Меркурий
Меркурий - самая близкая к Солнцу планета Солнечной системы и самая маленькая из восьми. По размерам она даже уступает двум крупным спутникам - Ганнимеду и Титану (правда, по массе всё же превосходит их).Из-за того, что Меркурий находится близко к Солнцу, наблюдать его с Земли можно только утром (непосредственно перед восходом Солнца) и вечером (сразу после его захода). При этом Меркурий, являясь внутренней планетой, при наблюдении с Земли имеет фазы, так же, как и Луна, и условия его видимости из-за этого сильно различаются в разные периоды.
Характеристики Меркурия
средний радиус орбиты: 57,910,000 км
диаметр: 4,880 км
масса: 3.30*10^23 кг
диаметр: 4,880 км
масса: 3.30*10^23 кг
Орбита Меркурия имеет большой эксцентриситет (т. е. заметно вытянута). Если в перигелии он приближается к Солнцу до 46 млн. км., то в афелии удаляется от него на 70 млн. км. Период обращения Меркурия вокруг Солнца - 88 дней, а период обращения вокруг своей оси - 59 дней. Эти периоды находятся в точном соотношении 3:2 - из-за приливного воздействия Солнца вращение Меркурия вокруг своей оси попало в резонанс с вращением по орбите. Это единственный в своём роде случай в Солнечной системе - обычно период обращения вокруг своей оси спутников, вращение которых заторможено приливным воздействием, равен периоду их обращения по орбите, т. е. находится в соотношении 1:1 (как, например, у Луны, которая из-за этого повёрнута к Земле всё время одной стороной).
Меркурий изучен слабо. К нему был послан лишь один космический аппарат "Маринер-10", который, пролетая мимо него в 1974-75 гг., сделал фотографии Меркурия крупным планом и позволил установить наличие у Меркурия слабого магнитного поля (всего 0,7 % от земного) и очень разреженной атмосферы, которая состоит, по-видимому, в основном из частиц, захваченных Меркурием из солнечного ветра. Слабая гравитация Меркурия не позволяет ему удерживать возле себя хоть сколько-нибудь плотную атмосферу.
изображение Меркурия, составленное из фотографий, полученных с Маринера-10
Снимки Меркурия с близкого расстояния очень похожи на снимки поверхности Луны (см. рис)
Перед взором предстаёт такая же безжизненная каменная пустыня, изрытая кратерами, кроме того, на Меркурии имеются горы (их высота не превышает 2-4 км) и сравнительно гладкие участки поверхности, подобные лунным "морям". Предположительно, их появление, как и появление лунных "морей", обусловлено происходившей очень давно вулканической деятельностью, с вытеканием расплавленной лавы на поверхность планеты. Поскольку Меркурий имеет достаточно высокую плотность и магнитное поле, очевидно, внутри планеты расположено массивное металлическое ядро, покрытое сверху более лёгкими силикатными породами.
Поскольку Меркурий вращается очень медленно и практически не имеет атмосферы, на его поверхности наблюдаются гигантские перепады температуры. Если на освещённой стороне температура может достигать 700 К, то на теневой - опускаться до 90 К, перепад температур составляет более 600 градусов! Поскольку ось вращения Меркурия почти перпендикулярна плоскости орбиты, существует очень большая разница в температуре поверхности между экваториальной и полярными областями. Существует даже гипотеза о том, что вблизи полюсов, в больших кратерах, в которые никогда не заглядывает Солнце, может скапливаться лёд, а вода может попадать на Меркурий из пролетающих мимо комет и т. п.
Поскольку Меркурий вращается очень медленно и практически не имеет атмосферы, на его поверхности наблюдаются гигантские перепады температуры. Если на освещённой стороне температура может достигать 700 К, то на теневой - опускаться до 90 К, перепад температур составляет более 600 градусов! Поскольку ось вращения Меркурия почти перпендикулярна плоскости орбиты, существует очень большая разница в температуре поверхности между экваториальной и полярными областями. Существует даже гипотеза о том, что вблизи полюсов, в больших кратерах, в которые никогда не заглядывает Солнце, может скапливаться лёд, а вода может попадать на Меркурий из пролетающих мимо комет и т. п.
В 2004 г. НАСА был запущен космический аппарат "Мессенгер", который должен продолжить исследования Меркурия. В январе 2008 г. он уже пролетал мимо Меркурия и смог получить фотографии некоторых ранее неизученных участков его поверхности. Предполагается, что в 2011 г. "Мессенгер" должен выйти на орбиту вокруг Меркурия и продолжить его изучение.
Спутников у Меркурия нет.
Венера
Венера является второй по расстоянию от Солнца, следующей за Меркурием, планетой Солнечной системы. На небе это третье по яркости, вслед за Солнцем и Луной, светило. Поскольку Венера, так же, как и Меркурий, является внутренней планетой, т. е. находится ближе к Солнцу, чем Земля, то наблюдать с Земли её также удобно лишь утром и вечером. И так же, как Меркурий, Венера имеет фазы, что сильно влияет на условия её видимости в разные периоды. Характеристики Венеры
средний радиус орбиты: 108,200,000 км
диаметр: 12,103 км
масса: 4.87*10^24 кг
диаметр: 12,103 км
масса: 4.87*10^24 кг
Период обращения Венеры по орбите - 225 земных суток, а период обращения вокруг своей оси - 243 земных суток. При этом, в отличие от большинства планет Солнечной системы, вокруг своей оси Венера вращается в сторону, противоположную своему движению по орбите. Эксцентриситет у венерианской орбиты очень маленький, т. е. она почти круговая.
Планета Венера всегда привлекала взоры исследователей, и это не случайно - ведь Венера является одновременно наиболее близкой к Земле по размерам, по массе и по расстоянию! Не удивительно, что многим исследователям прошлого хотелось видеть в Венере вторую Землю. Но поверхность Венеры скрыта под настолько плотными облаками, что достоверные данные о климате Венеры и строении её поверхности были получены только после запуска к ней космических аппаратов. Первую информацию о климате Венеры принесла советская станция "Венера-7", это произвошло в 1970 г., а "Венера-9" впервые передала на землю фото, демонстрирующее венерианский пейзаж. Увы, условия на Венере оказались совершенно отличающимися от земных. Мощная атмосфера создаёт на поверхности гигантское давление, в 100 раз большее атмосферного давления у поверхности Земли, а температура достигает 480 градусов по Цельсию! Температура на Венере даже больше, чем температура на Меркурии, находящемся куда ближе к Солнцу, это обусловлено мощным парниковым эффектом - ведь Венера имеет очень плотную атмосферу и эта атмосфера состоит на 96% из углекислого газа. Согласно расчётам, при отсутствии парникового эффекта температура на Венере была бы меньше аж на 400 градусов! Также в атмосфере Венеры имеется азот и небольшие примеси других газов.
Постоянный плотный облачный покров не пропускает к поверхности Венеры прямой солнечный свет, поэтому там царит постоянный сумрак, как на Земле в очень пасмурный день. На уровне венерианских облаков, которые состоят из мелких капелек серной кислоты, постоянно дует очень сильный ветер, скорость которого превышает 100 м/с, но на уровне поверхности его скорость уменьшается до нескольких км/ч. Также, как было установлено советскими спускаемыми аппаратами, в атмосфере Венеры постоянно происходят очень мощные грозы, сопровождающиеся вспышками молний, которые куда чаще, чем на Земле.
Постоянный плотный облачный покров не пропускает к поверхности Венеры прямой солнечный свет, поэтому там царит постоянный сумрак, как на Земле в очень пасмурный день. На уровне венерианских облаков, которые состоят из мелких капелек серной кислоты, постоянно дует очень сильный ветер, скорость которого превышает 100 м/с, но на уровне поверхности его скорость уменьшается до нескольких км/ч. Также, как было установлено советскими спускаемыми аппаратами, в атмосфере Венеры постоянно происходят очень мощные грозы, сопровождающиеся вспышками молний, которые куда чаще, чем на Земле.
пейзаж Венеры, снятый "Венерой -13"
Венерианский ландшафт был изучен при помощи радаров. Вот типичная картина поверхности, по данным радара с американского спутника "Магеллан":
Исследования при помощи радаров позвлили составить примерную карту венерианской поверхности и выявить особенности её ландшафта. На поверхности Венеры были обнаружены горы и кратеры, а также большое число вулканов. Весьма активная тектоническая и вулканическая деятельность продолжается на Венере и в настоящее время.
Несмотря на то, что, по современным представлениям, в центре Венеры должно находиться металлическое ядро, собственного магнитного поля у Венеры нет. Возможно, это обусловлено крайне медленным вращением планеты.
Несмотря на то, что, по современным представлениям, в центре Венеры должно находиться металлическое ядро, собственного магнитного поля у Венеры нет. Возможно, это обусловлено крайне медленным вращением планеты.
Так же, как и у Меркурия, спутников у Венеры не обнаружено.
Земля
Земля является третьей по счёту, следующей за Венерой, планетой Солнечной системы. Она является самой крупной, и по размерам, и по массе планетой из всех планет, имеющих твёрдую поверхность (планеты-гиганты состоят из газа и по своему составу подобны скорее Солнцу, чем планетам земной группы). Земля образовалась около 4,6 млрд. лет назад из того же газопылевого облака, что и Солнце и другие планеты Солнечной системы. С самого начала она обладала рядом уникальных условий, которые выделили её среди других планет Солнечной системы и сделали возможным возникновение на Земле жизни. Первоначально возникнув из холодного твёрдого вещества, в результате сжатия и ядерных реакций распада в её недрах тяжёлых радиоактивных элементов, Земля стала разогреваться, в результате твёрдые породы в её недрах расплавились, а в её центре образовалось жидкое металлическое ядро. На Земле началась крайне интенсивная тектоническая и вулканическая деятельность, сопровождавшаяся выбросом в атмосферу различных газов и водяных паров. Затем Земля несколько остыла и водяные пары выпали из атмосферу на поверхность планеты, сформировав большой океан. В океане, в воде которого было растворено огромное количество органических соединений, возникли идеальные условия для зарождения жизни, и очень скоро, совсем через небольшой промежуток времени после возникновения Земли, на ней появились первые микроорганизмы.
Первоначально в атмосфере Земли было большое количество метана и углекислого газа, однако в результате деятельности живых организмов её состав изменился, в неё было выброшено большое количество кислорода, который закрыл поверхность Земли от жёсткого ультрафиолетового излучения Солнца, и это сделало возможным развитие жизни уже не только в океане, но и на поверхности суши. Сейчас в атмосфере Земли 77% азота, 21% кислорода и небольшое число других газов.
Шарообразность Земли была установлена довольно давно, ещё древнегреческими астрономами. С утверждением гелиоцентрической системы стало понятно, что Земля не является центром мира, а одной из планет Солнечной системы. Стало понятно, что происходящая на Земле смена дня и ночи является следствием вращения Земли вокруг своей оси, а движение Земли по орбите вокруг Солнца является причиной смены времён года. Орбита Земли близка к круговой.
Характеристики Земли
средний радиус орбиты: 149,600,000 км
диаметр: 12,756 км
масса: 5.97*10^24 кг
средняя плотность 5,515 г/куб. см.
наклон плоскости экватора к орбите 23°27'
период обращения по орбите 1 год = 365,256 суток
период обращения вокруг своей оси 1 звёздные сутки = 23 часа 56 мин 4,099 сек
диаметр: 12,756 км
масса: 5.97*10^24 кг
средняя плотность 5,515 г/куб. см.
наклон плоскости экватора к орбите 23°27'
период обращения по орбите 1 год = 365,256 суток
период обращения вокруг своей оси 1 звёздные сутки = 23 часа 56 мин 4,099 сек
Конечно, о Земле люди знают намного больше, чем о других планетах Солнечной системы. Задолго до современности люди расселились по всем континентам, кроме Антарктиды. В тоже время запуск космических аппаратов позволил нам лучше изучить и свою собственную планету.
Большая часть поверхности Земли (около 70%) покрыта океаном. Кора (твёрдая внешняя оболочка, под которой находится слой расплавенных пород), неоднородна, и если под континентами её толщина может составлять до 60-70 км, под океанами она значительно тоньше - менее 30 км. Кроме этого, кора разделена на большие участки - литосферные плиты, которые медленно перемещаются относительно друг друга, и это приводит к постоянному изменению облика Земли, например, около 200 млн. лет назад отдельных континетов не существовало, а вся суша была объедиена в один огромный суперконтинент - Пангею. Продолжается на Земле и активная вулканическая деятельность - на сегодняшний день действующих вулканов насчитывается более 800.
Наличие достаточно мощной атмосферы и быстрое вращение Земли вокруг своей оси, а также влияние океана приводит к тому, что суточные перепады температур на её поверхности незначительны. В то же время климат в различных её областях может довольно существенно различаться. Зарегистрированные рекорды температуры на поверхности Земли - +58°С (в Сахаре) и -90°С (а Антарктиде). Средняя температура поверхности Земли около +12°С. В настоящее время на Земле наблюдается небольшой парниковый эффект, из-за которого температура повышена примерно на 35 градусов. Происходящее сейчас вследствие деятельности человека увеличение содержания углекислого газа в атмосфере может послужить причиной усиления парникового эффекта и привести к потеплению климата.
Наличие достаточно мощной атмосферы и быстрое вращение Земли вокруг своей оси, а также влияние океана приводит к тому, что суточные перепады температур на её поверхности незначительны. В то же время климат в различных её областях может довольно существенно различаться. Зарегистрированные рекорды температуры на поверхности Земли - +58°С (в Сахаре) и -90°С (а Антарктиде). Средняя температура поверхности Земли около +12°С. В настоящее время на Земле наблюдается небольшой парниковый эффект, из-за которого температура повышена примерно на 35 градусов. Происходящее сейчас вследствие деятельности человека увеличение содержания углекислого газа в атмосфере может послужить причиной усиления парникового эффекта и привести к потеплению климата.
По сравнению с другими планетами земной группы Земля имеет мощное магнитное поле. Магнитное поле простирается на многие десятки тысяч километров от Земли, простираясь даже до орбиты Луны. Магнитное поле останавливает частицы солнечного ветра, не позволяя им напрямую долетать до Земли. В периоды солнечной активности поток заряженных частиц, летящих от Солнца увеличивается, наблюдаются их мощные кратковременные выбросы, происходящие в результате солнечных вспышек, эти мощные потоки, влетая в магнитное поле Земли, приводят к возмущениям в нём - магнитным бурям. Вблизи магнитных полюсов часть заряженных частиц, из которых состоит солнечный ветер, влетает в атмосферу Земли, вызывая в ней полярные сияния.
Луна
У Земли имеется всего один спутник - Луна. Зато Луна входит в группу крупнейших спутников в Солнечной системе.
Характеристики Луны
Радиус орбиты 384,000 км
Диаметр 3476 км
Масса 7.35*10^22 кг
Диаметр 3476 км
Масса 7.35*10^22 кг
Луна - второе по яркости светило, после Солнца, на земном небе. Весьма интересен тот факт, что видимый диаметр Луны почти в точности равен видимому диаметру Солнца, во время полных солнечных затмений диск Луны как раз точно закрывает диск Солнца.
Период обращения Луны вокруг Земли 27 сут 7 час 43 мин. Однако, поскольку Земля вращается вокруг Солнца, то при наблюдении с поверхности Земли период смены лунных фаз получается большим - 29 сут 12 час 44 мин (т. н. синодический период, в отличие от первого, сидерического периода). Наблюдения за сменой лунных фаз были использованы при создании календаря (такая единица календаря, как месяц, примерно, равна периоду обращения Луны вокруг Земли). Луна оказывает существенное влияние на процессы, протекаюшие на Земле - под влиянием лунной гравитации происходят приливы и отливы, а процессы жизнедеятельности многих живых организмов синхронизированы со сменой лунных фаз.
Под влиянием приливных сил, вызванных на самой Луне земным тяготением, вращение луны вокруг своей оси замедлилось и теперь Луна повёрнута к Земле всё время только одной стороной (т. е. период обращения Луны вокруг своей оси равен её периоду обращения вокруг Земли). Обратная сторона Луны долгое время была недоступной наблюдению, пока в 1959 г. не была впервые сфотографирована советским космическим аппаратом "Луна-3".
Под влиянием приливных сил, вызванных на самой Луне земным тяготением, вращение луны вокруг своей оси замедлилось и теперь Луна повёрнута к Земле всё время только одной стороной (т. е. период обращения Луны вокруг своей оси равен её периоду обращения вокруг Земли). Обратная сторона Луны долгое время была недоступной наблюдению, пока в 1959 г. не была впервые сфотографирована советским космическим аппаратом "Луна-3".
Луна примерно в 4 раза меньше Земли по размерам и в 81 раз по массе. Предположительно, она образовалась в то же время, что и Земля и состоит из точно таких же горных пород. Слабое тяготение Луны не способно удерживать вокруг неё атмосферу. Вследствие этого поверхность Луны представляет собой безжизненную каменную пустыню, с очень большим перепадом температур между освещённой Солнцем частью поверхности и её теневой стороной - от -170°С до +130°С. До посещений Луны космическими аппаратами некоторыми высказывалось предположение о том, что Луна покрыта слоем пыли, в результате постоянной бомбардировки её меторитами, однако после изучения её поверхности было установлено, что поверхность Луны твёрдая, а мелкие частицы пыли и грунта, образовывавшиеся от ударов метеоритов, образовали пористую спёкшуюся массу, обладающую очень низкой теплопроводностью. Благодаря этому уже на сравнительно небольшой глубине в лунном грунте перепад температур значительно меньше, чем на поверхности.
Характерной деталью. лунного рельефа являются кратеры. Считается, что большинство кратеров образовалось очень давно, более 3,5 морд лет назад, в результате столкновений со всякими крупными метеоритами. В те давние времена на Луне протекала и интенсивная вулканическая деятельность - т. н. лунные "моря", т. е. гладкие тёмные участки на лунной поверхности образовались именно в результате вытекания на поверхность Луны расплавленной лавы.
Характерной деталью. лунного рельефа являются кратеры. Считается, что большинство кратеров образовалось очень давно, более 3,5 морд лет назад, в результате столкновений со всякими крупными метеоритами. В те давние времена на Луне протекала и интенсивная вулканическая деятельность - т. н. лунные "моря", т. е. гладкие тёмные участки на лунной поверхности образовались именно в результате вытекания на поверхность Луны расплавленной лавы.
фото - кратер Эратосфен
Луна находится близко к Земле и с начала эры космических полётов была довольно неплохо изучена космическими аппаратами. Первым космическим аппаратом, достигшим поверхности Луны, была "Луна-2", запущенная в 1959 г. Луна до сих пор остаётся единственным небесным телом за пределами Земли, которое решили посетить люди. В 1969-1972 г. американцы осуществили т. н. программу "Апполон", в ходе которой было организовано 6 пилотируемых полётов к Луне. В ходе этих полётов американские астронавты также высадились на поверхность Луны и затем вернулись обратно. Луна также является единственным небесном телом, образцы с поверхности которого были доставлены на Землю (американцами в ходе экспедиций Апполона, а также советскими автоматическими станциями).
фото - образцы лунных пород
Для Луны составлены очень подробные карты поверхности (последнее, наиболее точное картографирование было проведено в 1999 г. запущенным НАСА космическим аппаратом "Лунар Проспектор"). Марс
В настоящее время Марс представляется наиболее интересной для изучения планетой Солнечной системы. Климат на Марсе, хотя и малоблагоприятен для жизни, всё же наиболее близок к земному. Именно Марс является наиболее вероятным кандидатом для организации первой пилотируемой экспедиции на другую планету (не считая земного спутника - Луны, на котором люди уже побывали). Марс является четвёртой по удалённости от Солнца планетой Солнечной системы, следующей за Землёй, и последней из планет земной группы.
Характеристики Марса
средний радиус орбиты: 227,940,000 км
диаметр: 6,794 км
масса: 6.42*10^23 кг
диаметр: 6,794 км
масса: 6.42*10^23 кг
Марс находится примерно в 1,5 раза дальше от Солнца, чем Земля, а его орбита обладает заметным эксцентриситетом (разница между наименьшим и наибольшим от Солнца расстояниями составляет 21 млн. км). Полный оборот по орбите Марс совершает за 687 дней (чуть меньше, чем два земных года). Интересно, что продолжительность марсианских суток (т. е. период обращения Марса вокруг своей оси) совсем чуть-чуть - на 41 минуту больше земных, а наклон экватора к орбите также очень близок к земному - 25°12?, что означает похожесть в смене времён года.
По массе Марс в 9 с лишним раз меньше Земли, а по размеру - в 2 раза. Вследствие более слабой гравитации Марс имеет разреженную атмосферу, состоящую, в основном, из углекислого газа. Атмосферное давление у поверхности Марса в среднем примерно в 160 раз меньше земного (но из-за сильного перепада высот на Марсе на отдельных участках поверхности оно может быть в несколько раз выше или ниже). Зимой вблизи полюсов углекислый газ замерзает, вместе с обычным водяным льдом образуя полярные шапки. Из-за этого масса атмосферы Марса не постоянна, а претерпевает некоторые сезонные колебания. Несмотря на разреженность, в атмосфере Марса иногда наблюдаются редкие облака, а ветер, дующий в ней, иногда поднимает пыльные бури.
Т. к. атмосферное давление на Марсе мало, вода на его поверхности не может существовать в жидком состоянии. Однако, как удалось обнаружить, на Марсе существуют довольно большие запасы водяного льда, а русла, обнаруженные на поверхности (см. фото) позволяют предположить, что раньше, когда атмосфера была плотнее, вода по этим руслам всё же текла.
По массе Марс в 9 с лишним раз меньше Земли, а по размеру - в 2 раза. Вследствие более слабой гравитации Марс имеет разреженную атмосферу, состоящую, в основном, из углекислого газа. Атмосферное давление у поверхности Марса в среднем примерно в 160 раз меньше земного (но из-за сильного перепада высот на Марсе на отдельных участках поверхности оно может быть в несколько раз выше или ниже). Зимой вблизи полюсов углекислый газ замерзает, вместе с обычным водяным льдом образуя полярные шапки. Из-за этого масса атмосферы Марса не постоянна, а претерпевает некоторые сезонные колебания. Несмотря на разреженность, в атмосфере Марса иногда наблюдаются редкие облака, а ветер, дующий в ней, иногда поднимает пыльные бури.
Т. к. атмосферное давление на Марсе мало, вода на его поверхности не может существовать в жидком состоянии. Однако, как удалось обнаружить, на Марсе существуют довольно большие запасы водяного льда, а русла, обнаруженные на поверхности (см. фото) позволяют предположить, что раньше, когда атмосфера была плотнее, вода по этим руслам всё же текла.
Марсианский климат суровее земного, а разреженность атмосферы служит причиной довольно большого перепада температур на поверхности. Зарегистрированные рекорды температур на Марсе - от -133°С зимой в районе полюса до +27°С летом в экваториальной области. Всё же вряд ли марсианский климат значительно суровее климата в Антарктиде, а там, как известно, существует жизнь. Это, а также найденные на Марсе высохшие русла и запасы льда, позволяющие предположить наличие более благоприятных условий в прошлом, послужили причиной для выдвижения гипотез о возможности существования жизни на Марсе и отправляемые на Марс автоматические аппараты имели оборудование для её поисков. К сожалению, жизни, даже в виде простейших микроорганизмов, на Марсе пока не найдено.
Рельеф марсианской поверхности сложен и имеет много деталей. Высохшие русла и каньоны на поверхности Марса послужили в начале 20 в. поводом для предположений о существовании на Марсе развитой цивилизации. Кроме этого на Марсе есть горы и вулканы. Марсианский вулкан Олимп, высота которого более 27 км., является самой высокой горой не только на Марсе, но и во всей Солнечной системе. Учёные с интересом наблюдают за различными природными явлениями на Марсе - пыльными бурями, туманами, образующимися в долинах, оползнями и т. д. Типичный марсианский пейзаж напоминает земную пустыню, поверхность Марса имеет красноватый оттенок из-за повышенного содержания в марсианском песке оксидов железа.
Рельеф марсианской поверхности сложен и имеет много деталей. Высохшие русла и каньоны на поверхности Марса послужили в начале 20 в. поводом для предположений о существовании на Марсе развитой цивилизации. Кроме этого на Марсе есть горы и вулканы. Марсианский вулкан Олимп, высота которого более 27 км., является самой высокой горой не только на Марсе, но и во всей Солнечной системе. Учёные с интересом наблюдают за различными природными явлениями на Марсе - пыльными бурями, туманами, образующимися в долинах, оползнями и т. д. Типичный марсианский пейзаж напоминает земную пустыню, поверхность Марса имеет красноватый оттенок из-за повышенного содержания в марсианском песке оксидов железа.
Для изучения Марса направлялось довольно большое число космических аппаратов. Первый космический аппарат, пролетевший вблизи Марса в 1965 г., был "Маринер-4", а первыми аппаратами, осуществившими посадку на поверхность Марса, был "Марс-2" и "Марс-3" в 1971 г. В 1976 г. на Марс совершили посадку космические аппараты "Викинг", на которых имелось снаряжение для поисков признаков жизни в марсианском грунте. Наиболее же значительными экспедициями последнего времени стали две американские экспедиции, в ходе которых на Марс были высажены маленькие колёсные аппараты ("роверы"), способные передвигаться по поверхности Марса. В 1997 г. был высажен "Патчфиндер", а в 2004 - роверы "Спирит" и "Оппортьюнити". Эти роверы позволили детально исследовать микрорельеф поверхности Марса в районе высадки и передали на Землю много высококачественных снимков с поверхности Марса.
"Патчфиндер" - место высадки, виден и сам ровер, успевший немного отъехать от спускаемого аппарата (нажмите, чтобы увеличить)
Марсианские экспедиции поставили своеобразный рекорд - среди них наибольший процент неудач, когда космические аппараты выходили из строя на самых разных стадиях миссии (такая участь постигла российские аппараты "Марс-96", американский "Марс обсервер" и др.).
У Марса есть два небольших спутника - Фобос и Деймос.
Фобос и Деймос
Спутники Марса Фобос и Деймос (в переводе с греческого "страх" и "ужас") - это маленькие тела неправильной формы, они были открыты в 1877 г. американским астрономом Холлом. Некоторые астрономы полагают, что Фобос и Деймос - это бывшие астероиды, захваченные Марсом из нахдящегося поблизости пояса астероидов.
Характеристики спутников Марса
| средний радиус орбиты, км | размеры, км | масса, кг | |
| Фобос | 9 380 | 26,6x22,2x18,6 | 1,27•10^16 |
| Деймос | 23 460 | 15x12,4x10,8 | 1,8•10^15 |
Фобос и Деймос обращаются вокруг Марса по очень небольшим орбитам, причём орбита Фобоса сильно вытянута. Периоды обращения этих спутников очень малы - Фобос обращается вокруг Марса в три раза быстрее, чем сам Марс вокруг своей оси, и за сутки три раза успевает показаться на небе и скрыться за горизонтом, период обращения Деймоса лишь чуть больше периода обращения Марса вокруг своей оси.
Поверхность спутников имеет неправильную форму, она изрыта бороздами и покрыта кратерами.
В 1977 г. спутники Марса были сфотографированы космическим аппаратом "Викинг-1". В 1988 г. для изучения Марса и его спутников были посланы советские космические аппараты "Фобос-1" и "Фобос-2". К сожалению, связь с "Фобосом-1" была утеряна ещё до его приближения к Марсу, а "Фобос-2" успел зарегистрировать странный выброс газа с поверхности Фобоса и сделать несколько снимков, после чего связь с ним была также утеряна.
В 1977 г. спутники Марса были сфотографированы космическим аппаратом "Викинг-1". В 1988 г. для изучения Марса и его спутников были посланы советские космические аппараты "Фобос-1" и "Фобос-2". К сожалению, связь с "Фобосом-1" была утеряна ещё до его приближения к Марсу, а "Фобос-2" успел зарегистрировать странный выброс газа с поверхности Фобоса и сделать несколько снимков, после чего связь с ним была также утеряна.
Фобос
Деймос
Фобос и Марс
Юпитер
Юпитеру подходит его название - имя главного бога римского пантеона. Из всех планет Солнечной системы Юпитер самая большая, его масса превосходит массу всех остальных планет Солнечной системы, вместе взятых.Юпитер является пятой по удалённости от Солнца планетой Солнечной системы, следующей за Марсом. Он открывает список планет-гигантов.
Характеристики Юпитера
средний радиус орбиты: 778,330,000 км
диаметр: 142,984 км
масса: 1.9*10^27 кг
диаметр: 142,984 км
масса: 1.9*10^27 кг
Юпитер находится значительно дальше (более, чем в 5 раз) от Солнца, чем Земля. Полный оборот вокруг Солнца Юпитер совершает за 11,87 лет. Юпитер быстро вращается вокруг своей оси, делая один оборот за 9 часов 55 минут, причём экваториальная зона Юпитера вращается быстрее, а зоны полюсов - медленнее. Впрочем, это не удивительно, т. к. Юпитер не является твёрдым телом.
Рзамеры Юпитера очень велики - он в 11 с лишним раз больше Земли по размерам и в 318 раз - по массе. Но, т. к. основные элементы, из которых состоит Юпитер - это лёгкие газы водород и гелий, то плотность его невелика - всего 1,13 г/куб. см., что примерно в 4 раза меньше плотности Земли.
По своему составу Юпитер похож на Солнце - 89% его атмосферы приходится на водород и 11% - на гелий. Кроме того, в атмосфере имеются и другие вещества - метан, аммиак, ацетилен, а также вода. В атмосфере Юпитера происходят бурные процессы - дуют мощные ветры и образуются вихри. Вихри на Юпитере могут быть очень устойчивыми, например, знаменитое Красное пятно - мощный вихрь в атмосфере Юпитера, открытый более 300 лет назад, продолжает существовать до сих пор.
Рзамеры Юпитера очень велики - он в 11 с лишним раз больше Земли по размерам и в 318 раз - по массе. Но, т. к. основные элементы, из которых состоит Юпитер - это лёгкие газы водород и гелий, то плотность его невелика - всего 1,13 г/куб. см., что примерно в 4 раза меньше плотности Земли.
По своему составу Юпитер похож на Солнце - 89% его атмосферы приходится на водород и 11% - на гелий. Кроме того, в атмосфере имеются и другие вещества - метан, аммиак, ацетилен, а также вода. В атмосфере Юпитера происходят бурные процессы - дуют мощные ветры и образуются вихри. Вихри на Юпитере могут быть очень устойчивыми, например, знаменитое Красное пятно - мощный вихрь в атмосфере Юпитера, открытый более 300 лет назад, продолжает существовать до сих пор.
Существуют разные представления о внутреннем строения Юпитера. Понятно, что внутри гигантской планеты существует огромное давление. Некоторые учёные полагают, что на достаточно большой глубине водород, из которого преимущественно состоит Юпитер, под воздействием этого гигантского давления, переходит в особую фазу - т. н. металлический водород, становясь жидким и проводящим электрический ток. Предположительно, в самом центре Юпитера находится ядро, состоящее из твёрдых пород, которое, хотя и составляет лишь маленькую часть массы Юпитера, вероятно, всё же в несколько раз больше и тяжелее Земли.
Юпитер имеет очень мощное магнитное поле, намного более сильное, чем земное. Оно простирается на многие миллионы километров от планеты. Предполагается, что основным генератором этого мощного магнтиного поля является находящийся в глубинах Юпитера слой металлического водорода.
Окрестности Юпитера посетили несколько космических аппаратов. Первым из них был американский "Пионер-10" в 1973 г. Пролетавшие мимо Юпитера в 1979 г. "Вояджер-1" и "Вояджер-2" обнаружили наличие у Юпитера колец, подобных кольцам Сатурна, но всё же значительно более тонких. Космический аппарат "Галилео" целых восемь лет находился на орбите Юпитера - с 1995 по 2003 год. С его помощью было получено множество новых данных. С борта "Галилео" был впервые направлен к Юпитеру спускаемый аппарат, который измерил температуру и давление в верхних слоях атмосферы. На глубине 130 км температура оказалась равна +150 °C (у поверхности она составляет около -130 °C), а давление - 24 атмосферы. Космический аппарат "Кассини", пролетавший мимо Юпитера в 2000 году, сделал наиболее детальные снимки Юпитера.
У Юпитера имеется огромное число спутников. На сегодняшний день их известно более 60, но вполне вероятно, что на самом деле спутников у Юпитера не менее сотни.
Спутники Юпитера
Характеристика некоторых спутников Юпитера
| Название | Радиус орбиты, тыс. км | Период обращения вокруг Юпитера, "–" обрат., сут. | Радиус, км | Масса, кг | Открыт |
| Метида | 128 | 0,29478 | 20 | 9•1016 | 1979 |
| Адрастея | 129 | 0,29826 | 13x10x8 | 1•1016 | 1979 |
| Амальтея | 181 | 0,49818 | 31x73x67 | 7,2•1018 | 1892 |
| Теба | 222 | 0,6745 | 55x45 | 7,6•1017 | 1979 |
| Ио | 422 | 1,76914 | 1830x1818x1815 | 8,9•1022 | 1610 |
| Европа | 671 | 3,55118 | 1565 | 4,8•1022 | 1610 |
| Ганимед | 1070 | 7,15455 | 2634 | 1,5•1023 | 1610 |
| Каллисто | 1883 | 16,6890 | 2403 | 1,1•1023 | 1610 |
| Леда | 11 094 | 238,72 | 5 | 5,7•1016 | 1974 |
| Гималия | 11 480 | 250,566 | 85 | 9,5•1018 | 1904 |
| Лиситея | 11 720 | 259,22 | 12 | 7,6•1016 | 1938 |
| Элара | 11 737 | 259,653 | 40 | 7,6•1017 | 1904 |
| Ананке | 21 200 | –631 | 10 | 3,8•1016 | 1951 |
| Карме | 22 600 | –692 | 15 | 9,5•1016 | 1938 |
| Пасифе | 23 500 | –735 | 18 | 1,6•1017 | 1908 |
| Синопе | 23 700 | –758 | 14 | 7,6•1016 | 1914 |
Большая часть спутников Юпитера имеют весьма небольшие размеры и массу, характерные для типичных астероидов. Наибольший интерес для изучения представляют 4 больших спутника Юпитера, которые намного превосходят по размерам все меньшие спутники. Эти спутники были открыты ещё Галилеем в 1610 г., рассматривавшим окрестности Юпитера в свой первый телескоп.
Периоды обращения по орбитам вокруг Юпитера Ио, Европы, Ганнимеда и Каллисто почти точно соотносятся между собой как 1:2:4:8, это следствие резонанса. Все эти спутники Юпитера по своему составу и внутреннему строению подобны планетам земной группы, хотя по массе все они и уступают самой маленькой из больших планет - Меркурию. Ганнимед, Каллисто и Ио даже больше Луны, а Европа совсем немного уступает ей по размерам.
Ио является самым ближним к Юпитеру из крупных спутников. Вследствие приливных взаимодействий его вращение вокруг своей оси заторможено, и он повёрнут к Юпитеру всё время одной стороной. Большим сюрпризом для учёных стало обнаружение на Ио активно действующих вулканов. Эти вулканы постоянно выбрасывают массы серы и сернистого газа, вследствие чего поверхность Ио имеет оранжевый цвет. Часть сернистого газа улетает в космос и образует тянущийся по орбите след. На Ио есть очень слабая атмосфера, плотность её в 10 млн. раз меньше земной.
Ио
Европа оказалась не менее интересным спутником, чем Ио. Главной особенностью Европы является то, что сверху она полностью покрыта толстым слоем льда. Ледяная поверхность испещрена многочисленными складками и трещинами. Согласно предположениям учёных, под этим толстым слоем льда должен существовать океан, т. е. большая масса воды в жидком состоянии. Некоторые учёные выдвинули гипотезу, что в таком океане способны существовать простейшие микроорганизмы. Так ли это или нет, ещё предстоит выяснить.
Европа
Ганнимед является самым большим спутником Юпитера и вообще самым большим спутником в Солнечной системе. Чем-то рельеф Ганнимеда напоминает Луну. На нём обнаружены чередующиеся тёмные и светлые участки, кратеры, горы и желоба. Однако плотность Ганнимеда существенно меньше плотности Луны - очевидно, на нём очень много льда. Также у Ганнимеда обнаружено небольшое собственное магнитное поле.
Ганнимед
Каллисто, подобно Ганнимеду, покрыт кратерами, многие из которых окружены концентрическими трещинами. Его плотность ещё меньше, чем у Ганнимеда, очевидно, в его составе лёд составляет около половины массы, остальное приходится на камень (силикаты) и металлическое ядро.
Каллисто
Сатурн
Сатурн продолжает список планет-гигантов. Он является шестой по удалению от Солнца планетой Солнечной системы, следующей за Юпитером. Кроме этого, Сатурн - вторая по величине планета Солнечной системы, уступающая размером только Юпитеру и самая дальняя из планет, которые видны с Земли невооружённым глазом.Характеристики Сатурна
средний радиус орбиты: 1,429,400,000 км
диаметр: 120,536 км
масса: 5.68*10^26 кг
диаметр: 120,536 км
масса: 5.68*10^26 кг
Сатурн находится далеко от Солнца - почти в 10 раз дальше, чем Земля, на расстоянии более миллиарда километров. Своё расстояние по орбите он проходит за 29,46 лет. По размеру Сатурн примерно в 9 раз больше Земли и в 95 раз больше её по массе. Так же, как и Юпитер, он состоит, в основном, из лёгких газов - водорода и гелия, что обуславливает его очень маленькую плотность, которая даже меньше, чем плотность воды - всего 0,63 г/куб. см. Сатурн быстро вращается вокруг своей оси (период обращения около 10 часов), причём, так же, как и у Юпитера, в экваториальной области его вращение быстрее, а вблизи полюсов медленнее. Из-за центробежных сил Сатурн заметно сплющен - его экваториальный радиус превышает 60 тыс. км, а полярный - всего 54 тыс. км.
И по составу, и по внутреннему строению Сатурн похож на Юпитер. Гелия в атмосфере Сатурна, правда, немного меньше - 7%, а не 11%, как у Юпитера, возможно, потому, что более плотный гелий интенсивнее опускается вглубь планеты по сравнению с водородом. Так же, как и на Юпитере, в атмосфере Сатурна присутствуют облака, состоящие из аммиака, метана, водяных паров и т. д. При этом облачный покров на Сатурне мощнее, чем на Юпитере. В атмосфере Сатурна также дуют сильные ветры и наблюдаются грозовые разряды. Предполагается, что в центре Сатурна, как и в центре Юпитера, под влиянием мощного давления водород переходит в особую фазу - т. н. металлический водород, способный проводить электрический ток. Циркуляции в слое металлического водорода создаёют магнитное поле вокруг Сатурна, однако у него оно значительно менее мощное, чем у Юпитера.
И по составу, и по внутреннему строению Сатурн похож на Юпитер. Гелия в атмосфере Сатурна, правда, немного меньше - 7%, а не 11%, как у Юпитера, возможно, потому, что более плотный гелий интенсивнее опускается вглубь планеты по сравнению с водородом. Так же, как и на Юпитере, в атмосфере Сатурна присутствуют облака, состоящие из аммиака, метана, водяных паров и т. д. При этом облачный покров на Сатурне мощнее, чем на Юпитере. В атмосфере Сатурна также дуют сильные ветры и наблюдаются грозовые разряды. Предполагается, что в центре Сатурна, как и в центре Юпитера, под влиянием мощного давления водород переходит в особую фазу - т. н. металлический водород, способный проводить электрический ток. Циркуляции в слое металлического водорода создаёют магнитное поле вокруг Сатурна, однако у него оно значительно менее мощное, чем у Юпитера.
Наиболее известной особенностью Сатурна является наличие у него колец. Эти кольца легко видны с Земли даже в небольшой телескоп. Кольца Сатурна были открыты ещё в 17 в. После полётов "Вояджеров" кольца, подобные кольцам Сатурна, были обнаружены у всех планет-гигантов, однако у Сатурна они несравненно более мощные. Известно, что система колец Сатурна состоит как бы из трёх частей, между которыми имеется щели. Сами кольца состоят из большого числа каменных и ледяных осколков, размеры которых - от размера пылинки до нескольких метров.
Окрестности Сатурна изучались в ходе экспедиций запущенных НАСА космических аппаратов, первым из которых поблизости от Сатурна пролетел "Пионер-11", а впоследствии снимки Сатурна и его спутников были сделаны "Вояджерами". Наиболее значительные результаты последнего времени были получены в ходе экспедиции космического аппарата "Кассини", который достиг окрестностей Сатурна в 2004 г. и уже 4 года находится на его орбите.
У Сатурна имеется большое число спутников (на сегодняшний день их известно около 60).
Спутники Сатурна
Значительная часть спутников Сатурна, открытых за последнее время, вращается на очень больших расстояних от планеты по разнообразным орбитам и, вероятно, были захвачены гравитационным полем Сатурна из числа пролетавших мимо астероидов или комет.
Характеристики некоторых спутников Сатурна
| Название | Радиус орбиты, тыс. км | Период обращения вокруг Сатурна, "–" обрат., сут | Радиус, км | Масса, кг | Открыт |
| Атлас | 137,67 | 0,6019 | 14?20 | 2,2•1017 | 1980 |
| Прометей | 139,35 | 0,6130 | 145?85?62 | 2,7•1017 | 1980 |
| Пандора | 141,70 | 0,6285 | 114?84?62 | 2,2•1017 | 1980 |
| Эпиметий | 151,42 | 0,6942 | 115?108?98 | 5,7•1017 | 1966 |
| Янус | 151,47 | 0,6945 | 89 | 2,01•1018 | 1966 |
| Мимас | 185,52 | 0,94242 | 196 | 3,80•1019 | 1789 |
| Энцелад | 238,02 | 1,37022 | 260 | 8,4•1019 | 1789 |
| Тефия | 294,66 | 1,8878 | 530 | 7,55•1020 | 1684 |
| Телесто | 294,66 | 1,8878 | 34?15?36 | 6,0•1015 | 1980 |
| Калипсо | 294,66 | 1,8878 | 34?13?22 | 4,0•1015 | 1980 |
| Диона | 377,40 | 2,7369 | 560 | 1,1•1021 | 1884 |
| Елена | 377,40 | 2,7369 | 36?16?30 | 1,4•1023 | 1980 |
| Рея | 527,04 | 4,5175 | 765 | 2,5•1021 | 1672 |
| Титан | 1221,83 | 15,945 | 2575 | 1,4•1023 | 1655 |
| Гиперион | 1481,1 | 21,2766 | 410?260?220 | 1,8•1019 | 1848 |
| Япет | 3561,3 | 79,3302 | 730 | 1,9•1021 | 1671 |
| Феба | 12 952 | –551,48 | 110 | 4,0•1018 | 1898 |
Большинство спутников Сатурна имеют невысокую плотность, очевидно, они состоят в основном из льда. Фотографии некоторых спутников приведены ниже:
Япет и Энцелад
Рея и Диона
Тефия
Самым крупным из спутников Сатурна, входящим в число крупнейших спутников Солнечной системы и представляющим наибольший интерес для изучения, является Титан.
Титан
Титан был открыт Гюйгенсом ещё в 17 веке. Спутник имеет довольно большие размеры (его диаметр превышает 5 тыс. км., что только в два с небольшим раза меньше диаметра Земли), но маленькую плотность. Предполагается, что Титан состоит из каменного ядра, покрытого ледяной оболочкой.
Единственный из всех спутников в Солнечной системе, Титан имеет плотную атмосферу. У поверхности Титана давление атмосферы в 1,5 раза выше, чем на Земле. По большей части атмосфера Титана состоит из азота (около 90%), также в ней присутствует аргон и небольшая доля метана и других газов. Возможно, атмосфера Титана по своему составу подобна той, которую имела Земля на ранних стадиях своего существования.
Сатурн и Титан находятся очень далеко от Солнца, и температура там очень низка. На его поверхности он составляет всего 90-100 К (около - 180° С). Облачный покров мешает разглядеть детали поверхности из космоса. Поэтому космический аппарат "Кассини", направленный в том числе для изучения Титана, имел обширный набор оборудования, включая радар, приборы для изучения в инфракрасном спектре, и, самое главное, посадочный модуль, предназначенный для высадки на поверхность спутника. В январе 2005 г. этот модуль успешно совершил посадку поверхность Титана и смог передать на Землю более точные данные о составе атмосферы, температуре и давлении, а также снимки поверхности Титана с небольшой высоты и непосредственно фото с самой поверхности (см. рис.).
Единственный из всех спутников в Солнечной системе, Титан имеет плотную атмосферу. У поверхности Титана давление атмосферы в 1,5 раза выше, чем на Земле. По большей части атмосфера Титана состоит из азота (около 90%), также в ней присутствует аргон и небольшая доля метана и других газов. Возможно, атмосфера Титана по своему составу подобна той, которую имела Земля на ранних стадиях своего существования.
Сатурн и Титан находятся очень далеко от Солнца, и температура там очень низка. На его поверхности он составляет всего 90-100 К (около - 180° С). Облачный покров мешает разглядеть детали поверхности из космоса. Поэтому космический аппарат "Кассини", направленный в том числе для изучения Титана, имел обширный набор оборудования, включая радар, приборы для изучения в инфракрасном спектре, и, самое главное, посадочный модуль, предназначенный для высадки на поверхность спутника. В январе 2005 г. этот модуль успешно совершил посадку поверхность Титана и смог передать на Землю более точные данные о составе атмосферы, температуре и давлении, а также снимки поверхности Титана с небольшой высоты и непосредственно фото с самой поверхности (см. рис.).
Полученные снимки дали учёным подтверждение ранее высказанных предположений о том, что метан может существовать на Титане в жидком состоянии и играть роль, подобную воде на Земле, образуя обширные водоёмы и реки, также, по-видимому на Титане выпадают метановые дожди.
Уран
Уран - седьмая по расстоянию от Солнца планета Солнечной системы. Она также относится к планетам-гигантам, но заметно меньше Юпитера и Сатурна. Уран - первая планета, открытая уже в Новое время. До своего открытия она неоднократно наблюдалась различными астрономами, но каждый раз её считали просто ещё одной звездой. Уран был открыт случайно английским астрономом Вильямом Гершелем 13 марта 1781 года, который хотел назвать эту планету в честь своего покровителя короля Георга. Однако затем планета была названа в честь древнегреческого бога Урана, согласно традиции.Характеристики Урана
средний радиус орбиты: 2,870,990,000 км
диаметр: 51,118 км
масса: 8.68*10^25 кг
диаметр: 51,118 км
масса: 8.68*10^25 кг
Уран находится более чем в 19 раз дальше от Солнца, чем Земля. Период его обращения по орбите - 84 года. Уран вращается вокруг своей оси, полный оборот он делает примерно за 17 часов. Ось вращения составляет очень небольшой (около 7°), в отличие от других планет, у которых этот угол скорее ближе к 90°. Одна из гипотез, объясняющая такое необычное положение оси вращения Урана, предполагает, что смещение оси произошло из-за столкновения Урана с неким крупным небесным телом. Кроме того, подобно Венере и в отличие от остальных планет, Уран вращается в сторону, обратную своему движению по орбите.
Уран примерно в 4 раза больше Земли по размеру и в 14 раз по массе. Атмосфера Урана, подобно атмосфере Юпитера и Сатурна, состоит в основном из водорода и гелия, а внутри него, предположительно, находится силикатно-металлическое ядро. Кроме того, в атмосфере Урана много метана (который и придаёт планете голубоватый оттенок) и других примесей. В ней наблюдаются полосы облаков и дуют ветры.
У Урана имеется магнитное поле, по своей силе оно сопоставимо с магнитным полем Земли. Кроме этого, у Урана есть небольшие кольца, состоящие из мелких твёрдых обломков, как и у всех остальных планет-гигантов.
Уран примерно в 4 раза больше Земли по размеру и в 14 раз по массе. Атмосфера Урана, подобно атмосфере Юпитера и Сатурна, состоит в основном из водорода и гелия, а внутри него, предположительно, находится силикатно-металлическое ядро. Кроме того, в атмосфере Урана много метана (который и придаёт планете голубоватый оттенок) и других примесей. В ней наблюдаются полосы облаков и дуют ветры.
У Урана имеется магнитное поле, по своей силе оно сопоставимо с магнитным полем Земли. Кроме этого, у Урана есть небольшие кольца, состоящие из мелких твёрдых обломков, как и у всех остальных планет-гигантов.
Окрестности Урана посетил пока только один космический аппарат, "Вояджер-2", в начале 1986 г.
У Урана имеется много спутников, на сегодняшний день их известно 27.
Спутники Урана
Характеристики некоторых спутников Урана приведены в таблице
| Название | Радиус орбиты, тыс. км | Период обращения вокруг Урана, "–" обрат., сут. | Радиус, км | Масса, кг | Открыт |
| Корделия | 49,77 | 0,33503 | 13 | 1,7•1016 | 1986 |
| Офелия | 53,79 | 0,37640 | ? 15 | 2,6•1016 | 1986 |
| Бианка | 59,17 | 0,43458 | ? 21 | 7•1016 | 1986 |
| Крессида | 61,78 | 0,46357 | ? 31 | 2,6•1017 | 1986 |
| Дездемона | 62,68 | 0,47365 | ? 37 | 1,7•1017 | 1986 |
| Джульетта | 64,35 | 0,49307 | ? 42 | 4,3•1017 | 1986 |
| Порция | 66,09 | 0,5132 | ? 54 | 1•1018 | 1986 |
| Розалинда | 69,94 | 0,5585 | ? 27 | 1,5•1017 | 1986 |
| Белинда | 75,26 | 0,6235 | ? 33 | 2,5•1017 | 1986 |
| Пак | 86,01 | 0,7618 | 77 | 5•1017 | 1985 |
| Миранда | 129,39 | 1,4135 | 472 | 6,3•1019 | 1948 |
| Ариэль | 191,02 | 2,5204 | 579 | 1,27•1021 | 1851 |
| Умбриэль | 266,30 | 4,1442 | 585 | 1,33•1021 | 1851 |
| Титания | 435,91 | 8,7059 | 790 | 3,49•1021 | 1787 |
| Оберон | 583,52 | 13,463 | 760 | 3,03•1021 | 1787 |
Спутники Урана невелики. Крупнейшие из них - Титания и Оберон по размеру примерно в 2 раза меньше Луны. Они имеют небольшую плотность и состоят из смеси льда и каменных пород. Большинство спутников Урана названы в честь героев различных пьес Вильяма Шекспира.
Ариэль и Умбриэль
Титания и Оберон
Нептун
Нептун является последней планетой большой Солнечной системы по расстоянию от Солнца, он, подобно Юпитеру, Сатурну и Урану относится к планетам-гигантам. Его нельзя наблюдать невооружённым глазом, и в древности о существовании этой планеты не было известно. После открытия в конце 18 в. Урана астрономы обратили внимание на то, что его орбита не соответствовала закону всемирного тяготения Ньютона, претерпевая постоянные отклонения. Поэтому было высказано предположение, что за орбитой Урана существует ещё одна большая планета, гравитация которой и вызывает подобные отклонения. Несколько математиков стали делать расчёты, чтобы вычислить примерное местоположение этой планеты. По результатам этих расчётов 23 сентября 1846 года восьмая планета Солнечной системы была найдена. Её назвали Нептун, в честь ещё одного бога.Характеристики Нептуна
средний радиус орбиты: 4,504,000,000 км
диаметр: 49,532 км
масса: 1.02 *10^26 кг
диаметр: 49,532 км
масса: 1.02 *10^26 кг
Нептун находится очень далеко от Солнца. Радиус орбиты Нептуна в 30 раз больше, чем орбиты Земли, а один оборот вокруг Солнца Нептун совершает лишь за 164,5 лет. Нептун вращается вокруг своей оси, период обращения равен 15,8 часов. По размерам Нептун примерно в 4 раза больше Земли и в 17 раз больше её по массе. Размер Нептуна немного меньше размера Урана, а масса немного больше, за счёт большей плотности.
Состав атмосферы Нептуна подобен составу атмосферы других планет-гигантов, она состоит в основном из водорода и гелия и небольшого количества метана, придающего планете синий цвет. Атмосферные процессы на Нептуне очень интенсивны, в ней нет таких устойчивых образований, которые могли бы сохраняться десятки лет. В атмосфере Нептуна дуют очень сильные ветры, самые быстрые в Солнечной системе. У Нептуна также имеется магнитное поле.
Состав атмосферы Нептуна подобен составу атмосферы других планет-гигантов, она состоит в основном из водорода и гелия и небольшого количества метана, придающего планете синий цвет. Атмосферные процессы на Нептуне очень интенсивны, в ней нет таких устойчивых образований, которые могли бы сохраняться десятки лет. В атмосфере Нептуна дуют очень сильные ветры, самые быстрые в Солнечной системе. У Нептуна также имеется магнитное поле.
Вблизи Нептуна побывал только один космический аппарат, "Вояджер-2", в августе 1989 г. Он, в частности, подтвердил существование у Нептуна колец, подобных кольцам других планет-гигантов.
На сегодняшний день у Нептуна найдено 13 спутников.
Спутники Нептуна
Характеристики некоторых спутников Нептуна
| Название | Радиус орбиты, тыс. км | Период обращения вокруг Нептуна, "–" обрат., сут | Радиус, км | Масса, кг | Открыт |
| Наяда | 48,23 | 0,2944 | 29 км | 1,4•1017 | 1989 |
| Таласса | 50,07 | 0,3115 | 40 км | 4•1017 | 1989 |
| Деспина | 52,53 | 0,3347 | 74 км | 2,1•1017 | 1989 |
| Галатея | 61,95 | 0,4287 | 78 км | 3,1•1018 | 1989 |
| Ларисса | 73,55 | 0,5547 | 208X178 | 6•1018 | 1981 |
| Протей | 117,65 | 1,1223 | 436X416X402 | 6•1019 | 1989 |
| Тритон | 354,76 | –5,877 | 1350 | 2,14•1022 | 1846 |
| Нереида | 5 513,4 | 360,14 | 170 | 3,1•1019 | 1949 |
Самый большой спутник Нептуна - Тритон, он входит в число крупнейших спутников в Солнечной системе. Тритон состоит, по-видимому, из твёрдых каменных пород, с примесью около 25% льда. У него имеется слабая атмосфера, состоящая из азота. На Тритоне так холодно (всего лишь около 35К), что близи полюсов даже азот замерзает, образуя полярную шапку.
Тритон
Плутон
Характеристики Плутона
средний радиус орбиты: 5,913,520,000 км
диаметр: 2274 км
масса: 1.27 *10^22 кг
диаметр: 2274 км
масса: 1.27 *10^22 кг
Орбита Плутона находится в основном за орбитой Нептуна, но имеет большой эксцентриситет, из-за чего Плутон иногда находится ближе к Солнцу, чем Нептун. Период обращения по орбите - 245,73 лет. Какие-либо детали на Плутоне невозможно рассмотреть в телескоп, и, после его открытия в 1930 г. долгое время ошибочно считалось, что размеры и масса Плутона близки к земным. На самом деле Плутон в 5 с лишним раз меньше Земли по размерам и в 500 раз - по массе. Он также меньше Луны. Известно также, что у Плутона имеется три спутника, один из них - Харон, открытый в 1978 г., всего примерно в 2 раза меньше самого Плутона.
Ни одна из карликовых планет до сих пор не изучена космическими аппаратами, но подобные миссии в настоящее время планируются. В 2006 г. НАСА был запущен космический аппарат "Новые горизонты", который планируется использовать для изучения Плутона и других удалённых объектов Солнечной системы.
Солнце
Солнце
Люди издревле поклонялись Солнцу, дающему тепло и свет всему живому на Земле и обожествляли его. Действительно, значение Солнца трудно переоценить, и изучение Солнца и процессов, протекающих на нём, является одним из приоритетных направлений современной астрономии.
Солнце является самым большим объектом Солнечной системы, сосредотачивая 99,8% её массы. Вокруг Солнца вращаются все остальные планеты, в том числе и Земля, а также многочисленные кометы, астероиды и т. п. Солнце в 109 раз по размерам и в 330 тысяч раз по массе превосходит Землю.
Характеристики Солнца:
диаметр: 1390000 км
масса: 1.989*10^30 кг
температура поверхности: 5800 K
период обращения вокруг своей оси: 25,4 суток
масса: 1.989*10^30 кг
температура поверхности: 5800 K
период обращения вокруг своей оси: 25,4 суток
На Солнце протекают очень сложные процессы.
Ещё в 1610 г. Галилей, впервые рассматривая Солнце в телескоп, обнаружил на нём тёмные участки (пятна). Наблюдая за движением этих пятен, он пришёл к выводу, что Солнце вращается и определили примерный период этого вращения. Если мы будем набюдать за Солнцем в современный телескоп, то увидим очень много интересного поверхности. Поверхность Солнца не является спокойной и светящейся равномерно - она бурлит, при этом солнечное вещество в одних местах постоянно опускается вниз, вглубь Солнца, а в других - поднимается вверх, к поверхности. Там, где вещество поднимается из внутренних, более нагретых слоёв, оно имеет более светлый оттенок, где опускается - более тёмный, поэтому вся поверхность Солнца выглядит зернистой, покрытой гранулами (см. рис).
Ещё в 1610 г. Галилей, впервые рассматривая Солнце в телескоп, обнаружил на нём тёмные участки (пятна). Наблюдая за движением этих пятен, он пришёл к выводу, что Солнце вращается и определили примерный период этого вращения. Если мы будем набюдать за Солнцем в современный телескоп, то увидим очень много интересного поверхности. Поверхность Солнца не является спокойной и светящейся равномерно - она бурлит, при этом солнечное вещество в одних местах постоянно опускается вниз, вглубь Солнца, а в других - поднимается вверх, к поверхности. Там, где вещество поднимается из внутренних, более нагретых слоёв, оно имеет более светлый оттенок, где опускается - более тёмный, поэтому вся поверхность Солнца выглядит зернистой, покрытой гранулами (см. рис).
При этом примерный размер отдельных гранул - 1-2 тыс. км., а существует гранула всего лишь несколько минут, поэтому картина на поверхности Солнца постоянно меняется.
В отличие от гранул, солнечные пятна являются занчительно большими по размеру (до сотни тысяч км.) и более устойчивыми образованиями. Они могут существовать около месяца. Солнечные пятна имеют тёмный оттенок, т. к. температура солнечной поверхности в этом месте значительно меньше - она может составлять всего около 3500 К. Особенно много пятен наблюдается на Солнце в периоды солнечной активности, повторяющиеся примерно через каждые 11 лет.
В отличие от гранул, солнечные пятна являются занчительно большими по размеру (до сотни тысяч км.) и более устойчивыми образованиями. Они могут существовать около месяца. Солнечные пятна имеют тёмный оттенок, т. к. температура солнечной поверхности в этом месте значительно меньше - она может составлять всего около 3500 К. Особенно много пятен наблюдается на Солнце в периоды солнечной активности, повторяющиеся примерно через каждые 11 лет.
фото - солнечное пятно
Кроме этого, в периоды солнечной активности часто наблюдаются солнечные вспышки - мощные локальные выбросы энергии с поверхности Солнца, солнечные вспышки сопровождаются не только кратковременным усилением излучения определённого участка Солнца, но и выбросами заряженных частиц, которые, достигая магнитного поля Земли, вызывают его возмущения, неблагоприятно сказывающиеся на здоровье некоторых людей и работе приборов.
Само Солнце также имеет очень мощное магнитное поле, на фотографиях поверхности Солнца видно, как оно искривляет потоки плазмы, выбрасываемые с поверхности (см. рис).
Само Солнце также имеет очень мощное магнитное поле, на фотографиях поверхности Солнца видно, как оно искривляет потоки плазмы, выбрасываемые с поверхности (см. рис).
Внешний светящийся и плотный слой Солнца называется фотосферой. Выше фотосферы находится хромосфера - очень разреженный и горячий газовый слой (температура в нём достигает десятков тысяч градусов. Ещё выше хромосферы находится корона , ещё более разреженная и горячая. Хромосфера и корона также светятся, но обычно это свечение незаметно на фоне яркого солнечного диска. Зато, когда происходит полное солнечное затмение, корону можно легко наблюдать (см. рис)
Несмотря на то, что сила гравитации на поверхности Солнца весьма велика, часть частиц всё же покидает Солнце и устремляется от него в космическое пространство. Постоянный поток частиц, исходящий от Солнца, получил название солнечный ветер. В 1959 г. факт наличия солнечного ветра был зафиксирован космическими аппаратами, хотя до того момента большинство учёных почему-то сомневались в его существовании. Солнечный ветер ощутим даже за орбитой Плутона - там факт его наличия был зафиксирован космическим аппаратом "Вояджер".
Вблизи Земли солнечный ветер сталкивается с магнитным полем Земли, и, поскольку он состоит из заряженных частиц, магнитное поле останавливает солнечный ветер, не позволяя его частицам напрямую бомбардировать Землю, однако, закручиваясь и смещаясь по линиям магнитного поля, частицы солнечного ветра всё же достигают верхних слоёв атмосферы Земли в районе магнитных полюсов, вызывая северное сияние.
Согласно современным представлениям, основным источником энергии на Солнце являются термоядерные реакции, в ходе которых более лёгкие химические элементы превращаются в более тяжёлые. Сейчас основным типом термоядерной реакции, протекающей на Солнце, является реакция превращения водорода в гелий, при которой выделяется очень много энергии. Согласно приблизительным подсчётам, водород в настоящее время составляет около 70% массы Солнца, а гелий 28% (оставшиеся около 2% приходится на все другие элементы). Термоядерные реакции могут протекать только при очень высокой температуре, составляющей много миллионов градусов - такая температура существует в центральной части Солнца, откуда выделившаяся энергия переносится во внешние области - сначала за счёт излучения, а ближе к поверхности за счёт конвекции. Состав Солнца был определён с помощью спектрального анализа его излучения, и сравнение спектра излучения Солнца со спектром излучения звёзд стало для астрономов доказательством того, что Солнце - не что иное, как звезда, подобная остальным звёздам, а отличаются эти звёзды от Солнца только тем, что находятся от нас на очень большом расстоянии. По сравнению с другими звёздами Солнце не очень большое и не очень маленькое, не очень старое и не очень молодое, согласно современным представлениям об эволюции звёзд, - оно светит уже 5 млрд. лет, и как минимум ещё столько же времени сможет мирно согревать вращающиеся вокруг него планеты, пока внутри него не закончится водород и оно не начнёт расширяться, превращаясь в газового гиганта.Вблизи Земли солнечный ветер сталкивается с магнитным полем Земли, и, поскольку он состоит из заряженных частиц, магнитное поле останавливает солнечный ветер, не позволяя его частицам напрямую бомбардировать Землю, однако, закручиваясь и смещаясь по линиям магнитного поля, частицы солнечного ветра всё же достигают верхних слоёв атмосферы Земли в районе магнитных полюсов, вызывая северное сияние.
