Astronomiya

Günəş sistemi diskinin qalınlığı nə qədərdir?

Günəş sistemi diskinin qalınlığı nə qədərdir?

Günəş sistemində birləşdirilən bütün planetlərin orbital müstəvisinin hündürlüyünün AU-dakı qalınlığı nə qədərdir? Pluton istisna olmaqla.

Axtarmaq h


Planet diskinin qalınlığı, böyük orbital radiusuna görə Neptuna üstünlük verir.

Bir planetin ekliptikdən maksimum məsafəsini hesablaya bilərik $ h $ orbitinin meyl bucağından $ theta $ və aphelyon məsafəsi $ r $. İlə düzbucaqlı bir üçbucaq alırıq $ r $ hipotenuz kimi $$ h = r sin theta $$

Aşağıdakı cədvəl NASA Planetary Fact Sheet-in məlumatlarından istifadə edərək hesablanıb. Bucaqlar dərəcə, məsafələr milyonlarla kilometrdir.

Ekliptik müstəvidən planet məsafəsi.

AdMeylAfelionMəsafə
Civə7.069.88.506
Venera3.4108.96.458
Yer0.0152.10.000
Mars1.9249.28.262
Yupiter1.3816.618.526
Saturn2.51514.566.062
Uran0.83003.641.937
Neptun1.84545.7142.784

Beləliklə, diskin ümumi qalınlığıdır $2×142.784 = 285.568$ milyon kilometr, yəni demək olar ki $1.91$ au.


O cədvəli yaratmaq üçün istifadə etdiyim Python kodu:

math import gun, radians adları = ('Merkuri', 'Venera', 'Earth', 'Mars', 'Jupiter', 'Saturn', 'Uranus', 'Neptune',) # https: // -dən Orbit məlumatları nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/ # Ekliptik müstəviyə meyl inc = [7.0, 3.4, 0.0, 1.9, 1.3, 2.5, 0.8, 1.8] # Milyonlarla kilometr aphelyon aph = [69.8, 108.9, 152.1 , 249.2, 816.6, 1514.5, 3003.6, 4545.7] çap ("| Ad | Eğim | Aphelyon | Uzaqlıq |") n, th, r üçün zip (adlar,) inc, aph): # ecipticə dik məsafə h = r * sin (radians (th)) print (f "| {n} | {th} | {r} | {h: .3f} |")

Budur SageMathCell serverində işləyən skriptin canlı versiyası.


John Holtz şərhlərdə qeyd etdiyi kimi, həqiqətdir $ h $ bir planet üçün dəyər cədvəlimdə göstəriləndən kiçik ola bilər. Cədvəl $ h $ dəyər yalnız planetin periapsis arqumenti ± 90 ° olduğu təqdirdə meydana gəlir. Xoşbəxtlikdən, Neptunun periapsis arqumenti hazırda ~ 272 ° -dir, buna görə də mənim $ h $ dəyər həqiqi dəyərə kifayət qədər yaxın olmalıdır.


James K, Günəş Sisteminin dəyişməz təyyarəsinə orbit meyllərinin siyahısını təqdim etdi. Bu dəyərləri istifadə edən cədvəl.

Planetin Günəş Sistemindən dəyişməz müstəviyə olan məsafəsi.

AdMeylAfelionMəsafə
Civə6.3469.87.708
Venera2.19108.94.161
Yer1.57152.14.167
Mars1.67249.27.262
Yupiter0.32816.64.561
Saturn0.931514.524.582
Uran1.023003.653.468
Neptun0.724545.757.121

Bu Neptununkunu azaldır $ h $ xeyli! Uran, dəyişməz müstəviyə dair periapsis arqumentlərindən asılı olaraq, indiki "qalib" də ola bilər.


Qisa cavab: 92,5 milyon km və ya təxminən 0,619 AU.

Uzun cavab: Əvvəlcə qeyd etməliyik ki, planetin bütün orbitlərini özündə cəmləşdirən nazik disk, daha kütləvi cismin mərkəzindən keçən hər hansı bir müstəviyə mütləq simmetrik deyildir. Molniya orbiti kimi yüksək eksantrik bir orbit nümunəsinə baxaraq bu aydın olmalıdır.

Molniya orbitini ehtiva edən ekvatorial düzlüklə hizalanmış ən incə disk əsasən ekvatorun üstündə olacaqdır. Əlbətdə ki, Günəş ətrafındakı planetlərin orbitləri ekssentrik deyil. Ayrıca, bir Molniya orbitindəki bir peyk apogeydəki ekvatorial təyyarədən ən uzaqdır, bu ümumiyyətlə planetlər kimi təbii peyklər üçün belə deyil.

Əvvəlki cavabda, planetlərin orbitlərinin Günəşin ekvatorial müstəvi boyunca paylanması diaqramını hazırladım. Ekliptik müstəvi boyunca paylanmaların diaqramı.

Ekliptikaya görə Yerin orbital meyli sıfır olduğundan yalnız yeddi forma görə bilərik. Neptunun orbitinin ehtiva edən bir disk genişliyində üstünlük təşkil etdiyini görə bilərik. Maksimum y dəyəri təqribən 140.06 milyon km, minimum y dəyəri -137.61 milyon km-dir. Beləliklə disk genişliyi $ h $ 277,67 milyon km və ya 1,86 AU-dür.

Artıq bütün orbitlər üçün nöqtə dəstləri var idi, buna görə mümkün olan ən incə diski tapmaq üçün .1 dərəcə dənəvərliklə bütün mümkün 3-cü dövrlərdə axtarış apardım. 151,6 dərəcə bir azimut fırlanma və 1,3 dərəcə yüksəklik, maksimum eni 92,5 milyon km və ya təxminən 0,619 AU olduğu başqa bir təyyarə verir. Bu təyyarə boyunca olan istiqamətdə Neptun və Urandan müstəviyə qədər olan məsafələrin bərabərləşdirildiyini görə bilərsiniz.

Budur müsbət z oxundan olan orbitlərin bir rəqəmi:

Budur 3-d modelinin üfüqi müstəvi ilə 2 ölçülü səthə proyeksiyası:

Eksen vahidləri km-dir, ancaq z oxu ölçüsünün daha kiçik olduğunu nəzərə alaraq meyllərin şişirdilmiş göründüyünü unutmayın.


Günəş sisteminin meydana gəlməsi və təkamülü

Keçmiş səhifələrdəki məlumat və detalların miqdarı əhəmiyyətlidir, ancaq zamanın mənafeyi baxımından Günəş sistemindəki obyektlər haqqında bildiyimiz çox sayda əlavə məlumatı tərk edir. Bununla birlikdə, cisimlər haqqında məlumatdakı nümunələr barədə xüsusi düşünsək, bir neçə şey diqqət çəkir:

  • Ən böyük obyektlər Günəş ekvatoru ilə yaxşı uyğun gələn ensiz bir müstəvidə məhdudlaşır
  • Günəşə ən yaxın olan cisimlər daha kiçik, daha sıx, daha az peykə sahibdir və Günəşdən uzaqdakılardan daha yaxındır.
  • Günəş Sistemindəki ən böyük cisimlər Günəşin saat əqrəbinin əks istiqamətində fırlanır və əksəriyyəti öz oxları ətrafında saat əqrəbinin əksinə dönərlər
  • Günəş sistemindəki kiçik cisimlər tez-tez nizamsız formalı olur və əsasən iki bölgədə Asteroid Kəmər və Kuiper Kəmərində olur

Bu naxışlar, Dərs 5-də ulduz meydana gəlməsi ilə bağlı müzakirəmizdə təsvir olunduğu kimi, Günəşin meydana gəlməsi müddətinin bir hissəsi olaraq Günəş Sisteminin necə meydana gəldiyinə dair bir model yaratmaq üçün istifadə edilmişdir. Günəş sisteminə tez-tez "Günəş Dumanı nəzəriyyəsi" deyilir, baxmayaraq ki bəzi mənbələr (məsələn, www.astronomynotes.com) onu yoğuşma modeli adlandırırlar. Əsas fikir, Günəşi meydana gətirən çökən qaz buludundan sonra düzəldilmiş bir protoplanetar disk yaratdıqdan sonra diskdən yoğunlaşan planetlər, aylar, asteroidlər, kometlər və digər cisimlərdir.

Günəş Sistemimizdəki bütün cisimlər, çox güman ki, dönən, düzəldilmiş bir diskdən yoğunlaşdığından, cisimlər həmin diskin açısal impulsunu qorudu və bu səbəbdən Günəş ətrafında orijinal disklə eyni istiqamətdə fırlanır və fırlanır.

Günəş yaranarkən disk əvvəlcə qızdırıldı və sonra soyumağa başladı. Günəşə ən yaxın bölgələr diskin xarici hissəsindən daha yavaş soyudu və obyektlərin əmələ gəlməsi üçün fərqli materialların mövcud olduğu fərqli zonalar yaratdı. Ağır elementlər və molekullar diskin bütün hissələrində sıxlaşa və möhkəmlənə bildi. Günəşdən bir neçə AU "buz xətti" nin kənarında, fərqli materialların buz əmələ gətirə biləcəyi qədər soyuq idi (məsələn, su buzu, metan buzu və s.). Günəşə ən yaxın olan qatı aləmlər bir araya gələ bildi, buz xəttinin kənarında isə daha az sıx xammal olduğu üçün daha az sıxlıqlı cisimlər toplandı.

Diskdə tək obyekt kimi formalaşan kiçik obyektlər. Ən böyük "protoplanetlər" (Yupiter meydana gətirən kimi) özləri ətrafında mini-disklər yarada bildilər və ətrafdakı diskdə planet ölçüsündə aylar meydana gətirdilər. Çarpışmalar disk boyu yaygındır və bəzi toqquşmalar daha kiçik planetlərin ətrafında ay yarada və ya yeni, möhkəm planetlərin fırlanma istiqamətini tərsinə çevirə bildilər.

Günəş sisteminin heç də hamısı bu prosesi tamamlamağa getməmiş və planetin formalaşma prosesinin qalıqlarını geridə qoymuşdur. Bu kiçik, düzensiz cisimlər əvvəllər tədqiq etdiyimiz asteroidlər, kometlər və Kuiper Kəmər obyektlərinə çevrildi.


İZLƏYİN: Günəş sistemi demək olar ki, tamamilə düzdür

Təxminən 4.6 milyard il əvvəl, cazibə deyilən ecazkar bir şey sayəsində bulanıq toz və qaz buludu çox vacib yollarla bir araya gəldi. Bu vacib yollar Aya, Günəşə və Günəş Sistemimizdəki bütün planetlərə səbəb oldu. Ancaq qəribə bir şey oldu - o formasız dumanlıqdan, demək olar ki, bütün planetlər və onların ayları bir şəkildə özlərini düz bir disk şəklində düzəltdilər.

Yuxarıdakı MinutePhysics videosunun izah etdiyi kimi, Günəş Sistemimizdəki bütün planetlər eyni təyyarədən təqribən 2 dərəcə içində dövr edir - fərqli olmağı xoşladığı üçün Merkuri xaricində.

Nədənsə yayılmaq üçün bütün üç ölçülü məkana sahib olmasına baxmayaraq, planetlərimiz özlərini az və ya çox üfüqi düzəldiblər, bu da milyardlarla il sonra gələcək Günəş Sistemi yataq otağı üçün inanılmaz dərəcədə əlverişlidir.

Üç ölçülü bir Kainatda onun müxtəlif hissələrinin bütün bu məkandan faydalanacağını düşünməyimiz təbii. Müsbət yüklənmiş bir nüvənin mənfi yüklənmiş elektronlar tərəfindən üç ölçülü dövr etdiyini göstərən atomun çox səhv planetar modelinin əslində həqiqət olduğunu öyrənib böyüdüyünüz təqdirdə, planetlərin Günəşi eyni şəkildə dövr etməsi mənalı olardı .

Bunun əvəzinə Kainat düzlüyü ilə xarakterizə olunur - Günəş Sistemimiz düz, Saturnun halqaları düz, digər planet sistemlər düz, qalaktikalar və qara dəlik yığma diskləri düz, Kainatın özü də düzdür.

Niyə? MinutePhysics-dən Henry'nin izah etdiyi kimi, Kainatın düz olan hər şeyə olan sevgisi iki şeydən - toqquşmalardan və üç ölçüdə yaşadığımızdan qaynaqlanır.

Hər zaman cazibə qüvvəsi ilə idarə olunan kosmosda yaxınlaşan bir dəstə şeyə sahib olduqda, onların fərdi yollarını təxmin etmək demək olar ki, mümkün deyildi, çünki bu qədər təsadüfidir. Ancaq toplu olaraq kütlə mərkəzi ətrafında fırladıqları tək bir ümumi miqdara - ümumi açısal impulsa sahibdirlər.

Bunu əvvəlki dövrlərdəki buludlu buludumuza tətbiq etsək, riyazi modellər buludun - qaz və toz hissəciklərinin tək bir konglomeratı kimi fırlandığı bir müstəvinin olması lazım olduğunu söyləyirlər.

Videodan da göründüyü kimi əvvəlcə çox sayda hissəcik bu təyyarənin üstündən və altından uçacaq, lakin bu qalıcı fırlanma ilə maddənin davamlı toqquşmasının birləşməsi hər şeyin qaçılmaz olaraq demək olar ki, iki ölçülü təyyarə boyunca toplanaraq fırlanacağına dəlalət edir. .

Buludlu buludun iki ölçülü bir müstəvidə düzəldildiyi anda eyni zamanda üç ölçülü bir bulud olaraq qala biləcəyini təmin etmək üçün burada meydana gələn bəzi kompleks dörd ölçülü qəribəliklər var, amma Henry-nin bunu sizə izah etməsinə icazə verəcəyəm ağıllı diaqramları ilə.

Və düz Günəş Sistemimizin ağıl əyici fizikası ilə işiniz bitməyibsə, düz Kainat haqqında daha çox məlumat üçün Fizika Qızı ilə aşağıya baxın:


Formasız sferik bir damla başlayan günəş sisteminin necə düz olmasını kəşf edin

Günəş sistemimiz və Yer kürəsi, bütün planetlər, aylar, cırtdan planetlər, asteroidlər və kometlər - günəş sistemi, qısaca - 4.6 milyard il əvvəl bulanıq bir qaz və toz buludundan meydana gəldi, qarşısıalınmaz dərəcədə cəlbedici cazibə qüvvəsi sayəsində birləşdi.

Ancaq bu dumanlıq az-çox, böyük bir forma olmayan bir damla kimi başladı. Bəs Günəş sistemimiz bütün planetləri və onların peyklərini düz bir diskdə dövr edərək necə başa çatdı? Demək istədiyim odur ki, hamımız atomun planetar modelini gördük, bu atomlara tətbiq edildikdə qətiliklə səhvdir. Bununla yanaşı, bir növ, planetlərin günəşin hər tərəfində fırlana biləcəyini göstərir.

Yəni günəş sistemimiz düzlüyü ilə bir şəkildə xüsusidır, yoxsa atomun planetar modeli ikiqat səhvdir?

Günəş sistemimiz mütləq tək deyil. Bir çox ekzoplanetin ulduz sistemləri düz, bir çox qalaktikalar düz, qara dəlik yığma diskləri düz, Saturnun üzükləri düz və s.

Bəs niyə doldurmaq üçün bütün 3D sahəsi olduqda, kainat bu düzlüyə üstünlük verir? Cavab iki şeylə, toqquşmalarla və üç ölçüdə yaşamağımızla əlaqəlidir.

Mənimlə döz. Cazibə qüvvəsi ilə bir araya gələn bir dəstə obyekt yaxınlaşdıqda və ətrafında dövr etdikdə, fərdi yollarını əvvəlcədən demək mümkün deyil. Bununla birlikdə, birlikdə toplandıqlarında, kütlə mərkəzləri ətrafında fırladıqları tək bir ümumi miqdara sahibdirlər. Dönüşün hansı istiqamətdə olduğunu dəqiq bilmək çətin ola bilər, amma riyaziyyat, bütövlükdə götürülmüş buludun fırlandığı bir müstəvinin olmasını nəzərdə tutur.

İndi iki ölçüdə, bir müstəvidə fırlanan hissəciklər buludu tərifə görə düzdür. İki ölçüdədir. Ancaq üç ölçüdə, buludun fırlanması bir müstəviyə verilsə də, hissəciklər o müstəvidən çox aşağı və aşağı vızıltı edə bilər.

Hissəciklər bir-birinə dəydikdə, yuxarı və aşağı hərəkətlərin hamısı ləğv etməyə meyllidir, çökmə və yığışmaqla itirilən enerji. Yenə də bütün kütlə dönməz olaraq dönməyə davam etməlidir, çünki kainatımızda hər hansı bir təcrid olunmuş sistemdəki toplam iplik miqdarı həmişə eyni qalır. Beləliklə, zamanla toqquşmalar və çöküşlər nəticəsində bulud yuxarıdakı hissəsini itirir və günəş sistemi və ya spiral qalaktika kimi fırlanan, təxminən iki ölçülü disk şəklinə düzlənir.

Bununla birlikdə, dörd məkan ölçüsündə riyaziyyat iki ayrı və tamamlayıcı bir fırlanma müstəvisi ola biləcəyi şəkildə işləyir ki, bu da 3D düşüncəli beyinlərimizin təsvir etməsi üçün həqiqətən çox çətindir və eyni zamanda yuxarı və aşağı istiqamətin olmadığını göstərir. hansı hissəciklər toqquşma nəticəsində enerjisini itirir.

Beləliklə, bir hissəcik buludu elə bir bulud olmağa davam edə bilər. Beləliklə, yalnız üç ölçüdə bir dumanlıq və ya sonsuz qalaktikalar düz deyil və düz ola bilər. Hansı ki, əlbəttə ki, yaxşı bir şeydir, çünki ulduzların və planetlərin meydana gəlməsi və bizim üçün - atomların belə göründüyünü düşünənlərin də mövcud olması üçün bir-birinə yığışmaq üçün hər şeyin birləşməsinə ehtiyacımız var.


Qalın, davamlı toz diski planetin meydana gəlməsi nəzəriyyəsinə meydan oxuyur

40 milyon yaşındakı bir ulduz olan 49 Ceti'yi əhatə edən bir sənətçinin təəccüblü bir şəkildə davamlı tozdan təsirlənməsi .. Image: NAOJ

Atacama Large Millimeter / submillimetre Array (ALMA) istifadə edən astronomlar, heyrətləndirici bir qaz kütləsi ilə əhatə olunmuş gənc bir ulduz tapdılar. 49 Ceti adlanan ulduzun 40 milyon yaşı var və ənənəvi planet meydana gəlməsi nəzəriyyələri qazın bu yaşa qədər yox olacağını təxmin edir. Müəmmalı olaraq böyük miqdarda qaz, planetin formalaşması barədə mövcud anlayışımızın yenidən nəzərdən keçirilməsini tələb edir.

Planetlər gənc ulduzların ətrafındakı protoplanet disklər adlanan qazlı tozlu disklərdə əmələ gəlir. Toz hissəcikləri bir yerə toplaşaraq Yerə bənzər planetlər meydana gətirir və ya diskdən böyük miqdarda qaz toplayaraq Yupiterə bənzər qaz nəhəng planetlər meydana gətirərək daha kütləvi planetlərin nüvəsinə çevrilir.

Mövcud nəzəriyyələrə görə, zaman keçdikcə diskdəki qaz ya planetlərə daxil olur, ya da mərkəzi ulduzdan gələn radiasiya təzyiqi ilə uçur. Sonda ulduz planetlərin və tozlu zibil diskinin əhatəsindədir. Zibil diski adlanan bu tozlu disk, planetin meydana gəlməsi prosesinin az qala başa çatdığını nəzərdə tutur.

49 Ceti ətrafındakı dağıntıların kompozit bir ALMA görüntüsü. Şəkil: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Higuchi et al.

Radio teleskoplarındakı son inkişaflar bu sahədə sürpriz oldu. Astronomlar bir neçə dağıntı diskində hələ də müəyyən miqdarda qaz olduğunu aşkar etdilər. Qaz dağıntı disklərində uzun qalsa, planet toxumlarının Yupiter kimi nəhəng planetlərə keçməsi üçün kifayət qədər vaxt və material ola bilər. Buna görə dağıntı diskindəki qaz, ortaya çıxan planet sisteminin tərkibinə təsir göstərir.

Yaponiya Milli Astronomik Rəsədxanasının (NAOJ) astronomu Aya Higuchi, "ASTE teleskopunda 100 saatdan çox müşahidələr istifadə edərək 49 Ceti ətrafındakı dağıntı diskində atom karbon qazı tapdıq" dedi. ASTE, NAOJ tərəfindən idarə olunan Çilidə 10 m diametrli bir radio teleskopdur. “Təbii bir uzantı olaraq, daha detallı bir görünüş əldə etmək üçün ALMA-dan istifadə etdik və bu bizə ikinci sürpriz verdi. 49 Ceti ətrafındakı karbon qazının əvvəlki təxminimizdən 10 qat daha çox olduğu ortaya çıxdı. ”

ALMA-nın yüksək qətnaməsi sayəsində komanda ilk dəfə dağıntı diskindəki karbon atomlarının məkan bölgüsünü ortaya qoydu. Karbon atomları, karbon monoksitdən daha çox yayılmışdır, gənc ulduzlar arasında ən çox ikinci molekul, hidrogen molekulları isə ən çoxdur. Karbon atomlarının miqdarı o qədər böyükdür ki, qrup daha az görünən 13C karbondan zəif radio dalğaları aşkar etdi. Bu, hər hansı bir astronomik obyektdə 492 GHz-də 13C emissiyasının ilk aşkarlanmasıdır və bu, normal 12C-nin yayılmasının arxasında gizlənir.

Şəkil: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Higuchi et al.

"13C-nin miqdarı 12C-nin yalnız 1 faizini təşkil edir, buna görə dağıntı diskində 13C-nin aşkarlanması gözlənilməz oldu" deyir Higuchi. "49 Ceti'nin təəccüblü bir miqdarda qaza sahib olduğu açıq bir dəlildir."

Qazın mənşəyi nədir? Tədqiqatçılar iki ehtimal irəli sürdülər. Bunlardan biri planetin formalaşmasının son mərhələsində dağılma prosesindən xilas olan qalıq qazdır. Bununla birlikdə, 49 Ceti ətrafında olan qaz miqdarı, aktiv planet meydana gəlməsi mərhələsindəki daha gənc ulduzların ətrafındakılarla müqayisə edilə bilər. Bu qədər qazın bu qədər uzun müddət davam edə biləcəyini izah edəcək heç bir nəzəri model yoxdur.

Digər ehtimal qazın kometa kimi kiçik cəsədlərin toqquşması ilə sərbəst buraxılmasıdır. Ancaq 49 Ceti ətrafında çox miqdarda qazı izah etmək üçün lazım olan toqquşma sayı, mövcud nəzəriyyələrdə yerləşə bilməyəcək qədər çoxdur. Mövcud ALMA nəticələri planetin formalaşma modellərinə yenidən baxılmasına səbəb olur.


Planetlər

Planetlər Günəş ətrafında fırlanarkən səmadakı mövqelərini dəyişdirirlər. Planetləri müəyyən bir gündə və ya bir ayda tapmaq üçün aylıq astronomiya jurnalına, ulduz qrafikinə və ya proqram tətbiqinə müraciət edin.

Venera Yerin diametrinin təxminən onda onda hissəsidir. Venera Günəşin ətrafında dövrə vurarkən, müşahidəçilər onun Ayın fazaları kimi fazalardan (hilal, yarım və tam) keçdiyini görə bilirlər. Veneranın diski ağ görünür, çünki Günəş işığı istənilən səth detalını tamamilə gizlədən qalın bulud örtüyünə əks olunur.

Mars Yerin diametrinin təxminən yarısına bərabərdir və teleskop vasitəsilə kiçik bir qırmızı-narıncı disk kimi görünür. Planetin qütb buzlaqlarından birində ağ rəngli bir işarə görmək mümkün ola bilər. Təxminən hər iki ildə, Mars öz orbitində Yerə ən yaxın olduqda, planetin səthində əlavə detallar və rənglər görünə bilər.

Yupiter günəş sistemimizin ən böyük planetidir və Yerin diametrindən 11 dəfə böyükdür. Jupiter, səth boyunca uzanan qaranlıq xətləri olan bir disk kimi görünür. Bu xətlər atmosferdəki bulud bantlarıdır. Yupiterin dörd ayı (Io, Europa, Ganymede və Callisto) ən aşağı böyüdücüdən də istifadə edərkən "ulduza bənzər" işıq nöqtələri kimi görünə bilər. Bu aylar Yupiterin ətrafında dövrə vurur ki, nəhəng planetin ətrafında dövr etdikcə hər hansı bir gecədə görünən ay sayı dəyişsin.

Saturn Yerin diametrindən doqquz dəfə böyükdür və hər iki tərəfdən uzanan üzükləri olan kiçik, yuvarlaq bir disk kimi görünür. 1610-cu ildə teleskopla Saturnu müşahidə edən ilk insan olan Galileo, gördüklərinin üzük olduğunu anlamadı. Bunun əvəzinə Saturnun “qulaqları” olduğuna inanırdı. Saturnun üzükləri bir ləkə tozdan bir evin ölçüsünə qədər olan milyardlarla buz hissəciklərindən ibarətdir. Saturnun üzüklərindəki Cassini Division adlanan böyük bölmə, bəzən bir teleskopda görünür. Saturnun aylarının ən böyüyü Titan, planetin yaxınlığında parlaq, ulduz bənzər bir obyekt kimi də görünə bilər.

Müəllif hüquqları: LX200-ACF Teleskopu üçün Meade İstifadəçi Təlimatından çıxarılan məlumat.


3.1 Yerin və Günəş sisteminin mənşəyi

Görə Big Bang nəzəriyyəsi , kainat 13.77 milyard il əvvəl varlıq olaraq şiddətlə yanıb-söndü (Şəkil 3.1.1). Big Bang tez-tez bir partlayış kimi xarakterizə olunur, ancaq onu böyük bir atəş topu kimi təsəvvür etmək doğru deyil. Big Bang, maddənin, enerjinin və kosmosun ani bir nöqtədən genişlənməsini əhatə etdi. Ağla gələn Hollywood partlayışı növü maddənin və enerjinin genişlənməsini əhatə edir daxilində yer, amma böyük partlayış zamanı yer özü yaradıldı.

Şəkil 3.1.1 Big Bang və kainatın inkişafı (Steven Earle, & # 8220Fiziki Geologiya & # 8221).

Böyük partlayışın başlanğıcında, kainat atomlardan daha kiçik hissəciklərin cızıltıdan başqa bir şey olmayacaq qədər isti və sıx idi, lakin genişləndikcə soyudu. Nəticədə bəzi hissəciklər toqquşub bir-birinə yapışdı. Bu toqquşmalarda az miqdarda lityumla birlikdə kainatdakı ən çox rast gəlinən elementlər olan hidrogen və helyum meydana gəldi. Cazibə qüvvəsi bu erkən elementlərin buludlarının ulduzlara birləşməsinə səbəb oldu və bu ulduzların içərisində daha ağır elementlər meydana gəldi

Günəş sistemimiz təxminən 5 milyard il əvvəl, Big Bang’dən təxminən 8.7 milyard il sonra meydana gəlməyə başladı. A günəş sistemi bir və ya daha çox mərkəzi ulduz ətrafında dövr edən cisimlər toplusundan ibarətdir. Bütün günəş sistemləri eyni şəkildə başlayır. A adlı bir qaz və toz buludunda başlayırlar dumanlıq . Bulutsular, içərisindəki qazlardan və tozdan canlı rənglər və içərisində əmələ gələn bir çox ulduzdan parıldayan parıldayan kosmosda fotoşəkil çəkilən ən gözəl cisimlərdəndir (Şəkil 3.1.2). Qaz əsasən hidrogen və helyumdan ibarətdir və toz xırda mineral dənələrdən, buz kristallarından və üzvi hissəciklərdən ibarətdir.

Şəkil 3.1.2 Dumanlığın fotoşəkili. Qartal Bulutsusu içindəki Yaratma Sütunları görünən işıqda (solda) və infraqırmızı işığın yanında (sağda) baxıldı. İnfraqırmızı işıq yaxınlığında ulduzların istiliyini tutur və əks halda tozun altında gizlənəcək ulduzları görməyə imkan verir. Bu səbəbdən sağdakı şəkil soldakı şəkildən daha çox ulduza sahibdir [NASA, ESA və Hubble Heritage Team (STScI / AURA) http://bit.ly/1Dm2X5a].

Bir dumanlıq içərisində kiçik bir yamaq (kainat standartlarına görə kiçik) öz üzərinə çökməyə başladıqda günəş sistemi yaranmağa başlayır. Bunun tam olaraq necə başlandığı bəlli deyil, baxmayaraq ki, yaxınlıqdakı ulduzların həyat dövrləri boyunca irəlilədikləri zaman zorakı davranışları səbəb ola bilər. Bu ulduzlar tərəfindən sərbəst buraxılan enerji və maddə dumanlıq içərisindəki yaxınlıqdakı qazları və tozu sıxa bilər. Bir dəfə işə salındıqda, bu yamaqdakı qaz və tozun çökməsi iki səbəbə görə davam edir. Bu səbəblərdən biri cazibə qüvvəsinin qaz molekullarını və toz hissəciklərini bir-birinə çəkməsidir. Lakin prosesin əvvəlində bu hissəciklər çox kiçik olduğundan aralarındakı cazibə qüvvəsi güclü deyil. Bəs necə bir araya gəlirlər? Cavab budur ki, toz əvvəlcə boş yataqlarda yığılır, yatağınızın altında toz dovşanları əmələ gəldiyi üçün: statik elektrik. Dumanlıq içərisindəki kiçik yamaq kondensasiya edildikdə, yamağın mərkəzinə çəkilmiş materialdan bir ulduz əmələ gəlməyə başlayır və qalan toz və qaz ulduz ətrafında fırlanan bir diskdə yerləşər. Disk nəhayət planetlərin meydana gəldiyi yerdir, buna görə a protoplanet disk . Şəkil 3.1.3-də yuxarı soldakı şəkil bir sənətkarın protoplanetar disk haqqında təəssüratını və yuxarıdakı şəkildəki HL Tauri ulduzunu əhatə edən həqiqi bir protoplanet diskini göstərir. Protoplanet diskdəki tünd üzüklərə diqqət yetirin. Bunlar planetlərin yaranmağa başladığı boşluqlardır. Üzüklər oradadır, çünki başlanğıc planetləri öz orbitlərində toz və qaz toplamağa başlayır. Bunun üçün öz günəş sistemimizdə bir bənzətmə var, çünki qaranlıq halqalar Saturnun üzüklərindəki boşluqlara bənzəyir (şəkil 3.1.3, solda aşağıda), ayların tapıla bilər (şəkil 3.1.3, aşağı) sağ).

Şəkil 3.1.3 Protoplanet disklər və Saturnun üzükləri. Yuxarı solda: Yeni bir ulduzu əhatə edən, qaz və toz ehtiva edən bir protoplanetar disk haqqında sənətkar təəssüratı. [NASA / JPL-Caltech, http://1.usa.gov/1E5tFJR] Yuxarı sağ: HL Tauri ətrafındakı protoplanetar diskin fotoşəkili. Diskin içindəki qaranlıq üzüklərin yeni meydana çıxan planetlərin toz və qazı süpürdüyü boşluqlar olduğu düşünülür. [ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) http://bit.ly/1KNCq0e]. Sol alt: Saturnun üzüklərindəki oxşar boşluqları göstərən bir fotoşəkili. Altındakı parlaq nöqtə Yerdəki şimal işıqlarına bənzər bir avroradır. [NASA, ESA, J. Clarke (Boston Universiteti) və Z. Levay (STScI) http://bit.ly/1IfSCX5] Sağ alt: Saturnun üzüklərindəki kiçik bir aya ağ nöqtə [NASA / JPL / Space Science Institute, http://1.usa.gov/1g2EeYw].

Şəkil 3.1.4 Üç növ planet. Jupiter kimi Jovian (və ya qaz nəhəngi) planetləri daha çox hidrogen və helyumdan ibarətdir. Üç növdən ən böyüyüdür. Uran kimi buz nəhəng planetlər növbəti ən böyüyüdür. Su, ammonyak və metan buzundan ibarətdir. Yer kürəsi kimi yer kürəsindəki planetlər ən kiçikdir və qayalı mantiyalarla örtülmüş metal nüvələrə sahibdirlər. [KP, Francesco A, Wolfman SF (http://bit.ly/1eP75P4) ve NASA (http://1.usa.gov/1gFVsf6, http://1.usa.gov/ 1M89jI3)].

Bu üç növ planet, günəş sistemimizdə təsadüfi bir-birinə qarışmır. Bunun əvəzinə günəşə ən yaxın yer planetləri, ardından Jovian planetləri və daha sonra buz nəhəngləri ilə sistematik şəkildə meydana gəlirlər. Bu tənzimləmənin səbəbinin bir hissəsi don xətti (eyni zamanda qar xətti ). Şaxta xətti protoplanet diskin daxili hissəsini günəşə yaxınlaşdırırdı, burada silikat minerallardan və metaldan başqa bir şeyin kristallaşmasına icazə verilməməsi üçün çox isti idi, diskin Günəşdən daha uzaq olan xarici hissəsindən, soyuduğu qədər sərin idi. buz meydana gəlməsinə icazə verin. Nəticədə, protoplanetar diskin daxili hissəsində əmələ gələn cisimlər əsasən qayadan və metaldan, xarici hissədən əmələ gələn cisimlər isə əsasən qazdan və buzdan ibarətdir. Gənc günəş də günəş sistemini əsəbiləşdi günəş küləkləri (enerjili hissəciklərdən ibarət küləklər), daha yüngül molekulların protoplanetar diskin xarici hissəsinə doğru sürülməsinə kömək etdi.

Günəş sistemimizdəki obyektlər yığılma . Bu müddətdə erkən, statik elektrik səbəbi ilə tüklü yığınlarda toplanan mineral və qaya hissəcikləri. Kütlələrin kütləsi artdıqca, cazibə qüvvəsi daha da vacib oldu və materialı daha uzaqlara çəkərək bu qatı kütlələri daha böyük və daha böyük cisimlərə çevirdi. Nəticədə cisimlərin kütləsi o qədər böyük oldu ki, cazibələri qaz molekullarına asılacaq qədər güclü idi, çünki qaz molekulları çox yüngüldür.

Torpağımız bu yığılma prosesi ilə təxminən 4.6 milyard il əvvəl meydana gəlmişdi. Erkən Yer çox isti idi və səthində geoloji və vulkanik fəaliyyətini itirmiş, əridilmiş, maye tərkibli idi. Yerin istiliyi müxtəlif proseslərdən qaynaqlanır:

  • İstilik, yer üzündəki radioaktiv elementlərin, xüsusən mantiyada olan 235U, 238U, 40K və 232Th-nin çürüməsindən qaynaqlanır. Bu şəkildə istehsal olunan ümumi istilik vaxt keçdikcə azalır (çünki bu izotoplar istifadə olunur) və indi Yer yarandıqdan təxminən 25% -ə bərabərdir. Bu o deməkdir ki, Yerin içi yavaş-yavaş sərinləşir.
  • İstilik, Yer kürəsini meydana gətirmək üçün toplanmış cisimlərin tərkibində olan istilik enerjisindən qaynaqlanır.
  • İstilik toqquşmalardan gəldi. Cisimlər Dünyaya çarpdıqda, hərəkətlərindən gələn enerjinin bir hissəsi deformasiyaya uğrayan Dünyaya getdi və bir hissəsi istiyə çevrildi. (Dünyanın yaşadığı ən pis toqquşma, təxminən Mars böyüklüyündə olan Theia adlı bir planetlə oldu. Yer meydana gəldikdən bir müddət sonra Theia dünyanı vurdu. Theia yerə çırpıldığında, Theia'nın metal nüvəsi Yerin nüvəsi ilə birləşdi və buradakı dağıntılar xarici silikat təbəqələri kosmosa atılaraq yer üzündə bir dağıntı halqası meydana gətirdi.Halqa içərisindəki material, dünyadakı orbitdə yeni bir cismə birləşərək bizə ayımızı verdi.Qeyrətamiz dərəcədə zibil 10 il və ya daha az müddətdə birləşə bilər! Ayın meydana gəlməsi üçün bu ssenariyə nəhəng təsir fərziyyəsi .)
  • Yer böyüdükcə cazibə qüvvəsi daha da gücləndi. Bu, Yerin özünə cisimlər çəkmə qabiliyyətini artırdı, eyni zamanda Yerin özünə nəhəng bir cazibə qucağı verməsi kimi, Yerin sıxılmasına səbəb oldu. Sıxılma materialların istiləşməsinə səbəb olur.

Isıtma Yerin quruluşu üçün çox əhəmiyyətli bir nəticəyə sahib idi. Yer böyüdükcə silikat mineral taxılların yanında dəmir və nikel qarışığı topladı. Bu materiallar Yer üzünə səpələnmişdi. Yer istilənməyə başladıqda bu dəyişdi: o qədər isti oldu ki, həm silikat mineralları, həm də metalları əriydi. Metal əriməsi silikat mineral əriməsindən daha sıx idi, buna görə metal əriməsi nüvəsi olmaq üçün Yerin mərkəzinə batdı və silikat əriməsi yuxarı qalxaraq Yer qabığı və mantiyasına çevrildi. Başqa sözlə, Dünya özünü qarışdırmadı. Silikat mineralların və metalların qayalıq bir xarici təbəqəyə və metal bir nüvəyə ayrılması sırasıyla adlanır fərqləndirmə . Cazibə qüvvəsi o vaxtdan bəri Yer kürəsini radiusu 6371 km və ətrafı təxminən 40.000 km olan sferik bir forma çəkdi. Bununla birlikdə, Yerin çevrilməsi ekvatorial bir qabarıqlığa səbəb olduğu üçün mükəmməl bir kürə deyil, beləliklə Yerin ətrafı ekvatorda dirəyə dirəyə nisbətən 21 km (0.3%) daha genişdir. Beləliklə, texniki cəhətdən "oblate sferoid" dir.

Dünyanı təşkil edən elementlərin siyahısını götürsəydik, Yerin kütləsinin 95% -inin yalnız dörd elementdən gəldiyini görərik: oksigen, maqnezium, silikon və dəmir. Qalan% 5-in böyük hissəsi alüminium, kalsium, nikel, hidrogen və kükürddən gəlir. Big Bang-in hidrogen, helyum və lityum yaratdığını bilirik, amma qalan elementlər haradan gəldi? Cavab budur ki, digər elementlər ulduzlar tərəfindən hazırlanmışdır. Ulduzlardakı istilik və təzyiq kiçik atomların birləşməsinə və yeni, daha böyük atomlara birləşməsinə səbəb olur. Məsələn, hidrogen atomları bir-birinə çırpıldıqda, helium əmələ gəlir. Bəzi atomlar birləşdikdə böyük miqdarda enerji ayrılır və bu enerji ulduzların parlamasına səbəb olur.

Elementləri dəmir və nikel qədər ağırlaşdırmaq üçün daha böyük ulduzlar lazımdır. Günəşimiz hidrogen yanacağından helyum istehsal etmək üçün istifadə etdikdən sonra ortalama bir ulduzdur və sonra bu helyumun bir hissəsi az miqdarda berilyum, karbon, azot, oksigen və flor əldə etmək üçün əridildikdən sonra ömrünün sonunda olacaq . Atom istehsalını dayandıracaq və ortası Marsın orbitinə çatana qədər soyuyacaq və şişəcək. Bunun əksinə olaraq, böyük ulduzlar möhtəşəm bir şəkildə fövqəladə şəkildə sona çatır və fövqəladə fəsildə partlayaraq yeni yaranmış atomları (dəmirdən daha ağır elementləri də daxil olmaqla) kosmosa atırlar. Daha ağır elementlər Yer kimi planetlər yaratmaq üçün kifayət qədər bol olmamışdan əvvəl bir çox ulduz nəslini daha ağır elementlər yaratmaq və onları kosmosa atmaq lazım gəldi.

* & # 8221Fiziki Geologiya & # 8221, Steven Earle tərəfindən CC-BY 4.0 beynəlxalq lisenziyası altında istifadə edilmişdir. Bu kitabı http://open.bccampus.ca saytından pulsuz yükləyin

kainatın təxminən 13,77 milyard il əvvəl nəhəng bir genişlənmə ilə başladığı nəzəriyyəsi (3.1)


LPI | Təhsil

Günəş Sistemimiz necə yarandı?
Günəş Sistemimiz təxminən 4.6 milyard il əvvəl qalaktikamızda sürüşən bir toz və hidrogen və helium qazları buludunun öz çəkisi altında sıxlaşmağa və sıxlaşmağa, geniş, düz, fırlanan bir disk meydana gətirməyə başladığı zaman başladı. Mərkəzdə toplanan materialın böyük bir hissəsi, bir qaz kürəsinə yoğuşur - bizim proto-Günəşimiz. Nəhayət, kürədəki təzyiqlər və temperaturlar nüvə birləşməsi baş verməyə başladı və Günəş Sistemimizin mərkəzi ulduzu olan Günəş parlamağa başladı. Buludun qalan hissəsi günəş dumanı adlanan Günəş ətrafında fırlanan geniş bir disk meydana gətirdi. Dumanlıqdakı toz və qaz hissəcikləri ara-sıra toqquşub birləşdi. Through this process, called &ldquoaccretion,&rdquo these tiny particles formed larger and larger bodies, eventually becoming planetesimals up to a few kilometers across. Some of the planetesimals became so massive that their gravity pulled on other planetesimals, causing more and more collisions. Because of this, the largest planetesimals grew the fastest, sweeping up material in their paths, and eventually becoming the planets we know today.

Why are the inner and outer planets so different?
The rocky, terrestrial planets — Mercury, Venus, Earth, and Mars — all formed in the inner, hotter part of our Solar System. It was so hot that volatile materials — materials that evaporate easily at normal temperatures and pressures — could not condense. Much of the gas and ice in the solar system could not exist as solids at the high temperatures in the inner region. However, metals and silicates could withstand the high temperatures and these materials became concentrated in the inner solar system. It was from these heavier materials that the rocky inner planets were made.

In the outer, cooler portion of the Solar System more volatile materials such as water ice, other ices, and gases were able to accumulate onto the giant planets. Our outer gas giant planets — Jupiter, Saturn, Uranus, and Neptune formed from these materials. These planets have cores surrounded by thick accumulations of gases.

What about Pluto?
Tiny rocky icy Pluto lies beyond the gas giants. Pluto&rsquos path of orbit is off the main plane of orbit that most of the planets occupy, and the shape of its orbit extremely elliptical. There are many other rocky icy bodies in similar orbits to Pluto, within the Kuiper belt. Pluto is small — smaller than Earth&rsquos Moon — much smaller than any planet. Pluto&rsquos composition is a bit different also it is a rocky icy body. In 2006, the International Astronomical Union determined that Pluto did not fit their new definition of a planet to be a planet, an object needs to orbit the Sun, be nearly round due to its mass and gravity, and clear out its neighborhood of other objects. They created a new class of objects —&ldquodwarf planets&rdquo which orbit the Sun and are nearly round Pluto and the largest asteroid Ceres fall into this new category, along with several other small bodies. So for now, our solar system has eight planets!

What is beyond Pluto?
The Kuiper belt is a band of rocky icy bodies that extend beyond Pluto — beyond Neptune, actually. These bodies have not had enough time to accrete into planets. Some scientists consider Pluto to be a large member of the Kuiper belt, rather than a planet. Occasionally the orbit of a Kuiper belt object will be disturbed by the interactions of the giant planets and may have a close encounter with Neptune that either flings the object out of the solar system or pushes it into an orbit within our solar system where we may observe in our night sky as a comet. Scientists believe that short period comets, those with orbits less than 200 years, like Halley&rsquos Comet, originate in the Kuiper belt.

Even farther away than the Kuiper belt is the Oort cloud, a sphere of small icy bodies that envelops our solar system and may extend 30 trillion kilometers (about 20 trillion miles) away from our Sun! Long-period comets, those that take more than 200 years to orbit our Sun, like Comet Hale-Bopp or Comet Hyakutake, are believed to come from the Oort cloud.

Where do asteroids come from?
Asteroids are rocky remnants from our early solar system. Most orbit between the inner and outer planets in the Asteroid Belt. Scientists believe the materials have not accreted into a planet because Jupiter&rsquos gravity exerts such a powerful pull! Asteroids occasionally reach Earth&rsquos surface as meteorites.

Why do planets appear to wander?
The word planet means &ldquowanderer&rdquo in Greek. Ancient cultures observed that certain objects appeared to wander across the night sky, while the stars remain fixed with respect to each other. These objects are the planets. The planets are moving in their orbits around the Sun. Almost all the planets trace the same path within the imaginary plane of the ecliptic, through the constellations of the zodiac. The planets move against the backdrop of stars over time spans of days or years.

Why is Earth special?
Earth falls in the &ldquoHabitable Zone,&rdquo the zone where the temperatures are right for liquid water to exist. Closer to the sun, the temperatures would be too high and the water would vaporize. Farther from the sun, the temperatures would be too low and the water would freeze. Of course, this depends on the atmospheric conditions. Planets that are not active do not replenish their atmospheres and they may be too small to retain an atmosphere

Members of our Solar System
The Günəş is at the center of our Solar System. It contains 99.85% of the mass of our Solar System and is composed of about 92% hydrogen and 8% helium. The temperatures and pressures are so great at the center of the Sun that hydrogen atoms are forced together and combined to form helium. Through this nuclear reaction, immense heat is produced. This heat warms our Solar System.

MESSENGER photo of Mercury
credit NASA/APL/CIS

Civə is about one-third the size of Earth. It is the closest to our Sun, orbiting it in just 88 days. Because it is so close to the Sun, its surface temperatures are extreme, ranging from 427ºC (800ºF) on the Sunny side to -183ºC (-297ºF) on the side facing away from the Sun. Mercury has no atmosphere and no surface water the high temperatures prevent these from forming. The surface of Mercury looks like our Moon. It is covered by craters, indicating its long history of bombardment by asteroids and other impactors.

Venera is almost the size of Earth. Its rotation is very slow — Venus turns once on its axis every 243 Earth days — and it spins backwards relative to the other planets. The time it takes to rotate is very close to the time it takes to orbit the Sun. Surface temperatures on Venus range from 377ºC to 487ºC (710º to 908ºF) — even hotter than Mercury! The reason that Venus is hotter, even though it is farther from the Sun, is that it has a thick atmosphere composed of carbon dioxide and traces of water and sulfuric acid. This atmosphere — about ninety times the pressure of Earth’s atmosphere — creates an intense greenhouse effect heat is trapped in the atmosphere.

Mosaic of Magellan images of Venus, color coded to represent elevation.
Image courtesy of the USGS and JPL, NASA.

Earth from Space.
Image courtesy of NASA.

Yer is a dynamic planet. It also is the only planet we know that has life. It spins on its axis once a day and orbits the Sun once a year (other planet’s years and days often are presented relative to Earth’s). The rotation axis is tilted, giving Earth its seasons. Surface temperatures range from –73º to 48ºC (-100 to 120ºF) and liquid water is abundant. Earth’s atmosphere traps energy from sunlight, creating a greenhouse effect that warms the surface. It also moderates the climate and protects the surface from damaging components of solar radiation.

Mars is about half the size of Earth. Its period of rotation is very close to Earth’s, but it takes about two Earth years to orbit the Sun. Mars is tilted on its axis, so it experiences seasons. Surface temperatures are cold -83º to -33ºC (-117º to -27ºF) and the planet is very dry. The atmosphere is thin and composed mostly of carbon dioxide. There is no liquid water present at the surface. There may be frozen water in the subsurface, and Mars has ice caps in its polar regions. The ice is a combination of carbon dioxide and water ice. There is evidence that Mars had flowing water and oceans at its surface during its early history, perhaps until about three and a half billion years ago. Mars has the tallest volcano in our Solar System — it is about 22 kilometers tall (almost 14 miles high compare this to Hawaii’s Mouna Loa at 9 kilometers/5.5 miles tall measured from the sea floor).

Hubble Space Telescope image of Mars as it made its closest approach to Earth in August 2003.
Image courtesy of NASA.

Photo mosaic of images taken by Galileo spacecraft of Asteroid Ida.
Image courtesy of JPL, NASA.

Between the Inner Planets and the Outer Planets the Asteroid Belt resides. Asteroids are rocky remnants from our early Solar System. They range in size from 1000 kilometers across (620 miles) to the size of sand grains. Asteroids occasionally reach Earth’s surface as meteorites, providing scientists with information about when our Solar System formed and the processes that occurred.

Yupiter is the largest planet in our Solar System about 1000 Earths could fit inside a hollow Jupiter. It contains more mass than all of the other planets combined. Jupiter spins on its axis once every 10 hours and orbits the Sun once every 12 years. It is about 90% hydrogen and 10% helium with some methane, water, and ammonia. Temperatures reach –200ºC (-325ºF) at the top of the atmosphere. The atmosphere is tumultuous, divided into distinct bands. Wind speeds are high, up to 400 kilometers per hour (250 miles per hour) and lightening is frequent. The Giant Red Spot is a massive storm system — larger than the diameter of Earth – that has been raging at least 400 years. Jupiter has at least 67 moons. Ganymede, the largest of Jupiter’s moons, is larger than the planet Mercury.

Voyager 1 image of the Giant Red Spot of Jupiter.
Image courtesy of NASA.

Color image of Saturn taken by Cassini spacecraft.
Image courtesy of JPL and the Space Science Institute, NASA.

Saturn is the second largest planet. Its day is 11 hours long and its orbit around the Sun takes about 30 years. Its composition and atmosphere are similar to Jupiter’s. Winds reach 1770 kilometers per hour (1,100 miles an hour). Saturn is best know for its beautiful rings. The ring system stretches to a diameter of 250,000 kilometers (155,000 miles) but is only 1 kilometer thick (a little over half a mile). Saturn has at least 62 moons.

Uran was the first planet discovered by telescope. Like the other gas giants, its atmosphere is mostly hydrogen and helium. It has a little methane in its atmosphere, which absorbs red light, giving Uranus its blue-green color. The interior of Uranus contains more rock and ice than Jupiter and Saturn. It rotates on its axis once every 17 hours and orbits the Sun once every 84 years. Unlike the other planets, Uranus’ axis is tilted so that the planet rotates on its side. Given Uranus’ long period of orbit, this translates into a 20-year winter or summer! Uranus has 27 known satellites.

Infrared composite of the two hemispheres of Uranus showing the rings.
Image courtesy of Lawrence Sromovsky, University of Wisconsin- Madison/ W. M. Keck Observatory.

Color image by the Voyager 2 spacecraft of Neptune.
Image courtesy of JPL, NASA.

Neptun is the farthest gas giant planet. Neptune spins on its axis once every 16 hours, and an orbit around the Sun takes 165 years. Like Uranus, it has methane in its atmosphere, which gives it its blue hue. Neptune has the fastest winds in the Solar System (2000 kilometers per hour or 1250 miles per hour), and some massive storm systems that move within its atmosphere. It has 14 known moons and 4 rings.

Pluton is a dwarf planet, orbiting the Sun much farther than the planets. However, Pluto has a highly elliptical orbit and sometimes is inside of Neptune’s orbit. Pluto rotates on its axis once every 6 days, and its journey around the Sun takes 240 Earth years. It is a small icy, rocky body. Pluto has one well known moon Charon, which is half Pluto’s size, and four smaller moons.


Conclusion

In this article, we discussed about the Solar System Formation and the Nebular theory proposed by Laplace, how it came into being, and what were the reasons for its rejection.

We also discussed, in brief, the theories that followed the nebular theory. At last, we discussed how the Sun and planets came into being.

You give me 15 seconds I promise you best tutorials
Please share your happy experience on Google | Facebook


What is the thickness of the Solar System disk? - Astronomiya

Dynamics of planetary motion

The orbits, spins and motions in the Solar System also provide clues to its formation. As we saw when discussing the night sky, the Solar System has a lot of regularity to it. Most of the planets (and Sun) orbit and spin in the same direction (counterclockwise as viewed from above the Ecliptic). Planets have nearly circular velocities, and the planets stay close to the ecliptic -- the path of the Earth round the Sun. In other words, the Solar System is a flattened spinning system. There are exceptions to this, notably Pluto among the planets, which has a tilted eccentric orbit, and Venus, Uranus and Pluto, which have retrograde spin.

Disk formation appears to be common around newly forming stars. This is significant, because it suggests that planet formation (out of the material of the rotating protoplanetary disk) may also be a common phenomenon. Recall our study of conservation of angular momentum and conservation of energy. As the early solar nebula formed, it's heat increased with gravitational collapse, and it formed a flattened, spinning disk. This structure and these motions are reflected in the current constituents of the Solar System. The temperature differences will result in the formation of two distinct types of planets. Our model can be tested by studying the properties of disks around other forming stars.

Sizes of Planets and Clues to Composition

Inner Solar System bodies (including the belt asteroids) are rocky bodies, and quite small (none is bigger than the Earth), while the outer Solar System bodies are icy, where they are solid at all. The giant planets have huge atmospheres of hydrogen and helium around predominantly icy cores. They are surrounded by many moons, and by rings of ice and dust.

The clue to why the inner and outer Solar System bodies have such different sizes and composition despite forming from a common nebula lies in realizing that all this planet formation was going on at the the same time as the proto-Sun was "turning on" the inner Solar System was much hotter than the outer Solar System. The key idea is that the solids that eventually made up the planets condensed as small grains out of the nebular gas. The condensation sequence of materials with temperature meant that the kinds of grains that could condense out as solids would depend on the temperature of the nebula at that location. Near the terrestrial planets, where nebular temperatures reached about 1500 degrees K, only metallic grains, and silicates (the material of rocky and iron cores) could form solids, so the inner planets and asteroids are made of silicate rocks and metals. Only in the outer Solar System could the lighter solids (water ices, carbon dioxide, methane, and ammonia ices) condense as well. This explains the difference in composition between the planets in the inner and outer Solar System. There is a size difference because the ices are made up of C, N, H, O -- elements which are much more abundant in the solar nebula than Fe, Si, Mg, metals that formed the grains in the inner Solar System. This made it easy for the outer Solar System planets to grow into giant worlds. The outer planets are large enough that they probably formed their own "mini-disks" around themselves, that eventually evolved into their own miniature "solar systems", with moons and rings. The ices formed low-density worlds worlds, with compositions much like the Sun (mainly hydrogen), while the metallic grains and silicates formed high-density rocky terrestrial planets.

Holding onto Nebular Gases Another crucial difference between the inner and outer Solar System is that the giant outer planets grew massive enough that their gravity could hold onto the original H and He gases of the nebula, and indeed, pull these in directly from the nebula (once planets had grown to about 15 earth masses) and retain these light elements. This was impossible for the inner planets, both because of the high temperatures (which made it easier for light gas molecules to escape a planet's gravitational field), and the small gravitational masses of the terrestrial planets.

Growing Planets from Planetesimals

We think all the bodies in the Solar System were formed initially from dust grains sticking to one another to form larger and larger bodies. These larger bodies are called planetesimals. Initially, dust grains just stick to one another, but as really big bodies form, they can also gravitationally attract neighboring particles and bodies to grow even bigger. Eventually, the biggest bodies win: these become the planets. Some of this material might not go on to form planets. (For example, the asteroid belt is thought to be a planet which did not succeed in forming, due to the gravitational disruption of Jupiter).

Once the Sun `turned on', radiation pressure and a dense wind from the Sun probably cleared out most of the material. Some of this left over `debris' from the planet making process survives as asteroids and comets. Their compositions (rocky or icy) reflects the sites of their original formation in the inner or outer regions of the Solar System. The early clearing out of debris created a period of early cratering. Some of the later collisions result in `captured' moons, which may have unusual orbits that do not reflect the original patterns of motion in the forming Solar System.

The Age of the Solar System

Dating the Solar System is accomplished by investigating naturally occurring radioactivity in solid rocks. We are then really considering the time to the solidification of the rock in question. A parent nucleide spontaneously undergoes a radioactive process, that alters the nucleus and gives off energy. The time for half the sample of nuclei to decay is the half-life of the species in question. By considering the ratio of parent to daughter nuclei, the time to the solidification can be calculated, provided the initial composition can be guessed at. This guessing is done by knowing something about the naturally occurring isotopic ratios in the sample (nuclei with the same number of protons -- same element -- but different numbers of neutrons -- different isotopes.) For example, Uranium-238 decays into Lead-206 with a half life of 4.5 billion years (Gyr) and the Lead-206 to Lead-204 ratio gives the initial state, since Lead-204 is not a daughter species. The oldest Earth rocks dated in this way are 3.8 Gyr old. The age of the Solar system is generally reckoned to be that of the oldest meteorites, about 4.6 Gyr.

The chronology of the Moon is quite well determined by radioactive dating of rocks brought back by the Apollo Program astronauts. The heavily cratered Highlands contrast with the younger, less cratered Maria floors which are upwellings of basalts that are much younger than the impacts that formed the basins themselves. The craters on the Moon and Mercury are impact craters from meteorite impacts and, the older the surface, the more impacts it shows. However, the lunar record shows that there must have been a period of very heavy bombardment about 4 billion years ago to account for the very high crater density in the Highlands. The youngest features on the Moon are the craters like Tycho and Copernicus, about 200 million years old ejecta from these impacts overlies older terrain --- the principle of stratigraphy: new stuff is on top of old stuff. We believe that all these objects formed at roughly the same time.


Videoya baxın: Günəş sistemi haqqında (Sentyabr 2021).