Вопрос 14. Разнообразие небесных тел, гипотезы их происхождения и эволюции

Небесное тело (или точнее астрономический объект) — это материальный объект, естественным образом сформировавшийся в космическом пространстве. К небесным телам можно отнести кометы, планеты, метеориты, астероиды, звёзды и прочее.

Коме́та (от др.-греч. κομήτης, komḗtēs — волосатый, косматый) — небольшое небесное тело, имеющее туманный вид, обращающееся вокруг Солнца обычно по вытянутым орбитам. При приближении к Солнцу комета образует кому и иногда хвост из газа и пыли. Предположительно, долгопериодические кометы залетают к нам из Облака Оорта, в кот находится огромное количество кометных ядер. Тела, наход на окраинах Солнечной системы, как правило, состоят из летучих веществ (водяных, метановых и других льдов), испаряющихся при подлёте к Солнцу. На данный момент обнаружено более 400 короткопериодич комет. Из них около 200 наблюдалось в более чем одном прохождении перигелия. Многие из них входят в так называемые семейства. Например, большинство самых короткопериодических комет (их полный оборот вокруг Солнца длится 3—10 лет) образуют семейство Юпитера. Немного малочисленнее семейства Сатурна, Урана и Нептуна. Кометы, прибывающие из глубины космоса, выглядят как туманные объекты, за котор тянется хвост, иногда достиг в длину неск милн км. Ядро кометы представ собой тело из твёрдых частиц и льда, окутанное туманной оболочкой, которая называется комой. Ядро диаметром в неск км может иметь вокруг себя кому в 80 тыс. км в поперечнике. Потоки солнечных лучей выбивают частицы газа из комы и отбрасывают их назад, вытягивая в длинный дымчатый хвост, кот движется за ней в прост-ве. Яркость комет очень сильно зависит от их расстояния до Солнца. Из всех комет только очень малая часть приближается к Солнцу и Земле настолько, чтобы их можно было увидеть невооружённым глазом. Самые заметные из них иногда называют «большими (великими) кометами». Теория, наблюдения и эксперименты свидет о том, что при возвращениях к Солнцу К. теряет знач часть своего вещества, так что время ее жизни не может превышать сотни или тысячи оборотов около Солнца; это время чрезвычайно мало с космогонической точки зрения. Поскольку, тем не менее, К. наблюдаются и в современную эпоху, должны сущ те или иные источники пополнения их кол-ва. Согласно одной гипотезе, разрабатываемой советским астрономом С. К. Всехсвятским, К. являются результатами мощных вулканических извержений на больших планетах и их спутниках. По другой гипотезе, предложенной голландским астрономом Я. Оортом, ныне наблюдаемые К. приходят в окрестности Солнца из гигантского кометного облака, окружающего Солнечную систему и простирающегося до расстояний в 150 тыс. астрономических единиц, которое образовалось в эпоху формирования планет-гигантов. Под воздействием возмущений от притяжения звёзд некоторые К. этого облака могут переходить на орбиты с малыми перигелийными рас-ми и становиться наблюдаемыми.

Планета (греч. πλανήτης, альтернативная форма др.-греч. πλάνης — «странник») — это небесное тело, вращающееся по орбите вокруг звезды или её остатков, достаточно массивное, чтобы стать округлым под действием собственной гравитации, но недостаточно массивное для начала термоядерной реакции, и сумевшее очистить окрестности своей орбиты от планетезималей. Планеты можно поделить на два основных класса: большие, имеющие невысокую плотность планеты-гиганты, и менее крупные землеподобные планеты, имеющие твёрдую поверхность. Согласно определению Международного астрономического союза, в Солнечной системе 8 планет. В порядке удаления от Солнца — четыре землеподобных: Меркурий, Венера, Земля, Марс, затем четыре планеты-гиганта: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. В Солнечной системе также есть по крайней мере 5 карликовых планет: Плутон (до 2006 года считавшийся девятой планетой), Макемаке, Хаумеа, Эрида и Церера. За исключением Меркурия и Венеры, вокруг всех планет обращается хотя бы по одному спутнику. Ясности в том, какие процессы идут при формировании планет и какие из них доминируют, до сих пор нет. Обобщая наблюдательные данные, можно утверждать лишь то, что:

Они образуются ещё до момента рассеяния протопланетного диска.

Значительную роль в формировании играет аккреция.

Обогащение тяжелыми химическими элементами идет за счет планетезималей.

Т о, отправная точка всех рассуждений о пути формирования планет — газопылевой (протопланетный) диск вокруг формирующейся звезды. Сценариев, как из него получились планеты, существует два типа:

Доминирующий на данный момент — аккреционный. Предполагает формирования из первоначальных планетозималей. Второй полагает, что планеты сформировались из первоначальных "сгущений", впоследствии сколлапсировавших. Дальнейшая эволюция планет Солнечной системы нам уже известна: внешние планеты так и остались мертвыми ледяными мирами, а на трех внутренних планетах возникли тонкие пленки жизни — биогеносферы, развитие которых также уже прослеживалось. Если звезды постепенно рассеиваются в мировом пространстве, то очевидно, что такая же судьба постигнет и окружающие их планеты с биогеносферами, какой бы высокой степени развития ни достигала на них жизнь; они разрушаются, дробятся, переходят в пылевое состояние, а может быть и в атомное (самый сложный цикл). Окончательно формирование планеты прекращается, когда в молодой звезде зажигаются ядерные реакции и она рассеивает протопланетный диск, за счет давления солнечного ветра.

Метеорит — тело космического происхождения, упавшее на поверхность крупного небесного объекта.

Большинство найденных метеоритов имеют вес от нескольких граммов до нескольких килограммов. Крупнейший из найденных метеоритов — Гоба (вес которого, по подсчетам, составлял около 60 тонн). Полагают, что в сутки на Землю падает 5—6 т метеоритов, или 2 тысячи тонн в год. Космическое тело до попадания в атмосферу Земли называется метеорным телом и классифицируется по астрономическим признакам. Например, это может быть космическая пыль, метеороид, астероид, их осколки, или другие метеорные тела. Пролетающее сквозь атмосферу Земли и оставляющее в ней яркий светящийся след, независимо от того, пролетит ли оно в верхних слоях атмосферы и уйдет обратно в космическое пространство, сгорит ли в атмосфере или упадет на Землю, может называться либо метеором, либо болидом. Метеорами считаются тела не ярче 4-й звёздной величины, а болидами — ярче 4-й звёздной величины, либо тела, у которых различимы угловые размеры. Твёрдое тело космического происхождения, упавшее на поверхность Земли, называется метеоритом. На месте падения крупного метеорита может образоваться кратер (астроблема). Один из самых известных кратеров в мире — Аризонский. Предполагается, что наибольший метеоритный кратер на Земле — Кратер Земли Уилкса (диаметр около 500 км). Другие названия метеоритов: аэролиты, сидеролиты, уранолиты, метеоролиты, бэтилиямы (baituloi), небесные, воздушные, атмосферные или метеорные камни и т. д. Аналогичные падению метеорита явления на других планетах и небесных телах обычно называются просто столкновениями между небесными телами. Метеориты представляют собой обломки небесных тел нашей солнечной системы, небольшого размера (астероидов) и более крупных тел (планет). На сегодняшний день известны Лунные и Марсианские метеориты.