Радіоактивний розпад
Сонячна система має одну зірку (Сонце) у своєму центрі та вісім планет, що обертаються навколо неї: Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун, в порядку віддаленості один від одного.
Чотири найближчі до Сонця — Меркурій, Венера, Земля та Марс — є маленькими, щільними та каменистими, і їх називають термальними планетами. Чотири найвіддаленіші — Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун — це величезні, переважно з газу та льоду, і їх називають газовими гігантів (Юпітер і Сатурн) та крижаними гіганти (Уран і Нептун).
Майже все в Сонячній системі – 99,8% від загальної маси – це Сонце само по собі. Усі планети, місяці, астероїди та комети разом складають залишок.
Відстані настільки великі, що моделі завжди трохи неправі
Щоб вмістити на екрані або в класі, майже всі моделі Сонячної системи зменшують відстань між планетами значно більше, ніж зменшують розміри самих планет – інакше для бачення найвіддаленіших планет потрібно було б модель довжиною кілометрів. Учені уникають написання великих чисел кілометрів, використовуючи астрономічну одиницю (ав): одна ав – це середнє відстань між Землею та Сонцем, приблизно 150 мільйонів кілометрів. Використовуючи ав, зображення стає набагато легше порівнювати:
Меркурій 0.39 ав Юпітер 5.2 ав Венера 0.72 ав Сатурн 9.5 ав Земля 1.0 ав (визначення) Уран 19.2 ав Марс 1.5 ав Нептун 30.1 ав Якщо відстань від Землі до Сонця було б зменшено до 1 метра, Нептун знаходився б на відстані приблизно 30 метрів – як три автобуси, припарковані один за одним.
Mercury 0.39 AU Jupiter 5.2 AU Venus 0.72 AU Saturn 9.5 AU Earth 1.0 AU (definition) Uranus 19.2 AU Mars 1.5 AU Neptune 30.1 AU
Чому планети продовжують обертатися навколо Сонця замість того, щоб відлітати або впадати в нього
Кожна планета перебуває у стані постійної боротьби між двома речами: її власною боковою рухом (інерцією, що несе її прямо) та гравітацією Сонця (постійно притягуючи її всередину). Жодна з них не перемагає повністю — гравітація просто так вигинає шлях планети всередину лише настільки, щоб вона продовжувала обертатися навколо Сонця замість того, щоб відлітати по прямій лінії, але бокова швидкість планети запобігає її падінню в саме Сонце. Результатом є стабільний, повторюваний еліптичний орбіт. Це те ж саме збалансування, що і утримує навколо Землі супутник, або Місяць обертається навколо нас.
Планети, які знаходяться ближче до Сонця, обертаються швидше та завершують рік за менший час; планети, які знаходяться далі від Сонця, обертаються повільніше і потребують набагато більше часу — взаємозв’язок, який було точно розраховано Джоханесом Кеплером на початку 1600-х років, ще до того, як хтось зрозумів гравітацію.
Розміри, поруч один з одним
Юпітер такий великий, що всередину його помістилося б більше 1300 Земль, а його Велике червоне плями — гігантський шторм, який триває століттями — сам ширше за Землю. З іншого боку, Меркурій лише трохи більший за Місяць Землі. Сатурн відомий своїми яскравими кільцями, що складаються з безлічі уламків льоду та каменів, діапазон від частинок розміром із пилинки до великих скель, які обертаються навколо планети незалежно — але Юпітер, Уран і Нептун також мають менш помітні кільця, просто їх набагато важче побачити.
Frequently asked questions
Чому зовнішні планети витрачають набагато більше часу на оберт навколо Сонця?
Це пов’язано з тим, що їм потрібно подолати значно більшу відстань по набагато більшій орбіті, а також вони рухаються повільніше за внутрішні планети — гравітаційне притягання Сонця слабке на великій відстані, тому для балансування цього потрібна менша швидкість обертання. Обидва ці фактори в сукупності призводять до того, що рік Нептуна становить приблизно 165 земних років, порівняно з 88 днями Меркурія.
Чому модель не може показати розміри та відстані між планетами в одному масштабі?
Це тому, що реальні відстані між планетами величезні порівняно з самими планетами — навіть Земля розміром з кулю потребувала б місця на десятках метрів від Сонця розміром із баскетбольний м’яч, щоб бути в справжньому масштабі. Неможливо одночасно відобразити читабельний розмір планети та справжній масштаб відстані на одному екрані або в одній кімнаті, тому більшість моделей значно агресивніше зменшують відстані, ніж розміри.
Що запобігає тому, щоб планета відлетіла в космос або впала на Сонце?
Це постійний баланс між її бічною орбітальною швидкістю, яка б виштовхнула її прямолінійно, та гравітацією Сонця, яка безперервно притягує її всередину. Жодна з цих сил не перемагає, тому шлях планети згинається в стабільний, повторюваний еліпс.
Спробуйте наживо
Усе, що вище, працює прямо у вашому браузері — відкрийте Solar System for Kids і змінюйте параметри під час роботи. Нічого не встановлюється, нічого не завантажується на сервер, уся модель живе в одній вкладці.
▶ Відкрити симуляцію Solar System for Kids