Слънчева система

На сесия на Международния астрономически съюз от август 2006 година с Резолюция № 5 се казва:

„Съвременните наблюдения промениха нашето разбиране за Слънчевата система и класификацията на обектите в нея. В частност това се касае за понятието планета.

МАС предлага да се приеме решение, че планета е:

Небесно тяло, което

• 
  има достатъчно маса, за да може да е в хидростатично равновесие и да има почти кълбовидна форма;
  
• 
  да се върти около звезда и да не е нито звезда, нито спътник на друга планета;
  
• 
  ние разделяме 8-те класически планети, открити до 1900 г., движещи се по почти кръгови орлбити около Слънцето близо до еклиптиката от останалите планетоподобни обекти, които са по-малки от Меркурий.”
  

Около планетите-гиганти има луноподобни спътници и астеридоподобни спътници – каменни отломъци с размери от десетки до стотици км с неправилна форма. Луноподобните спътници на планетите-гиганти са спътници в класическия смисъл на думата, т.е. обикалящи около планетата си, тъй като масата им е несъизмеримо по-малка от тази на самата планета.

Малки тела са и кометите, идващи предимно от покрайнините на Слънчевата система вероятно от кометния облак на Оорт някъде около хелиопаузата, докъдето се простира гравитационното влияние на Слънцето. Това са предимно ледени тела, изтласкани от бурния слънчев вятър при формиране на звездата и обкръжението й преди милиарди години.

Отломъците от астероидите и кометите витаят в междупланетното пространство във вид на фин прах и по-големи твърди фракции, наричани метеороиди. При падането на голям метеороид, тежащ грамове или тонове върху повърхността на планета или спътник се образува обикновено кратер. Лунната повърхност например е изпъстрена с кратери от ударен произход с всякакви размери. Такава е повърхността и на Меркурий и другите планети и спътници, лишени от атмосфера. Дори тези от тях, които имат атмосфера пазят следите от космическите катастрофи дълго време.

В новата класификация на телата от Слънчевата система намериха място такива обекти като Плутон и Харон, които преди смущаваха строгата подредба. Новооткритите ледени обекти зад орбитата на Нептун в т.н. пояс на Куйпер вече се наричат планети-джуджета. Към тях се причисляват вече телата като Плутон и Харон, както и най-големият астероид от астероидния пояс Церера.

• 
  че са на значително по-близко разстояние до Слънцето и са значително по-близо една до друга – средно на 0,4 а.е.;
  
• 
  размерите и масата им е от порядъка на земната , а сумарно – приблизително половината от земната;
  
• 
  средната плътност на веществото им е от порядъка на земната – 5 г/куб.см
  
• 
  имат бавно околоосно въртене – ден от 24 часа /Земя и Марс/ до десетки дни /Меркурий/ или стотици дни /Венера/;
  
• 
  формата им е близо до сферичната поради бавното им околоосно въртене
  
• 
  имат твърда повърхност на силикатно-желязна основа ;
  
• 
  някои притежават атмосфера, но не особено плътна, както е при Земята и Марс, други не са успели да задържат газова обвивка поради малките си размери , както е при Меркурий и Луната;
  
• 
  състава на атмосферата е предимно от въглероден диоксид, само на Земята в резултат на поява на растенията на сушата първичната атмосфера на тази основа се преобразува в азотно-кислородна сега;
  
• 
  Поради малките си размери планетите от земната група или нямат спътници както е при Венера и Меркурий, или имат случайно прихванати бивши астероиди като двата спътника на Марс – Фобос и Деймос. И в това отношение Земята прави изключение от собствената си група – тя единствена притежава своята Луна – само 4 пъти по-малък спътник от самата ни планета, което дава основание да се разглежда системата Земя-Луна като двойна планета. Счита се, че Луната играе ролята на стабилизатор на движенията на Земята в пространството и по-устойчиви природни условия. Това е едно от обстоятелствата, на които се дължи наличието на живот на нашата планета и дългата му еволюция до сложни форми.
  

• 
  групата на планетите-гиганти като цяло е на по-далечно разстояние, отколкото е групата на планетите от земен тип;
  
• 
  Разстоянето между отделните планети от тази група също е значително повече – средно 8-10 а.е.;
  
• 
  Масата им средно възлиза на повече от 100 земни маси, докато плътността им е около 5 пъти по-малко от земната или сравнима с тази на водата;
  
• 
  Огромни са по размери, но се въртят много бързо около оста си – от порядъка на часове;
  
• 
  Затова формата им доста се отклонява от сферичната и е по-скоро елипсовидна;
  
• 
  До тези далечни светове достига значително по-малко слънчева енергия. Те са студени с температури от порядъка на -100 градуса по Целзий;
  
• 
  Планетите-гиганти имат химичния състав на звездите – в тях изобилства водородът и хелият, които се сгъстяват и преминават в течно и твърдо състояние в дълбините. Не може да се говори за наличие на някаква твърда повърхност като при планетите от земната група. Предполага се, че в самите недра на планетите-гиганти е възможно съществуването на своеобразно силикатно ядро. И така, това което виждаме отстрани са горните слоеве на плътната им водородно-хелиева атмосфера, която се оказва доста динамична. В нея бушуват мощни урагани невъобразимо дълго време.
  
• 
  Поради големите си размери и маса, гравитацията на планетите-гиганти задържа голям брой спътници около себе, някои от които по-големи от Луната, но мнозинството от тях са безформени скали, прихванати при случайното им преминаване в близост до планетите.
  
• 
  Пак поради силното си гравитационно поле планетите-гиганти имат пръстени в приекваториалната си равнина – ледени и прахови частици, камъни и канари от вещество, което не е успяло да се слепи в един или повече спътника или части от разкъсани малки тела, оказали се в близост до големите планети.
  

Орбитите на тези две групи планети в Слънчевата система лежат в почти една равнина – около равнината на еклиптиката и слънчевия екватор и са леко сплескани елипси – почти кръгови. Всички планети обикалят около Слънцето в една и съща посока и с изключение на Венера и Уран – в една и съща посока около оста си.

Тъй като характеристиките на планетите за по-добро сравнение и нагледност се дават в пъти от земните, ето някои основни параметри на нашата планета и Луната:

Маса 5,98 х 10*24 кг

Плътност 5,52 г/куб.см

Период на околосно въртене 24 часа / в дни 0,99727 части от земното денонощие/

Тропическа година 365,2422 дни или 365 д. 5 ч. 48 м. 45 с.

Разстояние до Слънцето 149 600 000 км или 1 а.е.

Средна орбитална скорост 29,8 км/сек

Ексцентрицитет 0,017

Наклон на земната ос спрямо равнина, перпендикулярна на еклиптиката /наклон на екватора към орбитата/ 23,4º

ЛУНА
Диаметър 3 476 км

Маса 735 х 10*23 г

Плътност 3,3 г/куб. см

Голяма полуос на орбитата около Земята – 384 000 км

Сидеричен период 27,32 дни

Синодичен период 29,5 дни

Едва през ХVІ век полският астроном Николай Коперник обосновал нов възглед, според който около Слънцето обикалят планетите в това число и Земята. Чрез хелиоцентричната система на света сложните заплетени планетни движения лесно се обясняват, имайки предвид положението ни на земни наблюдатели. Коперник за първи път определя относителните разстояния между планетите и Слънцето, както и периодите им на обикаляне около него.

ВТОРИ ЗАКОН /1601 г./

Обобщен ВТОРИ ЗАКОН: Площта, описана на радиус-вектора за интервал от време е постоянна величина.

ТРЕТИ ЗАКОН /1618 г./

Квадратите от периодите на обиколките на планетите около Слънцето се отнасят тъй както кубовете на големите им полуоси:

Т1²/ Т2² = а1³/ а2³
Обобщен ТРЕТИ ЗАКОН: Т1²(M + m) / Т2²(M + m) = а1³/ а2³
С други думи, колкото е по-близо до Слънцето една планета, толкова с по-голяма скорост обикаля около него или годината й е по-кратка.

Разбира се, тези закони важат не само за движение на планета около звезда, но и за спътник около планета.

И така, в небесната механика, науката за закономерностите, които са в сила при движението на космическите тела, постоянно се налага решаването на задачата – от видимото положение на небесното тяло да се стигне до действителното му положение и движение в пространството.

Кеплер решава чрез законите си блестящо задачата за движението на две тела в пространството. Но в действителност всички тела взаимно си влияят гравитационно. Търсенето на положението на 3-то тяло под действие на гравитацията на други 2 вече е доста сложна задача. Това е т.н. задача за трите тела в небесната механика, която за първи път решава успешно, макар за частен случай известниятт математик Лагранж през 1772 г. Съгласно Лагранж, ако положенията на две тела с маси m1 и m2 са дадени, то съществуват 5 либрационни точки, наречени в чест на математика лагранжови, в които може да се разположи устойчиво гравитационно трето тяло – трите точки L1, L2, L3 са върху права на която лежат двете зададени тела, а другите две точки L4 и L5 са по върховете на равностранни триъгълници.