В древние и средневековые времена были известны только объекты, видимые невооруженным глазом — Солнце, Луна, пять классических планет и кометы , а также явления, которые, как теперь известно, происходят в атмосфере Земли , такие как метеоры и полярные сияния. [ сомнительно – обсудить ] Древние астрономы могли проводить геометрические наблюдения с помощью различных инструментов. Сбор точных наблюдений в ранний современный период и изобретение телескопа помогли определить общую структуру Солнечной системы. Телескопические наблюдения привели к открытию спутников и колец вокруг планет , а также новых планет, комет и астероидов ; признание планет другими мирами, Земли другой планетой и звезд другими солнцами; идентификация Солнечной системы как единого целого и определение расстояний до некоторых близлежащих звезд.
На протяжении тысячелетий то, что сегодня известно как Солнечная система, рассматривалось как « вся Вселенная », поэтому знания об обеих системах развивались параллельно. Четкое различие не было проведено примерно до середины 17 века. С тех пор были получены дополнительные знания не только о Солнечной системе, но и о космическом пространстве и его объектах дальнего космоса .
Солнечная система — одна из многих планетных систем в галактике. [ 1 ] [ 2 ] Планетная система, в которую входит Земля, называется «Солнечной» системой. Слово «солнечный» происходит от латинского слова «Солнце», Sol (родительный падеж Solis ). Все, что связано с Солнцем, называется «солнечным»: например, звездный ветер от Солнца называется солнечным ветром .
Первые люди имели ограниченное представление о небесных телах, которые можно было увидеть на небе. представляло Однако Солнце непосредственный интерес, поскольку оно порождает цикл день-ночь. Более того, рассвет и закат происходят всегда примерно в одних и тех же точках горизонта, что помогло разработать стороны света . Луна была еще одним объектом, представляющим непосредственный интерес из- за ее большего визуального размера. Лунные фазы позволяли измерять время в более длительные периоды, чем дни, и предсказывать продолжительность времен года . [ 3 ]
Доисторические представления о структуре и происхождении Вселенной были весьма разнообразными, часто укорененными в религиозной космологии , и многие из них не зафиксированы. Многие ассоциировали классические планеты (эти звездообразные точки, видимые невооруженным глазом) с божествами , отчасти из-за их загадочного движения вперед и назад относительно неподвижных звезд , что дало им прозвище «звезды-странники», πλάνητες ἀστέρες ( planētes asteres сегодняшнее слово « планета ». ) на древнегреческом языке, от которого произошло [ 4 ]
Систематические астрономические наблюдения проводились во многих регионах мира и начали пополнять космологические знания, хотя в основном они были обусловлены астрологическими целями, такими как гадание и/или предзнаменования . Ранние исторические цивилизации в Египте , Леванте , досократической Греции , Месопотамии и древнем Китае зафиксировали веру в плоскую Землю . Ведические тексты предлагают ряд форм, в том числе колесо (плоское) и мешок (вогнутое), хотя они, вероятно, продвигают сферическую Землю , которую они называют бхугол (или भूगोल на хинди и санскрите), что буквально переводится как «сферическая». земля". [ 5 ] Древние модели, как правило, были геоцентрическими , ставя Землю в центр Вселенной. [ 6 ] основано исключительно на обычном опыте наблюдения за тем, как небо медленно движется над нашими головами, и на ощущении, что земля под нашими ногами твердо покоится. Некоторые традиции китайской космологии предлагали внешнюю поверхность, к которой были прикреплены планеты, Солнце и Луна; другой предположил, что они находятся в свободном плавании. Все остальные звезды считались « неподвижными » на заднем плане.
Анимация, изображающая модель ретроградного движения планет Евдокса. Две самые внутренние гомоцентрические сферы его модели представлены здесь в виде колец, каждая из которых вращается с одинаковым периодом, но в противоположных направлениях, перемещая планету по восьмерке, или гиппопеду. Основные элементы астрономии Птолемея, показывающие планету на эпицикле (меньший пунктирный круг), деференте (большой пунктирный круг), эксцентрике (×) и экванте ( •).
Хотя неясно, мотивирована ли она эмпирическими наблюдениями, концепция сферической Земли , по-видимому, впервые получила интеллектуальное доминирование в школе Пифагора в Древней Греции в V веке до нашей эры. [ 8 ] Между тем, пифагорейская астрономическая система предполагала, что Земля, Солнце и противоземля вращаются вокруг невидимого «Центрального огня». Под влиянием идей Пифагора и Платона философы Евдокс , Каллипп и Аристотель разработали модели солнечной системы, основанные на концентрических сферах . Им требовалось более одной сферы на планету, чтобы учесть сложные кривые, которые они прочерчивали по небу. Аристотелевская физика использовала место Земли в центре Вселенной вместе с теорией классических элементов для объяснения таких явлений, как падение камней и поднимающееся пламя; Предполагалось, что объекты в небе состоят из уникального элемента, называемого эфиром .
Более поздняя геоцентрическая модель, разработанная Птолемеем, присоединила меньшие сферы к меньшему количеству больших сфер, чтобы объяснить сложные движения планет, устройство, известное как деферент и эпицикл, впервые разработанное Аполлонием Пергским . Опубликованная в «Альмагесте» , эта модель небесных сфер , окружающих сферическую Землю, была достаточно точной и предсказуемой. [ 9 ] и стал доминировать среди образованных людей в различных культурах, распространившись от Древней Греции до Древнего Рима, христианской Европы, исламского мира, Южной Азии и Китая посредством наследования и копирования текстов, завоеваний, торговли и миссионерства. Он широко использовался до 16 века. [ 9 ]
Различные астрономы, особенно те, кто имел доступ к более точным [ нужна ссылка ] наблюдения, скептически отнеслись к геоцентрической модели и предложили альтернативы, включая гелиоцентрическую теорию, согласно которой планеты и Земля вращаются вокруг Солнца. Многие предложения не распространились за пределы местной культуры и не стали доминирующими на местном уровне. Аристарх Самосский размышлял о гелиоцентризме в Древней Греции ; Марсиан Капелла в раннем средневековье учил , что Меркурий и Венера вращаются вокруг Солнца, а Луна, Солнце и другие планеты вращаются вокруг Земли; [ 10 ] в Аль-Андалусе Арзашель предположил , что Меркурий вращается вокруг Солнца, а гелиоцентрические астрономы работали в школе Мараги в Персии. Кералы Астроном из Нилаканта Сомаяджи предложил геогелиоцентрическую систему, в которой планеты вращаются вокруг Солнца, а Солнце, Луна и звезды вращаются вокруг Земли.
Наконец, польский астроном Николай Коперник полностью разработал систему, называемую коперниканским гелиоцентризмом , в которой планеты и Земля вращаются вокруг Солнца, а Луна вращается вокруг Земли. Хотя теория Коперника, поздняя к тому времени, была известна датскому астроному Тихо Браге , он не принял ее и предложил свою собственную геогелиоцентрическую систему Тихона . Браге предпринял значительную серию более точных наблюдений. Немецкий натурфилософ Иоганнес Кеплер сначала работал над объединением системы Коперника с платоновыми телами в соответствии со своей интерпретацией христианства и древней теорией музыкального резонанса, известной как Musica Universalis . Став помощником Браге, Кеплер унаследовал наблюдения и получил задание математически проанализировать орбиту Марса. После многих неудачных попыток он в конце концов сделал революционное открытие: планеты движутся вокруг Солнца по эллипсам . Он сформулировал и опубликовал то, что сейчас известно как законы движения планет Кеплера с 1609 по 1619 год. Эта модель стала доминирующей моделью среди астрономов, хотя, как и в случае с В моделях небесной сферы физический механизм, посредством которого происходило это движение, был несколько загадочным, и теорий было множество.
Потребовалось некоторое время, чтобы новые теории распространились по всему миру. Например, в географических открытий эпоху Великих астрономическая мысль в Америке основывалась на старых греческих теориях. [ 11 ] но к 1659 году в письменных источниках начали появляться новые западноевропейские идеи. [ 12 ]
Изобретение телескопа произвело революцию в астрономии, позволив увидеть детали Солнца, Луны и планет, недоступные невооруженному глазу. Он появился около 1608 года в Нидерландах и был быстро принят европейскими энтузиастами и астрономами для изучения неба.
Солнце . сфотографировано через телескоп со специальным солнечным фильтром солнечные пятна и потемнения конечностей Хорошо видны . Меркурий проходит транзитом в нижней середине лика Солнца.
Около 1677 года Эдмонд Галлей наблюдал транзит Меркурия через Солнце, что привело его к пониманию того, что наблюдения солнечного параллакса планеты (в идеале с использованием транзита Венеры ) могут быть использованы для тригонометрического определения расстояний между Землей, Венерой и Солнцем. Солнце. [ 16 ] В 1705 году Галлей понял, что при повторных наблюдениях кометы фиксируется один и тот же объект, возвращающийся регулярно раз в 75–76 лет. Это было первое свидетельство того, что вокруг Солнца вращается что-то кроме планет. [ 17 ] хотя это было теоретизировано Сенекой о кометах в I веке . [ 18 ] Около 1704 года термин «Солнечная система» впервые появился на английском языке. [ 19 ]
Телескоп впервые позволил обнаружить объекты, невидимые невооруженным глазом. Это заняло некоторое время из-за различных логистических соображений, таких как низкая мощность увеличения раннего оборудования, небольшая площадь неба, охваченная любым данным наблюдением, а также работа, связанная со сравнением нескольких наблюдений в разные ночи.
В 1781 году Уильям Гершель искал двойные звезды в созвездии Тельца и наблюдал то, что он считал новой кометой. Его орбита показала, что это была новая планета, Уран , первая из когда-либо открытых телескопом. [ 20 ]
Джузеппе Пиацци открыл Цереру в 1801 году, маленький мир между Марсом и Юпитером. Ее считали еще одной планетой, но после последующих открытий других небольших миров в том же регионе ее и другие в конечном итоге переклассифицировали как астероиды . [ 21 ]
К 1846 году несоответствия в орбите Урана заставили многих заподозрить, что большая планета, должно быть, тянет его издалека. Расчеты Джона Адамса и Урбена Леверье в конечном итоге привели к открытию Нептуна . [ 22 ] Избыточная прецессия перигелия орбиты Меркурия побудила Леверье постулировать наличие внутримеркурианской планеты Вулкан в 1859 году, но оказалось, что ее не существует: избыточная прецессия перигелия была наконец объяснена общей теорией относительности Эйнштейна , которая вытеснила теорию Ньютона как наиболее точное описание гравитации в больших масштабах.
Дальнейшие очевидные расхождения в орбитах внешних планет привели Персиваля Лоуэлла к выводу, что еще одна планета, « Планета X », должна находиться за Нептуном. После его смерти его обсерватория Лоуэлла провела поиски, которые в конечном итоге привели к Клайдом Томбо открытию Плутона в 1930 году. Однако Плутон оказался слишком мал, чтобы нарушить орбиты внешних планет, и поэтому его открытие было случайным. . Как и Церера, первоначально она считалась планетой, но после открытия в ее окрестностях множества других объектов аналогичного размера в 2006 году реклассифицировал ее как карликовую планету . МАС [ 22 ]
В древние времена существовала распространенная вера в так называемую «сферу неподвижных звезд », гигантскую куполообразную структуру или небосвод с центром на Земле, который действовал как ограничение всей Вселенной , ее край, ежедневно вращающийся вокруг. Со времен эллинистической астрономии и в средние века предполагаемый радиус такой сферы становился все более большим, вплоть до немыслимых расстояний. Но в эпоху европейского Возрождения возможность того, что такая огромная сфера сможет совершить один оборот на 360° вокруг Земли всего за 24 часа, считалась маловероятной. [ 35 ] и этот момент был одним из аргументов Николая Коперника в пользу отказа от многовековой геоцентрической модели.
В шестнадцатом веке ряд писателей, вдохновленных Коперником, таких как Томас Диггес , [ 36 ] Джордано Бруно [ 37 ] и Уильям Гилберт [ 35 ] приводил доводы в пользу бесконечно протяженной или даже бесконечной Вселенной, в которой другие звезды являются далекими солнцами, что открывает путь к осуждению аристотелевской сферы неподвижных звезд.
Когда Галилео Галилей исследовал небо и созвездия через телескоп , он пришел к выводу, что «неподвижные звезды», которые были изучены и нанесены на карту, представляют собой лишь крошечную часть огромной Вселенной, лежащей за пределами досягаемости невооруженного глаза. [ 38 ] Он также направил свой телескоп на тусклую полоску Млечного Пути и обнаружил, что она распадается на бесчисленные белые звездообразные пятна, предположительно сами более далекие звезды. [ 39 ]
Термин «Солнечная система» вошел в английский язык к 1704 году, когда Джон Локк использовал его для обозначения Солнца, планет и комет в целом. [ 40 ] К тому времени было без сомнения установлено, что планеты — это другие миры, тогда звезды были бы другими далекими солнцами, так что вся Солнечная система на самом деле является лишь небольшой частью чрезвычайно большой Вселенной и определенно чем-то отдельным.
Хотя вопрос о том, когда действительно была «открыта» Солнечная система как таковая, остается спорным, три наблюдения XIX века определили ее природу и место во Вселенной вне всяких разумных сомнений. Во-первых, к 1835–1838 гг. Томас Хендерсон [ 41 ] и Фридрих Бессель [ 42 ] успешно измерил два звездных параллакса — кажущееся смещение положения ближайшей звезды, вызванное движением Земли вокруг Солнца. Это было не только прямое, экспериментальное доказательство гелиоцентризма ( Джеймс Брэдли сделал это уже в 1729 году, когда обнаружил, что причиной аберрации звездного света является движение Земли вокруг Солнца), [ 43 ] но также впервые точно выявил огромное расстояние между Солнечной системой и ближайшими звездами. Затем, в 1859 году, Роберт Бунзен и Густав Кирхгоф , используя недавно изобретенный спектроскоп , исследовали спектральную подпись Солнца и обнаружили, что оно состоит из тех же элементов, что существовали на Земле, впервые установив физическое сходство между Землей и Землей. другие тела, видимые с Земли. [ 44 ] Затем отец Анджело Секки сравнил спектральные характеристики Солнца со спектральными характеристиками других звезд и обнаружил, что они практически идентичны. [ 33 ] Осознание того, что Солнце является звездой, привело к научно обновленной гипотезе о том, что другие звезды могут иметь собственные планетные системы, хотя это не было доказано в течение почти 140 лет.
Карта Венеры, созданная на основе Магеллан. данных радара Радиолокационный снимок астероида 4179 Тутатис .
Радарная астрономия — это метод наблюдения близлежащих астрономических объектов путем отражения радиоволн или микроволн от целевых объектов и анализа их отражений, которые предоставляют информацию о формах и свойствах поверхности твердых тел, недоступную другими способами. Радар также может точно измерять положение и отслеживать движение таких тел, особенно небольших по размеру, как кометы и астероиды, а также определять расстояния между объектами в Солнечной системе. В некоторых случаях радиолокационная съемка давала изображения с разрешением до 7,5 метров.
Земля . Многочисленные бортовые и космические радары нанесли на карту всю планету для различных целей. Одним из примеров является миссия по радиолокационной топографии «Шаттл» , которая нанесла на карту большие части поверхности Земли с разрешением 30 м. [ 59 ]
Линии на Европе, сделанные Галилео космическим кораблем Художественная концепция « Пионера-10» , который прошел орбиту Плутона в 1983 году. Последняя передача была получена в январе 2003 года и отправлена с расстояния примерно 82 а.е. Космический зонд возрастом 51–52 года удаляется от Солнца со скоростью более 43 400 км/ч (27 000 миль в час). [ 64 ]
С начала космической эры кораблей было выполнено большое количество исследований с помощью роботизированных космических , которые были организованы и выполнены различными космическими агентствами.
Все планеты Солнечной системы, а также их основные спутники , а также некоторые астероиды и кометы в настоящее время в той или иной степени посещаются космическими кораблями, запущенными с Земли. Благодаря этим беспилотным миссиям люди смогли получить фотографии всех планет крупным планом и, в случае с посадочными модулями , провести испытания почв и атмосфер некоторых из них.
Первым искусственным объектом, отправленным в космос, был советский спутник «Спутник-1» , запущенный 4 октября 1957 года, который успешно вращался вокруг Земли до 4 января следующего года. [ 65 ] Американский зонд «Эксплорер-6» , запущенный в 1959 году, стал первым спутником, сфотографировавшим Землю из космоса.
Первым успешным зондом, пролетевшим мимо другого тела Солнечной системы, была «Луна-1» , которая пролетела мимо Луны в 1959 году. Первоначально предполагалось, что она столкнется с Луной, но вместо этого она не попала в цель и стала первым искусственным объектом, вращающимся вокруг Солнца. «Маринер-2» стал первым планетарным облётом , пролетевшим мимо Венеры в 1962 году. Первый успешный облёт Марса совершил «Маринер-4» в 1965 году. «Маринер-10» впервые пролетел мимо Меркурия в 1974 году.
Первым зондом, исследовавшим внешние планеты, был «Пионер-10» , который пролетел мимо Юпитера в 1973 году. «Пионер-11» первым посетил Сатурн в 1979 году. Зонды «Вояджер» совершили большое путешествие по внешним планетам после своего запуска в 1977 году, причем оба зонды, проходящие мимо Юпитера в 1979 году и Сатурна в 1980–1981 годах. Затем «Вояджер-2» приблизился к Урану в 1986 году и к Нептуну в 1989 году. Два зонда «Вояджер» сейчас находятся далеко за пределами орбиты Нептуна и находятся на пути к поиску и изучению терминальной ударной волны , гелиооболочки и гелиопаузы . По данным НАСА , оба зонда "Вояджер" столкнулись с завершающей ударной волной на расстоянии примерно 93 а.е. от Солнца. [ 66 ]
Запущенный 19 января 2006 года зонд «Новые горизонты» стал первым искусственным космическим кораблем, исследовавшим пояс Койпера. Эта беспилотная миссия пролетела мимо Плутона в июле 2015 года. Миссия была продлена для наблюдения за рядом других объектов пояса Койпера, включая пролет вблизи 486958 Аррокота в первый день Нового 2019 года. [ 68 ]
По состоянию на 2011 год американские учёные обеспокоены тем, что исследования за пределами пояса астероидов будут затруднены из-за нехватки плутония-238 . [ нужно обновить ]
Орбитальные аппараты, посадочные аппараты, вездеходы и летающие зонды
По состоянию на 2022 год [update], три тела Солнечной системы: Луна, Марс и Рюгу. [ 71 ] были посещены мобильными марсоходами . Первым роботизированным вездеходом, посетившим другое небесное тело, был советский «Луноход-1» , который приземлился на Луне в 1970 году. Первым, посетившим другую планету, был «Соджорнер» , который пролетел 500 метров по поверхности Марса в 1997 году. Солнечной системой были воздушные шары «Вега» в 1985 году, а первый полет с двигателем был предпринят компанией Ingenuity в 2020 году. Единственным марсоходом с экипажем, посетившим другой мир, был лунный вездеход НАСА , который путешествовал с «Аполлонами -15» , « 16» и «17» в период с 1971 по 1972 год.
В некоторых случаях как люди, так и роботы-исследователи брали физические образцы посещенных тел и возвращали их обратно на Землю. Другие внеземные материалы попали на Землю естественным путем в виде метеоритов или прилипли к искусственным спутникам ; это образцы, которые также позволяют изучать вещество Солнечной системы.
Первой орбитальной космической станцией, на которой размещалось более одного экипажа, была НАСА » «Скайлэб , на которой с 1973 по 1974 год успешно размещались три экипажа. Настоящее заселение людьми космоса началось с советской космической станции «Мир» , которая постоянно находилась под оккупацией в течение почти десяти лет. с 1989 по 1999 год. Ее преемница, Международная космическая станция , поддерживала постоянное присутствие человека в космосе с 2001 года. В 2004 году президент США Джордж Буш объявил о Видение космических исследований , которое предусматривало замену устаревшего шаттла, возвращение на Луну и, в конечном итоге, пилотируемую миссию на Марс.
Засчитываются только успешные или частично успешные миссии; приборы на космическом корабле, изготовленные другой страной, не считаются отдельной миссией
При нажатии на символ открывается статья, описывающая первую успешную миссию в этой категории.
^ Педерсен, Олаф (1993). Ранняя физика и астрономия. Историческое введение . Кембридж (Великобритания): Издательство Кембриджского университета. ISBN 0-521-40340-5 .
^ Брюс С. Иствуд, Упорядочение небес: римская астрономия и космология в эпоху Каролингского Возрождения (Лейден: Брилл, 2007), стр. 238–239.
^ Браш, Фредерик (октябрь 1931 г.), «Лондонское королевское общество и его влияние на научную мысль в американских колониях», The Scientific Monthly , 33 (4): 338.
^ Морисон, Сэмюэл Элиот (март 1934 г.), «Гарвардская школа астрономии в семнадцатом веке», The New England Quarterly , 7 (1): 3–24, doi : 10.2307/359264 , JSTOR 359264 .
^ Джеремия Хоррокс, Уильям Крэбтри и наблюдения Ланкашира за прохождением Венеры в 1639 году, Аллан Чепмен, 2004 г., издательство Cambridge University Press дои : 10.1017/S1743921305001225
^ « Кирхгоф, Густав Роберт ». Британская энциклопедия (11-е изд.). 1911. [...] ему принадлежит заслуга [...] изложить полное описание своей теории и, таким образом, прочно утвердить ее как средство, с помощью которого химические составляющие небесных тел могут быть обнаружены с помощью сравнение их спектров со спектрами различных элементов, существующих на этой Земле.
^ Перейти обратно: а б Поле, Дж. (1913). «Анджело Секки» . В Герберманне, Чарльз (ред.). Католическая энциклопедия . Нью-Йорк: Компания Роберта Эпплтона. [...] [его] теория о единстве мира и тождестве неподвижных звезд и Солнца получила глубочайшую научную демонстрацию и подтверждение.
^ Хеллиер, Маркус, изд. (2008). Научная революция: основные материалы для чтения . Блэквелл: Основные материалы по истории. Том. 7. Джон Уайли и сыновья . п. 63. ИСБН 9780470754771 . Пуританин Томас Диггес (1546–1595?) был первым англичанином, предложившим защиту теории Коперника. ... К отчету Диггеса прилагается диаграмма Вселенной, изображающая гелиоцентрическую систему, окруженную сферой неподвижных звезд, которую Диггес описал как бесконечно протяженную во всех измерениях.
^ Татон, Рене; Уилсон, Кертис (1989). Планетарная астрономия от эпохи Возрождения до расцвета астрофизики . Издательство Кембриджского университета. ISBN 0-521-24254-1 . OCLC 769917781 .
^ Дональд Сэвидж; Майкл Мьюинни (25 февраля 2003 г.). «Прощай, Пионер 10» . НАСА. Архивировано из оригинала 29 января 2012 г. Проверено 11 июля 2007 г.
Масип, Джоэл Габас (2016). Солнечная система, особый уголок Млечного Пути [ Солнечная система, особое место Млечного Пути ] (на испанском языке). Испания: РБА. ISBN 978-84-473-8562-1 .
Arc.Ask3.Ru Номер скриншота №: b72d52cacd0af09338e99dbf6d8c56e7__1723512360 URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/b7/e7/b72d52cacd0af09338e99dbf6d8c56e7.html Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1: Discovery and exploration of the Solar System - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)