Kretanje Sunčevog sustava. Kretanje Sunčevog sustava u galaksiji Mliječni put

Ovaj članak govori o brzini Sunca i Galaksije u odnosu na različitim sustavima referenca:

  • brzina Sunca u galaksiji u odnosu na najbliže zvijezde, vidljive zvijezde i središte Mliječnog puta;
  • brzina Galaksije u odnosu na lokalnu grupu galaksija, udaljene zvjezdane skupove i kozmičko mikrovalno pozadinsko zračenje.

Kratak opis galaksije Mliječni put.

Opis galaksije.

Prije nego što pređemo na proučavanje brzine Sunca i Galaksije u Svemiru, upoznajmo bolje našu Galaksiju.

Živimo, takoreći, u gigantskom "zvjezdanom gradu". Odnosno, u njemu “živi” naše Sunce. Populaciju ovog "grada" čine razne zvijezde, a u njemu ih "živi" više od dvjesto milijardi. Bezbroj sunaca u njemu se rađaju, mladost nadžive, prosječna dob i starost - proći kroz dug i težak životni put koji traje milijardama godina.

Dimenzije ovog "zvjezdanog grada" - Galaksije su ogromne. Udaljenosti između susjednih zvijezda u prosjeku iznose tisuće milijardi kilometara (6*10 13 km). A takvih susjeda ima više od 200 milijardi.

Kad bismo jurili s jednog kraja Galaksije na drugi brzinom svjetlosti (300 000 km/s), trebalo bi nam oko 100 000 godina.

Cijeli naš zvjezdani sustav polako se okreće poput divovskog kotača sastavljenog od milijardi sunaca.

U središtu galaksije, očito, postoji supermasivno Crna rupa(Strijelac A *) (oko 4,3 milijuna Sunčevih masa) oko koje se, pretpostavlja se, okreće crna rupa prosječne mase od 1.000 do 10.000 Sunčevih masa s orbitalnim periodom od oko 100 godina i nekoliko tisuća relativno malih. Njihovo kombinirano gravitacijsko djelovanje na susjedne zvijezde uzrokuje da se potonje kreću neobičnim putanjama. Postoji pretpostavka da većina galaksija ima supermasivne crne rupe u svojoj jezgri.

Središnja područja Galaksije karakterizira jaka koncentracija zvijezda: svaki kubni parsek u blizini središta sadrži ih mnogo tisuća. Udaljenosti između zvijezda desetke su i stotine puta manje nego u blizini Sunca.

galaktička jezgra sa ogromna sila privlači sve ostale zvijezde. Ali ogroman broj zvijezda smjestio se u "zvjezdanom gradu". Također se međusobno privlače u različitim smjerovima, a to ima složen učinak na kretanje svake zvijezde. Stoga se Sunce i milijarde drugih zvijezda uglavnom kreću po kružnim stazama ili elipsama oko središta Galaksije. Ali to je samo "u osnovi" - ako pogledamo izbliza, vidjeli bismo ih kako se kreću složenijim zakrivljenim, vijugavim stazama među okolnim zvijezdama.

Značajke galaksije Mliječni put:

Položaj Sunca u galaksiji.

Gdje se u Galaksiji nalazi Sunce i kreće li se (a s njim i Zemlja, i ti i ja)? Jesmo li u "centru grada" ili barem negdje blizu njega? Studije su pokazale da se Sunce i Sunčev sustav nalaze na velikoj udaljenosti od središta Galaksije, bliže "urbanim predgrađima" (26.000 ± 1.400 svjetlosnih godina).

Sunce se nalazi u ravnini naše Galaksije i udaljeno je od svog središta za 8 kpc, a od ravnine Galaksije za oko 25 pc (1 pc (parsek) = 3,2616 svjetlosnih godina). U području galaksije gdje se nalazi Sunce, gustoća zvijezda je 0,12 zvijezda po pc 3 .

Riža. model naše galaksije

Brzina Sunca u Galaksiji.

Brzina Sunca u galaksiji obično se smatra relativnom u odnosu na različite referentne okvire:

  1. u odnosu na obližnje zvijezde.
  2. Za sve sjajne zvijezde vidljivo golim okom.
  3. Što se tiče međuzvjezdanog plina.
  4. U odnosu na središte Galaksije.

1. Brzina Sunca u Galaksiji u odnosu na najbliže zvijezde.

Kao što se brzina letjelice promatra u odnosu na Zemlju, ne uzimajući u obzir let same Zemlje, tako se brzina Sunca može odrediti u odnosu na njemu najbliže zvijezde. Kao što su zvijezde sustava Sirius, Alpha Centauri itd.

  • Ova brzina Sunca u Galaksiji je relativno mala: samo 20 km/s ili 4 AJ. (1 astronomska jedinica jednaka je prosječnoj udaljenosti od Zemlje do Sunca - 149,6 milijuna km.)

Sunce se, u odnosu na najbliže zvijezde, kreće prema točki (vrhuncu) koja leži na granici sazviježđa Herkul i Lira, približno pod kutom od 25 ° u odnosu na ravninu galaksije. Ekvatorske koordinate vrha α = 270°, δ = 30°.

2. Brzina Sunca u Galaksiji u odnosu na vidljive zvijezde.

Ako uzmemo u obzir kretanje Sunca u galaksiji Mliječni put u odnosu na sve zvijezde vidljive bez teleskopa, tada je njegova brzina još manja.

  • Brzina Sunca u Galaksiji u odnosu na vidljive zvijezde je 15 km/s ili 3 AJ.

Apeks kretanja Sunca ovaj slučaj također leži u zviježđu Herkula i ima sljedeće ekvatorijalne koordinate: α = 265°, δ = 21°.

Riža. Brzina Sunca u odnosu na obližnje zvijezde i međuzvjezdani plin.


3. Brzina Sunca u Galaksiji u odnosu na međuzvjezdani plin.

Sljedeći objekt Galaksije, s obzirom na koji ćemo razmotriti brzinu Sunca, je međuzvjezdani plin.

Svemir je daleko od toga da je tako pust kao što se mislilo dugo vremena. Iako u malim količinama, međuzvjezdani plin je prisutan posvuda, ispunjavajući sve kutke svemira. Međuzvjezdani plin, uz prividnu prazninu nepopunjenog prostora Svemira, čini gotovo 99% ukupne mase svih svemirskih tijela. Gusti i hladni oblici međuzvjezdanog plina koji sadrže vodik, helij i minimalne količine teških elemenata (željezo, aluminij, nikal, titan, kalcij) nalaze se u molekularnom stanju, spajajući se u golema polja oblaka. Obično su u sastavu međuzvjezdanog plina elementi raspoređeni na sljedeći način: vodik - 89%, helij - 9%, ugljik, kisik, dušik - oko 0,2-0,3%.


Riža. Oblak međuzvjezdanog plina i prašine IRAS 20324+4057 poput punoglavca koji skriva rastuću zvijezdu
.

Oblaci međuzvjezdanog plina ne samo da se mogu pravilno okretati oko galaktičkih središta, već imaju i nestabilno ubrzanje. Tijekom nekoliko desetaka milijuna godina oni sustižu jedni druge i sudaraju se, tvoreći komplekse prašine i plina.

U našoj Galaksiji, glavni volumen međuzvjezdanog plina koncentriran je u spiralnim krakovima, čiji se jedan od hodnika nalazi u blizini Sunčevog sustava.

  • Brzina Sunca u Galaksiji u odnosu na međuzvjezdani plin: 22-25 km/sek.

Međuzvjezdani plin u neposrednoj blizini Sunca ima značajnu vlastitu brzinu (20-25 km/s) u odnosu na najbliže zvijezde. Pod njegovim utjecajem vrh Sunčevog gibanja pomiče se prema zviježđu Zmijonoša (α = 258°, δ = -17°). Razlika u smjeru kretanja je oko 45°.

U gornje tri točke pričamo o takozvanoj pekuliarnoj, relativnoj brzini Sunca. Drugim riječima, pekulijarna brzina je brzina u odnosu na kozmički referentni okvir.

Ali Sunce, njemu najbliže zvijezde i lokalni međuzvjezdani oblak uključeni su u veće kretanje - kretanje oko središta Galaksije.

A ovdje je riječ o sasvim drugim brzinama.

  • Brzina Sunca oko središta galaksije ogromna je prema zemaljskim standardima - 200-220 km / s (oko 850 000 km / h) ili više od 40 AU. / godina.

Nemoguće je odrediti točnu brzinu Sunca oko središta Galaksije, jer je središte Galaksije skriveno od nas iza gustih oblaka međuzvjezdane prašine. Međutim, sve više i više novih otkrića u ovom području smanjuju procijenjenu brzinu našeg sunca. Nedavno su govorili o 230-240 km / s.

Sunčev sustav u galaksiji kreće se prema zviježđu Labuda.

Gibanje Sunca u Galaksiji odvija se okomito na smjer prema središtu Galaksije. Otuda galaktičke koordinate vrha: l = 90°, b = 0° ili u poznatijim ekvatorijalnim koordinatama - α = 318°, δ = 48°. Budući da je ovo obrnuto kretanje, vrh se pomiče i završava puni krug u "galaktičkoj godini", otprilike 250 milijuna godina; njegova kutna brzina je ~5" / 1000 godina, tj. koordinate vrha se pomiču za jedan i pol stupanj po milijun godina.

Naša Zemlja stara je oko 30 takvih "galaktičkih godina".

Riža. Brzina Sunca u Galaksiji u odnosu na središte Galaksije.


Usput, zanimljiv podatak o brzini Sunca u Galaksiji:

Brzina rotacije Sunca oko središta Galaksije gotovo se podudara s brzinom kompresijskog vala koji tvori spiralni krak. Takva je situacija netipična za Galaksiju u cjelini: spiralni kraci rotiraju se konstantnom kutnom brzinom, poput žbica u kotačima, a kretanje zvijezda odvija se drugačijim uzorkom, tako da gotovo cijela zvjezdana populacija diska ili ulazi unutra spiralne krakove ili ispada iz njih. Jedino mjesto gdje se poklapaju brzine zvijezda i spiralnih krakova je takozvani korotacijski krug, au njemu se nalazi Sunce.

Za Zemlju je ova okolnost iznimno važna, budući da se u spiralnim krakovima odvijaju nasilni procesi koji stvaraju snažno zračenje koje je destruktivno za sva živa bića. I nikakva ga atmosfera od toga nije mogla zaštititi. Ali naš planet postoji na relativno mirnom mjestu u Galaksiji i nije bio pogođen ovim kozmičkim kataklizmama stotinama milijuna (ili čak milijardi) godina. Možda je zato život mogao nastati i opstati na Zemlji.

Brzina kretanja galaksije u svemiru.

Brzina kretanja galaksije u svemiru obično se razmatra u odnosu na različite referentne okvire:

  1. Relativno lokalna grupa galaksije (brzina približavanja galaksiji Andromeda).
  2. U odnosu na udaljene galaksije i klastere galaksija (brzina kretanja Galaksije kao dijela lokalne grupe galaksija prema zviježđu Djevice).
  3. Što se tiče reliktnog zračenja (brzina kretanja svih galaksija u dijelu svemira koji nam je najbliži Velikom atraktoru – skupu ogromnih supergalaksija).

Pogledajmo pobliže svaku od točaka.

1. Brzina kretanja galaksije Mliječni put prema Andromedi.

Naša galaksija Mliječni put također ne miruje, već je gravitacijski privučena i približava se galaksiji Andromeda brzinom od 100-150 km/s. Glavna komponenta brzine približavanja galaksija pripada Mliječnoj stazi.

Bočna komponenta gibanja nije točno poznata i preuranjeno je brinuti o sudaru. Dodatni doprinos ovom kretanju daje masivna galaksija M33, koja se nalazi približno u istom smjeru kao galaksija Andromeda. Općenito, brzina naše Galaksije u odnosu na baricentar Lokalna grupa galaksija oko 100 km/s otprilike u smjeru Andromede / Lizarda (l = 100, b = -4, α = 333, δ = 52), međutim, ti su podaci još uvijek vrlo približni. To je vrlo skromna relativna brzina: Galaksija se pomakne za vlastiti promjer za dvije do tri stotine milijuna godina, ili, vrlo grubo, za galaktička godina.

2. Brzina kretanja galaksije Mliječni put prema skupu Djevice.

Zauzvrat, grupa galaksija, koja uključuje našu Mliječnu stazu, kao cjelinu, kreće se prema velikom skupu Djevice brzinom od 400 km/s. Ovo kretanje također je posljedica gravitacijskih sila i provodi se u odnosu na udaljene klastere galaksija.

Riža. Brzina galaksije Mliječnog puta prema skupu Djevice.

Reliktno zračenje.

Prema teoriji Velikog praska, rani Svemir bio je vruća plazma koja se sastojala od elektrona, bariona i stalno emitiranih, apsorbiranih i ponovno emitiranih fotona.

Kako se Svemir širio, plazma se hladila i u određenoj fazi usporeni elektroni dobili su priliku spojiti se s usporenim protonima (jezgre vodika) i alfa česticama (jezgre helija), tvoreći atome (ovaj proces se naziva rekombinacija).

To se dogodilo pri temperaturi plazme od oko 3000 K i približnoj starosti svemira od 400 000 godina. Više je slobodnog prostora između čestica, manje je nabijenih čestica, fotoni se više ne raspršuju tako često i sada se mogu slobodno kretati u prostoru, praktički bez interakcije s materijom.

Ti fotoni koje je tada emitirala plazma prema budućem položaju Zemlje i dalje dopiru do našeg planeta kroz prostor svemira koji se nastavlja širiti. Ovi fotoni su pozadinsko zračenje, što je toplinsko zračenje koje ravnomjerno ispunjava svemir.

Postojanje reliktnog zračenja teorijski je predvidio G. Gamow u okviru teorije Velikog praska. Njegovo postojanje eksperimentalno je potvrđeno 1965. godine.

Brzina kretanja Galaksije u odnosu na kozmičko pozadinsko zračenje.

Kasnije je počelo proučavanje brzine kretanja galaksija u odnosu na kozmičko pozadinsko zračenje. To se kretanje utvrđuje mjerenjem nejednolikosti temperature reliktnog zračenja u različitim smjerovima.

Temperatura zračenja ima maksimum u smjeru kretanja, a minimum u suprotnom smjeru. Stupanj odstupanja raspodjele temperature od izotropne (2,7 K) ovisi o veličini brzine. Iz analize podataka promatranja proizlazi da da se Sunce kreće u odnosu na pozadinsko zračenje brzinom od 400 km/s u smjeru α=11,6, δ=-12 .

Takva su mjerenja također pokazala još jednu važnu stvar: sve galaksije u dijelu svemira koji nam je najbliži, uključujući ne samo našu Lokalnu grupu, već i jato Djevice i druge klastere, kreću se u odnosu na pozadinsko kozmičko mikrovalno pozadinsko zračenje neočekivano velikom brzinom .

Za lokalnu grupu galaksija, to je 600-650 km/s s vrhom u zviježđu Hidra (α=166, δ=-27). Čini se da negdje u dubinama Svemira postoji ogromna nakupina mnoštva superjata koja privlače materiju našeg dijela Svemira. Ovaj klaster je dobio ime Veliki atraktor - iz engleska riječ"privući" - privući.

Budući da su galaksije koje čine Veliki atraktor skrivene međuzvjezdanom prašinom koja je dio Mliječnog puta, mapiranje atraktora bilo je moguće samo u posljednjih godina pomoću radio-teleskopa.

Veliki atraktor nalazi se na sjecištu nekoliko superjata galaksija. Prosječna gustoća materije u ovom području nije mnogo veća od prosječne gustoće Svemira. Ali zbog svoje divovske veličine, njena masa je toliko velika, a sila privlačenja tako golema da ne samo naš zvjezdani sustav, već i druge galaksije i njihovi skupovi u blizini kreću se u smjeru Velikog atraktora, tvoreći ogroman tok galaksija.

Riža. Brzina kretanja galaksije u svemiru. Za Velikog Atraktora!

Dakle, rezimirajmo.

Brzina Sunca u Galaksiji i Galaksije u Svemiru. Stožerna tablica.

Hijerarhija kretanja u kojima sudjeluje naš planet:

  • rotacija Zemlje oko Sunca;
  • rotacija zajedno sa Suncem oko središta naše Galaksije;
  • kretanje u odnosu na središte Lokalne grupe galaksija zajedno s cijelom Galaksijom pod utjecajem gravitacijske privlačnosti sazviježđa Andromeda (galaksija M31);
  • kretanje prema jatu galaksija u zviježđu Djevice;
  • kretanje prema Velikom atraktoru.

Brzina Sunca u galaksiji i brzina galaksije Mliječni put u svemiru. Stožerna tablica.

Teško je zamisliti, a još teže izračunati koliko se daleko pomaknemo svake sekunde. Te su udaljenosti goleme, a pogreške u takvim proračunima još uvijek su prilično velike. Evo što znanost ima do danas.

Gibanje Sunca i Galaksije u odnosu na tijelo svemira

Brzina Sunca ili Galaksije

Vrh

Lokalno: Sunce u odnosu na obližnje zvijezde

20 km/s

Herkul

Standard: Sunce u odnosu na sjajne zvijezde

15 km/sek

Herkul

Sunce u odnosu na međuzvjezdani plin

22-25 km/s

Zmijonosac

Sunce u odnosu na središte galaksije

~200 km/s

Sunce u odnosu na lokalnu grupu galaksija

300 km/s

Galaksija u odnosu na lokalnu grupu galaksija

~100 km/s

Andromeda / gušter

Galaksija u odnosu na klastere

400 km/s

Sunce u odnosu na kozmičku mikrovalnu pozadinu

390 km/sek

Lav/ zdjela

Galaksija u odnosu na CMB

550-600 km/s

Lav / Hidra

Lokalna grupa galaksija u odnosu na CMB

600-650 km/sek

To je sve o brzini Sunca u Galaksiji i Galaksije u Svemiru. Ako imate pitanja ili pojašnjenja, ostavite komentar ispod. Shvatimo to zajedno! :)

S poštovanjem mojim čitateljima,

Akhmerova Zulfiya.

Posebnu zahvalnost kao izvore za članak izražavamo stranicama:

Odabrane svjetske vijesti.

Svemir (prostor)- to je cijeli svijet oko nas, bezgraničan u vremenu i prostoru i beskrajno raznolik u oblicima koje vječno pokretna materija poprima. Bezgraničnost Svemira može se djelomično zamisliti u vedroj noći s milijardama različitih veličina svjetlećih titrajućih točaka na nebu, koje predstavljaju daleke svjetove. Zrake svjetlosti brzinom od 300.000 km/s iz najudaljenijih dijelova svemira stižu do Zemlje za oko 10 milijardi godina.

Prema znanstvenicima, svemir je nastao kao rezultat "Velikog praska" prije 17 milijardi godina.

Sastoji se od skupina zvijezda, planeta, kozmičke prašine i drugih kozmičkih tijela. Ta tijela tvore sustave: planete sa satelitima (na primjer, Sunčev sustav), galaksije, metagalaksije (skupine galaksija).

Galaksija(kasni grčki galaktikos- mliječan, mliječan, od grč gala- mlijeko) je opsežan zvjezdani sustav koji se sastoji od mnogo zvijezda, zvjezdanih skupova i asocijacija, maglica plina i prašine, kao i pojedinačnih atoma i čestica raspršenih u međuzvjezdani prostor.

U svemiru postoje mnoge galaksije različitih veličina i oblika.

Sve zvijezde vidljive sa Zemlje dio su galaksije Mliječni put. Ime je dobio zbog činjenice da se većina zvijezda može vidjeti u vedroj noći u obliku Mliječne staze - bjelkaste mutne trake.

Ukupno, galaksija Mliječni put sadrži oko 100 milijardi zvijezda.

Naša galaksija je u stalnoj rotaciji. Njegova brzina u svemiru je 1,5 milijuna km/h. Ako pogledate našu galaksiju s njenog sjevernog pola, tada se rotacija događa u smjeru kazaljke na satu. Sunce i njemu najbliže zvijezde naprave potpunu revoluciju oko središta galaksije u 200 milijuna godina. Ovo razdoblje se smatra galaktička godina.

Po veličini i obliku slična galaksiji Mliječni put je galaksija Andromeda, odnosno Andromedina maglica, koja se nalazi na udaljenosti od oko 2 milijuna svjetlosnih godina od naše galaksije. Svjetlosna godina- udaljenost koju svjetlost prijeđe u godini, približno jednaka 10 13 km (brzina svjetlosti je 300 000 km / s).

Radi jasnoće, proučavanje kretanja i položaja zvijezda, planeta i drugog nebeska tijela koristi se pojam nebeske sfere.

Riža. 1. Glavne linije nebeske sfere

Nebeska sfera je zamišljena kugla proizvoljno velikog polumjera u čijem je središtu promatrač. Na nebesku sferu projiciraju se zvijezde, Sunce, Mjesec, planeti.

Najvažnije linije na nebeskoj sferi su: visak, zenit, nadir, nebeski ekvator, ekliptika, nebeski meridijan itd. (slika 1).

visak- ravna crta koja prolazi središtem nebeske sfere i podudara se sa smjerom viska u točki promatranja. Za promatrača na površini Zemlje, visak prolazi kroz središte Zemlje i točku promatranja.

Visak se siječe s površinom nebeske sfere u dvije točke - zenit, iznad glave promatrača, i nadire - dijametralno suprotnu točku.

Veliki krug nebeske sfere čija je ravnina okomita na visak naziva se matematički horizont. Dijeli površinu nebeske sfere na dvije polovice: vidljivu promatraču, s vrhom u zenitu, i nevidljivu, s vrhom u nadiru.

Promjer oko kojeg se okreće nebeska sfera je os svijeta. Ona se siječe s površinom nebeske sfere u dvije točke - sjevernog pola svijeta I južni pol svijeta. Sjeverni pol je onaj od kojeg dolazi do rotacije nebeske sfere u smjeru kazaljke na satu, ako sferu promatrate izvana.

Veliki krug nebeske sfere, čija je ravnina okomita na os svijeta, naziva se nebeski ekvator. Dijeli površinu nebeske sfere na dvije polutke: sjeverni, s vrhom na sjevernom nebeskom polu, i jug, s vrhom na južnom nebeskom polu.

Veliki krug nebeske sfere, čija ravnina prolazi kroz visak i os svijeta, je nebeski meridijan. Dijeli površinu nebeske sfere na dvije polutke – istočnjački I zapadni.

Crta presjeka ravnine nebeskog meridijana i ravnine matematičkog horizonta - podnevna linija.

Ekliptika(od grčkog. ekieipsis- zasjeniti) veliki krug nebeska sfera, po kojoj se događa prividno godišnje kretanje Sunca, točnije, njegovo središte.

Ravnina ekliptike nagnuta je prema ravnini nebeskog ekvatora pod kutom od 23°26"21".

Kako bi lakše zapamtili položaj zvijezda na nebu, ljudi u antici su došli na ideju da spoje najsjajnije od njih u sazviježđa.

Trenutno je poznato 88 zviježđa koja nose imena mitskih likova (Herkul, Pegaz itd.), znakova zodijaka (Bik, Ribe, Rak itd.), objekata (Vaga, Lira itd.) (Sl. 2).

Riža. 2. Ljetno-jesenska zviježđa

Podrijetlo galaksija. Sunčev sustav i njegovi pojedinačni planeti i dalje ostaju neriješena misterija prirode. Postoji nekoliko hipoteza. Trenutno se vjeruje da je naša galaksija nastala iz oblaka plina koji se sastoji od vodika. U početnoj fazi evolucije galaksije iz međuzvjezdanog medija plina i prašine nastale su prve zvijezde, a prije 4,6 milijardi godina i Sunčev sustav.

Sastav Sunčeva sustava

Nastaje skup nebeskih tijela koja se kreću oko Sunca kao središnje tijelo Sunčev sustav. Nalazi se gotovo na rubu galaksije Mliječni put. Sunčev sustav uključen je u rotaciju oko središta galaksije. Brzina njegovog kretanja je oko 220 km / s. Ovo kretanje događa se u smjeru zviježđa Labuda.

Sastav Sunčevog sustava može se prikazati u obliku pojednostavljenog dijagrama prikazanog na sl. 3.

Preko 99,9% mase materije Sunčevog sustava pada na Sunce, a samo 0,1% - na sve njegove ostale elemente.

Hipoteza I. Kanta (1775.) - P. Laplacea (1796.)

Hipoteza D. Jeansa (početak 20. stoljeća)

Hipoteza akademika O. P. Schmidta (40-ih godina XX. stoljeća)

Hipoteza kalemičkog V. G. Fesenkova (30-ih godina XX. stoljeća)

Planeti su nastali od plinovito-prašne tvari (u obliku vruće maglice). Hlađenje je popraćeno kompresijom i povećanjem brzine vrtnje neke osi. Prstenovi su se pojavili na ekvatoru maglice. Supstanca prstenova skupljala se u užarena tijela i postupno hladila.

Veća zvijezda jednom je prošla pored Sunca, a gravitacija je izvukla mlaz vruće tvari (prominence) sa Sunca. Nastale su kondenzacije iz kojih su kasnije - planeti

Oblak plina i prašine koji se okreće oko Sunca trebao je poprimiti čvrsti oblik kao rezultat sudara čestica i njihovog kretanja. Čestice su se spajale u klastere. Privlačenje manjih čestica grudama trebalo je pridonijeti rastu okolne tvari. Orbite nakupina trebale su postati gotovo kružne i ležati gotovo u istoj ravnini. Kondenzacije su bile embriji planeta, apsorbirajući gotovo svu tvar iz praznina između njihovih orbita.

Samo Sunce nastalo je iz rotirajućeg oblaka, a planeti iz sekundarne kondenzacije u tom oblaku. Nadalje, Sunce se znatno smanjilo i ohladilo do sadašnjeg stanja.

Riža. 3. Sastav sunčevih sustava

Sunce

Sunce je zvijezda, ogromna vruća lopta. Njegov promjer je 109 puta veći od promjera Zemlje, njegova masa je 330.000 puta veća od mase Zemlje, ali prosječna gustoća je niska - samo 1,4 puta veća od gustoće vode. Sunce se nalazi na udaljenosti od oko 26 000 svjetlosnih godina od središta naše galaksije i okreće se oko njega, čineći jednu revoluciju u otprilike 225-250 milijuna godina. Orbitalna brzina Sunca je 217 km/s, pa ono prijeđe jednu svjetlosnu godinu u 1400 zemaljskih godina.

Riža. 4. Kemijski sastav Sunca

Pritisak na Suncu je 200 milijardi puta veći nego na površini Zemlje. Gustoća sunčeve tvari i tlak brzo rastu u dubini; porast tlaka objašnjava se težinom svih gornjih slojeva. Temperatura na površini Sunca je 6000 K, a unutar njega 13 500 000 K. Karakteristično vrijeme života zvijezde poput Sunca je 10 milijardi godina.

Stol 1. Opće informacije o suncu

Kemijski sastav Sunca otprilike je isti kao kod većine drugih zvijezda: oko 75% je vodik, 25% je helij, a manje od 1% je sve ostalo kemijski elementi(ugljik, kisik, dušik itd.) (slika 4).

Središnji dio Sunca s radijusom od približno 150 000 km naziva se Suncem jezgra. Ovo je zona nuklearne reakcije. Gustoća materije ovdje je oko 150 puta veća od gustoće vode. Temperatura prelazi 10 milijuna K (na Kelvinovoj ljestvici, izraženo u stupnjevima Celzijusa 1 ° C \u003d K - 273,1) (slika 5).

Iznad jezgre, na udaljenostima od oko 0,2-0,7 polumjera Sunca od njezina središta, nalazi se zona prijenosa energije zračenja. Prijenos energije ovdje se provodi apsorpcijom i emisijom fotona od strane pojedinih slojeva čestica (vidi sliku 5).

Riža. 5. Građa Sunca

Foton(od grčkog. fos- svjetlost), elementarna čestica koja može postojati samo krećući se brzinom svjetlosti.

Bliže površini Sunca dolazi do vrtložnog miješanja plazme i prijenosa energije na površinu

pretežno kretnjama same tvari. Ova vrsta prijenosa energije naziva se konvekcija i sloj Sunca, gdje se pojavljuje, - konvektivna zona. Debljina ovog sloja je otprilike 200 000 km.

viši konvektivna zona postoji sunčeva atmosfera koja neprestano fluktuira. Ovdje se šire i vertikalni i horizontalni valovi duljine nekoliko tisuća kilometara. Oscilacije se javljaju s periodom od oko pet minuta.

Unutarnji sloj Sunčeve atmosfere naziva se fotosfera. Sastoji se od svjetlosnih mjehurića. Ovaj granule. Njihove dimenzije su male - 1000-2000 km, a udaljenost između njih je 300-600 km. Na Suncu se istovremeno može promatrati oko milijun granula, od kojih svaka postoji nekoliko minuta. Granule su okružene tamnim prostorima. Ako se tvar diže u granulama, onda oko njih pada. Granule stvaraju opću pozadinu na kojoj se mogu promatrati tako velike formacije kao što su baklje, sunčeve pjege, izbočine itd.

sunčane pjege- tamna područja na Suncu, čija je temperatura snižena u odnosu na okolni prostor.

solarne baklje nazivaju svijetla polja koja okružuju sunčeve pjege.

istaknutosti(od lat. protubero- I swell) - guste kondenzacije relativno hladne (u usporedbi s temperaturom okoline) tvari koje se dižu i magnetskim poljem zadržavaju iznad površine Sunca. Pojava magnetskog polja Sunca može biti uzrokovana činjenicom da različiti slojevi Sunca rotiraju s različita brzina: unutarnji dijelovi se okreću brže; jezgra se okreće posebno brzo.

Izbočine, Sunčeve pjege i baklje nisu jedini primjeri Sunčeve aktivnosti. Također uključuje magnetske oluje i eksplozije koje zovu bljeskovi.

Iznad fotosfere je kromosfera je vanjski omotač sunca. Podrijetlo imena ovog dijela sunčeve atmosfere povezuje se s njegovom crvenkastom bojom. Debljina kromosfere je 10-15 tisuća km, a gustoća materije je stotinama tisuća puta manja nego u fotosferi. Temperatura u kromosferi brzo raste, dosežući desetke tisuća stupnjeva u njezinim gornjim slojevima. Na rubu kromosfere promatraju se spikule, koji su izduženi stupovi zbijenog svjetlećeg plina. Temperatura ovih mlaznica viša je od temperature fotosfere. Spikule se prvo uzdižu iz niže kromosfere za 5000-10000 km, a zatim padaju natrag, gdje blijede. Sve se to događa pri brzini od oko 20 000 m/s. Spikula živi 5-10 minuta. Broj spikula koje istodobno postoje na Suncu je oko milijun (slika 6).

Riža. 6. Građa vanjskih slojeva Sunca

Kromosfera okružuje solarna korona je vanjski sloj Sunčeve atmosfere.

Ukupna količina energije koju zrači Sunce je 3,86. 1026 W, a samo jedan dvomilijarditi dio ove energije primi Zemlja.

Sunčevo zračenje uključuje korpuskularni I elektromagnetska radijacija.Korpuskularno osnovno zračenje- ovo je struja plazme, koja se sastoji od protona i neutrona, ili drugim riječima - sunčan vjetar, koji dopire do svemira blizu Zemlje i teče oko cijele Zemljine magnetosfere. elektromagnetska radijacija je energija zračenja sunca. Do Zemljine površine dospijeva u obliku izravnog i raspršenog zračenja i osigurava toplinski režim na našem planetu.

U sredinom devetnaestog V. švicarski astronom Rudolf Wolf(1816.-1893.) (Sl. 7) izračunao je kvantitativni pokazatelj Sunčeve aktivnosti, u svijetu poznat kao Wolfov broj. Obradivši podatke o promatranjima Sunčevih pjega nakupljene do sredine prošlog stoljeća, Wolf je uspio utvrditi prosječni jednogodišnji ciklus Sunčeve aktivnosti. Zapravo, vremenski intervali između godina maksimalnog ili minimalnog broja vukova kreću se od 7 do 17 godina. Istovremeno s 11-godišnjim ciklusom odvija se sekularni, točnije 80-90-godišnji ciklus Sunčeve aktivnosti. Nedosljedno postavljeni jedni na druge, oni čine zamjetne promjene u procesima koji se odvijaju u geografskom omotaču Zemlje.

Na tijesnu povezanost mnogih zemaljskih pojava sa Sunčevom aktivnošću ukazao je još 1936. godine A. L. Chizhevsky (1897.-1964.) (sl. 8), koji je napisao da je velika većina fizikalnih i kemijskih procesa na Zemlji rezultat utjecaja kozmičkih sila. . Bio je i jedan od utemeljitelja takve znanosti kao što je heliobiologija(od grčkog. helios- sunce), proučavajući utjecaj sunca na živa materija geografski omotač Zemlja.

Ovisno o solarnoj aktivnosti, na Zemlji se događaju fizikalne pojave kao što su: magnetske oluje, učestalost polarne svjetlosti, količina ultraljubičastog zračenja, intenzitet grmljavinske aktivnosti, temperatura zraka, atmosferski tlak, količina oborina, razina jezera, rijeka, podzemne vode, salinitet i učinkovitost mora i drugo

Život biljaka i životinja povezan je s periodičnom aktivnošću Sunca (postoji korelacija između Sunčevog ciklusa i razdoblja vegetacije kod biljaka, razmnožavanje i seoba ptica, glodavaca itd.), kao i ljudi (bolesti).

Trenutno se odnos između solarnih i zemaljskih procesa nastavlja proučavati uz pomoć umjetnih Zemljinih satelita.

zemaljski planeti

Osim Sunca, u Sunčevom sustavu razlikuju se planeti (slika 9).

Po veličini, geografskim pokazateljima i kemijskom sastavu planeti se dijele u dvije skupine: zemaljski planeti I divovski planeti. Zemaljski planeti uključuju i. O njima će biti riječi u ovom pododjeljku.

Riža. 9. Planeti Sunčevog sustava

Zemlja je treći planet od Sunca. Tome će biti posvećen poseban dio.

Sažmimo. Gustoća materije planeta ovisi o položaju planeta u Sunčevom sustavu, a uzimajući u obzir njegovu veličinu i o masi. Kako
Što je planet bliže Suncu, to je njegova prosječna gustoća materije veća. Na primjer, za Merkur je 5,42 g/cm2, Venera - 5,25, Zemlja - 5,25, Mars - 3,97 g/cm 3 .

Opće karakteristike planeta terestrijala (Merkur, Venera, Zemlja, Mars) su prvenstveno: 1) relativno male veličine; 2) visoke temperature na površini i 3) velika gustoća planetarne materije. Ti se planeti relativno sporo okreću oko svoje osi i imaju malo ili nimalo satelita. U strukturi planeta zemaljske skupine razlikuju se četiri glavne ljuske: 1) gusta jezgra; 2) plašt koji ga pokriva; 3) kora; 4) laka plinsko-vodena ljuska (isključujući Merkur). Na površini ovih planeta pronađeni su tragovi tektonske aktivnosti.

divovski planeti

Sada se upoznajmo s divovskim planetima, koji su također uključeni u naš Sunčev sustav. Ovo,.

Divovski planeti imaju sljedeće opće karakteristike: 1) velika veličina i težina; 2) brzo rotirati oko osi; 3) imaju prstenove, mnogo satelita; 4) atmosfera se uglavnom sastoji od vodika i helija; 5) imaju vruću jezgru od metala i silikata u središtu.

Također se razlikuju: 1) niske temperature na površini; 2) mala gustoća materije planeta.

Planet Zemlja, Sunčev sustav, a sve zvijezde vidljive golim okom su unutra Galaksija Mliječni put, koja je spiralna galaksija s prečkama s dva različita kraka koji počinju na krajevima prečke.

To je 2005. potvrdio svemirski teleskop Lyman Spitzer, koji je pokazao da je središnja traka naše galaksije veća nego što se mislilo. spiralne galaksije barred - spiralne galaksije s trakom ("bar") sjajnih zvijezda, koje izlaze iz središta i prelaze galaksiju u sredini.

Spiralni krakovi u takvim galaksijama počinju na krajevima prečki, dok u običnim spiralnim galaksijama izlaze izravno iz jezgre. Promatranja pokazuju da su oko dvije trećine svih spiralnih galaksija zatvorene. Prema postojećim hipotezama, šipke su centri formiranja zvijezda koji podržavaju rađanje zvijezda u svojim središtima. Pretpostavlja se da orbitalnom rezonancijom kroz njih propuštaju plin iz spiralnih grana. Ovaj mehanizam osigurava priljev građevinskog materijala za rađanje novih zvijezda. Mliječna staza, zajedno s Andromedom (M31), Trokutom (M33) i preko 40 manjih satelitskih galaksija, čini Lokalnu grupu galaksija, koja je pak dio Superjata Djevice. "Koristeći infracrvene slike iz NASA-inog teleskopa Spitzer, znanstvenici su otkrili da elegantna spiralna struktura Mliječne staze ima samo dva dominantna kraka od krajeva središnje trake zvijezda. Prije se smatralo da naša galaksija ima četiri glavna kraka."

/s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png" target="_blank">http://s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png) 0% 50% bez ponavljanja rgb(29, 41, 29);"> Struktura galaksije
Po izgled, galaksija nalikuje disku (jer je većina zvijezda u obliku ravnog diska) s promjerom od oko 30 000 parseka (100 000 svjetlosnih godina, 1 kvintilijun kilometara) s procijenjenom prosječnom debljinom diska od oko 1000 svjetlosnih godina, promjer izbočine u središtu diska je 30 000 svjetlosnih godina. Disk je uronjen u sferni halo, a oko njega je sferna kruna. Središte jezgre galaksije nalazi se u zviježđu Strijelca. Debljina galaktičkog diska na mjestu gdje se nalazi Sunčev sustav s planetom Zemljom, iznosi 700 svjetlosnih godina. Udaljenost od Sunca do središta Galaksije je 8,5 kiloparseka (2,62.1017 km, ili 27.700 svjetlosnih godina). Sunčev sustav nalazi se na unutarnjem rubu kraka, koji se naziva Orionov krak. U središtu Galaksije, po svemu sudeći, postoji supermasivna crna rupa (Strijelac A*) (oko 4,3 milijuna solarnih masa) oko koje se, pretpostavlja se, okreće crna rupa prosječne mase od 1000 do 10 000 solarnih masa s orbitalnim periodom od oko 100 godina i nekoliko tisuća relativno malih. Galaksija sadrži, prema najnižoj procjeni, oko 200 milijardi zvijezda ( moderna procjena fluktuira u rasponu pretpostavki od 200 do 400 milijardi). Od siječnja 2009. masa Galaksije procijenjena je na 3,1012 Sunčevih masa, odnosno 6,1042 kg. Glavna masa Galaksije nije sadržana u zvijezdama i međuzvjezdanom plinu, već u nesvjetlećoj aureoli tamne tvari.

U usporedbi s aureolom, disk Galaksije se osjetno brže okreće. Brzina njegove rotacije nije ista na različitim udaljenostima od središta. Brzo raste od nule u središtu do 200-240 km/s na udaljenosti od 2000 svjetlosnih godina od njega, zatim se donekle smanjuje, ponovno raste do približno iste vrijednosti, a zatim ostaje gotovo konstantna. Proučavanje značajki rotacije diska Galaksije omogućilo je procjenu njegove mase, pokazalo se da je 150 milijardi puta veća od mase Sunca. Dob galaksija Mliječni put jednakiStar 13 200 milijuna godina, star gotovo koliko i svemir. Mliječni put je dio lokalne grupe galaksija.

/s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png" target="_blank">http://s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png) 0% 50% bez ponavljanja rgb(29, 41, 29);"> Lokacija Sunčevog sustava Sunčev sustav nalazi se na unutarnjem rubu kraka zvanog Orionov krak, u predgrađu Lokalnog superjata (Local Supercluster), koji se ponekad naziva i Virgo Supercluster. Debljina galaktičkog diska (na mjestu gdje se nalazi Sunčev sustav s planetom Zemljom) iznosi 700 svjetlosnih godina. Udaljenost od Sunca do središta Galaksije je 8,5 kiloparseka (2,62.1017 km, ili 27.700 svjetlosnih godina). Sunce se nalazi bliže rubu diska nego njegovom središtu.

Zajedno s drugim zvijezdama, Sunce se okreće oko središta Galaksije brzinom od 220-240 km/s, čineći jednu revoluciju u otprilike 225-250 milijuna godina (što je jedna galaktička godina). Dakle, za cijelo vrijeme svog postojanja, Zemlja je letjela oko središta Galaksije ne više od 30 puta. Galaktička godina Galaksije je 50 milijuna godina, orbitalni period skakača je 15-18 milijuna godina. U blizini Sunca moguće je pratiti dijelove dva spiralna kraka koji su od nas udaljeni oko 3 tisuće svjetlosnih godina. Prema zviježđima u kojima se ta područja promatraju, dobila su naziv krak Strijelca i krak Perzeja. Sunce se nalazi gotovo u sredini između ovih spiralnih krakova. Ali relativno blizu nas (po galaktičkim standardima), u zviježđu Oriona, postoji još jedan, ne baš jasno definiran krak - Orionov krak, koji se smatra izdanakom jednog od glavnih spiralnih krakova Galaksije. Brzina rotacije Sunca oko središta Galaksije gotovo se podudara s brzinom kompresijskog vala koji tvori spiralni krak. Ova situacija je netipična za Galaksiju u cjelini: spiralni kraci rotiraju konstantnom kutnom brzinom, poput žbica u kotačima, a kretanje zvijezda događa se drugačijim uzorkom, tako da gotovo cijela zvjezdana populacija diska ili dospijeva unutar spiralne krakove ili ispada iz njih. Jedino mjesto gdje se poklapaju brzine zvijezda i spiralnih krakova je takozvani korotacijski krug, a na njemu se nalazi Sunce. Za Zemlju je ova okolnost iznimno važna, budući da se u spiralnim krakovima odvijaju nasilni procesi koji stvaraju snažno zračenje koje je destruktivno za sva živa bića. I nikakva ga atmosfera od toga nije mogla zaštititi. Ali naš planet postoji na relativno mirnom mjestu u Galaksiji i nije bio pogođen ovim kozmičkim kataklizmama stotinama milijuna (ili čak milijardi) godina. Možda je zato na Zemlji mogao nastati i preživjeti život, čija se starost računa 4,6 milijardi godina. Dijagram položaja Zemlje u svemiru u nizu od osam karata koje pokazuju, s lijeva na desno, počevši od Zemlje, krećući se u Sunčev sustav, do susjednih zvjezdanih sustava, do Mliječne staze, do lokalnih galaktičkih skupina, dolokalna superjata Djevice, u našem lokalnom super klasteru, a završava u vidljivom svemiru.



Sunčev sustav: 0,001 svjetlosne godine

Susjedi u međuzvjezdanom prostoru



Mliječni put: 100 000 svjetlosnih godina

Lokalne galaktičke grupe



Lokalni super grozd Djevice



Lokalni preko jata galaksija



vidljivi svemir

Toplo preporučujemo da ga upoznate. Tamo ćete pronaći mnogo novih prijatelja. To je također najbrži i najučinkovitiji način kontaktiranja administratora projekta. Rubrika Antivirusna ažuriranja nastavlja s radom - uvijek aktualna besplatna ažuriranja za Dr Web i NOD. Niste imali vremena nešto pročitati? Puni sadržaj trčanje se nalazi na ovoj poveznici.

Ovaj članak govori o brzini Sunca i Galaksije u odnosu na različite referentne okvire:

Brzina Sunca u Galaksiji u odnosu na najbliže zvijezde, vidljive zvijezde i središte Mliječne staze;

Brzina galaksije u odnosu na lokalnu grupu galaksija, udaljene zvjezdane skupove i kozmičko pozadinsko zračenje.

Kratak opis galaksije Mliječni put.

Opis galaksije.

Prije nego što pređemo na proučavanje brzine Sunca i Galaksije u Svemiru, upoznajmo bolje našu Galaksiju.

Živimo, takoreći, u gigantskom "zvjezdanom gradu". Odnosno, u njemu “živi” naše Sunce. Populaciju ovog "grada" čine razne zvijezde, a u njemu ih "živi" više od dvjesto milijardi. U njemu se rađa bezbroj sunaca prolazeći svoju mladost, srednju dob i starost – prolaze dug i težak životni put dug milijardama godina.

Dimenzije ovog "zvjezdanog grada" - Galaksije su ogromne. Udaljenosti između susjednih zvijezda u prosjeku iznose tisuće milijardi kilometara (6*1013 km). A takvih susjeda ima više od 200 milijardi.

Kad bismo jurili s jednog kraja Galaksije na drugi brzinom svjetlosti (300 000 km/s), trebalo bi nam oko 100 000 godina.

Cijeli naš zvjezdani sustav polako se okreće poput divovskog kotača sastavljenog od milijardi sunaca.


Orbita Sunca

U središtu Galaksije, po svemu sudeći, postoji supermasivna crna rupa (Strijelac A*) (oko 4,3 milijuna solarnih masa) oko koje se, pretpostavlja se, okreće crna rupa prosječne mase od 1000 do 10 000 solarnih masa s orbitalnim periodom od oko 100 godina i nekoliko tisuća relativno malih. Njihovo kombinirano gravitacijsko djelovanje na susjedne zvijezde uzrokuje da se potonje kreću neobičnim putanjama. Postoji pretpostavka da većina galaksija ima supermasivne crne rupe u svojoj jezgri.

Središnja područja Galaksije karakterizira jaka koncentracija zvijezda: svaki kubni parsek u blizini središta sadrži ih mnogo tisuća. Udaljenosti između zvijezda desetke su i stotine puta manje nego u blizini Sunca.

Jezgra galaksije velikom snagom privlači sve ostale zvijezde. Ali ogroman broj zvijezda smjestio se u "zvjezdanom gradu". Također se međusobno privlače u različitim smjerovima, a to ima složen učinak na kretanje svake zvijezde. Stoga se Sunce i milijarde drugih zvijezda uglavnom kreću po kružnim stazama ili elipsama oko središta Galaksije. Ali to je samo "u osnovi" - ako pogledamo izbliza, vidjeli bismo ih kako se kreću složenijim zakrivljenim, vijugavim stazama među okolnim zvijezdama.

Značajke galaksije Mliječni put:

Položaj Sunca u galaksiji.

Gdje se u Galaksiji nalazi Sunce i kreće li se (a s njim i Zemlja, i ti i ja)? Jesmo li u "centru grada" ili barem negdje blizu njega? Studije su pokazale da se Sunce i Sunčev sustav nalaze na velikoj udaljenosti od središta Galaksije, bliže "urbanim predgrađima" (26.000 ± 1.400 svjetlosnih godina).

Sunce se nalazi u ravnini naše Galaksije i udaljeno je od svog središta za 8 kpc, a od ravnine Galaksije za oko 25 pc (1 pc (parsek) = 3,2616 svjetlosnih godina). U području galaksije gdje se nalazi Sunce, gustoća zvijezda je 0,12 zvijezda po pc3.


model naše galaksije

Brzina Sunca u Galaksiji.

Brzina Sunca u galaksiji obično se smatra relativnom u odnosu na različite referentne okvire:

u odnosu na obližnje zvijezde.

U odnosu na sve svijetle zvijezde vidljive golim okom.

Što se tiče međuzvjezdanog plina.

U odnosu na središte Galaksije.

1. Brzina Sunca u Galaksiji u odnosu na najbliže zvijezde.

Kao što se brzina letjelice promatra u odnosu na Zemlju, ne uzimajući u obzir let same Zemlje, tako se brzina Sunca može odrediti u odnosu na njemu najbliže zvijezde. Kao što su zvijezde sustava Sirius, Alpha Centauri itd.

Ova brzina Sunca u Galaksiji je relativno mala: samo 20 km/s ili 4 AJ. (1 astronomska jedinica jednaka je prosječnoj udaljenosti od Zemlje do Sunca - 149,6 milijuna km.)

Sunce se, u odnosu na najbliže zvijezde, kreće prema točki (vrhuncu) koja leži na granici sazviježđa Herkul i Lira, približno pod kutom od 25 ° u odnosu na ravninu galaksije. Ekvatorijalne koordinate vrha = 270°, = 30°.

2. Brzina Sunca u Galaksiji u odnosu na vidljive zvijezde.

Ako uzmemo u obzir kretanje Sunca u galaksiji Mliječni put u odnosu na sve zvijezde vidljive bez teleskopa, tada je njegova brzina još manja.

Brzina Sunca u Galaksiji u odnosu na vidljive zvijezde je 15 km/s ili 3 AJ.

Vrh gibanja Sunca i u ovom slučaju leži u zviježđu Herkul i ima sljedeće ekvatorske koordinate: = 265°, = 21°.


Brzina Sunca u odnosu na obližnje zvijezde i međuzvjezdani plin

3. Brzina Sunca u Galaksiji u odnosu na međuzvjezdani plin.

Sljedeći objekt Galaksije, s obzirom na koji ćemo razmotriti brzinu Sunca, je međuzvjezdani plin.

Prostranstva svemira daleko su od toga da su pusta kao što se dugo mislilo. Iako u malim količinama, međuzvjezdani plin je prisutan posvuda, ispunjavajući sve kutke svemira. Međuzvjezdani plin, uz prividnu prazninu nepopunjenog prostora Svemira, čini gotovo 99% ukupne mase svih svemirskih tijela. Gusti i hladni oblici međuzvjezdanog plina koji sadrže vodik, helij i minimalne količine teških elemenata (željezo, aluminij, nikal, titan, kalcij) nalaze se u molekularnom stanju, spajajući se u golema polja oblaka. Obično su u sastavu međuzvjezdanog plina elementi raspoređeni na sljedeći način: vodik - 89%, helij - 9%, ugljik, kisik, dušik - oko 0,2-0,3%.


Oblak međuzvjezdanog plina i prašine IRAS 20324+4057 poput punoglavca koji skriva rastuću zvijezdu

Oblaci međuzvjezdanog plina ne samo da se mogu pravilno okretati oko galaktičkih središta, već imaju i nestabilno ubrzanje. Tijekom nekoliko desetaka milijuna godina oni sustižu jedni druge i sudaraju se, tvoreći komplekse prašine i plina.

U našoj Galaksiji, glavni volumen međuzvjezdanog plina koncentriran je u spiralnim krakovima, čiji se jedan od hodnika nalazi u blizini Sunčevog sustava.

Brzina Sunca u Galaksiji u odnosu na međuzvjezdani plin: 22-25 km/sek.

Međuzvjezdani plin u neposrednoj blizini Sunca ima značajnu vlastitu brzinu (20-25 km/s) u odnosu na najbliže zvijezde. Pod njegovim utjecajem vrh Sunčevog gibanja pomiče se prema zviježđu Zmijonosca (= 258°, = -17°). Razlika u smjeru kretanja je oko 45°.

4. Brzina Sunca u Galaksiji u odnosu na središte Galaksije.

U tri gore razmotrene točke, govorimo o takozvanoj pekularnoj, relativnoj brzini Sunca. Drugim riječima, pekulijarna brzina je brzina u odnosu na kozmički referentni okvir.

Ali Sunce, njemu najbliže zvijezde i lokalni međuzvjezdani oblak uključeni su u veće kretanje - kretanje oko središta Galaksije.

A ovdje je riječ o sasvim drugim brzinama.

Brzina Sunca oko središta galaksije ogromna je prema zemaljskim standardima - 200-220 km / s (oko 850 000 km / h) ili više od 40 AU. / godina.

Nemoguće je odrediti točnu brzinu Sunca oko središta Galaksije, jer je središte Galaksije skriveno od nas iza gustih oblaka međuzvjezdane prašine. Međutim, sve više i više novih otkrića u ovom području smanjuju procijenjenu brzinu našeg sunca. Nedavno su govorili o 230-240 km / s.

Sunčev sustav u galaksiji kreće se prema zviježđu Labuda.

Gibanje Sunca u Galaksiji odvija se okomito na smjer prema središtu Galaksije. Otuda galaktičke koordinate vrha: l = 90°, b = 0° ili u poznatijim ekvatorijalnim koordinatama - = 318°, = 48°. Budući da je ovo obrnuto kretanje, vrh se pomiče i završava puni krug u "galaktičkoj godini", otprilike 250 milijuna godina; njegova kutna brzina je ~5" / 1000 godina, tj. koordinate vrha se pomiču za jedan i pol stupanj po milijun godina.

Naša Zemlja stara je oko 30 takvih "galaktičkih godina".


Brzina Sunca u Galaksiji u odnosu na središte Galaksije

Usput, zanimljiv podatak o brzini Sunca u Galaksiji:

Brzina rotacije Sunca oko središta Galaksije gotovo se podudara s brzinom kompresijskog vala koji tvori spiralni krak. Takva je situacija netipična za Galaksiju u cjelini: spiralni kraci rotiraju se konstantnom kutnom brzinom, poput žbica u kotačima, a kretanje zvijezda odvija se drugačijim uzorkom, tako da gotovo cijela zvjezdana populacija diska ili ulazi unutra spiralne krakove ili ispada iz njih. Jedino mjesto gdje se poklapaju brzine zvijezda i spiralnih krakova je takozvani korotacijski krug, au njemu se nalazi Sunce.

Za Zemlju je ova okolnost iznimno važna, budući da se u spiralnim krakovima odvijaju nasilni procesi koji stvaraju snažno zračenje koje je destruktivno za sva živa bića. I nikakva ga atmosfera od toga nije mogla zaštititi. Ali naš planet postoji na relativno mirnom mjestu u Galaksiji i nije bio pogođen ovim kozmičkim kataklizmama stotinama milijuna (ili čak milijardi) godina. Možda je zato život mogao nastati i opstati na Zemlji.

Brzina kretanja galaksije u svemiru.

Brzina kretanja galaksije u svemiru obično se razmatra u odnosu na različite referentne okvire:

U odnosu na lokalnu grupu galaksija (brzina približavanja galaksiji Andromeda).

U odnosu na udaljene galaksije i klastere galaksija (brzina kretanja Galaksije kao dijela lokalne grupe galaksija prema zviježđu Djevice).

Što se tiče reliktnog zračenja (brzina kretanja svih galaksija u dijelu svemira koji nam je najbliži Velikom atraktoru – skupu ogromnih supergalaksija).

Pogledajmo pobliže svaku od točaka.

1. Brzina kretanja galaksije Mliječni put prema Andromedi.

Naša galaksija Mliječni put također ne miruje, već je gravitacijski privučena i približava se galaksiji Andromeda brzinom od 100-150 km/s. Glavna komponenta brzine približavanja galaksija pripada Mliječnoj stazi.

Bočna komponenta gibanja nije točno poznata i preuranjeno je brinuti o sudaru. Dodatni doprinos ovom kretanju daje masivna galaksija M33, koja se nalazi približno u istom smjeru kao galaksija Andromeda. Općenito, brzina naše Galaksije u odnosu na baricentar Lokalne grupe galaksija je oko 100 km/s otprilike u smjeru Andromeda/Lizard (l = 100, b = -4, = 333, = 52), međutim, ti podaci su još uvijek vrlo približni. To je vrlo skromna relativna brzina: Galaksija se pomakne za vlastiti promjer za dvjesto ili tri stotine milijuna godina, ili, vrlo približno, za jednu galaktičku godinu.

2. Brzina kretanja galaksije Mliječni put prema skupu Djevice.

Zauzvrat, grupa galaksija, koja uključuje našu Mliječnu stazu, kao cjelinu, kreće se prema velikom skupu Djevice brzinom od 400 km/s. Ovo kretanje također je posljedica gravitacijskih sila i provodi se u odnosu na udaljene klastere galaksija.


Brzina galaksije Mliječnog puta prema skupu Djevice

3. Brzina kretanja galaksije u svemiru. Za Velikog Atraktora!

Reliktno zračenje.

Prema teoriji Velikog praska, rani Svemir bio je vruća plazma koja se sastojala od elektrona, bariona i stalno emitiranih, apsorbiranih i ponovno emitiranih fotona.

Kako se Svemir širio, plazma se hladila i u određenoj fazi usporeni elektroni dobili su priliku spojiti se s usporenim protonima (jezgre vodika) i alfa česticama (jezgre helija), tvoreći atome (ovaj proces se naziva rekombinacija).

To se dogodilo pri temperaturi plazme od oko 3000 K i približnoj starosti svemira od 400 000 godina. Više je slobodnog prostora između čestica, manje je nabijenih čestica, fotoni se više ne raspršuju tako često i sada se mogu slobodno kretati u prostoru, praktički bez interakcije s materijom.

Ti fotoni koje je tada emitirala plazma prema budućem položaju Zemlje i dalje dopiru do našeg planeta kroz prostor svemira koji se nastavlja širiti. Ti fotoni čine reliktno zračenje, a to je toplinsko zračenje koje ravnomjerno ispunjava svemir.

Postojanje reliktnog zračenja teorijski je predvidio G. Gamow u okviru teorije Velikog praska. Njegovo postojanje eksperimentalno je potvrđeno 1965. godine.

Brzina kretanja Galaksije u odnosu na kozmičko pozadinsko zračenje.

Kasnije je počelo proučavanje brzine kretanja galaksija u odnosu na kozmičko pozadinsko zračenje. To se kretanje utvrđuje mjerenjem nejednolikosti temperature reliktnog zračenja u različitim smjerovima.

Temperatura zračenja ima maksimum u smjeru kretanja, a minimum u suprotnom smjeru. Stupanj odstupanja raspodjele temperature od izotropne (2,7 K) ovisi o veličini brzine. Iz analize promatračkih podataka proizlazi da se Sunce giba u odnosu na kozmičku mikrovalnu pozadinu brzinom od 400 km/s u smjeru =11,6, =-12.

Takva su mjerenja pokazala i još jednu važnu stvar: sve galaksije u dijelu svemira koji nam je najbliži, uključujući ne samo našu lokalna grupa, ali i grozd Djevice i drugi klasteri, kreću se u odnosu na pozadinsku kozmičku mikrovalnu pozadinu neočekivano velikom brzinom.

Za Lokalnu grupu galaksija, to je 600-650 km/s s vrhom u zviježđu Hidra (=166, =-27). Čini se da negdje u dubinama Svemira postoji ogromna nakupina mnoštva superjata koja privlače materiju našeg dijela Svemira. Ovaj klaster je dobio ime Veliki atraktor- od engleske riječi "attract" - privući.

Budući da su galaksije koje čine Veliki atraktor skrivene međuzvjezdanom prašinom koja je dio Mliječne staze, mapiranje Atraktora bilo je moguće tek posljednjih godina uz pomoć radioteleskopa.

Veliki atraktor nalazi se na sjecištu nekoliko superjata galaksija. Prosječna gustoća materije u ovom području nije mnogo veća od prosječne gustoće Svemira. Ali zbog svoje divovske veličine, njena masa je toliko velika, a sila privlačenja tako golema da ne samo naš zvjezdani sustav, već i druge galaksije i njihovi skupovi u blizini kreću se u smjeru Velikog atraktora, tvoreći ogroman tok galaksija.


Brzina kretanja galaksije u svemiru. Za Velikog Atraktora!

Dakle, rezimirajmo.

Brzina Sunca u Galaksiji i Galaksije u Svemiru. Stožerna tablica.

Hijerarhija kretanja u kojima sudjeluje naš planet:

Rotacija Zemlje oko Sunca;

Rotacija zajedno sa Suncem oko centra naše Galaksije;

Kretanje u odnosu na središte Lokalne grupe galaksija zajedno s cijelom Galaksijom pod utjecajem gravitacijske privlačnosti sazviježđa Andromeda (galaksija M31);

Kretanje prema jatu galaksija u zviježđu Djevice;

Kretanje do Velikog atraktora.

Brzina Sunca u galaksiji i brzina galaksije Mliječni put u svemiru. Stožerna tablica.

Teško je zamisliti, a još teže izračunati koliko se daleko pomaknemo svake sekunde. Te su udaljenosti goleme, a pogreške u takvim proračunima još uvijek su prilično velike. Evo što znanost ima do danas.

Čak i dok sjedimo na stolcu ispred zaslona računala i klikamo na poveznice, fizički sudjelujemo u mnogim pokretima. Kamo idemo? Gdje je "vrh" pokreta, njegov vrh?

Prvo, sudjelujemo u rotaciji Zemlje oko svoje osi. Ovaj dnevno kretanje pokazujući prema istoku na horizontu. Brzina kretanja ovisi o geografskoj širini; jednaka je 465*cos(φ) m/sek. Dakle, ako ste na sjevernom ili južnom polu Zemlje, tada ne sudjelujete u ovom kretanju. I recimo, u Moskvi je dnevna linearna brzina oko 260 m/s. Kutnu brzinu vrha dnevnog gibanja u odnosu na zvijezde lako je izračunati: 360° / 24 sata = 15° / sat.


Drugo, Zemlja, a s njom i mi, krećemo se oko Sunca. (Zanemarit ćemo mala mjesečna kolebanja oko središta mase sustava Zemlja-Mjesec.) Prosječna brzina godišnje kretanje u orbiti - 30 km / s. U perihelu početkom siječnja ona je nešto viša, u afelu početkom srpnja nešto niža, ali budući da je Zemljina orbita gotovo točna kružnica, razlika u brzini je samo 1 km/s. Vrh orbitalnog kretanja se prirodno pomiče i napravi puni krug u godini dana. Njegova ekliptička širina je 0 stupnjeva, a zemljopisna dužina jednaka je dužini Sunca plus približno 90 stupnjeva - λ=λ ☉ +90°, β=0. Drugim riječima, vrh leži na ekliptici, 90 stupnjeva ispred Sunca. Prema tome, kutna brzina vrha jednaka je kutnoj brzini Sunca: 360° / godina, nešto manje od stupnja po danu.



Već izvodimo veća kretanja zajedno s našim Suncem kao dijelom Sunčevog sustava.

Prvo, Sunce se kreće u odnosu na obližnje zvijezde(takozvani lokalni standard odmora). Brzina kretanja je otprilike 20 km/s (malo više od 4 AJ/god). Imajte na umu da je to čak manje od Zemljine orbitalne brzine. Kretanje je usmjereno prema zviježđu Herkul, a ekvatorske koordinate vrha su α = 270°, δ = 30°. Međutim, ako mjerimo brzinu u odnosu na sve sjajne zvijezde, vidljivo golim okom, tada dobivamo standardno gibanje Sunca, ono je nešto drugačije, sporije u brzini 15 km/s ~ 3 AJ. / godina). Ovo je također zviježđe Herkul, iako je vrh malo pomaknut (α = 265°, δ = 21°). Ali u odnosu na međuzvjezdani plin, Sunčev sustav se kreće nešto brže (22-25 km / s), ali je vrh značajno pomaknut i pada u zviježđe Zmijonosca (α = 258 °, δ = -17 °). Ovaj pomak apeksa od oko 50° povezan je s tzv. "međuzvjezdani vjetar" koji "puše s juga" Galaksije.

Sva tri opisana pokreta su, da tako kažemo, lokalni pokreti, "šetnje po dvorištu". Ali Sunce, zajedno sa svojim najbližima i općenito vidljive zvijezde(uostalom, predaleke zvijezde praktički ne vidimo), zajedno s oblacima međuzvjezdanog plina kruži oko središta Galaksije - a to su potpuno različite brzine!

Brzina Sunčevog sustava oko centar galaksije iznosi 200 km/s (više od 40 AJ/godina). Međutim, navedena vrijednost je netočna, teško je odrediti galaktičku brzinu Sunca; čak ni ne vidimo ono prema čemu mjerimo kretanje: središte Galaksije skriveno je gustim međuzvjezdanim oblacima prašine. Vrijednost se stalno pročišćava i teži smanjenju; ne tako davno uzimano je kao 230 km / s (često možete pronaći upravo ovu vrijednost), i najnovija istraživanja daju rezultate i manje od 200 km/s. Galaktičko gibanje događa se okomito na smjer prema središtu Galaksije i stoga apeks ima galaktičke koordinate l = 90°, b = 0° ili u uobičajenijim ekvatorijalnim koordinatama - α = 318°, δ = 48°; ova točka je u Labudu. Budući da je ovo obrnuto kretanje, vrh se pomiče i završava puni krug u "galaktičkoj godini", otprilike 250 milijuna godina; njegova kutna brzina je ~5" / 1000 godina, jedan i pol stupanj na milijun godina.



Daljnja kretanja uključuju kretanje cijele Galaksije. Također nije lako izmjeriti takvo kretanje, udaljenosti su prevelike, a pogreška u brojkama je ipak prilično velika.

Dakle, naša galaksija i galaksija Andromeda, dva masivna objekta Lokalne grupe galaksija, gravitacijski se privlače i kreću jedna prema drugoj brzinom od oko 100-150 km/s, pri čemu glavna komponenta brzine pripada našoj galaksiji . Bočna komponenta gibanja nije točno poznata i preuranjeno je brinuti o sudaru. Dodatni doprinos ovom kretanju daje masivna galaksija M33, koja se nalazi približno u istom smjeru kao galaksija Andromeda. Općenito, brzina naše Galaksije u odnosu na baricentar Lokalna grupa galaksija oko 100 km/s otprilike u smjeru Andromede / Lizarda (l = 100, b = -4, α = 333, δ = 52), međutim, ti su podaci još uvijek vrlo približni. To je vrlo skromna relativna brzina: Galaksija se pomakne za vlastiti promjer za dvije do tri stotine milijuna godina, ili, vrlo grubo, za galaktička godina.



Ako mjerimo brzinu Galaksije u odnosu na udaljenu jata galaksija, vidjet ćemo drugačiju sliku: i naša galaksija i ostale galaksije Lokalne grupe, zajedno kao cjelina, kreću se u smjeru velikog skupa Djevice brzinom od oko 400 km/s. Ovo kretanje također je posljedica gravitacijskih sila.

Pozadina pozadinsko zračenje definira neki odabrani referentni sustav povezan sa svom barionskom materijom u vidljivom dijelu Svemira. U određenom smislu, gibanje relativno u odnosu na ovu mikrovalnu pozadinu je gibanje relativno u odnosu na svemir kao cjelinu (ovo gibanje ne treba brkati s recesijom galaksija!). To se kretanje može odrediti mjerenjem dipolna temperaturna anizotropija nejednolikost reliktnog zračenja u različitim smjerovima. Takva su mjerenja pokazala neočekivanu i važnu stvar: sve galaksije u dijelu svemira koji nam je najbliži, uključujući ne samo našu Lokalnu grupu, već i jato Djevice i druge klastere, kreću se u odnosu na pozadinsko kozmičko mikrovalno pozadinsko zračenje neočekivano visoko ubrzati. Za lokalnu grupu galaksija, to je 600-650 km/s s vrhom u zviježđu Hidra (α=166, δ=-27). Čini se da negdje u dubinama Svemira još uvijek postoji neotkrivena ogromna nakupina mnoštva superjata koja privlači materiju našeg dijela Svemira. Ovaj hipotetski klaster je imenovan Veliki atraktor.



Kako je određena brzina Lokalne skupine galaksija? Naravno, u stvari, astronomi su izmjerili brzinu Sunca u odnosu na mikrovalnu pozadinu: ispostavilo se da je ~ 390 km / s s vrhom s koordinatama l = 265 °, b = 50 ° (α = 168, δ =-7) na granici zviježđa Lava i Kaleža. Zatim odredite brzinu Sunca u odnosu na galaksije Lokalne grupe (300 km/s, zviježđe Guštera). Izračunavanje brzine Lokalne grupe više nije bilo teško.

Kamo idemo?
Dnevni: promatrač u odnosu na središte Zemlje 0-465 m/s Istočno
Godišnjak: Zemlja u odnosu na Sunce 30 km/s okomito na smjer sunca
Lokalno: Sunce u odnosu na obližnje zvijezde 20 km/s Herkul
Standard: Sunce u odnosu na sjajne zvijezde 15 km/sek Herkul
Sunce u odnosu na međuzvjezdani plin 22-25 km/s Zmijonosac
Sunce u odnosu na središte galaksije ~ 200 km/sek Labud
Sunce u odnosu na lokalnu grupu galaksija 300 km/s Gušter
Galaksija u odnosu na lokalnu grupu galaksija ~100 km/s

Vrh