Насколько большая Солнечная система?

Свету, скорость которого просто колоссальная, требуется целых 8 с половиной минут для того, чтоб пройти расстояние от Солнца до Земли. Это расстояние называется астрономическая единица (а. е.), и оно составляет близко 149 миллионов километров. С этой единицей измерения связано правило Тициуса-Боде. Суть его заключается в закономерности между расстояниями между орбитами планет. Каждая планета в Солнечной системе находится приблизительно в два раза дальше от Меркурия, чем предыдущая планета. Формула этого правила выводит расстояние планеты от Солнца в астрономических единицах. Соблюдение правила Тициуса-Боде можно наблюдать, например, в расстояниях Марса и Земли от Меркурия: Марс находится от орбиты Меркурия на расстоянии 1.12 а.е., а Земля от орбиты Меркурия – 0.61 а.е., что приблизительно в два раза меньше. Конечно, правило соблюдается не идеально, но эта закономерность достаточно интересная. Похожая закономерность соблюдается также и в орбитах трех Галилеевых спутников Юпитера, ведь каждый из них находится в два раза дальше от планеты, чем предыдущий.

Меркурий, Венера, Земля и Марс на орбитах вокруг Солнца. Стоит заметить, что в сравнении с размерами орбит, диаметр Солнца кажется очень маленьким

Теперь давайте поговорим о конкретных расстояниях между объектами Солнечной системы. Начнем с малого – с расстояния между Землей и Луной. Оно составляет 384 км (в среднем), что в 30 раз больше, чем диаметр Земли, а свету требуется больше, чем секунда, для того, чтоб преодолеть это расстояние. Для сравнения, спутники Марса Фобос и Деймос находятся на расстоянии 9 и 23 тыс. км от Марса соответственно. Спутник Нептуна Тритон находится от планеты на расстоянии чуть больше, чем Луна от Земли: 395 тыс. км. А вот Галилеевы спутники Юпитера на самом деле не настолько близко к Юпитеру, как может казаться. Ио, самый близкий из них, находится на расстоянии 420 тыс. км от Юпитера. А самый дальний из них, вращается вокруг Юпитера уже на высоте 1.8 миллионов км! Но, как вы знаете, у Юпитера не 4 спутника, а 69, а возможно и больше. В основном это небольшие астероиды, раскиданные по совсем разным орбитам вокруг Юпитера. Они разделены на группы, и самые дальние из них называются группа Пасифе и группа Карме. Высота их орбит составляет 23-24 млн. км, что больше, чем в 60 раз превышает расстояние от Земли до Луны.

Расстояние от Земли до Луны
Все известные на сегодня спутники Юпитера (внутри видно орбиту крайнего Галилеевого спутника – Каллисто)

Перейдем уже к расстояниям побольше – расстояниям между планетами. Следуя правилу Тициуса-Боде можно понять, что самые отдаленные от Солнца планеты Солнечной системы находятся от нас на огромном, даже в планетарных масштабах, расстоянии. Юпитер, например, который является самым близким к Солнцу газовым гигантом, находится на расстоянии 5 а.е. от него. Сатурн, очевидно, почти в два раза дальше – 10 а.е., а Уран – 20 а.е. Только Нептун не подпадает под правило Тициуса-Боде, высота его орбиты составляет не 40, а 30 а.е. Если эти расстояния не кажутся такими уж и большими, взгляните на картинку ниже:

Оранжевый кружок внутри – это орбита Марса!

 

 

После такого все детские иллюстрации с планетами Солнечной системы кажутся смешными, не так ли? :)

За орбитой Нептуна находится пояс Койпера. Он состоит из карликовых планет и астероидов, но, гипотетически, там находится еще и одна массивная планета. К такому выводу пришли ученые, анализируя траектории объектов в поясе Койпера. Все указывает на то, что на их орбиты влияет какой-то массивный объект, который находится на вытянутой орбите высотой 280-1220 а.е. Но есть и подтвержденные объекты с похожими параметрами орбиты, например, Седна. Это карликовая планета, которая движется по еще более вытянутой орбите, с перигелием 76 а.е. и афелием 1006 а.е.

Орбита Седны. Крайняя синяя линия внутри – орбита Нептуна

К сожалению, самый отдаленный аппарат, созданный человечеством, отдалился от Солнца только на 142 а.е. Этот аппарат называется Вояджер-1, сейчас он уже прошел гелиопаузу, и, по сути, находится в межзвездном пространстве. Вояджер-1 зарегистрировал гелиопаузу на расстоянии 121 а.е. от Солнца, но это расстояние может варьироваться в зависимости от направления. Дело в том, что Солнце движется вокруг центра галактики, и из-за этого на его магнитное поле оказывается большее сопротивление со стороны межзвездных частиц. В противоположной от движения стороне находится так называемый гелиохвост, границы которого находятся намного дальше от Солнца.

Расстояния от некоторых аппаратов до Солнца (без учета того, что они движутся в разных направлениях)

Время переходить к самой отдаленной части Солнечной системы – облаку Оорта. Это гипотетическая сфера малых тел вокруг Солнца, которая начинается на расстоянии около 5000 а.е. от Солнца, а заканчивается на расстоянии 50000-100000 а.е. (что больше, чем световой год!). Наличие облака Оорта еще не доказано практически, но множество комет с орбитой, вытянутой на тысячи астрономических единиц, указывают на ее существование.

Начало облака Оорта (красная линия) и орбита Седны внутри (оранжевая)
Внешняя граница облака Оорта в сравнении с внутренней

Оставьте комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *