Планеты гиганты
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 Земля, 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 Солнцу, 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/см3.
Ось вращения Юпитера почти перпендикулярна к плоскости его орбиты (наклон 87°). Флюидная оболочка Юпитера состоит в основном из водорода (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. Облака 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 температура 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.
Природные условия
Особенность Меркурия — большой перепад температур.
Отсутствие постоянной атмосферы, невысокая скорость вращения и плотность верхнего слоя коры не дают удерживать солнечное тепло. Поэтому одной из особенностей Меркурия является большой перепад температур на обращенной к Солнцу и теневой сторонах. На освещенной части поверхность нагревается до +430°С, ночью может быть около 173°С ниже нуля. Разница почти в 600 градусов по шкале Цельсия в сутки наблюдается только на поверхности планеты.
Планета имеет незначительный наклон оси вращения, что делает полюсы практически недостижимыми для Солнца. Радарные исследования этих областей показали, что на поверхности может находиться лед. Предположительно он покрыт пылью, а толщина слоя льда — около 2 м.
Есть гипотеза, что эти залежи льда образовались во время многочисленных ударов комет. Испарившись при этом, вода переместилась по планете в область полюсов, где заняла углубления в породе и застыла. Присутствие льда может означать, что жизнь на Меркурии возможна.
Пояс Койпера
За орбитой самой дальней планеты Нептуна – пояс транснептуновых объектов. Это объекты пояса Койпера, рассеянного диска и облака Оорта. Всё это первичные элементы туманности, из которой сформировалась Солнечная система, но они слишком рассеяны, чтобы уплотниться в планеты. Они состоят из летучих веществ: воды, аммиака и метана.
В 20 раз шире пояса астероидов. Как и пояс астероидов, он состоит в основном из малыхтел, то есть материала, оставшегося после формирования Солнечной системы. В отличие от объектов пояса астероидов, которые в основном состоят из горных пород и металлов, обьекты пояса Койпера состоят главным образом из летучихвеществ (называемых льдами), таких как метан, аммиак и вода.
Кометы – смесь льда и
камней – это кочевники в Солнечной системе. Некоторые летают по случайным
орбитам, маневрируя между планетами. Чем больше планета, мимо которой пролетает
комета, тем больше вероятность столкновения. Большое количество комет
притягивает Юпитер, защищая тем самым Землю от столкновения. Некоторые кометы,
пролетев мимо планет, затягиваются Солнцем.
Изображение с сайта
Самая знаменитая
комета – Галлея. Каждые 76 лет её приближение видно с Земли. Некоторые считают,
что именно её увидели волхвы как Вифлеемскую звезду. Её диаметр от 16 до 9 км.
Из пояса Койпера её сместил рывок в гравитационной прослойке между солнцем и
соседними звёздами. Ей удаётся отклоняться от Солнца и проходить мимо, несмотря
на притяжение. Её орбита зажата между Солнцем и Нептуном. Последний раз она
была видна с Земли в 1986 году.
Приближаясь
к Солнцу, кометы теряют большое количество своей массы, которая выбрасывается в
виде хвоста. Но в холоде у пределов Солнечной системы они
восстанавливаются, хвост исчезает, и они
становятся инертными.
В этой области ближнего космоса находятся по меньшей мере пять карликовыхпланет: Церера, Эрида, Плутон, который раньше считали полноценной планетой.
Плутон — карликовая планета. Общая масса Плутона и
одного из пяти его спутников Харона в 5 раз меньше массы Луны.
Это маленький
пограничный мир из метана и замороженной воды. В 40 раз дальше от Солнца, чем
Земля. его орбита очень вытянута и имеет наклон в 17 градусов. Диаметр около 2300 км. Оборот вокруг Солнца Плутон делает за 248 земных лет.
Поверхность этой карликовой планеты не нагревается выше 210 градусов по Цельсию.
Изображение с сайта wikiznanie.ru
Особенности планеты Меркурий
Пожалуй, самой интересной особенностью этой маленькой планеты, является тот факт, что именно на Меркурии происходят самые большие температурные колебания: поскольку Меркурий ближе всех к Солнцу, то днем его поверхность прогревается до 450 С. Но с другой стороны, Меркурий не имеет собственной атмосферы и не может удержать тепло, как следствие, ночью температура опускается до минус 170 С, здесь самая большая разница температур в нашей Солнечной системе.
Своими размерами Меркурий лишь немного больше, чем наша Луна. Поверхность его также подобно лунной, изрешечена кратерами, следами мелких астероидов и метеоритов.
Интересный факт: примерно 4 миллиарда лет назад огромный астероид врезался в Меркурий, силу этого удара можно сравнить со взрывом триллиона мегатонных бомб. От этого удара на поверхности Меркурия остался гигантский кратер, величиной примерно как современный штат Техас, астрономы назвали его кратер Бассейнс Калорис.
Также весьма интересный является тот факт, что на Меркурии есть самый настоящий лед, который скрывается в глубине тамошних кратеров. Лед мог быть принесен на Меркурий кометами и метеоритами или даже образоваться из водяного пара, который вырывается из недр планеты.
Еще одной интересной особенностью этой планеты, является уменьшение ее размеров. Само уменьшение как полагают ученые вызвано постепенным охлаждением планеты, которое происходит миллионы лет. Вследствие охлаждения происходит сминание его поверхности и образование лопастевидных скал.
Плотность Меркурия является высокой, выше только у нашей Земли, в центре планеты находится огромное расплавленное ядро, составляющее 75% диаметра всей планеты.
С помощью отправленного НАСА к поверхности Меркурия исследовательского зонда Маринер-10 было сделано удивительное открытие – на Меркурии существует магнитное поле. Это было тем более удивительно, так как согласно астрофизическим данным этой планеты: скорости вращения и наличия расплавленного ядра, магнитного поля там быть не должно. Несмотря на то, что сила магнитного поля Меркурия составляет лишь 1% от силы магнитного поля Земли, оно сверхактивно – магнитное поле солнечного ветра периодически попадает в поле Меркурия и от взаимодействия с ним возникают сильные магнитные торнадо, порой достигающие и поверхности планеты.
Скорость планеты Меркурий, по которой он вращается вокруг Солнца, составляет 180 000 км в час. Орбита Меркурия овальной формы и сильно вытянута эпилептически, вследствие чего он, то приближается к Солнцу на 47 миллионов километров, то отдаляется на 70 миллионов километров. Если бы мы могли наблюдать Солнце с поверхности Меркурия, то оттуда оно выглядело бы в три раза больше, чем с Земли.
Один год на Меркурии равен 88 земным суткам.
Венера
Фото: nasa.gov
Венеру иногда называют сестрой Земли, потому что обе планеты похожи размерами, силой тяжести и составом.
На этом сходство заканчивается. Атмосфера Венеры напоминает одеяло из углекислых газов, задерживая тепло, пришедшее с Солнца. Из-за этого парникового эффекта на планете постоянно сильная жара. Средняя температура на планете достигает 475 градусов по Цельсию, что делает ее самой горячей планетой в Солнечной системе.
Венера считается относительно молодой, ей приблизительно 500 миллионов лет. Полагают, что в глубокой древности Венера настолько разогрелась, что подобные земным океаны, которыми она могла обладать, полностью испарились и оставили после себя пустынный пейзаж с множеством скал.
Поверхность планеты состоит из сотни тысяч вулканов, большая часть из которых очень низкие: в высоту они не превышают и 100 метров. Сильная облачность планеты не позволяет хорошо разглядеть ее поверхность с помощью телескопов.
Зато планету очень легко наблюдать с Земли, найти Венеру на небе гораздо проще, чем другие планеты. Венера сближается с Землей ближе всех, иногда расстояние между нашей планетой и Венерой составляет не более 45 миллионов километров. Помимо этого, большая плотность облаков отражает свет от солнца, что делает планету очень яркой.
Обычно Венера видна на небе незадолго до восхода или через некоторое время после захода Солнца, из-за чего ее называют Вечерняя звезда или Утренняя звезда. Венера – одна из двух планет, которые вращаются вокруг своей оси по часовой стрелке с востока на запад. Точно так же ведет себя Уран.
Еще один интересный факт: чтобы сделать оборот вокруг Солнца, Венере необходимо 225 земных суток, а полный оборот вокруг своей оси она совершает за 243 земных дня. То есть день на Венере длиннее, чем год. Кстати, из-за медленного вращения вокруг своей оси здесь нет смены времен года – планета просто постоянно пропекается со всех сторон.
Венера была первой планетой (за исключением Земли), которую увидели из космоса. Ее впервые запечатлел из космоса в декабре 1962 года беспилотный космический аппарат «Маринер 2». До недавнего времени Венера была посещена чаще, чем любая другая планета: рядом с ней или на ее поверхности побывали 18 советских и шесть американских космических аппаратов. Сейчас наиболее посещаемой планетой становится Марс.
