751 (Солнечная система), страница 2

Луна

Е стественный спутник Земли с массой в 81.3 меньше земной (7.35*10²² кг) и радиусом 1738 км, находящийся на среднем расстоянии от Земли 384404 км. Сидерический период обращения вокруг Земли 27.32 сут., синодический – 29.53 сут. Возраст близок к возрасту Земли и Солнечной системы (не менее 4.5 млрд. лет). Поверхность испещрена кратерами самых различных размеров и покрыта слоем пыли. Шесть раз посещалась космонавтами США.

Марс

Ч етвертая планета Солнечной системы, удаленная от Солнца на среднее расстояние 228 млн. км, примерно вдвое меньшая Земли (экваториальный радиус 3394 км) и в девять раз меньше по массе (6.421*10²³ кг). Ускорение свободного падения на поверхности 3.76 м/с². Наибольший видимый угловой диаметр 25″, наименьший 14″. Период вращения 24 часа 37 минут 22.6 секунд. Экватор наклонен к плоскости орбиты на 24° 56′, (почти как у Земли). Поэтому на Марсе имеется смена времен года, похожая на земную. Марсианский год длится 687 земных суток. На поверхности наблюдается множество устойчивых деталей: я ркие области оранжево-красноватого цвета (материки, площадью около 2/3 диска); полярные шапки – белые пятна, образующиеся вокруг полюсов осенью и исчезающие в начале лета; темные области ("моря"), занимающие 1/3 диска; бассейны и кратеры – следы метеоритной бомбардировки; множество гор вулканического происхождения (высотой до 25-28 км); множество проявлений эрозии, области с хаотическим рельефом, каналы и т.д. Грунт раздроблен и усыпан множеством каменных блоков. По составу породы похожи на земные, но с преобладанием окислов железа. Магнитное поле в тысячу раз слабее земного. Средняя температура поверхности Марса около 200 К, днем на экваторе она достигает 290 К, а ночью падает до 170 К и до 145 К в полярных шапках; атмосфера состоит из СО2 и N₂. Имеются малые примеси Н₂О, СО и др.

Э квивалентная толщина слоя атмосферной осажденной воды не более 10-20 мкм (на Земле – около 1 см). Остальная вода скована в недрах вечной мерзлотой; атмосферное давление у поверхности около 6 мб. Скорость ветра в атмосфере обычно не превышает нескольких м/с, но иногда возрастает до 40-50 м/с, вызывая глобальные пылевые бури – специфически марсианское явления, продолжающиеся порой несколько месяцев. Имеется ионосфера с главным максимумом на высоте около 150 км и электронной концентрацией 105-104 частиц в см³. Имеется два близкие к планете слабы (+11.5m и +12.5m), спутника (Фобос и Деймос), открытые в 1877 г.; расстояние Фобоса от центра планеты 2.77 ее радиуса, а период обращения 7 часов 39 минут 14 секунд, что меньше периода вращения Марса и Фобос восходит на западе. Деймос обращается на среднем расстоянии в 6.96 радиуса планеты с периодом 30 часов 17 минут 5 секунд. Оба спутника имеют неправильную форму. Размеры Фобоса 22-25 км, Деймоса – около 13 км.

Юпитер

С амая крупная, пятая от Солнца, большая планета Солнечной системы; масса 1,9*10²⁷ кг (в 318 раз больше земной и около 1/1050 солнечной). Экваториальный радиус 71400 км (в 11.2 раза больше земного). Полярный радиус заметно меньше экваториального (66900 км), сжатие большое (1/16); средняя плотность 1.3 г/см3; видимый угловой диаметр около 40″; видимая "поверхность" представляет собой сплошной облачный покров с множеством непостоянных деталей; исключение – Большое красное пятно наблюдавшееся еще в XVII в. При помощи космических аппаратов найдено еще несколько устойчивых красных пятен меньшего размера; наиболее заметны темные и светлые красноватые полосы, параллельные экватору – следствие зонального ветра. Период осевого вращения увеличивается с широтой: от 9 часов 50 минут 30 секунд у экваториальных областей до 9 часов 55 минут 40 секунд на средних широтах. Основные компоненты атмосферы – молекулярный водород Н₂ и Не с малыми примесями метана, аммиака и др. элементов. В целом химический состав атмосферы и всей планеты с ущественно не отличается от солнечного. Полное давление у верхней границы облачного слоя составляет около 0.5 атм. Облачный слой имеет сложную структуру. Верхний ярус состоит из кристалликов аммиака NH3, ниже должны быть расположены облака из кристаллов льда и капелек воды. На уровне 0.15 атм. имеется глубокий минимум, выше температура растет; температура, измеренная по закону Стефана-Больцмана (эффективная), составляет 130 K, что говорит о большом потоке внутреннего тепла и некотором сходстве Юпитера со звездами (коричневыми карликами). Водородно-гелиевая атмосфера на глубине около 1000 км плавно переходит в более плотную газожидкую оболочку (оба газа находятся в сверхкритическом состоянии), а еще глужбе расположена зона металлического водорода. Токи в жидких недрах Юпитера генерируют мощное магнитное поле – около 10Э вблизи видимой поверхности планеты. Имеется магнитосфера с размерами в несколько сотен раз превышающими размеры самой планеты. Электроны и протоны высоких энергий, захваченные в магнитном поле Юпитера, образуют радиационные пояса, похожие на земные, но сильно превышающие их по размеру. В 1995 г. на орбиту был выведен искусственный спутник Юпитера "Галилео"; и спущен в атмосферу зонд для прямых измерений температуры, давления, химического состава и других характеристик. Юпитер обладает самым большим числом спутников – на сегодняшний день известно 48 спутников, из них самые известные – галилеевские спутники. Четыре самых крупных спутника (Ио, Европа, Ганимед и Каллисто), открытые Галилеем в 1610 г. и названные С. Мариусом. Собственное вращение этих спутников синхронно с их обращением вокруг Юпитера из-за приливных явлений, как в случае системы Земля-Луна.

Ио

В 1610 году Галилео Галилей направил телескоп на небо и открыл четыре ярких спутника Юпитера. Самый внутренний из галилеевых спутников, Ио, при надлежит к числу наиболее экзотических объектов Солнечной системы. Ио больше Луны, спутника Земли. Ио покрыт вулканами, многие из которых действующие. Вещество, выброшенное при вулканических извержениях, содержит соединения серы, имеющие различные цвета. Возможно, поэтому поверхность Ио покрыта разноцветными пятнами и напоминает пиццу.

Европа

В се больше появляется данных, свидетельствующих о наличии под обширными ледяными равнинами Европы воды в жидком состоянии, возможно даже самых настоящих океанов, в которых могут существовать формы внеземной жизни. Глубоко внутри Европа – самый маленький из галилеевых спутников Юпитера (которые включают также Ио, Ганимед и Каллисто) – состоит в основном из силикатных пород. При более внимательном рассмотрении видно, что многие трещины на поверхности спутника внезапно обрываются, чтобы продолжиться в другом месте, свидетельствуя о возможных сдвигах поверхностных плит.

Ганимед

Е сли бы Ганимед вращался по орбите вокруг Солнца, он считался бы планетой. Дело в том, что спутник Юпитера Ганимед – не просто самый крупный спутник в Солнечной системе, он превосходит по размерам планеты Меркурий и Плутон. Ганимед покрыт толстым слоем водяного льда. Космический аппарат "Вояджер" обнаружил на ледяной поверхности Ганимеда большое количество трещин и канавок. Это можно объяснить тем, что Ганимед, подобно Земле, имеет большие поверхностные движущиеся массы, называемые тектоническими плитами. Возможно на Ганимеде случаются события, похожие на земные землетрясения. Ганимед был открыт Галилеем и Мариусом в 1610 году.

Каллисто

П очему вблизи Каллисто меняется магнитное поле Юпитера? Сам по себе спутник Каллисто не обладает сильным магнитным полем. Один из возможных ответов состоит в том, что под поверхностью Каллисто находятся океаны соленой воды, обладающей значительной электропроводностью. Эта гипотеза получила дополнительное подтверждение после недавно проведенного анализа того, как Каллисто генерирует и рассеивает тепло. Считается, что тепло на Каллисто, вырабатывается в результате протекающих в горных породах процессов радиоактивного распада. Такие же процессы поддерживают в расплавленном состоянии земную мантию. Каллисто не может эффективно рассеивать тепло, поскольку поверхность спутника покрыта толстыми слоями льда и горных пород. Возможно, именно эта теплота предотвращает замерзание воды, находящейся под поверхностью спутника. Каллисто имеет самую большую плотность столкновительных кратеров в Солнечной системе, однако не имеет ни вулканов, ни даже больших гор. Поверхность Каллисто испещрена трещинами и кратерами за миллионы лет столкновений с межпланетными телами.

Сатурн

Шестая большая планета Солнечной системы. Расположен примерно вдвое дальше от Солнца, чем Юпитер, и обращается вокруг него за 29.5 года. Экваториальный радиус 60330 км, масса 95 земных, ускорение свободного падения на экваторе 1100 см/с², сжатие 1/10, средняя плотность 0.7 г/см3. Период вращения на экваторе равен 10 часов 14 минут и увеличивается к полюсам. На диске можно различить полосы, зоны и другие более тонкие образования. В атмосфере наблюдаются спектральные линии водорода Н2, метана СН4, ацетилена С₂Н₂, этана С2Н6. Элементный состав, по- видимому, не отличается от солнечного, т.е. планета состоит на 99% из водорода и гелия. По внутреннему строению Сатурн похож на Юпитер. Эффективная температура Сатурна около 95 К. Так же, как и у Юпитера, около половины излучаемой энергии обусловлено потоком внутреннего тепла. Сатурн имеет магнитное поле (около 0.5 Э у видимой границы облаков) и радиационные пояса. Он имеет очень красивую систему колец и 22 спутника, самый большой из которых – Титан – имеет собственную атмосферу, почти полностью состоящую из азота. Уникальная по яркости по сравнению с кольцами других газовых гигантов, система колец Сатурна имеет диаметр около 250 тыс. км, однако толщина колец – всего несколько десятков метров. В настоящее время астрономы предполагают, что возраст колец – всего около ста миллионов лет.

Титан

Самый большой спутник Сатурна Титан на редкость интересен: он единственный из спутников Сатурна обладает атмосферой. В Солнечной системе есть еще только один спутник с атмосферой - спутник Нептуна Тритон. Атмосфера Титана представляет собой толстый слой облаков, в основном состоящих из азота. Такая атмосфера похожа на земную, но по сравнению с ней содержит больше метана и этана - химических соединений, содержащихся в смоге. Слой смога, возможно, там такой плотный, что на Титане могут идти дожди из этой "топливной смеси". В атмосфере Титана найдены химические соединения, имеющие органическую природу. Это дает повод некоторым говорить о возможности жизни на Титане. Из-за толстого слоя облаков условия вблизи поверхности Титана остаются неизвестными. Фотография, которую Вы видите, была получена аппаратом "Вояджер-1", пролетевшим около Титана в 1980 году. В последнее время Титан более тщательно исследован космическим телескопом им. Хаббла.

Энцелад

О рбита Энцелад, спутника планеты Сатурн, лежит между меньшим его по размерам Мимасом и более крупной Тефией. Энцелад преимущественно состоит из водяного льда и имеет самую чистую в солнечной системе, без каких-либо примесей, ледяную поверхность. Поэтому поверхность Энцелада почти белая. На ней имеется много необычных желобков и некоторе количество кратеров, подобно поверхности Ганимеда, спутника Юпитера. Данные наблюдательные факты говорят о том, что поверхность Энцелада молодая, и/или недавно измененная. Астрономы утверждают, что Энцелад предрасположен к некоторой вуканичекой активности. Энцелад был первоначально открыт в 1789 году Вильямом Гершелем.

Япет