Содержание

‎App Store: Солнечная система с Астрокотом

Получи скидку 75% в течение ограниченного времени в рамках промоакции App Store!

Летите в космос и узнайте о чудесах Вселенной вместе с профессором Астрокотом и его помощником Астромышом! Загрузите прямо сейчас, чтобы присоединиться к Космической программе Астрокота и отправиться в познавательное межгалактическое путешествие.

5 — ИЗУЧИТЕ границы нашей Солнечной системы.
Весь космос доступен вам по мановению пальца!

4 — ОТКРЫВАЙТЕ планеты, спутники, звезды, космические корабли и все остальное.
Доберитесь до сути с новой функцией «раскрытия»!

3 — ПРОЙДИТЕ потрясающие реактивные испытания.
Заправьте реактивный ранец своими новыми знаниями!

2 — ЗАСЛУЖИТЕ медали для своей коллекции.
Заработайте три звезды в реактивных испытаниях, чтобы получить все 11 медалей!

1 — СТРОЙТЕ ракету по ходу игры.
Полученные медали приносят детали ракеты. Соберите их все!

The Huffington Post

«Профессор Астрокот и его путешествие в космос — это обучающее приложение, которое действительно заинтересует детей».

Good App Guide
«Нас поразило, насколько много информации заложено в этом приложении и как много удалось извлечь из него нашим тестерам»

Educational App Store
«Солнечная система с профессором Астрокотом» — это действительно хорошее приложение, которое может легко и непринужденно научить очень многому в игровой форме».

ЗНАНИЯ ЖДУТ!

«Солнечная система с профессором Астрокотом» продолжает идеи бестселлера «Профессор Астрокот и его путешествие в космос» за авторством иллюстратора Бена Ньюмана и квантового физика д-ра Доминика Воллимана.

Приложение было разработано Minilab Studios в сотрудничестве с издателем детских книг Flying Eye Books,  удостоенной множеством наград.

Узнайте больше на веб-сайте flyingeyebooks.com

Мы, сотрудники Minilab Studios, обещаем отправить вашего ребенка в незабываемое визуальное приключение, из которого он вернется с новыми знаниями.

Узнайте больше на веб-сайте minilabstudios.com

Солнечная система (Сурдин В.

Г.)

Вторая книга серии «Астрономия и астрофизика» содержит обзор текущего состояния изучения планет и малых тел Солнечной системы. Обсуждаются основные результаты, полученные в наземной и космической планетной астрономии. Приведены современные данные о планетах, их спутниках, кометах, астероидах и метеоритах. Изложение материала ориентировано в основном на студентов младших курсов естественнонаучных факультетов университетов и специалистов смежных областей науки. Особый интерес книга представляет для любителей астрономии.

На последней сторонке переплета: Марсоход «Curiosity» (NASA) в кратере «Гейл». Рисунок NASA.

На переднем форзаце: след марсохода «Curiosity» на поверхности Марса. Фото NASA.

На заднем форзаце: кольца Сатурна и спутник Титан. Фото «Cassini» (NASA).

Автор
Под редакцией В.Г. Сурдина
Издательство ООО «Физматлит»
Дата издания 2018
Кол-во страниц
460
Номер тома изд. 2, переработанное
ISBN 978-5-9221-1722-7
Тематика Физика
Вес книги 700 г
№ в каталоге 1858
Иллюстрации цветные

Категории: Научно-популярная литература

Ученые выяснили, сколько межзвездных объектов может захватить Солнечная система — Газета.

Ru

Обнаружение первых межзвездных объектов поставило перед учеными интересную задачу: определить, какая часть Солнечной системы может состоять из инородного материала. Новое исследование, проведенное американскими учеными Кевином Напье, Фредом Адамсом и Константином Батыгиным, результаты которого опубликованы на сервере электронных препринтов arXiv.org и приняты к публикации в The Planetary Science Journal, пытается оценить количество захваченных Солнцем межзвездных объектов, моделируя их поведение и отслеживая, как долго они остаются связанными с нашей системой.

Общее количество межзвездных объектов, пролетающих через Галактику, оценить пока очень сложно. Если при образования планетных систем выброс обломков — это распространенный побочный эффект, то число межзвездных астероидов может исчисляться сотнями триллионов или даже квадриллионами. Однако к настоящему времени астрономы обнаружили лишь двух реальных межзвездных скитальцев: это плохо поддающееся классификации небесное тело Оумуамуа в 2017 году и комета Борисова вскоре после этого.

Оба эти объекта провели в Солнечной системе относительно короткий промежуток времени — всего несколько лет, — при этом десятки тысяч лет они путешествовали по пустынным межзвездным пространствам от звезды к звезде и вряд ли где-то в ближайшее время остановятся.

Межзвездных объектов, оставшихся на околосолнечной орбите, пока не обнаружено. Максимум, что можно найти, — это микрометеороиды, крошечные пылинки, которые плавают тут с изначальных времен. Но все это не означает, что более крупные объекты не прячутся где-то в Главном поясе астероидов, не говоря уже о поясе Койпера, расположенном за пределами орбиты Нептуна, гораздо более удаленном и гораздо более проблематичном с точки зрения поиска в нем мелких объектов.

В ходе нового исследования ученые провели моделирование поведения 276 691 объекта, входящего в Солнечную систему со всех направлений с разными скоростями, и проследили судьбу каждого такого смоделированного объекта в Солнечной системе на протяжении миллиарда лет. Они обнаружили, что большинство таких объектов либо пролетят мимо, либо, если окажутся в пределах орбиты Юпитера, могут попасть в зону гравитационного влияния этой гигантской планеты и изменить траекторию — столкнуться с Юпитером либо быть выброшенными из Солнечной системы в другом направлении.

Если инородный объект окажется в орбитальной плоскости планет Солнечной системы, то он, вероятно, также будет отброшен в результате гравитационного воздействия крупных планет. Однако захваченные Солнцем и внешними планетами небесные тела могут получить чрезвычайно вытянутые орбиты, на которых они проведут миллионы лет, если вообще когда-либо покинут эту систему. В результате моделирования из всех объектов лишь 13 оставались в Солнечной системе более 500 млн лет, и всего три оставались здесь на протяжении миллиарда. Таким образом выяснилось, что посторонние объекты, как правило, все же не остаются в Солнечной системе надолго.

По оценке исследователей, даже если ежегодно с Солнцем сближается несколько объектов вроде Оумуамуа и кометы Борисова, за миллиарды лет здесь сможет скопиться лишь одна миллиардная часть массы Земли от межзвездным объектов, захваченных во время формирования Солнечной системы, и в десять тысяч раз меньше за все прошедшие с того времени годы. Этого материала едва хватит, чтобы собрать один астероид диаметром 10 км.
Полученный результат имеет два важных следствия. Во-первых, перспективы поиска межзвездных объектов внутри Солнечной системы весьма призрачны. Во-вторых, теории панспермии, утверждающие, что жизнь, возможно, зародилась где-то в других планетных системах и была позже занесена на Землю, скорее всего, несостоятельны.

Типы солнечных электростанций • Ваш Солнечный Дом

Мы можем использовать энергию солнца для разных целей. Одна из них — это выработка электрической энергии. При использовании солнечных батарей энергия солнца напрямую преобразуется в электрическую. Использование солнечного электричества имеет много преимуществ. Это чистый, тихий и надежный источник энергии. Впервые фотоэлектрические батареи были использованы в космосе на спутниках.

Все больше людей начинают понимать выгоды от использования солнечных батарей в своих домах. Особенно важно иметь достоверную информацию и расчеты о выгодности и порядке установки солнечных батарей, когда вы строите новый или реконструируете старый дом. Солнечные батареи помогают снизить расходы на электроэнергию и приобщить вас к борцам за экологически чистую энергетику.

Сегодня солнечное электричество широко используется во многих областях. В удаленных районах, где нет централизованного электроснабжения, солнечные батареи используются для электроснабжения отдельных домов, для подъема воды и охлаждения лекарств. Эти системы зачастую используют аккумуляторные батареи для хранения выработанной днем электроэнергии. Кроме того, калькуляторы, телекоммуникационные системы, буи и т.д. работают от солнечного электричества.

Другая область применения — это электроснабжение домов, офисов и других зданий в местах, где есть централизованная сеть электроснабжения. В последние годы именно это применение обеспечивает около 90% рынка солнечных модулей. В подавляющем большинстве случаев солнечные батареи работают параллельно с сетью, и генерируют экологически чистое электричество для сетей централизованного электроснабжения. Во многих странах существуют специальные механизмы поддержки солнечной энергетики, такие как специальные повышенные тарифы для поставки электроэнергии от солнечных батарей в сеть, налоговые льготы, льготы при получении кредитов на покупку оборудования и т. п.

На этапе становления фотоэнергетики такие механизмы действовали в Европе, США. Японии, Китае, Индии и других странах. В России также действуют различные меры поддержки возобновляемой энергетики. С 2013 года коммерческие электростанции на ВИЭ мощностью более 5 мегаватт, поставляют электроэнергию в сеть по специальным повышенным тарифам (см. Постановление Правительства РФ от 28 мая 2013 г. №449 «О механизме стимулирования использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ) на оптовом рынке электрической энергии и мощности».. С марта 2021 года и владельцы малых солнечных и ветряных энергетических установок мощностью до 15 кВт также получают поддержку — возможно сальдирование (взаимозачет) отданной и потребленной энергии в течение месяца, а также продажа излишков электросетям по оптовому тарифу. См. наш форум для более подробной информации.

Разновидности солнечных электростанций

Для того, чтобы фотоэлектрические модули были надёжным источником электроэнергии, необходимы дополнительные элементы в системе: кабели, поддерживающая структура и, в зависимости от типа системы (соединённая с сетью, автономная или резервная), еще и электронный инвертор и контроллер заряда с аккумуляторной батареей. Такая система в целом называется солнечной фотоэлектрической системой, или солнечной станцией.

Основные типы солнечных электростанций:

  1. Автономные
  2. Сетевые безаккумуляторные
  3. Сетевые с аккумуляторами (гибридные)
  4. Портативные

 

Автономные фотоэлектрические системы

В случае если нет подключения к сети, солнечные модули генерируют электричество для целей освещения, питания телевизора, радио, насоса, холодильника или ручного инструмента и т.п. Обычно, для хранения энергии используются аккумуляторные батареи, а в качестве резервного источника энергии применяется жидко-топливный электрогенератор. Это делает систему более сложной как в установке, так и в эксплуатации.

Рис.1. Автономная солнечная энергосистема для потребителей постоянного тока. 1.солнечные панели 2.контроллер 3.АБ 4.нагрузка

Самая простая система приведена на рисунке справа. В ней нет инвертора, поэтому она используется для питания нагрузки постоянного тока напряжением 12 или 24В. Если необходимо снабжать энергией нагрузку переменного тока напряжением 220В, в систему необходимо добавить батарейный инвертор (см. рис.3 ниже).

Автономная фотоэлектрическая система полностью независима от сетей централизованного электроснабжения. За исключением некоторых специальных применений, в которых энергия от солнечных батарей напрямую используется потребителями (например, водоподъемные установки, солнечная вентиляция и т.п.), все автономные системы должны иметь в своем составе аккумуляторные батареи. Энергия от аккумуляторов используется во время недостаточного прихода солнечной радиации или когда нагрузка превышает генерацию солнечных батарей.

АФЭС часто используются для электроснабжения отдельных домов. Малые системы позволяют питать базовую нагрузку (освещение и иногда телевизор или радио). Более мощные системы могут также питать водяной насос, радиостанцию, холодильник, электроинструмент и т.п. Система состоит из солнечной панели, контроллера, аккумуляторной батареи, кабелей, электрической нагрузки и поддерживающей структуры.

Такой тип системы идеально подходит тем, кто живет вдали от линий электропередачи или у кого нет возможности к ним подключиться. Эта опция позволяет производить энергию автономно и независимо от кого бы то ни было. С автономной системой аварии в электросетях (например, после ледяного дождя или урагана) вас больше не будут волновать.

Нужно понимать, что с автономной системой вам нужно следить за балансом энергии и не потреблять больше, чем генерируют ваши солнечные батареи или/и ветроустановка. Возможно, вам понадобится отказаться от некоторых, не особо нужных, приборов.

Типичный состав солнечной автономной энергетической системы описан здесь и здесь.

Преимущества
  • Может быть единственной возможностью получения электрической энергии в удаленной от ЛЭП местности
  • Может быть дешевле стоимости подключения к электросетям
  • Не нужно покупать электроэнергию — вы генерируете ее сами
  • Автономная система может быть спроектирована для питания отдельных потребителей. Например, отдельная система для питания насоса на удаленной от дома скважине или колодце, другая система для питания потребителей в доме и т.д.
Недостатки
  • Требует наличия аккумуляторов в системе, которые должны быть рассчитаны на хранение энергии в количестве, достаточном в случае нескольких пасмурных или безветренных дней. Для хранения аккумуляторов обычно требуется отдельное помещение
  • Аккумуляторы в автономной системе работают от 3 до 7 лет и потом требуют замены. Стоимость аккумуляторов может превышать стоимость солнечных батарей и других элементов системы.
  • Требуют квалифицированного обслуживания
  • Относительно дорогие
  • Много составляющих, выход одного элемента цепи электроснабжения приводит к выходу из строя всех системы
  • Требует услуг специалистов-профессионалов для проектирования и установки

На нашем сайте есть простая форма, которая может быть использована для расчёта автономной фотоэлектрической системы: для подсчёта количества необходимых модулей, ёмкости батареи и т. д.

Соединенные с сетью безаккумуляторные солнечные фотоэлектрические системы

Этот относительно новый тип солнечной электростанции для загородного дома или дачи. Для работы солнечных батарей требуется соединённый с сетью инвертор. Такой тип системы становится все более популярным среди домовладельцев, так как он обеспечивает солнечной электроэнергией по минимальной цене и с максимальной надёжностью. В России особенным спросом пользуются сетевые фотоэлектрические инверторы, которые могут предотвращать отдачу излишков энергии в сеть.  При помощи такой системы можно обеспечить электроэнергией весь дом — обычно на типичный дом достаточно мощности солнечных батарей (и, соответственно, сетевых инверторов) от 2 до 5 кВт. Но сейчас все больше людей устанавливают солнечные батареи мощностью 10-15 кВт, в рамках Закона о микрогенерации.

Если объект подключен к сети централизованного электроснабжения, солнечные батареи могут использоваться для генерации собственного электричества. Избыток электрической энергии обычно отдается электросетям. Если используются специальные тарифы для солнечного электричества, то или устанавливаются 2 счетчика (один на генерацию, другой на потребление), или используется двунаправленный счетчик. Таким образом можно обеспечить не только нулевые расходы по затратам на электроэнергию в течение месяца, но и нулевое потребление электроэнергии за год (летом избыток энергии поставляется сетям, а зимой, при недостатке солнца, дом питается в основном от сетей) . К сожалению, по деньгам в РФ  вряд ли можно «выйти на ноль», т.к. излишки за пределами расчетного периода (месяца) поставляются в сеть по оптовой цене, а потребление всегда рассчитывается по розничной цене.

Соединённые с сетью фотоэлектрические системы обычно состоят из одного или многих модулей, инвертора, кабелей, поддерживающей структуры и электрической нагрузки. Есть 2 варианта таких систем — с аккумуляторами и без.

Рис.2. Пример соединенной с сетью безаккумуляторной солнечной энергосистемы. 1.солнечные панели 2.инвертор 3.сеть 4.нагрузка

Безаккумуляторная соединенная с сетью фотоэлектрическая система является самой простой из всех систем. Она состоит из солнечных батарей (или ветроустановки, или микроГЭС) и специального инвертора, подключенного к сети. В такой системе нет аккумуляторов, поэтому они не могут использоваться в качестве резервных систем. Когда сеть пропадает, то и выработка электроэнергии солнечными батареями также прекращается. Это может быть ограничением такой системы, но основное ее преимущество — высокая эффективность, низкая цена (за счет отсутствия аккумуляторов и менее дорогого сетевого инвертора) и высокая надежность.

Сетевой инвертор используется для соединения фотоэлектрических панелей с сетью. Существуют также так называемые AC-модули, в которых инвертор встроен на задней части модуля. Солнечные панели могут быть установлены на крыше здания под оптимальным углом наклона с помощью поддерживающей структуры или алюминиевой рамы.

В системе меньше элементов, и все они обладают большой надёжностью, что делает стоимость установки и владения такой электростанцией гораздо ниже, чем в вариантах с аккумуляторами и аккумуляторными инверторами. 

В идеальном случае можно использовать взаимозачёт потреблённой и отданной в сеть энергии. В России такой вариант возможен в 2 случаях:

  1. если у вас есть старый счетчик с колесиком, который может крутиться в обратную сторону при отдаче излишков солнечной электроэнергии в сеть
  2. если вы присоединили вашу солнечную батарею к электросетям в рамках закона о микрогенерации. В этом случае в течение месяца отданная и потребленная энергия взаимозачитываются (сальдируются), а если вы в расчетном месяце отдали больше энергии, чем потребили, электросети обязаны у вас ее купить по оптовому тарифу рынка.  Конечно, этот тариф намного ниже розничного, поэтому лучше максимально потреблять солнечную энергию самостоятельно, не допуская больших отдачи сетям излишков к концу расчетного месяца.

При наличии излишков энергия отдается в сеть, а при недостатке — потребляется из сети за минусом солнечной генерации в данным момент. В странах, которые поддерживают развитие экологически чистой возобновляемой энергетики (Россия, к счастью, относится к ним с 2021 года), такой механизм называется net metering. 

В случае поломки вашей солнечной электростанции, у вас есть всегда «резервный» источник — электрическая сеть.  Поэтому соединенные с сетью солнечные системы очень надежны и выгодны. За последние годы стоимость солнечных батарей снизилась в разы. Уже сейчас стоимость электроэнергии от солнечной электростанции без аккумуляторов дешевле розничных тарифов на электроэнергию от россетей.  Срок окупаемости сетевых солнечных электростанций сейчас составляет всего несколько лет!

Типичный состав системы описан здесь.

Преимущества сетевой солнечной электростанции
  • Самая экономически эффективная и популярная в мире разновидность солнечной энергосистемы
  • Проста в работе
  • Почти не требует обслуживания
  • Может быть практически любой мощности и легко масштабируется
  • Работает параллельно с сетью. Если солнечной энергии не хватает, то недостающая часть берется из сети. Если есть излишки, то они могут отдаваться в сеть (при наличии «правильного» счетчика)
  • Энергоснабжающие организации могут платить потребителям, если они отдают излишки в сеть —  в РФ такой порядок действует с марта 2021 года.
Недостатки
  • Стоимость, по которой электросети будут покупать вашу энергию, может быть различной в зависимости от региона, а также быть меньше, чем розничная цена электроэнергии
  • Соединенные с сетью системы не будут работать при авариях в электросетях. Для соображений безопасности все фотоэлектрические сетевые инверторы прекращают работать при отсутствии опорного напряжения.

Гибридные соединенные с сетью солнечные системы

В гибридных системах есть несколько источников энергии. Это может быть сеть централизованного электроснабжения и солнечные батареи, и/или ветроустановки, генератор и т.п.  В гибридных системах обычно применяются аккумуляторные батареи, потому что они могут работать и при отсутствии энергии от центральных электросетей, то есть использоваться как резервные по отношению к электросетям.

Батарейная соединенная с сетью фотоэлектрическая система похожа на автономную систему. В ней также используются аккумуляторные батареи, но такая система одновременно подключена к сетям централизованного электроснабжения. Поэтому излишки, генерируемые солнечными батареями могут направляться в нагрузку или сеть (для этого необходимы специальные инверторы, которые могут работать параллельно с сетью, их часто называют «гибридными»). Если потребление превышает генерацию электричества солнечными батареями, то недостающая энергия берется от сети. Некоторые модели таких инверторов с зарядными устройствам могут давать приоритет для заряда аккумуляторов от источника постоянного тока (например, солнечного контроллера), тем самым снижая потребление энергии от сети для заряда аккумуляторов. В таких системах должен использоваться гибридный инвертор с функцией приоритетного использования солнечной энергии 

Существует разновидность батарейной соединенной с сетью системы, в которой вместо контроллеров заряда солнечных батарей применяются сетевые фотоэлектрические инверторы, соединенных к выходу ББП. Такую возможность имеют всего несколько моделей ББП, но общая эффективность системы за счет применения сетевых фотоэлектрических инверторов может быть намного выше, чем при применении контроллеров заряда АБ, особенно если основное потребление энергии приходится на дневное время.

В гибридных системах, в отличие от автономных, можно более гибко использовать аккумуляторы в зависимости от целей. А цели могут быть или максимальное использование энергии солнца, или максимальная надёжность электроснабжения. К сожалению эти режимы зачастую требуют противоположных алгоритмов работы.  Очень часто наши клиенты хотят максимально использовать энергию солнечных батарей даже при наличии сети в ущерб сроку службы аккумуляторов. Такие режимы мы не рекомендуем, и основные причины следующие:

  1. Нужно поддерживать максимальный заряд аккумуляторов по возможности всегда. Ведь вы не знаете точно, когда отключат электроэнергию. Конечно, можно предполагать, что после урагана или сильного снега или ледяного дождя вероятность отключения максимальная. Но кроме этих случаев бывают и другие. Поэтому нужно иметь на начало аварии в сетях максимально заряженные аккумуляторы.
  2. Чем меньше вы разряжаете аккумуляторы, тем дольше они прослужат. Это относится к свинцово-кислотным аккумуляторам. Стоимость электроэнергии, которую вы сэкономите используя вечером запасенную в аккумуляторах солнечную электроэнергию гораздо меньше, чем стоимость цикла работы аккумулятора. В итоге вы заплатите гораздо больше при замене выработавшего свой ресурс аккумулятора, чем сэкономите на электроэнергии. В случае с литиевыми аккумуляторами этот вопрос стоит не так остро, и в некоторых случаях можно сэкономить, используя запасенную в таких аккумуляторах энергию, но даже они имеют конечный ресурс по циклам. Ну и не забывайте про п. 1.

Если вы разряжаете аккумулятор до 20% от его номинальной емкости, это означает его глубокий разряд. Глубокие разряды сокращают срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов. Желательно поддерживать заряд аккумуляторов на уровне 80% и больше.  Использование гибридной системы электроснабжения позволяет добиться таких режимов работы аккумуляторов. При отсутствии солнца можно заряжать аккумуляторы от ветрогенератора или от сети.

Преимущества
  • Бесперебойное электроснабжение даже во время аварий на линиях электропередач
  • Излишки энергии в первую очередь сохраняются в аккумуляторах, а затем, если аккумуляторы уже не могут принять их,  передаются в сети
  • Имеет преимущества как сетевой, так и автономной электростанции
Недостатки
  • Стоит дороже
  • Требует экспертизы при настройке и квалифицированного обслуживания и эксплуатации
  • Более сложная, чем сетевая система
  • Требует услуг специалистов-профессионалов для проектирования и установки
Конфигурация резервной фотоэлектрической системы

Резервные солнечные системы используются там, где есть соединение с сетью централизованного электроснабжения, но сеть ненадежна. В случае отключения сети или недостаточного качества сетевого напряжения, для покрытия нагрузки используется солнечная система. 

В этом случае обычно требуются аккумуляторы, ББП или, в случае больших мощностей, другой источник — например генератор. В последнем случае, за счет солнечной энергии существенно сокращается потребление топлива во время перерывов в электроснабжении. В то время, когда сеть есть, обычно система работает как соединенная с сетью, и уменьшает потребление энергии от сети.

Система состоит из фотоэлектрических модулей, контроллера, аккумуляторной батареи, кабелей, инвертора, нагрузки и поддерживающей структуры.

Рис. 3. Разновидности фотоэлектрических энергосистем

Портативная солнечная система электроснабжения

Это самый простой и дешевый способ приобщиться к солнечной энергетике. Использует одну или несколько солнечных панелей и электронику, которые преобразуют солнечный свет в электрическую энергию переменного тока.

В едином боксе находятся солнечный контроллер, аккумулятор и инвертор. Можно подключать ваши устройства и солнечные панели непосредственно к этому переносному боксу.

Портативные системы обычно состоят из солнечной панели мощностью от 3 до 120Вт и имеют в своем составе аккумулятор емкостью от 7 до 40А*ч. В последнее время появились системы с литиевыми аккумуляторами, они намного удобнее комплектов со свинцовыми аккумуляторами. В том же размере можно получить в 3 раза большую емкость при весе в 2-3 раза меньшем.

Такой тип системы идеален для мобильных устройств, автодач, автомобилей, лодок, яхт и т.п. Также он подходит туристам и всем, кто любит путешествовать вдали от благ цивилизации.  Они могут обеспечить вас связью, доступом в интернет, светом, радио и т.п. в любой точке мира.

В нашем ассортименте есть такие переносные станции. См. тут

Преимущества
  • Можно легко переносить или перевозить
  • Легкая и простая система
  • Обычно очень надежная
  • Может быть спроектирована для специальных нужд — от маленькой системы  для зарядки гаджетов до более большой системы, питающей целый автодом или даже дачу
Недостатки
  • Ограниченная мощность. Обычно для электроснабжения загородного дома требуется большая солнечная батарея, которая устанавливается стационарно
  • Требует замены аккумуляторов так же, или даже чаще, как и в автономной система электроснабжения.

В зависимости от того, сколько денег вы хотите инвестировать в вашу систему электроснабжения с солнечными батареями, а также от того, сколько энергии вам нужно и нужно ли резервировать электроснабжение на случай аварий в электросетях, вы можете выбрать различный тип солнечной энергетической установки. Если вам нужно питать весь дом и максимально использовать экологически чистую энергию от Солнца, то, естественно, ваша солнечная электростанция будет больше и дороже, чем солнечная батарея для питания нескольких лапочек или бытовых приборов. Мы проектируем и устанавливаем оба типа таких систем — от вас просто нужно сделать нам заявку на бесплатный подбор оборудования.

Хотя умелый человек может сделать большую часть работы по установке системы, электрические соединения должны быть сделаны квалифицированным персоналом.

Эта статья прочитана 10156 раз(а)!

Продолжить чтение

  • 87

    Преимущества использования солнечных батарей в автономных и резервных системах электроснабжения Очень часто приходится сталкиваться с мнением, что применять солнечные батареи нецелесообразно, что они дороги и не окупаются. Многие думают, что гораздо легче поставить бензогенератор, который будет обеспечивать энергией ваш дом.…
  • 85

    Автономные фотоэлектрические энергосистемы Типы фотоэлектрических систем описаны на странице Фотоэлектрические системы. Рассмотрим более подробно один из видов — автономную ФЭС. Наиболее простая солнечная электростанция имеет на выходе низкое напряжение постоянного тока (обычно 12 или 24В). Такие системы применяются для обеспечения…
  • 82

    Фотоэлектрические комплекты: Состав Для того, чтобы использовать солнечную энергию для питания ваших потребителей, одной солнечной батареи недостаточно. Кроме солнечной батареи нужно еще несколько составляющих. Типичный состав автономного фотоэлектрического комплекта следующий: фотоэлектрическая батарея контроллер заряда аккумуляторной батареи аккумуляторная батарея провода, коннекторы,…
  • 73

    Эффективность работы солнечных батарей и коллекторов зимой Солнечные батареи могут быть великолепной частью вашего дома. Они определённо позволяют экономить вам деньги в течение длительного срока и постоянно могут снижать ваши счета за электроэнергию. Мы все знаем, что солнечные батареи преобразуют…
  • 71

    Есть ли выгода от приобретения солнечных батарей? Узнайте, когда ваши вложения окупятся и начнут приносить прибыль Автор: Каргиев В.М., к.т.н. Ссылка на источник при перепечатке обязательна. Солнечные батареи часто рекламируются как способ сэкономить электроэнергию и сократить счета на электричество. Это…
  • 68

    Рассматриваются принципиальные схемы построения систем электроснабжения с солнечными батареями. Подключение солнечных батарей через сетевые инверторы к батарейным инверторам, через солнечные контроллеры заряда. Особенности различных систем и рекомендуемое оборудование.

Почему за всю историю лишь два корабля сумели покинуть Солнечную систему

За всю историю только два космических корабля смогли покинуть Солнечную систему. Для проведения полноценного межзвездного полета инженеры NASA работают над кардинально новым видом ракет. Реально ли достичь успеха?

История Voyager 1 и 2

Космическими кораблями, которые выбрались за пределы Солнечной системы, стали Voyager 1 и Voyager 2, запущенные NASA в 1977 году. Это получилось практически случайно: их главной целью было изучение Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Более того, они были плохо оборудованы для столь долгого путешествия и могли развивать относительно небольшую скорость — около 50 тыс. км/ч. Они смогли покинуть Солнечную систему, получив дополнительное ускорение за счет гравитации Юпитера и Сатурна. Ученые до конца не были уверены, получится ли это. Корабли уже не вернутся назад и будут вечно странствовать по Млечному пути.

Изучение полета

В 2019 году NASA направило запрос в Лабораторию прикладной физики (APL) университета Джона Хопкинса и попросило изучить способы проведения межзвездной миссии. Была организована команда ученых под руководством материаловеда Джейсона Бенкоски, которая работает над всеми аспектами потенциального полета: от финансовых расчетов до необходимого оборудования. Однако самая интересная часть исследования — это выявление быстрого способа долететь до края Солнечной системы.

За пределы гелиопаузы

Край Солнечной системы под названием «гелиопауза» находится в 18 млрд км от Земли. Команда APL хочет построить корабль, который перешагнет его и пролетит еще 30 млрд км за примерно 17–18 лет: это в два раза меньше по сравнению со временем, которое потребовалось Voyager 1 для достижения гелиопаузы. Для этого ученые решили испробовать новый вид тяги: гелиотермический, когда движение осуществляется за счет энергии Солнца. В 2020 году им удалось доказать возможность работы такого двигателя.

20 Солнц

В специальном металлическом контейнере ученые смогли воссоздать энергию 20 объединенных Солнц. Затем Бенкоски провел через контейнер по трубе жидкий гелий. Он поглотил жар, расширился и выбросился через небольшое сопло. В интервью изданию Wired Джейсон Бенкоски заявил: «Очень легко отвергнуть идею, заявляя, что расчеты выглядят отлично, но в реальности она никогда не продвинется дальше теоретических значений. Мы же смогли доказать, что гелиотермическая тяга — не просто фантазия. Это вполне может сработать».

Работа только начинается

Разумеется, эксперимент Бенкоски и его команды проводился не в открытом космосе и имел ряд ограничений. Однако данные из этого опыта совпали с моделью, по которой исследователи рассчитывали поведение межзвездного зонда в космосе. Джейсон Бенкоски объясняет: «Мы удачно продемонстрировали реальность наших расчетов на системе, которая никогда не полетит. Теперь нужно заменить каждый из компонентов на то, что может использоваться в реальном полете, и проверить уже на них». Если все пройдет успешно и NASA одобрит миссию, зонд для межзвездной миссии может быть запущен в середине 2030-х годов. В полете он проведет от 50 до 100 лет.

GISMETEO: Какая планета в Солнечной системе самая холодная? — Наука и космос

Расстояние между Землей и Солнцем, равное 149,6 миллиона километров, обеспечивает идеальную температуру для жизни. Однако температура планет Солнечной системы связана не только с их удаленностью от горячей звезды. Так, например, Нептун является самой далекой планетой нашей системы — от него до Солнца 4,5 миллиарда километров. Но при этом Уран, который ближе к Солнцу на 1,7 миллиарда километров, — самая холодная планета в Солнечной системе.

Минимальная температура Урана — минус 224 °C. На Нептуне — минус 214 °C.

© shutterstock.com

В чем причина?

Планеты образуются в течение миллионов лет из каменных объектов, сталкивающихся друг с другом. При каждом столкновении происходит нагрев формирующейся планеты. Если долго хлопать в ладоши, они начинают нагреваться — то же самое происходит с планетами. Таким образом в их недрах накапливается тепло.

Миллиарды лет назад что-то огромное врезалось в Уран с такой силой, что наклонило планету на бок. В результате сильного удара часть внутреннего тепла улетучилась. Нептун не переживал таких серьезных столкновений, поэтому смог сохранить большую часть своего тепла.

Интересно, что Меркурий, ближайшая к Солнцу планета, тоже бывает экстремально холодной. Если обращенная к Солнцу сторона Меркурия имеет температуру 400 °C, то на другой стороне она опускается до минус 200 °C. Причина таких температурных контрастов в том, что, в отличие от Земли, у Меркурия нет атмосферы, которая действует как одеяло, удерживая тепло и распространяя его вокруг.

Как измеряют температуру планет?

Для изучения атмосферы близлежащих планет, таких как Марс, мы можем отправить зонды. Однако в случае с далекими мирами, такими как Нептун и Уран, это невозможно. Ученые определяют их температуру, анализируя свет планеты, который содержит данные о «температурных маркерах» — типах атомов и молекул в ее атмосфере.

Хотя Нептун и Уран невероятно холодные, во Вселенной есть еще более холодные места. Рекордсмен по холоду — газопылевое облако Бумеранг, протопланетарная туманность на расстоянии 5000 световых лет от нас. Температура там достигает минус 272 °C.

Ничто во Вселенной не может быть холоднее минус 273 °C. Эта температура считается абсолютным нулем, потому что при ней крошечные частицы и атомы, из которых все состоит, перестают двигаться, что исключает дальнейшее охлаждение. Это означает, что мы вряд ли когда-нибудь найдем во Вселенной более холодную область, чем туманность Бумеранг.

Больше интересного — «ВКонтакте». Подписывайтесь!

Гисметео в «Инстаграме»

История солнечной системы: краткое изложение

[collection article]

Abstract

Проблема образования Солнца, Земли, других планет и их спутников давно волнует людей. За последние несколько десятков лет астрономам и космологам удалось заметно продвинуться в понимании устройства, истории и эволюции Солнечной системы. В частности, благодаря прямым наблюдениям за процессом возник… view more

Проблема образования Солнца, Земли, других планет и их спутников давно волнует людей. За последние несколько десятков лет астрономам и космологам удалось заметно продвинуться в понимании устройства, истории и эволюции Солнечной системы. В частности, благодаря прямым наблюдениям за процессом возникновения молодых звезд и открытиям множества экзопланет мы намного яснее представляем механизм зарождения Солнечной системы. Однако все же вести речь о ее истории в полном смысле слова не всегда возможно, скорее, речь идет о различных гипотезах. Настоящая статья дает возможность в сжатом виде представить эволюцию Солнечной системы в первые несколько сотен миллионов лет, когда в ней происходили наибольшие изменения. Статья написана в достаточно популярной манере, но в то же время опирается на серьезные научные исследования…. view less

Classification
Natural Science and Engineering, Applied Sciences

Free Keywords
Солнечная система; экзопланеты; протооблако; пылевой субдиск; планетезимали; зародыши планет; протопланеты; катастрофы; миграции планет

Collection Title
Эволюция: паттерны эволюции

Editor
Grinin, Leonid; Korotayev, Andrey

Document language
Russian

Publication Year
2018

Publisher
Uchitel Publishing House

City
Volgograd

Page/Pages
p. 1-18

ISBN
978-5-7057-5397-0

Status
Published Version; peer reviewed

Licence
Basic Digital Peer Publishing Licence

Более 5000 экзопланет за пределами нашей Солнечной системы, подтверждает НАСА: NPR

На этом изображении, предоставленном НАСА, показан спутник для исследования транзитных экзопланет (TESS). АП скрыть заголовок

переключить заголовок АП

На этом изображении, предоставленном НАСА, показан спутник для исследования транзитных экзопланет (TESS).

АП

Лаборатория реактивного движения НАСА подтвердила, что за пределами нашей Солнечной системы в настоящее время известно 5000 планет, ставших важной вехой в астрономии и, возможно, в поиске внеземной жизни.

Эти так называемые экзопланеты включают каменистые миры размером примерно с Землю, газовые гиганты больше Юпитера и «мини-Нептуны».

«Это не просто число», — заявила в своем заявлении Джесси Кристиансен, научный руководитель Архива экзопланет НАСА и научный сотрудник Института наук об экзопланетах НАСА в Калифорнийском технологическом институте.

«Каждый из них — это новый мир, совершенно новая планета. Я в восторге от каждого, потому что мы ничего о них не знаем», — добавил Кристиансен.

Ученые совершенствуются в их открытии

Способность ученых находить новые экзопланеты стремительно растет благодаря растущему пониманию того, как находить планеты за пределами нашей Солнечной системы, и технологических инструментов для этого, таких как запущенный спутник для исследования транзитных экзопланет. в 2018 году и недавно запущенный космический телескоп Джеймса Уэбба.

Наша галактика, вероятно, является домом для миллиардов экзопланет, сообщает НАСА. И правда о внеземной жизни может быть где-то там.

«На мой взгляд, неизбежно, что мы где-то найдем какую-то жизнь — скорее всего, какую-то примитивную», — сказал Александр Вольщан, ведущий автор статьи 1992 года, подтверждающей существование первых экзопланет.

Некоторые из них называются суперземлями.

Из 5000 планет, обнаруженных на данный момент, 35% подобны Нептуну, размером с Нептун или Уран и могут быть ледяными гигантами или намного теплее.Около 31% называются суперземлями — размером от Земли до Нептуна и, возможно, скалистыми, а 30% — газовыми гигантами.

Астрономы открыли первые экзопланеты, используя метод «колебания» для отслеживания едва заметных колебаний звезды, вызванных гравитационным притяжением вращающихся вокруг планет.

Затем они отправили космический телескоп и заставили его рассмотреть более 170 000 звезд, наблюдая за провалами в свете, которые указывали бы на прохождение планеты. Это известно как «транзитный» метод, и с его помощью было найдено большинство известных экзопланет.

Cosmos4Kids.com: Солнечная система

 
Наша система из одной звезды и восьми планет родилась примерно 4,6 миллиарда лет назад. Все части были созданы одновременно. Но ждать! Это не было большим «ПУФ!» и все было здесь. Для развития всей системы потребовались миллиарды лет. Все газы, пыль и части системы были вокруг в начале. В конце концов образовалась звезда, восемь планет, несколько меньших карликовых планет (например, Плутон) и пояс астероидов.Когда зародилась Солнечная система, не было даже звезды. Система начиналась как вращающийся сгусток газа. Поскольку капля вращалась миллионы и миллионы лет, она начала сплющиваться. Вероятно, это было похоже на форму летающей тарелки. Это был круглый плоский диск с выпуклостью посередине. Эта выпуклость была началом Солнца. Ученые называют это «детское» солнце протосолнцем . Последним шагом для Солнца была магия, которая зажгла его и заставила сиять. Вы помните ту пыль и газ, кружащиеся вокруг, которые не стали Солнцем? Диск сплющился еще больше, и планеты начали развиваться.Восемь планет образовались и теперь вращаются вокруг Солнца. По мере удаления от Солнца вы сначала обнаружите четыре планеты, затем группу малых астероидов и четыре больших планеты Юпитера . Есть также объекты, называемые карликовыми планетами, которые включают такие тела, как Плутон и Харон. В последние несколько лет астрономы начали обнаруживать более мелкие объекты за Плутоном в поясе Койпера. Расстояние от Солнца до Земли считается «1» (учёные называют это расстояние астрономической единицей).Среднее расстояние до Плутона от Солнца составляет 39,5. Зонды «Вояджер», запущенные несколько десятилетий назад, только сейчас достигли внешних границ нашей Солнечной системы. Этот край, называемый гелиопаузой, находится далеко за пределами орбиты Плутона. По мере развития планет начали появляться два типа. В нашей системе есть планеты, состоящие в основном из камня, и планеты, состоящие в основном из газа. Официальные названия: земные (камнеподобные) и юпитерианские (с газами). Из восьми планет нашей системы Меркурий, Венера, Земля и Марс являются планетами земной группы.К юпитерианским планетам относятся Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Все планеты Юпитера намного больше и имеют более низкую плотность по сравнению с планетами земной группы. Недавно астрономы решили, что во Вселенной есть объекты крупнее астероидов и комет, но меньше реальных планет. Эти карликовые планеты также вращаются вокруг Солнца и включают Плутон, Харон и другие, обнаруженные в поясе Койпера. Вы также можете услышать термин транснептуновые объекты, используемый для описания этих далеких карликовых планет.



 


Изучение Солнечной системы — The New York Times


Если космический телескоп NASA James Webb будет успешно запущен на этой неделе, он присоединится к десяткам активных и неактивных космических аппаратов, работающих за пределами орбиты Земли.

Космический корабль на орбите Солнца

Люси запустили в 2021 году к троянским астероидам Юпитера.

Solar Orbiter изучает Солнце и его полюса.

Зонд Parker Solar Probe скользит по краю нашей звезды.

STEREO A и STEREO B отслеживают солнечные бури.

Tesla Roadster лениво вращается вокруг Солнца.

Спитцер наблюдал за новорожденными планетами и вышел на пенсию в 2020 году.

Кеплер подсчитывал планеты, пока не закрылся в 2018 году.

Улисс первым изучил полюса Солнца.

Меркурий

BepiColombo зацикливается и появится в 2025 году.

Messenger нанес на карту планету и потерпел крушение в 2015 году.

«Маринер-10» первым достиг Меркурия в 1974 году.

Венера

Акацуки изучает медленно вращающуюся Венеру и запускается с солнечным парусом IKAROS.

Venus Express исследовал атмосферу Венеры.

Магеллан нанес на карту планету и погрузился в ее облака.

Вега-1 и Вега-2 сбросили посадочные модули, прежде чем перейти к комете Галлея.

Pioneer Venus 1 сбросил зонды в 1978 году.

«Маринер-10» пролетел в 1974 году.

«Венера-7» первой мягко приземлилась. В 70-х и начале 80-х годов последовали новые космические аппараты «Венера».

L1 Точка Лагранжа

Точка равновесия между Солнцем и Землей.

«Чанъэ-5» вернул на Землю капсулу с лунными камнями, прежде чем облететь точку L1.

DSCOVR оглядывается на залитую солнцем Землю.

ACE изучает частицы от Солнца и за его пределами.

SOHO следит за космической погодой и находит новые кометы.

WIND изучает солнечный ветер.

LISA Pathfinder держала два груза в свободном падении, чтобы испытать гравитационные волны.

Генезис улавливал частицы солнечного ветра и возвращал их обратно на Землю.

ISEE-3 первым вышел на орбиту точки L1 в 1978 году. Космический корабль был возрожден техно-археологами в 2014 году.

земной шар

Международная космическая станция управляет более чем 4500 меньшими спутниками на околоземной орбите.

Crew Dragon был первым коммерческим кораблем, доставившим людей на МКС.

Китай строит космическую станцию ​​Тяньгун.

Хабблу недавно исполнилось 30 лет.

Чандра наблюдает, как звезды взрываются вспышками рентгеновского излучения.

TESS ищет планеты и орбиты, находящиеся в резонансе с Луной.

Луна

Чанъэ-5 собрал лунные камни и почву и вернул их на Землю.

Чандраян-2 изучает лунную поверхность.Его посадочный модуль Vikram разбился в 2019 году.

«Чанъэ-4» первым мягко приземлился на обратной стороне Луны и выпустил марсоход «Юйту-2». Он связывается с Землей через спутник-ретранслятор Queqiao.

Chang’e 5-T1 пролетел мимо Луны и отправил тестовую капсулу обратно на Землю.

«Чанъэ-3» приземлился с марсоходом «Юйту».

Лунный разведывательный орбитальный аппарат нанес на карту поверхность Луны и обнаружил посадочные модули Аполлона.

Космический корабль-близнец ARTEMIS изучает магнитосферу Земли.

Beresheet разбился при посадке в 2019 году.

LADEE изучала лунную пыль и разбилась на дальней стороне.

Приливы и отливы нанесли на карту лунную гравитацию.

Чанъэ-1 нанес на карту Луну. «Чанъэ-2» совершил оборот, а затем ушел в точку Лагранжа L2.

LCROSS нырнул в шлейф разбившейся ракеты Centaur.

Чандраян-1 нашел воду.

SMART-1 испытал ионный двигатель.

Lunar Prospector искал полярный лед.

Клементина тестировала оборудование и камеры.

Hiten подсчитал пыль и разбился в 1993 году. Селена последовала за ним, чтобы изучить эволюцию Луны.

Луна 24 была последней из многих успешных миссий Луны. Он вернул образец на Землю в 1976 году.

Explorer 49 был последней американской миссией на Луну за два десятилетия, до Клементины в 1994 году.

L2 Точка Лагранжа

Точка равновесия за Землей.

Спектр-РГ снимает рентгеновское небо.

Gaia наносит на карту миллиард звезд.

Гершель вглядывался в звезды в инфракрасном диапазоне.

Planck и WMAP исследовали космический микроволновый фон.

Марс

Вертолет Perseverance и его Ingenuity изучают кратер Jezero.

Tianwen-1 доставил на Марс первый китайский посадочный модуль и вездеход.

«Надежда» — первая межпланетная миссия арабской страны.

InSight приземлился в 2018 году и прислушивается к марсотрясениям.

ExoMars Trace Gas Orbiter обнаружил метан и выпустил обреченный посадочный модуль Schiaparelli.

MAVEN изучает историю Марса.

Mars Orbiter Mission, также называемый MOM или Mangalyaan, — это первая миссия Индии на другую планету.

Curiosity путешествует по кратеру Гейла, древнему марсианскому озеру.

Mars Reconnaissance Orbiter изучает и фотографирует поверхность Марса.

Mars Express выпустил бесшумный посадочный модуль Beagle 2, который был обнаружен только в 2015 году.

Mars Odyssey составляет карту воды и льда на Марсе.

Феникс приземлился в марсианской Арктике.

Марсоход Opportunity умер в 2019 году.

Марсоход Spirit застрял в песке после шести лет блуждания по Марсу.

Mars Pathfinder приземлился и выпустил Sojourner, первого марсохода на другой планете.

Mars Global Surveyor составил карту планеты.

«Викинг-1» и «Викинг-2» сбросили посадочные модули в 1976 году.

Mariner 9 был первым кораблем, вышедшим на орбиту другой планеты.

«Маринер-4» первым пролетел мимо Марса.

Астероиды

DART запущен в ноябре, чтобы отклонить астероид Диморфос.

Hayabusa2 проделал дыру в астероиде Рюгу, доставил образец на Землю и теперь направляется к астероиду KY26.

OSIRIS-REx коснулся астероида Бенну и возвращается на Землю с образцом.

Chang’e-2 облетел Луну и L2, прежде чем пройти мимо астероида 4179 Toutatis.

Рассвет посетил астероид Веста, а затем нанес на карту карликовую планету Церера.

Хаябуса отправил пыль с астероида Итокава обратно на Землю в 2010 году. Его крошечный посадочный модуль «Минерва» не смог достичь поверхности.

NEAR Шумейкер пролетел мимо астероида, прежде чем выйти на орбиту и приземлиться на Эросе.

Кометы

Розетта миновала астероиды, последовала за кометой 67P/C-G, отскочила и потеряла посадочный модуль Philae на голове.

В 2005 году Deep Impact врезался в комету Tempel 1 с помощью импактора. Космический корабль, переименованный в EPOXI, направился к комете Hartley 2.

Stardust пролетел мимо астероида, вернул образец кометы Wild 2 и еще раз взглянул на Tempel 1.

Deep Space 1 пролетел мимо астероида Брайля в 1999 году и кометы Боррелли в 2001 году.

Джотто, Суисей, Сакигаке, Вега-1 и Вега-2 сошлись на комете Галлея в 1986 году.

ISEE-3 был переименован в International Cometary Explorer и первым посетил комету в 1985 году. Он снова пронесся мимо Земли в 2014 году.

Юпитер

Юнона вращается в солнечном свете, чтобы изучить облака Юпитера.

Галилео первым вышел на орбиту Юпитера и потерпел крушение в 2003 году.

«Улисс», «Кассини» и «Новые горизонты» миновали Юпитер на пути к другим пунктам назначения.

«Пионер-10» первым достиг Юпитера в 1973 году, за ним последовали «Пионер-11» в 1974 году и «Вояджер-1» и «Вояджер-2» в 1979 году.

Сатурн

«Кассини» сделал потрясающие снимки Сатурна и его спутников, сбросил посадочный модуль «Гюйгенс» на Титан и, наконец, нырнул внутрь колец и исчез.

«Пионер-11» первым прошел мимо Сатурна в 1979 году, за ним последовали «Вояджер-1» в 1980 году и «Вояджер-2» в 1981 году.

Уран

«Вояджер-2» пролетел в 1986 году.

Нептун

«Вояджер-2» прошел мимо Нептуна и его спутника Тритона в 1989 году.

Плутон

Во время пролета в 2015 году New Horizons мельком увидел замороженное сердце карликовой планеты.

Пояс Койпера

New Horizons прошла Ultima Thule — теперь называемую Arrokoth — в 2019 году и в конечном итоге покинет Солнечную систему.

Межзвездное пространство

«Вояджер-1» покинул нашу Солнечную систему в 2012 году.

«Вояджер-2» последовал в 2018 году.

«Пионер-10» и «Пионер-11» почти у цели, но больше не связаны с Землей.

Примечание. На этом рисунке показаны космические аппараты, работающие в настоящее время за пределами околоземной орбиты, а также множество потерпевших крушение или бездействующих космических аппаратов последних десятилетий. Он не включает миссии «Аполлон», большинство космических кораблей, запущенных до «Пионера-10» в 1972 году, многие советские миссии на Луну и Венеру и некоторые недавние микроспутники. Иллюстрации не в масштабе.

НАСА подтверждает, что мы нашли 5000 миров за пределами Солнечной системы

В январе 1992 года два космических объекта навсегда изменили нашу галактику.

Впервые у нас есть конкретные доказательства внесолнечных планет или экзопланет, вращающихся вокруг чужой звезды: два каменистых мира, вращающихся вокруг звезды на расстоянии 2300 световых лет.

 

Теперь, чуть более 30 лет спустя, это число взорвалось. На этой неделе 21 марта ознаменовалось чрезвычайно важной вехой — подтверждено более 5000 экзопланет. Если быть точным, сейчас в архиве экзопланет НАСА задокументировано 5005 экзопланет, каждая из которых имеет свои уникальные характеристики.

Каждая из этих экзопланет фигурировала в рецензируемых исследованиях и наблюдалась с использованием различных методов обнаружения или методов анализа.

Находки богаты для последующего изучения, чтобы узнать больше об этих мирах с помощью новых инструментов, таких как недавно запущенный космический телескоп Джеймса Уэбба и предстоящий космический телескоп Нэнси Грейс Рим.

«Это не просто число», — говорит астроном Джесси Кристиансен из Научного института экзопланет НАСА в Калифорнийском технологическом институте. «Каждый из них — это новый мир, совершенно новая планета. Я в восторге от каждого из них, потому что мы ничего о них не знаем».

Первые два подтвержденных мира, открытые астрономами Александром Вольщаном и Дейлом Фрайлом, были экзопланетами 4.В 3 и 3,9 раза больше массы Земли, вращаясь вокруг мертвой звезды, известной как миллисекундный пульсар, который посылает «биения» или импульсы радиоволн в миллисекундных временных масштабах.

В 1994 году вокруг звезды была обнаружена третья экзопланета, намного меньшая по массе, в 0,02 раза превышающая массу Земли. Экзопланеты были названы Полтергейст, Фобетор и Драугр соответственно.

 

Открытие показало, что галактика должна быть кишит этими вещами. Пульсары — это тип нейтронных звезд: мертвые ядра массивных звезд, которые выбросили большую часть своей массы, а затем разрушились под действием собственной гравитации. Процесс их формирования довольно экстремальный, часто с колоссальными взрывами.

«Если вы можете найти планеты вокруг нейтронной звезды, планеты должны быть практически везде», — говорит Вольщан. «Процесс производства планеты должен быть очень надежным».

Но была загвоздка. Техника, используемая для идентификации этих экзопланет, была основана на очень регулярной синхронизации импульсов от звезды, которые очень слабо изменяются под действием гравитационного влияния вращающихся тел.

Увы, этот метод ограничен пульсарами; он не подходит для звезд главной последовательности, у которых нет регулярных миллисекундных пульсаций.

Однако, когда астроном Уильям Боруки из НАСА впервые применил транзитный метод, который наблюдает слабые, регулярные провалы в звездном свете, когда экзопланета проходит между нами и звездой-хозяином, наука об экзопланетах взорвалась.

Космический телескоп Кеплер, запущенный в 2009 году, внес в список более 3000 подтвержденных экзопланет, и еще 3000 кандидатов ждут своего часа.

В дополнение к методу транзита астрономы могут изучать гравитационное воздействие экзопланет на свои родительские звезды.Поскольку объекты вращаются вокруг общего центра тяжести, кажется, что звезда слегка «раскачивается» на месте, изменяя длину волны своего света.

Кроме того, если вы знаете массу звезды, вы можете изучить, как сильно она колеблется, чтобы сделать вывод о массе экзопланеты; и, если вы знаете, насколько яркой является звезда, вы можете сделать вывод о размере экзопланеты.

 

Вот откуда мы знаем, что во Вселенной есть экзопланеты, очень, очень отличные от тех, что есть в нашей домашней системе.

Горячие юпитеры — это огромные газовые гиганты, находящиеся на невероятно близких орбитах вокруг своих звезд, из-за чего температура экзопланет может быть даже выше, чем у некоторых звезд.

Мини-Нептуны обитают в режиме размера и массы между Землей и Нептуном и потенциально могут быть обитаемыми. Существуют также суперземли, скалистые, как Земля, но их масса в несколько раз больше.

Поскольку непосредственное изучение экзопланет очень сложно — они маленькие, очень тусклые, очень далеко и часто очень близко к яркой звезде, свет которой заглушает все, что может отражать экзопланета, — мы еще многого не знаем.Кроме того, существует еще множество миров, находящихся за пределами наших нынешних порогов обнаружения.

Но в ближайшие годы эти пороги отступят перед развитием технологий и новых методов анализа, и мы можем найти множество миров, о которых даже не мечтали. Возможно, мы даже найдем следы жизни за пределами Солнечной системы.

«Я испытываю истинное удовлетворение и благоговение перед тем, что происходит вокруг», — говорит Боруки.

«Никто из нас не ожидал такого огромного разнообразия планетарных систем и звезд.Это просто потрясающе». миллиарды в нашей галактике

Планетарный одометр повернулся 21 марта, когда НАСА официально добавило еще 65 планет в свой Архив экзопланет, доведя общее количество подтвержденных обнаруживаемых планет за пределами нашей Солнечной системы до более чем 5000 — с 35% этих планет были отнесены к категории подобных Нептуну, 31% идентифицированы как «суперземли», 30% как газовые гиганты и только 4% земные.

Проценты представляют разнообразие планет, которые были обнаружены до сих пор, причем некоторые из них похожи на планеты в нашей Солнечной системе, а другие сильно отличаются. Существуют «маленькие каменистые миры, такие как Земля, газовые гиганты, во много раз превышающие Юпитер, и горячие юпитеры», а также «суперземли, которые, возможно, являются каменистыми мирами больше, чем наш собственный, и мини-Нептуны».

«Это не просто число», — сказала Джесси Кристиансен, научный руководитель архива и научный сотрудник Института экзопланетных исследований НАСА в Калифорнийском технологическом институте в Пасадене, в заявлении, сопровождающем объявление.«Каждый из них — это новый мир, совершенно новая планета. Я в восторге от каждого из них, потому что мы ничего о них не знаем».

Лаборатория реактивного движения поделилась видео, чтобы отметить космическую веху, которая во многом была достигнута благодаря использованию мощных телескопов, как в космосе, так и на земле. Первое подтвержденное планетарное открытие было сделано в 1990-х годах, когда астроном Александр Вольщан и его коллеги опубликовали статью, в которой были представлены доказательства существования двух планет, вращающихся вокруг пульсара.

«По моему мнению, неизбежно, что мы где-то найдем какую-то жизнь — скорее всего, какого-нибудь примитивного вида», — сказал Вольщан, отметив, как «тесная связь между химией жизни на Земле и химией, обнаруженной повсюду Вселенной, а также обнаружение широко распространенных органических молекул предполагает, что обнаружение самой жизни является лишь вопросом времени.

Странные новые миры: самые странные планеты, обнаруженные в нашей Вселенной

Тысячи планет, зарегистрированных в архиве, были обнаружены с помощью космического телескопа НАСА «Кеплер», и, вероятно, с помощью инструментов нового поколения предстоит открыть еще сотни миллиардов. Джеймс Уэбб Недавно был запущен космический телескоп для помощи в исследованиях пригодных для жизни условий, а запуск римского космического телескопа Нэнси Грейс ожидается в 2027 году. .На необъятных просторах галактики также находится свободно плавающий мир без звезды-хозяина, «адская планета», которая странно похожа на лавовый родной мир Дарта Вейдера, Мустафар, и суперземля, которая почти так же стара, как сама Вселенная. .

Адель Анкерс-Рейндж — независимый писатель IGN. Подпишитесь на ее Twitter.

Миниатюра изображения предоставлена ​​NASA/JPL-Caltech.

Солнечная система: откуда мы знаем, как она сформировалась?

Задавать вопросы о том, откуда мы пришли, — одна из черт, которая отличает нас от человека.Тем не менее, эта любознательная жилка не всегда вела нас в правильном направлении, особенно когда мы думаем, что мы важнее, чем мы есть на самом деле.

История нашего стремления выяснить, как образовалась наша Солнечная система, изобилует фальстартами, и астрономы все еще уточняют ее.

Величайшие мыслители мира изначально считали Землю центром творения, а вокруг нас вращались Солнце, Луна, планеты и звезды. Эта идея существовала более 1000 лет, начиная со времен Аристотеля и Древней Греции.

Только когда польский астроном и математик Николай Коперник бросил вызов этой идее в 16 веке, направление мнений начало меняться. Он сказал, что планеты, включая Землю, вращаются вокруг центрального Солнца.

Ключевое открытие Коперника

Трудно понять, как астрономы могли бы сформировать свою нынешнюю картину того, как возникла наша Солнечная система, если бы мы все еще думали, что все вращается вокруг Земли. Прорыв Коперника по праву считается одной из величайших научных революций в истории.

И все же это было вдохновлено не астрономическими наблюдениями, а математическим изяществом.

Древняя идея геоцентризма — что все во Вселенной вращается вокруг Земли по идеальным кругам — столкнулась с проблемой при наблюдении за ночным небом. Некоторые из планет, казалось, сворачивались назад сами по себе — вряд ли поведение миров, вращающихся вокруг Земли. Поэтому древнегреческий эрудит Птолемей ввел «эпициклы», в которых планеты двигались по меньшим кругам, которые, в свою очередь, вращались вокруг Земли.

Планисфера Вселенной по Николаю Копернику, 1473-1543 © Getty Images

Но это был большой скачок, введенный для того, чтобы заставить нашу потребность иметь Землю в центре, чтобы соответствовать тому, что мы видели в ночном небе. Гениальность Коперника заключалась в том, что он понял, что переход к Солнцу в центре избавит от необходимости в эпициклах. В соответствии с его гелиоцентрической моделью Марс, по-видимому, закручивается сам по себе, потому что Земля обгоняет его на своей орбите вокруг Солнца.

Коперник так боялся неизбежной негативной реакции со стороны религиозных кругов, что откладывал публикацию своей работы до самой смерти. Легенда гласит, что он увидел копию своей оригинальной работы только на смертном одре.

В XVI веке Николай Коперник бросил вызов «геоцентрической» идее о том, что Земля находится в центре Вселенной © Getty Images

Наблюдения Галилея

Потребуются многие десятилетия, чтобы экспериментальные данные подтвердили, что мы действительно живем в «солнечной системе».В основном это была работа итальянского астронома Галилео Галилея в начале 1600-х годов, которая закрепила эту идею.

Конечно, не все было гладко. У Галилея, как известно, были собственные стычки с Церковью, и он был официально помилован только в 1992 году. Но что касается науки, решающим моментом стало то, что он наблюдал, как планета Венера проходит через фазы роста и убывания, как и Луна.

Это невозможно, если и Венера, и Солнце вращаются вокруг Земли — только если обе планеты вращаются вокруг центрального источника освещения.Таким образом, мы заняли свое место в качестве еще одной из планет семейства Солнца.

Галилео Галилей, изображенный на этой картине Феликса Парра, объясняет свои астрономические теории монаху в Падуанском университете © Getty Images

Затем внимание, естественно, обратилось на то, как могла появиться такая система. В 1630-х годах французский философ Рене Декарт был одним из первых, кто начал размышлять. Его отправной точкой была идея о том, что ничто в природе не может быть пустым.

Таким образом, если частица в пространстве перемещается, другая должна двигаться, чтобы заполнить пробел, создавая ряд «вихрей».

Декарт полагал, что планеты образовались, когда материал, попавший в эти вращающиеся круги, каким-то образом сконденсировался. Потребовался сэр Исаак Ньютон и его знаменитая работа о гравитации, чтобы установить, почему планеты вращаются вокруг Солнца. Но это все еще не объясняло, откуда взялись Солнце и его планеты.

Конкурирующие теории происхождения Солнечной системы

К середине 1700-х годов французский математик Жорж-Луи Леклерк предположил, что планеты образовались, когда комета столкнулась с Солнцем, выбрасывая наружу огромное количество вещества.По его словам, со временем гравитация собрала этот материал вместе, чтобы сформировать орбитальные миры.

К концу века соотечественник Леклерка Пьер-Симон Лаплас показал, что это невозможно — любой выброшенный материал был бы втянут обратно гравитацией Солнца.

Подробнее о происхождении Солнечной системы:

Тогда сам Лаплас начал формулировать альтернативную картину. Изобретение телескопа позволило астрономам обнаружить серию нечетких пятен, разбросанных по ночному небу.

Они называли их «туманностями», что в переводе с латыни означает «облака». Лаплас предположил, что Солнце образовалось из такого облака. По мере того как облако разрушалось под действием гравитации, оно вращалось все быстрее и быстрее, как фигурист, рисующий на руках.

Согласно Лапласу, вещество должно было быть сброшено с Солнца, когда его вращение ускорилось, создав плоский диск, окружающий звезду. Затем планеты образовались, когда гравитация собрала этот материал вместе.

Однако на рубеже 20-го века от идеи Лапласа почти отказались.Основная проблема заключалась в том, что если эта картина верна, то Солнце должно вращаться намного быстрее, чем оно есть на самом деле, а планеты должны вращаться с более спокойной скоростью.

Рисунок древней солнечной туманности, места рождения звезд © Getty Images

Не сумев решить эту проблему, астрономы, такие как сэр Джеймс Джинс, обратились к альтернативному объяснению.

В 1917 году Джинс предположил, что в формировании Солнечной системы участвовала другая звезда. Когда эта вторгшаяся звезда пронеслась мимо Солнца, ее сильная гравитация оторвала бы значительное количество звездного материала.Это, по словам Джинса, обеспечило строительные блоки, необходимые для формирования планет.

Но его идея просуществовала недолго. К 1929 году было показано, что такое близкое столкновение крайне маловероятно из-за необъятности космоса. Более того, даже если бы это произошло, Солнце поглотило бы большую часть утраченного материала. В отсутствие явного лидера новые теории продолжали появляться по прошествии десятилетий.

В 1940-х годах британский астроном Фред Хойл предположил, что у Солнца когда-то была гораздо более крупная звезда-компаньон, которая взорвалась как сверхновая.Часть образовавшихся осколков попала в ловушку гравитации Солнца, а затем объединилась, чтобы сформировать планеты. Но и это не выдерживало критики, отчасти потому, что с трудом объясняло малые массы Меркурия и Марса.

Фред Хойл, профессор астрономии и экспериментальной философии Кембриджского университета © Getty Images

Лишь в 1970-х годах все стало обретать смысл, когда астрономы вернулись к теории туманностей Лапласа. Основная проблема с этой теорией — наблюдаемое вращение Солнца было медленнее, чем ожидалось, — можно было бы устранить, если бы сопротивление, вызванное пылинками в окружающем облаке, помогло затормозить.

Эта идея была затем значительно поддержана в начале 1980-х годов, когда астрономы заметили пыльные плоские диски материала, расположенные вокруг молодых звезд, называемые протопланетными дисками или «проплайдами». Это эффективно зафиксировало формирование планет в других местах космоса.

Солнечные системы пришельцев

Наблюдение за другими солнечными системами теперь является ключом к пониманию того, как сформировалась наша. Но до середины 1990-х годов никто никогда не замечал планету, вращающуюся вокруг другой звезды, подобной Солнцу. Ситуация изменилась в 1995 году с открытием мира, окружающего звезду 51 Пегаса.

За последние два десятилетия астрономы открыли более 3000 планет в других солнечных системах — так называемых «экзопланет». Но с самого начала было ясно, что эти инопланетные районы не все были идеальным зеркальным отражением наших собственных.

Например, планете 51 Пегаса, которая с тех пор получила название Димидиум, требуется чуть более четырех дней, чтобы совершить оборот вокруг 51 Пегаса. Он почти в восемь раз ближе к своей звезде, чем Меркурий к Солнцу.

Более того, масса Димидиума составляет примерно половину массы Юпитера, что делает его намного большей планетой, чем Меркурий.

Молодая звезда окружена образованием пыли и газа, известным как «протопланетный диск», в котором формируются новые планеты © ESO

Под простой картиной формирования планет из обломков новорождённой звезды невероятно сложно представить такой гигантский мир, формирующийся в такой непосредственной близости от своего хозяина. Более жизнеспособное объяснение состоит в том, что планета сформировалась намного дальше от звезды, а затем со временем мигрировала внутрь. Это было убедительным доказательством того, что планетарные орбиты не фиксированы, а могут значительно отклоняться.Воодушевленные этими открытиями, астрономы начали смотреть на нашу собственную Солнечную систему свежим взглядом.

В 2005 году, через десять лет после открытия димидия, группа астрономов предложила модель Ниццы (названную в честь города во Франции, где она была впервые сформулирована). Суть этой идеи в том, что планеты-гиганты нашей Солнечной системы — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — изначально были намного ближе друг к другу.

Со временем Юпитер двинулся внутрь к Солнцу, а три другие планеты двинулись наружу.В некоторых сценариях Уран и Нептун даже меняются местами.

Несмотря на удаленность от Земли, такие звезды, как 51 Пегас, помогают нам больше узнать о нашей Солнечной системе © ESO

Движение Юпитера к Солнцу разбросало бы множество меньших тел, подобно собаке, бегущей сквозь толпу голубей. Многие из этих беглецов оказались бы внутри Солнечной системы, создав резкий пик количества метеоров, падающих дождем на скалистые планеты и их спутники.И действительно есть свидетельства всплеска ударной активности на Луне между 3,8 и 4,1 миллиарда лет назад (любые свидетельства ударов о Землю давно бы исчезли).

Движение Нептуна наружу также заставило бы более мелкие тела убежать дальше от Солнца, помогая объяснить пояс Койпера и рассеянный диск — два резервуара меньших объектов во внешних пределах Солнечной системы.

Нибиру, планета, скрывающаяся в нашей Солнечной системе

Однако, несмотря на то, что это был большой шаг вперед, эта оригинальная модель Nice была далека от совершенства.Используя компьютерное моделирование для воссоздания гравитационных взаимодействий между четырьмя планетами-гигантами, астрономы получили Солнечную систему, которая выглядела как наша только в 3 процентах случаев.

Но с одной небольшой модификацией они могут увеличить этот показатель до 23 процентов. Модификация? Добавление пятой планеты-гиганта. Тем не менее, мы видели только четыре гигантских мира. Так что, если мы серьезно относимся к этому объяснению, мы должны быть в состоянии сказать, что случилось с этой другой планетой.

Она вполне могла быть полностью выброшена из Солнечной системы во время миграции своих соседей — планета-сирота, оставленная блуждать в черной космической пустоте.Астрономы уже нашли несколько примеров этих так называемых «планет-изгоев», так что эта идея далеко не смехотворна.

Модель Солнечной системы в Ницце основывается на существовании пятой планеты-гиганта, подобной Юпитеру (вид из «Вояджера-2») © Getty Images

Но есть альтернативное, более заманчивое объяснение: эта пятая планета-гигант все еще находится здесь, в нашей собственной Солнечной системе, и ждет, пока мы ее найдем. Шумиха вокруг этого возможного мира, получившего название «Девятая планета» или Нибиру, стала одним из самых захватывающих астрономических событий последних лет.

Еще в 2014 году группа астрономов заметила, что несколько небольших объектов, вращающихся вокруг Солнца за пределами Нептуна, имеют очень похожие орбиты. Затем в январе 2016 года было объявлено, что обнаружено больше объектов, ведущих себя таким же образом. Вероятность того, что такие общие характеристики являются случайными, оценивается всего в 0,007%.

Основное объяснение состоит в том, что существует дополнительная планета, по крайней мере в 10 раз более массивная, чем Земля, которая прячется в темноте и выстраивает маленькие объекты, притягивая их своей гравитацией.

Если Планета Девять действительно существует, причина, по которой она до сих пор ускользала от нашего внимания, заключается в ее явном удалении от Солнца. Его орбита уносит его примерно в 1200 раз дальше от Солнца, чем Земля, а это означает, что он, вероятно, будет казаться как минимум в 600 раз тусклее, чем карликовая планета Плутон.

Если бы вы точно не знали, где искать, его легко было бы не заметить. Сейчас ведутся специальные поиски, чтобы выследить его.

Эти последние астрономические приключения показывают нам, что история формирования нашей Солнечной системы все еще находится в стадии разработки.Возможно, мы прошли долгий путь со времен Древней Греции, но нам еще предстоит написать много глав.

Глоссарий

Экзопланета — Любая планета, вращающаяся вокруг звезды, отличной от нашего Солнца. Первая экзопланета, вращающаяся вокруг звезды, подобной Солнцу, была обнаружена в 1995 году.

Миграция — Идея о том, что орбиты планет в Солнечной системе могут значительно меняться со временем. Считается, что Юпитер мигрировал внутрь нашей Солнечной системы.

Туманность — Большое облако газа и пыли в межзвездном пространстве.Некоторые туманности можно рассматривать как звездные фабрики. В течение многих миллионов лет гравитация медленно сжимает облако, пока температура и давление не станут достаточными для воспламенения новой группы звезд.

Proplyd – Аббревиатура от «протопланетный диск». Это темные плоские кольца вокруг вновь формирующихся звезд, которые, по мнению астрономов, в конечном итоге станут планетами.

Вихрь – Вращающаяся масса жидкости или воздуха, особенно водоворот или вихрь. Декарт считал, что подобный механизм отвечает за то, почему планеты вращаются вокруг Солнца.

Происхождение Солнечной системы: хронология открытий

Николай Коперник (1473-1543) – Родившийся в Польше, Коперник работал во многих областях интеллектуальной мысли от экономики и политики до медицины, но наиболее известен своими работами по орбитам планет.

1543 – Коперник публикует De Revolutionibus Orbium Coelestium (Об обращениях небесных сфер), излагая свои идеи гелиоцентризма.Это одна из самых важных книг, когда-либо написанных. Коперник видит опубликованный текст только на смертном одре.

‘De Revolutionibus Orbium Coelestium’ © Getty Images

Галилео Галилей (1564-1642) – Прародитель современной астрономии, Галилей был первым человеком, который осмысленно навел телескоп на ночное небо, коренным образом изменив наши представления о нашем месте в космосе.

Галилео Галилей, 1636 © Alamy

Пьер-Симон Лаплас (1749-1827) – Не удовлетворившись ценной работой по звездообразованию, этот влиятельный французский ученый одним из первых придумал концепцию черных дыр – звезд с достаточно сильной гравитацией, чтобы ничто не могло ускользнуть.

1796 – Лаплас предлагает свою модель туманности для формирования Солнечной системы, к которой астрономы вернутся более 150 лет спустя.

Иллюстрация, изображающая теорию Лапласа © Getty Images

Сэр Джеймс Джинс (1877-1946) – Британский астроном Джеймс Джинс дал свое имя «массе Джинса». Если туманность достигает этой критической точки, она подвергается необратимому гравитационному сжатию и запускает звездообразование.

1995 – Астрономы открыли первую планету, вращающуюся вокруг другой звезды, подобной нашему Солнцу, положив начало эре экзопланетной астрономии, в ходе которой было открыто более 3000 новых миров.

Планета, вращающаяся вокруг звезды © Getty Images

2005 – Опубликовано первое воплощение модели Ниццы, наиболее полная на сегодняшний день картина того, как возникла наша Солнечная система. Он использует идею планетарной миграции.

Хорошая модель © Alamy

Майк Браун (1965-) – Как самозваный «Убийца Плутона», Браун был одним из самых плодовитых первооткрывателей объектов, расположенных за орбитой Нептуна.Он играет важную роль в текущих поисках Девятой Планеты.

2014 – Появляются первые признаки того, что в нашей Солнечной системе может быть девятая планета.

Обнаружены очень похожие объекты небольших удаленных объектов, что вряд ли может быть случайностью.

Sky Tellers — Солнечная система

Мероприятия SkyTellers Solar System для детей младшего возраста

См. также:
Изучение семейных тайн Юпитера занятия и ресурсы
Средняя школа Солнечная система занятия и ресурсы

О нашей Солнечной системе

Как образовалась наша Солнечная система?
Наша Солнечная система началась около 4. 6 миллиардов лет назад, когда дрейфующее в нашей галактике облако пыли, водорода и гелия начало конденсироваться и сжиматься под действием собственной гравитации, образуя широкий плоский вращающийся диск. Большая часть материала, собранного в центре, конденсируется в газовую сферу — наше прото-Солнце. В конце концов давление и температура в сфере увеличились до такой степени, что начался ядерный синтез, и Солнце, центральная звезда нашей Солнечной системы, начало сиять. Оставшаяся часть облака образовала широкий диск, вращающийся вокруг Солнца, называемый солнечной туманностью.Частицы пыли и газа в туманности время от времени сталкивались и сливались. Благодаря этому процессу, называемому «аккрецией», эти крошечные частицы образовывали все более и более крупные тела, в конечном итоге превращаясь в планетезимали размером до нескольких километров. Некоторые планетезимали стали настолько массивными, что их гравитация притягивала другие планетезимали, вызывая все больше и больше столкновений. Из-за этого самые большие планетезимали росли быстрее всех, сметая материал на своем пути и в конечном итоге становясь планетами, которые мы знаем сегодня.

Почему внутренние и внешние планеты такие разные?
Скалистые планеты земной группы — Меркурий, Венера, Земля и Марс — сформировались во внутренней, более горячей части нашей Солнечной системы. Было так жарко, что летучие материалы — материалы, которые легко испаряются при нормальных температуре и давлении — не могли сконденсироваться. Большая часть газа и льда в Солнечной системе не могла существовать в твердом состоянии при высоких температурах во внутренней области. Однако металлы и силикаты могли выдерживать высокие температуры, и эти материалы концентрировались во внутренней части Солнечной системы.Именно из этих более тяжелых материалов были сделаны твердые внутренние планеты.

Во внешней, более прохладной части Солнечной системы более летучие материалы, такие как водяной лед, другие виды льда и газы, могли накапливаться на планетах-гигантах. Из этих материалов сформировались наши внешние газовые планеты-гиганты — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Эти планеты имеют ядра, окруженные толстыми скоплениями газов.

А как насчет Плутона?
Крошечный скалистый ледяной Плутон лежит за пределами газовых гигантов.Путь орбиты Плутона находится за пределами основной плоскости орбиты, которую занимает большинство планет, и форма его орбиты чрезвычайно эллиптическая. Есть много других скалистых ледяных тел на орбитах, подобных Плутону, в пределах пояса Койпера. Плутон маленький — меньше земной Луны — намного меньше любой планеты. Состав Плутона также немного отличается; это скалистое ледяное тело. В 2006 году Международный астрономический союз определил, что Плутон не соответствует их новому определению планеты; чтобы быть планетой, объект должен вращаться вокруг Солнца, быть почти круглым из-за своей массы и гравитации и очищать окрестности от других объектов.Они создали новый класс объектов — «карликовые планеты», которые вращаются вокруг Солнца и имеют почти круглую форму; Плутон и крупнейший астероид Церера попадают в эту новую категорию наряду с несколькими другими небольшими телами. Итак, на данный момент в нашей Солнечной системе восемь планет!

Что находится за Плутоном?
Пояс Койпера представляет собой полосу каменистых ледяных тел, простирающихся за Плутоном — точнее, за Нептуном. Эти тела не успели срастись в планеты. Некоторые ученые считают Плутон крупным членом пояса Койпера, а не планетой.Иногда орбита объекта пояса Койпера будет нарушена взаимодействием планет-гигантов и может иметь близкое столкновение с Нептуном, которое либо выбрасывает объект из Солнечной системы, либо выталкивает его на орбиту внутри нашей Солнечной системы, где мы можем наблюдать в нашем ночном небе как комета. Ученые считают, что кометы с коротким периодом обращения, с периодом обращения менее 200 лет, такие как комета Галлея, происходят из пояса Койпера.

Еще дальше, чем пояс Койпера, находится облако Оорта, сфера из маленьких ледяных тел, которая окружает нашу солнечную систему и может простираться на 30 триллионов километров (около 20 триллионов миль) от нашего Солнца! Считается, что долгопериодические кометы, которым требуется более 200 лет для обращения вокруг нашего Солнца, такие как комета Хейла-Боппа или комета Хиякутаке, происходят из облака Оорта.

Откуда берутся астероиды?
Астероиды — это скалистые остатки нашей ранней Солнечной системы. Большая часть орбиты находится между внутренней и внешней планетами в поясе астероидов. Ученые считают, что материалы не слились в планету, потому что гравитация Юпитера оказывает такое сильное притяжение! Астероиды иногда достигают поверхности Земли в виде метеоритов.

Почему кажется, что планеты блуждают?
Слово «планета» в переводе с греческого означает «странник». Древние культуры заметили, что некоторые объекты, казалось, блуждали по ночному небу, в то время как звезды оставались неподвижными по отношению друг к другу.Эти объекты — планеты. Планеты движутся по своим орбитам вокруг Солнца. Почти все планеты проходят один и тот же путь в воображаемой плоскости эклиптики через созвездия Зодиака. Планеты движутся на фоне звезд в течение промежутков времени дней или лет.

Почему Земля особенная?
Земля попадает в «Обитаемую зону», зону, где температура подходит для существования жидкой воды. Ближе к солнцу температура будет слишком высокой, и вода испарится.Вдали от солнца температура была бы слишком низкой, и вода замерзала бы. Конечно, это зависит от атмосферных условий. Неактивные планеты не пополняют свою атмосферу, и они могут быть слишком малы, чтобы удерживать атмосферу

Члены нашей Солнечной системы
Солнце находится в центре нашей Солнечной системы. Он содержит 99,85% массы нашей Солнечной системы и состоит примерно из 92% водорода и 8% гелия. Температура и давление в центре Солнца настолько велики, что атомы водорода сталкиваются вместе и объединяются, образуя гелий.Благодаря этой ядерной реакции выделяется огромное количество тепла. Это тепло согревает нашу Солнечную систему.

MESSENGER фото Меркурия
кредит NASA/APL/CIS

Меркурий составляет около одной трети размера Земли. Он находится ближе всего к нашему Солнцу, совершая оборот вокруг него всего за 88 дней. Поскольку он находится так близко к Солнцу, температура его поверхности экстремальна: от 427ºC (800ºF) на солнечной стороне до -183ºC (-297ºF) на стороне, обращенной от Солнца.У Меркурия нет атмосферы и поверхностных вод; высокие температуры препятствуют их образованию. Поверхность Меркурия похожа на нашу Луну. Он покрыт кратерами, что указывает на его долгую историю бомбардировок астероидами и другими ударными факторами.

Венера размером почти с Землю. Его вращение очень медленное — Венера делает один оборот вокруг своей оси за 243 земных дня — и вращается в обратном направлении по отношению к другим планетам. Время, необходимое для вращения, очень близко ко времени, которое требуется для обращения вокруг Солнца.Температура поверхности Венеры колеблется от 377ºC до 487ºC (от 710º до 908ºF) — даже выше, чем на Меркурии! Причина того, что Венера более горячая, хотя и находится дальше от Солнца, заключается в том, что у нее плотная атмосфера, состоящая из углекислого газа и следов воды и серной кислоты. Эта атмосфера — примерно в 90 404 девяноста раз больше давления земной атмосферы в 90 405 раз — создает интенсивный парниковый эффект; тепло задерживается в атмосфере.

Мозаика изображений Венеры Магеллана, цветовая кодировка которых соответствует высоте.
Изображение предоставлено USGS и JPL, НАСА.

Земля из космоса.
Изображение предоставлено НАСА.

Земля — динамичная планета. Кроме того, это единственная известная нам планета, на которой есть жизнь. Она совершает оборот вокруг своей оси один раз в сутки и обращается вокруг Солнца один раз в год (годы и дни других планет часто представляются относительно земных). Ось вращения наклонена, что дает Земле свои времена года. Температура поверхности колеблется от –73º до 48ºC (от –100 до 120ºF), жидкая вода имеется в изобилии.Атмосфера Земли улавливает энергию солнечного света, создавая парниковый эффект, который нагревает поверхность. Он также смягчает климат и защищает поверхность от вредных компонентов солнечной радиации.

Марс примерно вдвое меньше Земли. Его период вращения очень близок к земному, но для обращения вокруг Солнца требуется около двух земных лет. Марс наклонен относительно своей оси, поэтому на нем бывают времена года. Температура поверхности низкая от -83º до -33ºC (от -117º до -27ºF), и планета очень сухая.Атмосфера тонкая и состоит в основном из углекислого газа. На поверхности нет жидкой воды. В недрах может быть замерзшая вода, а на Марсе есть ледяные шапки в полярных регионах. Лед представляет собой смесь углекислого газа и водяного льда. Имеются свидетельства того, что на ранней стадии истории Марса на его поверхности была проточная вода и океаны, возможно, примерно до трех с половиной миллиардов лет назад. На Марсе находится самый высокий вулкан в нашей Солнечной системе — его высота составляет около 22 километров (почти 14 миль; сравните это с гавайской горой Муна-Лоа, высота которой составляет 9 километров/5. 5 миль в высоту от морского дна).

Изображение Марса, сделанное космическим телескопом Хаббла во время его наибольшего сближения с Землей в августе 2003 года.
Изображение предоставлено НАСА.

Фотомозаика из снимков астероида Ида, сделанных космическим аппаратом «Галилео».
Изображение предоставлено JPL, НАСА.

Между внутренними планетами и внешними планетами находится пояс астероидов .Астероиды — это скалистые остатки нашей ранней Солнечной системы. Их размер варьируется от 1000 километров в поперечнике (620 миль) до размера песчинок. Астероиды иногда достигают поверхности Земли в виде метеоритов, предоставляя ученым информацию о том, когда сформировалась наша Солнечная система и какие процессы происходили.

Юпитер — самая большая планета в нашей Солнечной системе; внутри полого Юпитера может поместиться около 1000 земных шаров. Она содержит больше массы, чем все остальные планеты вместе взятые.Юпитер совершает оборот вокруг своей оси каждые 10 часов и обращается вокруг Солнца каждые 12 лет. Это около 90% водорода и 10% гелия с небольшим количеством метана, воды и аммиака. Температура достигает -200ºC (-325ºF) в верхних слоях атмосферы. Атмосфера бурная, разделена на отчетливые полосы. Скорость ветра высокая, до 400 километров в час (250 миль в час), часты молнии. Гигантское красное пятно — это массивная штормовая система, превышающая диаметр Земли, которая бушует не менее 400 лет.У Юпитера не менее 67 спутников. Ганимед, самый большой из спутников Юпитера, больше планеты Меркурий.

Изображение гигантского красного пятна Юпитера, сделанное космическим аппаратом «Вояджер-1».
Изображение предоставлено НАСА.

Сатурн — вторая по величине планета. Его день длится 11 часов, а его обращение вокруг Солнца занимает около 30 лет. Его состав и атмосфера аналогичны Юпитеру.Скорость ветра достигает 1770 километров в час (1100 миль в час). Сатурн лучше всего известен своими красивыми кольцами. Кольцевая система имеет диаметр 250 000 километров (155 000 миль), но имеет толщину всего 1 километр (чуть более полумили). Сатурн имеет как минимум 62 спутника.

Уран был первой планетой, обнаруженной с помощью телескопа. Как и у других газовых гигантов, его атмосфера в основном состоит из водорода и гелия. В его атмосфере есть немного метана, который поглощает красный свет, придавая Урану сине-зеленый цвет.Внутри Урана больше камней и льда, чем на Юпитере и Сатурне. Он вращается вокруг своей оси за 17 часов и обращается вокруг Солнца за 84 года. В отличие от других планет, ось Урана наклонена так, что планета вращается на боку. Учитывая длительный период обращения Урана, это означает 20-летнюю зиму или лето! У Урана 27 известных спутников.

Инфракрасное изображение двух полушарий Урана с кольцами.
Изображение предоставлено Лоуренсом Сромовски, Университет Висконсин-Мэдисон/W.Обсерватория М. Кека.

Цветное изображение Нептуна, сделанное космическим кораблем «Вояджер-2».
Изображение предоставлено JPL, НАСА.

Нептун — самая дальняя газовая планета-гигант. Нептун делает один оборот вокруг своей оси за 16 часов, а оборот вокруг Солнца занимает 165 лет. Как и у Урана, в его атмосфере есть метан, который придает ему голубой оттенок. Нептун имеет самые быстрые ветры в Солнечной системе (2000 километров в час или 1250 миль в час) и несколько массивных штормовых систем, которые движутся в его атмосфере.У него 14 известных спутников и 4 кольца.

Плутон — карликовая планета, вращающаяся вокруг Солнца намного дальше, чем планеты. Однако Плутон имеет сильно вытянутую орбиту и иногда находится внутри орбиты Нептуна.