Планеты солнечной системы в масштабе: Реальные масштабы Солнечной системы ­ Дневник ­ Максим Боголепов

Реальные масштабы Солнечной системы ­ Дневник ­ Максим Боголепов

Практически каждая известная картинка, изображающая нашу Солнечную систему, не даёт нам понимания реального масштаба: размеров объектов и расстояния между ними. Хотите узнать, как выглядит модель нашей Солнечной системы, созданная при точном соблюдении масштаба энтузиастами из Соединённых Штатов? Тогда вам обязательно следует прочитать заметку далее…

В одной из своих ранних статей я уже задавался целью показать, насколько ничтожны размеры нашего обитаемого мира по сравнению с иными объектами Вселенной. В этой – я советую не ходить далеко за примерами и своими собственными глазами увидеть, оценить и даже – ощутить эти гигантские космические расстояния между так хорошо нам известными планетами Солнечной системы.

Для начала – пара картинок, на которых изображена привычная нам безмасштабная модель. На первой мы можем видеть все известные и признанные официальной современной наукой планетами (+ Плутон) небесные тела околосолнечного пространства:

Вторая картинка будет интересна тем, что на ней изображены другие объекты Солнечной системы – кометы, метеориты, пояса астероидов и Койпера, а так же группу Транснептуновых объектов (опять же – без масштаба):

Даже пару Земля — Луна мы привыкли видеть на картинках скорее вот так:

Хотя в реальности эта пара расположена таким образом:

Мечущийся между этими объектами штрих – луч солнечного света. Именно с такой скоростью он преодолевает расстояние между Землёй и её спутником.

Вот ещё одна картинка, показывающая реальный масштаб нашего дома и её естественного спутника:

Чтобы узнать, сколько времени солнечному свету необходимо для преодоления расстояния от Солнца до каждой из планет, перейдите по ссылке на сайт joshworth.com и нажмите в правом нижнем углу на пиктограмму солнечного света. Или же просто тяните полозок внизу экрана вправо. Та карта построена из масштаба – Луна = 1 пиксель.

Энтузиасты, про которых я упомянул выше, пошли дальше. Им стало интересно построить натурную модель Солнечной системы в масштабе. Для модели Земли взяли голубой шарик диаметром 1.4 сантиметра. Так как Солнце в 109 раз больше Земли, надувной шар диаметром 1.5 метра может изобразить Солнце. Однако в этом масштабе расстояние между Землей и Солнцем – 150 миллионов километров – составит около 180 метров. Это означает, что весь проект, включая орбиты внешних планет, не поместится на вашем заднем дворе. Однако вы можете найти достаточно места на высохшем дне озера.

Предлагаю посмотреть фильм о вдохновляющей поездке по масштабной модели Солнечной системы:

Меркурий в этой модели располагается в 68 метрах от Солнца, Венера — в 120 метрах, Земля — в 176 метрах, Марс — в 269 метрах, Юпитер — в 920 метрах, Сатурн – в 1700 метрах, Уран – в 3400 метрах, Нептун — в 5600 метрах!

В заключительных сценах ролика, энтузиасты встали на орбиту Земли и увидели, что видимая с этой точки модель Солнца совпала по размеру с видимым размером реального восходящего светила. Потрясающе!

_______________
По мотивам.

Действительные масштабы Солнечной системы | лишние мысли

Как правило, при упоминании Солнечной системы у меня в воображении рисуется бодрая картинка подобная этой:

(картинка стащена отсюда: https://www.bbc.com/russian/science/2015/06/150601_vert_ear_how_weird_is_our_solar_system надеюсь, они не обидятся)

(картинка стащена отсюда: https://www. bbc.com/russian/science/2015/06/150601_vert_ear_how_weird_is_our_solar_system надеюсь, они не обидятся)

Но недавно я отчего-то задался вопросом, а как выглядит это всё в реальности? Посмотрим.

Сначала ближайшие окрестности нашей планеты, система Земля-Луна:

Диаметр Земли в этом масштабе 22 пикселя, диаметр Луны — 6, расстояние между планетами — 664 пикселя.

Диаметр Земли в этом масштабе 22 пикселя, диаметр Луны — 6, расстояние между планетами — 664 пикселя.

Непонятно, как во время солнечного затмения тень от кружочка справа может угодить в кружочек слева.

Дальше дела пошли хуже. Солнце от нас оказалось невообразимо далеко, ~149600000 км. В таком масштабе Землю кружочком уже не нарисуешь. Пришлось брать за основу орбиту Луны. Так удалось изобразить внутреннюю часть Солнечной системы:

Здесь диаметр Солнца — 7 пикселей, диаметр орбиты Луны — 4 пикселя, расстояние между Землёй и Солнцем — 778 пикселей, а на планеты пришлось отвести по одному пикселю, хотя они и гораздо меньше

Здесь диаметр Солнца — 7 пикселей, диаметр орбиты Луны — 4 пикселя, расстояние между Землёй и Солнцем — 778 пикселей, а на планеты пришлось отвести по одному пикселю, хотя они и гораздо меньше

Такая картинка удручает. Если мы до Луны пятьдесят лет не можем добраться, то до Венеры дело дойдёт нескоро. Однако если посмотреть наружу Солнечной системы…

Здесь масштаб не позволяет показать диски не только планет, но и Солнца. Расстояние от Земли до Солнца — 26 пикселей, от Нептуна до Солнца — 809 пикселей.

Здесь масштаб не позволяет показать диски не только планет, но и Солнца. Расстояние от Земли до Солнца — 26 пикселей, от Нептуна до Солнца — 809 пикселей.

Хорошо, что Плутон исключили, а то его некуда было бы рисовать.

А может, я где-нибудь ошибся? Может, эти пылинки, разбросанные в пустоте — лишь результат неправильного арифметического подсчёта? Хотелось бы верить.

А ведь есть ещё какие-то совсем далёкие объекты, облако Оорта, например. Что ж там за облако? Две молекулы на кубический километр?..

В Омске хотят установить модель Солнечной системы длиной в несколько километров | Последние Новости Омска и Омской области

Подобные проекты получили популярность в Европе.

Вчера, 9 апреля, в мэрии прошло заседание художественно-экспертного совета, которое состоялось в режиме видеоконференции. Обсуждался вопрос внедрения нового арт-объекта в омскую городскую среду.

Проект выполнен по инициативе архитектора Владимира Романова и предполагает установку на площадке перед Омской крепостью шарообразной модели Солнца. От неё вдоль Иртыша протянется цепь планет, расположенных между собой на расстоянии, пропорциональном реальному, в масштабе 1 метр = 1 миллион километров.

Так, Земля будет расположена всего в 150 метрах от крепости, Юпитер — на площади Бухгольца, а Нептун — практически напротив железнодорожного вокзала. Как пояснил автор, цель проекта — дать людям правильное представление об устройстве Солнечной системы, истинных масштабах космоса, соотношении размеров планет и расстояний между ними. Интересно, что в цепь планет включен и Плутон (в пяти километрах от крепости, у Речного порта).

«Эта карликовая планета всем знакома и также считается частью Солнечной системы. Недавно люди до нее добрались, проводят исследования. Будет интересно показать масштаб достижения» — добавил Владимир Романов.

Территория вокруг «Солнца» по плану будет благоустроена с помощью лавочек, парапетов, песочницы и стендов с тематической информацией. 

По итогам рассмотрения проекта ведущие эксперты предложили автору проработать вопрос локации. В частности, они предложили уменьшить масштаб, чтобы арт-объект не был таким вытянутым и не потерял своей целостности. Проект отправлен на доработку с учётом рекомендаций экспертов для возможного повторного рассмотрения.

По словам архитектора Романова, сейчас в российских городах нет аналогичного проекта, однако в Европе, особенно в Германии, они распространены довольно широко.    

Юлия Гриценко

Пермяки придумали квест-игру «Солнечная система в масштабе Перми»

Понаблюдать за Юпитером. Пермский планетарий приглашает горожан увидеть одно из ярких астрономических событий апреля. К Земле приближается самая крупная планета Солнечной системы. 8 апреля ее можно будет увидеть в телескоп. Вообще к Дню космонавтики в городе пройдет целая серия событий.

Звездное небо на киноэкране. О загадках Вселенной в киноцентре «Премьер» расскажут с помощью виртуального планетария. Программа «Stellarium» позволяет увидеть движение планет в режиме реального времени. К примеру, 7 и 8 апреля любители астрономии смогут наблюдать Юпитер. Самый крупный в галактике газовый гигант окажется на одной линии с Солнцем и Землей. И приблизится к нашей планете на максимально короткое расстояние — это более шестисот миллионов километров.

Сергей ПОЛИЩУК, РУКОВОДИТЕЛЬ АСТРОНОМИЧЕСКОГО КЛУБА «ТЕЛЕСКОП», МЕДИАПЕДАГОГ:

— И мы находимся в таком положении, что где-то ближе к 12 часам ночи Юпитер будет виден высоко над горизонтом. Это самое удачное время и положение Юпитера для наблюдения.

Мы сможем увидеть облака Юпитера. Его спутники. А также знаменитый ураган — большое красное пятно, если нам повезет.

А это — снимки земли и атмосферных явлений, сделанных метеоспутниками «Terra» и «Aqua». Все фото соответствуют разным временам года. Есть тут и погодные аномалии, зафиксированые в Пермском крае за последние 10 лет. В киноцентре «Премьер» апрель традиционно — космический месяц. Здесь подготовили программы для самой разной аудитории.

Сергей ПОЛИЩУК, РУКОВОДИТЕЛЬ АСТРОНОМИЧЕСКОГО КЛУБА «ТЕЛЕСКОП», МЕДИАПЕДАГОГ:

— Дети узнают — как открывают планеты у других звезд. Сколько планет сейчас реально в Солнечной системе, что такое карликовые планеты. Почему Плутон перестал быть планетой, а стал карликовой планетой.

Юлия ЗЫКОВА, КОРРЕСПОНДЕНТ ТСН:

— Если бы Солнечная система была размером с город Пермь, какими были бы тогда планеты и где бы они находились относительно друг друга? Такими вопросами задались авторы квест-игры под названием «Солнечная система в масштабе Перми».

Один к тремстам миллионам — таков масштаб условной галактики. Ее изображение совместили с картой Перми, обозначили точки расположения планет. Юпитер и Марс, Сатурн и Меркурий затерялись в пространстве города-галактики. Взяв в руки карту и навигатор, участники квест-игры отправились на их поиски. Условные астронавты достаточно быстро нашли условную Венеру. Каждое небесное тело изображено на планшете, в соответствии с масштабом. Например, диаметр Земли получился чуть более 4-х сантиметров.

Алексей МАЛОВ, УЧАСТНИК КВЕСТ-ИГРЫ:

— Это Венера, а Меркурий где-то там. Ну вот так стоишь и уже немножко можно представлять, если мы находимся на орбите Венеры, а Солнце вон там, то это все очень маленькие планетки на больших пространствах.

Кирилл ЦИБЕРКИН, ПРЕПОДАВАТЕЛЬ КАФЕДРЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ ПГНИУ:

— Цель — продемонстрировать, дать возможность ощутить на себе эти масштабы нашей Солнечной системы. Насколько эти планеты невелики, по сравнению с космическим масштабом.

В этом квесте могут принять участие все желающие. Он организован участниками общественного движения Yuri’s Night — что значит Вечер Юрия Гагарина. Игра продлится до 12 апреля. В День космонавтики в частной филармонии «Триумф» будут подведены ее итоги, объявлены победители.

Юлия Зыкова, Михаил Осетров, Телевизионная служба новостей

В Омске может появиться модель Солнечной системы на полгорода

romanov-studio.comМодель растягивается на всю набережную – ее пропорции соответствуют реальной удаленности планет от Солнца.

Архитектор Владимир Романов разработал модель Солнечной системы, которая может быть размещена в Омске. Проект уже рассмотрел художественно-экспертный совет при мэре, где была отмечена глубокая проработка темы космоса автором.

По замыслу автора, центральная композиция, олицетворяющая Солнце, должна быть размещена у «Омской крепости», а остальные объекты в виде планет должны растянуться по Иртышской набережной пропорционально реальной удаленности планет от Солнца в масштабе 1 метр к 1 млн километров.

– Если представить Солнце в виде шара 1,4 м, то модель нашей Земли окажется шариком 13 мм, а расстояние между ними составит более 150 м. А шарик Плутона 4 мм окажется на расстоянии 5 км 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, – считает архитектор.

Таким образом, Земля разместится в 150 метрах от крепости, Юпитер – на площади Бухгольца, Нептун – в районе ж/д вокзала, Плутон – у речного порта.

romanov-studio.com

romanov-studio.com

Сами модели планет представляют собой отдельные информативные арт-объекты. Модель Солнца отличается от всех – она выполнена в виде солнечных часов. На самом объекте из стали с помощью круглых отверстий и стальных дуг показаны сравнительные размеры некоторых ближайших звезд нашей галактики.

romanov-studio.com

В свою очередь, модели планет выполнены в виде парусов, между которыми закреплена сама модель той или иной планеты. На одной стороне конструкции также в виде отверстий продемонстрированы сравнительные размеры планет Солнечной системы и Солнца, на другой – информация о небесном теле.

romanov-studio.com– Таким образом, каждая такая модель планеты – это законченная самостоятельная масштабная модель всей Солнечной системы. Чтобы увидеть размеры планет, не обязательно обходить все модели. Так решается задача о возможности компактного рассмотрения модели и ее максимального наполнения информацией, – поясняет автор.

По словам автора проекта, подобные модели распространены в Европе, но в России таковых нет. Более того, некоторые решения проекта и вовсе не имеют аналогов в мире.

В итоге художественно-экспертный совет предложил автору проекта проработать вопрос локации – возможно, уменьшить масштаб, чтобы модель не была столь вытянутой и не потеряла своей целостности, сообщила пресс-служба мэрии.

Солнечная система

Солнечная система ^[b] — гравитационно связанная система Солнца и объектов, вращающихся вокруг него. Из тел, вращающихся непосредственно вокруг Солнца, самыми крупными являются четыре газовых и ледяных гиганта и четыре планеты земной группы , за которыми следует неизвестное количество карликовых планет и бесчисленное множество малых тел Солнечной системы . Из тел, обращающихся вокруг Солнца косвенно, — естественных спутников — два больше Меркурия , а одно почти такого же размера. ^[с]

Солнечная система образовалась 4,6 миллиарда лет назад в результате гравитационного коллапса гигантского межзвездного молекулярного облака . Подавляющее большинство массы системы находится на Солнце, а большая часть оставшейся массы содержится в Юпитере . Четыре внутренние планеты системы — Меркурий , Венера , Земля и Марс — это планеты земной группы , состоящие в основном из камня и металла. Четыре планеты — гиганта внешней системы значительно массивнее земных. Две самые большие планеты,Юпитер и Сатурн — газовые гиганты , состоящие в основном из водорода и гелия ; следующие два, Уран и Нептун , являются ледяными гигантами , состоящими в основном из веществ с относительно высокими температурами плавления по сравнению с водородом и гелием, называемых летучими , такими как вода , аммиак и метан . Все восемь имеют почти круговые орбиты, которые лежат близко к плоскости орбиты Земли, называемой эклиптикой .

Солнечная система также содержит более мелкие объекты. Пояс астероидов , расположенный между орбитами Марса и Юпитера, содержит объекты, состоящие из камня, металла и льда. За орбитой Нептуна лежат пояс Койпера и рассеянный диск , которые представляют собой популяции объектов, состоящих в основном из льда и горных пород, а за ними — недавно открытая популяция седноидов . В этих популяциях некоторые объекты достаточно велики, чтобы округлиться под действием собственной гравитации и, таким образом, быть планетами по некоторым определениям, хотя ведутся серьезные споры о том, сколько таких объектов окажется. ^{[9] [10]} Такие объекты классифицируются каккарликовые планеты . Астрономы обычно принимают около девяти объектов за карликовые планеты: астероид Церера , объекты пояса Койпера Плутон , Оркус , Хаумеа , Квавар и Макемаке , объекты рассеянного диска Гонгонг и Эрида и Седна . Различные популяции малых тел, в том числе кометы , кентавры и межпланетные пылевые облака , свободно перемещаются между регионами Солнечной системы. Шесть больших планет, шесть самых больших из возможных карликовых планет и множество меньших тел вращаются вокругестественные спутники , обычно называемые «спутниками» после Луны . Каждая из планет-гигантов и некоторые более мелкие тела окружены планетарными кольцами изо льда, пыли и спутников.

Солнечный ветер , поток заряженных частиц, исходящих от Солнца, создает пузыревидную область межпланетной среды в межзвездной среде , известную как гелиосфера . Гелиопауза — это точка, в которой давление солнечного ветра равно противодействующему давлению межзвездной среды; он простирается до края рассеянного диска. Облако Оорта , которое считается источником долгопериодических комет , также может существовать на расстоянии примерно в тысячу раз дальше гелиосферы. Солнечная система расположена в 26 000 световых лет от центра галактики Млечный Путь . в Рукаве Ориона , в котором находится большинство видимых звезд на ночном небе . Ближайшие звезды находятся в так называемом Местном пузыре , а ближайшая из них, Проксима Центавра , находится на расстоянии 4,25 световых года.

На протяжении большей части истории человечество не признавало и не понимало концепцию Солнечной системы. Большинство людей вплоть до позднего средневековья – эпохи Возрождения считали Землю неподвижной в центре Вселенной и категорически отличной от божественных или эфирных объектов, движущихся по небу . Хотя греческий философ Аристарх Самосский размышлял о гелиоцентрическом переустройстве космоса, Николай Коперник был первым, кто разработал гелиоцентрическую систему с математическим предсказанием . ^{[11] [12]}

---

Всесторонний обзор Солнечной системы. Солнце, планеты, карликовые планеты и луны соответствуют своим относительным размерам, а не расстояниям. Внизу находится отдельная шкала расстояний. Луны перечислены рядом со своими планетами по близости их орбит; показаны только самые большие спутники.Все планеты Солнечной системы расположены очень близко к эклиптике . Чем ближе они к Солнцу, тем быстрее они движутся ( внутренние планеты слева, все планеты, кроме Нептуна, справа) .

Солнечная система. Расстояния в масштабе, объекты нет.

Расстояния избранных тел Солнечной системы от Солнца. Левый и правый края каждой полосы соответствуют перигелию и афелию тела соответственно, поэтому длинные полосы обозначают высокий эксцентриситет орбиты . Радиус Солнца составляет 0,7 млн ​​км, а радиус Юпитера (самой большой планеты) — 0,07 млн ​​км, оба значения слишком малы, чтобы их можно было рассмотреть на этом изображении.

Геология контактного двойного объекта Аррокот (по прозвищу Ультима Туле ), первого ненарушенного планетезималя , который посетил космический корабль, с кометой 67P в масштабе. Считается, что восемь субъединиц большей доли, обозначенные как ma – mh , были ее строительными блоками. Два лепестка соединились позже, образуя контактную бинарную систему . Считается, что такие объекты, как Аррокот, в свою очередь сформировали протопланеты . ^[52] Оррери , показывающий движение внутренних четырех планет. Маленькие сферы представляют положение каждой планеты каждые два юлианских дня , начиная с 3 августа 2020 г. и заканчивая 21 июня 2022 г. (Марс в перигелии). Церера — карта гравитационных полей: красный — высокий; синий, низкий. Оррери , показывающий движение внешних четырех планет. Маленькие сферы представляют положение каждой планеты каждые 200 юлианских дней , начиная с 18 ноября 1877 года и заканчивая 3 сентября 2042 года (Нептун в перигелии). Уменьшение Солнечной системы:

• внутренняя Солнечная система и Юпитер
• внешняя Солнечная система и Плутон
• орбита Седны (отдельный объект)
• внутренняя часть облака Оорта

Схема гипотетического облака Оорта со сферическим внешним облаком и дискообразным внутренним облаком. Схема Млечного Пути с положением Солнечной системы, отмеченным желтой стрелкой. За гелиосферой находится межзвездная среда, состоящая из различных газовых облаков. В настоящее время Солнечная система движется через Местное межзвездное облако .

 Компьютерная модель Солнечной системы флеш с вводом дат. Размеры планет солнечной системы по возрастанию и интересные сведения о планетах

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 .

Солнечная система — крошечная структура в масштабах Вселенной. При этом ее размеры для человека поистине грандиозны: каждый из нас, проживая на пятой по величине планете, с трудом может оценить даже масштабы Земли. Скромные габариты нашего дома, пожалуй, ощущаются, только когда смотришь на него из иллюминатора космического корабля. Похожее чувство возникает и во время просматривания снимков телескопа «Хаббл»: Вселенная огромна и Солнечная система занимает лишь малый ее участок. Однако именно ее мы можем изучать и исследовать, используя полученные данные для интерпретации феноменов дальнего космоса.

Вселенские координаты

Расположение Солнечной системы ученые определяют по косвенным признакам, поскольку мы не можем наблюдать строение Галактики со стороны. Наш кусочек Вселенной размещается в одном из спиральных рукавов Млечного Пути. Рукав Ориона, названный так потому, что проходит вблизи одноименного созвездия, считается ответвлением одного из основных галактических рукавов. Солнце расположено ближе к краю диска, нежели к его центру: расстояние до последнего составляет примерно 26 тысяч

Ученые предполагают, что местоположение нашего кусочка Вселенной имеет одно преимущество перед прочими. В целом Галактика Солнечной системы, обладает звездами, которые в силу особенностей своего движения и взаимодействия с другими объектами то погружаются в спиральные рукава, то выныривают из них. Однако есть небольшая область, называемая коротационным кругом, где скорость звезд и спиральных рукавов совпадает. Размещенные здесь не подвергаются воздействию бурных процессов, характерных для рукавов. К коротационному кругу относится и Солнце с планетами. Подобное положение считается одним из условий, способствовавших появлению жизни на Земле.

Схема Солнечной системы

Центральное тело любого планетарного сообщества — это звезда. Название Солнечной системы дает исчерпывающий ответ на вопрос, вокруг какого светила движется Земля и ее соседи. Солнце — звезда третьего поколения, находящаяся на середине своего жизненного цикла. Оно светит уже более 4,5 млрд лет. Примерно столько же вокруг него обращаются планеты.

Схема Солнечной системы сегодня включает восемь планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун (о том, куда делся Плутон, чуть ниже). Они условно поделены на две группы: планеты земного типа и газовые гиганты.

«Родственники»

Первый тип планет, как понятно из названия, включает и Землю. Кроме нее к нему принадлежат Меркурий, Венера и Марс.

Все они обладают набором схожих характеристик. Планеты земной группы в основном состоят из силикатов и металлов. Их отличает высокая плотность. Все они имеют схожее строение: железное ядро с примесью никеля обернуто силикатной мантией, верхний слой — кора, включающая соединения кремния и несовместимые элементы. Подобное строение нарушается только у Меркурия. Самая маленькая и не обладает корой: она разрушена метеоритными бомбардировками.

Группы — это Земля, за ней следует Венера, затем Марс. Существует определенный порядок Солнечной системы: планеты земной группы составляют ее внутреннюю часть и отделяются от газовых гигантов астероидным поясом.

Большие планеты

В число газовых гигантов входят Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Все они гораздо крупнее объектов земной группы. Гиганты обладают более низкой плотностью и, в отличие от планет предыдущей группы, состоят из водорода, гелия, аммиака и метана. Планеты-гиганты не имеют как таковой поверхности, ею считается условная граница нижнего слоя атмосферы. Все четыре объекта очень быстро вращаются вокруг своей оси, обладают кольцами и спутниками. Самая внушительная по размерам планета — Юпитер. Он сопровождается наибольшим числом спутников. При этом самые впечатляющие кольца — у Сатурна.

Характеристики газовых гигантов взаимосвязаны. Если бы они по размерам приближались к Земле, то имели бы иной состав. Легкий водород может удержать только планета, обладающая достаточно большой массой.

Карликовые планеты

Самое время для изучения того, что представляет собой Солнечная система, — 6 класс. Когда сегодняшние взрослые были в этом возрасте, космическая картина выглядела для них несколько иначе. Схема Солнечной системы на тот момент включала девять планет. Последним в списке значился Плутон. Так было до 2006 года, когда собрание МАС (Международный астрономический союз) приняло определение планеты и Плутон перестал ему соответствовать. Один из пунктов звучит так: «Планета доминирует на своей орбите». Плутона засорена другими объектами, превосходящими в общей сложности бывшую девятую планету по массе. Для Плутона и еще нескольких объектов было введено понятие «карликовая планета».

После 2006 года все тела в Солнечной системе были, таким образом, поделены на три группы:

планеты — объекты достаточно крупные, сумевшие расчистить свою орбиту;

малые тела Солнечной системы (астероиды) — объекты, обладающими столь небольшими размерами, что не могут достичь гидростатического равновесия, то есть принять округлую или приближенную к ней форму;

карликовые планеты, занимающие промежуточное положение между двумя предыдущими типами: они достигли гидростатического равновесия, но не очистили орбиту.

Последняя категория сегодня официально включает пять тел: Плутон, Эрида, Макемаке, Хаумеа и Церера. Последняя относится к поясу астероидов. Макемаке, Хаумеа и Плутон принадлежат поясу Койпера, а Эрида — рассеянному диску.

Астероидный пояс

Своеобразная граница, отделяющая планеты земной группы от газовых гигантов, на протяжении своего существования подвергается воздействию Юпитера. Из-за присутствия огромной планеты астероидный пояс имеет ряд особенностей. Так, его изображения создают впечатление, то это очень опасная для космических аппаратов зона: корабль может быть поврежден астероидом. Однако это не совсем верно: воздействие Юпитера привело к тому, что пояс представляет собой довольно разреженное скопление астероидов. Причем тела, составляющие его, имеют достаточно скромные размеры. В процессе формирования пояса гравитация Юпитера оказывала влияние на орбиты крупных космических тел, скопившихся здесь. В результате постоянно происходили столкновения, приведшие к появлению небольших осколков. Значительная часть этих обломков под воздействием все того же Юпитера была выдворена за пределы Солнечной системы.

Общая масса тел, составляющих Астероидный пояс, равна всего 4 % от массы Луны. Состоят они в основном из горных пород и металлов. Самым крупным телом на этом участке является карликовая за ней следуют Веста и Гигея.

Пояс Койпера

Схема Солнечной системы включает и еще один участок, заселенный астероидами. Это пояс Койпера, расположенный за орбитой Нептуна. Объекты, размещающиеся здесь, в том числе и Плутон, получили название транснептуновых. В отличие от астероидов пояса, пролегающего между орбитами Марса и Юпитера, они состоят из льда — водяного, аммиачного и метанового. Пояс Койпера в 20 раз шире астероидного и значительно массивнее его.

Плутон по своему строению представляет собой типичный объект пояса Койпера. Он является наиболее крупным телом области. Здесь же размещаются еще две карликовые планеты: Макемаке и Хаумеа.

Рассеянный диск

Размеры Солнечной системы не ограничиваются поясом Койпера. За ним располагается так называемый рассеянный диск и гипотетическое облако Оорта. Первый частично пересекается с поясом Койпера, но пролегает значительно дальше его в космосе. Это место, где зарождаются короткопериодические кометы Солнечной системы. Для них характерен орбитальный период менее 200 лет.

Объекты рассеянного диска, в том числе и кометы, как и тела из пояса Койпера, состоят преимущественно из льда.

Облако Оорта

Пространство, где зарождаются долгопериодические кометы Солнечной системы (с периодом в тысячи лет), называется облаком Оорта. На сегодняшний день нет прямых доказательств его существования. Тем не менее обнаружено множество фактов, косвенно подтверждающих гипотезу.

Астрономы предполагают, что внешние границы облака Оорта удалены от Солнца на расстояние от 50 до 100 тысяч астрономических единиц. По своем размерам оно больше в тысячу раз пояса Койпера и рассеянного диска вместе взятых. Внешняя граница облака Оорта считается и границей Солнечной системы. Расположенные здесь объекты подвергаются воздействию ближайших звезд. В результате этого образуются кометы, орбиты которых проходят через центральные части Солнечной системы.

Уникальная структура

На сегодняшний день Солнечная система — единственная известная нам часть космоса, где есть жизнь. Не в последнюю очередь на возможность ее появления оказала влияние структура планетной системы и ее размещение в коротационной окружности. Земля, располагающаяся в «зоне жизни», где солнечный свет становится не столь губительным, могла быть такой же мертвой, как ее ближайшие соседи. Кометы, возникающие в поясе Койпера, рассеянном диске и облаке Оорта, а также крупные астероиды могли погубить не только динозавров, но и даже саму вероятность возникновения живой материи. От них нас защищает огромный Юпитер, притягивая к себе подобные объекты или изменяя их орбиту.

Во время изучения структуры Солнечной системы трудно не подпасть под влияние антропоцентризма: кажется, будто Вселенная сделала все только для того, чтобы люди смогли появиться. Вероятно, это не совсем так, однако огромное количество условий, малейшее нарушение которых привело бы к гибели всего живого, упорно склоняют к подобным мыслям.

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.

Если бы Луна была всего в 1 пиксель

Меркурий

Венера
Земля

Ты здесь

Луна

Марс
Юпитер Ио Европа Ганимед Каллисто

Сатурн Титан
Уран
Нептун
Плутон
(мы все еще любим тебя)

Только что проехал около 10 миллионов км (6 213 710 миль).

Здесь довольно пусто.

А вот и наша первая планета…

Как оказалось, все довольно далеко друг от друга.

Скоро мы окажемся на новой планете. Плотно держаться.

Большая часть космоса — это просто космос.

На полпути домой.

Пункт назначения: Марс!

Чтобы преодолеть это расстояние на космическом корабле, потребуется около семи месяцев. Лучше развлечься в полете. Если вам интересно, вам понадобится около 2000 полнометражных фильмов, чтобы занять столько часов бодрствования.

Устройтесь поудобнее и расслабьтесь. Юпитер более чем в 3 раза дальше, чем мы только что путешествовали.

Когда мы будем там?

Серьезно.Когда мы будем там?

Здесь мы можем хотя бы увидеть несколько астероидов, которые нас разбудят. Жаль, что они все слишком малы, чтобы появиться на этой карте.

Я своим маленьким глазком высматриваю… что-то черное.

Если бы вы путешествовали со скоростью 75 миль в час, вам потребовалось бы более 500 лет, чтобы добраться сюда с земли.

Все эти расстояния являются средними, заметьте. Расстояние между планетами действительно зависит от того, где две планеты находятся на своих орбитах вокруг Солнца.Поэтому, если вы планируете отправиться на Юпитер, возможно, вы захотите использовать другую карту.

Если вы все правильно спланируете, то сможете относительно быстро перемещаться между планетами. Космическому кораблю New Horizons, запущенному в 2006 году, потребовалось всего 13 месяцев, чтобы добраться до Юпитера. Не волнуйтесь. Чтобы прокрутить туда, потребуется намного меньше 13 месяцев.

Сейчас довольно близко к Юпитеру.

Извините. Раньше это было ложью. Теперь мы действительно очень близки.

Много времени подумать…

Выпей шампанского! Мы только что проехали 1 миллиард км.

Думаю, именно поэтому большинство карт Солнечной системы нарисованы не в масштабе. Планеты рисовать не сложно. Это пустое пространство, это проблема.

В большинстве космических карт отсутствует самая важная часть — все пространство.

Мы привыкли иметь дело с вещами гораздо меньшего масштаба.

Когда речь идет о таких вещах, как возраст земли, количество снежинок в Сибири, государственный долг… Эти вещи слишком сложны для нашего мозга.

Нам нужно свести вещи к тому, что мы можем увидеть или испытать непосредственно, чтобы понять их.

Мы всегда пытаемся придумать метафоры для больших чисел. Даже в этом случае они, кажется, никогда не работают.

Давайте все же попробуем несколько метафор…

Вам нужно, чтобы эти экраны были выстроены рядом, чтобы показать всю карту сразу.

Если бы эта карта была напечатана на качественном принтере (300 пикселей на дюйм), земля была бы невидимой, а ширина бумаги должна была бы составлять 475 футов.475 футов — это примерно 1 и 1/2 футбольного поля.

Несмотря на то, что мы на самом деле не понимаем их, многое может произойти в этих огромных промежутках времени и пространства. Капля воды может высечь каньон. Амеба может стать дельфином. Звезда может рухнуть сама на себя.

Легко игнорировать ничто, потому что нет мысли, способной заключить его в капсулу. Нет подходящей метафоры, потому что, по определению, как только ничто становится осязаемым, оно перестает существовать.

Хорошо, что у нас есть эти крошечные звезды и планеты, иначе у нас вообще не было бы точки отсчета.Мы были бы окружены вещами, для понимания которых наш разум не создан.

Вся эта пустота действительно могла свести с ума. Например, если вы слишком долго находитесь в резервуаре сенсорной депривации, ваш мозг начинает что-то придумывать. Вы видите и слышите то, чего нет.

Мозг не приспособлен для работы с «пустым».

«Извини, человечество», — говорит Эволюция. «Что касается всех ягуаров, пытающихся съесть тебя, паразитов в твоем меху и бесконечной потребности в приличном стейке, я был немного занят.У меня точно не было времени, чтобы придумать способ представить обширные участки небытия».

Говоря неврологическим языком, мы действительно имеем дело только с материей определенного размера и энергией нескольких выбранных длин волн. Для всего остального мы должны составить мысленные модели и посмотреть, соответствуют ли они крошечным клочкам неопровержимых доказательств, которые на самом деле кажутся реальными.

Ментальные модели, предоставляемые математикой, чрезвычайно полезны при попытке понять эти огромные расстояния, но все же… Абстракция довольно неудовлетворительна.

Когда вы слышите, как люди говорят о том, что «в этой вселенной есть нечто большее, чем мы можем себе представить», обычно это способ заставить вас согласиться с недоработанным сюжетом об НЛО или сверхспособностях в научной фантастике. Сериал, который ты смотришь поздно ночью, когда не можешь заснуть.

Даже когда Шекспир писал: «На небе и на земле, Горацио, больше вещей, чем во сне в вашей философии» — он, по сути, пытается дать нам лазейку, чтобы сделать привидение в рассказе более правдоподобным.

Но все это пустое пространство, эти масштабные вещи на самом деле больше, чем может вообразить наш разум. Карты и метафоры не могут передать их должным образом.

Вы смотрите на одну крошечную точку, затем ищете следующую крошечную точку. Все, что между ними, несущественно и довольно скучно.

Пустота повсюду. Это что-то вроде 99,9999999999999999999958% известной Вселенной.

Даже атом по большей части является пустым пространством.

Если бы протон атома водорода был размером с солнце на этой карте, нам понадобилось бы еще 11 таких карт, чтобы показать среднее расстояние до электрона.

Некоторые теории говорят, что вся эта пустота на самом деле наполнена энергией или темной материей, и что ничто не может быть по-настоящему пустым… но давайте, только обычная материя имеет для нас какое-то значение.

Можно с уверенностью сказать, что вселенная — это «полное ничто».

Если так много Вселенной состоит из пустоты, что это значит для таких людей, как мы, живущих на крошечной пылинке посреди всего этого?

Является ли известная вселенная на 99,9999999999999999999958% пустой? Или это 0.0000000000000000000042% заполнено?

Разве при такой пустоте звезды, планеты и люди не являются просто глиттерами в элегантном и однородном небытии, как ворсинки на черном свитере?

Но без крошечных точек, между которыми он растягивается, не было бы пустоты, которую можно было бы измерить, и, если уж на то пошло, некому было бы измерить ее.

Вы могли бы сказать, что такая пустота делает крошечные частицы материи гораздо более значимыми — просто потому, что, несмотря ни на что, они не пусты. Если вы тонете посреди океана, плавающий кусок коряги — довольно большая проблема.

Что, если бы триллионы звезд и планет были стиснуты рядом друг с другом? Они вообще не будут особенными.

Кажется, что мы и патетически ничтожны, и чудесно важны одновременно.

Чувствуете ли вы сильнее монументальное значение крошечных вещей или огромную пустоту между ними, зависит от того, кто вы есть, и от того, как уравновешивается химия вашего мозга в конкретный момент.Мы ходим с миниатюрными, эмоциональными версиями вселенной внутри нас.

Приятно осознавать, что независимо от того, насколько удручающе мрачными или смехотворно важными мы себя чувствуем, Вселенная, судя по ее нынешней структуре, кажется, хорошо осведомлена об обеих крайностях.

Тот факт, что вы здесь, посреди всего этого ничего, довольно удивителен, если вы остановитесь и подумаете об этом.

Поздравляем, вы зашли так далеко.

Вот как быстро распространяется свет. ..

Это самая высокая скорость, разрешенная вселенной…

Серьезно.

Если вы спешите куда-то в космос…

вам нужно обсудить это с мистером Эйнштейном.

Сделать масштабную модель Солнечной системы

Все мы видели схемы, на которых планеты нашей Солнечной системы вращаются вокруг Солнца. Иногда показаны их относительные размеры, но невозможно изобразить пространство между ними — орбитальные расстояния каждой из них от нашей центральной звезды.

Наша Солнечная система огромна, и расстояния между планетами трудно понять. Взгляд на различные единицы, необходимые для измерения расстояния в космосе, показывает, с чем столкнулись астрономы!

Использование масштабных моделей помогает нам визуализировать это.

В этом проекте мы покажем вам, как сделать модель Солнечной системы, показывающую расстояния между планетами в масштабе. Это увлекательный проект по науке и астрономии для детей как дома, так и в школе.

Чтобы узнать больше, прочтите наши руководства о том, как сделать модель затмения, как сделать модель Млечного Пути и как сделать Солнечную систему мобильной.

Готовая масштабная модель Солнечной системы с поясом астероидов! Кредит: Мэри Макинтри.

Поскольку расстояния между планетами Солнечной системы настолько велики, почти невозможно иметь точные размеры планет и расстояния в одной масштабной модели.

Если бы мы масштабировали расстояния на основе размера Солнца, который мы использовали в этой модели, Нептун был бы в полукилометре!

Это не то, что вы можете втиснуть в большинство садов.

Для этого проекта мы создаем модель, показывающую расстояния в масштабе, подходящем для сада или парка.

Чтобы продемонстрировать детям масштабы Солнечной системы, покажите им это изображение, полученное космическим кораблем НАСА «Кассини». Вверху изображения Сатурн и его кольца. Бледно-голубая точка, обозначенная стрелкой, — это Земля! Авторы и права: NASA/JPL-Caltech/Институт космических наук

Радиус нашей Солнечной системы уменьшен до 10 метров. Если бы наше Солнце и планеты были в одном масштабе, то Солнце имело бы диаметр 3 см, а Меркурий был бы микроскопическим 0. 1 мм, Земля 0,2 мм и самая большая планета Юпитер всего 3 мм.

Очевидно, что мы не можем воспроизвести это для нашей модели. Вместо этого мы будем использовать шарики из полистирола разного размера, чтобы показать, что планеты различаются по диаметру, но не имеют какого-либо определенного масштаба относительно друг друга или расстояний.

Мы расположим наши планеты по прямой линии, но на самом деле они будут простираться на 10 м во всех направлениях от нашей звезды.

Расстояние между Солнцем и Землей составляет 150 000 000 км; это 1 астрономическая единица (а.е.).

Чтобы упростить математику при расчете расстояний для нашей модели, начните с масштаба от 1 а.е. до 1 метра.

Сравните виды Солнца наружу (слева) и обратно от Нептуна (справа)

С Нептуном в 30 а.е. это означает, что модель будет 30 м, что все еще больше, чем у большинства садов. Действительно, у нас было всего 10 м для работы.

Но так как это в три раза меньше, мы получили расстояния в метрах для каждой планеты до приемлемого масштаба, разделив а. е. для каждой планеты на три.Вы можете адаптировать этот расчет к своему саду, парку или зеленой зоне.

Расстояния от Солнца для каждой из планет указаны в нашей таблице измерений, которую вы можете скачать в формате PDF.

Мы также включили внутренний и внешний край пояса астероидов.

Мы покрасили наше Солнце и планеты в соответствующий сплошной цвет, чтобы они лучше отображались на фотографиях, но вы можете добавить элементы поверхности и кольца четырех планет-гигантов.

Конечный результат даст вам и вашим юным помощникам бесценное представление о расстояниях в нашем планетарном соседстве.

• 9 шариков из полистирола разного диаметра для Солнца и планет. Мы выбрали Солнце на расстоянии 11 см; Меркурий в 2см; с Венерой, Землей и Марсом на расстоянии 3 см; Юпитер в 6см; и Сатурн, Уран и Нептун на 4,5 см.
• Палочки для коктейля или маленькие деревянные шпажки, чтобы воткнуть планеты в землю
• Краска на водной основе для каждой планеты
• Маленькая каменная крошка и кусок прозрачного пластика или картона для создания пояса астероидов. Мы использовали кусок размером 33 см х 15 см и сделали его, соединив два куска прозрачной лентой.
• Длинная рулетка. Если вы измеряете сами, прикрепите конец ленты к земле шпажкой для барбекю.

Вам удалось создать масштабную модель Солнечной системы? Мы бы хотели это увидеть! Свяжитесь с нами по электронной почте [email protected].

Этот астрономический проект «Сделай сам» впервые появился в августовском выпуске журнала BBC Sky at Night Magazine за 2021 год.

Модель Солнечной системы в масштабе

, Пеория, Иллинойс

Центр Солнечной системы — Солнце.

Пеория, Иллинойс

В 1992 году Книга рекордов Гиннеса признала крупнейшей в мире масштабную модель Солнечной системы моделью, созданной в Музее искусств и наук Лейквью в Пеории.

Он начинается с 36-футового солнца, нарисованного на одной стороне музея. Масштаб модели составляет 1 милю на 125 миллионов. Итак, Плутон диаметром в дюйм выставлен в мебельном магазине в Кевани, примерно в 35 милях к северо-западу.Между ними находятся орбиты остальных восьми планет.

Пекин Уран.

Шелдону Шаферу, директору по вопросам образования в музее Лейквью, приписывают идею — мы думаем, что она хорошая. Он собрал его более десяти лет назад. Он создал планеты из плексигласа, а затем раскрасил их с фотографической точностью. Меньшие планеты прикреплены к пояснительным табличкам, что облегчает их поиск.

С годами популярность этой модели росла, и места по всему миру вызвались принимать кометы (орбиты которых выходят далеко за пределы Плутона).В настоящее время кометы находятся в таких отдаленных местах, как Лаборатория реактивного движения в Пасадене, Калифорния, Военный институт географии в Кито, Эквадор и на Южном полюсе. Во многих школах Пеории есть астероиды.

Места менялись с годами, так что перепроверьте перед посещением. Сатурн парит над входом в магазин Крогера в Восточной Пеории. Он также размещался как в региональном аэропорту Большой Пеории, так и в Центральном колледже Иллинойса. Юпитер переехал из вестибюля банка в центре города в Олин-холл Университета Брэдли.Самая постоянная из планет — Уран, стоящий на кирпичном постаменте в парке Минерал-Спрингс в Пекине.

В июне 2003 г. в северной части штата Мэн была открыта крупномасштабная модель солнечной системы, простирающаяся более чем на 40 миль вдоль шоссе 1 США. Она была воспринята как воплощение «духа округа Арустук». 1 миля на 93 миллиона

Сатурн у Крогеров.

Модель Пеории получает очки за первое место. Но Мэн извлек уроки из недостатков Пеории.В то время как все планеты Мэна находятся снаружи, большинство планет Пеории находятся в помещении. Это означает, что вы не всегда можете их увидеть. Когда мы приехали, то слишком поздно узнали, что парикмахерская, в которой живет Венера, закрыта по воскресеньям и понедельникам.

И все планеты в модели штата Мэн выстроены вдоль одной магистрали. Хотя это редко случается в природе (вспомните истерию новой эры вокруг пяти планет Гармоническая конвергенция ), это облегчает путешествие по дороге.

Другие масштабные модели существуют в таких местах, как Боулдер, штат Колорадо, и Юджин, штат Орегон, хотя большинство из них намного меньше.В Итаке, штат Нью-Йорк, есть один, посвященный Карлу Сагану, а тот, который начинается в планетарии Хейдена в Бостоне, теперь занимает третье место в списке.

Земля — ​​на стене офиса на станции ВР.

Ходят слухи, что когда-нибудь будет завершена 200-мильная модель в Швеции, хотя, по последним наблюдениям, в ней все еще отсутствовало несколько планет.

Но модель Пеории по-прежнему остается единственной моделью Солнечной системы с одетой в бикини Унироял Гал на пути между Сатурном и Ураном.Если бы она была частью масштабной модели, ее реальные размеры были бы 142 000 миль x 95 000 миль x 142 000 миль . Жаль, что для этого нет категории Гиннесса.

Обновление : В 2013 году часть модели Sun переместилась на 4,5 мили к югу, в новый музей Peoria Riverfront Museum. Это также изменило расположение первых нескольких планет, которые теперь располагаются вдоль удобной прибрежной тропы.

Модель Солнечной системы в реальном масштабе. Луны и все планеты (CCWSF8QXL) от jayfisher

Возможно, это самый точный доступный набор Солнечной системы, содержащий все планеты, а также Плутон и десять крупнейших лун, все в масштабе, с поверхностями, нанесенными на карту с помощью изображений НАСА.

Этот набор создан с помощью 3D-печати, которая позволяет точно масштабировать и отображать поверхность, но, к сожалению, дорогая, а детали поставляются прямо с 3D-принтера без инструкций. Инструкции, подробности о подставке для дисплея, планетарных кольцах и других опциях можно найти на сайте www.celestial.rocks

(Слишком дорого? Во всем виноват Юпитер! Но здесь есть несколько более дешевых моделей солнечной системы, в которых используется сжатая шкала, поэтому Юпитер не как большой. )

Дубликаты планет и лун включены во все компоненты этого набора, кроме газовых гигантов.Это позволяет вам с меньшими последствиями наделать ошибок при вырезании меньших лун из их маркированной стойки (а также дает некоторую свободу действий для проблем с печатью — этот набор доводит 3D-принтер до предела, поэтому у самых маленьких лун иногда могут быть дефекты или повреждения). Любые оставшиеся оставшиеся части также можно было бы использовать для замены дополнительных лун, транснептуновых объектов и карликовых планет.

Размеры:
Юпитер диаметром 90 мм (3,5 дюйма)
Земля диаметром 8 мм (1/3 дюйма)
Луна диаметром 2 мм (3/32 дюйма)

Масштаб: 1 : 1588000000

Сатурна , доступного здесь в формате PDF, правильного размера и готового к печати (а также кольца Урана и Нептуна).Документ содержит версию колец для печати на обычной бумаге и альтернативную версию для печати на прозрачной пленке, где плотность колец определяет видимость/непрозрачность кольца на прозрачной пленке.

Этот набор поставляется в виде компонентов, показанных выше, без инструкций. Требуется следующая сборка:
— Склеивание полушарий газовых гигантов. Вы можете увидеть выступы вдоль внутреннего края, которые можно приклеить, чтобы было легче держать клей подальше от видимых внешних поверхностей.(На самом деле я не склеивал их вместе, я вклеил магниты в каждое полушарие, чтобы они держались вместе магнитно, но я могу легко разобрать их, чтобы снять или заменить кольца.)
— Срезание меньших планет и лун с их помеченных печатных стоек .
— Создание колец для Сатурна, если они желательны.
— Если вы хотите расположить планеты в осевом направлении, полюса газовых гигантов отмечены внутри. Будьте осторожны при сверлении — не прилагайте слишком много усилий к оболочке.

 

Запасные части

Поскольку это дорогой набор, на случай, если какая-либо часть вашей модели солнечной системы потеряется или повредится, есть несколько наборов запасных частей, так что вам не придется покупать весь набор снова. чтобы получить часть.Доступны следующие наборы деталей:

Особая благодарность NASA / JPL-Caltech за разрешение использовать рельеф и картографирование поверхности их планеты.

Плохая астрономия | Масштабирование Солнечной системы

Время от времени в интервью и в социальных сетях мне задают интересный вопрос: если бы вы хотели, чтобы люди лучше понимали астрономию, что бы это было?

Мой ответ прост: масштаб.

Вещи в космосе очень, очень , очень далеко.Ближайший к нам природный объект, Луна, находится на расстоянии почти 400 000 километров от Земли. Ракете «Сатурн-5», по-прежнему самой мощной из когда-либо успешно использовавшихся ракет, потребовалось более 90 120 трех дней 90 121, чтобы отправить астронавтов на Луну. Три дня пересечения ничего, кроме пустой пропасти.

И это только Луна. Чтобы добраться до Марса и Венеры, двух ближайших планет, требуются месяцы пути. Ближайший Юпитер находится на расстоянии 600 миллионов километров. Знаете ли вы, что Сатурн в два раза дальше Юпитера, а Уран в два раза дальше Сатурна?

Солнечная система огромна.

Невероятно сложно уложить в голове эти весы. Хуже того, аналогии, как правило, терпят неудачу. Пример: Дорога к Солнцу заняла бы почти два столетия, если бы к нему была дорога (и ваши окна были бы действительно плотно закрыты). Представляет ли это, насколько это далеко на самом деле?

Будет еще хуже, если вы попытаетесь использовать для сравнения размеры планет. Планеты крошечные по сравнению с расстояниями, разделяющими их. Земля чуть менее 13 000 километров в поперечнике, но она находится на расстоянии 150 миллионов км от Солнца.Между Землей и Солнцем может поместиться более 11 000 Земель. Уф.

Но есть полезная модель: масштабная модель. В мире существует довольно много моделей Солнечной системы, и они, как правило, довольно большие. Я вспомнил об этом, когда увидел это видео, где режиссер Уайли Оверстрит создал масштабную модель Солнечной системы в пустыне Невада.

Впечатляет! И мне это что-то напомнило…

Раньше я был частью образовательной и просветительской группы в Университете штата Сонома.У нас были гранты НАСА на сбор учебных материалов по основам математики и естественных наук. Мой партнер по работе Сара Сильва и я ходили в классы и разговаривали с детьми, и однажды мы решили заняться этим вопросом. Мы взяли старое упражнение под названием «Веревка Солнечной системы» (вы можете найти множество его вариаций в Интернете) и модифицировали его в соответствии с нашими потребностями. По сути, он использует 20- или 30-метровую веревку, которая представляет собой расстояние от Солнца до Нептуна (или Плутона). Мы отметили его, чтобы показать, где находятся планеты. У нас был бы один ребенок, который был бы Солнцем и держал бы один конец, затем другой был бы Меркурием (мы распечатали изображения планет и Солнца, чтобы они тоже держались), и держал бы веревку в нужном месте, и так далее.

Когда они закончили, это было довольно удивительно: Меркурий, Венера, Земля и Марс теснятся и теснятся в пределах метра или около того от Солнца, но внешние планеты были ваааааай далеко. Он проделал замечательную работу, убедив их в том, насколько велика Солнечная система и почему зонду «Новые горизонты» потребовалось почти десятилетие, чтобы добраться до Плутона.

Но когда мы настраивали его в первый раз, я постоянно ловил себя на том, что снова и снова делаю математику, чтобы получить правильный масштаб модели.Если бы Солнце было один сантиметр в поперечнике, то насколько большой была бы Солнечная система? Что, если бы Земля была такой большой?

Через несколько минут мне это надоело, поэтому я сделал нечто беспрецедентное. ^* : Я создал электронную таблицу со всеми необходимыми числами, закодировал ее с размерами планет и Солнца, их расстояниями и т. д. на. Все, что вам нужно сделать, это указать размер Солнца, который вы хотите, и он рассчитает размер модели.

Используя это, вы можете создать масштабную модель Солнечной системы с любой спецификацией, которую вы хотите.И теперь, из чистого великодушия, я делаю это доступным для вас бесплатно! Я поместил его в Google Docs, чтобы вы могли в него покопаться; там он доступен только для чтения, но вы можете скачать его и адаптировать по своему желанию.

Вам не нужно много знать о электронных таблицах, чтобы работать с ними. Первый столбец — это имя объекта. Второе и третье – это радиусы и диаметры в километрах. В третьем столбце я разделил диаметры на диаметр Солнца, так что теперь у вас есть все они в пересчете на размер Солнца.Солнце — это один диаметр Солнца в поперечнике, Земля — ​​0,00918. В следующем столбце указано расстояние от Солнца в км, затем это же расстояние, деленное на диаметр Солнца.

Седьмой столбец — это размер Солнца в вашей масштабной модели. Значение по умолчанию — 100 сантиметров (1 метр). Затем в следующем столбце масштабируются размеры планет, а в последнем столбце указано расстояние от вашей планеты до Солнца. Изи писи ^† .

Если вы хотите меньшее Солнце, замените 100 см в столбце G чем-то меньшим.Обратите внимание, насколько меньше становится масштабная модель. Вы также можете настроить его, чтобы получить желаемый размер планеты; если вы хотите, чтобы Земля была 30 см в поперечнике, скажем, поиграйте с размером Солнца, пока не получится (ответ: Солнце будет около 3300 см в поперечнике; 33 метра. Это ОГРОМНО).

Теперь вернитесь и снова просмотрите видео с масштабной моделью Солнечной системы. На пятиминутной отметке Солнце всходит, и они сравнивают размер Солнца и своей модели Солнца, видимой с модели Земли… и это работает! Их Солнце было более метра в ширину, а Земля была несколько больше сантиметра и 176 метров от Солнца.Если вы проверите мою таблицу, это совпадает.

И еще: из любопытства я добавил в таблицу пояс Койпера и даже расстояние до Альфы Центавра, ближайшей звездной системы. Если вы масштабируете модель до чего-то разумного, как далеко будет Alpha Cen? Дооооолгой путь. До сих пор даже с масштабной моделью трудно удержать это расстояние на самой Земле: если Солнце имеет диаметр в метр, Alpha Cen находится на расстоянии почти 30 000 км! Это почти столько же, сколько реальных геостационарных спутников над Землей ^** .

Удивительно. Если вы педагог, я действительно рекомендую занятия с веревкой. Это интересно, это поднимает детей на улицу (или в очень длинный коридор), это кинестетично и, самое главное, это весело! Детям действительно понравится быть частью этого.

И в этом суть, не так ли? Мы все являемся частью Солнечной системы, и мы должны уделить минутку тому, чтобы оценить это. Мы можем быть маленькими — слишком маленькими, чтобы увидеть их на масштабной модели! — но тот факт, что мы можем во всем этом разобраться, делает нас большими.

^* Беспрецедентное для меня, т.е. Я ненавижу электронные таблицы. Ненавижу их. Ненавидеть. Хотел бы я изгнать их всех на конец веревки солнечной системы, только не в масштабе.

^† Лимонный сок.

** Ой! Я неправильно сделал преобразование в исходном тексте, сказав, что это 300 000 км. Видеть? Вот почему я ненавижу электронные таблицы. 🙂

Солнечная система в масштабе

Все мы помним изучение Солнечной системы в школе.Для большинства школьников это первое знакомство с астрономией и Вселенной. Большинство из нас начинали с изучения названий каждой планеты, как правило, с помощью мнемонического приема, такого как чрезвычайно популярное: « Моя очень образованная мать только что подала нам девять пицц ». (Я лично помню, как учил « Моя очень эксцентричная мать только что проглотила девять огурцов »). Конечно, Плутон был понижен до «карликовой планеты» в 2006 году, в основном из-за открытия множества других объектов аналогичного размера, в частности, объекта размером с Плутон в миллиардах миль от Нептуна, который позже будет назван Эридой.После этого самой популярной мнемоникой, кажется, стала « Моя очень образованная мать только что подала нам начос ». Как только мы узнаем названия планет, мы обычно переходим к модели Солнечной системы, которая обычно выглядит примерно так:

Или это может быть физическая модель, подобная приведенной ниже.

Но у подобных моделей есть две существенные проблемы, когда дело доходит до масштаба. Во-первых, размеры планет сильно отличаются. Эти модели заставляют нас поверить, что Юпитер почти такого же размера, как Солнце, но это даже не близко — диаметр Солнца почти в 10 раз больше диаметра Юпитера.Если бы мы создали модель с размерами планет в масштабе, это больше походило бы на следующую визуализацию.

В этой модели видно, что Юпитер значительно меньше Солнца. Но что более примечательно, Меркурий, Венера, Земля и Марс настолько малы, что едва видны. Это, конечно, основная причина, по которой модели изменяют размеры планет — без этого было бы очень сложно изучать планеты и их различные характеристики поверхности.

Но более масштабная проблема связана с расстоянием. Модели обычно показывают планеты относительно близко друг к другу, но это далеко не так. На самом деле, если бы вы сделали снимок Солнечной системы с Солнцем слева и Нептуном справа, а затем уменьшили размер фотографии до 800 пикселей в ширину, это выглядело бы примерно так:


С вашим экраном все в порядке. Солнечная система настолько огромна, что при уменьшении изображения до такой ширины планеты и даже Солнце настолько малы, что их даже не видно (Примечание: я учитываю только размеров объектов в Солнечной системы, а не свет, излучаемый Солнцем, и отражение этого света от планет).Если бы вы предположили, что Солнечная система начинается с Солнца и заканчивается на Нептуне (это не так — за пределами Нептуна есть множество объектов, включая пояс Койпера и Облако Оорта, которые простираются на многие миллиарды километров за Нептуном) и проигнорировали более мелкие объекты… луны, астероиды, карликовые планеты, кометы, пыль и т. д. — Солнечная система на 99,98 % состоит из пустого пространства. Ясно, что эта проблема расстояния является причиной того, что так мало наших моделей Солнечной системы действительно соответствуют масштабу. Практически невыполнимая задача — создать масштабные модели, которые хоть как-то пригодятся.Но я хотел посмотреть, смогу ли я создать масштабную модель Солнечной системы с помощью Tableau. Сначала я, конечно, собрал данные о размерах и расстояниях до планет.

	Расстояние от Солнца (км)

Затем я создал свою визуализацию:

.

Вы заметите полосу прокрутки внизу.Сам экран показывает около 6,5 миллионов километров. Учитывая, что Нептун находится более чем в 4,5 миллиардах километров от Солнца, это означает, что вам нужно будет пролистать страницу вправо почти 700 раз, чтобы добраться до Нептуна. Если бы мы могли растянуть эту визуализацию на всю ширину, она была бы почти как 2 ½ футбольных поля!

Конечно, единственный способ по-настоящему почувствовать масштаб — это взаимодействовать с визуализацией. Но будьте осторожны — если вы прокрутите вправо слишком быстро, вы, скорее всего, пропустите планеты, потому что многие из них очень маленькие (помните, что Меркурий, Венера, Земля и Марс почти невидимы на нашей первой визуализации) и потому что просто так много пустого места.Итак, используйте клавишу вверху, чтобы прокрутить до нужных расстояний и найти каждую планету.

Примечание. Как обычно, мне пришлось уменьшить размер этой визуализации (без каламбура), чтобы она хорошо поместилась в блоге, но не стесняйтесь переходить непосредственно к моей полноразмерной версии визуализации. В масштабе: Солнечная система Прежде чем закрыть этот пост, я хотел бы обязательно показать вам короткое видео, в котором задокументирована попытка режиссеров Уайли Оверстрит и Алекса Гороша построить масштабную модель Солнечной системы в пустыне Блэк-Рок в Неваде.Это определенно стоит пяти минут, потраченных на его просмотр, поэтому посмотрите его здесь.

Кен Флерлаге, 14 апреля 2017 г.

«Вояж» в масштабе от 1 до 10 миллиардов

Модель «Вояжа » Солнце в масштабе от 1 до 10 миллиардов в Корпус-Кристи, Техас. (нажмите на изображение, чтобы узнать больше) Кредит: Kailo Communications Studio

Задача, стоявшая перед командой дизайнеров выставки «Путешествие «, состояла в том, чтобы построить физическую модель планетарной области Солнечной системы , простирающейся от Солнца до Плутона.В то время Плутон все еще считался планетой. Примечание для Плутона — мы все еще любим тебя. Выставки Voyage по-прежнему включают Плутон, учитывая его исторический статус, а его раскадровка посвящена природе транснептуновых объектов и карликовых планет — важным темам для понимания Солнечной системы.

Проблема моделирования Солнечной системы

Независимо от истинного размера того, что представлено физической моделью, будь то модель Земли, самолета, клетки или структуры ДНК, физическая модель обычно создается в размере, который максимизирует способность человека держите его и манипулируйте им, чтобы они могли узнать — фактически исследовать — реальную вещь, изображенную моделью.Таким образом, размер физической модели больше отражает размер человека, чем то, что моделируется. В этом контексте разумный размер может составлять 0,3 метра (1 фут) в поперечнике, что примерно соответствует размеру типичного школьного глобуса.

Солнечная система, однако, представляет собой проблему для создателя модели. Солнечная система состоит из небольших объектов в огромном пространстве. Даже Солнце меркнет в космосе. Вам потребуется более 4200 солнц, расположенных бок о бок, чтобы охватить расстояние между Солнцем и Плутоном.Фундаментальная проблема заключается в представлении объектов и пространств между ними в одном масштабе.

Наименьшим объектом, который мы хотели изобразить, были спутники диаметром не менее 1000 км, такие как Тефия, Диона, Ариэль и Умбриэль. Наибольшим размером, который можно было изобразить, было среднее расстояние Плутона от Солнца, соответствующее 39,5 астрономическим единицам, или 6 миллиардам километров. (Обратите внимание, что астрономическая единица определяется как среднее расстояние Земли от Солнца, поэтому Плутон в среднем в 39,5 раз дальше от Солнца, чем Земля.)

Рассмотрим две крайности для конструктора моделей. Во-первых, рассмотрим модель расстояния между Солнцем и Плутоном, которая построена размером с школьный глобус или, что то же самое, нарисована на листе бумаги размером 8,5 x 11 дюймов. На бумаге можно было определить положение Солнца, всех планет и Плутона, создав модель Солнечной системы удобного размера. Но в этом масштабе модель Солнца была бы едва видна, ее диаметр был бы меньше 0,1 мм в поперечнике, а планеты были бы слишком малы, чтобы их можно было увидеть. Карта сайта Вашингтона, округ Колумбия ниже, если смотреть на экране компьютера, является отличным примером. Он может указать только расположение Солнца и планет в виде точек.

Вашингтон, округ Колумбия Карта сайта (нажмите на изображение, чтобы развернуть)

 

С другой стороны, если построить модель Луны диаметром 1000 км размером с школьный глобус, то модельное расстояние между Солнцем и Плутоном растянется на длину тихоокеанского побережья США, а модель Солнца будет такой же высоты. как Эмпайр Стейт Билдинг в Нью-Йорке.

Учитывая характер Солнечной системы, компромиссным подходом для «Путешествие » было использование масштаба, в котором размер человеческого существа находится примерно посередине между наименьшим изображенным объектом и наибольшим изображенным расстоянием. Это самый эффективный способ, с помощью которого наблюдатель-человек может воспринимать Солнечную систему как модель. Это максимизирует способность посетителя одновременно непосредственно наблюдать как размеры миров, так и расстояния между ними.

 

Модель Сатурна вместе с четырьмя его спутниками в масштабе от 1 до 10 миллиардов в Вашингтоне, округ Колумбия.(нажмите на изображение, чтобы узнать больше) Кредит: © Smithsonian Institution, Eric Long

Шкала от 1 до 10 миллиардов

Шкала от 1 до 10 миллиардов работает идеально, а как степень десяти также позволяет легко вычислять размеры моделей. Это также способствует развитию уроков, связанных с математическими навыками.

В масштабе от 1 до 10 миллиардов все уменьшается в размере в десять миллиардов раз. Модель луны диаметром 1000 км имеет диаметр 0,1 мм и все еще видна человеческому глазу.Модель расстояния между Солнцем и Плутоном в 6 миллиардов километров — это 600-метровый путь, или комфортная 10-минутная прогулка.

Для модели Солнечной системы в масштабе от 1 до 10 миллиардов получается, что размер баскетбольного мяча (0,24 метра в диаметре) находится посередине между моделью Луны 0,1 мм и расстоянием между Солнцем и Плутоном модели 600 метров. Точнее, баскетбольный мяч примерно в 2500 раз больше, чем модель Луны диаметром 0,1 мм, а 600-метровая модель расстояния от Солнца до Плутона примерно в 2500 раз больше, чем баскетбольный мяч. Баскетбольный мяч, по порядку величины, такого же размера, как человек.Также интересно отметить, что баскетбольный мяч является оптимальным размером для физической модели.

 

Педагогическое требование

Как масштабная модель Солнечной системы, Voyage также была разработана с учетом минимальных педагогических требований. Находясь перед любой моделью мира, посетитель должен иметь возможность легко увидеть расположение следующего мира. Идея состоит в том, что посетитель всегда должен иметь возможность напрямую сравнить размер мира перед ним с расстоянием до следующего.Это обеспечивает мгновенное узнавание крошечного мира в огромном пространстве, что и было главной обучающей целью выставки. Собственно, для этого и существует выставка.

В Вашингтоне, округ Колумбия, классная экскурсия по стойке Юпитера, обращенная к Солнцу и внутренней части Солнечной системы.