetar. Pentru a rupe materia de la Soare, steaua a trebuit să zboare foarte aproape de ea, iar în acest caz această substanță și planetele care au ieșit din ea ar fi circulat în imediata vecinătate a Soarelui. În plus, materia sfâșiată ar fi atât de fierbinte încât ar disipa în spațiu și nu se va aduna pe planete. După căderea ipotezei Jeans, cosmogonia planetară a revenit la ideile clasice ale lui Kant și Laplace despre formarea planetelor dintr-o materie împrăștiată.
În 1943. Om de știință rus O.Yu. Schmidt (1891-1956) a prezentat ideea acumulării de planete din solide reci. Inițial, Schmidt a presupus că aceste corpuri au fost capturate de Soare din mediul interstelar. Dar mai târziu sa constatat că diferențele de masă și compoziția chimică între un grup de aproape de Soare, planete și planete gigant mai îndepărtate sugerează formarea lor în vecinătatea solară a celor două părți ale unui nor de gaz praf: cu cât mai aproape de partea Soarelui, încălzită de razele sale, și o parte mai rece la distanță. Spre deosebire de ideile anterioare despre formarea planetelor din gazele fierbinți de cheaguri, Schmidt a susținut că Pământul a fost la început relativ rece.
În anii '50. A existat o întoarcere de la ipotezele "fierbinți" ale cosmogoniei planetare la ipotezele "reci". În prezent, este în general acceptat faptul că sistemul planetar a fost format dintr-un uriaș nor de gaze de praf care înconjura odată Soarele. Land și planeta sa asociată acumulat de solide și a particulelor, și în acumularea de planete gigantice (cel puțin, Jupiter, Saturn, și care conține o mulțime de hidrogen) a fost, împreună cu corpurile solide și gaze. Acumularea de pământ a durat 10 7 -10 8 ani și acumularea de îndepărtat de Soare Uranus și Neptun, probabil, a durat mai mult.
Cea mai rapidă planetă din sistemul solar este Mercur. Se rotește în jurul Soarelui cu o viteză medie de 172,248 km / h, care este de două ori mai mare decât viteza de rotație a Pământului. Această viteză și faptul că Mercur este mai aproape de Soare decât Pământul, înseamnă că un an la Mercur (timpul de revoluție deplin în jurul Soarelui) este de numai 87.99 zi, sau aproximativ 3 luni.
Pământul se învârte în jurul Soarelui pe o elipetă foarte alungită, la o viteză de 29,5 km / sec. Axa semimajor a orbitei pământului, luată pentru o unitate astronomică de lungime, este de 149 597 870 ± 1.6 km. Aceasta este distanța medie de la Pământ la Soare (la perihelion este cu 5.000.000 km mai mică decât în aphelion). Forța de atracție a Soarelui, care ține Pământul în orbită, este
3,6 × 10 21 kg. Ar putea rupe un cablu cu un diametru de 3.000 km.
Astronomie (de la cuvântul latin «Astrum»), având în vedere Pământul la nivel global și holistic ca fiind unul dintre planete din univers.