2 Галактика Молочного Шляху

Галактика Молочного Шляху являє собою досить типову спіральну галактику. За формою вона нагадує двояко опуклу лінзу або диск, діаметр якого складає близько 100 тис. св. років, а найбільша товщина - близько 20 тис. св. років. Подібною за формою до нашої галактики є так звана туманність Андромеди, яка має менші розміри і є єдиною галактикою, яку видно неозброєним оком.

Назва “Галактика” походить від грецького слова "галаксіас", в перекладі - молочний (млєчний).

Галактика (тобто всі її складові) обертається навколо осі перпендикулярної до середньої площини Галактики. Але, Галактика обертається не як тверде тіло. Зірки розташовані на більш далеких відстанях від центру Галактики рухаються повільніше. В осьовій частині Галактики зосереджені переважно молоді зірки, а по периферії галактики сконцентровані старі зірки.

Центр Галактики захований або заслонений для спостережень міжзірковим пилом, накопиченим в межах галактичного екватору. Але встановлено, що навколо центру Галактики знаходяться приблизно 120 кулеподібних скупчень зірок, кожне з яких містить від 10 тис. до 1 млн. зірок.

В центрі Галактики йдуть бурхливі фізичні процеси. Про що свідчять інтенсивне радіовипромінювання і потужне витікання газу (50 км/с) із центру Галактики.

3 Сонячна система

Сонячна система розташована на околиці однієї зі спіралей на відстані 3/5 від центру Галактики і лежить у шарі космічної матерії, згрупованої поздовж екваторіального галактичного диску. Складається вона із Сонця, 8 великих планет, 60 супутників планет, приблизно 150 тис малих планет (серед яких виділяються астероїди і планети-карлики), декількох мільярдів комет (в тому числі близько 100 короткоперіодичних), більше ніж 50 метеорних скупчень, пилоподібної речовини і розсіяної метеорної речовини.

Сонце займає центральне положення в Сонячній системі. Воно є типовим, так званим, “жовтим карликом”, тобто невеликою зіркою, яка у два-три рази менша за середню зірку Галактики. Маса Сонця приблизно у 750 разів переважає сумарну масу всіх решти тіл Сонячної системи.

До так званих великих планет Сонячної системи відносяться: Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун).

Великі планети мають сферичну або близьку до сферичної форму.

Всі великі планети обертаються навколо Сонця в одному напрямі по майже кругових орбітах, площини яких трошки нахилені одна відносно другої і до сонячного екватора. Відстані планет від Сонця утворюють закономірну послідовність: відстані між сусідніми орбітами зростають з віддаленням від Сонця. Ці закономірності руху планет вказують на те, що Сонячна система не є випадковим скупченням космічних тіл, а виникла в єдиному процесі.

Планети обертаються навколо власної осі, причому у всіх планет, крім Венери та Урану, обертання проходить у прямому напрямі, тобто в тому ж напрямі, що й обертання навколо Сонця. Венера надзвичайно повільно обертається у зворотному напрямі, а вісь обертання Урану лежить майже в площині екліптики. Всі великі планети мають атмосферу.

За деякими параметрами, такими як: маса, хімічний склад, період обертання навколо Сонця, кількість супутників, планети поділяються на дві групи.

До першої групи відносяться чотири внутрішні планети або планети земної групи – Меркурій, Венера, Земля і Марс. Це невеликі за розмірами планети, які складаються на поверхні з щільної кам’янистої речовини, тобто з мінералів і гірських порід. Період обертання цих планет навколо Сонця не перевищує 687 діб (Марс), діаметри планет не перевищують 12756 км (Земля).

До другої групи відносяться планети-гіганти - Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун. Це значно більші за розміром планети, які складаються переважно з легких речовин (водню, гелію, метану та ін.). Період обертання планет-гігантів навколо Сонця змінюється від 12 років (Юпітер) до 165 років (Нептун) років, діаметр планет – від 49532 км (Нептун) до 142924 км (Юпітер).

Меркурій, Венера, Земля і Марс мають атмосфери, які складаються із газів, що виділилися з надр цих планет. У планет-гігантів атмосфери є безпосереднім продовженням їх надр. Ці планети ймовірно не мають твердої або рідкої поверхні. Із збільшенням глибини атмосферні гази цих планет поступово переходять у конденсований стан.

Особливе місце у Сонячні системі займає планета Плутон. Відносно великих планет Плутон знаходиться на найбільшій відстані від Сонця (39,5 а. о.), а за розмірами він найменшій – діаметр 2382 км, тобто, у два рази меншій за Меркурій і навіть меншій за діаметр Місяцю (3474 км). Період обертання Плутону навколо Сонця складає 248 років, він має дуже витягнуту еліпсоїдну орбіту.

У 2006 році на XXVI Асамблеї міжнародного астрономічного союзу Плутон був віднесений до планет-карликів. У 2007 р. на засіданні Міжнародного астрономічного союзу у Празі це рішення було підтверджене. Таким чином, Плутон виключений із переліку великих планет Сонячної системи.

До планет-карликів, крім Плутону, віднесені ще декілька кулеподібних космічних тіл, знайдених між орбітами Нептуну і Плутону. Розміри даних тіл близькі або менші за розміри Плутону. До таких тіл відносяться: Ксена (Еріда), Седна, Кваоар та ін.

На вказаному засіданні астрономічного союзу було запропоноване нове визначення поняття “планета”: “це небесне тіло, котре рухається по орбіті навколо Сонця, яка належить виключно даному тілу, і має достатню масу для утворення гравітаційного поля, внаслідок якого дане небесне тіло отримує кулеподібну форму”.

Орбітою Плутону Сонячна система не обмежується. Далі за орбітою Плутону знаходиться кільце, так звана “щілина”, радіусом 2^.10³ а. о., у якому практично відсутня будь яка речовина. Далі, в інтервалі 2^.10³-2^.10⁴ а. о. знаходиться кільце з величезною кількістю матерії у вигляді ядер комет із загальною масою 10⁴ від маси Сонця – так звана внутрішня хмара Оорта. Ще далі, в інтервалі 2^.10⁴-5^.10⁴ а. о. знаходиться зовнішня хмара Оорта, із загаьною масою 10² від маси Сонця, яка також складена ядрами комет. Таким чином, фактично, радіус Сонячної системи дорівнює 5^.10⁴ а. о.

Астероїди – це тверді космічні тіла, розміри яких близькі до розмірів малих супутників планет. Найбільша кількість астероїдів концентрується в межах двох поясів астероїдів: між орбітами Марсу і Юпітеру та між орбітами Нептуну і Плутону. Десятки тисяч астероїдів мають розміри у перші десятки кілометрів. Найбільш великими астероїдами є: Церера (діаметр 770 км), Паллада (490 км), Веста (380 км) та деякі інші. Деякі астрономи припускають, що пояс астероїдів між орбітами Марсу і Юпітеру утворився в результаті руйнування планети, яку назвали Фаетон. Астероїди мають неправильну кутовату форму. Їхня поверхня вкрита великою кількість ударних кратерів, які виникли у результаті падіння на астероїди інших космічних тіл.

Атмосфери навколо астероїдів не встановлено. Припускається, що астероїди складені мінералами і гірськими породами, подібними до Земних. У 2006 році була спроба опустити на один з астероїдів автоматичну космічну станцію, але спроба не вдалася.

Комети – це специфічні космічні тіла, основною частиною яких є ядро, складене сумішшю газів і космічного пилу у замерзлому твердому стані. Діаметр ядер комет відносно невеликий. Наприклад, відома комета Галлея має ядро діаметром декілька кілометрів. Коли будь-яка комета наближається до Сонця, під дією теплової енергії Сонця поверхневі шари комети починають танути, гази переходять із твердого стану в газоподібний, а пил утворює навколо комети туманну оболонку, так звану кому. Під дією сонячного вітру з частинок коми утворюється хвіст комети, спрямований у протилежний від Сонця бік. Діаметр коми досягає 10⁵ км, довжина хвоста комети – до 10⁸ км. Комети рухаються по еліптичних орбітах. Комети, період обертання яких більше 200 років називаються довгоперіодичними, а менше 200 років – короткоперіодичними. З часом крижане ядро комети зменшується и може взагалі розсипатися, утворюючі метеорний потік. Припускається, що знаменитий Тунгуській метеорит був ядром комети. Кількість комет у межах хмари Оорта оцінюється у сотні мільярдів.

Метеорити – це тверді космічні тіла, які досягають поверхні планет і при ударі утворюють кратери різного розміру. Основним джерелом метеоритів є пояс астероїдів, розташований між Марсом і Юпітером. Розміри метеоритів, які впали на Землю, коливаються від декількох мікрон і досягають ваги у десятки тон.

Всі метеорити за своїм хімічним складом поділяються на три класи: 1) кам’яні; 2)залізні і 3)залізо-кам’яні.

Кам’яні метеорити є найбільш розповсюдженими (64,9%). Вони поділяються на хондрити і ахондрити. Хондрити це агрегати переважно дрібних сферичних утворень – хондр, які складаються з таких мінералів як, олівін, піроксени, плагіоклази і мінералів, властивих тільки метеоритам. Ахондрити не містять хондр і за складом близькі до земних магматичних ультраосновних порід.