Факультет

Студентам

Посетителям

Земля и Вселенная

Перед тем как изучать Землю с географической стороны, полезно иметь общее представление о положении Земли среди других небесных тел.

Ещё в 1543 г. Николай Коперник опровергнул церковный миф о Земле как центре мироздания: наша планета оказалась второстепенным членом солнечной системы. Современная материалистическая астрономия раскрывает величественную картину бесконечной Вселенной, в которой не только Земле, но и всей солнечной системе принадлежит лишь весьма скромное место.

В солнечную систему, помимо её центрального светила — Солнца, входят девять планет с их 31 спутником, астероиды, кометы и метеорное вещество.

Все планеты обращаются вокруг Солнца почти по круговым орбитам в направлении против часовой стрелки, если смотреть со стороны северного полюса эклиптики. Угол наклона плоскостей большинства планетных орбит к эклиптике составляет от 0°46′ до 3°24′, за исключением Меркурия (7°) и Плутона (17°19′). Вращение на оси всех планет (кроме Урана) и подавляющего большинства их спутников совершается тоже против часовой стрелки.

Основная масса астероидов — небольших (диаметром от 1 до 786 км) бесформенных глыб твёрдого вещества — расположена между орбитами Марса и Юпитера. Астероидов обнаружено более 1600. Они обращаются вокруг Солнца в том же направлении, что и планеты, но орбиты их более вытянуты.

Кометы, с их ярко очерченным ядром, погружённым в туманную оболочку (голову), и с длинными (иногда до 900 млн. км) хвостами движутся вокруг Солнца по-иному, чем прочие тела солнечной системы: у одних комет движение — против часовой стрелки, у других — обратное, а их орбиты наклонены к эклиптике под значительными углами, вплоть до прямого. Ядро кометы представляет собой, как правило, твёрдую глыбу в поперечнике до нескольких километров, голова и хвост состоят из весьма разрежённых газов, выделяемых ядром вследствие нагревания его солнечными лучами. Под действием светового давления, открытого в 1899 г. знаменитым русским физиком П. Н. Лебедевым, кометные хвосты всегда повёрнуты в сторону от Солнца. Голова кометы состоит из молекул дикарбона (C2), циана (CN), углеводорода (СН), гидрида азота (NH) и гидроксила (ОН), хвост—из угарного газа (CO) и азота (N2).

Более 99% массы вещества всей солнечной системы сосредоточено в Солнце. Поперечник солнечной системы, если, не считаясь с кометами, условно ограничить её размеры орбитой Плутона, равен 12 млрд. км. Возможно, что Плутон — не единственная планета за орбитой Нептуна, так как наблюдаемые возмущения орбиты Нептуна нельзя объяснить влиянием одной лишь малой массы Плутона. Однако, если массы таких более далёких планет столь же малы, как Плутона, их открытие должно представлять очень большие трудности даже при современных мощных средствах исследования.

Русский астроном В. Я. Струве доказал, что все видимые в отдельности на небе звёзды и все звёзды Млечного Пути образуют единую звёздную систему. Эта громадная система, называемая сейчас Галактикой и включающая, по подсчётам советских учёных П. П. Паренаго и Т. А. Агекяна, около 150 млрд. звёзд, имеет форму сильно сплющенной двояковыпуклой чечевицы, наибольший диаметр которой равен 85 тыс. световых лет, а «толщина» — вдесятеро меньше. Солнце находится недалеко от плоскости наибольшего сечения Галактики (галактического экватора, вдоль которого тянется Млечный Путь), примерно между краем и центром Галактики (в расстоянии 25 тыс. световых лет от центра, расположенного в созвездии Стрельца). Галактика вращается вокруг своей оси, причём угловая скорость вращения возрастает по направлению от центрального звёздного скопления (ядра) системы к её окраине. На том расстоянии, на каком находится Солнце, полный оборот совершается за 180 млн. лет.

Общая масса Галактики — порядка 1011 солнечных масс. Размеры звёзд, входящих в Галактику, довольно разнообразны: есть меньше Солнца, но есть и такие, поперечник которых в 1000 с лишним раз больше солнечного. Массы звёзд однороднее: за редкими исключениями, они лежат в пределах между 0,3 и 10 солнечными массами. Расстояние от звезды до звезды — в среднем несколько световых лет. Однако звёзды в Галактике распределены неравномерно — они образуют скопления различной густоты: рассеянные, включающие десятки и сотни звёзд; правильные шаровые — из десятков и сотен тысяч звёзд; наконец, целые звёздные облака, в каждом из которых насчитываются миллионы звёзд. Различные тела Галактики, по исследованиям В. А. Амбарцумяна, имеют неодинаковый возраст: звёзды Млечного Пути моложе звёзд центральной части Галактики, и есть группы звёзд, члены которых возникли всего несколько миллионов лет назад, т. е. они в тысячу раз моложе земной коры. Следовательно, образование звёзд происходит и сейчас.

Систем, подобных солнечной, в Галактике пока не обнаружено, хотя вряд ли можно сомневаться в их существовании. Но малые спутники типа планет у ряда звёзд (более десятка) уже открыты (например, у 61-й Лебедя, у 70-й Змееносца). Недавно открыты и небесные тела, занимающие по своей массе промежуточное положение между слабейшими из звёзд («красными карликами») и большими планетами типа Юпитера. В связи с невысокой температурой их поверхности (не более 1500— 2000°) и, стало быть, ничтожной светимостью тела эти остаются для нас невидимыми, но они дают знать о своём существовании мощным длинноволновым излучением, в десятки миллиардов раз большим, чем у «обычных», видимых звёзд таких же размеров. Так как излучение это лежит в области радиочастот (от 1 см до 15—30 м), то источники его получили название «радиозвёзд». Радиозвёзды образуют как бы переходное звено от горячих звёзд к холодным планетам.

Межзвёздное пространство Галактики, как это доказал ещё в 1847 г. В. Я. Струве, не есть пустота: оно заполнено крайне разрежённой (с плотностью порядка 10-24 г/куб. см), поглощающей свет материей, состоящей из мельчайшей твёрдой пыли, газовых молекул и атомов (в разной степени ионизации) и свободных электронов. Главная роль в межзвёздном газе принадлежит водороду (3—4 атома в 1 куб. см), кроме него, имеются кислород, натрий, калий, кальций, титан, СН и CN, а также углерод.

Тёмная материя в Галактике образует облачные скопления неправильной формы, которые можно видеть либо потому, что они, затмевая звёзды, проектируются чёрными пятнами на яркий звёздный фон Млечного Пути, либо потому, что они светятся под влиянием облучения какой-нибудь соседней гигантской звезды (пылинки облака отражают свет, частицы газов флуоресцируют).

Между звёздами и рассеянной материей происходит непрерывный обмен: звёзды, в силу ряда причин, выбрасывает из себя и рассеивают огромные количества вещества, а со временем из последнего, путём его уплотнения, рождаются молодые звёзды. Молодые звёзды и рассеянная материя занимают в Галактике одну и ту же область пространства — вдоль плоскости галактического экватора.

За пределами Галактики находится Метагалактика, состоящая из множества звёздных систем, каждая из которых по своему составу, строению, а иногда и по размерам подобна нашей Галактике. Другие галактики видны нам в форме слабо светящихся так называемых внегалактических туманностей — эллиптических или спиральных. Каждая из них представляет скопление множества звёзд — от 1 млрд. до 100 млрд. и более. К 1950 г. открыто около миллиарда внегалактических туманностей. Метагалактика оказывается грандиозным «архипелагом» галактик. Ближайший из «островов» этого архипелага — Магеллановы облака, отстоящие от нас на 80 тыс. световых лет; следующий остров — спиральная туманность Андромеды; расстояние до неё — 700 тыс. световых лет. Самая же далёкая из известных в настоящее время галактик отделена от нас расстоянием в 1 млрд. световых лет. Последняя цифра — это и есть достигнутая пока мера проникновения взора человеческого в недра бесконечной Вселенной.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: