Содержание

МЫ — ДЕТИ ЛУНЫ И ЮПИТЕРА?

На поверхности Юпитера — газового гиганта — не остается следов от падений метеоритов. Но его спутники испещрены такими следами. На снимке — прямая цепочка кратеров на поверхности Ганимеда, похожая на след очереди из огромного космического пулемета.

Планеты Солнечной системы имеют в сумме более семи десятков естественных спутников (видимо, открыты еще не все спутники дальних планет, так что настаивать на точном числе пока рано). Но только Земле так повезло с Луной, что время от времени мы можем наблюдать полные солнечные затмения. Дело в том, что, хотя диаметр Луны в 400 раз меньше диаметра Солнца, она и находится к нам в 400 раз ближе центрального светила, так что кажущийся размер их одинаков, и Луна имеет шанс периодически заслонять Солнце от обитателей Земли своим диском.

Так как приливное трение постепенно тормозит Луну (она тратит энергию своего движения на перемещение воды в океанах и подъем участков земной коры), спутник медленно удаляется от Земли.

Поэтому полные солнечные затмения можно было наблюдать на нашей планете лишь в последние 150 миллионов лет и примерно столько же они будут видны в будущем. Сейчас считается, что Луна образовалась из расплавленной магмы, вырванной из тела Земли при столкновении с каким-то крупным небесным телом более четырех миллиардов лет назад, и сначала находилась гораздо ближе к породившей ее планете.

Американский астроном Гильермо Гонсалес полагает, что такое совпадение видимых размеров дневного и ночного светил — не чистая случайность и что именно из-за такого совпадения на Земле имеется разумная жизнь. Вот его аргументы.

Во-первых, неслучайно расстояние Земли от Солнца. Если бы планета находилась к нему немного ближе — здесь было бы слишком жарко для возникновения жизни (как, например, на Венере), а немного дальше — Земля была бы царством льда, также непригодным для жизни.

Во-вторых, крупный и расположенный близко к Земле спутник стабилизирует ее вращение, уменьшает возможность «вихляний» вокруг оси, что приводило бы к диким и непредсказуемым изменениям климата (так, по-видимому, случалось на Марсе, который имеет два, но очень маленьких спутника). Такие скачки условий также помешали бы возникновению жизни.

В-третьих, приливы и отливы, вызываемые Луной, создают на берегах земных океанов влажную зону, которая то заливается водой, то обсыхает. Именно здесь жизнь смогла выйти на сушу. А в воде она не могла бы стать разумной, так как там слишком хорошо живется — постоянная температура, пища плавает вокруг и чуть ли не сама лезет в рот, нет проблем и с поиском воды; не обязательно строить жилища; легко передвигаться; невозможно использовать огонь, а значит, невозможно появление промышленности… Все это не требует развития разума и не способствует ему.

Так что человечество в конечном счете обязано Луне своим появлением, считает Гонсалес. И то, что мы можем наблюдать солнечные затмения, — не просто игра случая, а необходимое условие для появления жизни, а затем и цивилизации на планете. Если эта гипотеза верна, то искать братьев по разуму следует только на таких планетах, где тоже бывают полные затмения.

По мнению американского геолога Питера Уорда, за наше существование надо благодарить не только Луну, но и Юпитер. Земля, по сравнению с другими планетами, несет сравнительно мало крупных кратеров от столкновений с кометами и астероидами. Уорд предполагает, что орбита нашей планеты расположена так удачно, что огромный Юпитер своим мощным гравитационным полем «выметает» с пути Земли почти все крупные обломки космического мусора. Если бы не газовый гигант, частая бомбардировка из космоса затруднила бы появление немикроскопических форм жизни. И здесь нам сильно повезло. В последние годы обнаружилось, что у некоторых звезд есть сверхмассивные планеты типа Юпитера, но их орбиты либо нестабильны, либо находятся слишком близко к центральному светилу, и возникновение жизни в таких солнечных системах маловероятно.

У двойника Солнца обнаружен двойник Юпитера

eso1529ru — Научный релиз

Поиски Солнечной системы 2.0

15 июля 2015 г.

Международная группа астрономов под руководством бразильских ученых с помощью 3.6-метрового телескопа ESO нашла очень похожую на Юпитер планету на таком же расстоянии от ее материнской звезды солнечного типа HIP 11915, на каком Юпитер находится от Солнца. По современным теориям, планеты с массами порядка массы Юпитера играют очень важную роль в архитектуре планетных систем. Существование такой планеты на такой же орбите, как у Юпитера, вокруг звезды, похожей на Солнце, позволяет надеяться, что и вся планетная система этой звезды может оказаться похожей на Солнечную систему. HIP 11915 – звезда примерно того же возраста, что и Солнце; более того, у нее такой же, как у Солнца, химический состав. Значит, вблизи нее тоже могут оказаться каменные планеты.

До последнего времени при поисках экзопланет в основном обнаруживались планетные системы, в которых вблизи материнской звезды располагались планеты-гиганты, как минимум в несколько раз более массивные, чем Земля [1]. Такие системы совсем не похожи на нашу Солнечную систему, внутренние области которой населены небольшими каменными планетами, а газовые гиганты, вроде Юпитера, находятся на периферии.

Согласно самым последним теориям, на структуру Солнечной системы, оказавшейся столь благоприятной для развития жизни, оказало огромное влияние присутствие Юпитера. Гравитационное поле этого газового гиганта было важнейшим фактором формирования системы планет. Это означает, что обнаружение «двойника» Юпитера – важная веха на пути поисков планетной системы, похожей на нашу.

Группа исследователей, руководимая бразильскими астрономами, как раз и исследует звезды типа Солнца с целью отыскать планетные системы, похожие на Солнечную. Недавно этими учеными была открыта планета с массой, очень близкой к массе Юпитера [2], обращающаяся вокруг солнцеподобной звезды HIP 11915 на почти в точности таком же расстоянии, как от Солнца до Юпитера. Открытие было сделано с приемником HARPS, одном из наиболее точных в мире инструментов, специально предназначенных для поиска внесолнечных планет, смонтированном на 3.6-метровом телескопе ESO в обсерватории Ла Силья в Чили.

Хотя уже открыто много планет, похожих на Юпитер [3], на различных расстояниях от своих материнских солнцеподобных звезд, новооткрытая планета является самым близким на сегодня аналогом Юпитера, как по массе и расстоянию от центральной звезды, так и по сходству между своей материнской звездой и Солнцем.

Звезда, к системе которой принадлежит новая планета, двойник Солнца HIP 11915, похожа на Солнце не только массой, но и возрастом. Еще больше добавляет им сходства одинаковый химический состав. Химические особенности Солнца могут отчасти быть связаны с присутствием вблизи него каменных планет, а значит, возможно, такие планеты есть и у HIP 11915.

По словам Хорхе Мелендеца (Jorge Melendez) из университета Сан Пауло в Бразилии, руководителя группы и соавтора статьи, “поиск «Земли-2.0» и Солнечной системы-2.0 – одно из самых захватывающих астрономических предприятий. Мы счастливы участвовать в этом поистине пионерском исследовании, которое стало возможным благодаря астрономическим инструментам, предоставляемым ESO.” [4]

Меган Беделл (Megan Bedell) из Чикагского университета, первый автор работы, заключает: “Спустя два десятилетия после начала охоты за экзопланетами, благодаря долгосрочной стабильной работе специализированных приемников – «охотников за планетами», таких, как

HARPS — мы наконец начинаем находить в других планетных системах газовые гиганты с большими периодами обращения, подобные тем, которые мы видим в нашей Солнечной системе. Наша находка – это обнадеживающий знак того, что в космосе действительно есть другие «солнечные системы», которые ждут своего открытия.”

Для подтверждения и уточнения полученных результатов необходимы дальнейшие наблюдения, но так или иначе HIP 11915 остается одним из самых многообещающих кандидатов в «двойники» Солнца и Солнечной системы.

Примечания

[1] Существующие методы обнаружения планет более чувствительны к большим и массивным планетам, близким к своим материнским звездам. Небольшие и маломассивные планеты в основном находятся за пределами наших нынешних наблюдательных возможностей. Труднее обнаруживать также и гигантские планеты, расположенные на большом расстоянии от центральной звезды. Вследствие этого большинство известных нам экзопланет имеют большие размеры и/или массу и расположены близко к своей центральной звезде.

[2] Планета была открыта по измерениям крайне незначительных смещений, которые она вызывает у звезды, обращаясь вокруг нее по орбите. Так как наклон орбиты планеты неизвестен, можно получить только нижнюю оценку ее массы. Активность звезды, связанная с вариациями ее магнитного поля, тоже может привести к появлению спектральных признаков, интерпретируемых как присутствие планеты. Астрономы выполнили все известные тесты для исследования такой возможности, но полностью ее исключить пока все же нельзя.

[3] Другой пример «двойника» Юпитера – планета у звезды HD 154345, описанная здесь.

[4] С момента подписания Соглашения о вступлении Бразилии в ESO в декабре 2010 года бразильские астрономы имеют полный доступ ко всем наблюдательным возможностям ESO.

Узнать больше

Результаты работы представлены в статье “The Solar Twin Planet Search II. A Jupiter twin around a solar twin”, M. Bedell et al., которая публикуется в журнале Astronomy and Astrophysics.

Состав исследовательской группы: M. Bedell (Department of Astronomy and Astrophysics, University of Chicago, Chicago, Illinois, USA; Visiting Researcher at the Departamento de Astronomia do IAG/USP, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil), J. Meléndez (Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil), J. L. Bean (Department of Astronomy and Astrophysics, University of Chicago), I. Ramírez (McDonald Observatory and Department of Astronomy, University of Texas, Austin, Texas, USA), M. Asplund (Research School of Astronomy and Astrophysics, The Australian National University, Weston, Australia), A. Alves-Brito (Instituto de Fisica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brazil), L. Casagrande (Research School of Astronomy and Astrophysics, Australia), S. Dreizler (Institut für Astrophysik, University of Göttingen, Germany), T. Monroe (Universidade de São Paulo, Brazil), L. Spina (Universidade de São Paulo, Brazil) и M. Tucci Maia (Universidade de São Paulo, Brazil).

Европейская Южная Обсерватория (ESO, the European Southern Observatory) — ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы, самая продуктивная в мире астрономическая обсерватория. В ее работе принимают участие 16 стран: Австрия, Бельгия, Бразилия, Великобритания, Германия, Дания, Испания, Италия, Нидерланды, Польша, Португалия, Финляндия, Франция, Чешская Республика, Швейцария и Швеция, а также Чили как страна, предоставившая свою территорию для размещения обсерваторий ESO. ESO проводит в жизнь масштабную программу проектирования, строительства и эксплуатации мощных наземных наблюдательных инструментов, позволяющих астрономам выполнять важнейшие научные исследования. ESO также играет ведущую роль в организации и поддержке международного сотрудничества в области астрономических исследований. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Паранал и Чахнантор. В обсерватории Паранал, самой передовой в мире астрономической обсерватории для наблюдений в видимой области спектра, установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT) и два обзорных телескопа: VISTA, который работает в инфракрасных лучах и является крупнейшим в мире телескопом для выполнения обзоров неба, и Обзорный Телескоп VLT (VLT Survey Telescope) — крупнейший инструмент, предназначенный исключительно для обзора неба в видимом свете. ESO является европейским партнером крупнейшего астрономического проекта современности – системы радиотелескопов миллиметрового и субмиллиметрового диапазона ALMA. На Серро Армазонес, недалеко от Паранала, ESO ведет строительство E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) – 39-метрового Европейского Чрезвычайно Большого Телескопа для оптического и ближнего ИК диапазонов, который станет «величайшим оком человечества, устремленным в небо».

Ссылки

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: +7-812-363-7786
Сотовый: +7-911-212-2130
Email: [email protected]

Megan Bedell
University of Chicago
USA
Телефон: +1 518 488 9348
Email: [email protected]

Jorge Meléndez
Universidade de São Paulo
Brazil
Телефон: +55 11 3091 2840
Email: [email protected]

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Сотовый: +49 151 1537 3591
Email: [email protected]

Connect with ESO on social media

Перевод пресс-релиза ESO eso1529.

Новости

Противостояние Юпитера 10 июня


Юпитер на звездном небе

 

         Наверное, многие обращали внимание на очень яркую «звезду», сияющую на ночном небе. Вечером она видна на юго-востоке невысоко над горизонтом, а в полночь – на юге. Но это не звезда – это планета Юпитер, которая уступает в яркости только трем небесным светилам: Солнцу, Луне и Венере. Наибольшую яркость Юпитер имеет вблизи своего противостояния, когда он находится на наименьшем расстоянии от Земли. 

        10 июня в 20:29 – в момент противостояния — Юпитер расположится на прямой, соединяющей Солнце и Землю, и будет находиться на кратчайшем в этом году расстоянии от Земли – 4.28 астрономических единицы, что составляет 640,3 млн. км. Его яркость достигнет максимального в этом году значения -2.6 звездных величины, а угловой размер- 46 угловых секунды.

        Противостоянием называют такое положение планеты на орбите, когда она оказывается на одной прямой с Землей и Солнцем, причем Земля находится между планетой и Солнцем (см. рисунок). Для земного наблюдателя планета в противостоянии отстоит от Солнца на 180 градусов и видна всю ночь, и это самое благоприятное время для ее наблюдения.


           Обычные противостояния Юпитера происходят ежегодно с периодом раз в 13 месяцев. Раз в 12 лет происходят Великие противостояния Юпитера, во время которых планета находится около перигелия своей орбиты. В этот период времени его угловой размер для наблюдателя с Земли достигает 50 угловых секунд, а блеск — ярче -2,9 звездных величины. Предыдущее Великое противостояние Юпитера было 21 сентября 2010 года, следующее произойдет 26 сентября 2022 года.

           10 июня Юпитер взойдет в 21:34 ещё до захода Солнца и вечером будет виден низко над горизонтом на юго-востоке на высоте менее 10 градусов в созвездии Змееносца как самая яркая звезда. На максимальную высоту над горизонтом он поднимется в 1:20 в момент кульминации – при пересечении небесного меридиана.


Юпитер в момент кульминации 10 июня в 1:20

 

           Таким ярким Юпитер будет виден еще продолжительное время, примерно через месяц он уменьшит свою яркость до — 2.5 звездной величины. После противостояния Юпитер будет восходить все раньше: к концу месяца он взойдет в 20 часов — за два часа до захода Солнца, и вечерами будет виден невысоко над южным горизонтом как самая яркая звезда.

           16 июня вблизи Юпитера пройдет Луна.
  


Юпитер и Луна 16 июня в 23:30

   

        Юпитер —  пятая планета от Солнца и самая большая по размерам планета Солнечной системы. Его диаметр в 11.2  раза больше диаметра Земли. Масса в 2.5 раза превышает массу всех планет Солнечной системы, вместе взятых.

 

Юпитер. Полярное сеяние на полюсе. Фото космического телескопа Хаббла

        Даже в бинокли вблизи Юпитера можно увидеть его самые крупные спутники: Европу, Каллисто, Ио и Ганимед, открытые Галилео Галилеем в 1610 году.


Фото Юпитера и его четырех галилеевых спутников


Вернуться к списку

Что будет, если Юпитер столкнётся с Солнцем? | КОСМОС

Продолжаем отвечать на вопросы подписчиков, которые они нам присылают на нашем канале в телеграм.

Что если Юпитер упал бы на солнце, какие последствия будут для солнечной системы и как само поглощение его Солнцем будет происходить?

Юпитер движется вокруг Солнца с орбитальной скоростью 13.1 км/с. Для того чтобы упасть на Солнце ему необходимо потерять большую часть своей орбитальной скорости. К тому, чтобы Юпитер терял скорость нет никаких предпосылок и на практике это невозможно. Поэтому в реальности Юпитер на Солнце не упадёт.

Но давайте в порядке мысленного эксперимента представим, что Юпитер каким-то волшебным образом начал терять скорость. В этом случае Юпитер пронесётся через всю внутреннюю часть солнечной системы.

По пути он пройдёт через пояс астероидов, что приведёт к непредсказуемым изменениям орбиты многих астероидов этого пояса и вполне вероятно, что многим планетам, в том числе и Земле не поздоровится, так как по ним могут прилететь заряды космической «шрапнели» в виде астероидов разного размера.

Аналогично Юпитер повлияет и на орбиты других планет. Он может как приблизить, так и отдалить их от Солнца в зависимости от того, как будет происходить их сближение.

Если только Юпитер не потеряет всю свою орбитальную скорость мгновенно (что потребует еще больше магии), его падение будет происходить по спирали. По мере снижения скорости радиус его орбиты будет сужаться.

Прохождение планеты через предел Роша

Прохождение планеты через предел Роша

В определённый момент он приблизится к Солнце настолько, что пройдет через предел Роша — границу, на которой сила притяжения частиц, из которых состоит планета к Солнцу становится равной силе их притяжения к самой планете.

За этой границей Солнце начнёт вырывать из Юпитера вещество и перетягивать на себя. По мере падения отток вещества с Юпитера будет только расти и к моменту, когда Юпитер полностью упадёт на поверхность Солнца от него уже строго говоря мало что останется кроме небольшого облака газа.

Столкновение планет в представлении художника

Столкновение планет в представлении художника

Поскольку масса Юпитера очень мала по сравнению с массой Солнца, его падение практически никак не повлияет на звезду. Немного увеличится масса Солнца и, как следствие немного продлится его жизнь, так как у Солнца после этого станет больше топлива для термоядерных реакций.

Сравнительные размеры Юпитера и Солнца. Слева для масштаба также представлена наша Земля

Сравнительные размеры Юпитера и Солнца. Слева для масштаба также представлена наша Земля

Другие возможные изменения зависят от химического состава Юпитера, о котором мы знаем довольно мало. После исчезновения Юпитера внутренние планеты лишатся щита, прикрывавшего их от астероидов и комет, притягивая их к себе, что может привести к катастрофическим последствиям.

Читайте также: Почему Венера не потеряла свою атмосферу как Марс?

Особенно с учётом того, что при падении Юпитер разбросает множество астероидов по всей Солнечной системе, но это уже дело случая.

Авторы: астрофизик Фёдор Карасенко, кандидат технических наук Александр Петров.
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мой канал на youtube. Каждую неделю там выходят видео, где я отвечаю на вопросы о космосе, физике, футурологии и многом другом!

Юпитер планета — газовый гигант, его размеры и масса, температура поверхности, особенности и описание, орбита и спутники, расстояние до Солнца

Еще древние люди наряду с Луной и Венерой наблюдали в ночном небе яркую светящуюся точку. В Месопотамии ярко-оранжевая звезда получила название в честь верховного божества Мардука. В Древнем Риме ночное светило получило название в честь Юпитера – главного божества древнеримского Пантеона. У скандинавских племен и у германцев яркую звезду навали в честь бога Тора. Другими словами, пятая, самая большая планета Солнечной системы издревле является спутником человеческой цивилизации.

Характеристики и отличительные особенности Юпитер

Уже древние астрономы считали Юпитер самым крупным после Солнца небесным телом. Несмотря на свой яркий облик, видимая звездная величина планеты варьируется в диапазоне -1,61 до -2,94, Юпитер сразу причислили к разряду планет. У него среди других планет Солнечной системы одно из самых высоких альбедо 0,52, больше только у Венеры (0,65).

Гигант вписывался в предложенную Аристархом Самосским гелиоцентрическую систему строения Солнечной системы. Предположение древнегреческого астронома и математика том, что вокруг Солнца вращаются семь планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер и Сатурн, документально подтвердил в XVI веке Николай Коперник.

С появлением оптических инструментов началось пристальное исследование и изучение небесных объектов на небе, но к Юпитеру отношение всегда оставалось особенным почтительным. Один из самых ярких объектов на ночном небе сначала заинтересовал Галилео Галилея. Итальянец впервые обнаружил, что пятая планета является самой крупной и имеет колоссальные размеры. Не менее впечатляющие размеры имеют и его четыре спутника: Ио, Ганимед, Европа и Каллисто, открытые Галилеем. Следом за Галилеем в работу по изучению гиганта включились все ведущие астрономы мира, среди которых были такие светила астрономии, как Роберт Гук и Джованни Кассини. Благодаря усилиям этих ученых научное сообщество получило первые астрофизические данные о параметрах планеты, было составлено описание атмосферы гиганта и выявлен ряд особенностей.

Юпитер занимает срединное положение в Солнечной системе. Его орбита пролегает сразу за поясом астероидов, отделяющим планеты земной группы от сообщества газовых гигантов. Путь планеты вокруг Солнца пролегает по эллиптической орбите, эксцентриситет которой составляет 0,048775. Ввиду этого расстояние от Солнца может быть различным. В перигелии гигант приближается к нашему главному светилу на расстояние 740,55 млн. км. В афелии пятая планета убегает от Солнца на расстояние в 816,04 млн. км. Полный оборот вокруг центра нашей Солнечной системы планета совершает за 11,8 земных лет. Другими словами, год на Юпитере длится 4332 земных дня. Этот показатель свидетельствует о невысокой орбитальной скорости – всего 13,07 км/с, с которой Юпитер несется в космическом пространстве.

Орбитальная скорость Марса составляет 24,12 км/с, а у Земли орбитальная скорость равняется 29,79 км/с.

У Юпитера экваториальная плоскость почти совпадает с орбитальной плоскостью. Угол наклона оси газового гиганта составляет всего 3,13°, поэтому перемену сезонов на Юпитере не обнаружить. Вдобавок ко всему пятая планета быстрее всех вращается вокруг собственной оси. Массивное тело вертится словно волчок, совершая полный оборот вокруг собственной оси почти за 10 часов. Если быть более точными, юпитерианский день длиться 9 часов 50 минут. Столь стремительное вращение вызывает и в наши дни недоумение среди ученых астрофизиков.

Размер планетарного диска составляет 139822 км. В сравнении с Землей, диаметр гиганта в 11,5 раз больше диаметра нашей планеты. По своему виду крупнейшая планета напоминает яйцо. Полярный радиус Юпитера меньше параметров в экваториальной области – 66 854 км против 71 492 километров.

Если по величине превосходство Юпитера выглядит не столь впечатляюще, то по своей массе этот гигант, безусловно, является рекордсменом. Масса самой крупной планеты Солнечной системы составляет 1 898 600 000 000 000 000 000 000 000 кг, что всего в 1000 раз меньше массы Солнца. Юпитер в 2,5 раза превосходит массу всех объектов нашей звездной системы, включая все планеты Солнечной системы вместе с их спутниками и суммарную массу всех комет и астероидов. Несмотря на столь впечатляющие физические параметры, газовый колосс имеет низкую плотность – всего 1,326 к/см3, сравнимую с плотностью Солнца. Это в четыре раза меньше чем у Меркурия – самой маленькой планеты Солнечной системы.

Если бы Юпитер увеличил свою массу еще в 80 раз, мы бы имели перед собой горячую звезду, а не планету. Масса и плотность являются основными доводами сторонников звездной природы самой крупной планеты нашей звездной системы. Ученые полагают, что Юпитер является несостоявшейся звездой, которая не смогла в период формирования добрать свой массы.

Загадки и парадоксы Юпитера

В подтверждение звездной теории происхождения Юпитера достаточно рассмотреть состав планеты. Это огромный шар, наружный слой которого на 90% состоит из газообразного и полужидкого водорода. Остальные 10% атмосферы планеты приходятся на гелий. У нашей звезды состав имеет немного иное соотношение: 75% водорода и 25% гелия. Подобная концентрация водорода и гелия на Юпитере обнаружена в глубинных слоях.

Состав планеты имеет следующую последовательность:

  • верхние слои атмосферы имеют газообразное состояние и состоят из кристаллов аммиака;
  • далее на глубине 100 км концентрация водорода возрастает, превращая его в жидкость;
  • на глубине 17000 км от мнимой поверхности планеты атомы водорода трансформируются, превращая его в металлизированное вещество.

Однако в отличие от Солнца, в нижних слоях атмосферы газового гиганта были обнаружены следы метана, аммиака, сероводорода и углерода. В малом количестве имеются кислород, летучий неон, кремний и сера. В данном случае поверхность планеты в привычном виде отсутствует. Вслед за плотными слоями атмосферы Юпитера начинается царство жидкой водородной субстанции, окутывающей плотное и тяжелое ядро. Высока вероятность того, что ядро Юпитера – это плотно сжатая смесь металлического водорода и гелия. Допускается присутствие силикатных пород, однако подобная версия ничем не подтверждена.

По своим размерам ядро может составлять 5-15% массы всей планеты. Температура в юпитерианском ядре достигают значений 5-5,5 млн. градусов Цельсия. Металлизированный водород, окружающий ядро, возникает из-за колоссального давления внутри планеты – более 3 млн. атм. Водород находится в металлическом состоянии и является главным фактором, способствующим образованию сильного и мощного магнитного поля Юпитера. Помимо самого ядра, недра планеты также остаются достаточно горячими, нагреваясь до отметки в 35 тыс. градусов Цельсия. Эти значения сравнимы с температурой, зафиксированной на поверхности Солнца. Такой разогрев делает Юпитер уникальным объектом Солнечной системы. В отличие от других планет, которые в большинстве своем получают энергию от Солнца, самая крупная планета отдает в 2 раза больше тепла, чем получает. Количество излучаемой энергии, масса планеты и ее невысокая плотность наталкивают ученых на мысль, что перед нами молодая звезда, застывшая много лет назад на начальной стадии формирования.

Допускается версия, что через 4-5 млрд. лет Юпитер достигнет критической массы и внутри планеты начнется процесс термоядерного синтеза. Если такое произойдет, газовый гигант в одно мгновение вспыхнет как Солнце. Солнечная система, где всегда доминировало одно светило, превратится в двойную звездную систему. Эта теория имеет место, так как большинство звездных систем в нашей галактике представлено парой звезд. Если считать Юпитер звездной парой Солнца, все становится на свои места. При таком сценарии планетарный состав и структура Солнечной системы кардинально изменится.

Система спутников Юпитера

В дополнение к озвученной теории о звездной природе самой крупной планеты Солнечной системы следует отметить и особенность вращения Юпитера по орбитальному пути. По законам физики небесное тело с меньшей массой всегда вращается вокруг чего-то более крупного и массивного. При этом оба небесных тела вращаются вокруг единого для обоих объектов центра масс, расположенного в центре большего объекта. Массивный и тяжелый Юпитер можно вполне сопоставить по массе с нашей звездой, поэтому оба столь крупных небесных тела взаимно действуют друг на друга, смещая точку центра масс. В соответствии с расчетами, Юпитер вращается не вокруг центра нашего Солнца, а вокруг центра масс, который находится вне области солнечного диска.

Вероятность того, что мы живем на этапе формирования двойной звездной системы, очень высока. События, которые произошли в январе 2009 года, указали ученым, что газовый гигант при наступлении определенных условий легко может превратиться во второе Солнце. Под воздействием корональных выбросов пятая планета сначала вспыхнула, а затем стала вести себя подобно звезде. С поверхности Юпитера даже были зафиксированы свои, юпитерианские корональные выбросы.

Как и наша главная звезда, Юпитер имеет свою систему небесных тел, подчиненных силам гравитации газового гиганта. У Юпитера больше всего спутников в Солнечной системе – 67, три из которых – Ганимед, Каллисто и Ио – входят в пятерку самых крупных спутников Солнечной системы. Спутник планеты Юпитер Ио является уникальным объектом Солнечной системы, считаясь самым вулканически активным небесным телом.

Помимо галилеевых спутников в системе газового гиганта имеется еще одна группа объектов – Амальтея. Остальные спутники у Юпитера по размеру, строению и орбитальным параметрам поделены на семьи. Дополняют эту обширную свиту кольца, в которых сосредоточен весь строительный мусор, оставшийся после формирования системы Юпитера. Остальные спутники планеты-гиганта имеют небольшие размеры и свои орбитальные параметры.

Исследования самой крупной планеты

С наступлением космической эры человечество стало уделять больше внимания изучению Юпитера. Впервые на свидание к газовому гиганту в 1073 году отправился «Пионер-10». Первый космический аппарат сделал первый снимки планеты с близкого расстояния, дополнив имеющиеся сведения о размерах планеты, ее массы и величины полярного сплющивания.

За «Пионером» к Юпитеру отправились два зонда «Вояджер-1» и «Вояджер-2», объектом изучения которых стали кольца и спутники гиганта, Большое Красное пятно и полярные сияния Юпитера.

В 1995 году к изучению пятой планеты Солнечной системы приступил космический зонд «Галилео». В 2000 году его сменила автоматическая межпланетная станция «Кассини», отправившая на спутник Ио зонд «Гюйгенс».

С 2016 года исследования Юпитера продолжены аппаратом «Юнона», который вместе с космическим телескопом «Хаббл» обеспечил научный мир исчерпывающей информацией о самом большом небесном теле нашей Солнечной системы. Особенно интересными стали данные о строении атмосферы планеты и сведения о процессах планетарного формирования.

Макет сравнительных размеров Солнца и планет — Старая Башня

Все видели картинки сравнения Солнца и планет. Помню, что сам первый раз увидел это в школьном учебнике или атласе по географии за 5 или 6 класс. Сильное впечатление.

Из-за таких огромных размеров Солнца, реальные пропорции в Солнечной системе показать очень трудно. Поэтому на большинстве картинок и схем размеры планет приближены к Солнцу, иначе их просто не будет видно.

Я уже не говорю о расстояниях между ними. Построение макета с соблюдением расстояний между планетами – идея трудновыполнимая. Хотя у нас в группе есть альбом, где энтузиасты вычислили размеры планет и расстояния между их орбитами и Солнцем. Да, у нас в Тюмени есть свое «Солнце» на «Площади Солнца» (Ленина, 57) — металлический шар, диаметром 80 см. Это в 1,72 миллиарда раз меньше реального Солнца. В таком масштабе диаметр Юпитера будет примерно 8 см, а его расстояние от «Солнца»  447м. Нептун и Плутон бороздят окраины города.

Современные дети избалованы обилием научно-популярных фильмов и занимательных энциклопедий с картинками, но они дают «плоский» материал. Его нельзя потрогать, он существует в двухмерном мире. В школах можно увидеть модели Солнечной системы, однако пропорции в них не соблюдаются. Это понятно – планеты земной группы будут микроскопическими.

Однажды я оказался в магазине для творчества. Среди тюбиков красок, кисточек и прочего «богатства», под потолком висели белые пенопластовые шары разных размеров. «Их покупают родители, когда детям задают сделать планеты» — сказала мне девушка-продавец. Я тут же представил, как мама с папой в полтретьего ночи раскрашивают Юпитер, сверяясь с картинками из интернета)))

Тогда я носился с идеей парящего глобуса. Думал, что шар будет парить в потоке воздуха от мощного вентилятора. И выбрал самый легкий из них. Диаметр у него 15 см.

Однако этот шар не парил в потоке, а только крутился, норовя выскочить. Мощности у вентилятора не хватало, шар тяжеловат для него.

В итоге пришлось заменить его шариком от пинг-понга. Этот летал очень хорошо. Так у меня получилось устройство «Аэролевитрон» для демонстрации закона Бернулли, а большой шар остался не у дел. Он довольно долго скитался по квартире, покрываясь вмятинами от нечаянных ударов. Оказалось, пенопласт довольно ранимая штука.

Не помню, что подвигло меня на этот эксперимент, но я вставил внутрь шара оранжевый светодиод. Шар сплошной, пришлось проковырять тонкий канал для диода. Эффект был потрясающий!

Пенопласт так рассеивал свечение диода, что казалось, будто светятся сами поры. Кроме того, сразу возникла аналогия с фотосферой Солнца! Тут же вспомнил эту картинку.

Ух ты, а здорово будет сделать такой макет! – подумал я. Какого размера будут планеты, если «Солнце» в диаметре 150 мм? Давайте посчитаем. Масштаб получается 1:9,28 миллиардов!

Объект Диаметр в космосе, км

Диаметр на макете, мм

Солнце 1 392 000,00 150,00
Меркурий 4 879,00 0,53
Венера 12 100,00 1,30
Земля 12 742,00 1,37
Марс 6 778,00 0,73
Юпитер 139 822,00 15,07
Сатурн 116 464,00 12,55
Уран 50 724,00 5,47
Нептун 49 244,00 5,31

Да, планеты земной группы очень мелкие, но вполне различимые. Подробностей на Земле видно не будет, но цвет можно подобрать. Этакая вариация на тему Pale blue dot. То же самое относится к Меркурию, Венере и Марсу – только цвет. С гигантами можно что-то придумать. Хотя подробности есть только у Юпитера. Его Большое красное пятно нужно сделать обязательно.  Кстати, а из чего? Как делать планеты? Искать шарики, горошины, дробинки и бусинки подходящего размера. Ой нет, тут состариться можно, пока ищешь. Нужно их делать из чего-то доступного и пластичного… Пластичного? Пластилин! Все гениальное просто)

В ближайший выходной был совершен набег на магазин школьных принадлежностей. Там, среди обилия вариантов, я выбрал самый обычный пластилин. Вспомним детство!

Чтобы получить шарики нужного размера, я использовал цифровой штангенциркуль. Со стороны это выглядело, наверное, очень смешно. Отщипнуть малюсенький кусочек и скатать из него такой шарик, чтобы он провалился в зазор. Почувствовал себя Левшой, который блоху куёт!

Кое-как слепил Меркурий, Венеру, Землю и Марс. Спутники и карликовые планеты в таком масштабе просто не будет видно.

С газовыми гигантами было гораздо проще. Для Юпитера взял красный, желтый, белый и оранжевый пластилин. В результате смешения получилось что-то напоминающее его облачные пояса. Отдельно добавил Большое красное пятно.

Кольца Сатурна напечатал на 3д принтере из прозрачного пластика. По краю раскрасил фломастерами. Масштаб колец тоже соблюдается. Вот что получилось.

Оранжевое свечение «Солнца» от светодиода было видно только в темноте. Мощности диода не хватало, чтобы придать цвет пенопласту при дневном освещении. Это ставило под вопрос всю идею с подсветкой, т.к. более мощных оранжевых диодов не было, а держать макет в темной комнате для демонстрации «эффекта фотосферы» не целесообразно.

Было решено заменить оранжевый светодиод компактной светодиодной лампочкой. Такие лампы раньше были только галогенными, а сейчас стали делать на белых светодиодах. Они ярко светят и меньше греются. Выбор пал на 3 Вт лампочку Geniled 01176 с потоком 220 Лм и теплым белым светом 2700К. Это аналогично галогенной лампе на 25 Вт. Несмотря на высокий КПД, лампочка ощутимо нагревается. Придется дополнить конструкцию термореле – чтобы пенопласт не расплавился.

В таком варианте подсветку видно днем и при комнатном освещении. Цвет больше похож на солнечный.

Теперь подумаем о корпусе. До сих пор все корпусы, которые приходилось проектировать, носили чисто функциональный характер. Коробочки разных форм и размеров. Весь дизайн сводился к скруглению углов. Но теперь совершенно другое дело. Сферическая форма объектов предполагает плавные очертания корпуса. В то же время он должен быть достаточно компактным  и лаконичным.

Несколько дней эта идея не давала мне покоя. Потом в голове сформировался образ овально — округлой подставки. Планеты должны располагаться вряд перед Солнцем и закрываться прозрачной изогнутой пластиной. Наброски на бумаге помогают уточнить детали, понять, что хочется получить.

Дальше я начал воплощать это в 3ds MAX. Плавные очертания моделировались с использованием NURBS кривых.

Корпус разделяется на три части. Подставку, платформу и защитную крышку.

В подставке скрываются выключатель, гнездо и термореле. Так же вы видите здесь интегральный стабилизатор КР142ЕН8Б. Зачем стабилизатор, если вся система питается от стабильных 12в? Да, стабилизатор сначала не планировался, но оказалось, что внутри лампочки собран драйвер, который вносит импульсные помехи! Термореле трещит контактами, а лампочка имитирует сварку или стробоскоп. Установка стабилизатора в цепь питания реле решила проблему.

Между собой компоненты соединяются шестью саморезами. Два самых тонких саморезика (диаметр 1,2мм) держат переднюю часть защитной крышки.
В платформу вмонтирован специальный патрон G4. Рядом с ним выведен сенсор термореле (NTC резистор). Вставим лампочку и примотаем к ней сенсор скотчем.

Вообще температура плавления пенопласта около 200 градусов, но зачем так рисковать? Поставим реле на 75 градусов. Экспериментально установил, что лампочка нагревается за 5,5 минут. Потом реле начинает щелкать, а лампочка мигать с частотой поворотника. В качестве ночника использовать не получится, но пяти минут вполне достаточно для демонстрации эффекта фотосферы.

К платформе на суперклей приклеиваем планеты. Суперклей отлично клеит пластилин! Сверху закрываем защитной крышкой с прозрачной пленкой.

Несмотря на кажущуюся простоту, эта крышка оказалась чуть ли не самой сложной деталью во всей конструкции. Она состоит из оправы и прозрачной пленки, которая к ней приклеивается. Оправу сделал на 3д принтере, как и остальные детали. Пленку нашел на работе в большом количестве. Раньше на такой пленке лазерный принтер печатал слайды, и специальный проектор показывал их на большом экране. Потом появились мультимедиа проекторы, и пленка стала не нужна. Слайды стали показывать прямо с компьютера. У нас осталось несколько пачек такой пленки. На ней можно напечатать «выкройку», вырезать ее и вставить в оправу. Но как получить эту самую «выкройку»? Нужно сделать развертку, проекцию трехмерного объекта на плоскость. Ведь лазерный принтер – это 2д, а не 3д принтер))

В 3d MAX есть модификатор Unwrap UVW. Его используют для создания разверток текстур. Текстуры двухмерные, но с помощью этого модификатора ими «оборачивают» трехмерные объекты.  Почему бы не попробовать?

В результате получилась плоская заготовка. Добавим к ней лепестки для приклеивания.

После нескольких экспериментов с бумагой, подобрал правильный масштаб.

Крепится пленка на 2-х сторонний скотч. Потом для надежности прижимаем паяльником. Теперь она приплавлена к пластиковой оправе.


Теперь наденем сверху «Солнце» и включим!

В темноте выглядит очень здорово!


А на каком расстоянии будут планеты от Солнца в таком масштабе? Можно посчитать.

Объект Расстояние в космосе,

км

Расстояние в масштабе, м
Меркурий 57 900 000,00 6,24
Венера 108 000 000,00 11,64
Земля 150 000 000,00 16,16
Марс 228 000 000,00 24,57
Юпитер 778 570 000,00 83,90
Сатурн 1 430 000 000,00 154,09
Уран 2 800 000 000,00 301,72
Нептун 4 550 000 000,00 490,30

Вы только представьте! Взять этот крохотный голубой шарик – Землю и отойти на 16 метров! От Солнца ее даже не будет видно. Ближайшая соседка Венера – в 5 метрах. И вокруг пустота… Космос огромен и так же пуст.

Ну что, у нас получился отличный макет, который дает хотя бы приблизительное ощущение гигантских масштабов нашей звезды и огромной пустоты окружающего пространства. Хотя всё познается в сравнении. Если подписать, что вместо Солнца находится другая звезда, например, Сигма Весов (Брахиум), то надпись «Солнце» нужно будет поставить у голубого шарика, который сейчас Земля.

Учёные рассказали, как и когда погибнет Солнечная система

Астрономы рассчитали, когда разрушится Солнечная система. Оказалось, что до этого печального события ещё 30 миллиардов лет. (Впрочем, наша планета погибнет гораздо раньше.)

Сценарий грядущей катастрофы изложен в научной статье, опубликованной в издании Astronomical Journal.

Когда Солнца не станет

Солнечной системе около 4,5 миллиарда лет отроду (к слову, жизнь на Земле ненамного младше). Однако ничто не вечно не только под Луной, но и вообще во Вселенной.

Солнце постепенно увеличивает яркость, и уже через 1,1 миллиарда лет наша планета станет слишком жаркой для жизни. А примерно в пятимиллиардном году нашей эры светило превратится в красный гигант. Оно сильно раздуется, буквально проглотив Меркурий, Венеру и Землю.

В качестве красного гиганта Солнце просуществует ещё около миллиарда лет. Всё это время внешние слои звезды будут постепенно улетучиваться в космос. Таким образом она потеряет примерно половину нынешней массы.

К этому времени термоядерное топливо полностью закончится, и Солнце станет белым карликом. В нём уже не будет происходить никаких термоядерных реакций, так что светило будет постепенно остывать.

Через десять миллиардов лет после превращения нашей звезды в белый карлик она остынет настолько, что перестанет излучать свет (хотя ещё долго будет испускать инфракрасное излучение). Таково будущее Солнца.

Через несколько миллиардов лет Солнце превратится в белый карлик, окружённый туманностью из выброшенного вещества.

Время покидать гнездо

Но что же станет с планетами? Ответ на этот вопрос и искали авторы нового исследования.

Они сосредоточились на будущем гигантов: Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Меркурий, Венера и Земля, напомним, погибнут ещё на стадии превращения Солнца в красный гигант. Марс выживет, но авторы пренебрегли им. Дело в том, что гравитация Красной планеты, которая вдесятеро легче Земли, не окажет никакого влияния на судьбу соседей по Солнечной системе.

Итак, что же произойдёт с планетами-гигантами? После того как Солнце потеряет половину массы, их орбиты станут более широкими. При этом Юпитер и Сатурн попадут в так называемый резонанс 5:2. То есть Юпитер будет совершать пять оборотов вокруг остывающей звезды, пока Сатурн делает два. Из-за этого две планеты будут регулярно проходить на сравнительно небольшом расстоянии друг от друга и сильно влиять друг на друга своей гравитацией.

Такая конфигурация уязвима перед тяготением пролетающих мимо Солнечной системы звёзд. Под влиянием таких рандеву новые орбиты через некоторое время потеряют устойчивость. Впрочем, «некоторое время» займёт около 30 миллиардов лет (это примерно два текущих возраста Вселенной).

Из-за наступившей нестабильности в последующие 10 миллиардов лет Солнечную систему покинут все планеты-гиганты, кроме одной (какая именно выживет – дело случая). Они превратятся в миры-изгои, летящие сквозь Галактику.

Осиротевший гигант будет обращаться вокруг несветящегося Солнца ещё примерно 50 миллиардов лет. После этого к остаткам Солнечной системы необычно близко подойдёт соседняя звезда, отправив в путешествие без возврата и последнюю планету из «большой четвёрки».

Если к тому времени что-нибудь случится и с Марсом, то на этом существование Солнечной системы можно будет считать окончательно завершённым.

Разумеется, человечество вряд ли застанет все эти печальные события. Ведь типичный срок существования биологического вида составляет от одного до десяти миллионов лет. За это время вид либо вымирает, либо настолько эволюционирует, что его приходится считать уже другим видом.

Если же через миллиарды лет в Солнечной системе всё ещё будет существовать некий разум, то вряд ли мы сейчас можем представить себе его могущество. Возможно, угасание светила и разлёт планет не станет для него такой уж неразрешимой проблемой.

К слову, ранее Вести.Ru рассказывали об искусственном интеллекте, предсказывающем планетным системам жизнь или смерть. Писали мы и о том, что Солнечная система могла образоваться удивительно быстро.

Так выглядела бы Северная Америка на Юпитере

Северная Америка на Юпитере

(Джон Брэди/Центр астрономии)

Эта большая планета, такая большая, что мы даже не можем ее увидеть? Это Юпитер с его Большим Красным Пятном (вращающийся шторм, который бушует уже не менее 300 лет). Этот крошечный зеленый шарик? Это Северная Америка, поставленная сверху для ощущения масштаба.

Джон Брейди создал его в рамках серии углубленных обследований масштабов Солнечной системы в Astronomy Central.

Одна из самых трудных вещей, которые нужно понять во вселенной, это то, насколько чертовски огромны некоторые вещи по сравнению с нашей крошечной маленькой Землей. Одно это изображение, безусловно, помогает вам почувствовать это.

Вся Земля составляет около 7900 миль в поперечнике. Юпитер, самая большая планета в Солнечной системе, имеет диаметр около 87 000 миль. (И даже Юпитер крошечный по сравнению с Солнцем, которое примерно в десять раз шире Юпитера, примерно в 864 000 миль). газообразный водород и гелий, составляющие его плотную атмосферу.


Северная Америка на Марсе

(Джон Брэди/Центр астрономии)

Некоторые другие объекты в Солнечной системе меньше. Брейди также создал этот образ Северной Америки на Марсе, который дает вам представление о том, как нам может быть немного тесно, если мы попытаемся переместить все на Земле в колонию на Красной планете. Ширина Марса составляет примерно половину ширины Земли. А его меньшая масса означает, что он создает меньшую гравитацию, поэтому там все весит меньше.А почему красный? Из-за оксида железа в его песках.

США на Луне

(boredboarder8 через Reddit)

Тем временем пользователь Reddit Boredboarder8 создал наложение континентальной части США на Луну. Луна имеет диаметр примерно в 40 процентов от земного, и вы можете просто обернуть США с одной стороны.

Луна на самом деле довольно внушительных размеров, учитывая, что она, скорее всего, образовалась в результате столкновения Земли с другим небесным телом около 4.5 миллиардов лет назад. Это один большой кусок хлама. И, как и у Марса, меньшая масса Луны означает меньшую гравитацию, чем у Земли. Вот почему астронавты могут прыгать по его поверхности.

Ничто не сравнится с Солнцем

(Международный астрономический союз / Мартин Корнмессер)

Слева край Солнца, звезда в центре нашей Солнечной системы. А затем обратите внимание на крошечную Землю, третью планету от Солнца.Однако наше Солнце далеко не такое большое, как звезды. Это звезда среднего размера, классифицируемая как желтый карлик. Например, сверхгигантские звезды, такие как Бетельгейзе (которую вы можете увидеть в созвездии Ориона), могут быть в тысячу раз больше нашего Солнца. Там есть действительно огромные вещи.

Дальнейшее чтение:
 История Джона Брейди в Astronomy Central содержит восемь удивительных сравнений размеров, подобных этим, в том числе несколько примечательных проявлений Сатурна, Солнца и удивительно маленькой нейтронной звезды.

И если вы хотите почувствовать действительно маленьким: это самая подробная карта нашего места во Вселенной и рассказ о том, как ученые нашли его

Юпитер настолько огромен, что на самом деле не вращается вокруг Солнца

Юпитер, пятая планета от Солнца, газовый гигант и объект миссии «Юнона», огромен. Огромный .

Он настолько огромен, что даже не вращается вокруг Солнца. Не совсем. Масса в 2,5 раза больше массы всех других планет Солнечной системы вместе взятых, поэтому центр тяжести между Юпитером и Солнцем на самом деле не находится внутри Солнца, а находится в точке пространства чуть выше поверхности Солнца. .

 

Вот как это работает.

Когда маленький объект вращается вокруг большого объекта в космосе, менее массивный на самом деле не движется по идеальному кругу вокруг большего. Скорее, оба объекта вращаются вокруг объединенного центра тяжести.

В ситуациях, с которыми мы знакомы, например, Земля вращается вокруг гораздо большего Солнца, центр тяжести находится так близко к центру большего объекта, что влияние этого явления незначительно. Кажется, что больший объект не движется, а меньший рисует вокруг себя круг.

Но реальность всегда сложнее.

Например: когда Международная космическая станция (МКС) вращается вокруг Земли, и Земля, и космическая станция вращаются вокруг своего объединенного центра тяжести. Но этот центр тяжести настолько абсурдно близок к центру Земли, что движение планеты вокруг этой точки невозможно заметить, а МКС движется по почти идеальному кругу вокруг всей планеты.

То же самое справедливо и для большинства планет, вращающихся вокруг Солнца. Солнце настолько больше, чем Земля, Венера, Меркурий или даже Сатурн, что все их центры масс вместе с Солнцем лежат глубоко внутри самой звезды.

 

Не так с Юпитером.

Газовый гигант настолько велик, что его центр масс с Солнцем, или барицентр, на самом деле находится на расстоянии 1,07 солнечного радиуса от центра Солнца — или 7 процентов солнечного радиуса над поверхностью Солнца. И Солнце, и Юпитер вращаются вокруг этой точки в пространстве.

Этот не в масштабе рисунок от НАСА иллюстрирует эффект:

 

По сути, это то, как Юпитер и Солнце движутся в пространстве вместе, хотя расстояния и размеры сильно различаются.Юпитер по-прежнему составляет лишь часть размера Солнца.

Так что в следующий раз, когда кто-то спросит вас о сумасшедшем космическом факте, вы будете знать: Юпитер настолько массивен, что не вращается вокруг Солнца.

Эта статья была первоначально опубликована Tech Insider.

Еще от Tech Insider:

 

Относительный размер Земли, Юпитера, Солнца (1 : 10 : 100)

Относительный размер Земли, Юпитера, Солнца (1 : 10 : 100) top
Относительный размер
Земли, Юпитера, Солнца
1 : 10 : 100

Уточнение размера и практика со сферами…
диаметр относительно Земли
Земля 10 7 × 1,27 м 1 x
Юпитер 10 8 × 1,43 м 10 x (ближе к 11)
Солнце 10 9 × 1,39 м 100 x (ближе к 110)

длина, район, том
м 1 м 2 м 3
Если длина (м) составляет 1: 10 1 : 10 2 (т. е. 1: 10 : 100)
, то площадь (м 2 ) составляет 1 : 10 2 : 10 30 4 (10912) : 10 2 : 100 2 )
и объем (м 3 ) идет 1: 10 3 : 10 6 (1 3 : 10 3 : 100 3 ).
диаметр относительно Земли
Земля 10 7 × 1,27 м 1 x 10 0
Юпитер 10 8 × 1,43 м 10 x 10 1 (ближе к 11)
Солнце 10 9 × 1,39 м 100 x 10 2 (ближе к 110)
площадь поверхности относительно Земли
Земля 10 15 × 0. 510 м 2 1 x 10 0
Юпитер 10 17 × 0,641 м 2 100 x 10 2 (ближе к 130)
Солнце 10 19 × 0,609 м 2 10 000 x 10 4 (ближе к 12 000)
объем против Земли
Земля 10 21 × 1.1 м 3 1 x 10 0
Юпитер 10 25 × 1,52 м 3 1000 x 10 3 (ближе к 1400)
Солнце 10 27 × 1,41 м 3 1 000 000 x 10 6 (ближе к 1 300 000)
диаметр площадь объем
Земля 10 7 × 1. 27 м 10 15 × 0,510 м 2 10 21 × 1,1 м 3
Юпитер 10 8 × 1,43 м 10 17 × 0,641 м 2 10 24 × 1,52 м 3
Солнце 10 9 × 1,39 м 10 19 × 0.609 м 2 10 27 × 1,41 м 3
1 : 10 1 : 10 2
м
1 : 10 2 : 10 4
м 2
1 : 10 3 : 10 6
м 3

масса
Плотности (кг/м 3 ) примерно одинаковы, поэтому масса следует за объемом.
плотность объем масса
Земля 10 3 × 5. 5 кг/м 3 (5,5 г/см 3 ) 10 21 × 1,1 м 3 10 25 × 0,60 кг 10 0
Юпитер 10 3 × 1,3 кг/м 3 (1,3 г/см 3 ) 10 24 × 1,52 м 3 10 27 × 1,9 кг 10 3
Вс 10 3 × 1.4 кг/м 3 (1,4 г/см 3 ) 10 27 × 1,41 м 3 10 30 × 2,0 кг 10 6

Скажем, Земля представляет собой куб размером 10 7 м.

Тогда его площадь равна 10 7 × 10 7 × 6 (сторон) м 2 .
А его объем равен 10 7 × 10 7 × 10 7 м 3 .

длина
м 1
площадь
м 2
объем
м 3
Куб
Земля

Площадь поверхности Земли? Площадь поверхности Земли составляет около 10 15 м 2 .
Возможно, число, чтобы помнить

Радиус Земли — «Шесть ее Шесть метров» (6 × 10 6 м, он же 6Е6, -6%, ±<1%)

Диаметр Земли — «Два раза шесть ээ шесть метров» (1,2 × 10 7 м, он же 12Е6, -6%, ±<1%)
10 7 (-×0,22, ±<1%)
× 1,2 м
10 7 × 1,276 | 1,272 м ±<1% от экваториальной | полярный радиус [Корова]
10 7 × 1. 3 м + 2%, ± <1%
10 120143 7 × 1,2 м -6%, ± <1% 2 × 6э6, «Двенадцать EE шесть метров»
10 7 × 1,4 м + 10%, ± <1% 7E7
10 7 м -22%, ± <1%

Помня о размере Земли и соотношении размеров 1 : 10 : 100, вы тогда узнайте размеры Юпитера и Солнца тоже.И площадь и объем. И грубая масса, если вы помните грубую плотность.


Поверхность Земли в виде прямоугольника 20 х 25 мегаметров

Некоторые ссылки

Выполнение геометрии с Юпитером
Выполнение геометрии с Сатурном
Сравнение размеров Солнца и Земли
Масштабная модель Солнечной системы Мета-страница


Выполнимые:
 Слишком многое только подразумевается.
 Нужно несколько отработанных примеров.
   Как земной ориентир (6E6 м) на земную площадь на солнечную площадь,
   возможно, затем высвобождение энергии, передача на землю. Может быть, вернуть несколько ориентиров?
 Упомяните неизменность диаметра относительно радиуса.
 Упомяните размер солнца по сравнению с землей и луной.
 Дайте источники цифр.
 Блоки только для Земли, возможно, принадлежат другим местам.
 Теперь всегда говорю 1:10:100. Следует явно указать, что это означает S = 10 x J.
 Добавьте ссылку на Масштабирование вселенной на Мегаметры вашего рабочего стола в ваших руках.

 
История:
 2003-февраль-03 Исправлена ​​1 ссылка.
 2000-окт-10 Исправление орфографии "equitorial" - спасибо читателю.
              Добавлена ​​ссылка на «Мегаметры в ваших руках».1999.14.14 Добавлена ​​ссылка "20x25 мм".
 1998.May.21 Добавлены ссылки "Выполнение геометрии с Юпитером/Сатурном".
 1997.08.10 Первый набросок. Убраны ориентиры.
 1997.06.06 Первый проход.
 

Видимый размер Солнца с планет — Astronoo

Видимый диаметр Солнца — это угол, под которым оно видно с позиции наблюдателя.
В астрономии видимый размер небесных объектов измеряется не в метрах, а в градусах угла. Чем дальше Солнце от планеты и чем больше его размер будет казаться маленьким, и наоборот чем ближе оно и больше оно велико.Например, на Земле видимый диаметр полной Луны практически равен диаметру Солнца, т. е. углу в полградуса (в круге 360 градусов). Вот почему лунный диск идеально закрывает солнечный диск в момент полных солнечных затмений.
Как измерить видимый диаметр Солнца, видимого с неба планеты?
Небо представляет собой сферу 360°.
Когда вы смотрите на небо, вы видите над собой полушарие на 180°, где сияют звезды. На этом куполе в 180° размер Солнца составляет всего полградуса, это его видимый размер.

 

Вы можете выровняться по горизонту, 720 солнц рядом, чтобы обойти горизонт, то есть 360°. Если солнце кажется нам более чем на полградуса, то это потому, что мы являемся жертвой оптического обмана. Эта интерпретация размеров Солнца нашим мозгом неверна. Если вы поместите вытянутую руку с большим пальцем перед Солнцем или Луной, их видимый размер составит половину вашего большого пальца. Теперь мы понимаем, что их видимый размер действительно мал, так как ваш большой палец находится всего в одном градусе от небесного круга в 360°.Используя формулу для расчета видимого диаметра Солнца по планетам, мы видим, как наша звезда видна с Меркурия, Венеры, Земли, Марса, Цереры, Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна, Плутона.

примечание: упрощение расчета видимого диаметра солнца, видимого с планет, является функцией фактического расстояния (D) и фактического диаметра (d) солнца, то есть d/D.

 

Изображение: видимый размер Солнца, видимый с Земли

Почему Юпитер технически не вращается вокруг Солнца

Одна из любимых книг моей дочери — «Космическая прогулка» Салины Юн.На каждой странице изображена планета, сопровождаемая рифмованным фактом о ней.

Но каждый раз, когда я читаю ей это — иногда три или больше раз в день — я хмурю свою занудную бровь при этой строке: «Из всех планет, вращающихся вокруг Солнца, гигантский Юпитер — самая большая».

Газовый гигант действительно является самой большой планетой в Солнечной системе, его масса более чем в два раза превышает массу всех других планет, лун, астероидов, комет и многого другого вместе взятых.

Однако технически Юпитер не вращается вокруг Солнца — потому что он невероятно массивен.

Когда маленький объект вращается вокруг большого объекта в космосе, менее массивный объект не движется по идеальному кругу вокруг большего. Скорее, оба объекта вращаются вокруг объединенного центра тяжести.

Для такой маленькой хрупкой планеты, как Земля, масса которой составляет 0,000003 массы Солнца, центр тяжести находится так близко к центру Солнца, что мы даже не замечаем слегка смещенную орбиту. Кажется, будто мы кружим вокруг звезды.

То же самое относится и к большинству других объектов Солнечной системы, кроме Юпитера.

Газовый гигант настолько велик, что центр масс находится между ним и Солнцем, также известный как барицентр, примерно на 1,07 солнечного радиуса от центра звезды, который находится на высоте около 30 000 миль над поверхностью Солнца.

Масштабная иллюстрация того, где находится барицентр Солнца и Юпитера.НАСА/СДО; Бизнес-инсайдер Массив

Юпитера примерно на 0,001 больше массы Солнца, но он достаточно велик, чтобы и Солнце, и Юпитер вращались вокруг этой точки в космосе.

Этот не в масштабе GIF-файл от НАСА иллюстрирует эффект:

По сути, именно так Юпитер и Солнце движутся в пространстве вместе, хотя расстояния и размеры сильно различаются.

Так что в следующий раз, когда вы будете читать детскую книжку, в которой говорится, что Юпитер вращается вокруг Солнца, вы будете прощены за попытку вырвать эту страницу. Так же, как моя дочь любит делать.

Рафи Летцтер сообщил о предыдущей версии этой статьи.

Если вы думаете, что Юпитер вращается вокруг Солнца, вы ошибаетесь

Если мы представляем Солнечную систему, мы часто представляем нашу доминирующую звезду в центре вещей, статичную и неподвижную, когда планеты вращаются вокруг нее.Эта картинка делает вещи простыми для понимания, но технически она неточна. Возьмем, к примеру, нашу самую большую планету Юпитер. Он не вращается вокруг центра Солнца — он вращается вокруг точки в пустом пространстве между ним и Солнцем, называемой барицентром. Это связано с тем, что Солнце не просто оказывает гравитационное воздействие на Юпитер — Юпитер настолько велик, что его собственное притяжение также влияет на движение Солнца.

Солнце примерно в 1000 раз массивнее Юпитера, и эти два тела влияют друг на друга пропорционально расстоянию и массе, поэтому сила притяжения Юпитера к Солнцу составляет одну тысячную силы притяжения Солнца к Юпитеру. А орбита Юпитера совершается за 11,8 земных года, и Солнце проходит вокруг барицентра столько же времени.

Барицентр Солнце-Юпитер расположен в 1,07 раза больше радиуса Солнца от центра Солнца, или в 7% радиуса Солнца от поверхности. Солнце также вращается вокруг этого места; если бы вы посмотрели на планетарную плоскость сверху, вы бы заметили легкое колебание, когда солнце движется вокруг Млечного Пути, как помогает объяснить эта гипнотическая анимация НАСА.

Это не просто крутой факт, чтобы произвести впечатление на людей на званых обедах — в конце концов, кто не любит человека, который начинает предложения со слов «Ну, технически…» — практическое применение заключается в том, что ученые-охотники за планетами могут искать подобное колебание в других звездах и делать выводы о существовании других массивных небесных тел. вращаются вокруг точного центра Солнца, но степень их воздействия на Солнце настолько незначительна, что они фактически вращаются вокруг центра, так как их (наши) соответствующие барицентры похоронены глубоко в горящей плазме звезды

Одна из причин это связано с присутствием Юпитера сверхразмеров: если вы сложите все другие планеты на одной стороне заведомо гигантского масштаба, а затем удвоите эту кучу планет просто для верности, массивный Юпитер все равно перевесит все это.

Но не будем отчаиваться. Не все, чему нас учили, неверно! Узнать больше о барицентрах орбит — это напоминание о том, что все вещи связаны и что все вещи влияют друг на друга — иногда в значительной степени, иногда в небольшой, но всегда измеримо. Наша Солнечная система — это не серия вращающихся кругов — подумайте о пульсирующем математическом облаке, пульсирующем, когда каждый элемент движется по своей собственной орбите. Мы живем в системе сфер странной формы, связанных вместе, прокладывающих увлекательный общий путь в пространстве.

Пояс астероидов содержит остатки Солнечной системы

Представление художника о нашей Солнечной системе от Солнца до 5-й планеты Юпитера. На этой иллюстрации пояс астероидов представляет собой белое облако в форме пончика. Изображение с Викисклада.

Знакомьтесь с поясом астероидов, местом в нашей Солнечной системе, где небольшие тела — в основном каменистые и некоторые металлические — вращаются вокруг Солнца. Иногда ученые называют эти маленькие миры малыми планетами . Одна (Церера) даже классифицируется как карликовая планета.Эти объекты перемещаются в основном между орбитами 4-й планеты нашей Солнечной системы, Марса, и 5-й планеты, Юпитера. Астрономы когда-то думали, что это остатки каменистой планеты, которую давным-давно разорвало на части гравитацией Юпитера. Теперь они думают иначе. Они думают, что астероиды, скорее всего, просто остатки сотворения нашей Солнечной системы 4,6 миллиарда лет назад.

Слово астероид означает звездообразный . Астероиды получили такое название, потому что, когда астрономы впервые открыли их в начале 1800-х годов, они подумали, что они похожи на звезды.И все же их движение было отделено от звезд. Поскольку они ближе к нам, они движутся на фоне звезд. Это показало, что астероиды — это нечто иное, чем звезды.

Доступны лунные календари

EarthSky на 2022 год! Мы гарантированно распродаем, так что покупайте, пока можете. Ваша поддержка помогает EarthSky продолжать работу!

Астероидов миллионами

Хотя на графике может показаться, что пояс астероидов изобилует обломками, если вы соберете весь материал вместе, получится только тело меньше Луны Земли.

Пояс астероидов содержит объекты, которые сильно различаются по размеру. Он имеет от одного до двух миллионов астероидов диаметром более полумили (около километра). Кроме того, пояс астероидов содержит неисчислимые миллионы меньших, некоторые из которых, вероятно, не больше гальки. В 1801 году астроном Джузеппе Пиацци заметил первый обнаруженный астероид, который также является самым большим объектом в поясе астероидов. Это 1 Церера, длина которой составляет около 587 миль (945 км). Международный астрономический союз реклассифицировал Цереру из астероида в карликовую планету.

Показанная здесь Церера — один из нескольких объектов главного пояса, которые посещали космические аппараты. Это составное изображение получено с космического корабля Dawn, до сих пор единственного земного космического корабля, который сначала облетел одно тело в нашей Солнечной системе (Веста, 2011–2012 гг. ), а затем вышел на орбиту второго (Церера, прибыл в 2015 г.). Два ярких пятна в кратере Оккатор — это отложения соли. Изображение через НАСА.

Расстояния в поясе астероидов

Космос огромен. Таким образом, несмотря на то, что в поясе астероидов находятся многие миллионы (возможно, миллиарды) объектов, среднее расстояние между ними составляет 600 000 миль (около миллиона километров).Это означает, что космический корабль может пролететь через пояс астероидов, не сталкиваясь с какими-либо астероидами. (Хотя, очевидно, случайное столкновение никогда не исключается полностью из области вероятности и невезения.) Пояс астероидов, безусловно, не имеет ничего общего с плотно упакованными полями, изображаемыми в фантазиях, таких как «Звездные войны» и им подобные.

Стоя на любом астероиде в поясе, вы, вероятно, не сможете увидеть другие астероиды из-за их расстояния.

Пояс астероидов лежит между 2.2 и 3,2 астрономических единицы (а.е.) от нашего Солнца. Одна астрономическая единица — это расстояние между Землей и Солнцем. Таким образом, ширина пояса астероидов составляет примерно 1 а.е., или 92 миллиона миль (150 миллионов километров).

Его толщина также составляет около 1 а.е.

Астероид 4 Веста, открытый в 1807 году, является вторым по величине объектом в главном поясе после Цереры. Космический аппарат Dawn вращался вокруг Весты с июля 2011 года по сентябрь 2012 года. В нижней части изображения видна высокая гора на южном полюсе этого астероида, которая более чем в два раза превышает высоту горы Эверест.Набор из трех кратеров, известных как «снежный человек», находится вверху слева. Изображение через НАСА.

Астероиды внутри и вне главного пояса

Пояс астероидов часто называют главным поясом , чтобы отличить его от других, более мелких групп астероидов в Солнечной системе, таких как лагранжианы (например, троянские астероиды, вращающиеся по орбите Юпитера вокруг Солнца) и кентавры во внешней солнечной системе. система.

То, что ученые когда-то считали однородным поясом, теперь оказалось немного сложнее. Внутри астероидов главного пояса есть разные и отчетливые зоны, особенно на его краях, где астрономы теперь распознают группу Венгрия на внутреннем крае и астероиды Кибелы на внешнем. К середине пояса сильно наклонено семейство фокейских.

Кроме того, астрономы установили, что возраст астероидов в главном поясе также различается. В настоящее время они классифицировали несколько групп астероидов по их возрасту, включая семейство Карин, группу из примерно 90 астероидов главного пояса, которые имеют общую орбиту и, возможно, произошли от одного объекта, по оценкам, 5.7 миллионов лет назад. И есть семейство Веритас, жившее примерно 8,3 миллиона лет назад. Совсем недавняя группа — это семейство дурмана, возникшее в результате столкновения всего 530 000 лет назад.

Астероиды, как правило, не круглые, потому что у них недостаточно внутренней массы, чтобы иметь достаточно сильную гравитацию, чтобы принять форму шара. 433 Эрос, показанный здесь, известен как первый астероид, когда-либо вращавшийся космическим аппаратом NEAR Shoemaker в 1998 году. Эрос является астероидом главного пояса, хотя его орбита пересекает орбиту Марса.Он не совсем достигает орбиты Земли. Изображение через НАСА.

Итог: Пояс астероидов — это область нашей Солнечной системы между орбитами Марса и Юпитера, где вокруг нашего Солнца вращается множество малых тел.

Энди Бриггс
Просмотр статей
Об авторе:

Энди Бриггс провел последние 30 лет, знакомя людей с астрономией, астрофизикой и информационными технологиями.Вы можете услышать его еженедельные обновления астрономических и космических новостей по понедельникам на глобальном интернет-радиоканале AstroRadio (http://www.astroradio.earth), где он также участвует в других программах. Он принимал активное участие во многих астрономических обществах Великобритании и часто публикуется в журнале Astronomy Ireland.