Солнечная система – это система небесных тел, центром которой является Солнце. В состав Солнечной системы входят Солнце, планеты, обращающиеся вокруг Солнца по определенным орбитам, астероиды, малые тела пояса Койпера и кометы. Объединяющим признаком всех объектов, входящих в состав Солнечной системы является их обращение вокруг Солнца.
В настоящее время Солнечная система включает в себя Солнце, 8 планет, около 170 их спутников, систему колец Сатурна, пояс астероидов, порядка 200 – 400 комет, и малые тела пояса Койпера, находящегося за орбитой Нептуна.
В августе 2006 года на XXVI ассамблее Международного астрономического союза было принято решение исключить девятую планету Плутон из числа планет и отнести его к новому классу карликовых планет. Точное количество карликовых планет в Солнечной системе пока неизвестно. На середину 2008 года к этой категории отнесено только пять небесных тел: Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке, Эрида.
Из них лишь Церера расположена в поясе астероидов, остальные находятся за пределами орбиты Нептуна, в поясе Койпера, и их иногда объединяют в группу транснептуновых объектов. Считается, что малые тела пояса Койпера – остатки «строительного материала» Солнечной системы, реликты времени ее возникновения.
Общим центром обращения для всех планет, астероидов, комет и транснептуновых объектов является Солнце, а для спутников – та планета, вокруг которой они обращаются.
Таким образом, все тела, входящие в состав Солнечной системы. можно условно разделить на следующие группы:
1. Планеты-гиганты. К ним относятся Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
2. Планеты земной группы. К ним относятся Меркурий, Венера, Земля, Марс.
3. Малые, или карликовые, планеты. К ним относятся Плутон, Церера, Хаумеа, Эрида, Макемаке.
4. Астероиды.
5. Кометы.
Планеты представляют собой тёмные шарообразные тела, сопоставимые по размерам с Землей.
Астероиды — сравнительно небольшие твёрдые тела с размерами, не превышающими сотен километров, и в подавляющем большинстве неправильной формы. Почти все астероиды движутся вокруг Солнца между орбитами Марса и Юпитера, образуя своеобразное кольцо, называемое поясом или зоной астероидов.
Планеты и астероиды видны потому, что освещаются Солнцем. Даже самые крупные из малых планет видны только в телескоп и выглядят светящимися точками, как звезды, за что и получили название астероидов (по-гречески — звёздообразных объектов). Далёкие планеты Уран, Нептун и планеты-карлики типа Плутона, слабо освещаемые Солнцем, также доступны наблюдениям лишь в телескопы. Более близкие к Солнцу планеты — Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн — обильно освещаемые солнечными лучами, видны невооруженным глазом, поэтому были известны людям с древнейших времен. Все планеты и астероиды обращаются вокруг Солнца в направлении движения Земли, которое считается прямым. Они образуют планетную систему, являющуюся частью Солнечной системы. Радиус планетной системы близок к 4,5 · 109 км — четырём с половиной миллиардам километров (30 а. е.) и определяется расстоянием до Нептуна от центра Солнца. Если луч света распространяется от Солнца до Земли почти 8 минут, то до границы планетной системы он добирается около 4 часов. И всё же радиус нашей планетной системы почти в 10 000 раз меньше расстояния до ближайшей звезды Проксимы Центавра.
За орбитой Нептуна вплоть до примерно 55 а. е. находится так называемый пояс Койпера, состоящий из карликовых планет Плутона, Эриды, Хаумеды и других, а также большого числа более мелких тел. Ещё дальше вплоть до границы Солнечной системы располагается гипотетическое облако Оорта, состоящее из ледяных глыб и ядер комет. Сама Солнечная система ограничивается зоной действия притяжения Солнца и распространения солнечного вещества. В настоящее время предполагается, что граница Солнечной системы находится на расстоянии свыше 100 000 а. е. от Солнца.
По условиям астрономических наблюдений планеты можно разделить на внутренние и внешние. Внутренними называют те планеты, орбиты которых лежат между Солнцем и орбитой Земли. К ним относят Меркурий и Венеру. Соответственно, все остальные планеты являются по отношению к Земле внешними, так как их орбиты лежат за орбитой Земли. Характерные взаимные расположения планет, Земли и Солнца называют конфигурациями планет.
Внутренняя планета может оказаться между Землей и Солнцем или за Солнцем. В таких положениях планета невидима, так как теряется в лучах Солнца. Эти положения называются соединениями планеты с Солнцем. В нижнем соединении планета ближе всего к Земле, а в верхнем соединении она от нас дальше всего.
Легко видеть, что угол между направлениями с Земли на Солнце и на внутреннюю планету никогда не превышает определенной величины, оставаясь острым. Этот предельный угол называется наибольшим удалением планеты от Солнца.
Эволюция Солнечной системы
До сих пор традиционно рассматривалась как перманентный процесс, в ходе которого газопылевое облако, сформировавшееся возле новорожденного Солнца, постепенно охлаждаясь, позволило образоваться первоначально совсем небольшим частицам твердого вещества, слипшегося в конечном счете в крупные астероиды и планеты, которые теперь входят в состав солнечной системы. Однако теперь появились свидетельства существования по крайней мере двух различных этапов развития планетных систем. Подобный вывод сделали геолог Юрий Амелин, работающий ныне в Университете Торонто (University of Toronto, Канада), и его соавтор (по соответствующей публикации в журнале Nature) Александр Крот из Гавайского университета (University of Hawaii, США) после изучения минеральной структуры так называемых хондр (chondrules) метеоритов Gujba и Hammadah al Hamra (находка сделана в Северной Африке, Ливийской Сахаре) и определения их изотопического возраста. Среди трех основных классов выпадающих на Землю метеоритов - каменных, железокаменных и железных - каменные метеориты, безусловно, являются самыми многочисленными (свыше 93%). В свою очередь эти три класса метеоритов по своему минеральному составу и структуре (текстуре) подразделяются на ряд групп и типов. Наиболее многочисленными среди каменных метеоритов входящих в солнечную систему считаются хондриты (chondrite) светло-серой или темной окраски, которые и содержат эти самые хондры - мелкие силикатные шарики. Размеры хондр различны - от микроскопических до сантиметровых. В межхондровом веществе нередко находят разбитые хондры и их обломки. Такая характерная структура присуща только метеоритам, она не встречается больше нигде в земных условиях и поэтому позволяет успешно выявлять внеземное происхождение найденных обломков. Согласно одному из самых популярных предположений, хондры образовались 4, 56 миллиарда лет назад в районе Главного астероидного пояса между орбитами Марса и Юпитера, нашей солнечной системы. Совсем недавно возможность образования структур типа хондр удалось продемонстрировать на установке ESRF (European Synchrotron Radiation Facility) в ходе быстрого нагрева и последующего охлаждения образцов в экспериментах с пучками жесткого излучения. Таким образом, родилась еще одна оригинальная гипотеза, авторы которой предположили, что сходный с экспериментальным поток жесткого излучения, порожденного близким гамма-всплеском (на расстояниях до 300 световых лет от Солнца), мог бы в принципе оказаться тем самым фактором, что определил весь ход формирования нашей планетной системы. А теперь выясняется, что новоизученные в ходе вышеописанного исследования хондры мало того, что никак не могли сформироваться под воздействием ударных волн, так еще и появились намного позже других известных образцов. Амелин высказал предположение, что эти "шарики" были сформированы в условиях гигантского раскаленного выброса испаряющейся материи в тот момент, когда произошло столкновение между двумя планетарными "эмбрионами" размером с нашу Луну или даже Марс. Следовательно, это можно считать свидетельством формирования "исконных планетных кирпичиков" - хондр - в то время, когда уже существовали какие-никакие, но протопланеты. "Это возвращает нас в ситуацию, когда уже вполне выстроенные схемы вновь обращаются в хаос, - признается ученый. - Но я уверен, что накопление новых данных позволит вернуть состояние этого былого порядка".