space

Макет Солнечной системы, планет и спутников

Виртуальная модель Солнечной системы

Буфер обмена01

Гелиоцентрическая модель Солнечной системы — это модель, в которой находится Солнце в ее центре, а Земля и остальные планеты вращаются вокруг в результате воздействия его гравитационного поля.

Солнечная система – это система, в состав которой входит Солнце, 8 планет и их спутники, астероиды, кометы, метеоры и пространства. Около 99,9% всей массы приходится на Солнце, и только 0,1% — другие небесные тела. Планеты с  астероидами движутся вокруг Солнца по эллиптичным орбитам. Наука, изучающая эти небесные тела, — астрономия. Данная модель наглядно показывает планетные орбиты и порядок их размещения. Сегодня существует немало разновидностей моделей.

Разновидности моделей

Компьютерная модель Солнечной системы с расстояниями — наиболее точная среди всех моделей. Она максимально правдоподобно демонстрирует соотношение расстояний между планетами и Солнцем. С помощью компьютерной анимации можно точно воспроизвести цвет, размеры небесных объектов, характер их движения. Подобная наглядная модель сегодня является чрезвычайно популярной, потому что ее легко можно найти в Интернет-ресурсах. Создается она с помощью специального программного обеспечения и определенных знаний на основе математического моделирования, с помощью которого все законы движения планет сводятся до математических уравнений. Эта модель — основа практически для всех остальных моделей. С ее помощью можно решать сложные задачи, прогнозировать и проектировать новые их решения.

Наглядная схема Солнечной системы

Схематическая модель Солнечной системы – это модель, которая изображает ее структуру с помощью блок-схемы. Она простая и наглядная, поэтому быстро и легко  запоминается. На ней отображается структура нашей системы в иерархическом порядке.

Физическая модель создается на основе физических формул и законов: закона Всемирного тяготения, законов Ньютона. Она может быть исполнена в материальной форме, то есть с помощью приборов и устройств.

Если структура системы изображена на рисунке, плакате, то это графическая модель. Она демонстрирует порядок размещения планет и некоторых спутников, но не показывает реальных соотношений между размерами планет и расстояниями между ними и Солнцем.

Очень распространена информационная модель Солнечной системы – это словесное описание структуры с использованием схем, рисунков и т. д. Именно она  наиболее часто встречается в учебниках по астрономии. В такой модели объясняется ее строение, описываются характеристики небесных тел, характер их движения.

Строение Cолнечной системы

Солнечная система

Вокруг Солнца в непрерывном движении находятся 8 планет (раньше их было 9, но сейчас ученые относят Плутон к карликовым планетам) по эллиптичным орбитам. Планеты размещаются в таком порядке от Солнца: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Все они делятся на две группы: планеты земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс) и планеты-гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун). Планеты земной группы имеют твердую поверхность, мало спутников (всего 3) и они сравнительно небольшие. Планеты-гиганты не имеют четкой поверхности, отличаются большими размерами и большим количеством спутников (сейчас открыто примерно 160).

Между Марсом и Юпитером находится пояс астероидов, который состоит из более, чем 500 000 астероидов. Самые большие из них имеют названия: Церера (диаметр 960 км), Паллада (диаметр 608 км), Веста (диаметр 555 км) и др. За орбитой Нептуна находится пояс карликовых планет – пояс Койпера, в состав которого входит и Плутон. Модель показывает размещение пояса астероидов и пояса Койпера.

Также в Солнечной системе существуют еще один вид небесных тел — кометы, которые находятся под пристальным вниманием благодаря тому, что имеют хвост. Обычно кометы не включают в модель. Плоская, светящаяся комета состоит из ядра, комы и хвоста. Ядро, с которого образуется хвост, преимущественно состоит изо льда. Хвост у кометы образовывается с ее приближением к Солнцу  благодаря действию Солнечного ветра. Направлен он в сторону, противоположную от Солнца. Самая известная комета – комета Галлея, которую наблюдают уже несколько тысячелетий с периодом 76 лет.

Строение и характеристики Солнца

Строение Солнца

Интерактивная гелиоцентрическая модель Солнечной системы представляет собой модель, в центре которой находится Солнце. Рассмотрим основные характеристики Солнца.

Солнце – одна из миллиардов звезд нашей Галактики. Солнце относится к желтым карликам. Его радиус в 109 раз больше радиуса Земли, а масса – в 330 000 раз. Температура Солнца на поверхности ровна 6000 К. Химический состав нашей звезды примерно такой же, как и других звезд: 71% — водород, 27% — гелий.

Против часовой стрелки происходит вращение планет.

Солнце условно разделяют на такие области с разным физическим состояниям вещества и распределением энергии: ядро, радиоактивная зона (зона лучистого переноса), конвективная зона и атмосфера. Ядро – центральная область Солнца, где происходят термоядерные реакции. Зона радиации – зона, где энергия переносится путем излучения отдельных квантов. В конвективной зоне энергия переносится путем перемешивания горячих масс с холодными. Атмосфера состоит из трех оболочек: фотосферы, хромосферы и короны. От фотосферы мы получаем основной поток излучения.

Макет Солнечной системы

Приложение выше – простой макет и в нем не соблюдаются пропорции размеров и расстояний, количество планет и спутников. В центре — находится Солнце, вокруг него по круговым орбитам движется 9 спутников. Эти небесные тела расположены в случайном порядке. Период вращения первого 40 секунд, второго – на 20 секунд больше, третьего – еще на 20 секунд больше и т. д. Период вращения последнего спутника равен 200 секунд, или 3 минуты 20 секунд.

При наведении курсора на объект он подсвечивается вместе со своей орбитой и при этом отображается его латинское название. Если кликнуть на объект, он останавливается, при повторном клике он продолжает свое движение. При перезагрузке приложения меняются спутники и порядок их расположения.

Как уже говорилось, эта модель не отображает реальных пропорций между планетами и спутниками. Рассмотрим характеристики некоторых спутников.

Спутники и их характеристики

Луна

Луна (Moon) является спутником Земли – планеты, на которой мы живем. Радиус Луны в 4 раза меньше земного радиуса, масса – в 80 раз меньше земной. На Луне нет атмосферы, поэтому температура здесь очень колеблется: днем +130°С, ночью -160°С.

Даже невооруженным глазом можно наблюдать на Луне темные участки, которые получили название моря, и светлые – материки. Но на самом деле в лунных морях нет ни капли воды. На материках есть очень много кратеров, большинство которых имеют метеорное происхождение.

Спутники Марса

Марс имеет два спутника: Фобос и Деймос. Фобос (Phobos —страх) и Деймос (Deimos – ужас) названы на честь спутников бога войны Марса. Они были открыты А. Холлом в 1877 году.

Диаметр Фобоса 28 тыс. м., а Деймоса – 16 тыс. м. Они имеют твердую поверхность, которая покрыта слоем черной пыли и множеством кратеров. На Фобосе есть кратер диаметром 9 тыс. м. – кратер Стикни. Фобос находится очень близко к Марсу (среднее расстояние 6000 тыс. м., что в 40 раз меньше, чем расстояние от Луны до Земли). Он вращается вокруг Марса в 3 раза быстрее, чем сама планета вокруг своей оси. Существует теория, что приливное действие планеты может привести к падению на нее Фобоса.

Спутники Юпитера

Галилеевы спутники

Как выглядели бы спутники Юпитера в небе Земли

Всего у Юпитера насчитывается 63 спутника, из них выделяют группу галилеевых – Европа, Ио, Ганимед и Каллисто. Они были названы галилеевыми, так как их открыл Галилео Галилей в 1610 году с помощью первой своей подзорной трубы.

Самым близким к Юпитеру является спутник Ио (Io), который по размерам похож на Луну. Он имеет самую большую геологическую активность среди всех тел системы – на нем зарегистрировано более 400 действующих вулканов, из жерл которых постоянно извергается магма и газы. Поэтому Ио имеет красивую ярко-желтую окраску, которую предают ему сера и расплавленные силикатные породы. Частые извержения вулканов возникают под действием гравитационного поля Юпитера и других спутников.

Наша модель показывает и другой галилеевый спутник Европу (Europa) – второй от Юпитера спутник. Радиус Европы немного меньше радиуса Луны, а масса самая большая среди всех спутников. Это объясняется высокой плотностью, так как она состоит в основном из силикатных пород. Поверхность Европы полностью покрыта слоем льда. Возможно, под этим слоем существует океан из жидкой воды, на дне которого есть все условия для жизни.

Каллисто (Callisto) – второй по размеру галилеевый спутник. По порядку размещения от Юпитера он самый дальний среди галилеевых спутников. Диаметр Каллисто почти равен диаметру планеты Меркурий, а масса – 1/3 массы Меркурия. Его поверхность покрыта кратерами и многокольцевыми структурами. По количеству кратеров Каллисто опережает Луну и Меркурий.

Другие спутники Юпитера

Фива или Тебе (Thebe) – четвертый от Юпитера спутник, который был открыт С. Синнотом в 1979 году. Он имеет неправильную форму и практически круговую орбиту. Диаметр Фивы 100-110 км, она всегда обращена к Юпитеру одной стороной. На поверхности Фивы имеются большие кратеры.

Спутники Юпитера

В 2000 г было открыто еще 11 новых спутников Юпитера, среди которых Халдене (Chaldene). Современная наука на этом не останавливается. Халдене относится к группе спутников Карме, его размер всего 3,8 тыс. м.

Группа Гималии

Также стоит упомянуть спутники Юпитера, которые относятся к группе Гималии. Эта группа включает четыре спутника: Гималия (самый крупный спутник группы), Лиситея, Леда, Элара.

Лиситея (Lysithea) —одиннадцатый спутник по удаленности от планеты Юпитер. Лиситея была открыта Никольсоном в 1938 году. Ее радиус около 18 км. Названа на честь Лизитеи — дочери Океана.

Леда (Leda) – самый маленький спутник Юпитера, ее радиус всего 8 км. Она была открыта в 1974 г Ч. Коуэлом. Леда названа на честь супруги спартанского царя Тиндарея.

Другие спутники

Спутник Нептуна Тритон, снимок Вояджера-2

Эта модель содержит удивительный объект — Дактиль (Dactyl), который является спутником астероида Ида. Это самый маленький спутник – его радиус всего 0,7 км, что в 20 раз меньше самого астероида. Поверхность Дактиля имеет очень много кратеров, как и сама Ида.

Тритон (Triton) – самый крупный спутник Нептуна. Его радиус 1350 км, что немного меньше радиуса Луны. Это единственный спутник, который движется вокруг планеты в обратном направлении по сравнению с вращением Нептуна вокруг своей оси. Возможно, Тритон когда был поглощен гравитационным полем Нептуна и теперь по спирали приближается к нему. Тритон является самым холодным объектом – температура на нем составляет -235°С.

Это приложение иллюстрирует все небесные тела, которые изучает астрономия. Геометрическая модель Солнечной системы – это приблизительная схема расположения спутников и их орбит вокруг Солнца.

Поделиться с друзьями: