Сончев систем

15

Сончев систем е само еден конкретен пример од поширока категорија наречена ѕвездени системи. Еден ѕвезден систем се состои од голем број различни објекти кои орбитираат околу една или повеќе матични ѕвезди, кои се помеѓу себе гравитациски врзани. Во еден ѕвезден систем може да се најдат различни типови на планети, нивни сателити, мали објекти, во кои спаѓаат: комети, астероиди, метероиди, космичка прашина; и меѓупланетарен простор. Дефиницијата за тоа што е ѕвезден систем ја правиме врз база на досегашното познавање, пред сè на Сончевиот систем, но и големиот број на откриени планети во други ѕвездени системи. До март 2013, откриени повеќе од 670 ѕвездени системи со планети, во кои орбитираат повеќе од 860 планети.

ИНТЕРЕСНО

Најблиската ѕвезда сосед на Сонцето е црвеното џуџе Проксима Кентаур (Proxima Centauri), која е оддалечена 4,3 светлосни години.

Сонцето содржи 99,85% од сета материја во Сончевиот Систем.

Ѕвездениот систем во кој ние се наоѓаме ја има за матична ѕвезда Сонцето (латински: Sol, па од таму често се употребува и терминот Соларен систем).

  • Постојат два сателити поголеми од Меркур.
  • Има повеќе мали месечини кои најверојатно се заробени астероиди.
  • Кометите некогаш се „смируваат“ и повеќе неможе да се разликуваат од астероидите.
  • Објектите од Кајперовиот Појас и другите објекти, како на пример Харон, не се вклопиваат во поделбата, па затоа дел од поголетите тела од таа област се ставија во категоријата на џуџести планети.
  • Системите Земја-Месечина и Плутон-Харон некогаш се сметаат како „двојни планети“.

Дефиниција на објекти во Сончевиот систем

Дефиницијата што е Сончев систем, а со тоа и ѕвезден систем постојано се менувала како што се проширувале знаењата за него. Низ вековите, па и денес, особено проблематични објекти за дефиниција биле планетите. Сè до 2006 година, практично не постоела дефиниција што е планета. До тогаш едноставно било сметано дека планети се: Меркур, Венера, Земја, Марс, Јупитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон. Значи со набројување, без опис за тоа каков точно тип на објекти се работи, и по што се разликуваат од останатите објекти во Сончевиот систем.

 

Поделбата на планетите и џуџестите планети во Сончевиот систем, сразмерно по нивната големина и позиција во однос на Сонцето. Растојанијата не се сразмерни.

Поделбата на планетите и џуџестите планети во Сончевиот систем, сразмерно по нивната големина и позиција во однос на Сонцето. Растојанијата не се сразмерни.

За многумина редефиницијата во 2006 година, дојде помалку шокантно, но историјата на астрономијата бележи и други такви примери. Најпрво со дефинитивното прифаќање на хелиоцентричниот систем, Сонцето и Месечината биле декласифицирани од категоријата планети. Потоа со откритието на сателитите околу Јупитер и Сатурн, и тие биле накратко класифицирани како планети. Откривањето на неколку од најголемите астероиди во првата половина на 19-тиот век додало нова количина на планети во Сончевиот систем. До 1854 година, веќе биле признати дваесеттина планети во Сончевиот систем. Тогаш астрономите направиле нови категории: астероиди и сателити, каде ги сместуваат новооткриените објекти, а планети остануваат 8. Во 1930 години, веднаш по откритието, Плутон станува нов член во друштвото планети во Сончевиот систем.

Уште веднаш се забележани значителни разлики помеѓу својствата на Плутон и останатите планети, но тие останале во втор план сè до крајот на 20-тиот и почетокот на 21-виот век кога започнуваат да се откриваат објекти зад орбитата на Нептун со поголеми или слични димензии и карактеристики како Плутон. Стана јасно дека е потребна редефиниција на поимот планета, бидејќи Плутон и новооткриените објекти мора да ја имаат истата класификација. На конгресот во 2006 година, Меѓународната астрономска унија за точка на дневен ред ја постави дефиницијата на планета. Во текот на конференцијата се увидело дека предлогот кој го дал специјалната комисија за таа намена нема да помине кај делегатите. Затоа во последните денови од конгресот интензивно се работело на нова дефиниција. Донесено било компромисното решение кое вклучило нова категорија – џуџести планети, категорија во која би се сместиле Плутон и новооткриените објекти.

Orbiti-na-dzudzestite-planeti

Новата дефиниција за категоризација на објектите во Сончевиот систем гласи:
Планетите и другите објекти, освен сателитите, во Сончевиот систем се дефинираат во три одделни категории:

Планета [1] е небесен објект кој:

a. е во орбита околу Сонцето
b. има доволно маса за сопствената гравитација да ги совлада ригидните
(крути) внатрешни сили и да добие хидростатски урамнотежена (речиси
сферна) форма
c. го има исчистено соседството околу својата орбита

2. Џуџеста планета е небесен објект кој:

a. е во орбита околу Сонцето

b. има доволно маса за сопствената гравитација да ги совлада ригидните
(крути) внатрешни сили и да добие хидростатски урамнотежена (речиси
сферна) форма [2]

c. го нема исчистено соседството околу својата орбита

3. Сите останати објекти [3], освен сателитите, кои орбитираат околу Сонцето, колективно се нарекуваат мали објекти во Сончевиот систем.

[1] Осумте планети се: Меркур, Венера, Земја, Марс, Јупитер, Сатурн, Уран и Нептун
[2] Ќе се воспостави процес во рамките на МАУ кој ќе одлучува дали спорните објекти се џуџести планети или мали објекти во Сончевиот систем.
[3] Тука се вклучени повеќето астероиди во Сончевиот систем, повеќето Транс-Нептунски објекти, комети и други мали тела.

МАУ одлучува:
Плутон според горната дефиниција е џуџеста планета и се признава за прототип за новата подкатегорија – Транс-Нептунски објекти.
[4] Ќе се воспостави процес во рамките на МАУ за да се избере име за оваа категорија.
Додаток од 2008 година: МАУ одлучи името на оваа подкатегорија да биде плутониди.
МАУ исто така одлучи дека „планетите и џуџестите планети се два различни типови објекти“, што значи дека џуџестите планети, и покрај нивното име, нема да се сметаат како планети

Како што се гледа, дефиницијата има неколку ограничувања.

Прво се однесувасамо на Сончевиот систем. Таа не дава дефиниција на екстра соларна планета. За тоа постои друга дефиниција, која повторно е парцијална.
Второ, не го дефинира поимот сателит, а во тој контекст ниту поимот двојна планета – случај кога два објекти се со слична маса и орбитираат околу матичната ѕвезда околу заеднички центар на маса кој не се совпаѓа со центарот на маса на поголемиот објект. Со Сончевиот систем такви проблематични примери се Плутон-Харон и Земја-Месечина.
И како трето, клучната разлика помеѓу планетите и џуџестите планети,чистењето на соседството околу својата орбита е многу нејасно што точно значи, дури
и за професионалните астрономи. Така, според пошироката дефиниција на тој поим, и Земјата, Марс, Јупитер и Нептун треба да се сметаат за џуџести објекти, бидејќи се уште не го имаат исчистено соседство околу својата орбита.

Моментално прифатени се 5 џуџести планети: Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке и Ерида. Сите четири, освен Церера која е во астероидниот појас, спаѓаат во
подкатегоријата плутониди. Мали објекти во Сончевиот систем се: комети, астероиди, метероиди и космичка прашина.

Според solarsystem.nasa.gov, до март 2013, во Сончевиот систем се имаат пронајдено: 8 планети, 5 џуџести планети, 180 природни сателити, околу 600 000 други мали тела меѓу кои се астероиди и преку 3000 комети.

Еволуција

Сончевиот систем се формирал пред 4,5 милијарди години, со гравитациско колабирање на огромен облак составен воглавно од молекуларен водород (H2). Се проценува дека првичниот облак бил голем неколку светлински години и дека од него не се родил само Сончевиот систем, туку и неколку други ѕвезди и нивни системи, кои подоцна се раздвоиле од групата.

Животниот циклуц на Сонцето

Животниот циклуц на Сонцето

Најголемиот дел од масата се концентрирала во центарот, со што започнала да расте температурата, а облакот побрзо да ротира. Маглината продолжила да се собира, и да се сплескува во протопланетарен диск со големина 200 а.е., и протоѕвезда во центарот. Во тоа време, преку процесот наречен акреција, започнале да се формираат и планетите.50 милиони години биле потребни за притисокот и густината на водородот во протоѕвездата да станат доволни за да започне термонуклеарна фузија во неговиот центар. Така се родило нашето Сонце.

Како што го троши горивото (водородот), јадрото зрачи помалку енергија со што се нарушува рамнотежата во однос на гравитацискиот притисок надолу. Со тоа Сонцето ќе започне да се собира, предизвикувајќи уште побрзо трошење на горивото. Последица на тоа е што на секои 1,1 милијарди години, Сонцето станува посветло за 10%.

За приближно 5,4 милијарди години од сега, целиот водород од Сонцето ќе се претвори во хелиум. За да „согорува“ хелиумот, потребни се повисоки температури во јадрото, а при неговата фузија се ослободува уште повеќе енергија. До овој момент, надворешните слоеви од Сонцето ќе пораснат, со што дијаметарот на Сонцето ќе порасне приближно 250 пати повеќе од сегашниот, а со тоа Сонцето ќе спаѓа во типот на ѕвезди наречени црвени џинови. Површинската температура ќе му биде 2600 К, што е значително помалку од сегашната.

Откако и хелиумот ќе се потроши, што ќе трае многу пократко од водородот, Сонцето нема да продолжи да фузира потешки елементи бидејќи не е доволно масивно. Јадрото ќе продолжи да се намалува, а надворешните слоеви да се исфрлаат во меѓупланетарниот и меѓуѕвездениот простор, формирајќи планетарна маглина. Од сончевото јадро ќе остане само бело џуџе, тип на ѕвезда со огромна густина. Во случајот на Сонцето тоа ќе биде со маса ½ од моменталната, но со големина колку Земјата.

Фазата на умирање на Сонцето ќе има значително влијание и на останатите тела во Сончевиот систем. Температурата на Земјата, а со тоа и условите за живот, ќе стане превисока за приближно 1,5 милијарди години. Поповолни услови за живот ќе се појавуваат на објектите што се подалеку од Сонцето, како на пример Марс или сателитите околу Јупитер и Сатурн. При растењето на Сонцето, тоа ќе се прошири сè до орбитата на Земјата. Но истовремено со губењето на масата на Сонцето, ќе започнат да се менуваат орбитите на сите небесни тела, така што ќе се оддалечуваат од матичната ѕвезда.

Структура

99,86% од масата на Сончевиот систем е концентрирана во Сонцето. Од преостанатите 0,14%, дури 90% од масата се наоѓа во Јупитер и Сатурн, а кај Уран и Нептун преостанатите 9%. Само 1% од масата која не е во Сонцето, односно 0,0014% од масата на Сончевиот систем, се наоѓа во сите останати планети, џуџести планети, сателити, астероиди, комети, меѓупланетарна прашина.

Сите планети и повеќето други објекти, орбитираат околу Сонцето по рамнина слична како онаа по која орбитира Земјата – еклиптиката. Од еклиптиката најчесто отстапуваат објектите од транс-Нептунскиот регион и кометите. Сите објекти, со исклучок на многу мал број (воглавно комети), орбитираат околу Сонцето во насока како и неговата ротација – спротивно од стрелките на часовникот, гледано од над Сончевиот северен пол. Истата насока на орбитирање на сите објекти се должи на насоката на ротација со која започнал да ротира облакот од кој настанал Сончевиот систем.

Најопшта поделба на Сончевиот систем по региони би била следнава: Сонцето во центарот, и како што се оди кон периферијата следуваат внатрешниот и надворешниот Сончев систем, транс-Нептунскиот регион и најоддалечените региони. Внатрешниот Сончев систем ги вклучува четирите карпести и главниот астероидниот појас, и сите други објекти кои се наоѓаат во таа област. Карпестите планети се нарекуваат и терестријални, според Terra – Земја, како типичен претставник. Објектите во внатрешниот Сончев систем се воглавно составени од карпи од силикати (блиску до површината), и железо и никел (блиску до јадрото). Овие материјали останале во цврста состојба за речиси цело време при формирањето на Сончевиот систем од протопланетарната маглина.

Терестријални планети: се Меркур, Венера, Земја и Марс.Тие имаат мал број сателити, или воопшто ги немаат. Сите освен Меркур имаат атмосфери. Астероидниот појас се наоѓа помеѓу орбитите на Марс и Јупитер. Во негосе наоѓа џуџестата планета Церера.

Надворешниот Сончев систем четирите гасни планети и други помали објекти до орбитата на Нептун. Гасовитите планети, уште наречени и јовијански, според типичниот претставник Јупитер (латински Jove) се воглавно составени од водород и хелиум. Гасовити планети се Јупитер, Сатурн, Уран и Нептун. Уран и Нептун, сателитите на сите гасовити планети, како и остатокот од периферијата на Сончевиот систем содржат значителна количина различни типови лед како на пример: вода, метан, амонијак, водороден сулфид, јаглерод диоксид. Во зависност од условите во кои се наоѓаат, овие соединенија може да се наоѓаат и во гасовита и во течна состојба. Сите гасни џинови имаат прстени.

Транс-Нептунскиот регион може да се подели на два подрегиони: Кајперовиот појас и распрскан диск. Објектите во овој регион се составени од карпи и лед.

Кајперовиот појас се простира во опсегот 30 до 50 a.e., додека почетокот од распрсканиот диск се препокрива до Кајперовиот појас, но се протега до 150 a.e. Во Кајперовиот појас се наоѓаат џуџестите планети Плутон, Хаумеа и Макемаке, а во распрсканиот диск се наоѓа Ерида. Од распрсканиот диск потекнуваат јадрата на кратко-периодичните комети. Објектите од распрсканиот диск имаат исклучително елиптични орбити кои често имаат голем наклон во однос на еклиптиката.

 

Транс-Нептунски објекти во споредба со Земјата

Транс-Нептунски објекти во споредба со Земјата

Најоддалечените региони на Сончевиот систем, односно неговиот крај, се хелиосферата и Ортовиот облак. За жал нема прецизна дефиниција каде завршува Сончевиот систем и каде започнува меѓуѕвездениот простор. Хелиосферата е област каде што е доминантно влијанието од Сончевиот ветар. Нејзиниот крај го дефинира хелиопаузата која се проценува дека на растојание од околу 230 a.e. Ортовиот облак е хипотетички регион кој содржи трилијардималиледени објекти. Претпоставено е дека се простира до 50.000 a.e. (приближно 1 св.г.), а можно е и до 100.000 a.e. (~1,9 св.г.). Се смета дека од таму потекнуваат јадрата од долго-периодичните комети. Рошовата сфера, сферата на доминација на гравитацијата од Сонцето во однос на околните ѕвезди, се проценува на околу 2 св.г., односно 125.000 a.e. оддалеченост од него.

Орбитата на нобооткриените објекти и Плутон

Орбитата на нобооткриените објекти и Плутон

Сподели.