Солнечная система - совокупность небесных тел - планет и их спутников, астероидов, комет и т. д., которые вращаются вокруг Солнца под действием силы его притяжения (рис. 7).
Солнце - центральное тело Солнечной системы. Оно по массе в 750 раз превышает массу всех своих спутников и представляет собой огромную газовый шар, температура поверхности которой составляет 6000 л.с.
Кроме планет, похожих на Землю (Меркурий, Венера, Марс), вокруг Солнца по эллиптическим орбитам вращаются планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон.
Вокруг Солнца вращаются и маленькие планеты - астероиды. их около 2000, крупнейший из них - Церера - имеет диаметр 1025 км. Орбиты большинства астероидов лежат между орбитами Марса и Юпитера,
Мелкие тела беспорядочно носятся в мировом пространстве, попадая иногда и на Землю и другие планеты. Это метеоры размером от песчинки до мелкого астероида. Как правило, метеоры не долетают до поверхности Земли, они сгорают в ее атмосфере. Падение множества метеоров можно спостеригани в виде "звездного дождя" или метеорных потоков. В основном это остатки комет, которые распались, - крупных образований из разреженного газа с очень малым твердым ядром. Предполагают, что кометы образуются на границах Солнечной системы. Под влиянием планет-гигантов они могут приближаться к Солнцу.
Движение планет вокруг Солнца подчиняется трем законам И. Кеплера. Орбита любой планеты есть эллипс, в одном из фокусов которого находится Солнце (первый закон Кеплера). Из этого закона вытекает, что расстояние планет от Солнца меняется. Ближайшую точку орбиты называют перигелием, а дальнюю - афелием. Орбита Земли также эллиптическая. В перигелии Земля бывает в начале января, а в афелии - в начале июля.
Пивсуму расстояния планеты от Солнца в афелии и перигелии называют большой полуосью орбиты. Она равна среднему расстоянию планеты от Солнца. Среднее расстояние от Земли до Солнца, равное примерно 150 млн км, взят за одну астрономическую единицу (1 а.е.). Радиус-вектор планеты за равные промежутки времени описывает равные площади (второй закон - закон площадей).
Из этого закона вытекает, что в перигелии скорость планеты максимальна, а в афелии - минимальна. Квадраты периодов обращений планет относятся как кубы больших полуосей их орбит (третий закон). Если расстояние от Земли до Солнца принять за единицу и с помощью астрономических наблюдений определить периоды обращения планет, то, пользуясь третьим законом Кеплера, можно построить план (модель) планетной (Солнечной) системы.
На Земле предмет, расстояние до которого надо измерить, рассматривают с двух мест, откуда виден в разных направлениях. Зная расстояние между наблюдателями С и В (базис) и угол между направлениями, под которыми они видят предмет А, легко вычислить расстояние до него (рис. 8). Это делают с помощью тригонометрии.
Расстояние до небесных светил от Земли очень велика. Чтобы заметить различие в направлениях, в которых видно светило, наблюдатели должны находиться на расстоянии многих тысяч километров друг от друга, иначе угол между направлениями будет так мал, что его можно измерить. В основе определения расстояний до небесных светил лежит явление паралактичного смещения.
Паралактичним смещением называется изменение направления на предмет при перемещении наблюдателя. Поясним это. Если смотреть на карандаш, вертикально размещен перед глазами, поочередно закрывая то один, то другой глаз, будет видно "перемещения" карандаша на фоне далеких предметов (стены, окна, двери). Чем дальше от глаз отодвигать карандаш, тем меньше будет паралактичне смещения. Чем дальше друг от друга точки наблюдения, тем больше базис, тем более паралактичне смещения. В нашем примере базисом является расстояние между глазами.
Для измерения расстояний до тел Солнечной системы за базис принимают радиус Земли. Наблюдают положение светила, например Луны, на фоне далеких звезд одновременно с двух обсерваторий. Расстояние между ними по прямой (базис) должна быть примерно равна радиусу Земли и быть перпендикулярной направлению на светило. Если бы за базис взяли радиус Земли СА, а наблюдатели были в точках А и В, то с светила ? радиус Земли было бы видно под углом р (рис. 9). Угол, под которым из светила виден радиус Земли, перпендикулярный лучу зрения, называют горизонтальным параллаксом. Он равен паралактичному смещению. На рис. 8 его изображен углом при вершине С, а параллакс обозначено углом при вершине А. Они равны друг другу, как углы при параллельных прямых (СИ) | | ВА по построению).