Planetarni sistem, nazvan Sunčev sistem, uključuje centralno luminar - Sunce, kao i mnoge svemirske objekte različitih veličina i statusa. Ovaj sistem je nastao kao rezultat kompresije oblaka prašine i gasa prije više od 4 milijarde godina. Najveći dio mase solarne planete koncentrisan je na suncu. Osam velikih planeta kruži oko zvijezde u gotovo kružnim orbitama koje se nalaze unutar ravnog diska.

Unutrašnjim planetama Sunčevog sistema smatraju se Merkur, Venera, Zemlja i Mars (po redu udaljenosti od Sunca). Ova nebeska tijela se nazivaju zemaljskim planetama. Zatim slijede najveće planete - Jupiter i Saturn. Seriju upotpunjuju Uran i Neptun, koji su najudaljeniji od centra. Na samom rubu sistema vrti se patuljasti planet Pluton.

Zemlja je treća planeta u Sunčevom sistemu. Kao i druga velika tijela, kruži oko Sunca po zatvorenoj orbiti, pokoravajući se sili gravitacije zvijezde. Sunce privlači nebeska tijela k sebi, ne dozvoljavajući im ni da se približe centru sistema, niti da odlete u svemir. Zajedno sa planetama, oko centralne zvijezde kruže manja tijela - meteori, komete, asteroidi.

Karakteristike planete Zemlje

Prosječna udaljenost od Zemlje do centra Sunčevog sistema je 150 miliona km. Lokacija treće planete pokazala se izuzetno povoljnom sa stanovišta nastanka i razvoja života. Zemlja prima oskudan dio topline od Sunca, ali ta energija je sasvim dovoljna da živi organizmi postoje unutar planete. Na Veneri i Marsu, najbližim susedima Zemlje, uslovi su u tom pogledu nepovoljniji.

Među planetama takozvane terestričke grupe, Zemlja se odlikuje najvećom gustoćom i veličinom. Sastav lokalne atmosfere, koja sadrži slobodni kiseonik, je jedinstven. Prisustvo moćne hidrosfere takođe daje Zemlji originalnost. Ovi faktori su postali jedan od glavnih uslova za postojanje bioloških oblika. Naučnici vjeruju da se formiranje unutrašnje strukture Zemlje nastavlja kao i prije zbog tektonskih procesa koji se odvijaju u njenim dubinama.

U neposrednoj blizini Zemlje nalazi se Mjesec, njen prirodni satelit. Ovo je jedini svemirski objekat koji su ljudi do sada posjetili. Prosječna udaljenost između Zemlje i njenog satelita je oko 380 hiljada km. Mjesečeva površina je prekrivena prašinom i krhotinama. Na Zemljinom satelitu nema atmosfere. Nije isključeno da će u dalekoj budućnosti teritorijom Mjeseca ovladati zemaljska civilizacija.

Planete Sunčevog sistema

Prema službenom stavu Međunarodne astronomske unije (IAS), organizacije koja dodjeljuje imena astronomskim objektima, postoji samo 8 planeta.

Pluton je isključen iz kategorije planeta 2006. godine. pošto u Kuiperovom pojasu postoje objekti koji su veći/ili jednaki Plutonu. Stoga, čak i ako se uzme za punopravno nebesko tijelo, tada je ovoj kategoriji potrebno dodati Eris, koja ima gotovo istu veličinu s Plutonom.

Prema definiciji MAC-a, postoji 8 poznatih planeta: Merkur, Venera, Zemlja, Mars, Jupiter, Saturn, Uran i Neptun.

Sve planete su podijeljene u dvije kategorije ovisno o njihovim fizičkim karakteristikama: zemaljska grupa i plinoviti divovi.

Šematski prikaz položaja planeta

Zemaljske planete

Merkur

Najmanja planeta u Sunčevom sistemu ima radijus od samo 2.440 km. Period okretanja oko Sunca, radi lakšeg razumijevanja, izjednačen sa Zemljinom godinom, iznosi 88 dana, dok Merkur uspijeva da izvrši revoluciju oko svoje ose samo jedan i po put. Dakle, njen dan traje otprilike 59 zemaljskih dana. Dugo se vjerovalo da je ova planeta cijelo vrijeme okrenuta prema Suncu na istoj strani, jer su se periodi njene vidljivosti sa Zemlje ponavljali sa frekvencijom približno jednakom četiri Merkurova dana. Ova zabluda je razbijena pojavom mogućnosti korištenja radarskih istraživanja i provođenja stalnih promatranja pomoću svemirskih stanica. Orbita Merkura je jedna od najnestabilnijih, menjajući ne samo brzinu kretanja i njegovu udaljenost od Sunca, već i sam položaj. Svi zainteresovani mogu da vide ovaj efekat.

Merkur u boji, slika sa svemirske letjelice MESSENGER

Blizina Suncu dovela je do toga da Merkur doživi najveće temperaturne fluktuacije među planetama našeg sistema. Prosječna dnevna temperatura je oko 350 stepeni Celzijusa, a noćna temperatura je -170 °C. U atmosferi su pronađeni natrijum, kiseonik, helijum, kalijum, vodonik i argon. Postoji teorija da je on ranije bio satelit Venere, ali za sada to ostaje nedokazano. On nema svoje satelite.

Venera

Druga planeta od Sunca, čija se atmosfera gotovo u potpunosti sastoji od ugljičnog dioksida. Često je nazivaju Jutarnjom i Večernjom zvijezdom, jer je to prva zvijezda koja postaje vidljiva nakon zalaska sunca, kao što je prije zore i dalje vidljiva čak i kada sve druge zvijezde nestanu iz vida. Procenat ugljen-dioksida u atmosferi je 96%, azota u njoj je relativno malo - skoro 4%, a vodena para i kiseonik su prisutni u veoma malim količinama.

Venera u UV spektru

Ova atmosfera stvara efekat staklene bašte, pa je površinska temperatura čak viša od Merkurove i dostiže 475°C. Smatra se najležernijim, venerin dan traje 243 zemaljska dana, što je skoro jednako godini na Veneri - 225 zemaljskih dana. Mnogi je nazivaju sestrom Zemlje zbog svoje mase i radijusa, čije su vrijednosti vrlo bliske Zemljinim. Poluprečnik Venere je 6052 km (0,85% Zemlje). Nema satelita, kao Merkur.

Treća planeta od Sunca i jedina u našem sistemu na kojoj se na površini nalazi voda u tečnom stanju, bez koje se život na planeti ne bi mogao razviti. Barem život kakav poznajemo. Polumjer Zemlje je 6371 km i, za razliku od ostalih nebeskih tijela našeg sistema, više od 70% njene površine je prekriveno vodom. Ostatak prostora zauzimaju kontinenti. Još jedna karakteristika Zemlje su tektonske ploče skrivene ispod plašta planete. Istovremeno, oni su u stanju da se kreću, iako vrlo malom brzinom, što s vremenom uzrokuje promjenu pejzaža. Brzina planete koja se kreće duž nje je 29-30 km / sec.

Naša planeta iz svemira

Jedan okret oko svoje ose traje skoro 24 sata, a potpuni orbitalni prolazak traje 365 dana, što je mnogo duže u poređenju sa najbližim susednim planetama. Zemljin dan i godina se također uzimaju kao standard, ali to je učinjeno samo radi pogodnosti percepcije vremenskih intervala na drugim planetama. Zemlja ima jedan prirodni satelit - Mjesec.

mars

Četvrta planeta od Sunca, poznata po slaboj atmosferi. Od 1960. godine, Mars su aktivno istraživali naučnici iz nekoliko zemalja, uključujući SSSR i Sjedinjene Države. Nisu svi programi istraživanja bili uspješni, ali voda pronađena u nekim područjima sugerira da primitivni život na Marsu postoji ili je postojao u prošlosti.

Sjaj ove planete vam omogućava da je vidite sa Zemlje bez ikakvih instrumenata. Štaviše, jednom svakih 15-17 godina, tokom opozicije, postaje najsjajniji objekat na nebu, pomračujući čak i Jupiter i Veneru.

Radijus je skoro upola manji od Zemljinog i iznosi 3390 km, ali godina je mnogo duža - 687 dana. Ima 2 satelita - Fobos i Deimos .

Ilustrativni model Sunčevog sistema

Pažnja! Animacija radi samo u pretraživačima koji podržavaju -webkit standard (Google Chrome, Opera ili Safari).

• Sunce

  Sunce je zvijezda, koja je vruća lopta užarenih plinova u središtu našeg Sunčevog sistema. Njegov uticaj seže daleko izvan orbita Neptuna i Plutona. Bez Sunca i njegove intenzivne energije i toplote ne bi bilo života na Zemlji. Postoje milijarde zvijezda, poput našeg Sunca, raštrkanih po galaksiji Mliječni put.

• Merkur

  Spaljen od Sunca, Merkur je samo nešto veći od Zemljinog satelita Mjeseca. Kao i Mjesec, Merkur je praktički lišen atmosfere i ne može izgladiti tragove udara od padajućih meteorita, pa je, kao i Mjesec, prekriven kraterima. Dnevna strana Merkura postaje veoma vruća na Suncu, dok se na noćnoj strani temperatura spušta stotinama stepeni ispod nule. U kraterima Merkura, koji se nalaze na polovima, ima leda. Merkur napravi jednu revoluciju oko Sunca svakih 88 dana.

• Venera

  Venera je svijet monstruoznih vrućina (čak i više nego na Merkuru) i vulkanske aktivnosti. Po strukturi i veličini slična Zemlji, Venera je prekrivena gustom i toksičnom atmosferom koja stvara snažan efekat staklene bašte. Ovaj spaljeni svijet je dovoljno vruć da otopi olovo. Radarske slike kroz moćnu atmosferu otkrile su vulkane i iskrivljene planine. Venera rotira u suprotnom smjeru od rotacije većine planeta.

• Zemlja je planeta okeana. Naš dom, sa svojim obiljem vode i života, čini ga jedinstvenim u našem solarnom sistemu. Druge planete, uključujući nekoliko mjeseci, također imaju naslage leda, atmosferu, godišnja doba, pa čak i vrijeme, ali samo na Zemlji su se sve ove komponente spojile na način da je život postao moguć.

• mars

  Iako je detalje Marsove površine teško vidjeti sa Zemlje, opservacije teleskopom pokazuju da Mars ima godišnja doba i bijele mrlje na polovima. Decenijama su ljudi verovali da su svetla i tamna područja na Marsu delovi vegetacije i da bi Mars mogao biti pogodno mesto za život, a da voda postoji u polarnim kapama. Kada je svemirska letjelica Mariner 4 poletjela s Marsa 1965. godine, mnogi naučnici su bili šokirani kada su vidjeli fotografije sumorne planete prekrivene kraterima. Ispostavilo se da je Mars mrtva planeta. Kasnije su misije, međutim, otkrile da Mars krije mnoge tajne koje tek treba riješiti.

• Jupiter

  Jupiter je najmasivnija planeta u našem solarnom sistemu, sa četiri velika mjeseca i mnogo malih mjeseca. Jupiter formira neku vrstu minijaturnog Sunčevog sistema. Da bi se pretvorio u punopravnu zvijezdu, Jupiter je morao postati 80 puta masivniji.

• Saturn

  Saturn je najudaljeniji od pet planeta koje su bile poznate prije pronalaska teleskopa. Poput Jupitera, Saturn se prvenstveno sastoji od vodonika i helijuma. Njegova zapremina je 755 puta veća od zapremine Zemlje. Vjetrovi u njegovoj atmosferi dostižu brzinu od 500 metara u sekundi. Ovi brzi vjetrovi, u kombinaciji sa toplinom koja se diže iz unutrašnjosti planete, uzrokuju žute i zlatne pruge koje vidimo u atmosferi.

• Uran

  Prvu planetu pronađenu teleskopom, Uran, otkrio je 1781. astronom William Herschel. Sedma planeta je toliko udaljena od Sunca da jedna revolucija oko Sunca traje 84 godine.

• Neptun

  Skoro 4,5 milijardi kilometara od Sunca, udaljene orbiti Neptuna. Za jednu revoluciju oko Sunca potrebno je 165 godina. Nevidljiv je golim okom zbog velike udaljenosti od Zemlje. Zanimljivo je da se njegova neobična eliptična orbita ukršta sa orbitom patuljaste planete Pluton, zbog čega se Pluton nalazi unutar orbite Neptuna oko 20 godina od 248 tokom kojih napravi jednu revoluciju oko Sunca.

• Pluton

  Mali, hladan i neverovatno dalek, Pluton je otkriven 1930. godine i dugo se smatrao devetom planetom. Ali nakon otkrića svetova sličnih Plutonu koji su bili još udaljeniji, Pluton je 2006. prebačen u kategoriju patuljastih planeta.

Planete su divovi

Postoje četiri gasna giganta koja se nalaze izvan orbite Marsa: Jupiter, Saturn, Uran, Neptun. Nalaze se u spoljašnjem Sunčevom sistemu. Odlikuju se svojom masivnošću i sastavom plina.

Planete Sunčevog sistema, ne u razmeri

Jupiter

Peta po redu od Sunca i najveća planeta u našem sistemu. Njegov radijus je 69912 km, 19 puta je veći od Zemlje i samo 10 puta manji od Sunca. Godina na Jupiteru nije najduža u Sunčevom sistemu, traje 4333 zemaljska dana (manje od 12 godina). Njegov vlastiti dan traje oko 10 zemaljskih sati. Tačan sastav površine planete još nije utvrđen, ali je poznato da su kripton, argon i ksenon prisutni na Jupiteru u mnogo većim količinama nego na Suncu.

Vjeruje se da je jedan od četiri plinska giganta zapravo propala zvijezda. Ovu teoriju podržava najveći broj satelita, kojih Jupiter ima mnogo - čak 67. Da bi se zamislilo njihovo ponašanje u orbiti planete, potreban je dovoljno precizan i precizan model Sunčevog sistema. Najveći od njih su Kalisto, Ganimed, Io i Evropa. Istovremeno, Ganimed je najveći satelit planeta u cijelom Sunčevom sistemu, njegov radijus je 2634 km, što je 8% veće od veličine Merkura, najmanje planete u našem sistemu. Io se razlikuje po tome što je jedan od tri satelita sa atmosferom.

Saturn

Druga najveća planeta i šesta u Sunčevom sistemu. U poređenju sa drugim planetama, sastav hemijskih elemenata je najsličniji Suncu. Polumjer površine je 57350 km, godina je 10 759 dana (skoro 30 zemaljskih godina). Dan ovdje traje nešto duže nego na Jupiteru - 10,5 zemaljskih sati. Po broju satelita ne zaostaje mnogo za svojim susjedom - 62 naspram 67. Najveći Saturnov satelit je Titan, baš kao i Io, koji ima atmosferu. Nešto manje veličine, ali ništa manje poznati od ovoga - Enceladus, Rhea, Dione, Tethys, Iapetus i Mimas. Upravo su ovi sateliti objekti za najčešće posmatranje, pa se stoga može reći da su najviše proučavani u odnosu na ostale.

Dugo su se prstenovi na Saturnu smatrali jedinstvenim fenomenom koji je svojstven samo njemu. Tek nedavno je ustanovljeno da su prstenovi prisutni kod svih plinskih divova, ali kod drugih nisu tako jasno vidljivi. Njihovo porijeklo još nije utvrđeno, iako postoji nekoliko hipoteza o tome kako su nastali. Osim toga, nedavno je otkriveno da Rhea, jedan od satelita šeste planete, također posjeduje neku vrstu prstenova.

Svemir je odavno privukao pažnju ljudi. Astronomi su počeli proučavati planete Sunčevog sistema u srednjem vijeku, ispitujući ih primitivnim teleskopima. Ali temeljna klasifikacija, opis strukturnih karakteristika i kretanja nebeskih tijela postali su mogući tek u 20. stoljeću. Pojavom moćne opreme, najsavremenijih opservatorija i svemirskih letjelica otkriveno je nekoliko do sada nepoznatih objekata. Sada svaki učenik može navesti redom sve planete Sunčevog sistema. Gotovo sve ih je spustila svemirska sonda, a čovjek je do sada bio samo na Mjesecu.

Šta je Sunčev sistem

Univerzum je ogroman i uključuje mnoge galaksije. Naš solarni sistem je dio galaksije sa preko 100 milijardi zvijezda. Ali vrlo je malo njih koji liče na Sunce. U osnovi, svi su to crveni patuljci, koji su i manje veličine i manje sijaju. Naučnici sugerišu da je Sunčev sistem nastao nakon izlaska Sunca. Njegovo ogromno gravitaciono polje bilo je zarobljeno oblakom gasa i prašine iz kojeg su se, kao rezultat postepenog hlađenja, formirale čestice čvrste materije. Vremenom su se od njih formirala nebeska tijela. Vjeruje se da je Sunce sada na sredini svog životnog puta, pa će postojati, kao i sva nebeska tijela zavisna od njega, još nekoliko milijardi godina. Astronomi su dugo proučavali bliski svemir i svako zna koje planete u Sunčevom sistemu postoje. Njihove fotografije, snimljene sa svemirskih satelita, mogu se naći na stranicama svih vrsta informativnih izvora posvećenih ovoj temi. Sva nebeska tela drži snažno gravitaciono polje Sunca, koje čini više od 99% zapremine Sunčevog sistema. Velika nebeska tijela rotiraju oko zvijezde i oko njene ose u jednom smjeru i u jednoj ravni, koja se naziva ravan ekliptike.

Planete Sunčevog sistema u redu

U savremenoj astronomiji uobičajeno je posmatrati nebeska tijela koja počinju od Sunca. U 20. stoljeću stvorena je klasifikacija koja uključuje 9 planeta Sunčevog sistema. Ali najnovija svemirska istraživanja i najnovija otkrića natjerali su naučnike da revidiraju mnoge odredbe u astronomiji. A 2006. godine, na međunarodnom kongresu, zbog svoje male veličine (patuljak čiji prečnik ne prelazi tri hiljade km), Pluton je isključen iz broja klasičnih planeta, a bilo ih je osam. Sada je struktura našeg Sunčevog sistema poprimila simetričan, vitak izgled. Uključuje četiri zemaljske planete: Merkur, Veneru, Zemlju i Mars, zatim dolazi pojas asteroida, a zatim četiri džinovske planete: Jupiter, Saturn, Uran i Neptun. Na periferiji Sunčevog sistema prolazi i koji su naučnici nazvali Kuiperov pojas. U njemu se nalazi Pluton. Ova mjesta su još uvijek slabo shvaćena zbog svoje udaljenosti od Sunca.

Karakteristike zemaljskih planeta

Šta dozvoljava da se ova nebeska tela pripišu jednoj grupi? Nabrojimo glavne karakteristike unutrašnjih planeta:

• relativno mala veličina;
• tvrda površina, velike gustine i sličnog sastava (kiseonik, silicijum, aluminijum, gvožđe, magnezijum i drugi teški elementi);
• prisustvo atmosfere;
• ista struktura: jezgro od gvožđa sa primesama nikla, plašt koji se sastoji od silikata i kora od silikatnih stena (osim Merkura, nema koru);
• mali broj satelita - samo 3 za četiri planete;
• prilično slabo magnetno polje.

Karakteristike džinovskih planeta

Što se tiče vanjskih planeta, odnosno plinovitih divova, oni imaju sljedeće slične karakteristike:

• velike veličine i mase;
• nemaju čvrstu površinu i sastoje se od plinova, uglavnom helijuma i vodonika (zato se nazivaju i plinoviti divovi);
• tečno jezgro, koje se sastoji od metalnog vodonika;
• velika brzina rotacije;
• jako magnetno polje, što objašnjava neobičnu prirodu mnogih procesa koji se na njima odvijaju;
• u ovoj grupi postoji 98 satelita, od kojih većina pripada Jupiteru;
• najkarakterističnija karakteristika plinskih divova je prisustvo prstenova. Sve četiri planete ih imaju, međutim, nisu uvijek uočljive.

Prva planeta po redu - Merkur

Nalazi se najbliže Suncu. Stoga, sa svoje površine, svjetiljka izgleda tri puta veća nego sa Zemlje. Ovo takođe objašnjava jake padove temperature: od -180 do +430 stepeni. Merkur kruži veoma brzo. Možda je zato i dobio takvo ime, jer je u grčkoj mitologiji Merkur glasnik bogova. Ovdje praktično nema atmosfere, a nebo je uvijek crno, ali Sunce sija jako jako. Međutim, na polovima postoje mjesta gdje njeni zraci nikada ne padaju. Ovaj fenomen se može objasniti nagibom ose rotacije. Na površini nije pronađena voda. Ova okolnost, kao i nenormalno visoka dnevna temperatura (kao i niska noćna), u potpunosti objašnjavaju činjenicu da na planeti nema života.

Venera

Ako proučavate planete Sunčevog sistema po redu, onda je Venera druga po redu. Ljudi su ga još u antici mogli posmatrati na nebu, ali kako se prikazivao samo ujutro i uveče, vjerovalo se da se radi o 2 različita objekta. Inače, naši slovenski preci su je zvali Mertsana. To je treći najsjajniji objekat u našem Sunčevom sistemu. Ranije su je zvali jutarnja i večernja zvijezda, jer se najbolje vidi prije izlaska i zalaska sunca. Venera i Zemlja su veoma slične po strukturi, sastavu, veličini i gravitaciji. Oko svoje ose, ova planeta se kreće veoma sporo, čineći potpunu revoluciju za 243,02 zemaljska dana. Naravno, uslovi na Veneri su veoma različiti od onih na Zemlji. Duplo je bliže Suncu, pa je tamo veoma toplo. Visoka temperatura se objašnjava i činjenicom da gusti oblaci sumporne kiseline i atmosfera ugljičnog dioksida stvaraju efekat staklene bašte na planeti. Osim toga, pritisak na površini je 95 puta veći nego na Zemlji. Stoga je prvi brod koji je posjetio Veneru 70-ih godina 20. vijeka tamo izdržao ne više od sat vremena. Odlika planete je i činjenica da se rotira u suprotnom smjeru u odnosu na većinu planeta. Još astronoma o ovom nebeskom objektu još nije poznato.

Treća planeta od Sunca

Jedino mjesto u Sunčevom sistemu, i u cijelom svemiru poznatom astronomima, gdje postoji život, je Zemlja. U kopnenoj grupi ima najveće dimenzije. Šta je još ona

1. Najveća gravitacija među zemaljskim planetama.
2. Veoma jako magnetno polje.
3. Velika gustoća.
4. Ona je jedina među svim planetama koja ima hidrosferu, koja je doprinijela nastanku života.
5. Ima najveći satelit u poređenju sa svojom veličinom, koji stabilizuje njegov nagib u odnosu na Sunce i utiče na prirodne procese.

Planeta Mars

To je jedna od najmanjih planeta u našoj galaksiji. Ako posmatramo planete Sunčevog sistema po redu, onda je Mars četvrti od Sunca. Njegova atmosfera je vrlo razrijeđena, a pritisak na površini je skoro 200 puta manji nego na Zemlji. Iz istog razloga se uočavaju vrlo jake temperaturne razlike. Planeta Mars je malo proučavana, iako je dugo privlačila pažnju ljudi. Prema naučnicima, ovo je jedino nebesko tijelo na kojem bi mogao postojati život. Zaista, u prošlosti je na površini planete postojala voda. Ovaj zaključak se može donijeti na osnovu činjenice da se na polovima nalaze velike ledene kape, a površina je prekrivena mnogim brazdama koje su mogle biti isušena riječna korita. Osim toga, na Marsu postoje neki minerali koji se mogu formirati samo u prisustvu vode. Još jedna karakteristika četvrte planete je prisustvo dva satelita. Njihova neobičnost je u tome što Fobos postepeno usporava svoju rotaciju i približava se planeti, dok se Deimos, naprotiv, udaljava.

Po čemu je Jupiter poznat

Peta planeta je najveća. Zapremina Jupitera bi stala na 1300 Zemlja, a njegova masa je 317 puta veća od Zemljine. Kao i svi plinoviti divovi, njegova struktura je vodonik-helijum, što podsjeća na sastav zvijezda. Jupiter je najzanimljivija planeta, koja ima mnogo karakterističnih osobina:

• to je treće najsjajnije nebesko telo posle Meseca i Venere;
• Jupiter ima najjače magnetno polje od svih planeta;
• Pravi punu revoluciju oko ose za samo 10 zemaljskih sati – brže od drugih planeta;
• zanimljiva karakteristika Jupitera je velika crvena mrlja - ovako je sa Zemlje vidljiv atmosferski vrtlog koji se rotira suprotno od kazaljke na satu;
• kao i sve džinovske planete, ima prstenove, iako ne tako sjajne kao kod Saturna;
• ova planeta ima najveći broj satelita. Ima ih 63. Najpoznatiji su Evropa u kojoj je pronađena voda, Ganimed - najveći satelit planete Jupiter, kao i Io i Kalisto;
• još jedna karakteristika planete je da je u hladu površinska temperatura viša nego na mjestima obasjanim suncem.

Planeta saturn

To je drugi najveći plinski gigant, također nazvan po drevnom bogu. Sastoji se od vodonika i helijuma, ali su na njegovoj površini pronađeni tragovi metana, amonijaka i vode. Naučnici su otkrili da je Saturn najrjeđa planeta. Gustina mu je manja od gustine vode. Ovaj plinski gigant rotira vrlo brzo - napravi jednu revoluciju za 10 zemaljskih sati, zbog čega je planeta spljoštena sa strana. Ogromne brzine na Saturnu i na vjetru - do 2000 kilometara na sat. Ovo je više od brzine zvuka. Saturn ima još jednu karakterističnu osobinu - drži 60 satelita u svom polju privlačnosti. Najveći od njih - Titan - drugi je po veličini u cijelom Sunčevom sistemu. Jedinstvenost ovog objekta leži u činjenici da su naučnici, istražujući njegovu površinu, prvi put otkrili nebesko tijelo sa uslovima sličnim onima koji su postojali na Zemlji prije oko 4 milijarde godina. Ali najvažnija karakteristika Saturna je prisustvo svijetlih prstenova. Oni okružuju planetu oko ekvatora i reflektuju više svjetlosti od sebe. Četiri je najneverovatniji fenomen u Sunčevom sistemu. Neobično je da se unutrašnji prstenovi pomiču brže od vanjskih prstenova.

- Uran

Dakle, nastavljamo da razmatramo planete Sunčevog sistema po redu. Sedma planeta od Sunca je Uran. Najhladnije je od svih - temperatura pada na -224 °C. Osim toga, naučnici nisu pronašli metalni vodonik u njegovom sastavu, već su pronašli modificirani led. Stoga Uran pripada posebnoj kategoriji ledenih divova. Neverovatna karakteristika ovog nebeskog tela je da se rotira dok leži na boku. Neobična je i promjena godišnjih doba na planeti: 42 zemaljske godine tamo vlada zima, a Sunce se uopće ne pojavljuje, ljeto također traje 42 godine, a Sunce u ovo vrijeme ne zalazi. U proljeće i jesen, svjetiljka se pojavljuje svakih 9 sati. Kao i sve džinovske planete, Uran ima prstenove i mnogo mjeseci. Oko nje se okreće čak 13 prstenova, ali nisu tako sjajni kao oni Saturnovi, a planeta ima samo 27 satelita.Ako uporedimo Uran sa Zemljom, onda je 4 puta veći od njega, 14 puta teži i nalazi se na udaljenosti 19 puta većoj od putanje do svjetiljke od naše planete.

Neptun: nevidljiva planeta

Nakon što je Pluton isključen iz broja planeta, Neptun je postao posljednji od Sunca u sistemu. Nalazi se 30 puta dalje od zvijezde od Zemlje i nije vidljiv sa naše planete čak ni teleskopom. Naučnici su ga otkrili, da tako kažem, slučajno: posmatrajući karakteristike kretanja njemu najbližih planeta i njihovih satelita, zaključili su da mora postojati još jedno veliko nebesko tijelo izvan orbite Urana. Nakon otkrića i istraživanja, otkrivene su zanimljive karakteristike ove planete:

• zbog prisustva velike količine metana u atmosferi, boja planete iz svemira izgleda plavo-zelena;
• Neptunova orbita je gotovo savršeno kružna;
• planeta rotira veoma sporo - napravi jedan krug za 165 godina;
• Neptun je 4 puta veći od Zemlje i 17 puta teži, ali je sila gravitacije skoro ista kao na našoj planeti;
• najveći od 13 satelita ovog giganta je Triton. Uvijek je okrenut planeti na jednu stranu i polako joj se približava. Na osnovu ovih znakova, naučnici su sugerisali da ga je uhvatila gravitacija Neptuna.

U cijeloj galaksiji Mliječni put postoji oko sto milijardi planeta. Do sada naučnici ne mogu proučavati čak ni neke od njih. Ali broj planeta u Sunčevom sistemu poznat je gotovo svim ljudima na Zemlji. Istina, u 21. veku interesovanje za astronomiju je malo izbledelo, ali čak i deca znaju kako se zovu planete Sunčevog sistema.

Sunčev sistem je naša svemirska regija, a planete u njemu su dom. Slažem se, svaka kuća treba da ima svoj broj.

U ovom članku ćete naučiti o pravilnom rasporedu planeta, kao i zašto se zovu na ovaj način, a ne drugačije.

Počnimo sa suncem.

Bukvalno, zvijezda današnjeg članka je Sunce. Zvali su ga tako da je, prema nekim izvorima, u čast rimskog boga Sola, bio bog nebeskog tijela. Korijen "sol" prisutan je u gotovo svim jezicima svijeta i na ovaj ili onaj način daje asocijaciju na moderni koncept Sunca.

Od ove svjetiljke počinje ispravan redosljed objekata, od kojih je svaki jedinstven na svoj način.

Merkur

Prvi predmet naše pažnje je Merkur., nazvan tako u čast božanskog glasnika Merkura, koji se odlikuje svojom fenomenalnom brzinom. I sam Merkur nikako nije spor - on se, zbog svoje lokacije, okreće oko Sunca brže od svih planeta našeg sistema, što je, osim toga, najmanja "kuća" koja se okreće oko naše zvijezde.

Zanimljivosti:

• Merkur se okreće oko Sunca po elipsoidnoj orbiti, a ne okruglo, kao druge planete, i ova orbita se stalno pomera.
• Merkur ima gvozdeno jezgro koje čini 40% njegove ukupne mase i 83% zapremine.
• Merkur se na nebu može videti golim okom.

Venera

“Kuća” je broj dva u našem sistemu. Venera je dobila ime po boginji- prelepa zaštitnica ljubavi. Po veličini, Venera je samo malo inferiorna od naše Zemlje. Njegova atmosfera je gotovo u potpunosti ugljični dioksid. U njegovoj atmosferi ima kiseonika, ali u vrlo neznatnim količinama.

Zanimljivosti:

zemlja

Jedini svemirski objekat na kojem je otkriven život je treća planeta u našem sistemu. Za ugodan život živih organizama, Zemlja ima sve: odgovarajuću temperaturu, kiseonik i vodu. Ime naše planete potiče od praslovenskog korijena “-zem”, što znači “nizak”. Vjerovatno se tako zvao u antičko doba jer se smatrao ravnim, drugim riječima, "niskim".

Zanimljivosti:

• Zemljin satelit Mjesec je najveći satelit među satelitima zemaljskih planeta - patuljastih planeta.
• To je najgušća planeta među zemaljskom grupom.
• Zemlja i Venera se ponekad nazivaju sestrama jer obje imaju atmosferu.

mars

Četvrta planeta od Sunca. Mars je dobio ime po starorimskom bogu rata zbog svoje krvavo crvene boje, koja uopće nije krvava, već je, zapravo, željezna. Visok sadržaj gvožđa daje površini Marsa crvenu boju. Mars je manji od Zemlje, ali ima dva satelita: Fobos i Deimos.

Zanimljivosti:

Pojas asteroida

Pojas asteroida nalazi se između Marsa i Jupitera... Djeluje kao granica između zemaljskih planeta i džinovskih planeta. Neki naučnici vjeruju da pojas asteroida nije ništa drugo do planeta koja se raspala u fragmente. Ali do sada je cijeli svijet skloniji teoriji da je asteroidni pojas posljedica Velikog praska koji je iznjedrio galaksiju.

Jupiter

Jupiter je peta “kuća” od Sunca. Dva i po puta je teža od svih planeta u galaksiji zajedno. Jupiter je dobio ime po drevnom rimskom kralju bogova, najvjerovatnije zbog svoje impozantne veličine.

Zanimljivosti:

Saturn

Saturn je dobio ime po rimskom bogu poljoprivrede. Srp je simbol Saturna. Šesta planeta je nadaleko poznata po svojim prstenovima. Saturn ima najmanju gustoću od svih prirodnih satelita koji kruže oko Sunca. Gustina mu je čak niža od gustine vode.

Zanimljivosti:

• Saturn ima 62 mjeseca. Najpoznatiji od njih su: Titan, Enceladus, Japetus, Diona, Tethys, Rhea i Mimas.
• Saturnov mjesec Titan ima najznačajniju atmosferu od svih satelita u sistemu, a Rhea ima prstenove poput samog Saturna.
• Sastav hemijskih elemenata Sunca i Saturna je sličniji od sastava Sunca i drugih objekata Sunčevog sistema.

Uran

Sedma "kuća" u Sunčevom sistemu. Ponekad se Uran naziva "lijenja planeta", jer tokom rotacije leži na boku - nagib njegove ose je 98 stepeni. Takođe, Uran je najlakša planeta u našem sistemu i njegovi meseci su nazvani po likovima Vilijama Šekspira i Aleksandra Poupa. Sam Uran je dobio ime po grčkom bogu neba.

Zanimljivosti:

• Uran ima 27 mjeseci, od kojih su najpoznatiji Titanija, Arijel, Umbriel i Miranda.
• Temperatura na Uranu je -224 stepena Celzijusa.
• Jedna godina na Uranu jednaka je 84 godine na Zemlji.

Neptun

Osma, posljednja planeta Sunčevog sistema dovoljno je blizu svom susjedu Uranu. Neptun je dobio ime po bogu mora i okeana. Očigledno, dat je ovom svemirskom objektu nakon što su istraživači vidjeli tamnoplavu boju Neptuna.

Zanimljivosti:

O Plutonu

Pluton je zvanično prestao da se smatra planetom od avgusta 2006. godine. Smatran je premalim i proglašen je asteroidom. Ime nekadašnje planete galaksije uopće nije ime nijednog boga. Otkrivač ovog sada asteroida nazvao je ovaj svemirski objekat po omiljenom liku iz crtanog filma svoje kćeri, psu Plutonu.

U ovom članku ukratko smo pregledali lokaciju planeta. Nadamo se da vam je ovaj članak bio koristan i informativan.

SOLARNI SISTEM
Sunce i nebeska tijela koja se okreću oko njega - 9 planeta, više od 63 satelita, četiri sistema prstenova u blizini džinovskih planeta, desetine hiljada asteroida, bezbroj meteoroida veličine od gromada do zrna prašine, kao i milioni komete. Čestice solarnog vjetra - elektroni i protoni - kreću se u prostoru između njih. Čitav Sunčev sistem još nije istražen: na primjer, većina planeta i njihovih satelita samo je preletjela putanjama, fotografisana je samo jedna hemisfera Merkura, a još nije bilo ekspedicija na Pluton. Ali ipak, uz pomoć teleskopa i svemirskih sondi, već je prikupljeno mnogo važnih podataka.
Gotovo sva masa Sunčevog sistema (99,87%) je koncentrisana na suncu. Veličina Sunca je takođe značajno veća od bilo koje planete u njegovom sistemu: čak i Jupiter, koji je 11 puta veći od Zemlje, ima poluprečnik 10 puta manji od Sunca. Sunce je obična zvijezda koja sama sija zbog visoke površinske temperature. Planete, s druge strane, sijaju reflektovanom sunčevom svetlošću (albedo), pošto su i same prilično hladne. Oni su raspoređeni u sledećem redosledu od Sunca: Merkur, Venera, Zemlja, Mars, Jupiter, Saturn, Uran, Neptun i Pluton. Udaljenosti u Sunčevom sistemu se obično mjere u jedinicama prosječne udaljenosti Zemlje od Sunca, koja se naziva astronomska jedinica (1 AJ = 149,6 miliona km). Na primjer, prosječna udaljenost Plutona od Sunca je 39 AJ, ali se ponekad udaljava za 49 AJ. Poznate su komete koje lete na 50.000 AJ. Udaljenost od Zemlje do najbliže zvijezde Kentaura je 272 000 AJ, ili 4,3 svjetlosne godine (tj. svjetlost koja putuje brzinom od 299 793 km/s pređe ovu udaljenost za 4,3 godine). Poređenja radi, svjetlost od Sunca do Zemlje stigne za 8 minuta, a do Plutona za 6 sati.

Planete se okreću oko Sunca u gotovo kružnim orbitama, koje leže približno u istoj ravni, u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, gledano sa sjevernog pola Zemlje. Ravan Zemljine orbite (ravan ekliptike) leži blizu srednje ravni orbita planeta. Dakle, vidljivi putevi planeta, Sunca i Mjeseca na nebu prolaze blizu linije ekliptike, a sami su uvijek vidljivi na pozadini sazviježđa Zodijaka. Orbitalni nagibi se mjere iz ravni ekliptike. Uglovi nagiba manji od 90° odgovaraju orbitalnom kretanju naprijed (u smjeru suprotnom od kazaljke na satu), a uglovi veći od 90° odgovaraju kretanju unatrag. Sve planete Sunčevog sistema kreću se u pravcu naprijed; Pluton ima najveći nagib orbite (17°). Mnoge komete kreću se u suprotnom smjeru, na primjer, orbita Halejeve orbite je 162 °. Orbite svih tijela u Sunčevom sistemu su vrlo bliske elipsama. Veličinu i oblik eliptične orbite karakterizira velika poluos elipse (prosječna udaljenost planete od Sunca) i ekscentricitet, koji varira od e = 0 za kružne orbite do e = 1 za ekstremno izdužene. Tačka putanje koja je najbliža Suncu naziva se perihel, a najudaljenija je afel.
vidi takođe ORBITA; TAPERED SECTIONS. Sa stanovišta zemaljskog posmatrača, planete Sunčevog sistema su podeljene u dve grupe. Merkur i Venera, koji su bliže Suncu od Zemlje, nazivaju se nižim (unutrašnjim) planetama, a udaljenijim (od Marsa do Plutona) - gornjim (spoljnim). Niže planete imaju granični ugao udaljenosti od Sunca: 28° za Merkur i 47° za Veneru. Kada je takva planeta što je moguće udaljenija zapadno (istočno) od Sunca, kaže se da je u najvećem zapadnom (istočnom) elongaciji. Kada je donja planeta vidljiva direktno ispred Sunca, kaže se da je u nižoj konjunkciji; kada je direktno iza Sunca - u gornjoj konjunkciji. Poput Mjeseca, ove planete prolaze kroz sve faze sunčevog osvjetljenja tokom sinodičkog perioda Ps - vremena tokom kojeg se planeta vraća u prvobitni položaj u odnosu na Sunce iz ugla posmatrača Zemlje. Pravi orbitalni period planete (P) naziva se sideralnim. Za niže planete, ovi periodi su povezani omjerom:
1 / Ps = 1 / P - 1 / Po gdje je Po Zemljin orbitalni period. Za gornje planete sličan omjer ima drugačiji oblik: 1 / Ps = 1 / Po - 1 / P Za gornje planete karakterističan je ograničen raspon faza. Maksimalni fazni ugao (Sunce-planeta-Zemlja) je 47° za Mars, 12° za Jupiter i 6° za Saturn. Kada je gornja planeta vidljiva iza Sunca, ona je u konjunkciji, a kada je u suprotnom smjeru od Sunca, ona je u opoziciji. Planeta, posmatrana na ugaonoj udaljenosti od 90° od Sunca, nalazi se u kvadratu (istok ili zapad). Asteroidni pojas, koji prolazi između orbite Marsa i Jupitera, dijeli solarni planetarni sistem u dvije grupe. Unutar njega su zemaljske planete (Merkur, Venera, Zemlja i Mars), slične po tome što su mala, kamenita i prilično gusta tijela: prosječne gustoće su od 3,9 do 5,5 g/cm3. Oni se relativno sporo rotiraju oko svojih ose, lišeni su prstenova i imaju nekoliko prirodnih satelita: Zemljin mesec i Marsovski Fobos i Deimos. Izvan pojasa asteroida nalaze se džinovske planete: Jupiter, Saturn, Uran i Neptun. Odlikuju ih veliki radijusi, niska gustoća (0,7-1,8 g/cm3) i duboka atmosfera bogata vodonikom i helijumom. Jupiter, Saturn i eventualno drugi divovi nemaju čvrste površine. Svi se brzo rotiraju, imaju mnogo satelita i okruženi su prstenovima. Daleki mali Pluton i veliki sateliti džinovskih planeta u mnogome su slični zemaljskim planetama. Stari ljudi su poznavali planete vidljive golim okom, tj. sve unutrašnje i spoljašnje do Saturna. W. Herschel je otkrio Uran 1781. godine. Prvi asteroid je otkrio J. Piazzi 1801. Analizirajući devijacije u kretanju Urana, W. Leverrier i J. Adams su teoretski otkrili Neptun; na izračunatom mestu otkrio ju je I. Galle 1846. Najdalju planetu - Pluton - otkrio je 1930. K. Thombo kao rezultat duge potrage za zaneptunskom planetom, koju je organizovao P. Lovell. Galileo je 1610. godine otkrio četiri velika Jupiterova mjeseca. Od tada su uz pomoć teleskopa i svemirskih sondi pronađeni brojni sateliti na svim vanjskim planetama. H. Huygens je 1656. godine ustanovio da je Saturn okružen prstenom. Tamni prstenovi Urana otkriveni su sa Zemlje 1977. posmatranjem prekrivanja zvijezde. Prozirne kamene prstenove Jupitera otkrila je 1979. interplanetarna sonda Voyager 1. Od 1983. godine, u trenucima pokrivenosti zvijezdama, postojali su znaci nehomogenih prstenova oko Neptuna; 1989. sliku ovih prstenova prenio je Voyager 2.
vidi takođe
ASTRONOMIJA I ASTROFIZIKA;
ZODIAC;
SPACE PROBE ;
NEBESKA SFERA.
SUN
U središtu Sunčevog sistema je Sunce - tipična pojedinačna zvijezda poluprečnika od oko 700.000 km i mase 2*10 30 kg. Temperatura vidljive površine Sunca - fotosfere - cca. 5800 K. Gustina gasa u fotosferi je hiljadama puta manja od gustine vazduha na površini Zemlje. Unutar Sunca temperatura, gustina i pritisak rastu sa dubinom, dostižući u centru, respektivno, 16 miliona K, 160 g/cm3 i 3,5 * 10 11 bara (pritisak vazduha u prostoriji je oko 1 bar). Pod uticajem visokih temperatura u jezgri Sunca, vodonik se pretvara u helijum uz oslobađanje velike količine toplote; ovo sprečava da Sunce bude komprimovano sopstvenom gravitacijom. Energija oslobođena u jezgru napušta Sunce uglavnom u obliku zračenja iz fotosfere snage 3,86 * 10 26 W. Sa takvim intenzitetom, Sunce zrači već 4,6 milijardi godina, preradivši 4% svog vodonika u helijum za to vreme; dok je 0,03% mase Sunca pretvoreno u energiju. Zvjezdani evolucijski modeli pokazuju da je Sunce sada u sredini svog života (vidi također NUKLEARNA SINTEZA). Da bi odredili sadržaj različitih hemijskih elemenata na suncu, astronomi proučavaju apsorpcione i emisione linije u spektru sunčeve svetlosti. Apsorpcione linije su tamne praznine u spektru, koje ukazuju na odsustvo fotona date frekvencije, koje apsorbuje određeni hemijski element. Emisione linije ili emisione linije su svjetliji dijelovi spektra, što ukazuje na višak fotona koje emituje neki hemijski element. Frekvencija (valna dužina) spektralne linije pokazuje koji je atom ili molekul odgovoran za njen izgled; kontrast linija ukazuje na količinu supstance koja emituje ili apsorbuje svetlost; širina linije omogućava da se proceni njena temperatura i pritisak. Proučavanje tanke (500 km) fotosfere Sunca omogućava procjenu hemijskog sastava njegove unutrašnjosti, budući da su vanjski dijelovi Sunca dobro izmiješani konvekcijom, spektri Sunca su visokog kvaliteta, a fizički procesi odgovorni za njih su sasvim razumljivi. Međutim, treba napomenuti da je do sada identifikovana samo polovina linija u sunčevom spektru. U sastavu sunca prevladava vodonik. Na drugom mjestu je helijum, čije ime ("helios" na grčkom "Sunce") podsjeća da je spektroskopski otkriven na Suncu ranije (1899.) nego na Zemlji. Budući da je helijum inertan plin, on izuzetno nerado ulazi u reakcije s drugim atomima i također se nerado manifestira u optičkom spektru Sunca - samo jedna linija, iako su mnogi manje zastupljeni elementi u sunčevom spektru predstavljeni brojnim linijama. Evo sastava "solarne" supstance: na 1 milion atoma vodika ima 98.000 atoma helija, 851 kiseonika, 398 ugljenika, 123 neona, 100 azota, 47 gvožđa, 38 magnezijuma, 35 silicijuma, 16 sumpora, 4 argona, 3 aluminijum, svaki po 2 atoma nikla, natrijuma i kalcijuma, kao i po malo svih ostalih elemenata. Dakle, masa Sunca je oko 71% vodonika i 28% helijuma; ostali elementi čine nešto više od 1%. Sa stanovišta planetarne nauke, važno je napomenuti da neki objekti u Sunčevom sistemu imaju skoro isti sastav kao i sunce (pogledajte ispod odeljak o meteoritima). Kao što vremenski događaji mijenjaju izgled planetarne atmosfere, tako se i izgled površine Sunca mijenja sa karakterističnim vremenima od sati do decenija. Međutim, postoji bitna razlika između atmosfera planeta i Sunca, a to je da kretanje gasova na Suncu kontroliše njegovo moćno magnetno polje. Sunčeve pjege su one površine sunčeve površine gdje je vertikalno magnetsko polje toliko jako (200-3000 Gs) da sprječava horizontalno kretanje plina i na taj način potiskuje konvekciju. Kao rezultat, temperatura u ovom području pada za oko 1000 K, a pojavljuje se tamni središnji dio sunčeve pjege - "sjena", okružena toplijim prelaznim područjem - "penumbra". Veličina tipične sunčeve pjege je nešto veća od prečnika Zemlje; postoji takvo mesto nekoliko nedelja. Broj sunčevih pjega se povećava i smanjuje sa trajanjem ciklusa od 7 do 17 godina, u prosjeku 11,1 godina. Tipično, što se više mrlja pojavi u ciklusu, to je sam ciklus kraći. Smjer magnetnog polariteta Sunčevih pjega mijenja se u suprotan od ciklusa do ciklusa, stoga je pravi ciklus Sunčeve aktivnosti stvaranja pjega 22,2 godine. Na početku svakog ciklusa, prve mrlje se pojavljuju na visokim geografskim širinama, cca. 40°, a postepeno se zona njihovog rođenja pomiče na ekvator na geografsku širinu cca. 5 °. vidi takođe ZVIJEZDE ; SUN . Fluktuacije aktivnosti Sunca se gotovo ne odražavaju na ukupnu snagu njegovog zračenja (ako bi se promijenila samo za 1%, to bi dovelo do ozbiljnih promjena klime na Zemlji). Bilo je mnogo pokušaja da se pronađe veza između ciklusa sunčevih pjega i klime na Zemlji. Najznačajniji događaj u tom smislu je "Maunderov minimum": od 1645. godine tokom 70 godina na Suncu gotovo da nije bilo sunčevih pjega, au isto vrijeme Zemlja je doživjela Malo ledeno doba. Još uvijek nije jasno da li je ova nevjerovatna činjenica bila puka slučajnost ili ukazuje na uzročnu vezu.
vidi takođe
KLIMA;
METEOROLOGIJA I KLIMATOLOGIJA. U Sunčevom sistemu postoji 5 ogromnih rotirajućih loptica vodonik-helijum: Sunce, Jupiter, Saturn, Uran i Neptun. U dubinama ovih gigantskih nebeskih tijela, nepristupačnih za direktno istraživanje, koncentrisana je gotovo sva materija Sunčevog sistema. Zemljina unutrašnjost nam je također nedostupna, ali mjerenjem vremena širenja seizmičkih valova (dugovalnih zvučnih vibracija) pobuđenih u tijelu planete potresima, seizmolozi su sastavili detaljnu kartu unutrašnjosti Zemlje: otkrili su veličinu i gustinu Zemljinog jezgra i njenog omotača, a takođe dobijene trodimenzionalne slike pokretnih ploča njene kore. Slične metode se mogu primijeniti i na Sunce, budući da se na njegovoj površini nalaze valovi s periodom od cca. 5 min, uzrokovano mnoštvom seizmičkih vibracija koje se šire u njegovim dubinama. Ove procese proučava helioseizmologija. Za razliku od zemljotresa, koji stvaraju kratke navale valova, energetska konvekcija u unutrašnjosti Sunca stvara stalnu seizmičku buku. Helioseizmolozi su otkrili da se ispod konvektivne zone, koja zauzima vanjskih 14% radijusa Sunca, materija rotira sinhrono u periodu od 27 dana (još se ne zna ništa o rotaciji Sunčevog jezgra). Iznad, u samoj konvektivnoj zoni, rotacija se odvija sinhrono samo duž konusa jednake geografske širine i što je dalje od ekvatora, to je sporije: ekvatorijalne regije rotiraju u periodu od 25 dana (ispred prosječne rotacije Sunca), a polarne regije sa periodom od 36 dana (zaostaju za prosječnom rotacijom) ... Nedavni pokušaji primjene seizmoloških metoda na planete plinovitih divova nisu dali rezultata, jer instrumenti još nisu u stanju da detektuju nastale oscilacije. Iznad Sunčeve fotosfere nalazi se tanak vrući sloj atmosfere, koji se može vidjeti samo u rijetkim trenucima pomračenja Sunca. To je hromosfera debela nekoliko hiljada kilometara, nazvana po svojoj crvenoj boji, zbog emisione linije vodonika Ha. Temperatura se skoro udvostručuje od fotosfere do gornjih slojeva hromosfere, iz kojih se, iz nejasnog razloga, oslobađa energija koja napušta Sunce u obliku toplote. Iznad hromosfere, gas se zagreva na 1 milion K. Ova oblast, nazvana korona, proteže se otprilike 1 solarni radijus. Gustina plina u koroni je vrlo mala, ali je temperatura toliko visoka da je korona moćan izvor rendgenskih zraka. Ponekad se u atmosferi Sunca pojavljuju džinovske formacije - eruptivne prominencije. Izgledaju kao lukovi koji se uzdižu iz fotosfere do visine do polovine sunčevog radijusa. Zapažanja jasno pokazuju da je oblik izbočina određen linijama sile magnetskog polja. Još jedna zanimljiva i izuzetno aktivna pojava su sunčeve baklje, snažne emisije energije i čestica koje traju i do dva sata. Tok fotona koji stvara takva sunčeva baklja stiže do Zemlje brzinom svjetlosti za 8 minuta, a tok elektrona i protona - za nekoliko dana. Sunčeve baklje se javljaju na mjestima nagle promjene smjera magnetskog polja uzrokovane kretanjem tvari u sunčevim pjegama. Maksimalna aktivnost sunčevih baklji obično se javlja godinu dana prije maksimuma ciklusa sunčevih pjega. Ova predvidljivost je vrlo važna, jer nalet nabijenih čestica generiranih snažnom sunčevom bakljom može oštetiti čak i zemaljske komunikacije i energetske mreže, a da ne spominjemo astronaute i svemirsku tehnologiju.

SOLARNI PROTUBERANTI posmatrani u liniji emisije helijuma (talasna dužina 304) sa svemirske stanice Skylab.

Iz plazma korone Sunca dolazi do stalnog oticanja nabijenih čestica, koje se nazivaju solarni vjetar. Sumnjalo se da postoji i prije početka svemirskih letova, jer je bilo primjetno kako nešto "odnese" repove komete. U solarnom vjetru razlikuju se tri komponente: mlaz velike brzine (više od 600 km/s), tok male brzine i nestalni tokovi solarnih baklji. Rendgenski snimci Sunca pokazali su da se u koroni redovno formiraju ogromne "rupe" - područja male gustine. Ove koronalne rupe su glavni izvor sunčevog vjetra velike brzine. U području Zemljine orbite tipična brzina solarnog vjetra je oko 500 km/s, a gustina je oko 10 čestica (elektrona i protona) u 1 cm3. Tok solarnog vjetra stupa u interakciju s planetarnim magnetosferama i repovima kometa, značajno utječući na njihov oblik i procese koji se u njima odvijaju.
vidi takođe
GEOMAGNETIZAM;
;
COMET. Pod pritiskom Sunčevog vjetra, u međuzvjezdanom mediju oko Sunca nastala je džinovska šupljina, heliosfera. Na njegovoj granici - heliopauzi - trebao bi postojati udarni val u kojem se sunčev vjetar i međuzvjezdani plin sudaraju i kondenzuju, vršeći jednak pritisak jedan na drugog. Četiri svemirske sonde se sada približavaju heliopauzi: Pioneer 10 i 11, Voyager 1 i -2. Niko od njih je nije sreo na udaljenosti od 75 AJ. od sunca. To je vrlo dramatična trka s vremenom: Pioneer 10 se ugasio 1998. godine, a ostali pokušavaju doći do heliopauze prije nego što im se isprazni energija u baterijama. Prema proračunima, Voyager 1 leti tačno u pravcu iz kojeg duva međuzvjezdani vjetar, te će stoga prvi stići do heliopauze.
PLANETE: OPIS
Merkur. Merkur je teško posmatrati sa Zemlje teleskopom: on se ne udaljava od Sunca pod uglom većim od 28°. Proučavan je radarom sa Zemlje, a interplanetarna sonda "Mariner-10" fotografisala je polovinu njene površine. Oko Sunca, Merkur se okreće za 88 zemaljskih dana u prilično izduženoj orbiti sa udaljenosti od Sunca na perihelu od 0,31 AJ. a u afelu 0,47 AJ. Rotira oko svoje ose sa periodom od 58,6 dana, što je tačno 2/3 orbitalnog perioda, pa se svaka tačka njegove površine okreće ka Suncu samo jednom u 2 Merkurove godine, tj. sunčanih dana tamo traju 2 godine! Od velikih planeta, samo je Pluton manji od Merkura. Ali u smislu prosječne gustine, Merkur je na drugom mjestu nakon Zemlje. Vjerovatno ima veliko metalno jezgro koje čini 75% radijusa planete (zauzima 50% poluprečnika Zemlje). Površina Merkura je slična Mjesecu: tamna, potpuno suha i prekrivena kraterima. Prosječna refleksija svjetlosti (albedo) površine Merkura je oko 10%, otprilike ista kao i Mjeseca. Vjerovatno je i njegova površina prekrivena regolitom - sinteriranim drobljenim materijalom. Najveća udarna formacija na Merkuru je 2000 km Caloris basen, koji podsjeća na lunarna mora. Međutim, za razliku od Mjeseca, Merkur ima osebujne strukture - nekoliko kilometara visoke ivice koje se protežu na stotine kilometara. Možda su nastali kao rezultat kompresije planete tokom hlađenja njenog velikog metalnog jezgra ili pod utjecajem snažnih sunčevih plime. Temperatura površine planete danju je oko 700 K, a noću oko 100 K. Prema radarskim podacima, led može ležati na dnu polarnih kratera u uslovima večnog mraka i hladnoće. Merkur praktički nema atmosferu - samo izuzetno rijetka helijumska školjka s gustinom zemljine atmosfere na visini od 200 km. Vjerovatno se helijum formira tokom raspada radioaktivnih elemenata u utrobi planete. Merkur ima slabo magnetno polje i nema satelita.
Venera. To je druga planeta od Sunca i najbliža Zemlji - najsjajnija "zvijezda" na našem nebu; ponekad je vidljiv i tokom dana. Venera je slična Zemlji na mnogo načina: njena veličina i gustina su samo 5% manje od Zemljine; verovatno su creva Venere slična zemaljskim. Površina Venere je uvijek prekrivena debelim slojem žućkasto-bijelih oblaka, ali je uz pomoć radara do detalja proučena. Venera rotira oko svoje ose u suprotnom smeru (kazaljke na satu gledano sa Severnog pola) sa periodom od 243 zemaljska dana. Njegov orbitalni period je 225 dana; dakle, venerin dan (od izlaska do sledećeg izlaska sunca) traje 116 zemaljskih dana.
vidi takođe RADAR ASTRONOMY.

VENUS. Ultraljubičasta slika snimljena sa interplanetarne stanice Pioneer-Venera prikazuje atmosferu planete, gusto ispunjenu oblacima koji su svjetliji u polarnim područjima (gornji i donji dio slike).

Atmosfera Venere se sastoji prvenstveno od ugljen-dioksida (CO2), sa malim količinama azota (N2) i vodene pare (H2O). Hlorovodonična kiselina (HCl) i fluorovodonična kiselina (HF) pronađene su u obliku manjih nečistoća. Površinski pritisak 90 bara (kao u zemaljskim morima na dubini od 900 m); temperatura je oko 750 K po cijeloj površini, i danju i noću. Razlog za tako visoku temperaturu blizu površine Venere je ono što se ne baš tačno naziva „efekat staklenika“: sunčeve zrake relativno lako prolaze kroz oblake njene atmosfere i zagrijavaju površinu planete, ali termalno infracrveno zračenje s površine sama bježi kroz atmosferu natrag u svemir s velikim poteškoćama. Venerini oblaci se sastoje od mikroskopskih kapljica koncentrovane sumporne kiseline (H2SO4). Gornji sloj oblaka je udaljen 90 km od površine, temperatura je cca. 200 K; donji sloj - 30 km, temperatura cca. 430 K. Čak i ispod je toliko vruće da nema oblaka. Naravno, na površini Venere nema tečne vode. Atmosfera Venere na nivou gornjeg sloja oblaka rotira u istom pravcu kao i površina planete, ali mnogo brže, čineći revoluciju za 4 dana; ovaj fenomen se zove superrotacija i za nju još nije pronađeno objašnjenje. Automatske stanice su se spuštale na dnevnu i noćnu stranu Venere. Tokom dana, površina planete je obasjana difuznom sunčevom svetlošću približno istog intenziteta kao i oblačnog dana na Zemlji. Na Veneri je noću viđeno mnogo munja. Stanice Venera prenosile su slike malih područja na mjestima slijetanja, na kojima je vidljivo kamenito tlo. Uopšteno govoreći, topografija Venere je proučavana na osnovu radarskih slika koje su prenosili orbiteri Pioneer-Venera (1979), Venera-15 i -16 (1983) i Magellan (1990). Najsitniji detalji na najboljim od njih su veličine oko 100 m. Za razliku od Zemlje, Venera nema dobro definisane kontinentalne ploče, ali je zabeleženo nekoliko globalnih nadmorskih visina, na primer, Ištar veličine Australije. Na površini Venere ima mnogo meteoritskih kratera i vulkanskih kupola. Očigledno je da je Venerina kora tanka, pa se rastopljena lava približava površini i lako se izliva na nju nakon pada meteorita. Budući da u blizini površine Venere nema kiše niti jakih vjetrova, površinska erozija se odvija vrlo sporo, a geološke strukture ostaju dostupne za posmatranje iz svemira stotinama miliona godina. Malo se zna o unutrašnjoj strukturi Venere. Vjerovatno ima metalno jezgro koje zauzima 50% radijusa. Ali planeta nema magnetno polje zbog svoje vrlo spore rotacije. Venera nema satelite.
Zemlja. Naša planeta je jedina na kojoj je veći dio površine (75%) prekriven tekućom vodom. Zemlja je aktivna planeta i, možda, jedina na kojoj je površinska obnova uzrokovana tektonskim procesima ploča, koji se manifestiraju kao srednjookeanski grebeni, otočni lukovi i nabrani planinski pojasevi. Raspodjela visina na čvrstoj površini Zemlje je bimodalna: prosječni nivo okeanskog dna je 3900 m ispod nivoa mora, a kontinenti se u prosjeku uzdižu iznad njega za 860 m (vidi i ZEMLJA). Seizmički podaci ukazuju na sljedeću strukturu zemljine unutrašnjosti: kora (30 km), plašt (do dubine od 2900 km), metalno jezgro. Dio jezgre je otopljen; Tu se stvara Zemljino magnetsko polje koje hvata nabijene čestice Sunčevog vjetra (protone i elektrone) i formira dvije toroidalne regije ispunjene njima oko Zemlje - radijacijske pojaseve (Van Allen pojasevi), lokalizirane na visinama od 4000 i 17000 km. sa površine Zemlje.
vidi takođe GEOLOGIJA; GEOMAGNETIZAM.
Zemljina atmosfera je 78% dušika i 21% kisika; rezultat je duge evolucije pod uticajem geoloških, hemijskih i bioloških procesa. Možda je primarna atmosfera Zemlje bila bogata vodonikom, koji je potom ispario. Otplinjavanje podzemlja ispunilo je atmosferu ugljičnim dioksidom i vodenom parom. Ali para se kondenzovala u okeanima, a ugljični dioksid je ostao zarobljen u karbonatnim stijenama. (Zanimljivo, kada bi sav CO2 ispunio atmosferu u obliku gasa, tada bi pritisak bio 90 bara, kao na Veneri. A kada bi sva voda isparila, onda bi pritisak bio 257 bara!). Tako je dušik ostao u atmosferi, a kisik se postepeno pojavljivao kao rezultat vitalne aktivnosti biosfere. Čak i prije 600 miliona godina, sadržaj kisika u zraku bio je 100 puta manji od trenutnog (vidi i ATMOSFERA; OCEAN). Postoje indicije da se klima na Zemlji mijenja na kratkim (10.000 godina) i dugim (100 miliona godina) razmjerima. Razlog tome mogu biti promjene u Zemljinom orbitalnom kretanju, nagibu ose rotacije i učestalosti vulkanskih erupcija. Varijacije u intenzitetu sunčevog zračenja također nisu isključene. U naše doba na klimu utiču i ljudske aktivnosti: emisije gasova i prašine u atmosferu.
vidi takođe
KISELNE PADAINE;
ZAGAĐENJE ZRAKA ;
ZAGAĐENJE VODE ;
DEGRADACIJA ŽIVOTNE SREDINE.
Zemlja ima satelit - Mjesec, čije porijeklo još nije otkriveno.

ZEMLJA I MJESEC sa svemirske sonde Lunar Orbiter.

Mjesec. Jedan od najvećih satelita, Mjesec je na drugom mjestu nakon Harona (Plutonov satelit) u odnosu na mase satelita i planete. Njegov radijus je 3,7, a masa 81 puta manja od Zemljine. Prosječna gustina Mjeseca je 3,34 g/cm3, što ukazuje da mu nedostaje značajno metalno jezgro. Sila gravitacije na površini Mjeseca je 6 puta manja od sile na Zemlji. Mjesec se okreće oko Zemlje u orbiti sa ekscentricitetom od 0,055. Nagib ravni njegove orbite prema ravni Zemljinog ekvatora varira od 18,3 ° do 28,6 °, a u odnosu na ekliptiku - od 4 ° 59ŭ do 5 ° 19ŭ. Dnevna rotacija Meseca i orbitalna rotacija su sinhronizovani, tako da uvek vidimo samo jednu njegovu hemisferu. Istina, mala pomeranja (libracije) Meseca omogućavaju da se vidi oko 60% njegove površine u roku od mesec dana. Glavni razlog za libracije je taj što se dnevna rotacija Mjeseca odvija konstantnom brzinom, a orbitalna revolucija - promjenljivom (zbog ekscentriciteta orbite). Dijelovi mjesečeve površine dugo su konvencionalno podijeljeni na "morske" i "kontinentalne". Površina mora izgleda tamnije, leži niže i mnogo je rjeđe prekrivena meteoritskim kraterima nego površina kopna. Mora su ispunjena bazaltnim lavama, a kontinenti su sastavljeni od anortozitnih stijena bogatih feldspatovima. Sudeći po velikom broju kratera, kontinentalne površine su znatno starije od morskih. Intenzivno bombardovanje meteoritom učinilo je da se gornji sloj lunarne kore fino zgnječi, a vanjski sloj nekoliko metara pretvorio je u prah nazvan regolit. Astronauti i robotske sonde dopremili su uzorke stijena i regolita s Mjeseca. Analiza je pokazala da je starost površine mora oko 4 milijarde godina. Posljedično, period intenzivnog bombardiranja meteoritom pada na prvih 0,5 milijardi godina nakon formiranja Mjeseca prije 4,6 milijardi godina. Tada se učestalost pada meteorita i formiranje kratera praktički nije promijenila i još uvijek je jedan krater promjera 1 km u 105 godina.
vidi takođe ISTRAŽIVANJE I KORIŠĆENJE SVEMIRA.
Lunarne stijene su siromašne isparljivim elementima (H2O, Na, K, itd.) i željezom, ali su bogate vatrostalnim elementima (Ti, Ca, itd.). Samo na dnu lunarnih polarnih kratera mogu biti naslage leda, poput onih na Merkuru. Mjesec praktično nema atmosferu i nema dokaza da je Mjesečevo tlo ikada bilo izloženo tečnoj vodi. U njemu također nema organske tvari - samo tragovi karbonskih hondrita koji su pali s meteoritima. Nedostatak vode i vazduha, kao i jake fluktuacije površinske temperature (390 K danju i 120 K noću) čine Mesec nenastanjivim. Seizmometri dostavljeni na Mjesec omogućili su da se nešto nauči o unutrašnjosti Mjeseca. Tu se često javljaju slabi "mjesečevi potresi", vjerovatno povezani sa plimnim uticajem Zemlje. Mjesec je prilično homogen, ima malo gusto jezgro i koru debljine oko 65 km od lakših materijala, a gornjih 10 km kore razbijeni su meteoritima prije 4 milijarde godina. Veliki udarni bazeni su ravnomjerno raspoređeni po površini Mjeseca, ali je debljina kore na vidljivoj strani Mjeseca manja, pa je na njoj koncentrisano 70% površine mora. Povijest mjesečeve površine u cjelini je poznata: nakon završetka faze intenzivnog meteoritskog bombardiranja prije 4 milijarde godina, crijeva su još uvijek bila dovoljno vruća oko milijardu godina i bazaltna lava se izlila u mora. Tada je samo rijedak pad meteorita promijenio lice našeg satelita. Ali o porijeklu mjeseca se još uvijek raspravlja. Mogao bi se formirati sam, a zatim ga Zemlja uhvatiti; mogao formirati zajedno sa Zemljom kao njenim satelitom; konačno, mogao se odvojiti od Zemlje tokom perioda formiranja. Druga mogućnost je donedavno bila popularna, ali se posljednjih godina ozbiljno razmatra hipoteza o formiranju Mjeseca iz materije koju je proto-Zemlja izbacila u sudaru s velikim nebeskim tijelom. Uprkos neizvjesnosti porijekla sistema Zemlja-Mjesec, njihova dalja evolucija može se prilično pouzdano pratiti. Interakcija plime i oseke značajno utiče na kretanje nebeskih tijela: dnevna rotacija Mjeseca je praktično stala (njegov period je jednak orbitali), a rotacija Zemlje se usporava, prenoseći svoj ugaoni moment na orbitalno kretanje Mjeseca. , koji se kao rezultat toga udaljava od Zemlje za oko 3 cm godišnje. Ovo će prestati kada se Zemljina rotacija uskladi sa kretanjem Mjeseca. Tada će Zemlja i Mjesec biti stalno okrenuti jedno prema drugom na jednu stranu (kao Pluton i Haron), a njihov dan i mjesec će biti jednaki 47 sadašnjih dana; Mesec će se udaljiti od nas 1,4 puta. Istina, ova situacija neće trajati vječno, jer sunčeve plime neće prestati djelovati na Zemljinu rotaciju. vidi takođe
MOON ;
POREKLO I ISTORIJA MJESECA;
Oliva i oseka.
Mars. Mars je sličan Zemlji, ali skoro upola njegove veličine i ima nešto nižu prosječnu gustinu. Period dnevne rotacije (24 h 37 min) i nagib ose (24°) su skoro isti kao na Zemlji. Zemaljskom posmatraču, Mars izgleda kao crvenkasta zvezda, čiji se sjaj primetno menja; maksimalan je u periodima konfrontacije, koji se ponavlja nakon nešto više od dvije godine (na primjer, u aprilu 1999. i junu 2001.). Mars je posebno blizak i svetao tokom perioda velikih opozicija koji se javljaju ako u trenutku suprotstavljanja prođe blizu perihela; to se dešava svakih 15-17 godina (sljedeće u avgustu 2003.). Teleskopi na Marsu pokazuju svijetle narančaste regije i tamnije regije koje se mijenjaju u skladu s godišnjim dobima. Na polovima leže svijetle bijele snježne kape. Crvenkasta boja planete povezana je s velikom količinom željeznih oksida (rđe) u tlu. Sastav tamnih područja vjerovatno liči na kopnene bazalte, dok su svijetli sastavljeni od fino raspršenog materijala.

POVRŠINA MARSA u blizini sletišta Viking-1. Veliki komadi kamena su veličine oko 30 cm.

Većina našeg znanja o Marsu dolazi od robotskih stanica. Najproduktivnija su bila dva orbitalna i dva desantna vozila ekspedicije Viking, koja je sletjela na Mars 20. jula i 3. septembra 1976. u regijama Chrys (22°N, 48°W) i Utopia (48°N). , 226° W), a "Viking-1" je radio do novembra 1982. Obojica su sjedili u klasičnim svijetlim prostorima i završili u crvenkastoj pješčanoj pustinji posutoj tamnim kamenjem. 4. jula 1997. sonda Mars Passfinder (SAD) u dolini Ares (19°N, 34°W) bila je prvo automatsko samohodno vozilo koje je otkrilo miješano kamenje i, moguće, šljunak isječen vodom i pomiješan s pijeskom i gline, što ukazuje na snažne promjene u klimi Marsa i prisustvo velikih količina vode u prošlosti. Tanka atmosfera Marsa sastoji se od 95% ugljičnog dioksida i 3% dušika. Vodena para, kiseonik i argon prisutni su u malim količinama. Prosječni pritisak na površini je 6 mbara (tj. 0,6% zemaljskog). Pri tako niskom pritisku ne može biti tečne vode. Prosječna dnevna temperatura je 240 K, a maksimum ljeti na ekvatoru dostiže 290 K. Dnevne temperaturne fluktuacije su oko 100 K. Dakle, klima Marsa je klima hladne, dehidrirane visokoplaninske pustinje. U visokim geografskim širinama Marsa zimi, temperature padaju ispod 150 K, a atmosferski ugljični dioksid (CO2) se smrzava i pada na površinu kao bijeli snijeg, formirajući polarnu kapu. Periodična kondenzacija i sublimacija polarnih kapa uzrokuje sezonske fluktuacije atmosferskog tlaka za 30%. Do kraja zime granica polarne kape pada na 45° -50° geografske širine, a ljeti od nje ostaje malo područje (300 km u prečniku na južnom polu i 1000 km na sjevernom), koje se vjerovatno sastoji od vodeni led, čija debljina može doseći 1-2 km. Ponekad na Marsu duvaju jaki vjetrovi, podižući oblake sitnog pijeska u zrak. Posebno snažne prašne oluje se javljaju u kasno proljeće na južnoj hemisferi, kada Mars prolazi kroz perihel svoje orbite i kada je sunčeva toplina posebno visoka. Nedeljama ili čak mesecima atmosfera postaje neprozirna od žute prašine. Orbiteri Vikinga prenosili su slike masivnih pješčanih dina na dnu velikih kratera. Naslage prašine toliko mijenjaju izgled površine Marsa iz sezone u godišnje doba da je to vidljivo čak i sa Zemlje kada se posmatra kroz teleskop. U prošlosti su ove sezonske promjene u boji površine neki astronomi smatrali znakom vegetacije na Marsu. Geologija Marsa je veoma raznolika. Velika područja južne hemisfere prekrivena su starim kraterima zaostalim iz ere drevnog meteoritskog bombardovanja (4 milijarde pne). prije mnogo godina). Veći dio sjeverne hemisfere prekriven je mlađim tokovima lave. Posebno je zanimljivo uzvišenje Farsis (10° S, 110° W), na kojem se nalazi nekoliko džinovskih vulkanskih planina. Najviša među njima - planina Olimp - ima prečnik u podnožju od 600 km i visinu od 25 km. Iako sada nema znakova vulkanske aktivnosti, starost tokova lave ne prelazi 100 miliona godina, što je neznatno u poređenju sa starošću planete od 4,6 milijardi godina.

Iako drevni vulkani ukazuju na nekada moćnu aktivnost unutrašnjosti Marsa, nema znakova tektonike ploča: nema naboranih planinskih pojaseva i drugih pokazatelja kompresije kore. Međutim, postoje moćni rasjedini rasjedi, od kojih se najveći, dolina Mariner, proteže od Tarsisa prema istoku na 4000 km sa maksimalnom širinom od 700 km i dubinom od 6 km. Jedno od najzanimljivijih geoloških otkrića napravljenih na osnovu snimaka sa svemirskih letelica su razgranate, krivudave doline duge stotine kilometara, koje podsjećaju na presušena korita zemaljskih rijeka. Ovo ukazuje na povoljniju klimu u prošlosti, kada su temperature i pritisci mogli biti viši, a rijeke su tekle preko površine Marsa. Istina, položaj dolina u južnim područjima Marsa sa velikim brojem kratera ukazuje na to da su rijeke bile na Marsu jako dugo, vjerovatno u prvih 0,5 milijardi godina njegove evolucije. Sada voda leži na površini u obliku leda polarnih kapa i, moguće, ispod površine u obliku sloja permafrosta. Unutrašnja struktura Marsa je slabo shvaćena. Njegova niska prosječna gustina ukazuje na odsustvo značajnog metalnog jezgra; u svakom slučaju, nije otopljena, što proizilazi iz odsustva magnetnog polja na Marsu. Seizmometar na sletnom bloku Viking-2 nije zabilježio seizmičku aktivnost planete tokom 2 godine rada (seizmometar nije radio na Viking-1). Mars ima dva mala mjeseca, Fobos i Deimos. Oba su nepravilnog oblika, prekrivena meteoritskim kraterima i vjerovatno su asteroidi koje je planeta uhvatila u dalekoj prošlosti. Fobos se okreće oko planete u veoma niskoj orbiti i nastavlja da se približava Marsu pod uticajem plime i oseke; kasnije će ga uništiti gravitacija planete.
Jupiter. Najveća planeta Sunčevog sistema, Jupiter, je 11 puta veća od Zemlje i 318 puta masivnija. Njegova niska prosječna gustina (1,3 g/cm3) ukazuje na sastav blizak sunčevom: uglavnom je vodonik i helijum. Jupiterova brza rotacija oko svoje ose uzrokuje kontrakciju pola za 6,4%. Teleskop na Jupiteru pokazuje trake oblaka paralelne sa ekvatorom; svjetlosne zone u njima su ispresijecane crvenkastim pojasevima. Svetle zone će verovatno biti oblasti uzlaznog strujanja gde su vidljivi vrhovi oblaka amonijaka; crvenkasti pojasevi su povezani sa silaznim strujama, čiju svijetlu boju određuje amonijum hidrogen sulfat, kao i spojevi crvenog fosfora, sumpora i organskih polimera. Pored vodonika i helijuma, u Jupiterovoj atmosferi spektroskopski su detektovani CH4, NH3, H2O, C2H2, C2H6, HCN, CO, CO2, PH3 i GeH4. Temperatura na nivou vrhova oblaka amonijaka je 125 K, ali sa dubinom raste za 2,5 K/km. Na dubini od 60 km trebao bi postojati sloj vodenih oblaka. Brzine oblaka u zonama i u susjednim zonama značajno se razlikuju: na primjer, u ekvatorijalnoj zoni, oblaci se kreću ka istoku 100 m/s brže nego u susjednim zonama. Razlika u brzini uzrokuje ozbiljne turbulencije na granicama zona i pojaseva, što njihov oblik čini vrlo zamršenim. Jedna od manifestacija toga su ovalne rotirajuće mrlje, od kojih je najveću - Veliku crvenu mrlju - otkrio prije više od 300 godina Cassini. Ova tačka (25.000-15.000 km) je veća od Zemljinog diska; ima spiralnu ciklonalnu strukturu i napravi jedan okret oko ose za 6 dana. Ostale mrlje su manje i iz nekog razloga potpuno bijele.

Jupiter nema čvrstu površinu. Gornji sloj planete, 25% radijusa, sastoji se od tečnog vodonika i helijuma. Ispod, gde pritisak prelazi 3 miliona bara, a temperatura je 10.000 K, vodonik prelazi u metalno stanje. Moguće je da se blizu centra planete nalazi tečno jezgro težih elemenata ukupne mase od oko 10 zemaljskih masa. U centru je pritisak oko 100 miliona bara, a temperatura 20-30 hiljada K. Tečna metalna crijeva i brza rotacija planete izazvali su njeno snažno magnetsko polje, koje je 15 puta jače od Zemljinog. Jupiterova ogromna magnetosfera sa snažnim radijacionim pojasevima proteže se izvan orbita njegova četiri velika satelita. Temperatura u centru Jupitera uvijek je bila niža nego što je potrebno za odvijanje termonuklearnih reakcija. Ali Jupiterove unutrašnje rezerve toplote, preostale iz epohe formiranja, su velike. Čak i sada, 4,6 milijardi godina kasnije, emituje približno istu toplotu koju prima od Sunca; u prvih milion godina evolucije, snaga zračenja Jupitera bila je 104 puta veća. Budući da je ovo bila era formiranja velikih satelita planete, nije iznenađujuće što njihov sastav zavisi od udaljenosti do Jupitera: dva najbliža njemu - Io i Europa - imaju prilično veliku gustoću (3,5 i 3,0 g / cm3), a udaljeniji - Ganimed i Kalisto - sadrže mnogo vodenog leda i stoga su manje gustoće (1,9 i 1,8 g/cm3).
Sateliti. Jupiter ima najmanje 16 satelita i slab prsten: nalazi se 53 hiljade km od gornjeg sloja oblaka, ima širinu od 6000 km i očigledno se sastoji od malih i vrlo tamnih čvrstih čestica. Četiri najveća Jupiterova mjeseca nazivaju se Galilejevi jer ih je otkrio Galileo 1610. godine; nezavisno od njega, iste godine ih je otkrio nemački astronom Marius, koji im je dao današnja imena - Io, Evropa, Ganimed i Kalisto. Najmanji mjesec, Evropa, nešto je manji od Mjeseca, a Ganimed je veći od Merkura. Svi su vidljivi kroz dvogled.

Na površini Ia, Voyageri su otkrili nekoliko aktivnih vulkana koji su izbacivali materiju stotinama kilometara uvis. Iova površina je prekrivena crvenkastim naslagama sumpora i svijetlim mrljama sumpor-dioksida - produktima vulkanskih erupcija. Kao gas, sumpor dioksid formira Io-ovu izuzetno retku atmosferu. Energija vulkanske aktivnosti se crpi iz uticaja plime i oseke planete na satelit. Io kruži u radijacionim pojasevima Jupitera, a odavno je utvrđeno da satelit snažno interaguje sa magnetosferom, izazivajući u njoj radio eksplozije. Godine 1973. otkriven je torus blistavih atoma natrijuma duž Iove orbite; kasnije su tamo pronađeni joni sumpora, kalija i kiseonika. Ove supstance izbacuju energetski protoni radijacionih pojaseva ili direktno sa površine Ioa, ili iz gasnih "perjanica" vulkana. Iako je Jupiterov plimni uticaj na Evropu slabiji nego na Io, njegova unutrašnjost se također može djelomično otopiti. Spektralne studije pokazuju da je površina Evrope prekrivena vodenim ledom, a njena crvenkasta nijansa je vjerovatno povezana sa zagađenjem sumporom iz Ioa. Gotovo potpuno odsustvo udarnih kratera ukazuje na geološku mladost površine. Nabori i rasjedi ledene površine Evrope nalikuju ledenim poljima zemaljskih polarnih mora; verovatno ima tečne vode ispod leda na Evropi. Ganimed je najveći satelit u Sunčevom sistemu. Njegova gustina je mala; verovatno je pola kamen a pola led. Njegova površina izgleda čudno i zadržava tragove ekspanzije kore, možda prateći proces diferencijacije ispod površine. Dijelovi drevne površine kratera razdvojeni su mlađim koritima, dugim stotinama kilometara i širokim 1-2 km, koji se nalaze na udaljenosti od 10-20 km jedan od drugog. Ovo je vjerovatno mlađi led nastao izlivanjem vode kroz pukotine neposredno nakon diferencijacije prije oko 4 milijarde godina. Kalisto je sličan Ganimedu, ali na njegovoj površini nema tragova loma; sve je veoma staro i puno kratera. Površina oba satelita prekrivena je ledom prošaranim stijenama poput regolita. Ali ako je na Ganimedu led oko 50%, onda na Kalistu - manje od 20%. Sastav stijena Ganimeda i Kalista vjerovatno je sličan sastavu karbonskih meteorita. Jupiterovim mjesecima nedostaje atmosfera, osim razrijeđenog vulkanskog plina SO2 na Iju. Od desetak malih Jupiterovih satelita, četiri su bliže Galilejskoj planeti; najveća od njih Amalthea je kraterski objekt nepravilnog oblika (dimenzija 270 * 166 * 150 km). Njegova tamna površina - veoma crvena - verovatno je siva sa Io. Vanjski mali sateliti Jupitera podijeljeni su u dvije grupe u skladu sa svojim orbitama: 4 bliže orbiti planete u smjeru naprijed (u odnosu na rotaciju planete) i 4 udaljenija - u suprotnom smjeru. Svi su mali i tamni; vjerovatno ih je uhvatio Jupiter iz grupe asteroida trojanske grupe (vidi ASTEROID).
Saturn. Druga najveća džinovska planeta. To je planeta vodonik-helijum, ali Saturn ima manje helijuma od Jupitera; niža i njena prosječna gustina. Brza rotacija Saturna dovodi do njegovog velikog spljoštenja (11%).

SATURN i njegovi sateliti, fotografisani tokom prolaska svemirske sonde Voyager.

U teleskopu, Saturnov disk ne izgleda tako impresivno kao Jupiter: ima smeđe-narandžastu boju i slabo izražene pojaseve i zone. Razlog je taj što su gornji dijelovi njegove atmosfere ispunjeni maglom od amonijaka (NH3) koja raspršuje svjetlost. Saturn je udaljeniji od Sunca, pa je temperatura njegove gornje atmosfere (90 K) 35 K niža od Jupiterove, a amonijak je u kondenzovanom stanju. Sa dubinom, temperatura atmosfere raste za 1,2 K/km, pa struktura oblaka podsjeća na Jupiterijansku: ispod sloja oblaka amonijum hidrosulfata nalazi se sloj vodenih oblaka. Pored vodonika i helijuma, u Saturnovoj atmosferi spektroskopski su detektovani CH4, NH3, C2H2, C2H6, C3H4, C3H8 i PH3. Po unutrašnjoj strukturi, Saturn takođe podseća na Jupiter, iako zbog svoje manje mase ima niži pritisak i temperaturu u centru (75 miliona bara i 10.500 K). Saturnovo magnetsko polje je uporedivo sa Zemljinim. Poput Jupitera, Saturn emituje unutrašnju toplotu, i to dvostruko više nego što prima od Sunca. Istina, ovaj omjer je veći od onog kod Jupitera, jer Saturn, koji se nalazi na pola udaljenosti, prima četiri puta manje topline od Sunca.
Prstenovi Saturna. Saturn je opasan jedinstveno moćnim sistemom prstenova do udaljenosti od 2,3 radijusa planete. Lako se razlikuju kada se gledaju kroz teleskop, a kada se gledaju iz blizine pokazuju izuzetnu raznolikost: od masivnog B prstena do uskog F prstena, od spiralnih valova gustoće do potpuno neočekivanih radijalno izduženih "žbica" koje su otkrili Voyageri. Čestice koje ispunjavaju prstenove Saturna reflektiraju svjetlost mnogo bolje od materijala u tamnim prstenovima Urana i Neptuna; njihovo proučavanje u različitim spektralnim opsezima pokazuje da su to "prljave snježne grudve" s dimenzijama od jednog metra. Tri klasična prstena Saturna, od spoljašnjeg ka unutrašnjem, označena su slovima A, B i C. Prsten B je prilično gust: radio signali sa Voyagera su teško prolazili kroz njega. Razmak od 4000 km između prstenova A i B, nazvan Cassinijeva podjela (ili jaz), zapravo nije prazan, ali je uporediv po gustini sa blijedim C prstenom, koji se ranije zvao krep prsten. Postoji manje vidljiv Enckeov jaz u blizini vanjske ivice prstena A. Godine 1859. Maxwell je zaključio da bi Saturnovi prstenovi trebali biti sastavljeni od pojedinačnih čestica koje kruže oko planete. Krajem 19. vijeka. ovo je potvrđeno spektralnim zapažanjima koja pokazuju da se unutrašnji dijelovi prstenova okreću brže od vanjskih. Budući da prstenovi leže u ravni planetarnog ekvatora, što znači da su nagnuti prema orbitalnoj ravni za 27°, Zemlja dva puta u 29,5 godina pada u ravan prstenova, a mi ih posmatramo na ivici. U ovom trenutku, prstenovi "nestaju", što dokazuje njihovu vrlo malu debljinu - ne više od nekoliko kilometara. Detaljne slike prstenova iz Pioneer 11 (1979) i Voyagers (1980 i 1981) pokazale su mnogo složeniju strukturu od očekivane. Prstenovi su podijeljeni na stotine pojedinačnih prstenova sa tipičnom širinom od nekoliko stotina kilometara. Čak iu Cassinijevoj pukotini bilo je najmanje pet prstenova. Detaljna analiza je pokazala da su prstenovi nehomogeni i po veličini i, moguće, po sastavu čestica. Složena struktura prstenova je vjerovatno posljedica gravitacionog utjecaja malih satelita koji su im blizu, za koje se ranije nije sumnjalo. Vjerovatno najneobičniji je najtanji F prsten, koji je 1979. godine otkrio Pioneer na udaljenosti od 4000 km od vanjskog ruba prstena A. Voyager 1 je otkrio da je F prsten bio upleten i ispleten kao pletenica, ali je letio 9 mjeseci. kasnije, Voyager 2 je utvrdio da je struktura F prstena mnogo jednostavnija: "pramenovi" supstance više nisu bili međusobno isprepleteni. Ova struktura i njena brza evolucija dijelom su posljedica utjecaja dva mala satelita (Prometeja i Pandore) koji se kreću na vanjskim i unutrašnjim rubovima ovog prstena; zovu se "psi čuvari". Moguće je, međutim, da je moguće prisustvo još manjih tijela ili privremenih nakupina materije unutar samog F prstena.
Sateliti. Saturn ima najmanje 18 satelita. Većina ih je vjerovatno ledena. Neki imaju veoma zanimljive orbite. Na primjer, Janus i Epimetej imaju gotovo iste orbitalne radijuse. U orbiti Dione 60° ispred nje (ova pozicija se zove vodeća Lagrangeova tačka) kreće se manji satelit Helena. Tefiju prate dva mala mjeseca - Telesto i Calypso - u vodećim i zaostalim tačkama Lagrangea njene orbite. Radijusi i mase sedam Saturnovih satelita (Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Titan i Japetus) izmjereni su sa dobrom preciznošću. Svi su uglavnom ledeni. Oni manji imaju gustinu od 1-1,4 g/cm3, što je blizu gustini vodenog leda sa većom ili manjom primesom kamenja. Još nije jasno da li sadrže metan i amonijačni led. Veća gustoća titanijuma (1,9 g/cm3) je rezultat njegove velike mase, što uzrokuje sužavanje podzemlja. Titan je po prečniku i gustini veoma sličan Ganimedu; vjerovatno je njihova unutrašnja struktura slična. Titan je drugi najveći satelit u Sunčevom sistemu, a jedinstven je po tome što ima stalnu, moćnu atmosferu, koja se sastoji uglavnom od azota i malih količina metana. Pritisak na njegovoj površini je 1,6 bara, temperatura je 90 K. Pod ovim uslovima na površini Titana može biti tečnog metana. Gornji slojevi atmosfere do visine od 240 km ispunjeni su narandžastim oblacima, koji se vjerovatno sastoje od čestica organskih polimera sintetiziranih pod utjecajem ultraljubičastih zraka sa Sunca. Ostali Saturnovi mjeseci su premali da bi imali atmosferu. Njihove površine su prekrivene ledom i snažno izrezane kraterima. Samo na površini Enceladusa ima znatno manje kratera. Vjerovatno plimni utjecaj Saturna drži njegova crijeva u rastopljenom stanju, a udari meteorita dovode do izlijevanja vode i punjenja kratera. Neki astronomi vjeruju da su čestice s površine Enceladusa formirale široki prsten E, koji se proteže duž njegove orbite. Vrlo je zanimljiv satelit Japet na kojem je stražnja (u odnosu na smjer orbitalnog kretanja) hemisfera prekrivena ledom i reflektira 50% upadne svjetlosti, a prednja hemisfera je toliko tamna da reflektira samo 5% svjetlosti. ; prekrivena je nečim poput tvari ugljeničnih meteorita. Moguće je da materijal izbačen sa površine Saturnovog vanjskog mjeseca Phoebe udarima meteorita padne na prednju hemisferu Japeta. U principu, to je moguće, jer Phoebe orbitira u suprotnom smjeru. Osim toga, površina Phoebe je prilično tamna, ali o njoj još nema točnih podataka.
Uran. Uran je akvamarin i mršav, jer je gornja atmosfera ispunjena maglom, kroz koju je sonda Voyager 2 koja je letjela blizu njega 1986. jedva uspjela vidjeti nekoliko oblaka. Osa planete je nagnuta prema orbitalnoj osi za 98,5°, tj. leži skoro u ravni orbite. Stoga je svaki od polova neko vrijeme usmjeren direktno na Sunce, a zatim šest mjeseci (42 zemaljske godine) odlazi u sjenu. Uranova atmosfera sadrži uglavnom vodonik, 12-15% helijuma i nekoliko drugih gasova. Temperatura atmosfere je oko 50 K, iako se u gornjim razrijeđenim slojevima penje na 750 K danju i 100 K noću. Magnetno polje Urana je nešto slabije od Zemljinog po jačini na površini, a njegova osa je nagnuta prema osi rotacije planete za 55°. Malo se zna o unutrašnjoj strukturi planete. Vjerovatno se sloj oblaka proteže do dubine od 11.000 km, a zatim slijedi okean tople vode dubok 8.000 km, a ispod njega jezgro rastopljene stijene polumjera 7.000 km.
Prstenovi. Godine 1976. otkriveni su jedinstveni Uranovi prstenovi koji se sastoje od pojedinačnih tankih prstenova, od kojih je najširi debeo 100 km. Prstenovi se nalaze u rasponu udaljenosti od 1,5 do 2,0 radijusa planete od njenog centra. Za razliku od prstenova Saturna, prstenovi Urana su sastavljeni od velikog tamnog kamenja. Vjeruje se da se mali satelit ili čak dva satelita kreću u svakom prstenu, kao u F prstenu Saturna.
Sateliti. Otkriveno je 20 satelita Urana. Najveći - Titania i Oberon - imaju 1.500 km u prečniku. Ima još 3 velike, veće od 500 km, ostale su jako male. Površinski spektri pet velikih satelita ukazuju na veliku količinu vodenog leda. Površine svih satelita prekrivene su meteoritskim kraterima.
Neptun. Spolja, Neptun je sličan Uranu; u njegovom spektru takođe dominiraju trake metana i vodonika. Toplotni tok s Neptuna znatno premašuje snagu sunčeve topline koja pada na njega, što ukazuje na postojanje unutrašnjeg izvora energije. Moguće je da veći dio unutrašnje topline stvaraju plime i oseke uzrokovane masivnim mjesecom Tritonom, koji se okreće u suprotnom smjeru na udaljenosti od 14,5 polumjera planete. Voyager 2, koji je 1989. leteo na udaljenosti od 5000 km od sloja oblaka, otkrio je još 6 satelita i 5 prstenova u blizini Neptuna. U atmosferi je otkrivena Velika tamna mrlja i složen sistem vrtložnih tokova. Tritonova ružičasta površina otkriva neverovatne geološke karakteristike, uključujući moćne gejzire. Pokazalo se da je satelit Proteus koji je otkrio Voyager veći od Nereida, otkrivene sa Zemlje davne 1949. godine.
Pluton. Pluton ima veoma izduženu i nagnutu orbitu; u perihelu, približava se Suncu na 29,6 AJ. i uklonjen je u afelu za 49,3 AJ. 1989. Pluton je prošao perihel; od 1979. do 1999. bio je bliže Suncu nego Neptunu. Međutim, zbog velikog nagiba Plutonove orbite, njegova putanja se nikada ne ukršta sa Neptunom. Prosečna temperatura površine Plutona je 50 K, ona se menja od afela do perihela za 15 K, što je prilično primetno na ovako niskim temperaturama. Konkretno, to dovodi do pojave razrijeđene atmosfere metana u periodu kada planeta prolazi kroz perihel, ali je njen pritisak 100.000 puta manji od pritiska zemljine atmosfere. Pluton ne može dugo zadržati atmosferu - na kraju krajeva, manji je od Mjeseca. Plutonov satelit Haron kruži oko planete za 6,4 dana. Njegova orbita je veoma nagnuta prema ekliptici, tako da se pomračenja dešavaju samo u retkim epohama prolaska Zemlje kroz ravan Haronove orbite. Plutonov sjaj se redovno menja u periodu od 6,4 dana. Shodno tome, Pluton rotira sinhrono sa Haronom i ima velike mrlje na površini. U odnosu na veličinu planete, Haron je veoma velik. Često se par Pluton - Haron naziva "dvostrukom planetom". Nekada se Pluton smatrao "pobjeglim" satelitom Neptuna, ali nakon otkrića Harona to izgleda malo vjerovatno.
PLANETE: KOMPARATIVNA ANALIZA
Unutrašnja struktura. Objekti Sunčevog sistema sa stanovišta njihove unutrašnje strukture mogu se podijeliti u 4 kategorije: 1) komete, 2) mala tijela, 3) zemaljske planete, 4) plinoviti divovi. Komete su jednostavna ledena tijela sa posebnim sastavom i istorijom. U kategoriju malih tijela spadaju sva ostala nebeska tijela poluprečnika manjeg od 200 km: međuplanetarna zrnca prašine, čestice planetarnih prstenova, male satelite i većinu asteroida. Tokom evolucije Sunčevog sistema, svi su izgubili toplotu oslobođenu tokom primarne akrecije, i ohladili se, nemaju dovoljno veličine da se zagreju zbog radioaktivnog raspada koji se u njima odvija. Zemaljske planete su veoma raznolike: od "gvozdenog" Merkura do misterioznog ledenog sistema Pluton - Haron. Pored najvećih planeta, Sunce se ponekad prema formalnim kriterijumima naziva i kategorijom gasnih divova. Najvažniji parametar koji određuje sastav planete je prosječna gustina (ukupna masa podijeljena s ukupnim volumenom). Njegova vrijednost odmah pokazuje kakva je planeta - "kamena" (silikati, metali), "led" (voda, amonijak, metan) ili "gasovita" (vodonik, helijum). Iako su površine Merkura i Meseca zapanjujuće slične, njihov unutrašnji sastav je potpuno drugačiji, jer je prosečna gustina Merkura 1,6 puta veća od Mesečeve. Istovremeno, masa Merkura je mala, što znači da njegova velika gustina uglavnom nije posledica kompresije materije pod uticajem gravitacije, već posebnog hemijskog sastava: Merkur sadrži 60-70% metala i 30% metala. -40% silikata po masi. Merkur ima mnogo veći sadržaj metala po jedinici mase od bilo koje druge planete. Venera rotira tako sporo da se njeno ekvatorijalno oticanje mjeri samo dijelovima metra (kod Zemlje - 21 km) i apsolutno ne može reći ništa o unutrašnjoj strukturi planete. Njegovo gravitaciono polje korelira s topografijom površine, za razliku od Zemlje, gdje kontinenti "plutaju". Možda su kontinenti Venere fiksirani krutošću plašta, ali je moguće da je reljef Venere dinamički podržan energetskom konvekcijom u njenom plaštu. Površina Zemlje je znatno mlađa od površina drugih tijela u Sunčevom sistemu. To je uglavnom zbog intenzivne obrade materijala kore kao rezultat tektonike ploča. Primetno je pogođena i erozija pod uticajem tekuće vode. Na površini većine planeta i satelita dominiraju prstenaste strukture povezane sa udarnim kraterima ili vulkanima; na Zemlji je tektonika ploča dovela do činjenice da su njene najveće visoravni i nizine linearne. Primjer su planinski lanci koji rastu u sudaru dvije ploče; okeanski rovovi koji označavaju mjesta gdje jedna ploča ide ispod druge (zone subdukcije); a također i srednjeokeanski grebeni na onim mjestima gdje se dvije ploče razilaze pod utjecajem mlade kore koja lebdi iz plašta (zona širenja). Dakle, reljef zemljine površine odražava dinamiku njenih utroba. Mali uzorci gornjeg plašta Zemlje postaju dostupni za laboratorijsko proučavanje kada se izdignu na površinu kao dio magmatskih stijena. Poznate su ultrabazične inkluzije (ultrabazične stijene siromašne silikatima i bogate Mg i Fe) koje sadrže minerale koji nastaju samo pri visokom pritisku (npr. dijamant), kao i parne minerale koji mogu koegzistirati samo ako su nastali pod visokim pritiskom. Ovi uključci su omogućili da se sa dovoljnom preciznošću procijeni sastav gornjeg plašta do dubine od cca. 200 km. Mineraloški sastav dubokog plašta nije toliko poznat, jer ne postoje precizni podaci o raspodjeli temperature s dubinom, a glavne faze dubokih minerala još uvijek nisu laboratorijski reproducirane. Jezgro Zemlje se deli na spoljašnje i unutrašnje. Vanjsko jezgro ne propušta poprečne seizmičke valove, stoga je tečno. Međutim, na dubini od 5200 km materijal jezgre ponovo počinje provoditi poprečne valove, ali malom brzinom; to znači da je unutrašnje jezgro djelimično "zamrznuto". Gustoća jezgra je niža nego što bi bila za čistu tečnost nikla i gvožđa, verovatno zbog nečistoće sumpora. Četvrtinu površine Marsa zauzima uzvišenje Tarsis, koje je poraslo za 7 km u odnosu na prosječni radijus planete. Na njemu se nalazi većina vulkana, prilikom čijeg formiranja se lava širila na veliku udaljenost, što je tipično za rastopljene stijene bogate željezom. Jedan od razloga ogromne veličine marsovskih vulkana (najvećih u Sunčevom sistemu) je taj što, za razliku od Zemlje, Mars nema ploče koje pomiču relativno vruće centre u omotaču, pa vulkani rastu na jednom mjestu dugo vremena. Mars nema magnetno polje i nije otkrivena nikakva seizmička aktivnost. U njegovom tlu je bilo mnogo željeznih oksida, što ukazuje na slabu diferencijaciju podzemlja.
Unutrašnja toplina. Mnoge planete emituju više toplote nego što primaju od sunca. Količina toplote koja se stvara i skladišti u utrobi planete ovisi o njenoj povijesti. Za planetu koja se formira, meteoritsko bombardovanje je glavni izvor toplote; tada se toplota oslobađa tokom diferencijacije podzemlja, kada se najgušće komponente, kao što su gvožđe i nikl, talože prema centru i formiraju jezgro. Jupiter, Saturn i Neptun (ali, iz nekog razloga, ne i Uran) i dalje zrače toplinom koju su pohranili kada su se formirali prije 4,6 milijardi godina. Kod zemaljskih planeta, važan izvor grijanja u sadašnjoj eri je raspad radioaktivnih elemenata - uranijuma, torija i kalija, koji su bili u malim količinama u izvornom hondritskom (solarnom) sastavu. Disipacija energije kretanja u plimnim deformacijama - takozvana "plimna disipacija" - služi kao glavni izvor zagrijavanja Io i igra značajnu ulogu u evoluciji nekih planeta čija rotacija (na primjer, Merkur) usporio plimu.
Konvekcija u plaštu. Ako se tekućina zagrije dovoljno jako, u njoj se razvija konvekcija, jer se toplinska vodljivost i zračenje ne mogu nositi s lokalno dovedenim toplinskim tokom. Može izgledati čudno reći da su crijeva zemaljskih planeta zahvaćena konvekcijom, poput tekućine. Zar ne znamo da se, prema seizmološkim podacima, posmičući talasi šire u Zemljinom omotaču i da se, prema tome, plašt ne sastoji od tečnosti, već od čvrstih stena? Ali uzmimo običan stakleni kit: kada se polako pritisne, ponaša se kao viskozna tečnost, kada se snažno pritisne ponaša se kao elastično tijelo, a kada ga udari, ponaša se kao kamen. To znači da, da bismo razumjeli kako se supstanca ponaša, moramo uzeti u obzir vremensku skalu procesa. Smični seizmički talasi putuju kroz unutrašnjost Zemlje za nekoliko minuta. Na geološkoj vremenskoj skali mjerenoj u milionima godina, stijene su plastično deformirane ako se na njih stalno primjenjuje značajan stres. Zapanjujuće je da se zemljina kora još uvijek ispravlja, vraćajući se u prethodni oblik koji je imala prije posljednje glacijacije, koja se završila prije 10.000 godina. Proučavajući starost uzdignutih obala Skandinavije, N. Haskell je 1935. izračunao da je viskoznost Zemljinog omotača 1023 puta veća od viskoziteta vode u tečnom stanju. Ali čak i u isto vrijeme, matematička analiza pokazuje da je Zemljin omotač u stanju intenzivne konvekcije (takvo kretanje zemljine unutrašnjosti moglo bi se vidjeti u ubrzanom filmu, gdje milion godina prođe u sekundi). Slične kalkulacije pokazuju da će Venera, Mars i, u manjoj mjeri, Merkur i Mjesec vjerovatno imati i konvektivni omotač. Tek počinjemo da otkrivamo prirodu konvekcije na planetama gasnih divova. Poznato je da su konvektivna kretanja pod jakim uticajem brze rotacije koja postoji kod džinovskih planeta, ali je veoma teško eksperimentalno proučavati konvekciju u rotirajućoj sferi sa centralnim privlačenjem. Do sada su se najprecizniji eksperimenti ove vrste izvodili u mikrogravitaciji u orbiti blizu Zemlje. Ovi eksperimenti, zajedno sa teorijskim proračunima i numeričkim modelima, pokazali su da se konvekcija javlja u cijevima izduženim duž ose rotacije planete i savijenim u skladu sa njenom sferičnosti. Takve konvektivne ćelije nazivaju se "bananama" zbog svog oblika. Pritisak planeta plinovitih divova varira od 1 bara na vrhovima oblaka do oko 50 Mbara u centru. Stoga je njihova glavna komponenta - vodonik - na različitim nivoima u različitim fazama. Pri pritisku iznad 3 Mbara, obični molekularni vodonik postaje tečni metal poput litijuma. Proračuni pokazuju da se Jupiter prvenstveno sastoji od metalnog vodonika. A Uran i Neptun, po svemu sudeći, imaju prošireni omotač od tekuće vode, koji je takođe dobar provodnik.
Magnetno polje. Eksterno magnetno polje planete nosi važne informacije o kretanju njene unutrašnjosti. Magnetno polje je ono koje postavlja referentni okvir u kojem se mjeri brzina vjetra u oblačnoj atmosferi džinovske planete; to je ono što ukazuje da u tečnom metalnom jezgru Zemlje postoje moćni tokovi, a aktivno miješanje se događa u vodenim omotačima Urana i Neptuna. Naprotiv, odsustvo jakog magnetnog polja za Veneru i Mars nameće ograničenja njihovoj unutrašnjoj dinamici. Među zemaljskim planetama, Zemljino magnetsko polje ima izvanredan intenzitet, što ukazuje na aktivan dinamo efekat. Nedostatak jakog magnetnog polja Venere ne znači da se njeno jezgro učvrstilo: najvjerovatnije spora rotacija planete sprječava dinamo efekat. Uran i Neptun imaju iste magnetne dipole sa velikim nagibom prema osovinama planeta i pomakom u odnosu na njihove centre; ovo ukazuje da njihov magnetizam potiče iz njihovih plašta, a ne iz njihovih jezgara. Jupiterovi sateliti Io, Evropa i Ganimed imaju svoja magnetna polja, ali Kalisto nema. Rezidualni magnetizam se nalazi na Mesecu.
Atmosfera. Sunce, osam od devet planeta i tri od šezdeset i tri satelita imaju atmosferu. Svaka atmosfera ima svoj specifični hemijski sastav i tip ponašanja koji se naziva "vreme". Atmosfere se dijele u dvije grupe: za zemaljske planete, gusta površina kontinenata ili okeana određuje uslove na donjoj granici atmosfere, a za plinovite divove atmosfera je praktički bez dna. Kod zemaljskih planeta tanak (0,1 km) sloj atmosfere u blizini površine stalno doživljava zagrijavanje ili hlađenje od njega, a pri kretanju - trenje i turbulenciju (zbog neravnomjernosti reljefa); ovaj sloj se naziva površinski ili granični. Blizu površine, molekularni viskozitet "lijepi" atmosferu za tlo, pa čak i lagani povjetarac stvara jak vertikalni gradijent brzine koji može uzrokovati turbulenciju. Promjena temperature zraka s visinom kontrolira se konvektivnom nestabilnošću, jer se odozdo zrak zagrijava s tople površine, postaje lakši i lebdi; dižući se u području niskog pritiska, širi se i zrači toplotu u svemir, zbog čega se hladi, postaje gušći i tone. Kao rezultat konvekcije u nižoj atmosferi, uspostavlja se adijabatski vertikalni temperaturni gradijent: na primjer, u Zemljinoj atmosferi temperatura zraka opada s visinom za 6,5 ​​K/km. Ova situacija postoji sve do tropopauze (grč. "tropo" - okret, "pauza" - prestanak), koja ograničava donju atmosferu, zvanu troposfera. Tu se dešavaju promjene koje nazivamo vremenom. U blizini Zemlje, tropopauza prolazi na visinama od 8-18 km; na ekvatoru je 10 km viša nego na polovima. Zbog eksponencijalnog smanjenja gustine sa visinom, 80% mase Zemljine atmosfere je zatvoreno u troposferi. Sadrži i skoro svu vodenu paru, što znači oblake koji stvaraju vrijeme. Na Veneri, ugljični dioksid i vodena para, zajedno sa sumpornom kiselinom i sumpordioksidom, apsorbiraju gotovo sve infracrveno zračenje koje se emituje s površine. To izaziva jak efekat staklene bašte, tj. dovodi do činjenice da je temperatura površine Venere 500 K viša od one koju bi imala u atmosferi providnoj za infracrveno zračenje. Glavni "staklenički" gasovi na Zemlji su vodena para i ugljen-dioksid, koji podižu temperaturu za 30 K. Na Marsu ugljen-dioksid i atmosferska prašina izazivaju slab efekat staklene bašte od samo 5 K. stena. Sumpor dioksid je obogaćen u donjoj atmosferi Venere, pa se u njoj nalazi gust sloj oblaka sumporne kiseline na visinama od 50 do 80 km. Mala količina tvari koje sadrže sumpor također se nalazi u zemljinoj atmosferi, posebno nakon snažnih vulkanskih erupcija. Sumpor nije registrovan u atmosferi Marsa, stoga su njegovi vulkani neaktivni u sadašnjoj epohi. Na Zemlji se stabilno smanjenje temperature s visinom u troposferi mijenja iznad tropopauze u povećanje temperature s visinom. Stoga postoji izuzetno stabilan sloj koji se naziva stratosfera (lat. stratum - sloj, podnica). Postojanje trajnih tankih aerosolnih slojeva i dugotrajno prisustvo radioaktivnih elemenata u njima od nuklearnih eksplozija služe kao direktan dokaz odsustva miješanja u stratosferi. U zemljinoj stratosferi temperatura nastavlja da raste sa visinom do stratopauze, prelazeći na visini od cca. 50 km. Izvor topline u stratosferi su fotohemijske reakcije ozona, čija je koncentracija maksimalna na visini od cca. 25 km. Ozon apsorbira ultraljubičasto zračenje, pa se ispod 75 km gotovo sav pretvara u toplinu. Hemija stratosfere je složena. Ozon se uglavnom formira u ekvatorijalnim regijama, ali se njegova najveća koncentracija nalazi iznad polova; ovo ukazuje da na sadržaj ozona ne utiče samo hemija, već i dinamika atmosfere. Mars takođe ima veće koncentracije ozona iznad polova, posebno iznad zimskog pola. U suhoj atmosferi Marsa postoji relativno malo hidroksilnih radikala (OH), koji oštećuju ozon. Temperaturni profili atmosfere džinovskih planeta određeni su iz zemaljskih opservacija planeta koje pokrivaju zvijezde i iz podataka sondi, posebno iz slabljenja radio signala kada sonda uđe u planet. Svaka od planeta pronašla je tropopauzu i stratosferu, iznad kojih se nalaze termosfera, egzosfera i jonosfera. Temperatura termosfera Jupitera, Saturna i Urana je pribl. 1000, 420 i 800 K. Visoke temperature i relativno niska gravitacija na Uranu omogućavaju da se atmosfera proširi do prstenova. To uzrokuje usporavanje i brzo padanje čestica prašine. Budući da se u Uranovim prstenovima još uvijek primjećuju prašini, tamo mora postojati izvor prašine. Iako temperaturna struktura troposfere i stratosfere u atmosferama različitih planeta ima mnogo zajedničkog, njihov hemijski sastav je veoma različit. Atmosfere Venere i Marsa su uglavnom ugljični dioksid, ali predstavljaju dva ekstremna primjera atmosferske evolucije: Venera ima gustu i vruću atmosferu, dok Mars ima hladnu i rijetku atmosferu. Važno je razumjeti da li će Zemljina atmosfera na kraju doći do jednog od ova dva tipa i da li su ove tri atmosfere oduvijek bile toliko različite. Sudbina izvorne vode na planeti može se odrediti mjerenjem sadržaja deuterija u odnosu na lagani izotop vodonika: odnos D/H nameće ograničenje količine vodonika koji napušta planetu. Masa vode u atmosferi Venere sada iznosi 10-5 mase Zemljinih okeana. Ali D/H odnos Venere je 100 puta veći nego na Zemlji. Ako je u početku ovaj omjer bio isti na Zemlji i Veneri i rezerve vode na Veneri se nisu obnavljale tokom njene evolucije, onda stostruko povećanje omjera D/H na Veneri znači da je nekada imala sto puta više vode na sebi nego sada radi. Objašnjenje za ovo obično se traži u okviru teorije "isparenja staklenika", koja kaže da Venera nikada nije bila dovoljno hladna da bi se voda kondenzovala na njenoj površini. Ako je voda uvijek ispunjavala atmosferu u obliku pare, onda je fotodisocijacija molekula vode dovela do oslobađanja vodika, čiji je svjetlosni izotop pobjegao iz atmosfere u svemir, a preostala voda je obogaćena deuterijem. Od velikog je interesa velika razlika između atmosfera Zemlje i Venere. Vjeruje se da je moderna atmosfera zemaljskih planeta nastala kao rezultat otplinjavanja unutrašnjosti; u ovom slučaju su se uglavnom oslobađale vodena para i ugljični dioksid. Na Zemlji je voda koncentrisana u okeanu, a ugljični dioksid je zarobljen u sedimentnim stijenama. Ali Venera je bliže Suncu, vruće je i nema života; stoga je ugljični dioksid ostao u atmosferi. Vodena para pod uticajem sunčeve svetlosti disocira na vodonik i kiseonik; vodonik je pobegao u svemir (zemljina atmosfera takođe brzo gubi vodonik), a kiseonik je bio vezan u stenama. Istina, razlika između ove dvije atmosfere može se pokazati dublja: još uvijek nema objašnjenja za činjenicu da u atmosferi Venere ima mnogo više argona nego u atmosferi Zemlje. Površina Marsa je sada hladna i suva pustinja. Tokom najtoplijeg dijela dana, temperatura može malo premašiti normalnu tačku smrzavanja vode, ali nizak atmosferski pritisak sprečava da voda na površini Marsa bude tečna: led se odmah pretvara u paru. Međutim, Mars ima nekoliko kanjona koji podsjećaju na presušena riječna korita. Čini se da su neke od njih iskopane kratkotrajnim, ali katastrofalno snažnim tokovima vode, dok drugi pokazuju duboke jaruge i široku mrežu dolina, što ukazuje na vjerovatno dugotrajno postojanje nizijskih rijeka u ranim periodima istorije Marsa. Postoje i morfološke indicije da su stari krateri Marsa erozijom uništeni mnogo jače od mladih, a to je moguće samo ako je atmosfera Marsa bila mnogo gušća nego što je sada. Ranih 1960-ih smatralo se da su Marsove polarne kape sastavljene od vodenog leda. Ali 1966. R. Leighton i B. Murray su ispitali termičku ravnotežu planete i pokazali da bi se ugljični dioksid trebao kondenzirati u velikim količinama na polovima, a ravnotežu čvrstog i plinovitog ugljičnog dioksida treba održavati između polarnih kapa i atmosfere. . Zanimljivo je da sezonski rast i kontrakcija polarnih kapa dovode do fluktuacija tlaka u atmosferi Marsa za 20% (na primjer, u kabinama starih mlaznih lajnera, padovi tlaka prilikom polijetanja i slijetanja također su bili oko 20%). Svemirske fotografije Marsovih polarnih kapa pokazuju nevjerovatne spiralne uzorke i stepenaste terase koje je sonda Mars Polar Lander (1999) trebala istražiti, ali nije uspjela sletjeti. Ne zna se tačno zašto je pritisak atmosfere Marsa toliko opao, verovatno sa nekoliko bara u prvih milijardu godina na sadašnjih 7 mbara. Moguće je da je trošenje površinskih stijena uklonilo ugljični dioksid iz atmosfere, vezujući ugljik u karbonatnim stijenama, kao što se dogodilo na Zemlji. Na površinskoj temperaturi od 273 K, ovaj proces bi mogao uništiti atmosferu ugljičnog dioksida na Marsu pritiskom od nekoliko bara za samo 50 miliona godina; očigledno, pokazalo se da je veoma teško održavati toplu i vlažnu klimu na Marsu tokom čitave istorije Sunčevog sistema. Sličan proces utječe i na sadržaj ugljika u Zemljinoj atmosferi. Oko 60 bara ugljenika je sada vezano u zemljinim karbonatnim stenama. Očigledno je da je u prošlosti Zemljina atmosfera sadržavala znatno više ugljičnog dioksida nego sada, a temperatura atmosfere je bila viša. Glavna razlika u evoluciji atmosfere Zemlje i Marsa je u tome što na Zemlji tektonika ploča podržava ciklus ugljika, dok je na Marsu "zaključana" u stijenama i polarnim kapama.
Približno planetarni prstenovi. Zanimljivo je da svaka od džinovskih planeta ima sistem prstenova, ali ni jedna planeta zemaljskog tipa. Oni koji prvi pogledaju Saturn kroz teleskop često uzviknu: "Pa, baš kao na slici!", videći njegove zapanjujuće svijetle i jasne prstenove. Međutim, prstenovi ostalih planeta gotovo su nevidljivi kroz teleskop. Jupiterov blijedi prsten doživljava misterioznu interakciju sa svojim magnetnim poljem. Uran i Neptun su svaki okruženi sa nekoliko tankih prstenova; struktura ovih prstenova odražava njihovu rezonantnu interakciju sa obližnjim satelitima. Tri kružna luka Neptuna posebno su intrigantna za istraživače, jer su jasno ograničena i u radijalnom i u azimutalnom smjeru. Veliko iznenađenje bilo je otkriće uskih prstenova Urana tokom posmatranja njegovog pokrivanja zvijezde 1977. Činjenica je da postoje mnoge pojave koje bi u samo nekoliko decenija mogle primjetno proširiti uske prstenove: to su međusobni sudari čestica , Poynting-Robertsonov efekat (kočenje radijacijom) i inhibicija plazme. Sa praktične tačke gledišta, uski prstenovi, čiji se položaj može meriti sa velikom preciznošću, pokazali su se kao veoma pogodan pokazatelj orbitalnog kretanja čestica. Precesija Uranovih prstenova omogućila je da se sazna raspodjela mase unutar planete. Oni koji su morali da voze automobil sa prašnjavim vetrobranom prema izlazećem ili zalazećem suncu znaju da čestice prašine snažno raspršuju svetlost u pravcu njenog pada. Zato je teško otkriti prašinu u planetarnim prstenovima, posmatrajući ih sa Zemlje, tj. sa strane sunca. Ali svaki put kada je svemirska sonda proletjela kraj vanjske planete i "pogledala" unazad, dobili smo slike prstenova u propuštenom svjetlu. Na takvim slikama Urana i Neptuna otkriveni su dosad nepoznati prstenovi prašine, koji su mnogo širi od odavno poznatih uskih prstenova. Rotirajući diskovi su najvažnija tema moderne astrofizike. Mnoge od dinamičkih teorija razvijenih za objašnjenje strukture galaksija mogu se koristiti za proučavanje planetarnih prstenova. Tako su Saturnovi prstenovi postali predmet testiranja teorije samogravitirajućih diskova. Svojstvo samogravitacije ovih prstenova pokazuje prisustvo valova spiralne gustoće i spiralnih valova savijanja u njima, koji su vidljivi na detaljnim slikama. Paket talasa pronađen u Saturnovim prstenovima pripisuje se snažnoj horizontalnoj rezonanciji planete sa mjesecom Japetom, koji pobuđuje spiralne valove gustoće u vanjskom dijelu Cassinijeve fisije. Bilo je mnogo spekulacija o porijeklu prstenova. Važno je da leže unutar Roche zone, tj. na takvoj udaljenosti od planete, gdje je međusobno privlačenje čestica manje od razlike u silama privlačenja među njima od strane planete. Unutar Rocheove zone, rasute čestice ne mogu formirati satelit planete. Moguće je da je materijal prstenova ostao "nezatražen" od formiranja same planete. Ali možda su to tragovi nedavne katastrofe - sudara dva satelita ili uništenja satelita od strane plimnih sila planete. Ako sakupite svu supstancu prstenova Saturna, dobićete telo poluprečnika od cca. 200 km. U prstenovima ostalih planeta tvari je mnogo manje.
MALA TIJELA SUNČEVOG SISTEMA
Asteroidi. Mnoge manje planete - asteroidi - kruže oko Sunca, uglavnom između orbita Marsa i Jupitera. Astronomi su usvojili naziv "asteroid" jer u teleskopu izgledaju kao slabe zvijezde (aster na grčkom znači "zvijezda"). U početku se mislilo da su to fragmenti velike planete koja je nekada postojala, ali onda je postalo jasno da asteroidi nikada nisu činili jedno tijelo; najvjerovatnije se ova supstanca nije mogla ujediniti u planetu zbog utjecaja Jupitera. Procjenjuje se da ukupna masa svih asteroida u našoj epohi iznosi samo 6% mase Mjeseca; polovina ove mase sadržana je u tri najveće - 1 Ceres, 2 Pallas i 4 Vesta. Broj u oznaci asteroida označava redoslijed kojim je otkriven. Asteroidima sa tačno poznatim orbitama se dodeljuju ne samo serijski brojevi, već i imena: 3 Juno, 44 ​​Nisa, 1566 Ikar. Poznati su tačni orbitalni elementi više od 8000 asteroida od 33,000 otkrivenih do danas. Postoji najmanje dvije stotine asteroida s radijusom većim od 50 km i oko hiljadu - više od 15 km. Procjenjuje se da oko milion asteroida ima radijus veći od 0,5 km. Najveći od njih je Ceres, prilično taman i težak objekt za promatranje. Potrebne su posebne metode adaptivne optike kako bi se razaznali detalji površine čak i velikih asteroida pomoću zemaljskih teleskopa. Orbitalni radijusi većine asteroida su između 2,2 i 3,3 AJ, ovo područje se naziva "pojas asteroida". Ali nije u potpunosti ispunjen orbitama asteroida: na udaljenostima od 2,50, 2,82 i 2,96 AJ. Oni nisu ovdje; ovi "prozori" su nastali pod uticajem smetnji iz pravca Jupitera. Svi asteroidi rotiraju u smjeru naprijed, ali orbite mnogih od njih su primjetno izdužene i nagnute. Neki asteroidi imaju vrlo čudne orbite. Dakle, grupa Trojanaca kruži oko Jupitera; većina ovih asteroida je vrlo tamna i crvena. Asteroidi iz grupe Amur imaju orbite koje se približavaju ili prelaze orbitu Marsa; uključujući 433 Erosa. Asteroidi grupe Apollo prelaze Zemljinu orbitu; među njima 1533 Ikar, koji je najbliži Suncu. Očigledno, prije ili kasnije, ovi asteroidi dožive opasno približavanje planetama, koje se završava sudarom ili velikom promjenom u orbiti. Konačno, nedavno su asteroidi iz grupe Aton svrstani u posebnu klasu, čije orbite leže gotovo u potpunosti unutar Zemljine orbite. Svi su vrlo male veličine. Svjetlina mnogih asteroida se periodično mijenja, što je prirodno za rotirajuća nepravilna tijela. Periodi njihove rotacije su u rasponu od 2,3 do 80 sati i u prosjeku su blizu 9 sati, a svoj nepravilan oblik asteroidi duguju brojnim međusobnim sudarima. Primjere egzotičnih oblika daju 433 Eros i 643 Hector, u kojima omjer dužina osa doseže 2,5. U prošlosti je cijeli unutrašnji Sunčev sistem vjerovatno bio sličan glavnom pojasu asteroida. Jupiter, koji se nalazi u blizini ovog pojasa, svojom privlačnošću snažno remeti kretanje asteroida, povećava njihovu brzinu i dovodi do sudara, a to ih češće uništava nego spaja. Poput nedovršene planete, asteroidni pojas nam daje jedinstvenu priliku da vidimo dijelove strukture prije nego što se sakriju unutar gotovog tijela planete. Proučavajući svjetlost koju reflektiraju asteroidi, moguće je naučiti mnogo o sastavu njihove površine. Većina asteroida, na osnovu njihove refleksivnosti i boje, raspoređena je u tri grupe, slične grupama meteorita: asteroidi tipa C imaju tamnu površinu, poput karbonskih hondrita (vidi Meteoriti ispod), tip S je svjetliji i crveniji, a tip M sličan je željezo-nikl meteoritima... Na primjer, 1 Ceres je sličan karbonskim hondritima, a 4 Vesta je sličan bazaltnim eukritima. Ovo ukazuje da je porijeklo meteorita povezano s asteroidnim pojasom. Površina asteroida je prekrivena fino drobljenim kamenjem - regolitom. Prilično je čudno da ostaje na površini nakon udara meteorita - uostalom, asteroid od 20 km ima gravitaciju od 10-3 g, a brzina napuštanja površine je samo 10 m/s. Osim boje, sada postoje mnoge karakteristične infracrvene i ultraljubičaste spektralne linije koje se koriste za klasifikaciju asteroida. Prema ovim podacima, razlikuje se 5 glavnih klasa: A, C, D, S i T. Asteroidi 4 Vesta, 349 Dembowska i 1862 Apollo nisu se uklopili u ovu klasifikaciju: svaki od njih je zauzimao poseban položaj i postao prototip novog klase, redom V, R i Q, koje sada sadrže druge asteroide. Od brojne grupe C-asteroida, dalje su izdvojene klase B, F i G. Savremena klasifikacija obuhvata 14 tipova asteroida, označenih (po opadajućem redosledu broja članova) slovima S, C, M, D, F, P, G, E, B, T, A, V, Q, R. Budući da je albedo C-asteroida niži od albeda S-asteroida, vrši se opservacijska selekcija: tamne C-asteroide je teže otkriti . Uzimajući ovo u obzir, najbrojniji tip su upravo C-asteroidi. Poređenjem spektra asteroida različitih tipova sa spektrima uzoraka čistih minerala formirane su tri velike grupe: primitivne (C, D, P, Q), metamorfne (F, G, B, T) i magmatske (S, M, E, A, V, R). Površina primitivnih asteroida je bogata ugljikom i vodom; metamorfne sadrže manje vode i isparljivih materija od primitivnih; magmatske su prekrivene kompleksnim mineralima, vjerovatno nastalim iz taline. Unutrašnjost glavnog asteroidnog pojasa bogato je naseljena magmatskim asteroidima, metamorfni asteroidi prevladavaju u sredini pojasa, a primitivni asteroidi prevladavaju na periferiji. Ovo ukazuje da je tokom formiranja Sunčevog sistema u pojasu asteroida postojao oštar temperaturni gradijent. Klasifikacija asteroida na osnovu njihovih spektra grupiše tijela prema sastavu površine. Ali ako uzmemo u obzir elemente njihovih orbita (velika poluos, ekscentricitet, nagib), onda se ističu dinamičke porodice asteroida koje je prvi opisao K. Hirayama 1918. Najnaseljenije od njih su porodice Themis, Eos i Koronis. Svaka porodica je vjerovatno roj krhotina iz relativno nedavnog sudara. Sistematsko proučavanje Sunčevog sistema navodi nas da shvatimo da su veliki sudari pravilo, a ne izuzetak, te da ni Zemlja nije imuna na njih.
Meteoriti. Meteoroid je malo tijelo koje kruži oko Sunca. Meteor je meteoroid koji je uletio u atmosferu planete i sjajno sijao. A ako je njegov ostatak pao na površinu planete, naziva se meteorit. Meteorit se smatra "palim" ako postoje očevici koji su posmatrali njegov let u atmosferi; inače se zove "pronađen". Mnogo je više "pronađenih" meteorita nego "palih". Često ih pronalaze turisti ili seljaci koji rade u poljima. Budući da su meteoriti tamne boje i lako se razlikuju u snijegu, ledena polja Antarktika, gdje su hiljade meteorita već pronađene, odlično su mjesto za njihovo pronalaženje. Po prvi put meteorit na Antarktiku je 1969. godine otkrila grupa japanskih geologa koji su proučavali glečere. Pronašli su 9 fragmenata koji leže jedan pored drugog, ali koji pripadaju četiri različite vrste meteorita. Ispostavilo se da se meteoriti koji su pali na led na različitim mjestima skupljaju tamo gdje prestaju glečerska polja koja se kreću brzinom od nekoliko metara godišnje, ulijećući u planinske lance. Vjetar uništava i isušuje gornje slojeve leda (nastaje suva sublimacija - ablacija), a meteoriti se koncentrišu na površini glečera. Takav led ima plavkastu boju i lako se razlikuje od vazduha, što naučnici koriste kada proučavaju mesta koja su perspektivna za prikupljanje meteorita. Važan pad meteorita dogodio se 1969. u Čivavi u Meksiku. Prvi od mnogih velikih fragmenata pronađen je u blizini kuće u selu Pueblito de Allende, a prema tradiciji, svi pronađeni fragmenti ovog meteorita spojeni su pod imenom Allende. Pad meteorita Allende poklopio se s početkom lunarnog programa Apolo i dao je naučnicima priliku da razrade metode za analizu vanzemaljskih uzoraka. Posljednjih godina ustanovljeno je da su neki meteoriti koji sadrže bijele krhotine ugrađene u tamnije matične stijene lunarni fragmenti. Meteorit Allende pripada hondritima - važnoj podgrupi kamenih meteorita. Zovu se tako jer sadrže hondrule (od grč. Chondros, zrno) - najstarije sferne čestice koje su se kondenzovale u protoplanetarnoj maglini i potom postale dio kasnijih stijena. Takvi meteoriti nam omogućavaju da procijenimo starost Sunčevog sistema i njegov originalni sastav. Alende meteoritske inkluzije bogate kalcijumom i aluminijumom, prve koje su se kondenzovale zbog svoje visoke tačke ključanja, imaju starost merenu radioaktivnim raspadom od 4,559 ± 0,004 milijarde godina. Ovo je najtačnija procjena starosti Sunčevog sistema. Osim toga, svi meteoriti nose "istorijske zapise" uzrokovane produženim utjecajem galaktičkih kosmičkih zraka, sunčevog zračenja i solarnog vjetra na njih. Ispitivanjem štete uzrokovane kosmičkim zracima možemo reći koliko je dugo meteorit bio u orbiti prije nego što je došao pod zaštitu zemljine atmosfere. Direktna veza između meteorita i Sunca proizlazi iz činjenice da elementarni sastav najstarijih meteorita - hondrita - potpuno ponavlja sastav solarne fotosfere. Jedini elementi koji se razlikuju po sadržaju su isparljive tvari, poput vodonika i helijuma, koji obilno ispare iz meteorita tokom njihovog hlađenja, kao i litijum koji je Sunce djelimično "sagorio" u nuklearnim reakcijama. Izrazi "solarni sastav" i "hondritski sastav" koriste se naizmjenično kada se opisuje gornji "recept za solarnu materiju". Kameni meteoriti, čiji se sastav razlikuje od solarnog, nazivaju se ahondriti.
Mali fragmenti. Približni solarni prostor ispunjen je malim česticama, čiji su izvori kolapsirajuća jezgra kometa i sudari tijela, uglavnom u asteroidnom pojasu. Najmanje čestice se postepeno približavaju Suncu kao rezultat Poynting-Robertsonovog efekta (on se sastoji u tome da pritisak sunčeve svjetlosti na česticu koja se kreće nije usmjerena točno duž linije Sunce-čestica, već je kao rezultat svjetlosne aberacije skrenuo nazad i stoga usporava kretanje čestice). Pad malih čestica na Sunce kompenzira se njihovim stalnim razmnožavanjem, tako da u ravni ekliptike uvijek postoji nakupljanje prašine koja raspršuje sunčeve zrake. U najmračnijim noćima vidljiva je u obliku zodijačke svjetlosti, koja se proteže u širokom pojasu duž ekliptike na zapadu nakon zalaska sunca i na istoku prije izlaska sunca. U blizini Sunca, zodijačka svjetlost se pretvara u lažnu koronu (F-kruna, od lažno - lažno), koja je vidljiva samo za vrijeme potpunog pomračenja. Sa povećanjem ugaone udaljenosti od Sunca, sjaj zodijačke svetlosti se brzo smanjuje, ali se u antisolarnoj tački ekliptike ponovo pojačava, formirajući anti-zračenje; to je zato što sitne čestice prašine intenzivno reflektiraju svjetlost natrag. S vremena na vrijeme, meteoroidi padaju u Zemljinu atmosferu. Njihova brzina je toliko velika (u prosjeku 40 km/s) da gotovo svi, osim najmanjeg i najvećeg, izgaraju na visini od oko 110 km, ostavljajući duge svijetleće repove - meteore ili zvijezde padalice. Mnogi meteoroidi su povezani s orbitama pojedinačnih kometa, pa se meteori češće opažaju kada Zemlja prođe blizu takvih orbita u određeno doba godine. Na primjer, mnogi meteori se posmatraju godišnje oko 12. avgusta kada Zemlja prelazi kišu Perzeida povezanu sa česticama koje je izgubila kometa 1862 III. Drugi potok - Orionidi - oko 20. oktobra povezan je sa prašinom sa Halejeve komete.
vidi takođe METEOR. Čestice manje od 30 mikrona mogu se usporiti u atmosferi i pasti na tlo bez izgorevanja; takvi mikrometeoriti se sakupljaju za laboratorijske analize. Ako se čestice veličine nekoliko centimetara ili više sastoje od dovoljno guste tvari, onda one također ne izgaraju u potpunosti i padaju na površinu Zemlje u obliku meteorita. Više od 90% njih je kamen; samo ih stručnjak može razlikovati od kopnenih stijena. Preostalih 10% meteorita je gvožđe (u stvari, oni su sastavljeni od legure gvožđa i nikla). Meteoriti se smatraju fragmentima asteroida. Gvozdeni meteoriti su nekada bili deo jezgra ovih tela, uništeni sudarima. Moguće je da su neki krhki i hlapljivi meteoriti potekli od kometa, ali to je malo vjerovatno; najvjerovatnije velike čestice kometa izgaraju u atmosferi, a ostaju samo male. S obzirom na to koliko je kometama i asteroidima teško doći do Zemlje, jasno je koliko je korisno proučavati meteorite koji su samostalno "stigli" na našu planetu iz dubina Sunčevog sistema.
vidi takođe METEORIT.
Komete. Obično komete stižu sa udaljene periferije Sunčevog sistema i za kratko vreme postaju izuzetno spektakularna svetila; u ovom trenutku privlače svačiju pažnju, ali mnogo toga u njihovoj prirodi je još uvijek nejasno. Nova kometa se obično pojavljuje neočekivano, pa je stoga gotovo nemoguće pripremiti svemirsku sondu da je dočeka. Naravno, možete polako pripremiti i poslati sondu u susret sa jednom od stotina periodičnih kometa, čije su orbite dobro poznate; ali sve ove komete, koje su se više puta približavale Suncu, već su ostarele, gotovo potpuno izgubile svoje hlapljive materije i postale blede i neaktivne. Samo je jedna periodična kometa još uvijek zadržala aktivnost - ovo je Halejeva kometa. Njenih 30 nastupa redovno se beleži od 240. godine pre nove ere. i nazvao kometu u čast astronoma E. Galleya, koji je predvidio njenu pojavu 1758. Halejeva kometa ima orbitalni period od 76 godina, udaljenost perihela je 0,59 AJ. i afelija 35 a.u. Kada je u martu 1986. prešla ravan ekliptike, armada svemirskih letelica sa pedeset naučnih instrumenata pojurila joj je u susret. Posebno važne rezultate dobile su dvije sovjetske sonde "Vega" i evropska "Giotto", koje su po prvi put prenijele slike jezgra komete. Pokazuju veoma neravnu površinu, prekrivenu kraterima, i dva gasna mlaza koja šikljaju na sunčanoj strani jezgra. Volumen jezgra Halejeve komete bio je veći od očekivanog; njegova površina, koja reflektira samo 4% upadne svjetlosti, jedna je od najtamnijih u Sunčevom sistemu.

Godišnje se posmatra oko deset kometa, od kojih je samo trećina otkrivena ranije. Često se klasifikuju prema trajanju orbitalnog perioda: kratkoperiodični (3 OSTALI PLANETARNI SISTEMI
Iz modernih pogleda na formiranje zvijezda, slijedi da rođenje zvijezde solarnog tipa mora biti praćeno formiranjem planetarnog sistema. Čak i ako se ovo odnosi samo na zvijezde potpuno slične Suncu (tj. pojedinačne zvijezde spektralne klase G), onda u ovom slučaju ne manje od 1% zvijezda u Galaksiji (a to je oko 1 milijarda zvijezda) mora imati planetarne sistemi. Detaljnija analiza pokazuje da sve zvijezde mogu imati planete hladnije od spektralne klase F, pa čak i one koje su uključene u binarne sisteme.

Zaista, posljednjih godina bilo je izvještaja o otkrićima planeta oko drugih zvijezda. U isto vrijeme, same planete nisu vidljive: njihovo prisustvo se detektuje blagim pomakom zvijezde, uzrokovanom njenom privlačnošću prema planeti. Orbitalno kretanje planete uzrokuje da se zvijezda "koleba" i povremeno mijenja svoju radijalnu brzinu, što se može mjeriti položajem linija u spektru zvijezde (Doplerov efekat). Do kraja 1999. otkriveno je otkriće planeta tipa Jupiter u 30 zvijezda, uključujući 51 Peg, 70 Vir, 47 UMa, 55 Cnc, t Boo, u And, 16 Cyg, itd. Sve su to zvijezde blizu Sunce, a udaljenost do najbližeg od njih (Gliese 876) samo 15 St. godine. Dva radio pulsara (PSR 1257 + 12 i PSR B1628-26) takođe imaju planetarne sisteme sa masama reda mase Zemlje. Optička tehnologija još nije bila u stanju da otkrije takve svijetle planete u normalnim zvijezdama. Oko svake zvijezde možete odrediti ekosferu u kojoj temperatura površine planete omogućava postojanje tekuće vode. Sunčeva ekosfera se prostire od 0,8 do 1,1 AJ. Sadrži Zemlju, ali Venera (0,72 AJ) i Mars (1,52 AJ) ne padaju. Vjerovatno u bilo kojem planetarnom sistemu ne pada više od 1-2 planete u ekosferu, na kojoj su uslovi povoljni za život.
DINAMIKA ORBITALNOG KRETANJA
Kretanje planeta sa velikom preciznošću poštuje tri zakona I. Keplera (1571-1630), izvedena iz njegovih zapažanja: 1) Planete se kreću u elipsama, u čijem je jednom od fokusa Sunce. 2) Vektor radijusa koji povezuje Sunce i planetu briše jednake površine za jednake vremenske periode orbitalnog kretanja planete. 3) Kvadrat orbitalnog perioda je proporcionalan kocki velike poluose eliptične orbite. Keplerov drugi zakon slijedi direktno iz očuvanja ugaonog momenta i najopštiji je od tri. Newton je ustanovio da prvi Keplerov zakon vrijedi ako je sila privlačenja između dva tijela obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti između njih, a treći zakon je ako je i ova sila proporcionalna masama tijela. J. Bertrand je 1873. dokazao da se općenito samo u dva slučaja tijela neće kretati jedno oko drugog u spirali: ako se privlače prema Newtonovom zakonu inverznog kvadrata ili Hookeovom zakonu direktne proporcionalnosti (opisujući elastičnost opruga). ). Izuzetno svojstvo Sunčevog sistema je da je masa centralne zvezde mnogo veća od mase bilo koje planete, pa se kretanje svakog člana planetarnog sistema može izračunati sa velikom preciznošću u okviru problema kretanje dva međusobno gravitirajuća tijela - Sunca i jedine planete pored njega. Njegovo matematičko rješenje je poznato: ako brzina planete nije prevelika, onda se kreće po zatvorenoj periodičnoj orbiti, što se može precizno izračunati. Problem kretanja više od dva tijela, općenito nazvan "problem N-tijela", mnogo je teži zbog njihovog haotičnog kretanja u otvorenim orbitama. Ova nasumičnost orbita je fundamentalno važna i omogućava razumijevanje, na primjer, kako meteoriti padaju iz pojasa asteroida na Zemlju.
vidi takođe
KEPLEROVI ZAKONI;
NEBESKA MEHANIKA;
ORBITA. Godine 1867. D. Kirkwood je prvi primijetio da se prazni prostori („otvori“) u asteroidnom pojasu nalaze na takvim udaljenostima od Sunca, gdje je prosječno kretanje srazmjerno (u cjelobrojnom omjeru) sa kretanjem Jupitera. Drugim riječima, asteroidi izbjegavaju orbite u kojima bi period njihove revolucije oko Sunca bio višekratnik perioda Jupiterove revolucije. Dva najveća vrata Kirkwooda su u proporcijama 3:1 i 2:1. Međutim, blizu samjerljivosti 3:2, postoji višak asteroida, ujedinjenih po ovoj osnovi u grupu Gilda. Postoji i višak asteroida trojanske grupe u omjeru 1:1, koji kruže oko Jupitera 60° ispred i 60° iza njega. Situacija sa Trojancima je razumljiva - oni su uhvaćeni u blizini stabilnih Lagrangeovih tačaka (L4 i L5) u Jupiterovoj orbiti, ali kako objasniti Kirkwoodove otvore i Gildinu grupu? Kad bi postojali samo otvori na srazmjernim, onda bi se moglo prihvatiti jednostavno objašnjenje, koje je predložio sam Kirkwood, da su asteroidi izbačeni iz rezonantnih područja periodičnim utjecajem Jupitera. Ali sada se ova slika čini previše jednostavnom. Numerički proračuni su pokazali da haotične orbite prodiru u područja svemira blizu rezonancije 3:1 i da fragmenti asteroida koji padaju u ovo područje mijenjaju svoje orbite iz kružne u izdužene eliptične, redovno ih dovodeći u centralni dio Sunčevog sistema. U takvim orbitama koje ukrštaju planetarne puteve, meteoroidi ne žive dugo (samo nekoliko miliona godina) prije nego što padnu na Mars ili Zemlju i uz mali promašaj bivaju izbačeni na periferiju Sunčevog sistema. Dakle, glavni izvor pada meteorita na Zemlju su Kirkwoodovi otvori, kroz koje prolaze haotične orbite fragmenata asteroida. Postoje, naravno, mnogi primjeri visoko uređenih rezonantnih kretanja u Sunčevom sistemu. Tako se kreću sateliti blizu planeta, na primjer, Mjesec, uvijek okrenut prema istoj hemisferi prema Zemlji, budući da se njegov orbitalni period poklapa sa aksijalnim. Primer još veće sinhronizacije pruža sistem Pluton-Haron, u kojem je ne samo na satelitu, već i na planeti "dan jednak mesecu". Kretanje Merkura ima srednji karakter, čija su aksijalna i orbitalna rotacija u omjeru rezonancije 3:2. Međutim, ne ponašaju se sva tijela tako jednostavno: na primjer, u nesferičnom Hiperionu, pod utjecajem privlačnosti Saturna, os rotacije je haotično obrnuta. Na evoluciju satelitskih orbita utiče nekoliko faktora. Budući da planete i sateliti nisu tačkaste mase, već prošireni objekti, a, osim toga, gravitaciona sila ovisi o udaljenosti, različiti dijelovi tijela satelita, koji se nalaze na različitim udaljenostima od planete, privlače se na različite načine; isto važi i za privlačenje sa satelita na planetu. Ova razlika u silama uzrokuje oseke i oseke mora i daje blago spljošten oblik satelitima koji se sinhrono rotiraju. Satelit i planeta uzrokuju jedni druge plimne deformacije, a to utiče na njihovo orbitalno kretanje. Rezonancija prosečnih kretanja 4:2:1 za Jupiterove satelite Io, Evropu i Ganimeda, koju je Laplas prvi detaljno proučavao u svojoj Nebeskoj mehanici (tom 4, 1805), naziva se Laplasova rezonanca. Samo nekoliko dana prije nego što je Voyager 1 odletio na Jupiter, 2. marta 1979., astronomi Peale, Kassen i Reynolds objavili su The Melting of Io by Tidal Dissipation, u kojem su predvidjeli aktivni vulkanizam na ovom satelitu zbog njegove vodeće uloge u održavanju rezonancije 4:2:1. Voyager 1 je zaista otkrio aktivne vulkane na Iou, toliko moćne da se na snimcima površine satelita ne može vidjeti niti jedan meteoritski krater: tako brzo je njegova površina prekrivena produktima erupcije.
FORMIRANJE SUNČEVOG SISTEMA
Pitanje kako je nastao Sunčev sistem je možda najteže u planetarnoj nauci. Da bismo odgovorili na njega, još uvijek imamo malo podataka koji bi pomogli u rekonstrukciji složenih fizičkih i kemijskih procesa koji su se odvijali u tom dalekom dobu. Teorija formiranja Sunčevog sistema mora objasniti mnoge činjenice, uključujući njegovo mehaničko stanje, hemijski sastav i podatke o hronologiji izotopa. U ovom slučaju, poželjno je osloniti se na stvarne pojave uočene u blizini formiranja i mladih zvijezda.
Mehaničko stanje. Planete se okreću oko Sunca u jednom smjeru, u gotovo kružnim orbitama, koje leže gotovo u istoj ravni. Većina njih rotira oko svoje ose u istom smjeru kao i sunce. Sve ovo ukazuje da je prethodnik Sunčevog sistema bio rotirajući disk, koji prirodno nastaje kada se samogravitirajući sistem komprimuje uz očuvanje ugaonog momenta i rezultirajući povećanje ugaone brzine. (Moment momenta, ili ugaoni zamah planete, je proizvod njene mase puta njene udaljenosti od Sunca i njene orbitalne brzine. Moment kretanja Sunca je određen njegovom aksijalnom rotacijom i približno je jednak proizvodu njegove mase puta njegovog radijusa i brzine rotacije; aksijalni momenti planeta su zanemarljivi.) Sunce u sebi sadrži 99% mase Sunčevog sistema, ali samo cca. 1% njegovog ugaonog momenta. Teorija bi trebala objasniti zašto je većina mase sistema koncentrisana na Suncu, a najveći dio ugaonog momenta je u vanjskim planetama. Dostupni teorijski modeli formiranja Sunčevog sistema ukazuju na to da je u početku Sunce rotiralo mnogo brže nego što je sada. Tada je ugaoni moment od mladog Sunca prenet na spoljne delove Sunčevog sistema; astronomi vjeruju da su gravitacijske i magnetske sile usporile rotaciju Sunca i ubrzale kretanje planeta. Približno pravilo za pravilnu distribuciju planetarnih udaljenosti od Sunca (pravilo Titius-Bode) poznato je već dva stoljeća, ali za njega nema objašnjenja. U sistemima satelita vanjskih planeta, prate se isti obrasci kao i u planetarnom sistemu u cjelini; vjerovatno su procesi njihovog formiranja imali dosta zajedničkog.
vidi takođe TELESNI ZAKON.
Hemijski sastav. U Sunčevom sistemu postoji jak gradijent (razlika) u hemijskom sastavu: planete i sateliti blizu Sunca sastoje se od vatrostalnih materijala, a sastav udaljenih tela sadrži mnogo isparljivih elemenata. To znači da je u eri formiranja Sunčevog sistema postojao veliki temperaturni gradijent. Savremeni astrofizički modeli hemijske kondenzacije sugerišu da je prvobitni sastav protoplanetarnog oblaka bio blizak sastavu međuzvjezdanog medija i Sunca: do 75% masenog vodonika, do 25% helijuma i manje od 1% svi ostali elementi. Ovi modeli uspješno objašnjavaju uočene varijacije u hemijskom sastavu u Sunčevom sistemu. O hemijskom sastavu udaljenih objekata može se suditi na osnovu njihove prosečne gustine, kao i spektra njihove površine i atmosfere. To bi se moglo mnogo preciznije uraditi analizom uzoraka planetarne materije, ali za sada imamo samo uzorke sa Mjeseca i meteorita. Ispitujući meteorite, počinjemo da razumijemo hemiju u primordijalnoj maglini. Međutim, proces aglomeracije velikih planeta od malih čestica ostaje nejasan.
Podaci o izotopima. Izotopski sastav meteorita ukazuje da se formiranje Sunčevog sistema dogodilo prije 4,6 ± 0,1 milijardu godina i da nije trajalo više od 100 miliona godina. Anomalije izotopa neona, kiseonika, magnezijuma, aluminijuma i drugih elemenata ukazuju na to da su u procesu kolapsa međuzvjezdanog oblaka koji je iznjedrio Sunčev sistem, u njega dospeli proizvodi eksplozije obližnje supernove.
vidi takođe IZOTOPES; SUPERNOVA .
Formiranje zvijezda. Zvijezde se rađaju u procesu kolapsa (kompresije) međuzvjezdanih oblaka prašine i plina. Ovaj proces još nije detaljno proučavan. Postoje opservacijski dokazi da udarni valovi od eksplozija supernove mogu komprimirati međuzvjezdanu materiju i stimulirati kolaps oblaka u zvijezde.
vidi takođe GRAVITACIJSKI KOLAPS. Prije nego što mlada zvijezda dostigne stabilno stanje, ona prolazi kroz fazu gravitacijske kontrakcije iz protozvezdane magline. Osnovne informacije o ovoj fazi evolucije zvijezda dobivaju se proučavanjem mladih zvijezda T Bika. Očigledno, ove zvijezde su još uvijek u stanju kompresije i njihova starost ne prelazi milion godina. Obično su njihove mase od 0,2 do 2 solarne mase. Pokazuju znakove jake magnetske aktivnosti. U spektrima nekih T Tauri zvijezda, postoje zabranjene linije koje se pojavljuju samo u plinu male gustine; ovo su verovatno ostaci protozvezdane magline koja okružuje zvezdu. Zvijezde T Bika karakteriziraju brze fluktuacije ultraljubičastog i rendgenskog zračenja. Mnogi od njih pokazuju snažno infracrveno zračenje i silikonske spektralne linije, što ukazuje da su zvijezde okružene oblacima prašine. Konačno, zvijezde T Bika imaju snažan zvjezdani vjetar. Vjeruje se da je u ranom periodu svoje evolucije i Sunce prošlo kroz stadijum T Bika, te da su u tom periodu hlapljivi elementi izbačeni iz unutrašnjih područja Sunčevog sistema. Neke zvijezde umjerene mase pokazuju snažno povećanje sjaja i izbacivanje omotača za manje od godinu dana. Takve pojave nazivaju se Orionovim bakljama tipa FU. Barem jednom je takav ispad doživjela zvijezda T Bika. Vjeruje se da većina mladih zvijezda prolazi kroz pozornicu FU Orion. Mnogi ljudi vide razlog za izbijanje u činjenici da se s vremena na vrijeme povećava stopa akrecije na mladu zvijezdu materije iz okolnog diska plina i prašine. Ako je i Sunce doživjelo jednu ili više baklji tipa FU Orion u svom ranom evolucijskom periodu, to je trebalo snažno utjecati na hlapljive tvari u centralnom Sunčevom sistemu. Zapažanja i proračuni pokazuju da uvijek postoje ostaci protozvjezdane materije u blizini zvijezde koja se formira. Može formirati zvijezdu pratioca ili planetarni sistem. Zaista, mnoge zvijezde formiraju binarne i višestruke sisteme. Ali ako masa pratioca ne prelazi 1% mase Sunca (10 masa Jupitera), tada temperatura u njegovom jezgru nikada neće dostići vrijednost potrebnu za nastanak termonuklearnih reakcija. Takvo nebesko tijelo se zove planeta.
Teorije formacije. Naučne teorije o formiranju Sunčevog sistema mogu se podijeliti u tri kategorije: plimne, akrecione i magline. Potonji trenutno izazivaju najveće interesovanje. Teorija plime, koju je navodno prvi predložio Buffon (1707-1788), ne povezuje direktno formiranje zvijezda i planeta. Pretpostavlja se da je druga zvijezda koja je proletjela pored Sunca, interakcijom plime i oseke, izvukla iz njega (ili iz sebe) struju materije od koje su se formirale planete. Ova ideja se suočava sa mnogim fizičkim problemima; na primjer, vruća materija koju izbaci zvijezda treba da prska, a ne da se kondenzuje. Sada je teorija plime i oseke nepopularna jer ne može objasniti mehaničke karakteristike Sunčevog sistema i predstavlja njegovo rođenje kao slučajan i izuzetno rijedak događaj. Teorija akrecije sugerira da je mlado Sunce uhvatilo materijal budućeg planetarnog sistema, prolazeći kroz gusti međuzvjezdani oblak. Zaista, mlade zvijezde se obično nalaze u blizini velikih međuzvjezdanih oblaka. Međutim, u okviru teorije akrecije, teško je objasniti gradijent hemijskog sastava u planetarnom sistemu. Danas je najrazvijenija i opšteprihvaćena hipoteza o magli, koju je Kant predložio krajem 18. veka. Njegova glavna ideja je da su Sunce i planete nastali istovremeno iz jednog rotirajućeg oblaka. Sabijajući se, pretvorio se u disk, u čijem središtu je nastalo Sunce, a na periferiji - planete. Imajte na umu da se ova ideja razlikuje od Laplaceove hipoteze, prema kojoj je Sunce prvo nastalo iz oblaka, a zatim je, kako se sabijalo, centrifugalna sila otkinula plinske prstenove s ekvatora, koji su se kasnije kondenzirali u planete. Laplaceova hipoteza se suočava sa fizičkim poteškoćama koje nisu savladane 200 godina. Najuspješniju modernu verziju teorije maglina kreirali su A. Cameron i njegove kolege. U njihovom modelu, protoplanetarna maglina je bila otprilike dvostruko masivnija od trenutnog planetarnog sistema. Tokom prvih 100 miliona godina, formirano Sunce je aktivno izbacivalo materiju iz njega. Ovo ponašanje je tipično za mlade zvijezde, koje se po imenu prototipa zovu zvijezde T Bika. Raspodjela pritiska i temperature magline u Cameronovom modelu je u dobrom skladu sa gradijentom hemijskog sastava Sunčevog sistema. Dakle, najvjerovatnije je da su Sunce i planete nastali iz jednog oblaka koji se urušava. U njegovom središnjem dijelu, gdje su gustina i temperatura bile veće, sačuvane su samo vatrostalne tvari, a na periferiji su se sačuvale i hlapljive tvari; ovo objašnjava gradijent hemijskog sastava. Prema ovom modelu, formiranje planetarnog sistema trebalo bi da prati ranu evoluciju svih zvezda poput Sunca.
Rast planeta. Postoji mnogo scenarija za rast planeta. Planete su možda nastale kao rezultat slučajnih sudara i lijepljenja malih tijela koja se nazivaju planetezimali. Ali, možda su se mala tijela spojila u veća odjednom u velike grupe kao rezultat gravitacijske nestabilnosti. Nije jasno da li se akumulacija planeta odvija u gasovitom ili bezgasnom okruženju. U gasovitoj magli padovi temperature se izglađuju, ali kada se dio gasa kondenzira u zrnca prašine, a preostali plin odnese zvjezdani vjetar, prozirnost magline se naglo povećava i u sistemu nastaje jak temperaturni gradijent. Još uvijek nije sasvim jasno koja su karakteristična vremena kondenzacije plina u zrnca prašine, akumulacije zrna prašine u planetezimalima i akrecije planetezimala u planete i njihove satelite.
ŽIVOT U SUNČEVOM SISTEMU
Pretpostavlja se da je život u Sunčevom sistemu nekada postojao izvan Zemlje, a možda i dalje postoji. Pojava svemirske tehnologije omogućila je početak direktnog testiranja ove hipoteze. Ispostavilo se da je živa prevruća i bez atmosfere i vode. Venera je takođe veoma vruća - olovo se topi na njenoj površini. Mogućnost života u gornjem sloju oblaka Venere, gde su uslovi mnogo blaži, još uvek nije ništa drugo do fantazija. Mjesec i asteroidi izgledaju potpuno sterilno. Velike nade su polagane na Mars. Sistemi tankih pravih linija - "kanala", viđeni kroz teleskop prije 100 godina, dali su tada povod da se govori o umjetnim strukturama za navodnjavanje na površini Marsa. Ali sada znamo da su uslovi na Marsu nepovoljni za život: hladan, suv, veoma razrijeđen vazduh i, kao rezultat toga, jako ultraljubičasto zračenje Sunca koje steriliše površinu planete. Uređaji Viking landera nisu otkrili organsku materiju u tlu Marsa. Istina, postoje indicije da se klima na Marsu značajno promijenila i da je nekada bila povoljnija za život. Poznato je da je u dalekoj prošlosti na površini Marsa postojala voda, budući da se na detaljnim snimcima planete vide tragovi vodene erozije, koji podsjećaju na jaruge i suva riječna korita. Dugoročne varijacije klime na Marsu mogu biti povezane s promjenom nagiba polarne ose. Uz blagi porast temperature planete, atmosfera može postati 100 puta gušća (zbog isparavanja leda). Dakle, moguće je da je život na Marsu nekada postojao. Na ovo pitanje moći ćemo odgovoriti tek nakon detaljnog proučavanja uzoraka tla Marsa. Ali odvesti ih na Zemlju je zastrašujući zadatak. Na sreću, postoje jaki dokazi da je od hiljada meteorita pronađenih na Zemlji, najmanje 12 došlo sa Marsa. Zovu se SNC meteoriti, jer su prvi od njih pronađeni u blizini naselja Shergotty (Shergotti, Indija), Nakhla (Nakhla, Egipat) i Chassigny (Chassigny, Francuska). Meteorit ALH 84001 pronađen na Antarktiku mnogo je stariji od ostalih i sadrži policiklične aromatične ugljovodonike, vjerovatno biološkog porijekla. Vjeruje se da je na Zemlju došao s Marsa, jer omjer izotopa kisika u njemu nije isti kao u zemaljskim stijenama ili meteoritima koji nisu SNC, već isti kao u meteoritu EETA 79001, koji sadrži stakla s inkluzijama mjehurića. , u kojem se sastav plemenitih gasova razlikuje od zemaljskog, ali odgovara atmosferi Marsa. Iako postoji mnogo organskih molekula u atmosferama divovskih planeta, teško je povjerovati da tamo može postojati život bez čvrste površine. U tom smislu je mnogo interesantniji satelit Saturna, Titan, koji ima ne samo atmosferu sa organskim komponentama, već i čvrstu površinu na kojoj se mogu akumulirati produkti fuzije. Istina, temperatura ove površine (90 K) je pogodnija za ukapljivanje kisika. Stoga pažnju biologa više privlači Jupiterov satelit, Evropa, iako mu nedostaje atmosfera, ali, očigledno, ima okean tekuće vode ispod svoje ledene površine. Neke komete gotovo sigurno sadrže složene organske molekule koji datiraju još od formiranja Sunčevog sistema. Ali teško je zamisliti život na kometi. Dakle, za sada nemamo dokaza da život u Sunčevom sistemu postoji bilo gdje izvan Zemlje. Može se postaviti pitanje: koje su mogućnosti naučnih instrumenata u vezi sa potragom za vanzemaljskim životom? Može li moderna svemirska sonda otkriti prisustvo života na udaljenoj planeti? Na primjer, da li bi svemirska sonda Galileo mogla otkriti život i inteligenciju na Zemlji kada dvaput proleti pored nje, čineći manevre za pomoć gravitaciji? Na snimcima Zemlje koje je odašiljala sonda nije bilo moguće uočiti znakove inteligentnog života, ali su signali naših radio i televizijskih stanica koje su uhvatili Galileo prijemnici postali očigledan dokaz njenog prisustva. One su potpuno različite od zračenja prirodnih radio stanica - aurore, oscilacije plazme u zemljinoj jonosferi, sunčeve baklje - i odmah odaju prisustvo tehničke civilizacije na Zemlji. I kako se manifestuje nerazuman život? Televizijska kamera Galileo snimila je slike Zemlje u šest uskih spektralnih raspona. U filterima od 0,73 i 0,76 mikrona, neke kopnene površine izgledaju zeleno zbog jake apsorpcije crvene svjetlosti, što nije tipično za pustinje i stijene. Najlakši način da se ovo objasni je da je na površini planete prisutan nosilac nemineralnog pigmenta koji apsorbuje crvenu svetlost. Pouzdano znamo da je ova neobična apsorpcija svjetlosti posljedica klorofila, koji biljke koriste za fotosintezu. Nijedno drugo tijelo u Sunčevom sistemu nema tako zelenu boju. Osim toga, Galileo infracrveni spektrometar je zabilježio prisustvo molekularnog kisika i metana u Zemljinoj atmosferi. Prisustvo metana i kiseonika u Zemljinoj atmosferi ukazuje na biološku aktivnost na planeti. Dakle, možemo zaključiti da su naše interplanetarne sonde u stanju otkriti znakove aktivnog života na površini planeta. Ali ako je život skriven ispod ledene školjke Evrope, onda je malo vjerovatno da će ga vozilo koje proleti.
Geografski rječnik