พวกเขาเป็นตัวแทนของสถานที่ของโลกในจักรวาลได้อย่างไร? สถานที่ของโลกในกาแลคซีและเพื่อนบ้านที่ใกล้เคียงที่สุดของเรา

หากคุณถามพวกเราคนใดเกี่ยวกับที่อยู่อาศัยของเรา คำตอบน่าจะเป็นชื่อเมืองหรือหมู่บ้าน ถนน บ้าน อพาร์ตเมนต์ บางทีบางคนอาจตั้งชื่อประเทศอื่นหรือโจ๊กเกอร์คนอื่นอาจบอกว่าเขาอาศัยอยู่บนโลกนี้ นี่คือวิธีที่เราอาศัยอยู่บนโลก และไม่ใช่เราทุกคนรู้ว่ามันครอบครองสถานที่ใดในจักรวาลอันกว้างใหญ่จุดแรกของที่อยู่ทางดาราศาสตร์ของเราคือโลกของเรา นี่เป็นดาวเคราะห์ที่ค่อนข้างแปลกซึ่งมีองค์ประกอบบรรยากาศที่เป็นเอกลักษณ์ มีมหาสมุทรขนาดมหึมาบนพื้นผิว และได้รับการปกป้องจากรังสีภายนอกด้วยสนามแม่เหล็กอันทรงพลัง ชั้นโอโซน และไอโอโนสเฟียร์ โลกอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 1 หน่วยดาราศาสตร์ ไม่ใช่เรื่องยากที่จะคาดเดาว่าแนวคิดเรื่องหน่วยดาราศาสตร์นั้นเกิดขึ้นเป็นค่ามาตรฐานบางประเภท หากเราแปลงระยะทางนี้เป็นกิโลเมตร เราจะได้ระยะทางสูงสุดของโลกจากดวงอาทิตย์ - เอเฟเลียน ซึ่งเท่ากับประมาณ 152 ล้านกิโลเมตร นี่คือระยะทางที่โลกของเราอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ หรือยังปิดอยู่?
เห็นได้ชัดว่ายังอยู่ใกล้อยู่ เพราะเช่น ดาวพลูโตซึ่งอยู่เกือบสุดขอบระบบสุริยะของเรา ก็อยู่ในระยะทาง 12 พันล้านกิโลเมตรหรือ 80 หน่วยดาราศาสตร์ นี่คือระบบดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ของเรา ยิ่งไปกว่านั้น สถานที่หลักในนั้นไม่ได้ถูกครอบครองโดยดาวเคราะห์ แต่ถูกครอบครองโดยดาวของเรา - ดวงอาทิตย์ ซึ่งคิดเป็นประมาณ 99 เปอร์เซ็นต์ของมวลของระบบสุริยะทั้งหมด ไม่ใช่เรื่องยากที่จะคำนวณว่าดาวเคราะห์ทุกดวง ไม่เพียงแต่โลกใบเล็กเท่านั้น แต่ยังรวมถึงดาวพฤหัสยักษ์ด้วย ซึ่งมีมวลน้อยกว่าร้อยละ 1 ของมวลทั้งหมด มันทำให้คุณนึกถึงสถานที่ของเราในจักรวาลจริงๆ ในระบบสุริยะ โลกแม้จะมีคุณสมบัติทั้งหมด แต่ก็เป็นเพียงหนึ่งในดาวเคราะห์ของกลุ่มภาคพื้นดิน ซึ่งนอกจากนั้นยังรวมถึงดาวพุธ ดาวศุกร์ และดาวอังคารด้วย
จากดวงอาทิตย์สู่ทางช้างเผือก
แต่เรามาดูกันดีกว่า - เราตระหนักว่าเราเป็นหนึ่งในดาวเคราะห์ของกลุ่มภาคพื้นดินในระบบสุริยะซึ่งมีพื้นฐานคือดาวฤกษ์ดวงอาทิตย์ เพื่อให้เข้าใจภาพรวมได้ดีขึ้น เป็นที่น่าสังเกตว่าดวงอาทิตย์ของเราซึ่งมองจากโลกดูเหมือนตะเกียงสว่างดวงเล็กๆ จริงๆ แล้วมีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับเกือบ 109 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของโลก “ดวงอาทิตย์ใหญ่มาก!” - มีความคิดเข้ามาในใจ อย่างไรก็ตาม ตามมาตรฐานของกาแลคซี มันเป็นเพียงดาวแคระเหลืองธรรมดา ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ที่มีขนาดเล็กมากและไม่เด่นชัด ในบรรดากลุ่มดาวที่สว่างไสว มีดาวยักษ์แดงขนาดมหึมาที่ใหญ่กว่าดวงอาทิตย์หลายพันเท่า นั่นคือตาชั่ง!
แน่นอนว่าดวงอาทิตย์ก็เป็นส่วนหนึ่งของระบบที่ใหญ่กว่านั้นด้วย และระบบดังกล่าวก็คือกาแล็กซีของเรา – ทางช้างเผือก เป็นส่วนหนึ่งของสิ่งที่มองเห็นได้ในคืนไร้เดือนอันสดใส ราวกับแถบหมอกที่พาดผ่านท้องฟ้า หากเรามองแถบนี้ผ่านกล้องส่องทางไกล เราจะเห็นดวงดาวจำนวนมาก แท้จริงแล้ว ในกาแล็กซีของเรา นอกจากดวงอาทิตย์แล้ว ยังมีดวงดาวอยู่ประมาณ 2 แสนล้านดวง แม้ว่านักวิทยาศาสตร์บางคนจะมีความเห็นว่ามีจำนวนมากกว่าสองเท่าก็ตาม ดาวฤกษ์เหล่านี้ก่อตัวเป็นก้นหอยขนาดมหึมาที่หมุนรอบศูนย์กลางของมัน
ดวงอาทิตย์ของเราอยู่ห่างไกลจากตำแหน่งศูนย์กลางในกลุ่มดาวฤกษ์ที่กระจัดกระจายนี้ โดยตั้งอยู่ในกิ่งก้านสาขาหนึ่งของเกลียวแขนของนายพราน และเช่นเดียวกับผู้ทรงคุณวุฒิอื่นๆ นับพันล้านดวง มันหมุนรอบใจกลางกาแล็กซี ในขณะเดียวกัน ดวงอาทิตย์ก็เข้าใกล้ขอบมากขึ้นในระยะทางประมาณ 26,000 ปีแสงจากศูนย์กลางนี้ นั่นคือถ้าเราบินไปที่นั่นด้วยความเร็วแสง เวลานับพันปีก็จะผ่านไปก่อนที่เราจะไปถึงแกนกลางของกาแล็กซี
จากกาแล็กซีไปจนถึงอนันต์
ตอนนี้เรามาถึงกาแลคซีทางช้างเผือกขนาดมหึมาซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 100,000 ปีแสงซึ่งอยู่ในรูปของจานกังหันที่ประกอบด้วยดวงดาวจำนวนมากมายพุ่งผ่านอวกาศและเวลา แต่กาแล็กซีของเราไม่ได้อยู่คนเดียวในจักรวาล มีจำนวนมาก - นักดาราศาสตร์สมัยใหม่สามารถสังเกตกาแลคซีได้ 100 พันล้านแห่ง แต่เห็นได้ชัดว่ามีอีกหลายคน
กาแลคซีของเรามีเพื่อนบ้าน ได้แก่ เมฆแมกเจลแลนใหญ่และเล็ก และกาแล็กซีแอนโดรเมดา ทางช้างเผือกเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มกาแล็กซีในท้องถิ่นร่วมกับเพื่อนบ้าน นอกเหนือจากที่ระบุไว้แล้ว ยังมีระบบอื่นๆ อีกประมาณ 50 ระบบ
กลุ่มกาแลคซีท้องถิ่นเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มดาราจักรราศีกันย์ ซึ่งครอบคลุมกาแลคซีภายในรัศมี 200 ล้านปีแสง และมีกาแลคซีประมาณสามหมื่นแห่ง
ขนาดนี้สร้างความประหลาดใจให้กับจินตนาการและปลูกฝังความกลัวต่อความใหญ่โตของระบบดังกล่าว แต่จะทำอย่างไรต่อไป? ต่อไป เราสามารถเน้นส่วนหนึ่งของจักรวาลที่เราสามารถสังเกตได้ด้วยเครื่องมือทั้งหมดที่มีให้เรา ซึ่งเรียกว่าเมตากาแล็กซี ถัดมาคือจักรวาลโดยรวม การมีอยู่ของขอบเขตซึ่งแม้ว่าฟิสิกส์สมัยใหม่จะรับรู้ แต่คำจำกัดความที่แน่นอนยังอยู่ในระดับสมมุติเท่านั้น

ตลอดประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์ ความสนใจของธรณีศาสตร์รวมถึงการพัฒนาแนวคิดเกี่ยวกับโลกรอบตัวมนุษย์ เช่น ดาวเคราะห์โลก ระบบสุริยะ และจักรวาล แบบจำลองจักรวาลที่พิสูจน์ได้ทางคณิตศาสตร์รุ่นแรกคือระบบศูนย์กลางทางภูมิศาสตร์ของซี. ปโตเลมี (165-87 ปีก่อนคริสตกาล) ซึ่งสะท้อนให้เห็นส่วนหนึ่งของโลกที่สามารถเข้าถึงได้โดยตรงเพื่อการสังเกตโดยตรงในช่วงเวลานั้นอย่างถูกต้อง เพียง 1,500 ปีต่อมา แบบจำลองเฮลิโอเซนทริกของระบบสุริยะของเอ็น. โคเปอร์นิคัส (ค.ศ. 1473-1543) ก็ถูกสร้างขึ้น

ความก้าวหน้าทางทฤษฎีฟิสิกส์และดาราศาสตร์ในปลายศตวรรษที่ 19 และการถือกำเนิดของกล้องโทรทรรศน์เชิงแสงตัวแรกนำไปสู่การสร้างแนวคิดเกี่ยวกับจักรวาลที่ไม่เปลี่ยนแปลง การพัฒนาทฤษฎีสัมพัทธภาพและการประยุกต์กับการแก้ปัญหาความขัดแย้งทางจักรวาลวิทยา (แรงโน้มถ่วง, โฟโตเมตริก) ได้สร้างทฤษฎีสัมพัทธภาพของจักรวาลซึ่งเริ่มแรกนำเสนอโดย A. Einstein เป็นแบบจำลองคงที่ ในปี พ.ศ. 2465-2467 กท. เอเอ ฟรีดแมนได้คำตอบสำหรับสมการของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปสำหรับสสารที่อยู่เต็มพื้นที่ทั้งหมดอย่างสม่ำเสมอ (แบบจำลองของจักรวาลไอโซโทรปิกที่เป็นเนื้อเดียวกัน) ซึ่งแสดงให้เห็นธรรมชาติที่ไม่คงที่ของจักรวาล - มันจะต้องขยายหรือหดตัว ในปี 1929 อี. ฮับเบิลค้นพบการขยายตัวของจักรวาลโดยหักล้างความคิดเรื่องการขัดขืนไม่ได้ ผลลัพธ์ทางทฤษฎีของ A.A. Friedman และ E. Hubble ทำให้สามารถแนะนำแนวคิดเรื่อง "จุดเริ่มต้น" เข้าสู่วิวัฒนาการของจักรวาลและอธิบายโครงสร้างของจักรวาลได้

ในปี พ.ศ. 2489-2491 G. Gamow พัฒนาทฤษฎีจักรวาล "ร้อน" ซึ่งในช่วงเริ่มต้นของวิวัฒนาการสสารของจักรวาลมีอุณหภูมิและความหนาแน่นที่ไม่สามารถบรรลุได้จากการทดลอง ในปี พ.ศ. 2508 มีการค้นพบรังสีไมโครเวฟพื้นหลังซึ่งในตอนแรกมีอุณหภูมิสูงมาก ซึ่งยืนยันการทดลองตามทฤษฎีของ G. Gamow

นี่คือวิธีที่แนวคิดของเราเกี่ยวกับโลกขยายออกไปทั้งในแง่อวกาศและเชิงเวลา หากเป็นเวลานานที่จักรวาลถูกมองว่าเป็นสภาพแวดล้อมที่รวมถึงเทห์ฟากฟ้าในระดับต่าง ๆ ดังนั้นตามแนวคิดสมัยใหม่ จักรวาลเป็นระบบที่ได้รับคำสั่งซึ่งพัฒนาไปในทิศทางเดียว นอกจากนี้ ข้อสันนิษฐานยังเกิดขึ้นว่าจักรวาลไม่จำเป็นต้องหมดแนวคิดเกี่ยวกับโลกวัตถุ และบางทีอาจมีจักรวาลอื่น ๆ ที่ไม่จำเป็นต้องใช้กฎที่รู้จักของจักรวาล

จักรวาล

จักรวาล- นี่คือโลกวัตถุรอบตัวเรา ไร้ขอบเขตทั้งเวลาและสถานที่ ขอบเขตของจักรวาลมีแนวโน้มที่จะขยายออกเมื่อมีโอกาสใหม่ ๆ สำหรับการสังเกตโดยตรงเกิดขึ้น กล่าวคือ มันสัมพันธ์กันในแต่ละช่วงเวลา

จักรวาลเป็นหนึ่งในวัตถุทางวิทยาศาสตร์ที่เป็นรูปธรรมของการวิจัยเชิงทดลอง กฎพื้นฐานของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติถือว่าเป็นจริงทั่วทั้งจักรวาล

สถานะของจักรวาล. จักรวาลเป็นวัตถุที่ไม่คงที่ซึ่งขึ้นอยู่กับเวลา ตามทฤษฎีที่มีอยู่ในปัจจุบัน จักรวาลกำลังขยายตัว กาแลคซีส่วนใหญ่ (ยกเว้นที่อยู่ใกล้เราที่สุด) กำลังเคลื่อนตัวออกห่างจากเราและสัมพันธ์กัน ยิ่งกาแลคซีซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดรังสีที่อยู่ห่างไกลออกไปเท่าใด ความเร็วของการล่าถอย (การกระเจิง) ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น การพึ่งพาอาศัยกันนี้อธิบายไว้ในสมการฮับเบิล:

ที่ไหน โวลต์- ความเร็วในการกำจัด กม./วินาที; ร- ระยะทางถึงกาแล็กซีเซนต์ ปี; ยังไม่มี -สัมประสิทธิ์สัดส่วน หรือค่าคงที่ของฮับเบิล H = 15×10 -6 km/(s×sa. year) เป็นที่ยอมรับแล้วว่าความเร็วในการเร่งความเร็วเพิ่มขึ้น

ข้อพิสูจน์ประการหนึ่งของการขยายตัวของจักรวาลคือ "การเคลื่อนตัวของเส้นสเปกตรัมสีแดง" (เอฟเฟกต์ดอปเปลอร์): เส้นการดูดกลืนสเปกตรัมในวัตถุที่เคลื่อนที่ออกห่างจากผู้สังเกตจะเลื่อนไปทางคลื่นยาว (สีแดง) ของสเปกตรัมเสมอ และเข้าใกล้คลื่นสเปกตรัม - ไปทางสั้น (สีน้ำเงิน)

เส้นดูดกลืนสเปกตรัมจากกาแลคซีทั้งหมดมีการเลื่อนไปทางสีแดงโดยธรรมชาติ ซึ่งหมายความว่ามีการขยายตัวเกิดขึ้น

ความหนาแน่นของสสารในจักรวาลการกระจายความหนาแน่นของสสารในแต่ละส่วนของเอกภพมีความแตกต่างกันมากกว่า 30 ลำดับความสำคัญ ความหนาแน่นสูงสุดหากคุณไม่คำนึงถึงพิภพเล็ก ๆ (เช่นนิวเคลียสของอะตอม) มีอยู่ในดาวนิวตรอน (ประมาณ 10 14 g/cm 3) ค่าต่ำสุด (10 -24 g/cm 3) - นิ้ว กาแล็กซีโดยรวม จากข้อมูลของ F.Yu. Siegel ความหนาแน่นปกติของสสารระหว่างดวงดาวในแง่ของอะตอมไฮโดรเจนคือหนึ่งโมเลกุล (2 อะตอม) ต่อ 10 ซม. 3 ในเมฆหนาแน่น - เนบิวลามีถึงหลายพันโมเลกุล หากความเข้มข้นเกิน 20 อะตอมไฮโดรเจนต่อ 1 ซม. 3 กระบวนการของการบรรจบกันจะเริ่มขึ้นโดยพัฒนาไปสู่การสะสม (เกาะติดกัน)

องค์ประกอบของวัสดุจากมวลทั้งหมดของสสารในจักรวาล มีเพียงประมาณ 1/10 เท่านั้นที่มองเห็นได้ (ส่องสว่าง) ส่วนอีก 9/10 ที่เหลือเป็นสสารที่มองไม่เห็น (ไม่ส่องสว่าง) สสารที่มองเห็นได้องค์ประกอบที่สามารถตัดสินได้อย่างมั่นใจโดยธรรมชาติของสเปกตรัมการปล่อยก๊าซนั้นส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเจน (80-70%) และฮีเลียม (20-30%) มีองค์ประกอบทางเคมีอื่นๆ เพียงไม่กี่องค์ประกอบในมวลส่องสว่างของสสารที่สามารถละเลยได้ ไม่พบปฏิสสารในจักรวาลในปริมาณที่มีนัยสำคัญ ยกเว้นแอนติโปรตอนเพียงเล็กน้อยในรังสีคอสมิก

จักรวาลเต็มไปด้วยรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งเรียกว่า เล่าให้ฟัง,เหล่านั้น. ที่เหลือจากช่วงเริ่มแรกของวิวัฒนาการของจักรวาล

ความสม่ำเสมอ ไอโซโทรปี และโครงสร้างในระดับโลกถือว่าจักรวาล ไอโซโทรปิกและ เป็นเนื้อเดียวกันสัญญาณของไอโซโทรปี เช่น ความเป็นอิสระของคุณสมบัติของวัตถุจากทิศทางในอวกาศคือความสม่ำเสมอของการกระจายตัวของรังสีสะท้อน การวัดสมัยใหม่ที่แม่นยำที่สุดไม่ได้ตรวจพบความเบี่ยงเบนในความเข้มของรังสีนี้ในทิศทางที่ต่างกันและขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของวันซึ่งในขณะเดียวกันก็บ่งบอกถึงความเป็นเนื้อเดียวกันที่ยิ่งใหญ่ของจักรวาล

คุณสมบัติอีกอย่างหนึ่งของจักรวาลก็คือ ความแตกต่างและ โครงสร้าง(ความรอบคอบ) ในระดับเล็กน้อย ในสเกลระดับโลกหลายร้อยเมกะพาร์เซก สสารของจักรวาลถือได้ว่าเป็นตัวกลางต่อเนื่องที่เป็นเนื้อเดียวกัน อนุภาคที่เป็นกาแลคซีและแม้แต่กระจุกกาแลคซี การตรวจสอบอย่างละเอียดยิ่งขึ้นเผยให้เห็นธรรมชาติที่มีโครงสร้างของจักรวาล องค์ประกอบโครงสร้างของจักรวาลคือวัตถุในจักรวาล ซึ่งส่วนใหญ่เป็นดาวฤกษ์ ก่อตัวเป็นระบบดาวฤกษ์ในระดับต่างๆ: กาแลคซี- กระจุกกาแลคซี- เมทากาแล็กซี่,มีลักษณะเฉพาะด้วยการแปลในพื้นที่ การเคลื่อนไหวรอบศูนย์กลางร่วม สัณฐานวิทยาและลำดับชั้นที่แน่นอน

กาแล็กซีทางช้างเผือกประกอบด้วยดาวฤกษ์ 10 11 ดวง และสื่อระหว่างดวงดาว มันเป็นของระบบเกลียวที่มีระนาบสมมาตร (ระนาบของดิสก์) และแกนสมมาตร (แกนหมุน) ความลาดเอียงของดิสก์ของกาแล็กซีเมื่อสังเกตด้วยตาเปล่า บ่งบอกถึงความเร็วที่สำคัญของการหมุนรอบแกนของมัน ความเร็วเชิงเส้นสัมบูรณ์ของวัตถุมีค่าคงที่และเท่ากับ 220-250 กม./วินาที (เป็นไปได้ที่ความเร็วจะเพิ่มขึ้นสำหรับวัตถุที่อยู่ห่างจากศูนย์กลางมาก) คาบการหมุนรอบดวงอาทิตย์รอบใจกลางกาแล็กซีอยู่ที่ 160-200 ล้านปี (โดยเฉลี่ย 180 ล้านปี) และเรียกว่า ปีกาแล็กซี่

วิวัฒนาการของจักรวาลตามแบบจำลองของจักรวาลที่กำลังขยายตัวซึ่งพัฒนาโดยเอ.เอ. ฟรีดแมนบนพื้นฐานของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของเอ. ไอน์สไตน์ ได้รับการพิสูจน์แล้วว่า:

1) ในช่วงเริ่มต้นของวิวัฒนาการ เอกภพประสบสภาวะเอกภาวะทางจักรวาลวิทยา เมื่อความหนาแน่นของสสารเท่ากับอนันต์และอุณหภูมิเกิน 10 28 เคลวิน (ด้วยความหนาแน่นมากกว่า 10,93 กรัม/ซม. 3) สสารนั้นยังไม่ได้สำรวจ คุณสมบัติควอนตัมของอวกาศ-เวลาและแรงโน้มถ่วง)

2) สารในสถานะเอกพจน์เกิดการขยายตัวอย่างกะทันหันซึ่งสามารถเปรียบเทียบได้กับการระเบิด (“บิ๊กแบง”);

3) ภายใต้สภาวะความไม่คงที่ของเอกภพที่กำลังขยายตัว ความหนาแน่นและอุณหภูมิของสสารจะลดลงตามเวลา กล่าวคือ ในกระบวนการวิวัฒนาการ

4) ที่อุณหภูมิลำดับ 10 9 K การสังเคราะห์นิวเคลียสเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากความแตกต่างทางเคมีของสสารเกิดขึ้นและโครงสร้างทางเคมีของจักรวาลเกิดขึ้น

5) ด้วยเหตุนี้ จักรวาลจึงไม่สามารถดำรงอยู่ได้ตลอดไป และอายุของมันถูกกำหนดไว้ตั้งแต่ 13 ถึง 18 พันล้านปี

ระบบสุริยะ

ระบบสุริยะ -นี่คือดวงอาทิตย์และกลุ่มวัตถุท้องฟ้า: ดาวเคราะห์ 9 ดวงและดาวเทียมของพวกมัน (ณ ปี พ.ศ. 2545 มีจำนวน 100 ดวง) ดาวเคราะห์น้อย ดาวหาง และอุกกาบาตจำนวนมากที่โคจรรอบดวงอาทิตย์หรือเข้าสู่ (เช่น ดาวหาง) เข้าสู่ระบบสุริยะ ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับวัตถุของระบบสุริยะอยู่ในรูปที่ 1 3.1 และตาราง 3.1.

ตารางที่ 3.1. พารามิเตอร์ทางกายภาพบางประการของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ

วัตถุระบบสุริยะ	ระยะทางจากดวงอาทิตย์	รัศมี กม	จำนวนรัศมีโลก	น้ำหนัก 10 23 กก	มวลสัมพันธ์กับโลก	ความหนาแน่นเฉลี่ย g/cm3	คาบการโคจร จำนวนวันโลก	ระยะเวลาการหมุนรอบแกนของมัน	จำนวนดาวเทียม (ดวงจันทร์)	อัลเบโด้	ความเร่งของแรงโน้มถ่วงที่เส้นศูนย์สูตร m/s 2	ความเร็วแยกจากแรงโน้มถ่วงของโลก m/s	การมีอยู่และองค์ประกอบของบรรยากาศ %	อุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ย°C
ล้านกม	เช่น
ดวงอาทิตย์	-		695 400		1.989×10 7	332,80	1,41		25-36	9	-		618,0	ไม่มา
ปรอท	57,9	0,39		0,38	3,30	0,05	5,43		59 วัน		0,11	3,70	4,4	ไม่มา
ดาวศุกร์	108,2	0,72		0,95	48,68	0,89	5,25		243 วัน		0,65	8,87	10,4	CO 2, N 2, H 2 O
โลก	149,6	1,0		1,0	59,74	1,0	5,52	365,26	23 ชม. 56 นาที 4 วินาที		0,37	9,78	11,2	N 2, O 2, CO 2, Ar, H 2 O
ดวงจันทร์		1,0		0,27	0,74	0,0123	3,34	29,5	27 ชม. 32 นาที	-	0,12	1,63	2,4	แต่งได้เท่มาก	-20
ดาวอังคาร	227,9	1,5		0,53	6,42	0,11	3,95		24 ชม. 37 นาที 23 วิ		0,15	3,69	5,0	CO 2 (95.3), N 2 (2.7), Ar (1.6), O 2 (0.15), H 2 O (0.03)	-53
ดาวพฤหัสบดี	778,3	5,2			18986,0		1,33	11.86 ปี	9 ชม. 30 นาที 30 วิ		0,52	23,12	59,5	ยังไม่มีข้อความ (77) ไม่ใช่ (23)	-128
ดาวเสาร์	1429,4	9,5			5684,6		0,69	29.46 ปี	10 ชั่วโมง 14 นาที		0,47	8,96	35,5	เอ็น ไม่ใช่	-170
ดาวยูเรนัส	2871,0	19,2	25 362		868,3		1,29	84.07 ปี	11 ชม		0,51	8,69	21,3	N (83), เขา (15), CH 4 (2)	-143
ดาวเนปจูน	4504,3	30,1	24 624		1024,3		1,64	164.8 ปี	16ชม		0,41	11,00	23,5	เอ็น เขา CH 4	-155
พลูโต	5913,5	39,5		0,18	0,15	0,002	2,03	247,7	6.4 วัน		0,30	0,66	1,3	N2, CO, NH4	-210

ดวงอาทิตย์เป็นลูกบอลแก๊สร้อนซึ่งพบองค์ประกอบทางเคมีประมาณ 60 ชนิด (ตารางที่ 3.2) ดวงอาทิตย์หมุนรอบแกนของมันในระนาบที่ทำมุม 7°15 นิ้วกับระนาบของวงโคจรของโลก ความเร็วของการหมุนรอบชั้นผิวของดวงอาทิตย์แตกต่างออกไป ที่เส้นศูนย์สูตร คาบของการปฏิวัติคือ 25.05 วัน ที่ละติจูด 30° - 26.41 วัน ในบริเวณขั้วโลก - 36 วัน แหล่งที่มาของพลังงานของดวงอาทิตย์คือปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เปลี่ยนไฮโดรเจนเป็นฮีเลียม ปริมาณไฮโดรเจนจะช่วยรักษาความส่องสว่างของมันไว้นับหมื่นล้าน ปี พลังงานแสงอาทิตย์เพียงหนึ่งในสองพันล้านมาถึงโลก

ดวงอาทิตย์มีโครงสร้างเปลือก (รูปที่ 3.2) พวกเขาเน้นตรงกลาง แกนกลางโดยมีรัศมีประมาณ 1/3 ของดวงอาทิตย์ ความดัน 250 พันล้านเอทีเอ็ม อุณหภูมิมากกว่า 15 ล้านเคลวิน และความหนาแน่น 1.5 × 10 5 กก./ลบ.ม. (150 เท่าของความหนาแน่นของน้ำ) พลังงานเกือบทั้งหมดของดวงอาทิตย์ถูกสร้างขึ้นในแกนกลางซึ่งถูกส่งผ่าน โซนรังสีโดยที่แสงถูกสสารดูดกลืนซ้ำๆ แล้วปล่อยออกมาอีกครั้ง ด้านบนตั้งอยู่ โซนการพาความร้อน(การผสม) ซึ่งสารเริ่มเคลื่อนที่เนื่องจากการถ่ายเทความร้อนไม่สม่ำเสมอ (กระบวนการคล้ายกับการถ่ายโอนพลังงานในกาต้มน้ำเดือด) พื้นผิวที่มองเห็นได้ของดวงอาทิตย์เกิดจากมัน บรรยากาศ.ส่วนล่างมีความหนาประมาณ 300 กม. เรียกว่าปล่อยรังสีจำนวนมาก โฟโตสเฟียร์นี่คือสถานที่ที่ "หนาวที่สุด" บนดวงอาทิตย์โดยมีอุณหภูมิลดลงจาก 6,000 เป็น 4,500 เคลวินในชั้นบน โฟโตสเฟียร์นั้นเกิดจากแกรนูลที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1,000-2,000 กม. ซึ่งมีระยะห่างระหว่าง 300 ถึง 600 กม. แกรนูลเหล่านี้สร้างพื้นหลังโดยทั่วไปสำหรับการก่อตัวสุริยะแบบต่างๆ - ความโดดเด่น ส่วนหน้า และจุดต่างๆ เหนือโฟโตสเฟียร์ถึงระดับความสูง 14,000 กม โครโมสเฟียร์ในช่วงจันทรุปราคาเต็มดวง จะมองเห็นเป็นรัศมีสีชมพูล้อมรอบจานมืด อุณหภูมิในโครโมสเฟียร์จะเพิ่มขึ้นและในชั้นบนจะสูงถึงหลายหมื่นองศา ส่วนนอกสุดและบางที่สุดของชั้นบรรยากาศสุริยะคือ แสงอาทิตย์โคโรนา- ขยายออกไปเป็นระยะทางหลายสิบรัศมีดวงอาทิตย์ อุณหภูมิที่นี่เกิน 1 ล้านองศา

ตารางที่ 3.2. องค์ประกอบทางเคมีของดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ภาคพื้นดิน % (อ้างอิงจาก A. A. Marakushev, 1999)

องค์ประกอบ	ดวงอาทิตย์	ปรอท	ดาวศุกร์	โลก	ดาวอังคาร
ศรี	34,70	16,45	33,03	31,26	36,44
เฟ	30,90	63,07	30,93	34,50	24,78
มก	27,40	15,65	31,21	29,43	34,33
นา	2,19	-	-	-	-
อัล	1,74	0,97	2,03	1,90	2,29
แคลิฟอร์เนีย	1,56	0,88	1,62	1,53	1,73
นิ	0,90	2,98	1,18	1,38	0,43

ข้าว. 3.2. โครงสร้างของดวงอาทิตย์

ดาวเคราะห์ระบบสุริยะแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: ภายใน,หรือดาวเคราะห์ภาคพื้นดิน ได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก ดาวอังคาร และ ภายนอก,หรือดาวเคราะห์ยักษ์ - ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน และดาวพลูโต องค์ประกอบวัสดุโดยประมาณของดาวเคราะห์แสดงไว้ในรูปที่ 1 3.3.

ดาวเคราะห์ภาคพื้นดินดาวเคราะห์ชั้นในมีขนาดค่อนข้างเล็ก มีความหนาแน่นสูง และมีความแตกต่างภายในของสสาร มีความโดดเด่นด้วยความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้นของคาร์บอน ไนโตรเจน และออกซิเจน และการขาดไฮโดรเจนและฮีเลียม ดาวเคราะห์ภาคพื้นดินมีลักษณะไม่สมมาตรของเปลือกโลก: โครงสร้างของเปลือกโลกในซีกโลกเหนือแตกต่างจากดาวเคราะห์ทางใต้

ปรอท -ดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด ในบรรดาดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ มีวงโคจรรูปไข่ที่ยาวที่สุด อุณหภูมิด้านที่มีแสงสว่างอยู่ที่ 325-437°C ในด้านกลางคืน - ตั้งแต่ -123 ถึง -185°C ยานอวกาศ Mariner 10 ของอเมริกาในปี 1974 ค้นพบบรรยากาศที่ทำให้บริสุทธิ์บนดาวพุธ (ความดัน 10 -11 atm) ซึ่งประกอบด้วยฮีเลียมและไฮโดรเจนในอัตราส่วน 50:1 สนามแม่เหล็กของดาวพุธอ่อนกว่าโลกถึง 100 เท่า ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการที่ดาวเคราะห์หมุนรอบแกนของมันอย่างช้าๆ พื้นผิวของดาวพุธมีความเหมือนกันมากกับพื้นผิวของดวงจันทร์ แต่มีภูมิประเทศแบบทวีปมากกว่า นอกเหนือจากหลุมอุกกาบาตคล้ายดวงจันทร์ขนาดต่าง ๆ แล้วยังมีการสังเกตรอยแผลเป็นที่หายไปบนดวงจันทร์ - หน้าผาสูง 2-3 กม. และยาวหลายร้อยหลายพันกิโลเมตร

ข้าว. 3.3. โครงสร้างและองค์ประกอบวัสดุโดยประมาณของดาวเคราะห์ (อ้างอิงจาก G.V. Voitkevich): เอ -กลุ่มดิน: 1, 2, 3 - สารซิลิเกต, โลหะ, โลหะซัลไฟด์ ตามลำดับ ข- ยักษ์: 1 - โมเลกุลไฮโดรเจน 2 - ไฮโดรเจนของโลหะ 3 - น้ำแข็ง 4 - แกนประกอบด้วยหินหรือวัสดุหินเหล็ก

มวลของดาวพุธคือ 1/18 ของมวลโลก แม้จะมีขนาดที่เล็ก ดาวพุธก็มีความหนาแน่นสูงผิดปกติ (5.42 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร) ซึ่งใกล้เคียงกับความหนาแน่นของโลก ความหนาแน่นสูงบ่งชี้ถึงแกนกลางโลหะที่ร้อนและน่าจะหลอมละลาย ซึ่งคิดเป็นประมาณ 62% ของมวลดาวเคราะห์ แกนกลางล้อมรอบด้วยเปลือกซิลิเกตหนาประมาณ 600 กม. องค์ประกอบทางเคมีของหินบนพื้นผิวและดินใต้ผิวดาวพุธสามารถตัดสินได้จากข้อมูลทางอ้อมเท่านั้น การสะท้อนของดาวพุธรีโกลิธบ่งชี้ว่าประกอบด้วยหินชนิดเดียวกันที่ประกอบกันเป็นดินบนดวงจันทร์

ดาวศุกร์หมุนรอบแกนของมันช้ากว่าดาวพุธ (ใน 244 วันโลก) และไปในทิศทางตรงกันข้าม ดังนั้นดวงอาทิตย์บนดาวศุกร์จึงขึ้นทางทิศตะวันตกและตกทางทิศตะวันออก มวลของดาวศุกร์คิดเป็น 81% ของมวลโลก น้ำหนักของวัตถุบนดาวศุกร์น้อยกว่าน้ำหนักบนโลกเพียง 10% เท่านั้น เชื่อกันว่าเปลือกโลกนั้นบาง (15-20 กม.) และส่วนหลักของมันถูกแสดงด้วยซิลิเกตซึ่งถูกแทนที่ด้วยแกนเหล็กที่ความลึก 3224 กม. ภูมิประเทศของดาวเคราะห์ถูกผ่าออก - เทือกเขาสูงถึง 8 กม. สลับกับหลุมอุกกาบาตที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางหลายสิบกิโลเมตร (สูงสุด 160 กม.) และความลึกสูงสุด 0.5 กม. พื้นที่ระดับกว้างใหญ่ถูกปกคลุมไปด้วยเศษหินที่กระจัดกระจายและมีมุมแหลมคม พบความหดหู่เชิงเส้นขนาดยักษ์ที่มีความยาวสูงสุด 1,500 กม. และกว้าง 150 กม. และมีความลึกสูงสุด 2 กม. ใกล้เส้นศูนย์สูตร ดาวศุกร์ไม่มีสนามแม่เหล็กไดโพล ซึ่งอธิบายได้จากอุณหภูมิสูง บนพื้นผิวโลกมีอุณหภูมิ (468+7)°C และที่ความลึก 700-800°C อย่างเห็นได้ชัด

ดาวศุกร์มีบรรยากาศหนาแน่นมาก บนพื้นผิวความดันบรรยากาศอย่างน้อย 90-100 atm ซึ่งสอดคล้องกับความดันของทะเลโลกที่ระดับความลึก 1,000 เมตร องค์ประกอบทางเคมีของบรรยากาศประกอบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์เป็นส่วนใหญ่โดยมีส่วนผสมของไนโตรเจนและไอน้ำ , ออกซิเจน, กรดซัลฟิวริก, ไฮโดรเจนคลอไรด์ และไฮโดรเจนฟลูออไรด์ เชื่อกันว่าบรรยากาศของดาวศุกร์มีความสอดคล้องกับโลกในระยะแรกของการก่อตัว (3.8-3.3 พันล้านปีก่อน) ชั้นเมฆในชั้นบรรยากาศขยายจากความสูง 35 กม. เป็น 70 กม. ชั้นล่างของเมฆประกอบด้วยกรดซัลฟิวริก 75-80% นอกจากนี้ยังมีกรดไฮโดรฟลูออริกและกรดไฮโดรคลอริกอีกด้วย เนื่องจากดาวศุกร์อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่าโลกถึงดวงอาทิตย์ถึง 50 ล้านกิโลเมตร จึงได้รับความร้อนมากกว่าโลกของเราถึงสองเท่า - 3.6 แคลอรี่/(ซม. 2 × นาที) พลังงานนี้ถูกสะสมโดยบรรยากาศคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งทำให้เกิดภาวะเรือนกระจกครั้งใหญ่และอุณหภูมิสูงของพื้นผิวดาวศุกร์ - ร้อนและดูเหมือนจะแห้ง ข้อมูลจักรวาลบ่งบอกถึงการเรืองแสงอันแปลกประหลาดของดาวศุกร์ ซึ่งอาจอธิบายได้จากอุณหภูมิที่สูงของพื้นผิวหิน

ดาวศุกร์มีลักษณะเฉพาะด้วยพลวัตของเมฆที่ซับซ้อน อาจมีกระแสน้ำวนขั้วโลกที่ทรงพลังและลมแรงที่ระดับความสูงประมาณ 40 กม. เมื่ออยู่ใกล้พื้นผิวโลก ลมจะอ่อนลงประมาณ 3 เมตร/วินาที (เห็นได้ชัดว่าเป็นเพราะไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญของอุณหภูมิพื้นผิว) ซึ่งได้รับการยืนยันจากการไม่มีฝุ่นในบริเวณลงจอดของโมดูลร่อนของสถานีดาวศุกร์ เป็นเวลานานแล้วที่บรรยากาศที่หนาแน่นไม่อนุญาตให้เราตัดสินหินของพื้นผิวดาวศุกร์ การวิเคราะห์กัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติของไอโซโทปยูเรเนียม ทอเรียม และโพแทสเซียมในดิน แสดงให้เห็นผลลัพธ์ที่ใกล้เคียงกับบะซอลต์บนพื้นดินและหินแกรนิตบางส่วน หินบนพื้นผิวถูกทำให้เป็นแม่เหล็ก

ดาวอังคารอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากกว่าโลก 75 ล้านกิโลเมตร ดังนั้นวันของดาวอังคารจึงยาวนานกว่าโลก และปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่ได้รับก็น้อยกว่าโลกถึง 2.3 เท่า คาบการหมุนรอบแกนของมันเกือบจะเท่ากับระยะเวลาการหมุนของโลก การเอียงของแกนกับระนาบการโคจรทำให้แน่ใจได้ถึงการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาลและการมีอยู่ของเขต "ภูมิอากาศ" - เส้นศูนย์สูตรร้อนหนึ่งอัน, สองอันพอสมควรและสองอันขั้วโลก เนื่องจากพลังงานแสงอาทิตย์ที่เข้ามามีปริมาณน้อย ความแตกต่างของเขตความร้อนและฤดูกาลของปีจึงเด่นชัดน้อยกว่าบนโลก

ความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศของดาวอังคารนั้นน้อยกว่าของโลกถึง 130 เท่า และอยู่ที่ 0.01 atm เท่านั้น บรรยากาศประกอบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ ไนโตรเจน อาร์กอน ออกซิเจน และไอน้ำ ความผันผวนของอุณหภูมิในแต่ละวันเกิน 100°C: ที่เส้นศูนย์สูตรในระหว่างวัน - ประมาณ 10-20°C และที่ขั้วโลก - ต่ำกว่า -100°C สังเกตความแตกต่างของอุณหภูมิอย่างมากระหว่างด้านกลางวันและกลางคืนของโลก: ตั้งแต่ 10-30 ถึง -120°C ที่ระดับความสูงประมาณ 40 กม. ดาวอังคารถูกล้อมรอบด้วยชั้นโอโซน มีการสังเกตสนามแม่เหล็กไดโพลอ่อนสำหรับดาวอังคาร (ที่เส้นศูนย์สูตรมีกำลังอ่อนกว่าโลก 500 เท่า)

พื้นผิวของโลกเต็มไปด้วยหลุมอุกกาบาตที่มีต้นกำเนิดจากภูเขาไฟและอุกกาบาต ความสูงที่แตกต่างกันโดยเฉลี่ยอยู่ที่ 12-14 กม. แต่สมรภูมิขนาดใหญ่ของภูเขาไฟ Nix Olympics (Snows of Olympus) เพิ่มขึ้นเป็น 24 กม. เส้นผ่านศูนย์กลางของฐานคือ 500 กม. และเส้นผ่านศูนย์กลางของปล่องภูเขาไฟคือ 65 กม. ภูเขาไฟบางแห่งยังปะทุอยู่ ลักษณะเฉพาะของโลกคือการมีรอยแตกเปลือกโลกขนาดใหญ่ (เช่น Marineris Canyon ยาว 4,000 กม. และกว้าง 2,000 กม. โดยมีความลึกสูงสุด 6 กม.) ชวนให้นึกถึงคว้านบนบกและสัณฐานวิทยาที่สอดคล้องกับหุบเขาแม่น้ำ

รูปภาพของดาวอังคารแสดงพื้นที่ที่มีสีอ่อน ("พื้นที่ภาคพื้นทวีป" ซึ่งดูเหมือนประกอบด้วยหินแกรนิต) สีเหลือง ("พื้นที่ทางทะเล" ดูเหมือนประกอบด้วยหินบะซอลต์) และมีลักษณะเป็นสีขาวเหมือนหิมะ (แผ่นน้ำแข็งขั้วโลก) การสังเกตบริเวณขั้วโลกของโลกได้สร้างความแปรปรวนในโครงร่างของเทือกเขาน้ำแข็ง ตามที่นักวิทยาศาสตร์ระบุว่า แผ่นน้ำแข็งขั้วโลกประกอบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์แช่แข็ง และอาจเป็นน้ำแข็ง สีแดงของพื้นผิวดาวอังคารน่าจะเกิดจากการเกิด hematitization และ limonitization (การเกิดออกซิเดชันของเหล็ก) ของหิน ซึ่งเป็นไปได้เมื่อมีน้ำและออกซิเจน แน่นอนว่าพวกมันมาจากด้านในเมื่อพื้นผิวอุ่นขึ้นในระหว่างวัน หรือเมื่อมีการหายใจออกของแก๊สซึ่งทำให้ชั้นดินเยือกแข็งละลาย

การศึกษาหินแสดงให้เห็นอัตราส่วนขององค์ประกอบทางเคมี (%) ดังต่อไปนี้: ซิลิกา - 13-15, เหล็กออกไซด์ - 12-16, แคลเซียม - 3-8, อลูมิเนียม - 2-7, แมกนีเซียม - 5, ซัลเฟอร์ - 3 เช่นกัน เช่น โพแทสเซียม ไทเทเนียม ฟอสฟอรัส โครเมียม นิกเกิล วานาเดียม องค์ประกอบของดินบนดาวอังคารนั้นคล้ายคลึงกับหินภูเขาไฟบนบกบางชนิด แต่อุดมไปด้วยสารประกอบเหล็กและมีซิลิกาหมดไป ไม่พบสารอินทรีย์ก่อตัวบนพื้นผิว ในชั้นพื้นผิวใกล้ดาวเคราะห์ (จากความลึก 50 ซม.) ดินจะถูกพันธะด้วยชั้นดินเยือกแข็งถาวร (Permafrost) ซึ่งขยายออกไปลึกถึง 1 กม. ในส่วนลึกของโลก อุณหภูมิจะสูงถึง 800-1500°C สันนิษฐานว่าที่ระดับความลึกตื้นอุณหภูมิควรอยู่ที่ 15-25 ° C และน้ำอาจอยู่ในสถานะของเหลว ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ สิ่งมีชีวิตที่ง่ายที่สุดสามารถดำรงอยู่ได้ แต่ยังไม่พบร่องรอยของกิจกรรมที่สำคัญ

ดาวอังคารมีดาวเทียมสองดวง - โฟบอส (27x21x19 กม.) และดีมอส (15x12x11 กม.) ซึ่งเห็นได้ชัดว่าเป็นเศษดาวเคราะห์น้อย วงโคจรดวงแรกอยู่ห่างจากโลก 5,000 กม. และดวงที่สองคือ 20,000 กม.

ในตาราง รูปที่ 3.2 แสดงองค์ประกอบทางเคมีของดาวเคราะห์ภาคพื้นดิน ตารางแสดงให้เห็นว่าปรอทมีลักษณะพิเศษคือมีธาตุเหล็กและนิกเกิลที่มีความเข้มข้นสูงสุด และมีซิลิคอนและแมกนีเซียมต่ำที่สุด

ดาวเคราะห์ยักษ์ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน แตกต่างจากดาวเคราะห์บนพื้นโลกอย่างเห็นได้ชัด ในดาวเคราะห์ยักษ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด โมเมนตัมเชิงมุมรวมของระบบสุริยะ (ในหน่วยโลก) มีความเข้มข้น: ดาวเนปจูน - 95, ดาวยูเรนัส - 64, ดาวเสาร์ - 294, ดาวพฤหัสบดี - 725 ระยะทางของดาวเคราะห์เหล่านี้จาก ดวงอาทิตย์อนุญาตให้พวกเขารักษาไฮโดรเจนและฮีเลียมปฐมภูมิจำนวนมากที่สูญเสียไปจากดาวเคราะห์ภาคพื้นดินภายใต้อิทธิพลของ "ลมสุริยะ" และเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของพวกมันไม่เพียงพอ แม้ว่าความหนาแน่นของสสารของดาวเคราะห์ชั้นนอกจะมีน้อย (0.7-1.8 กรัม/ซม.3) แต่ปริมาตรและมวลของพวกมันก็มีมหาศาล

ดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดคือดาวพฤหัสบดี ซึ่งมีปริมาตรใหญ่กว่า 1,300 เท่า และมีมวลมากกว่าโลกถึง 318 เท่า ตามมาด้วยดาวเสาร์ซึ่งมีมวล 95 เท่าของมวลโลก ดาวเคราะห์เหล่านี้มีมวล 92.5% ของมวลดาวเคราะห์ทั้งหมดในระบบสุริยะ (71.2% สำหรับดาวพฤหัสบดีและ 21.3% สำหรับดาวเสาร์) กลุ่มดาวเคราะห์ชั้นนอกเสร็จสมบูรณ์โดยดาวยักษ์แฝดสองดวง ได้แก่ ดาวยูเรนัสและดาวเนปจูน คุณลักษณะที่สำคัญคือการมีอยู่ของดาวเทียมหินบนดาวเคราะห์เหล่านี้ซึ่งอาจบ่งบอกถึงต้นกำเนิดของจักรวาลภายนอกและไม่เกี่ยวข้องกับความแตกต่างของสสารของดาวเคราะห์เองซึ่งเกิดจากการควบแน่นในสถานะก๊าซเป็นหลัก นักวิจัยหลายคนเชื่อว่าบริเวณใจกลางของดาวเคราะห์เหล่านี้เป็นหิน

ดาวพฤหัสบดีด้วยจุดและแถบลักษณะเฉพาะบนพื้นผิวที่ขนานกับเส้นศูนย์สูตรและมีโครงร่างที่แปรผัน จึงเป็นดาวเคราะห์ที่เข้าถึงได้ง่ายที่สุดสำหรับการสำรวจ มวลของดาวพฤหัสบดีมีขนาดเล็กกว่าดวงอาทิตย์เพียงสองอันดับเท่านั้น แกนเกือบจะตั้งฉากกับระนาบการโคจร

ดาวพฤหัสบดีมีชั้นบรรยากาศที่ทรงพลังและมีสนามแม่เหล็กแรงสูง (แรงกว่าโลกถึง 10 เท่า) ซึ่งกำหนดว่าแถบรังสีโปรตอนและอิเล็กตรอนของดาวพฤหัสบดีมีอยู่รอบๆ ดาวเคราะห์อันทรงพลังซึ่งถูกดักจับโดยสนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสบดีจาก "ลมสุริยะ" บรรยากาศของดาวพฤหัส นอกเหนือจากโมเลกุลไฮโดรเจนและฮีเลียมแล้ว ยังมีสิ่งเจือปนต่างๆ (มีเธน แอมโมเนีย คาร์บอนมอนอกไซด์ ไอน้ำ โมเลกุลฟอสฟีน ไฮโดรเจนไซยาไนด์ ฯลฯ) การมีอยู่ของสารเหล่านี้อาจเป็นผลมาจากการดูดซึมของวัสดุที่ต่างกันจากอวกาศ มวลไฮโดรเจน-ฮีเลียมที่เรียงเป็นชั้นมีความหนาถึง 4,000 กม. และเนื่องจากการกระจายตัวของสิ่งสกปรกที่ไม่สม่ำเสมอ จึงทำให้เกิดแถบและจุดต่างๆ

มวลมหาศาลของดาวพฤหัสบ่งบอกว่ามีแกนกลางของเหลวหรือกึ่งของเหลวที่ทรงพลังประเภทแอสทีโนสเฟียร์ ซึ่งอาจเป็นต้นตอของภูเขาไฟได้ อย่างหลังน่าจะอธิบายการมีอยู่ของจุดแดงใหญ่ซึ่งสังเกตพบมาตั้งแต่ศตวรรษที่ 17 หากมีแกนกึ่งของเหลวหรือของแข็งบนโลก จะต้องเกิดภาวะเรือนกระจกที่รุนแรง

ตามที่นักวิทยาศาสตร์บางคนระบุว่าดาวพฤหัสบดีมีบทบาทเป็น "เครื่องดูดฝุ่น" ในระบบสุริยะ - สนามแม่เหล็กและแรงโน้มถ่วงอันทรงพลังของมันสกัดกั้นดาวหาง ดาวเคราะห์น้อย และวัตถุอื่น ๆ ที่หลงทางในจักรวาล ตัวอย่างที่ชัดเจนคือการจับภาพและการตกของดาวหางชูเมกเกอร์-เลวี 9 สู่ดาวพฤหัสเมื่อปี พ.ศ. 2537 แรงโน้มถ่วงกลับรุนแรงมากจนดาวหางแตกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยซึ่งชนเข้ากับชั้นบรรยากาศของดาวพฤหัสด้วยความเร็วมากกว่า 200,000 กม./ชม. การระเบิดแต่ละครั้งมีพลังถึงล้านเมกะตัน และผู้สังเกตการณ์จากโลกเห็นคราบระเบิดและคลื่นบรรยากาศที่ตื่นเต้นเร้าใจ

เมื่อต้นปี พ.ศ. 2546 จำนวนดาวเทียมของดาวพฤหัสบดีมีถึง 48 ดวง ซึ่งหนึ่งในสามมีชื่อเป็นของตัวเอง หลายแห่งมีลักษณะการหมุนกลับด้านและขนาดเล็ก - ตั้งแต่ 2 ถึง 4 กม. ดาวเทียมที่ใหญ่ที่สุดสี่ดวง - แกนีมีด, คาลลิสโต, ไอโอ, ยูโรปา - เรียกว่ากาลิเลียน ดาวเทียมประกอบด้วยวัสดุหินแข็ง ซึ่งดูเหมือนมีส่วนประกอบของซิลิเกต พบภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่น ร่องรอยของน้ำแข็ง และอาจเป็นของเหลว รวมถึงน้ำด้วย

ดาวเสาร์ดาวเคราะห์ "วงแหวน" ก็น่าสนใจไม่น้อย ความหนาแน่นเฉลี่ยเมื่อคำนวณจากรัศมีที่ปรากฏมีค่าต่ำมาก - 0.69 ก./ซม. 3 (ไม่มีบรรยากาศ - ประมาณ 5.85 ก./ซม. 3) ความหนาของชั้นบรรยากาศประมาณ 37-40,000 กม. ลักษณะเด่นของดาวเสาร์คือวงแหวนที่อยู่เหนือชั้นเมฆในชั้นบรรยากาศ เส้นผ่านศูนย์กลางของมันคือ 274,000 กม. ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางเกือบสองเท่าของโลกและความหนาประมาณ 2 กม. จากการสังเกตการณ์จากสถานีอวกาศ พบว่าวงแหวนประกอบด้วยวงแหวนเล็กๆ จำนวนหนึ่งซึ่งอยู่ในระยะห่างที่ต่างกัน สสารของวงแหวนนั้นแสดงด้วยเศษของแข็ง ซึ่งดูเหมือนเป็นหินซิลิเกตและก้อนน้ำแข็งซึ่งมีขนาดตั้งแต่จุดฝุ่นไปจนถึงหลายเมตร ความกดอากาศบนดาวเสาร์สูงกว่าบนโลก 1.5 เท่า และอุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ -180°C สนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์นั้นแรงเกือบครึ่งหนึ่งของโลก และมีขั้วของมันอยู่ตรงข้ามกับขั้วของสนามแม่เหล็กของโลก

มีการค้นพบดาวเทียม 30 ดวงใกล้ดาวเสาร์ (ณ ปี พ.ศ. 2545) ที่ห่างไกลที่สุด Phoebe (เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณกิโลเมตร) อยู่ห่างจากโลก 13 ล้านกิโลเมตรและหมุนรอบโลกใน 550 วัน สิ่งที่ใกล้ที่สุดคือ Mimas (เส้นผ่านศูนย์กลาง 195 กม.) ซึ่งอยู่ที่ 185.4 พันกิโลเมตรและทำการปฏิวัติเต็มรูปแบบใน 2266 ชั่วโมง ความลึกลับคือการมีอยู่ของไฮโดรคาร์บอนบนดาวเทียมของดาวเสาร์ และอาจเป็นไปได้บนดาวเคราะห์ดวงนี้ด้วย

ดาวยูเรนัสแกนการหมุนของดาวยูเรนัสนั้นเกือบจะอยู่ในระนาบของวงโคจรของมัน ดาวเคราะห์มีสนามแม่เหล็ก ซึ่งมีขั้วแม่เหล็กอยู่ตรงข้ามกับสนามแม่เหล็กของโลก และมีความเข้มน้อยกว่าสนามแม่เหล็กของโลก

ในบรรยากาศหนาแน่นของดาวยูเรนัสซึ่งมีความหนา 8,500 กม. มีการค้นพบการก่อตัวของวงแหวน จุด น้ำวน และกระแสน้ำ ซึ่งบ่งบอกถึงการไหลเวียนของมวลอากาศที่ไม่สงบ ทิศทางลมโดยทั่วไปสอดคล้องกับการหมุนของโลก แต่ที่ละติจูดสูง ความเร็วของมันจะเพิ่มขึ้น บรรยากาศเย็นของดาวยูเรนัสที่มีสีเขียวแกมน้ำเงินอาจเกิดจากการมีอนุมูล [OH - ] อยู่ด้วย ปริมาณฮีเลียมในชั้นบรรยากาศสูงถึง 15% พบเมฆมีเทนในชั้นล่าง

รอบๆ โลก มีการค้นพบวงแหวน 10 วงที่มีความกว้างตั้งแต่หลายร้อยเมตรไปจนถึงหลายกิโลเมตร ซึ่งประกอบด้วยอนุภาคที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1 เมตร การเคลื่อนไหวภายในวงแหวนนั้นเป็นก้อนหินที่มีรูปร่างผิดปกติและมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 16-24 กม. เรียกว่าดาวเทียม "ผู้เลี้ยงแกะ" (อาจเป็นดาวเคราะห์น้อย)

ในบรรดาดาวเทียม 20 ดวงของดาวยูเรนัส มี 5 ดวงที่โดดเด่นในเรื่องขนาดที่สำคัญ (เส้นผ่านศูนย์กลาง 1,580 ถึง 470 กม.) ที่เหลืออยู่ห่างจาก 100 กม. พวกมันทั้งหมดดูเหมือนดาวเคราะห์น้อยที่ถูกจับโดยสนามโน้มถ่วงของดาวยูเรนัส บนพื้นผิวทรงกลมของบางส่วนสังเกตเห็นแถบเส้นตรงขนาดยักษ์ - รอยแตกซึ่งอาจเป็นร่องรอยของการชนจากอุกกาบาต

ดาวเนปจูน- ดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากที่สุด เมฆบรรยากาศส่วนใหญ่เกิดจากมีเทน ในชั้นบรรยากาศชั้นบนมีกระแสลมที่พัดด้วยความเร็วเหนือเสียง นี่หมายถึงการมีอยู่ของการไล่ระดับอุณหภูมิและความดันในชั้นบรรยากาศ ซึ่งดูเหมือนจะเกิดจากการทำความร้อนภายในของโลก

ดาวเนปจูนมีดาวเทียมหิน 8 ดวง โดย 3 ดวงมีขนาดที่สำคัญ: ไทรทัน (เส้นผ่านศูนย์กลาง 2,700 กม.), เนริดา (340 กม.) และโพรทูส (400 กม.) ที่เหลือมีขนาดเล็กกว่า - จาก 50 ถึง 190 กม.

พลูโต- ดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกลที่สุดซึ่งค้นพบในปี 1930 ไม่ได้เป็นของดาวเคราะห์ยักษ์ มวลของมันน้อยกว่าโลกถึง 10 เท่า

ดาวพลูโตหมุนรอบแกนอย่างรวดเร็วและมีวงโคจรรูปไข่ที่ยาวมาก ดังนั้นตั้งแต่ปี พ.ศ. 2512 ถึง พ.ศ. 2552 ดาวพลูโตจะอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่าดาวเนปจูน ความจริงข้อนี้อาจเป็นหลักฐานเพิ่มเติมที่แสดงถึงลักษณะ "ที่ไม่ใช่ดาวเคราะห์" ของมัน มีแนวโน้มว่าดาวพลูโตเป็นของวัตถุจากแถบไคเปอร์ซึ่งค้นพบในช่วงทศวรรษที่ 90 ของศตวรรษที่ 20 ซึ่งเป็นอะนาล็อกของแถบดาวเคราะห์น้อย แต่อยู่นอกวงโคจรของดาวเนปจูน ปัจจุบันมีการค้นพบวัตถุดังกล่าวประมาณ 40 ศพที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 100 ถึง 500 กม. สลัวมากและเกือบดำโดยมีค่าอัลเบโด้ 0.01 - 0.02 (อัลเบโดของดวงจันทร์คือ 0.05) ดาวพลูโตอาจเป็นหนึ่งในนั้น พื้นผิวดาวเคราะห์เป็นน้ำแข็งอย่างเห็นได้ชัด ดาวพลูโตมีดาวเทียมดวงเดียวคือชารอนซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1,190 กม. โดยมีวงโคจรผ่านไป 19,000 กม. จากนั้นและมีคาบการโคจร 6.4 วันโลก

จากลักษณะของการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ดาวพลูโต นักวิจัยแนะนำว่ามีดาวเคราะห์ดวงที่สิบซึ่งอยู่ห่างไกลและเล็กมากอีกดวงหนึ่ง ปลายปี พ.ศ. 2539 มีรายงานว่านักดาราศาสตร์จากหอดูดาวฮาวายได้ค้นพบวัตถุท้องฟ้าที่ประกอบด้วยก้อนน้ำแข็งที่หมุนรอบตัวเองในวงโคจรใกล้ดวงอาทิตย์เหนือดาวพลูโต ดาวเคราะห์น้อยดวงนี้ยังไม่มีชื่อและจดทะเบียนภายใต้หมายเลข 1996TL66

ดวงจันทร์- ดาวเทียมของโลกหมุนจากมันในระยะทาง 384,000 กม. ซึ่งขนาดและโครงสร้างทำให้มันเข้าใกล้ดาวเคราะห์มากขึ้น คาบการหมุนตามแกนและดาวฤกษ์รอบโลกเกือบจะเท่ากัน (ดูตาราง 3.1) ซึ่งเป็นสาเหตุที่ดวงจันทร์หันหน้าไปทางเราด้านเดียวเสมอ การปรากฏตัวของดวงจันทร์สำหรับผู้สังเกตการณ์ทางโลกมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลาตามระยะของมัน - พระจันทร์ใหม่ ไตรมาสแรก พระจันทร์เต็มดวง ไตรมาสสุดท้ายเรียกว่าช่วงเวลาของการเปลี่ยนแปลงระยะดวงจันทร์โดยสมบูรณ์ เดือนซินโนดิกซึ่งโดยเฉลี่ยเท่ากับ 29.53 วันโลก มันไม่เข้ากัน ดาวฤกษ์(มุ่งสู่ดาว) เดือนประกอบด้วย 27.32 วันในระหว่างที่ดวงจันทร์ทำการปฏิวัติรอบโลกอย่างสมบูรณ์และในเวลาเดียวกัน - การปฏิวัติรอบแกนของมันสัมพันธ์กับดวงอาทิตย์ ในช่วงข้างขึ้นใหม่ ดวงจันทร์จะอยู่ระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์และไม่สามารถมองเห็นได้จากโลก ในช่วงพระจันทร์เต็มดวง โลกอยู่ระหว่างดวงจันทร์กับดวงอาทิตย์ และดวงจันทร์สามารถมองเห็นได้เป็นดิสก์เต็มดวง สัมพันธ์กับตำแหน่งของดวงอาทิตย์ โลก และดวงจันทร์ แสงอาทิตย์และ จันทรุปราคา- ตำแหน่งของผู้ทรงคุณวุฒิซึ่งเงาที่ดวงจันทร์ทอดตกลงบนพื้นผิวโลก (สุริยุปราคา) หรือเงาที่ทอดโดยโลกตกบนพื้นผิวดวงจันทร์ (จันทรุปราคา)

พื้นผิวดวงจันทร์เป็นการสลับพื้นที่มืด - "ทะเล" ซึ่งสอดคล้องกับที่ราบเรียบและพื้นที่สว่าง - "ทวีป" ที่เกิดจากเนินเขา ความแตกต่างของความสูงอยู่ที่ 12-13 กม. ยอดเขาที่สูงที่สุด (สูงสุด 8 กม.) ตั้งอยู่ใกล้ขั้วโลกใต้ หลุมอุกกาบาตจำนวนมากที่มีขนาดตั้งแต่หลายเมตรไปจนถึงหลายร้อยกิโลเมตรเป็นหลุมอุกกาบาตหรือต้นกำเนิดจากภูเขาไฟ (ในปล่องภูเขาไฟอัลฟองส์ มีการค้นพบแสงเรืองรองของภูเขาตรงกลางและการปล่อยคาร์บอนในปี พ.ศ. 2501) กระบวนการภูเขาไฟที่รุนแรงซึ่งมีลักษณะเฉพาะของดวงจันทร์ในระยะแรกของการพัฒนาได้อ่อนแอลงแล้ว

ตัวอย่างชั้นบนของดินดวงจันทร์ - ตะกอนฝุ่นหิน,ถ่ายโดยยานอวกาศโซเวียตและนักบินอวกาศชาวอเมริกัน แสดงให้เห็นว่าหินอัคนีที่มีองค์ประกอบพื้นฐาน ได้แก่ หินบะซอลต์และอะนอโทไซต์ ปรากฏขึ้นบนพื้นผิวดวงจันทร์ อดีตเป็นลักษณะของ "ทะเล" ส่วนหลัง - ของ "ทวีป" ความหนาแน่นต่ำของรีโกลิธ (0.8-1.5 ก./ซม.3) อธิบายได้จากความพรุนสูง (มากถึง 50%) ความหนาแน่นเฉลี่ยของหินบะซอลต์ “ทะเล” ที่เข้มกว่าคือ 3.9 กรัม/ซม.3 และอะนอโทไซต์ “ทวีป” ที่เบากว่าคือ 2.9 กรัม/ซม.3 ซึ่งสูงกว่าความหนาแน่นเฉลี่ยของหินเปลือกโลก (2.67 กรัม/ซม.3) ความหนาแน่นเฉลี่ยของหินบนดวงจันทร์ (3.34 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร) ต่ำกว่าความหนาแน่นเฉลี่ยของหินบนโลก (5.52 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร) พวกเขาถือว่าโครงสร้างภายในเป็นเนื้อเดียวกันและเห็นได้ชัดว่าไม่มีแกนโลหะที่สำคัญ เปลือกดวงจันทร์ที่ลึกถึง 60 กม. ประกอบด้วยหินชนิดเดียวกับพื้นผิว ดวงจันทร์ตรวจไม่พบสนามแม่เหล็กไดโพลของมันเอง

ในแง่ขององค์ประกอบทางเคมี หินบนดวงจันทร์อยู่ใกล้กับหินบนโลกและมีลักษณะเป็นตัวบ่งชี้ต่อไปนี้ (%): SiO 2 - 49.1 - 46.1; มก. - 6.6-7.0; เฟ2O - 12.1-2.5; A1 2 O 3 - 14.7-22.3; แคลเซียมคาร์บอเนต -12.9-18.3; นา 2 โอ - 0.6-0.7; TiO 2 - 3.5-0.1 (ตัวเลขแรกสำหรับดินของ "ทะเล" บนดวงจันทร์ตัวที่สอง - สำหรับดินภาคพื้นทวีป) ความคล้ายคลึงกันอย่างใกล้ชิดของหินของโลกและดวงจันทร์อาจบ่งชี้ว่าเทห์ฟากฟ้าทั้งสองก่อตัวขึ้นในระยะห่างที่ค่อนข้างสั้นจากกันและกัน ดวงจันทร์ก่อตัวใน “ฝูงดาวเทียม” ใกล้โลกเมื่อประมาณ 4.66 พันล้านปีก่อน เหล็กและธาตุที่หลอมละลายได้จำนวนมากในเวลานี้ได้ถูกโลกยึดไว้แล้ว ซึ่งอาจเป็นตัวกำหนดว่าไม่มีแกนเหล็กบนดวงจันทร์

มวลที่น้อยทำให้ดวงจันทร์สามารถคงไว้เพียงบรรยากาศที่หายากมากซึ่งประกอบด้วยฮีเลียมและอาร์กอน ความกดอากาศบนดวงจันทร์อยู่ที่ 10 -7 atm ในตอนกลางวัน และ ~10 -9 atm ในเวลากลางคืน การไม่มีบรรยากาศจะกำหนดความผันผวนของอุณหภูมิพื้นผิวในแต่ละวันอย่างมาก - ตั้งแต่ -130 ถึง 180C

การสำรวจดวงจันทร์เริ่มขึ้นเมื่อวันที่ 2 มกราคม พ.ศ. 2502 เมื่อสถานีอัตโนมัติแห่งแรกของสหภาพโซเวียต Luna-1 เปิดตัวสู่ดวงจันทร์ มนุษย์กลุ่มแรกคือนักบินอวกาศชาวอเมริกัน นีล อาร์มสตรอง และเอ็ดวิน อัลดริน ซึ่งลงจอดบนดวงจันทร์เมื่อวันที่ 21 กรกฎาคม พ.ศ. 2512 บนยานอวกาศอะพอลโล 11

เป็นเวลาหลายศตวรรษมาแล้วที่ผู้คนหลายพันค้นหาคำตอบสำหรับคำถามพื้นฐาน: อะไรคือศูนย์กลางของจักรวาล?

ชาวกรีซในศตวรรษที่ 3 ก่อนคริสต์ศักราช หันไปหาคำตอบบนท้องฟ้ายามค่ำคืน

เมื่อเรามองท้องฟ้าจากพื้นดิน ก็แสดงว่าเราอยู่ตรงกลาง

ตามทฤษฎีของอริสโตเติล เชื่อกันว่าโลกประกอบด้วยธาตุ 4 ประการ คือ ดิน น้ำ ไฟ และอากาศ องค์ประกอบเหล่านี้อยู่ภายในทรงกลมทึบและเคลื่อนย้ายได้ เราสังเกตแต่ละทรงกลมเหล่านี้ในรูปของดาวฤกษ์ และจักรวาลที่มีดวงดาวทั้งหมดนั้นตั้งอยู่บนทรงกลมนอกสุด ทฤษฎีนี้อธิบายการเคลื่อนที่ของท้องฟ้าเต็มไปด้วยดวงดาวได้ดีมาก มุมมองของจักรวาลนี้กินเวลานานหลายศตวรรษ

ในปี ค.ศ. 1543 โคเปอร์นิคัสเสนอแบบจำลองใหม่ ในความเห็นของเขา ดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของจักรวาล ในตอนแรก มีเพียงไม่กี่คนที่รับฟังมุมมองที่ต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง อย่างไรก็ตาม การค้นพบและการสังเกตทางวิทยาศาสตร์ครั้งใหม่ในยุคนั้นเริ่มยืนยันแบบจำลองของโคเปอร์นิคัส:

1. โยฮันเนส เคปเลอร์พิสูจน์ว่าวงโคจรไม่ได้เป็นวงกลมอย่างสมบูรณ์

2. กาลิเลโอสังเกตว่าดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดีโคจรรอบดาวพฤหัสบดีโดยเฉพาะ

3. นิวตันค้นพบกฎแรงโน้มถ่วงสากล ซึ่งทุกสิ่งดึงดูดกัน

ในที่สุดก็ตระหนักได้ว่าโลกไม่ใช่ศูนย์กลางของจักรวาล

ในปี 1580 จิออร์ดาโน บรูโน นักปรัชญาและนักคิดชาวอิตาลีตั้งสมมติฐานว่าดาวฤกษ์ใดๆ ก็สามารถเป็นดวงอาทิตย์ร่วมกับดาวเคราะห์ของมันได้ และจักรวาลนั้นไม่มีที่สิ้นสุดจริงๆ สังคมยุคฟื้นฟูศิลปวิทยามีปฏิกิริยารุนแรงต่อคำสอนของเขา บรูโนชดใช้ค่าความเชื่อของเขาในเวลาต่อมาด้วยชีวิตของเขา

หลายศตวรรษผ่านไป Rene Deckard ได้หยิบยกหลักคำสอนใหม่ขึ้นมา ซึ่งจักรวาลประกอบด้วยการก่อตัว ซึ่งแต่ละแห่งเป็นส่วนผสมของวังวนและกระแสน้ำวน โดยมีดวงดาวอยู่ตรงกลาง

เมื่อกล้องโทรทรรศน์พัฒนาขึ้น นักดาราศาสตร์เริ่มเชื่อมั่นมากขึ้นว่าดวงอาทิตย์เป็นเพียงดาวฤกษ์จำนวนนับไม่ถ้วนในทางช้างเผือก และรูปแบบที่เหลือในท้องฟ้ายามค่ำคืนก็เป็นกาแลคซีอื่น ๆ ที่มีขนาดใหญ่พอ ๆ กับทางช้างเผือกของเรา บางทีเราอาจอยู่ไกลจากศูนย์กลางมากซึ่งขัดต่อความคาดหวังของเรา

ในศตวรรษที่ 20 นักดาราศาสตร์ได้ทำการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ พวกเขาเฝ้าดูเนบิวลาเพื่อทำความเข้าใจการเคลื่อนไหวของพวกมัน ตามปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ จะเห็นสเปกตรัมสีน้ำเงินสำหรับวัตถุที่เคลื่อนที่มาหาเรา และสเปกตรัมสีแดงจะมองเห็นห่างจากเรา ในระหว่างกระบวนการสังเกต มีเพียงสีแดงเท่านั้นที่ปรากฏ วัตถุกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงในทิศทางตรงกันข้าม

การศึกษาครั้งนี้ยืนยันทฤษฎีบิ๊กแบง ตามทฤษฎีแล้ว สสารทั้งหมดในจักรวาลเดิมถูกบีบอัดให้อยู่ในจุดที่มีความหนาแน่นไม่สิ้นสุด มันไม่ใช่แค่การระเบิดในอวกาศ แต่เป็นการระเบิดของอวกาศเอง ซึ่งส่งผลให้เกิดการขยายตัวของสสารอย่างไม่มีที่สิ้นสุด ปรากฎว่าจักรวาลไม่สามารถมีศูนย์กลางได้เนื่องจากมันไม่มีที่สิ้นสุด

ความก้าวหน้าไม่หยุดนิ่ง สิ่งที่เป็นจริงในวันนี้อาจกลายเป็นเท็จในวันหน้า การค้นพบใหม่สามารถพลิกภาพจักรวาลที่รู้จักกันมานานหลายศตวรรษไปแล้ว และปรากฎว่า แม้แต่สมมติฐานที่บ้าบอที่สุดก็ยังกลายเป็นทฤษฎีที่ถูกต้องที่นำเราเข้าใกล้การค้นพบความจริงมากขึ้น

เราอาศัยอยู่บนโลกนี้ โลก. มันเป็นส่วนหนึ่งของ ระบบสุริยะซึ่งรวมถึงดาวฤกษ์ที่อยู่ใจกลาง - ดวงอาทิตย์ และวัตถุในอวกาศตามธรรมชาติทั้งหมดที่โคจรรอบดาวฤกษ์นั้น มวลของดวงอาทิตย์มากกว่ามวลโลก 333,000 เท่า (มวลของโลกคือ 5.97219 × 10 24 กิโลกรัม) ระยะทางเฉลี่ยจากโลกถึงดวงอาทิตย์อยู่ที่ประมาณ 149.6 ล้านกิโลเมตร (1 AU - หน่วยดาราศาสตร์) โลกเป็นดาวเคราะห์ดวงที่สามจากดวงอาทิตย์

มวลของระบบสุริยะคือ 1.0014 มวลดวงอาทิตย์ ระบบสุริยะหมุนรอบใจกลางกาแล็กซีด้วยความเร็ว 220 กม./วินาที ที่ระยะห่าง 27,000±1,000 แสง หลายปีจากเขา การปฏิวัติเต็มรูปแบบจะเสร็จสิ้นภายใน 225-250 ล้านปี

ดาวที่อยู่ใกล้ระบบดาวเคราะห์ของเรามากที่สุดคือ พรอกซิมา (4.22 ปีแสง) อัลฟ่าเซนทอรี A และ B (4.37 ปีแสง) ระบบดาวเคราะห์ที่ใกล้ที่สุดคือ Alpha Centauri (4.37 ปีแสง)

ระบบสุริยะตั้งอยู่ในกาแล็กซีกังหันที่มีแถบ (bar) - ทางช้างเผือก. จานหลักของทางช้างเผือกมีแสงประมาณ 100-120,000 ดวง มีเส้นผ่านศูนย์กลางปีและประมาณ 250-300,000 แสง ปีรอบปริมณฑล ภายนอกแกนดาราจักร ความหนาของทางช้างเผือกอยู่ที่ประมาณ 1,000 ปีแสง ปี.

รัศมีของทางช้างเผือกแผ่ขยายเกินกว่าขนาดของดาราจักรมาก แต่ถูกจำกัดด้วยวงโคจรของดาราจักรบริวารสองแห่ง ได้แก่ เมฆแมกเจลแลนใหญ่และเล็ก ซึ่งมีระยะห่างประมาณ 180,000 ปีแสง ปี.

มวลของทางช้างเผือกมีค่าประมาณ 5.8 x 10 11 มวลดวงอาทิตย์ มีดวงดาวอยู่ 200-400 พันล้านดวง มีดาวฤกษ์เพียง 0.0001% ในกาแล็กซีเท่านั้นที่มีการระบุไว้และจัดหมวดหมู่ จำนวนหลุมดำที่มีมวลมากกว่าสามสิบเท่าของมวลดวงอาทิตย์ของเราคือหลายล้าน

ใจกลางกาแลคซีประกอบด้วยหลุมดำมวลมหาศาลซึ่งมีมวลประมาณ 4.3 ล้านมวลดวงอาทิตย์ หลุมดำที่มีขนาดเล็กกว่า (มีมวล 1-10,000 เท่าของมวลดวงอาทิตย์) และหลุมดำที่มีขนาดเล็กกว่าอีกหลายพันดวงหมุนรอบหลุมดำนั้น บริเวณตอนกลางของดาราจักรมีลักษณะเป็นดาวฤกษ์ที่มีความเข้มข้นสูง ระยะห่างระหว่างดวงดาวนั้นเล็กกว่าบริเวณดวงอาทิตย์หลายสิบเท่า ความยาวของสะพานกาแลคซีประมาณ 27,000 ปีแสง ปี. ประกอบด้วยดาวสีแดงเป็นหลักซึ่งถือว่าเก่าแก่มาก

กาแล็กซีของเรามีโครงสร้างกังหันที่ได้รับการพัฒนามาเป็นอย่างดี รูปแบบที่เห็นได้ชัดเจนที่สุดประการหนึ่งคือกิ่งก้าน (หรือแขน) ที่เป็นเกลียว ดาวอายุน้อยที่สุดจะกระจุกอยู่ที่แขนเป็นหลัก เชื่อกันว่าทางช้างเผือกมีแขนกังหันหลักสี่แขนซึ่งมีต้นกำเนิดมาจากใจกลางกาแลคซี นอกจากพวกเขาแล้วยังมีคนอื่นอีก ในหมู่พวกเขา แขนเสื้อของนายพรานซึ่งระบบสุริยะของเราตั้งอยู่ ความหนาประมาณ 3.5 พันแสง ปี และมีความยาวประมาณ 10,000 เซนต์ ปี. ในแขนนายพราน ระบบสุริยะตั้งอยู่ใกล้กับขอบด้านใน

ทางช้างเผือกร่วมกับดาราจักรแอนโดรเมดา ดาราจักรสามเหลี่ยม และดาราจักรอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่งก่อตัวขึ้น กลุ่มกาแลคซีในท้องถิ่น. ประกอบด้วยกาแล็กซีมากกว่า 54 แห่ง ศูนย์กลางมวลของกลุ่มท้องถิ่นนั้นอยู่ที่ประมาณบนเส้นที่เชื่อมระหว่างทางช้างเผือกกับกาแล็กซีแอนโดรเมดา กลุ่มท้องถิ่นมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 ล้านดวง ปี (3.1 เมกะพาร์เซก) มวลรวมคือ 1.29±0.14×10 12 มวลดวงอาทิตย์

กลุ่มท้องถิ่นสามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มย่อยได้หลายกลุ่ม:

- กลุ่มย่อยทางช้างเผือก (ประกอบด้วยกาแลคซีทางช้างเผือกกังหันขนาดยักษ์และดาวเทียมที่รู้จักอีก 14 ดวง ซึ่งเป็นกาแลคซีแคระและส่วนใหญ่เป็นกาแลคซีไม่ปกติ)

— กลุ่มย่อยแอนโดรเมดา (ประกอบด้วยดาราจักรกังหันแอนโดรเมดาขนาดยักษ์และดาวเทียมที่รู้จักอีก 33 ดวง ซึ่งส่วนใหญ่เป็นกาแลคซีแคระด้วย)

— กลุ่มย่อยสามเหลี่ยม (ดาราจักรสามเหลี่ยมและดาวเทียมที่เป็นไปได้);

- กลุ่มย่อยของกาแลคซี NGC 3109 (กาแลคซี NGC 3109 ร่วมกับดาราจักรแคระ)

กลุ่มกาแลคซีท้องถิ่นเป็นส่วนหนึ่งของ ราศีกันย์. เส้นผ่านศูนย์กลางของมันคือ 15 ล้านแสง ปี. กระจุกดาวราศีกันย์มีกาแลคซีประมาณ 2,000 แห่ง ที่ใหญ่ที่สุด: Messier 90 (เส้นผ่านศูนย์กลาง - 160,000 ปีแสง), Messier 86 (155,000 ปีแสง), Messier 49 (150,000 ปีแสง), Messier 98 (150,000 ปีแสง), NGC 4438 (130,000 ปีแสง) ).

มีการระบุกระจุกดาวทรงกลมมากกว่า 11,000 กระจุกดาวในกระจุกราศีกันย์ ส่วนใหญ่มีอายุประมาณ 5 พันล้านปี กระจุกเหล่านี้พบได้ในกาแลคซีหลายร้อยแห่งที่มีขนาด รูปร่าง และความสว่างต่างกัน แม้แต่กาแลคซีแคระด้วยซ้ำ

กระจุกราศีกันย์เป็นกลุ่มกาแลคซีทรงพลังที่อยู่ใจกลาง ซูเปอร์คลัสเตอร์ราศีกันย์. ประกอบด้วยกลุ่มและกระจุกกาแลคซีประมาณ 100 กลุ่ม คลัสเตอร์ราศีกันย์ประกอบด้วยดิสก์และรัศมี จานกลมเป็นรูปแพนเค้กและมีกาแลคซีเปล่งแสงถึง 60% รัศมีประกอบด้วยวัตถุที่มีความยาวจำนวนหนึ่งและมีกาแลคซีเปล่งแสงถึง 40%

เส้นผ่านศูนย์กลางของกระจุกดาวราศีกันย์นั้นมากกว่า 200 ล้านปีแสง ปี (ตามการประมาณการอื่น - 110 ล้านปีแสง) มันเป็นหนึ่งในกระจุกดาราจักรหลายล้านดวงในจักรวาลที่สามารถสังเกตได้

ซูเปอร์คลัสเตอร์ราศีกันย์เป็นส่วนหนึ่งของ ซูเปอร์คลัสเตอร์ลาเนียเกียโดยมีศูนย์กลางอยู่ใกล้ผู้ดึงดูดผู้ยิ่งใหญ่ (ความผิดปกติของแรงโน้มถ่วง) เส้นผ่านศูนย์กลางของลาเนียเกียประมาณ 520 ล้านปีแสง ปี. ประกอบด้วยกาแลคซีประมาณ 100,000 กาแลคซี่ และมีมวลประมาณ 10 17 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ (ซึ่งมีมวลประมาณ 100 เท่าของซูเปอร์กระจุกดาวราศีกันย์)

ลาเนียเกียประกอบด้วยสี่ส่วน: กระจุกดาวราศีกันย์ (ซึ่งมีทางช้างเผือกเป็นส่วนหนึ่ง), กระจุกดาวไฮดรา-เซนทอร์, กระจุกดาวนกยูงอินเดียน และกระจุกดาวเซนทอร์

Laniakea Supercluster เป็นส่วนหนึ่งของ คอมเพล็กซ์ของกระจุกดาราจักร (เส้นใยดาราจักร)ปลาปลาวาฬซึ่งมี 1.0 พันล้าน sv. ยาวหลายปีและ 150 ล้านเซนต์ เส้นผ่านศูนย์กลางปี นี่เป็นหนึ่งในโครงสร้างที่ใหญ่ที่สุดที่ระบุในจักรวาล มีขนาดเล็กกว่ากำแพงเมืองจีนถึง 10 เท่าของ Hercules-Corona Borealis (โครงสร้างที่สังเกตได้ที่ใหญ่ที่สุดในจักรวาล) กระจุกดาวราศีกันย์ของเราซึ่งมีมวล 10 15 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ คิดเป็นสัดส่วนเพียง 0.1% ของมวลรวมของกระจุกดาวที่ซับซ้อนนี้

กลุ่มกระจุกดาราจักร Pisces-Cetus (เส้นใยดาราจักร) มีกระจุกดาราจักรประมาณ 60 กระจุก และคาดว่าจะมีมวลรวม 10-18 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ (10 เท่าของมวลลาเนียเกีย) บริเวณที่ซับซ้อนประกอบด้วยห้าส่วน: กระจุกดาว Pisces-Cetus; สายโซ่ Perseus-Pegasus (รวมถึงกระจุกดาว Perseus-Pisces); โซ่เพกาซัส - ราศีมีน; ที่ตั้งของประติมากร (โดยเฉพาะกระจุกดาวประติมากรและกระจุกดาวเฮอร์คิวลีส) คลัสเตอร์ Laniakea (ซึ่งประกอบด้วยคลัสเตอร์ Virgo และ Supercluster Hydra-Centauri)

ดังนั้น, ที่อยู่ของโลกดังต่อไปนี้: ระบบสุริยะ, แขนนายพรานของดาราจักร, กาแล็กซีทางช้างเผือก, กลุ่มกาแลคซีท้องถิ่น, กระจุกดาวกันย์, กระจุกดาราจักรกันย์, กระจุกดาราจักรลาเนียเคีย, ดาราจักรซูเปอร์คลัสเตอร์ราศีมีน-ซีทัส (เส้นใยดาราจักร)

ตำแหน่งของโลกในจักรวาล (ผู้แต่ง: Andrew Z. Colvin; ที่มา: Wikipedia)

แหล่งที่มา:

1. เนื้อหาข้อความมีให้บริการภายใต้ใบอนุญาต Creative Commons Attributions-ShareAlike (CC-BY-SA)
3. เนื้อหาข้อความมีให้บริการภายใต้ใบอนุญาต Creative Commons Attributions-ShareAlike (CC-BY-SA) http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/ ที่มา: วิกิพีเดีย: https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A7%D1%83%D0%BC%D0%B0%D1%86%D1%8C%D0%BA%D0%B8%D0 %B9_%D0%A8%D0%บีบี%D1%8F%D1%85 ผู้เขียน: https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A7%D1%83%D0%BC%D0%B0%D1%86%D1%8C%D0%BA%D0 %B8%D0%B9_%D0%A8%D0%BB%D1%8F%D1%85&action=ประวัติศาสตร์
4. เนื้อหาข้อความมีให้บริการภายใต้ใบอนุญาต Creative Commons Attributions-ShareAlike (CC-BY-SA)

คุณรู้ไหมว่าเราโชคดีที่ได้เกิดมาไม่เพียงแต่ใน “เขตชีวิต” ของดาวฤกษ์เท่านั้น แต่ยังเกิดในกาแล็กซีทั้งหมดด้วย

เมื่อมองจากภายนอกดาวดวงอื่นจะมีลักษณะอย่างไร เราได้กล่าวไปแล้ว แต่ผู้สังเกตการณ์ภายนอกจะมองเห็นระบบสุริยะและดาวดวงอาทิตย์ของเราได้อย่างไร

เมื่อพิจารณาจากการวิเคราะห์พื้นที่โดยรอบ ขณะนี้ระบบสุริยะกำลังเคลื่อนที่ผ่านบริเวณนั้น ซึ่งประกอบด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียมบางส่วนเป็นส่วนใหญ่ สันนิษฐานว่าเมฆระหว่างดวงดาวในท้องถิ่นนี้แผ่กระจายไปในระยะทาง 30 ปีแสง ซึ่งในรูปของกิโลเมตรก็ประมาณ 180 ล้านกิโลเมตร

ในทางกลับกัน เมฆ “ของเรา” ก็ตั้งอยู่ภายในเมฆก๊าซที่ยาวออกไป ซึ่งเรียกว่า ฟองสบู่ในท้องถิ่นเกิดจากอนุภาคของซุปเปอร์โนวาโบราณ ฟองสบู่นี้ทอดยาวกว่า 300 ปีแสง และตั้งอยู่ที่ขอบด้านในของแขนกังหันข้างใดข้างหนึ่ง

อย่างไรก็ตาม อย่างที่ฉันบอกไปก่อนหน้านี้ ตำแหน่งที่แน่นอนของเราที่เกี่ยวข้องกับแขนของทางช้างเผือกนั้นไม่เป็นที่รู้จักสำหรับเรา ไม่ว่าใครจะพูดอะไร เราก็ไม่มีโอกาสมองจากภายนอกและประเมินสถานการณ์

สิ่งที่ต้องทำ: หากเกือบทุกที่บนโลกคุณสามารถระบุตำแหน่งของคุณด้วยความแม่นยำเพียงพอ หากคุณกำลังเผชิญกับเกล็ดกาแล็กซี สิ่งนี้เป็นไปไม่ได้ - กาแล็กซีของเรามีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 100,000 ปีแสง แม้ว่าเราจะศึกษาอวกาศรอบตัวเรา แต่ก็ยังไม่ชัดเจนมากนัก

หากเราใช้ระบบกำหนดตำแหน่งระหว่างกาแลคซี เราอาจจะพบว่าตัวเองอยู่ระหว่างด้านบนและด้านล่างของทางช้างเผือก และอยู่กึ่งกลางระหว่างศูนย์กลางกับขอบด้านนอกของกาแลคซี ตามสมมติฐานข้อหนึ่ง เราตั้งรกรากอยู่ใน "พื้นที่อันทรงเกียรติ" ของกาแล็กซี

มีข้อสันนิษฐานว่าดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างจากใจกลางกาแลคซีในระยะหนึ่งนั้นอยู่ในสิ่งที่เรียกว่า โซนที่อยู่อาศัยนั่นคือชีวิตเป็นไปได้ในทางทฤษฎี และชีวิตเป็นไปได้เฉพาะในสถานที่ที่เหมาะสมและมีอุณหภูมิที่เหมาะสมเท่านั้น - บนดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างจากดาวฤกษ์ซึ่งมีน้ำของเหลว เมื่อนั้นชีวิตจึงสามารถเกิดขึ้นและพัฒนาได้ โดยทั่วไปเขตเอื้ออาศัยจะขยายออกไป 13 - 35,000 ปีจากใจกลางทางช้างเผือก เมื่อพิจารณาว่าระบบสุริยะของเราอยู่ห่างจากแกนกลางกาแลคซี 20-29 ปีแสง เราก็อยู่ตรงกลางของ "ช่วงชีวิตที่เหมาะสมที่สุด"

อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันระบบสุริยะเป็น "พื้นที่" อวกาศที่เงียบสงบมาก ดาวเคราะห์ในระบบนี้ก่อตัวขึ้นเมื่อนานมาแล้ว ดาวเคราะห์ "พเนจร" ชนเพื่อนบ้านหรือหายไปนอกบ้านที่เป็นตัวเอกของเรา และจำนวนดาวเคราะห์น้อยและอุกกาบาตก็ลดลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับความวุ่นวายที่เกิดขึ้นเมื่อประมาณ 4 พันล้านปีก่อน

เราเชื่อว่าดาวฤกษ์ในยุคแรกๆ ก่อตัวจากไฮโดรเจนและฮีเลียมเท่านั้น แต่เนื่องจากดาวฤกษ์เป็นดาวฤกษ์ชนิดหนึ่ง ธาตุที่หนักกว่าจึงก่อตัวขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป สิ่งนี้สำคัญมากเพราะเมื่อดาวฤกษ์ตายและระเบิด ซากของพวกมันกลายเป็นวัสดุก่อสร้างสำหรับธาตุที่หนักกว่าและเป็นเมล็ดพันธุ์ที่แปลกประหลาดของกาแลคซี พวกเขาจะมาจากไหนอีกถ้าไม่ใช่จาก "ช่างเหล็กแห่งธาตุเคมี" ที่อยู่ในลำไส้ของดวงดาว?

ตัวอย่างเช่น คาร์บอนในเซลล์ ออกซิเจนในปอด แคลเซียมในกระดูก ธาตุเหล็กในเลือด ทั้งหมดนี้ล้วนเป็นธาตุหนักเหมือนกัน

เห็นได้ชัดว่าเขตไร้คนอาศัยขาดกระบวนการที่ทำให้สิ่งมีชีวิตบนโลกเป็นไปได้ เมื่อเข้าใกล้ขอบดาราจักรมากขึ้น ดาวมวลมากจะระเบิดน้อยลง ซึ่งหมายความว่าธาตุหนักถูกขับออกมาน้อยลง นอกจากนี้ในกาแลคซีคุณจะไม่พบอะตอมขององค์ประกอบที่สำคัญสำหรับชีวิตเช่นออกซิเจนคาร์บอนไนโตรเจน เขตเอื้ออาศัยนั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยการมีอยู่ของอะตอมที่หนักกว่าเหล่านี้และชีวิตที่เกินขอบเขตนั้นเป็นไปไม่ได้เลย

หากส่วนนอกสุดของกาแลคซีเป็น "พื้นที่ที่ไม่ดี" ส่วนกลางของมันจะยิ่งแย่ลงไปอีก และยิ่งเข้าใกล้แกนกาแลคซีมากเท่าไรก็ยิ่งอันตรายมากขึ้นเท่านั้น ในสมัยโคเปอร์นิคัส เราเชื่อว่าเราอยู่ที่ศูนย์กลางของจักรวาล ดูเหมือนว่าหลังจากทุกสิ่งที่เราได้เรียนรู้เกี่ยวกับสวรรค์ เราได้ตัดสินใจว่าเราอยู่ที่ใจกลางของกาแลคซี ตอนนี้เรารู้มากขึ้นแล้ว เราก็เข้าใจแล้วว่าเราทำได้อย่างไร โชคดีอยู่นอกศูนย์กลาง

ในใจกลางทางช้างเผือกมีวัตถุมวลมหาศาล - ราศีธนู เอ หลุมดำมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 14 ล้านกิโลเมตร มีมวลเป็น 3,700 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ หลุมดำที่อยู่ใจกลางกาแลคซีปล่อยคลื่นวิทยุอันทรงพลังออกมา มากพอที่จะเผาสิ่งมีชีวิตทุกรูปแบบที่เรารู้จัก จึงไม่อาจเข้าใกล้เธอได้ มีบริเวณอื่นในกาแล็กซีที่ไม่สามารถอยู่อาศัยได้ เช่นเนื่องจากรังสีที่แรงที่สุด

ดาวประเภท O- เหล่านี้เป็นดาวยักษ์ที่ร้อนกว่าดวงอาทิตย์มาก มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ถึง 10-15 เท่า และปล่อยรังสีอัลตราไวโอเลตปริมาณมหาศาลออกสู่อวกาศ ทุกสิ่งพินาศภายใต้แสงของดวงดาวดังกล่าว ดาวฤกษ์ดังกล่าวสามารถทำลายดาวเคราะห์ได้ก่อนที่พวกมันจะก่อตัวเสร็จด้วยซ้ำ การแผ่รังสีจากพวกมันนั้นยิ่งใหญ่มากจนสามารถแยกสสารออกจากดาวเคราะห์ที่กำลังก่อตัวและระบบดาวเคราะห์ และแยกดาวเคราะห์ออกจากวงโคจรอย่างแท้จริง

ดาวประเภท O คือ "ดาวมรณะ" ที่แท้จริง ไม่มีชีวิตใดเป็นไปได้ภายในรัศมี 10 ปีแสงหรือมากกว่านั้น

มุมกาแล็กซีของเราจึงเปรียบเสมือนสวนดอกไม้ที่เบ่งบานระหว่างทะเลทรายและมหาสมุทร เรามีองค์ประกอบทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับชีวิต ในพื้นที่ของเรา อุปสรรคหลักต่อรังสีคอสมิกคือสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ และสนามแม่เหล็กของโลกก็ปกป้องเราจากรังสีจากดวงอาทิตย์ สนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์มีหน้าที่รับผิดชอบ ลมแดดซึ่งเป็นการป้องกันปัญหาที่เข้ามาหาเราจากขอบของระบบสุริยะ สนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์หมุนลมสุริยะ ซึ่งเป็นกระแสประจุของโปรตอนและอิเล็กตรอนที่ยิงออกมาจากดวงอาทิตย์ด้วยความเร็วหนึ่งล้านกิโลเมตรต่อชั่วโมง

ลมสุริยะนำสนามแม่เหล็กมาเป็นระยะทางมากกว่าวงโคจรของดาวเนปจูนถึงสามเท่า แต่หนึ่งพันล้านกิโลเมตรต่อมา ณ สถานที่ที่เรียกว่า เฮลิโอพอส,ลมสุริยะเหือดแห้งแทบจะหายไป เมื่อชะลอตัวลงก็จะไม่เป็นอุปสรรคต่อรังสีคอสมิกจากอวกาศระหว่างดวงดาว สถานที่แห่งนี้คือชายแดน เฮลิโอสเฟียร์

หากไม่มีเฮลิโอสเฟียร์ รังสีคอสมิกก็จะทะลุผ่านระบบสุริยะของเราได้โดยไม่มีสิ่งกีดขวาง เฮลิโอสเฟียร์ทำงานเหมือนกรงสำหรับดำน้ำร่วมกับฉลาม มีเพียงรังสีเท่านั้นที่แทนที่จะเป็นฉลาม และแทนที่จะเป็นนักดำน้ำ กลับกลายเป็นโลกของเรา

รังสีคอสมิกบางส่วนทะลุผ่านสิ่งกีดขวางได้ แต่ในขณะเดียวกันพวกเขาก็สูญเสียความแข็งแกร่งส่วนใหญ่ไป เราเคยคิดว่าเฮลิโอสเฟียร์เป็นสิ่งกั้นที่สง่างาม คล้ายกับม่านพับของสนามแม่เหล็ก จนกระทั่งได้รับข้อมูลจากยานโวเอเจอร์ 1 และโวเอเจอร์ 2 ที่ปล่อยสู่อวกาศเมื่อปี พ.ศ. 2540 ในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 ข้อมูลจากอุปกรณ์ต่างๆ ได้รับการประมวลผล ปรากฎว่าสนามแม่เหล็กที่ขอบเขตของเฮลิโอสเฟียร์นั้นมีลักษณะคล้ายโฟมแม่เหล็ก ซึ่งแต่ละฟองมีความกว้างประมาณ 100 ล้านกิโลเมตร เราคุ้นเคยกับการคิดว่าพื้นผิวของสนามมีความต่อเนื่องกัน ทำให้เกิดสิ่งกีดขวางที่เชื่อถือได้ แต่เมื่อปรากฏออกมา มันประกอบด้วยฟองอากาศและลวดลายต่างๆ

ในขณะที่เราสำรวจสภาพแวดล้อมทางช้างเผือก ฝุ่นและก๊าซจะรบกวนความสามารถของเราในการตรวจสอบวัตถุอย่างละเอียดมากขึ้น จากการสังเกตที่มีมายาวนาน เราได้พบสิ่งต่อไปนี้ เมื่อเราตรวจสอบท้องฟ้ายามค่ำคืนด้วยตาเปล่าหรือด้วยกล้องโทรทรรศน์ เราจะมองเห็นได้มากในส่วนที่มองเห็นได้ของสเปกตรัม แต่นี่เป็นเพียงส่วนหนึ่งของสิ่งที่มีอยู่จริงเท่านั้น กล้องโทรทรรศน์บางตัวสามารถมองผ่านฝุ่นคอสมิกได้ การมองเห็นอินฟราเรด.

ดาวฤกษ์ร้อนมากแต่ถูกซ่อนอยู่ในเปลือกฝุ่น และเราสามารถสังเกตพวกมันได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์อินฟราเรด วัตถุสามารถโปร่งใสหรือทึบแสงได้ ขึ้นอยู่กับคลื่นแสง ซึ่งก็คือแสงที่สามารถผ่านเข้าไปได้หรือไม่ก็ได้ หากมีบางอย่างเช่นก๊าซหรือฝุ่นจักรวาลเข้าไประหว่างวัตถุกับกล้องโทรทรรศน์ ก็สามารถเคลื่อนที่ไปยังส่วนอื่นของสเปกตรัม ซึ่งคลื่นแสงจะมีความถี่ที่แตกต่างกัน ในกรณีนี้สิ่งกีดขวางนี้อาจมองเห็นได้

ด้วยอุปกรณ์อินฟราเรดและอุปกรณ์อื่นๆ เราค้นพบเพื่อนบ้านในอวกาศจำนวนมากรอบตัวเรา ซึ่งเราไม่สงสัยเลยว่ามีอยู่จริง มีเครื่องมือจำนวนหนึ่งสำหรับการสังเกตวัตถุและดาวฤกษ์จักรวาลในส่วนต่างๆ ของสเปกตรัม

หลังจากค้นพบวัตถุจักรวาลใหม่มากมายรอบตัวเรา เราสงสัยว่าพวกมันมีพฤติกรรมอย่างไร พวกมันมีอิทธิพลต่อโลกอย่างไรในเวลาที่กำเนิดสิ่งมีชีวิตบนโลก บางคนเป็น “เพื่อนบ้านที่ดี” กล่าวคือ ประพฤติตนคาดเดาได้และเคลื่อนตัวไปตามวิถีที่คาดเดาได้ “เพื่อนบ้านที่ไม่ดี” เป็นสิ่งที่คาดเดาไม่ได้ นี่อาจเป็นการระเบิดของดาวฤกษ์ที่กำลังจะตายหรือการชนกันซึ่งเศษชิ้นส่วนจะบินมาหาเรา

เพื่อนบ้านของเราบางคนในสมัยโบราณอาจมอบ "ของขวัญ" ที่เปลี่ยนแปลงทุกสิ่งมาให้เรา เมื่อโลกของเราก่อตัวและเย็นตัวลง พื้นผิวก็ยังคงร้อนมาก และเนื่องจากน้ำระเหยง่าย ดาวหางหรือดาวเคราะห์น้อยจำนวนมากจึงสามารถมายังโลกได้อีกครั้ง มีหลายทฤษฎีว่าเราจะได้น้ำได้อย่างไร

ตามที่กล่าวไว้ น้ำอาจถูกนำมาจากวัตถุน้ำแข็งที่เข้ามาในระบบสุริยะจากภายนอกหรือยังคงอยู่หลังจากการก่อตัวของดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ ตามทฤษฎีล่าสุดข้อหนึ่งเมื่อประมาณ 4 ล้านปีก่อน แรงโน้มถ่วงของดาวพฤหัสบดีก๊าซหนักยักษ์ส่งดาวเคราะห์น้อยน้ำแข็งไปยังดาวอังคาร โลก และดาวศุกร์ แต่มีเพียงบนโลกเท่านั้นที่น้ำแข็งสามารถทะลุเข้าไปในเนื้อโลกได้ น้ำทำให้โลกอ่อนตัวลงและเริ่มกระบวนการแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลก ส่งผลให้เกิดทวีปและมหาสมุทร

ชีวิตเกิดขึ้นได้อย่างไรในมหาสมุทร? บางทีสารประกอบอินทรีย์ที่จำเป็นอาจเข้ามาจากอวกาศ? ในอุกกาบาตบางชนิดซึ่งเรียกว่าภาวะเศร้าโศกของคาร์บอนไดออกไซด์ นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบสารประกอบอินทรีย์ที่อาจมีส่วนช่วยในการพัฒนาสิ่งมีชีวิตบนโลก สารประกอบเหล่านี้คล้ายคลึงกับสารประกอบที่รวบรวมได้จากอุกกาบาตแอนตาร์กติก ตัวอย่างฝุ่นระหว่างดวงดาว และเศษดาวหางที่ได้รับจากละอองดาวโดย NASA ในปี พ.ศ. 2548

ต้นกำเนิดของชีวิตคือปฏิกิริยาลูกโซ่ยาวของสารประกอบอินทรีย์ สารประกอบอินทรีย์ทั้งหมดประกอบด้วยคาร์บอน และเป็นไปได้ว่าสถานการณ์ที่แตกต่างกันจะนำไปสู่การก่อตัวของสารประกอบอินทรีย์ที่แตกต่างกัน บางชนิดสามารถก่อตัวที่นี่บนโลกนี้ และบางชนิดอาจก่อตัวขึ้นในอวกาศ ค่อนข้างเป็นไปได้ว่าหากไม่มีของขวัญจากอวกาศเหล่านี้จากเพื่อนบ้านของเรา ชีวิตบนโลกก็คงไม่มีวันปรากฏขึ้น

แต่ก็มีเพื่อนบ้านที่คาดเดาไม่ได้เช่นกัน เช่น ดาวฤกษ์เป็นดาวแคระสีส้ม กลีเซ 710. ดาวฤกษ์ดวงนี้มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ถึง 60% ปัจจุบันอยู่ห่างจากโลกเพียง 63 ปีแสงและยังคงเข้าใกล้ระบบสุริยะต่อไป

เมฆออร์ตเป็นทรงกลมขนาดใหญ่ที่ประกอบด้วยหินน้ำแข็งและก้อนน้ำแข็งล้อมรอบระบบสุริยะ (ตรงกลาง) แหล่งกำเนิดของดาวหางและอุกกาบาตพเนจร “จากภายนอก” ระบบของเรา

นอกจากนี้ที่ระยะทาง 1 ปีแสงจากโลกก็มีสิ่งที่เรียกว่า เมฆออร์ต. เราสามารถสังเกตดาวหางจากเมฆออร์ตได้หากพวกมันโคจรเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากพอ แต่โดยปกติจะไม่เป็นเช่นนั้นและเราไม่เห็นพวกมัน

นอกจากนี้ยังมี "เพื่อนบ้านที่แปลกประหลาด" อีกด้วย หนึ่งในนั้น (หรือมากกว่านั้นคือทั้งครอบครัว) คือดวงดาวของกลุ่มดาวเซนทอร์

ดาวอัลฟ่าเซ็นทอรี ซึ่งเป็นดาวที่สว่างที่สุดในกลุ่มดาวเซ็นทอรัส เป็นดาวที่สว่างที่สุดเป็นอันดับสามในท้องฟ้ายามค่ำคืนสำหรับเรา เธอเป็นเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดของเรา ซึ่งอยู่ห่างจากเรา 4 ปีแสง เชื่อกันว่านี่คือดาวคู่จนถึงศตวรรษที่ 20 แต่ต่อมาปรากฎว่าเราไม่ได้สังเกตอะไรมากไปกว่าระบบดาวสามดวงที่โคจรรอบกันและกันในคราวเดียว!

Alpha Centauri A นั้นคล้ายกับดวงอาทิตย์ของเรามากและมีมวลเท่ากัน Alpha Centauri B มีขนาดเล็กกว่าเล็กน้อยและเป็นดาวดวงที่สาม พร็อกซิมา เซ็นทราอูรีเป็นดาวประเภท M ซึ่งมีมวลประมาณ 12% ของมวลดวงอาทิตย์ มันเล็กมากจนเราไม่สามารถสังเกตด้วยตาเปล่าได้

ปรากฎว่าดาวฤกษ์ใกล้เคียงอื่นๆ ของเราหลายดวงก็มีหลายระบบเช่นกัน ซิเรียสซึ่งอยู่ห่างออกไปประมาณ 8.5 ปีแสง ซึ่งเป็นที่รู้จักในฐานะดาวฤกษ์ที่สว่างที่สุดดวงหนึ่งในท้องฟ้า ก็เป็นดาวคู่เช่นกัน ดาวฤกษ์ส่วนใหญ่มีขนาดเล็กกว่าดวงอาทิตย์และมักเป็นดาวคู่ ดังนั้นดวงอาทิตย์อันโดดเดี่ยวของเราจึงค่อนข้างเป็นข้อยกเว้นของกฎ

ดาวฤกษ์ส่วนใหญ่ที่อยู่รอบๆ นั้นเป็นดาวแคระแดงหรือน้ำตาล ดาวแคระแดงมีมากถึง 70% ของดาวฤกษ์ทั้งหมด ไม่เพียงแต่ในกาแล็กซีของเราเท่านั้น แต่ยังอยู่ในจักรวาลด้วย เราคุ้นเคยกับดวงอาทิตย์ซึ่งดูเหมือนเป็นมาตรฐานสำหรับเรา แต่มีดาวแคระแดงอีกมากมาย

เราไม่แน่ใจว่ามีดาวแคระน้ำตาลอยู่ในหมู่เพื่อนบ้านของเราหรือไม่ จนกระทั่งปี 1990 วัตถุอวกาศเหล่านี้มีเอกลักษณ์เฉพาะเช่นกัน ไม่ใช่ดาวฤกษ์ แต่ก็ไม่ใช่ดาวเคราะห์เช่นกัน และสีของพวกมันก็ไม่ใช่สีน้ำตาลเลย

ดาวแคระน้ำตาลเป็นหนึ่งในสิ่งมีชีวิตที่ลึกลับที่สุดในระบบสุริยะของเรา เพราะว่าพวกมันเย็นมากและมืดมาก พวกมันเปล่งแสงออกมาเพียงเล็กน้อย ทำให้สังเกตได้ยากมาก ในปี พ.ศ. 2554 กล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดสำรวจมุมกว้างของ NASA ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 9 ถึง 40 ปีแสง ค้นพบดาวแคระน้ำตาลจำนวนมากที่มีอุณหภูมิพื้นผิวซึ่งครั้งหนึ่งเคยคิดว่าเป็นไปไม่ได้ ดาวแคระน้ำตาลบางดวงดูเจ๋งมากจนคุณสัมผัสได้ อุณหภูมิพื้นผิวเพียง 26°C ดาวที่อุณหภูมิห้อง—ไม่ว่าคุณจะเห็นอะไรในจักรวาล!

อย่างไรก็ตาม นอก "ฟองสบู่ท้องถิ่น" ของเราไม่ได้มีแค่ดวงดาวเท่านั้น แต่ยังมีดาวเคราะห์ด้วย ดาวเคราะห์นอกระบบ- กล่าวคือ ไม่หมุนรอบดวงอาทิตย์ การค้นพบดาวเคราะห์ดังกล่าวถือเป็นเหตุการณ์ที่ยากมาก มันเหมือนกับการดูหลอดไฟเพียงหลอดเดียวในลาสเวกัสตอนกลางคืน! ในความเป็นจริง เราไม่เห็นดาวเคราะห์เหล่านี้ด้วยซ้ำ แต่เดาได้ก็ต่อเมื่อกล้องโทรทรรศน์เคปเลอร์ซึ่งติดตามการเปลี่ยนแปลงความสว่างของดาวฤกษ์ บันทึกการเปลี่ยนแปลงความสว่างของดาวฤกษ์ที่ไม่มีนัยสำคัญเมื่อดาวเคราะห์นอกระบบดวงใดดวงหนึ่งเคลื่อนผ่านจานของมัน .

เท่าที่เราทราบ เพื่อนบ้านดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่ใกล้ที่สุดของเราอยู่ห่างจากเรา "เพียง" 10 ปีแสงเท่านั้น ซึ่งโคจรรอบดาวสีส้มเอปซิลอน เอริดานี อย่างไรก็ตาม ดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะนั้นมีลักษณะเหมือนดาวพฤหัสมากกว่าโลก เนื่องจากมันเป็นก๊าซยักษ์ขนาดมหึมา อย่างไรก็ตาม เมื่อพิจารณาว่าผ่านไปไม่ถึงสองทศวรรษนับตั้งแต่การค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบครั้งแรก ใครจะรู้ว่าอะไรรอเราอยู่ต่อไป

ในปี พ.ศ. 2554 นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบดาวเคราะห์ชนิดใหม่ในพื้นที่ของเรา - ดาวเคราะห์ไร้ที่อยู่อาศัยปรากฎว่ามีดาวเคราะห์บางดวงที่ไม่ได้โคจรรอบดาวฤกษ์แม่ พวกเขาเริ่มต้นชีวิตเหมือนดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ แต่ด้วยเหตุผลใดก็ตาม พวกเขาถูกย้ายออกจากวงโคจร ออกจากระบบสุริยะ และตอนนี้กำลังเดินไปรอบ ๆ กาแล็กซีอย่างไร้จุดหมายโดยไม่มีทางกลับบ้านได้ เรื่องนี้น่าประหลาดใจ แต่จำเป็นต้องมีคำจำกัดความใหม่ในการตั้งชื่อดาวเคราะห์ประเภทนี้ สำหรับดาวเคราะห์ที่อยู่นอกแรงโน้มถ่วงของดาวฤกษ์ต้นกำเนิด

อย่างไรก็ตาม มีเหตุการณ์สองสามเหตุการณ์ปรากฏบนขอบฟ้าที่อาจกลายเป็นความรู้สึกที่แท้จริงแม้ในระดับจักรวาล