Saulės sistema

Ilgus šimtmečius žmonija buvo įsitikinusi, kad žemė yra pasaulio centras. Tačiau XVII amžiuje šis teiginys buvo paneigtas. Žmonija pripažino, kad žemė tėra eilinė Saulės sistemos planeta. O I. Niutonui įrodžius, kad danguje, kaip ir Žemėje, galioja tie patys mechanikos dėsniai, fizikams iškilo problema moksliškai paaiškinti Saulės sistemos kilmę. XVIII a. antroje pusėje filosofas I. Kantas ir matematikas bei fizikas P.S. Laplasas išplėtojo hipotezę, kad Saulė ir jos planetos susidarė iš pirminio besisukančio dujų debesies. Veikiant visuotinės traukos jėgai, debesis ttraukėsi, o dėl sukimosi jis susiplojo. Debesies centre susidarė centrinis kamuolys, iš kurio išsivystė Saulė, o likęs aplinkinis diskas, traukdamasis ir sukdamasis, sutrūkinėjo į dujų bei dulkių žiedus, kurie ilgainiui virto planetomis. Kanto ir Laplaso idėjos išliko ligi šių dienų. Vėlesni astronomijos ir fizikos tyrimai įgalino tiksliau apibrėžti šią hipotezę, nors ji ligi šiol nėra virtusi griežta, vienareikšmiška teorija, netgi egzistuoja įvairūs jos variantai. Saulės sistemoje susidarė dviejų tipų planetos: arčiau Saulės – gana tankios, nedidelio dydžio (Merkurijus, Venera, Žemė, MMarsas), o toliau nuo Saulės – mažo tankio didžiosios planetos (Jupiteris, Saturnas, Uranas ir Neptūnas); išimtį sudaro Plutonas, primenantis didžiosios planetos palydovą. Neseniai nustatyta, kad didžiosios planetos turi tankų branduolį, keletą kartų didesnį nei Žemės tipo planeta. Tą branduolį supa ddidelis ir retas vandenilio bei helio apvalkalas, kuris, matyt, susidarė pritraukus masyviai planetai iš aplinkos pirmykščių dujų ir dulkių likučius.

XX a. antrajame dešimtmetyje astronomas Dž. Džinsas (Jeans) buvo pasiūlęs kitokią planetų susidarymo hipotezę – kad jos atsirado Saulei suartėjus su kita žvaigžde ir išplėšus iš jos dalį medžiagos. Vėliau, įrodžius, kad Saulė ir planetos turi maždaug vienodą amžių ir panašią cheminę sudėtį, tos hipotezės teko atsisakyti. Kadangi Saulė yra eilinė žvaigždė, o planetos susidarė ne atsitiktinio susidūrimo, o dėsningos evoliucijos keliu, tai labai tikėtina, kad ir daugelis kitų vienišų žvaigždžių turi planetas. Deja, netgi artimiausios žvaigždės yra nutolusios nuo mūsų per keturis ir daugiau šviesmečių, tad kol kas netgi didžiausios skiriamosios gebos teleskopais neįmanoma įžiūrėti šalia jų mažų tamsių objektų ((kosminiu Hablo teleskopu buvo tik pastebėta rudoji nykštukė, skriejanti aplink raudonąją milžinę. Planeta periodiškai trikdo žvaigždės spinduliavimą, tuos pokyčius ir buvo mėginta pastebėti. Prieš keletą dešimtmečių buvo paskelbta, kad aptikta planeta prie vienos iš artimiausių žvaigždžių – Barnardo žvaigždės, tačiau paaiškėjo, kad tie stebėjimai buvo netikslūs. Atradimas, kaip dažnai būna, įvyko ne ten, kur buvo tikimasi. 1994 m. buvo aptiktos trys Žemės dydžio planetos, skriejančios aplink pulsarą – neutroninę žvaigždę. Neįmanoma patikėti, kad jos buvo susidariusios prieš žvaigždės kolapsą ir iišlikusios sprogimo metu, tačiau jų susidarymą po sprogimo irgi sunku paaiškinti; tai kol kas mįslė astrofizikams. Netrukus buvo pakankamai patikimai įrodyta, kad planetos egzistuoja ir prie keleto įprastinių žvaigždžių; tai pasirodė besančios didelės, kaip Jupiteris, planetos, skriejančios arti savo žvaigždžių (kas visai nebūdinga Saulės sistemai). Taigi planetų sistemos, matyt, gali būti labai skirtingos, ir jų susidarymo teoriją teks dar tikslinti ir pildyti. Formuojasi nauja astronomijos sritis – žvaigždžių planetologija, kuri artimiausiu metu žada naujų įdomių atradimų.

Saulės sistemos schema.

Saulė

Kas yra Saulė?

Saulė yra žvaigždė. Panašios į Saulę prigimties žvaigždės yra milijonus kartų toliau nuo mūsų. Saulė yra vienintelė žvaigždė, kuri yra palyginti nelabai toli nuo Žemės ir kurioje vykstančius procesus mes galime stebėti.

Saulės sandara

Saulės sandara nevienalytė. Ji turi branduolį, spindulių plitimo pusiausvyros bei konvekcijos sluoksnius ir atmosferą. Giliausios saulės gelmės, kuriose plazmos temperatūra ir slėgis tokie dideli, kad gali vykti termobranduolinės reakcijos, išlaisvinančios tą galybę energijos, kurią išspinduliuoja Saulė, vadinamas branduoliu. Jo masė – apie trečdalis visos Saulės masės. Aukštesniųjų sluoksnių link temperatūra mažėja. Kur ji nukrinta žemiau 10 milijonų laipsnių, termobranduolinės reakcijos pamažu baigiasi, o jų išlaisvinta energija plinta krintančios temperatūros kryptimi spinduliais (fotonais) ir neutrinais. Trumpų bangų didelės energijos fotonus (plazmos daleles) sugeria ir vėl išspinduliuoja, tačiau kaskart iilgėjančiomis bangomis arba mažesnės energijos fotonais, kurių skaičius kaskart didėja. Tas storas Saulės gelmių sluoksnis, kuriame fotonais perduodama branduolyje išlaisvinta energija, vadinamas spindulių plitimo pusiausvyros sluoksniu. Kai nuo branduolio iki Saulės paviršiaus lieka apie dešimtoji dalis kelio, visa išlaisvintoji energija nebesuspėja paplisti fotonais – prasideda konvekcija, t. y. karštos plazmos kilimas aukštyn, o vėsesnės grimzdimas žemyn. Plazma čia tartum verda, marmaliuoja. Iškylančios į paviršių konvekcinės masės yra karštesnės ir šviesesnės, o grimztančios – vėsesnės ir tamsesnės. Todėl pro teleskopą Saulės paviršius atrodo tartum nusėtas šviesiais grudeliais. Tai vadinamoji Saulės disko granuliacija. Vienos granulės (grudelio) skersmuo 700 – 1000 km. Be to, Saulės skritulys tamsėja nuo centro kraštų link. Mat, kuo arčiau centro, tuo iš didesnių gelmių ir tuo šviesesni spinduliai mus pasiekia.

Viršutinis vaiskus Saulės sluoksnis vadinamas Saulės atmosfera. Ji sudaryta iš trijų sluoksnių. Apatinis tik 300 – 400 km storio sluoksnis vadinamas fotosfera, aukštesnis iki 1200 km storio sluoksnis – chromosfera, o pats aukščiausias, dažnai jau ir nebesferiškas sluoksnis – vainiku. Jų temperatūra yra 1000-1500 K žemesnė už vidutinę fotosferos temperatūrą. Disko dėmėtumas periodiškai kinta. Aukštesnė sritis aplink dėmę būna šviesesnė negu visa fotosfera. Tokios dėmę supančios sritys vadinamos žibintais. Jų temperatūra keliais šimtais laipsnių aukštesnė negu kitų fotosferos vietų. SSaulės dėmės ir žibintai atsiranda vadinamose aktyviose disko srityse. Prieš tai šiose vietose pastebimi aktyvumo centrai, pasireiškiantys magnetinio lauko sustiprėjimu. Metai, kai tų aktyvumo centrų, žibintu bei dėmių būna gausu, vadinami Saulės aktyvumo maksimumo metais, o kai jų nėra arba maža, – aktyvumo minimumo metais. Laikotarpis nuo vieno minimumo iki kito yra Saulės aktyvumo yra ciklas. Jis lygus vidutiniškai 11,1 metų. Pastebėta, kad aktyvumo maksimumai kas 80 – 90 metų didėja ir vėl mažėja. Saulės aktyvumo maksimumo laikotarpiu, be minėtųjų reiškinių, pastebėta dar ir kitų tuo pačiu periodu kintančių reiškinių.

SAULĖS SKERSMUO:

Skersmuo — 1392000 km.

SAULĖS MASĖ :

Masė — 333000 (žemės=1)

PLANETOS MATMENYS:

Vid. tankis — 1,4 g/cm3

GREIČIAI IR PERIODAI:

Apsisukimo periodas Saulės pusiaujo juostoje lygus 24 d. 16 h, o tolstant nuo jos, didėja ir arti ašigalių siekia 30 d. Galimas dalykas, kad Saulės gelmių sukimosi kampiniai greičiai nevienodi.

TEMPERATŪRA:

Spindulius skleidžiančio sluoksnio, temperatūra — 5800 K

Saules centre temperatūra siekia 14 – 15 milijonų laipsniu.