Планетаның Күн төңірегіндегі жолы орбита деп аталады (латынша – із, жол). Күнге ең жақын орналасқан Меркурий, одан кейін Шолпан, Жер, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, ең қашықтығы Плутон. Олардың өлшемі де түрліше – жерден үлкен, кішісі, сонымен шамаластары бар.
Планета – өзінен жарық шығармайтын салқын дене. Дегенмен, түнгі аспанда олар да жұлдыз сияқты жылтырап, көрінеді. Олай көрінетін себебі: планетаның бетіне күннен түскен сәуленің шағылысуына байланысты екен. Планета – «кезбе жұлдыз» деген мағынаны беретін грек сөзі. Жұлдыздар сияқты планеталар да белгілі бір орында тұрмайды, үздіксіз қозғалып аспан әлемінде жүреді. Себебі олар күнді айнала қозғалады. Планетаның пішіні шар тәріздес келеді және барлығы да осінен айналады. Күн шығар алдында және кешке күн батқаннан кейін Шолпан жарқырап ерекше көзге түседі. Күн жүйесіндегі аспан денелері топтасқан – «Құс жолы» галактикадағы шоқжұлдыздардың бірі. Құс жолы көзге қарай аспан әлемінде айқын көрінеді. Құс жолы қазіргі телескоптармен байқағанда көмескі жарқыл шығаратын аса көп жұлдыздар шоғырын көреміз, ал жай көзге ол тұтасқан шұғыла болып көрінеді. Құс жолы орасан зор жұлдыздар жүйесі. Галактика құрамына кіретін жұлдыздардың негізгі бөлігі. Галактикағы сонымен қоса жер аспанда байқалатын басқа да жұлдыздар мен өз жұлдызы күн де жатады. Галактикадағы жұлдыздардың жалпы саны орасан көп – шамамен 100 миллиардтай. Күн – Галактиканың қарапайым жұлдыздарының бірі.
Жұлдыздардың планеталық жүйесі
Жұлдыздардың пайда болуы және олардың эволюциясы жөнінде жұлдыз эволюциясы туралы теория жасауға қажет бақылау нәтижесінің дәлелдері жеткілікті. Өкінішке орай жұлдыздың планеталық жүйесі, оның пайда болуы және эводюциясы жөнінде жоғарыдағыдай сеніммен айта аламыз. ХҮІ ғасырда Джордано Бруноның ұйғарымы бойынша жұлдыздар Күн сияқты планеталар тобымен қоршалған, ол планеталар үздіксіз пайда болады, өмір сүреді және өледі. Бірақ біз тікелей Күн жүйесіндегі планеталарды ғана зерттей аламыз. Соңғы он жылда жұлдыздар мыңнан 100-ден астам планеталар жүйесі ашылды. Бақылау құралдарының көмегімен жұлдыздардың планеталық жүйелерін іздеп табудың екі үлкен қиыншылығы бар. Біріншіден планетаның массасы, орталық жұлдыздың массасынан әлдеқайда кіші, екіншіден оның жарқырауы орталық жұлдыздың жарқырауына қарағанда ескерусіз.
Егер бізге жақын жұлдыз маңында физикалық сипаттамасы Юпитер планетасына ұқсас планета болса, онда оның көрінерлік жұлдыздық шамасы +23m болып және одан доғаның 4о қашықтығында орналасар еді.
Планеталардың гравитациялық күшінің орталық жұлдыздың әрекетін бақылау арқылы планеталар жүйесін іздеу әлдеқайда ұтымды. Планета жүйесі массасының 99%-ы орталық жұлдызға тиісті болса да (мысалы Күн жүйесіндегі тәрізді), оның массалар центрі жұлдыздың центріне сәйкес келмейді және оның ауытқуын Жерден бірнеше жыл бойы бақылаулар нәтижесінде осы жұлдыздардың бірі – "Барнарданың ұшып бара жатқан жұлдызының” (өзіндік қозғалысы жылында доғаның 10,27о-ын құрайды, қашықтығы 6 жарық жылына тең) кеңістіктегі өзіне тән траекториялардан шын мәнінде де периодты түрде ауытқып отыратыны байқалды. Осы ауытқулар арқылы жұлдыздың күңгірт серіктерінің ме-ры анықталды. Ол массалар (Ван де Калеп бойынша) 0,0058 және 0,0030 Күн массасына тең. Планеталар жүйесін спектроскопиялық әдіспен іздеудің болашағы зор. 1983 жылы Вега жұлдызы (қашықтығы 26 жарық жылы) 60 мкм-мк инфрақызыл диапазонда 10 есе артық, ал 100 мкм-де 20 есе артық эенргия шығаратыны белгілі болды. Салқын денелерден тұратын осындай дөңгелектер басқа да кейбір жұлдыздардан табылды. Басқа жұлдыздардың маңында да планеталық жүйелер бер. Жерге ұқсас планетаны ашу болашақтың ісі.
Күн жүйесі. Күн жүйесінің пайда болуын табиғи жолмен түсіндіруге тырысу әрекеті ХҮІІ ғасырда басталды. ХҮІІІ ғасырда философ И.Кант пен математик П.Лаплас Күн жүйесінің пайда болуының үйлесімді теориясын құрды. Бірақ ол теория өкінішке орай, көптеген бақылау деректерін түсіндірмеді.
Күн жүйесінің де осындай кезеңдерді басынан өткізгені ықтимал. Аса жаңа жұлдыздар жарылғаннан кейін, ауыр элементтер бүкіл әлемге шашылып кетеді де жаңа жұлдыздарды құрайтын материалға айналады. Ондай жарылыс жақын жатқан газ бен тозаңның өзгеруіне, осылайша Күннің пайда болуына әсер еткен. Аса жаңа жұлдыз жарылғаннан кейін, соққы тасқыны гравитация заңы бойынша бұлтты сияқты да центр қызып, жана бастайды. Сөйтіп, Күн пайда болады. Күн магнит өрісі арқылы өзін қоршаған заттармен байланысын сақтады. Күн магнит өрісі арқылы өзін қоршаған ортаға дөңгелек түрінде қозғалыс моментінің барлық шамасын бере алады. Дөңгелектерден планеталар пайда болады. Күнді қоршаған планеталарға дейінгі бұлттарда кездесетін бөлшектер мен салқын денелердің бірігуі нәтижесінде планета түзіледі. Оның үстіне Күннің сәуле шығаруындағы ыстық жел Күннің маңынан жеңіл ұшатын заттарды ала кетеді. Заттардың бір-біріне жабысуының нәтижесінде Күннің жанынан кішкене тығыз кремнийлік планеталар, ал Марс орбитасынан әрі қарай сутегі мен гелийден тұратын алып планеталар пайда болады.
Жер тобының планеталары
Күн жүйесіндегі планеталар өздерінің физикалық қасиеттеріне қарай екі топқа бөлінеді – жер тобындағы планеталар және алып планеталар. Жер тобындағы планеталарға: Меркурий, Шолпан, Жер, Марс, Плутон да жатады. Жер тобының планеталары, негізінен табиғи тұздар мен темірден тұрады. Жер тобындағы планеталардың атмосфералары өте күрделі эволюцияны бастарынан өткізді: біртіндеп және апатты түрде газсыздану (вулкандар), басиапқы аккреция (бөлініп шығу, өсу) периодында әр түрлі бөлінулер, бірінші планеталық тұмандықтардан газдарды қармап алу. Жер тобындағы планеталарда серіктер аз (Меркурий мен Шолпанда олар тіпті жоқ, Марста – екі кішкене серік, Жерде – біреу). Физикалық сипаттамалар бойынша бұл топтағы планеталарға алыстағы Плутон да жататын болар.
Меркурий. Меркурийдің бетінде оған құлаған метеориттердің салдарынан шұңқырлар пайда болған (түрлі-түсті қосымшадағы). Оның ең үлкені Калорис деп аталады. Диаметрі 1300 км болатын осы үлкен шұңқырдың бүйірлерінде метеориттің соқтығысу күшінен тау үйінділері пайда болған. Меркурийдің Күнге жақын орналасуы оны бақылауға кедергі келтіреді. Аспан аясында оның Күнне ең алыс кету бұрышы 29о. Сондықтан ол күн шығар алдында (ертеңгі көрінуі) немесе кешке күн батқанда (кешкі көрінуі) көрінеді. Меркурий орбитасының эклиптикаға көлбеулігі үлкен болғандықтан оны әр уақытта көру мүмкін емес. Планета құралсыз көзге анық көрінеді. Ең жақсы көріну периодындағы жылтыруы –1m-ге тең. Меркурийдің магнит өрісі Жердікінен 100 есе әлсіз. Планетаның шамамен төрттен үш бөлігін құрайтын ядросы темірден тұрады. Меркурийдің диаметрі Жерден 3 есе, массасы 20 есе аз, ал тығыздығы Жердің тығыздығымен шамалас (5,43 г/см3). Меркурий Юпитер мен Сатурнның кейбір серіктерінен кіші. Планета сфера түріне ие. Меркурийдің серіктері жоқ. Егер олар болған жағдайда да планетаның алғашқы пайда болуы кезінде планетаның бетіне құлаған болуы керек.
Шолпан планетасы. Шолпанды Жердің «сіңлісі» деп те атайды, өйткені олардың массалары және өлшемдері шамалас. Шолпан өзінің Күнді айнала қозғалысына кері бағытта және Жерге қарағанда 243 есе баяу қозғалатынымен басқа планеталардан өзгешеленеді. Жас Меркурий мен Шолпан өз осьтерінен 10 сағат периодпен айналған болатын. Бұл планеталардың денелері алыс дәуірде (матия) қатып қалғандай әсер қалдырады. Егер Шолпанда магнит өрісі болса, ол өте әлсіз, оның полярлығы жердегі сияқты ғана. Шолпанның массасы Жер массасының 0,815 бөлігін құрайды, тығыздығы 3,24 г/см3-қа тең. Шолпанның орбитасын дөңгелек деуге болады, оның эксцентриститілігі 0,0068-ге тең. Шолпан Күн жүйесіндегі Жерге ең жақын планета, оған дейінгі қашықтық 40-тан 259 млн километрге дейін өзгереді. Шолпан планетасының серіктері жоқ. Атмосферасы, негізінен, көмір қышқыл газынан тұрады және тығыздығы жердегіден тоқсан есе артық. Планетаның бетіндегі атмосфералық қысымды жер бетіндегі мұхиттың бір километр тереңдігіндегі қысымымен салыстыруға болады. Планетаны үнемі тығыз бұлттар жауып тұрады да, планетада «парникті эффект» байқалады. Күннің жарық сәулелері қайта сәулеленіп, жылу сәулелерін шығарады. «Магеллан» зонды Шолпанда вулкандар тапты. Олардан бөлінетін қос тотықты күкірт тығыз қызғылт-сары бұлт құрайды. 50-100 км биіктікте одан күкірт қышқылы немесе тұз қышқылы тамшыларынан тұратын жаңбыр жаууы мүмкін. Шолпанның бетінде таулар, вулкандар (әдеттегідей емес, дөңгелек пішінді келеді), аңғарлар бар. Жалпы алғанда , бұл жер тобындағы планеталар ішіндегі ең бір тегістеу планета.
Жер планетасы. Меркурий мен Шолпаннан кейінгі тұрған біздің көгілдір планета Жер. Жердің гидросферасы жылуды сақтайды. Жердің ішкі құрылысы өте күрделі. Қатты планеталар арасынан Жер ең активті болып есептеледі. Беткі қабаты үнемі өзгерістерге ұшырап тұрады. Жер залалинның теориясы бойынша жердің сұйық және қатты ядросы анықталады. Жердің магнит өрісі өте күшті. Оның магнит осінің өз кіндігінен айналу осіне көлбеулігі 11о, 5о бұрыш жасайды. Жер көкшіл көгілдір, Ай қызғылт сары түсті. Ай Жерге тек бір жақ бетімен көрінеді. Айдың Жерді айналып шығу уақыты оның өз осімен айналып шығу уақытына тең. Меркурийдегі тәрізді Айда да атмосфера жоқ.
Марс планетасы. «Қызыл жұлдыз» планетасы Жерден әлде қайда кіші. Ол, бір жағынан, Меркурий мен Айдың арасындағы, екінші жағынан, Жер мен Шолпанның арасындағы аралық планета тәрізді, оның атмосферасының тығыздығы Жер атмосферасының тығыздығынан 10 есе аз. Марстың атмосферасы Шолпандағы тәрізді көмір қышқыл газынан тұрады. Марс планетасының екі серігі бар. Олар өлшемдері шағын, шамамен 20 км болатын Фобос және Деймос.
Марс Күн жүйесіндегі Жерден адам баласының онда детілген жердегідей тіршілік бар деген үмітпен қарап, ерекше қызығушылық тудырған бірінші планета. ХІХ ғасырда негізгі пікірталастар мен айтыстар тудырған Марстан басқа бірде-бір планета болған емес. Қазіргі кезде Марста өсімдіктер мен органикалық өмірдің бар болуы жөнінде талас жүріп жатыр. ХХІ ғасырда бұл пікірталастың жұмбағы азайған жоқ.
Плутон. Енді Жер тобындағы Плутон планетасын, оның серігі Харонды қарастырамыз. Бұл Күн жүйесіндегі ең салқын ең кішкене планета. Оның диаметрі 2260 км, ал бетінің орташа температурасы –230оС. Ғалымдар планетада өте сирек азот пен метаннан тұратын салқын атмосфера бар болар деп жобалайды. Плутонның түнгі аспанында Күн тек жарық жұлдыз тәрізді көрінеді. Оның серігі Харон планетадан екі есе кіші. Күн жүйесінің соңғы планетасы 1930 жылы табылды, оған әлі ешқандай ғарыш аппараттары ұшып барған жоқ. Соңғы кезде Плутонды Күн жүйесіне кіретін тең құқықты планета арасына жатқызуға бола ма деген пікірталас та қызу жүріп жатыр. Ал Жерден алынған фотосуреттермен оның қандай да бір ерекшеліктерін анықтауға әлі мүмкіндік болмай тұр. Плутон мен Харонды зерттеу дәуірі әлі алда.
Алып планеталар
Алып планеталардың (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун) өлшемдері мен массалары үлкен, ал орташа тығыздығы азщ (ең аз Сатурнда – 0,7г/см3). Барлық алып планеталардың құрылымдары ұқсас. Алып планеталар Күннен өте алыс қашықтықта жатыр. Барлық алып планеталар серіктерімен қоршалған. Отыз жыл бұрын белгілі серіктердің саны отыздан аспап еді. Қазір олардың алпысы белгілі. Серіктердің бір-біріне ұқсамайтындығы таңдандырады. Қазіргі кезде Юпитерде 16, Сатурнда 17, Уранда 15, тек Нептунда ғана 8 серік бар.
Юпитер Күн жүйесіндегі ең үлкен және ең ауыр планета, түрлі түсті. Юпитердің көлемі Жерден 1320 есе, ал салмағы 315 есе артық. Юпитер кішкентай жұлдыз болып қалар еді. Әйтсе де өзінің жеке жылу көзі бар, ол заттың радиоактивті ыдырауы және сығылуы кезінде бөлініп шығаратын энергия. Юпитердің орталық ауданындағы ток өткізетін метанды сутектің өте аз айналуының нәтижесінде қуатты магнит өрісінің өндірілуі мүмкін. Юпитердің магнит өрісінің Күн желімен өзара әсерлесуінен атмосферада полюстік шұғыла мен найзағай құбылыстары байқалады. Юпитердің үлкен қызыл дағы – өлшемі жерден екі есе үлкен болатын циклон. Үлкен қызыл дақ осінен 6 күнде бір толық айналып шығады. Сыртқы серіктері планетадан құралсыз көзбен көрінбейтін қашықтықта орналасқан, ал ең алыс серіктің бетінен қарағанда Юпитер Айдан да кіші болып көрінеді.
Сатурн Күн жүйесіндегі құралсыз көзбен бақылауға болатын соңғы планета. Оның тығыздығы Күн жүйесіндегі планеталар тығыздығының бәрінен де, тіпті қарапайым судың тығыздығынан да аз. Егер Сатурн сиятын мұхит табу мүмкін болса, онда ол мұхитта қалқып жүрер еді. Сатурн ені 275 000 км, ал қалыңдығы бір километрден артық емес, өзінің қуатты сақиналар жүйесімен ерекшеленеді. 5 млрд жыл бұрын Күннің айналасында да көптеген ұсақ денелер мен бөлшектерден тұратын осындай сақинаның бірігуі нәтижесінде планеталар пайда болады. Яғни, осы сақиналар планетаның пайда болу механизмін түсінуге көмектеседі.
Уран. Уран да барлық алып планеталар тәрізді жартылай сұйық, жартылай газ күйінде тұрады. Планетаның ішінде елеулі ірі ақтты ядросы бар. Газ қабығының астында қалындығы планетаның радиусының үштен біріндей жерде су, амиак және метаннан тұратын, температурасы бірнеше жүз градус болатын тғыыз мұхит орналасқан. Ондағы атмосфераның қысымы 200 мың жер атмоферасы қысымнан кем емес. Басқа алып планеталарға ұқсас Уранның атмосферасы, негізінен, сутегінен, гелийден және метаннан тұрады және олардың салыстырмалы қатынасы Юпитер мен Сатурнға қарағанда төмен. Уранның ту көгілдір, өйткені оның атмосферасының жоғарғы қабатында сутегі мен гелийдің түтіні бар. Уранның магнит өрісі жердікі сияқты күшті, бірақ магниттік полюс географиялық полюстан шамалы 500 – қа ауытқыған. Уранда 9 сақина бар. Олар: тығыз, жіңішке, сатурынның сақина – карина мың есе жіңішке, түстері көмірдей қара.
Нептун. Күннен 4,5 млрд км қашықтықта жатыр, бұл жерден 30 есе алыс деген сөз. Нептуннің өлшемі Ураннан аз ғана кіші және ал газды алып пленталар ішіндегі ең кішісі болып есептеледі. Оның жарықтануы жер бетінен 900 есе Юпитерден 30 есе кем. Нептун атмосферасының құрамы алып планеталарға ұқсас екенін өлеулер көрсетті: 13% гелий, 85% сутегі және басқа заттар мен метанның қапасы бар. Нептун атмосфераның жоғары қабаттарының қозғалысы әдеттегіден өзгеше жүреді. Планетаның өз өсінен шығысқа қарай айналуына қатысты алғанда атмосфералардың қозғалысы батысқа қарай бағытталған, оның үстіне экватордағы бұлт баяу қозғалады. Күн жүйесіндегі жерлердің күштісі Нептунда соғады, оның жылдамдылығы дыбыстың жылдамдығына жетеді.
Жер тобының планеталары және алып планеталар
туралы қорытынды.
Жер тобындағы планеталар жөніндегі негізгі мәліметтер ХХ ғасырда алынады. Планетаның бетін тікелей жанама әдістерімен зерттеулер негізінде планеталардың атластары құрастырылады. Олардың бетінде планеталар белгіленеді.
Алып планеталар жөніндегі негізгі мәліметтерді ғалымдар ХХ ғасырда 70-80 жылдарында олардың американың ғарыш кемелері, Ваяджерлер ұшып өткеннен кейін ғана алды. Ол арқылы жерге жіберілген тамаша суреттер теориялық есептеулер нәтижесін растады және жаңа жаңалықтарды ашты.
