за основную плоскость при отсчёте наклонений орбит планет и других тел,обращающихся вокруг Солнца.Расстояния от планет до Солнцы образуют закономерную последовательность - промежутки между соседними орбитами возрастают с удалением от Солнца.Эти закономерности движения планет в сочетании с делением их на две группы по физическим свойствам указывают на то,что Солнечная система не является случайным собранием космических тел,а возникла в едином процессе (см. главу 1). Благодаря почти круговой форме планетных орбит и большим промежуткам между ними исключена возможность тесных сближений между планетами,при которых они могли бы существенно изменять своё движение в результате взаимных притяжений.Это обеспечивает длительное существование планетной системы.Планеты вращаются так же вокруг своей оси,причём почти у всех планет,кроме Венеры и Урана,вращение происходит в том же направлении,что и их обращение вокруг Солнца.Черезвычайно медленное вращение Венеры происходит в обратном направлении,а Уран вращается как бы лежа на боку.Большинство спутников обращаются вокруг своих планет в том же направлении,в котором происходит осевое вращение планеты.Орбиты таких спутников обычно круговые и лежат вблизи плоскости экватора планеты,образуя уменьшенное подобие планетной системы.Таковы,например,система спутников Урана и система галилеевских спутников Юпитера.Обратными движениями обладают спутники,расположенные далеко от планеты.Сатурн,Юпитер и Уран кроме отдельных спутников заметных размеров имеют множество мелких спутников,как бы сливающихся в сплошные кольца.Эти спутники движутся по орбитам,настолько близко расположенным к планете,что её приливная сила не позволяет им объединиться в единое тело.Подавляющее большинство орбит ныне известных малых планет располагается в промежутке между орбитами Марса и Юпитера.Все малые планеты обращаются вокруг Солнца в том же направлении,что и большие планеты,но их орбиты,как правило,вытянуты и наклонены к плоскости эклиптики.Кометы движутся в основном по орбитам,близким к параболическим.Некоторые кометы обладают вытянутыми орбитами сравнительно небольших размеров - в десятки и сотни а.е. У этих комет ,называемых периодическими,преобладают прямые движения,т.е. движения в направлении обращения планет.Будучи вращающейся системой тел,Солнечная система обладает моментом количества движения (МКД).Главная часть его связана с орбитальным движение планет вокруг Солнца,причём массивные Юпитер и Сатурн дают около 90%.Осевое вращение Солнца заключает в себе лишь 2% общего МКД всей Солнечной системы,хотя масса самого Солнца составляет более 99,8% общей массы.Такое распределение МКД между Солнцем и планетами связано с медленным вращением Солнца и огромными размерами планетной системы - её поперечник в несколько тысяч раз больше поперечника Солнца.МКД планеты приобрели в процессе своего образования:он перешел к ним из того вещества,из которого они образовались (см. главу 1).Планеты делятся на две группы,отличающиеся по массе,химическому составу (это проявляется в различиях их плотности),скорости вращения и количеству спутников.Четыре планеты,ближайшие
к Солнцу, 1планеты Земной группы 0,невелики,состоят из плотного каменистого вещества и металлов. 1Планеты-гиганты 0 - Юпитер,Сатурн,Уран и Нептун - гораздо массивнее,состоят в основном из лёгких веществ и поэтому,несмотря на огромное давление в их недрах,имеют малую плотность.У Юпитера и Сатурна главную долю их массы составляют водород и гелий.В
них содержится так же до 20% каменистых веществ и легких соединений кислорода,углерода и азота,способных при низких температурах концентрироваться в льды.Недра планет и некоторых спутников находятся в раскалённом состоянии.У планет земной группы и спутников вследствие ма-
лой теплопроводности наружних слоёв внутреннее тепло очень медленно просачивается наружу и не оказывает заметного влияния на температуру поверхности.У планет-гигантов конвекция в их недрах приводит к заметному потоку тепла из недр,превосходящему поток,получаемый им от Солнца.Венера,Земля и Марс обладают атмосферами,состоящими из газов,выделившихся из их недр.У планет-гигантов атмосферы представляют собой непосредственное продолжение их недр: эти планеты не имеют твердой или жидкой поверхности.При погружении внутрь атмосферные газы постепенно переходят в конденсированное состояние.Девятую планету - Плутон,по- видимому,нельзя отнести ни к одной из двух групп.По химическому составу он близок к гуппе планет-гигантов,а по размерам к земной группе.Ядра комет по своему химическому составу родственны планетамгигантам:они состоят из водяного льда и льдов различных газов с примесью каменистых веществ.Почти все малые планеты по своему современному составу относятся к каменистым планетам земной группы.Сравнительно недавно открытый Хирон, движущийся в основном между орбитами Сатурна и Урана,вероятно,подобен ледяным ядрам комет и небольшим спутникам далёких от Солнца планет.Обломки малых планет,образующиеся при их столкновении друг с другом,иногда выпадают на Землю в виде метеоритов.У малых планет,именно вследствиеих малых размеров,недра подогревались значительно меньше,чем у планет земной группы, и поэтому их вещество зачастую претерпело лишь небольшие изменения со времени их образования.Измерения возраста метеоритов (по содержанию радиоактивных элементов и продуктов их распада) показали,что они,а следовательно вся Солнечная система существует около 5 миллиардов лет.Этот возраст Солнечной системы находится в согласии с измерениями древнейших земных и лунных образцов.
1Часть 1:Солнце
.Солнце - центральное тело Солнечной системы - представляет собой
раскалённый плазменный шар.Солнце - ближайшая к Земле звезда.Свет от него до нас доходит за 8,3 мин.Солнце решающим образом повлияло на образование всех тел Солнечной системы (см. главу 1) и создало те условия,которые привели к возникновению и развитию жизни на Земле (см.главу 2).Его масса в 333 000 раз больше массы Земли и в 750 раз больше массы всех других планет,вместе взятых.За 5 миллиардов лет существования Солнца уже около половины водорода в его центральной части превратилось в гелий.В результате этого процесса выделяется то количество энергии,которое Солнце излучает в мировое пространство.Мощ
ность излучения Солнца очень велика: около 3,8 * 410 520 0 степени МВт.На Землю попадает ничтожная часть Солнечной энергии,составляющая
около половины миллиардной доли.Она поддерживает в газообразном состоянии земную атмосферу,постоянно нагревает сушу и водоёмы,даёт энергию ветрам и водопадам,обеспечивает жизнедеятельность животных и растений.Часть солнечной энергии запасена в недрах Земли в виде каменного угля,нефти и других полезных ископаемых.Видимый с Земли диаметр Солнца незначительно меняется из-за эллиптичности орбиты и составляет,в среднем, 1 392 000 км.(что в 109 раз превышает диаметр Земли).Расстояние до Солнца в 107 раз превышает его диаметр.Солнце представляет собой сферически симметричное тело,находящиеся в равновесии.Всюду на одинаковых расстояниях от центра этого шара физические условия одинаковы,но они заметно меняются по мере приближения к центру.Плотность и давление быстро нарастают вглубь,где газ сильнее сжат давлением вышележащих слоёв.Следовательно,температура также растёт по мере приближения к центру.В зависимости от изменения физических условий Солнце можно разделить на несколько концентрических слоёв,постепенно переходящих друг в друга.
.В центре Солнца температура составляет 15 миллионов градусов,а
давление превышает сотни миллиардов атмосфер.Газ сжат сдесь до плот
ности около 150 000 кг/ 4м 53 0.Почти вся энергия Солнца генерируется в центральной области с радиусом примерно 1/3 солнечного.Через слои,окружающие центральную часть,эта энергия передаётся наружу.На протяже-
нии последней трети радиуса находится конвективная зона.Причина воз-
никновения перемешивания (конвекции) в наружних слоях Солнца та же,что и в кипящем чайнике: количество энергии,поступающее от нагревателя,гораздо больше того,которое отводится теплопроводностью.Поэто
му вещество вынужденно приходит в движение и начинает само переносить
тепло.Ядро и конвективная зона фактически не наблюдаемы.Об их существовании известно либо из теоретических расчётов,либо на основании косвенных данных.Над конвективной зоной располагаются непосредственно
наблюдаемые слои Солнца,называемые его 1 Атмосферой 0.Они лучше изучены,т.к. об их свойствах можно судить из наблюдений.
1а).Солнечная атмосфера 0 так же состоит из нескольких различных слоёв.Самый глубокий и тонкий из них 1 - фотосфера 0,непосредственно наблюдаемая в видимом непрерывном спектре.Толщина фотосферы приблизительно около 300 км.Чем глубже слои фотосферы,тем они горячее.Во внешних бо-
лее холодных слоях фотосферы на фоне непрерывного 1 0 спектра образуются 1Фраунгоферовы линии поглощения 0.Во время наибольшего спокойствия земной атмосферы можно наблюдать характерную зернистую структуру фотосферы.Чередование маленьких светлых пятнышек - гранул - размером около 1000 км.,окруженных тёмными промежутками,создаёт впечатление ячеистой структуры - 1 грануляции 0.Возникновение грануляции связано с происходящей под фотосферой конвекцией.Отдельные гранулы на несколько сотен градусов горячее окружающего их газа,и в течение нескольких минут их распределение по диску Солнца меняется.Спектральные измерения свидейтельствуют о движении газа в гранулах,похожих на конвективные:в гранулах газ поднимается,а между ними - опускается.Это движение газов порождают в солнечной атмосфере акустические волны,подобные звуковым волнам в воздухе.Распространяясь в верхние слои атмосферы ,волны,возникшие в конвективной зоне и в фотосфере,передают им часть механичес-