ความเร็วของระบบสุริยะรอบศูนย์กลางดาราจักร ระบบสุริยะ

แน่นอน พวกคุณหลายคนเคยเห็น gif หรือดูวิดีโอที่แสดงการเคลื่อนไหว ระบบสุริยะ.

คลิปวิดีโอซึ่งเปิดตัวในปี 2555 กลายเป็นไวรัลและสร้างเสียงฮือฮามากมาย ฉันเจอเขาหลังจากปรากฏตัวได้ไม่นาน ตอนที่ฉันรู้เรื่องอวกาศน้อยกว่าตอนนี้มาก และที่สำคัญที่สุด ฉันรู้สึกสับสนกับความตั้งฉากของระนาบวงโคจรของดาวเคราะห์กับทิศทางการเคลื่อนที่ ไม่ใช่ว่ามันเป็นไปไม่ได้ แต่ระบบสุริยะสามารถเคลื่อนที่ไปยังระนาบกาแล็กซีได้ทุกมุม คุณถามว่าทำไมจำเรื่องที่ลืมไปนาน ความจริงก็คือตอนนี้ด้วยความปรารถนาและสภาพอากาศที่ดีทุกคนสามารถเห็นมุมจริงระหว่างระนาบสุริยุปราคาและกาแล็กซี่บนท้องฟ้า

เราตรวจสอบนักวิทยาศาสตร์

ดาราศาสตร์กล่าวว่ามุมระหว่างระนาบสุริยุปราคากับดาราจักรคือ 63°

แต่ตัวเลขนั้นน่าเบื่อและแม้แต่ตอนนี้เมื่อผู้นับถือโลกแบนอยู่นอกเหนือวิทยาศาสตร์ฉันต้องการภาพประกอบที่เรียบง่ายและชัดเจน ลองคิดดูว่าเราจะเห็นระนาบของกาแล็กซี่และสุริยุปราคาบนท้องฟ้าด้วยตาเปล่าโดยไม่ต้องเคลื่อนที่ไปไกลจากเมืองได้อย่างไร ระนาบของกาแล็กซีคือ ทางช้างเผือกแต่ตอนนี้ด้วยมลภาวะทางแสงที่มีอยู่มากมาย มันไม่ง่ายนักที่จะมองเห็นมัน มีเส้นใดใกล้เคียงกับระนาบของกาแล็กซีหรือไม่ ใช่ มันคือกลุ่มดาวหงส์ มองเห็นได้ชัดเจนแม้ในเมืองและหาง่ายพึ่งพาได้ ดาวสว่าง: Deneb (อัลฟ่า Cygnus), Vega (อัลฟ่า Lyra) และ Altair (อัลฟ่า Eagle) "ลำตัว" ของ Cygnus นั้นใกล้เคียงกับระนาบกาแลคซีโดยประมาณ

โอเค เรามีเครื่องบินลำเดียว แต่จะทำอย่างไรให้ได้เส้นภาพของสุริยุปราคา? ลองคิดดูว่าสุริยุปราคาโดยทั่วไปคืออะไร? ตามคำจำกัดความที่เคร่งครัดในปัจจุบัน สุริยุปราคาเป็นส่วนหนึ่งของทรงกลมท้องฟ้าโดยระนาบวงโคจรของ barycenter (ศูนย์กลางมวล) ของโลก-ดวงจันทร์ โดยเฉลี่ยแล้วดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ไปตามสุริยุปราคา แต่เราไม่มีดวงอาทิตย์สองดวงตามที่สะดวกในการลากเส้นและกลุ่มดาว Cygnus จะมองไม่เห็นในแสงแดด แต่ถ้าเราจำได้ว่าดาวเคราะห์ของระบบสุริยะก็เคลื่อนที่ในระนาบเดียวกันโดยประมาณ ปรากฎว่าขบวนพาเหรดของดาวเคราะห์จะแสดงระนาบสุริยุปราคาให้เราดูคร่าวๆ และตอนนี้บนท้องฟ้ายามเช้า คุณสามารถเห็นดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์

เป็นผลให้ในสัปดาห์ต่อๆ ไป ในตอนเช้าก่อนพระอาทิตย์ขึ้น คุณจะสามารถเห็นภาพต่อไปนี้ได้ชัดเจนมาก:

ซึ่งน่าประหลาดใจที่สอดคล้องกับตำราเรียนดาราศาสตร์

และเป็นการดีกว่าที่จะวาด gif แบบนี้:

ที่มา: นักดาราศาสตร์ Rhys Taylor เว็บไซต์ rhysy.net

คำถามสามารถทำให้เกิดตำแหน่งสัมพัทธ์ของระนาบ เรากำลังบินอยู่<-/ или же <-\ (если смотреть с внешней стороны Галактики, северный полюс вверху)? Астрономия говорит, что Солнечная система движется относительно ближайших звезд в направлении созвездия Геркулеса, в точку, расположенную недалеко от Веги и Альбирео (бета Лебедя), то есть правильное положение <-/.

แต่ข้อเท็จจริงนี้ไม่สามารถยืนยันได้ "ด้วยนิ้ว" เพราะแม้ว่าพวกเขาจะทำเมื่อสองร้อยสามสิบห้าปีที่แล้ว แต่พวกเขาก็ใช้ผลการสังเกตทางดาราศาสตร์และคณิตศาสตร์หลายปี

ดาวถอย

โดยทั่วไปคุณจะทราบได้อย่างไรว่าระบบสุริยะเคลื่อนที่ไปทางไหนเมื่อเทียบกับดาวฤกษ์ใกล้เคียง หากเราสามารถบันทึกการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์ในทรงกลมท้องฟ้าเป็นเวลาหลายทศวรรษ ทิศทางการเคลื่อนที่ของดวงดาวหลายๆ ดวงก็จะบอกเราว่าเรากำลังเคลื่อนที่ไปทางไหนเมื่อเทียบกับดาวเหล่านั้น เรียกจุดที่เรากำลังย้ายจุดยอด ดาวที่อยู่ไม่ไกลจากมันรวมถึงจากจุดตรงข้าม (anti-apex) จะเคลื่อนที่อย่างอ่อนแรงเพราะพวกมันกำลังบินเข้าหาเราหรือออกห่างจากเรา และยิ่งดาวอยู่ห่างจากปลายยอดและด้านตรงข้ามมากเท่าไร การเคลื่อนที่ของมันเองก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ลองนึกภาพว่าคุณกำลังขับรถไปตามถนน สัญญาณไฟจราจรที่ทางแยกด้านหน้าและด้านหลังจะไม่เลื่อนไปทางด้านข้างมากนัก แต่เสาไฟตามถนนจะสั่นไหว (มีการเคลื่อนไหวขนาดใหญ่) นอกหน้าต่าง

gif แสดงการเคลื่อนที่ของดาวบาร์นาร์ด ซึ่งมีการเคลื่อนที่ที่เหมาะสมที่สุด ในศตวรรษที่ 18 นักดาราศาสตร์ได้บันทึกตำแหน่งของดวงดาวในช่วงเวลา 40-50 ปี ซึ่งทำให้สามารถกำหนดทิศทางการเคลื่อนที่ของดาวที่ช้าลงได้ จากนั้นวิลเลียม เฮอร์เชล นักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษก็หยิบแคตตาล็อกดาวและเริ่มคำนวณโดยไม่ต้องเข้าใกล้กล้องโทรทรรศน์ การคำนวณครั้งแรกตามแคตตาล็อกของ Mayer แสดงให้เห็นว่าดวงดาวไม่ได้เคลื่อนที่แบบสุ่ม และสามารถกำหนดจุดยอดได้

ที่มา: Hoskin, M. Herschel's Deteration of the Solar Apex, Journal for the History of Astronomy, Vol. 11, P. 153, 1980

และด้วยข้อมูลของแค็ตตาล็อก Lalande พื้นที่ก็ลดลงอย่างเห็นได้ชัด

จากที่นั่น

จากนั้นงานทางวิทยาศาสตร์ตามปกติก็ดำเนินต่อไป - การชี้แจงข้อมูล การคำนวณ ข้อพิพาท แต่เฮอร์เชลใช้หลักการที่ถูกต้องและผิดเพียงสิบองศา ข้อมูลยังคงถูกรวบรวมเช่นเมื่อสามสิบปีที่แล้วความเร็วในการเคลื่อนที่ลดลงจาก 20 เป็น 13 กม. / วินาที ข้อสำคัญ: ความเร็วนี้ไม่ควรสับสนกับความเร็วของระบบสุริยะและดาวฤกษ์ใกล้เคียงอื่นๆ เมื่อเทียบกับใจกลางกาแล็กซี ซึ่งมีค่าประมาณ 220 กม./วินาที

ยิ่งไปกว่านั้น

เนื่องจากเราได้กล่าวถึงความเร็วของการเคลื่อนที่เมื่อเทียบกับศูนย์กลางของกาแล็กซี จึงจำเป็นต้องเข้าใจที่นี่เช่นกัน ขั้วเหนือของกาแล็กซีถูกเลือกในลักษณะเดียวกับของโลก - ตามข้อตกลงโดยพลการ ตั้งอยู่ใกล้กับดาวอาร์คทูรัส (อัลฟ่าบูทส์) โดยขึ้นไปทางปีกของกลุ่มดาวหงส์ แต่โดยทั่วไปแล้วการฉายภาพของกลุ่มดาวบนแผนที่ Galaxy จะมีลักษณะดังนี้:

เหล่านั้น. ระบบสุริยะเคลื่อนตัวโดยสัมพันธ์กับศูนย์กลางของกาแล็กซีในทิศทางของกลุ่มดาวหงส์ และสัมพันธ์กับดาวฤกษ์ในท้องถิ่นในทิศทางของกลุ่มดาวเฮอร์คิวลีส ทำมุม 63° กับระนาบดาราจักร<-/, если смотреть с внешней стороны Галактики, северный полюс сверху.

หางอวกาศ

แต่การเปรียบเทียบระบบสุริยะกับดาวหางในวิดีโอนั้นถูกต้องอย่างยิ่ง IBEX ของ NASA ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อกำหนดปฏิสัมพันธ์ระหว่างขอบเขตของระบบสุริยะและอวกาศระหว่างดวงดาว และตามเขามีหาง

ภาพประกอบของนาซ่า

สำหรับดาวดวงอื่นๆ เราสามารถเห็น astrospheres (ฟองลมของดาวฤกษ์) ได้โดยตรง

ภาพถ่ายโดยองค์การนาซ่า

เป็นบวกในที่สุด

สรุปการสนทนาเป็นเรื่องที่ควรค่าแก่การสังเกตเรื่องราวในเชิงบวก DJSadhu ผู้สร้างวิดีโอต้นฉบับในปี 2012 เดิมทีได้โปรโมตสิ่งที่ไม่เป็นไปตามหลักวิทยาศาสตร์ แต่ด้วยการเผยแพร่คลิปไวรัล เขาได้พูดคุยกับนักดาราศาสตร์ตัวจริง (นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ Rhys Tailor พูดในเชิงบวกอย่างมากเกี่ยวกับบทสนทนา) และสามปีต่อมา ได้สร้างวิดีโอใหม่ที่เกี่ยวข้องกับความเป็นจริงมากขึ้นโดยไม่มีโครงสร้างที่ต่อต้านวิทยาศาสตร์ ดวงจันทร์เคลื่อนที่ในวงโคจรด้วยความเร็ว 1 กิโลเมตรต่อวินาที โลกและดวงจันทร์ทำการปฏิวัติรอบดวงอาทิตย์อย่างสมบูรณ์ใน 365 วันด้วยความเร็ว 108,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมงหรือ 30 กิโลเมตรต่อวินาที

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ นักวิทยาศาสตร์ถูกจำกัดข้อมูลดังกล่าว แต่ด้วยการประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลัง ทำให้เห็นได้ชัดว่าระบบสุริยะไม่ได้จำกัดอยู่แค่ดาวเคราะห์ มันใหญ่กว่ามากและขยายระยะทางกว่า 100,000 ระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์ (ทางดาราศาสตร์) นี่คือพื้นที่ที่ดึงดูดดาวของเรา ตั้งชื่อตามนักดาราศาสตร์ แจน ออร์ต ผู้พิสูจน์การมีอยู่ของมัน เมฆออร์ตเป็นโลกของดาวหางน้ำแข็งที่โคจรเข้ามาใกล้ดวงอาทิตย์เป็นระยะๆ โดยผ่านวงโคจรของโลก ระบบสุริยะจะสิ้นสุดลงและอวกาศระหว่างดวงดาวจะอยู่เหนือเมฆก้อนนี้เท่านั้น

ออร์ตยังอิงตามความเร็วในแนวรัศมีและการเคลื่อนที่ที่เหมาะสมของดาวฤกษ์ พิสูจน์สมมติฐานของการเคลื่อนที่ของดาราจักรรอบศูนย์กลางของมัน ดังนั้น ดวงอาทิตย์และระบบทั้งหมดโดยรวม รวมทั้งดาวฤกษ์ข้างเคียงทั้งหมด จึงเคลื่อนที่ในดิสก์กาแล็กซีไปรอบๆ ศูนย์กลางร่วม

ด้วยการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์เครื่องมือที่ทรงพลังและแม่นยำเพียงพอจึงปรากฏขึ้นในการกำจัดของนักวิทยาศาสตร์ด้วยความช่วยเหลือที่พวกเขาเข้าใกล้เพื่อไขโครงสร้างของจักรวาล เป็นไปได้ที่จะค้นพบว่าจุดใดของทางช้างเผือกที่มองเห็นได้บนท้องฟ้าเป็นจุดศูนย์กลาง มันจบลงที่ทิศทางของกลุ่มดาวราศีธนูซึ่งซ่อนอยู่ในเมฆก๊าซและฝุ่นดำหนาทึบ หากไม่มีเมฆเหล่านี้ ก็จะมองเห็นจุดสีขาวพร่ามัวขนาดใหญ่บนท้องฟ้ายามค่ำคืน ซึ่งใหญ่กว่าดวงจันทร์หลายสิบเท่าและมีความส่องสว่างเท่ากัน

การปรับแต่งที่ทันสมัย

ระยะทางไปยังใจกลางกาแลคซีนั้นมากกว่าที่คาดไว้ 26,000 ปีแสง นี่เป็นจำนวนมาก ดาวเทียมโวเอเจอร์ซึ่งเพิ่งออกจากระบบสุริยะเปิดตัวในปี พ.ศ. 2520 จะไปถึงใจกลางกาแล็กซีในอีกพันล้านปีข้างหน้า ต้องขอบคุณดาวเทียมประดิษฐ์และการคำนวณทางคณิตศาสตร์ ทำให้สามารถค้นหาวิถีโคจรของระบบสุริยะในกาแลคซีได้

ทุกวันนี้ เป็นที่รู้กันว่าดวงอาทิตย์อยู่ในส่วนที่เงียบสงบของทางช้างเผือกระหว่างแขนกังหันขนาดใหญ่สองแขนของเซอุสและราศีธนู และอีกแขนหนึ่งซึ่งเล็กกว่าเล็กน้อยคือแขนของกลุ่มดาวนายพราน มองเห็นได้ทั้งหมดบนท้องฟ้ายามค่ำคืนเป็นสายหมอก Te - แขนเกลียวนอก, แขน Karin มองเห็นได้ผ่านกล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังเท่านั้น

อาจกล่าวได้ว่าดวงอาทิตย์โชคดีที่ตั้งอยู่ในภูมิภาคที่อิทธิพลของดาวข้างเคียงไม่มากนัก อยู่ในแขนก้นหอย เป็นไปได้ว่าชีวิตจะไม่ได้เกิดขึ้นบนโลก แต่ถึงกระนั้นดวงอาทิตย์ก็ไม่เคลื่อนที่รอบใจกลางกาแล็กซีเป็นเส้นตรง การเคลื่อนไหวดูเหมือนลมบ้าหมู: เมื่อเวลาผ่านไปจะเข้าใกล้แขนมากขึ้นและห่างออกไป ดังนั้นมันจึงบินรอบเส้นรอบวงของดิสก์กาแล็กซีพร้อมกับดาวฤกษ์ข้างเคียงใน 215 ล้านปีด้วยความเร็ว 230 กม. ต่อวินาที

ไม่มีสิ่งที่เรียกว่าความสงบในใจชั่วนิรันดร์ในชีวิต ชีวิตคือการเคลื่อนไหว และไม่สามารถดำรงอยู่ได้หากปราศจากความปรารถนา ความกลัว และความรู้สึก
โทมัส ฮอบส์

ผู้อ่านถามว่า:

ฉันพบวิดีโอบน YouTube ที่มีทฤษฎีเกี่ยวกับการเคลื่อนที่แบบก้นหอยของระบบสุริยะผ่านกาแล็กซีของเรา มันไม่ได้ทำให้ฉันน่าเชื่อถือ แต่ฉันอยากได้ยินจากคุณ ถูกต้องตามหลักวิทยาศาสตร์หรือไม่?

มาดูวิดีโอกันก่อน:

ข้อความบางส่วนในวิดีโอนี้เป็นความจริง ตัวอย่างเช่น:

• ดาวเคราะห์ต่างๆ โคจรรอบดวงอาทิตย์ในระนาบเดียวกันโดยประมาณ
• ระบบสุริยะเคลื่อนที่ผ่านดาราจักรด้วยมุม 60° ระหว่างระนาบดาราจักรกับระนาบการหมุนของดาวเคราะห์
• ในระหว่างที่ดวงอาทิตย์หมุนรอบทางช้างเผือก จะเคลื่อนที่ขึ้นและลงและเข้าและออกโดยสัมพันธ์กับส่วนอื่นๆ ของกาแล็กซี

ทั้งหมดนี้เป็นเรื่องจริง แต่ในขณะเดียวกันในวิดีโอข้อเท็จจริงทั้งหมดเหล่านี้ก็แสดงไม่ถูกต้อง

เป็นที่ทราบกันดีว่าดาวเคราะห์เคลื่อนที่รอบดวงอาทิตย์เป็นวงรีตามกฎของเคปเลอร์ นิวตัน และไอน์สไตน์ แต่ภาพด้านซ้ายผิดมาตราส่วนครับ มันไม่ถูกต้องในแง่ของรูปร่าง ขนาด และความเยื้องศูนย์กลาง แม้ว่าวงโคจรทางด้านขวาจะไม่เหมือนวงรีในแผนภาพทางด้านขวา แต่วงโคจรของดาวเคราะห์จะมีลักษณะเช่นนี้ในแง่ของขนาด

ลองมาอีกตัวอย่างหนึ่ง - วงโคจรของดวงจันทร์

เป็นที่ทราบกันว่าดวงจันทร์โคจรรอบโลกด้วยระยะเวลาน้อยกว่าหนึ่งเดือน และโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ด้วยระยะเวลา 12 เดือน ภาพใดต่อไปนี้แสดงการเคลื่อนที่ของดวงจันทร์รอบดวงอาทิตย์ได้ดีที่สุด หากเราเปรียบเทียบระยะทางจากดวงอาทิตย์ถึงโลกและจากโลกไปยังดวงจันทร์ ตลอดจนความเร็วของการหมุนรอบตัวเองของดวงจันทร์รอบโลก และระบบโลก/ดวงจันทร์รอบดวงอาทิตย์ ปรากฎว่าตัวเลือก D แสดงให้เห็น สถานการณ์ที่ดีที่สุด สามารถพูดเกินจริงเพื่อให้ได้เอฟเฟกต์บางอย่าง แต่ตัวแปร A, B และ C นั้นไม่ถูกต้องในเชิงปริมาณ

ทีนี้มาดูการเคลื่อนที่ของระบบสุริยะผ่านกาแลคซีกัน

มีความไม่ถูกต้องกี่ข้อ ประการแรก ดาวเคราะห์ทุกดวง ณ เวลาใดเวลาหนึ่งอยู่ในระนาบเดียวกัน ไม่มีความล่าช้าที่ดาวเคราะห์ที่อยู่ไกลจากดวงอาทิตย์จะแสดงความสัมพันธ์กับดาวเคราะห์ที่อยู่ไกลน้อยกว่า

ประการที่สอง จำความเร็วที่แท้จริงของดาวเคราะห์ ดาวพุธเคลื่อนที่ในระบบของเราเร็วกว่าระบบอื่นทั้งหมด โดยหมุนรอบดวงอาทิตย์ด้วยความเร็ว 47 กม./วินาที ซึ่งเร็วกว่าความเร็วการโคจรของโลก 60% เร็วกว่าดาวพฤหัสประมาณ 4 เท่า และเร็วกว่าดาวเนปจูน 9 เท่า ซึ่งโคจรด้วยความเร็ว 5.4 กม./วินาที และดวงอาทิตย์โคจรผ่านกาแล็กซีด้วยความเร็ว 220 กม./วินาที

ในเวลาที่ดาวพุธต้องทำการปฏิวัติหนึ่งครั้ง ระบบสุริยะทั้งหมดจะเดินทางเป็นระยะทาง 1.7 พันล้านกิโลเมตรในวงโคจรวงรีภายในกาแล็กซี ในขณะเดียวกันรัศมีวงโคจรของดาวพุธมีเพียง 58 ล้านกิโลเมตร หรือเพียง 3.4% ของระยะทางที่ระบบสุริยะทั้งหมดกำลังคืบหน้าไป

หากเราจะสร้างการเคลื่อนที่ของระบบสุริยะผ่านกาแล็กซีในระดับหนึ่ง และดูว่าดาวเคราะห์เคลื่อนที่อย่างไร เราจะเห็นสิ่งต่อไปนี้:

ลองนึกภาพว่าทั้งระบบ - ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ ดาวเคราะห์ทั้งหมด ดาวเคราะห์น้อย ดาวหาง - เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงในมุมประมาณ 60° เมื่อเทียบกับระนาบของระบบสุริยะ สิ่งนี้:

เมื่อรวมเข้าด้วยกันเราจะได้ภาพที่แม่นยำยิ่งขึ้น:

แล้วพรีเซสชั่นล่ะ? แล้วการสั่นขึ้น-ลง เข้า-ออก ล่ะ? ทั้งหมดนี้เป็นความจริง แต่วิดีโอแสดงให้เห็นในลักษณะที่เกินจริงและตีความผิด

แท้จริงแล้วระบบสุริยะมีระยะเวลา 26,000 ปี แต่ไม่มีการเคลื่อนที่แบบก้นหอย ไม่ว่าในดวงอาทิตย์หรือในดาวเคราะห์ พรีเซสชั่นไม่ได้เกิดจากวงโคจรของดาวเคราะห์ แต่เกิดจากแกนการหมุนของโลก

ดาวเหนือไม่ได้อยู่เหนือขั้วโลกเหนือโดยตรง ส่วนใหญ่เราไม่มีดาวขั้วโลก เมื่อ 3,000 ปีที่แล้ว Kochab อยู่ใกล้ขั้วโลกมากกว่าดาวเหนือ ในอีก 5500 ปี Alderamin จะกลายเป็นดาวขั้วโลก และในอีก 12,000 ปี Vega ซึ่งเป็นดาวที่สว่างที่สุดเป็นอันดับสองในซีกโลกเหนือจะอยู่ห่างจากขั้วโลกเพียง 2 องศา แต่นี่คือการเปลี่ยนแปลงด้วยความถี่ทุกๆ 26,000 ปี ไม่ใช่การเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์หรือดาวเคราะห์

แล้วลมสุริยะล่ะ?

เป็นรังสีที่มาจากดวงอาทิตย์ (และดวงดาวทุกดวง) ไม่ใช่สิ่งที่เราชนเมื่อเราเคลื่อนที่ผ่านกาแลคซี ดาวร้อนปล่อยอนุภาคมีประจุที่เคลื่อนที่เร็วออกมา ขอบเขตของระบบสุริยะผ่านจุดที่ลมสุริยะไม่สามารถขับไล่สื่อระหว่างดวงดาวได้อีกต่อไป มีขอบเขตของเฮลิโอสเฟียร์

ตอนนี้เกี่ยวกับการเลื่อนขึ้นลงและเข้าและออกที่เกี่ยวข้องกับกาแลคซี

เนื่องจากดวงอาทิตย์และระบบสุริยะอยู่ภายใต้แรงโน้มถ่วง เธอจึงเป็นผู้ควบคุมการเคลื่อนที่ของพวกมัน ตอนนี้ดวงอาทิตย์อยู่ห่างจากศูนย์กลางกาแลคซีประมาณ 25-27,000 ปีแสงและเคลื่อนที่เป็นวงรี ในขณะเดียวกัน ดาวฤกษ์ แก๊ส ฝุ่นอื่น ๆ ทั้งหมดก็เคลื่อนที่ไปรอบ ๆ กาแลคซีตามวงรีด้วย และวงรีของดวงอาทิตย์แตกต่างจากที่อื่นทั้งหมด

ด้วยระยะเวลา 220 ล้านปี ดวงอาทิตย์ทำการปฏิวัติรอบกาแล็กซีอย่างสมบูรณ์ โดยผ่านเหนือและใต้ศูนย์กลางของระนาบดาราจักรเล็กน้อย แต่เนื่องจากสสารที่เหลือในดาราจักรเคลื่อนที่ในลักษณะเดียวกัน แนวระนาบดาราจักรจึงเปลี่ยนไปตามกาลเวลา เราเคลื่อนที่เป็นวงรีได้ แต่กาแล็กซีเป็นจานหมุน เราจึงเคลื่อนขึ้นลงด้วยระยะเวลา 63 ล้านปี แม้ว่าการเคลื่อนที่เข้าและออกจะมีระยะเวลา 220 ล้านปี

แต่พวกมันไม่ได้สร้าง "เกลียว" ใดๆ ของดาวเคราะห์ การเคลื่อนที่ของพวกมันบิดเบี้ยวเกินกว่าจะจดจำได้ วิดีโอพูดถึงการเคลื่อนตัวของดาวเคราะห์และลมสุริยะอย่างไม่ถูกต้อง และข้อความเต็มไปด้วยข้อผิดพลาด การจำลองทำได้อย่างสวยงามมาก แต่จะดีกว่านี้มากถ้ามันถูกต้อง

คุณกำลังนั่ง ยืน หรือนอนอ่านบทความนี้ และคุณไม่รู้สึกว่าโลกกำลังหมุนรอบแกนของมันด้วยความเร็วสูงสุด - ประมาณ 1,700 กม. / ชม. ที่เส้นศูนย์สูตร อย่างไรก็ตาม ความเร็วในการหมุนดูเหมือนจะไม่เร็วทั้งหมดเมื่อแปลงเป็นกม./วินาที ปรากฎว่า 0.5 กม. / วินาที - แฟลชบนเรดาร์ที่แทบจะสังเกตไม่เห็นเมื่อเทียบกับความเร็วอื่น ๆ รอบตัวเรา

เช่นเดียวกับดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ในระบบสุริยะ โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ และเพื่อให้อยู่ในวงโคจรของมัน มันจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 30 กม./วินาที ดาวศุกร์และดาวพุธซึ่งอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดจะเคลื่อนที่ได้เร็วกว่า ดาวอังคารซึ่งโคจรผ่านวงโคจรของโลกจะเคลื่อนที่ได้ช้ากว่ามาก

แต่แม้แต่ดวงอาทิตย์ก็ไม่ได้อยู่ในที่เดียว กาแล็กซีทางช้างเผือกของเรานั้นใหญ่โตมโหฬารและยังเคลื่อนที่ได้ด้วย! ดาวทุกดวง ดาวเคราะห์ เมฆแก๊ส อนุภาคฝุ่น หลุมดำ สสารมืด ทั้งหมดนี้เคลื่อนที่โดยสัมพันธ์กับจุดศูนย์กลางมวลร่วมกัน

ตามที่นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าดวงอาทิตย์อยู่ห่างจากใจกลางกาแลคซีของเราเป็นระยะทาง 25,000 ปีแสงและเคลื่อนที่เป็นวงรี ทำให้เกิดการปฏิวัติอย่างสมบูรณ์ทุกๆ 220-250 ล้านปี ปรากฎว่าความเร็วของดวงอาทิตย์อยู่ที่ประมาณ 200-220 กม. / วินาทีซึ่งสูงกว่าความเร็วของโลกรอบแกนหลายร้อยเท่าและสูงกว่าความเร็วการเคลื่อนที่รอบดวงอาทิตย์หลายสิบเท่า นี่คือลักษณะการเคลื่อนที่ของระบบสุริยะของเรา

กาแลคซีอยู่นิ่งหรือไม่? อีกครั้งไม่ วัตถุอวกาศขนาดยักษ์มีมวลมาก จึงสร้างสนามแรงโน้มถ่วงที่รุนแรง ให้เวลาจักรวาลเล็กน้อย (และเรามี - ประมาณ 13.8 พันล้านปี) และทุกสิ่งจะเริ่มเคลื่อนไปในทิศทางของแรงดึงดูดที่ยิ่งใหญ่ที่สุด นั่นคือเหตุผลที่เอกภพไม่ได้เป็นเนื้อเดียวกัน แต่ประกอบด้วยกาแล็กซีและกลุ่มของกาแล็กซี

สิ่งนี้มีความหมายต่อเราอย่างไร?

ซึ่งหมายความว่าทางช้างเผือกถูกดึงเข้าหาตัวเองโดยดาราจักรอื่นและกลุ่มดาราจักรที่อยู่ใกล้ๆ ซึ่งหมายความว่าวัตถุขนาดใหญ่ครอบงำกระบวนการนี้ และนั่นหมายความว่าไม่เพียง แต่กาแลคซีของเราเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสิ่งรอบตัวเราด้วย "รถแทรกเตอร์" เหล่านี้ เราเข้าใกล้ความเข้าใจมากขึ้นว่าเกิดอะไรขึ้นกับเราในอวกาศ แต่เรายังขาดข้อเท็จจริง เช่น

• อะไรคือเงื่อนไขเริ่มต้นที่จักรวาลถือกำเนิดขึ้น
• มวลต่าง ๆ ในกาแลคซีเคลื่อนที่และเปลี่ยนแปลงอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไป
• ทางช้างเผือกและกาแลคซีและกระจุกดาวโดยรอบก่อตัวอย่างไร
• และตอนนี้เป็นอย่างไร

อย่างไรก็ตามมีเคล็ดลับที่จะช่วยให้เราเข้าใจได้

เอกภพเต็มไปด้วยรังสีไมโครเวฟพื้นหลังที่มีอุณหภูมิ 2.725 K ซึ่งถูกรักษาไว้ตั้งแต่สมัยบิกแบง ในบางแห่งมีความเบี่ยงเบนเล็กน้อย - ประมาณ 100 μK แต่พื้นหลังของอุณหภูมิทั่วไปคงที่

นี่เป็นเพราะจักรวาลก่อตัวขึ้นในบิกแบงเมื่อ 13.8 พันล้านปีก่อนและยังคงขยายตัวและเย็นลง

380,000 ปีหลังบิกแบง เอกภพเย็นลงจนถึงอุณหภูมิที่สามารถสร้างอะตอมไฮโดรเจนได้ ก่อนหน้านี้ โฟตอนมีปฏิสัมพันธ์กับอนุภาคพลาสมาส่วนที่เหลืออย่างต่อเนื่อง: พวกมันชนกับพวกมันและแลกเปลี่ยนพลังงาน เมื่อเอกภพเย็นลง อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าจะมีน้อยลงและมีช่องว่างระหว่างกันมากขึ้น โฟตอนสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระในอวกาศ รังสีที่ระลึกคือโฟตอนที่ถูกปล่อยออกมาจากพลาสมาไปยังตำแหน่งในอนาคตของโลก แต่หลีกเลี่ยงการกระเจิง เนื่องจากการรวมตัวกันใหม่ได้เริ่มขึ้นแล้ว พวกเขามาถึงโลกผ่านช่องว่างของจักรวาลซึ่งขยายตัวอย่างต่อเนื่อง

คุณสามารถ "เห็น" รังสีนี้ได้ด้วยตัวเอง การรบกวนที่เกิดขึ้นในช่องทีวีเปล่าหากคุณใช้เสาอากาศแบบหูกระต่ายธรรมดาคือ 1% เนื่องจาก CMB

และถึงกระนั้นอุณหภูมิของแบ็คกราวด์ก็ไม่เท่ากันในทุกทิศทาง จากผลการวิจัยของภารกิจ Planck อุณหภูมิจะแตกต่างกันบ้างในซีกโลกตรงข้ามของทรงกลมท้องฟ้า: สูงขึ้นเล็กน้อยในบริเวณท้องฟ้าทางใต้ของสุริยุปราคา - ประมาณ 2.728 K และต่ำกว่าในอีกครึ่งหนึ่ง - ประมาณ 2.722 ก.

แผนที่พื้นหลังไมโครเวฟที่สร้างด้วยกล้องโทรทรรศน์พลังค์

ความแตกต่างนี้มากกว่าความผันผวนของอุณหภูมิ CMB ที่เหลือเกือบ 100 เท่า และสิ่งนี้ทำให้เข้าใจผิด ทำไมสิ่งนี้ถึงเกิดขึ้น? คำตอบนั้นชัดเจน - ความแตกต่างนี้ไม่ได้เกิดจากความผันผวนของรังสีพื้นหลัง แต่ปรากฏขึ้นเพราะมีการเคลื่อนไหว!

เมื่อคุณเข้าใกล้แหล่งกำเนิดแสงหรือมันเข้ามาใกล้คุณ เส้นสเปกตรัมในสเปกตรัมของแหล่งกำเนิดแสงจะเปลี่ยนเป็นคลื่นสั้น (การเลื่อนสีม่วง) เมื่อคุณถอยห่างจากมันหรือมันเคลื่อนออกจากคุณ เส้นสเปกตรัมจะเปลี่ยนเป็นคลื่นยาว ( กะสีแดง).

รังสีของวัตถุโบราณไม่สามารถมีพลังมากหรือน้อยได้ ซึ่งหมายความว่าเรากำลังเคลื่อนที่ผ่านอวกาศ เอฟเฟกต์ดอปเพลอร์ช่วยในการระบุได้ว่าระบบสุริยะของเรากำลังเคลื่อนที่เทียบกับ CMB ด้วยความเร็ว 368 ± 2 กม./วินาที และกลุ่มดาราจักรในท้องถิ่น ซึ่งรวมถึงทางช้างเผือก ดาราจักรแอนดรอมิดา และดาราจักรสามเหลี่ยม กำลังเคลื่อนที่ที่ ความเร็ว 627 ± 22 กม./วินาที เทียบกับ CMB สิ่งเหล่านี้เรียกว่าความเร็วเฉพาะของดาราจักร ซึ่งมีหลายร้อยกิโลเมตร/วินาที นอกจากนี้ยังมีความเร็วจักรวาลเนื่องจากการขยายตัวของเอกภพและคำนวณตามกฎของฮับเบิล

ต้องขอบคุณการแผ่รังสีที่หลงเหลือจากบิกแบง เราสามารถสังเกตได้ว่าทุกสิ่งในเอกภพมีการเคลื่อนไหวและเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา และกาแล็กซีของเราเป็นเพียงส่วนหนึ่งของกระบวนการนี้เท่านั้น

จักรวาล (อวกาศ)- นี่คือโลกทั้งใบที่อยู่รอบตัวเรา ไร้ขอบเขตของเวลาและพื้นที่ และมีความหลากหลายไม่สิ้นสุดในรูปแบบที่สสารเคลื่อนไหวชั่วนิรันดร์ ความไร้ขอบเขตของเอกภพสามารถจินตนาการได้บางส่วนในคืนที่อากาศแจ่มใส โดยมีจุดแสงริบหรี่ขนาดต่างๆ นับพันล้านดวงบนท้องฟ้า ซึ่งเป็นตัวแทนของโลกที่อยู่ห่างไกล รังสีของแสงด้วยความเร็ว 300,000 กม. / วินาทีจากส่วนที่ไกลที่สุดของจักรวาลมาถึงโลกในเวลาประมาณ 10 พันล้านปี

ตามที่นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าจักรวาลก่อตัวขึ้นจาก "บิ๊กแบง" เมื่อ 17 พันล้านปีก่อน

ประกอบด้วยกระจุกดาว ดาวเคราะห์ ฝุ่นจักรวาล และวัตถุจักรวาลอื่นๆ วัตถุเหล่านี้ก่อให้เกิดระบบต่างๆ: ดาวเคราะห์ที่มีดาวเทียม (เช่น ระบบสุริยะ) กาแล็กซี เมตากาแล็กซี (กระจุกของกาแล็กซี)

กาแล็กซี่(กรีกตอนปลาย กาแลคติกอส- น้ำนม, น้ำนม, จากภาษากรีก งานกาล่า- นม) เป็นระบบดาวที่กว้างขวางซึ่งประกอบด้วยดาวฤกษ์หลายดวง กระจุกดาวและสมาคม เนบิวลาก๊าซและฝุ่น ตลอดจนอะตอมและอนุภาคแต่ละตัวที่กระจัดกระจายอยู่ในอวกาศระหว่างดาว

มีกาแล็กซีมากมายในจักรวาลที่มีขนาดและรูปร่างต่างๆ

ดาวทุกดวงที่มองเห็นได้จากโลกเป็นส่วนหนึ่งของกาแล็กซีทางช้างเผือก มันได้ชื่อมาจากความจริงที่ว่าดาวส่วนใหญ่สามารถมองเห็นได้ในคืนที่อากาศแจ่มใสในรูปแบบของทางช้างเผือกซึ่งเป็นแถบสีขาวที่พร่ามัว

โดยรวมแล้ว กาแล็กซีทางช้างเผือกมีดาวประมาณ 1 แสนล้านดวง

กาแล็กซีของเราหมุนอยู่ตลอดเวลา ความเร็วในจักรวาลคือ 1.5 ล้านกม./ชม. หากคุณมองกาแลคซีของเราจากขั้วโลกเหนือ การหมุนจะเกิดขึ้นตามเข็มนาฬิกา ดวงอาทิตย์และดวงดาวที่อยู่ใกล้ที่สุดทำการปฏิวัติรอบใจกลางกาแล็กซีอย่างสมบูรณ์ในเวลา 200 ล้านปี งวดนี้ถือว่า ปีกาแลคซี

ขนาดและรูปร่างใกล้เคียงกับดาราจักรทางช้างเผือกคือดาราจักรแอนดรอมิดาหรือเนบิวลาแอนโดรเมดา ซึ่งอยู่ห่างจากดาราจักรของเราประมาณ 2 ล้านปีแสง ปีแสง- ระยะทางที่แสงเดินทางได้ในหนึ่งปีโดยประมาณเท่ากับ 10 13 กม. (ความเร็วของแสงคือ 300,000 กม. / วินาที)

เพื่อแสดงการศึกษาการเคลื่อนที่และตำแหน่งของดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ และเทห์ฟากฟ้าอื่นๆ จึงใช้แนวคิดเกี่ยวกับทรงกลมท้องฟ้า

ข้าว. 1. เส้นหลักของทรงกลมท้องฟ้า

ทรงกลมท้องฟ้าเป็นทรงกลมในจินตนาการที่มีรัศมีขนาดใหญ่โดยพลการซึ่งอยู่ตรงกลางของผู้สังเกตการณ์ ดาว, ดวงอาทิตย์, ดวงจันทร์, ดาวเคราะห์ต่าง ๆ ถูกฉายลงบนทรงกลมท้องฟ้า

เส้นที่สำคัญที่สุดบนทรงกลมท้องฟ้าคือ: เส้นดิ่ง, ซีนิธ, จุดต่ำสุด, เส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า, สุริยุปราคา, เส้นเมอริเดียนท้องฟ้า ฯลฯ (รูปที่ 1)

เส้นดิ่ง- เส้นตรงที่ผ่านจุดศูนย์กลางของทรงกลมท้องฟ้าและตรงกับทิศทางของเส้นดิ่งที่จุดสังเกต สำหรับผู้สังเกตการณ์บนพื้นผิวโลก เส้นดิ่งพาดผ่านจุดศูนย์กลางของโลกและจุดสังเกต

เส้นดิ่งตัดกับพื้นผิวของทรงกลมท้องฟ้าที่จุดสองจุด - สุดยอด,เหนือศีรษะของผู้สังเกตการณ์ และ นาเดียร์ -จุดตรงข้ามเส้นผ่านศูนย์กลาง

วงกลมใหญ่ของทรงกลมท้องฟ้าซึ่งเป็นระนาบที่ตั้งฉากกับเส้นดิ่งเรียกว่า ขอบฟ้าทางคณิตศาสตร์มันแบ่งพื้นผิวของทรงกลมท้องฟ้าออกเป็นสองซีก: มองเห็นได้โดยผู้สังเกต โดยมีจุดสูงสุดอยู่ที่จุดสูงสุด และมองไม่เห็น โดยมีจุดสูงสุดอยู่ที่จุดต่ำสุด

เส้นผ่านศูนย์กลางที่ทรงกลมท้องฟ้าหมุนคือ แกนของโลกตัดกับพื้นผิวของทรงกลมท้องฟ้าที่จุดสองจุด - ขั้วโลกเหนือของโลกและ ขั้วโลกใต้ของโลกขั้วโลกเหนือเป็นจุดที่ทรงกลมท้องฟ้าหมุนตามเข็มนาฬิกา หากคุณมองทรงกลมจากภายนอก

วงกลมใหญ่ของทรงกลมท้องฟ้าซึ่งมีระนาบตั้งฉากกับแกนของโลกเรียกว่า เส้นศูนย์สูตรท้องฟ้ามันแบ่งพื้นผิวของทรงกลมท้องฟ้าออกเป็นสองซีก: ภาคเหนือ,โดยมียอดอยู่ที่ขั้วฟ้าเหนือ และ ใต้,โดยมียอดอยู่ที่ขั้วฟ้าใต้

วงกลมใหญ่ของทรงกลมท้องฟ้าซึ่งเป็นระนาบที่ผ่านเส้นดิ่งและแกนของโลกคือเส้นเมริเดียนท้องฟ้า มันแบ่งพื้นผิวของทรงกลมท้องฟ้าออกเป็นสองซีก - ตะวันออกและ ทางทิศตะวันตก.

เส้นตัดระนาบของเส้นเมอริเดียนท้องฟ้าและระนาบของขอบฟ้าทางคณิตศาสตร์ - สายเที่ยง.

สุริยุปราคา(จากภาษากรีก. อิคิอิปซิส- Eclipse) - วงกลมขนาดใหญ่ของทรงกลมท้องฟ้าซึ่งมีการเคลื่อนไหวประจำปีของดวงอาทิตย์หรือจุดศูนย์กลางของมันเกิดขึ้น

ระนาบสุริยุปราคาเอียงกับระนาบของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าที่มุม 23°26"21"

เพื่อให้ง่ายต่อการจดจำตำแหน่งของดวงดาวบนท้องฟ้า ผู้คนในสมัยโบราณจึงเกิดแนวคิดที่จะรวมดาวที่สว่างที่สุดเข้าด้วยกัน กลุ่มดาว

ปัจจุบัน รู้จักกลุ่มดาว 88 กลุ่มที่มีชื่อของตัวละครในตำนาน (Hercules, Pegasus, ฯลฯ ), ราศี (ราศีพฤษภ, ราศีมีน, มะเร็ง ฯลฯ ), วัตถุ (ราศีตุลย์, ไลรา ฯลฯ ) (รูปที่ 2)

ข้าว. 2. กลุ่มดาวฤดูร้อน-ฤดูใบไม้ร่วง

กำเนิดกาแลคซี. ระบบสุริยะและดาวเคราะห์แต่ละดวงยังคงเป็นปริศนาทางธรรมชาติที่ยังไม่ไขปริศนา มีหลายสมมติฐาน ปัจจุบันเชื่อกันว่าดาราจักรของเราก่อตัวขึ้นจากเมฆแก๊สที่ประกอบด้วยไฮโดรเจน ในช่วงเริ่มต้นของวิวัฒนาการของกาแล็กซี ดาวฤกษ์ดวงแรกก่อตัวขึ้นจากตัวกลางที่เป็นก๊าซและฝุ่นระหว่างดวงดาว และเมื่อ 4.6 พันล้านปีก่อน ก็คือระบบสุริยะ

องค์ประกอบของระบบสุริยะ

ชุดของเทห์ฟากฟ้าที่เคลื่อนที่รอบดวงอาทิตย์เป็นรูปร่างศูนย์กลาง ระบบสุริยะ.ตั้งอยู่เกือบรอบนอกของกาแล็กซีทางช้างเผือก ระบบสุริยะมีส่วนร่วมในการหมุนรอบศูนย์กลางของดาราจักร ความเร็วในการเคลื่อนที่ประมาณ 220 กม. / วินาที การเคลื่อนไหวนี้เกิดขึ้นในทิศทางของกลุ่มดาวหงส์

องค์ประกอบของระบบสุริยะสามารถแสดงในรูปแบบของแผนภาพอย่างง่ายที่แสดงในรูปที่ 3.

กว่า 99.9% ของมวลสสารในระบบสุริยะตกอยู่ที่ดวงอาทิตย์ และเพียง 0.1% เท่านั้น - บนองค์ประกอบอื่นๆ ทั้งหมด

สมมติฐานของ I. Kant (1775) - P. Laplace (1796)	สมมติฐานของ D. Jeans (ต้นศตวรรษที่ 20)	สมมติฐานของนักวิชาการ O.P. Schmidt (ยุค 40 ของศตวรรษที่ XX)	สมมติฐานของ Calemic V. G. Fesenkov (ยุค 30 ของศตวรรษที่ XX)
ดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นจากฝุ่นก๊าซ (ในรูปของเนบิวลาร้อน) การระบายความร้อนจะมาพร้อมกับการบีบอัดและการเพิ่มความเร็วในการหมุนของบางแกน วงแหวนปรากฏขึ้นที่เส้นศูนย์สูตรของเนบิวลา สารของวงแหวนสะสมในร่างกายที่ร้อนแดงและค่อยๆเย็นลง	ครั้งหนึ่งดาวฤกษ์ขนาดใหญ่กว่าโคจรผ่านดวงอาทิตย์ และแรงโน้มถ่วงได้ดึงไอพ่นของสารร้อน (ที่โดดเด่น) ออกจากดวงอาทิตย์ การควบแน่นเกิดขึ้นซึ่งต่อมา - ดาวเคราะห์	เมฆฝุ่นก๊าซที่หมุนรอบดวงอาทิตย์ควรมีรูปร่างเป็นของแข็งอันเป็นผลมาจากการชนกันของอนุภาคและการเคลื่อนที่ของพวกมัน อนุภาครวมตัวกันเป็นกระจุก แรงดึงดูดของอนุภาคที่เล็กกว่าโดยกระจุกควรมีส่วนช่วยในการเจริญเติบโตของสสารที่อยู่รอบๆ วงโคจรของกระจุกควรจะเกือบเป็นวงกลมและเกือบจะอยู่ในระนาบเดียวกัน การควบแน่นเป็นตัวอ่อนของดาวเคราะห์ ดูดซับสสารเกือบทั้งหมดจากช่องว่างระหว่างวงโคจรของดาวเคราะห์	ดวงอาทิตย์เกิดขึ้นจากก้อนเมฆที่หมุนรอบตัวเอง และดาวเคราะห์จากการควบแน่นทุติยภูมิในก้อนเมฆนี้ นอกจากนี้ ดวงอาทิตย์ก็ลดลงอย่างมากและเย็นลงจนถึงสถานะปัจจุบัน

ข้าว. 3. องค์ประกอบของระบบสุริยะ

ดวงอาทิตย์

ดวงอาทิตย์เป็นดาราฮอตบอลยักษ์ เส้นผ่านศูนย์กลางของมันคือ 109 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของโลก มวลของมันคือ 330,000 เท่าของมวลโลก แต่ความหนาแน่นเฉลี่ยต่ำ - เพียง 1.4 เท่าของความหนาแน่นของน้ำ ดวงอาทิตย์อยู่ห่างจากใจกลางกาแลคซีของเราประมาณ 26,000 ปีแสง และหมุนรอบตัวเอง ทำให้เกิดการปฏิวัติหนึ่งครั้งในเวลาประมาณ 225-250 ล้านปี ความเร็วรอบดวงอาทิตย์คือ 217 กม./วินาที ดังนั้นมันจึงเดินทางได้ 1 ปีแสงใน 1,400 ปีโลก

ข้าว. 4. องค์ประกอบทางเคมีของดวงอาทิตย์

ความกดดันบนดวงอาทิตย์สูงกว่าพื้นผิวโลกถึง 200 พันล้านเท่า ความหนาแน่นของสสารสุริยะและความดันเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในความลึก ความดันที่เพิ่มขึ้นนั้นอธิบายได้จากน้ำหนักของชั้นที่วางอยู่ทั้งหมด อุณหภูมิบนพื้นผิวของดวงอาทิตย์คือ 6,000 K และภายในนั้นอยู่ที่ 13,500,000 K อายุขัยของดาวฤกษ์เช่นดวงอาทิตย์คือ 10 พันล้านปี

ตารางที่ 1 ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับดวงอาทิตย์

องค์ประกอบทางเคมีของดวงอาทิตย์ใกล้เคียงกับดาวฤกษ์อื่นๆ ส่วนใหญ่ คือ ไฮโดรเจนประมาณ 75%, ฮีเลียม 25% และองค์ประกอบทางเคมีอื่นๆ ทั้งหมด (คาร์บอน ออกซิเจน ไนโตรเจน ฯลฯ) น้อยกว่า 1% (รูปที่ . 4 ).

ส่วนกลางของดวงอาทิตย์ที่มีรัศมีประมาณ 150,000 กม. เรียกว่า สุริยะ แกนกลางนี่คือเขตปฏิกิริยานิวเคลียร์ ความหนาแน่นของสสารสูงกว่าความหนาแน่นของน้ำประมาณ 150 เท่า อุณหภูมิเกิน 10 ล้าน K (ในระดับเคลวินในแง่ขององศาเซลเซียส 1 ° C \u003d K - 273.1) (รูปที่ 5)

เหนือแกนกลางเป็นระยะทางประมาณ 0.2-0.7 ของรัศมีดวงอาทิตย์จากศูนย์กลางมี เขตถ่ายเทพลังงานที่สดใสการถ่ายโอนพลังงานที่นี่ดำเนินการโดยการดูดกลืนและปล่อยโฟตอนโดยอนุภาคแต่ละชั้น (ดูรูปที่ 5)

ข้าว. 5. โครงสร้างของดวงอาทิตย์

โฟตอน(จากภาษากรีก. ฟอส- แสง) อนุภาคมูลฐานที่อยู่ได้ด้วยการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสงเท่านั้น

ใกล้กับพื้นผิวของดวงอาทิตย์มากขึ้น กระแสน้ำวนผสมพลาสมาเกิดขึ้น และการถ่ายโอนพลังงานไปยังพื้นผิวเกิดขึ้น

ส่วนใหญ่เกิดจากการเคลื่อนไหวของสารเอง การถ่ายโอนพลังงานประเภทนี้เรียกว่า การพาความร้อนและชั้นของดวงอาทิตย์ที่มันเกิดขึ้น - โซนพาความร้อนความหนาของชั้นนี้อยู่ที่ประมาณ 200,000 กม.

เหนือเขตการพาความร้อนคือบรรยากาศสุริยะซึ่งมีความผันผวนตลอดเวลา คลื่นทั้งแนวตั้งและแนวนอนที่มีความยาวหลายพันกิโลเมตรแพร่กระจายที่นี่ การสั่นเกิดขึ้นในช่วงเวลาประมาณห้านาที

ชั้นบรรยากาศชั้นในของดวงอาทิตย์ ก็เรียก โฟโตสเฟียร์ประกอบด้วยฟองแสง นี้ เม็ดขนาดของพวกเขามีขนาดเล็ก - 1,000-2,000 กม. และระยะห่างระหว่างพวกเขาคือ 300-600 กม. สามารถสังเกตได้ประมาณหนึ่งล้านเม็ดบนดวงอาทิตย์ซึ่งแต่ละเม็ดมีอยู่หลายนาที เม็ดล้อมรอบด้วยช่องว่างที่มืด หากสารเพิ่มขึ้นในเม็ดก็จะตกลงไปรอบ ๆ แกรนูลสร้างพื้นหลังทั่วไปซึ่งเราสามารถสังเกตเห็นการก่อตัวขนาดใหญ่ เช่น คบไฟ จุดดับบนดวงอาทิตย์ ความโดดเด่น ฯลฯ

จุดดับ- พื้นที่มืดบนดวงอาทิตย์ซึ่งมีอุณหภูมิต่ำกว่าเมื่อเทียบกับพื้นที่โดยรอบ

ไฟฉายพลังงานแสงอาทิตย์เรียกว่าทุ่งสว่างรอบจุดดับบนดวงอาทิตย์

ความโดดเด่น(จากลาดพร้าว. โพรทูเบอโร- ฉันบวม) - การควบแน่นหนาแน่นของสสารที่ค่อนข้างเย็น (เมื่อเทียบกับอุณหภูมิแวดล้อม) ที่เพิ่มขึ้นและถูกยึดไว้เหนือพื้นผิวของดวงอาทิตย์โดยสนามแม่เหล็ก ต้นกำเนิดของสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์อาจเกิดจากการที่ชั้นต่าง ๆ ของดวงอาทิตย์หมุนด้วยความเร็วต่างกัน: ส่วนภายในหมุนเร็วขึ้น แกนหมุนเร็วเป็นพิเศษ

ความโดดเด่น จุดดับบนดวงอาทิตย์ และแสงแฟลร์ไม่ได้เป็นเพียงตัวอย่างเดียวของกิจกรรมแสงอาทิตย์ นอกจากนี้ยังรวมถึงพายุแม่เหล็กและการระเบิดซึ่งเรียกว่า กะพริบ

เหนือโฟโตสเฟียร์คือ โครโมสเฟียร์เป็นเปลือกนอกของดวงอาทิตย์ ที่มาของชื่อบรรยากาศสุริยะส่วนนี้เกี่ยวข้องกับสีแดงของมัน ความหนาของโครโมสเฟียร์อยู่ที่ 10-15,000 กม. และความหนาแน่นของสสารน้อยกว่าในโฟโตสเฟียร์หลายแสนเท่า อุณหภูมิในโครโมสเฟียร์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วถึงหลายหมื่นองศาในชั้นบนสุด สังเกตที่ขอบของโครโมสเฟียร์ เครื่องเทศ,ซึ่งเป็นคอลัมน์ยาวของก๊าซส่องสว่างอัดแน่น อุณหภูมิของไอพ่นเหล่านี้สูงกว่าอุณหภูมิของโฟโตสเฟียร์ Spicules เพิ่มขึ้นจากโครโมสเฟียร์ล่างก่อน 5,000-10,000 กม. จากนั้นถอยกลับซึ่งพวกมันจะจางหายไป ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นด้วยความเร็วประมาณ 20,000 ม./วินาที Spikula มีชีวิตอยู่ 5-10 นาที จำนวนสไปรูที่มีอยู่บนดวงอาทิตย์ในเวลาเดียวกันมีประมาณหนึ่งล้านอัน (รูปที่ 6)

ข้าว. 6. โครงสร้างชั้นนอกของดวงอาทิตย์

โครโมสเฟียร์ล้อมรอบ โคโรนาแสงอาทิตย์เป็นชั้นบรรยากาศชั้นนอกของดวงอาทิตย์

ปริมาณพลังงานทั้งหมดที่ดวงอาทิตย์แผ่ออกมาคือ 3.86 1,026 W และโลกได้รับพลังงานนี้เพียงหนึ่งในสองพันล้านส่วนเท่านั้น

รังสีดวงอาทิตย์รวมถึง ร่างกายและ รังสีแม่เหล็กไฟฟ้ารังสีมูลฐานของกล้ามเนื้อ- นี่คือกระแสพลาสมาซึ่งประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอนหรืออีกนัยหนึ่ง - ลมแดด,ซึ่งมาถึงอวกาศใกล้โลกและไหลไปรอบแมกนีโตสเฟียร์ทั้งหมดของโลก รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นพลังงานแสงของดวงอาทิตย์ มันมาถึงพื้นผิวโลกในรูปแบบของการแผ่รังสีโดยตรงและกระจัดกระจายและให้ระบอบความร้อนบนโลกของเรา

ในช่วงกลางศตวรรษที่สิบเก้า นักดาราศาสตร์ชาวสวิส รูดอล์ฟ วูล์ฟ(พ.ศ. 2359-2436) (รูปที่ 7) คำนวณตัวบ่งชี้เชิงปริมาณของกิจกรรมแสงอาทิตย์ ซึ่งรู้จักกันทั่วโลกในชื่อ Wolf number หลังจากประมวลผลข้อมูลการสังเกตการณ์จุดดับบนดวงอาทิตย์ที่สะสมในช่วงกลางศตวรรษที่แล้ว Wolf ก็สามารถสร้างวัฏจักรเฉลี่ย 1 ปีของกิจกรรมดวงอาทิตย์ได้ ในความเป็นจริง ช่วงเวลาระหว่างปีของจำนวนหมาป่าสูงสุดหรือต่ำสุดอยู่ในช่วง 7 ถึง 17 ปี พร้อมกันกับวัฏจักร 11 ปี วัฏจักรสุริยะ 80-90 ปีที่แม่นยำยิ่งขึ้นจะเกิดขึ้น เมื่อซ้อนทับกันอย่างไม่สอดคล้องกัน พวกมันทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่เห็นได้ชัดเจนในกระบวนการต่างๆ ที่เกิดขึ้นในเปลือกโลกทางภูมิศาสตร์

A. L. Chizhevsky (พ.ศ. 2440-2507) (รูปที่ 8) ชี้ให้เห็นความเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดของปรากฏการณ์บนบกจำนวนมากกับกิจกรรมสุริยะในปี พ.ศ. 2479 ผู้ซึ่งเขียนว่ากระบวนการทางกายภาพและเคมีส่วนใหญ่บนโลกเป็นผลมาจากอิทธิพลของพลังจักรวาล . เขายังเป็นหนึ่งในผู้ก่อตั้งวิทยาศาสตร์เช่น พยาธิวิทยา(จากภาษากรีก. เฮลิออส- ดวงอาทิตย์) ศึกษาอิทธิพลของดวงอาทิตย์ต่อสิ่งมีชีวิตของเปลือกทางภูมิศาสตร์ของโลก

ขึ้นอยู่กับกิจกรรมของดวงอาทิตย์ ปรากฏการณ์ทางกายภาพดังกล่าวเกิดขึ้นบนโลก เช่น: พายุแม่เหล็ก, ความถี่ของแสงออโรรา, ปริมาณรังสีอัลตราไวโอเลต, ความรุนแรงของกิจกรรมพายุฝนฟ้าคะนอง, อุณหภูมิอากาศ, ความกดอากาศ, หยาดน้ำฟ้า, ระดับของทะเลสาบ, แม่น้ำ, น้ำบาดาล ความเค็ม และประสิทธิภาพของน้ำทะเล และอื่นๆ

ชีวิตของพืชและสัตว์เกี่ยวข้องกับกิจกรรมเป็นระยะของดวงอาทิตย์ (มีความสัมพันธ์ระหว่างวัฏจักรสุริยะกับช่วงเวลาของฤดูปลูกพืช การสืบพันธุ์และการย้ายถิ่นของนก หนู ฯลฯ) เช่นเดียวกับ มนุษย์ (โรค).

ในปัจจุบัน ความสัมพันธ์ระหว่างกระบวนการสุริยะและโลกยังคงได้รับความช่วยเหลือจากดาวเทียมโลกเทียม

ดาวเคราะห์ภาคพื้นดิน

นอกจากดวงอาทิตย์แล้ว ยังมีดาวเคราะห์ในระบบสุริยะอีกด้วย (รูปที่ 9)

ตามขนาด ตัวบ่งชี้ทางภูมิศาสตร์ และองค์ประกอบทางเคมี ดาวเคราะห์แบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: ดาวเคราะห์ภาคพื้นดินและ ดาวเคราะห์ยักษ์ดาวเคราะห์ภาคพื้นดิน ได้แก่ และ จะมีการหารือในหัวข้อย่อยนี้

ข้าว. 9. ดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ

โลกเป็นดาวเคราะห์ดวงที่สามจากดวงอาทิตย์ ส่วนแยกต่างหากจะอุทิศให้กับมัน

มาสรุปกันความหนาแน่นของสสารของดาวเคราะห์ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ และคำนึงถึงขนาดของมันด้วย มวล ยังไง
ยิ่งดาวเคราะห์อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากเท่าไหร่ ความหนาแน่นเฉลี่ยของสสารก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ตัวอย่างเช่น สำหรับดาวพุธ เท่ากับ 5.42 g/cm2 ดาวศุกร์ - 5.25 โลก - 5.25 ดาวอังคาร - 3.97 g/cm 3 .

ลักษณะทั่วไปของดาวเคราะห์ภาคพื้นดิน (ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก ดาวอังคาร) หลักๆ คือ 1) ขนาดค่อนข้างเล็ก 2) อุณหภูมิสูงบนพื้นผิว และ 3) สสารดาวเคราะห์มีความหนาแน่นสูง ดาวเคราะห์เหล่านี้หมุนรอบแกนค่อนข้างช้าและมีดาวเทียมน้อยหรือไม่มีเลย ในโครงสร้างของดาวเคราะห์ของกลุ่มภาคพื้นดินมีเปลือกหลักสี่ชนิดที่แตกต่างกัน: 1) แกนกลางที่หนาแน่น; 2) เสื้อคลุมที่ปกคลุม; 3) เปลือกไม้; 4) เปลือกแก๊ส-น้ำเบา (ไม่รวมดาวพุธ) พบร่องรอยของการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกบนพื้นผิวของดาวเคราะห์เหล่านี้

ดาวเคราะห์ยักษ์

ตอนนี้เรามาทำความรู้จักกับดาวเคราะห์ยักษ์ซึ่งรวมอยู่ในระบบสุริยะของเราด้วย นี้ , .

ดาวเคราะห์ยักษ์มีลักษณะทั่วไปดังนี้ 1) ขนาดและมวลมาก 2) หมุนรอบแกนอย่างรวดเร็ว 3) มีวงแหวน มีดาวเทียมหลายดวง 4) บรรยากาศประกอบด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียมเป็นส่วนใหญ่ 5) มีแกนร้อนของโลหะและซิลิเกตอยู่ตรงกลาง

พวกเขายังโดดเด่นด้วย: 1) อุณหภูมิพื้นผิวต่ำ; 2) สสารของดาวเคราะห์มีความหนาแน่นต่ำ