КЛАССИФИКАЦИЯ НЕБЕСНЫХ ТЕЛ

Процессы формирования и развития большинства космических тел и их систем протекают чрезвычайно медленно и занимают миллионы и миллиарды лет. Однако наблюдаются и быстрые изменения, вплоть до процессов взрывного характера. При изучении космогонии звёзд и галактик можно использовать результаты наблюдений многих сходных объектов, возникших в разное время и находящихся на разных стадиях развития.

Наиболее крупными небесными телами являются звезды и планеты, на них я и хотела бы обратить внимание.

ЗВЕЗДЫ. ТИПЫ ЗВЕЗД. ИХ РОЖДЕНИЕ, СТРОЕНИЕ И ЭВОЛЮЦИОННЫЙ ЦИКЛ

Звезда -- излучающий свет массивный газовый шар, удерживаемый силами собственной гравитации и внутренним давлением, в недрах которого происходят (или происходили ранее) реакции термоядерного синтеза. Внутренняя жизнь звезды регулируется воздействием двух сил: силы притяжения, которая противодействует звезде, удерживает ее, и силы, освобождающейся при происходящих в ядре ядерных реакциях. Она, наоборот, стремится “вытолкнуть” звезду в дальнее пространство.

Современная (гарвардская) спектральная классификация звёзд, разработанная в Гарвардской обсерватории в 1890--1924 годах является температурной классификацией, основанной на виде и относительной интенсивности линий поглощения и испускания спектров звёзд.

Внутри класса звёзды делятся на подклассы от 0 (самые горячие) до 9 (самые холодные). Солнце имеет спектральный класс G2 и эквивалентную температуру 5780 K.

Установлен важный факт: звезды образовались в Галактике не одновременно, процесс звездообразования происходит и в настоящее время. Образование звезд происходит группами, которые состоят из десятков и даже сотен звезд. Они возникают из вещества холодных и плотных молекулярных облаков в результате их неустойчивости. Эти молекулярные облака имеют огромные размеры и массы (более 105) и содержат 90 % всего молекулярного газа Галактики.

В газово-пылевом облаке образуется несколько сгущений, которые сжимаются благодаря преобладанию сил гравитационного притяжения их частиц над силами газового давления. Такое сжатие сопровождается увеличением температуры сгущений и их плотности. Постепенно потенциальная энергия сгущения переходит в тепловую, облако сжимается еще больше и разогревается, превращаясь в звезду. Стадия развития звезды, характеризующаяся сжатием и не имеющая еще термоядерных источников энергии, называется протозвездой (греч. protos - «первый»).

При достижении центральной областью звезды температуры в несколько миллионов градусов Кельвина начинаются реакции термоядерного синтеза - превращения водорода в гелий.

Процесс формирования звёзд можно описать единым образом, но последующие стадии эволюции звезды почти полностью зависят от её массы, и лишь в самом конце эволюции звезды свою роль может сыграть ее химический состав.

Эволюция звезды очень хорошо прослеживается по диаграмме Герцшпрунга-Рассела:

Главная последовательность -- область на диаграмме Герцшпрунга -- Рассела, содержащая звёзды, источником энергии которых является термоядерная реакция синтеза гелия из водорода. Участок главной последовательности звёздных скоплений является индикатором их возраста, так как темпы эволюции звёзд пропорциональны их массе.

Среди звёзд встречается широкое многообразие цветов и размеров. По спектральному классу они варьируются от горячих голубых до холодных красных, по массе -- от 0,0767 до около 300 Солнечных масс по последним оценкам. Светимость и цвет звезды зависят от температуры её поверхности, которая, в свою очередь, определяется ее массой. Все новые звёзды «занимают своё место» на главной последовательности диаграммы. Перемещение звезды по диаграмме означает изменение параметров звезды с течением времени.

Маленькие и холодные красные карлики медленно сжигают запасы водорода и остаются на главной последовательности десятки миллиардов лет, в то время как массивные сверхгиганты сходят с главной последовательности уже через несколько миллионов лет после формирования.

Звёзды среднего размера, такие как Солнце, остаются на главной последовательности в среднем 10 миллиардов лет. Считается, что Солнце все ещё на ней, так как оно находится в середине своего жизненного цикла. Как только звезда истощает запас водорода в ядре, она покидает главную последовательность.

Космос - это моя стихия. Я обожаю все процессы и тела, которые находятся за пределами нашей атмосферы. Меня удивляет их красота, мощь, размеры и расстояния между нами. Все это взбудораживает мое сознание, и мне всегда очень интересно.

Что такое небесные тела и какие они бывают

Для нашей планеты небесными телами являются все физические тела, которые можно наблюдать в небе. Для этого используются телескопы.

Все объекты с определенной формой и массой, которые находятся в Солнечной системе, я считаю небесными телами. К ним можно отнести:

• другие планеты;
• астероиды и кометы;
• Луна и созданные людьми спутники;
• Солнце.

Это ближайшие объекты, которые находятся очень близко по космическим меркам. Я к этому списку отнес искусственные спутники, так как они находятся на орбите Земли. Я неоднократно путал их со звездами на ночном небе.

Объекты, которые находятся в нескольких сотнях тысяч и более световых лет от нас, также можно называть небесными телами. Например, круглый год в Южном полушарии Земли можно смотреть на Млечный путь. Также на небе встречаются различные созвездия, Полярная звезда и так далее.

Как можно наблюдать за небесными телами

Чтобы лучше рассмотреть нашего ближайшего спутника или другую планету, необходимо использовать телескоп. Каждый астроном-любитель, как и я, хоть раз в жизни пользовался данным приспособлением. С его помощью можно смотреть на определенные участки звездного неба, чтобы делать потрясающие снимки. Обычно используют домашние телескопы, но сегодня стали доступными радиотелескопы, которые раньше строили для специальных учреждений.

Чтобы наблюдать за другими планетами, необязательно иметь телескоп. В определенный период времени можно невооруженным взглядом увидеть Юпитер, галактику Андромеды, Луну, Венеру, Марс и метеоритные дожди. Я помню, как впервые стал свидетелем метеоритного дождя. Тогда я специально запасся едой, залез на крышу гаража, постелил покрывало, чтобы на нем лежать и смотреть на небо.

В прошлом году я подарила мужу бинокль. Это, конечно, не телескоп, но на максимальном увеличении немного разглядеть Луну можно, особенно в полнолуние. Где-то там, очень далеко от нас, есть столько всего интересного и неизведанного. Немного об этом я сейчас и расскажу.

Небесные тела и их виды

В какой-нибудь научно-популярной программе на тему космоса обязательно встречается фраза «небесное тело». Под ним понимают объект нерукотворного характера, который находится в космическом пространстве, ну или пришел оттуда. Иногда такие тела называют астрономическими объектами. Суть от этого не меняется. В список небесных тел входят:

• кометы;
• планеты;
• метеориты;
• астероиды;
• звезды.

Все они имеют массу отличий между собой. В первую очередь, каждый астрономический объект имеет свой размер. К самым крупным относят звезды, а самыми маленькими считаются метеориты. Различные небесные тела могут образовывать свои системы. Например, из планет состоит звездная система. Астероиды, объединившись между собой, формируют пояса, а звезды - галактики. Только вот кометы, как правило, небесные тела-одиночки.

Кометы относят к небесным телам небольшого размера. Они перемещаются вокруг Солнца по орбите вытянутой формы. Кометы состоят из таких веществ:

• аммиак;
• метан;
• другие составляющие.

Главная часть кометы - ядро. Именно оно почти на 100% составляет массу этого небесного тела. С Земли комета имеет вид светящегося шара с хвостом. Появляется он только тогда, когда небесное тело приближается к Солнцу. В это время из ядра кометы вылетают различные частицы пыли и газа, которые и дорисовывают комете хвост. Чем больше расстояние от кометы до Солнца, тем ярче она становится. А все из-за того, что лед, который также входит в состав кометы, под воздействием Солнца превращается в газы. Именно их скопление и дает такое яркое свечение небесному телу.

Ученые утверждают, что кометы находятся в пределах Солнечной системы. Каждый год фиксируются несколько таких астрономических объектов. А всего уже было обнаружено более 3000 комет.

Классификация небесных тел

Паршаков Евгений Афанасьевич

На первый взгляд, все небесные тела Солнечной системы имеют самые различные характеристики. Однако, все их можно по их составу разделить на три большие группы. К одной группе можно отнести наиболее плотные тела Солнечной системы, с плотностью около 3 г/см3 и более. К ним относятся прежде всего планеты земной группы: Меркурий, Венера, Земля и Марс. К этой же группе небесных тел относятся некоторые крупные спутники планет: Луна, Ио, Европа и, по-видимому, Тритон, а также ряд небольших спутников, расположенных вблизи своей планеты — Фобос, Деймос, Амальтея и др.

Тот факт, что к наиболее плотным телам Солнечной системы относятся небесные тела, близко расположенные к центральному телу, вокруг которого они обращаются, далеко не случаен. Помимо того, что планеты земной группы находятся вблизи Солнца, которое нагревает их поверхность и тем самым способству ет диссипации с поверхности и атмосферы небесных тел не только газовой, но и ледяной компоненты, помимо этого диссипации легкого вещества способствует и переход механической энергии посредством механизма приливного трения в тепловую энергию. Приливное же трение, вызываемое в теле небесных тел центральным телом, тем сильнее, чем они ближе находятся к нему. Этим отчасти объясняется тот факт, что ближние спутники Юпитера Ио и Европа имеют плотность соответственно 3, 5 и 3, 1 г/см3, а более отдаленные, хотя и более массивные спутники Ганимед и Каллисто имеют гораздо меньшую плотность, соответствен но 1, 9 и 1, 8 г/см3. Этим объясняется и тот факт, что все близкие спутники планет обращаются вокруг своих планет синхронно, т.е. повернуты к ним всегда одной стороной, так что их периоды осевого вращения равны периодам орбитального обращения. Однако приливное трение, способствующее разогреву недр небесных тел и увеличению их плотности, вызывается не только центральными телами у своих спутников, но и спутниками у центральных тел, а также одними небесными телами у других, принадлежащих к тому же классу: спутниками у других, более всего у близких, спутников, планетами у других планет.

Небесные тела, имеющие большую плотность, можно назвать силикатными небесными телами, имея ввиду, что основной компонентой в них является силикатная компонента (каменно-металлические породы), которая состоит из наиболее тяжелых и тугоплавких веществ: кремния, кальция, железа, алюминия, магния, серы и многих др. элементов и их соединений, в том числе и главным образом, с кислородом. Наряду с силикатной компонентной многие небесные тела этой группы имеют в своем составе ледяную (водяной лед, вода, углекислота, азот, кислород) и очень мало — газовую (водород, гелий) компоненты. Но их доля в общем составе вещества незначительна. Силикатная компонента составляет, как правило, свыше 99% вещества.

К группе силикатных небесных тел Солнечной системы относятся не только четыре планеты и с десяток спутников планет, но большое число астероидов, обращающихся в астероидном поясе между орбитами Марса и Юпитера. Количество астероидов, крупнейшими из которых являются Церера, Паллада, Веста, Гигея и др., исчисляется десятками тысяч (по некоторым источникам — сотнями тысяч и даже миллионами).

К другой группе небесных тел относятся ледяные тела, основной составляю щей которых является ледяная компонента, это самая многочисленная группа небесных тел Солнечной системы. К ней относится единственная из известных планет Плутон и многие еще не открытые трансплутоновые планеты, крупные спутники планет: Ганимед, Каллисто, Титан, Харон, а также, по-видимому, два-три десятка других спутников. К этой же группе относятся все кометы, количество которых в Солнечной системе исчисляется многими миллионами, а может быть, и миллиардами.

Эта группа небесных тел является основной группой небесных тел в Солнечной системе и, по-видимому, во всей Галактике. За Плутоном, как считают многие исследователи, имеются еще планеты. Несомненно, они правы. Ледяные небесные тела являются наиболее многочисленной и основной группой небесных тел в Солнечной системе как, несомненно, и во всех других звездно-планетных системах, от самых маленьких до самых крупных.

Ледяные тела Солнечной системы состоят в основном из ледяной компоненты: водяного льда, углекислоты, азота, кислорода, аммиака, метана и др., которая занимает в ледяных телах основную часть их вещества. Остальную, незначительную часть ледяных тел составляет, главным образом, силикатная компонента. Удельный вес газовой компоненты в ледяных небесных телах, как и в силикатных, крайне незначителен, что объясняется их относительно небольшой массой, в результате чего они не могут длительное время удерживать около своей поверхности легкие газы — водород и гелий, которые рассеиваются в межпланетном пространстве, за исключением, быть может, далеких от Солнца планет, на поверхности которых очень низкая температура.

Мелкие ледяные небесные тела — кометы располагаются не только на периферии Солнечной системы, за Плутоном. Большое количество комет расположе но, по-видимому, и между орбитами планет-гигантов.

Третью, самую малочисленную, но самую массивную группу тел Солнечной системы составляет небесные тела, в состав которых в большом количестве входят все три компоненты: ледяная, силикатная и газовая. К этой группе относятся всего пять небесных тел Солнечной системы: Солнце, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Во всех этих телах имеется много водорода и гелия, но их доля в этих телах различна. При формировании газовых тел, если их так называть, они, имея на первом этапе своего развития массу менее 10 масс Земли, не могли удерживать около себя легкие газы — водород и гелий, и формировались вначале как ледяные тела. И в их состав на этом этапе входили ледяная и силикатная компоненты. Значительная часть газовой компоненты, которую приобретали газовые небесные тела во время галактических зим, превращалась посредством химических реакций в ледяную компоненту. Так водород и кислород, вступая в химическую реакцию, порождают воду и водяной лед. Из газовой компоненты возникли метан и некоторые другие вещества ледяной компоненты. Вследствие этого доля ледяной компоненты при аккреции диффузной материи на поверхность небесных тел увеличилась, а доля газовой — уменьшилась.

Планеты-гиганты, в отличие от других небесных тел, имеют быстрое осевое вращение и протяженную водородно-гелиевую атмосферу. В результате, в их экваториальной части, возможно, происходит утечка легких газов в межпланетное пространство из верхних слоев атмосферы вследствие большой центробежной силы. Например, у Сатурна верхние слои облачного слоя вращаются вокруг центра планеты с линейной скоростью около 10 км/сек., а у Земли — только около 0, 5 км/сек. Можно предположить, что раньше, во время галактических зим, у планет-гигантов были намного более мощные и протяженные атмосферы, но затем, после окончания очередной галактической зимы, они их частично теряли. Если ледяные и силикатные небесные тела теряют свою газовую компоненту вследствие их малой массы, то газовые планеты, особенно Юпитер, теряют ее вследствие их быстрого вращения.

В статье идет речь о том, что такое небесные тела, какие они бывают. Перечисляются тела нашей планетной системы и рассказывается, почему они движутся.

Древние времена

С самого начала человеческой эпохи Луна и звезды приковывали к себе внимание. И первой даже поклонялись жрецы различных культов, впрочем, как и Солнцу. А в Средние века первые астрономы уже понимали, что Земля вовсе не плоская, не покоится на трех китах или черепахах, а вокруг нас есть и другие планеты, так называемые небесные тела. Так что же это такое?

Для начала определимся с официально принятой терминологией, согласно которой подобные объекты - это части планетных систем, имеющих в своем центре звезду (или несколько), вокруг которых они и вращаются. Наша называется Солнечной, по имени центральной звезды. На ее примере мы и разберем, что такое небесные тела.

Наше время

Под таким понятием ошибочно подразумевают лишь планеты и звезды, но это не так. Небесными телами являются все естественные космические объекты, которые вращаются вокруг Солнца или иной звезды. Будь то планеты, газовые гиганты или их спутники. Опять-таки естественные, не созданные человеком.

Именно планет в нашей системе насчитывается 8, но в середине XIX века произошел целый бум астрономических открытий, когда к таковым ошибочно причисляли крупные объекты метеоритного пояса или карликовые образования, к примеру, такие как Церера или Седна. Все они слишком малы, чтобы называться полноценными планетами. Так какие небесные тела есть в нашей системе?

Меркурий

Самая близкая к центральному светилу планета. Это «маленький» каменный шар, всегда обращенный к Солнцу одной стороной, из-за чего атмосфера на нем присутствует лишь в следовых количествах. А перепады температуры между дневной и ночной стороной составляют сотни градусов по Цельсию.

Венера

Эта планета, наряду с Марсом, считается земной "соседкой". И действительно, размеры их очень схожи, но вот жить там нельзя, и в ближайшее время исследователи даже не планируют высадку на нее. Все дело в атмосфере, состоит она в основном из кислорода и обеспечивает сильный парниковый эффект. На поверхности кипят жидкие озера олова, а с неба льется дождь из серной кислоты. Да, небесные тела Солнечной системы могут быть и такими негостеприимными.

Марс

Еще один «сосед» Земли. Планета с достаточно спокойными погодными условиями и почти в два раза меньше нашей. Атмосфера сильно разряжена, так как у Марса отсутствует магнитное поле, которое бы защищало газовую оболочку от «сдувания» солнечными потоками.

Юпитер

Это газовый гигант, которому лишь немного не повезло стать очередной звездой. Состоит в основном из водорода и гелия, ближе к поверхности первый приобретает металлическую форму. Рекордсмен по количеству спутников - 67 штук.

Сатурн

Это небесное тело хорошо известно благодаря своим кольцам. Тоже является газовым гигантом с огромным количеством спутников - 62 штуки.

Уран, Нептун

Эти две планеты не зря часто объединяют в одну группу. Все дело в том, что они в основном состоят из льда, поэтому называют их «ледяными гигантами».

Но какое небесное тело можно еще отыскать в нашей системе?

Карлики

К карликовым планетам относятся Плутон, Церера, Хаумеа, Макемаке. Первый, кстати, довольно длительное время числился в составе обычных и был девятой планетой в солнечной системе. Также нужно упомянуть и пояса астероидов: несмотря на то, что это по сути своей огромные булыжники неправильной формы, они также являются небесными телами.

Движение небесных тел

Но почему все они движутся? Ведь в космосе, как известно, силы тяжести нет, почему бы планетам просто спокойно не стоять на месте? Да, силы тяжести там нет, но есть гравитация, которая и не дает им покоя.

Все дело в том, что по законам физики любые два объекта испытывают взаимную силу притяжения, и чем больше они, тем она сильнее. Солнце наше обладает такой большой массой, что гравитации его хватает и до самых дальних уголков системы.

Но если оно притягивает планеты, почему те просто не упадут на него?

Объяснение простое: объекты не падают из-за скорости вращения и возникающей вследствие этого центробежной силы, которая уравновешивает действие гравитации. По той же причине вокруг нашей планеты вращается Луна и падать не собирается.

Какие системы небесных тел известны еще?

К сожалению, в исследовании космоса и его освоении люди продвинулись меньше, чем хотелось бы. Даже наша система изучена довольно слабо, и недавно возникли веские подозрения, что существует девятая полноценная планета, которая находится за пределами орбиты Плутона и в несколько десятков раз массивнее Земли.

Что касается других систем, то здесь результаты еще более грустные. Даже самые мощные телескопы могут рассмотреть лишь звезды, их скопления и туманности, но не чужие планеты. Правда, все активнее применяется метод, при котором по периодическим изменениям яркости светила можно установить, какие объекты вокруг нее вращаются. Так была открыта Кеплер-440 b. И по всем предположениям, на ней может быть жидкая вода и даже жизнь, потому что находится она в "зоне обитаемости", не слишком далеко от своего солнца и не слишком близко.

Подводя итог, можно еще упомянуть тот факт, что подобные тела участвуют в так называемой небесной механике, гравитационном взаимодействии, из-за которого все они и вращаются. Это явление не зря порой сравнивают с часовым механизмом, настолько оно точно и надежно. К примеру, если убрать несколько планет из нашей системы, то остальные просто поменяют орбиты.