Бескрайний космос, несмотря на кажущийся хаос, представляет собой достаточно стройную структуру. В этом гигантском мире также действуют незыблемые законы физики и математики. Все объекты во Вселенной, от мала до велика, занимают свое определенное место, двигаются по заданным орбитам и траекториям. Такой порядок установился более 15 млрд. лет назад, с момента образования Вселенной. Не является исключением и наша Солнечная система – космический мегаполис, в котором обитаем мы.
Несмотря на колоссальные размеры, Солнечная система вписывается в человеческие рамки восприятия, являясь самой изученной частью космоса, с четко определенными границами.
Происхождение и основные астрофизические параметры
Во Вселенной, где существуют бесконечное количество звезд, безусловно, существуют и другие солнечные системы. Только в одной нашей галактике Млечный Путь насчитывается приблизительно 250-400 миллиардов звезд, поэтому нельзя исключать того, что в глубине космоса могут существовать миры с другими формами жизни.
Еще 150-200 лет назад человек имел о космосе скудные представления. Размеры Вселенной ограничивались объективами телескопов. Солнце, Луна, планеты, кометы и астероиды были единственными известными объектами, а весь космос измерялся размерами нашей галактики. Ситуация кардинально изменилась в начале XX века. Астрофизические исследования космического пространства и работы физиков-ядерщиков последних 100 лет дали ученым представление о том, как возникла Вселенная. Стали известны и понятны процессы, которые привели к образованию звезд, дали строительный материал для образования планет. В этом свете становится понятным и объяснимым происхождение Солнечной системы.
Солнце, как и другие звезды, является продуктом Большого Взрыва, после которого в пространстве шло образование звезд. Появлялись объекты больших и малых размеров. В одном из уголков Вселенной, среди скопления других звезд родилось и наше Солнце. По космическим меркам возраст нашей звезды небольшой, всего 5 млрд. лет. На месте ее рождения образовалась гигантская строительная площадка, где в результате гравитационного сжатия газопылевого облака образовались другие объекты Солнечной системы.
Каждое небесное тело обретало свою форму, занимало отведенное ему место. Одни небесные тела под воздействием притяжения Солнца стали постоянными спутниками, двигаясь по собственной орбите. Другие объекты в результате противодействия центробежных и центростремительных процессов прекратили свое существование. Весь это процесс занял порядка 4,5 млрд. лет. Масса всего солнечного хозяйства составляет 1,0014 М☉.Из этой массы 99,8% приходится на само Солнце. Только 0,2% массы приходится на другие космические объекты: планеты, спутники и астероиды, фрагменты космической пыли, вращающиеся вокруг него.
Орбита Солнечной системы имеет практически круглую форму, а орбитальная скорость совпадает со скоростью движения галактической спирали. Проходя через межзвездную среду, устойчивость Солнечной системы придают гравитационные силы, действующие в пределах нашей галактики. Это в свою очередь обеспечивает другие объекты и тела Солнечной системы стабильностью. Движение Солнечной системы проходит на значительном удалении от сверхплотных звездных скоплений нашей галактики, несущих потенциальную опасность.
По своим размерам и количеству спутников нашу Солнечную систему невозможно назвать маленькой. В космосе имеются малые солнечные системы, которые имеют одну-две планеты и по своим размерам едва заметны в космическом пространстве. Представляя собой массивный галактический объект, звездная система Солнца движется в космосе с огромной скоростью 240 км/с. Даже несмотря на такой стремительный бег, полный оборот вокруг центра галактики Солнечная система совершает за 225 -250 млн. лет.
Точный межгалактический адрес нашей звездной системы следующий:
- местное межзвездное облако;
- местный пузырь в рукаве Ориона-Лебедя;
- галактика Млечный Путь, входящая в Местную группу галактик.
Солнце является центральным объектом нашей системы и входит в число 100 миллиардов звезд, входящих в галактику Млечный Путь. По своим размерам оно является звездой средних размеров и относится к спектральному классу G2V Желтые карлики. Диаметр звезды составляет 1млн. 392 тыс. километров, и она пребывает в середине своего жизненного цикла.
Для сравнения, размеры Сириуса — самой яркой звезды – 2 млн. 381 тыс. км. Альдебаран имеет диаметр почти 60 млн. км. Огромная звезда Бетельгейзе превосходит наше Солнце по размеру в 1000 раз. Размеры этого супергиганта превышают размеры Солнечной системы.
Ближайшей соседкой нашей звезды по кварталу считается Проксима Центавра, до которой потребуется лететь со скоростью света порядка 4 лет.
Солнце, благодаря своей огромной массе, удерживает возле себя восемь планет, многие из которых в свою очередь имеют свои системы. Положение объектов, двигающихся вокруг Солнца, наглядно демонстрирует схема Солнечной системы. Практически все планеты Солнечной системы двигаются вокруг нашей звезды в одном и том же направлении, вместе с вращающимся Солнцем. Орбиты планет находятся практически в одной плоскости, имеют различную форму и двигаются вокруг центра системы с различной скоростью. Движение вокруг Солнца осуществляется против часовой стрелки и в одной плоскости. Только кометы и другие объекты, в основном находящиеся в поясе Койпера, имеют орбиты с большим углом наклона к плоскости эклиптики.
Сегодня мы точно знаем, сколько планет в Солнечной системе, их 8. Все небесные тела Солнечной системы находятся на определенном расстоянии от Солнца, периодически удаляясь или приближаясь к нему. Соответственно, каждая из планет имеет свои, отличные от других, астрофизические параметры и характеристики. Следует отметить, что 6 планет Солнечной системы из 8 вращаются вокруг своей оси в направлении, в котором обращается вокруг собственной оси наша звезда. Только Венера и Уран вращаются в противоположном направлении. К тому же Уран единственная из планет Солнечной системы, которая практически лежит на боку. Ее ось имеет наклон 90° к линии эклиптики.
Первую модель Солнечной системы продемонстрировал Николай Коперник. В его представлении Солнце являлось центральным объектом нашего мира, вокруг которого вращаются другие планеты, в том числе и наша Земля. В последствие Кеплер, Галилей, Ньютон усовершенствовали эту модель, разместив в ней объекты в соответствии с математическими и физическими законами.
Глядя на представленную модель можно представить, что орбиты космических объектов расположены на равных расстояниях друг от друга. Совершенно иначе выглядит Солнечная система в природе. Чем больше расстояние до планет Солнечной системы от Солнца, тем больше расстояние между орбитой предыдущего небесного объекта. Наглядно представить масштабы Солнечной системы, позволяет таблица расстояний объектов от центра нашей звездной системы.
С увеличением расстояния от Солнца замедляется скорость вращения планет вокруг центра Солнечной системы. Меркурий — самая ближайшая к Солнцу планета — всего за 88 земных суток совершает полный оборот вокруг нашей звезды. Нептун, расположенный на расстоянии 4,5 млрд. километров от Солнца совершает полный оборот за 165 земных лет.
Несмотря на то, что мы имеем дело с гелиоцентрической моделью Солнечной системы, многие планеты имеют свои системы, состоящих из естественных спутников и колец. Спутники планет совершают движение вокруг материнских планет и подчиняются тем же законам.
Большая часть спутников Солнечной системы синхронно обращаются вокруг своих планет, повернувшись к ним всегда одной стороной. Луна также всегда повернута к Земле одним боком.
Только две планеты, Меркурий и Венера не имеют естественных спутников. Меркурий по своим размерам даже уступает некоторых спутникам.
Центр и границы Солнечной системы
Главным и центральным объектом нашей системы является Солнце. Оно имеет сложное строение и состоит на 92% из водорода. Всего 7% пригодится на атомы гелия, которые при взаимодействии с атомами водорода становятся топливом для бесконечной ядерной цепной реакции. В центре звезды находится ядро диаметром 150-170 тыс. км, раскаленное до температуры 14 млн. К.
Краткое описание звезды сведется к нескольким словам: это огромный термоядерный природный реактор. Двигаясь от центра звезды к его внешнему краю, попадаем в конвективную зону, где происходит перенос энергии и перемешивание плазмы. Этот слой имеет температуру 5800К. Видимую часть Солнца составляет фотосфера и хромосфера. Венчает нашу звезду солнечная корона, являющаяся внешней оболочкой. Процессы, происходящие внутри Солнца, оказывают влияние на все состояние Солнечной системы. Его свет согревает нашу планету, сила притяжения и гравитация удерживают объекты ближнего космоса на определенном расстоянии друг от друга. По мере снижения интенсивности внутренних процессов, наша звезда начнет остывать. Расходуемый звездный материал утратит свою плотность, что приведет к расширению тела звезды. Вместо желтого карлика наше Солнце превратиться в огромного Красного Гиганта. Пока наше Солнце остается такой же горячей и яркой звездой.
Границей царства нашей звезды является пояс Койпера и облако Оорта. Это крайне удаленные области космического пространства, на которые распространяется влияние Солнца. В поясе Койпера и в Облаке Оорта находится масса других объектов различных размеров, которые так или иначе влияют на процессы, происходящие внутри Солнечной системы.
Облако Оорта представляет собой гипотетическое пространство сферической формы, окружающее Солнечную систему по всему внешнему диаметру. Расстояние до этой области космоса составляет более 2 световых лет. Эта область является родиной комет. Именно оттуда к нам прилетают эти редкие космические гости, долгопериодические кометы
В поясе Койпера сосредоточен остаточный материал, который был использован в процессе формирования Солнечной системы. В основном это мелкие частицы космического льда, облако замершего газа(метана и аммиака). Встречаются в этом районе и крупные объекты, часть из которых являются карликовыми планетами, фрагменты поменьше, схожие по своей структуре с астероидами. Основными известными объектами пояса считаются карликовые планеты Солнечной системы Плутон, Хаумеа и Макемаке. Космический корабль долететь до них сможет за один световой год.
Между поясом Койпера и глубоким космосом по внешним краям пояса существует сильно разреженная область, в основном состоящая из остатков космического льда и газа.
На сегодняшний день допускается существование в этом районе нашей звездной системы крупных транснептуновых космических объектов, одним из которых является карликовая планета Седна.
Краткая характеристика планет Солнечной системы
Ученые подсчитали, что масса всех планет, принадлежащих нашей звезде, составляет не более 0,1% от массы Солнца. Однако и среди этого столь малого количества 99% массы приходится на два самых крупных после Солнца космических объекта — планеты Юпитер и Сатурн. Размеры планет Солнечной системы сильно отличаются. Есть среди них малыши и гиганты, по своему строению и астрофизическим параметрам схожие на несостоявшиеся звезды.
В астрономии принято делить все 8 планет на две группы:
- планеты с каменной структурой относятся к планетам Земной группы;
- планеты, представляющие собой плотные сгустки газа, относятся к группе планет газовых гигантов.
Ранее считалось, что в систему нашей звезды входит 9 планет. Только совсем недавно, в конце XX века Плутон был причислен к категории карликовых планет, входящих в пояс Койпера. Поэтому на вопрос, сколько планет в Солнечной системе на сегодняшний день, можно твердо ответить — восемь.
Если расположить планеты Солнечной системы по порядку, карта нашего мира будет выглядеть следующим образом:
- Венера;
- Земля;
- Юпитер;
- Сатурн;
- Уран;
В самой середине этого парада планет располагается пояс астероидов. По мнению ученых, это остатки планеты, существовавшей на ранних этапах Солнечной системы, однако погибшей в результате космического катаклизма.
Внутренние планеты Меркурий, Венера и Земля являются самыми близкими к Солнцу планетам, ближе, чем остальные объекты Солнечной системы, поэтому полностью зависят от процессов, происходящих на нашей звезде. На некотором удалении от них расположился древний Бог войны — планета Марс. Все четыре планеты объединяет сходство в строении и идентичность астрофизических параметров, поэтому их относят к планетам Земной группы.
Меркурий — близкий сосед Солнца — представляет собой раскаленную сковородку. Парадоксальным выглядит тот факт, что, несмотря на свое близкое расположение к раскаленному светилу, на Меркурии наблюдаются самые значительные перепады температур в нашей системе. Днем поверхность планеты нагревается до 350 градусов Цельсия, а ночью лютует космический холод с температурой — 170,2 °C. Венера является настоящим кипящим котлом, где присутствует огромное давление и высокие температуры. Несмотря на свой мрачный и унылый вид, Марс на сегодняшний день представляет наибольший интерес для ученых. Состав его атмосферы, астрофизические параметры, сходные с земными, и наличие сезонов дают надежду на последующее освоение и колонизацию планеты представителями земной цивилизации.
Газовые гиганты, которые в основной своей массе являются планетами без твердой оболочки, интересны своими спутниками. Некоторые из них, по мнению ученых, могут представлять космические территории, на которых в определенных условиях возможно возникновение жизни.
Планеты земной группы отделяет от четверки газовых планет пояс астероидов — внутренняя граница, за которой находится царство газовых гигантов. Следующий за поясом астероидов, находящийся Юпитер своими притяжением, уравновешивает нашу Солнечную систему. Эта планета является самой большой, самой крупнейшей и самой плотной в Солнечной системе. Диаметр Юпитера составляет 140 тыс. км в поперечнике. Это в пять раз больше, чем у нашей планеты. У этого газового гиганта имеется своя система спутников, которых насчитывается около 69 шт. Среди них выделяются настоящие гиганты: два крупнейших спутника Юпитера — Ганимед и Калипсо — своими размерами превосходят планету Меркурий.
Сатурн — родной брат Юпитера — также имеет огромные размеры — 116 тыс. км. в диаметре. Не менее впечатляющая у Сатурна и свита — 62 спутника. Однако выделяется этот гигант на ночном небосклоне другим — прекрасной системой колец, опоясывающих планету. К наиболее крупным спутникам Солнечной системы относится Титан. Этот гигант имеет диаметр более 10 тыс. км. Среди царства водорода, азота и аммиака никаких известных форм жизни быть не может. Однако в отличие от своего хозяина, спутники Сатурна имеют каменную структуру и твердую поверхность. На некоторых из них существует атмосфера, на Энцеладе даже предполагается наличие воды.
Продолжают ряд планет-гигантов Уран и Нептун. Это холодные мрачные миры. В отличие от Юпитера и Сатурна, где преобладает водород, здесь в атмосфере метан и аммиака. Вместо сгущенного газа на Уране и Нептуне присутствует высокотемпературный лед. Ввиду этого, обе планеты выделили в одну группу — ледяные гиганты. Уран по своим размерам уступает только Юпитеру, Сатурну и Нептуну. Орбита Нептуна имеет диаметр почти 9 млрд. километров. Планете, что бы обогнуть Солнце, требуется 164 земных лет.
Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун представляют сегодня для ученых наиболее интересные объекты для изучения.
Последние известия
Несмотря на огромный багаж знаний, которым сегодня обладает человечество, на достижения современных средств наблюдения и исследования, остается масса нерешенных вопросов. Какая на самом деле Солнечная система, какая из планет может оказаться впоследствии пригодной для жизни?
Человек продолжает наблюдать за ближайшим космосом, делая все новые и новые открытия. В декабре 2012 года весь мир мог наблюдать феерическое астрономическое шоу — парад планет. В этот период на ночном небосклоне можно было увидеть все 7 планет нашей Солнечной системы, включая даже такие далекие, как Уран и Нептун.
Более пристальное изучение сегодня ведется с помощью космических автоматических зондов и аппаратов. Многие из них уже сумели не только долететь до самых крайних районов нашей звездной системы, но и за ее пределы. Первыми искусственно созданными космическими объектами, сумевшими достичь границ Солнечной системы, стали американские зонды «Пионер-10» и «Пионер-11».
Интересно теоретически предположить, насколько глубоко смогут продвинуться эти аппараты за пределы границ? Запущенный в 1977 году американский автоматический зонд «Вояджер-1» после 40 летней работы по изучению планет стал первым космическим аппаратом, покинувшим нашу систему.
Наш дом родной «Земля» находится среди 7 крупных и 5 карликовых планет движущихся вокруг важнейшей звезды «Солнце»! Название «Солнечная система» пошло, потому что все планеты зависят от Солнца и двигаются по системе.
Планетарная или Солнечная система!
Для тех, кто ещё не ведает о чём сейчас идёт речь, сообщаем: Солнечная система — это такая планетарная система, которая состоит из восьми крупных и пяти карликовых планет, и в центре неё находится одна очень яркая, раскалённая и притягивающая к себе другие планеты — «Звезда». И в данной Солнечной системе планет располагается наша обитель — Земля.
Наша Солнечная система содержит в себе не только далёкие горячие и холодные планеты, но и все прочие объекты обитающие в космосе, включая огромное число комет, астероидов, большое количество спутников, планетоидов и многое, многое другое, в общем всё то, что движется вокруг Солнца и попадает в зону его притяжения и гравитации.
Карта Солнечной системы в современном мире!
Наша система планет образовалась более 4,5 млрд лет назад!
Более 4.5 миллиардов лет назад, когда наша Солнечная система ещё не существовала, появилась первая звезда и вокруг неё был гигантский диск, в котором находилось огромное количество газа, пыли, и прочих материалов. , из газового облака, на обломках диска окружающего нашу звезду и благодаря гравитационному сжатию, стали появляться планеты. Вращение вокруг Солнца сталкивало пылинки, которые всё росли и росли, как снежок, который катится с горы и становится всё крупнее, так и пылинки со временем становились камнями, а через много лет эти камни становились булыжниками и сталкивались с такими же другими. Со временем они приобретали огромные размеры и принимали форму огромных шаров, которые сегодня мы знаем под названием планет. На это формирование ушли миллиарды лет, однако некоторые планеты Солнечной системы были образованы довольно быстро по отношению к другим, и что любопытно, это далеко не всегда зависело от расстояния до огненного гиганта и химического состава физического тела, наука ничего определённо пока об этом сказать не в состоянии.
Действующее строение Солнечной системы.
Не смотря на то, что все планеты Солнечной системы располагаются вблизи от плоскости эклиптики (на латинском — ecliptica), они не движутся вокруг основной звезды строго по экватору (сама звезда имеет ось вращения с наклоном в 7 градусов), некоторые двигаются иначе. К примеру, Плутон на 17 градусов отклоняется от этой плоскости, ведь он находится дальше всех, да и планета не большая (её недавно перестали считать планетой и теперь это планетоид).
Самая маленькая планета Солнечной системы на сегодняшний день — это Меркурий , он имеет отклонение аж в 7 градусов, что совершенно не понятно, ведь располагается ближе всех к Солнцу и на него оказывается огромная гравитационная сила звезды, но тем не менее, Меркурий и большинство других планет стараются находиться во вращении плоского диска.
Почти вся масса Солнечной системы, а это 99,6 процентов массы, приходится на нашу звезду — Солнце, а небольшая оставшаяся часть делится между планетами Солнечной системы и на всё остальное: кометы, метеоры и т.д. Размеры системы не оканчиваются, ни самыми далёкими планетами или планетоидами, а тем местом, где заканчивается притяжение нашего золотого светила, а заканчивается оно на облаке Оорта.
Это огромное расстояние, треть расстояния до следующей для нас звезды Проксимы Центавра, говорит о том, какая огромная наша Солнечная система. Стоит сказать, что облако Оорта существует чисто гипотетически, это сфера окружающая нашу звезду на расстоянии 2 световых лет от него, в котором находится колоссальное количество комет, которые в свою очередь, как предполагает наша наука, попадают под влияние нашего Солнца и устремляются к центру системы неся с собой газы и лёд. Там, на окраине этой огромной сферы уже не действует притяжение нашего гигантского светила, на том месте открытое межзвёздное пространство, звёздный ветер и огромная межзвёздная радиация.
Солнечная система в основном состоит из газовых гигантов!
Следует так же отметить, что в основном в нашей Солнечной системе содержится больше всего газовых гигантов: «Уран», «Нептун», «Юпитер» и «Сатурн». Последняя планета, не смотря на то что она занимает вторую строчку в нашей Солнечной системе по размеру, уступая лишь Юпитеру, она является самой легкой. Если бы, к примеру, на Сатурне был бы океан (хотя этого быть не может так как планета не имеет твердой поверхности), то планета сама бы плавала в этом океане.
Самая большая планета Солнечной системы — это безусловно Юпитер , он же является гигантским пылесосом, засасывающим в себя крупные кометы и другие космические тела. Его сильное притяжение спасает нашу планету, да и все внутренние планеты в Солнечной системе, от ужасающих катаклизмов. Кроме того его огромная сила не даёт сформироваться новой планете между Юпитером и Марсом в поясе астероидов, которая смогла бы собраться воедино из большого количества астероидного материала.
Самая горячая планета нашей Солнечной системы — это однозначно Венера , не смотря на то, что она вдвое дальше отдалена ближайшего к Солнцу Меркурия. Венера самая горячая, и связано это с тем, что у неё очень плотные облака, тепло, которое попадает на поверхность Венеры не может охладится, это своего рода такая гигантская парилка с температурой под 400 градусов по Цельсию. В связи с этим именно Венера очень ярко светится с Земли, и это не только по тому, что она ближайшая к нам планета, но и по тому, что её облака отражают большое количество Солнечного света. На Венере кроме всего прочего, год короче суток, это из-за того, что она вокруг своей оси вращается медленнее, чем вокруг звезды в Солнечной системе. В отличие от всех, она имеет обратное вращение, хотя Уран и того необычнее, он вращается лёжа на торце.
Подробная схема Солнечной системы!
Ученые поведали о том, сколько планет, звезд и спутников в Солнечной системе.
В нашей Солнечной системе находится 8 крупных и 5 карликовых планет. К крупным относятся: «Меркурий», «Венера», «Земля», « », «Юпитер», «Сатурн», «Уран» и «Нептун». К карликовым: «Церера», «Плутон», «Хаумеа», «Макемаке» и «Эрида». Все планеты Солнечной системы имеют свои размеры, массу, возраст и расположение.
Если расположить планеты по порядку, то список будет выглядеть так: «Меркурий», «Венера», «Земля», «Марс», «Церера» (карликовая планета), «Юпитер», «Сатурн», «Уран», «Нептун», и дальше пойдут только карликовые планеты «Плутон», «Хаумеа», «Макемаке» и «Эрида».
В планетарной системе есть только одна значимая звезда — Солнце. Жизнь на Земле зависит именно от Солнца, если эта звезда станет холодной, то жизнь на Земле перестанет существовать.
У нас в Солнечной системе находится 415 спутников, причём, только 172 относятся к планетам, а остальные 243 являются спутниками совсем малых небесных тел.
Модель Солнечной системы в форматах 2D и 3D.
Модель планетарной системы в формате 2D!
Модель планетарной системы в формате 3D!
Солнечная система (Фотоснимки)
Название «Солнечная система» пошло от того, что все планеты зависят от Солнца и двигаются вокруг него по определённой схеме. Планета Земля находится среди 7 крупных и 5 карликовых планет движущихся вокруг важнейшей звезды «Солнце»!
На снимке отображена так называемая правильная карта Солнечной системы в современном мире! На этом снимке видно в каком порядке располагаются планеты от Солнца.
Не смотря на то, что строение Солнечной системы выглядит пугающе и все планеты располагаются вблизи от плоскости эклиптики (на латинском - ecliptica), они не движутся вокруг основной звезды строго по экватору (сама звезда имеет ось вращения с наклоном в 7 градусов), некоторые двигаются иначе.
На снимке изображена подробная официальная схема Солнечной системы, которую чертили сотрудники NASA при помощи специальных алгоритмов и программ.
Создание на территории Омска нового объекта городской среды
на астрономическую тему
Год проектирования: 2014-2016
Местоположение объекта: Омск
Собственный сайт проекта: www.omsksolarsystem.ru
Информационный партнер проекта: образовательный блог Зеленого Кота
Архитектор: В. Романов
В рамках свободной творческой деятельности студией разработан проект создания на территории Омска масштабной модели Солнечной системы. Данный проект является образовательным и направлен на формирование у людей правильных представлений об окружающем мире, устройстве Солнечной системы и масштабах космоса. Мы считаем, что кроме образовательной функции данная модель станет интересным объектом городской среды.
Идея проекта следующая. Во всех школьных учебниках приведена схема Солнечной системы, где все планеты умещаются на одном листе. Например, вот такая:
Разумеется, такая схема всегда условна и не дает правильного представления об устройстве Солнечной системы. Поэтому мало кто может догадываться об истинных масштабах космоса, о действительных соотношениях размеров планет и расстояний между ними.
Простой пример: если представить Солнце в виде шара диаметром 1,4 метра, то модель нашей Земли окажется всего 12,7 миллиметров в поперечнике, а расстояние между этими моделями в правильном масштабе составит более 150 метров. А модель Нептуна диаметром 50 мм окажется на расстоянии 4,5 километров от модели Солнца.
Стоя рядом с такой моделью можно представить себе масштаб гравитационного взаимодействия между небесными телами, осознать величие космоса и значительность тех расстояний, которые приходится преодолевать космическим аппаратам на пути к другим планетам.
Приведенный в качестве примера масштаб 1:1 000 000 000 (в 1 метре 1 миллион километров) и предлагается воспроизвести. Модель планируется установить в историческом центре города и на Иртышской набережной, что даст возможность школьникам провести выездной урок астрономии, а прогуливающимся людям пополнить свои знания об окружающем мире. Наконец, это просто интересный объект городской среды, ведь расстояние от Земли до Юпитера - это несколько автобусных остановок .
В настоящее время, в российских городах нет подобного аналога (или нам о них неизвестно), но в Европе, особенно в Германии, они распространены довольно широко.
Расчетная таблица параметров космических объектов и расстояний между Солнцем и планетами:
Модель в предложенном масштабе хорошо размещается на дуге Иртышской набережной - основной пешеходной зоны Омска. Модель Солнца будет установлена на пешеходной дорожке у исторических зданий вблизи Омской крепости, остальные объекты будут установлены на расстояниях, точно измеренных геодезическими инструментами - тахеометром и GPS-приборами.
Общий вид на всю модель на карте Google:
А вот центральная часть модели, в этом масштабе лучше видно ближайшие к Солнцу планеты.
Описание конструкции
Модели Солнца и планет будут выполнены из цветной керамики или окрашенного металла и закреплены в стальных элементах, выполняемых методом литья либо точения и фрезеровки. Стальные части модели окрашиваются в черный цвет, на стальной диск белым шрифтом наносятся некоторая буквенно-цифровая информация о космическом теле, на обороте диска эта информация дублируется на английском языке.
Модели Солнца и планет расположены на бетонном пьедестале высотой 1,65 и 1,1 м соответственно. Бетонные пьедесталы выполнены в классических архитектурных пропорциях и хорошо впишутся в исторический центр города и городскую среду. На пьедестале будет прикреплена табличка с названием
объекта, его параметрами и интересными фактами из истории открытия и наблюдения. Табличек на пьедестале будет две - на русском и английском языках. Кроме того, рядом с моделью Солнца будет расположен стенд с дополнительной образовательной информацией, а также информацией о
предприятиях космической отрасли, расположенныйх в Омске и спонсорах проекта.
Это модель Солнца, установленная недалеко от Омской крепости, на берегу р. Оми. Диаметр шара "Солнце" составляет 1,39 м.
А это модель Земли и Луны, установленный рядом с кинотеатром Вавилон. На другом берегу видна модель Солнца. Напоминаем, это реальный масштаб - именно таким мы видим Солнце, когда смотрим на него с поверхности Земли.
Модель Земли и Луны - одна из самых сложных, напоминает по конструкции гироскоп. На вращающемся ободе - Луна. Масштаб расстояний соблюден.
Модель Меркурия, которая расположится на расстоянии 68,8 м от "Солнца".
Модель Сатурна. Дизайн моделей планет напоминает научный прибор, поэтому вполне уместно было бы разместить заказ на омских предприятиях точной механики.
Дизайн v.2.0
Нам очень хотелось сделать модели небесных тел похожими не на музейный экспонат или памятник, а скорее на интересный уличный арт-объект, поэтому мы еще раз переработали дизайн наших моделей, сделав их более привлекательными и современными.
Самая большая модель - "Солнце" теперь имеет футуристичную форму трехгранной пирамиды из полированной нержавеющей стали, в нее можно зайти и даже посидеть на деревянной площадке из лиственницы. Мы думаем, что детям должна понравиться возможность не только посмотреть на модель, но и поиграть на ней.
Остальные пьедесталы мы также сделали в форме усеченной трехгранной пирамиды, при этом немного уменьшив их высоту - так модели будут доступнее. Скачать альбом эскизов проекта .
Бескрайний космос, который нас окружает, — это не просто огромное безвоздушное пространство и пустота. Здесь все подчинено единому и строгому порядку, все имеет свои правила и подчиняется законам физики. Все находится в постоянном движении и находится в постоянно взаимосвязи друг с другом. Это система, в которой каждое небесное тело занимает свое определенное место. Центр Вселенной окружен галактиками, среди которых находится и наш Млечный Путь. Нашу галактику в свою очередь формируют звезды, вокруг которых вертятся большие и малые планеты со своими естественными спутниками. Дополняют картину вселенского масштаба блуждающие объекты – кометы и астероиды.
В этом бескрайнем скоплении звезд находится и наша Солнечная система – крошечный по космическим меркам астрофизический объект, к которому относится и наш космический дом – планета Земля. Для нас землян, размеры Солнечной системы колоссальны и трудно поддаются восприятию. С точки зрения масштабов Вселенной это крошечные цифры — всего 180 астрономических единиц или 2,693e+10 км. Здесь также все подчинено своим законам, имеет свое четко определенное место и последовательность.
Краткая характеристика и описание
Межзвездную среду и устойчивость Солнечной системы обеспечивает расположение Солнца . Его месторасположение – межзвездное облако, входящее в рукав Ориона-Лебедя, который в свою очередь является частью нашей галактики. С научной точки зрения наше Солнце находится на периферии, в 25 тыс. световых лет от центра Млечного Пути, если рассматривать галактику в диаметральной плоскости. В свою очередь, движение Солнечной системы вокруг центра нашей галактики осуществляется по орбите. Полный оборот Солнца вокруг центра Млечного Пути осуществляется по-разному, в пределах 225-250 млн. лет и составляет один галактический год. Орбита Солнечной системы имеет наклон к галактической плоскости в 600. Рядом, по соседству с нашей системой, совершают бег вокруг центра галактики другие звезды и другие солнечные системы со своими большими и малыми планетами.
Примерный возраст Солнечной системы составляет 4,5 млрд. лет. Как и большинство объектов во Вселенной, наша звезда образовалась в результате Большого взрыва. Происхождение Солнечной системы объясняется действием тех же законов, которые действовали и продолжают действовать сегодня в области ядерной физики, термодинамики и механики. Сначала образовалась звезда, вокруг которой в силу происходящих центростремительных и центробежных процессов началось формирование планет. Солнце сформировалось из плотного скопления газов — молекулярного облака, которое стало продуктом колоссального Взрыва. В результате центростремительных процессов происходило сжатие молекул водорода, гелия, кислорода, углерода, азота и других элементов в одну сплошную и плотную массу.
Результатом грандиозных и столь масштабных процессов стало образование протозвезды, в структуре которой начался термоядерный синтез. Этот длительный процесс, начавшийся гораздо раньше, мы наблюдаем сегодня, глядя на наше Солнце спустя 4,5 млрд. лет с момента его образования. Масштабы процессов, происходящих во время формирования звезды можно представить, оценив плотность, размеры и массу нашего Солнца:
- плотность составляет 1,409 г/см3;
- объем Солнца составляет практически ту же цифру – 1,40927х1027 м3;
- масса звезды – 1,9885х1030кг.
Сегодня наше Солнце – это рядовой астрофизический объект во Вселенной, не самая маленькая звезда в нашей галактике, но и далеко не самая большая. Солнце пребывает в своем зрелом возрасте, являясь не только центром Солнечной системы, но и главным фактором появления и существования жизни на нашей планете.
Окончательное строение Солнечной системы приходится на этот же период, с разницей, плюс-минус полмиллиарда лет. Масса всей системы, где Солнце взаимодействует с другими небесными телами Солнечной системы, составляет 1,0014 M☉. Другими словами, все планеты, спутники и астероиды, космическая пыль и частички газов, вращающихся вокруг Солнца, в сравнении с массой нашей звезды, — капля в море.
В том виде, в котором мы имеем представление о нашей звезде и планетах, вращающихся вокруг Солнца – это упрощенный вариант. Впервые механическая гелиоцентрическая модель Солнечной системы с часовым механизмом была представлена научному сообществу в 1704 году. Следует учитывать, что орбиты планет Солнечной системы не лежат все в одной плоскости. Они вращаются вокруг под определенным углом.
Модель Солнечной системы была создана на основе более простого и старинного механизма — теллурия, с помощью которого было смоделировано положение и движение Земли по отношению к Солнцу. С помощью теллурия удалось объяснить принцип движения нашей планеты вокруг Солнца, рассчитать продолжительность земного года.
Простейшая модель Солнечной системы представлена в школьных учебниках, где каждая из планет и другие небесные тела занимают определенное место. При этом следует учитывать, что орбиты всех объектов, вращающихся вокруг Солнца, расположены под разным углом к диаметральной плоскости Солнечной системы. Планеты Солнечной системы расположены на разном расстоянии от Солнца, совершают оборот с различной скоростью и по-разному обращаются вокруг собственной оси.
Карта — схема Солнечной системы – это рисунок, где все объекты расположены в одной плоскости. В данном случае такое изображение дает представление только о размерах небесных тел и расстояниях между ними. Благодаря такой трактовке стало возможным понять месторасположение нашей планеты в ряду других планет, оценить масштабы небесных тел и дать представление о тех огромных расстояниях, которые отделяют нас от наших небесных соседей.
Планеты и другие объекты Солнечной системы
Практически вся вселенная – это мириады звезд, среди которых встречаются большие и малые солнечные системы. Наличие у звезды своих планет-спутников — явление обыденное для космоса. Законы физики везде одинаковы и наша Солнечная система не является исключением.
Если задаваться вопросом, сколько планет в Солнечной системе было и сколько есть сегодня, ответить однозначно достаточно сложно. В настоящее время известно точное расположение 8 крупных планет. Помимо этого вокруг Солнца крутятся 5 малых карликовых планет. Существование девятой планеты на данный момент в научных кругах оспаривается.
Вся Солнечная система поделена на группы планет, которые располагаются в следующем порядке:
Планеты земной группы:
- Меркурий;
- Венера;
- Марс.
Газовые планеты – гиганты:
- Юпитер;
- Сатурн;
- Уран;
- Нептун.
Все планеты, представленные в списке, отличаются строением, имеют различные астрофизические параметры. Какая планета больше или меньше других? Размеры планет Солнечной системы различны. Первые четыре объекта, схожих по своему строению с Землей, имеют твердую каменную поверхность, наделены атмосферой. Меркурий, Венера и Земля являются внутренними планетами. Марс замыкает эту группу. Следом за ним идут газовые гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — плотные, шарообразные газовые образования.
Процесс жизни планет Солнечной системы не прекращается ни на секунду. Те планеты, которые сегодня мы видим на небосклоне – это то расположение небесных тел, которое имеет планетарная система нашей звезды на текущий момент. То состояние, которое было на заре формирования солнечной системы разительно отличается от того, что изучено сегодня.
Об астрофизических параметрах современных планет свидетельствует таблица, где указано также и расстояние планет Солнечной системы до Солнца.
Существующие планеты Солнечной системы имеют примерно одинаковый возраст, однако есть теории о том, что вначале планет было больше. Об этом свидетельствуют многочисленные древние мифы и легенды, описывающие присутствие других астрофизических объектов и катастрофы, приведшие к гибели планеты. Это подтверждает и структура нашей звездной системы, где наряду с планетами присутствуют объекты, являющиеся продуктами бурных космических катаклизмов.
Ярким примером такой деятельности является пояс астероидов, находящийся между орбитами Марса и Юпитера. Здесь сконцентрированы в огромном количестве объекты внеземного происхождения, в основном представленные астероидами и малыми планетами. Именно эти обломки неправильной формы в человеческой культуре считаются остатками протопланеты Фаэтон, погибшей в миллиарды лет назад в результате масштабного катаклизма.
На самом деле, в научных кругах бытует мнение, что пояс астероидов образовался в результате разрушения кометы. Астрономы обнаружили на крупном астероиде Фемида и на малых планетах Церера и Веста, являющиеся самыми крупными объектами пояса астероидов, присутствие воды. Найденный на поверхности астероидов лед может свидетельствовать о кометной природе образования этих космических тел.
Ранее, относящийся к числу больших планет Плутон, сегодня не считается полноценной планетой.
Плутон, который ранее был причислен к большим планетам Солнечной системы, сегодня переведен в размер карликовых небесных тел, вращающихся вокруг Солнца. Плутон вместе с Хаумеа и Макемаке, крупнейшими карликовыми планетами, находится в поясе Койпера.
Эти карликовые планеты Солнечной системы располагаются в поясе Койпера. Область между поясом Койпера и облаком Оорта является самой отдаленной от Солнца, однако и там космическое пространство не пустует. В 2005 году там обнаружили самое далекое небесное тело нашей Солнечной системы — карликовую планету Эриду. Процесс исследования самых отдаленных областей нашей Солнечной системы продолжается. Пояс Койпера и Облако Оорта, гипотетически являются пограничными областями нашей звездной системы, видимой границей. Это облако из газа находится на расстоянии одного светового года от Солнца и является районом, где рождаются кометы, странствующие спутники нашего светила.
Характеристика планет Солнечной системы
Земная группа планет представлена ближайшими к Солнцу планетами — Меркурием и Венерой. Эти два космических тела Солнечной системы, несмотря на схожесть в физическом строении с нашей планетой, являются враждебной для нас средой. Меркурий — самая маленькая планета нашей звездной системы, ближе всех расположена к Солнцу. Тепло нашей звезды буквально испепеляет поверхность планеты, практически уничтожия на ней атмосферу. Расстояние от поверхности планеты до Солнца составляет 57 910 000 км. По своим размерам, всего 5 тыс. км в диаметре, Меркурий уступает большинству крупных спутников, находящимся во власти Юпитера и Сатурна.
Спутник Сатурна Титан имеет диаметр свыше 5 тыс. км, спутник Юпитера Ганимед имеет диаметр 5265 км. Оба спутника по своим размерам уступают только Марсу.
Самая первая планета несется вокруг нашей звезды с огромной скоростью, совершая полный оборот вокруг нашего светила за 88 земных дней. Заметить эту маленькую и шуструю планету на звездном небосводе практически невозможно из-за близкого присутствия солнечного диска. Среди планет земной группы именно на Меркурии наблюдаются самые крупные суточные перепады температур. Тогда как поверхность планеты, обращенная к Солнцу, раскаляется до 700 градусов по Цельсию, обратная сторона планеты погружена во вселенский холод с температурами до -200 градусов.
Главное отличие Меркурия от всех планет Солнечной системы – его внутреннее строение. У Меркурия самое крупное железоникелевое внутренне ядро, на которое приходится 83% массы всей планеты. Однако даже нехарактерное качество не позволило Меркурию иметь собственные естественные спутники.
Следом за Меркурием располагается самая ближайшая к нам планета – Венера. Расстояние от Земли до Венеры составляет 38 млн. км, и она очень схожа на нашу Землю. Планета обладает практически таким же диаметром и массой, немного уступая по этим параметрам нашей планете. Однако во всем остальном, наша соседка в корне отличается от нашего космического дома. Период оборота Венеры вокруг Солнца составляет 116 земных дней, а вокруг собственной оси планета вертится крайне медленно. Средняя температура поверхности вращающейся вокруг своей оси за 224 земных суток Венеры составляет 447 градусов Цельсия.
Как и ее предшественница, Венера лишена физических условий, способствующих существованию известных форм жизни. Планету окружает плотная атмосфера, состоящая в основном из углекислого газа и азота. И Меркурий, и Венера — единственные из планет Солнечной системы, которые лишены естественных спутников.
Земля является последней из внутренних планет Солнечной системы, находясь от Солнца примерно на расстоянии в 150 млн. км. Наша планета делает один оборот вокруг Солнца за 365 дней. Вращается вокруг собственной оси за 23,94 часа. Земля является первым из небесных тел, расположенным на пути от Солнца к периферии, которое имеет естественный спутник.
Отступление: Астрофизические параметры нашей планеты хорошо изучены и известны. Земля является крупнейшей и самой плотной планетой из всех других внутренних планет Солнечной системы. Именно здесь сохранились естественные физические условия, при которых возможно существование воды. Наша планета обладает стабильным магнитным полем, удерживающим атмосферу. Земля является самой хорошо изученной планетой. Последующее изучение в основном имеет не только теоретический интерес, но и практический.
Замыкает парад планет земной группы Марс. Последующее изучение этой планеты имеет в основном не только теоретический интерес, но и практический, связанный с освоением человеком внеземных миров. Ученых-астрофизиков привлекает не только относительная близость этой планеты к Земле(в среднем 225 млн. км), но и отсутствие сложных климатических условий. Планета окружена атмосферой, правда пребывающей в крайне разреженном состоянии, располагает собственным магнитным полем и перепады температур на поверхности Марса не столь критические, как на Меркурии и на Венере.
Как и Земля, Марс имеет два спутника — Фобос и Деймос, естественная природа которых в последнее время подвергается сомнению. Марс является последней четвертой планетой с твердой поверхностью в Солнечной системе. Следом за поясом астероидов, который является своеобразной внутренней границей Солнечной системы, начинается царство газовых гигантов.
Самые крупные космические небесные тела нашей Солнечной системы
Вторая группа планет, входящих в состав системы нашей звезды имеет ярких и крупных представителей. Это самые крупные объекты нашей Солнечной системы, которые считаются внешними планетами. Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун наиболее удалены от нашей звезды, громадны по земным меркам и их астрофизические параметры. Отличаются эти небесные тела своей массивностью и составом, который в основном имеет газовую природу.
Главные красавцы Солнечной системы — Юпитер и Сатурн. Общей массы этой пары гигантов вполне бы хватило, чтобы уместить в ней массу всех известных небесных тел Солнечной системы. Так Юпитер — самая большая планета Солнечной системы — весит 1876.64328 · 1024 кг, а масса Сатурна составляет 561.80376 · 1024 кг. Эти планеты имеют больше всего естественных спутников. Некоторые из них, Титан, Ганимед, Каллисто и Ио — самые крупные спутники Солнечной системы и по своим размерам сравнимы с планетами земной группы.
Самая большая планета Солнечной системы - Юпитер — имеет диаметр, составляющий 140 тыс. км. По многим параметрам Юпитер больше напоминает несостоявшуюся звезду – яркий пример существования малой Солнечной системы. Об это говорят размеры планеты и астрофизические параметры — Юпитер всего в 10 раз меньше нашей звезды,. Планета вращается вокруг собственной оси достаточно быстро – всего 10 земных часов. Поражает и количество спутников, которых на сегодняшний день выявлено 67 штук. Поведение Юпитера и его спутников очень похоже на модель Солнечной системы. Такое количество естественных спутников у одной планеты ставит новый вопрос, сколько было планет Солнечной системы на раннем этапе ее формирования. Предполагается, что Юпитер, обладая мощным магнитным полем, превратил некоторые планеты в свои естественные спутники. Некоторые из них — Титан, Ганимед, Каллисто и Ио — самые крупные спутники Солнечной системы и по своим размерам сравнимы с планетами земной группы.
Немногим уступает по своим размерам Юпитеру его меньший брат — газовый гигант Сатурн. Эта планета, как и Юпитер, состоит в основном из водорода и гелия - газов, являющихся основой нашей звезды. При своих размерах, диаметр планеты составляет 57 тыс. км, Сатурн также напоминает протозвезду, которая остановилась в своем развитии. Количество спутников у Сатурна немногим уступает количеству спутников Юпитера — 62 против 67. На спутнике Сатурна Титане, так же как и на Ио — спутнике Юпитера — имеется атмосфера.
Другими словами, самые крупные планеты Юпитер и Сатурн со своими системами естественных спутников сильно напоминают малые солнечные системы, со своим четко выраженным центром и системой движения небесных тел.
За двумя газовыми гигантами идут холодные и темные миры, планеты Уран и Нептун. Эти небесные тела находятся на удалении 2,8 млрд. км и 4,49 млрд. км. от Солнца соответственно. В силу огромной удаленности от нашей планеты, Уран и Нептун были открыты сравнительно недавно. В отличие от двух других газовых гигантов, на Уране и Нептуне присутствует в большом количестве замерзшие газы — водород, аммиак и метан. Эти две планеты еще называют ледяными гигантами. Уран меньше по размерам, чем Юпитер и Сатурн и занимает третье место в Солнечной системе. Планета представляет собой полюс холода нашей звездной системы. На поверхности Урана зафиксирована средняя температура -224 градусов Цельсия. От других небесных тел, вращающихся вокруг Солнца, Уран отличается сильным наклоном собственной оси. Планета словно катится, вращаясь вокруг нашей звезды.
Как и Сатурн, Уран окружает водородно-гелиевая атмосфера. Нептун в отличие от Урана, имеет другой состав. О присутствии в атмосфере метана говорит синий цвет спектра планеты.
Обе планеты медленно и величаво двигаются вокруг нашего светила. Уран оборачивается вокруг Солнца за 84 земных лет, а Нептун оббегает вокруг нашей звезды вдвое дольше — 164 земных года.
В заключение
Наша Солнечная система представляет собой огромный механизм, в котором каждая планета, все спутники Солнечной системы, астероиды и другие небесные тела двигаются по четко уставленному маршруту. Здесь действуют законы астрофизики, которые не меняются вот уже 4,5 млрд. лет. По внешним краям нашей Солнечной системы двигаются в поясе Койпера карликовые планеты. Частыми гостями нашей звездной системы являются кометы. Эти космические объекты с периодичностью 20-150 лет посещают внутренние области Солнечной системы, пролетая в зоне видимости от нашей планеты.
Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
Кратко: в свободном общении в блоге Зеленого кота () родилась идея построить в Омске масштабную Модель Солнечной системы, в масштабе 1:1 000 000 000 (да-да, один к миллиарду). При этом модель Солнца будет 1,4 м в поперечнике, а модели планет будут иметь диаметры от 5 мм до 12 см. Самое удивительное в этой модели - это воочию увидеть расстояния между планетами и представить себе масштаб гравитационного взаимодействия между небесными телами. Ведь расстояние от шарика "Земли" диаметром всего 12,7 мм до модели Солнца будет более 150 метров!
Итог работы над проектом: вот модель Земли и Луны, а на противоположном берегу Оми - "Солнце". Все достаточно наглядно.
Чтобы показать масштаб расстояния между Землей и Луной, я пошел на некоторое усложнение этой модели, орбита Луны - на внешнем вращающемся кольце. Теперь модели планет стали напоминать некое научное оборудование. Элементы имеют оси вращения и позволяют осмотреть ее со всех сторон - на стальном диске есть надписи на русском и английском языках: некоторые факты и цифры (см. например модель Сатурна).
В связи с тем, что 7 августа 2016 года Омску исполняется 300 лет, было предложено зафиксировать расстояния между планетами на эту дату в Модели. Программа Celestia дает нам такую возможность, результат см. в табличке ниже.
После нескольких примерок получилось следующее: вся Модель отлично умещается на дуге Иртышской набережной (Плутон, извини, ты опять немного не дотянул), при расположении модели Солнца в центре города, у исторических зданий близ Омской крепости. 
Центральная часть модели на карте
Модель Солнца с пастушкой 
Модель Меркурия
И пару слов о земном. На грантовый конкурс Газпромнефти заявиться не удалось, просто не нашлось некоммерческой организации, которая подала бы от своего имени заявку (вернее организация нашлась, но не захотела), а сделать это от имени частного лица нельзя по условиям конкурса. Уж не знаю, кто там вообще тогда участвовал, но теперь пойдем другим путем.
Я направил несколько заявок в омские мастерские, получил коммерческие предложения на изготовление и свел результат в табличку.
Как оказалось, модель будет стоить совсем не космические деньги, всего получается 625 тыс. рублей за общегородскую "фишку", которой у других городов России пока нет (или я о ней не знаю). Вполне возможно, что при выполнении заказа могут возникнуть дополнительные сложности или небольшое удорожание, но полагаю, что стоимость проекта не выйдет более 700 тыс. рублей. От меня бесплатные эскизы, чертежи и организация работ, если потребуется.
Вариантов финансирования я вижу два: 1. Спонсорская организация; 2. Краудфандинг.
Но прежде, чем начать поиск инвестиций, после публикации этого поста я направлю в мэрию Омска письмо с просьбой о согласовании мест установки Модели, на бюрократическом языке это называется "малые архитектурные формы". Это обязательный этап, который должен быть выполнен до начала финансирования. При удачном развитии событий, определяемся с концепцией финансирования проекта и начинаем работу.
Спасибо за внимание. Благодарю за репост.
