Исследованием состава нашей Солнечной системы заняты во многих странах мира десятки научных коллективов. Особенно много важных результатов получено в последнее время.
В настоящее время официально принято, что в состав Солнечной системы входят следующие планеты:
- Меркурий (в 1631 году астрономы в первый раз наблюдали проход планеты по диску Солнца).
- Венера (в 1610 году Галилей проводил наблюдения за фазами Венеры).
- Земля.
- Марс (В 1605 г. И. Кеплер доказал, что Марс движется по эллиптической орбите).
- Юпитер (В 1610 году Галилей наблюдал планету и ее спутники в телескоп).
- Сатурн (В 1610 г. первое наблюдение планеты Галилеем в телескоп).
- Уран (В 1690г. Уран был описан как звезда и только в 1781 г. У. Гершелем показал, что это планета).
- Нептун (1846 г. открытие Нептуна).
- Плутон (Открыт только в 1939 г).
Нептун был открыт благодаря тому, что астрономы пытались найти причину отклонений в орбите Урана. Исследуя орбиту Нептуна, исследователи пришли к выводу, о том, что, скорее всего, в нашей системе существует еще одна планета, которая находится от нас на еще большем расстоянии. Поиски длились более 20 лет, до тех пор, пока в 1930 году К. Томбо не сообщил об открытии слабо видимой планеты, которую назвали Плутон.
Газовые гиганты
Планеты, которые по большей части состоят из газов, не обладающие твердой оболочкой, называют газовыми гигантами. В солнечной системе из четыре:
- Юпитер,
- Сатурн,
- Уран,
- Нептун.
У этих планет отсутствует резкая граница между ядром, оболочкой и атмосферой. Ученые не могут твердо сказать даже, имеется ли у данных планет ядро.
Согласно современным гипотезам о возникновении нашего мира считается, что газовые гиганты существенно моложе планет земной группы.
Давление в атмосфере газовых гигантов увеличивается при продвижении к их центру. Полагают, что давление около центра планеты настолько большое, что водород становится жидким.
Газовые гиганты вращаются около своих осей с угловой скоростью, большей, чем твердые планеты. Газовые планеты выделяют тепла больше, чем получают от Солнца.
Гипотетические планеты
Ученые на протяжении всей истории развития астрономии делали предположения о существовании тех или иных небесных тел. Так, относительно планеты Нептун первоначально высказали предположения о ее существовании, хотя не видели.
Некоторые планеты, возможно, существовали в прошлом.
В начале XIX века ученые знали, что существуют все большие планеты Солнечной системы, за исключением Нептуна. К тому времени уже были открыты законы Ньютона, которые применялись для описания движения планет. Исследователи соотнесли свои вычисления и наблюдения за движением Урана и получилось, что теоретически предсказанное движение не совпадает с наблюдаемым. Тогда ученые поставили вопрос о возможном существовании невидимой им планеты, которая искривляет траекторию движения Урана.
Был найден Нептун, но его гравитации было недостаточно для того, чтобы объяснить наблюдаемый эффект. Предположили, что имеется еще одна планета, назвали ее планетой Х.
Поиски планеты Х длились долго. Астрономы обнаружили Плутон, но и его массы было недостаточно, чтобы объяснить искривление траектории Урана. Эти поиски продолжались до тех пор, пока исследования при помощи зонда Вояджер -2 показали, что масса Нептуна вычислена неправильно. Проведенные вновь вычисления пояснили ситуацию с траекторией Урана.
Исследуя движения планет, И. Кеплер отметил наличие большой области между орбитами Марса и Юпитера. Ученый предположил, что в этой области располагается неизвестная планета, но искать ее не стал. Другие астрономы озадачились этой проблемой, организовывались исследовательские группы, поиски длились годами. В месте поисков Д. Пиацци нашел некоторый объект, который назвали Церера. Но Церера оказалась слишком маленькой, чтобы ее можно было назвать планетой. Сегодня ее иногда относят к карликовым планетам.
Имеются гипотезы, что примерно 4,4 млрд. лет назад с нашей планетой столкнулась другая планета, которую именуют Тейя. По одной из гипотез этот удар привел к образованию Луны.
Математик У. Леверье обнаружил, что перигелий Меркурия перемещается около Солнца быстрее, чем дают теоретические вычисления. Расхождение не было большим, но ученый был прав. Было сделано предположение, что несоответствие теории и наблюдения вызывается гравитацией какой –то неоткрытой планеты, которая должна вращаться внутри орбиты Меркурия. Эту планету назвали Вулканом.
В 1915 году после опубликования Эйнштейном общей теории относительности и проведения повторных вычислений орбиты Меркурия оказалось, что движение планеты предсказано верно и никакого Вулкана нет и не должно быть.
Модель Ниццы
Одним из сценариев развития Солнечной системы является так называемая модель Ниццы. Разработкой данной модели занимались ученые обсерватории города Ниццы, отсюда название. В этой модели предполагается, что планеты-гиганты Солнечной системы, первоначально размещались компактно и переместились в их теперешние положения, после того как произошло рассеяние протопланетного газового диска. В данной динамической модели применяется механизм перемещения планет – гигантов для пояснения событий, которые в ней происходили, например, наличие малых тел в системе, образование облака Оорта, позднюю тяжелую бомбардировку нашей системы. Модель Ниццы в настоящее время считается удачным описанием раннего развития Солнечной системы, так как с ее помощью адекватно объяснены многие особенности нашей системы. Данная модель признана не всеми учеными астрофизиками.
После проведения моделирования эволюции орбит при возникновении Солнечной системы, было получено, что Юпитер был на существенно большем расстоянии от Солнца, чем в настоящее время.
- Смещение этого газового гиганта могла состояться за счет того, что могли бы быть вытеснены малые тела за пределы системы. Однако этот вариант развития событий заставил столкнуться Землю, Марс и Венеру.
- Другим вариантом изменения положения Юпитера мог бы быть его «прыжок» с одновременным выталкиванием Урана или Нептуна.
- Возможно, что при возникновении Солнечной системы было не четыре, а пять планет газовых-гигантов. В этом случае этого гигант был «изгнан» Юпитером, ушел на удаленную орбиту или оказался вне пределов Солнечной системы. К косвенным доказательствам этой гипотезы относят открытие планет – сирот, вытолкнутых за пределы системы.
