Zamonaviy tabiiyot bilmilari konsepsiyalari Leksiyalar kursi mundarija

Osmon jismlari va ularning Yerdagi jarayonlarga ta’siri
Inson asrlar mobaynida Koinot va Yer qanday paydo bo‘lganligiga qiziqib kelgan. Koinot – ob’ektiv borliq, zamon va makon bilan cheklanmagan. Koinot cheksiz ko‘p kosmik jismlardan tashkil topgan bo‘lib, ular Yerga qaraganda bir necha million marta kattadir. Ob’ektiv borliq, olamda sodir bo‘ladigan hodisa va jarayonlar o‘zaro bog‘liq. Ular fazo va vaqtda rivojlanadi. Koinotdagi aloqalarga bo‘ysinadigan qonuniyatlarni, fazo va vaqtni o‘rganish tabiatshunoslikning asosiy vazifasidir.

Inson o‘zi yashab turgan joy va uni atrofini, ko‘zga tanlashib turgan osmondagi jismlarni (Kosmos) deb tushungan. Koinotni to‘g‘ridan-to‘g‘ri tajriba (kuzatish) yo‘li bilan tekshirib bo‘lmaganligi tufayli, u turli vositalar yordamida olingan ma’lumotlarni ekstropolyatsiya qilish yo‘li bilan bilvosita o‘rganiladi. Natijada, Koinotning tuzilishi va rivojlanishi, vaqt o‘tishi bilan uning o‘zgarishini tasvirlab beruvchi model yaratiladi.

Jamiyat taraqqiyotining har bir bosqichida insoniyat Koinotning biror chegarasini o‘rgana olgan. Ilmiy tadqiqot usullari va astronomik asboblar takomillashgan sari, Koinotni kuzatish chegaralari kengayib, tadqiqotlar yanada chuqurroq, insoniyat bilimi haqiqatga yanada yaqinroq bo‘lib borgan. Dastlab, inson o‘zi yashab turgan joy va uning yaqin atrofini, osmonda ko‘zga tashlanib turadigan jismlarni birgalikda Koinot deb tushungan. Yerning sharsimonligi ma’lum bo‘lgandan keyin markazda Yer va uning atrofida aylanuvchi g‘oyat katta osmon gumbazi Koinot hisoblangan. Beruniy, Ulug‘bek, N.Kopernik, J.Bruno, G.Galiley, I.Kepler, I.Nyuton va boshqalarning ishlari Koinot haqida tasavvur hosil qilishda haqiqiy inqilob bo‘ldi hamda Yerning Koinotdagi vaziyati haqidagi, planetalarning harakat qonunlari haqidagi va boshqa fanlarga asos solindi. Quyosh sistemasi haqida haqiqatga bir muncha yaqin tasavvur vujudga keldi. 19-asrda rus astronomi V.Ya.Struve, nemis astronomi F.Bessel va boshqa olimlar Koinotni tadqiq etishda yangilik – yaqin planetalargacha bo‘lgan masofani aniqlaydigan yangi sahifani ochdilar. Galaktika haqida tushuncha paydo bo‘ldi. Faqat 20-asrda uning o‘lchamlari va tuzilishi haqida umumiy ma’lumotlar olindi. Bu davrda osmondagi tumansimon spiral va elliptik ob’ektlarning Galaktikadan tashqarida joylashganligi, ularning har biri Galakatikaga o‘xshash bir necha o‘n milliard yulduzdan tashkil topgan mustaqil galakatikalar ekanligi isbotlandi. Koinotni kuzatishdagi yangi texnik vositalar (kosmik zondlar, kosmik apparat)ning paydo bo‘lishi yangi kashfiyotlarning yaratilishiga olib keldi. Masalan, Yer, Oy, Venera, Mars, Merkuriy, Yupiter va ularni qurshab olgan fazolar haqida ko‘pgina yangi ma’lumotlar olindi. Navbatda Metagalaktikani o‘rganish muammosi turadi. Koinotning astronomik qurilmalar yordamida tadqiqot qilinishi mumkin bo‘lgan qismi Metagalaktika deyiladi. Metagalaktikada 100 mln. galaktika joylashgan. Galaktikamiz yoki Somon yo‘li sistemasi Metagalaktikadagi yulduz sistemalaridan biridir. Teleskoplar quvvati oshgan sari uzoq masofadagi ob’ektlar tadqiq qilina boshlandi. Metagalaktika hech qanday ob’ekt bo‘lmay, Koinotning shartli ravishda olinayotgan qismi xolos.

Astronomik asboblar bizdan bir necha mlrd. yorug‘lik yili uzoqlikdagi ob’ektlarni kuzatish imkonini beradi. 1963 yilda kashf qilingan kvazarlar bundan ham o‘zoqda joylashgan.

Kvazarlar – burchak o‘lchamlari juda kichik kosmik ob’ektlar. Galaktikamizdan ancha uzoqda joylashgan kuchli nurlanish manbai bo‘lib, optik diapazonda xira yulduzsimon ko‘rinishga ega. Ilk bor radionurlanish manbai sifatida topilgan va keyinchalik optik xira yulduz ekanligi ma’lum bo‘lgan.

Kvazarlar bizdan kosmologik masofada joylashib, Koinot kengayishi jarayonida qatnashadigan asosiy ob’ektlar hisoblanadi. Kvazar elektromagnit nurlanish spektri bo‘yicha sekundiga 10⁴⁵-10⁴⁷ energiya tarqatadi. Afsuski, bunday kuchli nurlanish mexanizmi ma’lum emas.

Shu o‘rinda katta masofalarni o‘lchash uchun qo‘llaniladigan birliklarni keltirib o‘tsak:

- 1 astronomik birlik – 1 a.b = 149,5 mln. km. Yerdan Quyoshgacha bo‘lgan o‘rtacha masofa;

- 1 yorug‘lik yili – yorug‘lik nuri 300000 km/s tezlik bilan bir yilda o‘tadigan masofa;

- 1 parsek (qisqacha parallaks va sekundalardan olingan) 1 pk = 3,26 yorug‘lik yiliga = 3,0810¹⁶ ga teng.

Koinotning o‘rganilayotgan qismi chegaralanganligi uning makon va zamonda cheksizligiga zid bo‘lmay, fan va texnikaning ayni paytdagi taraqqiyot chegarasini belgilaydi.

Koinotdagi moddalarning asosiy tarkibi plazmadan iborat. Biroq, Koinotda o‘ta zich tabiatli (“qora o‘ra”), shuningdek, asosan, aynigan gazlardan iborat bo‘lgan ob’ektlar (neytron yulduzlar) ham bor. Yulduzlar va galaktikalarning o‘ziga xos xususiyatlari uning sirtida portlashlar va moddalarning otilishi vaqtida yuqori faollik mavjudligi hisoblanadi (yangi yulduzlar, chaqnaydigan yulduzlar, yadrosi faol galaktikalar). Koinot massasining asosiy qismi galaktikada to‘plangan deyish mumkin.

Moddaning Koinotda makon va zamonda taqsimlanishi, turli kosmik jismlar va ularning tizimlari astronomiyada, Koinotning umumiy tuzilishi, o‘tmishi va kelajagiga oid masalalar kosmologiyada o‘rganiladi.

Koinotning ikkinchi nomi – Kosmos (yunoncha kosmos – butun olam, dunyo, tartib). Zamonaviy tushunchada “Kosmos” atamasi bir qancha ma’noni bildiradi:

1. 
   Butun olamning sinonimi;
   
2. 
   Yerdan tashqaridagi borliq va uning atmosferasi;
   
3. 
   Yer atrofidagi fazo.
   

Kosmologiya – Koinotning tuzilishi va rivojlanishini hamda nisbiylik nazariyasi ob’ektlarini kuzatuv ma’lumotlari bilan nazariy tadqiqotlar yordamida o‘rganuvchi fan. Asosiy maqsadi – zamonaviy astronomiya va fizika bilimlariga asoslanib, Koinotning evolyutsion modelini tuzish, ya’ni uning boshlang‘ich holatidan to bugunga qadar va kelajakdagi taraqqiyoti bosqichlarini tahlil qilish.

Zamonaviy kosmologiya asoslariga ko‘ra, butun Koinotning eng ko‘p massasini galaktikalar va yulduzlar tashkil etgan. Lekin 15-18 mlrd. yil ilgari uning barcha moddasi dastlab qiyoslash qiyin bo‘lgan o‘ta zich holatda bo‘lgan. Bu o‘ta zich va o‘ta yuqori temperaturali holatni fizika fani hali umuman ishlab chiqmagan. Kuzatuvlarga tayanib, bu holatni “o‘ta kuchli” va “katta” portlash ro‘y bergan, Koinotning birlamchi materiyasi kengayuvchan, bir jinsli va izotrop xususiyatlariga ega bo‘lib, vaqt o‘tishi bilan uning zichligi va temperaturasi jadal pasayib borgan, deb xulosa qilingan. Koinotning qaynoq modeli doirasidagi hisob-kitoblarga ko‘ra, uning temperaturasi 0,001 sek. da ikki marta pasayib 10¹²-10¹¹ K gradusga yetadi. Koinot yoshi 1 sek. ga to‘lganida temperatura T=10¹⁰-10⁸ K oralig‘ida bo‘lib, shu davrda geliy va deyteriy kabi yengil elementlar yadrolari vujudga keladi.

Koinotning birinchi nostatsionar (kengayuvchi) modelini 1922 yilda rus olimi A.A.Fridman taklif qilgan. A.Eynshteyn Koinotning statsionar modelini tuzgan. AQSH astronomi E.Xabbl 1929 y. Fridmanning kengayuvchi modelini kuzatuv yo‘li bilan tasdiqlagan. “Qaynoq” Koinot nazariyasini 1948 y. Amerika olimi G.A.Gamov taklif etgan.

Fridman kosmologiyasida Koinot dastlab o‘ta zich singulyar holatda bo‘lib, xususan, t=10^-13 c vaqtda uning zichligi =10⁹³ gr/sm³ deyilgan. Zamonaviy Koinot turli yoshdagi galaktikalar olamidan iborat va kamida bir necha yuz mln. parsek masshtabdan boshlab zichligi bir jinsli va izotropik xususiyatlarga ega. Masalan, bizdan atigi 1,510⁹ parsek masofa oralig‘ida bir necha mlrd. galaktikalar kuzatiladi. Kosmologiyada bir jinslik va izotropik xususiyatlar kosmologik prinsip deyiladi va u yuqoridagi evolyutsion modelning asosini tashkil etadi. 1965 y. amerikalik astronomlar A.A.Penzias va R.V.Vilson Koinot portlashi davridan saqlanib qolgan “relikt” kashf qilingan. Kuzatuvlarga ko‘ra, Quyosh sistemasi “relikt” nurlanishiga nisbatan 420 km/sek tezlik bilan harakat qiladi.

Zamonaviy Kosmologiya norelyativistik va relyativistik qismlardan iborat. Norelyativistik kosmologiya fazo va vaqtni o‘zaro jips bog‘lanmagan holda qaraydi. Relyativistik kosmologiya esa fazo – vaqt geometriyasida ish ko‘rib, klassik fizikaning ayrim tushunchalari (masalan, fazo – vaqt egriligi va b.) kiritiladi. Koinot taqdiri uning o‘rtacha zichligi kritik qiymat 510^-30 gr/sm³ dan katta yoki kichik ekanligiga bog‘liq. Hozirgi ma’lumotlarga ko‘ra, Koinotning o‘rtacha zichligi 510^-31 gr/sm³ ga teng. Kosmologiyada tabiati bizga noma’lum ko‘rinmas massa muammosi hal etilmagan. Bu massa, xususan, galaktilkalar tojida galaktikalar to‘dalari va ular orasidagi fazoda yetarlicha mavjudligi aniq. U Koinot taqdirigagina emas, balki galaktikalar evolyutsiyasiga ham ta’siri o‘ta muhim ekani ma’lum. O‘zbekistonda kosmologiyaning bu kabi astrofizik muammolari O‘zMU astronomiya kafedarsida, nisbiylik nazariyasi bilan bog‘liq ayrim masalalari esa O‘zFA Yadro fizikasi institutida o‘rganiladi.

Galaktika (yunoncha Galaktikos – sutli, sutsimon) – umumiy o‘zaro tortishish kuchi bilan bog‘langan hamda Quyoshni ham o‘z ichiga olgan 200 mlrd. dan ortiq yulduzning ulkan gravitatsion sitemasi. Galaktikada yulduzlardan tashqari yulduzlararo muhit – gaz, chang va turli maydonda kosmik zarralar ham bor. Umumiy ko‘rinishi jihatidan mashhur Andromeda tumanligi bilan deyarli bir xil, o‘lchami jihatdan esa undan sezilarli farq qiladi. Galaktikani diametri taxminan 30 ming parsek, umumiy massasi taxminan 10⁴¹ kg. Quyoshga yaqin atrofda zichligi - 410²¹ kg/m³. Galaktikaning o‘zbek tilidagi nomi Somon yo‘li, chunki qadimdan yulduzlar ma’lum bir tekislikka (Galaktika ekvatoriga) nisbatan zich joylashib olganligi kuzatilgan bo‘lib, ota-bobolarimiz uni arava ketidan to‘kilib borgan somondan hosil bo‘lgan yo‘lga, yunonlar esa yerga to‘kilgan sutga o‘xshatganlar. Yunon faylasufi Demokrit Somon yo‘li son-sanoqsiz yulduzlardan iborat deb taxmin qilgan edi. Shunday ekanligini birinchi bo‘lib G.Galiley isbotladi. Ingliz astronomi V.Gershel 18-asrda Galakatikani izchil o‘rgana boshladi. Keyinchalik yangi-yangi qirralarini aniqlashdi.

O‘zbekistonda Galaktikaga doir masalalar asosan O‘zbekiston FA Astronomiya institutida va O‘zbekiston Milliy universiteti astronomiya kafedrasida o‘rganiladi.

Galaktikaning massasining 97 %ini yulduzlar tashkil etadi. Somon yo‘li markazi Galaktika o‘zagida bo‘lib, Galaktika uning atrofida aylanish xususiyatiga ega. Galaktikani o‘z o‘qi atrofida to‘la bir marta aylanib chiqishiga ketadigan vaqt Galaktikani aylanish davri deyiladi va u taxminan 200 mln. yilga teng. Galaktikalarning yoshi o‘rtacha 10 mlrd yilni tashkil etadi.

Galaktika tarkibiga kiradigan gaz, chang yoki gaz-chang bulutlari Galaktik tumanliklar deyiladi. Shakliga qarab, diffuz, planetar, o‘ta yangi yulduzlarning portlashi qoldiqlari va boshqa xillarga bo‘linadi. Diffuz tumanlik Galaktika umumiy gaz-chang qatlamining bir qismi. Emission, nurlanish (nur qaytaruvchi) va qora (xira) Galaktik tumanliklar farq qilinadi. Emission Galaktik tumanlik bir yoki bir qo‘shni qaynoq yulduzlarning ultrabinafsha nurlanishi ta’sirida portlab ko‘rinadi. Bunday Galaktik tumanlik temperaturasi 800 K. Nurlanuchi Galaktik tumanlikning nurlanishi qaynoqli pastroq qo‘shni yulduzlarning yorug‘lik sochishi bilan bog‘liq. Qora (xira) Galaktik tumanlik Somon yo‘li yoki nurlanuvchi Galaktik tumanlik fonida ko‘rinadi. Qora tumanlik bilan nurlanuvchi tumanlik orasidagi farq shundaki, qora tumanlik yaqinida yoritilgan yulduzlavr bo‘lmaydi. Ba’zi bu uch tur tumanliklar birgalikda uchraydi. Planetar Galaktik tumanlik xalqasimon yoki amorf tumanlik bo‘lib, markazida o‘zak (temperaturasi 50-100000 K bo‘lgan yulduz) joylashgan. Ana shu o‘zak tumanlikning lyuminessent nurlanishiga sabab bo‘ladi. Bu tumanliklar va ularning o‘zaklari qizil gigantlarning evolyutsiyasi jarayonida hosil bo‘ladi. O‘ta yangi yulduzlarning portlanish qoldiqlari ingichka tolasimon emission tumanliklar bo‘lib, o‘ta yangi yulduzning portlashi natijasida vujudga keladi. Bu tumanliklar sinxrotron radionurlanish va issiqlik spektral mayin rentgen nurlanish manbai hisoblanadi. Tumanlik ichida ba’zan pulsar, ya’ni portlagan yulduz qoldig‘i kuzatiladi.

Galaktika markazi Qavs yulduzlar turkumida joylashgan. U ko‘proq changdan iborat qalin qatlam bilan o‘ralgan. Galaktika markazining yorqinligi 10⁴⁷ erg/c. O‘zak, asosan, qizil gigantlar, quyi spetral sinflarning mitti yulduzlaridan iborat. Galaktikamiz o‘zagi va Somon yo‘li qismi bir qarashda tinch, sokin bo‘lib ko‘rinadi. Aslida esa ularda tinimsiz va jo‘shqin kechayotgan turli fizik jarayonlar, jumladan, yulduzlar portlashi, gaz oqimi uzluksiz ajralib turishi yoki murakkab to‘qnashuvlari, yulduzlar kollapsga uchrash holatlari, pulsar va qora o‘ralarning vujudga kelishi hodisalari kuzatiladi.

Galaktikamizdan tashqarida bo‘lgan Koinotning barcha jismlari (boshqa galaktikalar, ular to‘dalari, kvazarlar va boshqalar) “Galaktikadan tashqari astronomiya” astronomiya bo‘limida o‘rganadi.

Koinotning birinchi nostatsionar (kengayuvchi) modelini 1922 yil rus olimi A.A.Fridman taklif qilgan. A.Eynshteyn Koinotning statsionar modelini tuzgan. AQSH astronomi E.Xabbl 1929 y. Fridmanning kengayuvchi modelini kuzatuv yo‘li bilan tasdiqlagan. “Qaynoq” Koinot nazariyasini 1948 y. amerika olimi G.A.Gamov taklif etgan.

Koinotning uzluksiz kengayishi xususiyatini ifodalovchi qonunni E.Xabbl taklif etgan. Bu kengayishning eng oddiy modeli bolalar sharini puflaganda uning kattalashishidir. Bunda shar sirtidagi boshlang‘ich nuqtalar bir-biridan vaqt davomida uzoqlashib boradi. Kuzatuvchi shu nuqtalarning (galaktikalar to‘dasining) birida joylashgan, deb tushintiradi. Galaktikalar to‘dalari va kvazarlarning bizdan uzoqligi R va uzoqlashish tezligi v orasidagi bog‘lanish quyidagicha ifodalanadi:

(3)

bunda H – Xabbl doimiysi.

Xabbl qonuni katta masshtabda doimo o‘rinli va amaliyotda keng qo‘llaniladi. Uning yordamida, xususan, bizning Galaktikamizdan juda uzoqda joylashgan ob’ektlargacha bo‘lgan masofa osonlik bilan aniqlanadi. Buning uchun ob’ektning spektridan uning qizilga siljishi qiymati topilib, yuqoridagi formuladan masofa qiymati hisoblanadi.

Koinot sirlarini o‘rganish, uning imkoniyatlaridan foydalanish yo‘l-yiriklarini aniqlash uchun zarur asbob-uskunalar yaratish, ayrim telekommunikatsiya masalalarini hal qilish, mashq trenajyorlari va xalq xo‘jaligi ehtiyojlari uchun uskunalar yaratish bilan shug‘ullanadigan muassasa “Koinot” Ilmiy Ishlab Chiqarish Birlashmasi (IICHB) deb ataladi. O‘zbekiston davlat koinotni tadqiq etish agentligi 1992 yil tashkil qilingan.

Yo‘nalishlari: 1) Quyosh sistemasidagi jismlar (sayyoralar, ularning yo‘ldoshlari, kometa va asteroidlar)ni o‘rganish; 2) vaznsizlik holatida moddalarni turli fazalarda yaratish va ulardan kristall, qotishma va amorf holatdagi moddalar olish; 3) koinotda ishlatiladigan uskunalar yaratish. Quyosh sistemasidagi jismlarni o‘rganish uchun “Koinot” IICHB da LB-09 parmalash uskunasi ishlab chiqildi. Bu uskuna “Luna-24” kosmik apparati tarkibida Oyda chiqarilib, Oy sirtini 2 m chuqurlikkacha parmalash, undagi jins namunasini kosmik apparatga joylash ishlarini bajardi.

Dunyoda birinchi marta vaznsizlik holatida turli moddalardan kristallar o‘stirish, shisha va boshqa qotishmalar sintez qilish imkoniyatiga ega bo‘lgan apparatlar yaratildi. “Koinot” IICHB da diametri 30 m gacha bo‘lgan koinotda ochiladigan parabolik antennalar, radioteleskoplar yoki radioastronlar; uzayadigan shtangalar qurilib sinovdan o‘tkazildi. PB-01, PB-02 asboblaridan Yer magnetizmini o‘lchashda foydalanilmoqda.

Quyosh. Quyosh sistemasining planetalari

Quyosh – Quyosh sistemasining markaziy jismi, Yerga eng yaqin yulduz. Quyosh massasi Yer massasidan 333 ming marta katta. Quyosh hajmi Yer hajmidan 1 mln. 304 ming marta katta. Quyosh ichiga Yerday sharlarning milliondan ortig‘i sig‘adi.

Quyosh o‘z o‘qi atrofida sekin-asta muntazam Sharqdan G‘arbga tomon aylanadi. Aylanish tezligi Quyosh ekvatorida 2 km/s bo‘lib, qutblari tomon kamayib boradi.

Quyosh, Galaktika markazi atrofida 200 mln. yil davomida bir marta aylanib chiqadi. Yaqin yulduzlarga nisbatan Quyosh sekundiga 20 km tezlik bilan harakat qiladi.

Quyoshni o‘zi yasagan teleskop yordamida G.Galiley 1611 yili kuzatgan va undagi dog‘larni, o‘z o‘qi atrofida aylanish davrini aniqlagan. Nemis olimi G.Shvabe 1843 yilda Quyosh dog‘larining soni, uning faolligi davriy o‘zgarishini topdi.

Quyosh hamma planetalarni, issiqlik va yorug‘lik manbai bo‘lib, Yerda hayot manbai. Quyosh energiyasi ulkan, har bir sekundida 1 sm² Quyosh sirti 6 kVt energiya nurlanmoqda va bu energiyani juda oz qismi, ya’ni har bir sekundida 1 m² Yer sirtiga  1,4 kVt Quyosh energiyasi tushadi.

Quyosh asosan vodorod va geliy atomlaridan tashkil topgan – 80 %ni vodorod atomlari va 18 %ni geliy atomlari tashkil etadilar. Quyosh yadrosida yuz beradigan vodorod yadroviy reaksiyalar Quyosh energiyasining asosiy manbaidir. Quyoshdan chiqadigan energiya termoyadro reaksiyasi jarayonida vodorodning geliyga aylanishidan hosil bo‘ladi. Yadro radiusi Quyosh radiusini 1/3 qismini tashkil etadi. Yadroning temperaturasi 10 MK (10000000 K)dan oshadi va plazma holatida bo‘ladi.

Quyosh asosan Yerning kimyoviy elementlaridan tashkil topgan. Quyoshda 69 kimyoviy element borligi olimlar tomonidan aniqlangan.

Quyosh atmosferasi bir necha turli qatlamlardan tashkil topgan. Quyosh atmosferasining pastki qatlamini fotosfera tashkil etadi. Uning qalinligi taxminan 500 km, fotosferadagi gazning harorati 6000 K. Quyoshning barcha nurlanish energiyasi asosan fotosferadan sochiladi. Fotosferada dog‘lar va mash’alalar mavjud. Quyosh dog‘lari uzuq-uzuq to‘rsimon yorug‘ maydonchalar – mash’alalar bilan o‘ralgan. Quyosh dog‘lari va mash’alalari Quyosh yuzasining faol sohalarini tashkil etadi.

Fotosferaning ustida joylashgan Quyosh atmosferasini qatlami xromosfera deyiladi. Xromosferaning qalinligi bir necha ming km bo‘lgan, temperaturasi 10000 K dan oshadi.

Quyosh toji – Quyoshning tashqi, eng ko‘p cho‘zilgan qatlami. Quyosh tojining o‘rtacha temperaturasi 10⁶ K dan ortiq. Quyosh tojining tashqi qatlamlaridan fazoga yuqori energiya zarra (proton, elektron)lar sochilib turadi va bu oqim Quyosh shamoli deb ataladi.

Quyosh – Koinotni son-sanoqsiz yulduzlarni bittasi. Quyoshni o‘rgana olib, biz boshqa yulduzlarda ro‘y beradigan jarayonlarni bilib olamiz.

Quyosh, 9 ta planeta (Atorit – Merkuriy, Zuhra – Venera, Yer, Mirrix – Mars, Mushtariy – Yupiter, Zuhal – Saturn, Uran, Neptun, Pluton) va ularning yo‘ldoshlaridan iborat osmon jismlari, yana bir necha o‘n ming kichik planetalar (asteroid), ko‘pdan-ko‘p kometa va mayda meteor moddalar birgalikda Quyosh sistemasi (tizimi)ni tashkil etadi.

Quyosh sistemasidagi planetalar (sayyoralar) ikki guruhga bo‘linadi – ichki (Merkuriy, Venera, Yer, Mars) va tashqi (Yupiter, Saturn, Uran, Neptun, Pluton).

Nemis olimi I.Kepler Quyosh sistemasini tuzilishini va planetalarning harakat qonunlarini kashf etdi. Bu kashfiyotlar Kopernik nazariyasini tasdiqladi. Qaysi kuch planetalarni harakatga keltiradi, noma’lum edi. Nimaga planetalar Quyoshga tushmaydilar va undan uchib ketmaydilar? Nimaga Oy Yer atrofida aylanadi va Yerga tushmaydi? Qaysi kuch osmon jismlarning harakatini boshqaradi? Bunday savollarga buyuk ingliz olimi I.Nyuton javob berdi. Nyuton planetalar harakatini tushuntiruvchi qonunlar asosida butun olam tortishish qonunini ochdi va bu qonun orqali Oy, planetalar va kometalar harakatini isbotlab berdi. Barcha jismlar o‘zaro bir-biriga tortiladi. Jismlar orasidagi o‘zaro tortishish kuchi butun olam tortishish kuchi deb ataladi. Jismlarning Yerga tushishi, Oyning Yer atrofida berk orbita bo‘ylab harakatlanishi, planetalarning Quyosh atrofida harakatlanishi va shunga o‘xshash boshqa harakatlar butun olam tortishish kuchi ta’sirida ro‘y beradi.

Nyuton o‘zining va o‘zigacha bo‘lgan olimlarning kuzatishlariga asoslanib planetaning Quyosh bilan tortishish kuchi Quyosh va planetaning massalari ko‘paytmasiga to‘g‘ri proporsional, ular orasidagi masofaning kvadratiga teskari proporsional bo‘lishini aniqladi. Xulosalar natijasida Nyuton butun olam tortishish qonunini yaratdi. Bu qonun quyidagi formula bilan ifodalanadi:

(1)

F – butun olam tortishish kuchi; M₁ va M₂ – jismlar massasi; R – jismlar orasidagi masofa; G – gravitatsion doimiy (G – tabiatdagi barcha jismlar uchun bir xil bo‘lgan mutanosiblik koeffitsiyenti).

Gravitatsion doimiyning son qiymatini birinchi marta ingliz olimi Kavendish 1798 yilda sezgir burama tarozi yordamida aniqladi va bu qiymat quyidagiga teng:

(2)

Butun olam tortishish qonuni yordamida osmon jismlarning harakatini trayektoriyalarini hisoblash mumkin bo‘ldi, shuningdek, Yerni sun’iy yo‘ldoshlarining, planetalararo avtomatik stansiyalarning harakat trayektoriyalarini hisoblash mumkin bo‘ldi.

Okean va dengizlarda suvni davriy tebranishlari natijasida ro‘y beradigan hodisalar suvning qalqib ko‘tarilishi va suvning qaytishi deyiladi. Bunday hodisalar tortishish kuchini ta’sirida ro‘y beradilar. Yer absolyut qattiq jism emas – Yer yuzasining 71 %ni dengiz va okeanlar egallaydi.

Quyosh sistemasidagi planetalar bir-biridan tubdan farq qiladigan xususiyatlari mavjud. Masalan, astronomik apparatlar yordamida tekshirish natijasida ma’lum bo‘lishicha, ichki planetalar atmosferasi tashqilarnikiga qaraganda ancha siyrak. Merkuriyda atmosfera yo‘q. Venera va Marsda CO₂ dan iborat juda zich atmosfera. Tashqi planetalar atmosferasi juda qalin, zich bo‘lib, asosan metan, ammiak va vodoroddan iborat.

Yupiter – planeta-gigant bo‘lib, u Quyosh sistemasidagi planetalarni ikkinchi guruhiga kiradi. Yupiterni atrofida, elliptik orbitalar bo‘ylab, 13 ta yo‘ldoshlar aylanadilar. Yupiterni Quyosh atrofidagi aylanish davri 12 yilga teng.

Ikkinchi planeta – gigant Saturn, uning diametri 120 ming km, o‘rtacha zichligi 700 kg/m³ bo‘lib, u asosan vodorod va geliydan tashkil topgan. Saturn halqalardan tashkil topgan bo‘lib, ularni qalinligi taxminan 3 km. Halqalardan tashqari Saturn 10 ta yo‘ldoshlardan tashkil topgan.

1871 yilda V.Gershel kuzatish yo‘li bilan yangi planeta – Uranni topdi. 1846 yilda U.J.Levere Uranning orbitadan chekinishini o‘rganib, chekinish sababchisi – Neptunning vaziyatini hisoblab chiqdi. Shunga asosan I.G.Galle Neptunni topdi. Neptunning o‘rtacha zichligi 1700 kg/m³ ga teng. Neptun ikkita yo‘ldoshlardan tashkil topgan, ulardan bittasi – Triton uning diametri 4 ming km, Tritonning massasi Oy massasidan ikki baravar ortiq.

Quyosh sistemasida kichik planetalar (asteroidlar) aniqlangan. 1801 yilda Italiyada D.Piatssi birinchi asteroid – Sererani kashf qildi. Bu bilan kichik planetalarni ochish tadqiqotlari boshlab berildi. Serera kichik planetalardan eng kattasi bo‘lib, uning diametri 770 km. Eng kichik asteroidlarni diametri taxminan 1 km ni tashkil etadi.

Quyosh sistemasida yana kometalar ham mavjud. Har yili astronomlar tomonidan 5-10 tacha kometa kashf qilinadi. Optik kuzatishlar yordamida ko‘rinmaydigan son-sanoqsiz meteor – moddalar va kosmik changlar Quyosh sistemasi fazosining hamma joyida mavjud.

Koinotda, osmon jismlarining (asteroidlar) bir-biri bilan to‘qnashishi natijasida kichikroq jismlar paydo bo‘ladi. ular fanda Meteor moddalar nomini olgan. Meteor modda yakka holda yoki to‘p bo‘lib, Quyosh va boshqa yirik osmon jismlarining tortishish kuchiga bo‘ysunib, doimiy harakatda bo‘ladi. Planetamiz yonidan uchib o‘tayotganda Yerning atmosfera qobig‘iga kirib kelishi ham mumkin. Atmosferada, ishqalanish natijasida yemirilib, yo‘q bo‘lib ketganlari meteorlar deyiladi, yergacha yetib kelgan qoldiqlari esa meteoritlar deb ataladi. Meteoritlar uch xilga ajratiladi: toshli, temirli va tosh temirli. Yergacha ko‘pincha ishqalanishga bardoshli temir meteoritlar yetib kelgan va to‘qnashuv natijasida o‘ziga xos kraterlar paydo qilgan.

Yer – Quyosh sistemasidagi Quyoshdan uzoqligi jihatdan uchinchi planeta. Yer kosmik jism sifatida quyidagilar bilan harakterlanadi: hajmi 10¹¹ km³, massasi 610¹⁴ kg, radiusi 6378 km. Yer Quyoshdan 150 mln. km uzoqlikda joylashgan bo‘lib, Quyosh atrofida 30 km/s tezlik bilan aylanadi.

Yerda hayot borligi bilan u Quyosh sistemasidagi boshqa planetalardan farq qiladi. Biroq hayot materiya taraqqiyotining tabiiy bosqichi bo‘lganligi sababli Yerni koinotning hayot mavjud bo‘lgan yagona kosmik jismni, hayotning Yerdagi shakllarini esa mavjudotning yagona shakllari deb bo‘lmaydi.

Hozirgi zamon kosmogoniya nazariyalariga ko‘ra, Yer Quyosh atrofidagi fazoda gaz-chang holatda bo‘lgan kimyoviy elementlarning gravitatsion kondensatlanishi (bir-biriga qo‘shilishi) yo‘li bilan  4,5 mlrd. yil muqaddam paydo bo‘lgan. Yer tarkib topib borayotgan vaqtda radioaktiv elementlarning parchalanishi natijasida ajralib chiqadigan energiya hisobiga Yerning ichki qismi asta-sekin qizib, Yer moddasining differensiyalanishiga olib kelgan, oqibatda Yerning konsentrik joylashgan turli qatlamlari – kimyoviy tarkibi, agregat holati va fizik xossalari jihatdan bir-biridan farq qiladigan geosferalari hosil bo‘lgan. Yer ichki qismining tuzilishi, seysmik to‘lqinlarning yer sirti va butun hajmi bo‘yicha tarqalishini tadqiq etish asosida aniqlangan. Bu to‘lqinlar bo‘ylanma va ko‘ndalang to‘lqinlar bo‘lib, ularning Yer ichki qismini tashkil etgan qattiq, suyuq qatlamlarida tarqalishi turlicha ko‘rinish kasb etadi. Bu zamonaviy metodlar asosida Yer ichki qatlamlarini o‘rganish quyidagi natijalarni berdi.

Yer po‘sti deb ataluvchi qatlam o‘rtacha 30 km qalinlikka ega bo‘lib, uning ostidagi Yer mantiyasi 2900 km chuqurlikkacha boradi. Undan pastda – 5500 km li chuqurlikkacha suyuq tashqi yadro joylashgan bo‘lib, markazda diametri 1500 km chamasidan qattiq sub’yadro yotadi. Yerdan tashqarida tashqi geosferalar – suv sferasi – gidrosfera va havo sferasi – atmosfera joylashgan.

Yerning yadrosi juda kam o‘rganilgan, u ikki qismdan tashqi qism suyuq va ichkisi qattiq jismdan iborat deb hisoblanadi. Suyuq yadro elektr o‘tkazuvchan bo‘lib, Yer bilan birgalikda aylanadi. Radioaktiv yemirilish natijasida ajralib chiqqan energiya, yadroda konveksion harakatni vujudga keltiradi. Suyuq moddaning murakkab harakati tufayli Yerning magnit maydoni vujudga keladi.

Yer atrofidagi magnit maydoni magnitosfera deyiladi. Magnitosfera ichida radiatsion poyaslar (mintaqalar) mavjud bo‘lib, Quyoshdan va Koinotdan keluvchi zaryadlangan zarralar bu poyaslarda to‘planib, ularning oz qismi yer yuziga o‘tadi. Yerdagi tirik mavjudotlar bu radiatsion poyaslar bilan o‘ta xavfli bo‘lgan kosmik nurlardan himoyalangandir. Yerni o‘rab turgan planetalararo muhit turli o‘lchamdagi qattiq jismlardan, changlarlan, atomlar, molekulalar, elementar zarrachalardan, hamda insonning o‘zi fazoga chiqargan Yerning sun’iy yo‘ldoshlari, kosmik stansiyalar va boshqalardan iboratdir.

20-asr 2-yarmida raketa va sun’iy yo‘ldoshlardan foydalanib, atmosferaning yuqori qatlamlari va magnitosfera haqida tasavvurlar shakllandi.

Yer atmosferasiga va biosferaga Quyosh va uning aktivligi sezilarli ta’sir ko‘rsatadi, Yerdagi biologik jarayonlarga ta’sir ko‘rsatadi. Quyoshdan kelayotgan energiyaning milliarddan bir qismi Yerga yetib kelsa ham, u bizning planetamizda hayotning mavjud bo‘lishi uchun yetarlidir. Hozir ma’lumki, Quyosh aktivligining siklik o‘zgarishi Yerda magnit bo‘ronlari, ultrabinafsha radiatsiyaning o‘zgarishlarida, atmosfera yuqori qatlamlarining ionizatsiyasining holati o‘zgarishida va hokazolarda namoyon bo‘ladi.

20-asrga kelib olimlar ijtimoiy jarayonlarning (urushlar, revolyutsiyalar, epidemiyalar va turli ommaviy hayajonlar) Quyosh aktivligiga bevosita bog‘liq ekanligini ta’kidlay boshlandi. Misol tariqasida quyidagi tarixiy sanalarni keltirish mumkin. Quyosh aktivligining davrlari 1905 yil (“birinchi” rus inqilobi), 1917 yil (oktyabr to‘ntarishi), 1941 yil (“Ulug‘ Vatan” urushi boshlanishi), 1991 yil (avgust voqealari va SSSRning parchalanib ketishi)larga to‘g‘ri keladi. So‘nggi izlanishlar yana shuni ko‘rsatdiki, Quyosh aktivligi olimlarning ijodiy faolligini ham jadallashtirishi mumkin ekan. Albatta, bunday muvofiqlikni mutlaq deb qarash mumkin emas, lekin bu to‘g‘risida fikr yurgizish mumkin.

Astronomiya – Kosmik jismlari va ularning sistemalari paydo bo‘lishini, taraqqiyoti va tuzilishini, ko‘rinma va haqiqiy harakatlarini, kimyoviy tarkibi va fizik holatini, Koinotning bir butun umumiy qonuniyatlarini o‘rganuvchi fan.

Astronomiyaning katta qismi kuzatish ma’lumotlarini to‘plash bilan band bo‘lgan. Miloddan avval 6-asrga kelib, misrliklar va bobilliklar tajribaga asoslanib Quyosh va Oy tutilishlarini, ularning davriy takrorlanib turishini oldindan aytib bera olganlar. Qadimda astronomiya sohasida shug‘ullangan Pifagor, Aristotel, Gipparx, Ptolemey, Arximed va boshqalarni ko‘rsatish mumkin. Pifagor asarlarida Yerning sharsimonligi haqida yozilgan. Aristotel olam markazida Yer bo‘lgan sistemadir g‘oyani ilgari surdi. Gipparx 1028 ta yulduzning osmon sferasidagi vaziyatlarini o‘z ichiga olgan va bizgacha yetib kelgan dastlabki yulduz jadvallaridan birini yaratdi. Gipparx ta’limotini Ptolemeyning “Almagest” asaridan bilamiz. Ptolemey fanga olam tuzilishining geotsentrik sistemasi nomi bilan kirgan sistemani yaratdi. 8-9-asrlarda Muhammad al-Xorazmiy, Ahmad al-Farg‘oniy, Abbos Javhariy, Ahmad Marvaziy va boshqa olimlar astronomiya bilan jiddiy shug‘ullandirlar. 10-asrda Al-So‘fi birinchi bo‘lib Andromeda tumanligiga e’tibor berib, uning yulduzlardan farq etilishini tavsiflab bergan. Abu Rayhon Beruniy astronomiyaning hamma masalalarini o‘z ichiga olgan 40 ta yaqin astronomik risola yozgan. Beruniy astronomiyaning bir qancha masalalariga yaqindan yondashib, geografik koordinatalarni, Yerning o‘lchamlarini va vaqtni aniqlash usullarini keng bayon etdi. Beruniy astronomiyaning amaliy masalalarini hal qilish jarayonida bir qancha yangi astronomik asboblarni, jumladan o‘z astrolyabiyasini ixtiro qilgan. Astronomiyada Beruniyning izdoshi Umar Xayyom edi. U koinotning cheksizligiga oid juda ko‘p yangi g‘oyalarni ilgari surgan. Umar Xayyom hozir qo‘llanilayotgan Grigoriy taqvimidan ham aniq bo‘lgan Quyosh taqvimini ishlab chiqqan. Astronomiyaning 15-asrdagi taraqqiyoti Samarqand yaqiniga o‘sha zamondagi eng mukammal asboblari bilan jihozlangan ulkan rasadxona qurgan Ulug‘bek nomi bilan bog‘liq. Samarqand astronomlari Ulug‘bek rahbarligida yozgan “Ziji Ko‘ragoniy” yoki “Ulug‘bek ziji” deb ataluvchi asosiy asar, ayniqsa, undagi 1018 yulduz vaziyati keltirilgan jadval dunyoga mashhur. Ulug‘bekning ko‘zga ko‘ringan sardoshlardan G‘iyosiddin Jamshid Koshiy Yevropa olimlarining bir qancha kashfiyotlarini ulardan ancha ilgari ko‘ra bilgan. Sharqda, “o‘z davrining Aflotuni” nomi bilan mashhur bo‘lgan Salohiddin Muso ibn Muhammad Qozizoda Rumiy, “o‘z davrining Ptolemeyi” nomini olgan Ali Qushchining xizmatlari katta. Samarqand olimlarining asarlari Yevropada 1948 yildan buyon chop qilinib kelinmoqda.

Astronomiya 20-asrda shiddat bilan taraqqiy etdi. Chunki, bu davrda kuzatish texnikasi nihoyatda murakkablashdi.

20 asrning 50-yillariga kelib kosmik tibbiyot shakllandi. Biologik raketa va sun’iy yo‘ldoshlarda odamning kosmik fazoni o‘rganishiga imkon beradigan fiziologik tadqiqotlar o‘tkazilishi kosmik tibbiyotning paydo bo‘lishi va rivojlanishiga zamin bo‘ldi.

Kosmik tibbiyot kompleks fan bo‘lib, kosmik fazoda odamning hayot faoliyati uchun sharoit yaratishga qaratilgan va bir-biri bilan chambarchas bog‘langan tibbiy-biologik, biofizik, fizik-kimyoviy, telemetrik, matematik, biologik-texnik, muxandiklis-konstruktorlik va boshqa ko‘pgina ilmiy yo‘nalishlar majmuini o‘z ichiga oladi.

AQShda ulkan teleskoplarning ixtiro qilinishi yulduzlararo muhitni chuqurroq o‘rganish imkonini berdi. Astronomiyada yangi olingan ma’lumotlar asosida bir qancha gipotezalar yaratildi. Olim V.A.Ambarsumyan yulduzlar assotsiatsiyasi haqida g‘oyat muhim nazariyani yaratdi. Unga ko‘ra, yulduzlar o‘ta zich ob’ektlardan otilib chiqib paydo bo‘ladi.

Kosmogoniya – osmon jismlari va ularning sistemalarini paydo bo‘lishi va taraqqiyotini o‘rganadigan fan. Kosmogonik nazariyalar va gipotezalar kosmik jismlarni kuzatish asosida vujudga keladi. Kosmogoniya astronomik tadqiqot usullaridan tashqari yana nazariy fizika qonunlari va ma’lumotlariga ham suyanadi. Kosmogoniya shartli ravishda galaktikalar, yulduzlar va planetalar kosmogoniyalariga bo‘linadi. Masalan, planetalar kosmogoniyasi yo‘nalishi geologiya, geofizika, geokimyo ma’lumotlarini va kosmik apparatlar bilan tadqiq qilingan natijalari ham qo‘llaydi.

Bugungi hisob-kitoblariga ko‘ra 5 mlrd. yil burun sezilarli darajada aylanishga va magnit maydonga ega bo‘lgan gaz-changdan iborat yirik bulut siqilishni boshlab, asta-sekin uning markazida massiv markaziy quyuqlik vujudga kelgan. Bu sistema aylanish o‘qi bo‘yicha siqilib borgan sari magnit kuch chiziqlari markazdagi protoyulduzga o‘ralib borib uning aylanish momentini ular tashqi qismga o‘zatishda qatnashadi. Natijada markazida Quyosh va uning ekvator tekisligi atrofida aylanish momenti asta-sekin oshib borayotgan qalin disk vujudga keladi.