Макромир – мир нашей Солнечной системы. Она располагается на периферии нашей галактики Млечный Путь на 2/3 расстояния от её центра и движется сквозь межзвездные облака в направлении созвездия Геркулеса. Ее местоположение удалено от спиральных рукавов активного звездообразования, что является благоприятным фактором устойчивости эволюции планетарной системы, отстоящей от грандиозных процессов, потрясающих области активного звездообразования.
Современные данные позволяют говорить о том, что планеты не такое уж редкое явление в галактике. Обнаружено уже более 130 звезд, вокруг которых установлены планеты, правда, по своим размерам они близки к планетам-гигантам нашей Солнечной системы. Не исключена возможность, что более малые планеты, располагаясь вблизи звезд, не могут быть выделены за счет недостаточной разрешающей способности приборов и влияния света самой звезды.
Как выглядит наша Солнечная система, как она возникла, почему именно в ней возникла жизнь и появился разум?
Центральным телом нашей Солнечной системы является Солнце, вокруг которого обращаются 8 планет: Меркурий, Венера, Земля со спутником Луной, Марс с двумя спутниками: Фобос и Деймос.
Далее располагается Юпитер со своими многочисленными спутниками. Наиболее крупные и известные из них: Адрастея, Метида, Амальтея, Теба, Фива, Ио, Европа, Ганимед, Калисто, Леда, Гималия, Лиситея, Элара, Ананке, Карме, Пасифе, Синопе, S/1999J1.
За Юпитером располагается Сатурн. На июль 2007 г известно, что вокруг него обращается 60 спутников. Двенадцать из них открыты при помощи космических аппаратов: Вояджер-1 (1980), Вояджер-2 (1981), Кассини (2004—2007). Большинство спутников, кроме Гипериона и Фебы, имеет синхронное собственное вращение – они повёрнуты к Сатурну всегда одной стороной. Крупнейший из спутников Сатурна – Титан. Предполагается, что условия на этом спутнике схожи с теми, которые существовали на нашей планете 4 миллиарда лет назад, когда на Земле только зарождалась жизнь.
За Сатурном находится Уран. Он имеет 15 спутников. Пять из них открыты с Земли: Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания, Оберон. Десять спутников открыты космическим аппаратом Вояджер-2: Корделия, Офелия, Бианка, Крессида, Дездемона, Джульетта, Порция, Розалинда, Белинда, Пэк.
За Ураном располагается Нептун, который имеет всего шесть спутников.
Вблизи внешней границы Солнечной системы располагается Плутон с единственным спутником Хароном. Первое изображение Плутона и его спутника было получено космическим телескопом Хаббла в 1994 году. Статус планеты Плутон с его спутником был поставлен под сомнение. О нем известно слишком мало по сравнению с остальными планетами. В последние годы интерес к Плутону возрос, благодаря многочисленным открытиям в поясе Койпера.
Это позволило астрономам усомниться в принадлежности Плутона к планетам, и они уже готовы изменить его статус и перевести планету в астероидальные тела. Международный астрономический союз (МАС) выступил с заявлением, что статус Плутона как планеты менять не будут. Но Плутону теперь присвоен определенный номер в каталоге транснептуновых объектов для согласования наблюдений и вычислений. Поскольку предполагается, что Плутон был когда-то спутником Нептуна.
Плутон единственный из объектов Солнечной системы, который не посещали космические аппараты. Агентство NASA неоднократно откладывало осуществление этого проекта. И вот с космодрома на мысе Канаверал 19 января 2006 года стартовал космический аппарат New Horisons («Новые горизонты») и направился к Плутону. Через 45 минут после запуска аппарат вышел на орбиту, которая через год приведет его к Юпитеру, а через 10,5 лет — к Плутону.
Более 30 лет назад было высказано предположение о том, что далеко за орбитой Плутона обращается вокруг Солнца еще одна планета с гораздо большей массой, чем масса Плутона. Ее условно назвали Трансплутоном.
Плутон был открыт в 1930 г американским астрономом Клайдом Томбо. Главным обоснованием для этого поиска является расхождение между расчетными и фактическими местоположениями планет Урана и Нептуна, которые возникают с завидным постоянством. Возможность открытия Трансплутона часть исследователей считала просто мистификацией. Но впоследствии астрономическое сообщество признало существование девятой планеты Солнечной системы. Но этот статус Плутона как планеты в последние годы пошатнулся.
Международная группа астроном под руководством Г. Брузуала из астрономического центра CIDA в Венесуэле и Чарльза Бэлтая в 2000 г обнаружила между Плутоном и Нептуном астрономическое тело ЕВ173, десятую планету, состоящую из льда и камня, и обладающее диаметром в 550 км. Астрономический объект оказался в 4 раза меньше Плутона. Относить свое открытие к астероидам исследователи не захотели, несмотря на то, что по расчетным параметрам тело должно быть отнесено к группе малых планет – астероидам. Последующее уточнение дало возможность определить диаметр десятой планеты в 900 км, что также немного меньше спутника Плутона – Харона. Авторы следующего открытия – команда ученых под руководством Девида Джуита из Института Астрономии в Ганолулу. Им удалось найти объект в пространстве за орбитой Нептуна, в поясе Койпера, еще один объект диаметром 1250 км. Он получил имя Куаоар.
Английский астроном К. Эджворт в 1949 г. и американский – Д. Койпер в 1951 г. высказали предположение, что за орбитами планет-гигантов (в частности за орбитой Нептуна), на расстоянии 35-50 а.е. от Солнца существует область, которая является источником короткопериодических комет. В последствии эта область была названа поясом Койпера. Долгое время в пределах пояса не удавалось обнаружить ни одного объекта кроме открытой ранее девятой планеты Плутон и ее спутника Харона.
Первый объект пояса Койпера диаметром около 280 км был открыт в 1992 г. и получил обозначение 1992 QB1. К маю 2000 г. было открыто уже 270 транснептуновых тел. Эти тела имеют диаметр 100-800 км и очень темную красноватую поверхность. По оценкам в поясе Койпера около имеется до 70000 объектов с диаметрами более 100 км. По массе скопление малых тел в поясе Койпера в сотни раз больше пояса астероидов, расположенного между между орбитами Юпитера и Марса, но уступает по массе облаку Оорта, простирающемуся на тысячи астрономических единиц от Солнца. Предполагается, что тела, формирующие пояс Койпера, представляет остаток протопланетной туманности, из которой сформировалась Солнечная система.
Все они обращаются вокруг Солнца в прямом направлении (как большие планеты). По параметрам орбит их разделили на несколько классов: классические объекты пояса Койпера; резонансные объекты пояса Койпера, или плутино (т.е. “плутончики”); рассеянные объекты – «бродяги», имеющие весьма вытянутые орбиты. Некоторые из них удаляются от Солнца в афелии на 100-200 а.е., а объект 2000 CR105 - даже на 1300 а.е. Поэтому объекты за Нептуном пока трудно отнести к какому-либо классу малых тел Солнечной системы.
Вплоть до 1992 г. Плутон и Харон были единственными объектами пояса Койпера – кольца ледяных тел, сформировавшихся из остатков материи, окружавшей Солнце миллиарды лет назад. С тех пор найдено около 400 объектов 1. Тем не менее, ученые считают, что пояс Койпера состоит из сотен тысяч каменных глыб диаметром до 100 км. Так что предстоят еще открытия в Солнечной системе, и она может пополниться значительным количеством малых планет и комет, выходящих в область Орта. Это внешняя область Солнечной системы, за границей которой открывается бездна пространства других звёздных систем.
Движение планет вокруг Солнца происходит по орбитам, близким к круговым. Это не позволяет орбитам близко подходить друг к другу, не испытывая сильных гравитационных возмущений со стороны своих соседей. Поэтому они сохраняют устойчивое положение в Солнечной системе миллиарды лет – почти с начала образования Солнечной системы.
Между орбитами Марса и Юпитера располагается внутренний пояс астероидов. Между орбитами Плутона и Нептуна располагается внешний пояс астероидов (пояс Койпера). Самая дальняя область, отстоящая от Солнца, представлена областью Оорта, откуда по параболическим или сильно вытянутым эллиптическим орбитам во внутренние области Солнечной системы проникают кометы.
Среднее расстояние от Солнца до Плутона составляет 39,5 астрономических единиц 2 (около 6 млрд. км). Планеты вращаются в направлении вращения Солнца в плоскости его экватора.
Плоскость земной орбиты – эклиптика – принимается за основную плоскость при определении наклонений орбит планет и других космических тел. Расстояние планет от Солнца образуют закономерную последовательность. Промежутки между соседними орбитами возрастают закономерно с удалением от Солнца. Это один из фактов, подтверждающий единство происхождения планет и Солнца.
Планеты, кроме движения по орбите вокруг Солнца, имеют собственное вращение вокруг своей оси. У всех планет, кроме Венеры и Урана, вращение происходит в прямом направлении, соответствующим обращению планет вокруг Солнца. Медленное вращение Венеры происходит в обратном направлении. А Уран вращается, лежа на боку.
Большинство спутников также обращается вокруг своих планет в том же направлении, в котором происходит вращение планеты. Орбиты спутников лежат в экваториальной плоскости планет. Обратными движениями обладают спутники, расположенные далеко от планеты.
Юпитер, Сатурн, и Уран кроме спутников имеют кольца из малых тел, обращающих в непосредственной близости от планеты, а потому не могут образовывать конденсации и вечно обречены совершать круговые движения своим роем вокруг них.
Внутренние планеты Солнечной системы (Меркурий, Венера, Земля с Луной, Марс) относятся к так называемой земной группе, состоящие в основном из силикатов (плотность от 3,34 до 5,52 г/см3). Внешние планеты (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун) относятся к планетам-гигантам, состоящим, преимущественно, из замерзших газов.