Курсовая работа по Геология на тему Галактика и положение в ней Солнечной системы

Галактика состоит из двух основных подсистем, диска и гало, одна из которых вложена в другую и гравитационно связана друг с другом. Первый представляет собой сферическое гало, звезды которого сосредоточены в центре Млечного Пути, тогда как более высокая плотность вещества в центре Млечного Пути быстро уменьшается по мере удаления от Млечного Пути. Центральная, самая плотная часть гало, расположенная в тысячах световых лет от центра Млечного Пути, называется балджем. Вторая подсистема представляет собой массивный звездный диск. Его масса эквивалентна 150 миллиардам солнечных масс. Выглядит как две тарелки с загнутыми краями. Концентрация звезд в диске значительно больше, чем в гало.
Центральная, самая плотная область Млечного Пути называется ядром. Если бы мы жили на планете рядом со звездой недалеко от ядра Млечного Пути, на небе были бы видны десятки звезд, соперничающих по яркости с Луной. Однако Солнце находится довольно далеко от ядра Млечного Пути – расстояние 8 кпк (около 26 000 световых лет). Таким образом, если на каждые 8 кубических парсеков диска около Солнца приходится одна звезда, то на каждый 1 кубический парсек в центре Млечного Пути приходится 10 000 звезд. Центр Млечного Пути находится в направлении созвездия Стрельца. В 2004 году было окончательно доказано, что в центре Млечного Пути находится черная дыра массой около 3 миллионов солнечных масс.
Почти вся молекулярная материя (облака пыли и газа) межзвездной среды сосредоточена в кольцевой области галактического диска, от 3 до 7 КПК здесь находится наибольшее количество пульсаров и источников инфракрасного излучения; Поскольку Солнце находится в плоскости Млечного Пути, видимое излучение центральной области Млечного Пути полностью скрыто толстым слоем поглощающего материала. Размеры Млечного Пути: диаметр диска – 30 кпк (100 000 световых лет), толщина диска – 1000 световых лет.
Исследования собственных движений звезд Млечного Пути показывают, что галактический диск вращается. Если смотреть на Млечный Путь с Северного полюса в созвездии Кома, вращение Млечного Пути происходит по часовой стрелке. Исследования показывают, что Млечный Путь имеет четко выраженную спиральную структуру. Спирали — это волны плотности, которые распространяются с постоянной угловой скоростью в направлении вращения диска Млечного Пути.
Солнечная система начинается со звезды Солнца и девяти планет, вращающихся вокруг нее. В порядке удаления от звезд их положения следующие: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон. Последние три планеты можно увидеть с Земли только в телескопы. Остальные представляют собой более или менее заметные светлые круги, известные с древних времен.
Названия современных планет связаны с именами богов древнеримской мифологии. Причем названия планет не случайны: они в какой-то степени характеризуют их фундаментальные качества. Поэтому Меркурий (вестник богов) славится своей яркостью и быстрым движением по небу. Венера (богиня красоты и любви) — свет и красота; Марс (бог войны) — кроваво-красный; Юпитер (верховный бог) — величественное, спокойное сияние; Сатурн (бог времени и судьбы) — свинцово-серый, подобный смерти; свет движется чрезвычайно медленно среди звезд. Точность названий в некоторой степени доказывает силу наблюдений древних астрономов. Но, конечно, какие-либо физические характеристики планет в то время были совершенно неизвестны, и дискуссии о них основывались исключительно на фантазии и религиозных представлениях.
Солнечная система представляет собой очень сложную структуру, и многие ее закономерности стали доступны для изучения только в последние десятилетия. Космонавтика является самым мощным и перспективным средством познания Вселенной и сейчас играет огромную роль в ее исследовании.
Целью данной работы является анализ структуры галактики Млечный путь и Солнечной системы.
Данная цель обусловила необходимость решения следующих задач:
- изучить строение галактики Млечный путь;
- рассмотреть планеты Солнечной системы.

Наша Солнечная система – маленькая частица в массивной звездной системе под названием Млечный Путь. Млечный Путь включает в себя все звезды созвездий, которые мы видим невооруженным глазом и в телескопы. Он также содержит все звезды, составляющие серебряную полосу Млечного Пути. Млечный Путь опоясывает все небо, словно гигантская светящаяся лента. В телескоп можно увидеть, что это скопление множества слабых, далеких звезд. Более яркие и близкие звезды находятся ближе к центральной линии Млечного Пути и имеют большую плотность. Центральная линия Млечного Пути называется Галактическим экватором. Экваториальная плоскость Млечного Пути – это плоскость симметрии нашей звездной системы. В этой плоскости наша система простирается во всех направлениях. В космосе звезды сходятся в этой плоскости. Его окружают рассеянные звездные скопления, все газовые туманности и облака космической пыли. Этому закону не подчиняются лишь шаровые скопления и некоторые типы звезд. Они заполняют объем сферы и концентрируются со всех сторон к центру Млечного Пути [1].
Вращение звезд Млечного Пути не подчиняется законам Ньютона. Этот загадочный факт привел к новым и удивительным открытиям, связанным с концепцией темной материи.
Наше Солнце расположено между рукавом Стрельца и рукавом Персея. Оно движется со скоростью около 220 километров в секунду и вращается вокруг центра Млечного Пути каждые 200 миллионов лет. За свою жизнь Солнце совершает оборот вокруг Млечного Пути примерно 30 раз. Скорость вращения Солнца вокруг центра Млечного Пути фактически соответствует скорости, с которой спиральные рукава движутся через эту область. Такая ситуация необычна для Галактики. Единственное место, где скорости звездного и спирального рукавов перекрываются, – это коротирующий круг, рядом с которым расположено Солнце. Возможно, эта ситуация позволила жизни возникнуть и выжить на Земле. Ведь в спиральных рукавах происходят бурные процессы, производящие мощное излучение, которое уничтожило бы все живое на Земле. Поэтому наше маргинальное положение относительно галактической «столицы» можно даже считать привилегией [5].
По современным представлениям, Млечный Путь образовался из медленно вращающихся газовых облаков, размер которых был в десятки раз больше. Первоначально он состоял из смеси 75% водорода и 25% гелия, почти без тяжелых элементов. Около миллиарда лет это облако могло свободно сжиматься под действием гравитации. Этот коллапс неизбежно приводит к образованию мусора и началу звездообразования. Первоначально имеется большое количество газа, далеко от плоскости вращения. Появилось первое поколение звезд, в том числе очень крупных звезд и шаровых звездных скоплений. Их современное пространственное распределение соответствует первоначальному распределению газа, близкому к сферическому [2].