Солнечная система: общий взгляд
Солнечная система — это Солнце и все объекты, которые движутся вокруг него под действием гравитации: 8 планет, 5 официально признанных карликовых планет, более 200 спутников, миллионы астероидов и миллиарды комет. Система сформировалась примерно 4,6 миллиарда лет назад из газопылевого облака — протопланетного диска.
Солнце содержит 99,86% всей массы системы. Если сравнить Солнце с арбузом, Земля будет размером с горошину на расстоянии 15 метров. Юпитер — виноградиной там же. Расстояния в Солнечной системе измеряют в астрономических единицах (а.е.): 1 а.е. = 149,6 млн км.
Солнце: звезда в центре
Солнце — жёлтый карлик спектрального класса G2V. Температура поверхности (фотосферы) — около 5778 K, а ядра — 15,7 миллиона K. В ядре каждую секунду в гелий превращается 620 миллионов тонн водорода через термоядерный синтез протон-протонной цепочкой. Выделяемая энергия эквивалентна 100 миллиардам атомных бомб в секунду.
Возраст Солнца — 4,6 миллиарда лет, ещё столько же оно проживёт как звезда главной последовательности. Через ~5 миллиардов лет исчерпает водород в ядре, расширится в красного гиганта размером до орбиты Земли и поглотит Меркурий, Венеру и, возможно, Землю.
Солнечная активность меняется циклически: солнечные пятна, вспышки и корональные выбросы массы подчиняются 11-летнему циклу. В 1989 году мощная геомагнитная буря вызванная солнечной вспышкой отключила электроэнергию по всей провинции Квебек (6 миллионов человек, 9 часов).
Планеты: каменные и газовые
Внутренние планеты (Меркурий, Венера, Земля, Марс) расположены ближе к Солнцу. Меркурий — без атмосферы, перепад температур от −180°C до +430°C. Венера — самая горячая (465°C) из-за парникового эффекта, сутки на Венере длиннее года. Марс — «почти Земля»: сутки 24 ч 37 мин, наклон оси 25° (у Земли — 23,5°), но масса в 10 раз меньше.
Внешние планеты-гиганты отделены от внутренних поясом астероидов. Юпитер — самая большая планета: в 318 раз тяжелее Земли. Его 95 спутников — целая система: Ио покрыт активными вулканами (400 вулканов, самые активные в системе), Европа прячет океан под 10–30 км льда. Сатурн знаменит кольцами шириной 280 000 км, но толщиной всего 10–100 метров — их масса эквивалентна спутнику Мимас. Уран уникален: его ось наклонена почти горизонтально (97°), планета катится по орбите как шар.
Малые тела: астероиды, кометы, карликовые планеты
Пояс астероидов между орбитами Марса и Юпитера содержит миллионы объектов, но их суммарная масса менее 4% массы Луны. Крупнейший — Церера (945 км): карликовая планета с солёными водными гейзерами, открытыми зондом Dawn в 2015 году.
Пояс Койпера (30–50 а.е.) содержит Плутон, Эриду (тяжелее Плутона!) и тысячи ледяных тел. Облако Оорта (2000–100 000 а.е.) — гипотетический источник долгопериодических комет. Комета Галлея прилетает каждые 75–76 лет: последний раз в 1986 году, следующий — в 2061.
Кометы при приближении к Солнцу выпускают газы и пыль, образуя хвост — всегда направленный ОТ Солнца (под давлением солнечного ветра). Ядро кометы 67P Чурюмова–Герасименко исследовал зонд Розетта (2014–2016): учёные обнаружили на нём молекулы аминокислот — строительный материал жизни.
Исследование Солнечной системы
С 1957 года к другим телам Солнечной системы отправлено более 250 аппаратов. Voyager 1 (1977) сейчас находится за пределами гелиосферы: 23+ миллиарда км от Земли, сигнал идёт 21 час. Марс исследуют более 10 действующих аппаратов. Зонд New Horizons в 2019 году пролетел мимо Аррокота в поясе Койпера — самого далёкого тела, которое исследовали вблизи (6,5 млрд км от Земли).