Объекты исследования в астрономии

Объекты исследования в астрономииПредмет изучения астрономии

За многие века своего развития, астрономия накопила огромный фактический материал, позволяющий получить представление о строении Вселенной в доступных для нас пределах. Прежде чем начать изучение основ астрономии, полезно познакомиться с этими представлениями.
Земля - ??это холодное небесное тело шарообразной формы с сравнительно небольшими размерами - ее радиус в среднем составляет 6 370 км. На расстоянии около 60 земных радиусов от Земли находится ее спутник - Луна - также холодное шарообразное тело с размерами, почти в четыре раза меньше земные. Луна вращается вокруг Земли за 27,3 суток и сопровождает ее в годовом движении вокруг Солнца. Поскольку Луна, как и Земля, сам не горит, мы видим лишь ту его часть, которая освещена Солнцем - отсюда разные формы видимого Луны, так называемые фазы.

 

Кроме Земли с Луной, вокруг Солнца обращаются еще 8 подобных тел или планет, имеющих различные размеры и находятся на разных расстояниях от него. Два из них - Меркурий и Венера - ближе к Солнцу, чем Земля, остальные находятся дальше. Меркурий, ближайший к Солнцу, имеет почти в два с половиной раза меньший радиус, чем Земля. Венера, наша соседка и вторая числом планета, почти одинакова размеру с Землей. Четвертый числом, и также наш сосед, но с другой стороны - это планета Марс. Он почти вдвое меньше Земли по радиусу, находится в полтора раза дальше от Солнца, чем Земля, и имеет два спутника - Фобос и Деймос. В отличие от Луны спутника Марса - это небольшие тела со средними радиусами 14 км (Фобос) и 8 км (Деймос), не имеющих правильной шаровидной формы.
Меркурий, Венера, Земля и Марс относятся к планетам так называемой земной группы, ибо, несмотря на различие во внешних характеристиках звезд, они имеют между собой много общего.
Самая большая планета около Солнца - Юпитер. Его радиус в одиннадцать раз больше земной, он находится от Солнца почти в 5 раз дальше, чем Земля, и имеет 28 известных сегодня спутников.
За Юпитером вокруг Солнца кружит Сатурн. Он имеет несколько меньшие размеры, чем Юпитер, и поражает системой очень ярких колец, которые видны даже в самый телескоп. До сегодня астрономы открыли 30 спутников Сатурна.
Все вышеназванные планеты известны с древнейших времен, ибо видимые на небе невооруженным глазом. Далее следуют также крупные планеты земной группы: Уран с размерами, почти в 4 раза больше за земные, который был открыт с помощью телескопа в XVIII в. и имеет 17 спутников, и Нептун, до открытия которого в XIX в. привели теоретические расчеты на основе закона всемирного тяготения; его система состоит из 8 спутников, а размеры в 4 раза больше земных.
Наконец, дальней от Солнца (в 40 раз более далекой, чем Земля) есть небольшая планета Плутон (открыта в 1930 г.) со своим вдвое меньшим спутником Хароном.
Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун образуют группу планет-гигантов, для которых характерны мощные аммиачно-метановые атмосферы и, кроме спутников, системы колец.
Кроме девяти названных больших планет, в Солнечной системе движутся еще десятки тысяч малых планет или астероидов (преимущественно между Марсом и Юпитером), большое количество комет, а также множество отдельных мелких метеорных тел, которые время от времени влетают с огромной скоростью в атмосферу Земли , нагреваются в ее плотных слоях и вспыхивают, создавая эффект «падающих звезд». Межпланетное пространство заполнено большим количеством пыли и газа.
Солнце и все тела, вращающиеся вокруг него, образуют Солнечную Как массивные тело среди других, Солнце занимает центральное положение в этой семье. Оно в 109 раз больше по радиусу, чем Земля, а его масса составляет 99,86% общей массы всех тел, входящих в состав Солнечной системы. Среднее расстояние от Земли до Солнца составляет почти 150 миллионов километров. Солнце - ближайшая к Земле звезда - главный источник энергии в нашей планетной системе и «руководит» движением всех тел, которые находятся у него.
Звезды очень далеки от нас. Когда в середине XIX в. удалось измерить расстояния до звезд, то оказалось, что даже ближайшая из них - Проксима из созвездия Кентавра - так далека, что свет со скоростью 300 000 км / с летит от нее до Солнца 4,3 года. Другие звезды находятся еще дальше. Есть такие, от которых свет летит десятки, сотни, тысячи и даже десятки тысяч лет. Чтобы осознать масштабы расстояний между звездами, достаточно отметить, что свет от Солнца летит к нам только 8,3 минуты. Все звезды по своей природе похожи на Солнце и в то же время по своим характеристикам могут очень отличаться от него.
Исследования показывают, что большинство звезд на нашем небе входят в так называемых кратных систем - когда звезды, которые мы видим единичными, в действительности состоят из двух, трех или даже большего количества компонентов, вращающихся вокруг общего центра масс. Обнаружено звезды различной природы, установлено пути их эволюции.
В межзвездных пространствах находится много пыли и газа, которые порой образуют огромные по размерам и объему туманности. Газовые туманности, вблизи которых есть яркие звезды, светящиеся. Пылевые облака, наоборот, имеют вид темного провала на ярком фоне.
Количество звезд на небе кажется бесчисленным. Но оказывается, что невооруженным глазом их можно увидеть не так уж много - всего около З 000 одновременно. Если же взглянуть на звездное небо в телескоп или сфотографировать его, то окажется, что на самом деле зрение намного больше. Однако расположены они на небе неравномерно. Основное их количество сосредоточено в районе искрящейся ленты Млечного Пути (в Украине употребляют название Млечный Путь).
Телескопические наблюдения уже давно показали, что Солнце и все звезды, которые мы видим, представляют собой лишь мизерную долю огромной по размерам и количеству составляющих звездной системы под названием Галактика. Взглянув на нашу Галактику издалека, мы бы увидели, что сверху она похожа на спираль с двумя звездными рукавами, а сбоку напоминает двояковыпуклую линзу. Диаметр Галактики так велико, что свет пересечет его лишь за 100 000 лет. Солнце находится примерно посередине между окраинами Галактики и ее центром, между двумя спиральными рукавами.
И мир не заканчивается за пределами нашей Галактики. Во Вселенной есть много других звездных систем, подобных нашей. Они находятся так далеко, что свет летит от них сотни тысяч, миллионы и миллиарды лет. В наше время все более совершенные наблюдательные средства позволяют обнаруживать в глубинах Вселенной все новые и новые галактики.
Общее количество галактик должна достигать многих миллиардов. Собранные в скопления различной мощности, они образуют своеобразную ажурную пространственную сетку, где сгущения, цепочки и сверхскопления галактик окружают участки пространства очень низкой плотности. Вся видимая часть Вселенной, доступная современным средствам исследований, называется Метагалактикой. Можно предположить существование и других метагалактик.
Все в окружающем мире, куда бы мы ни посмотрели - от Солнечной системы до грандиозных скоплений галактик - сильно изменяется и движется. Планеты движутся относительно Солнца, Солнце вместе с планетами - относительно звезд, все звезды - относительно центра Галактики, а она, в свою очередь, - относительно других галактик. В постоянном расширении находится Метагалактики.