Všetci ľudia zažívajú zmiešané pocity pri pohľade na hviezdnu oblohu za jasnej noci. Všetky problémy bežného človeka sa začnú zdať bezvýznamné a každý začne premýšľať o zmysle svojej existencie. Nočná obloha sa zdá byť v drvivej väčšine obrovská, no v skutočnosti vidíme len najbližšie okolie.
Toto je Zem. Toto je miesto, kde žijeme. 
A tu sa nachádzame v našej slnečnej sústave. 
Zmenšená vzdialenosť medzi Zemou a Mesiacom. Nevyzerá príliš veľký, však? 
Stojí to však za zamyslenie znova. V tejto vzdialenosti môžete umiestniť
všetky planéty našej slnečnej sústavy, krásne a upravené.
Ale veľkosť Zeme (dobre, šesť Zemí) v porovnaní so Saturnom. 
Ak by naša planéta mala prstence ako Saturn, vyzerali by takto. 
Medzi našimi planétami sú tony komét.
Takto vyzerá jeden z nich v porovnaní s Los Angeles.
Ale to je stále nič v porovnaní s naším Slnkom. Stačí sa pozrieť. 
Takto vyzeráme z Marsu. 
Pohľad spoza prstencov Saturna. 
Takto vyzerá naša planéta z okraja slnečnej sústavy. 
Porovnanie mierok Zeme a Slnka. Je to strašidelné, však? 
A tu je to isté Slnko z povrchu Marsu. 
Ale to je nič. Hovorí sa, že vo vesmíre je viac hviezd ako zrniek piesku na všetkých plážach na Zemi. 
A existujú hviezdy oveľa väčšie ako naše malé Slnko. Len sa pozrite, aká je malá v porovnaní s hviezdou v súhvezdí Veľkého psa. 
Ale nikto z nich sa nemôže porovnávať s veľkosťou galaxie.
Ak Slnko zmenšíte na veľkosť bielej krvinky a zmenšíte
v rovnakom pomere by galaxia Mliečna dráha mala veľkosť Spojených štátov.
Mliečna dráha je obrovská. Sme niekde tu. 
Ale to je všetko, čo môžeme vidieť. 
Avšak aj naša galaxia je v porovnaní s niektorými inými krátka. Tu je Mliečna dráha v porovnaní s IC 1011. 
Len premýšľajte o tom, čo všetko by tam mohlo byť.
Pokračuj. Na tomto obrázku z Hubbleovho teleskopu sú tisíce a tisíce galaxií, z ktorých každá obsahuje milióny hviezd, z ktorých každá má svoje vlastné planéty.
Len majte na pamäti – ilustrácia veľmi malej časti vesmíru.
Malá časť nočnej oblohy. 
A je celkom možné predpokladať, že tam sú čierne diery.
Tu je veľkosť čiernej diery v porovnaní s obežnou dráhou Zeme, len pre zaujímavosť
Takže ak ste niekedy naštvaní, že ste to zmeškali
vaša obľúbená televízna relácia... len si spomeňte...
Toto je váš domov
Toto je váš domov na stupnici slnečnej sústavy 
A to sa stane, ak oddialite. 
Pokračujme... 
A ešte trochu... 
Takmer... 
A je to tu. To je všetko, čo je v pozorovateľnom vesmíre.
A toto je naše miesto v ňom. Len malý mravec v obrovskej nádobe 
Počas histórie vedy medzi záujmy geovedy patrili rozvíjajúce sa predstavy o svete okolo ľudí – planéte Zem, slnečnej sústave, vesmíre. Prvým matematicky podloženým modelom vesmíru bol geocentrický systém C. Ptolemaia (165-87 pred Kr.), ktorý správne na tú dobu odrážal časť sveta prístupnú priamemu pozorovaniu. Len o 1500 rokov neskôr vznikol heliocentrický model slnečnej sústavy N. Kopernika (1473-1543).
Pokroky vo fyzikálnej teórii a astronómii na konci 19. storočia. a príchod prvých optických ďalekohľadov viedol k vytvoreniu predstáv o nemennom vesmíre. Rozvojom teórie relativity a jej aplikáciou na riešenie kozmologických paradoxov (gravitačných, fotometrických) vznikla relativistická teória Vesmíru, ktorú spočiatku A. Einstein prezentoval ako statický model. V rokoch 1922-1924 gt. A.A. Friedman získal riešenia rovníc všeobecnej teórie relativity pre hmotu rovnomerne vypĺňajúcu celý priestor (model homogénneho izotropného Vesmíru), ktoré ukázali nestacionárnu povahu Vesmíru – musí sa rozpínať alebo zmršťovať. V roku 1929 E. Hubble objavil expanziu vesmíru, čím vyvrátil myšlienku jeho nedotknuteľnosti. Teoretické výsledky A.A. Friedmana a E. Hubbla umožnili zaviesť pojem „začiatok“ do vývoja vesmíru a vysvetliť jeho štruktúru.
V rokoch 1946-1948. G. Gamow vypracoval teóriu „horúceho“ vesmíru, podľa ktorej mala hmota vesmíru na začiatku evolúcie experimentálne nedosiahnuteľnú teplotu a hustotu. V roku 1965 bolo objavené reliktné mikrovlnné žiarenie pozadia, ktoré malo spočiatku veľmi vysokú teplotu, čo experimentálne potvrdilo teóriu G. Gamowa.
Takto sa rozšírili naše predstavy o svete v priestore a čase. Ak bol vesmír dlho považovaný za prostredie, ktoré zahŕňalo nebeské telesá rôznych úrovní, potom podľa moderných predstáv je vesmír usporiadaným systémom, ktorý sa vyvíja jednosmerne. Spolu s tým vznikol predpoklad, že vesmír nevyhnutne nevyčerpáva pojem materiálneho sveta a možno existujú aj iné vesmíry, kde nemusia platiť známe vesmírne zákony.
Vesmír
Vesmír- to je hmotný svet okolo nás, neobmedzený v čase a priestore. Hranice Vesmíru sa s najväčšou pravdepodobnosťou rozšíria, keď sa objavia nové možnosti priameho pozorovania, t.j. sú relatívne pre každý okamih v čase.
Vesmír je jedným z konkrétnych vedeckých objektov experimentálneho výskumu. Predpokladá sa, že základné zákony prírodnej vedy platia v celom vesmíre.
Stav vesmíru. Vesmír je nestacionárny objekt, ktorého stav závisí od času. Podľa prevládajúcej teórie sa vesmír v súčasnosti rozširuje: väčšina galaxií (s výnimkou tých najbližších) sa od nás a voči sebe vzďaľuje. Čím ďalej sa galaxia – zdroj žiarenia – nachádza, tým väčšia je rýchlosť ústupu (rozptylu). Táto závislosť je opísaná Hubbleovou rovnicou:
Kde v- rýchlosť odstraňovania, km/s; R- vzdialenosť ku galaxii, sv. rok; N - koeficient proporcionality alebo Hubbleova konštanta, H = 15×10 -6 km/(s×sa. rok). Zistilo sa, že rýchlosť zrýchlenia sa zvyšuje.
Jedným z dôkazov expanzie vesmíru je „červený posun spektrálnych čiar“ (Dopplerov efekt): spektrálne absorpčné čiary v objektoch, ktoré sa vzďaľujú od pozorovateľa, sú vždy posunuté smerom k dlhým (červeným) vlnám spektra a k približujúcim sa vlnám. - smerom ku krátkemu (modrému).
Spektrálne absorpčné čiary zo všetkých galaxií sú prirodzene červené posunuté, čo znamená, že dochádza k expanzii.
Hustota hmoty vo vesmíre. Rozloženie hustoty hmoty v jednotlivých častiach Vesmíru sa líši o viac ako 30 rádov. Najvyššia hustota, ak neberiete do úvahy mikrokozmos (napríklad atómové jadro), je vlastná neutrónovým hviezdam (asi 10 14 g/cm 3), najnižšia (10 -24 g/cm 3) - v galaxiu ako celok. Normálna hustota medzihviezdnej hmoty z hľadiska atómov vodíka je podľa F.Yu.Siegela jedna molekula (2 atómy) na 10 cm 3, v hustých oblakoch – hmlovinách dosahuje niekoľko tisíc molekúl. Ak koncentrácia presiahne 20 atómov vodíka na 1 cm 3, potom sa začne proces konvergencie, ktorý sa rozvinie do akrécie (zlepenia).
Materiálové zloženie. Z celkovej hmotnosti hmoty vo Vesmíre je len asi 1/10 viditeľná (svietiaca), zvyšných 9/10 je neviditeľná (nesvietivá) hmota. Viditeľnú hmotu, ktorej zloženie možno s istotou posúdiť podľa povahy emisného spektra, predstavuje najmä vodík (80 – 70 %) a hélium (20 – 30 %). Vo svetelnej hmote hmoty je tak málo iných chemických prvkov, že ich možno zanedbať. Vo vesmíre sa nenachádza žiadne významné množstvo antihmoty, s výnimkou malého zlomku antiprotónov v kozmickom žiarení.
Vesmír je naplnený elektromagnetickým žiarením, ktoré je tzv relikvie, tie. ktoré zostali z raných štádií vývoja vesmíru.
Homogenita, izotropia a štruktúra. V globálnom meradle sa uvažuje o Vesmíre izotropný A homogénne. Znak izotropie, t.j. Nezávislosť vlastností objektov od smeru v priestore je rovnomernosť rozloženia reliktného žiarenia. Najpresnejšie moderné merania nezistili odchýlky v intenzite tohto žiarenia v rôznych smeroch a v závislosti od dennej doby, čo zároveň poukazuje na veľkú homogenitu Vesmíru.
Ďalšou črtou vesmíru je heterogenita A štruktúru(diskrétnosť) v malom meradle. V globálnom meradle stoviek megaparsekov možno hmotu Vesmíru považovať za homogénne súvislé médium, ktorého časticami sú galaxie a dokonca aj zhluky galaxií. Podrobnejšie skúmanie odhaľuje štruktúrovanú povahu Vesmíru. Štrukturálnymi prvkami vesmíru sú kozmické telesá, predovšetkým hviezdy, tvoriace hviezdne systémy rôznych úrovní: galaxie- kopa galaxií- metagalaxia, Charakterizuje ich lokalizácia v priestore, pohyb okolo spoločného centra, určitá morfológia a hierarchia.
Galaxia Mliečna dráha pozostáva z 10 11 hviezd a medzihviezdneho média. Patrí medzi špirálové systémy, ktoré majú rovinu symetrie (rovina disku) a os symetrie (os rotácie). Sploštenosť disku Galaxie, pozorovaná vizuálne, naznačuje značnú rýchlosť jeho rotácie okolo svojej osi. Absolútna lineárna rýchlosť jeho objektov je konštantná a rovná sa 220-250 km/s (je možné, že sa zvyšuje pre objekty veľmi vzdialené od stredu). Doba rotácie Slnka okolo stredu Galaxie je 160-200 miliónov rokov (v priemere 180 miliónov rokov) a je tzv. galaktický rok.
Evolúcia vesmíru. V súlade s modelom rozpínajúceho sa vesmíru, ktorý vyvinul A.A. Friedman na základe všeobecnej teórie relativity A. Einsteina, sa zistilo, že:
1) Vesmír na začiatku evolúcie zažil stav kozmologickej singularity, keď sa hustota jeho hmoty rovnala nekonečnu a teplota presiahla 10 28 K (pri hustote nad 10 93 g/cm 3 je hmota nepreskúmaná kvantové vlastnosti časopriestoru a gravitácie);
2) látka v singulárnom stave prešla náhlou expanziou, ktorú možno prirovnať k výbuchu („Veľký tresk“);
3) v podmienkach nestacionárnosti rozpínajúceho sa Vesmíru hustota a teplota hmoty s časom klesá, t.j. v procese evolúcie;
4) pri teplote rádovo 10 9 K prebehla nukleosyntéza, v dôsledku ktorej došlo k chemickej diferenciácii hmoty a vznikla chemická štruktúra Vesmíru;
5) na základe toho by vesmír nemohol existovať večne a jeho vek je určený od 13 do 18 miliárd rokov.
slnečná sústava
Slnečná sústava - toto je Slnko a súbor nebeských telies: 9 planét a ich satelity (v roku 2002 bol ich počet 100), veľa asteroidov, komét a meteorov, ktoré obiehajú okolo Slnka alebo vstupujú (ako kométy) do Slnečnej sústavy. Základné informácie o objektoch Slnečnej sústavy sú na obr. 3.1 a tabuľka. 3.1.
Tabuľka 3.1. Niektoré fyzikálne parametre planét slnečnej sústavy
| Objekt slnečnej sústavy | Vzdialenosť od Slnka | polomer, km | počet zemských polomerov | hmotnosť, 10 23 kg | hmotnosť vzhľadom na Zem | priemerná hustota, g/cm3 | obežná doba, počet pozemských dní | obdobie otáčania okolo svojej osi | počet satelitov (mesiacov) | albedo | tiažové zrýchlenie na rovníku, m/s 2 | rýchlosť oddelenia od gravitácie planéty, m/s | prítomnosť a zloženie atmosféry, % | priemerná povrchová teplota, °C | |
| miliónov km | napr. | ||||||||||||||
| slnko | - | 695 400 | 1 989 × 10 7 | 332,80 | 1,41 | 25-36 | 9 | - | 618,0 | Neprítomný | |||||
| Merkúr | 57,9 | 0,39 | 0,38 | 3,30 | 0,05 | 5,43 | 59 dní | 0,11 | 3,70 | 4,4 | Neprítomný | ||||
| Venuša | 108,2 | 0,72 | 0,95 | 48,68 | 0,89 | 5,25 | 243 dní | 0,65 | 8,87 | 10,4 | C02, N2, H20 | ||||
| Zem | 149,6 | 1,0 | 1,0 | 59,74 | 1,0 | 5,52 | 365,26 | 23 h 56 min 4 s | 0,37 | 9,78 | 11,2 | N2, O2, C02, Ar, H20 | |||
| Mesiac | 1,0 | 0,27 | 0,74 | 0,0123 | 3,34 | 29,5 | 27 h 32 min | - | 0,12 | 1,63 | 2,4 | Veľmi oblečený | -20 | ||
| Mars | 227,9 | 1,5 | 0,53 | 6,42 | 0,11 | 3,95 | 24 h 37 min 23 s | 0,15 | 3,69 | 5,0 | C02 (95,3), N2 (2,7), Ar (1,6), O2 (0,15), H20 (0,03) | -53 | |||
| Jupiter | 778,3 | 5,2 | 18986,0 | 1,33 | 11,86 rokov | 9 h 30 min 30 s | 0,52 | 23,12 | 59,5 | N (77), nie (23) | -128 | ||||
| Saturn | 1429,4 | 9,5 | 5684,6 | 0,69 | 29,46 rokov | 10 hodín 14 minút | 0,47 | 8,96 | 35,5 | N, nie | -170 | ||||
| Urán | 2871,0 | 19,2 | 25 362 | 868,3 | 1,29 | 84,07 rokov | 11 h3 | 0,51 | 8,69 | 21,3 | N (83), He (15), CH4 (2) | -143 | |||
| Neptún | 4504,3 | 30,1 | 24 624 | 1024,3 | 1,64 | 164,8 rokov | 16h | 0,41 | 11,00 | 23,5 | N, He, CH 4 | -155 | |||
| Pluto | 5913,5 | 39,5 | 0,18 | 0,15 | 0,002 | 2,03 | 247,7 | 6,4 dňa | 0,30 | 0,66 | 1,3 | N2, CO, NH4 | -210 |
slnko je guľa horúceho plynu, v ktorej sa našlo asi 60 chemických prvkov (tab. 3.2). Slnko rotuje okolo svojej osi v rovine naklonenej pod uhlom 7°15" k rovine obežnej dráhy Zeme. Rýchlosť rotácie povrchových vrstiev Slnka je rôzna: na rovníku je doba otáčania 25,05 dňa. , v zemepisnej šírke 30° - 26,41 dňa, v polárnych oblastiach - 36 dní Zdrojom energie Slnka sú jadrové reakcie premieňajúce vodík na hélium Množstvo vodíka zabezpečí zachovanie jeho svietivosti pre desiatky miliárd Na Zem sa dostane len jedna dvemiliardina slnečnej energie.
Slnko má škrupinovú štruktúru (obr. 3.2). V strede sú zvýraznené jadro s polomerom približne 1/3 Slnka, tlakom 250 miliárd atm, teplotou viac ako 15 miliónov K a hustotou 1,5 × 10 5 kg/m 3 (150-násobok hustoty vody). Takmer všetka slnečná energia sa generuje v jadre, ktoré sa prenáša cez radiačná zóna, kde je svetlo opakovane absorbované látkou a znovu vyžarované. Vyššie sa nachádza konvekčná zóna(miešanie), pri ktorom sa látka začne pohybovať v dôsledku nerovnomerného prenosu tepla (proces podobný prenosu energie vo varnom kotli). Viditeľný povrch Slnka je tvorený jeho atmosféru. Jeho spodná časť s hrúbkou asi 300 km, vyžarujúca prevažnú časť žiarenia, je tzv fotosféra. Ide o „najchladnejšie“ miesto na Slnku s teplotami klesajúcimi od 6000 do 4500 K v horných vrstvách. Fotosféra je tvorená granulami s priemerom 1000-2000 km, pričom vzdialenosť medzi nimi je od 300 do 600 km. Granule vytvárajú všeobecné pozadie pre rôzne slnečné útvary - protuberancie, fakuly, škvrny. Nad fotosférou do nadmorskej výšky 14 tisíc km sa nachádza chromosféra. Počas úplného zatmenia Mesiaca je viditeľný ako ružové halo obklopujúce tmavý disk. Teplota v chromosfére sa zvyšuje a v horných vrstvách dosahuje niekoľko desiatok tisíc stupňov. Najvzdialenejšia a najtenšia časť slnečnej atmosféry je slnečná koróna- rozprestiera sa na vzdialenosti niekoľkých desiatok polomerov Slnka. Teplota tu presahuje 1 milión stupňov.
Tabuľka 3.2. Chemické zloženie Slnka a terestrických planét, % (podľa A. A. Marakusheva, 1999)
| Element | slnko | Merkúr | Venuša | Zem | Mars |
| Si | 34,70 | 16,45 | 33,03 | 31,26 | 36,44 |
| Fe | 30,90 | 63,07 | 30,93 | 34,50 | 24,78 |
| Mg | 27,40 | 15,65 | 31,21 | 29,43 | 34,33 |
| Na | 2,19 | - | - | - | - |
| Al | 1,74 | 0,97 | 2,03 | 1,90 | 2,29 |
| Ca | 1,56 | 0,88 | 1,62 | 1,53 | 1,73 |
| Ni | 0,90 | 2,98 | 1,18 | 1,38 | 0,43 |
Ryža. 3.2. Štruktúra Slnka
Planéty Slnečná sústava je rozdelená do dvoch skupín: interný, alebo terestrické planéty – Merkúr, Venuša, Zem, Mars a vonkajší, alebo obrie planéty – Jupiter, Saturn, Urán, Neptún a Pluto. Odhadované materiálové zloženie planét je znázornené na obr. 3.3.
Zemské planéty. Vnútorné planéty majú relatívne malé rozmery, vysokú hustotu a vnútornú diferenciáciu hmoty. Vyznačujú sa zvýšenou koncentráciou uhlíka, dusíka a kyslíka a nedostatkom vodíka a hélia. Terestrické planéty sa vyznačujú tektonickou asymetriou: štruktúra kôry severných pologúľ planét sa líši od južných.
Merkúr - planéta najbližšie k Slnku. Spomedzi planét slnečnej sústavy sa vyznačuje najpredĺženejšou eliptickou obežnou dráhou. Teplota na osvetlenej strane je 325-437 ° C, na nočnej strane - od -123 do -185 ° C. Americká kozmická loď Mariner 10 v roku 1974 objavila na Merkúre riedku atmosféru (tlak 10 -11 atm), pozostávajúcu z hélia a vodíka v pomere 50:1. Magnetické pole Merkúru je 100-krát slabšie ako magnetické pole Zeme, čo je do značnej miery spôsobené pomalou rotáciou planéty okolo svojej osi. Povrch Merkúra má veľa spoločného s povrchom Mesiaca, ale prevláda kontinentálna topografia. Spolu s mesačnými krátermi rôznych veľkostí sú zaznamenané aj srázy, ktoré na Mesiaci chýbajú - útesy vysoké 2-3 km a dlhé stovky a tisíce kilometrov.
Ryža. 3.3. Štruktúra a odhadované materiálové zloženie planét (podľa G.V. Voitkevicha): A - zemská skupina: 1, 2, 3 - kremičitanové, kovové, sulfidové látky; b- obri: 1 - molekulárny vodík; 2 - kovový vodík; 3 - vodný ľad; 4 - jadro zložené z kameňa alebo železo-kamenného materiálu
Hmotnosť Merkúra je 1/18 hmotnosti Zeme. Napriek svojej malej veľkosti má Merkúr nezvyčajne vysokú hustotu (5,42 g/cm3), blízku hustote Zeme. Vysoká hustota naznačuje horúce a pravdepodobne roztavené kovové jadro, ktoré predstavuje asi 62 % hmotnosti planéty. Jadro je obklopené silikátovým plášťom hrubým asi 600 km. Chemické zloženie povrchových hornín a podložia Merkúra možno posúdiť len z nepriamych údajov. Odrazivosť ortuťového regolitu naznačuje, že pozostáva z rovnakých hornín, ktoré tvoria mesačnú pôdu.
Venuša sa točí okolo svojej osi ešte pomalšie (za 244 pozemských dní) ako Merkúr a v opačnom smere, takže Slnko na Venuši vychádza na západe a zapadá na východe. Hmotnosť Venuše je 81% hmotnosti Zeme. Hmotnosť objektov na Venuši je len o 10 % menšia ako ich hmotnosť na Zemi. Predpokladá sa, že kôra planéty je tenká (15-20 km) a jej hlavnú časť predstavujú silikáty, ktoré sú v hĺbke 3224 km nahradené železným jadrom. Topografia planéty je rozčlenená – horské masívy vysoké až 8 km sa striedajú s krátermi s priemerom desiatok kilometrov (maximálne do 160 km) a hĺbkou do 0,5 km. Rozsiahle zarovnané priestory sú pokryté skalnatými nánosmi trosiek s ostrými uhlami. V blízkosti rovníka bola objavená obrovská lineárna depresia dlhá až 1500 km a široká 150 km s hĺbkou až 2 km. Venuša nemá dipólové magnetické pole, čo sa vysvetľuje jej vysokou teplotou. Na povrchu planéty je teplota (468+7)°C a v hĺbke samozrejme 700-800°C.
Venuša má veľmi hustú atmosféru. Na povrchu je atmosferický tlak minimálne 90-100 atm, čo zodpovedá tlaku zemských morí v hĺbke 1000 m Chemické zloženie atmosféry tvorí prevažne oxid uhličitý s prímesou dusíka, vodná para kyslík, kyselina sírová, chlorovodík a fluorovodík. Predpokladá sa, že atmosféra Venuše zhruba zodpovedá zemskej atmosfére v raných fázach jej formovania (pred 3,8-3,3 miliardami rokov). Oblačná vrstva atmosféry siaha od výšky 35 km do 70 km. Spodná vrstva oblakov pozostáva zo 75-80% kyseliny sírovej, okrem toho sú prítomné kyseliny fluorovodíkové a chlorovodíkové. Keďže je Venuša o 50 miliónov km bližšie ako Zem k Slnku, dostáva dvakrát toľko tepla ako naša planéta – 3,6 cal/(cm 2 × min). Táto energia je akumulovaná atmosférou oxidu uhličitého, čo spôsobuje obrovský skleníkový efekt a vysoké teploty povrchu Venuše – horúce a zrejme aj suché. Kozmické informácie naznačujú zvláštnu žiaru Venuše, ktorá sa pravdepodobne vysvetľuje vysokými teplotami povrchových hornín.
Venuša sa vyznačuje zložitou dynamikou oblakov. Vo výške okolo 40 km sú pravdepodobne silné polárne víry a silné vetry. V blízkosti povrchu planéty sú vetry slabšie – okolo 3 m/s (samozrejme kvôli absencii výrazných rozdielov v povrchovej teplote), čo potvrdzuje aj absencia prachu v miestach pristátia zostupových modulov stanice Venuša. Hustá atmosféra nám dlho nedovolila posúdiť horniny povrchu Venuše. Analýza prirodzenej rádioaktivity izotopov uránu, tória a draslíka v pôdach ukázala výsledky blízke výsledkom suchozemských bazaltov a čiastočne granitov. Povrchové horniny sú zmagnetizované.
Mars sa nachádza o 75 miliónov km ďalej od Slnka ako Zem, takže deň na Marse je dlhší ako na Zemi a množstvo slnečnej energie, ktorú dostáva, je 2,3-krát menšie v porovnaní so Zemou. Obdobie rotácie okolo svojej osi je takmer rovnaké ako u Zeme. Sklon osi k orbitálnej rovine zabezpečuje striedanie ročných období a prítomnosť „klimatických“ zón – horúcej rovníkovej, dvoch miernych a dvoch polárnych. Vzhľadom na malé množstvo prichádzajúcej slnečnej energie sú kontrasty tepelných zón a ročných období menej výrazné ako na Zemi.
Hustota atmosféry Marsu je 130-krát menšia ako hustota Zeme a je len 0,01 atm. Atmosféra obsahuje oxid uhličitý, dusík, argón, kyslík a vodnú paru. Denné teplotné výkyvy presahujú 100 ° C: na rovníku počas dňa - asi 10-20 ° C a na póloch - pod -100 ° C. Medzi dennou a nočnou stranou planéty sú pozorované veľké teplotné rozdiely: od 10-30 do -120°C. Vo výške asi 40 km je Mars obklopený ozónovou vrstvou. Na Marse bolo zaznamenané slabé dipólové magnetické pole (na rovníku je 500-krát slabšie ako na Zemi).
Povrch planéty je posiaty množstvom kráterov sopečného a meteoritového pôvodu. Priemerný výškový rozdiel je 12-14 km, ale obrovská kaldera olympijského vulkánu Nix (Snows of Olympus) stúpa na 24 km. Priemer jeho základne je 500 km a priemer krátera je 65 km. Niektoré sopky sú aktívne. Zvláštnosťou planéty je prítomnosť obrovských tektonických puklín (napríklad kaňon Marineris, dlhý 4000 km a široký 2000 km s hĺbkou až 6 km), pripomínajúce pozemské drapáky a morfoskupy zodpovedajúce údoliam riek.
Snímky Marsu ukazujú oblasti svetlej farby („kontinentálne“ oblasti, zjavne zložené zo žuly), žlté („morské“ oblasti, zjavne zložené z bazaltov) a snehobiele (ľadové polárne čiapky). Pozorovania polárnych oblastí planéty preukázali variabilitu obrysov ľadových masívov. Podľa vedcov sú ľadovcové polárne čiapky zložené zo zamrznutého oxidu uhličitého a možno aj vodného ľadu. Červenkastá farba povrchu Marsu je pravdepodobne spôsobená hematitizáciou a limonitizáciou (oxidáciou železa) hornín, ktoré sú možné v prítomnosti vody a kyslíka. Je zrejmé, že prichádzajú zvnútra, keď sa povrch zohreje počas dňa alebo s výdychmi plynov, ktoré roztápajú permafrost.
Štúdia hornín ukázala nasledujúci pomer chemických prvkov (%): oxid kremičitý - 13-15, oxidy železa - 12-16, vápnik - 3-8, hliník - 2-7, horčík - 5, síra - 3, rovnako ako draslík, titán, fosfor, chróm, nikel, vanád. Zloženie pôdy na Marse je podobné niektorým pozemským vulkanickým horninám, je však obohatená o zlúčeniny železa a ochudobnená o oxid kremičitý. Na povrchu sa nenašli žiadne organické útvary. V povrchových vrstvách planéty (od hĺbky 50 cm) sú pôdy viazané permafrostom, siahajúcim až do hĺbky 1 km. V hlbinách planéty dosahuje teplota 800-1500°C. Predpokladá sa, že v malých hĺbkach by teplota mala byť 15-25 ° C a voda môže byť v kvapalnom stave. Za týchto podmienok môžu existovať najjednoduchšie živé organizmy, ktorých stopy životnej činnosti ešte neboli nájdené.
Mars má dva satelity – Phobos (27x21x19 km) a Deimos (15x12x11 km), čo sú očividne úlomky asteroidov. Obežná dráha prvého je 5 000 km od planéty, druhého je 20 000 km.
V tabuľke Obrázok 3.2 ukazuje chemické zloženie terestrických planét. Tabuľka ukazuje, že ortuť sa vyznačuje najvyššími koncentráciami železa a niklu a najnižšími koncentráciami kremíka a horčíka.
Obrie planéty. Jupiter, Saturn, Urán a Neptún sa výrazne líšia od terestrických planét. V obrovských planétach, najmä tých, ktoré sú najbližšie k Slnku, sa sústreďuje celkový moment hybnosti Slnečnej sústavy (v jednotkách Zeme): Neptún - 95, Urán - 64, Saturn - 294, Jupiter - 725. Vzdialenosť týchto planét od Slnko im umožnilo zadržať značné množstvo primárneho vodíka a hélia, ktoré zemské planéty stratili pod vplyvom „slnečného vetra“ a v dôsledku nedostatočnosti ich vlastných gravitačných síl. Hoci hustota látky vonkajších planét je malá (0,7-1,8 g/cm 3), ich objemy a hmotnosti sú obrovské.
Najväčšou planétou je Jupiter, ktorý má 1300-krát väčší objem a viac ako 318-krát väčšiu hmotnosť ako Zem. Za ním nasleduje Saturn, ktorého hmotnosť je 95-krát väčšia ako hmotnosť Zeme. Tieto planéty obsahujú 92,5 % hmotnosti všetkých planét slnečnej sústavy (71,2 % pre Jupiter a 21,3 % pre Saturn). Skupinu vonkajších planét dopĺňajú dve dvojičky obrov – Urán a Neptún. Dôležitým znakom je prítomnosť kamenných satelitov na týchto planétach, čo pravdepodobne naznačuje ich vonkajší kozmický pôvod a nesúvisí s diferenciáciou hmoty samotných planét, tvorenej kondenzáciami primárne v plynnom skupenstve. Mnohí vedci sa domnievajú, že centrálne časti týchto planét sú skalnaté.
Jupiter s charakteristickými škvrnami a pruhmi na povrchu, ktoré sú rovnobežné s rovníkom a majú premenlivé obrysy, je to najprístupnejšia planéta na prieskum. Hmotnosť Jupitera je len o dva rády menšia ako hmotnosť Slnka. Os je takmer kolmá na obežnú rovinu.
Jupiter má silnú atmosféru a silné magnetické pole (10-krát silnejšie ako Zem), ktoré určuje prítomnosť silných radiačných pásov protónov a elektrónov zachytených Jupiterovým magnetickým poľom zo „slnečného vetra“ okolo planéty. Atmosféra Jupitera okrem molekulárneho vodíka a hélia obsahuje rôzne nečistoty (metán, amoniak, oxid uhoľnatý, vodnú paru, molekuly fosfínu, kyanovodík atď.). Prítomnosť týchto látok môže byť dôsledkom asimilácie heterogénneho materiálu z vesmíru. Vrstvená vodíkovo-héliová hmota dosahuje hrúbku 4000 km a v dôsledku nerovnomerného rozloženia nečistôt vytvára pruhy a škvrny.
Obrovská hmotnosť Jupitera naznačuje prítomnosť silného tekutého alebo polotekutého jadra astenosférického typu, ktoré môže byť zdrojom vulkanizmu. To posledné s najväčšou pravdepodobnosťou vysvetľuje existenciu Veľkej červenej škvrny, ktorá sa pozoruje od 17. storočia. Ak je na planéte polotekuté alebo pevné jadro, musí nastať silný skleníkový efekt.
Podľa niektorých vedcov hrá Jupiter v slnečnej sústave úlohu akéhosi „vysávača“ – jeho silné magneticko-gravitačné pole zachytáva kométy, asteroidy a iné telesá putujúce vesmírom. Jasným príkladom bolo zachytenie a pád kométy Shoemaker-Levy 9 na Jupiter v roku 1994. Gravitačná sila sa ukázala byť taká silná, že sa kométa rozdelila na samostatné fragmenty, ktoré sa zrútili do atmosféry Jupitera rýchlosťou viac ako 200 tisíc km/h. Každý výbuch dosiahol silu miliónov megaton a pozorovatelia zo Zeme videli škvrny po výbuchu a rozbiehajúce sa vlny vzrušenej atmosféry.
Začiatkom roku 2003 dosiahol počet satelitov Jupitera 48, z ktorých tretina má svoje vlastné mená. Mnohé z nich sa vyznačujú spätnou rotáciou a malými rozmermi - od 2 do 4 km. Štyri najväčšie satelity – Ganymede, Callisto, Io, Europa – sa nazývajú Galilejci. Satelity sú zložené z tvrdého kamenného materiálu, zrejme silikátového zloženia. Našli sa na nich aktívne sopky, stopy ľadu a možno aj kvapaliny vrátane vody.
Saturn,„Okrúžkovaná“ planéta nie je o nič menej zaujímavá. Jeho priemerná hustota, vypočítaná zo zdanlivého polomeru, je veľmi nízka - 0,69 g/cm3 (bez atmosféry - asi 5,85 g/cm3). Hrúbka vrstvy atmosféry sa odhaduje na 37-40 tisíc km. Charakteristickým znakom Saturnu je jeho prstenec umiestnený nad oblačnou vrstvou atmosféry. Jeho priemer je 274 tisíc km, čo je takmer dvojnásobok priemeru planéty, a jeho hrúbka je asi 2 km. Na základe pozorovaní z vesmírnych staníc sa zistilo, že prstenec pozostáva z množstva malých prstencov umiestnených v rôznych vzdialenostiach od seba. Látku prstencov predstavujú pevné úlomky, zrejme silikátové skaly a ľadové bloky s veľkosťou od zrnka prachu po niekoľko metrov. Atmosférický tlak na Saturne je 1,5-krát vyšší ako na Zemi a priemerná povrchová teplota je asi -180 °C. Magnetické pole planéty je takmer o polovicu silnejšie ako magnetické pole Zeme a jeho polarita je opačná ako je polarita zemského poľa.
V blízkosti Saturnu bolo objavených 30 satelitov (stav z roku 2002). Najvzdialenejšia z nich, Phoebe (priemer cca km) sa nachádza 13 miliónov km od planéty a obehne ju za 550 dní. Najbližším z nich je Mimas (priemer 195 km), ktorý sa nachádza vo výške 185,4 tisíc km a úplnú otáčku urobí za 2266 hodín. Záhadou je prítomnosť uhľovodíkov na satelitoch Saturnu a možno aj na samotnej planéte.
Urán. Os rotácie Uránu sa nachádza takmer v rovine jeho obežnej dráhy. Planéta má magnetické pole, ktorého polarita je opačná ako na Zemi a intenzita je menšia ako na Zemi.
V hustej atmosfére Uránu, ktorého hrúbka je 8500 km, boli objavené prstencové útvary, škvrny, víry a tryskové prúdy, čo naznačuje nepokojnú cirkuláciu vzdušných hmôt. Smery vetra sa vo všeobecnosti zhodujú s rotáciou planéty, ale vo vysokých zemepisných šírkach sa ich rýchlosť zvyšuje. Zeleno-modrá farba studenej atmosféry Uránu môže byť spôsobená prítomnosťou [OH - ] radikálov. Obsah hélia v atmosfére dosahuje 15 %, v spodných vrstvách sa našli oblaky metánu.
Okolo planéty bolo objavených 10 prstencov so šírkou od niekoľkých stoviek metrov do niekoľkých kilometrov, ktoré pozostávali z častíc s priemerom približne 1 m. Vo vnútri prstencov sa pohybujú kamenné bloky nepravidelného tvaru a priemeru 16-24 km, nazývané „pastierske“ satelity (pravdepodobne asteroidy).
Spomedzi 20 satelitov Uránu päť vyniká svojimi významnými veľkosťami (od 1580 do 470 km v priemere), ostatné sú menšie ako 100 km. Všetky vyzerajú ako asteroidy zachytené gravitačným poľom Uránu. Na guľovom povrchu niektorých z nich boli zaznamenané obrovské lineárne pruhy - praskliny, možno stopy po letmých dopadoch meteoritov.
Neptún- najvzdialenejšia planéta od Slnka. Atmosférické mraky sú tvorené najmä metánom. V horných vrstvách atmosféry sú veterné prúdy rútiace sa nadzvukovou rýchlosťou. To znamená existenciu teplotných a tlakových gradientov v atmosfére, zrejme spôsobených vnútorným zahrievaním planéty.
Neptún má 8 skalných satelitov, z ktorých tri majú významnú veľkosť: Triton (priemer 2700 km), Nerida (340 km) a Proteus (400 km), ostatné sú menšie - od 50 do 190 km.
Pluto- najvzdialenejšia z planét, objavená v roku 1930, nepatrí medzi obrovské planéty. Jeho hmotnosť je 10-krát menšia ako hmotnosť Zeme.
Pluto sa rýchlo otáča okolo svojej osi a má veľmi predĺženú eliptickú dráhu, a preto bude od roku 1969 do roku 2009 bližšie k Slnku ako Neptún. Táto skutočnosť môže byť ďalším dôkazom jeho „neplanetárnej“ povahy. Je pravdepodobné, že Pluto patrí k telesám z Kuiperovho pásu, objaveného v 90. rokoch 20. storočia, ktorý je obdobou pásu asteroidov, avšak za obežnou dráhou Neptúna. V súčasnosti bolo objavených asi 40 takýchto telies s priemerom 100 až 500 km, veľmi matných a takmer čiernych, s albedom 0,01 - 0,02 (albedo Mesiaca je 0,05). Pluto môže byť jedným z nich. Povrch planéty je zjavne ľadový. Pluto má jediný satelit, Charon, s priemerom 1190 km, s obežnou dráhou prechádzajúcou 19 000 km od neho a s obežnou dobou 6,4 pozemského dňa.
Na základe charakteru pohybu planéty Pluto vedci predpokladajú prítomnosť ďalšej extrémne vzdialenej a malej (desiatej) planéty. Koncom roku 1996 sa objavila správa, že astronómovia z Havajského observatória objavili nebeské teleso pozostávajúce z ľadových blokov, ktoré rotuje na takmer slnečnej obežnej dráhe za Plutom. Táto planétka zatiaľ nemá meno a je registrovaná pod číslom 1996TL66.
Mesiac- satelit Zeme, rotujúci od nej vo vzdialenosti 384 tisíc km, ktorého veľkosť a štruktúra ho približujú k planétam. Periódy axiálnej a hviezdnej rotácie okolo Zeme sú takmer rovnaké (pozri tabuľku 3.1), preto je Mesiac k nám vždy otočený jednou stranou. Vzhľad Mesiaca pre pozemského pozorovateľa sa neustále mení v súlade s jeho fázami - nový mesiac, prvá štvrť, spln, posledná štvrť. Obdobie úplnej zmeny lunárnych fáz sa nazýva synodický mesiac,čo sa v priemere rovná 29,53 pozemským dňom. Nezhoduje sa siderický(ku hviezdam) mesiacčo predstavuje 27,32 dňa, počas ktorého Mesiac vykoná úplnú rotáciu okolo Zeme a súčasne - rotáciu okolo svojej osi vo vzťahu k Slnku. Počas novu je Mesiac medzi Zemou a Slnkom a nie je zo Zeme viditeľný. Počas splnu je Zem medzi Mesiacom a Slnkom a Mesiac je viditeľný ako plný disk. Súvisí s polohami Slnka, Zeme a Mesiaca solárne A zatmenia Mesiaca- polohy svietidiel, v ktorých dopadá tieň vrhaný Mesiacom na povrch Zeme (zatmenie Slnka), alebo tieň vrhaný Zemou dopadá na povrch Mesiaca (zatmenie Mesiaca).
Lunárny povrch je striedaním tmavých oblastí - „morí“, zodpovedajúcich plochým rovinám, a svetlých oblastí – „kontinentov“, tvorených kopcami. Výškové rozdiely dosahujú 12-13 km, najvyššie vrchy (až 8 km) sa nachádzajú v blízkosti južného pólu. Početné krátery s veľkosťou od niekoľkých metrov do stoviek kilometrov sú meteoritového alebo vulkanického pôvodu (v kráteri Alphonse bola v roku 1958 objavená žiara centrálnej hory a uvoľňovanie uhlíka). Intenzívne vulkanické procesy charakteristické pre Mesiac v raných štádiách vývoja sú teraz oslabené.
Vzorky hornej vrstvy lunárnej pôdy - regolit, nasnímané sovietskymi kozmickými loďami a americkými astronautmi, ukázali, že na povrchu Mesiaca sa vynárajú vyvrelé horniny základného zloženia – bazalty a anortozity. Prvé sú charakteristické pre „moria“, druhé pre „kontinenty“. Nízka hustota regolitu (0,8-1,5 g/cm3) sa vysvetľuje jeho vysokou pórovitosťou (až 50 %). Priemerná hustota tmavších „morských“ bazaltov je 3,9 g/cm3 a svetlejších „kontinentálnych“ anortozitov je 2,9 g/cm3, čo je viac ako priemerná hustota kôrových hornín (2,67 g/cm3) . Priemerná hustota mesačných hornín (3,34 g/cm3) je nižšia ako priemerná hustota pozemských hornín (5,52 g/cm3). Predpokladajú homogénnu štruktúru jeho vnútra a zrejme absenciu výrazného kovového jadra. Až do hĺbky 60 km je mesačná kôra zložená z rovnakých hornín ako povrch. Mesiac nezistil svoje vlastné dipólové magnetické pole.
Z hľadiska chemického zloženia sú mesačné horniny blízke tým na Zemi a vyznačujú sa nasledujúcimi ukazovateľmi (%): SiO 2 - 49,1 - 46,1; MgO - 6,6-7,0; FeO - 12,1-2,5; A1203 - 14,7-22,3; CaO -12,9-18,3; Na20 - 0,6-0,7; TiO 2 - 3,5-0,1 (prvé čísla sú pre pôdu lunárnych „morí“, druhé - pre kontinentálnu pôdu). Blízka podobnosť hornín Zeme a Mesiaca môže naznačovať, že obe nebeské telesá vznikli v relatívne malej vzdialenosti od seba. Mesiac vznikol v blízkozemskom „satelitnom roji“ približne pred 4,66 miliardami rokov. Väčšinu železa a taviteľných prvkov v tom čase už Zem zachytila, čo pravdepodobne určilo absenciu železného jadra na Mesiaci.
Jeho malá hmotnosť umožňuje Mesiacu zachovať si len veľmi riedku atmosféru pozostávajúcu z hélia a argónu. Atmosférický tlak na Mesiaci je 10 -7 atm cez deň a ~ 10 -9 atm v noci. Neprítomnosť atmosféry určuje veľké denné výkyvy povrchovej teploty – od -130 do 180C.
Prieskum Mesiaca sa začal 2. januára 1959, keď k Mesiacu odštartovala prvá sovietska automatická stanica Luna-1. Prvými ľuďmi boli americkí astronauti Neil Armstrong a Edwin Aldrin, ktorí pristáli na Mesiaci 21. júla 1969 na vesmírnej lodi Apollo 11.
Zem ako planéta Miesto Zeme vo Vesmíre Zem je súčasťou Vesmíru, zažíva silný kozmický vplyv. Vesmír je celý svet, neobmedzený v čase a priestore, ktorý pozostáva z mnohých kozmických telies, ktoré tvoria systémy rôznej zložitosti – od obrovských galaxií vrátane miliárd hviezd až po planéty so satelitmi. Slnečná sústava sa nachádza v jednej z mnohých miliárd galaxií – našej Galaxii. Galaxia zahŕňa viac ako 100 miliárd hviezd, medzihviezdnu hmotu a difúzne hmloviny. Vlastní všetky hviezdy, ktoré pozorujeme.
Naša Galaxia je silne sploštená a na okraji by mala byť viditeľná v tvare bikonvexnej šošovky so špirálovitými vetvami siahajúcimi od stredu. V rovine najväčšieho rozšírenia a rotácie* Galaxie je natlačený maximálny počet hviezd, ktoré sú vďaka svojej vzdialenosti jednotlivo nerozoznateľné a na oblohe sa spájajú do svetlého pruhu nazývaného Mliečna dráha. Vek Galaxie sa odhaduje na približne 12 miliárd rokov. Naše oko rozlišuje ostatné galaxie na hviezdnej oblohe v podobe svetlých, hmlových škvŕn – hmlovín. Okrem galaktických hmlovín sú na hviezdnej oblohe viditeľné aj ďalšie hmloviny – nahromadenie svietivého plynu alebo prachu. Prachové hmloviny žiaria z odrazeného svetla blízkych veľkých hviezd. * Galaxia urobí úplnú revolúciu za ≈ 200 miliónov rokov (galaktický rok)
Najbližší obrovský špirálový hviezdny systém k nám je hmlovina Andromeda. Typom a štruktúrou je podobná našej Galaxii, no je 1,5-krát väčšia a pozostáva z desiatok miliárd hviezd. Túto galaxiu možno pozorovať voľným okom v stredných zemepisných šírkach na severnej pologuli. V súhvezdí Andromeda je viditeľný ako malý, oválny, slabo svietiaci oblak. Hmlovinu Andromeda vidíme tak, ako bola pred viac ako dvoma miliónmi rokov: tak dlho k nám prichádza lúč svetla z tohto najbližšieho hviezdneho systému. Galaxia v súhvezdí Andromeda
Asi 98 % kozmickej hmoty je obsiahnutých vo hviezdach. Hviezdy sú rozžeravené svietiace rotujúce plynové (plazmové) gule. Pozostávajú z vodíka a hélia a líšia sa teplotou, veľkosťou, hmotnosťou, hustotou, silou žiarenia, farbou, jasom, svietivosťou atď. Svetelné lúče prechádzajúce atmosférou sú v dôsledku absorpcie oslabené, lámané a menia farbu. Atmosféra nie je nikdy pokojná, takže nebeské telesá sa nám zdajú blikať a na farebných fotografiách sa ukážu ako rôzne farby, ktoré nezávisia od skutočného žiarenia samotnej hviezdy. Umiestnenie hviezd vo vesmíre sa mení extrémne pomaly, takže konštelácia súhvezdí je relatívne stabilná. Po tisíce rokov nebola vzájomná poloha hviezd takmer narušená a na oblohe sa dajú ľahko nájsť pomocou hviezdnych máp, ktoré zobrazujú 88 súhvezdí (rozhodnutím Valného zhromaždenia Medzinárodnej astronomickej únie, ktoré sa konalo v Ríme v roku 1922 ).
Mapa hviezdnej oblohy V strede je severný pól sveta. Na nebeskej súradnicovej mriežke sú nakreslené hlavné čiary: nebeský rovník, nebeské poludníky, denné rovnobežky, ekliptika, podľa ktorých sú určené súradnice svietidiel - deklinácia a rektascenzia hviezd a Slnka
a(alfa) – rektascenzia svietidla: oblúk nebeského rovníka, ktorý sa meria od bodu jarnej rovnodennosti (- gama) po kružnicu deklinácie svietidla (RM) v smere opačnom k rotácii nebeskej sféry; (delta) – deklinácia svietidla: oblúk kruhu deklinácie od rovníka k svietidlu
Orientačným bodom hviezdnej oblohy severnej pologule je Polárka, najbližšie jasné svietidlo k severnému pólu sveta. Jeho priemer je 120-krát väčší ako priemer Slnka. Je to dvojitá hviezda so spoločníkom o niečo väčším ako Slnko. Pulzuje, mení svoj objem a lesk. Polárka v našej dobe je blízko k severnému pólu sveta. Jeho deklinácia je 89 17΄. V letectve, navigácii a astronautike sa poloha a kurz lietadla, lode alebo kozmickej lode určuje pomocou takzvaných navigačných hviezd. Ich poloha na oblohe bola určená mimoriadne presne a boli zostavené tabuľky ich nadmorských výšok a azimutov. Z viac ako 6000 hviezd viditeľných voľným okom je takýchto hviezd iba 26. Na severnej pologuli sú to Polar Star Arcturus, Vega, Capella atď., Na južnej pologuli Canopus, Páv, Mimosa atď. južnej pologuli, navigačným súhvezdím je Južný kríž. Jeho dlhá priečka takmer presne ukazuje na južný svetový pól – sotva viditeľnú hviezdu Sigma (σ) v súhvezdí Oktant, ktorej deklinácia je 89 34΄. Navigátori, ktorí dláždia cestu lodiam, poznajú všetky navigačné hviezdy naspamäť.
V našej dobe je severná strana horizontu určená polárnou hviezdou, rovnako ako na severnej pologuli zemepisná šírka miesta, ktorá sa približne rovná výške nebeského pólu nad horizontom. Špeciálna úloha vodiacej Polárky je zatiaľ dočasná. V dôsledku veľmi pomalého pohybu zemskej osi v tvare kužeľa (úplná revolúcia za ≈ 26 000 rokov) sa severný pól sveta neustále potuluje medzi hviezdami. Asi pred 3 000 rokmi bola hviezda najbližšie k pólu Kohab (z arabčiny - „Hviezda severu“) v rovnakom súhvezdí Ursa Minor. O 13 tisíc rokov miesto Polárky vystrieda hviezda Vega v súhvezdí Lýra. Vzdialenosť od Zeme k Polárke je taká, že lúč svetla, ktorý ju opúšťa, dosiahne našu planétu po 472 rokoch. To znamená, že Polárku vidíme tak, ako bola krátko po Magellanovom oboplávaní sveta. Ak sa jej teraz niečo stane, dozvieme sa to až o 472 rokov. Možno už neexistuje, ale stále svieti na našej oblohe.
Polárka sa dá na oblohe ľahko nájsť pomocou známeho súhvezdia Veľká medvedica. Cez dve najvzdialenejšie hviezdy v jeho vedre musíte nakresliť priamku smerom nahor, na ktorej musíte označiť päťnásobok vzdialenosti medzi týmito hviezdami. Takto nájdeme naberačku Ursa Minor a ocitneme sa na najkrajnejšej hviezde rukoväte jej malej naberačky. Toto je Polárka.
Jednou z hviezd našej Galaxie je Slnko. Ide o hviezdu patriacu do skupiny žltých trpaslíkov. Jej priemer je 1 391 980 km, hmotnosť 1,989 x 1030 kg (99,87 % celkovej hmotnosti celej Slnečnej sústavy), siderická (hviezdna) perióda osovej rotácie (slnečný deň) na rovníku je 25,38 pozemského dňa, na póloch ≈ 20 dní, povrchová teplota – 5 807 K, vek – asi 5 miliárd rokov. Slnko osvetľuje a ohrieva Zem, poskytuje energiu pre procesy prebiehajúce na jej povrchu a podporuje „neuhasiteľný oheň“ života. Jednou z mnohých podmienok existencie života na našej planéte je skutočnosť, že Slnko je relatívne pokojná hviezda, jeho žiarenie nezaznamenáva prudké výkyvy, hoci v priemere po 11 rokoch sa pozorujú obdobia „aktívneho“ Slnka, striedajú obdobia „tichého“ Slnka.
Ľudia si už dávno všimli, že zmeny na Slnku (vzhľad takzvaných slnečných škvŕn) ovplyvňujú prírodu a pohodu. Brilantný sovietsky prírodovedec A.L.Čiževskij (1897 -1964) zasvätil svoj život štúdiu slnečno-pozemských súvislostí, ktorý položil základy heliobiológie - vedy o vplyve Slnka na živé organizmy. Napísal: „Ľudia a všetky pozemské tvory sú skutočne „deťmi Slnka.“ Napísal na túto tému veľké množstvo prác založených na experimentoch a pozorovaniach. Najznámejšia z nich je „Pozemská ozvena slnečných búrok“, napísaná zaujímavým a zrozumiteľným spôsobom pre široké spektrum čitateľov a obsahuje obrovské množstvo faktografického materiálu, zovšeobecnení, teoretických záverov a praktických odporúčaní. Čiževskij je nazývaný „Leonardom dvadsiateho storočia“, pričom vysoko oceňuje šírku jeho vedeckého myslenia a prínos pre svetovú vedu. Krátko pred smrťou mu zazneli nádherné slová: „. . . Moderná dialektika učí, že akýkoľvek jav možno pochopiť len v spojení s okolitým svetom. Vo veku vesmíru musí veda čoraz hlbšie chápať mechanizmy spojenia medzi Slnkom a živou prírodou.“
Slnko je evolučným, dynamickým a fyzickým centrom Slnečnej sústavy. Vďaka obrovskej hmotnosti a silnej gravitácii riadi pohyb planét a iných telies systému, s výnimkou satelitov planét. Obiehajú okolo svojich planét, pretože ich príťažlivosť je vďaka ich blízkosti silnejšia ako tá slnečná. Slnečná sústava je „rodina“ nebeských telies spojených silami vzájomnej príťažlivosti. Jeho stredom je hviezda nazývaná Slnko. Súčasťou Slnečnej sústavy je nepochybne aj 8 klasických planét (Merkúr, Venuša, Zem, Mars (pozemské planéty), Jupiter, Saturn, Urán, Neptún (obrovské planéty), satelity planét (je ich viac ako 60), malé planéty - asteroidy (viac ako 5 tisíc), stovky komét a veľa meteoroidov.Donedávna bola za hranicu slnečnej sústavy braná dráha Pluta, „najextrémnejšia“ v sústave (5,9 miliardy km alebo 39,5 AU).
1. astronomická jednotka sa rovná priemernej vzdialenosti Zeme od Slnka - 149,6 milióna km 2. svetelný rok sa rovná vzdialenosti, ktorú prejde svetlo vo vákuu, bez ovplyvnenia gravitačnými poľami, za jeden juliánsky rok 3. parsek. - vzdialenosť zodpovedajúca prevrátenej hodnote ročnej paralaxy (zdanlivý posun svietidiel na nebeskej sfére spojený s pohybom pozorovateľa spolu so Zemou na obežnej dráhe okolo Slnka); paralaxa 0,1 ״ zodpovedá 10 parsekom (206265 AU alebo 30,857 x 10 000 000 km;
O statuse Pluta sa však už dlho vedú neustále diskusie: veľkosťou a vlastnosťami sa viac podobá satelitom planét, jeho dráha sa tvarom a parametrami líši od ostatných planét. Nedávno sa Valné zhromaždenie divízie III Medzinárodnej astronomickej únie (IAU) rozhodlo zbaviť Pluta jeho štatútu „plnohodnotnej planéty“ s odôvodnením, že inak by muselo prideliť takýto štatút niekoľkým ďalším nebeským telesám, ktoré si to nezaslúžia. menej ako Pluto. To by narušilo mnohé predstavy o slnečnej sústave. Je jednoduchšie znížiť počet planét na objekt, ako pridať niekoľko nových. Podľa toho sa posúva hranica slnečnej sústavy.
Veľký planetografický objav z konca dvadsiateho storočia – objav vonkajšieho pásu asteroidov za obežnou dráhou Neptúna – výrazne zmenil chápanie slnečnej sústavy. Objavil sa nový pohľad na štruktúru planetárneho systému, ktorý sa predtým nezdal celkom harmonický, pretože obsahoval „zvláštnu“ planétu - Pluto. . . Pluto by teda bolo „vyvrheľom“ slnečnej sústavy, keby v posledných rokoch (od roku 1992) nenašlo hodnú spoločnosť: úplne nový tretí typ planetárneho telesa – ľadové planéty. . „Šokové päťročné obdobie“ bolo obdobie od roku 1999 do roku 2003, počas ktorého bolo objavených ≈ 800 dovtedy neznámych tiel. V dôsledku toho sa Pluto stalo len jedným z objektov vonkajšieho pásu asteroidov, takzvaného Kuiperovho pásu. V súčasnosti je známych asi 1000 asteroidov z tohto pásu, pričom desať najväčších má priemer presahujúci 1000 km. Tu sú názvy niektorých z nich: 2003 UB 313 (priemer 2800 km), Pluto (2390 km), 2005 FY 9 (1600 km) atď. Najvzdialenejším objektom bola Sedna (1500 km), ktorá je 90-krát vzdialenejšia od Slnko, než Zem. Najväčšia planetoida zatiaľ nedostala meno. Skupina amerických astronómov pod vedením Michaela Browna navrhla pomenovať „obra asteroidov“ Persephone, meno Plutovej manželky v gréckej mytológii. Georgij Burba. Ľadové satelity Slnka. J. Okolo sveta, 2006 č.12
Planéty sa pomaly pohybujú na pozadí zverokruhových súhvezdí, keď sa Zem pohybuje po svojej obežnej dráhe. V priebehu roka cestujú z jedného súhvezdia do druhého, takže ich možno vizuálne odlíšiť od hviezd. Samotná planéta dostala svoje meno práve pre túto vlastnosť (v preklade z gréčtiny αstër ρlanëtës – putujúca hviezda). Pohyb planét na ich dráhach nastáva zo západu na východ, ale zdanlivý pohyb po oblohe nastáva z východu na západ v dôsledku rýchlej axiálnej rotácie Zeme. V dôsledku kombinácie ročného pohybu Zeme a planét na ich obežných dráhach všetky planéty opisujú slučky na pozadí hviezdnej oblohy, pričom sa pohybujú dopredu alebo dozadu. Tento jav si všimol a správne vysvetlil N. Kopernik. Skutočnosť, že sa planéty jednoducho nepohybujú tam a späť, ale opisujú slučky, nastáva preto, že roviny ich obežných dráh sa nezhodujú s rovinou obežnej dráhy Zeme.
Planéty a ich satelity (ak sú, samozrejme, viditeľné zo Zeme) sa nám zdajú, rovnako ako hviezdy, ako viac či menej jasné body. Svietia svetlom odrazeným od Slnka. Satelit Zeme, Mesiac, je však 10 000-krát jasnejší ako najjasnejšia hviezda na oblohe Sírius, pretože je k Zemi neporovnateľne bližšie. Keďže poloha planét na oblohe sa neustále mení, nie sú zobrazené na hviezdnej mape. Na určenie, ktorú planétu pozorujeme, je potrebné mať špeciálne informácie, ktoré sa niekedy umiestňujú do kalendárov. Existuje ďalší spôsob, ako rozlíšiť planétu od hviezdy na oblohe: musíte sa na hviezdu pozrieť cez ďalekohľad. Planéta je viditeľná ako malý disk, hviezda ako jasný blikajúci bod. Ľudia s bystrým zrakom môžu dosiahnuť rovnaký efekt, keď sa budú pozerať na svetlo cez úzky otvor, ako je napríklad voľne zovretá päsť. Za jasnej, tmavej noci, na pozadí hviezd, ktoré sa pomaly pohybujú po oblohe bez toho, aby menili svoju vzájomnú polohu, môžete voľným okom vidieť jasné, pomerne rýchlo sa pohybujúce body - sú to umelé satelity Zeme. Najjasnejším umelým objektom na nízkej obežnej dráhe Zeme bola sovietska automatická stanica Mir. Za 13 rokov svojej existencie urobil 75 000 otáčok okolo Zeme. K jej „postreku“ v Tichom oceáne došlo 2. marca 1999.
Zem má 6 nebeských bratov (Merkúr, Mars, Jupiter, Saturn, Urán, Neptún) a jednu sestru - Venušu (bohyňu lásky a krásy). Majú veľa spoločných znakov, ktoré vznikli v procese podobného formovania a ďalšieho vývoja. Všetky planéty v slnečnej sústave majú guľovitý tvar. Všetky sa točia okolo Slnka rovnakým smerom – proti smeru hodinových ručičiek pre pozorovateľa, ktorý sa pozerá zo severného pólu. Tento smer sa zvyčajne nazýva priamy. Takmer všetky satelity planét sa pohybujú rovnakým smerom. Axiálna rotácia väčšiny planét prebieha v rovnakom smere. Výnimkou sú Venuša a Urán, ktorý sa tiež otáča, akoby „ležal“: jeho os leží takmer v obežnej rovine. Dráhy planét sú elipsy blízko kruhu, s výnimkou Merkúra. Z tohto dôvodu sa planéty nepribližujú k sebe a ich gravitačná interakcia je malá. Dráhy všetkých planét sú približne v rovnakej rovine, blízko roviny slnečného rovníka. Medzery medzi obežnými dráhami planét sa prirodzene zväčšujú so vzdialenosťou od Slnka: každá nasledujúca planéta je 2-krát ďalej od Slnka ako predchádzajúca (tzv. zákon planetárnych vzdialeností). Všetky planéty a ich satelity majú škrupinovú štruktúru, to znamená, že pozostávajú zo sústredných gúľ, ktoré sa líšia zložením a štruktúrou hmoty. Všetky sa pohybujú na pozadí súhvezdí. Všetky planéty žiaria odrazeným slnečným žiarením. Všetky planéty sú rozdelené do dvoch skupín: malé ako Zem a obri ako Jupiter. Tieto rozdiely sú do značnej miery spôsobené rôznymi vzdialenosťami od Slnka, čo ovplyvnilo ich fyzikálno-chemické vlastnosti a dynamické vlastnosti.
Každá planéta sa môže „pochváliť“ nejakým druhom rekordu. Merkúr je najbližšie k Slnku, najmenší a najteplejší, takmer bez atmosféry, s najvyššou obežnou rýchlosťou (≈48 km/s) a najkratším rokom 0,24 pozemského roka. Venuša sa najpomalšie otáča okolo svojej osi (≈ 243 dní) v smere opačnom k jej pohybu okolo Slnka. Zem je dvojitá planéta Zem-Mesiac a len na nej je život. Mars má najvyššie pohoria (sopečný kužeľ Olymp je vyšší ako 25 km) Jupiter je najväčší čo do hmotnosti a objemu a najrýchlejšie rotuje (9 hodín 55 m) s najväčším satelitom (Ganymede). Saturn je najplochejší s veľkou polárnou kompresiou (1/10), má najveľkolepejšie prstence a najväčší počet satelitov (podľa najnovších údajov - 22). Urán - sa pohybuje na obežnej dráhe „ležiaci na boku“, dokonca mierne „hore nohami“ (sklon rotačnej osi je 98). Neptún - má najdlhšiu periódu otáčania okolo Slnka, má prerušené prstence vo forme oblúkov (oblúkov). Mnoho planét má satelity. Najväčším satelitom Jupitera v slnečnej sústave je Ganymede (jeden z jeho 16 „mesiacov“). Jeho polomer je 2631 km (väčší ako Merkúr a Pluto) a jeho hmotnosť je viac ako dvakrát väčšia ako hmotnosť Mesiaca. Nachádza sa vo vzdialenosti 1,07 milióna km od Jupitera a má zmiešané kremičitanovo-ľadové zloženie. Zhora je povrch Ganymedu pokrytý vrstvou kamenno-ľadového prachu s hrúbkou niekoľkých metrov. Na povrchu je veľa meteoritových kráterov. Medzi veľké satelity patrí aj Saturnov Titan (polomer ≈ 2580 km); Callisto (≈ 2350 km), Io (≈ 1815 km), Európa (≈ 1569 km) Jupitera. Posledné tri satelity a Ganymede objavil G. Galileo.
Takto si autori sci-fi, bratia Strugackí (jeden z nich je astronóm), predstavujú pohľad na oblohu na jednom z Jupiterových satelitov. Príbeh sa odohráva v ďalekej budúcnosti na vedeckej stanici umiestnenej na jednom zo satelitov Jupitera.“ . . Amalthea, piaty a najbližší satelit Jupitera, dokončí revolúciu okolo svojej osi približne za tridsaťpäť hodín. Navyše za dvanásť hodín urobí okolo Jupitera úplnú revolúciu. Preto sa Jupiter každých trinásť a pol hodiny plazí spoza blízkeho horizontu. Rast Jupitera je veľmi krásny. Stačí sa vopred vyviezť výťahom na najvyššie poschodie pod priehľadným spektrolitovým uzáverom. Obloha je čierna a je na nej veľa jasných, neblikajúcich hviezd. Od žiary hviezd ležia na pláni nejasné odrazy a skalnatý hrebeň sa javí ako hlboký čierny tieň na hviezdnej oblohe. Ak sa pozriete pozorne, môžete dokonca rozoznať obrysy jednotlivých zubatých vrcholov. Stáva sa, že škvrnitý kosák Ganymeda alebo strieborný kotúč Callisto, alebo oboje, visí nízko nad hrebeňom, hoci je to dosť zriedkavé. Potom sa z vrcholkov tiahnu hladké sivé tiene po trblietavom ľade po celej planine. A keď je Slnko okrúhlou škvrnou oslepujúceho plameňa nad obzorom, rovina sa zmení na modrú, tiene sčernejú a je viditeľná každá trhlina v ľade. Uhoľné škvrny na mieste štartu rakiet vyzerajú ako obrovské kaluže pokryté ľadom. To vyvoláva hrejivé, polozabudnuté asociácie a vy chcete vybehnúť na pole a prejsť sa po tenkej ľadovej kôre, aby ste videli, ako to pod magnetickou topánkou chrumká a po nej sa tiahnu vrásky podobné pene v horúcom mlieku, len tmavé. Ale to všetko je vidieť nielen na Amalthea. Z nejakého dôvodu sa verí, že hnedá farba je škaredá. To si myslí niekto, kto nikdy nevidel hnedú žiaru cez polovicu oblohy a na nej jasný červený kotúč. Potom disk zmizne. Zostáva len Jupiter, obrovský, hnedý, strapatý, dlho mu trvá, kým sa vynorí z horizontu, akoby sa nafúkol a zaberá štvrtinu oblohy. Šikmo ju pretínajú čierne a zelené pruhy oblakov čpavku a občas sa na nej objavia a hneď miznú drobné biele bodky – tak vyzerajú exosférické protuberancie z Amalthey. . Režisér sa naposledy pozrel na hnedú, rozmazanú kupolu Jupitera a pomyslel si, že by bolo pekné zachytiť moment, keď všetky štyri veľké satelity visia nad obzorom – červenkastý Io, Europa, Ganymede a Callisto a na prvom samotný Jupiter. štvrtina je z polovice oranžová, z polovice hnedá. Potom si pomyslel, že nikdy nevidel západ slnka. Aj toto by malo byť krásne: žiara exosféry pomaly slabne a hviezdy jedna za druhou na černajúcom nebi blikajú ako diamantové ihly na zamate. Ale zvyčajne je čas vstupu výška pracovného dňa.“ . . Arkady Strugatsky, Boris Strugatsky. Cesta do Amalthea.
Jediným prirodzeným satelitom Zeme a ďalším svietidlom na nebeskej sfére je Mesiac (v gréckej mytológii je bohyňou Mesiaca Selene). Nachádza sa len 384 000 km od Zeme, jeho polomer je len ≈ 4-krát menší ako zemský (1738 km) a jeho hmotnosť je 81,5-krát menšia ako hmotnosť Zeme. Vo vzťahu k svojej planéte bol Mesiac donedávna považovaný za najhmotnejší satelit v slnečnej sústave, a preto mal najväčší vplyv na hlavnú planétu. V roku 1978 bol objavený Plutov satelit Charon a teraz mu patrí toto prvenstvo. Hoci samotné Pluto je dnes považované za trpasličiu planétu, stále je to planéta s najhmotnejším satelitom. Zem a Mesiac sú spojené silnou vzájomnou príťažlivosťou a otáčajú sa ako jeden celok okolo spoločného ťažiska (barycentra) zo západu na východ. Barycentrum sa nachádza vo vnútri Zeme vo vzdialenosti 4750 km od jej stredu, čo je 0,73 zemského polomeru. Zem sa často nazýva dvojitá planéta. Systém Zem-Mesiac dokončí úplnú revolúciu za 27,3 dňa. Ide o takzvaný hviezdny (z latinského sidus, rod sideris, teda hviezdny) mesiac. Je to barycentrum, ktoré sa pohybuje po obežnej dráhe okolo Slnka. Zem a Mesiac možno nazvať dvojitou planétou aj z inej pozície. Spomedzi všetkých hypotéz vzniku Mesiaca mnohí selenológovia v súčasnosti považujú za najprijateľnejší model, ktorý navrhol ruský bádateľ E. L. Ruskol. Z oblaku predplanetárnych telies obklopujúcich Slnko vyvinula teóriu spoločného formovania Zeme a Mesiaca ako dvojitej planéty.
Mesiac dokončí úplnú revolúciu okolo Zeme za 27,3 dňa vzhľadom na hviezdy (ide o hviezdny, t. j. hviezdny mesiac) s uhlovou rýchlosťou 13,2 za deň. Za rovnaký čas vykoná jednu otáčku okolo svojej pomyselnej osi s rovnakou uhlovou rýchlosťou. Preto je Mesiac obrátený k Zemi vždy rovnakou pologuľou. Ale nebolo to tak vždy. Pred miliardami rokov bol Mesiac bližšie k Zemi a otáčal sa okolo svojej osi rýchlejšie, ako obiehal okolo Zeme. Postupne sa vplyvom zemskej gravitácie rotácia Mesiaca spomaľovala, až sa oba pohyby stali synchrónnymi. Teraz však vidíme ≈59 % povrchu nášho satelitu v dôsledku takzvanej librácie (zdanlivého kolísania) z niekoľkých dôvodov. Po prvé, Mesiac sa podľa druhého Keplerovho zákona pohybuje po svojej eliptickej dráhe nerovnomerne - v blízkosti apogea (vzdialený bod) pomalšie ako v blízkosti perigea (blízkeho bodu) a „pozerá“ do stredu elipsy a Zem je v jedno z jeho ohniskov. Preto sa pozeráme za strany mesačného disku, niekedy zo západu, inokedy z východu (optická librácia pozdĺž zemepisnej dĺžky). Po druhé, vzhľadom na skutočnosť, že obežné roviny Zeme a Mesiaca sa nezhodujú (uhol medzi nimi je > 5) a os rotácie Mesiaca je naklonená k rovine jeho obežnej dráhy o ≈ 83, periodicky sa k nám otáča buď južnou alebo severnou stranou. V tomto prípade sa cirkumpolárne oblasti mierne otvárajú (optická librácia v zemepisnej šírke). Vďaka letom na náš satelit sovietskych automatických medziplanetárnych staníc „Luna“ sa ľudia zo Zeme mohli pozrieť na odvrátenú stranu Mesiaca. Stanica Luna-9 (1966) vysielala na Zem kruhovú panorámu mesačnej krajiny a po úspešnom mäkkom pristátí na povrchu Mesiaca potvrdila predpoklady o pomerne pevnej pôde a neprítomnosti prachu. dôležitá a spoľahlivá okolnosť v budúcnosti pre sovietske lunárne vozidlá a amerických astronautov.
Pozoruhodnou črtou povrchu nielen Mesiaca, ale aj všetkých terestrických planét sú prstencové štruktúry. Takéto štruktúry na Mesiaci - krátery, jasne viditeľné zo Zeme, majú rôzne veľkosti: od malých (priemer menší ako meter) po veľké (priemer viac ako 200 km). Väčšina z nich má viac-menej ploché dno a vyvýšené okraje a niekedy je v strede viditeľná kopcovitá vyvýšenina. Krátery často tvoria dlhé reťaze tiahnuce sa stovky kilometrov. Lunárne krátery majú dva pôvody. Niektoré z veľkých kráterov sú zjavne vulkanické, vznikli v minulosti, keď boli aktívne tektonické procesy na Mesiaci. Treba brať do úvahy, že vnútorné sily na Mesiaci pôsobili s väčším účinkom ako na Zemi kvôli tamojšej nižšej (6-násobnej) gravitácii. Teraz je Mesiac tektonicky bez života, mesačné otrasy sú zriedkavé a slabé. Väčšina kráterov je podľa všeobecne uznávaného názoru selenológov (Selena je Mesiac) meteoritového pôvodu, to znamená, že vznikli pádom veľkých meteoritov, asteroidov a jadier komét. Pri absencii atmosféry, ktorá spomaľuje ich pád, majú veľkú rázovo-výbušnú silu, v dôsledku ktorej vznikajú hlavné veľké krátery a sekundárne menšie v ich blízkosti by mohli vzniknúť pádom kameňov rozptýlených po dopade. .
Nedotknutý reliéf Mesiaca je akoby „zakonzervovaný“, nie je zničený v dôsledku absencie atmosféry a hydrosféry, ako aj v dôsledku pôsobenia „slnečného vetra“ - korpuskulárnych tokov (elementárne častice lietajúce z Slnko), ktoré spôsobujú spekanie povrchovej vrstvy a jej premenu na pomerne silnú hubovitú kôru (rigolit). To tiež inhibuje procesy zosuvu svahov. Na Zemi je primárny kráterový reliéf značne zničený všetkými svahovými a inými reliéfnymi procesmi, a preto je zahalený, hoci ho možno vysledovať v pochovanej forme aj na povrchu planéty. Na viditeľnej strane Mesiaca je približne 300 000 kráterov s priemerom viac ako kilometer. Niektoré z nich majú mená: Copernicus, Kepler, Tycho atď. Okrem kráterov na Mesiaci sú obrovské tmavé, ploché oblasti - takzvané „moria“, ale bez vody (Ocean of Storms, Sea of Dažďa a pod.) a ľahkých horských oblastí – tzv. „kontinentov“. Mnohé moria sú ohraničené dlhými horskými pásmami pomenovanými podľa zemských hôr – Alpy, Kaukaz, Pyreneje atď.
Asteroidy sú malé telesá Slnečnej sústavy. Hlavný pás asteroidov leží medzi dráhami Marsu a Jupitera. Podľa zákona planetárnych vzdialeností astronómovia v 18. stor. Dúfali, že tu nájdu planétu zemského typu, no objavili ju až začiatkom 19. storočia. množstvo malých planét: Ceres (priemer 1003 km), Pallas, Juno atď. V súčasnosti je známych asi 6000 asteroidov. Takmer všetky sa pohybujú smerom dopredu okolo Slnka rýchlosťou ≈ 20 km/s po eliptických dráhach, pričom väčšina ich dráh leží v rovine ekliptiky. Niektoré z nich pretínajú obežnú dráhu Zeme. Asteroidy sa líšia veľkosťou. Asi 30 má priemer > 200 km. Tvar je nepravidelný, mnohostranný, hranatý a vyhladený s početnými krátermi. Zloženie je iné. Prichádzajú z kameňa a kovu. Hlavným zdrojom meteoritov sú asteroidy. V roku 1989 preletel vo vzdialenosti ≈ 650 tisíc km od Zeme asteroid s veľkosťou ≈ 300 m. Začiatkom júna 2006 preletel v najbližšej možnej vzdialenosti od Zeme, o niečo ďalej ako Mesiac, asteroid dlhý až 900 m. Stretnutie s takýmto „kamienkom“ by okamžite zmenilo klímu a vo všeobecnosti celý život na Zemi. Ak by spadol do oceánu, vznikli by vlny vysoké desiatky metrov, ktoré by odplavili mnohé prímorské krajiny. Do atmosféry by sa uvoľnili miliardy ton vodnej pary. . . Ak by dopadol na súš, do ovzdušia by sa dostalo obrovské množstvo prachu a dymu zo vzniknutých požiarov, čo by spôsobilo globálnu klimatickú aerosólovú katastrofu: rýchly, prudký a dlhotrvajúci pokles teploty do mínusových hodnôt. Existuje predpoklad, že pád veľkého asteroidu v oblasti Mexického zálivu ≈ pred 65 miliónmi rokov spôsobil smrť ≈ 95 % všetkých živých organizmov na planéte, vrátane dinosaurov. Posledný „vražedný asteroid“ (2006) minul, nebezpečenstvo na chvíľu pominulo, ale očakáva sa návšteva ďalšieho „vesmírneho teroristu“, takže astronómovia pozorne sledujú trajektórie asteroidov. Súčasne prebieha vedecký výskum a vyvíjajú sa metódy na ničenie nebezpečných „návštevníkov“ na najbližších miestach k Zemi.
Kométy (z gréckeho κοmëtës – dlhosrstý) sú malé telesá Slnečnej sústavy s ešte menšou hmotnosťou ako asteroidy. Ide o studené telesá, ktoré začnú žiariť až pri priblížení sa k Slnku. Dráhy komét sú veľmi pretiahnuté elipsy alebo dokonca paraboly. Obdobia revolúcie okolo Slnka sa veľmi líšia: od niekoľkých rokov po tisíce a dokonca milióny rokov. Ak sa kométa pohybuje v parabole, do slnečnej sústavy sa vôbec nevráti. Pohyb na obežných dráhach môže byť buď dopredu alebo dozadu. Orbitálne roviny ležia vo veľmi odlišných uhloch a tvoria skutočnú zamotanú guľu. Kométa má výraznú hlavu a chvost. Hlava pozostáva z pevného jadra a plynného prostredia – kómy. Jadro je ľadový konglomerát pozostávajúci z 80% vody zmiešanej s rôznymi plynmi: oxid uhličitý, metán, amoniak, vodík, ako aj kamenné a železné častice. V týchto vesmírnych ľadovcoch s teplotou 250 -260 C sa podobne ako v chladničke mohli zachovať organické látky, možno prvé tehly, z ktorých sa formoval život na Zemi.
Jadrá komét sú malé: od niekoľkých stoviek metrov po niekoľko kilometrov (napríklad veľkosť slávnej Halleyovej kométy v roku 1986 bola 16 km x 8 km). Pri približovaní sa k Slnku vplyvom tepla ľad sublimuje a vzniká plynné prostredie – kóma. V dôsledku odpudivého účinku ľahkého tlaku a slnečného vetra sa zo riedkych plynov a najjemnejšieho prachu („nič nevidno“) rúti preč od kométy v smere oproti Slnku rýchlosťou 500 -1000 km/s. Chvosty dosahujú miliardy kilometrov na dĺžku a žiaria studeným luminiscenčným svetlom. Jadro môže stratiť 30-40 ton hmoty každú sekundu! Každé priblíženie kométy k Slnku je sprevádzané nenapraviteľnou stratou hmotnosti. Preto sa nakoniec zásoba plynov a pevných častíc vyčerpá, jadro sa zničí, čiastočne sa rozpadne a vytvorí sa „vesmírny odpad“, ktorý môže slúžiť ako zdroj prúdu meteorov a dokonca aj meteorického roja. V ľudskej pamäti sa Zem nezrazila s jadrami komét (iba s ich úlomkami), ale opakovane upadla do chvostov komét (v roku 1910 prešla chvostom Halleyovej kométy). Pre ľudí to nepredstavuje žiadne nebezpečenstvo: hoci chvost obsahuje jedovaté plyny (metán, kyanogén), sú veľmi riedke a ich prímes v atmosfére je nepostrehnuteľná.
Existuje predpoklad, že výbuch v roku 1908 v tajge v Podkamennajskej Tunguzskej kotline, ktorý nazývame pád tunguzského meteoritu (neexistoval tam žiadny meteorit), bol v skutočnosti výsledkom zrážky Zeme s jadrom malá kométa Encke s priemerom asi 30 m. Pri páde jadra sa takmer všetko vyparilo zohriatím v hustých vrstvách atmosféry a vo výške 5-10 km v dôsledku obrovského tlaku vzduchu došlo k výbuchu. Bolo zaznamenané silné zemetrasenie, stáročná tajga bola kosená ako kosa na obrovskej ploche (40 km x 50 km). V okruhu ≈ 30 km od centra výbuchu boli vyrúbané stromy s vrcholmi smerom von. Žiarivosť viditeľná zo vzdialenosti 500 km prevyšovala žiarivosť Slnka a tisíc kilometrov od miesta havárie bolo počuť hromy. V momente, keď kométa vstúpila do zemskej atmosféry (to sa stalo ráno, keď bolo Slnko vo východnej polovici oblohy), bola západne od oblasti výbuchu pozorovaná nezvyčajná žiara na nočnej oblohe po celej západnej Sibíri a Európe až po Atlantiku. Možno to bol chvost kométy. V nasledujúcich dňoch bol v zemskej atmosfére zaznamenaný zvýšený obsah prachu. Zaujímavá je história kométy Biela, pomenovaná po Čechovi Biela (Bely), ktorý ju objavil v roku 1826. Obdobie obehu tejto kométy bolo ≈ 7 rokov. Bol pozorovaný dvakrát a tretíkrát (v roku 1846) sa pred očami astronómov rozdelil na dve časti. V roku 1852 sa objavili obe dcérske kométy, no vzdialenosť medzi nimi sa zväčšila. Ďalšie časové podmienky na pozorovanie sa objavili až v roku 1872, no kométu sa nepodarilo odhaliť. Ale 27. novembra 1872, v noci, keď Zem prekročila obežnú dráhu Biela, bol pozorovaný silný meteorický roj s radiantom zo súhvezdia Andromeda, kde sa podľa výpočtov mala kométa nachádzať. A aj teraz, každý rok, keď Zem prekročí obežnú dráhu Biela, je pozorovaný zvýšený počet meteorov. Meteorický materiál kométy bol zrejme viac-menej rovnomerne rozmiestnený po celej jej dráhe. To naznačuje, že kométy sú nebeské telesá s krátkou životnosťou.
Vo vesmíre sa hojne vyskytujú pevné telesá rôznych veľkostí, od prachových zŕn až po bloky s veľkosťou desiatok a stoviek metrov. Zrnká prachu padajú na Zem každú hodinu a bloky - raz za stovky alebo tisíce rokov. Meteory sú drobné pevné častice vážiace gramy a zlomky gramu, ktoré napádajú zemskú atmosféru rýchlosťou desiatok kilometrov za sekundu. Vplyvom trenia o vzduch vo výške 80-100 km sa zahrejú na niekoľko tisíc stupňov Celzia, pričom žiaria 1-2 sekundy, strácajú hmotu alebo sa rozprašujú a zmiznú skôr, než dosiahnu povrch Zeme. Meteory za sebou zanechávajú ionizované plyny – meteorickú stopu, často viditeľnú voľným okom. Meteory sa javia ako „padajúce hviezdy“ na pozadí tmavej nočnej oblohy. Meteory môžu byť izolované, sporadické alebo môžu vytvárať meteorické roje. Obzvlášť hojné z nich sa nazývajú meteorické roje. Všetky častice meteorických rojov sa pohybujú navzájom paralelne, ale podľa zákonov perspektívy sa zdá, že odlietajú z jedného bodu na oblohe, ktorý sa nazýva radiant. Meteorické roje sú pomenované podľa súhvezdí, v ktorých sa nachádzajú ich radianty. Známych je 8 tokov. Jedným z najhojnejších sú „Peržania“ (podľa súhvezdia Perzeus). Trvá od 5. do 18. augusta s vrcholom okolo 10. augusta. Na konci prvých desiatich októbrových dní sú „drakonidy“, v tretích desiatich dňoch októbra sú „Orionidy“. Každých 33 a štvrť roka v polovici novembra sa na Zem vracia silný prúd - Leonidy. Takže v noci 17. novembra 1966 bolo na oblohe nad Arizonou napočítaných až 2300 meteorov za minútu. Meteorické roje sa vyskytujú, keď sa meteorický roj stretne so Zemou - zhlukom meteorických telies, ktoré sú produktom rozpadu komét, drvenia asteroidov atď. Väčšina veľkých meteorických telies sa pohybuje ako kométy po predĺžených eliptických dráhach. Dráhy prúdov sú starostlivo študované, pretože môžu byť nebezpečné pre kozmické lode.
Skúsili ste niekedy uviesť svoju univerzálnu adresu v listoch? Jeho formát by mohol zhruba nasledovať nasledujúcu šablónu – dom/ulica/mesto/krajina/planéta Zem/Orionské rameno/Galaxia Mliečna dráha/Miestna skupina galaxií/nadkopa Panny/Vesmír.
Vo všeobecnosti nie sú galaxie v našom Vesmíre rozložené rovnomerne – tvoria obrovské kopy, ktoré sú zase súčasťou ešte gigantickejších superkopy, združujúcich státisíce galaxií. Navonok tieto superkopy pripomínajú akési gigantické siete, ktorých vlákna tvoria zhluky galaxií. Rovnako ako ostatné galaxie vo vesmíre, aj naša Mliečna dráha musí byť súčasťou jednej z týchto megaštruktúr.
Ale také jednoduché to samozrejme nie je. Superklastre nemajú žiadne jasné hranice, čo sťažuje určenie ich skutočnej veľkosti. Ale je možné, že vďaka úsiliu skupiny astronómov, o ktorej článok vyšiel v dnešnom vydaní časopisu Nature, sa naša univerzálna adresa podarí objasniť tým, že k nej pridáme ešte jednu pozíciu.
Vesmír sa rozpína, čo sa prejavuje tzv. červený posun. Gravitácia galaxií umiestnených vedľa seba však ovplyvňuje ich rýchlosť a smer pohybu. Pomocou rádioteleskopov vedci zmerali polohu a rýchlosť ôsmich tisíc galaxií. Vďaka tomu boli schopní vytvoriť mapu „kozmických tokov“ - zvláštnych „migračných“ ciest galaxií. Ako sa ukázalo, Mliečna dráha je súčasťou obrovskej superkopy dlhej 520 miliónov svetelných rokov, ktorá zahŕňa vyše stotisíc galaxií. Novoobjavená stavba dostala názov Laniakea – v preklade z havajčiny – rozľahlé nebo.
Farby na mape označujú rozmiestnenie galaxií. Červená zodpovedá oblastiam s najväčšou hustotou galaxií, modrá relatívne opusteným oblastiam. Samozrejme, netreba zabúdať, že galaxie, ktoré pozorujeme, tvoria len malé percento hmoty vesmíru, pričom jeho prevažnú časť tvorí temná hmota, ktorú môžeme odhaliť len nepriamym dôkazom.
Modrá bodka je miestna kopa galaxií nachádzajúca sa na okraji Laniakea, kde sa nachádza naša Mliečna dráha.
Biele čiary znázorňujú prúdy, pozdĺž ktorých sa galaxie Laniakea pohybujú smerom k Veľkému priťahovačovi - gravitačnej anomálii, ktorá sa nachádza vo vzdialenosti 250 miliónov svetelných rokov od nás. Žiaľ, nemôžeme pozorovať Veľkého atraktora priamo, pretože sa nachádza v „zóne vyhýbania“, uzavretej pred pozorovaním rovinou Mliečnej dráhy s množstvom prachu. Môžeme však merať vplyv, ktorý má na pohyb galaxií. Zdá sa, že Atraktor je akýmsi jadrom Laniakea, ku ktorému smerujú galaxie, ktoré ho tvoria, ako voda stekajúca po klesajúcej ceste do údolia.
Oranžová čiara ukazuje hranicu Laniakea. Dá sa to zhruba prirovnať k povodiu – za jeho hranicami kozmické toky menia svoj smer a rútia sa do stredu susedných superkopy Coma Berenices, Perseus-Pisces a Shapley.
Na záver môžem len povedať, že náš Vesmír je skutočne obrovský a plný zázrakov, z ktorých si väčšinu ani neuvedomujeme. Zaujímalo by ma, koľko existuje ešte väčších univerzálnych štruktúr, ktorých neoddeliteľnou súčasťou je Laniakea?
Viete, že máme to šťastie, že sa nenarodíme len v „zóne života“ hviezdy, ale aj v celej galaxii?
Ako vyzerajú iné hviezdy zvonku? Už sme si povedali, ale ako by vonkajší pozorovateľ videl našu slnečnú sústavu a našu hviezdu Slnka?
Súdiac podľa analýzy okolitého priestoru, slnečná sústava sa momentálne pohybuje cez lokál, ktorý pozostáva hlavne z vodíka a určitého množstva hélia. Predpokladá sa, že tento miestny medzihviezdny oblak sa rozprestiera na vzdialenosť 30 svetelných rokov, čo je v prepočte na kilometre niečo okolo 180 miliónov km.
„Náš“ oblak sa zase nachádza vo vnútri podlhovastého oblaku plynu, tzv lokálna bublina, tvorené časticami starovekých supernov. Bublina sa tiahne cez 300 svetelných rokov a nachádza sa na vnútornom okraji jedného zo špirálových ramien.
Ako som však už povedal, naša presná poloha vzhľadom na ramená Mliečnej dráhy nám nie je známa – čokoľvek by sa dalo povedať, jednoducho nemáme možnosť sa na to pozrieť zvonku a posúdiť situáciu.
Čo robiť: ak takmer kdekoľvek na planéte môžete určiť svoju polohu s dostatočnou presnosťou, potom ak máte čo do činenia s galaktickými mierkami, je to nemožné - naša galaxia má priemer 100 tisíc svetelných rokov. Dokonca aj pri štúdiu vesmíru okolo nás zostáva veľa nejasností.
Ak použijeme intergalaktický polohovací systém, pravdepodobne sa ocitneme medzi hornou a spodnou časťou Mliečnej dráhy a na polceste medzi stredom a vonkajším okrajom galaxie. Podľa jednej hypotézy sme sa usadili v dosť „prestížnej oblasti“ galaxie.
Existuje predpoklad, že hviezdy nachádzajúce sa v určitej vzdialenosti od stredu galaxie sú v tzv obývateľná zóna, teda tam, kde je život teoreticky možný. A život je možný len na správnom mieste so správnou teplotou – na planéte nachádzajúcej sa v takej vzdialenosti od hviezdy, že má tekutú vodu. Len tak môže život vzniknúť a vyvíjať sa. Vo všeobecnosti obývateľná zóna siaha 13 - 35 tisíc rokov od centra Mliečnej dráhy. Vzhľadom na to, že naša slnečná sústava sa nachádza 20 – 29 svetelných rokov od galaktického jadra, nachádzame sa priamo uprostred „životného optima“.
V súčasnosti je však Slnečná sústava skutočne veľmi tichým „regiónom“ vesmíru. Planéty systému vznikli už dávno, „túlavé“ planéty buď narazili do svojich susedov, alebo zmizli mimo nášho hviezdneho domova, a počet asteroidov a meteoritov sa výrazne znížil v porovnaní s chaosom, ktorý vládol asi pred 4 miliardami rokov.
Veríme, že rané hviezdy vznikli iba z vodíka a hélia. Ale keďže hviezdy sú akýmsi druhom hviezd, časom vznikali aj ťažšie prvky. To je mimoriadne dôležité, pretože keď hviezdy umierajú a explodujú, . Ich pozostatky sa stávajú stavebným materiálom pre ťažšie prvky a zvláštne semená galaxie. Odkiaľ inde by prišli, ak nie od „kováčov chemických prvkov“ nachádzajúcich sa v útrobách hviezd?
Napríklad uhlík v našich bunkách, kyslík v pľúcach, vápnik v kostiach, železo v krvi – to všetko sú tie isté ťažké prvky.
V neobývanej zóne zrejme chýbali procesy, ktoré umožnili život na Zemi. Bližšie k okraju galaxie explodovalo menej hmotných hviezd, čo znamená, že bolo vyvrhnutých menej ťažkých prvkov. Ďalej v galaxii nenájdete atómy takých dôležitých prvkov pre život ako kyslík, uhlík, dusík. Obytná zóna sa vyznačuje prítomnosťou týchto ťažších atómov a za jej hranicami je život jednoducho nemožný.
Ak je najvzdialenejšia časť galaxie „zlou oblasťou“, jej centrálna časť je ešte horšia. A čím bližšie ku galaktickému jadru, tým je nebezpečnejší. V časoch Koperníka sme verili, že sme v strede vesmíru. Zdá sa, že po všetkom, čo sme sa naučili o nebesách, sme sa rozhodli, že sme v strede galaxie. Teraz, keď vieme ešte viac, chápeme, ako môžeme šťastie byť mimo stredu.
V samom strede Mliečnej dráhy sa nachádza objekt obrovskej hmotnosti - Strelec A, čierna diera s priemerom asi 14 miliónov km, jeho hmotnosť je 3700-krát väčšia ako hmotnosť nášho Slnka. Čierna diera v strede galaxie vyžaruje silné rádiové emisie, ktoré sú dostatočné na spálenie všetkých známych foriem života. Je teda nemožné sa k nej priblížiť. Existujú aj iné oblasti galaxie, ktoré sú neobývateľné. Napríklad kvôli najsilnejšej radiácii.
hviezdy typu O- sú to obri oveľa teplejší ako Slnko, 10-15 krát väčší ako ono a vyžarujúci do vesmíru obrovské dávky ultrafialového žiarenia. Všetko zahynie pod lúčmi takejto hviezdy. Takéto hviezdy sú schopné zničiť planéty ešte predtým, než sa skončia. Žiarenie z nich je také veľké, že jednoducho vytrháva hmotu z formujúcich sa planét a planetárnych systémov a doslova vytrháva planéty z obežnej dráhy.
Hviezdy typu O sú skutočnými „hviezdami smrti“. V okruhu 10 alebo viac svetelných rokov od nich nie je možný žiadny život.
Takže náš kút galaxie je ako rozkvitnutá záhrada medzi púšťou a oceánom. Máme všetky prvky potrebné pre život. V našej oblasti je hlavnou bariérou proti kozmickému žiareniu magnetické pole Slnka a magnetické pole Zeme nás chráni pred žiarením zo Slnka. Za to je zodpovedné magnetické pole Slnka slnečný vietor, čo je ochrana pred problémami, ktoré k nám prichádzajú z okraja slnečnej sústavy. Magnetické pole Slnka roztáča slnečný vietor, čo je nabitý prúd protónov a elektrónov vystreľujúcich zo Slnka rýchlosťou milión kilometrov za hodinu.
Slnečný vietor nesie magnetické pole na vzdialenosť trikrát väčšiu ako je obežná dráha Neptúna. Ale o miliardu kilometrov neskôr, na mieste tzv heliopauza, slnečný vietor vyschne a takmer zmizne. Po spomalení prestáva byť prekážkou pre kozmické žiarenie z medzihviezdneho priestoru. Toto miesto je hranica heliosféra.
Ak by neexistovala heliosféra, kozmické žiarenie by nerušene preniklo do našej slnečnej sústavy. Heliosféra funguje ako klietka na potápanie so žralokmi, len namiesto žralokov je tu radiácia a namiesto potápača je tu naša planéta.
Niektoré z kozmických lúčov prenikajú cez bariéru. Zároveň však strácajú väčšinu svojej sily. Kedysi sme si mysleli, že heliosféra je elegantná bariéra, niečo ako zložená opona magnetického poľa. Kým neboli prijaté údaje z Voyageru 1 a Voyageru 2, ktoré boli spustené v roku 1997. Začiatkom 21. storočia sa spracovávali údaje z prístrojov. Ukázalo sa, že magnetické pole na hranici heliosféry je niečo ako magnetická pena, ktorej každá bublina je široká asi 100 miliónov km. Sme zvyknutí si myslieť, že povrch poľa je súvislý a vytvára spoľahlivú bariéru. Ako sa však ukázalo, pozostáva z bublín a vzorov.
Keď skúmame naše galaktické okolie, prach a plyn narúšajú našu schopnosť podrobnejšie skúmať objekty. Počas dlhej histórie pozorovaní sme zistili nasledovné. Keď skúmame nočnú oblohu voľným okom alebo ďalekohľadom, vidíme veľa vo viditeľnej časti spektra. Ale to je len časť toho, čo tam v skutočnosti je. Niektoré teleskopy môžu vidieť cez kozmický prach vďaka infračervené videnie.
Hviezdy sú veľmi horúce, ale sú ukryté v škrupinách prachu. A môžeme ich pozorovať infračerveným ďalekohľadom. Predmety môžu byť priehľadné alebo nepriehľadné v závislosti od svetelných vĺn, teda svetla, ktoré nimi môže alebo nemôže prejsť. Ak sa medzi objekt a teleskop dostane niečo ako plyn alebo kozmický prach, môže sa presunúť do inej časti spektra, kde budú mať svetelné vlny inú frekvenciu. V tomto prípade môže byť táto prekážka viditeľná.
Vyzbrojení infračervenými a inými zariadeniami sme okolo seba objavili veľa vesmírnych susedov, o ktorých existencii sme ani netušili. Na pozorovanie kozmických telies a hviezd v rôznych častiach spektra existuje množstvo prístrojov.
Po objavení mnohých nových kozmických telies okolo seba nás zaujíma, ako sa správajú, ako ovplyvnili Zem v čase vzniku života na Zemi. Niektorí z nich sú „dobrí susedia“, to znamená, že sa správajú predvídateľne a pohybujú sa po predvídateľnej trajektórii. „Zlí susedia“ sú nepredvídateľní. Môže ísť o výbuch umierajúcej hviezdy alebo o zrážku, ktorej úlomky budú lietať smerom k nám.
Niektorí naši susedia nám v dávnych dobách možno priniesli „darček“, ktorý všetko zmenil. Keď naša Zem dokončila formovanie a ochladila sa, povrch bol stále veľmi horúci. A keďže sa voda jednoducho vyparila, na Zem ju opäť mohli priviesť početné kométy alebo asteroidy. Existuje veľa teórií o tom, ako by sme mohli získať vodu.
Podľa jedného z nich vodu mohli priniesť ľadové telesá, ktoré do slnečnej sústavy prišli zvonku alebo zostali po vzniku Slnka a planét. Podľa jednej z najnovších teórií asi pred 4 miliónmi rokov gravitácia ťažkého plynného obra Jupiter poslala ľadové asteroidy smerom k Marsu, Zemi a Venuši. Ale iba na Zemi bol ľad schopný preniknúť do plášťa. Voda zmäkčila Zem a iniciovala proces platňovej tektoniky, čo viedlo k objaveniu sa kontinentov a oceánov.
Ako vznikol život v oceánoch? Možno sa potrebné organické zlúčeniny do nich dostali z vesmíru? V niektorých meteoritoch, ktoré sa nazývajú melanchólia oxidu uhličitého, vedci objavili organické zlúčeniny, ktoré by mohli prispieť k rozvoju života na Zemi. Tieto zlúčeniny sú podobné tým, ktoré boli získané z antarktických meteoritov, vzoriek medzihviezdneho prachu a fragmentov komét, ktoré NASA získala z hviezdneho prachu v roku 2005.
Pôvod života je dlhý reťazec reakcií organických zlúčenín. Všetky organické zlúčeniny obsahujú uhlík a je možné, že rôzne okolnosti viedli k vzniku rôznych organických zlúčenín. Niektoré by sa mohli vytvoriť tu na planéte a iné vo vesmíre. Je dosť možné, že bez týchto medzigalaktických darov od našich susedov by sa život na Zemi nikdy neobjavil.
Sú však aj nepredvídateľní susedia. Napríklad hviezda je oranžový trpaslík Gliese 710. Táto hviezda je o 60 % hmotnejšia ako Slnko, v súčasnosti je len 63 svetelných rokov od Zeme a naďalej sa približuje k slnečnej sústave.
Oortov oblak je obrovská guľa zamrznutých skál a blokov ľadu obklopujúca slnečnú sústavu (v strede). Zdroj komét a putujúcich meteoritov „zvonku“ nášho systému
Taktiež vo vzdialenosti 1 svetelného roka od Zeme sa nachádza tzv Oortov oblak. Kométy môžeme pozorovať z Oortovho oblaku, ak prejdú dostatočne blízko k Slnku, no zvyčajne to tak nie je a nevidíme ich.
Existujú tiež jednoducho „čudní susedia“. Jednou z nich (alebo skôr celá rodina) sú hviezdy súhvezdia Kentaurus.
Hviezda Alfa Centauri, najjasnejšia hviezda v súhvezdí Kentaurus, je pre nás treťou najjasnejšou hviezdou na nočnej oblohe. Je to naša najbližšia susedka, ktorá sa od nás nachádza 4 svetelné roky. Až do 20. storočia sa verilo, že ide o dvojitú hviezdu, ale neskôr sa ukázalo, že nepozorujeme nič iné ako hviezdny systém troch hviezd, ktoré obiehajú okolo seba naraz!
Alfa Centauri A je veľmi podobná nášmu Slnku a jeho hmotnosť je rovnaká. Alpha Centauri B je o niečo menšia a tretia hviezda Proxima Centrauri je hviezda typu M, ktorej hmotnosť je približne 12 % hmotnosti Slnka. Je taký malý, že ho nemôžeme pozorovať voľným okom.
Ukazuje sa, že mnoho ďalších susedných hviezd má tiež viacero systémov. Asi 8,5 svetelných rokov ďaleko, Sirius, známy ako jedna z najjasnejších hviezd na oblohe, je tiež dvojitá hviezda. Väčšina hviezd je menšia ako naše Slnko a často ide o dvojhviezdy. Naše osamelé Slnko je teda skôr výnimkou z pravidla.
Väčšina hviezd naokolo sú červení alebo hnedí trpaslíci. Červení trpaslíci tvoria až 70 % všetkých hviezd nielen v našej galaxii, ale aj vo vesmíre. Na naše Slnko sme si už zvykli, zdá sa nám to štandard, ale červených trpaslíkov je oveľa viac.
Do roku 1990 sme si neboli istí, či medzi našimi susedmi existujú hnedí trpaslíci. Tieto vesmírne objekty sú tiež jedinečné - nie sú to celkom hviezdy, ale ani planéty a ich farba nie je vôbec hnedá.
Hnedí trpaslíci sú jedným z najzáhadnejších obyvateľov našej slnečnej sústavy, pretože sú skutočne veľmi chladní a veľmi tmaví. Vyžarujú málo svetla, čo sťažuje ich pozorovanie. V roku 2011 jeden z ďalekohľadov NASA Wide-Field Infrared Explorer, niekde medzi 9 a 40 svetelnými rokmi od Zeme, objavil veľa hnedých trpaslíkov s povrchovými teplotami, ktoré boli kedysi považované za nemožné. Niektorí z týchto hnedých trpaslíkov sú tak cool, že sa ich môžete dokonca dotknúť. Ich povrchová teplota je len 26°C. Hviezdy pri izbovej teplote – čokoľvek, čo vidíte vo vesmíre!
Mimo našej „miestnej bubliny“ však nie sú len hviezdy, ale aj planéty, resp exoplanéty- teda neobiehať okolo Slnka. Objav takýchto planét je mimoriadne náročná udalosť. Je to ako sledovať jednu jedinú žiarovku v Las Vegas v noci! V skutočnosti tieto planéty ani nevidíme, ale len o nich hádame, keď Keplerov ďalekohľad, ktorý monitoruje zmeny jasnosti hviezd, zaznamená nevýznamnú zmenu jasnosti hviezdy, keď jedna z exoplanét prejde cez jej disk. .
Pokiaľ vieme, náš najbližší exoplanetárny sused je od nás doslova „dolu na ulici“, „len“ 10 svetelných rokov od nás, obieha okolo oranžovej hviezdy Epsilon Eridani. Exoplanéta sa však viac podobá Jupiteru ako Zemi, keďže ide o obrovského plynného obra. Keď však vezmeme do úvahy, že od prvých objavov exoplanét neubehli ani dve desaťročia, ktovie, čo nás čaká ďalej.
V roku 2011 astronómovia objavili v našej oblasti nový typ planéty - planét bez domova. Ukazuje sa, že existujú planéty, ktoré neobiehajú okolo svojej materskej hviezdy. Začali svoj život ako všetky ostatné planéty, no z nejakého dôvodu boli premiestnení zo svojej obežnej dráhy, opustili svoje slnečné sústavy a teraz sa bezcieľne potulujú po galaxii bez možnosti návratu domov. Je to prekvapujúce, ale na pomenovanie tohto druhu planét bude potrebná nová definícia pre planéty, ktoré existujú mimo gravitačnej sily svojich materských hviezd.
Na obzore sa však črtá niekoľko udalostí, ktoré by sa mohli stať skutočnou senzáciou aj v kozmickom meradle.
