Будова Галактики. Види Галактик - Походження і розвиток Всесвіту
Навколишні Сонце зірки і саме Сонце складають малу частину гігантського скупчення зірок і туманностей, яку називають Галактикою. Галактика має досить складну структуру. Істотна частина зірок в Галактиці знаходиться в гігантському диску діаметром приблизно 100 тис. і завтовшки близько 1500 світлових років. В цьому диску налічується більше сотні мільярдів зірок самих різних видів. Наше Сонце - одна з таких зірок, що знаходяться на периферії Галактики поблизу її екваторіальної площини.
Зірки і туманності в межах Галактики рухаються досить складним чином: вони беруть участь в обертанні Галактики навкруги осі, перпендикулярної її екваторіальної площини. Різні ділянки Галактики мають різні періоди обертання.
Зірки видалені один від одного на величезні відстані і практично ізольовані один від одного. Вони практично не стикаються, хоча рух кожної з них визначається полем сили тяжіння, створюваним всіма зірками Галактики.
Астрономи останні декілька десятиріч вивчають інші зоряні системи, схожі з нашою. Це дуже важливі дослідження в астрономії. За цей час позагалактична астрономія добилася вражаючих успіхів.
Число зірок в Галактиці близько трильйона. Найчисленніші з них - карлики з масами, приблизно в 10 разів меншими маси Сонця. До складу Галактики входять подвійні і кратні зірки, а також групи зірок, зв'язаних силами тяжіння і що рухаються в просторі як єдине ціле, - зоряні скупчення. Існують розсіяні зоряні скупчення, наприклад Плеяди в сузір'ї Тельця. Такі скупчення не мають правильної форми; в даний час їх відома більше тисячі.
Спостерігаються кульові зоряні скупчення. Якщо в розсіяних скупченнях містяться сотні або тисячі зірок, то в кульових їх сотні тисяч. Сили тяжіння утримують зірки в таких скупченнях мільярди років.
В різних сузір'ях виявляються туманні плями, які складаються в основному з газу і пилу, - це туманності. Вони бувають неправильними, клочковатої форми - дифузні, і правильної форми, що нагадують по вигляду планети, - планетарні.
Існують ще світлі дифузні туманності, наприклад Крабовидна туманність, названа за незвичайну сітку з ажурних газових волокон. Це джерело не тільки оптичного випромінювання, але і радіовипромінювання, рентгенівського і гамма-квантів. В центрі Крабовидної туманності знаходиться джерело імпульсного електромагнітного випромінювання - пульсар, у якого вперше були знайдені разом з пульсаціями радіовипромінювання оптичні пульсації блиску і пульсації рентгенівського випромінювання. Пульсар, що володіє могутнім змінним магнітним полем, прискорює електрони і викликає свічення туманності в різних ділянках спектру електромагнітних хвиль.
Простір в Галактиці заповнений скрізь - розрідженим міжзоряним газом і міжзоряним пилом. В міжзоряному просторі існують і різні поля - гравітаційне і магнітне. Пронизує міжзоряний простір космічне проміння, що є потоками електрично заряджених частинок, які при русі в магнітних полях розігналися до швидкостей, близьких до швидкості світла, і придбали величезну енергію.
Галактику можна представити у вигляді диска з ядром в центрі і величезними спіральними гілками, що містять в основному найгарячіші і яскраві зірки і масивні газові хмари. Диск із спіральними гілками утворює основу плоскої підсистеми Галактики. А об'єкти, що концентруються до ядра Галактики і лише частково проникаючі в диск, відносяться до сферичної підсистеми. Сама Галактика обертається навкруги своєї центральної області. В центрі Галактики зосереджена лише невелика частина зірок. Сонце знаходиться на такій відстані від центру Галактики, де лінійна швидкість зірок максимальна. Сонце і найближчі до нього зірки рухаються навкруги центру Галактики із швидкістю 250 км/с, скоюючи повний оборот приблизно за 290 млн. років.
За зовнішнім виглядом галактики умовно розділяються на три типи: еліптичні, спіральні і неправильні.
Просторова форма еліптичних галактик - еліпсоїди з різним ступенем стиснення. Серед них зустрічаються гігантські і карликові. Майже четверть всіх вивчених галактик відноситься до еліптичних. Це найпростіші по структурі галактики - розподіл зірок в них рівномірно убуває від центру, пилу і газу майже немає. В них найяскравіші зірки - червоні гіганти.
Спіральні галактики - найчисленніший вигляд. До нього відноситься наша Галактика і Туманність Андромеди, видалена від нас приблизно на 2,5 млн. світлових років.
Неправильні галактики не мають центральних ядер, в їх будові поки не знайдені закономірності. Це Велике і Мале Магелланові хмари, що є супутниками нашої Галактики. Вони знаходяться від нас на відстані в півтора разу більшому діаметра Галактики. Магелланові хмари значно менше нашої Галактики по масі і розмірам.
Існують і взаємодіючі галактики. Вони звичайно знаходяться на невеликих відстанях один від одного, зв'язані "мостами" з матерії, що світиться, іноді як би пронизують одна іншу.
Деякі галактики володіють виключно могутнім радіовипромінюванням, що перевершує видиме випромінювання. Це радіогалактики.
В 1963 р. почалися відкриття зіркоподібних джерел радіовипромінювання - квазарів. Зараз їх відкрито більше тисячі.
Земля - планета Сонячної системи.
Сонячна система є групою небесних тіл, вельми різних за розмірами і фізичною будовою. До цієї групи входять: Сонце, дев'ять великих планет, десятки супутників планет, тисячі малих планет (астероїдів), сотні комети незліченна безліч метеоритних тіл, що рухаються як роями, так і виді окремих частинок. Всі ці тіла з'єднані в одну систему завдяки силі тяжіння центрального тіла - Сонця.
Сонячна система - ця дуже складна природна освіта, яка поєднує різноманітність елементів, які її становлять з найвищою стійкістю системи як цілого.
По образному вислову К. Е. Ціолковського, Земля - це колиска людства.
В певному плані Земля виділена самою природою: в Сонячній системі тільки на цій планеті існують розвинені форми життя, тільки на ній локальне впорядкування речовини досягло надзвичайно високого ступеня, продовжуючи загальну лінію розвитку матерії. Саме на Землі пройдений найскладніший етап самоорганізації, що знаменує глибокий якісний стрибок до вищих форм впорядкованості.
Відмінність планет земної групи від планет-гігантів очевидні. Але і серед найближчих сусідів Землі немає двох однакових планет: всі вони розрізняються розмірами, фізико-хімічними параметрами, будовою надр і поверхонь, атмосферами і іншими характеристиками. Основними відмінності визначені початковими умовами формування планет - хімічним складом, густиною речовини в тих частинах протопланетного хмари, де ці планети формувалися, відстанню від Сонця, резонансними взаємодіями з іншими планетними тілами і Сонцем.
Прямі дослідження інших ближніх планет тільки початі. Проте, наявні відомості вже дозволяють проводити порівняльне вивчення зовнішніх оболонок Землі і інших планет Сонячної системи. На цій основі виник новий науковий напрям, названий порівняльною планетологією.
Земля - найбільша планета в своїй групі. Але навіть такі розміри і маса виявляються мінімальними, при яких планета здатна утримувати свою газову атмосферу. Земля інтенсивно втрачає водень і деякі інші легкі гази, що підтверджують нагляди за так званим шлейфом Землі. Венера майже рівна за розмірами і масою Землі, але вона ближче до Сонця і одержує від нього більше тепла. Тому вона давно втратила весь вільний водень. У решти двох планет цієї групи атмосфера або відсутня (Меркурій), або збереглася в дуже розрядженому стані (Марс).
Найближчі до Сонця планети - Меркурій і Венера - дуже поволі обертаються навкруги осі, з періодом в десятки-сотні земних діб. Повільне обертання цих планет, пов'язано з їх резонансними взаємодіями з Сонцем і один з одним. Земля і марс обертаються майже з однаковими періодами близько 24 ч. Земля і Венера також утворюють резонансну структуру. В цій групі планет тільки Венера має зворотне обертання (протилежне напряму обертання Сонця навкруги своєї осі), вона як би перекинута "вверх ногами" на своїй орбіті. Нарешті, тільки Земля в своїй групі має сильне власне магнітне поле, яке більш ніж на два порядки перевершує значення магнітних полів у інших планет.
Жодна з планет земної групи не має розвиненої системи супутників, що характерне для планет групи Юпітера. Планетоподібний супутник Землі - Місяць - близький за розмірами до планети Меркурій. Два супутники марса - Фобос і Деймос - мають неправильну форму, нагадуючи невеликі астероїди. Дотепер, як про походження Місяця, так і про походження супутників марса немає ясного уявлення.
Три з чотирьох планет земної групи володіють помітною атмосферою. Атмосфера кожної планети несе відбиток особливостей її розвитку. Атмосфера Землі кардинально відрізняється від атмосфер інших планет: в ній низький зміст вуглекислого газу, високий зміст молекулярного кисню і відносно великий зміст пари води. Дві причини створюють виділенність атмосфери Землі: вода океанів і морів добре поглинає вуглекислий газ, а біосфера насищає атмосферу молекулярним киснем, що утворюється в процесі рослинного фотосинтезу. Розрахунки показують, що якщо звільнити всю поглинену і зв'язану в океанах вуглекислоту, прибравши одночасно з атмосфери весь накопичений в результаті життєдіяльності рослин кисень, то склад земної атмосфери в своїх основних рисах став би подібний складу атмосфер Венери і марса.
Відносно малі розміри Марса не дозволили йому утримати щільну атмосферу. Можливо, що раніше, коли йшли процеси активного виділення газів з надр планети, атмосфера марса була набагато щільніше, ніж тепер. Умови у його поверхні були більш м'які, без таких різких перепадів денних і нічних температур. В марсіанській атмосфері дуже мало пари води, відповідно відсутня хмарність. Але рухи розрідженої атмосфери часом досягають такої сили, що в загальнопланетному масштабі виникають могутні пилові бурі, що піднімають маси піску на висоту багатьох кілометрів. Тоді поверхня планети надовго ховається за непроникною завісою.
В атмосфері Землі насичені водяні пари створюють хмарний шар, що охоплює значну частину планети. Хмари Землі входять найважливішим елементом в системі гідросфера-атмосфера-суша.
Рельєфи поверхні Землі і двох найближчих до неї планет істотно різні, що пояснюється, перш за все, відмінностями вулканічних і геологічних процесів на кожній з них. Вважають, що тектонічна активність може служити мірилом рівня життєздатності планети в цілому. Скорочення, а тим більше припинення такої діяльності розглядається як ознака вмирання планети, завершення циклу її еволюційного розвитку. Адже суть такого розвитку - активний обмін речовиною і енергією між надрами і поверхнею планети, в ході якої формуються і підтримуються атмосфера, гідросфера і пануючі типи рельєфу поверхні. З припиненням тектонічної діяльності планета перетворюється на мертве небесне тіло, на якому переважають процеси деградації.
На Землі тектонічні процеси активно протікають і в наші дні, її геологічна історія далека від завершення. Палеонтологи затверджують, що в епоху ранньої молодості Землі її тектонічна активність була ще вище. Сучасний рельєф планети склався і продовжує видозмінюватися під впливом сумісної дії на її поверхні тектонічних, гідросферних, атмосферних і біологічних процесів. На інших планетах таке поєднання чинників відсутнє.
Рельєф земної поверхні в цілому характеризується глобальною асиметрією двох півкуль (північного і південного): одне з них є гігантським простором, заповненим водою. Це океани, що займають більше 70% всієї поверхні. В іншій півкулі зосереджені підняття кори, створюючи континенти. Океанічна і континентальна різновиду кори розрізняються і по віку, і по хіміко-геологічному складу. Рельєф океанічного дна відмінний від континентального рельєфу.
Систематичні дослідження морського і океанічного дна стали можливі лише в саме останнім часом. Вони вже привели до нового розуміння глобального характеру тектонічних процесів, що відбуваються на Землі. Середня глибина світового океану близька до 4 км, окремі западини досягають в три рази більшої глибини, а окремі конуси значно підносяться над поверхнею води. Головна визначна пам'ятка океанічного рельєфу - глобальна система серединних хребтів, що пнулася на десятки тисяч кілометрів. Уздовж їх центральних частин протягнулися розломи, так звані рифтові зони, через які з мантії на поверхню виходять свіжі маси речовини. Вони розсовують океанічну кору, формуючи її в процесі безперервного оновлення. Вік океанічної кори не перевищує 150 млн. років. Інша характерна особливість процесу - існування зон субдукції, де океанічна кора занурюється під одну з острівних дуг (наприклад, під курильську, Маріанськую та ін.) або під край континенту. Зони субдукції характеризуються підвищеною сейсмічною і вулканічною діяльністю.
Рельєф континентальної частини планети більш різноманітний: рівнини, піднесеності, плато, гірські хребти і величезні гірські системи. Окремі ділянки суші лежать нижче за рівень океану (наприклад, район Мертвого моря), окремі гірські вершини підняті над його рівнем на 8-9 км. Згідно сучасним переконанням, континентальна кора разом з підстилаючими шарами мантії утворює систему літосферних континентальних плит. На відміну від літосфери океанів континентальні плити мають дуже стародавнє походження, їх вік оцінюється в 2,5-3,8 млрд. років. Товщина центральної частини деяких континентальних плит досягає 250 км.
На межах літосферних плит, званих геосинкліналіями, відбувається або стиснення, або розтягування кори, що залежить від напряму місцевого горизонтального зсуву плит.
Попередні підсумки порівняльного зіставлення Землі, Венери і марса можна сформулювати так:
Ні на Венері, ні на марсі немає навіть найпростіших форм життя. Залишається відкритим питання про можливе існування якихось форм життя на марсі у віддаленому минулому.
Тільки на Землі існує могутня гідросфера, що сформувалася одночасно з планетою. На марсі у минулому імовірно існував різновид гідросфери, на Венері її швидше за все ніколи не було.
В сучасну епоху тільки Земля залишається "живою" планетою, геологічний розвиток якої продовжується і проявляє себе, зокрема, в активній тектонічній діяльності. Марс і Венера у минулому пройшли через період бурхливої сейсмічної і вулканічної активності, але на марсі вона припинилася декілька стільників мільйонів років, а на Венері - більше мільярда років тому. Обидві ці планети, швидше за все, завершують або вже завершили цикл свого еволюційного розвитку.
Численні ознаки говорять про те, що процеси в надрах землі протікали і продовжують протікати інакше, ніж у Венери і марса. На це указують такі чинники, як існування континентальної кори з гранітними породами, явно виражені літосферні плити з їх переміщеннями під дією глибинних процесів, існування у Землі щодо могутнього магнітного поля.
Успіхи науки і техніки зробили доступним пряме вивчення планет Сонячної системи, відкривши принципово нові можливості для порівняльного пізнання нашої власної планети. Тим самим відкрита нова сторінка в збагненні навколишнього нас світу, але на ній поки записані лише перші рядки. Все ще залишається невирішеним питання: що виділило Землю серед сімейства планет одного з нею типу так, що вона змогла стати обителлю життя? Пошук відповіді на це питання може проходити тільки на шляхах руху від приватного до загального, від планети Земля з існуючим на ній життям до усвідомлення космічної природи життя - цієї найважливішої ланки самоорганізації речовини в процесі розвитку матерії.
Похожие статьи
-
Будова Землі - Походження і розвиток Всесвіту
Всесвіт галактика планета Численні науки про Землю і її складові частини в недавньому минулому розвивалися фактично незалежно один від одного. Тепер...
-
Введення - Походження і розвиток Всесвіту
Всесвіт - це весь існуючий матеріальний світ, безмежний в часі і просторі і нескінченно різноманітний по формах, які приймає матерія в процесі свого...
-
Етапи розвитку Всесвіту, Гіпотеза Канта-Лапласа - Гіпотези походження Всесвіту
Назва ери Вид матерії Тривалість Квантової космології Не з'ясований < 10-42 c Адронна Баріони, мезони 10-42 - 10-4 Лептонна Мюони Електрони Позитрони,...
-
Висновок - Походження і розвиток Всесвіту
Обидві зовнішні оболонки - гідросфера і атмосфера - щільно взаємодіють один з одним і з рештою оболонок Землі, особливо з літосферою. На них надають...
-
Рух Сонячної системи, Обертання Галактики - Будова та еволюція Всесвіту. Наша Галактика
На початку XIX ст. В. Гершель за власними рухами небагатьох близьких зір установив, що відносно них Сонячна система рухається в напрямі сузір'я Ліри і...
-
Утворення Всесвіту - Походження і розвиток Всесвіту
Кінцевий або нескінченний Всесвіт, яка у неї геометрія - ці і багато інші питання пов'язані з еволюцією Вселеної, зокрема із спостережуваним розширенням....
-
Зоряні скупчення й асоціації - Будова та еволюція Всесвіту. Наша Галактика
У деяких місцях на небі в телескоп, а подекуди навіть не озброєним оком можна розрізнити тісні групи зір, пов'язаних взаємним тяжінням,- або зоряні...
-
Молочний Шлях і Галактика - Будова та еволюція Всесвіту. Наша Галактика
Довгий шлях пройшла наука, перш ніж було встановлено структуру навколишнього Всесвіту. Тільки на початку XX ст. остаточно доведено, що всі видимі на небі...
-
Рухи зір у Галактиці - Будова та еволюція Всесвіту. Наша Галактика
В давнину зорі не випадково називали "нерухомими". Лише у XVIII ст. було виявлено дуже повільне переміщення Сіріуса серед зір, помітне при порівнянні...
-
Розвиток Всесвіту - Гіпотези походження Всесвіту
Проблема утворення й розвитку Всесвіту, зір і планет була й залишається однією з найактуальніших. Коли люди не знали ще законів природи, вони на кожному...
-
Що є Земля, Місяць, Сонце, зорі? Де починається і де закінчується Всесвіт? Коли він виник і з чого складається? Що сприяло його утворенню? Де межі його...
-
Назва реферату : Походження всесвіту Зародження всесвіт маса протон Проблема зародження всесвіту, подібна старому питанню: Що було першим курка яйце....
-
Введение - Звездные системы галактики
С древнейших времен людей интересовало, что же находится за горизонтом, и они отправлялись исследовать далекие и незнакомые земли. По мере того как Земля...
-
ГАЛАКТИКИ. ЗВЕЗДЫ. СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА - Астрономическая картина мира
Галактики - это гигантские звездные системы (примерно до 1013 звезд). Такого же порядка (n = 13) и массы галактик по отношению к массе Солнца. Строение...
-
Що таке і з чого складається Сонячна система? - Сонячна система та перспективи її освоєння
Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн Уран, Нептун, Плутон. Ці дев'ять планет, що обертаються по величезних еліпсах навколо Сонця і утворюють...
-
Література - Гіпотези походження Всесвіту
1. Б. А. Воронцов-Вельлямінов "Астрономія" М.: 1963 2. І. А. Климишин "Астрономія" Львів : 1994 3. Є. М. Філіпов "Земля, життя. Всесвіт" К.: 1977 4. В....
-
Наша Галактика - Млечный Путь - Млечный Путь
Наша Галактика - звездная система, в которую погружена Солнечная система, называется Млечный Путь. Млечный Путь - грандиозное скопление звезд, видимое на...
-
МЕСТО СОЛНЦА В ГАЛАКТИКЕ - Солнце, его строение и особенности
В окрестностях Солнца удается проследить участи двух спиральных ветвей, удаленных от нас примерно на 3 тысячи световых лет. По созвездиям, где...
-
Заключение - О нашей Галактике Млечный Путь
Галактика Млечный Путь - одна из сотен миллионов подобных ей звездных систем, обнаруженных во Вселенной с помощью крупных телескопов. Ее часто называют...
-
НАША ГАЛАКТИКА - МЛЕЧНЫЙ ПУТЬ - Млечный путь - дорога с Олимпа на Землю
Млечный путь галактика звезда Наша Галактика - звездная система, в которую погружена Солнечная система, называется Млечный Путь. Млечный Путь -...
-
Вступ, Приблизні розміри планет відносно одна одної та Сонця - Сонячна система
У Сонячну систему входить Сонце, вісім великих планет з більш ніж 100 супутниками, декілька малих планет, більше 100 000 астероїдів, порядку 1011 комет,...
-
Про пошуки життя за межами Землі
Про пошуки життя за межами Землі Попри недостатність надійної інформації, людство завжди замислювалось над таємницею походження життя і Всесвіту. Кожна...
-
МНОГООБРАЗИЕ ГАЛАКТИК Галактики -- это большие звездные системы, в которых звезды связаны друг с другом силами гравитации. Существуют галактики,...
-
Галамктика (др.-греч. ГблбоЯбт -- молочный, млечный) -- гигантская, гравитационно-связанная система из звезд и звездных скоплений, межзвездного газа и...
-
Строение и эволюция Вселенной - Происхождение и развитие галактик и звезд
Вселенная бесконечна во времени и пространстве. Каждая частичка вселенной имеет свое начало и конец, как во времени, так и в пространстве, но вся...
-
История открытия галактики - О нашей Галактике Млечный Путь
Большинство небесных тел объединяются в различные вращающиеся системы. Так, Луна вращается вокруг Земли, спутники планет-гигантов образуют свои, богатые...
-
История "открытия" мира галактик весьма поучительна. Больше двухсот лет назад Гершель построил первую модель Галактики, преуменьшив ее размеры в...
-
Положение Солнца в галактике, Характеристики Солнца - Солнце
Солнце - центральное тело Солнечной системы, раскаленный плазменный шар, типичная звезда-карлик спектрального класса G2. Ь Расстояние от Солнца до центра...
-
Введение - Теория дискообразности галактик И. Канта
С древнейших времен людей интересовало, что же находится за горизонтом, и они отправлялись исследовать далекие и незнакомые земли. По мере того как Земля...
-
Заключение - Происхождение и развитие галактик и звезд
В далекой древности люди замечали на ночном небе протянувшуюся через весь небосвод бледную светящуюся полосу, которую назвали Млечным Путем. Потом, много...
-
Строение нашей Галактики - Звездные системы галактики
Важнейшей особенностью небесных тел является их свойство объединяться в системы. Земля и ее спутник Луна образуют систему из двух тел. Так как размеры...
-
Свойства галактик - Мир галактик
Сегодня нам хорошо известно, что эллиптические образования во Вселенной не туманности, а звездные системы. Вопрос эволюции уже образовавшихся звездных...
-
Планети земної групи -- Меркурій, Венера, Земля і Марс -- відрізняються від планет-гігантів тим, що мають менші розміри, меншу масу, більшу густину,...
-
Объекты солнечной системы - Строение Солнечной системы
Солнце - наша звезда Солнце - ближайшая к нам звезда. Расстояние до него по астрономическим меркам невелико: лишь 8 минут идет свет от Солнца до Земли....
-
Астрономія -- як наука, що вивчає об'єкти Всесвіту та Всесвіт у цілому - Астрономія як наука
Астрономія (від грец. "астрон" -- "зоря", "номос" -- "закон") -- наука про небесні світила, про закони їхнього руху, будови і розвитку, а також про...
-
Галактика - История астрономических знаний
С XVII века важнейшей целью астрономов стало изучение Млечного Пути - этого гигантского собрания звезд, которые Галилей увидел в свой телескоп. Усилия...
-
Современные представления о галактиках - Теория дискообразности галактик И. Канта
Галактики стали предметом космогонических исследований с 20-х годов ХХ века, когда была надежно установлена их действительная природа и оказалось, что...
-
В розділі досліджується можливість збагачення міжгалактичного газу важкими елементами за рахунок постачання їх галактиками на ранніх етапах галактичної...
-
Галактики - это большие звездные системы, в которых звезды связаны друг с другом силами гравитации. Существуют галактики, включающие триллионы звезд....
-
Эллиптические галактики - Виды галактик и их строение
Эллиптические галактики составляют 25% от общего числа галактик высокой светимости. Их понято обозначать буквой Е (elliptical), к которым добавляется...
Будова Галактики. Види Галактик - Походження і розвиток Всесвіту