Планеты-гиганты
- самые большие тела Солнечной системы после Солнца: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
Они располагаются за Главным поясом астероидов и поэтому их ещё называют "внешними" планетами.
Юпитер и Сатурн - газовые гиганты, то есть они состоят в основном из газов, находящихся в твёрдом состоянии: водорода и гелия.
А вот Уран и Нептун были определены как ледяные гиганты, поскольку в толще самих планет вместо металлического водорода находится высокотемпературный лёд.
Планеты-гиганты
во много раз больше Земли, но по сравнению с Солнцем, они совсем не большие:
Компьютерные расчёты показали, что планеты-гиганты играют важную роль в деле защиты внутренних планет земной группы от астероидов и комет.
Не будь этих тел в Солнечной системе, наша Земля в сотни раз чаще подвергалась бы падению астероидов и комет!
Как же планеты-гиганты защищают нас от падений незванных гостей?
Вы наверняка слышали о "космическом слаломе", когда автоматические станции, направляемые к далёким объектам Солнечной системы, совершают "гравитационные манёвры" около некоторых планет.
Они подходят к ним по заранее расчитанной траектории и, используя силу их притяжения, разгоняются ещё сильнее,
но не падают на планету, а "выстреливают" слово из пращи с ещё большей скоростью, чем на входе и продолжают своё движение.
Тем самым экономится топливо, которое было бы нужно для разгона одними только двигателями.
Точно также планеты-гиганты выбрасывают за пределы Солнечной системы астероиды и кометы, которые пролетают мимо них,
пытаясь прорваться к внутренним планетам, в том числе к Земле.
Юпитер, со своими собратьями, увеличивает скорость такого астероида, сталкивает его со старой орбиты, тот вынужденно меняет свою траекторию и улетает в космическую бездну.
Так что, без планет-гигантов
, жизнь на Земле вероятно была бы невозможна из-за постоянных метеоритных бомбардировок.
Ну, а теперь вкратце познакомимся с каждой из планет-гигантов.
Юпитер - самая большая планета-гигант.
Первым по порядку от Солнца, из планет-гигантов, идёт Юпитер.
Это и самая большая планета Солнечной системы.
Иногда говорят, что Юпитер - не состоявшаяся звезда. Но, чтобы запустить собственный процесс ядерных реакций, Юпитеру не хватает массы, причём довольно много.
Хотя, масса потихоньку растёт за счёт поглощения межпланетного вещества - комет, метеоритов, пыли и солнечного ветра.
Один из вариантов развития Солнечной системы показывает, что если так пойдёт и дальше, то Юпитер вполне может стать звездой или коричневым карликом.
И тогда наша Солнечная станет двойной звёздной ситемой.
Кстати, двойные звёздные системы - обычное дело в окружающем нас Космосе. Одиночных звёзд, вроде нашего Солнца, - гораздо меньше.
Существуют расчёты, показывающие, что уже сейчас Юпитер излучает больше энергии, чем поглощает её от Солнца.
И если это действительно так, то ядерные реакции уже должны идти, иначе энергии взяться просто неоткуда.
А это уже признак именно звезды, а не планеты...
На этом снимке видно и знаменитое Большое Красное Пятно, его ещё называют "глазом Юпитера". Это гигантский вихрь, который существует по-видимому уже не одну сотню лет.
В 1989 году к Юпитеру был запущен аппарат "Галилео". За 8 лет работы, он сделал уникальные снимки самой планеты-гиганта, спутников Юпитера, а также провёл множество измерений.
Что творится в атмосфере Юпитера и в его недрах - остаётся только догадываться.
Зонд аппарата "Галилео" спустившися в его атмосферу на 157 км., выдержал всего 57 минут, после чего был раздавлен давлением в 23 атмосферы.
Но, он успел сообщить о мощных грозах и ураганных ветрах, также передал данные о составе и температуре.
Ганимед, самый большой из спутников Юпитера , является и самым большим из спутников планет в Солнечной системе.
В самом начале исследований, в 1994 году "Галилео" наблюдал падение кометы Шумейкеров-Леви на поверхность Юпитера и прислал изображения этой катастрофы.
С Земли это событие наблюдать было нельзя - только остаточные явления, которые стали видны по мере вращения Юпитера.
Далее идёт не менее знаменитое тело Солнечной системы - планета-гигант Сатурн, который известен прежде всего благодаря своим кольцам.
Кольца Сатурна состоят из частичек льда, размером от пылинок до довольно больших кусков льда.
При внешнем диаметре колец Сатурна 282000 километров, их толщина - всего около ОДНОГО километра.
Поэтому, при взгляде сбоку, кольца Сатурна не видны.
Но, у Сатурна есть и спутники. Сейчас открыто около 62 спутников Сатурна.
Самый большой спутник Сатурна - Титан, размер которого больше планеты Меркурий!
Но, он состоит в значительной мере из замёрзшего газа, то есть легче Меркурия.
Если Титан переместить на орбиту Меркурия, то лёдяной газ испарится и размеры Титана сильно уменьшатся.
Ещё один интересный спутник Сатурна - Энцелад, привлекает учёных тем, что под его ледяной поверхностью есть океан жидкой воды.
А если так, то в ней возможна и жизнь, ведь и температуры там положительные.
На Энцеладе открыты мощные водяные гейзеры, бьющие в высоту на сотни километров!
Исследовательская станция "Кассини" находится на орбите Сатурна с 2004 года.
За это время собрано множество данных о самом Сатурне, его спутниках и кольцах.
Так же осуществлена посадка автоматической станции "Гюйгенс" на поверхность Титана, одного из спутников Сатурна.
Это была первая в истории посадка зонда на поверхность небесного тела во Внешней части Солнечной системы.
Несмотря на свои значительные размеры и массу, плотность Сатурна примерно в 9.1 раза меньше плотности Земли.
Поэтому, ускорение свободного падения на экваторе - всего 10,44 м/с². То есть, совершив там посадку, мы бы не почувствовали возросшей силы тяжести.
Уран - ледяной гигант.
Атмосфера Урана состоит из водорода и гелия, а недра - изо льда и твёрдых горных пород.
Уран выглядит довольно спокойной планетой, в отличие от буйного Юпитера, но всё-же в его атмосфере были замечены вихри.
Если Юпитер и Сатурн называют газовыми гигантами, то Уран и Нептун - ледяные гиганты, поскольку в их недрах отсутствует металлический водород, а вместо него много льда в различных высокотемпературных состояниях.
Уран выделяет очень мало внутреннего тепла и поэтому является самой холодной из планет Солнечной системы -
на нём зарегистрирована темперутура -224°С. Даже на Нептупне, который находится дальше от Солнца - и то теплее.
У Урана есть спутники, но они не очень крупные. Самый большой из них, Титания, в диаметре более чем в два раза меньше нашей Луны.
Нет, я не забыл повернуть фотографию:)
В отличие от других планет Солнечной системы, Уран как бы лежит на боку - его собственная ось вращения лежит почти в плоскости вращения Урана вокруг Солнца. Поэтому, он поворачивается к Солнцу то Южным, то Северным полюсами. То есть, солнечный день на полюсе длится 42 года, а потом сменяется на 42 года "полярной ночи", во время которой освещён противоположный полюс.
Этот снимок сделан телескопом Хаббл в 2005 году. Видны кольца Урана, светло окрашенный южный полюс и яркое облако в северных широтах.
Оказывается, не только Сатурн украсил себя кольцами!
Любопытно, что все планеты носят имена римских богов. И только Уран назван именем бога из древнегреческой мифологии.
Ускорение свободного падения на экваторе Урана - 0,886 g. То есть, сила тяжести на этой планете-гиганте даже меньше чем на Земле! И это несмотря на его огромную массу...
Виной этому - опять же малая плотность ледяного гиганта Урана.
Космические аппараты пролетали мимо Урана, делая попутно снимки, но детальных исследований пока не проводилось. Правда, NASA планирует отправить к Урану исследовательскую станцию в 2020-ых годах. Есть планы и у Европейского космического агентства.
Нептун - самая дальняя планета Солнечной системы, после того, как Плутон "разжаловали" в "карликовые планеты".
Как и остальные планеты-гиганты, Нептун значительно больше и тяжелее Земли.
Нептун, как и Сатурн, является ледяной планетой-гигантом.
Нептун находится довольно далеко от Солнца и поэтому стал первой планетой, открытой благодаря математическим вычислениям, а не при помощи прямых наблюдений.
Планета была зрительно обнаружена в телескоп 23 сентября 1846 года астрономами Берлинской обсерватории, на основании педварительных расчётов француского астронома Леверье.
Любопытно, что судя по рисункам, Галилео Галией наблюдал Нептун задолго до этого, ещё в 1612 году, в свой первый телескоп! Но... он не распознал в нём планету, приняв за неподвижную звезду.
Поэтому, Галилей не считается первооткрывателем планеты Нептун.
Несмотря на свои значительные размеры и массу, плотность Нептуна примерно в 3,5 раза меньше плотности Земли. Поэтому, на экваторе сила тяжести - всего 1,14 g, то есть почти как на Земле, как и у двух предыдущих планет-гигантов.
или расскажите друзьям:К планетам группы Юпитера принадлежат гигантские флюидные планеты ( , ), имеющие мощный тепловой запас в своих недрах. По составу флюидных оболочек планеты группы Юпитера подразделяются на периферические с оболочками по большей части водного состава (Уран, Нептун) и водородные планеты, занимающие внутреннюю позицию в Солнечной системе (Юпитер, Сатурн), с составом, несущественно отличающимся от солнечного.
Юпитер
Юпитер — пятая по расположению от Солнца и самая большая планета Солнечной системы. Юпитер выглядит как золотой шар, едва сплюснутый перпендикулярно к полюсам. Эта планета находится от Солнца в 5,2 раза дальше, чем , и тратит на один оборот по орбите почти 12 лет. Экваториальный диаметр Юпитера 142 600 км (в 11 раз больше диаметра Земли). Период обращения Юпитера вокруг оси в экваториальной области составляет 9 часов 50 мин., вблизи полюсов — 9 часов 55 мин.
Фото Юпитера (сделанное космическим аппаратом Juno, NASA).
Таким образом, Юпитер, подобно , вращается не как твердое тело, так как скорость его вращения неодинакова в разных широтах. Из-за быстрого вращения эта планета имеет сильное сжатие у полюсов. Масса Юпитера равна 318 массам Земли. Средняя плотность его вещества близка к плотности Солнца — 1,33 г/см 3 .
Ось вращения Юпитера почти перпендикулярна к плоскости его орбиты (наклон 87°). Флюидная оболочка Юпитера состоит в основном из (74%) и гелия (26%), а также метана (0,1%) и небольшого количества этана, ацетилена, фосфен и водяного пара. Атмосферный слой имеет толщину около 1000 км.
Планету окутывает слой облаков, но все детали на поверхности Юпитера постоянно меняют свой вид, так как в этом слое происходят бурные передвижения, связанные с переносом большого количества энергии. Юпитера состоят из кристалликов и капель аммиака.
Наиболее показательной деталью планеты является Большое Красное Пятно, которое наблюдается уже более 300 лет. Это огромное овальное образование, размером около 35000 x 14000 км, расположенный между Южной тропической и Южной умеренной полосами. Цвет его красный, но претерпевает изменения. Вероятно, Большое Красное Пятно поддерживается за счет конвективных ячеек, через которые из недр выносится на видимую поверхность Юпитера его вещество и внутреннее тепло.
В 1956 г. было обнаружено радиоизлучение Юпитера на волне длиной 3 см, что соответствует тепловому излучению с температурой 145 К. По измерениям в инфракрасном диапазоне внешних облаков Юпитера составила 130 К. Уже достоверно установлено, что Юпитер испускает тепло, количество которого более чем вдвое превышает тепловую-энергию, получаемую им от Солнца. Возможно, тепло выделяется из-за того, что планета-гигант постоянно сжимается (1 мм в год).
В центре планеты — огромное железо-каменное ядро, которое генерирует мощное магнитное поле. Магнитное поле планеты оказалось сложным и состоит как бы из двух полей: дипольного (подобного земному), простирающаяся до 1500000 км от Юпитера, и недипольного, занимающий другую часть магнитосферы. Напряженность магнитного поля поверхности в 20 раз больше, чем на Земле. Кроме этого, Юпитер еще и источником радиовсплесков (резких скачков мощности излучения) на волнах длиной волны от 4 до 85 м, они идут с периодом от долей секунды до нескольких минут или даже часов. Длительные всплески включают в себя целую серию возмущений, состоящих из своеобразных шумовых бурь и гроз. Согласно современным гипотезам, эти всплески объясняются плазменными колебаниями в ионосфере планеты.
Юпитер имеет 15 спутников. Первые 4 спутника открыты еще Галилеем (Ио, Европа, Ганимед, Каллисто). Они, а также внутренний, ближайший спутник Амальтея движутся почти в плоскости экватора планеты. По размерам Ио и Европу можно сравнить с Луной, а Ганимед и Каллисто — больше Меркурия, но по массе значительно ему уступают.
Внешние спутники вращаются вокруг планеты вдоль сильно вытянутых орбит с большими углами наклона к экватору (до 30 °). Это маленькие тела (от 10 до 120 км), очевидно, неправильной формы. Четыре внешние спутники Юпитера вращаются вокруг планеты в обратном направлении. В экваториальной области Юпитер окружен системой колец. Кольца расположены на расстоянии 50 000 км от поверхности планеты, ширина колец около 1000 км.
Сатурн
Сатурн — вторая по величине, но довольно легкая (со средней плотностью 0,69 г/см 3) планета в Солнечной системе. Низкая плотность объясняется тем, что планеты-гиганты состоят преимущественно из водорода и гелия. При этом в недрах Сатурна давление не достигает столь высоких значений, как на Юпитере, поэтому плотность вещества там меньше. Подобно Юпитеру, он вращается вокруг своей оси очень быстро (с периодом обращения около 10 часов) и поэтому заметно сплюснутый.
Сатурн. Фото сделано космическим аппаратом Cassini (NASA)
Спектроскопические исследования позволили найти в атмосфере Сатурна некоторые молекулы. В недрах планеты содержится мощная тепловая , которую она излучает (в 2,5 раза больше, чем получает от Солнца). Температура поверхности облаков на Сатурне близка к температуре плавления метана (-184 ° С), твердые частицы которого, скорее всего, и содержатся в облачном слое планеты.
Сатурн окружен кольцами (толщиной около 3 км), которые хорошо видны в телескоп в виде «ушек» с обеих сторон диска планеты. Они были замечены еще в 1610 году Галилеем. Плоскость колец практически совпадает с плоскостью экватора планеты и имеет постоянный наклон к плоскости орбиты, равный примерно 27 °.
Фото колец Сатурна, сделанное аппаратом Cassini в 2008 году.
Кольца Сатурна — одно из самых удивительных и интересных образований в Солнечной системе. Плоская система колец опоясывает планету вокруг экватора и нигде не соприкасается с поверхностью. В кольцах разделяются три основные концентрические зоны, разграниченные узкими щелями: внешнее кольцо А (диаметром около 275 тыс. км), среднее В (наиболее яркое) и внутреннее кольцо С, относительно прозрачное. Ближайшие к планете едва заметные части внутреннего кольца обозначаются символом D. Обнаружено также существование еще одного, практически прозрачного внешнего кольца. Кольца вращаются вокруг Сатурна и скорость движения их внутренних слоев больше, чем внешних.
Кольца Сатурна представляют собой плоскую систему из множества мелких спутников планеты. У Сатурна известно 17 спутников. Самый большой спутник — Титан, он также один из крупнейших по размерам и массе спутников в Солнечной системе. Спутник Янус — ближайший к Сатурну, расположенный почти вплотную к планете. Один из спутников — Феба — движется по орбите с довольно большим эксцентриситетом в обратном направлении.
Уран
Уран — седьмая по расположению от Солнца планета, по диаметру (с радиусом 25650 км) почти в четыре раза больше Земли. Уран очень удален от Солнца и освещен сравнительно слабо. Средняя плотность Урана (1,58 г/см 3) немного больше, чем плотность Сатурна и Юпитера, хотя вещество в недрах этих гигантов сжато гораздо сильнее, чем на Уране. В составе атмосферы Урана по спектроскопическими наблюдениями найдены водород и небольшое количество метана, также есть, по косвенным признакам, относительно большое количество гелия. Как и другие планеты-гиганты, Уран имеет такой состав, вероятно, почти до самого центра.
Уран
Уран до сих пор плохо изучен, так как рассмотреть его крайне сложно из-за малых угловых размеров в поле зрения телескопа. По этой же причине невозможно изучить и закономерности вращения планеты. Очевидно, что Уран (в отличие от других планет) вращается вокруг своей оси, как бы лежа на боку. Такой наклон экватора создает необычные условия освещения: на полюсах в определенный сезон солнечные лучи падают почти отвесно, а полярные день и ночь охватывают (попеременно) всю поверхность планеты, кроме узкой полосы вдоль экватора.
Так как Уран делает полный оборот по орбите вокруг Солнца за 84 года, то полярный день на его полюсах продолжается 42 года, затем сменяется полярной ночью такой же продолжительности. Лишь в экваториальном поясе Урана Солнце регулярное всходит и заходит с периодичностью, равномерной с осевым вращением планеты. Даже в тех участках, где Солнце расположено в зените, температура на видимой поверхности облаков составляет около -215 ° С. При таких температурных условиях некоторые газы замерзают.
Железо-каменные ядро Урана по размеру (около 8000 км) больше по сравнению с планетами земной группы. Генерируемое магнитное поле Урана также больше земного.
Необычной особенностью Урана является система колец, удаленность которых от планеты составляет от 1,6 до 1,85 радиуса Урана. Узкие кольца, которые выглядят как «ниточные» образования, состоящие из множества отдельных непрозрачных и, очевидно, очень темных частиц. В области колец находится целая система радиационных поясов, заполненных частицами высоких энергий, которые похожи на земные радиационные пояса, но отличаются высоким уровнем радиации.
Уран имеет 6 спутников, вращающихся по орбитам, плоскости которых практически совпадают между собой. Вся система в целом отличается необычайным наклоном — ее плоскость почти перпендикулярна к средней плоскости всех планетных орбит.
Нептун
Нептун — восьмая по счету планета Солнечной системы и близкий аналог Урана, но имеет едва большую массу и немного меньший радиус. Средняя удаленность Нептуна от Солнца — 4500000000 км, период обращения по орбите — 164 года и 288 дней. Экваториальный диаметр Нептуна составляет 50200 км; средняя плотность — 2,30 г/см 3 .
Нептун
Характеристики Нептуна типичны для планет-гигантов, которые состоят в основном из водорода и гелия с примесью соединений других химических . Нептун имеет тяжелое ядро, содержащее силикаты, и другие элементы, входящие в состав земной группы. Флюидная (в основном водная) оболочка атмосферы состоит из водорода, гелия и метана.
Нептун имеет сильное магнитное поле, ось которого, как и ось Урана, наклонена примерно на 50° к оси вращения и смещена от центра планеты примерно на 10 000 км. В отличие от спокойной замерзающей поверхности Урана, на поверхности Нептуна господствуют сильные ветры, вызывающие штормы из мощных струй газов, которые поднимаются из недр планеты. Детали поверхности Нептуна различить очень трудно.
Нептун имеет всего два спутника. Первый — Тритон — по размерам и массе больше Луны, имеет обратное направление орбитального движения. Второй спутник — Нереида — в отличие от первого, очень небольшой, имеет сильно вытянутую орбиту. Расстояние от спутника до планеты меняется в пределах от 1500000 до 9600000 км. Направление орбитального движения прямое.
Плутон
Изучать Плутон очень сложно из-за значительной удаленности от Солнца и слабой освещенности. Диаметр Плутона примерно 3 тыс. км. Поверхность Плутона, нагревается Солнцем до -220 ° С, даже в наименее холодных полуденных участках покрыта, очевидно, снегом из замерзшего метана.
Атмосфера планеты разреженная и состоит из газообразного метана с возможной примесью инертных газов. Блеск Плутона меняется с периодом вращения 6 суток 9 часов. Относительно недавно выяснилось, что эта же периодичность соответствует орбитальному движению спутника Плутона — Харона. Спутник относительно яркий, но расположен настолько близко к планете, что его изображения на фотоснимках сливается с изображением Плутона и он выглядит как «горб» планеты. Харон, как и Плутон, представляет собой скопление кометного вещества, то есть смеси льда и пыли.
Удалось вычислить массу системы «Плутон-Харон»: 1,7% массы Земли. Почти вся она сосредоточена в Плутоне, потому что диаметр спутника, судя по блеску, мал по сравнению с диаметром планеты. Средняя плотность Плутона составляет примерно 0,7-1,12 г/см 3 . Такая малая плотность означает, что Плутон состоит преимущественно из легких химических элементов и соединений, то есть его состав подобен составу планет-гигантов и их спутников.
Планеты Солнечной системы
Согласно официальной позиции Международного астрономического союза (МАС), организации присваивающей имена астрономическим объектам, планет всего 8.
Плутон был исключен из разряда планет в 2006 году. т.к. в поясе Койпера находятся объекты которые больше/либо равны по размерам с Плутоном. Поэтому, даже если его принимать его за полноценное небесное тело, то тогда необходимо к этой категории присоединить Эриду, у которой с Плутоном почти одинаковый размер.
По определению MAC, есть 8 известных планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
Все планеты делят на две категории в зависимости от их физических характеристик: земной группы и газовые гиганты.
Схематическое изображение расположения планет
Планеты земного типа
Меркурий
Самая маленькая планета Солнечной системы имеет радиус всего 2440 км. Период обращения вокруг Солнца, для простоты понимания приравненный к земному году, составляет 88 дней, при этом оборот вокруг собственной оси Меркурий успевает совершить всего полтора раза. Таким образом, его сутки длятся приблизительно 59 земных дней. Долгое время считалось, что эта планета все время повёрнута к Солнцу одной и той же стороной, поскольку периоды его видимости с Земли повторялись с периодичностью, примерно равной четырем Меркурианским суткам. Это заблуждение было развеяно с появлением возможности применять радиолокационные исследования и вести постоянные наблюдения с помощью космических станций. Орбита Меркурия – одна из самых нестабильных, меняется не только скорость перемещения и его удалённость от Солнца, но и само положение. Любой интересующийся может наблюдать этот эффект.
Меркурий в цвете, снимок космического аппарата MESSENGER
Близость к Солнцу стала причиной того, что Меркурий подвержен самым большим перепадам температуры среди планет нашей системы. Средняя дневная температура составляет около 350 градусов по Цельсию, а ночная -170 °C. В атмосфере выявлены натрий, кислород, гелий, калий, водород и аргон. Существует теория, что он был ранее спутником Венеры, но пока это остается недоказанным. Собственные спутники у него отсутствуют.
Венера
Вторая от Солнца планета, атмосфера которой почти полностью состоит из углекислого газа. Её часто называют Утренней звездой и Вечерней звездой, потому что она первой из звёзд становится видна после заката, так же как и перед рассветом продолжает быть видимой и тогда, когда все остальные звёзды скрылись из поля зрения. Процент диоксида углерода составляет в атмосфере 96%, азота в ней сравнительно немного – почти 4% и в совсем незначительном количестве присутствует водяной пар и кислород.
Венера в УФ спектре
Подобная атмосфера создает эффект парника, температура на поверхности из-за этого даже выше, чем у Меркурия и достигает 475 °C. Считается самой неторопливой, венерианские сутки длятся 243 земных дня, что почти равно году на Венере – 225 земных дней. Многие называют её сестрой Земли из-за массы и радиуса, значения которых очень близки к земным показателям. Радиус Венеры составляет 6052 км (0,85% земного). Спутников, как и у Меркурия, нет.
Третья планета от Солнца и единственная в нашей системе, где на поверхности есть жидкая вода, без которой не смогла бы развиться жизнь на планете. По крайней мере, жизнь в том виде, в котором мы её знаем. Радиус Земли равен 6371 км и, в отличие от остальных небесных тел нашей системы, более 70% её поверхности покрыто водой. Остальное пространство занимают материки. Ещё одной особенностью Земли являются тектонические плиты, скрытые под мантией планеты. При этом они способны перемещаться, хоть и с очень малой скоростью, что со временем вызывает изменение ландшафта. Скорость перемещения планеты по ней – 29-30 км/сек.
Наша планета из космоса
Один оборот вокруг своей оси занимает почти 24 часа, причем полное прохождение по орбите длится 365 суток, что намного больше в сравнении с ближайшими планетами-соседями. Земные сутки и год также приняты как эталон, но сделано это лишь для удобства восприятия временных отрезков на остальных планетах. У Земли имеется один естественный спутник – Луна.
Марс
Четвёртая планета от Солнца, известная своей разрежённой атмосферой. Начиная с 1960 года, Марс активно исследуется учеными нескольких стран, включая СССР и США. Не все программы исследования были успешными, но найденная на некоторых участках вода позволяет предположить, что примитивная жизнь на Марсе существует, или существовала в прошлом.
Яркость этой планеты позволяет видеть его с Земли без всяких приборов. Причем раз в 15-17 лет, во время Противостояния, он становится самым ярким объектом на небе, затмевая собой даже Юпитер и Венеру.
Радиус почти вдвое меньше земного и составляет 3390 км, зато год значительно дольше – 687 суток. Спутников у него 2 — Фобос и Деймос.
Наглядная модель Солнечной системы
Внимание ! Анимация работает только в браузерах поддерживающих стандарт -webkit (Google Chrome, Opera или Safari).
Солнце
Солнце является звездой, которая представляет собой горячий шар из раскаленных газов в центре нашей Солнечной системы. Его влияние простирается далеко за пределы орбит Нептуна и Плутона. Без Солнца и его интенсивной энергии и тепла, не было бы жизни на Земле. Существуют миллиарды звезд, как наше Солнце, разбросанных по галактике Млечный Путь.
Меркурий
Выжженный Солнцем Меркурий лишь немного больше, чем спутник Земли Луна. Подобно Луне, Меркурий практически лишен атмосферы и не может сгладить следы воздействия от падения метеоритов, поэтому он как и Луна покрыт кратерами. Дневная сторона Меркурия очень сильно нагревается на Солнце, а на ночной стороне температура падает на сотни градусов ниже нуля. В кратерах Меркурия, которые расположены на полюсах, существует лед. Меркурий совершает один оборот вокруг Солнца за 88 дней.
Венера
Венера это мир чудовищной жары (еще больше чем на Меркурии) и вулканической активности. Аналогичная по структуре и размеру Земле, Венера покрыта толстой и токсичной атмосферой, которая создает сильный парниковый эффект. Этот выжженной мир достаточно горячий, чтобы расплавить свинец. Радарные снимки сквозь могучую атмосферу выявили вулканы и деформированные горы. Венера вращается в противоположном направлении, от вращения большинства планет.
Земля — планета океан. Наш дом, с его обилием воды и жизни делает его уникальным в нашей Солнечной системе. Другие планеты, в том числе несколько лун, также имеют залежи льда, атмосферу, времена года и даже погоду, но только на Земле все эти компоненты собрались вместе таким образом, что стало возможным существование жизнь.
Марс
Хотя детали поверхности Марса трудно увидеть с Земли, наблюдения в телескоп показывают, что на Марсе существуют сезоны и белые пятна на полюсах. В течение многих десятилетий, люди полагали, что яркие и темные области на Марсе это пятна растительности и что Марс может быть подходящим местом для жизни, и что вода существует в полярных шапках. Когда космический аппарат Маринер-4, прилетел у Марсу в 1965 году, многие из ученых были потрясены, увидев фотографии мрачной планеты покрытой кратерами. Марс оказался мертвой планетой. Более поздние миссии, однако, показали, что Марс хранит множество тайн, которые еще предстоит решить.
Юпитер
Юпитер — самая массивная планета в нашей Солнечной системе, имеет четыре больших спутника и множество небольших лун. Юпитер образует своего рода миниатюрную Солнечную систему. Чтобы превратится в полноценную звезду, Юпитеру нужно было стать в 80 раз массивнее.
Сатурн
Сатурн — самая дальняя из пяти планет, которые были известны до изобретения телескопа. Подобно Юпитеру, Сатурн состоит в основном из водорода и гелия. Его объем в 755 раз больше, чем у Земли. Ветры в его атмосфере достигают скорости 500 метров в секунду. Эти быстрые ветра в сочетании с теплом, поднимающимся из недр планеты, вызывают появление желтых и золотистых полос, которые мы видим в атмосфере.
Уран
Первая планета найденная с помощью телескопа, Уран был открыт в 1781 году астрономом Уильямом Гершелем. Седьмая планета от Солнца настолько далека, что один оборот вокруг Солнца занимает 84 года.
Нептун
Почти в 4,5 млрд. километрах от Солнца вращается далекий Нептун. На один оборот вокруг Солнца у него уходит 165 лет. Он невидим невооруженным глазом из-за его огромного расстояния от Земли. Интересно, что его необычная эллиптическая орбита, пересекается с орбитой карликовой планеты Плутона из-за чего Плутон находится внутри орбиты Нептуна порядка 20 лет из 248 за которые совершает один оборот вокруг Солнца.
Плутон
Крошечный, холодный и невероятно далекий Плутон был открыт в 1930 году и долго считался девятой планетой. Но после открытий подобных Плутону миров, которые находились еще дальше, Плутон был переведен в категорию карликовых планет в 2006 году.
Планеты — гиганты
Существуют четыре газовых гиганта, располагающихся за орбитой Марса: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Они находятся во внешней Солнечной системе. Отличаются своей массивностью и газовым составом.
Планеты солнечной системы, масштаб не соблюден
Юпитер
Пятая по счёту от Солнца и крупнейшая планета нашей системы. Радиус её – 69912 км, она в 19 раз больше Земли и всего в 10 раз меньше Солнца. Год на Юпитере не самый долгий в солнечной системе, длится 4333 земных суток (неполных 12 лет). Его же собственные сутки имеют продолжительность около 10 земных часов. Точный состав поверхности планеты пока определить не удалось, однако известно, что криптон, аргон и ксенон имеются на Юпитере в гораздо больших количествах, чем на Солнце.
Существует мнение, что один из четырёх газовых гигантов на самом деле – несостоявшаяся звезда. В пользу этой теории говорит и самое большое количество спутников, которых у Юпитера много – целых 67. Чтобы представить себе их поведение на орбите планеты, нужна достаточно точная и чёткая модель солнечной системы. Самые крупные из них – Каллисто, Ганимед, Ио и Европа. При этом Ганимед является крупнейшим спутником планет во всей солнечной системе, радиус его составляет 2634 км, что на 8% превышает размер Меркурия, самой маленькой планеты нашей системы. Ио отличается тем, что является одним из трёх имеющих атмосферу спутников.
Сатурн
Вторая по размерам планета и шестая по счёту в Солнечной системе. В сравнении с остальными планетами, наиболее схожа с Солнцем составом химических элементов. Радиус поверхности равен 57350 км, год составляет 10 759 суток (почти 30 земных лет). Сутки здесь длятся немногим дольше, чем на Юпитере – 10,5 земных часов. Количеством спутников он ненамного отстал от своего соседа – 62 против 67. Самым крупным спутником Сатурна является Титан, так же, как и Ио, отличающийся наличием атмосферы. Немного меньше него по размеру, но от этого не менее известные – Энцелад, Рея, Диона, Тефия, Япет и Мимас. Именно эти спутники являются объектами для наиболее частого наблюдения, и потому можно сказать, что они наиболее изучены в сравнении с остальными.
Долгое время кольца на Сатурне считались уникальным явлением, присущим только ему. Лишь недавно было установлено, что кольца имеются у всех газовых гигантов, но у остальных они не настолько явно видны. Их происхождение до сих пор не установлено, хотя существует несколько гипотез о том, как они появились. Кроме того, совсем недавно было обнаружено, что неким подобием колец обладает и Рея, один из спутников шестой планеты.
Самым главным (и самым массивным!) членом Солнечной системы является само Солнце. Поэтому не случайно великое светило занимает в Солнечной системе центральное положение. Оно окружено многочисленными спутниками. Наиболее значительные из них - большие планеты.
Планеты представляют собой шарообразные "небесные земли". Подобно Земле и Луне, собственного света они не имеют - освещаются исключительно солнечными лучами. Известно девять больших планет, удаленных от центрального светила в следующем порядке: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон
. Пять планет - Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн - благодаря своему яркому блеску известны людям с незапамятных времен. Николай Коперник к числу планет отнес и нашу Землю. А самые далекие планеты - Уран, Нептун и Плутон - были открыты с помощью телескопов.
|
Солнечная система, система космических тел, включающая, помимо центрального светила - Солнца
- девять больших планет, их спутники, множество малых планет, кометы, мелкие метеорные тела и космическую пыль, движущиеся в области преобладающего гравитационного действия Солнца. Образовалась Солнечная система около 4,6 млрд. лет назад из холодного газопылевого облака. В настоящее время с помощью современных телескопов (в частности космического телескопа им. Хаббла) астрономы обнаружили несколько звезд с подобными протопланетными туманностями, что подтверждает эту космогоническую гипотезу. |
Наша Земля отстоит от Солнца на третьем месте. Ее среднее расстояние от него составляет 149 600 000 км. Оно принято за одну астрономическую единицу (1 а. е.) и служит эталоном в измерении межпланетных расстояний. Свет проходит 1 а. е. за 8 минут и 19 секунд, или за 499 секунд.
Среднее расстояние Меркурия от Солнца равно 0,387 а. е., то есть он в 2,5 раза ближе к центральному светилу, чем наша Земля, а среднее расстояние далекого Плутона составляет почти 40 таких единиц. Радиосигналу, посланному с Земли в сторону Плутона, потребовалось бы на "путешествие" почти 5,5 часа. Чем дальше планета находится от Солнца, тем меньше лучистой энергии она получает. Поэтому средняя температура планет быстро падает с увеличением расстояния от лучезарного светила.
По физическим характеристикам планеты четко делятся на две группы. Четыре ближайшие к Солнцу - Меркурий, Венера, Земля и Марс - называются планетами земной группы . Они сравнительно невелики, но их средняя плотность большая: примерно в 5 раз больше плотности воды. После Луны планеты Венера и Марс являются нашими ближайшими космическими соседями. Далекие от Солнца Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун значительно массивнее планет земной группы и еще больше превосходят их по объему. В недрах этих планет вещество сильно сжато, тем не менее их средняя плотность невелика, а у Сатурна даже меньше плотности воды. Следовательно, планеты-гиганты состоят из более легких (летучих) веществ, нежели планеты земной группы.
Одно время к планетам типа Земли астрономы относили и Плутон. Однако последние исследования заставили ученых отказаться от такого взгляда. Методом спектроскопии на его поверхности обнаружен замерзший метан. Это открытие свидетельствует о сходстве Плутона с крупными спутниками планет-гигантов. Некоторые исследователи склоняются к мысли, что Плутон - это "убежавший" спутник Нептуна.
Еще Галилею, открывшему четыре самых больших спутника Юпитера (их называют галилеевыми спутниками), замечательное юпитерианское семейство представлялось Солнечной системой в миниатюре. Сегодня естественные спутники известны почти у всех больших планет (за исключением Меркурия и Венеры), а их общее количество возросло до 137. Особенно много спутников-лун у планет-гигантов.
Если бы нам представилась возможность взглянуть на Солнечную систему со стороны ее северного полюса, то можно было бы наблюдать картину упорядоченного движения планет. Все они движутся вокруг Солнца почти по круговым орбитам в одну и ту же сторону - противоположную вращению часовой стрелки. Такое направление движения в астрономии принято называть прямым движением
. Но обращение планет совершается не вокруг геометрического центра Солнца, а вокруг общего центра масс всей Солнечной системы, по отношению к которому само Солнце описывает сложную кривую. И очень часто этот центр масс оказывается за пределами солнечного шара.
Солнечная система далеко не исчерпывается центральным светилом - Солнцем и девятью большими планетами с их спутниками. Слов нет, большие планеты - самые важные представители семьи Солнца. Однако у нашего великого светила есть еще очень много и других "родственников".
Немецкий ученый Иоганн Кеплер почти всю свою жизнь занимался поисками гармонии планетных движений. Он первый обратил внимание на то, что между орбитами Марса и Юпитера наблюдается незаполненность пространства. И Кеплер оказался прав. Через два столетия в этом промежутке действительно была открыта планета, только не большая, а малая. По своему диаметру она оказалась в 3,4 раза, а по объему - в 40 раз меньше нашей Луны. Новую планету назвали по имени древнеримской богини Цереры, покровительницы земледелия.
С течением времени выяснилось, что у Цереры есть тысячи небесных "сестер" и большинство их движется как раз между орбитами Марса и Юпитера. Там они образуют своеобразный пояс малых планет . В основной массе это планеты-крошки с поперечником около 1 км. Второй пояс малых планет недавно открыт на окраинах нашей планетной системы - за орбитой Урана. Вполне возможно, что общее количество этих небесных тел в Солнечной системе достигает нескольких миллионов.
Но семья Солнца одними планетами (большими и малыми) не исчерпывается. Иногда на небе бывают видны хвостатые "звезды" - кометы . Они приходят к нам издалека и появляются обычно внезапно. Как считают ученые, на окраинах Солнечной системы имеется "облако", состоящее из 100 млрд потенциальных, то есть ничем не проявляющихся, кометных ядер. Вот оно-то и служит постоянным источником наблюдаемых нами комет.
Изредка нас "навещают" кометы-великаны. Яркие хвосты таких комет простираются чуть ли не на все небо. Так, у сентябрьской кометы 1882 года хвост достигал в длину 900 млн км! Когда ядро этой кометы пролетало около Солнца, ее хвост уходил далеко за орбиту Юпитера...
Как видим, у нашего Солнца оказалась очень большая семья. Помимо девяти больших планет с их спутниками под началом великого светила находится еще не меньше 1 млн малых планет, порядка 100 млрд комет, а также бесчисленное множество метеорных тел: от глыб размером в несколько десятков метров до микроскопических пылинок.
Планеты находятся друг от друга на огромных расстояниях. Даже соседняя с Землей Венера никогда не бывает расположена к нам ближе 39 млн км, что в 3000 раз больше диаметра земного шара...
Невольно задумаешься: что же представляет собой наша Солнечная система? Космическую пустыню с затерявшимися в ней отдельными мирами? Пустоту? Нет, Солнечная система не пустота. В межпланетном пространстве движется еще неисчислимое количество частиц твердого вещества самых разнообразных размеров, но преимущественно очень мелких, с массой в тысячные и миллионные доли грамма. Это метеорная пыль . Она образуется путем испарения и разрушения кометных ядер. В результате же дробления сталкивающихся малых планет возникают обломки различной величины, так называемые метеорные тела . Под давлением солнечных лучей самые мелкие частицы метеорной пыли выметаются на окраины Солнечной системы, а более крупные по спирали приближаются к Солнцу и, не долетев до него, испаряются в окрестностях центрального светила. Некоторые метеорные тела выпадают на Землю в виде метеоритов .
Околосолнечное пространство пронизывается всеми видами электромагнитных излучений и корпускулярными потоками.
Очень мощным их источником является само Солнце. А вот на окраинах Солнечной системы преобладают излучения, идущие из глубин нашей Галактики. Кстати: как установить границы Солнечной системы? Где они проходят?
Некоторым может показаться, что границы солнечных владений очерчены орбитой Плутона. Ведь за Плутоном больших планет вроде бы нет. Вот тут-то в самый раз "вкопать" пограничные столбы... Но нельзя забывать, что многие кометы уходят далеко за орбиту Плутона. Афелии - самые далекие точки - их орбит лежат в облаке первозданных ледяных ядер. Это гипотетическое (предполагаемое) кометное облако удалено от Солнца, видимо, на 100 тыс. а. е., то есть в 2,5 тыс. раз дальше, чем Плутон. Так что и сюда простирается власть великого светила. Здесь тоже Солнечная система!
Очевидно, Солнечная система достигает тех мест межзвездного пространства, где сила тяготения Солнца соизмерима с силой тяготения ближайших звезд. Самая близкая к нам звезда альфа Центавра удалена от нас на 270 тыс. а. е. и по своей массе примерно равна Солнцу. Следовательно, точка, в которой уравновешиваются силы притяжения Солнца и альфы Центавра, находится примерно посреди разделяющего их расстояния. А это значит, что границы солнечных владений удалены от великого светила по меньшей мере на 135 тыс. а. е., или на 20 триллионов километров!
Солнечная система включает в себя центральную звезду и все естественные космические объекты, обращающиеся вокруг нее. Она сформировалась путем гравитационного сжатия газопылевого облака примерно 4,57 млрд лет назад. В состав Солнечной системы входит 8* планет, из которых половина относится к земной группе: это Меркурий, Венера, Земля и Марс. Их также называют внутренними планетами в отличие от внешних – планет-гигантов Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, расположенных за пределами кольца малых планет.
1. Меркурий
Самая близкая к Солнцу планета Солнечной системы названа в честь древнеримского бога торговли – быстроногого Меркурия, поскольку она движется по небесной сфере быстрее других планет.
2. Венера
Вторая планета Солнечной системы получила имя в честь древнеримской богини любви Венеры. Это наиболее яркий после Солнца и Луны объект земного неба и единственная в Солнечной системе планета, названная в честь женского божества.
3. Земля
Третья планета от Солнца и пятая по размеру среди всех планет Солнечной системы носит свое нынешнее имя с 1400 года, однако кто именно так ее назвал – неизвестно. Английское Earth возникло от англо-саксонского слова VIII века, обозначавшего землю или грунт. Это единственная в Солнечной системе планета с именем, не имеющим отношения к римской мифологии.
4. Марс
Седьмая по размерам планета Солнечной системы имеет красноватый оттенок поверхности, придаваемый оксидом железа. С подобной «кровавой» ассоциацией объект получил имя в честь древнеримского бога войны Марса.
5. Юпитер
Крупнейшая в Солнечной системе планета названа в честь древнеримского верховного бога-громовержца. 6. Сатурн
Сатурн является самой медленной в Солнечной системе планетой, что символично нашло отражение в ее первом имени: оно было дано в честь древнегреческого бога времени Кроноса. В римской мифологии аналогом Кроноса оказался бог земледелия Сатурн, и в итоге за планетой закрепилось именно это имя.
7. Уран
Третья по диаметру и четвертая по массе планета Солнечной системы была открыта в 1781 году английским астрономом Уильямом Гершелем. Традиция наименований планет была продолжена, и международное сообщество назвало новое небесное тело в честь отца Кроноса – греческого бога неба Урана.
8. Нептун
Обнаруженный 23 сентября 1846 года Нептун стал первой планетой, открытой благодаря математическим расчетам, а не путем регулярных наблюдений. Большой голубой гигант (этот цвет обусловлен оттенком атмосферы) назван в честь римского бога морей.
Плутон
в 2006 году утратил статус планеты Солнечной системы и был классифицирован как карликовая планета и самый крупный объект в поясе Койпера. В статусе девятой планеты Солнечной системы он пребывал с момента своего открытия – 1930 года. Имя «Плутон» первой предложила одиннадцатилетняя школьница из Оксфорда Венеция Берни. Она интересовалась не только астрономией, но и классической мифологией, и решила, что это имя: древнеримский вариант имени греческого бога подземного царства – лучше всего подходит для темного, далекого и холодного мира. Путем голосования астрономы выбрали этот вариант.
Посмотрите на модель Солнечной системы, созданную в американской пустыне .
*Недавно ученые . Поскольку полноценного названия у нее пока нет, а исследования все еще продолжаются, мы не стали включать ее в вышеприведенный список
.
