Планети сонячної системи

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.


Нажми чтобы узнать.
скачати

Введення.
Сонячна система утворилася близько 4,6 млрд. років тому. Група планет разом з Сонцем і складають Сонячну систему. Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон, які зі своїми 57 супутниками звертаються навколо масивної зірки по еліптичних орбітах.
Сонце - центральне тіло Сонячної системи - представляє собою гарячий газова куля. Воно в 750 разів перевершує за масою всі інші тіла Сонячної системи разом узяті. Саме тому всі в Сонячній системі можна наближено вважати обертається навколо Сонця. Землю Сонце "переважує" в 330 тисяч разів.
Сонце - найближча до Землі зірка, воно - єдина із зірок, чий видимий диск помітний неозброєним оком. Всі інші зірки, віддалені від нас на світлові роки, навіть при розгляді у найпотужніші телескопи, не відкривають жодних подробиць своїх поверхонь. Світло від Сонця доходить до нас за вісім з третиною хвилин. За однією з гіпотез, саме разом з Сонцем утворилася наша планетна система, Земля, а потім і життя на ній.
Як і всі зірки, Сонце народилося в зіщулена газопилової туманності. У центральній частині температура на Сонці дорівнює 15.000.000 К, а тиск досягає сотні мільярдів атмосфер.
Усі планети умовно розділені на дві великі групи мають схожий хімічний склад, середню щільність і зіставні розміри.
Внутрішня або земна група (розташовані ближче до Сонця) - до неї входять Меркурій, Венера, Земля, Марс.
Зовнішня група (планети-гіганти) - до неї входять Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун.
Планета Плутон, з-за своїх особливостей ні входить, ні в одну з груп і розглядається відокремлено.
Меркурій
http://www.zvezdi-oriona.ru/pictures/131785/mercury_.gifМеркурий - найменша планета земної групи і найближча до Сонця з усіх планет. На небосхилі Меркурій не відходить далеко від центрального світила - максимум на 29 °. Видно він або перед сходом Сонця (ранкова видимість), або після заходу (вечірня видимість) і тільки поблизу (максимальних кутових вилучень від Сонця). Але навіть в ці періоди побачити його не завжди можна з-за значного нахилу його орбіти к. Планета видно неозброєним оком у вигляді серпа (помітного, звичайно тільки в телескоп або бінокль). У періоди видимості блиск Меркурія складає в максимумі близько -1.
Загальні відомості
Відстань від Сонця - 0,39 а.о., екваторіальний діаметр - 4, 8 тис. км, в 0,4 земного, маса - 3,3. 1023 кг , 0,06 мас Землі. Період обертання навколо Сонця - 88 днів. Назву свою планета отримала на честь бога тогровлі.
Історія відкриттів
Вельми поширена легенда про те, що Коперник так і не зміг за все життя побачити Меркурій, про що дуже журився. І дійсно, зробити це непросто. Що ж, за іронією долі в день народження Коперник мав відмінну можливість подивитися на Меркурій: на той день минуло лише п'ять днів з елонгації планети, ввечері можна було її бачити як зірку 0,8 величини. Через місяць з невеликим настала прекрасна ранкова видимість Меркурія! У віці 4-х і 5-ти місяців Коперник пропускає ще два періоди видимості Меркурія, и.т.д - у перший рік життя Коперника (у Польщі) Меркурій не сильно ховався.
Якщо перенестися в рік його повернення на батьківщину після освітніх митарств по Європі, у рік 1503-й, то побачимо, що Меркурій був доступний спостереженнями в січні, квітні, травні, серпні, вересні, листопаді. Навмання беручи 1540-й рік, бачимо, що і тут можна було, при бажанні, у травні, а особливо в жовтні не залишитися без побаченого Меркурія. Тому, дозволимо собі засумніватися в достовірності деяких легенд.
У 1631 році вперше спостерігалося проходження Меркурія по диску Сонця, передбачене Кеплером. Копернику, до речі, таких можливостей представилося тільки дві: у 1506-му і в 1536-му роках. І, якщо погода підкачала, може, про це і журився великий муж? Але ... рано ще було тоді для таких спостережень, їх не вміли пророкувати. Перше спостереження проходження Меркурія по диску Сонця відбулося 7-го листопада 1631-го року, через 88 з половиною років після смерті Коперника.
Тільки в 1965 році виміряно період обертання планети навколо осі, раніше вважалося, що вона завжди повернена до Сонця однією стороною, як Місяць до Землі. За допомогою методів радіолокації виявлено, що Меркурій, все ж таки, швидше робить один оборот навколо осі, ніж виток навколо Сонця.
Меркурій у цифрах:
Маса
0,055 маси Землі (3,3.1023 кг)
Діаметр
0,38 діаметри Землі ( 4878 км )
Щільність
Щільність 5,43 г/см3
Температура поверхні
від -180 ° С до +430 ° С
Тривалість зіркових діб
58,65 земної доби
Середня відстань від Сонця
0,387 а.о. (57,9 млн. км)
Період обертання по орбіті
87,97 земної доби
Нахил екватора до орбіти
2 °
Ексцентриситет * орбіти
0,206
Нахил орбіти до екліптики
7 °
Довгота Висхідного Вузла
47,53 °
Середня швидкість руху по орбіті
48,89 км / сек
Відстань від
Венера.
http://www.zvezdi-oriona.ru/pictures/136179/venus0.gifВенера - друга за віддаленості від Сонця і за масою серед планет земної групи. Венера так само, як і Меркурій, не відходить на небі на велику відстань від Сонця. У моменти елонгацій Венера може відійти від нашої зірки максимум на 48 °. Як і в Меркурія, у Венери є періоди ранкової та вечірньої видимості. Венера - третій по яскравості об'єкт на нашому небі. У періоди видимості її блиск в максимумі становить близько -4,8. Знімок зроблений не в видимих ​​променях. Зображення Венери отримано в ультрафіолетовому діапазоні 7 лютого 1974-го року "Марінером 10" Тут чітко підкреслена структура хмар планети, невиразні в видимому діапазоні через непрозору атмосфери.
Загальні відомості
Відстань від Сонця - 0,72 а.о., екваторіальний діаметр - 12,1 тис. км, 0,95 земного, маса - 4,9.1024 кг, 0,82 мас Землі. Період обертання навколо Сонця - 225 днів. Планета названа так на честь богині любові.
Історія відкриттів
У телескоп, навіть невеликий, можна без зусиль побачити і поспостерігати зміна видимої фази диска планети. Їх вперше спостерігав у 1610-му році Галілей. Атмосферу на Венері відкрив М.В. Ломоносов 6 червня 1761-го року (за новим стилем), коли планета проходила по диску Сонця. Це дуже рідкісне явище, найближчим відбудеться в 2004 році, 8 червня, а наступне за ним - 6 червня 2012-го року.
Найбільш гострі з нас, людей, можуть побачити серп Венери і неозброєним оком. Такі випадки документально відзначені. Чим Ви гірше?
Перші дві вітчизняні автоматичні станції "Венера", спрямовані до планети в 60-х роках, не змогли досягти мети, зійшовши з траєкторії. Перший же успішний в історії людства міжпланетний переліт здійснила "Венера 3" Вона досягла Венери 1-го березня 1966-го року. Апарат "Венери 4" на висоті 23 км від поверхні планети зруйнувався, не витримавши суворих умов венеріанської атмосфери. Спускаються наступних двох "Венер" наблизилися до поверхні ще на 3 км . Лише спускний апарат "Венери 7" 15-го грудня 1970-го року досяг поверхні і пропрацював на ній 23 хвилини, встигнувши провести масу досліджень в атмосфері, вимірявши температуру на поверхні (близько 500 ° С) і тиск (100 атмосфер).
Вперше людям вдалося побачити поверхню Венери 22 жовтня 1975-го року (в день, коли автору стукнуло 9 місяців). Радянська "Венера 9" і (пізніше) "Венера 10" приземлилися (прівенерілісь) і передали перші знімки. Апарати сідали на планету і раніше (першою була посадка "Венери 7"), але тоді проводилися інші дослідження. З-за високої температури апаратура автоматичних станцій на поверхні може працювати лише кілька годин. Першу посадку на денній стороні Венери здійснила радянська "Венера 8" (на чорно-білому знімку). "Венера 13" і "Венера 14" досліджували склад венеріанської поверхні, який виявився схожий з хімічним складом земної кори. Вони ж передали перші і досі єдині кольорові зображення поверхні Венери.
Венера 15 "і" Венера 16 "в 1983-му році за допомогою радіохвиль виробили картографування більшої частини північної півкулі планети. Американський" Магеллан "в 1990-му році виробив майже повне картографування Венери, більш детальне. Саме отримані ним дані радіонабдюденій за допомогою комп'ютерів перетворили на численні зображення поверхні планети. Всі вони є результатом довгих праць співробітників NASA, якому і належить частина авторських прав на ці знімки
До Венері наближалися та інші апарати. Наприклад, у 1984-му році "Вега 1" і "Вега 2" (міжнародний проект з радянським участю).
Спостереження планети у видимому діапазоні довжин хвиль утруднений близьким розташуванням її до Сонця на небосхилі, а також (і в основному) щільною атмосферою Венери, що приховує поверхню. Радіолокоціонние дослідження найбільш інформативні в цьому плані.
Особливості обертання Венери
За допомогою радіохвиль було встановлено, що Венера обертається навколо своєї осі в напрямку зворотному напрямку обертання майже всіх планет - за годинниковою стрілкою, якщо дивитися з північного полюса планети. Обертається Венера дуже повільно. Якщо виходити із загальноприйнятої схеми утворення Сонячної системи, слід очікувати обертання планет в один бік як по орбітах, так і навколо осі. Для виправдання наявних винятків (Венери й Урана), передбачають, зокрема, можливі зіткнення цих планет на ранніх стадіях їх формування з великими небесними тілами. Катастрофа такого плану могла цілком спричинити за собою зміни орієнтації осі обертання планет.
Хімічний склад, фізичні умови і будова Венери
Венера - планета, ближче всіх підходяща в русі своєму до Землі. За своїми розмірами вона схожа з Землею і так само володіє обширною атмосферою, хоча Венеріанську повітряна оболонка куди як внушительнее Земної. Тиск поблизу поверхні планети складає близько 95 атмосфер! Складається ця атмосфера, в основному, з вуглекислого газу з домішками азоту і кисню. Вуглекислий газ є причиною явища, яке називається парниковим ефектом. Суть явища полягає в тому, що вуглекислий газ, пропускаючи сонячні промені дозволяє нагріватися поверхні і повітрю в близи неї, але це тепло він не випускає назад у космос. Через це поверхню Венери сильно розігріта. На Землі цей ефект також спостерігається, але масштаби його набагато скромніше.
Знімок верхніх хмарних шарів Венери. 21 березня 1995-го року, HST. Цей знімок отримано 24-го січня 1995-го року телескопом імені Хаббла з відстані 113 600 000 кілометрів. Хмари Венери складаються, в основному, з парів сірчаної кислоти, а море знайдено в них дуже мало. Ці хмари постійно приховують від спостерігачів поверхню планети, вивчення якої, за винятком декількох досліджень космічних апаратів вітчизняної серії "Венера", ведеться радіолокаційними методами. В ультрафіолетових променях хмари Венери сильно відрізняються один від одного. Ймовірно, вони є відображенням повітряних течій, що відбуваються, так само, як і на Землі через різницю тисків. Світлі хмари поблизу полюсів Венери витягнуті паралельно дугам широт. Яскраві ділянки в приполярних областях, мабуть, є проміжками між великими хмарами, а темні показують на наявність великого кількість діоксиду сірки у верхніх хмарах. Вже після перших польотів космічних кораблів до Венери астрономи дізналися, що деталі венерианских хмар рухаються зі сходу на захід з переважаючими на планеті вітрами, роблячи повний оборот навколо її осі за 4 дні. Кольори на зображенні посилені з метою збільшення контрастності. Тонка поверхнева кора колись робила Венеру найактивнішим небесним тілом Сонячної системи, якщо говорити про поверхні (у Сонця поверхні, нагадаємо, немає). Радіолокаційні спостереження виявили на Венері безліч вулканів і колишніх лавових річок.
Венера в цифрах:
Маса
0,815 маси Землі
Діаметр
0,949 діаметра Землі ( 12 102 км )
Щільність
5,25 г/см3
Температура поверхні
+480 ° С
Тривалість зіркових діб
243 земних діб
Середня відстань від Сонця
0,723 а.о. (108,2 млн. км)
Період обертання по орбіті
224,7 земних діб
Нахил екватора до орбіти
177 ° 18 '
Ексцентриситет орбіти
0,007
Нахил орбіти до екліптики
3 ° 24 '
Довгота висхідного вузла
76 ° 42 '
Середня швидкість руху по орбіті
35,03 км / сек
Відстань від Землі
від 40 до 259 млн. Км

Земля.
Земля - ​​третя планета від Сонця і п'ята за масою серед планет. При спостереженні з інших планет Земля - ​​дуже яскравий об'екет. У кращі дні (в протистоянні) блиск Землі складає на Меркурії близько -4,8, на Венері (не будь у неї такої щільної атмосфери) - приблизно -6,4. У елонгація на Марсі Земля сяє, як зірка -2,4 величини. При подібних умовах, з одного із супутників Юпітера можна було б спробувати побачити поблизу від Сонця зірку з блиском 1,5. На Сатурні (або, скажімо, в його околицях) якщо і вдається розглянути біля яскравого Сонця Землю, то як зірочку третьої величини. З Місяця в "полноземліе" Блакитна планета по яскравості досягає -16,5.
Земля віддалена від Сонця на 1 а.о., діаметр планети - 12,8 тис. км, маса - 6.1024кг. Період обертання навколо центрального світила - 365 із чвертю днів. Середня температура - 288 К (+15 ° С). Земля - ​​єдина планета, на якій виявлена ​​{: е)} жізнь.Длітельное існування води і життя на поверхні Землі стало можливим завдяки трьом основним характеристикам - її масі, геліоцентрична відстань і швидкому обертанню навколо своєї осі.
Саме ці планетарні характеристики визначили єдино можливий шлях еволюції живого і неживого речовини Землі в умовах Сонячної системи, підсумки якого відображені в неповторному вигляді планети. Ці три найважливіші характеристики у інших восьми планет Сонячної системи істотно відрізняються від земних, що і стало причиною побачити відмінностей у їх будові та шляхи еволюції.
Маса сучасної Землі дорівнює 5,976 · 10 27 г . У минулому внаслідок безперервно протікають процесів дисипації летючих елементів і тепла вона, безсумнівно, була більшою. Маса планети відіграє визначальну роль в еволюції проторечовини. Куляста форма Землі свідчить про переважання гравітаційної організації речовини в тілі планети.
Зі зростанням глибини ростуть тиск і температура. Речовина переходить у розплавлене і навіть іонізованої стан, завдяки чому зростає його хімічний потенціал. Тим самим створюються передумови для тривалої термічної і, отже, геологічної активності планети. Середній радіус геліоцентричної орбіти Землі (відстань від Сонця) дорівнює 149,6 млн. км. Ця величина прийнята в якості астрономічної одиниці. Чому ми виділяємо цей параметр серед безлічі інших? Справа в тому, що на цій відстані кількість сонячного тепла, що досягає поверхні Землі, таке, що виноситься з надр вода має можливість тривалий час зберігатися в рідкій фазі, формуючи великі океанічні і морські басейни. Вже на орбіті Венери, розташованої на 50 млн. км ближче до Сонця, і на орбіті Марса, розташованого на 70 млн. км далі від Сонця, ніж Земля, таких умов немає. На Венері через надлишок сонячного тепла вода випаровується і може існувати тільки в атмосфері планети, на Марсі через нестачу тепла перебуває в замерзлому стані під грунтом планети (можливо, у формі мерзлоти). І нарешті, обертання Землі: повний оборот навколо своєї осі відносно Сонця планета робить за 24 години, або за 86400 з; щодо зірок - за 86164 с. Завдяки такому швидкому обертанню виникли динамічні умови, необхідні для утворення земного магнітного поля. Без магнітного екрана розвиток сучасних форм життя за інших сприятливих умовах було б неможливо. Потік сонячних частинок високих енергій безперешкодно сягав би земної поверхні, несучи загибель живому речовини. Життя в цих умовах могла б зародитися і існувати лише під водою або глибоко в грунті. Суша являла б собою мертві пустелі, позбавлені рослинності і яких-небудь живих істот.
Добове обертання Землі забезпечує також поперемінне нагрівання і охолодження її поверхні. Це сприяє розвитку водної та повітряної циркуляції, прискоренню динаміки всіх процесів життєдіяльності біосфери, перетворення речовини земної кори.
Нахил осі обертання до площини орбіти (23 ° 27?) Призводить до періодичного (сезонному) зміни кількості сонячного тепла, одержуваного різними ділянками земної поверхні при русі планети за геліоцентричної орбіті. Повне звернення навколо Сонця Земля робить за 365,2564 зоряної доби (сидеричний рік), або 365,2422 сонячних діб (тропічний рік).
Багато в чому завдяки тому, що наша планета досить масивна для того, щоб утримати біля себе атмосферу, що складається зараз, в основному, з важких молекул азоту і кисню, на Землі змогла виникнути життя. За найсвіжішими даними, це сталося 3,85 мільярда років тому, десь через 700 млн. років після утворення самої планети. Температура на Землі така, що за різних умов вода може знаходиться на нашій планеті в рідкому, твердому і газоподібному стані. Завдяки рідкій фазі (самої активної) на Землі більш швидко проходять багато хімічні реакції - вода прекрасний каталізатор. Ця обставина також зіграло чималу роль у створенні та розвитку життя на Землі. Світовий океан займає 2 / 3 всій поверхні планети. Через постійне вивітрювання, поверхню на Землі весь час оновлюється, стираються сліди минулого, руйнуються метеоритні кратери, яких на Землі з тієї ж причини зовсім небагато. Материки та їх частини зовсім не нерухомі. Гори піднімаються і стираються в пісок. Рівнини заливаються морями і знову постають перед сонцем. Геологам і археологам, часом, варто великої праці розкрити таємниці далеких часів. Багато секрети розвитку життя на нашій планеті, а також велика таємниця її зародження, мабуть, можуть назавжди залишитися за надійною вуаллю тисячоліть.
Вплив біосфери (в останні століття - особливо людини) на земні умови також велике. Поява в морі і на суші рослин спричинило за собою збагачення атмосфери киснем. З'явився озоновий шар, що захищає все живе від шкідливого впливу променів з космосу. Живі організми змінили склад зовнішніх шарів земної кори, де з'явилися нафта, вугілля. Людина активно впливає на планету в цілому, на клімат, на склад атмосфери, йому навіть під силу знищити Землю. Біологічні процеси цілком виросли за масштабами до космічно значимих.
Хімічний склад Землі схожий зі складом інших планет земної групи. Переважають на нашій планеті такі елементи як залізо, кисень, кремній. Зміст легких елементів невелика, молекули водню і гелію, володіючи великими швидкостями, досить легко долали тяжіння скромною в порівнянні з планетами-гігантами Землі. Атмосфера Землі більше ніж на три чверті - азот.
Через те, що в початковій стадії існування Земля була частково розплавлена, в її надрах, як і в надрах інших планет земної групи, відбулося розшарування речовин: найлегші утворили атмосферу, найважчі утворили ядро. У Землі ядро ​​- залізне. На малюнку наведено будову земних надр.
Земна кора у верхній своїй частині утворена осадовими породами, тобто породами, які є результатом переробки зовнішніми впливами гірських порід. Такий вплив надають вивітрювання, життєдіяльність організмів, гідросфера Землі. Далі до центру планети земна кора складається з різних базальтів. Речовина зовнішньої частини верхньої мантії перебуває в розплавленому або полурасплавленном стані. Можна сказати, що ділянки земної кори, тектонічні плити, а разом з ними і материки, як би плавають по поверхні цього дуже в'язкого океану. Внутрішні шари верхній мантії - тверді. До цих верств простягаються зовні тектонічні розломи, тут же знаходяться осередки землетрусів. Наближаючись подумки до центру, ми будемо спостерігати підвищення щільності речовини. Важкі метали, переважно залізо, зосереджені в ядрі. До центру підвищується і температура. У самому серці Землі вона вища, ніж на поверхні Сонця. Так що у Землі є і внутрішнє джерело тепла.
Площа поверхні Землі дорівнює 510 млн. км 2, середній радіус сфери - 6371 км .
Як було сказано раніше, зовнішнє ядро ​​Землі рідке і металеве. Метал - проводить струм речовина, і якщо б існували в рідкому ядрі постійні течії, то відповідний електричний струм створював би магнітне поле. Завдяки обертанню Землі, такі течії в ядрі існують. Земля в деякому наближенні є магнітним диполем, тобто своєрідним магнітом з двома полюсами: південним і північним. Через те, що вісь магнітного поля проходить всього під кутом в 11,5 градусів до осі обертання планети, ми можемо користуватися компасом. Тільки мало хто пам'ятає, що магнітна стрілка вказує не на істинний Північний полюс, а на Північний магнітний полюс. Він, до речі, повільно переміщується разом із самою магнітною віссю через змінності породжують магнітне поле процесів. Крім того, вісь магнітного поля не проходить через центр Землі, а відстає від нього на 430 км . Магнітне поле Землі несиметрично.
У ідеальному і гіпотетичному припущенні, в якому Земля була б самотня в космічному просторі, силові лінії магнітного поля планети розташовувалися б таким же чином, як і силові лінії звичайного магніту зі шкільного підручника фізики, тобто у вигляді симетричних дуг протягнулися від південного магнітного полюса до північного. Щільність ліній (напруженість магнітного поля) падала б з видаленням від планети. На ділі, магнітне поле Землі знаходиться у взаємодії з магнітними полями Сонця, планет і потоків заряджених часток, що випускаються в достатку Сонцем. Якщо впливом самого Сонця і тим більше планет через віддаленості можна знехтувати, то з потоками частинок, інакше - сонячним вітром, так не вчиниш. Сонячний вітер представляє собою потоки мчаться зі швидкістю близько 500 км / с часток, що випускаються сонячною атмосферою. Такі потоки породжують сильне магнітне поле, яке і взаємодіє з полем Землі, сильно деформуючи його, як це представлено на малюнку. Завдяки своєму магнітному полю, Земля утримує в так званих радіаційних поясах захоплені частинки сонячного вітру, не дозволяючи їм проходити в атмосферу Землі і тим більше до поверхні. Частинки сонячного вітру були б дуже шкідливі для всього живого. При взаємодії згадуваних полів утворюється кордон (окреслена область в зелених тонах), по один бік якої знаходиться обурене (яке піддається змінам через зовнішніх впливів) магнітне поле часток сонячного вітру, по інший - обурене поле Землі. Цю кордон варто розглядати як межа навколоземного простору, кордон магнітосфери та атмосфери. Поза цією кордону переважає вплив зовнішніх магнітних полів. У напрямку до Сонця магнітосфера Землі сплюснута під натиском сонячного вітру і тягнеться всього до 10 радіусів планети. У протилежному напрямку має місце витягнутість до 1 000 радіусів Землі.
Земля в цифрах:
Маса
5,98.1024 кг
Діаметр
12 756 км
Щільність
5,52 г/см3
Температура поверхні
від -96 ° С до +70 ° С
Тривалість зіркових діб
23,56 години
Середня відстань від Сонця
1 а.о. (149,6 млн. км)
Період обертання по орбіті
365,25 земних діб
Нахил екватора до орбіти
23 ° 27 `
Ексцентриситет орбіти
0,017
Довгота висхідного вузла
102 ° 31 `
Середня швидкість руху по орбіті
29,77 км / сек
Число відомих супутників
1
ЛУНА - ЄДИНИЙ ВЕЛИКИЙ СУПУТНИК У планет земної групи
Місяць - єдиний природний супутник Землі. Маса Місяця складає 0,0123 маси Землі або приблизно 1 / 81 або 7,6 помножене на 10 у 22 ступені кг. Діаметр Місяця трохи більше чверті земного (0,273) або 3476 км . Місяць - це великий супутник. Тільки Іо, Ганімед, Каллісто (супутники Юпітера) і Титан (супутник Сатурна) мають великі розміри і масу. 5-е місце серед 68-ми відомих природних супутників в Сонячній системі - непогане положення справ! Забавно, що і сама Земля - ​​п'ята серед планет. Рідкісна гармонія. Землю і Місяць іноді називають подвійною планетою, так як розміри і маси цих тіл близькі (див. трохи вище). За цим показником лише Харон і Плутон випереджають Місяць і Землю. Діаметр Харона становить 0,51 діаметра Плутона, а маса - найменше в сім з невеликим разів. На третьому місці в цьому змаганні в співвідношеннях мас з великим відставанням від Місяця йде Титан: він в 4 207 разів легше і в 23 з гаком рази менше Сатурна. А от у співвідношенні розмірів бронзу взяв Тритон: він усього в 18 разів менше Нептуна (Сатурн "підвела" його мала щільність). Тритон поступається в масі Нептуну в 4673 рази. Супутники Марса, іншої планети земної групи, їх має, настільки малі, що більший з них - Фобос - поступається не настільки вже значному Марсу в масі аж в 59 мільйонів разів! Якщо помістити Фобос на місце Місяця, ми б не змогли без оптики розгледіти його диск. Місяць - єдиний природний супутник Сонячної системи, який притягається Сонцем сильніше (в 2 рази!), Ніж "своєї" планетою. Якщо бути точними, то, швидше, Земля спотворює шлях Місяця навколо Сонця, ніж навпаки. Сила тяжіння на її поверхні: 0,1653 від земної сили тяжіння, тобто в 6 разів менше.
Фази Місяця. Сидеричний і синодичний місяці.
Місяць обертається навколо Землі. При різних положеннях відносно один одного Сонця, Землі і Місяця ми по-різному бачимо освітлений диск нашого супутника. Частина освітленого диска називається фазою Місяця. Прийнято виділяти особливо фази молодика (диск повністю темний), першої чверті (зростаючий місячний серп виглядає у формі напівдиска), повного місяця (диск освітлений повністю) і останньої чверті (освітлено знову рівно полдіска, тільки з іншого боку, ніж у фазі першої чверті). Взагалі, фазу прийнято виражати в десяткових і сотих частках одиниці, причому молодика буде відповідати фаза 0, повного місяця - 1, першої і останньої чвертей - 0,5. Для початківців дуже важко буває відрізнити зростаючий від молодика до повного місяця місяць від убутного до молодика від повного місяця.
У північній півкулі користуються відомим прийомом: якщо до місячного серпа можна так приставити уявну паличку, щоб вийшла буква "Р" (зростаючий), то місяць зростає, якщо ж місяць виглядає, як буква "С" (старий), то він убуває. Період повної зміни всіх місячних фаз від молодика до молодика називається синодичним періодом обертання Місяця або синодичним місяцем, що дорівнює приблизно 29,5 днях. Саме за цей час Місяць проходить по своїй орбіті такий шлях, що двічі встигає пройти через одну і ту ж фазу. Місяць незадовго до повного місяця Повний оборот Місяця навколо Землі відносно зір називається сидеричним періодом обертання або сидеричним місяцем, він триває 27,3 дня. Якщо в якийсь момент часу провести уявну лінію через центри Землі і Місяця і продовжити її до зірок, то на небесній сфері кінець лінії вкаже на деяку точку.
При русі Місяця по орбіті змінюються і ці точки. Повторно лінія упреться в те саме місце як раз через сидеричний місяць. (У цьому уявному експерименті не враховані деякі особливості руху Місяця по орбіті, про які сказано нижче. Насправді, описаний досвід не вдався би: за сидеричний місяць лінія пройшла б вище або нижче і трохи в бік). Аналогічно визначаються синодичні і сидеричні періоди обертання для інших небесних тіл. Сидеричний і синодичний місяць не збігаються тому, що Земля і Місяць рухаються навколо Сонця, і для повторення одного і того ж взаємного розташування Місяця, Землі і Сонця Місяці необхідно пройти по своїй орбіті трохи більше одного витка навколо Землі. Це все неважко собі точніше прояснити, зробивши простий креслення, в якому потрібно врахувати, що Місяць рухається навколо Землі в тому ж напрямку, що Земля навколо Сонця.
Місяць 22 грудня 1999-го року, це останнє повний місяць, зазначене роком, що починається з 19 .. . Місяць у той момент знаходилася поблизу найближчої до Землі точці орбіти і була більше звичайного за видимими розмірами. Знімок отриманий Робом Гендлер.
Спостереження Місяця
Місяць обертається навколо Землі. Для нас це проявляється не тільки у видимій зміні фаз. Місяць швидко переміщається на тлі зірок, в день приблизно на 12,5 °. Кожен новий день наш супутник з'являється над горизонтом на 49 хвилин пізніше. Через це в молодика Місяць досягає верхньої кульмінації опівдні, в фазі першої чверті - в 6 вечора, в повний місяць - опівночі, а серп останньої чверті - в 6 ранку. Зростаючий молодий місячний серп ми бачимо незабаром після заходу денного світила на заході. Регресний старий місяць видно вранці, перед сходом Сонця на сході. Причому зауважте, що місяць завжди звернений опуклістю до Сонця.
Період обертання Місяця навколо Землі в точності дорівнює періоду обертання супутника навколо власної осі, через що Місяць повернений до Землі завжди однією стороною. Фізичними причинами такого стану речей є приливні сили.
Припливи і відливи
Гравітаційний вплив Землі на Місяць і навпаки досить велике. Різні частини, скажімо, Землі по різному піддаються тяжінню Місяця: сторона, повернена до Місяця, - більшою мірою, зворотна сторона - меншою, тому що далі знаходиться від нашого супутника. У результаті, різні частини Землі прагнуть прийти в рух у напрямку Місяця з різними швидкостями. Поверхня, звернена до Місяця, здувається, центр Землі зміщується менше, а протилежна поверхню зовсім відстає, і з цього боку теж утворюється здуття - через "відставання".
Земна кора деформується неохоче, на суші приливних сил ми не помічаємо. А ось про зміну рівня моря, про припливи і відливи, чули всі. Вода піддається впливу Місяця, утворюючи приливні горби на двох проітвоположних сторонах планети. Обертаючись, Земля "підставляє" Місяці різні боки, і припливної горб переміщається по поверхні. Такі деформації земної кори викликають внутрішнє тертя, яке гальмує обертання нашої планети. Раніше вона оберталася набагато швидше. Місяць ще більше піддана впливу приливних сил, адже Земля набагато масивніший. Швидкість обертання Місяця настільки сповільнилася, що вона покірно повернулася до нашої планети однією стороною, і припливної горб не біжить більш по місячній поверхні.
Вплив цих двох тіл один на одного призведе у віддаленому майбутньому до того, що і Земля, в кінці кінців, повернеться до Місяця якоїсь однієї стороною. Крім того, приливні сили, викликані близькістю Землі, а також впливом Сонця, гальмують і рух Місяця по орбіті навколо Землі. Уповільнення супроводжується видаленням Місяця від центру Землі. У підсумку, це може призвести до втрати Місяця ...
Невеликі частини зворотного боку Місяця бувають видно з-за так званих лібрацій, коливань видимого місячного диска. Це спостережуване явище відбувається через те, що місячна орбіта не коло, а еліпс, рухаючись по ньому, Місяць нам показує різні частини своєї зворотного боку. Всього ж з Землі можна спостерігати трохи менше 60% місячної поверхні. На ілюстрації, яка демонструє зміну місячних фаз (вище, ліворуч), Ви зможете помітити й либрации місячного диска. З тих же причин з Місяця Земля видно не звідусіль, а лише з боку, зверненої до планети, й з тих ділянок, які із Землі видно тільки завдяки либрация. Земля (уявіть) нерухомо висить над обрієм: ні заходів сонця, ні сходів. Тільки лібраційних невеликі і повільні переміщення з одного боку в бік. Для кожної точки поверхні Місяця - своє положення Землі на небі. Але повернемося на Землю і подивимося на Місяць.
Вже неозброєним оком на Місяці видні світлі і темні (сині або блакитні) області. У минулому, люди вважали, що сині ділянки - це місячні моря. Ця назва, за традицією, так за ними і залишилося. Насправді, це тверда поверхня, яку з морями ріднить, хіба що, та обставина, що раніше тут були моря ізвергшаяся лави. Але таких потужних вивержень на Місяці немає вже кілька мільярдів років. Про це говорять зразки місячних гірських порід, доставлених на Землю людьми і автоматичними станціями.
Навіть у невеликій бінокль на Місяці видні кратери - сліди падіння метеоритів. Місячна поверхня вся покрита кратерам різного розміру - від сотень кілометрів до міліметрів. Зараз вже випущені промисловістю та глобуси, і докладні карти Місяця, користуючись якими, можна проводити спостереження в телескоп, відшукуючи ті чи інші ділянки поверхні. Цікавить вас об'єкт буде краще помітний, якщо спостерігати його поблизу кордону освітленого диска (термінатора). Тіні будуть чіткіше вимальовує нерівності рельєфу. У районі термінатора на Місяці йдуть захід або схід Сонця. А тепер самі згадайте, коли на Землі Ви відкидаєте саму довгу тінь при світлі Сонця.
Місячні затемнення
Одним з найцікавіших видів астрономічних явищ, пов'язаних з Місяцем, є затемнення. Затемнення бувають сонячними і місячними: у першому випадку, Місяць загороджує собою Сонце, а в другому - земна тінь приховує Місяць. Затемнення трапляються в ті моменти, коли Сонце, Земля та Місяць вишиковуються в одну лінію у своєму русі. Неважко збагнути, що це буває або в повний місяць, або в молодика.
Місячні затемнення відбувалися б кожного разу в повний місяць, а сонячні - в молодика, якби не одна особливість руху Місяця. Площина її орбіти нахилена до площини околосолнечной орбіти Землі під невеликим кутом у 5 °. Вже цього досить, щоб в молодика Місяць проходила трохи вище або нижче Сонця, а в повний місяць земна тінь не потрапляла на місячний диск. Тільки тоді, коли повний місяць або молодик припадає на моменти перетину Місяцем площини земної орбіти, тобто коли дійсно всі три тіла, що беруть участь в явищі, шикуються в лінію, відбуваються затемнення.
Наприклад, в ситуації, зображеної на малюнку, затемнення не відбудеться. Точки перетину місячної орбіти з площиною орбіти Землі не лежать на одній лінії з Сонцем (ці дві точки орбіти називаються вузлами). На додаток до всього описаного, орієнтація орбіти нашого супутника непостійна, як Місяць. Площина повертається або, як кажуть, прецессирует. У результаті, ще в давнину був виявлений далеко не очевидний часовий проміжок, через який послідовність всіх затемнень повторюється. Цей часовий інтервал називають саросом. Тривалість Сарос 18 з невеликим років (6585,32 діб). Знаючи про це, ми можемо сказати, що через сарос можна очікувати спостережуване, скажімо, сьогодні повне сонячне затемнення, але ми не можемо, знаючи лише про сарос, стверджувати, що воно буде повним, а також не в змозі передбачити, де на Землі його можна буде побачити. Протягом Сарос відбувається 43 сонячні і 28 місячних затемнень. У наш час, знання людини про затемнення значно перевершують мудрості древніх. Затемнення та умови їх перебігу вираховуються з високою точністю на багато років вперед.
Взагалі, ми маємо справу з вражаючим природним збігом: Місяць у 400 разів менше Сонця, але в стільки ж разів ближче нього до Землі. Завдяки цьому, кутовий діаметр Сонця і Місяця майже однаковий.
Земна тінь поблизу Місяця має більший, ніж в Місяця, кутовий розмір, тому перетин Місяцем цієї тіні може тривати десятки хвилин. Спочатку Місяця зліва стосується ледь видима півтінь Землі (для спостерігача на Місяці, що стоїть в півтіні, Сонце частково загороджений Землею). Перетин Місяцем півтіні триває близько години, після чого, Місяця стосується тінь (для того ж спостерігача на Місяці, в тіні, Сонце загороджено Землею повністю). Через хвилин 30 Місяць повністю входить у тінь, здобуваючи темно-червоний, бордовий колір, викликаний тим, що промені Сонця, заломлюючись в земній атмосфері, висвітлюють Місяць в тіні Землі.
Як відомо, найкраще розсіюються сині промені, а червоні промені, поламав, доходять до місячного диска. Повне затемнення Місяця може триває більше години. Різні етапи затемнення ще називають фазами затемнення, наприклад, "фаза напівтіньового затемнення" і т. п. Іноді, коли лінія Сонце-Земля-Місяць занадто далека від ідеалу, фаза повного затемнення взагалі може не настати, при більшому відхиленні від цієї ідеальності, тінь Землі може пройти навіть повз, і буде спостерігатися лише покриття Місяця півтінню. У залежності від розташування трьох небесних тіл, тривалість тієї або іншої фази може змінюватися. З тих же причин різної буває яскравість диска Місяця під час настання фази повного затемнення. Трапляється, що Місяця не видно зовсім, і навпаки, зареєстровані випадки, коли сторонні спостерігачі не вірили, що має місце затемнення: так яскрава був Місяць.
Маса
7,35 · 10 22 кг
Діаметр
3476 км
Температура поверхні
від -100 ° С до +160 ° С
Тривалість зіркових діб
27,3 діб
Період обертання по орбіті
27,3 земних діб
Місяць у цифрах:

Марс
Марс - четверта планета Сонячної системи. На небі, як і всі зовнішні планети, його видно найкраще в періоди протистоянь, які повторюються кожні 26 місяців. Однак, не всі протистояння однакові. Орбіта Марса досить сильно витягнута, від чого і відстані до нього в протистояння змінюються значно. Видимі діаметри планети можуть співвідноситися як 1 до 2 на два різних протистояння, співвідношення яскравості - ще більше. Найтісніші зближення 3-й і 4-й планет називаються великими протистояннями. Вони повторюються кожні 15-17 років.
Марс може бути як яскравіше Юпітера, так і слабкіший за нього, хоча, звичайно, в цій суперечці сильніше гігантська планета. У протистоянні 1997-го року Марс мав -1,3. У 1999-му - -1,6. Велике протистояння 2001-го року дозволило Марсу дотягнути до блиску -2,3. Юпітер був близький до з'єднання з Сонцем, а тому на нічному небі в червні 2001-го року конкурентів у Марса не було. Деталі на Марсі можна розглядати в телескоп з пристойним збільшенням: х150 і вище.
Марс - одна з планет земної групи, з діаметром трохи більше половини діаметра Землі. Вона довго розглядалася як єдина (крім Землі) планета, на якій мабуть існування життя, що підкріплювалося спостереженням полярних крижаних шапок і сезонних змін. Спостерігачі., Особливо Персіваль Лоуелл, переконали самі себе в тому, що вони бачать систему прямих русел - каналів, які могли б мати штучне походження, але вчені XX ст від цієї ідеї відмовилися. Висадка людини на Марс може відбутися в самому початку XXI ст.
Загальні відомості
Відстань від Сонця - 1,5 а.о., екваторіальний діаметр - 6,7 тис. км, в 0,53 земного, ¬ маса - 6,4.1023 кг, 0,1 маси Землі. Період обертання навколо Сонця - 687 днів. Відносно низька щільність Марса (в 3,95 рази більша за густину води) дозволяє припустити, що в залізному ядрі міститься всього 25% маси планети. У планети є слабке магнітне поле, сила якого становить близько 2% від поля Землі. Кора багата олівіном і залозистими окислами, які і надають планеті іржавий колір. Розріджена марсіанська атмосфера містить 95,3% вуглекислоти, 2,7% молекулярного азоту і 1,6% аргону. Кисень присутній тільки у вигляді слідів. Атмосферний тиск біля поверхні становить 0,7% тиску у поверхні Землі. Однак сильні атмосферні вітри викликають великі пилові бурі, які іноді охоплюють всю планету. Планета названа на честь бога війни.
Історія відкриттів
Марс кілька століть пильно вивчався з Землі. За червонуватий світ її прозвали Кривавої планетою. Не дивно, що Марс має таке войовниче назву. Ставлення до настирливості людей, які прагнуть про все дізнатися, у червоної планети було відповідним: ні до однієї планеті не було запущено такого числа космічних апаратів, і ні одна планета не несла таким запусків стільки невдач. АМС (Автоматична Міжпланетна станція) виходили з ладу в польоті або при спробі сісти на поверхню. Із Землі посилалися помилкові команди, зводили нанівець усі зусилля. Нарешті, 1-й російський великий міжпланетний проект "Марс перервався у самої Землі: помилка сталася під час запуску. У змаганні кому більше не пощастить, безперечно, відзначилися і вітчизняні космічні апарати. А всього ж успішно виконали своє завдання менше третини всіх запущених до планети АМС . Але повернемося до минулого більш далекому.
При вивченні Марса в телескоп на ньому можна розрізнити декілька потемніння на тлі червоно-оранжевого фону. Ці темні ділянки вперше описав голландець Християн Гюйгенс у 1659-му році. Як ці, так і інші видимі деталі марсіанського диска так і не піддалися вірному поясненню
Хімічний склад, фізичні умови і будова Марса
На Марсі спостерігаються різноманітні форми хмар і туману. Рано вранці туман згущається в долинах, а в міру того, як вітри піднімають охолоджуються повітряним маси на піднесені плато, хмари з'являються і над високими горами Фарсида. Взимку північна полярна шапка огортається завісою крижаного туману і пилу, званої полярним капюшоном. Подібне явище в дещо меншій мірі спостерігається і на півдні.
Полярні області покриті тонким шаром льоду, який, як вважають, є сумішшю водяного льоду і твердої вуглекислоти. Зображення з високим ступенем дозволу показують спіральні освіти і страти нанесеного вітром речовини. Північна полярна область оточена рядами дюн. Полярні крижані шапки збільшуються і зменшуються у відповідності зі зміною пір року. Зміна пір року, як і на Землі, обумовлена ​​нахилом осі обертання планети (на 25 °) до орбітальної площині. Марсіанський рік приблизно вдвічі довше земного, так що пори року також довші. Однак з-за відносно високого ексцентриситету орбіти Марса вони мають нерівну тривалість: літо в південній півкулі (яке настає, коли Марс перебуває близько перигелію) коротше і жарче літа на півночі. Спостережувані з Землі сезонні зміни зовнішнього вигляду деталей пояснюються фізичними і хімічними процесами.
Атмосфера на Марсі розріджена, так як Марс не здатний довго утримувати біля себе молекули газів. У віддаленому майбутньому, атмосфера, мабуть, зовсім розчиниться в просторі. А зараз її тиск у поверхні в кращому випадку складає лише один відсоток від нормального земного атмосферного тиску. Однак втричі менша сила тяжіння на поверхні Марса дозволяє навіть такому розрідженому повітрю піднімати мільйони тонн пилу. Пилові бурі на червоній планеті - не рідкість. Астрономи, які прагнуть будь-що з Землі розгледіти на Марсі, борються вже з двома атмосферами. Пилові бурі в марсіанській атмосфері іноді можуть вирувати місяцями. Складається ж ця марсіанська повітряна накидка, в основному, з вуглекислого газу, з незначними домішками водяної пари і кисню.
На Марсі, із-за низького тиску, не може бути рідкої води. Вона там присутня або в газоподібному стані, або у вигляді льоду. Замерзаючі вуглекислий газ і водяну пару утворюють полярні шапки, розмір яких з рухом Марса по орбіті змінюється. На Марсі відбувається зміна пір року, з тих же причин, що і на Землі. Взимку в Північній півкулі полярна шапка зростає, а в Південному майже зникає: там літо. Через півроку півкулі міняються місцями. Однак, південна шапка взимку розростається до половини відстані полюс-екватор, а північна - тільки до третини. Чому ж так нерівноправно розподілені ролі? Оскільки орбіта Марса дуже витягнута, то один і той же сезон в різних півкулях Марса протікає по-різному. У південній півкулі планети зима більш холодна, а літо - більш тепле. Влітку Південної півкулі Марс проходить найближчий до Сонця ділянку своєї орбіти, а взимку - найвіддаленіший. Із Землею, до речі, відбувається те ж саме. Цікаво, що і нахили осей обертання планет до площини орбіт майже рівні, а добу різняться лише на кілька хвилин.
Небо на Марсі жовте або червонувате, через зваженої в атмосфері пилу, що розсіює світло. Це видно і на знімках, переданих спускаються апаратами. Температура на поверхні планети може коливатися від +25 ° С до -125 ° С. Атмосфера Марса є поганим захисником від холодного Космосу. Поверхня Марса має червонуватий колір через значної кількості домішок оксидів заліза. У цілому, південну півкулю планети більшою мірою покрито кратерами. Невідома катастрофа, можливо, стерла майже всі сліди древніх кратерів на північ від екватора. Взагалі, якщо подумки розділити планету навпіл великим колом, нахиленим на 35 ° до екватора, то між двома половинами Марса можна виявити помітне розходження в характері поверхні. Південна частина має в основному стародавню поверхню, сильно пориту кратерами. У цій півкулі розташовані головні ударні западини - рівнини Еллада, Аргір і Ісіди.
На півночі домінує більш молода і менш багата кратерами поверхню, що лежить на 2 - 3 км нижче. Найвищі області - великі вулканічні куполи гір Фарсида і рівнини Елізій. Над обома областями домінують кілька величезних вимерлих вулканів, найбільшим з яких є гора Олімп. Ці вулканічні області розташовані на східному і західному кінцях величезної системи каньйонів - долини Марінер, яка простягається на 5000 км уздовж екваторіальної області і має середню глибину 6 км . Вважають, що вона виникла в результаті розлому, пов'язаного з насувів купола Фарсида.
На Марсі раніше текли річки, від яких залишилися лише сухі русла. Крім цих копалин річок, на поверхні Марса є високі вулкани, один з яких - Олімп - найвища гора в Сонячній системі, його висота - 28 км . Планета рясніє саме щитовими вулканами, утвореними застиглими потоками лави. Такі вулкани мають дуже пологі схили і підстави великої площі. У минулому, Марс виявляв неабияку вулканічну активність.
На Марсі також зняті піщані дюни, гігантські каньйони і розломи, метеоритні кратери. Крім впливу ударів метеоритів, поверхня Червоної планети схильна до впливу атмосфери і, нехай мало активної, гідросфери. На Марсі має місце вивітрювання, нехай і не настільки відчутне, як на Землі. На Марсі присутні осадові породи. Вивітрювання в минулі часи, мабуть, було помітніше, підкріплювалося дією колись існувала рідкої води, більш високими температурами і атмосферним тиском. Деякі розломи поверхні планети - наслідок тектонічної активності Марса в далекому минулому.
Зліва знімок "Марінера 9" показує значну частину Долини Марінера на Марсі, що є гігантським розломом в марсіанській корі. Схожі освіти є і на Землі. Кольори на цьому зображенні трохи світліше справжніх.
Праворуч - скидання, породжений ерозією за часів, коли на Марсі ще було досить багато води (знімок "Марінера 9").
У Марса є слабке магнітне поле, в 800 разів поступається за напруженості земного. Це наводить на думку про те, що у планети є хоча б частково розплавлене металеве ядро. За попередніми оцінками, діаметр ядра Марса становить половину всього діаметра планети.
Супутники Марса
Порівняйте з Місяцем!
Фобос
Деймос
Місяць
Відстань від планети
9 400 км
23 500 км
3476 км
Період обертання
7 год 39 м
30 год 18 м
27,3 земних діб
Розміри
19х21х27 км
11х12х15 км
3476 км
Два супутника Марса - Фобос і Деймос - безформний і зовсім невеликі, розглянути їх у невеликий телескоп важко. Супутники покриті кратерами і зриті борознами неясного походження. Деякі вчені вважають, що ці супутники - захоплені Марсом астероїди.
Марс
в цифрах:
Маса
0,107 маси Землі (6,42.1023 кг)
Діаметр
0,532 діаметра Землі ( 6786 км )
Щільність
3,95 г/см3
Температура поверхні
від -125 ° С до +25 ° С
Тривалість зіркових сутокhttp: / / www.zvezdi-oriona.ru/ASTRO/ASTRONOM/all/slovo.htm - зоряна доба
24,62 години
Середня відстань від Сонця
1,523 а.о. (227,9 млн. км)
Період обертання по орбіті
687,0 земних діб
Нахил екватора до орбіти
25 ° 12 '
Ексцентриситет орбіти
0,093
Нахил орбіти до екліптікеhttp: / / www.zvezdi-oriona.ru/ASTRO/ASTRONOM/all/slovo.htm - екліптика
1 ° 51 '
Довгота Висхідного узлаhttp: / / www.zvezdi-oriona.ru/ASTRO/ASTRONOM/all/slovo.htm - висхідний вузол
49 ° 38 '
Середня швидкість руху по орбіті
24,22 км / сек
Відстань від Землі
від 56 до 400 млн. км
Число відомих супутників
2


Юпітер
П'ята від Сонця і найбільша планета Сонячної системи. Юпітер, названий на честь царя римських Богів, панує і серед дев'яти планет нашої Сонячної системи, змагаючись з Сонцем у своїй красі. Він більш ніж у два рази важча, ніж всі інші планети разом узяті, і в 318 разів важча за Землю. Юпітер благоволить спостерігачам. Диск планети досить великий для того, щоб власники навіть скромних телескопів змогли розрізняти в його атмосфері найпростіші структури хмар. А Галілеєві супутники були б видні неозброєним оком, якщо б їх не затьмарювало сяйво божественного господаря. Юпітер на небі поступається в яскравості тільки Сонцю, Місяцю, Венері і зрідка Марсу. У протистояннях блиск планети майже досягає -3.
Уже п'ять АМС побували у цієї гігантської планети. Це американські апарати "Піонер 10", "Піонер 11", "Вояджер 1", "Вояджер 2" і "Галілео". Останній на рубежі тисячоліть все ще кружляв біля Юпітера, збираючи найважливіші наукові відомості.
Загальні відомості
Бог Юпітер - давньоримський двійник давньогрецького громовержця Зевса. Юпітер віддалений о т Сонця на 778,3 млн. км (5,2 а.о.), його екваторіальний діаметр - 143 тис. км, що в 11 разів перевищує земну. Юпітер є гігантський газовий кулю, діаметр якого у десять разів перевищує діаметр Землі, становлячи одну десяту діаметра Сонця. Його маса становить 0,1% маси Сонця, а хімічний склад (за кількістю молекул) дуже близький до складу Сонця: 90% водню (що знаходиться на Юпітері в молекулярній формі) і 10% гелію. Навколо своєї осі він, в середньому, звертається за 10 годин. Причому, так як Юпітер не є твердим кулею, а складається з газу і рідини, то екваторіальні його частини швидше обертаються, ніж приполярні області, як це спостерігається у Сонця й інших газових планет. З тієї ж причини Юпітер помітно стиснутий біля полюсів. Вісь обертання планети майже перпендикулярна орбіті. Отже, на Юпітері немає зміни пір року.
Серед слідових газів найбільш істотні водяна пара, метан і аміак. Під шаром хмар немає ніякої твердої поверхні. Замість цього нижче зовнішніх шарів спостерігається (при збільшенні тиску з глибиною) поступовий перехід від газу до рідини. Потім слідує різкий перехід до металевої рідини, в якій атоми позбавлені електронів.
У самому центрі, можливо, є маленьке ядро, остоялась з твердих порід і льоду. Наявність джерела внутрішньої енергії (тепло, що виділилася в результаті гравітаційного колапсу при утворенні Юпітера) дозволяє планеті випромінювати в 1,5 - 2 рази більше тепла, ніж вона отримує від Сонця. При візуальних спостереженнях диск Юпітера здається пересіченим чергуються світлими зонами і темними поясами. Згідно з даними, отриманими чотирма космічними зондами, що пролетів повз Юпітер в 1973 - 1981 рр.. ("Піонер-10 і -11," Вояж-1 і -2, і АМС "Галілео, всередині цих смуг спостерігається дуже складна система потоків. У кожній півкулі є п'ять чи шість таких смуг, у напрямку збігаються з вітровими течіями.
У будові своєму Юпітер має схожість з невеликою зіркою Внутрішній тиск в його надрах може сягати 100 мільйонів атмосфер. Магнітне поле Юпітера величезна, навіть у порівнянні з величиною самої планети - воно простягається на мільйони кілометрів. Якщо магнітосфера його була б видима, вона мала б під час розгляду з Землі кутовий розмір дорівнює місячним.
Щодо довговічними деталями планети є білі або кольорові овали. Найбільш відома і найпомітніша з таких деталей Велика червона пляма, яка спостерігається вже близько 300 років. Походження цієї деталі точно не відомо. Згідно з однією з поширених теорій стверджується, що вона є величезним антициклоном. Кольорові хмари перебувають у самих високих шарах Юпітера (їхня глибина становить близько 0,1-0,3% радіуса планети). Походження їх забарвлення теж залишається таємницею, хоча, мабуть, можна стверджувати, що вона пов'язана зі слідові складовими атмосфери і свідчить про події у ній складних хімічних процесах. Колір хмар корелює з висотою: сині структури - найглибші, над ними лежать коричневі, потім білі.
Супроводжуваний своїми супутниками і величезною складної атмосферою, Юпітер обертається навколо Сонця майже за 12 років, будучи найближчій до нього планетою-гігантом. Атмосфера його рясніє блискавками і гігантськими вихорами, такими, як Велика Червона Пляма. Зі свого системою супутників Юпітер подібний мініатюрної Сонячній системі, але хоча Юпітер і схожий за своїм хімічним складом на зірки, він не сяє, подібно до Сонця. Маса Юпітера складає тільки одну восьмидесятих частку від необхідної для утворення зірки. Менше значення маси не дозволяє надр Юпітера розігрітися до потрібної температури.
Проте Юпітер і без того сильно впливає на небесні тіла Сонячної системи. Деякі супутники Юпітера, ймовірно, є астероїдами, захопленими гравітаційним притяганням гіганта. Шляхи необережно наблизилися малих планет і комет з тих же причин спотворюються, що іноді призводить до катастрофічних наслідків. Комети невдахи можуть бути викинуті Юпітером з Сонячної системи, або спіймані їм у смертельну пастку, як це сталося з кометою Шумейкер-Леві-9 в 1994-му році.
В даний час відомо шістнадцять природних супутників, що обертаються навколо Юпітера. Вони поділяються на чотири групи. За круговим орбітам в екваторіальній площині рухаються чотири маленьких внутрішніх супутника (Метіда, Адрастея, Амальтея і Теба) і чотири великих галілеєвих супутника (Іо, Європа, Ганімед і Каллісто). Третя група (Леда, Гимале, Лісітея і Елара) - маленькі супутники на кругових орбітах, нахилених під кутом 25 ° - 29 ° до екваторіальної площини і лежать на відстані 11 - 12 млн. км від Юпітера. Зовнішня група (Ананке, Карме, Пасіфе і Синопі) - маленькі супутники із зворотним рухом по орбітах. Ці орбіти є відносно витягнутими еліпсами з істотним нахилом до екваторіальної площини і лежать на відстані 21 - 24 млн. км від Юпітера. Чотири галілеєвих супутника і їхнього руху по орбіті можна легко побачити в маленький телескоп чи бінокль.
Освіта Юпітера
Юпітер зберігає ключі від багатьох таємниць Сонячної системи. Близько 4, 5 млрд. років тому, коли Сонячна система формувалася з обертового хмари газів і пилу, ядро ​​Юпітера, ймовірно, зароджувалося з льоду й каміння загальною масою, що перевищує в 15 разів земну. Тиск сонячного світла виштовхувало атоми легких газів (водню і гелію) з внутрішньої по відношенню до орбіти Юпітера частини Сонячної системи, а тяжіння великих крижаних ядер нашого гіганта і зародження по сусідству Сатурна постаралося зібрати ці атоми біля себе. З гелію і водню, в основному, і складається атмосфера Юпітера сьогодні. Юпітер "обріс" найбільшою атмосферою серед всіх планет, так як центральне внутрішнє ядро ​​його раніше досягло необхідної маси. Лик Юпітера, який ми бачимо, - це верхні шари його атмосфери.
Хімічний склад, фізичні умови і будова Юпітера
Якщо не вважати його ядра, Юпітер на 90% - водень і на 10% - гелій за кількістю атомів, і в співвідношенні 3 до 1-го - по масі. В атмосфері виявлені метан, вода, аміак та багато інших речовин. У ядрі планети переважаючими є важкі елементи, в основному, вода. Величезна атмосфера Юпітера створює і величезний тиск. Воно збільшується при наближенні до центру планети. У таких екстремальних умовах гази в атмосфері знаходяться в незвичайних станах. Що знаходиться достатньо глибоко водень під тиском атмосфери, можливо, сформував шар у рідкому металевому стані. Це - і не океан, і не атмосфера. Такий шар водню повинен мати властивості, які не вкладаються в наше звичне розуміння.
На відміну від простого газоподібного водню, рідкий металевий водень здатний проводити електричний струм. Стійкий радіошумів і сильне магнітне поле Юпітера випромінюються якраз цим шаром металевої рідини. При віддаленні від ядра планети, коли ми можемо без сумніву вважати, що мова йде про атмосферу, ми побачимо, що гази поводяться більш знайомим чином, переміщаючись у загальних планетних циркуляція, керованих спочатку обертанням планети. Вважають, що Юпітер має три шари хмар в своїй атмосфері. Нагорі - хмари з скрижанілий аміаку. Під ними - хмари кристалів сірководню амонію, а в самому низькому шарі - збираються водяний лід і, можливо, рідка вода.
Атмосферам Юпітера та інших газових планет властиві вітри великих швидкостей, дмуть в межах широких смуг, паралельних екватору планети. У суміжних смугах на Юпітері вітру спрямовані в протилежні сторони. Ці смуги помітні навіть у невеликий телескоп. Вітри на Юпітері досягають швидкості 500 км на годину. Вивчення атмосфери дозволило сказати, що вітри ці також існують в більш низьких її шарах, аж до тисячі кілометрів від зовнішніх хмар. З цього зроблено висновок, що вони керуються не енергією випромінювання Сонця, а внутрішнім теплом планети, у той час як на Землі все відбувається навпаки.
В атмосфері Юпітера виникають жахливі бурі й вихори, одним з яких і є Велика Червона Пляма, помічене із Землі більше 300 років тому. Велика Червона Пляма (БКП) - овал розміром 12 000 на 25 000 км , Тобто це досить велика область для того, щоб вмістити в себе дві Землі. Дослідження, проведені в ІК-діапазоні, ¬ і візуальні спостереження рухів у самому вирі вказують на те, що він - область високого тиску, тобто антициклон. Хмари Плями розташовані значно вище і більш холодні, ніж хмари навколо. Схожі структури виявлені на Сатурні і Нептуні. До цих пір невідомо, як вони можуть існувати так довго.

Сатурн

В античній міфології Сатурн був божественним батьком Юпітера. Сатурн був богом Часу і Долі. Як відомо, Юпітер у своєму міфічному образі пішов далі батька. У Сонячній системі Сатурну відведена також друга роль серед планет. Сатурн другий як за масою, так і за розмірами. Однак він позаду багатьох і багатьох тіл околосолнечного простору по щільності: вона у Сатурна менше щільності води (близько 700 кг на кубічний метр). Відома одна романтична ілюстрація цієї обставини: якщо б було можливо десь створити гігантський водний океан, то Сатурн міг би в ньому плавати.
Сатурн, не бажаючи миритися з відставанням від Юпітера, обзавівся великою кількістю супутників і, головне, чудовим кільцем, завдяки якому шоста планета серйозно оскаржує перше місце в номінації Пишність. Багато астрономічні книги на обкладинках своїх воліють мати саме Сатурн, а не Юпітер. Випадковий перехожий напевно знає про кільця Сатурна і може нічого не згадати про Великий червоні плями або галілеєвих супутниках.
Найбільш вражаюча структура Сатурна - його система кілець. Кільця лежать в екваторіальній площині планети, яка нахилена до орбіти обертання навколо Сонця під кутом 27 °. Кільця можна легко побачити навіть у невеликий телескоп. У міру зміни відносного розташування Землі і Сатурна кільця постають під різними кутами, іноді повністю відкриваючись, а іноді (при спостереженні з ребра) майже зникаючи з виду. Кільця Сатурну мають ряд зон різної яскравості, розділених темними проміжками. Найбільш помітні проміжки - щілини Кассіні і Енке. Отримані "Вояджер" зображення кілець показали, що вони складаються з багатьох тисяч вузьких концентричних кілець, так що кільця здаються прорізаними численними жолобками. Але про це ми детально поговоримо в кінці статьі.http: / / www.zvezdi-oriona.ru/pictures/161905/satrings.gif
Сатурн може досягати негативною зоряної величини в період протистояння планети. Сатурн перебував поблизу протистояння 6-го листопада 1999-го року. У ці дні його блиск склав -0,22. У невеликі інструменти легко розгледіти диск і кільце, якщо воно хоч трохи розгорнуто до Землі. Кільце з-за руху планети по орбіті змінює свою орієнтацію по відношенню до Землі. Коли площина кільця перетинає Землю, навіть у середні телескопи розглянути його не виходить: воно дуже тонка. Останній раз таке відбувалося влітку 1995-го року. Після цього кільце все більше і більше розгортається до нас, а Сатурн, відповідно, стає все яскравіше і яскравіше в кожне наступне протистояння. У перший рік третього тисячоліття в день протистояння 3-го грудня Сатурн розгорівся до -0,45-ї зоряної величини. У цей рік кільця максимально розгорнулися до Землі. Не дуже важко помітити також і Титан - найбільший супутник планети, він має блиск близько 8, 5-ї зоряної величини. Через малу контрастності, хмари Сатурна розглянути важче, ніж хмарні смуги на Юпітері. Зате легко помітити стиск планети біля полюсів, яке досягає 1:10.
У Сатурна побувало 3 космічних апарати. Ці ж АМС попередньо відвідали Юпітер: "Піонер 11" і обидва "Вояджера".
Загальні відомості
Шоста від Сонця велика планета Сонячної системи. Сатурн - один з чотирьох "газоподібних гігантів", поступається в розмірі тільки Юпітеру. Його екваторіальний діаметр в 9,4 рази більше земного, а маса перевищує земну в 95 разів. Однак середня щільність речовини планети становить 0,7 від щільності води. Велика частина маси представлена ​​воднем і гелієм. У планети є центральне ядро, утворене твердими породами або сумішшю твердих порід і льоду. Маса ядра в десять або п'ятнадцять разів перевищує масу Землі. У навколишньому це ядро ​​області високого тиску водень знаходиться в металевій формі. Зовнішня половина планети складається з потужної атмосфери, а видимі деталі являють собою смуги хмар у верхніх шарах атмосферних.
Будова Планети
Завдяки сприянню професора Віктора Тейфеля з Лабораторії фізики Місяця і Планет Астрофізичного інституту ім. В. Г. Фесенкова в Казахстані, ми можемо представити тут знімок Сатурна, отриманий складанням двох знімків, які були зроблені через різні фільтри метровим телескопом 6-го вересня 1998-го року. Будова усіх планет-гігантів схоже. Не станемо повторяться, зупинимося лише на особливостях.
Атмосфера Сатурна, в основному, як вже було сказано вище - водень і гелій. Але через особливості утворення планети велика, ніж на Юпітері, частина Сатурна припадає на інші речовини. "Вояджер 1" з'ясував, що близько 7 відсотків обсягу верхньої атмосфери Сатурна - гелій (у порівнянні з 11-ма відсотками в атмосфері Юпітера), в той час як майже все інше - водень.
Невисока контрастність кольорів на видимому диску Сатурна могла б бути результатом більш сильного змішування газів в напрямку, перпендикулярному екватора, чого не спостерігається в атмосфері Юпітера, на якому смуги хмар помітні навіть в 65-мм зорову трубу з збільшенням лише 60 крат. Така особливість в атмосфері Сатурна, мабуть, пов'язана з особливостями вітрів на ньому. Вітру на Сатурні дуже сильні.
Магнітосфера
Магнітосфера Сатурна, як і в інших планет, визначається зовнішнім тиском сонячного вітру. Коли "Вояджер 2" увійшов в магнітосферу планети, тиск сонячного вітру була високою, і магнітосфера простяглася лише на 19 радіусів Сатурна (1,1 мільйона кілометрів) в напрямку Сонця. Пізніше, коли "Вояджер" залишав Сатурн, вітер Сонця ослаб, і магнітосфера Сатурна повинна була збільшитися на 70%.
На відміну від всіх інших планет, чиї магнітні поля були виміряні, поле Сатурна орієнтоване так, що вісь його симетрії збігається з віссю обертання планети навколо осі. Це рідкісне явище в Сонячній системі було відкрито ще "Піонером 11" в 1979-му році, і було підтверджено "Вояджер".
У межах магнітосфери Сатурна були визначені відрізняються один від одного пояса. Вони різняться набором частинок, які утримуються в цих поясах, і їх енергією. Частинки ці поставляються як Сонцем, так і супутниками планети.
Кільця Сатурна
Кільця далеко не суцільні Кільця Сатурну складаються з безлічі крижаних часток з розмірами від часток міліметра до декількох метрів. Тільки це не лід в тому вигляді, в якому його знають леза ковзанів жителів планети Земля. Швидше, це сніг, а не лід. Так, звичайний водяний сніг, причому, сніг дуже пухкий, зовсім не відрізняється відомою міцністю льоду.
Кільце Сатурна настільки широко, що по ньому, будь таке можливо, міг би котитися Нептун або Уран. Або обидва відразу. Ширина кільця становить 137 000 км . У той же час, кільце має в товщину всього кілька десятків метрів. Якщо уявити собі Сатурн у вигляді футбольного м'яча, кільця б такій планети були набагато тонше волосся. Кільце Сатурна, з-за своєї великої ширини і високою відбивної здатності складових його частинок, дуже яскраве. Світло, що йде від кільця, заважає астрономам шукати поблизу Сатурна його маленькі супутники. Але приблизно раз на 15 років Земля перетинає площину кілець Сатурна, і в цей не тривалий проміжок часу, коли кільця повернені до Землі ребром, їх майже неможливо розгледіти навіть у самі великі телескопи.
Існує три основних кільця, названих A, B і C. Вони помітні без особливих проблем із Землі. Є імена й у більш слабких кілець - D, E, F. При найближчому розгляді, як ми пам'ятаємо, кілець виявляється безліч. Між кільцями існують щілини, де немає часток. Та з щілин, яку можна побачити в середній телескоп із Землі (між кільцями А і В), названа щілиною Кассіні. У ясні ночі з гарними телескопами можна побачити менш помітні щілини.
Кільця є залишками тієї допланетного хмари, яке породило всі тіла Сонячної системи. На тих відстанях від планети, на яких обертається велика частка частинок кільця, виникнення супутників неможливо через гравітаційний вплив самої планети, що руйнує усі більш-менш великі тіла. Частки кілець багаторазово зіштовхуються, руйнуються і злипаються знову. Нагадаємо, що вони настільки крихкі, що поступаються в цьому самому пухкому снігу, який Ви можете собі уявити.
Сатурн
в цифрах:
Маса
95,2 маси Землі (5,7.1026 кг)
Діаметр
9,45 діаметра Землі ( 120 536 км )
Щільність
0,69 г/см3
Температура видимої поверхні
-190 ° С
Тривалість зіркових діб
10,23 години
Середня відстань від Сонця
9,54 а.о. (1 426,98 млн. км)
Період обертання по орбіті
29,46 земних років
Нахил екватора до орбіти
+26 ° 44 `
Ексцентриситет орбіти
0,056
Нахил орбіти до екліптики
2,49 °
Довгота висхідного вузла
113 ° 38 `
Середня швидкість руху по орбіті
9,65 км / сек
Відстань від Землі
від 1 199 млн. до 1 653 млн. км
Число супутників
18

Уран
Уран - сьома планета від Сонця і третя за розміром. Цікаво, Уран більше в діаметрі, ніж Нептун, але поступається йому в масі. Його неважко побачити в бінокль (якщо Ви знаєте точно, куди дивитися). Невеликий телескоп покаже невеликий диск. Уран, хоча і може бути побачений неозброєним оком, вимагає, все ж таки, оптичних інструментів для спостережень. Зоряна величина його поблизу протистоянь перевищує 6. Диск планети можна розгледіти зі збільшенням порядку 100 і більше. Супутники, найяскравіші, мають блиск на 8 величин менше, ніж сам Уран. Побачити їх нелегко. Кільце Урана розглянути взагалі дуже складно, звичайними оптичними засобами тут не обійтися. Із Землі навіть у найбільший телескоп він здається зеленуватим диском, майже позбавленим деталей.
Загальні відомості
Відстань від Сонця - 19.2 а.о., екваторіальний діаметр - 51,1 тис. км. Уран - один з чотирьох "газових гігантів" Сонячної системи. Його діаметр перевершує діаметр Землі в чотири рази, а маса перевищує земну в п'ятнадцять разів. Передбачається, що в центрі планети є невелике кам'яне ядро, яке оточене товстою крижаною мантією з замерзлих мас води, метану й аміаку. Зовнішній шар планети - воднева і гелієва атмосфера з невеликою кількістю різних молекулярних сполук. Період обертання навколо Сонця - 84 роки. Середня температура на Урані - біля 60-ти Кельвінів. Уран - стародавнє Грецьке божество Неба, самий ранній вищий бог, що був батьком Хроноса (Сатурна), Циклопа і Титана (попередників Олімпійських богів). Був відвіданий єдиним автоматичним космічним апаратом "Вояджер 2".
Особливості обертання Урану

У більшості планет вісь обертання майже перпендикулярна площині екліптики, але вісь Урана майже паралельна цій площині. Причини "лежачого" звернення Урана точно невідомі. Зате в дійсності існує суперечка: який з полюсів Урана - північний. Розмова ця аж ніяк не подібний до спору про палиці з двома кінцями та двома началами. Те, як же насправді склалася така ситуація з обертанням Урана, дуже багато що означає в теорії виникнення всієї Сонячної системи. Майже всі гіпотези мають на увазі обертання планет в одну сторону. Якщо Уран утворився, лежачи на боці, то це сильно не стикується з припущеннями про походження нашої планетної системи. Правда, зараз все більше вважають, що такий стан Урана - результат зіткнення з великим небесним тілом на ранніх стадіях формування планети. Подібна ж проблема пов'язана і з Венерою, яка хоч і не лежить на боці, але так само обертається у зворотний бік.
Хімічний склад, фізичні умови і будова Урана
Уран сформувався з первинних твердих тіл і різних льодів (під льодами тут треба розуміти не тільки водяний лід). Метан, ацетилен і інші вуглеводні існують в значно більших кількостях, ніж на Юпітері і Сатурні. Вітри в середніх широтах на Урані переміщають хмари в тих же напрямках, що і на Землі. Ці вітри дмуть зі швидкістю від 40 до 160-ти метрів за секунду; на Землі швидкі потоки в атмосфері переміщаються зі швидкістю близько 50-ти метрів за секунду. Товстий шар (серпанок) - фотохімічний зміг - виявляється навколо освітленого Сонцем полюса. Освітлене Сонцем півкуля також випромінює більше ультрафіолету. На представленому зображенні Урана праворуч контраст кольорів штучно посилений для виявлення різниці між ними. Інструменти "Вояджера" виявили почасти більш холодну смугу між 15 і 40-ка градусами широти, де температура на 2-3 K нижче.
Синій колір Урана є результатом поглинання червоного світла метаном у верхній частині атмосфери. Ймовірно, існують хмари інших квітів, але вони ховаються від спостерігачів перекриває шаром метану. Атмосфера Урана (але не Уран в цілому!) Складається приблизно на 83% з водню, на 15% з гелію і на 2% з метану. Подібно іншим газовим планетам, Уран має смуги хмар, які дуже швидко переміщаються. Але вони занадто погано помітні і видимі лише на знімках з великим дозволом, зроблених "Вояджером 2". Недавні спостереження з НST дозволили розглянути великі хмари. Є припущення про те, що ця можливість з'явилася у зв'язку з сезонними ефектами, адже як не важко збагнути, зима від літа на Урані сильно відрізняються: ціле півкуля взимку на декілька років ховається від Сонця! Однак, Уран одержує в 370 разів менше тепла від Сонця, ніж Земля, так що влітку там теж не буває жарко. До того ж, Уран випромінює тепла не більше, ніж отримує від Сонця, отже і швидше за все, він холодний всередині.
Збіднення атмосфери планети легкими газами - наслідок недостатньої маси зародка планети. У ході утворення, Уран не зміг утримати біля себе більшу кількість водню і гелію тільки тому, що до моменту, коли майбутній Уран зібрав досить масивне ядро, вільного водню і гелію в Сонячній системі залишалося мало. Зате Уран містить більше води, метану, ацетилену.
Кільця Урана
Подібно іншим газовим планетам, Уран має кільця. Кільцева система була виявлена ​​в 1977-му році під час покриття Ураном зірки. Спостерігалося, що зірка 5 разів послаблювала на короткий проміжок часу свій блиск перед покриттям і після нього, що і наштовхнуло на думку про кільця. Подальші спостереження c Землі показали, що дійсно є кільця, дев'ять більш-менш яскраво виражених. Якщо перебирати їх, віддаляючись від планети, вони названі 6, 5, 4, Альфа, Бета, Ця, Гама, Дельта і Епсилон. Камери "Вояджера" знайшли кілька додаткових кілець, і також показали, що дев'ять основних кілець занурені в дрібний пил.
Подібно кільцям Юпітера, вони дуже неяскраві, але, як і кільця Сатурна, кільця Урана містять багато досить великих часток, розміри їх коливаються від 10 метрів в діаметрі до дрібного пилу. Кільця Урана були відкриті першими після кілець Сатурна. Це мало велике значення, тому що стало можливим припустити, що кільця - загальна характеристика планет, а не доля одного Сатурна. Це ще одне прямо-таки епохальне значення Урана для астрономії.
Спостереження також показали, що кільця Урана помітно відрізняються від родинних їм систем Юпітера і Сатурна. Неповні кільця з різним показникам прозорості по довжині кожного з кілець сформувалися, схоже, пізніше, ніж сам Уран, можливо, після розриву декількох супутників приливними силами.
Кількість відомих кілець може, у кінцевому рахунку, зрости, судячи зі спостережень "Вояджер 2". Прилади вказували на наявність багатьох вузьких кілець (чи, можливо, неповних чи кілець кільцевих дуг) близько 50 метрів шириною. Окремі частки в кільцях виявляли низьку відбивну здатність. Наприклад, саме яскраве кільце, Епсилон, сірого кольору. Пропонований знімок кільця зроблений із Землі в ІК-діапазоні
Ключем до розгадки структури кілець Урана може бути і відкриття того, що два невеликих супутники - Корделія і Офелія - ​​знаходяться усередині кільця Епсилон. Це пояснює нерівномірний розподіл часток у кільці: супутники утримують речовину навколо себе. Так, використовуючи цю теорію, припущено, що в цьому кільці можна відшукати ще 16 (!) Супутників.
Магнітосфера
Уран, як багато планет, має магнітосферу. Вона незвичайна тим, що вісь симетрії її нахилена майже на 60 градусів осі обертання (у Землі цей кут складає 12 градусів). Якщо б так було на Землі, то орієнтування за допомогою компаса мало б цікаву особливість: стрільця майже зовсім би не попадала покажчиком на північ чи південь, а була б спрямована на дві протилежні точки 30-х паралелей. Ймовірно, магнітне поле навколо планети генерується рухами в порівняно поверхневих областях Урана, а не в його ядрі. Джерело поля - невідомий; існування гіпотетичного електропровідного океану води або аміаку поки не підтверджено дослідженнями. Як на Землі, так і на інших планетах, джерелом магнітного поля вважають течії в розплавлених породах, розташованих недалеко від ядра.
Інтенсивність поля на поверхні Урана загалом порівнянна з Земний, хоча воно і сильніше змінюється в різних точках поверхні через великий зсуву осі симетрії поля від центру Урана. Як у Землі, Юпітера і Сатурну, в Урана є магнітний хвіст, що складається з захоплених полем заряджених часток, що розтягнувся на мільйони кілометрів за Уран від Сонця. "Вояждера 2" "відчував" поле, принаймні, в 10-ти мільйонах кілометрів від планети
Уран
в цифрах:
Маса
14,53 маси Землі (8,68.10 25 кг )
Діаметр
4,00 діаметра Землі ( 51 118 км )
Щільність
1,29 г/см3
Температура поверхні
-220 ° С
Тривалість зіркових діб
15,35 години (зворотне обертання)
Середня відстань від Сонця
19,19 а.о. (2 871 млн. км)
Період обертання по орбіті
84,01 земних років
Нахил екватора до орбіти
97,86 °
Ексцентриситет орбіти
0,046
Нахил орбіти до екліптики
0,77 °
Довгота висхідного вузла
74 ° 13 `
Середня швидкість руху по орбіті
6,81 км / сек
Відстань від Землі
від 2,6 до 3,2 млрд. км
Число супутників
21

Нептун
Нептун - одна з великих планет Сонячної системи, зазвичай восьма від Сонця (в період з 1979 по 1999 р . витягнутість орбіти Плутона призвела до того, що він виявилася до Сонця ближче, ніж Нептун). Нептун може бути побачений у бінокль (якщо Ви знаєте точно, куди дивитися), але навіть у великий телескоп навряд чи можна бачити що-небудь, крім невеличкого диска. Через хороший телескоп з великим посиленням Нептун виглядає як злегка блакитний диск (цей колір пояснюється присутністю метану у верхній атмосфері планети). Поверхневі деталі наземними оптичними інструментами виявлені бути не можуть, хоча в інфрачервоному світлі спостерігаються яскраві плями.
Це - досить складна планета для спостережень. Її блиск у протистоянні ледь перевалює за 8-у зіркову величину. Тритон - найбільший і яскравий супутник - ненабагато яскравіший 14-ї зоряної величини. Для виявлення диска планети потрібно використовувати великі збільшення. Кільце Нептуна з і виявити дуже і дуже складно, а візуально - майже неможливо. Незважаючи на це він займає 4-е місце за величиною і перевершує Уран в масі. Тільки одному космічному апарату "Вояджер 2" вдалося досягти настільки віддаленої планети, як Нептун. Інші проекти поки ... ще тільки проекти. Ви бачите один з необроблених знімків "Вояджера 2".
Загальні відомості
Нептун віддалений від Сонця на 30 а.о., діаметр планети - 49,5 тис. км, що близько 4-х земних, маса - близько 17 мас Землі. Період обертання навколо центрального світила - 165 неповного років. Середня температура - 55 К. У римській міфології Нептун (Греч. Посейдон) був богом моря.
Зовсім недавно можна було сказати, що Нептун - найдальша від нас планета, так як через витягнутість орбіти Плутона, з 1979-го по липень 1999-го року остання планета перебувала ближче до Сонця. У володіли невеликими оптичними інструментів була унікальна можливість розгледіти саму далеку планету Сонячної системи.
Нептун, один з чотирьох "газовий гігантів", має невелике кам'яне ядро, оточене крижаної мантією з замерзлих води, метану й аміаку. Діаметр планети майже в чотири рази більше діаметра Землі. Зовнішня атмосфера складається головним чином з молекулярного водню з додаванням гелію (15-20% за масою) і невеликої кількості метану.
Хімічний склад, фізичні умови і будова Нептуна
Великопланові зображення Нептуна були отримані "Вояджером-2" з пролітної траєкторії в серпні 1989 р . Спостереження за допомогою космічного телескопа "Хаббл" (HST), що дозволяють розрізнити окремі деталі атмосфери Нептуна, почалися в 1994 р . У багатьох відносинах (наприклад, за розміром і будовою) Нептун схожий на Уран. Але, на відміну від Урана, в високодинамічний атмосфері Нептуна є помітні і змінюються хмарні структури.
У верхній атмосфері Нептуна є два головних шару хмар. Шар, що складається з кристалів метанового льоду, лежить поверх непрозорих хмар, які, можливо, містять замерзлий аміак або сірководень. Крім того, у верхніх шарах атмосфери є вуглеводнева серпанок, що виникла в результаті дії сонячного випромінювання на метан.
Будівля і набір складовий Нептун елементів, мабуть також подібні Урану: різноманітні "льоди" або затверділі гази з вмістом близько 15% водню і невеличкої кількості гелію. Як і Уран, і на відміну від Юпітера із Сатурном, Нептун, можливо, не має чіткого внутрішнього розшарування. Але найбільш імовірно, у нього є невеличке тверде ядро ​​(рівне по масі Землі). Атмосфера Нептуна - це, по більшій частині, метан: синій колір Нептуна є результатом поглинання червоного світла в атмосфері цим газом, як на Урані.
Подібно типовій газовій планеті, Нептун славнозвісний великими бурями і вихорами, швидкими вітрами, що дують на обмежених смугах, рівнобіжним екватору. На Нептуні найшвидші в Сонячній системі вітри, вони розганяються до 2 200 км / год. Вітри дують в західному напрямку, проти обертання планети. Зауважте, що в планет-гігантів швидкість потоків і плинів у їхніх атмосферах збільшується з відстанню від Сонця. Ця закономірність не має поки ніякого пояснення. На знімках Ви бачите хмари в атмосфері Нептуна. Подібно Юпітеру і Сатурну, Нептун має внутрішнє джерело тепла - він випромінює більш, ніж у два з половиною рази більше енергії, ніж одержує від Сонця.
Кільця Нептуна
Спостереження, зроблені із Землі під час покриттів Нептуном інших небесних тіл, дозволили припустити наявність у нього неповних кільцевих "дуг". "Вояджер-2" виявив чотири незначних кільця, одне з яких "здвоїла" саме так, як потрібно для пояснення результатів спостережень при покриттях. Пізніше, при затемненні Нептуном однієї з зірок, в 1981-му році, були відкриті кільця. Це спочатку спостереження з Землі дозволили побачити тільки слабкі дуги замість повних кілець, але фотографії "Вояджера 2" у серпні 1989-го року показали їх до повного розміру. Одне з кілець має зацікавлену викривленою структурою. Подібно Урановим і Юпітеровим, кільця Нептуна дуже темні і будова їх невідома. Але це не перешкоджало дати їм імена: саме крайнє - Адамс (що містить три виділяються дуги, які чомусь охрестили Свободою, Рівністю і Братством), потім - безіменне кільце, що збігається з орбітою супутника Нептуна Галатеї, слідом - Леверьє (чиї зовнішні розширення названі Ласель і Араго), і, нарешті, слабке, але широке кільце Галі. Як видно, назви кілець увічнили тих, хто доклав руку до відкриття Нептуна.
Магнітосфера
Регулярні радіовсплескі, виявлені "Вояджером-2", говорять про те, що Нептун має магнітне поле і оточений магнітосферою. Сплески розділені інтервалом часу в 16,11 години, що, по всій видимості, відповідає періоду обертання планетарного ядра. Атмосферні деталі обертаються з різними швидкостями, при цьому відбувається їх зсув по широті. Виміряна швидкість вітру становила 2200 км / год. Магнітна вісь планети нахилена до осі обертання під кутом в 47 °, що дозволяє думати, що асиметричне поле виникає в мантії, а не в ядрі і що на Землі б могло відбитися в цікавому поводженні магнітної стрілки: на її думку "Північний полюс" міг би знаходитися південніше Москви ...
Грунтуючись на загальній кількості випромінюваної енергії, можна оцінити середню температуру планети в 59 K., але при цьому залишається незрозумілим, чому Нептун випромінює енергії в 2,7 рази більше, ніж отримує від Сонця.
Також магнітне поле Нептуна, як і поле Урану, дивно орієнтовано. Воно, мабуть, створюється рухами провідної речовини (можливо, води), розташованої в середніх прошарках планети, вище ядра ... Крім того, вісь симетрії магнітного поля Нептуна не проходить через центр планети, а відстає від нього більш, ніж на полрадиуса, що дуже схоже на обставини існування магнітного поля навколо Уран. Відповідно, і напруга поля мінливо на поверхні в різних її місцях і змінюється від третини земного до потроєного.
Нептун
в цифрах:
Маса
17,14 маси Землі (1,02. 1026 кг )
Діаметр
3,88 діаметра Землі ( 49 520 км )
Щільність
1,64 г/см3
Температура поверхні
-231 ° С
Тривалість зіркових діб
19,2 години
Середня відстань від Сонця
30,06 а.о. (4.497 млн. км)
Період обертання по орбіті
164,79 земних років
Нахил екватора до орбіти
+29 ° 34 `
Ексцентриситет орбіти
0,008
Нахил орбіти до екліптики
1,77 °
Довгота висхідного вузла
131 ° 01 `
Середня швидкість руху по орбіті
5,43 км / сек
Відстань від Землі
від 4,3 до 4,6 млрд. км
Число супутників
8

Плутон
Плутон - дев'ята планета Сонячної системи, відкрита в Обсерваторії Лоуелла 18 лютого 1930 р . Клайдом Томбо (померлого в 1997-му році) як об'єкт 15-ї зоряної величини. Це - сама далека з відомих великих планет Сонячної системи. Побачити її можна або на фотографіях, або у потужні телескопи, тому що надалі, більше сторіччя середньорічне її значення буде тільки падати. З-за свого повільного руху по орбіті, яскравість Плутона мало змінюється за рік. Але зручніше, як і всі зовнішні планети, його спостерігати поблизу протистоянь. Якщо ж брати великі проміжки часу, за які Плутон зможе пройти значну частину своєї орбіти, яскравість його зміниться сильно, так як орбіта значно витягнута. В кінці 20-го століття умови його спостереження були найкращими, Плутон у цей час знаходився ближче до Сонця, ніж Нептун. Дев'ята планета Сонячної системи найдальша від Сонця, найменша, що має найбільші ексцентриситет і нахил орбіти. Можливо, Плутон є самим великим небесним тілом з поясу Койпера.
Загальні відомості
Орбіта Плутона має найбільше нахил до екліптики і найбільший ексцентриситет серед усіх планет. Відстань Плутона від Сонця становить 30 - 50 а.о., екваторіальний діаметр - 2,3 тис. км, в 0,18 земного, маса - 1,3.1022 кг, 0,002 маси Землі. Період обертання навколо Сонця - 249 років. Через перигелій Плутон пройшов у 1989р. і протягом 1979 - 1999рр. буде знаходитися ближче до Сонця, ніж Нептун. Назву свою планета отримала на честь бога підземного царства.
Хімічний склад, фізичні умови і будова Плутона
Вважається, що ця планета - крижаний світ, що складається із замерзлих газів. Плутону при такій низькій температурі, яка панує так далеко від Сонця (-235 за Цельсієм), під силу утримати атмосферу з важких газів, і, судячи з усього, вона у нього є. Взагалі, з цим далеким світом ще пов'язано багато загадок, дуже вже далеко він розташований.
За сьогоднішніми даними, щільність Плутона десь у два рази перевищує щільність води. Можливо, у нього є ядро ​​з "просочених" водою (гідрованих) гірських порід. Ядро покриває товстий шар водяного льоду. У 1976 році на Плутоні виявили метановий лід. У 1992-му - азот і вуглець, теж замерзлі. Поверхнева температура становить близько 40 K. У 1996 р . при спостереженнях з Космічного телескопа "Хаббл" вперше вдалося розв'язати широкі світлі і темні деталі на поверхні Плутона.
Подібно Урану, Плутон обертається в зворотному звичайному напрямку. Вісь його обертання нахилена до площини екліптики на 122, так що планета рухається "лежачи на боці".
Супутник Плутона - Харон
Відкриття в 1978 р . супутника Плутона Харона дало можливість уточнити величину діаметра і масу планети. Її діаметр виявився рівним 2300 ± 40 км . Загальна щільність Плутона приблизно вдвічі перевищує щільність води, тому вважається імовірним, що він складається з товстого шару водяного льоду, що покриває ядро ​​з частково гідратованих гірських порід.
Супутник відстоїть від Плутона не більше, ніж на 20 000 кілометрів . Маса його складає всього три десятитисячним маси Землі, але це без малого в 10 разів менше маси самого Плутона. У порівнянні зі своєю центральної планетою Харон дуже великий (Місяць легше Землі в 81 разів, але вже це вважається несильним відмінністю. Подібні системи ще прийнято називати подвійними планетами). Діаметр Харона більше радіуса Плутона і становить 1 212 км . Він володіє, мабуть, тієї ж щільністю і складається з тих же компонентів, що і Плутон.
Харон і Плутон знаходяться у взаємному обертанні з періодом 6,39 діб. Через досить великої маси Харона центр мас системи, навколо якого відбувається зазначене обертання, розташований за межами Плутона. На противагу Плутона, який виглядає червонуватим, поверхня Харона має сірий колір.
Відкриті питання
З причини віддаленості, Плутон можна назвати планетою питань. Жодного космічного апарата навіть близько не було поруч із Плутоном. Про рельєфі цієї планети можна гадати. Те ж можна сказати і про супутник Харон. Залишається з оптимізмом або песимізмом (за вибором) дивитися в майбутнє.
Плутон
в цифрах:
Маса
0,0022 маси Землі (1,29.1022 кг)
Діаметр
0,18 діаметра Землі ( 2324 км )
Щільність
2 г/см3
Температура поверхні
-233 ° С
Тривалість зіркових діб
6,39 земних діб (зворотне обертання)
Середня відстань від Сонця
39,53 а.о. (2 871 млн. км) \ 29,65-49,28 а.о. \
Період обертання по орбіті
248,54 земних років
Нахил екватора до орбіти
122,46 °
Ексцентриситет орбіти
0,25
Нахил орбіти до екліптики
17,14 °
Довгота висхідного вузла
110 ° 18 `
Середня швидкість руху по орбіті
4,74 км / сек
Відстань від Землі
від 4,3 до 7,5 млрд. км
Число супутників
1
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Астрономія | Контрольна робота
222.3кб. | скачати


Схожі роботи:
Розвиток планети Земля після утворення Сонячної системи
Будова Сонячної системи 2
Походження Сонячної системи 2
Вулкани Сонячної системи 2
Походження Сонячної системи 2
Походження Сонячної системи
Вулкани Сонячної системи
Походження Сонячної системи
Зародження Сонячної системи
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru