Mặt trời có lực hút lớn, do nó giữ các hành tinh tạo thành cả một hệ thống gần nó. Các nhà khoa học không ngừng nghiên cứu hệ mặt trời và liên tục thực hiện những khám phá đáng kinh ngạc giúp hiểu rõ hơn về cấu trúc của không gian.
Hệ mặt trời là gì?
Hệ mặt trời là tập hợp các hành tinh quay quanh một ngôi sao trung tâm. Các nhà khoa học đã có thể chứng minh rằng cô bé xấp xỉ 4,57 tỷ năm tuổi và cô xuất hiện do lực nén của một đám mây bụi khí.
Hệ thống này dựa trên một ngôi sao sáng - Mặt trời, chứa các hành tinh và các vật thể khác. khiến chúng quay quanh một khoảng cách nhất định. Nó có đường kính lớn hơn nhiều lần so với các vật thể khác nằm trong khu vực thu hút của nó.
Sự thật thú vị: Mặt trời có khối lượng lớn đến mức tất cả các hành tinh khác của hệ thống chỉ chiếm 0,0014% trọng lượng của nó.
Ngoài ngôi sao, Hệ mặt trời còn có tám hành tinh lớn, cũng như năm hành tinh lùn. Nó nằm trong dải ngân hà, trong tay áo của Orion.
Tần suất xảy ra
Vì hệ mặt trời có hàng tỷ năm tuổi, mọi người chỉ có thể đưa ra giả thuyết về cách nó xuất hiện. Phổ biến nhất là lý thuyết tinh vân được đưa ra bởi các nhà khoa học Laplace, Kant và Thụy Điển trong thế kỷ 18. Nó dựa trên thực tế là hệ thống được hình thành do sự sụp đổ lực hấp dẫn của một trong những phần của một đám mây khổng lồ bao gồm khí và bụi. Trong tương lai, giả thuyết đã được bổ sung bằng dữ liệu thu được trong thám hiểm không gian.
Bây giờ quá trình xuất hiện của hệ mặt trời được mô tả theo các bước sau:
- Ban đầu, trong khu vực này của vũ trụ có một đám mây bao gồm helium, hydro và các chất khác thu được trong vụ nổ của các ngôi sao cũ. Trong một phần nhỏ của nó, sự nén chặt bắt đầu, trở thành trung tâm của sự sụp đổ lực hấp dẫn. Anh dần dần bắt đầu thu hút các chất xung quanh.
- Do sự hấp dẫn của các chất, kích thước của đám mây bắt đầu giảm, trong khi tốc độ quay tăng lên. Dần dần, hình thức của anh biến thành một cái đĩa.
- Khi độ nén tăng lên, mật độ hạt trên một đơn vị thể tích tăng lên, dẫn đến sự nóng lên dần của vật chất do sự va chạm thường xuyên của các phân tử.
- Khi trung tâm của sự sụp đổ trọng lực nóng lên tới vài nghìn Kelvin, nó bắt đầu phát sáng, điều đó có nghĩa là sự hình thành của một nguyên mẫu. Song song với điều này, các con dấu khác bắt đầu xuất hiện ở các khu vực khác nhau của đĩa, trong tương lai sẽ đóng vai trò là trung tâm hấp dẫn cho sự hình thành các hành tinh.
- Giai đoạn cuối cùng của sự hình thành hệ mặt trời bắt đầu vào thời điểm nhiệt độ của trung tâm của nguyên mẫu vượt quá vài triệu Kelvin. Sau đó, heli và hydro đi vào phản ứng tổng hợp, dẫn đến sự xuất hiện của một ngôi sao đầy đủ. Các con dấu đĩa còn lại dần dần hình thành các hành tinh, chúng bắt đầu quay theo cùng một hướng xung quanh Mặt trời, nằm trên cùng một mặt phẳng.
Quá trình này kéo dài rất lâu và các nhà khoa học chỉ có thể đoán được phải mất bao nhiêu năm để hình thành hệ mặt trời.
Cấu trúc của hệ mặt trời
Ở trung tâm của hệ thống là Mặt trời, bao gồm heli và hydro. Nhiệt độ trên bề mặt của nó là khoảng 6000 độ C, và kích thước của quả cầu lớn hơn nhiều lần so với các vật thể khác nằm trong khu vực thu hút của nó. Ngôi sao thuộc về sao lùn vàng.
Sự thật thú vị: Mặt trời thu hút các vật thể ở khoảng cách hai năm ánh sáng. Đây là khoảng 18,9 nghìn tỷ km.
Xung quanh các ngôi sao ở các khoảng cách khác nhau là các hành tinh được các nhà khoa học chia thành hai nhóm: trái đất và khí.
Các hành tinh nhóm trái đất
Nhóm Trái đất gần Mặt trời hơn. Các hành tinh của nó có cấu trúc đá và mật độ cao, đó là lý do tại sao kích thước của chúng nhỏ hơn so với những người khổng lồ khí.
Thủy ngân
Hành tinh gần Mặt trời nhất cũng nhỏ nhất trong hệ thống. Bán kính của nó chỉ 2440 km. Nó đã nhận được tên của nó để vinh danh vị thần thương mại Mercury. Bề mặt của nó màu xám, đó là lý do tại sao nhiều người so sánh với mặt trăng. Hành tinh này không chứa các vệ tinh, và do gió mặt trời mạnh, bầu khí quyển của nó gần như bị thải ra hoàn toàn.
Sao Kim
Hành tinh thứ hai từ Mặt trời, mang tên để tôn vinh nữ thần tình yêu La Mã cổ đại. Đặc điểm nổi bật là không có vệ tinh tự nhiên và hàm lượng carbon dioxide cao trong khí quyển. Bán kính của Sao Kim thực tế trùng với trái đất: 6051 km, chỉ kém 5%. Bởi vì điều này, các hành tinh được gọi là chị em người. Tuy nhiên, bên ngoài sao Kim rất khác biệt, đại diện cho một quả bóng màu sữa. Bề mặt bao gồm gần như hoàn toàn dung nham đông lạnh với các miệng thiên thạch hiếm.
Đất
Hành tinh thứ ba từ Mặt trời, là hành tinh duy nhất có các vùng lãnh thổ rộng lớn chứa đầy nước. Do điều kiện khí hậu thuận lợi và đủ tài nguyên, nó là nguồn sống duy nhất trong hệ mặt trời. Bán kính của hành tinh là 6378 km.
Sao Hoả
Hành tinh đỏ của người Hồi giáo là nơi xa nhất so với Mặt trời, thuộc nhóm trái đất. Nó cũng được coi là nhỏ nhất sau Sao Thủy. Bán kính của nó là 3396 km. Bề mặt bao gồm chủ yếu là phù điêu cát và đất, được chia thành các khu vực sáng và tối, được gọi là lục địa và biển, tương ứng. Trong thế kỷ 21, sao Hỏa rất được các nhà khoa học quan tâm. Vì hành tinh này nằm trong tầm với tương đối, nên các rovers thường xuyên được gửi đến nó để thu thập dữ liệu.
Các hành tinh nhóm khí
Nhóm này bao gồm bốn người khổng lồ khí nằm ở khoảng cách lớn hơn so với Mặt trời so với các hành tinh khác. Kích thước khổng lồ là do mật độ thấp và một số lượng lớn các chất khí trong chế phẩm.
Sao Mộc
Hành tinh lớn nhất trong hệ mặt trời. Bán kính của nó là 69912 km, cao hơn gần 20 lần so với trái đất. Các nhà khoa học chưa thể xác định chính xác thành phần của hành tinh, người ta chỉ biết rằng nó có nhiều xenon, argon và krypton nhiều hơn trên Mặt trời. Sao Mộc cũng có 67 vệ tinh, một số trong đó có kích thước khá giống với các hành tinh. Ví dụ, Ganymede lớn hơn Sao Thủy 8% và Io có bầu không khí riêng. Cũng có giả thuyết cho rằng Sao Mộc đáng lẽ phải trở thành một ngôi sao chính thức, nhưng ở giai đoạn phát triển, nó vẫn là một hành tinh.
Sao Thổ
Hành tinh thứ sáu, nổi tiếng với những chiếc nhẫn, bao gồm các thiên thạch băng và đá. Bán kính của Sao Thổ là 57360 km. Các nhà khoa học chưa nghiên cứu chi tiết về thành phần của bề mặt, nhưng có thể xác định rằng nó có chứa các nguyên tố hóa học gần như giống như trên Mặt trời. Có 62 vệ tinh xung quanh Sao Thổ.
Sự thật thú vị: Cách đây không lâu, người ta phát hiện ra rằng ngoài Sao Thổ, những người khổng lồ khí khác cũng sở hữu nhẫn, nhưng chúng không quá đáng chú ý. Cho đến nay, người ta chỉ có thể đoán về lý do cho sự xuất hiện của họ.
Sao Thiên Vương
Hành tinh lớn thứ ba trong hệ mặt trời. Bán kính của nó là 25267 km. Nhiệt độ trên Sao Thiên Vương được giữ ở mức -230 độ C, khiến nó trở thành hành tinh lạnh nhất. Nó cũng có một tính năng độc đáo: trục quay được đặt ở một góc, đó là lý do tại sao khi di chuyển hành tinh mang lại ấn tượng về một quả bóng lăn. Bề mặt bao gồm chủ yếu là băng, và cũng có một lượng nhỏ helium và hydro.
Sao Hải vương
Hành tinh thứ tám từ Mặt trời được phát hiện không phải bằng quan sát, mà bằng các tính toán toán học. Quan sát sự bất thường trong chuyển động của Thiên vương tinh, các nhà khoa học cho rằng chúng phát sinh do sự hiện diện của một thiên thể lớn khác. Sao Hải Vương có bán kính 24.547 km. Bề mặt tương tự như uranium, nhưng sức gió mạnh nhất trong hệ thống, tăng tốc lên 260 m / s, đi bộ trên đó.
Chuỗi quỹ đạo
Mỗi hành tinh có một quỹ đạo cụ thể, trong đó nó xoay quanh mặt trời.Thời gian mà cô dành để trở về cùng một điểm, đã hoàn thành một vòng tròn đầy đủ, được gọi là năm, thường là nó được đo bằng ngày trái đất.
- Sao Thủy gần Mặt trời nhất, do nó quay xung quanh nó theo quỹ đạo nhỏ nhất và năm trên đó kéo dài 88 ngày;
- Sao Kim thực hiện một cuộc cách mạng hoàn chỉnh xung quanh ngôi sao trong vòng 224 ngày;
- đối với Trái đất, năm kéo dài 365 ngày;
- Sao Hỏa thực hiện một cuộc cách mạng hoàn chỉnh dài gần gấp đôi hành tinh thứ ba: trong 687 ngày;
- Sao Mộc, người khổng lồ khí gần nhất với Mặt trời, có thời gian một năm là 4332 ngày;
- Sao Thổ thực hiện một cuộc cách mạng toàn diện trong 10759 ngày - đó là gần 30 năm Trái đất;
- Thực tế là hành tinh xa Mặt trời nhất, Sao Thiên Vương đi qua một vòng tròn trong 30685 ngày;
- Sao Hải Vương có quỹ đạo lớn nhất và nó phải di chuyển quãng đường lớn nhất trong năm, kéo dài 60.190 ngày - gần 165 năm.
Mỗi hành tinh cũng xoay quanh trục của nó với một tốc độ nhất định, đó là lý do tại sao độ dài của ngày là khác nhau đối với chúng.
Sao Diêm Vương là một phần của hệ mặt trời hay không?
Kể từ thế kỷ XIX, các nhà khoa học cho rằng hành tinh thứ chín tồn tại trong hệ mặt trời, nằm cách xa mặt trời nhất. Vào những năm 1930, Clyde Tombo, 23 tuổi, một nhân viên của Đài thiên văn Núi Wilson, đã tìm cách khám phá Sao Diêm Vương. Ông đã làm điều này bằng cách thường xuyên chụp ảnh bầu trời đầy sao và tìm kiếm các yếu tố chuyển động. Vật thể được phát hiện trong vành đai Kuiper.
Cùng năm, Sao Diêm Vương được chính thức tuyên bố là hành tinh thứ chín. Do thiếu dữ liệu, nó có tương quan về kích thước với Trái đất. Nhưng các nghiên cứu sâu hơn đã chỉ ra rằng nó có bán kính chỉ 2376 km và khối lượng của nó nhỏ hơn 6 lần so với mặt trăng.
Sự thật thú vị: Khu vực Sao Diêm Vương chỉ bằng 0,6 triệu km2 so với Nga và bằng 17,1 triệu km2.
Bề mặt của hành tinh bao gồm chủ yếu là đá và băng, giống như hầu hết các cơ thể từ vành đai Kuiper. Xung quanh Sao Diêm Vương là năm vệ tinh. Quỹ đạo quay quanh Mặt trời là hình bầu dục và ở mức xấp xỉ tối đa, hành tinh này gần sao hơn Sao Hải Vương và ở khoảng cách tối đa, khoảng cách là 7,4 tỷ km.
Với nghiên cứu sâu hơn về vành đai Kuiper, các nhà khoa học đã phát hiện ra một số hành tinh nhỏ hơn, kích thước của chúng không khác nhiều so với Sao Diêm Vương. Năm 2006, người ta quyết định xếp hạng họ là người lùn. Kể từ đó, Sao Diêm Vương đã chính thức không còn là hành tinh thứ chín của hệ mặt trời. Tuy nhiên, một số nhà khoa học vẫn khăng khăng rằng nó nên được chuyển trở lại từ lùn thành chính.
Các đối tượng khác
Ngoài Mặt trời và các hành tinh, các vật thể khác có mặt trong hệ thống. Bao gồm các:
- các hành tinh lùn, kích thước kém hơn các hành tinh chính;
- Vành đai Kuiper - một khu vực hình đĩa, nơi có nhiều khối băng, nằm ngoài quỹ đạo của Sao Hải Vương;
- Đám mây Oort - sự tích tụ của các tập đoàn băng;
- sao chổi - sự hình thành của khí, bụi và băng, di chuyển trong không gian;
- tiểu hành tinh - thành đá di chuyển giữa Sao Hỏa và Sao Mộc;
- thiên thạch - những vật thể rắn nhỏ rơi xuống Trái đất, tại thời điểm chúng đi vào bầu khí quyển, chúng biến thành thiên thạch và bốc cháy trước khi chạm tới bề mặt hành tinh.
Các tiểu hành tinh và sao chổi từ các thiên hà lân cận có thể định kỳ bay vào hệ mặt trời, nhưng hiện tượng này khá hiếm.
Đám mây Oort ngoài hệ mặt trời
Đám mây Oort nằm xung quanh hệ mặt trời và vành đai Kuiper. Biên giới bên trong của nó bắt đầu từ khoảng cách 2000 đến 5000 AU từ Mặt trời và những cái bên ngoài nằm trong phạm vi 100.000-200.000 AU Để dễ nghiên cứu, các nhà khoa học chia khu vực thành các phần bên ngoài và bên trong.
Đám mây bao gồm hàng nghìn tỷ cơ thể, bao gồm ethane, nước, metan, amoniac, hydro và các chất khác. Ngoài ra, trong số đó có các tiểu hành tinh bằng đá, chiếm 2% tổng số vật thể. Kích thước của hầu hết tất cả các cơ thể không vượt quá một km đường kính, các hành tinh lùn là một ngoại lệ hiếm.
Không gian liên hành tinh
Nhiều người nghĩ rằng không có gì giữa các hành tinh. Tuy nhiên, giả định này là không chính xác. Mặt trời liên tục phát ra các hạt tích điện lan truyền trong không gian với tốc độ 1,5 triệu km / h và tạo thành hình cầu. Một dòng như vậy được gọi là gió mặt trời. Nếu một vật thể không có từ trường riêng có thể giữ khí quyển, các hạt tích điện sẽ phá vỡ nó theo nghĩa đen. Một số phận như vậy giữa sao Hỏa và sao Kim.
Thuộc địa
Vào thế kỷ XX, con người bắt đầu tích cực khám phá không gian, không chỉ quan sát nó từ kính viễn vọng, mà còn phóng ra nhiều vệ tinh, tàu con thoi, tên lửa, v.v. Các nhà khoa học cũng đang tìm kiếm các hành tinh thân thiện với cuộc sống. Thật không may, một trận đại hồng thủy có thể xảy ra bất cứ lúc nào trên Trái đất, bởi vì loài người sẽ phải tìm một ngôi nhà mới. Do đó, sự xâm chiếm không gian có thể không phải là một cụm từ trống rỗng cho các đài quan sát hiện đại.
Trở lại thế kỷ trước, tàu thăm dò đã được gửi đến nhiều hành tinh khác nhau, vẫn truyền thông tin về hành trình của họ. Điều này giúp tìm hiểu tốt hơn về cấu trúc và tính năng của các đối tượng của hệ mặt trời.
Đối với việc thực dân trực tiếp, trong thế kỷ 21, người ta đã sắp xếp thứ tự để gửi các máy bay và máy bay mặt trăng đi dọc theo các bề mặt của vệ tinh Trái đất và hành tinh thứ tư để tìm kiếm sự sống và các phát hiện khác thường. Tuy nhiên, bây giờ nhân loại vẫn đang trên bờ của du hành vũ trụ, vì vậy không có lý do gì để nói về một sự di chuyển tiềm năng đến một hành tinh khác. Hơn nữa, hầu hết các cơ quan lớn của hệ mặt trời không phù hợp với cuộc sống.
Tại sao hệ mặt trời ổn định?
Tất cả các hành tinh đều xoay quanh Mặt trời theo quỹ đạo riêng của chúng, không có bất kỳ liên hệ nào với nhau. Ngoài ra, họ liên tục hành động vì sự hấp dẫn của một ngôi sao, dựa trên định luật vạn vật hấp dẫn. Và vì không có lực ma sát trong không gian, các hành tinh di chuyển với tốc độ không đổi và sự ổn định đáng ghen tị đã hoạt động trong hệ mặt trời trong hàng tỷ năm.
Vị trí trái đất
Vị trí của Trái đất trong hệ mặt trời có thể được gọi là có lợi nhất, bởi vì chính trên hành tinh này, sự sống đã được sinh ra. Hành tinh thứ ba xoay quanh ngôi sao theo hình elip. Khoảng cách tối đa giữa Trái đất và Mặt trời là 152 triệu km và được gọi là aphelion, và tối thiểu là 147 triệu km và được gọi là perigee.
Sự thật thú vị: trong cuộc hành trình, Trái đất đạt đến aphelion vào tháng 6 và perigee vào tháng 1. Chính tại giao điểm của những điểm này, việc làm mát hoặc sưởi ấm ổn định bắt đầu trên hành tinh.
Do vị trí thuận lợi của nó, Trái đất liên tục bị mặt trời làm nóng. Tùy thuộc vào mùa và vị trí, nhiệt độ bề mặt thay đổi từ -89 đến 57 độ C. Điều này là đủ cho sự xuất hiện và phát triển của cuộc sống.
Vị trí của hệ mặt trời trong thiên hà
Vào thời trung cổ, mọi người nghĩ rằng Trái đất là trung tâm của vũ trụ. Kể từ đó, không thể đánh giá cao sự rộng lớn của không gian, một giả định như vậy có vẻ hợp lý nhất. Sau đó, người ta đã xác định rằng hành tinh này chỉ là một phần của hệ mặt trời, nơi một ngôi sao khổng lồ nằm ở giữa. Và thậm chí sau này người ta mới biết rằng nó chỉ là một phần của một thiên hà rộng lớn - Dải Ngân hà, đến lượt nó, là một trong nhiều trong vũ trụ.
Các nhà khoa học đã biên soạn một dải ngân hà toàn cầu. Nó bao gồm tất cả các đường viền đã biết và tổng chiều dài khoảng 100.000 năm ánh sáng. Để thuận tiện, thiên hà được mô tả như một đĩa phẳng. Hệ thống năng lượng mặt trời nằm gần bên, nằm cách trung tâm 28.000 năm ánh sáng.
Nghiên cứu hệ mặt trời
Từ giữa thế kỷ 20, mọi người đã nỗ lực tích cực để nghiên cứu các hành tinh của hệ mặt trời. Năm 1957, Liên Xô đã phóng Sputnik-1 lên quỹ đạo Trái đất. Ông đã dành vài tháng trong không gian để thu thập dữ liệu về hành tinh này.
Trong hai thập kỷ tiếp theo, cho đến những năm 80, mọi người đã gửi Voyager đến hầu hết các hành tinh của hệ thống, những người đã chụp rất nhiều bức ảnh cận cảnh. Điều này đã giúp biên soạn các mô tả chi tiết về các đối tượng và nghiên cứu các thành phần.
Giờ đây, các nhà khoa học hàng ngày nhận được rất nhiều thông tin về các hành tinh của hệ mặt trời, được gửi bởi hàng chục vệ tinh.
Tại sao quỹ đạo hành tinh nằm trong cùng một mặt phẳng?
Trong hệ mặt trời, ngôi sao và các hành tinh nằm trên cùng một mặt phẳng. Chỉ có một vài quỹ đạo đi qua ở một độ dốc nhẹ. Các nhà khoa học tin rằng điều này là do sự hình thành của các vật thể cùng một lúc và từ một chất.
Trong sự sụp đổ của thiên hà, khi hệ mặt trời ra đời, đám mây khí dần dần thu hẹp và biến thành một đĩa quay. Theo đó, khi các hành tinh trong tương lai bắt đầu biến thành hải cẩu, chúng đã ở trên cùng một mặt phẳng.
Sự chuyển động của các hành tinh quanh mặt trời
Nhà thiên văn học Hy Lạp cổ đại Ptolemy là người đầu tiên cho rằng các hành tinh và Mặt trời không đứng yên mà quay theo quỹ đạo. Tuy nhiên, do thiếu công nghệ và kiến thức, nhà khoa học tin rằng tất cả các vật thể đều di chuyển xung quanh Trái đất.
Giả thuyết cho rằng sự chuyển động của các hành tinh xảy ra xung quanh Mặt trời đã được đưa ra bởi Nikolai Copernicus. Ông đã xây dựng mô hình hệ mặt trời của riêng mình và viết trên cơ sở tác phẩm Cam On the Rotation of Celestial Spheres. Công trình được xuất bản năm 1543 tại Niedersachsen. Sau một thời gian, Kepler đã chứng minh rằng quỹ đạo của các hành tinh không phải là hình tròn, mà là hình elip. Năm 1687, Newton đã khám phá ra định luật hấp dẫn, giải thích sự tương tác của các hành tinh và mặt trời.
Sự thật thú vị: Định luật của Newton đã giúp chứng minh rằng thủy triều trên Trái đất là do hoạt động của mặt trăng.
Bây giờ mọi người có đủ kiến thức và công nghệ để dự đoán quỹ đạo chính xác của bất kỳ hành tinh nào. Chính trên cơ sở những dữ liệu này, tên lửa và vệ tinh được phóng lên, chúng phải đáp ứng với vật thể tại một điểm nhất định trong không gian và sau một thời gian cố định.