Секреты мироздания

Около 20 % галактик относятся к линзообразному типу. В такой системе различают ядро, «линзу» и слабый «ореол». Пять процентов галактик образуют тип неправильных галактик, в которых обычно отсутствует симметрия формы.

Основными физическими характеристиками галактик являются: размер, масса и светимость. Массы галактик принято выражать количеством солнечной массы (m_с), равной примерно 2∙10³⁰ кг.

Галактики распределены в пространстве неравномерно, образуя скопления (группы), т. е. относительно близко расположенные галактики, связанные в единую систему силами гравитации. Плотность последних до 8–10 тысяч галактик в 1 Мпк³ (1 мегапарсек равен 0,31∙10²⁰ км). Наиболее исследована сегодня Местная группа галактик, в которой самыми массивными и яркими являются туманность Андромеды (ее масса ~3,6∙10¹¹∙m_с) и наша Галактика (масса ~2,5∙10^11∙m_c). Каждая из них имеет по богатому семейству. Так, в семейство нашей Галактики входят 14 карликовых эллиптических галактик, несколько шаровых внегалактических скоплений и неправильные галактики, среди которых крупнейшие — Магеллановы Облака. Соседние группы галактик расположены на расстоянии в 2–5 Мпк от Местной группы и по составу похожи на нее. Ближайшее крупное скопление галактик находится в созвездии Девы на расстоянии около 20 Мпк. В его состав входят: 7 гигантских эллиптических галактик, 10 спиральных галактик, из которых самая яркая — «Сомбреро». Всего в это скопление входит около 200 галактик высокой и средней светимости, среди которых примерно 30 % эллиптические и линзообразные, остальные — спиральные. Размеры скопления — ~5 Мпк, центральная плотность — около 500 галактик на 1 Мпк³.

Наша Галактика состоит примерно из 200 миллиардов звезд (в их число входит и Солнце). В ней также содержится значительное количество пыли, газа, частиц высокой энергии (космические лучи), и она насквозь пронизана магнитными полями. Звезды в Галактике образуют в пространстве довольно правильную фигуру, которая выглядит как плоский диск с шарообразной выпуклостью в центре, называемой балджем. Размер диска в поперечнике составляет около 30 кпк (1 кпк = 1000 пк; 1 пк (парсек) = 3,086·10¹³ км), а балджа — 4 кпк. От центральной части диска к периферии отходят спиральные рукава, в которых концентрируются наиболее яркие звезды.

Солнечная система находится в Галактике ближе к краю диска и лежит в плоскости его симметрии. Земной наблюдатель видит диск «с ребра», поэтому огромное количество звезд сливается для него в одну светящуюся полосу, которая образует на ночном небе Млечный путь. Диск с балджем окружены звездным гало (сферической подсистемой) протяженностью около 20 кпк по радиусу. За пределами гало располагается гигантская сфероидальная оболочка, в состав которой, возможно, входят очень слабые красные звезды. Пространственная концентрация звезд в галактической окрестности Солнца равна примерно одной звезде в 10 пк³; в центре Галактики плотность в 10 миллионов раз выше (~10⁶ звезд в 1 пк³).

В нашей Галактике отчетливо выделяются группы звезд — звездные подсистемы, сильно отличающиеся друг от друга химическим составом, характером орбит, скоростей и пространственным положением.

Солнце и движущиеся вокруг него по своим орбитам небесные тела — девять планет (с их спутниками), кометы, астероиды, метеорные тела, а также солнечный ветер (постоянный поток плазмы солнечного происхождения) составляют Солнечную систему. Планеты, в зависимости от их расстояния до Солнца, располагаются следующим образом: Меркурий (время обращения вокруг Солнца — 88 суток); Венера (224,7 суток); Земля (365,3 суток); Марс (687 суток); астероиды (3–8 лет); Юпитер (11,86 лет); Сатурн (24,46 лет); Уран (84,01 лет); Нептун (164,8 лет); Плутон (247,7 лет).

Экваториальный радиус Земли — 6378,16 км, Меркурий, Марс и Плутон меньше Земли соответственно в 2,6, 1,9 и 4,2 раза; Венера примерно одного с ней размера; Сатурн — больше Земли в 9,5 раз, Юпитер — в 11, Уран — в 3,8, Нептун — в 3,9. Все планеты двигаются вокруг Солнца по эллиптическим орбитам.

Вокруг некоторых планет вращаются их спутники. Земля имеет 1 спутник, Марс — 2, Юпитер — 16, Сатурн — 17, Уран — 15, Нептун — 6, Плутон — 1.

Земля мчится вокруг Солнца со средней скоростью 29,765 км в секунду. От Земли до Солнца ~150 млн км; солнечный свет доходит до нее за 8 минут. Солнце в 109 раз больше Земли, его масса (2·10₃₀ кг) превосходит в 330 000 раз массу Земли.

Состав атмосферы планет следующий: Земли — воздух [смесь азота (N₂) — 78,1 % и кислорода (O₂) — 20,95 %], остальное — водяные пары (H₂O), углекислый газ (СО₂), инертные газы и др.; Марса — СО₂ (95 %), N₂ (2,5 %), аргон (Ar) — 1,5–2 %, окись углерода (СО) — 0,06 %, Н₂О (до 0,1 %); Венеры — СО₂ (97 %), N₂ (около 3 %), Н₂О (0,05 %) и примеси — СО, SO₂, хлористый водород (HCl), фтористый водород (HF); Сатурна — метан (СН₄), водород (Н₂), гелий (Не), аммиак (NH₃); Меркурия — Ar, неон (Ne), Не; Нептуна — СН₄, Н₂, Не; Урана — Н2, Не, СН₄; Плутона — обнаружен метан; Юпитера — Н₂, СН₄, NH₃, Не.