מערכת השמש. תנועות גלויות של גרמי שמים: חוקי התנועה הפלנטרית

אנו ממליצים בחום להכיר אותו. תמצא שם הרבה חברים חדשים. זוהי גם הדרך המהירה והיעילה ביותר ליצור קשר עם מנהלי פרויקטים. מדור עדכוני האנטי-וירוס ממשיך לעבוד - עדכונים חינמיים תמיד מעודכנים עבור Dr Web ו-NOD. לא הספקת לקרוא משהו? את התוכן המלא של הטיקר ניתן למצוא בקישור זה.

מאמר זה דן במהירות השמש והגלקסיה ביחס למסגרות ייחוס שונות:

מהירות השמש בגלקסיה ביחס לכוכבים הקרובים ביותר, כוכבים גלויים ומרכז שביל החלב;

מהירות הגלקסיה ביחס לקבוצת הגלקסיות המקומית, צבירי כוכבים מרוחקים וקרינת רקע קוסמית.

תיאור קצר של גלקסיית שביל החלב.

תיאור הגלקסי.

לפני שנמשיך לחקר מהירות השמש והגלקסיה ביקום, בואו נכיר טוב יותר את הגלקסיה שלנו.

אנחנו חיים, כביכול, ב"עיר כוכבים" ענקית. או ליתר דיוק, השמש שלנו "חיה" בה. אוכלוסיית "עיר" זו היא מגוון כוכבים, ויותר ממאתיים מיליארד מהם "חיים" בה. אינספור שמשות נולדות בה, העוברות את נעוריהן, גיל העמידה והזקנה - הן עוברות מסלול חיים ארוך וקשה הנמשך מיליארדי שנים.

מימדי "עיר הכוכבים" הזו - הגלקסיה הם עצומים. המרחקים בין כוכבים שכנים הם, בממוצע, אלפי מיליארדי קילומטרים (6*1013 ק"מ). ויש יותר מ-200 מיליארד שכנים כאלה.

אם היינו דוהרים מקצה אחד של הגלקסיה לקצה השני במהירות האור (300,000 ק"מ לשנייה), זה היה לוקח בערך 100,000 שנים.

כל מערכת הכוכבים שלנו מסתובבת לאט כמו גלגל ענק המורכב ממיליארדי שמשות.

מסלול השמש

במרכז הגלקסיה, ככל הנראה, ישנו חור שחור סופר-מסיבי (קשת A *) (כ-4.3 מיליון מסות שמש) שסביבו, ככל הנראה, חור שחור בעל מסה ממוצעת בין 1000 ל-10,000 מסות שמש מסתובב בתקופת מסלול של כ-100 שנים וכמה אלפי קטנים יחסית. פעולת הכבידה המשולבת שלהם על כוכבים שכנים גורמת לזה האחרונים לנוע לאורך מסלולים יוצאי דופן. יש הנחה שלרוב הגלקסיות יש בליבתן חורים שחורים סופר מסיביים.

האזורים המרכזיים של הגלקסיה מאופיינים בריכוז חזק של כוכבים: כל פרסק מעוקב ליד המרכז מכיל אלפים רבים מהם. המרחקים בין כוכבים קטנים פי עשרות ומאות מאשר בקרבת השמש.

ליבת הגלקסיה מושכת בכוח רב את כל הכוכבים האחרים. אבל מספר עצום של כוכבים מיושב ברחבי "עיר הכוכבים". והם גם מושכים זה את זה לכיוונים שונים, ויש לכך השפעה מורכבת על תנועת כל כוכב. לכן, השמש ומיליארדי כוכבים אחרים נעים בעיקר בשבילים מעגליים או אליפסות סביב מרכז הגלקסיה. אבל זה רק "בעצם" - אם נסתכל מקרוב, היינו רואים אותם נעים בשבילים מעוקלים ומתפתלים מורכבים יותר בין הכוכבים שמסביב.

תכונה של גלקסיית שביל החלב:

מיקום השמש בגלקסיה.

היכן בגלקסיה נמצאת השמש והיא נעה (ועמה כדור הארץ, ואתה ואני)? האם אנחנו ב"מרכז העיר" או לפחות במקום קרוב אליו? מחקרים הראו שהשמש ומערכת השמש ממוקמות במרחק גדול ממרכז הגלקסיה, קרוב יותר ל"פאתי העיר" (26,000 ± 1,400 שנות אור).

השמש ממוקמת במישור הגלקסיה שלנו ומורחקת ממרכזה ב-8 kpc וממישור הגלקסיה בכ-25 pc (1 pc (parsec) = 3.2616 שנות אור). באזור הגלקסיה שבו נמצאת השמש, צפיפות הכוכבים היא 0.12 כוכבים לכל pc3.

דגם של הגלקסיה שלנו

מהירות השמש בגלקסיה.

מהירות השמש בגלקסיה נחשבת בדרך כלל ביחס למסגרות ייחוס שונות:

יחסית לכוכבים קרובים.

יחסית לכל הכוכבים הבהירים הנראים לעין בלתי מזוינת.

לגבי גז בין כוכבי.

יחסית למרכז הגלקסיה.

1. מהירות השמש בגלקסיה ביחס לכוכבים הקרובים ביותר.

כשם שמהירותו של כלי טיס מעופף נחשבת ביחס לכדור הארץ, ללא התחשבות בטיסה של כדור הארץ עצמו, כך ניתן לקבוע את מהירות השמש ביחס לכוכבים הקרובים אליה. כמו כוכבי מערכת סיריוס, אלפא קנטאורי וכו'.

מהירות זו של השמש בגלקסיה קטנה יחסית: רק 20 ק"מ לשנייה או 4 AU. (יחידה אסטרונומית אחת שווה למרחק הממוצע מכדור הארץ לשמש - 149.6 מיליון ק"מ.)

השמש, ביחס לכוכבים הקרובים ביותר, נעה לעבר נקודה (קודקוד) השוכנת על גבול קבוצות הכוכבים הרקולס וליירה, בערך בזווית של 25 מעלות למישור הגלקסיה. קואורדינטות משווניות של הקודקוד = 270°, = 30°.

2. מהירות השמש בגלקסיה ביחס לכוכבים הנראים.

אם ניקח בחשבון את תנועת השמש בגלקסיית שביל החלב ביחס לכל הכוכבים הנראים ללא טלסקופ, אז המהירות שלה נמוכה עוד יותר.

מהירות השמש בגלקסיה ביחס לכוכבים הנראים היא 15 ק"מ לשנייה או 3 AU.

קודקוד תנועת השמש במקרה זה נמצא גם הוא בקבוצת הכוכבים הרקולס ויש לו את הקואורדינטות המשווניות הבאות: = 265°, = 21°.

מהירות השמש ביחס לכוכבים סמוכים ולגז בין כוכבי

3. מהירות השמש בגלקסיה ביחס לגז הבין-כוכבי.

האובייקט הבא של הגלקסיה, שלגביו נשקול את מהירות השמש, הוא גז בין כוכבי.

מרחבי היקום רחוקים מלהיות שוממים כפי שחשבו במשך זמן רב. למרות שבכמויות קטנות, גז בין-כוכבי קיים בכל מקום, וממלא את כל פינות היקום. הגז הבין-כוכבי, עם הריקנות לכאורה של החלל הלא מלא של היקום, מהווה כמעט 99% מהמסה הכוללת של כל עצמים בחלל. צורות צפופות וקרות של גז בין-כוכבי המכילים מימן, הליום וכמויות מינימליות של יסודות כבדים (ברזל, אלומיניום, ניקל, טיטניום, סידן) נמצאות במצב מולקולרי, מתמזגים לשדות עננים עצומים. בדרך כלל, בהרכב הגז הבין-כוכבי, היסודות מחולקים באופן הבא: מימן - 89%, הליום - 9%, פחמן, חמצן, חנקן - כ 0.2-0.3%.

ענן דמוי ראשן של גז ואבק בין-כוכבי IRAS 20324+4057 שמסתיר כוכב צומח

עננים של גז בין-כוכבי יכולים לא רק להסתובב בצורה מסודרת סביב מרכזים גלקטיים, אלא גם בעלי תאוצה לא יציבה. במהלך כמה עשרות מיליוני שנים הם מדביקים זה את זה ומתנגשים ויוצרים קומפלקסים של אבק וגז.

בגלקסיה שלנו, הנפח העיקרי של הגז הבין-כוכבי מרוכז בזרועות ספירליות, שאחד ממסדרונותיהן ממוקם ליד מערכת השמש.

מהירות השמש בגלקסיה ביחס לגז הבין-כוכבי: 22-25 ק"מ לשנייה.

לגז בין-כוכבי בסביבת השמש יש מהירות פנימית משמעותית (20-25 קמ"ש) ביחס לכוכבים הקרובים ביותר. בהשפעתה, קודקוד תנועת השמש עובר לכיוון קבוצת הכוכבים אופיוצ'וס (=258°, = -17°). ההבדל בכיוון התנועה הוא בערך 45°.

4. מהירות השמש בגלקסיה ביחס למרכז הגלקסיה.

בשלוש הנקודות שנדונו לעיל, אנו מדברים על מה שנקרא המהירות היחסית המיוחדת של השמש. במילים אחרות, מהירות מוזרה היא המהירות ביחס למסגרת הייחוס הקוסמית.

אבל השמש, הכוכבים הקרובים אליה והענן הבין-כוכבי המקומי כולם מעורבים בתנועה גדולה יותר - תנועה סביב מרכז הגלקסיה.

וכאן אנחנו מדברים על מהירויות שונות לחלוטין.

מהירות השמש סביב מרכז הגלקסיה היא עצומה בסטנדרטים ארציים - 200-220 קמ"ש (כ-850,000 קמ"ש) או יותר מ-40 AU. / שנה.

אי אפשר לקבוע את המהירות המדויקת של השמש סביב מרכז הגלקסיה, מכיוון שמרכז הגלקסיה מוסתר מאיתנו מאחורי עננים צפופים של אבק בין כוכבי. עם זאת, יותר ויותר תגליות חדשות באזור זה מפחיתות את המהירות המשוערת של השמש שלנו. לאחרונה, הם דיברו על 230-240 קמ"ש.

מערכת השמש בגלקסיה נעה לעבר קבוצת הכוכבים ציגנוס.

תנועת השמש בגלקסיה מתרחשת בניצב לכיוון מרכז הגלקסיה. מכאן הקואורדינטות הגלקטיות של הקודקוד: l = 90°, b = 0° או בקואורדינטות משווניות יותר מוכרות - = 318°, = 48°. מכיוון שמדובר בתנועת היפוך, הקודקוד משתנה ומשלים מעגל שלם ב"שנה גלקטית", כ-250 מיליון שנים; מהירותו הזוויתית היא ~5 אינץ' / 1000 שנים, כלומר הקואורדינטות של הקודקוד הזזה במעלה וחצי למיליון שנים.

כדור הארץ שלנו בן כ-30 "שנים גלקטיות" כאלה.

מהירות השמש בגלקסיה ביחס למרכז הגלקסיה

אגב, עובדה מעניינת על מהירות השמש בגלקסיה:

מהירות הסיבוב של השמש סביב מרכז הגלקסיה כמעט עולה בקנה אחד עם מהירות גל הדחיסה שיוצר את הזרוע הספירלית. מצב כזה אינו אופייני לגלקסיה בכללותה: הזרועות הספירליות מסתובבות במהירות זוויתית קבועה, כמו חישורים בגלגלים, ותנועת הכוכבים מתרחשת בתבנית שונה, כך שכמעט כל אוכלוסיית הכוכבים של הדיסק נכנסת פנימה. זרועות הספירלה או נופלות מהן. המקום היחיד שבו המהירויות של כוכבים וזרועות ספירליות חופפות הוא מה שנקרא מעגל קורוטציה, ועליו נמצאת השמש.

עבור כדור הארץ, נסיבות אלו חשובות ביותר, שכן תהליכים אלימים מתרחשים בזרועות הספירליות, היוצרות קרינה עוצמתית הרסנית לכל היצורים החיים. ושום אווירה לא יכלה להגן עליו מפני זה. אבל הפלנטה שלנו קיימת במקום שקט יחסית בגלקסיה ולא הושפעה מהאסונות הקוסמיות הללו במשך מאות מיליוני (או אפילו מיליארדי) שנים. אולי זו הסיבה שהחיים הצליחו להיווצר ולשרוד על פני כדור הארץ.

מהירות התנועה של הגלקסיה ביקום.

מהירות התנועה של הגלקסיה ביקום נחשבת בדרך כלל ביחס למסגרות ייחוס שונות:

יחסית לקבוצת הגלקסיות המקומית (מהירות הגישה לגלקסיית אנדרומדה).

יחסית לגלקסיות רחוקות וצבירי גלקסיות (מהירות התנועה של הגלקסיה כחלק מקבוצת הגלקסיות המקומית לקבוצת הכוכבים בתולה).

לגבי קרינת השרידים (מהירות התנועה של כל הגלקסיות בחלק של היקום הקרוב אלינו למושך הגדול - צביר של גלקסיות-על ענקיות).

בואו נסתכל מקרוב על כל אחת מהנקודות.

1. מהירות התנועה של גלקסיית שביל החלב לכיוון אנדרומדה.

גם גלקסיית שביל החלב שלנו אינה עומדת במקום, אלא נמשכת כבידה ומתקרבת לגלקסיית אנדרומדה במהירות של 100-150 קמ"ש. המרכיב העיקרי של מהירות ההתקרבות של הגלקסיות שייך לשביל החלב.

המרכיב הרוחבי של התנועה אינו ידוע במדויק, ומוקדם לדאוג מהתנגשות. תרומה נוספת לתנועה זו נעשית על ידי הגלקסיה המסיבית M33, הממוקמת בערך באותו כיוון של גלקסיית אנדרומדה. באופן כללי, המהירות של הגלקסיה שלנו ביחס למרכז הבארי של קבוצת הגלקסיות המקומית היא בערך 100 ק"מ לשנייה בכיוון אנדרומדה/לטאה (l = 100, b = -4, = 333, = 52), עם זאת, הנתונים הללו עדיין משוערים מאוד. זוהי מהירות יחסית צנועה מאוד: הגלקסיה נעקרת בקוטר שלה תוך מאתיים או שלוש מאות מיליון שנים, או, בקירוב, בשנה גלקטית.

2. מהירות התנועה של גלקסיית שביל החלב לכיוון צביר בתולה.

בתורה, קבוצת הגלקסיות, הכוללת את שביל החלב שלנו, כולה, נעה לעבר הצביר הגדול של בתולה במהירות של 400 קמ"ש. תנועה זו נובעת גם מכוחות כבידה ומתבצעת ביחס לצבירי גלקסיות מרוחקים.

מהירות גלקסיית שביל החלב לעבר אשכול בתולה

3. מהירות התנועה של הגלקסיה ביקום. למושך הגדול!

קרינת שריד.

על פי תיאוריית המפץ הגדול, היקום המוקדם היה פלזמה חמה שהורכבה מאלקטרונים, בריונים ופוטונים שנפלטים, נספגים ונפלטים כל הזמן.

כשהיקום התרחב, הפלזמה התקררה ובשלב מסוים, אלקטרונים מואטים קיבלו הזדמנות להתחבר עם פרוטונים מואטים (גרעיני מימן) וחלקיקי אלפא (גרעיני הליום), ויוצרים אטומים (תהליך זה נקרא רקומבינציה).

זה קרה בטמפרטורת פלזמה של כ-3,000 K וגיל משוער של היקום של 400,000 שנים. יש יותר מקום פנוי בין חלקיקים, יש פחות חלקיקים טעונים, פוטונים כבר לא מתפזרים לעתים קרובות כל כך וכעת הם יכולים לנוע בחופשיות בחלל, כמעט ללא אינטראקציה עם החומר.

אותם פוטונים שנפלטו באותה תקופה על ידי הפלזמה לעבר מיקומו העתידי של כדור הארץ עדיין מגיעים לכוכב הלכת שלנו דרך חלל היקום שממשיך להתרחב. פוטונים אלה מרכיבים את קרינת השרידים, שהיא קרינה תרמית הממלאת באופן שווה את היקום.

קיומה של קרינת שריד נחזה תיאורטית על ידי ג'י גאמוב במסגרת תיאוריית המפץ הגדול. קיומו אושר בניסוי ב-1965.

מהירות התנועה של הגלקסיה ביחס לקרינת הרקע הקוסמית.

מאוחר יותר, החל חקר מהירות התנועה של גלקסיות ביחס לקרינת הרקע הקוסמית. תנועה זו נקבעת על ידי מדידת חוסר האחידות של הטמפרטורה של קרינת השרידים בכיוונים שונים.

לטמפרטורת הקרינה יש מקסימום בכיוון התנועה ומינימום בכיוון ההפוך. מידת הסטייה של התפלגות הטמפרטורה מאיזוטרופית (2.7 K) תלויה בגודל המהירות. מניתוח נתוני התצפית עולה כי השמש נעה ביחס לרקע המיקרוגל הקוסמי במהירות של 400 קמ"ש בכיוון =11.6, =-12.

מדידות כאלה הראו גם דבר חשוב נוסף: כל הגלקסיות בחלק היקום הקרוב אלינו, כולל לא רק שלנו קבוצה מקומית, אלא גם צביר בתולה וצבירים אחרים, נעים ביחס לרקע המיקרוגל הקוסמי ברקע במהירות גבוהה באופן בלתי צפוי.

עבור קבוצת הגלקסיות המקומית, זה 600-650 קמ"ש עם קודקוד בקבוצת הכוכבים הידרה (=166, =-27). נראה שאיפשהו במעמקי היקום יש צביר עצום של צבירי-על רבים שמושכים את החומר של חלקנו ביקום. לאשכול זה קראו מושך גדול- מהמילה האנגלית "למשוך" - למשוך.

מכיוון שהגלקסיות המרכיבות את האטרקטור הגדול מוסתרות על ידי אבק בין כוכבי שהוא חלק משביל החלב, מיפוי האטרקטור התאפשר רק בשנים האחרונות בעזרת טלסקופי רדיו.

המושך הגדול ממוקם בצומת של מספר צבירי-על של גלקסיות. הצפיפות הממוצעת של החומר באזור זה אינה גדולה בהרבה מהצפיפות הממוצעת של היקום. אבל בגלל גודלו העצום, מסתבר שהמסה שלו כל כך גדולה וכוח המשיכה כל כך עצום שלא רק מערכת הכוכבים שלנו, אלא גם גלקסיות אחרות וצביריהן הסמוכות נעות לכיוון המושך הגדול, ויוצרות גלקסיות ענקיות. זרם של גלקסיות.

מהירות התנועה של הגלקסיה ביקום. למושך הגדול!

אז בואו נסכם.

מהירות השמש בגלקסיה והגלקסיה ביקום. טבלת ציר.

היררכיה של תנועות שבהן כוכב הלכת שלנו לוקח חלק:

סיבוב כדור הארץ סביב השמש;

סיבוב יחד עם השמש סביב מרכז הגלקסיה שלנו;

תנועה ביחס למרכז קבוצת הגלקסיות המקומית יחד עם הגלקסיה כולה בהשפעת משיכה הכבידה של קבוצת הכוכבים אנדרומדה (גלקסיה M31);

תנועה לעבר צביר גלקסיות בקבוצת הכוכבים בתולה;

תנועה אל המושך הגדול.

מהירות השמש בגלקסיה ומהירות גלקסיית שביל החלב ביקום. טבלת ציר.

קשה לדמיין, ועוד יותר קשה לחשב כמה רחוק אנחנו מתקדמים בכל שנייה. המרחקים הללו עצומים, והשגיאות בחישובים כאלה עדיין די גדולות. הנה מה שיש למדע עד היום.

כל אדם, אפילו שוכב על הספה או יושב ליד המחשב, נמצא בתנועה מתמדת. לתנועה המתמשכת הזו בחלל החיצון יש מגוון כיוונים ומהירויות אדירות. קודם כל, כדור הארץ נע סביב צירו. בנוסף, כוכב הלכת סובב סביב השמש. אבל זה לא הכל. מרחקים מרשימים הרבה יותר שאנו מתגברים יחד עם מערכת השמש.

השמש היא אחד הכוכבים במישור שביל החלב, או פשוט הגלקסיה. הוא נמצא במרחק של 8 ק"מ מהמרכז, והמרחק מהמישור של הגלקסי הוא 25 PC. צפיפות הכוכבים באזורנו בגלקסיה היא בערך 0.12 כוכבים לכל 1 pc3. מיקומה של מערכת השמש אינו קבוע: היא נמצאת בתנועה מתמדת ביחס לכוכבים סמוכים, גז בין-כוכבי ולבסוף סביב מרכז שביל החלב. תנועת מערכת השמש בגלקסיה הבחין לראשונה על ידי ויליאם הרשל.

תנועה ביחס לכוכבים סמוכים

מהירות התנועה של השמש לגבול קבוצות הכוכבים הרקולס וליירה היא 4 א.ס. לשנה, או 20 קמ"ש. וקטור המהירות מכוון לעבר מה שנקרא קודקוד - נקודה שאליה מכוונת גם תנועת כוכבים סמוכים אחרים. כיווני מהירויות של כוכבים, כולל. השמשות מצטלבות בנקודה שממול לקודקוד, הנקראת אנטי-קודקוד.

נע ביחס לכוכבים גלויים

בנפרד נמדדת תנועת השמש ביחס לכוכבים בהירים שניתן לראות ללא טלסקופ. זהו אינדיקטור לתנועה הסטנדרטית של השמש. המהירות של תנועה כזו היא 3 AU. לשנה או 15 קמ"ש.

תנועה ביחס לחלל הבין-כוכבי

ביחס לחלל הבין-כוכבי, מערכת השמש כבר נעה מהר יותר, המהירות היא 22-25 קמ"ש. במקביל, בהשפעת "הרוח הבין-כוכבית", ה"נושבת" מהאזור הדרומי של הגלקסיה, הקודקוד עובר לקבוצת הכוכבים אופיוצ'וס. המשמרת מוערכת בכ-50.

נע במרכז שביל החלב

מערכת השמש נמצאת בתנועה ביחס למרכז הגלקסיה שלנו. הוא נע לעבר קבוצת הכוכבים Cygnus. המהירות היא בערך 40 AU. בשנה, או 200 קמ"ש. לוקח 220 מיליון שנה למהפכה שלמה. אי אפשר לקבוע את המהירות המדויקת, כי הקודקוד (מרכז הגלקסיה) מוסתר מאיתנו מאחורי עננים צפופים של אבק בין כוכבי. הקודקוד זז ב-1.5° כל מיליון שנים, ומשלים מעגל שלם ב-250 מיליון שנה, או "שנה גלקטית אחת.

זוהי מערכת של כוכבי לכת, שבמרכזה כוכב בהיר, מקור האנרגיה, החום והאור - השמש.
לפי אחת התיאוריות, השמש נוצרה יחד עם מערכת השמש לפני כ-4.5 מיליארד שנים כתוצאה מפיצוץ של סופרנובה אחת או יותר. בתחילה, מערכת השמש הייתה ענן של חלקיקי גז ואבק, אשר בתנועה ובהשפעת המסה שלהם, יצרו דיסקית שבה התעורר כוכב חדש, השמש וכל מערכת השמש שלנו.

במרכז מערכת השמש נמצאת השמש, שסביבה מסתובבים תשעה כוכבי לכת גדולים במסלולים. מכיוון שהשמש נעקרה ממרכז המסלולים הפלנטריים, אז במהלך מחזור המהפכה סביב השמש, כוכבי הלכת מתקרבים או מתרחקים במסלוליהם.

ישנן שתי קבוצות של כוכבי לכת:

כוכבי לכת יבשתיים:ו . כוכבי לכת אלה קטנים בגודלם עם משטח סלעי, הם קרובים יותר מאחרים לשמש.

כוכבי לכת ענקיים:ו . מדובר בכוכבי לכת גדולים, המורכבים בעיקר מגז, והם מאופיינים בנוכחות טבעות המורכבות מאבק קרח וחלקים סלעיים רבים.

אבל אינו נכלל בשום קבוצה, משום שלמרות מיקומו במערכת השמש, הוא ממוקם רחוק מדי מהשמש ובעל קוטר קטן מאוד, רק 2320 ק"מ, שהם חצי מקוטר של מרקורי.

כוכבי הלכת של מערכת השמש

בואו נתחיל היכרות מרתקת עם כוכבי הלכת של מערכת השמש לפי סדר מיקומם מהשמש, ונבחן גם את הלוויינים העיקריים שלהם וכמה עצמים חלליים אחרים (שביטים, אסטרואידים, מטאוריטים) במרחבים העצומים של המערכת הפלנטרית שלנו.

הטבעות והירחים של צדק: אירופה, איו, גנימד, קליסטו ואחרים...
כוכב הלכת צדק מוקף במשפחה שלמה של 16 לוויינים, ולכל אחד מהם יש משלו, בניגוד לתכונות אחרות...

הטבעות והירחים של שבתאי: טיטאן, אנקלדוס ועוד...
לא רק לכוכב שבתאי יש טבעות אופייניות, אלא גם בכוכבי לכת ענקיים אחרים. מסביב לשבתאי הטבעות נראות בבירור במיוחד, מכיוון שהן מורכבות ממיליארדי חלקיקים קטנים שמסתובבים סביב כוכב הלכת, בנוסף למספר טבעות, לשבתאי יש 18 לוויינים, אחד מהם הוא טיטאן, הקוטר שלו הוא 5000 ק"מ, מה שהופך אותו הלוויין הגדול ביותר של מערכת השמש...

הטבעות והירחים של אורנוס: טיטאניה, אוברון ואחרים...
לכוכב אורנוס יש 17 לוויינים, וכמו כוכבי לכת ענקיים אחרים, טבעות דקות המקיפות את כוכב הלכת, שלמעשה אין להן את היכולת להחזיר אור, ולכן הם התגלו לפני זמן לא רב בשנת 1977 לגמרי במקרה ...

הטבעות והירחים של נפטון: טריטון, נריד ואחרים...
בתחילה, לפני חקר נפטון על ידי חללית וויאג'ר 2, היה ידוע על שני לוויינים של כוכב הלכת - טריטון ונרידה. עובדה מעניינת היא שללוויין טריטון יש כיוון הפוך של תנועת מסלול, ועל הלוויין התגלו גם הרי געש מוזרים שפלטו גז חנקן כמו גייזרים, והפיצו מסה כהה (מנוזל לאדים) לאורך קילומטרים רבים לאטמוספירה. במהלך משימתו, וויאג'ר 2 גילתה שישה לוויינים נוספים של כוכב הלכת נפטון...

כדור הארץ, יחד עם כוכבי הלכת, סובב סביב השמש, וכמעט כל האנשים בכדור הארץ יודעים זאת. העובדה שהשמש סובבת סביב מרכז גלקסיית שביל החלב שלנו כבר ידועה למספר קטן בהרבה של תושבי כדור הארץ. אבל זה לא הכל. הגלקסיה שלנו סובבת סביב מרכז היקום. בואו לגלות על זה ולצפות בקטעי וידאו מעניינים.

מסתבר שכל מערכת השמש נעה יחד עם השמש דרך הענן הבין-כוכבי המקומי (המישור הבלתי משתנה נשאר מקביל לעצמו) במהירות של 25 קמ"ש. תנועה זו מכוונת כמעט בניצב למישור הבלתי משתנה.

אולי כאן יש צורך לחפש הסברים להבדלים שנצפו במבנה של חצי הכדור הצפוני והדרומי של השמש, הרצועות והכתמים של שתי ההמיספרות של צדק. בכל מקרה, תנועה זו קובעת את המפגשים האפשריים של מערכת השמש עם חומר מפוזר בצורה כזו או אחרת במרחב הבין-כוכבי. התנועה בפועל של כוכבי הלכת בחלל מתרחשת לאורך קווים סליליים מוארכים (לדוגמה, "השבץ" של הבורג של מסלול צדק הוא פי 12 מקוטרו).

ב-226 מיליון שנים (שנה גלקטית), מערכת השמש עושה מהפכה שלמה סביב מרכז הגלקסיה, ונעה לאורך מסלול כמעט מעגלי במהירות של 220 קמ"ש.

השמש שלנו היא חלק ממערכת כוכבים ענקית הנקראת הגלקסיה (נקראת גם שביל החלב). לגלקסיה שלנו יש צורה של דיסק, בדומה לשתי לוחות מקופלים בקצוות. במרכזו נמצא הגרעין המעוגל של הגלקסיה.

הגלקסיה שלנו - מבט מהצד

אם מסתכלים על הגלקסיה שלנו מלמעלה, היא נראית כמו ספירלה שבה חומר כוכבי מרוכז בעיקר בענפיו, הנקראות זרועות גלקטיות. הזרועות נמצאות במישור הדיסק של הגלקסיה.

הגלקסיה שלנו - מבט מלמעלה

הגלקסיה שלנו מכילה למעלה מ-100 מיליארד כוכבים. קוטר הדיסק של הגלקסיה הוא כ-30,000 פרסקים (100,000 שנות אור), ועוביו הוא כ-1,000 שנות אור.

הכוכבים בתוך הדיסק נעים במסלולים מעגליים סביב מרכז הגלקסיה, בדומה לכוכבי הלכת במערכת השמש שמסתובבים סביב השמש. סיבוב הגלקסיה מתרחש בכיוון השעון אם מסתכלים על הגלקסיה מהקוטב הצפוני שלה (הממוקם בקבוצת הכוכבים Coma Veronica). מהירות הסיבוב של הדיסק אינה זהה במרחקים שונים מהמרכז: היא יורדת עם המרחק ממנה.

ככל שיהיה קרוב יותר למרכז הגלקסיה, כך צפיפות הכוכבים גבוהה יותר. אם היינו חיים על כוכב לכת ליד כוכב הממוקם ליד ליבת הגלקסיה, אז עשרות כוכבים היו נראים בשמים, הדומים בבהירותם לירח.

עם זאת, השמש רחוקה מאוד ממרכז הגלקסיה, אפשר לומר - בפאתיה, במרחק של כ-26 אלף שנות אור (8.5 אלף פרסק), ליד מישור הגלקסיה. הוא ממוקם בזרוע אוריון המחוברת לשתי זרועות גדולות יותר - זרוע קשת הפנימית וזרוע פרסאוס החיצונית.

השמש נעה במהירות של כ-220-250 קילומטרים לשנייה סביב מרכז הגלקסיה ועושה מהפכה שלמה סביב מרכזה, לפי הערכות שונות, תוך 220-250 מיליון שנים. במהלך קיומה, תקופת המהפכה של השמש, יחד עם הכוכבים הסובבים אותה ליד מרכז מערכת הכוכבים שלנו, נקראת השנה הגלקטית. אבל אתה צריך להבין שאין תקופה משותפת לגלקסיה, מכיוון שהוא לא מסתובב כמו גוף מוצק. במהלך קיומה הקיפה השמש את הגלקסיה כ-30 פעמים.

המהפכה של השמש סביב מרכז הגלקסיה היא תנודה: כל 33 מיליון שנה היא חוצה את קו המשווה הגלקטי, ואז עולה מעל מישורה לגובה של 230 שנות אור ושוב צונחת אל קו המשווה.

מעניין שהשמש עושה מהפכה שלמה סביב מרכז הגלקסיה בדיוק באותו זמן כמו הזרועות הספירליות. כתוצאה מכך, השמש אינה חוצה אזורים של היווצרות כוכבים פעילים, שבהם פורצות לעתים קרובות סופרנובות - מקורות קרינה הרסניים לחיים. כלומר, הוא ממוקם בגזרת הגלקסיה, הנוחה ביותר למקור ותחזוקת החיים.

מערכת השמש נעה דרך המדיום הבין-כוכבי של הגלקסיה שלנו הרבה יותר לאט ממה שחשבו בעבר, ולא נוצר גל הלם בגבולה הקדמי. זה נקבע על ידי אסטרונומים שניתחו את הנתונים שנאספו על ידי הגשושית IBEX, מדווח RIA Novosti.

"אפשר לומר כמעט בוודאות שאין גל הלם מול ההליוספירה (הבועה המגבילה את מערכת השמש מהמדיום הבין-כוכבי), ושהאינטראקציה שלה עם המדיום הבין-כוכבי חלשה הרבה יותר ותלויה בשדות מגנטיים מאשר חשבו בעבר", כותבים המדענים במאמר שפורסם בכתב העת Science.
חללית המחקר IBEX (Interstellar Boundary Explorer) של נאס"א, ששוגרה ביוני 2008, נועדה לחקור את הגבול של מערכת השמש והחלל הבין-כוכבי - ההליוספירה, הממוקמת במרחק של כ-16 מיליארד קילומטרים מהשמש.

במרחק זה, זרימת החלקיקים הטעונים של רוח השמש וחוזק השדה המגנטי של השמש נחלשים עד כדי כך שהם אינם יכולים עוד להתגבר על הלחץ של החומר הבין-כוכבי הנדיר והגז המיונן. כתוצאה מכך נוצרת "בועה" של ההליוספירה, בפנים מלאה ברוח השמש, ובחוץ מוקפת בגז בין-כוכבי.

השדה המגנטי של השמש מסיט את מסלולם של חלקיקים בין-כוכביים טעונים, אך אינו משפיע על האטומים הניטרליים של מימן, חמצן והליום, החודרים בחופשיות לאזורים המרכזיים של מערכת השמש. גלאי לוויין IBEX "תופסים" אטומים ניטרליים כאלה. המחקר שלהם מאפשר לאסטרונומים להסיק מסקנות לגבי התכונות של אזור הגבול של מערכת השמש.

קבוצת מדענים מארצות הברית, גרמניה, פולין ורוסיה הציגה ניתוח חדש של נתונים מהלוויין IBEX, לפיו מהירות מערכת השמש נמוכה ממה שחשבו עד כה. במקרה זה, כפי שמעידים נתונים חדשים, גל הלם אינו מתעורר בחלק הקדמי של ההליוספירה.

"הבום הקולי המתרחש כאשר מטוס סילון שובר את מחסום הקול יכול לשמש דוגמה יבשתית לגל הלם. כאשר כלי טיס מגיע למהירויות על-קוליות, האוויר שלפניו לא יכול לצאת מדרכו מהר מספיק, וכתוצאה מכך גל הלם", אמר מחבר המחקר דיוויד מקומס, שצוטט בהודעה לעיתונות ממכון המחקר הדרום-מערבי (ארה"ב).

במשך כרבע מאה, מדענים האמינו שההליוספירה נעה בחלל הבין-כוכבי במהירות גבוהה מספיק כדי ליצור גל הלם כזה מולה. עם זאת, נתונים חדשים של IBEX הראו שמערכת השמש למעשה נעה דרך ענן מקומי של גז בין-כוכבי במהירות של 23.25 קילומטרים לשנייה, שהם 3.13 קילומטרים לשנייה פחות ממה שחשבו בעבר. והמהירות הזו מתחת לגבול שבו מתרחש גל הלם.

"למרות שגל ההלם קיים מול הבועות שמקיפות כוכבים רבים אחרים, מצאנו שהאינטראקציה של השמש שלנו עם הסביבה לא מגיעה לסף שבו נוצר גל הלם", אמר מקומס.

בעבר, הגשושית IBEX עסקה במיפוי גבול ההליוספירה וגילתה להקה מסתורית על ההליוספירה עם שטף מוגבר של חלקיקים אנרגטיים, שהקיפו את "הבועה" של ההליוספירה. כמו כן, בעזרת IBEX נמצא כי מהירות מערכת השמש במהלך 15 השנים האחרונות, מסיבות בלתי מוסברות, ירדה ביותר מ-10%.

היקום מסתובב כמו צמרת. אסטרונומים גילו עקבות של סיבוב היקום.

עד כה, רוב החוקרים נטו להאמין שהיקום שלנו הוא סטטי. או אם זה זז, אז רק קצת. דמיינו את ההפתעה של צוות מדענים מאוניברסיטת מישיגן (ארה"ב), בראשות פרופסור מייקל לונגו, כאשר גילו בחלל עקבות ברורים של סיבוב היקום שלנו. מסתבר שמרגע ההתחלה, אפילו במפץ הגדול, כשהיקום רק נולד, הוא כבר הסתובב. כאילו מישהו השיק אותה כמו סביבון. והיא עדיין מסתובבת ומסתובבת.

המחקר בוצע במסגרת הפרויקט הבינלאומי Sloan Digital Sky Survey. ומדענים גילו את התופעה הזו על ידי קטלוג כיוון הסיבוב של כ-16,000 גלקסיות ספירליות מהקוטב הצפוני של שביל החלב. בתחילה, מדענים ניסו למצוא ראיות לכך שליקום יש תכונות של סימטריית מראה. במקרה זה, הם טענו, מספר הגלקסיות המסתובבות בכיוון השעון ואלו ש"מתפתלות" בכיוון ההפוך יהיה זהה, מדווח pravda.ru.

אבל התברר שבכיוון הקוטב הצפוני של שביל החלב בין גלקסיות ספירליות, שורר סיבוב נגד כיוון השעון, כלומר, הן מכוונות ימינה. מגמה זו נראית אפילו במרחק של יותר מ-600 מיליון שנות אור.

שבירת הסימטריה קטנה, רק כשבעה אחוזים, אבל ההסתברות שזו תאונה קוסמית כזו היא איפשהו בסביבות אחד למיליון, העיר פרופסור לונגו. - התוצאות שלנו חשובות מאוד, כי נראה שהן סותרות את הרעיון הכמעט אוניברסלי, לפיו בקנה מידה גדול מספיק, היקום יהיה איזוטרופי, כלומר, לא יהיה לו כיוון בולט.

לפי מומחים, יקום סימטרי ואיזוטרופי היה צריך להיווצר מפיצוץ סימטרי כדורי, שהיה צריך להיות מעוצב כמו כדורסל. עם זאת, אם בלידה היקום היה מסתובב סביב צירו בכיוון מסוים, אז הגלקסיות היו שומרות על כיוון הסיבוב הזה. אבל מכיוון שהם מסתובבים בכיוונים שונים, לפיכך, למפץ הגדול היה כיוון רב-תכליתי. עם זאת, ככל הנראה, היקום עדיין ממשיך להסתובב.

באופן כללי, אסטרופיזיקאים ניחשו בעבר על הפרה של סימטריה ואיזוטרופיה. הניחושים שלהם התבססו על תצפיות על חריגות ענק אחרות. אלה כוללים עקבות של מיתרים קוסמיים - פגמי מרחב-זמן מורחבים להפליא בעובי אפס, שנולדו באופן היפותטי ברגעים הראשונים שלאחר המפץ הגדול. הופעת "חבורות" על גוף היקום - מה שנקרא טביעות מהתנגשויות העבר שלו עם יקומים אחרים. כמו גם תנועת "הזרם האפל" - זרם עצום של צבירים גלקטיים, השועט במהירות רבה לכיוון אחד.

אין דבר כזה בחיים שקט נפשי נצחי. החיים עצמם הם תנועה, ואינם יכולים להתקיים ללא רצונות, פחד ורגשות.
תומס הובס

הקורא שואל:

מצאתי סרטון ביוטיוב עם תיאוריה על התנועה הספירלית של מערכת השמש דרך הגלקסיה שלנו. זה לא נראה לי משכנע, אבל הייתי רוצה לשמוע את זה ממך. האם זה נכון מבחינה מדעית?

בוא נראה קודם את הסרטון:

חלק מההצהרות בסרטון זה נכונות. לדוגמה:

• כוכבי לכת מסתובבים סביב השמש בערך באותו מישור
• מערכת השמש נעה דרך הגלקסיה בזווית של 60 מעלות בין המישור הגלקטי למישור הסיבוב הפלנטרי
• השמש, במהלך סיבובה סביב שביל החלב, נעה למעלה ולמטה, פנימה והחוצה ביחס לשאר חלקי הגלקסיה

כל זה נכון, אבל במקביל בסרטון כל העובדות הללו מוצגות בצורה לא נכונה.

ידוע שכוכבי הלכת נעים סביב השמש באליפסות, על פי חוקי קפלר, ניוטון ואיינשטיין. אבל התמונה משמאל שגויה מבחינת קנה מידה. זה לא נכון מבחינת צורות, גדלים ואקסצנטריות. בעוד שהמסלולים מימין דומים פחות לאליפסות בתרשים מימין, מסלולי כוכבי הלכת נראים בערך כך מבחינת קנה מידה.

ניקח דוגמה נוספת - מסלול הירח.

ידוע שהירח סובב סביב כדור הארץ בפרק זמן של קצת פחות מחודש, וכדור הארץ סובב סביב השמש בפרק זמן של 12 חודשים. איזו מהתמונות הבאות מדגים בצורה הטובה ביותר את תנועת הירח סביב השמש? אם נשווה את המרחקים מהשמש לכדור הארץ ומכדור הארץ לירח, כמו גם את מהירות הסיבוב של הירח סביב כדור הארץ, ומערכת כדור הארץ/ירח סביב השמש, מתברר שאופציה D מדגימה המצב הטוב ביותר. ניתן להגזים בהם כדי להשיג אפקטים מסוימים, אך גרסאות A, B ו-C אינן נכונות מבחינה כמותית.

כעת נעבור לתנועת מערכת השמש דרך הגלקסיה.

כמה אי דיוקים הוא מכיל. ראשית, כל כוכבי הלכת בכל זמן נתון נמצאים באותו מישור. אין פיגור שכוכבי הלכת המרוחקים יותר מהשמש יראו ביחס לכוכבי הלכת הפחות רחוקים.

שנית, בואו נזכור את המהירויות האמיתיות של כוכבי הלכת. מרקורי נע במערכת שלנו מהר יותר מכל האחרים, מסתובב סביב השמש במהירות של 47 קמ"ש. זה מהיר ב-60% ממהירות המסלול של כדור הארץ, בערך פי 4 מצדק, ופי 9 מנפטון, שמסתובב במהירות של 5.4 קמ"ש. והשמש עפה דרך הגלקסיה במהירות של 220 קמ"ש.

בזמן שלוקח למרקורי לעשות מהפכה אחת, כל מערכת השמש עוברת 1.7 מיליארד קילומטרים במסלול האליפטי התוך-גלקטי שלה. יחד עם זאת, רדיוס מסלולו של מרקורי הוא רק 58 מיליון קילומטרים, או רק 3.4% מהמרחק שמערכת השמש כולה מתקדמת.

אם היינו בונים את התנועה של מערכת השמש דרך הגלקסיה בקנה מידה, ומביטים איך כוכבי הלכת נעים, היינו רואים את הדברים הבאים:

דמיינו שהמערכת כולה – השמש, הירח, כל כוכבי הלכת, אסטרואידים, שביטים – נעה במהירות גבוהה בזווית של כ-60° ביחס למישור מערכת השמש. משהו כזה:

אם נחבר את הכל ביחד, נקבל תמונה מדויקת יותר:

מה לגבי קדנציה? ומה לגבי הרעידות מעלה למטה ופנימה החוצה? כל זה נכון, אבל הסרטון מציג זאת בצורה מוגזמת מדי ומפורשת בצורה שגויה.

ואכן, הקדנציה של מערכת השמש מתרחשת עם תקופה של 26,000 שנים. אבל אין תנועה ספירלית, לא בשמש ולא בכוכבי הלכת. הפרצסיה מתבצעת לא על ידי מסלולי כוכבי הלכת, אלא על ידי ציר הסיבוב של כדור הארץ.

כוכב הצפון אינו ממוקם באופן קבוע ישירות מעל הקוטב הצפוני. רוב הזמן אין לנו כוכב קוטב. לפני 3000 שנה, כוכב היה קרוב יותר לקוטב מאשר כוכב הצפון. בעוד 5500 שנה, אלדראמין יהפוך לכוכב הקוטב. ובעוד 12,000 שנים, וגה, הכוכב השני בבהירותו בחצי הכדור הצפוני, יהיה במרחק של 2 מעלות בלבד מהקוטב. אבל זה משתנה בתדירות של פעם ב-26,000 שנה, ולא תנועת השמש או כוכבי הלכת.

מה עם רוח שמש?

זו קרינה שמגיעה מהשמש (וכל הכוכבים), לא משהו שאנו נתקלים בו בזמן שאנו נעים בגלקסיה. כוכבים חמים פולטים חלקיקים טעונים הנעים במהירות. הגבול של מערכת השמש עובר במקום שבו אין לרוח השמש יותר את היכולת להדוף את המדיום הבין-כוכבי. יש את הגבול של ההליוספירה.

עכשיו לגבי לנוע למעלה ולמטה פנימה והחוצה ביחס לגלקסיה.

מכיוון שהשמש ומערכת השמש נתונים לכוח הכבידה, היא זו ששולטת בתנועתם. כעת השמש ממוקמת במרחק של 25-27 אלף שנות אור ממרכז הגלקסיה, ונעה סביבה באליפסה. במקביל, כל שאר הכוכבים, גז, אבק, נעים ברחבי הגלקסיה גם לאורך אליפסות. והאליפסה של השמש שונה מכל האחרות.

עם תקופה של 220 מיליון שנים, השמש עושה מהפכה שלמה סביב הגלקסיה, ועוברת מעט מעל ומתחת למרכז המישור הגלקטי. אבל מכיוון ששאר החומר בגלקסיה נע באותו אופן, הכיוון של המישור הגלקטי משתנה עם הזמן. אנחנו יכולים לנוע באליפסה, אבל הגלקסיה היא צלחת מסתובבת, אז אנחנו נעים מעלה ומטה בה עם תקופה של 63 מיליון שנה, למרות שהתנועה שלנו פנימה והחוצה מתרחשת עם תקופה של 220 מיליון שנה.

אבל הם לא עושים שום "חולץ פקקים" של כדור הארץ, התנועה שלהם מעוותת ללא הכר, הסרטון מדבר בטעות על קדימות ורוח השמש, והטקסט מלא שגיאות. הסימולציה נעשית יפה מאוד, אבל זה יהיה הרבה יותר יפה אם זה היה נכון.