Położenie Układu Słonecznego w galaktyce Drogi Mlecznej. Gdzie idziemy?

Z pewnością wielu z Was widziało GIF lub oglądało film przedstawiający ruch układ słoneczny.

Klip wideo, wydany w 2012 roku, stał się wirusowy i wywołał wiele szumu. Natknąłem się na nią niedługo po jej pojawieniu się, kiedy o kosmosie wiedziałem znacznie mniej niż obecnie. A co mnie najbardziej zdezorientowało, to prostopadłość płaszczyzny orbit planet do kierunku ruchu. Nie żeby było to niemożliwe, ale Układ Słoneczny może poruszać się pod dowolnym kątem do płaszczyzny galaktycznej. Możesz zapytać, dlaczego pamiętasz dawno temu zapomniane historie? Faktem jest, że teraz, jeśli jest to pożądane i jest dobra pogoda, każdy może zobaczyć na niebie prawdziwy kąt między płaszczyznami ekliptyki i Galaktyki.

Sprawdzamy naukowców

Astronomia mówi, że kąt pomiędzy płaszczyznami ekliptyki a Galaktyką wynosi 63°.

Ale sama liczba jest nudna, nawet teraz, gdy zwolennicy są na uboczu nauki płaska ziemia, Chciałbym mieć prostą i przejrzystą ilustrację. Zastanówmy się, jak możemy zobaczyć na niebie płaszczyzny Galaktyki i ekliptykę, najlepiej gołym okiem i nie oddalając się zbytnio od miasta? Płaszczyzna Galaktyki jest Droga Mleczna, ale teraz, przy dużym zanieczyszczeniu światłem, nie jest to takie łatwe do zobaczenia. Czy istnieje jakaś linia w przybliżeniu blisko płaszczyzny Galaktyki? Tak - to konstelacja Łabędzia. Jest dobrze widoczny nawet w mieście i łatwo go znaleźć na podstawie jasnych gwiazd: Deneb (alfa Cygnus), Vega (alfa Lyrae) i Altair (alfa Eagle). „Ciało” Łabędzia w przybliżeniu pokrywa się z płaszczyzną galaktyczną.

OK, mamy jeden samolot. Ale jak uzyskać wizualną linię ekliptyki? Zastanówmy się, czym właściwie jest ekliptyka? Według współczesnej ścisłej definicji ekliptyka to odcinek sfery niebieskiej przez płaszczyznę orbity środka baryłomy Ziemia-Księżyc (środek masy). Średnio Słońce porusza się wzdłuż ekliptyki, ale nie mamy dwóch Słońc, wzdłuż których wygodnie byłoby narysować linię, a konstelacja Łabędzia w światło słoneczne nie będzie widoczny. Ale jeśli pamiętamy, że planety Układu Słonecznego również poruszają się w przybliżeniu w tej samej płaszczyźnie, wówczas okazuje się, że parada planet w przybliżeniu pokaże nam płaszczyznę ekliptyki. A teraz na porannym niebie widać już tylko Marsa, Jowisza i Saturna.

W rezultacie w nadchodzących tygodniach rano przed wschodem słońca będzie można bardzo wyraźnie zobaczyć następujący obraz:

Co, o dziwo, doskonale zgadza się z podręcznikami astronomii.

Bardziej poprawne jest narysowanie takiego gifa:

Źródło: strona internetowa astronoma Rhysa Taylora rhysy.net

Pytanie może dotyczyć względnych położeń płaszczyzn. Czy lecimy?<-/ или же <-\ (если смотреть с внешней стороны Галактики, северный полюс вверху)? Астрономия говорит, что Солнечная система движется относительно ближайших звезд в направлении созвездия Геркулеса, в точку, расположенную недалеко от Веги и Альбирео (бета Лебедя), то есть правильное положение <-/.

Ale tego faktu niestety nie można zweryfikować ręcznie, bo chociaż zrobili to dwieście trzydzieści pięć lat temu, wykorzystali wyniki wieloletnich obserwacji astronomicznych i matematyki.

Rozpraszające się gwiazdy

Jak w ogóle określić, gdzie porusza się Układ Słoneczny względem pobliskich gwiazd? Jeśli będziemy w stanie rejestrować ruch gwiazdy po sferze niebieskiej przez dziesięciolecia, wówczas kierunek ruchu kilku gwiazd powie nam, gdzie się poruszamy względem nich. Punkt, do którego przesuwamy, nazwijmy wierzchołkiem. Gwiazdy znajdujące się blisko niego, jak i z przeciwnego punktu (antiapex) będą poruszać się słabo, ponieważ lecą w naszą stronę lub od nas. Im dalej gwiazda znajduje się od wierzchołka i antywierzchołka, tym większy będzie jej własny ruch. Wyobraź sobie, że jedziesz wzdłuż drogi. Sygnalizacja świetlna na skrzyżowaniach z przodu i z tyłu nie będzie przesuwać się zbytnio na boki. Ale latarnie wzdłuż drogi będą nadal migotać (mieć duży ruch) za oknem.

Gif pokazuje ruch gwiazdy Barnarda, która ma największy ruch własny. Już w XVIII wieku astronomowie dysponowali zapisami pozycji gwiazd na przestrzeni 40–50 lat, co umożliwiało określenie kierunku ruchu gwiazd wolniejszych. Następnie angielski astronom William Herschel wziął katalogi gwiazd i bez wchodzenia do teleskopu zaczął obliczać. Już pierwsze obliczenia z wykorzystaniem katalogu Mayera wykazały, że gwiazdy nie poruszają się chaotycznie, a wierzchołek można wyznaczyć.

Źródło: Hoskin, M. Herschel's Determination of the Solar Apex, Journal for the History of Astronomy, tom 11, s. 153, 1980

A dzięki danym z katalogu Lalande powierzchnia uległa znacznemu zmniejszeniu.

Stamtąd

Potem przyszła normalna praca naukowa – wyjaśnianie danych, obliczenia, spory, ale Herschel zastosował właściwą zasadę i pomylił się tylko o dziesięć stopni. Informacje są nadal zbierane, np. zaledwie trzydzieści lat temu prędkość ruchu została zmniejszona z 20 do 13 km/s. Ważne: prędkości tej nie należy mylić z prędkością Układu Słonecznego i innych pobliskich gwiazd względem centrum Galaktyki, która wynosi około 220 km/s.

Jeszcze dalej

Cóż, skoro wspomnieliśmy o prędkości ruchu względem centrum Galaktyki, musimy to również tutaj ustalić. Galaktyczny biegun północny został wybrany w taki sam sposób jak ziemski – arbitralnie i zgodnie z konwencją. Znajduje się w pobliżu gwiazdy Arcturus (alfa Boötes), mniej więcej w górę skrzydła konstelacji Łabędzia. Ogólnie rzutowanie konstelacji na mapę Galaktyki wygląda następująco:

Te. Układ Słoneczny porusza się względem centrum Galaktyki w kierunku konstelacji Łabędzia oraz względem lokalnych gwiazd w kierunku konstelacji Herkulesa pod kątem 63° do płaszczyzny Galaktyki,<-/, если смотреть с внешней стороны Галактики, северный полюс сверху.

Kosmiczny ogon

Ale porównanie Układu Słonecznego z kometą na filmie jest całkowicie prawidłowe. Aparatura IBEX NASA została specjalnie stworzona w celu określenia interakcji pomiędzy granicą Układu Słonecznego a przestrzenią międzygwiazdową. I według niego jest ogon.

Ilustracja NASA

W przypadku innych gwiazd możemy bezpośrednio zobaczyć astrosfery (bąbelki wiatru gwiazdowego).

Zdjęcie: NASA

Wreszcie pozytywnie

Na zakończenie rozmowy warto zwrócić uwagę na bardzo pozytywną historię. DJSadhu, który stworzył oryginalny film w 2012 roku, początkowo promował coś nienaukowego. Ale dzięki wirusowemu rozpowszechnieniu klipu rozmawiał z prawdziwymi astronomami (astrofizyk Rhys Tailor bardzo pozytywnie wypowiada się o dialogu), a trzy lata później nakręcił nowy, znacznie bardziej realistyczny film, bez antynaukowych konstruktów.

Ziemia wraz z planetami kręci się wokół Słońca i prawie wszyscy ludzie na Ziemi o tym wiedzą. O tym, że Słońce krąży wokół centrum naszej galaktyki Drogi Mlecznej, wie już znacznie mniejsza liczba mieszkańców planety. Ale to nie wszystko. Nasza galaktyka krąży wokół centrum wszechświata. Przekonajmy się o tym i obejrzyjmy ciekawe materiały wideo.

Okazuje się, że cały Układ Słoneczny porusza się wraz ze Słońcem przez lokalny obłok międzygwiazdowy (niezmienna płaszczyzna pozostaje równoległa do siebie) z prędkością 25 km/s. Ruch ten jest skierowany niemal prostopadle do niezmiennej płaszczyzny.

Być może tutaj należy szukać wyjaśnień dla zauważonych różnic w budowie północnej i południowej półkuli Słońca, pasków i plam obu półkul Jowisza. W każdym razie ruch ten determinuje możliwe spotkania Układu Słonecznego z materią rozproszoną w tej czy innej formie w przestrzeni międzygwiazdowej. Rzeczywisty ruch planet w przestrzeni odbywa się wzdłuż wydłużonych linii śrubowych (na przykład „skok” śruby orbity Jowisza jest 12 razy większy niż jej średnica).

W ciągu 226 milionów lat (rok galaktyczny) Układ Słoneczny dokonuje całkowitego obrotu wokół centrum galaktyki, poruszając się po niemal kołowej trajektorii z prędkością 220 km/s.

Nasze Słońce jest częścią ogromnego układu gwiazd zwanego Galaktyką (zwanego także Drogą Mleczną). Nasza Galaktyka ma kształt dysku, przypominającego dwie płyty zagięte na krawędziach. W jego centrum znajduje się zaokrąglony rdzeń Galaktyki.

Nasza Galaktyka - widok z boku

Jeśli spojrzysz na naszą Galaktykę z góry, wygląda ona jak spirala, w której materia gwiazdowa koncentruje się głównie w jej gałęziach, zwanych ramionami galaktycznymi. Ramiona znajdują się w płaszczyźnie dysku Galaktyki.

Nasza Galaktyka - widok z góry

Nasza Galaktyka zawiera ponad 100 miliardów gwiazd. Średnica dysku Galaktyki wynosi około 30 tysięcy parseków (100 000 lat świetlnych), a jego grubość wynosi około 1000 lat świetlnych.

Gwiazdy w dysku poruszają się po okręgach wokół centrum Galaktyki, tak jak planety w Układzie Słonecznym krążą wokół Słońca. Obrót Galaktyki następuje zgodnie z ruchem wskazówek zegara, patrząc na Galaktykę z jej bieguna północnego (znajdującego się w gwiazdozbiorze Coma Bereniki). Prędkość obrotu dysku nie jest taka sama w różnych odległościach od środka: maleje w miarę oddalania się od niego.

Im bliżej centrum Galaktyki, tym większa gęstość gwiazd. Gdybyśmy żyli na planecie w pobliżu gwiazdy znajdującej się w pobliżu jądra Galaktyki, wówczas na niebie widoczne byłyby dziesiątki gwiazd o jasności porównywalnej do Księżyca.

Jednak Słońce znajduje się bardzo daleko od centrum Galaktyki, można powiedzieć - na jej obrzeżach, w odległości około 26 tysięcy lat świetlnych (8,5 tysiąca parseków), w pobliżu płaszczyzny galaktyki. Znajduje się w Ramieniu Oriona, połączonym z dwoma większymi ramionami – wewnętrznym Ramięm Strzelca i zewnętrznym Ramię Perseusza.

Słońce porusza się z prędkością około 220-250 kilometrów na sekundę wokół centrum Galaktyki i według różnych szacunków dokonuje pełnego obrotu wokół jej centrum w ciągu 220-250 milionów lat. W czasie swojego istnienia okres obrotu Słońca wraz z otaczającymi go gwiazdami w pobliżu centrum naszego układu gwiazdowego nazywany jest rokiem galaktycznym. Ale musisz zrozumieć, że dla Galaktyki nie ma wspólnego okresu, ponieważ nie obraca się ona jak sztywne ciało. W czasie swojego istnienia Słońce okrążyło Galaktykę około 30 razy.

Rewolucja Słońca wokół centrum Galaktyki ma charakter oscylacyjny: co 33 miliony lat przekracza ono równik galaktyczny, następnie wznosi się ponad swoją płaszczyznę na wysokość 230 lat świetlnych i ponownie opada do równika.

Co ciekawe, Słońce dokonuje pełnego obrotu wokół centrum Galaktyki dokładnie w tym samym czasie, co ramiona spiralne. Dzięki temu Słońce nie przechodzi przez obszary aktywnego powstawania gwiazd, w których często wybuchają supernowe – źródła promieniowania niszczącego życie. Oznacza to, że znajduje się w sektorze Galaktyki, który jest najkorzystniejszy dla powstania i utrzymania życia.

Układ Słoneczny porusza się przez ośrodek międzygwiazdowy naszej Galaktyki znacznie wolniej, niż wcześniej sądzono, a na jego krawędzi natarcia nie tworzy się żadna fala uderzeniowa. Ustalili to astronomowie, którzy przeanalizowali dane zebrane przez sondę IBEX, podaje RIA Novosti.

„Można niemal na pewno stwierdzić, że przed heliosferą (bańką oddzielającą Układ Słoneczny od ośrodka międzygwiazdowego) nie ma fali uderzeniowej, a jej oddziaływanie z ośrodkiem międzygwiazdowym jest znacznie słabsze i bardziej zależne od pól magnetycznych niż wcześniej sądzono” – piszą naukowcy w artykule opublikowanym w czasopiśmie Science.
Wystrzelona w czerwcu 2008 roku sonda IBEX (Interstellar Boundary Explorer) ma na celu badanie granicy Układu Słonecznego i przestrzeni międzygwiazdowej – heliosfery, znajdującej się w odległości około 16 miliardów kilometrów od Słońca.

Na tej odległości przepływ naładowanych cząstek z wiatru słonecznego i siła pola magnetycznego Słońca słabną tak bardzo, że nie są już w stanie pokonać ciśnienia wyładowanej materii międzygwiazdowej i zjonizowanego gazu. W rezultacie powstaje „bąbel” heliosfery, wewnątrz wypełniony wiatrem słonecznym, a na zewnątrz otoczony gazem międzygwiazdowym.

Pole magnetyczne Słońca odchyla trajektorię naładowanych cząstek międzygwiazdowych, ale nie ma wpływu na neutralne atomy wodoru, tlenu i helu, które swobodnie przenikają do centralnych obszarów Układu Słonecznego. Detektory satelity IBEX „wyłapują” takie neutralne atomy. Ich badania pozwalają astronomom wyciągnąć wnioski na temat cech strefy granicznej Układu Słonecznego.

Grupa naukowców z USA, Niemiec, Polski i Rosji przedstawiła nową analizę danych z satelity IBEX, z której wynika, że prędkość Układu Słonecznego była mniejsza niż wcześniej sądzono. Jednocześnie, jak wskazują nowe dane, w przedniej części heliosfery nie powstaje fala uderzeniowa.

„Boom dźwiękowy, który ma miejsce, gdy samolot odrzutowy przekracza barierę dźwięku, może służyć jako ziemski przykład fali uderzeniowej. Kiedy samolot osiąga prędkość ponaddźwiękową, powietrze przed nim nie może uciec wystarczająco szybko, co powoduje falę uderzeniową” – powiedział główny autor badania David McComas, zgodnie z komunikatem prasowym Southwest Research Institute (USA).

Przez około ćwierć wieku naukowcy wierzyli, że heliosfera porusza się w przestrzeni międzygwiazdowej z prędkością wystarczająco dużą, aby przed nią utworzyła się taka fala uderzeniowa. Jednak nowe dane IBEX pokazały, że Układ Słoneczny w rzeczywistości porusza się przez lokalną chmurę gazu międzygwiazdowego z prędkością 23,25 km na sekundę, czyli o 3,13 km na sekundę wolniej niż wcześniej sądzono. A ta prędkość jest poniżej granicy, przy której pojawia się fala uderzeniowa.

„Chociaż fala uderzeniowa istnieje przed bąbelkami otaczającymi wiele innych gwiazd, odkryliśmy, że interakcja naszego Słońca z otoczeniem nie osiąga progu, przy którym tworzy się fala uderzeniowa” – powiedział McComas.

Wcześniej sonda IBEX zajmowała się mapowaniem granicy heliosfery i odkryła tajemniczy pasek na heliosferze ze zwiększonymi strumieniami cząstek energetycznych, który otaczał „bańkę” heliosfery. Ponadto za pomocą IBEX ustalono, że prędkość ruchu Układu Słonecznego w ciągu ostatnich 15 lat z niewyjaśnionych powodów spadła o ponad 10%.

Wszechświat wiruje jak bączek. Astronomowie odkryli ślady rotacji Wszechświata.

Do tej pory większość badaczy była skłonna wierzyć, że nasz wszechświat jest statyczny. A jeśli się porusza, to tylko trochę. Wyobraźcie sobie zdziwienie zespołu naukowców z Uniwersytetu Michigan (USA), kierowanego przez profesora Michaela Longo, kiedy odkryli wyraźne ślady rotacji naszego Wszechświata w przestrzeni. Okazuje się, że od samego początku, nawet w czasie Wielkiego Wybuchu, kiedy Wszechświat dopiero się rodził, już się obracał. To było tak, jakby ktoś puścił go jak bączek. A ona wciąż się kręci i kręci.

Badania przeprowadzono w ramach międzynarodowego projektu „Sloan Digital Sky Survey”. Naukowcy odkryli to zjawisko, katalogując kierunek obrotu około 16 000 galaktyk spiralnych z północnego bieguna Drogi Mlecznej. Początkowo naukowcy próbowali znaleźć dowody na to, że Wszechświat ma właściwości symetrii lustrzanej. W tym przypadku, rozumowali, liczba galaktyk obracających się zgodnie z ruchem wskazówek zegara i tych, które „wirują” w przeciwnym kierunku byłaby taka sama, podaje pravda.ru.

Okazało się jednak, że w kierunku północnego bieguna Drogi Mlecznej, wśród galaktyk spiralnych dominuje rotacja w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, to znaczy są one zorientowane w prawo. Trend ten jest widoczny nawet z odległości ponad 600 milionów lat świetlnych.

Naruszenie symetrii jest niewielkie, wynosi tylko około siedmiu procent, ale prawdopodobieństwo, że jest to taki kosmiczny wypadek, wynosi około jednego na milion” – skomentował profesor Longo. „Nasze wyniki są bardzo ważne, ponieważ wydają się zaprzeczać niemal powszechnemu przekonaniu, że jeśli weźmiemy pod uwagę wystarczająco dużą skalę, Wszechświat będzie izotropowy, to znaczy nie będzie miał jasnego kierunku.

Według ekspertów symetryczny i izotropowy Wszechświat powinien powstać w wyniku sferycznie symetrycznej eksplozji, która powinna mieć kształt piłki do koszykówki. Gdyby jednak w momencie narodzin Wszechświat obracał się wokół własnej osi w określonym kierunku, wówczas galaktyki utrzymałyby ten kierunek obrotu. Ponieważ jednak obracają się one w różnych kierunkach, wynika z tego, że Wielki Wybuch miał zróżnicowany kierunek. Jednak Wszechświat najprawdopodobniej nadal się kręci.

Ogólnie rzecz biorąc, astrofizycy już wcześniej domyślali się naruszenia symetrii i izotropii. Ich przypuszczenia opierały się na obserwacjach innych gigantycznych anomalii. Należą do nich ślady kosmicznych strun – niesamowicie rozciągniętych defektów czasoprzestrzeni o zerowej grubości, hipotetycznie powstałych w pierwszych chwilach po Wielkim Wybuchu. Pojawienie się „siniaków” na ciele Wszechświata - tzw. śladów po jego przeszłych zderzeniach z innymi wszechświatami. A także ruch „Ciemnego Strumienia” - ogromnego strumienia gromad galaktycznych pędzących z ogromną prędkością w jednym kierunku.

W tym artykule zbadano prędkość ruchu Słońca i Galaktyki w stosunku do różnych układów odniesienia:

prędkość ruchu Słońca w Galaktyce względem najbliższych gwiazd, gwiazd widzialnych i centrum Drogi Mlecznej;
prędkość ruchu Galaktyki względem lokalnej grupy galaktyk, odległych gromad gwiazd i kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła.

Krótki opis Drogi Mlecznej.

Opis Galaktyki.

Zanim zaczniemy badać prędkość ruchu Słońca i Galaktyki we Wszechświecie, przyjrzyjmy się bliżej naszej Galaktyce.

Żyjemy jakby w gigantycznym „gwiezdnym mieście”. A raczej nasze Słońce w nim „żyje”. Populacja tego „miasta” to różnorodne gwiazdy, a ponad dwieście miliardów z nich „żyje” w nim. Rodzą się w nim niezliczone ilości słońc, przeżywają swoją młodość, wiek średni i starość – przechodzą długą i skomplikowaną ścieżkę życia, trwającą miliardy lat.

Rozmiar tego „gwiezdnego miasta” – Galaktyki – jest ogromny. Odległości między sąsiednimi gwiazdami wynoszą średnio tysiące miliardów kilometrów (6 * 10 13 km). A takich sąsiadów jest ponad 200 miliardów.

Gdybyśmy przejechali z jednego końca Galaktyki na drugi z prędkością światła (300 000 km/s), zajęłoby to około 100 tysięcy lat.

Cały nasz układ gwiezdny obraca się powoli, jak gigantyczne koło składające się z miliardów słońc.

W centrum Galaktyki najwyraźniej znajduje się supermasywna czarna dziura (Sagittarius A*) (około 4,3 miliona mas Słońca), wokół której prawdopodobnie znajduje się czarna dziura o średniej masie o średniej masie od 1000 do 10 000 mas Słońca i okrążeniu orbitalnym okres około 100 lat zmienia się na kilka tysięcy stosunkowo małych. Ich połączony wpływ grawitacyjny na sąsiednie gwiazdy powoduje, że te ostatnie poruszają się po niezwykłych trajektoriach. Zakłada się, że większość galaktyk ma w swoim jądrze supermasywne czarne dziury.

Centralne obszary Galaktyki charakteryzują się dużą koncentracją gwiazd: każdy parsek sześcienny w pobliżu centrum zawiera wiele tysięcy gwiazd. Odległości między gwiazdami są dziesiątki i setki razy mniejsze niż w pobliżu Słońca.

Jądro Galaktyki przyciąga wszystkie inne gwiazdy z ogromną siłą. Ale ogromna liczba gwiazd jest rozproszona po całym „gwiezdnym mieście”. Przyciągają się także w różnych kierunkach, co ma złożony wpływ na ruch każdej gwiazdy. Dlatego Słońce i miliardy innych gwiazd poruszają się zazwyczaj po kołowych ścieżkach, czyli elipsach, wokół centrum Galaktyki. Ale to tylko „przeważnie” – jeśli przyjrzymy się uważnie, zobaczymy, że poruszają się one po bardziej skomplikowanych krzywiznach, wijąc się po ścieżkach wśród otaczających gwiazd.

Charakterystyka Galaktyki Drogi Mlecznej:

Położenie Słońca w Galaktyce.

Gdzie jest Słońce w Galaktyce i czy się porusza (a wraz z nim Ziemia, Ty i ja)? Czy jesteśmy w „centrum miasta”, czy chociaż gdzieś blisko niego? Badania wykazały, że Słońce i Układ Słoneczny znajdują się w ogromnej odległości od centrum Galaktyki, bliżej „przedmieść miejskich” (26 000 ± 1400 lat świetlnych).

Słońce znajduje się w płaszczyźnie naszej Galaktyki i jest oddalone od jej centrum o 8 kpc, a od płaszczyzny Galaktyki o około 25 szt. (1 szt. (parsek) = 3,2616 lat świetlnych). W obszarze Galaktyki, w którym znajduje się Słońce, gęstość gwiazd wynosi 0,12 gwiazdy na pc 3 .

Ryż. Model naszej Galaktyki

Prędkość ruchu Słońca w Galaktyce.

Prędkość ruchu Słońca w Galaktyce zwykle rozważa się w odniesieniu do różnych układów odniesienia:

W stosunku do pobliskich gwiazd.
W stosunku do wszystkich jasnych gwiazd widocznych gołym okiem.
Jeśli chodzi o gaz międzygwiazdowy.
Względem centrum Galaktyki.

1. Prędkość ruchu Słońca w Galaktyce względem najbliższych gwiazd.

Tak jak prędkość lecącego samolotu rozważa się w odniesieniu do Ziemi, nie biorąc pod uwagę lotu samej Ziemi, tak prędkość Słońca można wyznaczyć względem najbliższych mu gwiazd. Takie jak gwiazdy układu Syriusza, Alfa Centauri itp.

Ta prędkość ruchu Słońca w Galaktyce jest stosunkowo niewielka: tylko 20 km/s, czyli 4 jednostki astronomiczne. (1 jednostka astronomiczna równa się średniej odległości Ziemi od Słońca - 149,6 mln km.)

Słońce względem najbliższych gwiazd zbliża się do punktu (wierzchołka) leżącego na granicy konstelacji Herkulesa i Lutni, pod kątem w przybliżeniu 25° do płaszczyzny Galaktyki. Współrzędne równikowe wierzchołka α = 270°, δ = 30°.

2. Prędkość ruchu Słońca w Galaktyce względem widocznych gwiazd.

Jeśli weźmiemy pod uwagę ruch Słońca w Drodze Mlecznej względem wszystkich gwiazd widocznych bez teleskopu, to jego prędkość jest jeszcze mniejsza.

Prędkość ruchu Słońca w Galaktyce względem widocznych gwiazd wynosi 15 km/s, czyli 3 jednostki astronomiczne.

Wierzchołek ruchu Słońca w tym przypadku również leży w gwiazdozbiorze Herkulesa i ma współrzędne równikowe: α = 265°, δ = 21°.

Ryż. Prędkość Słońca względem pobliskich gwiazd i gazu międzygwiazdowego.

3. Prędkość ruchu Słońca w Galaktyce względem gazu międzygwiazdowego.

Kolejnym obiektem w Galaktyce, względem którego rozważymy prędkość ruchu Słońca, jest gaz międzygwiazdowy.

Ogrom wszechświata nie jest tak pusty, jak długo sądzono. Chociaż w małych ilościach gaz międzygwiazdowy jest obecny wszędzie, wypełniając wszystkie zakątki wszechświata. Gaz międzygwiazdowy, pomimo pozornej pustki niewypełnionej przestrzeni Wszechświata, stanowi prawie 99% całkowitej masy wszystkich obiektów kosmicznych. Gęste i zimne formy gazu międzygwiazdowego, zawierające wodór, hel i minimalne ilości ciężkich pierwiastków (żelazo, aluminium, nikiel, tytan, wapń), znajdują się w stanie molekularnym, łącząc się w rozległe pola chmurowe. Zazwyczaj pierwiastki w gazie międzygwiazdowym rozkładają się następująco: wodór – 89%, hel – 9%, węgiel, tlen, azot – około 0,2-0,3%.

Ryż. Obłok gazu i pyłu IRAS 20324+4057, złożony z międzygwiazdowego gazu i pyłu, ma długość 1 roku świetlnego i przypomina kijankę, w której ukryta jest rosnąca gwiazda.

Obłoki gazu międzygwiazdowego mogą nie tylko w sposób uporządkowany obracać się wokół centrów galaktycznych, ale także mają niestabilne przyspieszenie. W ciągu kilkudziesięciu milionów lat doganiają się i zderzają, tworząc kompleksy pyłu i gazu.

W naszej Galaktyce większość gazu międzygwiazdowego koncentruje się w ramionach spiralnych, których jeden z korytarzy znajduje się obok Układu Słonecznego.

Prędkość Słońca w Galaktyce względem gazu międzygwiazdowego: 22-25 km/s.

Gaz międzygwiazdowy w bezpośrednim sąsiedztwie Słońca ma znaczną prędkość wewnętrzną (20-25 km/s) w stosunku do najbliższych gwiazd. Pod jego wpływem wierzchołek ruchu Słońca przesuwa się w stronę gwiazdozbioru Wężownika (α = 258°, δ = -17°). Różnica w kierunku ruchu wynosi około 45°.

W trzech punktach omówionych powyżej mówimy o tak zwanej szczególnej, względnej prędkości Słońca. Innymi słowy, osobliwa prędkość to prędkość względem kosmicznego układu odniesienia.

Jednak Słońce, najbliższe mu gwiazdy i lokalny obłok międzygwiazdowy razem uczestniczą w większym ruchu – ruchu wokół centrum Galaktyki.

A tutaj mówimy o zupełnie innych prędkościach.

Prędkość Słońca wokół centrum Galaktyki jest ogromna jak na ziemskie standardy - 200-220 km/s (około 850 000 km/h), czyli ponad 40 jednostek astronomicznych. / rok.

Niemożliwe jest określenie dokładnej prędkości Słońca wokół centrum Galaktyki, ponieważ centrum Galaktyki jest przed nami ukryte za gęstymi obłokami pyłu międzygwiazdowego. Jednak coraz więcej nowych odkryć w tym obszarze zmniejsza szacowaną prędkość naszego Słońca. Jeszcze niedawno mówiono o 230-240 km/s.

Układ Słoneczny w Galaktyce zmierza w stronę gwiazdozbioru Łabędzia.

Ruch Słońca w Galaktyce odbywa się prostopadle do kierunku centrum Galaktyki. Stąd galaktyczne współrzędne wierzchołka: l = 90°, b = 0° lub w bardziej znanych współrzędnych równikowych - α = 318°, δ = 48°. Ponieważ jest to ruch odwrócenia, wierzchołek porusza się i zatacza pełne koło w „roku galaktycznym”, czyli około 250 milionów lat; jego prędkość kątowa wynosi ~5"/1000 lat, tj. współrzędne wierzchołka przesuwają się o półtora stopnia na milion lat.

Nasza Ziemia ma około 30 takich „lat galaktycznych”.

Ryż. Prędkość ruchu Słońca w Galaktyce względem centrum Galaktyki.

Przy okazji ciekawy fakt na temat prędkości Słońca w Galaktyce:

Prędkość obrotu Słońca wokół centrum Galaktyki niemal pokrywa się z prędkością fali zagęszczania tworzącej ramię spiralne. Sytuacja ta jest nietypowa dla całej Galaktyki: ramiona spiralne obracają się ze stałą prędkością kątową, jak szprychy w kole, a ruch gwiazd przebiega według innego schematu, więc prawie cała populacja gwiazd dysku albo spada wewnątrz ramion spiralnych lub z nich wypada. Jedynym miejscem, w którym zbiegają się prędkości gwiazd i ramion spiralnych, jest tzw. okrąg korotacyjny i to właśnie na nim znajduje się Słońce.

Dla Ziemi ta okoliczność jest niezwykle ważna, ponieważ w ramionach spiralnych zachodzą gwałtowne procesy, generując potężne promieniowanie, które jest destrukcyjne dla wszystkich żywych istot. I żadna atmosfera nie była w stanie przed tym uchronić. Ale nasza planeta znajduje się w stosunkowo spokojnym miejscu w Galaktyce i od setek milionów (a nawet miliardów) lat nie została dotknięta tymi kosmicznymi kataklizmami. Być może właśnie dlatego życie mogło powstać i przetrwać na Ziemi.

Prędkość ruchu Galaktyki we Wszechświecie.

Szybkość ruchu Galaktyki we Wszechświecie zwykle rozważa się w odniesieniu do różnych układów odniesienia:

W stosunku do Lokalnej Grupy Galaktyk (prędkość zbliżania się do Galaktyki Andromedy).
W odniesieniu do odległych galaktyk i gromad galaktyk (prędkość ruchu Galaktyki jako części lokalnej grupy galaktyk w kierunku gwiazdozbioru Panny).
Jeśli chodzi o kosmiczne mikrofalowe promieniowanie tła (prędkość ruchu wszystkich galaktyk w najbliższej nam części Wszechświata w stronę Wielkiego Atraktora – gromady ogromnych supergalaktyk).

Przyjrzyjmy się bliżej każdemu z punktów.

1. Prędkość ruchu Galaktyki Drogi Mlecznej w kierunku Andromedy.

Nasza Galaktyka Drogi Mlecznej również nie stoi w miejscu, ale jest przyciągana grawitacyjnie i zbliża się do Galaktyki Andromedy z prędkością 100-150 km/s. Główny składnik prędkości zbliżania się galaktyk należy do Drogi Mlecznej.

Poprzeczna składowa ruchu nie jest dokładnie znana, a obawy dotyczące kolizji są przedwczesne. Dodatkowy wkład w ten ruch ma masywna galaktyka M33, położona mniej więcej w tym samym kierunku co galaktyka Andromedy. Ogólnie rzecz biorąc, prędkość ruchu naszej Galaktyki względem środka ciężkości Lokalna grupa galaktyk około 100 km/s w kierunku Andromeda/Lizard (l = 100, b = -4, α = 333, δ = 52), ale dane te są nadal bardzo przybliżone. Jest to bardzo niewielka prędkość względna: Galaktyka osiąga swoją własną średnicę w ciągu dwustu do trzystu milionów lat, czyli w przybliżeniu w ciągu rok galaktyczny.

2. Prędkość ruchu Galaktyki Drogi Mlecznej w kierunku gromady w Pannie.

Z kolei grupa galaktyk obejmująca naszą Drogę Mleczną jako całość porusza się w kierunku dużej gromady w Pannie z prędkością 400 km/s. Ruch ten jest również powodowany siłami grawitacyjnymi i zachodzi względem odległych gromad galaktyk.

Ryż. Prędkość ruchu Galaktyki Drogi Mlecznej w kierunku gromady w Pannie.

Promieniowanie CMB.

Zgodnie z teorią Wielkiego Wybuchu wczesny Wszechświat był gorącą plazmą składającą się z elektronów, barionów i fotonów stale emitowanych, absorbowanych i ponownie emitowanych.

W miarę rozszerzania się Wszechświata, plazma ochładzała się i na pewnym etapie spowolnione elektrony były w stanie łączyć się ze spowolnionymi protonami (jądra wodoru) i cząstkami alfa (jądra helu), tworząc atomy (proces ten nazywa się rekombinacja).

Stało się to w temperaturze plazmy około 3000 K i przybliżonym wieku Wszechświata wynoszącym 400 000 lat. Pomiędzy cząstkami było więcej wolnej przestrzeni, było mniej cząstek naładowanych, fotony przestały się tak często rozpraszać i mogły teraz swobodnie poruszać się w przestrzeni, praktycznie bez interakcji z materią.

Fotony, które wówczas były emitowane przez plazmę w stronę przyszłego położenia Ziemi, nadal docierają do naszej planety poprzez rozszerzającą się przestrzeń wszechświata. Te fotony tworzą się kosmiczne mikrofalowe promieniowanie tła, czyli promieniowanie cieplne równomiernie wypełniające Wszechświat.

Istnienie kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła przewidywał teoretycznie G. Gamow w ramach teorii Wielkiego Wybuchu. Jego istnienie zostało eksperymentalnie potwierdzone w 1965 roku.

Prędkość ruchu Galaktyki w stosunku do kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła.

Później rozpoczęto badania prędkości ruchu galaktyk w stosunku do kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła. Ruch ten określa się poprzez pomiar nierównomierności temperatury kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła w różnych kierunkach.

Temperatura promieniowania ma maksimum w kierunku ruchu i minimum w kierunku przeciwnym. Stopień odchylenia rozkładu temperatury od izotropowego (2,7 K) zależy od prędkości. Z analizy danych obserwacyjnych wynika, że że Słońce porusza się względem CMB z prędkością 400 km/s w kierunku α=11,6, δ=-12 .

Takie pomiary pokazały też inną ważną rzecz: wszystkie galaktyki w najbliższej nam części Wszechświata, w tym nie tylko nasza Grupa Lokalna, ale także Gromada w Pannie i inne gromady, poruszają się względem tła kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła z nieoczekiwanie dużą prędkością prędkości.

Dla Lokalnej Grupy Galaktyk wynosi ona 600-650 km/s, a jej wierzchołek znajduje się w gwiazdozbiorze Hydry (α=166, δ=-27). Wygląda na to, że gdzieś w głębi Wszechświata znajduje się ogromna gromada wielu supergromad, przyciągających materię z naszej części Wszechświata. Klaster ten został nazwany Wielki Atraktor – od angielskiego słowa „attract” - przyciągać.

Ponieważ galaktyki tworzące Wielki Atraktor są ukryte przez międzygwiazdowy pył tworzący Drogę Mleczną, mapowanie Atraktora było możliwe dopiero w ostatnich latach za pomocą radioteleskopów.

Wielki Atraktor znajduje się na przecięciu kilku supergromad galaktyk. Średnia gęstość materii w tym obszarze jest niewiele większa od średniej gęstości Wszechświata. Jednak ze względu na swój gigantyczny rozmiar jego masa okazuje się tak wielka, a siła przyciągania tak ogromna, że nie tylko nasz układ gwiezdny, ale także inne galaktyki i ich pobliskie gromady poruszają się w kierunku Wielkiego Atraktora, tworząc ogromny strumień galaktyk.

Ryż. Prędkość ruchu Galaktyki we Wszechświecie. Do Wielkiego Atraktora!

Podsumujmy więc.

Prędkość ruchu Słońca w Galaktyce i galaktyk we Wszechświecie. Tabela przestawna.

Hierarchia ruchów, w których uczestniczy nasza planeta:

obrót Ziemi wokół Słońca;
obrót ze Słońcem wokół centrum naszej Galaktyki;
ruch względem centrum Lokalnej Grupy galaktyk wraz z całą Galaktyką pod wpływem przyciągania grawitacyjnego konstelacji Andromedy (galaktyka M31);
ruch w kierunku gromady galaktyk w konstelacji Panny;
ruch w stronę Wielkiego Atraktora.

Prędkość ruchu Słońca w Galaktyce i prędkość ruchu Galaktyki Drogi Mlecznej we Wszechświecie. Tabela przestawna.

Trudno sobie wyobrazić, a jeszcze trudniej obliczyć, jaką odległość pokonujemy w ciągu każdej sekundy. Odległości te są ogromne, a błędy w takich obliczeniach nadal dość duże. Taka jest dzisiejsza nauka o danych.

Ruch Słońca i Galaktyki względem obiektu Wszechświata	Prędkość ruchu Słońca lub Galaktyki	Wierzchołek
Lokalnie: Słońce względem pobliskich gwiazd	20 km/sek	Herkules
Standard: Słońce względem jasnych gwiazd	15 km/sek	Herkules
Słońce względem gazu międzygwiazdowego	22-25 km/sek	Wężownik
Słońce względem centrum galaktyki	~200 km/sek
Słońce względem Lokalnej Grupy Galaktyk	300 km/sek
Galaktyka w stosunku do Lokalnej Grupy Galaktyk	~100 km/sek	Andromeda / Jaszczurka
Galaktyka względem gromad	400 km/sek
Słońce względem CMB	390 km/sek	Lew/Kielich
Galaktyka względem CMB	550-600 km/sek	Lew/Hydra
Lokalna grupa galaktyk względem KMPT	600-650 km/sek

To wszystko na temat prędkości ruchu Słońca w Galaktyce i Galaktyki we Wszechświecie. Jeśli masz jakieś pytania lub wyjaśnienia, zostaw komentarz poniżej. Rozwiążmy to razem! :)

W stosunku do moich czytelników,

Achmerowa Zulfija.

Specjalne podziękowania dla następujących stron jako źródeł artykułu:

Wybrane wiadomości ze świata.

Wszechświat (przestrzeń)- to cały otaczający nas świat, nieograniczony w czasie i przestrzeni i nieskończenie różnorodny w formach, jakie przybiera wiecznie poruszająca się materia. Bezgraniczność Wszechświata można częściowo wyobrazić sobie w pogodną noc z miliardami różnych rozmiarów świecących, migoczących punktów na niebie, reprezentujących odległe światy. Promienie światła z prędkością 300 000 km/s z najodleglejszych części Wszechświata docierają do Ziemi w ciągu około 10 miliardów lat.

Według naukowców Wszechświat powstał w wyniku „Wielkiego Wybuchu” 17 miliardów lat temu.

Składa się z gromad gwiazd, planet, pyłu kosmicznego i innych ciał kosmicznych. Ciała te tworzą układy: planety z satelitami (na przykład Układ Słoneczny), galaktyki, metagalaktyki (gromady galaktyk).

Galaktyka(późnogrecki galaktiko- mleczny, mleczny, z języka greckiego gala- mleko) to rozległy układ gwiazd składający się z wielu gwiazd, gromad i zespołów gwiazd, mgławic gazowych i pyłowych, a także pojedynczych atomów i cząstek rozproszonych w przestrzeni międzygwiazdowej.

We Wszechświecie istnieje wiele galaktyk o różnych rozmiarach i kształtach.

Wszystkie gwiazdy widoczne z Ziemi są częścią Drogi Mlecznej. Swoją nazwę zawdzięcza temu, że większość gwiazd można zobaczyć w pogodną noc w postaci Drogi Mlecznej - białawego, rozmytego paska.

W sumie Galaktyka Drogi Mlecznej zawiera około 100 miliardów gwiazd.

Nasza galaktyka znajduje się w ciągłym ruchu obrotowym. Prędkość jego ruchu we Wszechświecie wynosi 1,5 miliona km/h. Jeśli spojrzysz na naszą galaktykę z jej bieguna północnego, obrót następuje zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Słońce i najbliższe mu gwiazdy dokonują rewolucji wokół centrum galaktyki co 200 milionów lat. Okres ten uważa się za rok galaktyczny.

Podobną wielkością i kształtem do Drogi Mlecznej jest Galaktyka Andromedy, czyli Mgławica Andromedy, która znajduje się w odległości około 2 milionów lat świetlnych od naszej galaktyki. Rok świetlny— odległość, jaką pokonuje światło w ciągu roku, w przybliżeniu równa 10 13 km (prędkość światła wynosi 300 000 km/s).

Aby zwizualizować badanie ruchu i położenia gwiazd, planet i innych ciał niebieskich, stosuje się koncepcję sfery niebieskiej.

Ryż. 1. Główne linie sfery niebieskiej

Sfera niebiańska jest wyimaginowaną kulą o dowolnie dużym promieniu, w środku której znajduje się obserwator. Gwiazdy, Słońce, Księżyc i planety są rzutowane na sferę niebieską.

Najważniejszymi liniami na sferze niebieskiej są: pion, zenit, nadir, równik niebieski, ekliptyka, południk niebieski itp. (ryc. 1).

Linia pionu- linia prosta przechodząca przez środek sfery niebieskiej i pokrywająca się z kierunkiem linii pionu w punkcie obserwacyjnym. Dla obserwatora na powierzchni Ziemi linia pionu przechodzi przez środek Ziemi i punkt obserwacyjny.

Linia pionu przecina powierzchnię sfery niebieskiej w dwóch punktach - zenit, nad głową obserwatora i nadir - diametralnie przeciwny punkt.

Nazywa się wielkie koło sfery niebieskiej, którego płaszczyzna jest prostopadła do linii pionu horyzont matematyczny. Dzieli powierzchnię sfery niebieskiej na dwie połowy: widoczną dla obserwatora z wierzchołkiem w zenicie i niewidzialną z wierzchołkiem w nadiru.

Średnica wokół której obraca się sfera niebieska wynosi oś świata. Przecina się z powierzchnią sfery niebieskiej w dwóch punktach - północny biegun świata I południowy biegun świata. Biegun północny to ten, od którego sfera niebieska obraca się zgodnie z ruchem wskazówek zegara, patrząc na kulę z zewnątrz.

Nazywa się wielkie koło sfery niebieskiej, którego płaszczyzna jest prostopadła do osi świata równik niebieski. Dzieli powierzchnię sfery niebieskiej na dwie półkule: północny, ze szczytem na północnym biegunie niebieskim, i południowy, ze szczytem na południowym biegunie niebieskim.

Wielki okrąg sfery niebieskiej, którego płaszczyzna przechodzi przez pion i oś świata, to południk niebieski. Dzieli powierzchnię sfery niebieskiej na dwie półkule - wschodni I western.

Linia przecięcia płaszczyzny południka niebieskiego i płaszczyzny horyzontu matematycznego - linia południowa.

Ekliptyka(z greckiego ekieipsis- zaćmienie) to duży okrąg sfery niebieskiej, wzdłuż którego następuje widoczny roczny ruch Słońca, a dokładniej jego środka.

Płaszczyzna ekliptyki jest nachylona do płaszczyzny równika niebieskiego pod kątem 23°26"21".

Aby ułatwić zapamiętanie położenia gwiazd na niebie, ludzie w starożytności wpadli na pomysł łączenia najjaśniejszych z nich w konstelacje.

Obecnie znanych jest 88 konstelacji, które noszą imiona postaci mitycznych (Herkules, Pegaz itp.), znaków zodiaku (Byk, Ryby, Rak itp.), Obiektów (Waga, Lira itp.) (ryc. 2) .

Ryż. 2. Konstelacje letnio-jesienne

Pochodzenie galaktyk. Układ Słoneczny i jego poszczególne planety nadal pozostają nierozwiązaną tajemnicą natury. Istnieje kilka hipotez. Obecnie uważa się, że nasza galaktyka powstała z chmury gazu składającego się z wodoru. Na początkowym etapie ewolucji galaktyk pierwsze gwiazdy powstały z międzygwiazdowego ośrodka gazowo-pyłowego, a 4,6 miliarda lat temu z Układu Słonecznego.

Skład Układu Słonecznego

Zbiór ciał niebieskich poruszających się wokół Słońca w formie ciała centralnego Układ Słoneczny. Znajduje się niemal na obrzeżach Drogi Mlecznej. Układ Słoneczny bierze udział w rotacji wokół centrum galaktyki. Prędkość jego ruchu wynosi około 220 km/s. Ruch ten następuje w kierunku gwiazdozbioru Łabędzia.

Skład Układu Słonecznego można przedstawić w formie uproszczonego diagramu pokazanego na ryc. 3.

Ponad 99,9% masy materii w Układzie Słonecznym pochodzi ze Słońca, a tylko 0,1% ze wszystkich pozostałych jego pierwiastków.

Hipoteza I. Kanta (1775) - P. Laplace'a (1796)	Hipoteza D. Jeansa (początek XX w.)	Hipoteza akademika O.P. Schmidta (lata 40. XX w.)	Hipoteza akalemiczna V. G. Fesenkowa (lata 30. XX wieku)
Planety powstały z materii gazowo-pyłowej (w postaci gorącej mgławicy). Chłodzeniu towarzyszy kompresja i wzrost prędkości obrotowej niektórych osi. Na równiku mgławicy pojawiły się pierścienie. Substancja pierścieni zebrała się w gorące ciała i stopniowo ostygła	Większa gwiazda minęła kiedyś Słońce, a jej grawitacja wyciągnęła ze Słońca strumień gorącej materii (wybitność). Powstały kondensacje, z których później powstały planety.	Obłok gazu i pyłu krążący wokół Słońca powinien był przybrać stały kształt w wyniku zderzenia cząstek i ich ruchu. Cząsteczki łączą się w kondensacje. Przyciąganie mniejszych cząstek w wyniku kondensacji powinno przyczynić się do wzrostu otaczającej materii. Orbity kondensacji powinny stać się prawie okrągłe i leżeć prawie w tej samej płaszczyźnie. Kondensacje były zarodkami planet, pochłaniającymi prawie całą materię z przestrzeni pomiędzy ich orbitami	Samo Słońce powstało z obracającego się obłoku, a planety wyłoniły się z wtórnej kondensacji w tym obłoku. Następnie Słońce znacznie się skurczyło i ostygło do obecnego stanu.

Ryż. 3. Skład Układu Słonecznego

Słoneczny

Słoneczny- to jest gwiazda, gigantyczna gorąca kula. Jego średnica jest 109 razy większa od średnicy Ziemi, jego masa jest 330 000 razy większa od masy Ziemi, ale jego średnia gęstość jest niska - tylko 1,4 razy większa od gęstości wody. Słońce znajduje się w odległości około 26 000 lat świetlnych od centrum naszej galaktyki i krąży wokół niego, dokonując jednego obrotu w ciągu około 225-250 milionów lat. Prędkość orbitalna Słońca wynosi 217 km/s, co oznacza, że co 1400 lat ziemskich przebywa ono jeden rok świetlny.

Ryż. 4. Skład chemiczny Słońca

Ciśnienie na Słońcu jest 200 miliardów razy wyższe niż na powierzchni Ziemi. Gęstość materii słonecznej i ciśnienie szybko rosną na głębokości; wzrost ciśnienia tłumaczy się ciężarem wszystkich leżących na sobie warstw. Temperatura na powierzchni Słońca wynosi 6000 K, a wewnątrz 13 500 000 K. Charakterystyczny czas życia gwiazdy takiej jak Słońce wynosi 10 miliardów lat.

Tabela 1. Ogólne informacje o Słońcu

Skład chemiczny Słońca jest mniej więcej taki sam, jak większości innych gwiazd: około 75% to wodór, 25% to hel i mniej niż 1% to wszystkie inne pierwiastki chemiczne (węgiel, tlen, azot itp.) (ryc. 4 ).

Centralna część Słońca o promieniu około 150 000 km nazywana jest Słońcem rdzeń. To strefa reakcji jądrowych. Gęstość substancji jest tutaj około 150 razy większa niż gęstość wody. Temperatura przekracza 10 milionów K (w skali Kelvina, w stopniach Celsjusza 1°C = K - 273,1) (ryc. 5).

Nad jądrem, w odległości około 0,2-0,7 promienia Słońca od jego centrum, znajduje się strefa przenoszenia energii promieniowania. Przenoszenie energii odbywa się tu poprzez absorpcję i emisję fotonów przez poszczególne warstwy cząstek (patrz rys. 5).

Ryż. 5. Budowa Słońca

Foton(z greckiego Fos- światło), cząstka elementarna zdolna do istnienia jedynie poruszając się z prędkością światła.

Bliżej powierzchni Słońca następuje wirowe mieszanie plazmy i energia jest przenoszona na powierzchnię

głównie przez ruchy samej substancji. Ta metoda przenoszenia energii nazywa się konwekcja, a warstwa Słońca, w której to występuje, to strefa konwekcyjna. Grubość tej warstwy wynosi około 200 000 km.

Nad strefą konwekcyjną znajduje się atmosfera słoneczna, która podlega ciągłym wahaniom. Rozchodzą się tu zarówno fale pionowe, jak i poziome o długości kilku tysięcy kilometrów. Oscylacje występują w odstępie około pięciu minut.

Wewnętrzna warstwa atmosfery Słońca nazywa się fotosfera. Składa się z lekkich bąbelków. Ten granulki. Ich rozmiary są niewielkie - 1000-2000 km, a odległość między nimi wynosi 300-600 km. Na Słońcu można obserwować jednocześnie około miliona granulek, z których każda istnieje przez kilka minut. Granulki otoczone są ciemnymi przestrzeniami. Jeśli substancja podnosi się w granulkach, to wokół nich opada. Granulki tworzą ogólne tło, na którym można obserwować formacje o dużej skali, takie jak faculae, plamy słoneczne, wypukłości itp.

Plamy słoneczne- ciemne obszary na Słońcu, których temperatura jest niższa niż otaczająca przestrzeń.

Latarki słoneczne zwane jasnymi polami otaczającymi plamy słoneczne.

Wyróżnienia(od łac. protubero- pęcznieć) - gęste kondensacje stosunkowo zimnej (w porównaniu z temperaturą otoczenia) substancji, która unosi się i jest utrzymywana nad powierzchnią Słońca przez pole magnetyczne. Występowanie pola magnetycznego Słońca może być spowodowane tym, że różne warstwy Słońca obracają się z różnymi prędkościami: części wewnętrzne obracają się szybciej; Rdzeń obraca się szczególnie szybko.

Protuberancje, plamy słoneczne i faculae nie są jedynymi przykładami aktywności słonecznej. Do tego zaliczają się także burze magnetyczne i eksplozje, tzw miga.

Nad fotosferą znajduje się chromosfera- zewnętrzna powłoka Słońca. Pochodzenie nazwy tej części atmosfery słonecznej wiąże się z jej czerwonawym kolorem. Grubość chromosfery wynosi 10-15 tys. km, a gęstość materii jest setki tysięcy razy mniejsza niż w fotosferze. Temperatura w chromosferze szybko rośnie, osiągając w jej górnych warstwach dziesiątki tysięcy stopni. Na krawędzi chromosfery obserwuje się drzazgi, przedstawiające wydłużone kolumny zagęszczonego gazu świetlistego. Temperatura tych dżetów jest wyższa niż temperatura fotosfery. Spikule najpierw wznoszą się z dolnej chromosfery na wysokość 5000–10 000 km, a następnie opadają, gdzie zanikają. Wszystko to dzieje się przy prędkości około 20 000 m/s. Spi kula żyje 5-10 minut. Liczba spikul istniejących jednocześnie na Słońcu wynosi około miliona (ryc. 6).

Ryż. 6. Budowa zewnętrznych warstw Słońca

Otacza chromosferę korona słoneczna- zewnętrzna warstwa atmosfery Słońca.

Całkowita ilość energii wyemitowanej przez Słońce wynosi 3,86. 1026 W, a Ziemia odbiera tylko jedną dwumiliardową tej energii.

Promieniowanie słoneczne obejmuje korpuskularny I promieniowanie elektromagnetyczne.Korpuskularne promieniowanie podstawowe- jest to przepływ plazmy składający się z protonów i neutronów, czyli innymi słowy - wiatr słoneczny, który dociera do przestrzeni bliskiej Ziemi i opływa całą magnetosferę Ziemi. Promieniowanie elektromagnetyczne- To jest promienna energia Słońca. Dociera do powierzchni Ziemi w postaci promieniowania bezpośredniego i rozproszonego i zapewnia reżim termiczny na naszej planecie.

W połowie XIX wieku. Szwajcarski astronom Rudolfa Wolfa(1816-1893) (ryc. 7) obliczyli ilościowy wskaźnik aktywności Słońca, znany na całym świecie jako liczba Wolfa. Po przetworzeniu obserwacji plam słonecznych nagromadzonych do połowy ubiegłego wieku Wolfowi udało się ustalić średni roczny cykl aktywności słonecznej. W rzeczywistości odstępy czasu pomiędzy latami maksymalnej i minimalnej liczby Wilków wahają się od 7 do 17 lat. Równolegle z cyklem 11-letnim następuje świecki, a dokładniej 80-90-letni cykl aktywności Słońca. Nieskoordynowane, nałożone na siebie, powodują zauważalne zmiany w procesach zachodzących w geograficznej powłoce Ziemi.

Na ścisły związek wielu zjawisk ziemskich z aktywnością Słońca zwrócił już w 1936 roku A.L. Chizhevsky (1897-1964) (ryc. 8), pisząc, że zdecydowana większość procesów fizycznych i chemicznych zachodzących na Ziemi jest wynikiem wpływu siły kosmiczne. Był także jednym z twórców takich nauk jak heliobiologia(z greckiego helios- słońce), badając wpływ Słońca na materię żywą powłoki geograficznej Ziemi.

W zależności od aktywności Słońca na Ziemi zachodzą takie zjawiska fizyczne jak: burze magnetyczne, częstotliwość zorzy, ilość promieniowania ultrafioletowego, intensywność aktywności burzowej, temperatura powietrza, ciśnienie atmosferyczne, opady, poziom jezior, rzek, wód gruntowych, zasolenie i aktywność mórz itp.

Życie roślin i zwierząt wiąże się z okresową aktywnością Słońca (istnieje korelacja między cyklicznością słońca a długością okresu wegetacyjnego roślin, rozmnażaniem i migracją ptaków, gryzoni itp.), a także człowieka (choroby).

Obecnie nadal bada się związki między procesami słonecznymi i ziemskimi za pomocą sztucznych satelitów Ziemi.

Planety ziemskie

Oprócz Słońca w ramach Układu Słonecznego wyróżnia się planety (ryc. 9).

Ze względu na wielkość, cechy geograficzne i skład chemiczny planety dzieli się na dwie grupy: planety ziemskie I gigantyczne planety. Do planet ziemskich należą i. Zostaną one omówione w tym podrozdziale.

Ryż. 9. Planety Układu Słonecznego

Ziemia- trzecia planeta od Słońca. Poświęcony zostanie temu oddzielny podrozdział.

Podsumujmy. Gęstość substancji planety, a biorąc pod uwagę jej wielkość, jej masę, zależy od położenia planety w Układzie Słonecznym. Jak
Im bliżej Słońca znajduje się planeta, tym większa jest jej średnia gęstość materii. Przykładowo dla Merkurego jest to 5,42 g/cm, Wenus – 5,25, Ziemia – 5,25, Mars – 3,97 g/cm3.

Ogólna charakterystyka planet ziemskich (Merkury, Wenus, Ziemia, Mars) to przede wszystkim: 1) stosunkowo małe rozmiary; 2) wysokie temperatury na powierzchni i 3) duża gęstość materii planetarnej. Planety te obracają się stosunkowo wolno wokół własnej osi i mają niewiele satelitów lub nie mają ich wcale. W strukturze planet ziemskich istnieją cztery główne powłoki: 1) gęsty rdzeń; 2) okrywający go płaszcz; 3) kora; 4) lekki płaszcz gazowo-wodny (z wyłączeniem rtęci). Na powierzchni tych planet odkryto ślady aktywności tektonicznej.

Gigantyczne planety

Zapoznajmy się teraz z gigantycznymi planetami, które są również częścią naszego Układu Słonecznego. Ten , .

Gigantyczne planety mają następujące ogólne cechy: 1) duży rozmiar i masę; 2) szybko obracać się wokół osi; 3) mieć pierścienie i wiele satelitów; 4) atmosfera składa się głównie z wodoru i helu; 5) w środku mają gorący rdzeń z metali i krzemianów.

Wyróżniają się także: 1) niskimi temperaturami powierzchni; 2) niska gęstość materii planetarnej.

Każda osoba, nawet leżąc na kanapie lub siedząc przy komputerze, jest w ciągłym ruchu. Ten ciągły ruch w przestrzeni kosmicznej ma różnorodne kierunki i ogromne prędkości. Po pierwsze, Ziemia porusza się wokół własnej osi. Ponadto planeta obraca się wokół Słońca. Ale to nie wszystko. Razem z Układem Słonecznym pokonujemy znacznie większe odległości.

Położenie Układu Słonecznego

Słońce to jedna z gwiazd znajdujących się w płaszczyźnie Drogi Mlecznej, czyli po prostu Galaktyki. Jest oddalona od centrum o 8 kpc, a odległość od płaszczyzny Galaktyki wynosi 25 szt. Gęstość gwiazd w naszym regionie Galaktyki wynosi około 0,12 gwiazdy na 1 pc3. Położenie Układu Słonecznego nie jest stałe: znajduje się on w ciągłym ruchu względem pobliskich gwiazd, gazu międzygwiazdowego i wreszcie wokół centrum Drogi Mlecznej. Ruch Układu Słonecznego w Galaktyce po raz pierwszy zauważył William Herschel.

Poruszanie się względem pobliskich gwiazd

Prędkość ruchu Słońca do granicy konstelacji Herkulesa i Liry wynosi 4 a.s. rocznie lub 20 km/s. Wektor prędkości skierowany jest w stronę tzw. wierzchołka – punktu, w stronę którego kierowany jest także ruch innych pobliskich gwiazd. Kierunki prędkości gwiazd, m.in. Słońca przecinają się w punkcie znajdującym się naprzeciw wierzchołka, zwanym antywierzchem.

Poruszanie się względem widocznych gwiazd

Ruch Słońca względem jasnych gwiazd, które można zobaczyć bez teleskopu, mierzy się osobno. Jest to wskaźnik standardowego ruchu Słońca. Prędkość takiego ruchu wynosi 3 AU. rocznie lub 15 km/s.

Poruszanie się względem przestrzeni międzygwiazdowej

W stosunku do przestrzeni międzygwiazdowej Układ Słoneczny porusza się już szybciej, prędkość wynosi 22-25 km/s. Jednocześnie pod wpływem „wiatru międzygwiezdnego”, który „wieje” z południowego rejonu Galaktyki, wierzchołek przesuwa się do gwiazdozbioru Wężownika. Szacuje się, że zmiana wynosi około 50.

Nawigacja po centrum Drogi Mlecznej

Układ Słoneczny jest w ruchu względem centrum naszej Galaktyki. Porusza się w kierunku gwiazdozbioru Łabędzia. Prędkość wynosi około 40 AU. rocznie lub 200 km/s. Rewolucja trwa 220 milionów lat. Niemożliwe jest określenie dokładnej prędkości, ponieważ wierzchołek (centrum Galaktyki) jest przed nami ukryty za gęstymi obłokami pyłu międzygwiazdowego. Wierzchołek przesuwa się o 1,5° co milion lat i zamyka pełny okrąg w ciągu 250 milionów lat, czyli 1 roku galaktycznego.

Podróż na skraj Drogi Mlecznej

Ruch Galaktyki w przestrzeni kosmicznej

Nasza Galaktyka również nie stoi w miejscu, ale zbliża się do Galaktyki Andromedy z prędkością 100-150 km/s. Grupa galaktyk, do której należy Droga Mleczna, zbliża się do dużej gromady w Pannie z prędkością 400 km/s. Trudno sobie wyobrazić, a jeszcze trudniej obliczyć, jaką odległość pokonujemy w ciągu każdej sekundy. Odległości te są ogromne, a błędy w takich obliczeniach nadal dość duże.

komentarze obsługiwane przez HyperComments