Planetas da galáxia solar. Localização do sistema solar na Via Láctea

Universo (espaço)- este é o mundo inteiro ao nosso redor, ilimitado no tempo e no espaço e infinitamente diverso nas formas que a matéria em movimento eterno assume. A imensidão do Universo pode ser parcialmente imaginada em uma noite clara com bilhões de diferentes tamanhos de pontos luminosos bruxuleantes no céu, representando mundos distantes. Raios de luz a uma velocidade de 300.000 km / s das partes mais distantes do universo atingem a Terra em cerca de 10 bilhões de anos.

Segundo os cientistas, o universo foi formado como resultado do "Big Bang" há 17 bilhões de anos.

Consiste em aglomerados de estrelas, planetas, poeira cósmica e outros corpos cósmicos. Esses corpos formam sistemas: planetas com satélites (por exemplo, o sistema solar), galáxias, metagaláxias (aglomerados de galáxias).

Galáxia(Grego tardio galaktikos- leitoso, leitoso, do grego gala- milk) é um extenso sistema estelar que consiste em muitas estrelas, aglomerados e associações estelares, nebulosas de gás e poeira, bem como átomos individuais e partículas espalhadas no espaço interestelar.

Existem muitas galáxias no universo de vários tamanhos e formas.

Todas as estrelas visíveis da Terra fazem parte da Via Láctea. Recebeu esse nome devido ao fato de que a maioria das estrelas pode ser vista em uma noite clara na forma da Via Láctea - uma faixa esbranquiçada e borrada.

No total, a Via Láctea contém cerca de 100 bilhões de estrelas.

Nossa galáxia está em rotação constante. Sua velocidade no universo é de 1,5 milhão de km/h. Se você olhar para nossa galáxia de seu pólo norte, a rotação ocorre no sentido horário. O sol e as estrelas mais próximas a ele fazem uma revolução completa em torno do centro da galáxia em 200 milhões de anos. Este período é considerado ano galáctico.

Semelhante em tamanho e forma à Via Láctea é a Galáxia de Andrômeda, ou a Nebulosa de Andrômeda, localizada a uma distância de cerca de 2 milhões de anos-luz de nossa galáxia. Ano luz- a distância percorrida pela luz em um ano, aproximadamente igual a 10 13 km (a velocidade da luz é de 300.000 km / s).

Para ilustrar o estudo do movimento e localização das estrelas, planetas e outros corpos celestes, utiliza-se o conceito de esfera celeste.

Arroz. 1. As linhas principais da esfera celeste

Esfera celestialé uma esfera imaginária de raio arbitrariamente grande, no centro da qual está o observador. Estrelas, o Sol, a Lua, os planetas são projetados na esfera celeste.

As linhas mais importantes da esfera celeste são: prumo, zênite, nadir, equador celeste, eclíptica, meridiano celeste, etc. (Fig. 1).

encanamento- uma linha reta passando pelo centro da esfera celeste e coincidindo com a direção do fio de prumo no ponto de observação. Para um observador na superfície da Terra, uma linha de prumo passa pelo centro da Terra e o ponto de observação.

A linha de prumo intercepta a superfície da esfera celeste em dois pontos - zênite, sobre a cabeça do observador, e nadire - ponto diametralmente oposto.

O grande círculo da esfera celeste, cujo plano é perpendicular ao fio de prumo, é chamado horizonte matemático. Ele divide a superfície da esfera celeste em duas metades: visível ao observador, com o ápice no zênite, e invisível, com o ápice no nadir.

O diâmetro em torno do qual a esfera celeste gira é eixo do mundo. Ele se cruza com a superfície da esfera celeste em dois pontos - pólo norte do mundo e pólo sul do mundo. O Pólo Norte é aquele a partir do qual ocorre a rotação da esfera celeste no sentido horário, se você olhar a esfera de fora.

O grande círculo da esfera celeste, cujo plano é perpendicular ao eixo do mundo, é chamado equador celeste. Ele divide a superfície da esfera celeste em dois hemisférios: norte, com um pico no pólo celeste norte, e sul, com um pico no polo celeste sul.

O grande círculo da esfera celeste, cujo plano passa pelo fio de prumo e pelo eixo do mundo, é o meridiano celeste. Ele divide a superfície da esfera celeste em dois hemisférios - Oriental e ocidental.

A linha de interseção do plano do meridiano celeste e o plano do horizonte matemático - linha do meio-dia.

Eclíptica(do grego. ekieipsis- Eclipse) - um grande círculo da esfera celeste, ao longo do qual ocorre o aparente movimento anual do Sol, ou melhor, seu centro.

O plano da eclíptica é inclinado em relação ao plano do equador celeste em um ângulo de 23°26"21".

Para facilitar a lembrança da localização das estrelas no céu, as pessoas da antiguidade tiveram a ideia de combinar as mais brilhantes delas em constelações.

Atualmente, são conhecidas 88 constelações que levam os nomes de personagens míticos (Hércules, Pegasus, etc.), signos do zodíaco (Touro, Peixes, Câncer, etc.), objetos (Libra, Lyra, etc.) (Fig. 2).

Arroz. 2. Constelações de verão-outono

Origem das galáxias. O sistema solar e seus planetas individuais ainda permanecem um mistério não resolvido da natureza. Existem várias hipóteses. Atualmente acredita-se que nossa galáxia se formou a partir de uma nuvem de gás composta de hidrogênio. No estágio inicial da evolução da galáxia, as primeiras estrelas se formaram a partir do meio interestelar de gás-pó e, há 4,6 bilhões de anos, do sistema solar.

Composição do sistema solar

O conjunto de corpos celestes que se movem em torno do Sol como um corpo central forma sistema solar. Ele está localizado quase nos arredores da galáxia da Via Láctea. O sistema solar está envolvido em rotação em torno do centro da galáxia. A velocidade de seu movimento é de cerca de 220 km / s. Esse movimento ocorre na direção da constelação de Cygnus.

A composição do sistema solar pode ser representada na forma de um diagrama simplificado mostrado na fig. 3.

Mais de 99,9% da massa da matéria do sistema solar recai sobre o Sol e apenas 0,1% - sobre todos os seus outros elementos.

Hipótese de I. Kant (1775) - P. Laplace (1796)	Hipótese de D. Jeans (início do século XX)	Hipótese do acadêmico O.P. Schmidt (anos 40 do século XX)	Hipótese de um calêmico V. G. Fesenkov (anos 30 do século XX)
Os planetas foram formados a partir de matéria gasosa (na forma de uma nebulosa quente). O resfriamento é acompanhado por compressão e aumento da velocidade de rotação de algum eixo. Anéis apareceram no equador da nebulosa. A substância dos anéis se acumulou em corpos em brasa e gradualmente esfriou.	Uma estrela maior uma vez passou pelo Sol, e a gravidade puxou um jato de substância quente (uma proeminência) do Sol. Formaram-se condensações, das quais mais tarde - planetas	A nuvem de gás e poeira girando em torno do Sol deveria ter adquirido uma forma sólida como resultado da colisão de partículas e seu movimento. Partículas coalesceram em aglomerados. A atração de partículas menores por aglomerados deve ter contribuído para o crescimento da matéria circundante. As órbitas dos aglomerados deveriam ter se tornado quase circulares e estar quase no mesmo plano. As condensações foram os embriões dos planetas, absorvendo quase toda a matéria das lacunas entre suas órbitas.	O próprio Sol surgiu de uma nuvem rotativa e os planetas de condensações secundárias nesta nuvem. Além disso, o Sol diminuiu muito e esfriou até seu estado atual.

Arroz. 3. Composição dos sistemas solares

Sol

Solé uma estrela, uma bola quente gigante. Seu diâmetro é 109 vezes o diâmetro da Terra, sua massa é 330.000 vezes a massa da Terra, mas a densidade média é baixa - apenas 1,4 vezes a densidade da água. O sol está localizado a uma distância de cerca de 26.000 anos-luz do centro de nossa galáxia e gira em torno dele, fazendo uma revolução em cerca de 225-250 milhões de anos. A velocidade orbital do Sol é de 217 km/s, então ele viaja um ano-luz em 1400 anos terrestres.

Arroz. 4. A composição química do Sol

A pressão no Sol é 200 bilhões de vezes maior do que na superfície da Terra. A densidade da matéria solar e a pressão aumentam rapidamente em profundidade; o aumento da pressão é explicado pelo peso de todas as camadas sobrepostas. A temperatura na superfície do Sol é de 6.000 K e dentro dela é de 13.500.000 K. O tempo de vida característico de uma estrela como o Sol é de 10 bilhões de anos.

Tabela 1. Informações gerais sobre o Sol

A composição química do Sol é quase a mesma da maioria das outras estrelas: cerca de 75% é hidrogênio, 25% é hélio e menos de 1% é todos os outros elementos químicos (carbono, oxigênio, nitrogênio, etc.) (Fig. .4).

A parte central do Sol com um raio de aproximadamente 150.000 km é chamada de solar essencial. Esta é uma zona de reação nuclear. A densidade da matéria aqui é cerca de 150 vezes maior que a densidade da água. A temperatura excede 10 milhões de K (na escala Kelvin, em termos de graus Celsius 1 ° C \u003d K - 273,1) (Fig. 5).

Acima do núcleo, a distâncias de cerca de 0,2-0,7 do raio do Sol de seu centro, há zona de transferência de energia radiante. A transferência de energia aqui é realizada por absorção e emissão de fótons por camadas individuais de partículas (ver Fig. 5).

Arroz. 5. Estrutura do Sol

Fóton(do grego. fosfato- luz), uma partícula elementar que só pode existir movendo-se à velocidade da luz.

Mais perto da superfície do Sol, ocorre a mistura de vórtices do plasma e ocorre a transferência de energia para a superfície

predominantemente pelos movimentos da própria substância. Este tipo de transferência de energia é chamado convecção e a camada do Sol, onde ocorre, - zona convectiva. A espessura dessa camada é de aproximadamente 200.000 km.

Acima da zona convectiva está a atmosfera solar, que está em constante flutuação. Ambas as ondas verticais e horizontais com comprimentos de vários milhares de quilômetros se propagam aqui. As oscilações ocorrem com um período de cerca de cinco minutos.

A camada interna da atmosfera do sol é chamada fotosfera. Consiste em bolhas de luz. isto grânulos. Suas dimensões são pequenas - 1.000-2.000 km, e a distância entre eles é de 300-600 km. Cerca de um milhão de grânulos podem ser observados simultaneamente no Sol, cada um dos quais existe por vários minutos. Os grânulos são cercados por espaços escuros. Se a substância sobe nos grânulos, ela cai ao redor deles. Os grânulos criam um fundo geral contra o qual se podem observar formações de grande escala como tochas, manchas solares, proeminências, etc.

manchas solares- áreas escuras no Sol, cuja temperatura é menor em comparação com o espaço circundante.

tochas solares chamados de campos brilhantes que cercam as manchas solares.

destaques(do lat. protubero- eu incho) - condensações densas de matéria relativamente fria (em comparação com a temperatura ambiente) que sobem e são mantidas acima da superfície do Sol por um campo magnético. A origem do campo magnético do Sol pode ser causada pelo fato de que diferentes camadas do Sol giram em velocidades diferentes: as partes internas giram mais rápido; o núcleo gira especialmente rápido.

Proeminências, manchas solares e erupções não são os únicos exemplos de atividade solar. Também inclui tempestades magnéticas e explosões, que são chamadas de pisca.

Acima da fotosfera está cromosferaé a casca externa do sol. A origem do nome desta parte da atmosfera solar está associada à sua cor avermelhada. A espessura da cromosfera é de 10 a 15 mil km e a densidade da matéria é centenas de milhares de vezes menor que na fotosfera. A temperatura na cromosfera está crescendo rapidamente, atingindo dezenas de milhares de graus em suas camadas superiores. Na borda da cromosfera são observados espículas, que são colunas alongadas de gás luminoso compactado. A temperatura desses jatos é maior que a temperatura da fotosfera. As espículas primeiro sobem da cromosfera inferior em 5.000-10.000 km e depois caem para trás, onde desaparecem. Tudo isso acontece a uma velocidade de cerca de 20.000 m/s. Spikula vive 5-10 minutos. O número de espículas existentes no Sol ao mesmo tempo é de cerca de um milhão (Fig. 6).

Arroz. 6. A estrutura das camadas externas do Sol

A cromosfera envolve coroa solaré a camada externa da atmosfera do sol.

A quantidade total de energia irradiada pelo Sol é 3,86. 1026 W, e apenas um bilionésimo dessa energia é recebido pela Terra.

A radiação solar inclui corpuscular e radiação eletromagnética.radiação fundamental corpuscular- este é um fluxo de plasma, que consiste em prótons e nêutrons, ou em outras palavras - vento ensolarado, que atinge o espaço próximo à Terra e flui ao redor de toda a magnetosfera da Terra. radiação eletromagnéticaé a energia radiante do sol. Atinge a superfície terrestre na forma de radiação direta e espalhada e proporciona um regime térmico em nosso planeta.

Em meados do século XIX. astrônomo suíço rudolf lobo(1816-1893) (Fig. 7) calculou um indicador quantitativo da atividade solar, conhecido mundialmente como número de Wolf. Tendo processado os dados sobre observações de manchas solares acumuladas em meados do século passado, Wolf conseguiu estabelecer o ciclo médio de 1 ano da atividade solar. De fato, os intervalos de tempo entre os anos de números máximos ou mínimos de Wolf variam de 7 a 17 anos. Simultaneamente ao ciclo de 11 anos, ocorre um ciclo secular de atividade solar, mais precisamente de 80 a 90 anos. Inconsistentemente sobrepostas umas às outras, elas fazem mudanças perceptíveis nos processos que ocorrem no envelope geográfico da Terra.

A. L. Chizhevsky (1897-1964) (Fig. 8) apontou a estreita conexão de muitos fenômenos terrestres com a atividade solar em 1936, que escreveu que a grande maioria dos processos físicos e químicos na Terra são o resultado da influência de forças cósmicas . Ele também foi um dos fundadores de uma ciência como heliobiologia(do grego. hélios- o sol), estudando a influência do Sol na substância viva da concha geográfica da Terra.

Dependendo da atividade solar, tais fenômenos físicos ocorrem na Terra, tais como: tempestades magnéticas, frequência das auroras, quantidade de radiação ultravioleta, intensidade da atividade das tempestades, temperatura do ar, pressão atmosférica, precipitação, nível de lagos, rios, águas subterrâneas, salinidade e eficiência dos mares e outros

A vida das plantas e dos animais está associada à atividade periódica do Sol (existe uma correlação entre o ciclo solar e o período da estação de crescimento das plantas, reprodução e migração de pássaros, roedores, etc.), bem como humanos (doenças).

Atualmente, a relação entre os processos solares e terrestres continua a ser estudada com a ajuda de satélites terrestres artificiais.

Planetas terrestres

Além do Sol, os planetas são distinguidos no Sistema Solar (Fig. 9).

Por tamanho, indicadores geográficos e composição química, os planetas são divididos em dois grupos: Planetas terrestres e planetas gigantes. Os planetas terrestres incluem, e. Eles serão discutidos nesta subseção.

Arroz. 9. Planetas do sistema solar

Terraé o terceiro planeta a partir do Sol. Uma seção separada será dedicada a ele.

Vamos resumir. A densidade da matéria do planeta depende da localização do planeta no sistema solar e, levando em consideração seu tamanho, a massa. Quão
Quanto mais próximo o planeta estiver do Sol, maior será sua densidade média de matéria. Por exemplo, para Mercúrio é 5,42 g/cm2, Vênus - 5,25, Terra - 5,25, Marte - 3,97 g/cm 3 .

As características gerais dos planetas terrestres (Mercúrio, Vênus, Terra, Marte) são principalmente: 1) tamanhos relativamente pequenos; 2) altas temperaturas na superfície e 3) alta densidade da matéria do planeta. Esses planetas giram relativamente devagar em seu eixo e têm poucos ou nenhum satélite. Na estrutura dos planetas do grupo terrestre, distinguem-se quatro conchas principais: 1) um núcleo denso; 2) o manto que o cobre; 3) casca; 4) invólucro leve gás-água (excluindo Mercúrio). Traços de atividade tectônica foram encontrados na superfície desses planetas.

planetas gigantes

Agora vamos nos familiarizar com os planetas gigantes, que também fazem parte do nosso sistema solar. Isto , .

Os planetas gigantes têm as seguintes características gerais: 1) grande tamanho e massa; 2) girar rapidamente em torno de um eixo; 3) possuem anéis, muitos satélites; 4) a atmosfera consiste principalmente de hidrogênio e hélio; 5) possuem um núcleo quente de metais e silicatos no centro.

Eles também se distinguem por: 1) baixas temperaturas de superfície; 2) baixa densidade de matéria dos planetas.

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O universo está cheio de mistérios inexplicáveis. Nele, por exemplo, há estrelas de hipervelocidade, que, aliás, não emitem luz, e nuvens de poeira com gosto de framboesa e cheiro de cachaça. Existem fenômenos no universo, cuja compreensão está claramente além do escopo do nosso mundo (trocadilho aqui). Existem também planetas misteriosos fora do nosso sistema solar. Esses planetas fora do nosso sistema solar foram descobertos na última década deste século, depois que Alexander Volshchan descobriu os três primeiros em 1994. Vamos dar uma olhada nos dez mais místicos deles.

10. Planeta Osíris (HD 209458 b)

O HD 209458 b está localizado a 150 anos-luz do planeta Terra, na constelação de Pegasus, e é o primeiro exoplaneta a ser descoberto quando o planeta transita pelo disco da estrela. É 30% maior que Júpiter e sua órbita é 1/8 da distância entre Mercúrio e o Sol. Naturalmente, a temperatura no planeta é muito alta: cerca de 1000 graus Celsius. É um planeta gasoso, que, sob a influência de calor extremo e enorme pressão, se depara com a evaporação de vários gases, o que leva à perda do seu campo gravitacional, incluindo a perda de hidrogénio, oxigénio e carbono. Cientistas surpresos criaram uma classificação completamente nova para este planeta e o chamaram de ctônico.

9. Chuvas de Pedra (CoRoT-7b)

CoRoT-7b é um planeta estranho e misterioso fora do sistema solar, e o primeiro planeta rochoso descoberto fora da órbita solar. Supõe-se que originalmente era um gigante gasoso gigantesco, como Júpiter ou Saturno, mas devido à sua proximidade com a estrela, gradualmente perdeu todas as camadas de sua atmosfera.

Como o planeta sempre enfrenta a estrela com apenas um lado, no lado iluminado a temperatura chega a 2.204 graus Celsius, enquanto no lado escuro a temperatura é de 176 graus Celsius. Tais condições levam à precipitação de rocha dura: as pedras que evaporam caem na forma de chuva de pedra líquida e congelam na superfície.

8. Planeta Matusalém (PSR 1620-26 b)

PSR 1620-26 b é provavelmente o planeta mais antigo do universo e tem idade suficiente para ser o protótipo de muitos fenômenos astrofísicos. É três vezes mais velho que a Terra e é considerado apenas um bilhão de anos mais novo que o próprio Universo, embora se acredite tradicionalmente que os planetas não podem ter a mesma idade que o Universo, já que na época do Big Bang não havia condições favoráveis condições e os materiais necessários para a formação dos planetas. Matusalém gira em torno de uma estrela dupla: uma anã branca e um pulsar, localizada em um aglomerado de estrelas na constelação de Escorpião.

7. Planeta do Inferno (Gliese 581c)

Gliese 581c é o mais adequado para a colonização subsequente, exceto que as condições nele são verdadeiramente infernais. Ele está sempre virado de um lado para a anã vermelha em torno do qual gira, e a diferença de temperatura no lado claro e escuro é tal que, se você ficar de um lado, evaporará imediatamente, mas assim que der um passo para o outro lado, você congelará imediatamente. Na estreita faixa mais ou menos habitável entre esses dois extremos, há outros problemas. O céu deste planeta é vermelho infernal, já que o planeta está bem no fundo do espectro de luz que vemos, então se existem plantas fotossintéticas no planeta, por causa disso elas são todas pretas.

6. Planeta - buraco negro (TrES-2b)

O TrES-2b é muito parecido com Júpiter: os dois têm quase o mesmo tamanho e orbita uma estrela parecida com o Sol - só que está a 760 anos-luz de nós. Este gigante gasoso da classe de Júpiter reflete cerca de 1% da luz que o atinge. Em outras palavras, ele absorve tanto a luz que incide sobre ele que é considerado o planeta mais escuro. É mais escuro que a tinta acrílica ou carvão mais preto. Acredita-se que a atmosfera contém produtos químicos ou compostos especiais. Curiosamente, a uma temperatura atmosférica de 982 graus Celsius, o planeta é quente o suficiente para emitir um brilho fraco e avermelhado, que com toda a probabilidade é visível porque absorve completamente todas as outras luzes.

HD 106906 b é o "cara sozinho" porque oscila nos arredores da constelação do Cruzeiro do Sul, orbitando sua estrela a uma distância de 60.000.000.000 quilômetros, que é 20 vezes a distância entre Netuno e o Sol. Localizado a quase 300 anos-luz da Terra, este planeta da classe "super-Júpiter", 11 vezes o tamanho do próprio Júpiter, está tão longe de sua estrela que simplesmente não consegue formar o material sólido necessário para se formar completamente. Os astrofísicos assumem que esta é uma estrela não formada, lançando dúvidas sobre o sistema binário, pois é muito pequeno para formações binárias.

4. Planeta gasoso inchado (Hat P 1 Hat p 1 o kepler est operando)

HAT-P-1 é um planeta muito misterioso fora do sistema solar, localizado a uma distância de 450 anos-luz de nós. Foi descoberto recentemente pelo Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Este gigante planeta gasoso tem cerca de metade do tamanho de Júpiter, mas o fato surpreendente é que, apesar do seu tamanho, é tão pequeno que a sua massa é comparável à massa da cortiça. É classificado como um "Júpiter quente", embora seja 25% maior do que os modelos permitidos para essa classificação, o que assusta os astrofísicos que estão tentando descobrir por que está tão "inchado". Os cientistas suspeitam que ela possa nadar na água, e é curioso verificar a veracidade desse fato.

3. Planeta com um número incrível de anéis (J1407 b)

J1407 b foi descoberto em 2012 e só recentemente foi processado e relatado. Está localizado a 400 anos-luz da Terra. O fato mais surpreendente sobre este planeta é que ele tem um sistema de anéis como Saturno, mas esses anéis são 200 vezes maiores que os de Saturno. Os anéis são tão grandes que, se pertencessem a Saturno, dominariam o céu da Terra, superando a Lua em tamanho, e os cientistas também observariam um eclipse solar de 56 dias. Pensa-se que as lacunas entre os anéis representam exoluas em rotação em torno deste exoplaneta.

2. Planeta de Gelo Ardente (Gliese 436 b)

Gliese 436 b é outro planeta do sistema Gliese. É 20 vezes o tamanho da Terra, aproximadamente o tamanho de Netuno. O planeta está a uma distância de 6,9 milhões de quilômetros de sua estrela, em comparação com a Terra, que está a 150 milhões de quilômetros do Sol. A temperatura do planeta é de 438 graus Celsius e sua superfície está coberta de gelo ardente. A enorme força gravitacional do planeta mantém as moléculas de água muito próximas umas das outras para evaporar, então elas não saem do planeta. O gelo quente é chamado de gelo dez, em homenagem a uma substância do romance Cat's Cradle, de Kurt Vonnegut.

1. Planeta Diamante (55 Câncer e)

Descoberto em 2014, o 55 Cancer e tem o dobro do tamanho da Terra e 8 vezes a sua massa. Este planeta também é chamado de "super-Terra". Além do grafite e outros silicatos, a composição do planeta inclui principalmente o diamante. Um dia, uma estrela do sistema binário começou a “comer” este planeta, deixando no final apenas o núcleo de pedra. Sua temperatura é de cerca de 2148 graus Celsius. O custo do subsolo do planeta diamante é de 26,9 trilhões (1054) dólares, o que é 384 quintilhões (1018) vezes o PIB da Terra, que é de 74 trilhões de dólares. A extração de apenas 0,187% de seu subsolo cobriria a dívida externa de todos os governos da Terra, no valor de 50 trilhões de dólares. Eles só precisam cobrir uma distância de 40 anos-luz.

Existem cerca de 200 exoplanetas já descobertos no Universo. As características muitas vezes marcantes desses planetas misteriosos e surpreendentes fora do sistema solar confundem completamente todo o mundo da ciência, especialmente quando os fatos científicos sobre esses exoplanetas soam muito mais extraordinários do que histórias de ficção científica.

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Aqueles que têm pouca compreensão do universo sabem muito bem que o cosmos está em constante movimento. O universo está se expandindo a cada segundo, ficando cada vez maior. Outra coisa é que na escala da percepção humana do mundo é muito difícil perceber as dimensões do que está acontecendo e imaginar a estrutura do Universo. Além da nossa galáxia, na qual o Sol está localizado e nós, existem dezenas, centenas de outras galáxias. Ninguém sabe o número exato de mundos distantes. Quantas galáxias no universo só podem ser conhecidas aproximadamente criando um modelo matemático do cosmos.

Portanto, dada a dimensão do Universo, pode-se facilmente assumir a ideia de que a uma dúzia, cem bilhões de anos-luz da Terra, existem mundos semelhantes ao nosso.

O espaço e os mundos que nos cercam

Nossa galáxia, que recebeu o belo nome de "Via Láctea", há vários séculos, segundo muitos cientistas, era o centro do universo. Na verdade, descobriu-se que esta é apenas uma parte do Universo, e existem outras galáxias de vários tipos e tamanhos, grandes e pequenas, algumas mais distantes, outras mais próximas.

No espaço, todos os objetos estão intimamente interconectados, movem-se em uma determinada ordem e ocupam um local designado. Planetas conhecidos por nós, estrelas conhecidas, buracos negros e nosso próprio sistema solar estão localizados na galáxia da Via Láctea. O nome não é acidental. Mesmo os astrônomos antigos que observaram o céu noturno compararam o espaço ao nosso redor com um caminho de leite, onde milhares de estrelas parecem gotas de leite. A Via Láctea, os objetos celestes galácticos que estão em nosso campo de visão, compõem o espaço mais próximo. O que poderia estar além da visibilidade dos telescópios tornou-se conhecido apenas no século XX.

Descobertas subsequentes, que aumentaram nosso cosmos ao tamanho da Metagalaxia, levaram os cientistas à teoria do Big Bang. Um grandioso cataclismo ocorreu há quase 15 bilhões de anos e serviu de impulso para o início dos processos de formação do Universo. Um estágio da substância foi substituído por outro. A partir de densas nuvens de hidrogênio e hélio, começaram a se formar os primeiros rudimentos do Universo - protogaláxias compostas por estrelas. Tudo isso aconteceu em um passado distante. A luz de muitos corpos celestes, que podemos observar nos telescópios mais potentes, é apenas uma saudação de despedida. Os milhões de estrelas, se não bilhões, que espalham nosso céu estão a um bilhão de anos-luz da Terra e há muito deixaram de existir.

Mapa do Universo: Vizinhos mais próximos e mais distantes

Nosso sistema solar, outros corpos cósmicos observados da Terra são formações estruturais relativamente jovens e nossos vizinhos mais próximos no vasto Universo. Por muito tempo, os cientistas acreditaram que a galáxia anã mais próxima da Via Láctea era a Grande Nuvem de Magalhães, localizada a apenas 50 kiloparsecs de distância. Só muito recentemente os verdadeiros vizinhos de nossa galáxia se tornaram conhecidos. Na constelação de Sagitário e na constelação do Cão Maior existem pequenas galáxias anãs, cuja massa é 200-300 vezes menor que a massa da Via Láctea, e a distância até elas é de pouco mais de 30-40 mil anos-luz.

Estes são um dos menores objetos universais. Em tais galáxias, o número de estrelas é relativamente pequeno (da ordem de vários bilhões). Como regra, as galáxias anãs gradualmente se fundem ou são absorvidas por formações maiores. A velocidade do Universo em expansão, que é de 20-25 km / s, levará involuntariamente as galáxias vizinhas a colidirem. Quando isso vai acontecer e como vai acabar, só podemos especular. A colisão de galáxias vem ocorrendo todo esse tempo e, devido à transitoriedade de nossa existência, não é possível observar o que está acontecendo.

Andrômeda, duas a três vezes o tamanho da nossa galáxia, é uma das galáxias mais próximas de nós. Entre astrônomos e astrofísicos, continua sendo um dos mais populares e está localizado a apenas 2,52 milhões de anos-luz da Terra. Como a nossa galáxia, Andrômeda é um membro do Grupo Local de Galáxias. Este gigantesco estádio cósmico tem três milhões de anos-luz de diâmetro e contém cerca de 500 galáxias. No entanto, mesmo um gigante como Andrômeda parece pequeno em comparação com o IC 1101.

Esta maior galáxia espiral do Universo está localizada a mais de cem milhões de anos-luz de distância e tem um diâmetro de mais de 6 milhões de anos-luz. Apesar de incluir 100 trilhões de estrelas, a galáxia é composta principalmente de matéria escura.

Parâmetros astrofísicos e tipos de galáxias

As primeiras explorações do espaço, realizadas no início do século XX, forneceram amplo campo de reflexão. As nebulosas espaciais descobertas pelas lentes de um telescópio, que ao longo do tempo contaram mais de mil, eram os objetos mais interessantes do Universo. Por muito tempo, esses pontos brilhantes no céu noturno foram considerados acumulações de gás que fazem parte da estrutura de nossa galáxia. Edwin Hubble em 1924 foi capaz de medir a distância de um aglomerado de estrelas, nebulosas e fez uma descoberta sensacional: essas nebulosas nada mais são do que galáxias espirais distantes, vagando independentemente na escala do Universo.

Um astrônomo americano pela primeira vez sugeriu que nosso Universo é um monte de galáxias. A exploração espacial no último quarto do século 20, observações feitas com a ajuda de espaçonaves e tecnologia, incluindo o famoso telescópio Hubble, confirmaram essas suposições. O espaço é ilimitado e nossa Via Láctea está longe de ser a maior galáxia do Universo e, além disso, não é seu centro.

Somente com o advento de poderosos meios técnicos de observação, o Universo passou a ter contornos nítidos. Os cientistas se deparam com o fato de que mesmo formações tão grandes como as galáxias podem diferir em sua estrutura e estrutura, forma e tamanho.

Através dos esforços de Edwin Hubble, o mundo recebeu uma classificação sistemática das galáxias, dividindo-as em três tipos:

espiral;
elíptico;
errado.

Galáxias elípticas e galáxias espirais são os tipos mais comuns. Isso inclui nossa galáxia, a Via Láctea, bem como nossa vizinha galáxia de Andrômeda e muitas outras galáxias no universo.

As galáxias elípticas têm a forma de uma elipse e são alongadas em uma das direções. Esses objetos não têm mangas e muitas vezes mudam de forma. Esses objetos também diferem em tamanho uns dos outros. Ao contrário das galáxias espirais, esses monstros cósmicos não possuem um centro distinto. Não há núcleo em tais estruturas.

De acordo com a classificação, essas galáxias são designadas pela letra latina E. Todas as galáxias elípticas atualmente conhecidas são divididas em subgrupos E0-E7. A distribuição em subgrupos é realizada dependendo da configuração: de galáxias quase redondas (E0, E1 e E2) a objetos fortemente esticados com índices E6 e E7. Entre as galáxias elípticas, existem anãs e gigantes reais com diâmetros de milhões de anos-luz.

Existem dois tipos de galáxias espirais:

galáxias representadas como uma espiral cruzada;
espirais normais.

O primeiro subtipo é distinguido pelos seguintes recursos. Em forma, essas galáxias se assemelham a uma espiral regular, mas no centro dessa galáxia espiral existe uma barra (barra), que dá origem aos braços. Essas pontes em uma galáxia geralmente são o resultado de processos centrífugos físicos que dividem o núcleo da galáxia em duas partes. Existem galáxias com dois núcleos, cujo tandem forma o disco central. Quando os núcleos se encontram, a barra desaparece e a galáxia se torna normal, com um centro. Existe um jumper em nossa galáxia, a Via Láctea, em um dos braços do qual está localizado nosso sistema solar. Segundo estimativas modernas, o caminho do Sol até o centro da galáxia é de 27 mil anos-luz. A espessura do braço de Orion Cygnus, no qual reside nosso Sol e nosso planeta junto com ele, é de 700 mil anos-luz.

De acordo com a classificação, as galáxias espirais são designadas pelas letras latinas Sb. Dependendo do subgrupo, existem outras designações para galáxias espirais: Dba, Sba e Sbc. A diferença entre os subgrupos é determinada pelo comprimento da barra, seu formato e a configuração das mangas.

As galáxias espirais podem variar em tamanho de 20.000 anos-luz a 100.000 anos-luz de diâmetro. Nossa galáxia "Via Láctea" está na "média dourada", com seu tamanho gravitando em direção a galáxias de tamanho médio.

O tipo mais raro são as galáxias irregulares. Esses objetos universais são grandes aglomerados de estrelas e nebulosas que não possuem forma e estrutura claras. De acordo com a classificação, receberam os índices Im e IO. Por via de regra, as estruturas do primeiro tipo não têm um disco ou exprimem-se pobremente. Freqüentemente, essas galáxias podem ser vistas como braços. Galáxias com índices IO são um aglomerado caótico de estrelas, nuvens de gás e matéria escura. Representantes brilhantes de tal grupo de galáxias são as Grandes e Pequenas Nuvens de Magalhães.

Todas as galáxias: regulares e irregulares, elípticas e espirais, são formadas por trilhões de estrelas. O espaço entre as estrelas com seus sistemas planetários é preenchido com matéria escura ou nuvens de gás cósmico e partículas de poeira. Entre esses vazios existem buracos negros, grandes e pequenos, que perturbam o idílio da tranquilidade cósmica.

Com base na classificação existente e nos resultados da pesquisa, é possível responder com algum grau de certeza à questão de quantas galáxias existem no Universo e de que tipo são. Acima de tudo no universo das galáxias espirais. Eles são mais de 55% do número total de todos os objetos universais. Existem metade das galáxias elípticas - apenas 22% do número total. Existem apenas 5% de galáxias irregulares semelhantes às Grandes e Pequenas Nuvens de Magalhães no Universo. Algumas galáxias são adjacentes a nós e estão no campo de visão dos telescópios mais poderosos. Outros estão no espaço mais distante, onde a matéria escura prevalece e a lente mostra mais escuridão do espaço sem limites.

Galáxias de perto

Todas as galáxias pertencem a certos grupos, que na ciência moderna são chamados de aglomerados. A Via Láctea está incluída em um desses aglomerados, nos quais existem até 40 galáxias mais ou menos conhecidas. O próprio aglomerado faz parte de um superaglomerado, um grupo maior de galáxias. A Terra, juntamente com o Sol e a Via Láctea, está incluída no Superaglomerado de Virgem. Este é o nosso endereço espacial real. Juntamente com a nossa galáxia no aglomerado de Virgem, existem mais de duas mil outras galáxias, elípticas, espirais e irregulares.

O mapa do Universo, pelo qual os astrônomos são guiados hoje, dá uma ideia de como é o Universo, qual é sua forma e estrutura. Todos os aglomerados se reúnem em torno de vazios ou bolhas de matéria escura. É possível pensar que a matéria escura e as bolhas também são preenchidas com alguns objetos. Talvez seja a antimatéria, que, ao contrário das leis da física, forma estruturas semelhantes em um sistema de coordenadas diferente.

O estado atual e futuro das galáxias

Os cientistas acreditam que é impossível fazer um retrato geral do universo. Temos dados visuais e matemáticos sobre o cosmos, que estão dentro do nosso entendimento. É impossível imaginar a escala real do Universo. O que vemos através de um telescópio é a luz das estrelas que chega até nós há bilhões de anos. Talvez a imagem real hoje seja completamente diferente. As mais belas galáxias do Universo como resultado de cataclismos cósmicos já poderiam se transformar em nuvens vazias e feias de poeira cósmica e matéria escura.

Não se pode descartar que, em um futuro distante, nossa galáxia colida com uma vizinha maior no Universo ou engula uma galáxia anã que existe nas proximidades. Quais serão as consequências de tais mudanças universais, só podemos adivinhar. Apesar do fato de que a convergência das galáxias ocorre na velocidade da luz, é improvável que os terráqueos testemunhem uma catástrofe universal. Os matemáticos calcularam que restam pouco mais de três bilhões de anos terrestres antes da colisão fatal. Se haverá vida em nosso planeta naquela época é uma questão.

Outras forças também podem interferir na existência de estrelas, aglomerados e galáxias. Os buracos negros, que ainda são conhecidos pelo homem, são capazes de engolir uma estrela. Onde está a garantia de que monstros tão enormes, escondidos na matéria escura e nos vazios do espaço, não conseguirão engolir toda a galáxia.

Com certeza, muitos de vocês já viram um gif ou assistiram a um vídeo mostrando o movimento do sistema solar.

Videoclipe, lançado em 2012, viralizou e fez muito barulho. Eu o encontrei logo após seu aparecimento, quando sabia muito menos sobre o espaço do que sei agora. E acima de tudo, fiquei confuso com a perpendicularidade do plano das órbitas dos planetas em relação à direção do movimento. Não é que seja impossível, mas o Sistema Solar pode se mover em qualquer ângulo em relação ao plano da Galáxia. Você pergunta, por que lembrar de histórias há muito esquecidas? O fato é que agora, com o desejo e a presença de bom tempo, todos podem ver no céu o ângulo real entre os planos da eclíptica e da galáxia.

Nós verificamos os cientistas

A astronomia diz que o ângulo entre os planos da eclíptica e da galáxia é de 63°.

Mas a figura em si é enfadonha e, mesmo agora, quando os adeptos da Terra plana organizam um coven à margem da ciência, quero ter uma ilustração simples e visual. Vamos pensar em como podemos ver os planos da Galáxia e a eclíptica no céu, de preferência a olho nu e sem nos afastarmos muito da cidade? O plano da Galáxia é a Via Láctea, mas agora, com uma abundância de poluição luminosa, não é tão fácil vê-la. Existe alguma linha aproximadamente próxima ao plano da Galáxia? Sim, é a constelação Cygnus. É bem visível mesmo na cidade, e é fácil encontrá-lo, contando com as estrelas brilhantes: Deneb (alfa Cygnus), Vega (alfa Lyra) e Altair (alfa Águia). O "tronco" de Cygnus coincide aproximadamente com o plano galáctico.

Certo, temos um avião. Mas como obter uma linha visual da eclíptica? Vamos pensar, o que é a eclíptica em geral? De acordo com a definição estrita moderna, a eclíptica é uma seção da esfera celeste pelo plano da órbita do baricentro (centro de massa) da Terra-Lua. Em média, o Sol se move ao longo da eclíptica, mas não temos dois sóis, segundo os quais é conveniente traçar uma linha, e a constelação de Cygnus não será visível à luz do sol. Mas se nos lembrarmos de que os planetas do sistema solar também se movem aproximadamente no mesmo plano, descobrimos que o desfile de planetas nos mostrará aproximadamente o plano da eclíptica. E agora no céu da manhã você pode ver apenas Marte, Júpiter e Saturno.

Como resultado, nas próximas semanas, pela manhã antes do nascer do sol, será possível ver claramente a seguinte imagem:

O que, surpreendentemente, está em perfeita concordância com os livros didáticos de astronomia.

E é melhor desenhar um gif assim:

Fonte: site do astrônomo Rhys Taylor rhysy.net

A questão pode causar a posição relativa dos planos. estamos voando<-/ 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 <-/.

Mas esse fato, infelizmente, não pode ser verificado “nos dedos”, porque, mesmo que o tenham feito há duzentos e trinta e cinco anos, usaram os resultados de muitos anos de observações astronômicas e matemática.

estrelas recuando

Como você pode geralmente determinar onde o sistema solar está se movendo em relação às estrelas próximas? Se pudermos registrar o movimento de uma estrela na esfera celeste por décadas, a direção do movimento de várias estrelas nos dirá para onde estamos nos movendo em relação a elas. Vamos chamar o ponto para o qual estamos nos movendo de ápice. As estrelas que não estão longe dela, assim como do ponto oposto (anti-ápice), se moverão fracamente, porque estão voando em nossa direção ou se afastando de nós. E quanto mais longe a estrela estiver do ápice e do antiápice, maior será o seu próprio movimento. Imagine que você está dirigindo na estrada. Os semáforos nos cruzamentos à frente e atrás não mudarão muito para os lados. Mas os postes de luz ao longo da estrada piscarão (têm um grande movimento próprio) do lado de fora da janela.

O gif mostra o movimento da estrela de Barnard, que tem o maior movimento próprio. Já no século 18, os astrônomos tinham registros da posição das estrelas em um intervalo de 40 a 50 anos, o que permitia determinar a direção do movimento das estrelas mais lentas. Então o astrônomo inglês William Herschel pegou os catálogos de estrelas e, sem se aproximar do telescópio, começou a calcular. Já os primeiros cálculos de acordo com o catálogo de Mayer mostraram que as estrelas não se movem aleatoriamente e o ápice pode ser determinado.

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

E com os dados do catálogo Lalande, a área foi significativamente reduzida.

De lá

Então o trabalho científico normal continuou - esclarecimento de dados, cálculos, disputas, mas Herschel usou o princípio correto e errou apenas dez graus. As informações ainda estão sendo coletadas, por exemplo, apenas trinta anos atrás, a velocidade de movimento foi reduzida de 20 para 13 km / s. Importante: esta velocidade não deve ser confundida com a velocidade do sistema solar e outras estrelas próximas em relação ao centro da Galáxia, que é de aproximadamente 220 km/s.

ainda mais

Bem, já que mencionamos a velocidade de movimento em relação ao centro da Galáxia, é necessário entender aqui também. O pólo norte galáctico é escolhido da mesma forma que o da Terra - arbitrariamente por acordo. Ele está localizado perto da estrela Arcturus (alpha Bootes), aproximadamente na direção da asa da constelação de Cygnus. Mas, em geral, a projeção das constelações no mapa da Galáxia fica assim:

Aqueles. O sistema solar se move em relação ao centro da Galáxia na direção da constelação de Cygnus e em relação às estrelas locais na direção da constelação de Hércules, em um ângulo de 63 ° em relação ao plano galáctico,<-/, если смотреть с внешней стороны Галактики, северный полюс сверху.

cauda espacial

Mas a comparação do sistema solar com um cometa no vídeo é absolutamente correta. O IBEX da NASA foi projetado especificamente para determinar a interação entre os limites do sistema solar e o espaço interestelar. E segundo ele

Em que o sistema solar e o planeta Terra estão localizados. Tem a forma de uma espiral com uma ponte, vários braços se estendem a partir do centro e todas as estrelas da Galáxia giram em torno de seu núcleo. Nosso Sol está quase na periferia e faz uma revolução completa em 200 milhões de anos. Ele forma o sistema planetário mais conhecido pela humanidade, chamado de sistema solar. Consiste em oito planetas e muitos outros objetos espaciais formados a partir de uma nuvem de gás e poeira há cerca de quatro bilhões e meio de anos. O sistema solar é comparativamente bem compreendido, mas as estrelas e outros objetos além dele estão a grandes distâncias, apesar de pertencerem à mesma galáxia.

Todas as estrelas que uma pessoa pode observar a olho nu da Terra estão na Via Láctea. A galáxia com esse nome não deve ser confundida com um fenômeno que ocorre no céu noturno: um traço branco brilhante que cruza o céu. Faz parte da nossa Galáxia, um grande aglomerado de estrelas que se parece com isso porque a Terra está próxima de seu plano de simetria.

Sistemas planetários na galáxia

Apenas um sistema planetário é chamado de sistema solar - aquele em que a Terra está localizada. Mas ainda existem muitos sistemas em nossa Galáxia, dos quais apenas uma pequena parte foi descoberta. Até 1980, a existência de sistemas como o nosso era apenas hipotética: os métodos observacionais não permitiam detectar objetos tão pequenos e escuros. A primeira sugestão de sua existência foi feita pelo astrônomo Jacob do Observatório de Madras em 1855. Finalmente, em 1988, foi encontrado o primeiro planeta fora do sistema solar - pertencia ao gigante laranja Gamma Cepheus A. Em seguida, outras descobertas se seguiram, ficou claro que poderia haver muitas delas. Esses planetas que não pertencem ao nosso sistema são chamados de exoplanetas.

Hoje, os astrônomos conhecem mais de mil sistemas planetários, cerca de metade deles tem mais de um exoplaneta. Mas ainda há muitos candidatos a este título, até agora não podem confirmar estes dados. Os cientistas sugerem que existem cerca de cem bilhões de exoplanetas em nossa Galáxia, que pertencem a várias dezenas de bilhões de sistemas. Talvez cerca de 35% de todas as estrelas parecidas com o Sol na Via Láctea não estejam sozinhas.

Alguns dos sistemas planetários encontrados são completamente diferentes do sistema solar, outros são mais semelhantes. Em alguns, existem apenas gigantes gasosos (até agora há mais informações sobre eles, pois são mais fáceis de detectar), em outros - planetas como a Terra.

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