Den tredje planeten fra solsystemet. Hvordan planetene i vårt solsystem fungerer

Planetsystemet, kalt Solsystemet, inkluderer det sentrale armaturet - Solen, i tillegg til mange romobjekter av forskjellige størrelser og status. Dette systemet ble dannet som et resultat av komprimering av en støv- og gasssky for mer enn 4 milliarder år siden. Hovedtyngden av massen på solplaneten er konsentrert i solen. Åtte store planeter kretser rundt stjernen i nesten sirkulære baner som befinner seg inne i den flate skiven.

De indre planetene i solsystemet regnes som Merkur, Venus, Jorden og Mars (i rekkefølge etter avstand fra Solen). Disse himmellegemene kalles terrestriske planeter. Dette blir fulgt av de største planetene - Jupiter og Saturn. Serien er fullført av Uranus og Neptun, som er lengst fra sentrum. Helt i utkanten av systemet roterer dvergplaneten Pluto.

Jorden er den tredje planeten i solsystemet. Som andre store kropper, kretser den rundt Solen i en lukket bane og adlyder kraften i stjernens tyngdekraft. Solen tiltrekker seg himmellegemer til seg selv, og lar dem verken nærme seg sentrum av systemet eller fly bort i verdensrommet. Sammen med planetene kretser mindre kropper rundt den sentrale stjernen - meteorer, kometer, asteroider.

Funksjoner på planeten Jorden

Den gjennomsnittlige avstanden fra jorden til sentrum av solsystemet er 150 millioner km. Plasseringen av den tredje planeten viste seg å være ekstremt gunstig sett fra livets fremvekst og utvikling. Jorden mottar en liten del av varmen fra solen, men denne energien er ganske nok til at levende organismer kan eksistere på planeten. På Venus og Mars, Jordas nærmeste naboer, er forholdene mindre gunstige i denne forbindelse.

Blant planetene i den såkalte terrestriske gruppen kjennetegnes jorden med den største tettheten og størrelsen. Sammensetningen av den lokale atmosfæren, som inneholder fritt oksygen, er unik. Tilstedeværelsen av en kraftig hydrosfære gir også jorden sin originalitet. Disse faktorene har blitt en av hovedbetingelsene for eksistensen av biologiske former. Forskere mener at dannelsen av jordens indre struktur fortsatt fortsetter på grunn av tektoniske prosesser som skjer i dens dyp.

I umiddelbar nærhet av jorden er månen, dens naturlige satellitt. Dette er det eneste romobjektet som har blitt besøkt av mennesker til dags dato. Den gjennomsnittlige avstanden mellom jorden og satellitten er omtrent 380 tusen km. Månens overflate er dekket av støv og rusk. Det er ingen atmosfære på jordens satellitt. Det er ikke utelukket at i en fjern fremtid vil månens territorium bli mestret av terrestrisk sivilisasjon.

Planetene i solsystemet

I henhold til den offisielle posisjonen til International Astronomical Union (IAU), organisasjonen som tildeler navn til astronomiske objekter, er det bare 8 planeter.

Pluto ble ekskludert fra kategorien av planeter i 2006. siden i Kuiper -beltet er det objekter som er større / eller like store som Pluto. Derfor, selv om det er tatt for et fullverdig himmellegeme, er det nødvendig å legge Eris til denne kategorien, som har nesten samme størrelse som Pluto.

Som definert av MAC, er det 8 kjente planeter: Merkur, Venus, Jorden, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun.

Alle planeter er delt inn i to kategorier avhengig av deres fysiske egenskaper: den terrestriske gruppen og gassgigantene.

Skjematisk fremstilling av planetenes plassering

Terrestriske planeter

Kvikksølv

Den minste planeten i solsystemet har en radius på bare 2.440 km. Revolusjonsperioden rundt Solen, for enkel forståelse, likestilt med Jordens år, er 88 dager, mens Merkur klarer å fullføre en revolusjon rundt sin egen akse bare halvannen gang. Dermed varer dagen omtrent 59 jorddager. I lang tid ble det antatt at denne planeten hele tiden var vendt til Solen på samme side, siden periodene med synlighet fra jorden ble gjentatt med en periodisitet omtrent lik fire kvikksølvdager. Denne misforståelsen ble fjernet med muligheten for å bruke radarforskning og utføre konstante observasjoner ved hjelp av romstasjoner. Merkurbanen er en av de mest ustabile, og endrer ikke bare bevegelseshastigheten og avstanden fra solen, men også posisjonen i seg selv. Alle interesserte kan observere denne effekten.

Kvikksølv i farge, bilde fra MESSENGER -romfartøyet

Nærheten til solen har fått Merkur til å oppleve de største temperatursvingningene blant planetene i systemet vårt. Gjennomsnittlig dagtemperatur er rundt 350 grader Celsius, og nattemperaturen er -170 ° C. Natrium, oksygen, helium, kalium, hydrogen og argon ble funnet i atmosfæren. Det er en teori om at han tidligere var en Venus -satellitt, men så langt er dette uprøvd. Han har ingen egne satellitter.

Venus

Den andre planeten fra Solen, hvis atmosfære nesten utelukkende består av karbondioksid. Det kalles ofte morgenstjernen og kveldsstjernen, fordi det er den første av stjernene som blir synlig etter solnedgang, akkurat som før daggry, fortsetter den å være synlig selv når alle andre stjerner har forsvunnet fra synet. Andelen karbondioksid i atmosfæren er 96%, nitrogen i den er relativt liten - nesten 4%, og vanndamp og oksygen er tilstede i svært små mengder.

Venus i UV -spekteret

Denne atmosfæren skaper en drivhuseffekt, overflatetemperaturen er derfor enda høyere enn kvikksølv og når 475 ° C. Det regnes som den mest rolige, den venusianske dagen varer 243 jorddager, som er nesten lik et år på Venus - 225 jorddager. Mange kaller den jordens søster på grunn av dens masse og radius, hvis verdier er veldig nær jordens. Radius til Venus er 6052 km (0,85% av jorden). Det er ingen satellitter, som Merkur.

Den tredje planeten fra solen og den eneste i systemet vårt der det er flytende vann på overflaten, uten hvilket liv på planeten ikke kunne utvikle seg. I hvert fall livet slik vi kjenner det. Jordens radius er 6371 km, og i motsetning til resten av himmellegemene i systemet vårt er mer enn 70% av overflaten dekket av vann. Resten av plassen er okkupert av kontinenter. Et annet trekk ved jorden er de tektoniske platene gjemt under planetens mantel. Samtidig er de i stand til å bevege seg, om enn i veldig lav hastighet, noe som over tid forårsaker en endring i landskapet. Planets hastighet som beveger seg langs den er 29-30 km / sek.

Planeten vår fra verdensrommet

En omdreining på sin akse tar nesten 24 timer, og hele orbitalpassasjen varer 365 dager, noe som er mye lengre i forhold til de nærmeste naboplaneter. Jordens dag og år er også tatt som en standard, men dette ble bare gjort for å oppfatte tidsintervaller på andre planeter. Jorden har en naturlig satellitt - månen.

Mars

Den fjerde planeten fra solen, kjent for sin tøffe atmosfære. Siden 1960 har Mars blitt aktivt utforsket av forskere fra flere land, inkludert Sovjetunionen og USA. Ikke alle leteprogrammer har vært vellykkede, men vann som finnes i noen områder tyder på at primitivt liv på Mars eksisterer, eller har eksistert tidligere.

Lysstyrken på denne planeten lar deg se den fra jorden uten instrumenter. En gang hvert 15.-17. År, under opposisjonen, blir det det lyseste objektet på himmelen, og formørker selv Jupiter og Venus.

Radiusen er nesten halvparten av jordens og er 3390 km, men året er mye lengre - 687 dager. Han har 2 satellitter - Phobos og Deimos .

En illustrerende modell av solsystemet

Merk følgende! Animasjon fungerer bare i nettlesere som støtter -webkit -standarden (Google Chrome, Opera eller Safari).

  • Solen

    Solen er en stjerne, som er en varm ball med glødende gasser i sentrum av vårt solsystem. Innflytelsen strekker seg langt utover banene til Neptun og Pluto. Uten solen og dens intense energi og varme ville det ikke vært liv på jorden. Det er milliarder av stjerner, som vår sol, spredt over Melkeveisgalaksen.

  • Kvikksølv

    Merkur er svidd av solen og er bare litt større enn Jordens satellittmåne. I likhet med månen er kvikksølv praktisk talt blottet for atmosfære og kan ikke jevne ut sporene fra nedfallende meteoritter, derfor er den, som månen, dekket med kratere. Dagsiden av Merkur blir veldig varm på solen, mens på nattesiden temperaturen synker hundrevis av grader under null. Det er is i Mercury -kratrene, som ligger ved polene. Merkur gjør en revolusjon rundt solen hver 88. dag.

  • Venus

    Venus er en verden med monstrøs varme (enda mer enn på kvikksølv) og vulkansk aktivitet. Lignende i struktur og størrelse som Jorden, er Venus dekket av en tykk og giftig atmosfære som skaper en sterk drivhuseffekt. Denne svidd verden er varm nok til å smelte bly. Radarbilder gjennom den mektige atmosfæren har avslørt vulkaner og forvrengte fjell. Venus roterer i motsatt retning fra rotasjonen til de fleste planeter.

  • Jorden er en havplanet. Vårt hjem, med sin overflod av vann og liv, gjør det unikt i vårt solsystem. Andre planeter, inkludert flere måner, har også isforekomster, atmosfære, årstider og til og med vær, men bare på jorden kom alle disse komponentene sammen på en slik måte at livet ble mulig.

  • Mars

    Selv om detaljer om overflaten av Mars er vanskelig å se fra jorden, viser teleskopobservasjoner at Mars har årstider og hvite flekker ved polene. I flere tiår trodde folk at de lyse og mørke områdene på Mars var flekker av vegetasjon og at Mars kan være et egnet sted for livet, og at det finnes vann i polarkappene. Da romskipet Mariner 4 fløy av Mars i 1965, ble mange av forskerne sjokkert over å se fotografier av den dystre planeten dekket av kratere. Mars viste seg å være en død planet. Senere oppdrag avslørte imidlertid at Mars har mange mysterier som gjenstår å løse.

  • Jupiter

    Jupiter er den mest massive planeten i vårt solsystem, med fire store måner og mange små måner. Jupiter danner et slags miniatyrsolsystem. For å bli en fullverdig stjerne måtte Jupiter bli 80 ganger mer massiv.

  • Saturn

    Saturn er den lengste av de fem planetene som var kjent før oppfinnelsen av teleskopet. I likhet med Jupiter består Saturn hovedsakelig av hydrogen og helium. Volumet er 755 ganger jordens. Vinden i atmosfæren når hastigheter på 500 meter per sekund. Disse raske vindene, kombinert med varmen som stiger fra planetens indre, forårsaker de gule og gyldne stripene vi ser i atmosfæren.

  • Uranus

    Den første planeten som ble funnet med et teleskop, Uranus ble oppdaget i 1781 av astronomen William Herschel. Den syvende planeten er så langt fra solen at en revolusjon rundt solen tar 84 år.

  • Neptun

    Nesten 4,5 milliarder kilometer fra Solen, i en bane rundt Neptun. Det tar 165 år for en revolusjon rundt Solen. Den er usynlig for det blotte øye på grunn av sin store avstand til jorden. Interessant nok krysser den uvanlige elliptiske bane med dvergplaneten Pluto, som er grunnen til at Pluto er inne i banen til Neptun i omtrent 20 år av 248 hvor den gjør en revolusjon rundt Solen.

  • Pluto

    Liten, kald og utrolig fjern, Pluto ble oppdaget i 1930 og har lenge vært ansett som den niende planeten. Men etter funnene av Pluto-lignende verdener som var enda lenger unna, ble Pluto overført til kategorien dvergplaneter i 2006.

Planeter er kjemper

Det er fire gassgiganter som ligger utenfor Mars bane: Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun. De finnes i det ytre solsystemet. De kjennetegnes ved sin massivitet og gassammensetning.

Planeter i solsystemet, ikke skalert

Jupiter

Den femte på rad fra solen og den største planeten i systemet vårt. Radien er 69912 km, den er 19 ganger større enn jorden og bare 10 ganger mindre enn solen. Året på Jupiter er ikke det lengste i solsystemet, det varer 4333 jorddager (mindre enn 12 år). Hans egen dag har en varighet på omtrent 10 jordtimer. Den eksakte sammensetningen av planetens overflate er ennå ikke bestemt, men det er kjent at krypton, argon og xenon er tilstede på Jupiter i mye større mengder enn på solen.

Det antas at en av de fire gassgigantene faktisk er en mislykket stjerne. Denne teorien støttes av det største antallet satellitter, hvorav Jupiter har mange - så mange som 67. For å forestille seg deres oppførsel i planetens bane, er det nødvendig med en tilstrekkelig nøyaktig og presis modell av solsystemet. Den største av dem er Callisto, Ganymede, Io og Europa. Samtidig er Ganymede den største satellitten av planetene i hele solsystemet, radiusen er 2634 km, som er 8% større enn størrelsen på Merkur, den minste planeten i systemet vårt. Io skiller seg ut ved at det er en av tre satellitter med en atmosfære.

Saturn

Den nest største planeten og den sjette i solsystemet. Sammenlignet med andre planeter er sammensetningen av kjemiske elementer mest lik Solen. Radius av overflaten er 57350 km, året er 10 759 dager (nesten 30 jordår). Dagen her varer litt lenger enn på Jupiter - 10,5 jordtimer. Etter antall satellitter er den ikke mye bak naboen - 62 mot 67. Den største satellitten til Saturn er Titan, akkurat som Io, som har en atmosfære. Litt mindre enn ham i størrelse, men ikke mindre kjent fra dette - Enceladus, Rhea, Dione, Tethys, Iapetus og Mimas. Det er disse satellittene som er objektene for den hyppigste observasjonen, og derfor kan vi si at de er de mest studerte i sammenligning med resten.

I lang tid ble ringene på Saturn betraktet som et unikt fenomen som bare var iboende for ham. Det har bare nylig blitt fastslått at ringer er tilstede i alle gassgiganter, men i andre er de ikke så tydelig synlige. Deres opprinnelse er ennå ikke fastslått, selv om det er flere hypoteser om hvordan de oppsto. I tillegg ble det nylig oppdaget at Rhea, en av satellittene på den sjette planeten, også har en slags ringer.

Plassen har lenge tiltrukket folks oppmerksomhet. Astronomer begynte å studere planetene i solsystemet i middelalderen og undersøkte dem i primitive teleskoper. Men en grundig klassifisering, en beskrivelse av de strukturelle trekkene og bevegelsen av himmellegemer ble mulig først på 1900 -tallet. Med ankomsten av kraftig utstyr, toppmoderne observatorier og romfartøy ble flere tidligere ukjente objekter oppdaget. Nå kan hver elev liste alle planetene i solsystemet i rekkefølge. Nesten alle stammer fra en romfart, og så langt har mennesket bare vært på månen.

Hva er solsystemet

Universet er stort og inkluderer mange galakser. Solsystemet vårt er en del av en galakse med over 100 milliarder stjerner. Men det er veldig få av dem som ser ut som solen. I utgangspunktet er de alle røde dverger, som både er mindre i størrelse og skinner mindre sterkt. Forskere har antydet at solsystemet ble dannet etter fremveksten av solen. Det enorme gravitasjonsfeltet ble fanget opp av en gassstøvsky, hvorfra det som følge av gradvis avkjøling ble dannet partikler av fast stoff. Over tid ble det dannet himmellegemer fra dem. Det antas at solen nå er midt i sin livsbane, så den vil eksistere, så vel som alle himmellegemene som er avhengige av den, i flere milliarder år. Astronomer har studert nærrommet lenge, og alle vet hvilke planeter i solsystemet som finnes. Bilder av dem, tatt fra romsatellitter, finnes på sidene med alle slags informasjonsressurser dedikert til dette emnet. Alle himmellegemer holdes av solens sterke gravitasjonsfelt, som utgjør mer enn 99% av volumet i solsystemet. Store himmellegemer roterer rundt stjernen og rundt aksen i en retning og i ett plan, som kalles ekliptikkens plan.

Planetene i solsystemet i orden

I moderne astronomi er det vanlig å vurdere himmellegemer som starter fra solen. På 1900 -tallet ble det opprettet en klassifisering som inkluderer 9 planeter i solsystemet. Men den siste romutforskningen og de siste funnene har presset forskere til å revidere mange posisjoner innen astronomi. Og i 2006, på den internasjonale kongressen, på grunn av sin lille størrelse (en dverg som ikke overstiger tre tusen km i diameter), ble Pluto ekskludert fra antallet klassiske planeter, og det var åtte av dem. Nå har strukturen i vårt solsystem fått et symmetrisk, slank utseende. Den inkluderer fire terrestriske planeter: Merkur, Venus, Jorden og Mars, deretter kommer asteroidebeltet, etterfulgt av fire gigantiske planeter: Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun. I utkanten av solsystemet passerer også hvilke forskere kalte Kuiperbeltet. Det er i det Pluto befinner seg. Disse stedene er fremdeles dårlig forstått på grunn av deres avstand fra solen.

Funksjoner på de terrestriske planetene

Hva gjør at disse himmellegemene kan tilskrives én gruppe? La oss liste de viktigste egenskapene til de indre planetene:

  • relativt liten størrelse;
  • hard overflate, høy tetthet og lignende sammensetning (oksygen, silisium, aluminium, jern, magnesium og andre tunge elementer);
  • tilstedeværelsen av atmosfæren;
  • samme struktur: en kjerne av jern med nikkelforurensninger, en mantel bestående av silikater og en skorpe av silikatbergarter (bortsett fra kvikksølv, den har ingen skorpe);
  • et lite antall satellitter - bare 3 for fire planeter;
  • ganske svakt magnetfelt.

Funksjoner til de gigantiske planetene

Når det gjelder de ytre planetene eller gassgigantene, har de følgende lignende egenskaper:

  • store størrelser og masser;
  • de har ikke en fast overflate og består av gasser, hovedsakelig helium og hydrogen (derfor kalles de også gassgiganter);
  • flytende kjerne, bestående av metallisk hydrogen;
  • høy rotasjonshastighet;
  • et sterkt magnetfelt, som forklarer den uvanlige naturen til mange prosesser som foregår på dem;
  • det er 98 satellitter i denne gruppen, hvorav de fleste tilhører Jupiter;
  • det mest karakteristiske trekket ved gassgiganter er tilstedeværelsen av ringer. Alle fire planetene har dem, men de er ikke alltid merkbare.

Den første planeten - Merkur

Den ligger nærmest solen. Derfor ser lyset ut fra overflaten tre ganger større enn fra jorden. Dette forklarer også de sterke temperaturfallene: fra -180 til +430 grader. Kvikksølv går veldig raskt i bane. Kanskje det er derfor han fikk et slikt navn, for i gresk mytologi er Merkur gudens sendebud. Det er praktisk talt ingen atmosfære her, og himmelen er alltid svart, men solen skinner veldig sterkt. Imidlertid er det på polene steder der strålene aldri faller. Dette fenomenet kan forklares med vippingen av rotasjonsaksen. Det ble ikke funnet vann på overflaten. Denne omstendigheten, så vel som den unormalt høye dagtemperaturen (så vel som den lave natten), forklarer fullt ut det faktum at det ikke er liv på planeten.

Venus

Hvis du studerer planetene i solsystemet i rekkefølge, er Venus den andre på rad. Folk kunne se det på himmelen selv i antikken, men siden det bare ble vist om morgenen og om kvelden, ble det antatt at dette er 2 forskjellige objekter. Forresten, våre slaviske forfedre kalte henne Mertsana. Det er det tredje lyseste objektet i vårt solsystem. Tidligere kalte folk det morgen- og kveldsstjernen, fordi den er best sett før soloppgang og solnedgang. Venus og jorden er veldig like i struktur, sammensetning, størrelse og tyngdekraft. Rundt sin akse beveger denne planeten seg veldig sakte og gjør en fullstendig revolusjon på 243,02 jorddager. Selvfølgelig er forholdene på Venus veldig forskjellige fra de på jorden. Det er dobbelt så nær solen, så det er veldig varmt der. Den høye temperaturen forklares også med at tykke skyer av svovelsyre og en atmosfære av karbondioksid skaper en drivhuseffekt på planeten. I tillegg er trykket på overflaten 95 ganger større enn på jorden. Derfor varte det første skipet som besøkte Venus på 70 -tallet av 1900 -tallet ikke mer enn en time der. Et trekk ved planeten er også det faktum at den roterer i motsatt retning sammenlignet med de fleste planeter. Flere astronomer om dette himmelobjektet er ennå ikke kjent.

Den tredje planeten fra solen

Det eneste stedet i solsystemet, og i hele universet kjent for astronomer, hvor liv eksisterer, er Jorden. I den terrestriske gruppen har den de største dimensjonene. Hva annet er hun

  1. Den største tyngdekraften blant de terrestriske planetene.
  2. Veldig sterkt magnetfelt.
  3. Høy tetthet.
  4. Hun er den eneste blant alle planetene som har en hydrosfære, noe som bidro til dannelsen av liv.
  5. Den har den største satellitten sammenlignet med størrelsen, som stabiliserer tiltningen i forhold til solen og påvirker naturlige prosesser.

Planeten Mars

Det er en av de minste planetene i galaksen vår. Hvis vi betrakter planetene i solsystemet i orden, så er Mars den fjerde fra Solen. Atmosfæren er veldig sjelden, og trykket på overflaten er nesten 200 ganger mindre enn på jorden. Av samme grunn observeres svært sterke temperaturforskjeller. Planeten Mars er lite studert, selv om den lenge har tiltrukket seg oppmerksomhet fra mennesker. Ifølge forskere er dette det eneste himmellegemet som liv kan eksistere på. Faktisk var det tidligere vann på overflaten av planeten. Denne konklusjonen kan gjøres på grunnlag av det faktum at det er store iskapper ved polene, og overflaten er dekket med mange furer som kan tørkes opp elveleier. I tillegg er det noen mineraler på Mars som bare kan dannes i nærvær av vann. Et annet trekk ved den fjerde planeten er tilstedeværelsen av to satellitter. Det uvanlige er at Phobos gradvis senker rotasjonen og nærmer seg planeten, mens Deimos tvert imot beveger seg bort.

Hva er Jupiter kjent for

Den femte planeten er den største. Volumet til Jupiter ville passe til 1300 jordarter, og dens masse er 317 ganger større enn jordens. Som alle gassgiganter er strukturen hydrogen-helium, som minner om stjerners sammensetning. Jupiter er den mest interessante planeten, som har mange karakteristiske trekk:

  • det er det tredje lyseste himmellegemet etter månen og Venus;
  • Jupiter har det sterkeste magnetfeltet av alle planeter;
  • Det gjør en full revolusjon rundt aksen på bare 10 jordtimer - raskere enn andre planeter;
  • et interessant trekk ved Jupiter er en stor rød flekk - slik er atmosfærisk virvel som roterer mot klokken synlig fra jorden;
  • som alle gigantiske planeter, har den ringer, men ikke så lyse som Saturn;
  • denne planeten har det største antallet satellitter. Han har 63 av dem. De mest kjente er Europa, der de fant vann, Ganymede - den største satellitten på planeten Jupiter, samt Io og Calisto;
  • et annet trekk ved planeten er at i skyggen er overflatetemperaturen høyere enn på steder opplyst av solen.

Planet Saturn

Det er den nest største gassgiganten, også oppkalt etter en gammel gud. Den består av hydrogen og helium, men det er funnet spor av metan, ammoniakk og vann på overflaten. Forskere har funnet ut at Saturn er den mest sjeldne planeten. Dens tetthet er mindre enn vann. Denne gassgiganten roterer veldig raskt - den gjør en omdreining på 10 jordtimer, som et resultat av at planeten er flat fra sidene. Store hastigheter på Saturn og vinden - opptil 2000 kilometer i timen. Dette er mer enn lydens hastighet. Saturn har et annet særpreg - den har 60 satellitter i sitt tiltrekningsfelt. Den største av dem - Titan - er den nest største i hele solsystemet. Det unike med dette objektet ligger i det faktum at mens de utforsket overflaten, oppdaget forskerne først et himmellegeme med forhold som ligner dem som eksisterte på jorden for omtrent 4 milliarder år siden. Men den viktigste egenskapen til Saturn er tilstedeværelsen av lyse ringer. De omkranser planeten rundt ekvator og reflekterer mer lys enn seg selv. Fire er det mest fantastiske fenomenet i solsystemet. Uvanlig beveger de indre ringene seg raskere enn de ytre ringene.

- Uranus

Så vi fortsetter å vurdere planeter i solsystemet i orden. Den syvende planeten fra Solen er Uranus. Det er den kaldeste av alle - temperaturen synker til -224 ° C. I tillegg fant forskerne ikke metallisk hydrogen i sammensetningen, men fant modifisert is. Derfor tilhører Uranus en egen kategori av isgiganter. Et fantastisk trekk ved dette himmellegemet er at det roterer mens det ligger på siden. Årstidskiftet på planeten er også uvanlig: I 42 jordår regjerer vinteren der, og solen dukker ikke opp i det hele tatt, sommeren varer også 42 år, og solen går ikke ned på dette tidspunktet. På våren og høsten vises lyset hver 9. time. Som alle gigantiske planeter har Uranus ringer og mange måner. Hele 13 ringer kretser rundt den, men de er ikke like lyse som Saturn, og planeten har bare 27 satellitter. Hvis vi sammenligner Uranus med jorden, så er den 4 ganger større enn den, 14 ganger tyngre og er ligger på en avstand 19 ganger veien til lyset fra planeten vår.

Neptun: den usynlige planeten

Etter at Pluto ble ekskludert fra antall planeter, ble Neptun den siste fra Solen i systemet. Den ligger 30 ganger lenger fra stjernen enn jorden, og er ikke synlig fra planeten vår selv gjennom et teleskop. Forskere oppdaget det så å si tilfeldig: ved å observere trekk ved bevegelsen til planetene nærmest den og deres satellitter, konkluderte de med at det må være et annet stort himmellegeme utenfor Uranus bane. Etter oppdagelse og forskning ble interessante trekk ved denne planeten avslørt:

  • på grunn av tilstedeværelsen av en stor mengde metan i atmosfæren, vises fargen på planeten fra verdensrommet blågrønn;
  • Neptuns bane er nesten perfekt sirkulær;
  • planeten roterer veldig sakte - den gjør en sirkel på 165 år;
  • Neptun er 4 ganger størrelsen på jorden og 17 ganger tyngre, men tyngdekraften er nesten den samme som på planeten vår;
  • den største av de 13 satellittene til denne giganten er Triton. Han er alltid vendt til planeten med den ene siden og nærmer seg sakte den. Fra disse tegnene antydet forskere at han ble fanget av Neptuns tyngdekraft.

Det er rundt hundre milliarder planeter i hele Melkeveien. Så langt kan ikke forskere studere noen av dem. Men antallet planeter i solsystemet er kjent for nesten alle mennesker på jorden. Riktignok har interessen for astronomi i det 21. århundre bleknet litt, men selv barn vet navnet på planetene i solsystemet.

Solsystemet er vårt romområde, og planetene i det er hjemmet. Enig, hvert hus bør ha sitt eget nummer.

I denne artikkelen vil du lære om riktig plassering av planetene, samt hvorfor de kalles på denne måten og ikke ellers.

La oss starte med solen.

Stjernen i dagens artikkel er solen. De kalte ham at han ifølge noen kilder til ære for den romerske guden Sol var gud for det himmelske legeme. Roten "sol" er til stede på nesten alle språk i verden og gir på en eller annen måte en tilknytning til det moderne solkonseptet.

Fra denne belysningen begynner den riktige rekkefølgen på objekter, som hver er unik på sin egen måte.

Kvikksølv

Det aller første objektet for vår oppmerksomhet er Merkur., navngitt slik til ære for den guddommelige budbringeren til Merkur, preget av sin fenomenale hastighet. Og Merkur i seg selv er på ingen måte treg - på grunn av beliggenheten sin, den kretser rundt Solen raskere enn alle planetene i systemet vårt, og er dessuten det minste "huset" som roterer rundt stjernen vår.

Interessante fakta:

  • Kvikksølv roterer rundt solen i en ellipsoid bane, og ikke rund, som andre planeter, og denne bane er i stadig endring.
  • Kvikksølv har en jernkjerne som står for 40% av totalmassen og 83% av volumet.
  • Kvikksølv kan sees på himmelen med det blotte øye.

Venus

Hus nummer to i systemet vårt. Venus ble oppkalt etter en gudinne- kjærlighetens vakre beskytterinne. I størrelse er Venus bare litt dårligere enn jorden vår. Atmosfæren er nesten utelukkende karbondioksid. Det er oksygen i atmosfæren, men i svært små mengder.

Interessante fakta:

Jord

Det eneste romobjektet som det er oppdaget liv på, er den tredje planeten i systemet vårt. For et behagelig liv for levende organismer har Jorden alt: passende temperatur, oksygen og vann. Navnet på planeten vår kommer fra den proto-slaviske roten "-zem", som betyr "lav". Sannsynligvis, så det ble kalt i antikken fordi det ble ansett som flatt, med andre ord "lavt".

Interessante fakta:

  • Jordens satellitt Månen er den største satellitten blant satellittene på de terrestriske planetene - dvergplaneter.
  • Det er den tetteste planeten blant den terrestriske gruppen.
  • Jorden og Venus kalles noen ganger søstre fordi de begge har en atmosfære.

Mars

Den fjerde planeten fra Solen. Mars er oppkalt etter den gamle romerske krigsguden for sin blodrøde farge, som ikke er blodig i det hele tatt, men faktisk jern. Det er det høye jerninnholdet som gir overflaten på Mars den røde fargen. Mars er mindre enn jorden, men har to satellitter: Phobos og Deimos.

Interessante fakta:

Asteroidebelte

Asteroidebeltet er mellom Mars og Jupiter... Den fungerer som en grense mellom de terrestriske planetene og gigantiske planetene. Noen forskere mener at asteroidebeltet ikke er annet enn en planet som knuste i fragmenter. Men så langt er hele verden mer tilbøyelig til teorien om at asteroidebeltet er en konsekvens av Big Bang som fødte galaksen.

Jupiter

Jupiter er det femte "huset" fra solen. Den er to og en halv ganger tyngre enn alle planetene i galaksen til sammen. Jupiter er oppkalt etter den gamle romerske kongen av gudene, mest sannsynlig på grunn av den imponerende størrelsen.

Interessante fakta:

Saturn

Saturn er oppkalt etter den romerske jordbruksguden. Sigden er symbolet på Saturn. Den sjette planeten er kjent for sine ringer. Saturn har den laveste tettheten av alle naturlige satellitter som kretser rundt solen. Tettheten er enda lavere enn vann.

Interessante fakta:

  • Saturn har 62 måner. De mest kjente av dem er: Titan, Enceladus, Iapetus, Dione, Tethys, Rhea og Mimas.
  • Saturns måne Titan har den mest betydningsfulle atmosfæren av alle satellittene i systemet, og Rhea har ringer som Saturn selv.
  • Sammensetningen av de kjemiske elementene til Solen og Saturn er mer lik solens og andre objekter i solsystemet.

Uranus

Det syvende "huset" i solsystemet. Noen ganger kalles Uranus en "lat planet", fordi den under rotasjon ligger på siden - hellingen til aksen er 98 grader. Uranus er også den letteste planeten i vårt system, og satellittene er oppkalt etter karakterene til William Shakespeare og Alexander Pope. Uranus selv er oppkalt etter den greske himmelen.

Interessante fakta:

  • Uranus har 27 måner, de mest kjente av dem er Titania, Ariel, Umbriel og Miranda.
  • Temperaturen på Uranus er -224 grader Celsius.
  • Ett år på Uranus tilsvarer 84 år på jorden.

Neptun

Den åttende, den siste planeten i solsystemet er nær nok til naboen Uranus. Neptunus fikk navnet sitt fra hav og havs gud. Tydeligvis ble det gitt til dette romobjektet etter at forskere så Neptuns dype blå farge.

Interessante fakta:

Om Pluto

Pluto har offisielt opphørt å bli betraktet som en planet siden august 2006. Den ble ansett for liten og erklært som en asteroide. Navnet på den tidligere planeten i galaksen er slett ikke navnet på noen gud. Oppdageren av denne nå asteroiden oppkalte dette romobjektet etter datterens favoritt tegneseriefigur, hunden Pluto.

I denne artikkelen gjennomgikk vi kort plasseringen av planetene. Vi håper du finner denne artikkelen nyttig og informativ.







SOLSYSTEMET
Solen og himmellegemene som roterer rundt den - 9 planeter, mer enn 63 satellitter, fire systemer av ringer av gigantiske planeter, titusenvis av asteroider, et mylder av meteoroider som varierer i størrelse fra steinblokker til støvkorn, samt millioner av kometer. Partikler av solvinden - elektroner og protoner - beveger seg i rommet mellom dem. Hele solsystemet er ennå ikke utforsket: for eksempel har de fleste planetene og deres satellitter bare blitt skummet fra flybybaner, bare en halvkule av Merkur er fotografert, og det har ikke vært noen ekspedisjoner til Pluto ennå. Men likevel, ved hjelp av teleskoper og romprober, har mange viktige data allerede blitt samlet inn.
Nesten hele massen av solsystemet (99,87%) er konsentrert i solen. Solens størrelse er også betydelig større enn noen planet i systemet: selv Jupiter, som er 11 ganger Jordens størrelse, har en radius 10 ganger mindre enn Solen. Solen er en vanlig stjerne som skinner av seg selv på grunn av den høye overflatetemperaturen. Planetene derimot skinner med reflektert sollys (albedo), siden de selv er ganske kalde. De er ordnet i følgende rekkefølge fra Solen: Merkur, Venus, Jorden, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun og Pluto. Avstander i solsystemet måles vanligvis i enheter av jordens gjennomsnittlige avstand fra solen, kalt en astronomisk enhet (1 AU = 149,6 millioner km). For eksempel er Plutos gjennomsnittlige avstand fra Solen 39 AU, men noen ganger beveger den seg bort med 49 AU. Det er kjent at kometer flyr bort med 50 000 AU. Avstanden fra Jorden til den nærmeste stjernen en centaur er 272 000 AU, eller 4,3 lysår (dvs. at lyset som reiser med en hastighet på 299,793 km / s reiser denne avstanden på 4,3 år). Til sammenligning når lyset fra solen til jorden på 8 minutter og til Pluto på 6 timer.

Planetene roterer rundt solen i nesten sirkulære baner, som ligger omtrent i samme plan, i retning mot klokken, sett fra Nordpolen på jorden. Planen til jordens bane (ekliptikkens plan) ligger nær medianplanet til planetenes baner. Derfor passerer de synlige banene til planetene, solen og månen på himmelen nær ekliptikkens linje, og de selv er alltid synlige mot bakgrunnen til stjernebildene. Orbitalhellingene måles fra ekliptisk plan. Tiltvinkler mindre enn 90 ° tilsvarer bevegelse fremover (mot klokken), og vinkler større enn 90 ° tilsvarer omvendt bevegelse. Alle planetene i solsystemet beveger seg fremover; Pluto har størst orbitalhelling (17 °). Mange kometer beveger seg i motsatt retning, for eksempel er bane til Halleys bane 162 °. Banene til alle kropper i solsystemet er veldig nær ellipser. Størrelsen og formen på den elliptiske bane er preget av ellipseens halvstore akse (planetens gjennomsnittlige avstand fra Solen) og eksentrisitet, som varierer fra e = 0 for sirkulære baner til e = 1 for ekstremt langstrakte. Punktet i bane nærmest Sola kalles perihelion, og det fjerneste er aphelion.
se også ORBIT; TAPERED SECTIONS. Fra den terrestriske observatørens synspunkt er planetene i solsystemet delt inn i to grupper. Kvikksølv og Venus, som er nærmere solen enn jorden, kalles lavere (indre) planeter, og mer fjerne (fra Mars til Pluto) - øvre (ekstern). De nedre planetene har en begrensende avstandsvinkel fra solen: 28 ° for kvikksølv og 47 ° for Venus. Når en slik planet er så langt unna som mulig vest (øst) for Solen, sies det å være i den største vestlige (østlige) forlengelsen. Når den nedre planeten er synlig rett foran Solen, sies det at den er i lavere sammenheng; når den er rett bak solen - i den øvre konjunksjonen. I likhet med månen, går disse planetene gjennom alle faser av belysning av solen i løpet av den synodiske perioden Ps - tiden da planeten vender tilbake til sin opprinnelige posisjon i forhold til Solen fra den terrestriske observatørens synspunkt. Planetens sanne kredittperiode (P) kalles siderisk. For de lavere planetene er disse periodene relatert til forholdet:
1 / Ps = 1 / P - 1 / Po hvor Po er jordens kredittperiode. For de øvre planetene har et lignende forhold en annen form: 1 / Ps = 1 / Po - 1 / P For de øvre planetene er et begrenset faseområde karakteristisk. Den maksimale fasevinkelen (Sun-planet-Earth) er 47 ° for Mars, 12 ° for Jupiter og 6 ° for Saturn. Når den øvre planeten er synlig bak solen, er den i sammenheng, og når den er i motsatt retning av solen, er den i opposisjon. Planeten, observert i en vinkelavstand på 90 ° fra solen, er i kvadrat (øst eller vest). Asteroidebeltet, som passerer mellom banene til Mars og Jupiter, deler solplanetsystemet i to grupper. Inne i den er de terrestriske planetene (Merkur, Venus, Jorden og Mars), lignende ved at de er små, steinete og ganske tette kropper: gjennomsnittlig tetthet er fra 3,9 til 5,5 g / cm3. De roterer relativt sakte rundt aksene sine, er blottet for ringer og har få naturlige satellitter: Jordens måne og Mars -Phobos og Deimos. Utenfor asteroidebeltet er de gigantiske planetene: Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun. De er preget av store radier, lav tetthet (0,7-1,8 g / cm3) og dype atmosfærer rike på hydrogen og helium. Jupiter, Saturn og muligens andre giganter mangler faste overflater. De roterer alle raskt, har mange satellitter og er omgitt av ringer. Fjerne små Pluto og store satellitter av gigantiske planeter ligner på mange måter de terrestriske planetene. Gamle mennesker kjente planeter synlige for det blotte øye, dvs. alt internt og eksternt fram til Saturn. W. Herschel oppdaget Uranus i 1781. Den første asteroiden ble oppdaget av J. Piazzi i 1801. Analyse av avvik i bevegelsen til Uranus, W. Leverrier og J. Adams oppdaget teoretisk Neptun; på det beregnede stedet den ble oppdaget av I. Galle i 1846. Den fjerneste planeten - Pluto - ble oppdaget i 1930 av K. Thombo som et resultat av et langt søk etter en Zaneptune -planet, organisert av P. Lovell. Galileo oppdaget fire store måner av Jupiter i 1610. Siden da har det blitt funnet mange satellitter på alle ytre planeter ved hjelp av teleskoper og romprober. H. Huygens i 1656 slo fast at Saturn er omgitt av en ring. De mørke ringene til Uranus ble oppdaget fra jorden i 1977 ved å observere stjernens deksel. De gjennomsiktige steinringene til Jupiter ble oppdaget i 1979 av Voyager 1 interplanetariske sonde. Siden 1983, i øyeblikket med stjernedekning, har det vært tegn til inhomogene ringer rundt Neptun; i 1989 ble bildet av disse ringene overført av Voyager 2.
se også
ASTRONOMI OG ASTROFYSIKK;
ZODIAC;
RUMSPROBE;
HIMMELSKAP.
SOL
I sentrum av solsystemet er solen - en typisk enkeltstjerne med en radius på rundt 700 000 km og en masse på 2 * 10 30 kg. Temperaturen på den synlige overflaten av solen - fotosfære - ca. 5800 K. Tettheten av gass i fotosfæren er tusenvis av ganger mindre enn tettheten av luft på jordoverflaten. Inne i solen øker temperaturen, tettheten og trykket med dybden og når i midten henholdsvis 16 millioner K, 160 g / cm3 og 3,5 * 10 11 bar (lufttrykket i rommet er omtrent 1 bar). Under påvirkning av høy temperatur i kjernen av solen, omdannes hydrogen til helium med frigjøring av en stor mengde varme; dette hindrer solen i å bli komprimert av sin egen tyngdekraft. Energien som frigjøres i kjernen forlater solen hovedsakelig i form av stråling fra fotosfæren med en effekt på 3,86 * 10 26 W. Med en slik intensitet har solen gitt ut i 4,6 milliarder år, etter å ha bearbeidet 4% av hydrogenet til helium i løpet av denne tiden; mens 0,03% av solens masse ble omdannet til energi. Stjerners evolusjonære modeller indikerer at solen nå er midt i livet (se også NUCLEAR SYNTHESIS). For å bestemme innholdet av forskjellige kjemiske elementer i solen, studerer astronomer absorpsjon og utslippslinjer i solspekteret. Absorpsjonslinjer er mørke hull i spekteret, noe som indikerer at det ikke er fotoner av en gitt frekvens absorbert av et bestemt kjemisk element. Utslippslinjer, eller utslippslinjer, er lysere deler av spekteret, noe som indikerer et overskudd av fotoner som slippes ut av et kjemisk element. Frekvensen (bølgelengden) til en spektral linje indikerer hvilket atom eller molekyl som er ansvarlig for dets utseende; linjekontrast indikerer mengden lysemitterende eller absorberende stoff; linjebredden gjør det mulig å bedømme temperatur og trykk. Studiet av solens tynne (500 km) fotosfære gjør det mulig å estimere den kjemiske sammensetningen av dens indre, siden solens ytre områder er godt blandet av konveksjon, solens spektre er av høy kvalitet og fysiske prosesser som er ansvarlige for dem, er ganske forståelige. Det skal imidlertid bemerkes at bare halvparten av linjene i solspekteret er identifisert så langt. Solen domineres av hydrogen. På andreplass er helium, hvis navn ("helios" på gresk "Sun") minner om at det ble oppdaget spektroskopisk på solen tidligere (1899) enn på jorden. Siden helium er en inert gass, er det ekstremt motvillig til å reagere med andre atomer og manifesterer seg også motvillig i solens optiske spektrum - bare en linje, selv om mange mindre mange elementer er representert i solspekteret med mange linjer. Her er sammensetningen av "sol" -stoffet: for 1 million hydrogenatomer er det 98.000 heliumatomer, 851 oksygen, 398 karbon, 123 neon, 100 nitrogen, 47 jern, 38 magnesium, 35 silisium, 16 svovel, 4 argon, 3 aluminium, hver 2 atomer av nikkel, natrium og kalsium, samt litt av alle andre elementer. Dermed er Solens masse omtrent 71% hydrogen og 28% helium; resten av elementene utgjør drøyt 1%. Sett fra planetarisk vitenskap er det bemerkelsesverdig at noen objekter i solsystemet har nesten samme sammensetning som solen (se under avsnittet om meteoritter). Akkurat som værhendelser forandrer utseendet på planetariske atmosfærer, endres også utseendet på soloverflaten med karakteristiske tider fra timer til tiår. Imidlertid er det en viktig forskjell mellom planetene og Solens atmosfære, som er at gassbevegelsen på Solen styres av dens kraftige magnetfelt. Solflekker er de områdene på soloverflaten der det vertikale magnetfeltet er så sterkt (200-3000 Gs) at det forhindrer horisontal bevegelse av gass og derved undertrykker konveksjon. Som et resultat synker temperaturen i denne regionen med omtrent 1000 K, og en mørk sentral del av stedet dukker opp - en "skygge", omgitt av et varmere overgangsområde - "penumbra". Størrelsen på en typisk solflekk er litt større enn jordens diameter; det er et slikt sted i flere uker. Antallet solflekker øker og minker med syklusens varighet fra 7 til 17 år, i gjennomsnitt 11,1 år. Vanligvis, jo flere flekker dukker opp i en syklus, jo kortere blir selve syklusen. Retningen for den magnetiske polariteten til solflekkene endres til det motsatte fra syklus til syklus; derfor er den sanne syklusen for solflekkdannende aktivitet av solen 22,2 år. I begynnelsen av hver syklus vises de første stedene på høye breddegrader, ca. 40 °, og gradvis skiftes sonen for deres fødsel til ekvator til ca. 5 °. se også STJERNER ; SOL. Svingninger i solens aktivitet gjenspeiles nesten ikke i den totale effekten av strålingen (hvis den endres med bare 1%, vil dette føre til alvorlige endringer i klimaet på jorden). Det har vært mange forsøk på å finne en sammenheng mellom solflekk -sykluser og jordens klima. Den mest bemerkelsesverdige hendelsen i denne forstand er "Maunder minimum": fra 1645 i 70 år var det nesten ingen solflekker på solen, og samtidig opplevde jorden den lille istiden. Det er fortsatt ikke klart om dette fantastiske faktum bare var tilfeldigheter, eller om det peker på en årsakssammenheng.
se også
KLIMA;
METEOROLOGI OG KLIMATOLOGI. Det er 5 store roterende hydrogen-heliumkuler i solsystemet: Solen, Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun. I dypet av disse gigantiske himmellegemene, utilgjengelige for direkte forskning, er nesten alt materiell om solsystemet konsentrert. Jordens indre er også utilgjengelig for oss, men ved å måle forplantningstiden for seismiske bølger (lydbølger med lang bølge) som er opphisset i planetens kropp av jordskjelv, utarbeidet seismologer et detaljert kart over jordens indre: de fant ut størrelser og tettheter av jordens kjerne og dens mantel, og fikk også tredimensjonale bilder av bevegelige plater av hennes skorpe. Lignende metoder kan brukes på solen, siden det er bølger på overflaten med en periode på ca. 5 min, forårsaket av mange seismiske vibrasjoner som forplanter seg i dypet. Disse prosessene studeres av helioseismologi. I motsetning til jordskjelv, som genererer korte bølger, skaper energisk konveksjon i det indre av Solen konstant seismisk støy. Helioseismologer har funnet ut at under den konvektive sonen, som opptar de ytre 14% av solens radius, roterer materie synkront med en periode på 27 dager (ingenting er kjent om rotasjonen av solkjernen ennå). Ovenfor, i selve konveksjonssonen, skjer rotasjonen synkront bare langs kjegler på samme breddegrad og jo lengre fra ekvator, desto langsommere: ekvatorialområdene roterer med en periode på 25 dager (foran gjennomsnittlig rotasjon av solen), og polarområder med en periode på 36 dager (etterslep etter gjennomsnittlig rotasjon) ... Nylige forsøk på å anvende seismologiske metoder på gassgigantplaneter har ikke gitt resultater, siden instrumentene ennå ikke er i stand til å oppdage de resulterende svingningene. Over solens fotosfære er et tynt varmt lag av atmosfæren, som bare kan sees i sjeldne øyeblikk av solformørkelser. Det er en kromosfære flere tusen kilometer tykk, så oppkalt etter sin røde farge, på grunn av hydrogenutslippslinjen Ha. Temperaturen dobler seg nesten fra fotosfæren til de øvre lagene på kromosfæren, hvorfra energien som forlater solen frigjøres i form av varme av en uklar årsak. Over kromosfæren blir gassen oppvarmet til 1 million K. Denne regionen, kalt corona, strekker seg omtrent 1 solradius. Tettheten av gassen i koronaen er veldig lav, men temperaturen er så høy at koronaen er en kraftig kilde til røntgenstråler. Noen ganger vises gigantiske formasjoner - utbrudd av prominenser - i solens atmosfære. De ser ut som buer som stiger fra fotosfæren til en høyde på opptil halvparten av solradiusen. Observasjoner indikerer klart at formen på fremtredene bestemmes av magnetfeltets kraftlinjer. Et annet interessant og ekstremt aktivt fenomen er solfakkler, kraftige utslipp av energi og partikler som varer opptil to timer. Fluksen av fotoner generert av en slik solfakkel når jorden med lysets hastighet på 8 minutter, og strømmen av elektroner og protoner - på få dager. Solfakkel forekommer på steder med en kraftig endring i magnetfeltets retning forårsaket av bevegelse av materie i solflekker. Den maksimale solfakkelaktiviteten skjer vanligvis et år før maksimumssyklusen for solflekken. Denne forutsigbarheten er veldig viktig, fordi strømmen av ladede partikler generert av en kraftig solfakkel kan skade til og med bakkekommunikasjon og strømnett, for ikke å snakke om astronauter og romteknologi.


SOLPROTUBERANTER, observert i heliumemisjonslinjen (bølgelengde 304) fra romstasjonen Skylab.


Fra plasmakoronaen til solen er det en konstant utstrømning av ladede partikler kalt solvinden. Det ble mistenkt for sin eksistens allerede før starten på romfart, siden det var merkbart hvordan noe "blåste av" komethaler. Tre komponenter kjennetegnes i solvinden: en høyhastighetsstrøm (mer enn 600 km / s), en lavhastighetsstrøm og ustabile bekker fra solfakkler. Røntgenbilder av solen har vist at store "hull" - områder med lav tetthet - regelmessig dannes i koronaen. Disse koronale hullene er hovedkilden til høyhastighets solvind. I området rundt jordens bane er den typiske solvindhastigheten omtrent 500 km / s, og tettheten er omtrent 10 partikler (elektroner og protoner) på 1 cm3. Solvindstrømmen samhandler med planetariske magnetosfærer og komethaler, noe som påvirker deres form og prosesser i dem betydelig.
se også
GEOMAGNETISME;
;
KOMET. Under presset fra solvinden har det dannet seg et gigantisk hulrom, heliosfæren, i det interstellare mediet rundt Solen. På grensen - heliopausen - bør det være en sjokkbølge der solvinden og interstellar gass kolliderer og kondenserer og utøver like mye trykk på hverandre. Fire romprober nærmer seg nå heliopausen: Pioneer 10 og 11, Voyager 1 og -2. Ingen av dem møtte henne på en avstand på 75 AU. fra Sola. Det er et veldig dramatisk løp mot tiden: Pioneer 10 stengte i 1998, og resten prøver å nå heliopausen før energien i batteriene går tom. Ifølge beregninger flyr Voyager 1 nøyaktig i retningen som interstellarvinden blåser fra, og vil derfor være den første som når heliopausen.
PLANETER: BESKRIVELSE
Kvikksølv. Det er vanskelig å observere kvikksølv fra jorden gjennom et teleskop: den beveger seg ikke bort fra solen i en vinkel på mer enn 28 °. Den ble studert ved hjelp av radar fra jorden, og den interplanetære sonden "Mariner-10" fotograferte halvparten av overflaten. Rundt Solen roterer Merkur på 88 jorddager i en ganske langstrakt bane med en avstand fra Solen ved en perihelion på 0,31 AU. og ved aphelion 0,47 AU. Den roterer rundt aksen med en periode på 58,6 dager, nøyaktig lik 2/3 av orbitalperioden, så hvert punkt på overflaten vender seg til solen bare en gang hvert 2. kvikksølvår, dvs. solskinnsdager der siste 2 år! Av de store planetene er bare Pluto mindre enn Merkur. Men når det gjelder gjennomsnittlig tetthet, er Merkur på andreplass etter jorden. Den har sannsynligvis en stor metallkjerne som utgjør 75% av planetens radius (den opptar 50% av jordens radius). Merkur -overflaten ligner månen: mørk, helt tørr og dekket med kratere. Den gjennomsnittlige lysreflektansen (albedo) på overflaten av kvikksølv er omtrent 10%, omtrent den samme som månens. Sannsynligvis er overflaten også dekket med regolitt - sintret knust materiale. Den største støtformasjonen på Merkur er 2000 km Caloris -bassenget, som ligner månens hav. I motsetning til månen har Merkur imidlertid særegne strukturer - flere kilometer høye avsatser som strekker seg over hundrevis av kilometer. Kanskje de ble dannet som et resultat av komprimering av planeten under avkjøling av den store metallkjernen eller under påvirkning av kraftige solvann. Temperaturen på planetens overflate er omtrent 700 K i løpet av dagen, og omtrent 100 K. om natten. Ifølge radardata kan is ligge på bunnen av polkrater under forhold med evig mørke og kulde. Kvikksølv har praktisk talt ingen atmosfære - bare et ekstremt sjeldent heliumskall med tettheten av jordens atmosfære i 200 km høyde. Sannsynligvis dannes helium under forfallet av radioaktive elementer i planetens tarm. Kvikksølv har et svakt magnetfelt og ingen satellitter.
Venus. Det er den andre planeten fra solen og nærmest jorden - den lyseste "stjernen" på himmelen vår; noen ganger er det synlig selv om dagen. Venus ligner jorden på mange måter: dens størrelse og tetthet er bare 5% mindre enn Jordens; sannsynligvis er tarmene til Venus lik jordens. Overflaten til Venus er alltid dekket med et tykt lag med gulhvite skyer, men ved hjelp av radarer har den blitt studert i detalj. Rundt aksen roterer Venus i motsatt retning (med klokken sett fra nordpolen) med en periode på 243 jorddager. Omløpstiden er 225 dager; derfor varer den venusianske dagen (fra soloppgang til neste soloppgang) 116 jorddager.
se også RADAR ASTRONOMI.


VENUS. Det ultrafiolette bildet tatt fra Pioneer-Venus interplanetariske stasjon viser planetens atmosfære, tett fylt med skyer som er lysere i polarområdene (topp og bunn av bildet).


Atmosfæren til Venus består hovedsakelig av karbondioksid (CO2), sammen med små mengder nitrogen (N2) og vanndamp (H2O). Saltsyre (HCl) og flussyre (HF) ble funnet i form av mindre urenheter. Overflatetrykk 90 bar (som i jordens hav på en dybde på 900 m); temperaturen er omtrent 750 K over hele overflaten, både dag og natt. Årsaken til en så høy temperatur nær overflaten av Venus er det som ikke helt nøyaktig kalles "drivhuseffekten": solstrålene passerer relativt lett gjennom skyene i atmosfæren og varmer planetens overflate, men termisk infrarød stråling fra overflaten selv rømmer gjennom atmosfæren tilbake til verdensrommet med store vanskeligheter. Venus skyer består av mikroskopiske dråper av konsentrert svovelsyre (H2SO4). Det øvre lag med skyer er 90 km unna overflaten, temperaturen der er ca. 200 K; nedre lag - 30 km, temperatur ca. 430 K. Til og med under er det så varmt at det ikke er skyer. Selvfølgelig er det ikke flytende vann på overflaten av Venus. Atmosfæren til Venus på nivået av det øvre skylaget roterer i samme retning som planetens overflate, men mye raskere, og gjør en revolusjon på 4 dager; dette fenomenet kalles superrotasjon, og det er ennå ikke funnet noen forklaring på det. Automatiske stasjoner gikk ned på dag- og nattsiden av Venus. I løpet av dagen blir planetens overflate opplyst av diffust sollys med omtrent samme intensitet som på en overskyet dag på jorden. Det har blitt sett mye lyn på Venus om natten. Venera -stasjonene overførte bilder av små områder på landingsstedene, der steinete bakken er synlig. Generelt har topografien til Venus blitt studert fra radarbilder overført av banene Pioneer-Venera (1979), Venera-15 og -16 (1983) og Magellan (1990). De fineste detaljene på de beste av dem er omtrent 100 m store. I motsetning til jorden har Venus ikke veldefinerte kontinentale plater, men det er flere globale høyder, for eksempel Ishtar på størrelse med Australia. På overflaten av Venus er det mange meteorittkratere og vulkanske kupler. Tydeligvis er Venus skorpe tynn, så smeltet lava kommer nær overflaten og helles lett på den etter at meteoritter faller. Siden det ikke er regn eller sterk vind nær Venus 'overflate, skjer overflateerosjon veldig sakte, og geologiske strukturer forblir tilgjengelige for observasjon fra verdensrommet i hundrevis av millioner av år. Lite er kjent om Venus indre struktur. Den har sannsynligvis en metallkjerne som opptar 50% av radiusen. Men planeten har ikke noe magnetfelt på grunn av den veldig sakte rotasjonen. Venus har ikke satellitter.
Jord. Planeten vår er den eneste der det meste av overflaten (75%) er dekket med flytende vann. Jorden er en aktiv planet og kanskje den eneste der overflatefornyelse skyldes platetektonikkprosesser, som manifesterer seg som mid-oceaniske rygger, øybuer og foldede fjellbelter. Fordelingen av høyder på jordens faste overflate er bimodal: gjennomsnittlig nivå av havbunnen er 3900 m under havnivået, og kontinentene stiger i gjennomsnitt over 860 m over det (se også JORD). Seismiske data indikerer følgende struktur av jordens indre: skorpe (30 km), mantel (til en dybde på 2900 km), metallkjerne. En del av kjernen er smeltet; der genereres jordens magnetfelt, som fanger de ladede partiklene i solvinden (protoner og elektroner) og danner to toroidale områder fylt med dem rundt jorden - strålingsbelter (Van Allen -belter), lokalisert i høyder på 4000 og 17000 km fra jordens overflate.
se også GEOLOGI; GEOMAGNETISME.
Jordens atmosfære er 78% nitrogen og 21% oksygen; det er resultatet av en lang evolusjon under påvirkning av geologiske, kjemiske og biologiske prosesser. Kanskje jordens primære atmosfære var rik på hydrogen, som deretter fordampet. Avgassing av undergrunnen fylte atmosfæren med karbondioksid og vanndamp. Men dampen kondenserte i havene, og karbondioksidet ble fanget i karbonatbergartene. (Merkelig nok, hvis alt CO2 fylte atmosfæren i form av gass, ville trykket bli 90 bar, som på Venus. Og hvis alt vannet fordampet, ville trykket være 257 bar!). Dermed forble nitrogen i atmosfæren, og oksygen dukket gradvis opp som et resultat av biosfærens vitale aktivitet. For 600 millioner år siden var oksygeninnholdet i luften 100 ganger lavere enn det nåværende (se også ATMOSFÆR; OCEAN). Det er indikasjoner på at jordens klima endres på en kort (10.000 år) og lang (100 millioner år) skala. Årsaken til dette kan være endringer i jordens orbitale bevegelse, vippingen av rotasjonsaksen, frekvensen av vulkanutbrudd. Variasjoner i intensiteten til solstråling er ikke utelukket. I vår tid påvirker menneskelige aktiviteter også klimaet: utslipp av gasser og støv til atmosfæren.
se også
SYREUTGANG;
LUFTFORURENSING ;
VANNFORURENSNING ;
MILJØØDELEGGELSER.
Jorden har en satellitt - månen, hvis opprinnelse ennå ikke er funnet ut.


JORD OG MÅNE fra romersonden Lunar Orbiter.


Måne. En av de største satellittene, Månen ligger på andreplass etter Charon (Plutos satellitt) i forhold til satellittmassene og planeten. Radien er 3,7, og massen er 81 ganger mindre enn jordens. Den gjennomsnittlige tettheten til månen er 3,34 g / cm3, noe som indikerer at den ikke har en vesentlig metallkjerne. Tyngdekraften på månens overflate er 6 ganger mindre enn jordens. Månen roterer rundt jorden i en bane med en eksentrisitet på 0,055. Hellingen av planets bane til planet til jordens ekvator varierer fra 18,3 ° til 28,6 °, og i forhold til ekliptikken - fra 4 ° 59ў til 5 ° 19ў. Den daglige rotasjonen og banens rotasjon av månen er synkronisert, så vi ser alltid bare en halvkule av den. Det er sant at små vrikker (libreringer) av månen gjør det mulig å se omtrent 60% av overflaten i løpet av en måned. Hovedårsaken til librasjoner er at månens daglige rotasjon skjer med en konstant hastighet, og den orbitale revolusjonen - med en variabel (på grunn av eksentrisiteten til bane). Deler av månens overflate har lenge vært konvensjonelt delt inn i "hav" og "kontinentalt". Havets overflate ser mørkere ut, ligger lavere og er mye sjeldnere dekket av meteorittkratere enn fastlandsoverflaten. Havet er fylt med basaltiske lava, og kontinentene består av anortosittrike bergarter rik på feltspat. Etter det store antallet kratere å dømme, er de kontinentale overflatene mye eldre enn sjøene. Intensiv meteorittbombardement gjorde at det øvre laget av måneskorpen ble knust fint og gjorde det ytre laget flere meter til et pulver som kalles regolith. Astronauter og robotprober leverte stein- og regolittprøver fra månen. Analysen viste at alderen på havoverflaten er omtrent 4 milliarder år. Følgelig faller perioden med intens meteorittbombardement de første 0,5 milliarder årene etter månens dannelse for 4,6 milliarder år siden. Da forble hyppigheten av meteorittfall og kraterdannelse praktisk talt uendret og utgjør fortsatt ett krater 1 km i diameter på 105 år.
se også RUMSFORSKNING OG BRUK.
Månesteiner er fattige på flyktige elementer (H2O, Na, K, etc.) og jern, men rike på ildfaste elementer (Ti, Ca, etc.). Bare på bunnen av månens polkrater kan det være forekomster av is, for eksempel på Merkur. Månen har praktisk talt ingen atmosfære, og det er ingen bevis for at månens jord noen gang har vært utsatt for flytende vann. Det er ikke noe organisk materiale i det heller - bare spor av karbonholdige kondritter som har falt med meteoritter. Mangel på vann og luft, samt sterke svingninger i overflatetemperaturen (390 K om dagen og 120 K om natten) gjør månen ubeboelig. Seismometre levert til månen gjorde det mulig å lære noe om månens indre. Det forekommer ofte svake "måneskjell" der, sannsynligvis relatert til tidevannets innflytelse fra jorden. Månen er ganske homogen, har en liten tett kjerne og en skorpe som er omtrent 65 km tykk fra lettere materialer, med de øvre 10 km av skorpen knust av meteoritter for 4 milliarder år siden. Store støtbasseng er jevnt fordelt over månens overflate, men tykkelsen på skorpen på den synlige siden av månen er mindre, derfor er det på den at 70% av havoverflaten er konsentrert. Historien til månens overflate som helhet er kjent: etter slutten av stadiet av intens meteorittbombardement for 4 milliarder år siden var tarmen fremdeles varm nok i omtrent 1 milliard år og basaltisk lava ble helt ut i havet. Da endret bare et sjeldent fall av meteoritter ansiktet på vår satellitt. Men opprinnelsen til månen er fortsatt diskutert. Den kan danne seg selv og deretter bli fanget av jorden; kunne danne seg sammen med jorden som sin satellitt; til slutt, kunne ha skilt seg fra jorden under dannelsesperioden. Den andre muligheten var populær inntil nylig, men de siste årene blir hypotesen om månens dannelse fra saken som ble kastet ut av proto-jorden under en kollisjon med et stort himmellegeme seriøst vurdert. Til tross for den uklare opprinnelsen til Earth-Moon-systemet, kan deres videre utvikling spores ganske pålitelig. Tidevannsinteraksjonen påvirker bevegelsen av himmellegemer betydelig: Den daglige rotasjonen av månen har praktisk talt stoppet (perioden er lik orbitalen), og jordens rotasjon bremses og overfører vinkelmomentet til månens orbitale bevegelse , som som et resultat beveger seg bort fra jorden med omtrent 3 cm per år. Dette vil stoppe når jordens rotasjon er i samsvar med månens bevegelse. Da vil jorden og månen konstant vendes til hverandre på den ene siden (som Pluto og Charon), og deres dag og måned vil være lik 47 nåværende dager; i dette tilfellet vil månen bevege seg bort fra oss 1,4 ganger. Denne situasjonen vil riktignok ikke vare evig, fordi tidevann fra solen ikke slutter å virke på jordens rotasjon. se også
MÅNE ;
MÅNENES OPPRINNELSE OG HISTORIE;
Flo og fjære.
Mars. Mars ligner på jorden, men nesten halvparten av størrelsen og har en noe lavere gjennomsnittlig tetthet. Perioden for døgnrotasjon (24 t 37 min) og aksens tilt (24 °) er nesten den samme som på jorden. For den jordiske observatøren ser Mars ut til å være en rødaktig stjerne, hvis glans endres merkbart; den er maksimal under konfrontasjonsperioder, gjentatt etter litt over to år (for eksempel i april 1999 og juni 2001). Mars er spesielt nær og lys i perioder med store motsetninger som oppstår hvis det i motstanden passerer nær periheliet; dette skjer hvert 15.-17. år (det neste i august 2003). Et teleskop på Mars viser lyse oransje områder og mørkere områder som endres i tone med årstidene. Lyse hvite snøkapsler ligger ved stolpene. Den rødlige fargen på planeten er forbundet med en stor mengde jernoksider (rust) i jorda. Sammensetningen av de mørke områdene ligner sannsynligvis terrestriske basalter, mens de lyse består av fint spredt materiale.


MARS OVERFLATE nær landingsblokken Viking-1. Store steinbiter er omtrent 30 cm i størrelse.


Mesteparten av vår kunnskap om Mars kommer fra robotstasjoner. De mest produktive var to bane og to landingsbiler fra Viking -ekspedisjonen, som landet på Mars 20. juli og 3. september 1976 i regionene Chryse (22 ° N, 48 ° W) og Utopia (48 ° N). , 226 ° W) og "Viking-1" virket til november 1982. Begge satt i de klassiske lysområdene og befant seg i en rødaktig sand ørken strødd med mørke steiner. 4. juli 1997 var Mars Passfinder-sonden (USA) inn i Ares-dalen (19 ° N, 34 ° W) det første automatiske selvgående kjøretøyet som oppdaget blandede bergarter og muligens småstein kuttet med vann og blandet med sand og leire, noe som indikerer sterke endringer i Mars -klimaet og tilstedeværelsen av en stor mengde vann tidligere. Mars tynne atmosfære er 95% karbondioksid og 3% nitrogen. Vanndamp, oksygen og argon er tilstede i små mengder. Gjennomsnittlig trykk på overflaten er 6 mbar (dvs. 0,6% av jordens). Ved et så lavt trykk kan det ikke være flytende vann. Den gjennomsnittlige daglige temperaturen er 240 K, og maksimum om sommeren ved ekvator når 290 K. De daglige temperatursvingningene er omtrent 100 K. Dermed er Mars klima et klima med en kald, dehydrert høyfjellrik ørken. På de høye breddegrader på Mars om vinteren faller temperaturene under 150 K og atmosfærisk karbondioksid (CO2) fryser og faller på overflaten som hvit snø og danner polarkappen. Periodisk kondensering og sublimering av polarkapper forårsaker sesongmessige svingninger i atmosfæretrykk med 30%. På slutten av vinteren faller grensen til polarkappen til 45 ° -50 ° breddegrad, og om sommeren gjenstår et lite område av den (300 km i diameter på Sydpolen og 1000 km i nord), sannsynligvis bestående av vannis, hvis tykkelse kan nå 1-2 km. Noen ganger blåser sterk vind på Mars, og skyer med fin sand opp i luften. Spesielt kraftige støvstormer oppstår sent på våren på den sørlige halvkule, når Mars passerer gjennom periheliet i bane og solvarmen er spesielt høy. I uker eller måneder blir atmosfæren ugjennomsiktig med gult støv. Vikingbaner overførte bilder av massive sanddyner i bunnen av store kratere. Støvavleiringer endrer utseendet på Mars -overflaten så mye fra sesong til sesong at den er merkbar selv fra jorden når den observeres gjennom et teleskop. Tidligere ble disse sesongmessige endringene i overflatefarge av noen astronomer ansett for å være et tegn på vegetasjon på Mars. Mars geologi er veldig mangfoldig. Store områder på den sørlige halvkule er dekket med gamle kratere som er igjen fra epoken med det gamle meteorittbombardementet (4 milliarder f.Kr.). År siden). Store deler av den nordlige halvkule er dekket av yngre lavastrømmer. Spesielt interessant er Farsis Upland (10 ° N, 110 ° W), som det er flere gigantiske vulkanske fjell på. Den høyeste blant dem - Mount Olympus - har en diameter ved foten av 600 km og en høyde på 25 km. Selv om det ikke er tegn til vulkansk aktivitet nå, overstiger lavastrømmenes alder ikke 100 millioner år, noe som er litt sammenlignet med planetenes alder 4,6 milliarder år.



Selv om eldgamle vulkaner indikerer den en gang kraftige aktiviteten til Mars-interiøret, er det ingen tegn til platetektonikk: det er ingen foldede fjellbelter eller andre indikatorer på skorpekomprimering. Imidlertid er det kraftige riftfeil, hvorav den største, Mariner -dalen, strekker seg fra Tharsis mot øst i 4000 km med en maksimal bredde på 700 km og en dybde på 6 km. En av de mest interessante geologiske funnene som er gjort på grunnlag av bilder fra romfartøyer, er forgrenede kronglete daler som er hundrevis av kilometer lange og minner om de tørkede sengene til jordiske elver. Dette antyder et gunstigere klima tidligere, da temperaturer og trykk kunne være høyere og elver rant over Mars overflate. Det er sant at plasseringen av dalene i de sørlige, tungt kraterede områdene på Mars indikerer at elver var på Mars i svært lang tid, sannsynligvis i de første 0,5 milliarder årene av utviklingen. Nå ligger vannet på overflaten i form av is fra polkapslene og muligens under overflaten i form av et lag permafrost. Mars interne struktur er dårlig forstått. Den lave gjennomsnittlige tettheten indikerer fraværet av en betydelig metallisk kjerne; det er uansett ikke smeltet, noe som følger av fraværet av et magnetfelt på Mars. Seismometeret på landingsblokken Viking-2 registrerte ikke planetens seismiske aktivitet i 2 års drift (seismometeret fungerte ikke på Viking-1). Mars har to små måner - Phobos og Deimos. Begge er uregelmessige i form, dekket av meteorittkratere, og er sannsynligvis asteroider fanget av planeten i en fjern fortid. Phobos roterer rundt planeten i en veldig lav bane og fortsetter å nærme seg Mars under påvirkning av tidevannet; senere vil den bli ødelagt av planets tyngdekraft.
Jupiter. Den største planeten i solsystemet, Jupiter, er 11 ganger størrelsen på jorden og 318 ganger mer massiv. Den lave gjennomsnittlige tettheten (1,3 g / cm3) indikerer en sammensetning nær solens: det er hovedsakelig hydrogen og helium. Jupiters hurtige rotasjon rundt sin akse forårsaker polarkontraksjonen med 6,4%. Et teleskop på Jupiter viser skybånd parallelt med ekvator; lyssoner i dem er ispedd rødlige belter. De lyse sonene vil trolig være områder med opptrekk der toppen av ammoniakkskyer er synlige; rødlige belter er forbundet med nedtrekk, hvis lyse farge bestemmes av ammoniumhydrogensulfat, samt forbindelser av rødt fosfor, svovel og organiske polymerer. I tillegg til hydrogen og helium ble CH4, NH3, H2O, C2H2, C2H6, HCN, CO, CO2, PH3 og GeH4 spektroskopisk påvist i Jupiters atmosfære. Temperaturen på nivået med toppen av ammoniakkskyer er 125 K, men med dybden øker den med 2,5 K / km. På 60 km dyp bør det være et lag med vannskyer. Hastigheten til skyene i sonene og i nabolandene varierer betydelig: for eksempel i ekvatorialsonen beveger skyer seg 100 m / s østover raskere enn i nabolandene. Forskjellen i hastighet forårsaker alvorlig turbulens ved grensene til soner og belter, noe som gjør deres form veldig intrikat. En av manifestasjonene av dette er de ovale roterende flekkene, hvorav den største - den store røde flekken - ble oppdaget for mer enn 300 år siden av Cassini. Dette stedet (25.000-15.000 km) er større enn jordens disk; den har en spiral syklonisk struktur og gjør en revolusjon rundt aksen på 6 dager. Resten av flekkene er mindre og av en eller annen grunn helt hvite.



Jupiter har ingen fast overflate. Det øverste laget av planeten, 25% av radius, består av flytende hydrogen og helium. Nedenfor, hvor trykket overstiger 3 millioner bar og temperaturen er 10 000 K, omdannes hydrogen til en metallisk tilstand. Det er mulig at nær sentrum av planeten er det en flytende kjerne av tyngre grunnstoffer med en total masse på omtrent 10 jordmasser. I sentrum er trykket omtrent 100 millioner bar og temperaturen er 20-30 tusen K. Flytende metalltarmer og planetens raske rotasjon har forårsaket det kraftige magnetfeltet, som er 15 ganger sterkere enn jordens. Jupiters enorme magnetosfære med kraftige strålingsbelter strekker seg utover banene til de fire store satellittene. Temperaturen i sentrum av Jupiter har alltid vært lavere enn nødvendig for at termonukleære reaksjoner skal finne sted. Men Jupiters indre varmereserver, til overs fra dannelsesepoken, er store. Selv nå, 4,6 milliarder år senere, avgir den omtrent den samme varmen som den mottar fra solen; i de første millionårene av evolusjonen var strålingen til Jupiter 104 ganger høyere. Siden dette var epoken med dannelsen av store satellitter på planeten, er det ikke overraskende at sammensetningen avhenger av avstanden til Jupiter: de to nærmeste - Io og Europa - har en ganske høy tetthet (3,5 og 3,0 g / cm3), og mer fjernt - Ganymede og Callisto - inneholder mye vannis og er derfor mindre tette (1,9 og 1,8 g / cm3).
Satellitter. Jupiter har minst 16 satellitter og en svak ring: den ligger 53 tusen km fra det øvre skylaget, har en bredde på 6000 km og består tilsynelatende av små og veldig mørke faste partikler. De fire største måner på Jupiter kalles Galilean fordi de ble oppdaget av Galileo i 1610; uavhengig av ham samme år ble de oppdaget av den tyske astronomen Marius, som ga dem deres nåværende navn - Io, Europa, Ganymede og Callisto. Den minste av månene, Europa, er litt mindre enn månen, og Ganymede er større enn Merkur. De er alle synlige gjennom kikkert.



På overflaten av Io oppdaget Voyagers flere aktive vulkaner, og kastet ut materiell hundrevis av kilometer oppover. Ios overflate er dekket med rødlige svovelavsetninger og lette flekker av svoveldioksid - produkter fra vulkanutbrudd. Som en gass danner svoveldioksid Ios ekstremt sjeldne atmosfære. Energien til vulkansk aktivitet er hentet fra planetens tidevannsinnflytelse på satellitten. Ios bane befinner seg i strålingsbeltene til Jupiter, og det har lenge blitt fastslått at satellitten samhandler sterkt med magnetosfæren, noe som forårsaker radioutbrudd i den. I 1973 ble en torus av lysende natriumatomer oppdaget langs Ios bane; senere ble det funnet svovel-, kalium- og oksygenioner der. Disse stoffene blir slått ut av de energiske protonene til strålingsbeltene enten direkte fra overflaten av Io eller fra gassfjernene til vulkaner. Selv om Jupiters tidevannsinnflytelse på Europa er svakere enn på Io, kan dens indre også smeltes delvis. Spektrale studier viser at Europas overflate er dekket med vannis, og dens rødlige fargetone er sannsynligvis relatert til svovelforurensning fra Io. Det nesten fullstendige fraværet av slagkrater indikerer overflatenes geologiske ungdom. Foldene og feilene på Europas isoverflate ligner isfeltene i jordens polare hav; det er sannsynligvis flytende vann under isen på Europa. Ganymedes er den største satellitten i solsystemet. Tettheten er lav; det er sannsynligvis halv stein og halv is. Overflaten ser merkelig ut og beholder spor etter skorpeutvidelse, muligens som følger med prosessen med differensiering under overflaten. Deler av den gamle kraterede overflaten er atskilt med yngre kummer, hundrevis av kilometer lange og 1–2 km brede, som ligger i en avstand på 10–20 km fra hverandre. Dette er sannsynligvis en yngre is dannet av vann som strømmer ut gjennom sprekker umiddelbart etter differensiering for omtrent 4 milliarder år siden. Callisto ligner på Ganymede, men det er ingen bruddmerker på overflaten; det er alt veldig gammelt og sterkt krater. Overflaten til begge satellittene er dekket av is ispedd stein som regolitt. Men hvis isen på Ganymede er omtrent 50%, så på Callisto - mindre enn 20%. Sammensetningen av bergartene i Ganymedes og Callisto er sannsynligvis lik sammensetningen av karbonholdige meteoritter. Jupiters måner mangler atmosfære, bortsett fra den sjeldne vulkanske gassen SO2 på Io. Av titalls små satellitter til Jupiter er fire plassert nærmere den galileiske planeten; den største av dem Amalthea er et kraterobjekt med uregelmessig form (dimensjoner 270 * 166 * 150 km). Den mørke overflaten - veldig rød - er muligens grå med Io. De ytre små satellittene til Jupiter er delt inn i to grupper i samsvar med deres baner: 4 nærmere planeten svinger i forover (i forhold til planetens rotasjon) retning, og 4 mer fjerne - i motsatt retning. De er alle små og mørke; sannsynligvis ble de fanget av Jupiter blant asteroider i den trojanske gruppen (se ASTEROID).
Saturn. Den nest største gigantiske planeten. Det er en hydrogen-helium-planet, men Saturn har mindre helium enn Jupiter; lavere og gjennomsnittlig tetthet. Den raske rotasjonen av Saturn fører til dens store utflating (11%).


SATURN og dens satellitter, fotografert under passasjen av romersonden Voyager.


I et teleskop ser ikke Saturns disk ut like imponerende som Jupiter: den har en brun-oransje farge og svakt uttalte belter og soner. Årsaken er at de øvre områdene i atmosfæren er fylt med lysspredende ammoniakk (NH3) tåke. Saturn er lenger fra solen, så temperaturen i den øvre atmosfæren (90 K) er 35 K lavere enn Jupiters, og ammoniakk er i en kondensert tilstand. Med dybden øker temperaturen i atmosfæren med 1,2 K / km, så skystrukturen ligner den på Jupiterian: under laget av skyer av ammoniumhydrosulfat er et lag med vannskyer. I tillegg til hydrogen og helium ble CH4, NH3, C2H2, C2H6, C3H4, C3H8 og PH3 spektroskopisk påvist i Saturns atmosfære. Når det gjelder intern struktur, ligner Saturn også Jupiter, selv om den på grunn av sin lavere masse har lavere trykk og temperatur i sentrum (75 millioner bar og 10 500 K). Saturns magnetfelt er sammenlignbart med jordens. Som Jupiter, avgir Saturn indre varme, og dobbelt så mye som den mottar fra solen. Det er sant at dette forholdet er høyere enn det for Jupiter, fordi Saturn, som ligger halvparten av avstanden, mottar fire ganger mindre varme fra solen.
Ringer av Saturn. Saturn er omgitt av et unikt kraftig ringsystem opp til en avstand på 2,3 av planetens radius. De er lett å skille når de sees gjennom et teleskop, og når de sees på nært hold viser eksepsjonelt mangfold: fra den massive B -ringen til den smale F -ringen, fra spiraltetthetsbølger til de helt uventede radielt langstrakte "eikene" oppdaget av Voyagers. Partiklene som fyller ringene til Saturn reflekterer lys mye bedre enn materialet i de mørke ringene til Uranus og Neptun; studien deres i forskjellige spektralområder viser at dette er "skitne snøballer" med dimensjoner i størrelsesorden en meter. De tre klassiske ringene til Saturn, i rekkefølge fra ytre til indre, er betegnet med bokstavene A, B og C. Ringen B er ganske tett: radiosignaler fra Voyager gikk vanskelig gjennom den. Gapet på 4000 km mellom ringene A og B, kalt Cassini -divisjonen (eller gapet), er egentlig ikke tomt, men kan sammenlignes i tetthet med den bleke C -ringen, som tidligere ble kalt creperingen. Det er et mindre synlig Encke -gap nær ytterkanten av ring A. I 1859 konkluderte Maxwell med at Saturns ringer skulle være sammensatt av individuelle partikler som kretser rundt planeten. På slutten av 1800 -tallet. dette ble bekreftet av spektrale observasjoner som viser at de indre delene av ringene roterer raskere enn de ytre. Siden ringene ligger i planet til planetens ekvator, noe som betyr at de er tilbøyelig til orbitalplanet med 27 °, faller jorden to ganger i løpet av 29,5 år ned i ringenes plan, og vi observerer dem kant-på. I dette øyeblikket "forsvinner" ringene, noe som beviser deres meget lille tykkelse - ikke mer enn noen få kilometer. Detaljerte bilder av ringene fra Pioneer 11 (1979) og Voyagers (1980 og 1981) viste en mye mer kompleks struktur enn forventet. Ringene er delt inn i hundrevis av individuelle ringer med en typisk bredde på flere hundre kilometer. Selv i Cassinis sprekk var det minst fem ringer. En detaljert analyse viste at ringene er inhomogene både i størrelse og muligens i sammensetningen av partikler. Den komplekse strukturen til ringene skyldes sannsynligvis gravitasjonspåvirkningen fra små satellitter i nærheten av dem, som ikke tidligere var mistenkt. Sannsynligvis den mest uvanlige er den tynneste F -ringen, oppdaget i 1979 av Pioneer i en avstand på 4000 km fra ytterkanten av A -ringen. Voyager 1 fant ut at F -ringen var vridd og flettet som en flette, men hadde fløyet i 9 måneder. senere fant Voyager 2 strukturen til F -ringen mye enklere: stoffets "tråder" var ikke lenger sammenflettet med hverandre. Denne strukturen og den raske utviklingen skyldes delvis påvirkningen av to små måner (Prometheus og Pandora) som beveger seg ved de ytre og indre kantene av denne ringen; de kalles "vakthunder". Det er imidlertid mulig at tilstedeværelsen av enda mindre kropper eller midlertidige opphopninger av materie inne i selve F -ringen er mulig.
Satellitter. Saturn har minst 18 satellitter. De fleste av dem er sannsynligvis isete. Noen har veldig interessante baner. For eksempel har Janus og Epimetheus nesten de samme orbitale radier. Bane rundt Dione 60 ° foran henne (denne posisjonen kalles det fremste punktet i Lagrange) flytter den mindre satellitten Helena. Tefia ledsages av to små måner - Telesto og Calypso - i de ledende og halende punktene i Lagrange i bane hennes. Radiene og massene til de syv Saturn -satellittene (Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Titan og Iapetus) er målt med god nøyaktighet. De er for det meste isete. De som er mindre har en tetthet på 1-1,4 g / cm3, som er nær tettheten av vannis med en større eller mindre blanding av bergarter. Om de inneholder metan og ammoniakkis er ennå ikke klart. Den høyere tettheten av titan (1,9 g / cm3) er et resultat av den store massen som får undergrunnen til å trekke seg sammen. Titan er veldig lik i diameter og tetthet til Ganymede; sannsynligvis er deres interne struktur lik. Titan er den nest største satellitten i solsystemet, og den er unik ved at den har en permanent, kraftig atmosfære, hovedsakelig bestående av nitrogen og små mengder metan. Trykket på overflaten er 1,6 bar, temperaturen er 90 K. Under disse forholdene kan det være flytende metan på overflaten av Titan. De øvre lagene i atmosfæren opp til 240 km høyder er fylt med oransje skyer, sannsynligvis bestående av partikler av organiske polymerer syntetisert under påvirkning av ultrafiolette stråler fra solen. Resten av Saturns måner er for små til å ha en atmosfære. Overflatene er dekket av is og kraftig krater. Bare på overflaten av Enceladus er det betydelig færre kratere. Sannsynligvis holder tidevannets påvirkning av Saturn tarmene i en smeltet tilstand, og påvirkninger fra meteoritter fører til at vann renner ut og fyller krater. Noen astronomer tror at partikler fra overflaten av Enceladus dannet en bred E -ring, som strekker seg langs banen. Satellitten Iapetus er veldig interessant, der den bakre (i forhold til retningen på orbital bevegelse) er dekket av is og reflekterer 50% av det innfallende lyset, og den fremre halvkule er så mørk at den bare reflekterer 5% av lyset ; den er dekket med noe som stoffet i karbonholdige meteoritter. Det er mulig at materialet som kastes ut fra overflaten av Saturns ytre måne Phoebe ved meteorittpåvirkninger faller på den fremre halvkule av Iapetus. I prinsippet er dette mulig, siden Phoebe kretser i motsatt retning. I tillegg er overflaten til Phoebe ganske mørk, men det er ingen eksakte data om den ennå.
Uranus. Uranus er akvamarin og glansløs, da den øvre atmosfæren er fylt med tåke, gjennom hvilken Voyager 2 -sonden som fløy i nærheten av den i 1986 knapt klarte å se flere skyer. Planets akse er vippet til baneaksen med 98,5 °, dvs. ligger nesten i baneplanet. Derfor blir hver av polene i noen tid rettet direkte til solen, og deretter i seks måneder (42 jordår) går den i skyggen. Uranus 'atmosfære inneholder stort sett hydrogen, 12-15% helium og noen få andre gasser. Temperaturen i atmosfæren er omtrent 50 K, selv om den i de øvre sjeldne lagene stiger til 750 K i løpet av dagen og 100 K om natten. Magnetfeltet til Uranus er litt svakere enn jordens når det gjelder styrke på overflaten, og dets akse er tilbøyelig til planetens rotasjonsakse med 55 °. Lite er kjent om planetens indre struktur. Sannsynligvis strekker skylaget seg til en dybde på 11 000 km, etterfulgt av et 8000 km dypt varmtvannshav, og under det en smeltet bergkjerne med en radius på 7 000 km.
Ringer. I 1976 ble de unike ringene til Uranus oppdaget, bestående av individuelle tynne ringer, hvorav den bredeste er 100 km tykk. Ringene er plassert i avstandene fra 1,5 til 2,0 radier av planeten fra sentrum. I motsetning til ringene til Saturn består ringene til Uranus av store mørke steiner. Det antas at en liten satellitt eller til og med to satellitter beveger seg i hver ring, som i F -ringen til Saturn.
Satellitter. 20 satellitter av Uranus ble oppdaget. De største - Titania og Oberon - er 1500 km i diameter. Det er 3 flere store, mer enn 500 km i størrelse, resten er veldig små. Overflatespektrene til de fem store satellittene indikerer en stor mengde vannis. Overflatene på alle satellitter er dekket med meteorkrater.
Neptun. Utad ligner Neptun Uranus; Spekteret er også dominert av båndene av metan og hydrogen. Varmefluxen fra Neptun overstiger kraften til solvarmen som faller på den, noe som indikerer eksistensen av en intern energikilde. Det er mulig at mye av den indre varmen genereres av tidevannet forårsaket av den massive månen Triton, som roterer i motsatt retning i en avstand på 14,5 av planetens radius. Voyager 2, som flyr i 1989 i en avstand på 5000 km fra skylaget, oppdaget ytterligere 6 satellitter og 5 ringer i nærheten av Neptun. The Great Dark Spot og et komplekst system av virvelstrømmer ble oppdaget i atmosfæren. Tritons rosa overflate avslører fantastiske geologiske trekk, inkludert kraftige geysirer. Satellitten Proteus oppdaget av Voyager viste seg å være større enn Nereid, oppdaget fra jorden tilbake i 1949.
Pluto. Pluto har en svært langstrakt og tilbøyelig bane; ved perihelion, nærmer den seg solen på 29,6 AU. og fjernes ved aphelion med 49,3 AU. I 1989 passerte Pluto perihelion; fra 1979 til 1999 var det nærmere solen enn Neptun. På grunn av den store helningen i Plutos bane, krysser dens vei aldri med Neptun. Gjennomsnittstemperaturen på Plutos overflate er 50 K, den endres fra aphelion til perihelion med 15 K, noe som er ganske merkbart ved så lave temperaturer. Spesielt fører dette til at det oppstår en sjelden metanatmosfære i løpet av planetens perihelion, men trykket er 100 000 ganger mindre enn trykket i jordens atmosfære. Pluto kan ikke holde atmosfæren på lenge - den er tross alt mindre enn månen. Plutos satellitt Charon går i bane på 6,4 dager nær planeten. Dens bane er veldig sterkt tilbøyelig til ekliptikken, slik at formørkelser bare forekommer i sjeldne epoker av jordens passasje gjennom planet i Charons bane. Plutos lysstyrke endres regelmessig med en periode på 6,4 dager. Følgelig roterer Pluto synkront med Charon og har store flekker på overflaten. I forhold til størrelsen på planeten er Charon veldig stor. Pluto-Charon-paret kalles ofte en "dobbel planet". På en gang ble Pluto ansett som en "rømt" satellitt av Neptun, men etter oppdagelsen av Charon ser dette usannsynlig ut.
PLANETER: EN SAMMENLIGENDE ANALYSE
Intern struktur. Objektene i solsystemet sett fra deres indre struktur kan deles inn i 4 kategorier: 1) kometer, 2) små kropper, 3) terrestriske planeter, 4) gassgiganter. Kometer er enkle islegemer med en spesiell sammensetning og historie. Kategorien små kropper inkluderer alle andre himmelobjekter med radier mindre enn 200 km: interplanetære støvkorn, partikler av planetringer, små satellitter og de fleste asteroider. Under utviklingen av solsystemet mistet de alle varmen som ble frigjort under primær tilførsel, og avkjølt, uten å ha nok størrelse til å varme opp på grunn av det radioaktive forfallet som fant sted i dem. Terrestriske planeter er veldig forskjellige: fra "jern" kvikksølv til det mystiske issystemet Pluto - Charon. I tillegg til de største planetene, blir solen noen ganger referert til kategorien gassgiganter, i henhold til formelle kriterier. Den viktigste parameteren som bestemmer sammensetningen av planeten er gjennomsnittlig tetthet (total masse dividert med totalt volum). Verdien indikerer umiddelbart hva slags planet - "stein" (silikater, metaller), "is" (vann, ammoniakk, metan) eller "gassformig" (hydrogen, helium). Selv om overflatene til Merkur og Månen er påfallende like, er deres indre sammensetning helt annerledes, siden gjennomsnittlig tetthet av Merkur er 1,6 ganger Månens. Samtidig er kvikksølvmassen liten, noe som betyr at dens høye tetthet hovedsakelig ikke skyldes komprimering av materie under påvirkning av tyngdekraften, men en spesiell kjemisk sammensetning: Merkur inneholder 60-70% metaller og 30 -40% av silikater i vekt. Kvikksølv har et mye høyere metallinnhold per masseenhet enn noen annen planet. Venus roterer så sakte at dens ekvatoriale hevelse bare måles med brøkdeler av en meter (på jorden - 21 km) og absolutt ikke kan fortelle noe om planetens indre struktur. Gravitasjonsfeltet korrelerer med overflatens topografi, i motsetning til jorden, hvor kontinenter "flyter". Kanskje er Venus -kontinentene fikset av stivheten i mantelen, men det er mulig at Venus -lettelsen dynamisk støttes av kraftig konveksjon i mantelen. Jordens overflate er betydelig yngre enn overflatene til andre kropper i solsystemet. Dette skyldes hovedsakelig intensiv bearbeiding av skorpemateriale som et resultat av platetektonikk. Erosjon under påvirkning av flytende vann påvirkes også merkbart. Overflatene på de fleste planeter og satellitter domineres av ringstrukturer assosiert med nedslagskratere eller vulkaner; på jorden har platetektonikk ført til at dets største høyland og lavland er lineære. Et eksempel er fjellkjeder som vokser ved kollisjon av to plater; oseaniske skyttergraver som markerer stedene hvor den ene platen går under den andre (subduksjonssoner); og også midthavshøyder på de stedene der to plater divergerer under påvirkning av en ung skorpe som flyter opp fra mantelen (spredesonen). Dermed gjenspeiler relieffet av jordoverflaten dynamikken i dens indre. Små prøver av jordens øvre kappe blir tilgjengelige for laboratoriestudier når de stiger til overflaten som en del av magmatiske bergarter. Ultrabasiske inneslutninger er kjente (ultrabasitter, fattige på silikater og rike på Mg og Fe) som inneholder mineraler som bare dannes ved høyt trykk (for eksempel diamant), samt sammenkoblede mineraler som bare kan sameksistere hvis de ble dannet ved høyt trykk. Disse inneslutningene gjorde det mulig å estimere med tilstrekkelig nøyaktighet sammensetningen av den øvre mantelen til en dybde på ca. 200 km. Den mineralogiske sammensetningen av den dype mantelen er ikke så godt kjent, siden det ikke er presise data om temperaturfordelingen med dybde og hovedfasene til dype mineraler ennå ikke er blitt gjengitt i laboratoriet. Jordens kjerne er delt inn i eksternt og internt. Den ytre kjernen sender ikke tverrgående seismiske bølger; derfor er den flytende. Men på en dybde på 5200 km begynner kjernematerialet igjen å lede tverrgående bølger, men med lav hastighet; dette betyr at den indre kjernen er delvis "frossen". Kjernetettheten er lavere enn den ville være for en ren nikkel-jernvæske, sannsynligvis på grunn av urenhet av svovel. En fjerdedel av Mars -overflaten er okkupert av Tarsis -opplandet, som har steget med 7 km i forhold til planetens gjennomsnittlige radius. Det er på den at de fleste vulkanene befinner seg, under dannelsen av hvilken lava spredte seg over en lang avstand, noe som er typisk for smeltede bergarter rik på jern. En av årsakene til den enorme størrelsen på Mars -vulkaner (de største i solsystemet) er at Mars, i motsetning til jorden, ikke har plater som beveger seg relativt varme sentre i mantelen, så vulkaner vokser på ett sted i lang tid. Mars har ikke noe magnetfelt og det er ikke påvist seismisk aktivitet. Det var mange jernoksider i jorda, noe som indikerer en svak differensiering av undergrunnen.
Innvendig varme. Mange planeter avgir mer varme enn de mottar fra solen. Mengden varme som genereres og lagres i tarmene på planeten avhenger av dens historie. For den dannende planeten er hovedkilden til varme meteorittbombardement; deretter frigjøres varme under differensiering av undergrunnen, når de tetteste komponentene, for eksempel jern og nikkel, legger seg mot midten og danner kjernen. Jupiter, Saturn og Neptun (men av en eller annen grunn, ikke Uranus) utstråler fortsatt varmen de lagret da de dannet seg for 4,6 milliarder år siden. På terrestriske planeter er en viktig oppvarmingskilde i den nåværende tiden forfallet av radioaktive elementer - uran, thorium og kalium, som var i små mengder i den opprinnelige kondritiske (sol) sammensetningen. Spredningen av bevegelsesenergi ved tidevannsdeformasjoner - den såkalte "tidevannsspredning" - fungerer som hovedkilden til oppvarming av Io og spiller en vesentlig rolle i utviklingen av noen planeter, hvis rotasjon (for eksempel Merkur) bremset tidevannet.
Konveksjon i mantelen. Hvis væsken varmes opp tilstrekkelig sterkt, utvikler det seg konveksjon i den, siden varmeledningsevne og stråling ikke kan takle den lokalt tilførte varmefluksen. Det kan virke rart å si at tarmen på landplaneter er oppslukt av konveksjon, som en væske. Vet vi ikke at skjærbølger i henhold til seismologiske data forplanter seg i jordens mantel, og derfor består mantelen ikke av væske, men av faste bergarter? Men la oss ta en vanlig glassspartel: Når den trykkes sakte, oppfører den seg som en tyktflytende væske, når den presses hardt, oppfører den seg som en elastisk kropp, og når den treffer den, oppfører den seg som en stein. Dette betyr at for å forstå hvordan et stoff oppfører seg, må vi ta hensyn til tidsskalaen prosessene finner sted. Skjærende seismiske bølger beveger seg gjennom jordens indre på få minutter. På en geologisk tidsskala målt i millioner av år deformeres bergarter plastisk hvis det konstant påføres betydelig stress. Det er slående at jordskorpen fortsatt retter seg og går tilbake til den forrige formen den hadde før den siste istiden, som tok slutt for 10 000 år siden. Etter å ha studert alderen på de oppstigende kysten i Skandinavia, beregnet N. Haskell i 1935 at viskositeten til jordens mantel er 1023 ganger høyere enn viskositeten til flytende vann. Men selv på samme tid viser matematisk analyse at jordens mantel er i en tilstand av intens konveksjon (en slik bevegelse av jordens indre kan sees i en akselerert film, hvor en million år går på et sekund). Lignende beregninger viser at Venus, Mars og, i mindre grad, Merkur og månen også sannsynligvis vil ha konvektive mantler. Vi har akkurat begynt å avdekke arten av konveksjon på gassgigantplaneter. Det er kjent at konvektive bevegelser er sterkt påvirket av den raske rotasjonen som eksisterer på gigantiske planeter, men det er veldig vanskelig å eksperimentelt studere konveksjon i en roterende sfære med en sentral tiltrekning. Til nå har de mest nøyaktige forsøkene av denne typen blitt utført i mikrogravitasjon i bane nær jord. Disse eksperimentene, sammen med teoretiske beregninger og numeriske modeller, viste at konveksjon forekommer i rør som forlenges langs rotasjonsaksen til planeten og bøyd i henhold til dens sfærisitet. Slike konvektive celler kalles "bananer" for sin form. Trykket til gassgigantplanetene varierer fra 1 bar ved skyetoppene til omtrent 50 Mbar i sentrum. Derfor er hovedkomponenten - hydrogen - på forskjellige nivåer i forskjellige faser. Ved trykk over 3 Mbar blir vanlig molekylært hydrogen et flytende metall som litium. Beregninger viser at Jupiter hovedsakelig består av metallisk hydrogen. Og Uranus og Neptun har tilsynelatende en forlenget kappe med flytende vann, som også er en god leder.
Et magnetfelt. Det eksterne magnetfeltet på planeten bærer viktig informasjon om bevegelsen av dens indre. Det er magnetfeltet som setter referanserammen der vindhastigheten måles i den grumsete atmosfæren på den gigantiske planeten; det er dette som indikerer at det er kraftige bekker i den flytende metallkjernen på jorden, og aktiv blanding skjer i vannmantlene til Uranus og Neptun. Tvert imot pålegger fraværet av et sterkt magnetfelt for Venus og Mars begrensninger på deres indre dynamikk. Blant de jordiske planetene har Jordens magnetfelt en enestående intensitet, noe som indikerer en aktiv dynamo -effekt. Venus mangel på et sterkt magnetfelt betyr ikke at kjernen har størknet: mest sannsynlig forhindrer planetens langsomme rotasjon dynamoeffekten. Uranus og Neptun har de samme magnetiske dipolene med stor helling til planetenes akser og forskyvning i forhold til sentrene; dette indikerer at deres magnetisme stammer fra mantlene og ikke i kjernene. Jupiters måner Io, Europa og Ganymede har sine egne magnetfelt, men det har ikke Callisto. Resterende magnetisme finnes på månen.
Stemning. Solen, åtte av de ni planetene og tre av de seksti-tre satellittene har en atmosfære. Hver atmosfære har sin egen spesifikke kjemiske sammensetning og type oppførsel som kalles "vær". Atmosfærer er delt inn i to grupper: for terrestriske planeter bestemmer den tette overflaten på kontinentene eller havet forholdene ved atmosfærens nedre grense, og for gassgiganter er atmosfæren praktisk talt bunnløs. På terrestriske planeter opplever et tynt (0,1 km) lag av atmosfæren nær overflaten konstant oppvarming eller avkjøling fra den, og ved bevegelse - friksjon og turbulens (på grunn av ujevnheten i lettelsen); dette laget kalles overflate eller grenselag. I nærheten av overflaten "stikker" molekylær viskositet atmosfæren til bakken, så selv en lett bris skaper en sterk vertikal hastighetsgradient som kan forårsake turbulens. Endringen i lufttemperatur med høyde styres av konvektiv ustabilitet, siden luften under oppvarmes fra en varm overflate, blir lettere og flyter; stiger i lavtrykksområdet, ekspanderer det og stråler varme ut i rommet, og det er derfor det avkjøles, blir tettere og synker. Som et resultat av konveksjon i de nedre lagene i atmosfæren, etableres en adiabatisk vertikal temperaturgradient: for eksempel i jordens atmosfære reduseres lufttemperaturen med høyden med 6,5 K / km. Denne situasjonen eksisterer frem til tropopausen (gresk "tropo" - sving, "pause" - opphør), som begrenser den nedre atmosfæren, kalt troposfæren. Det er her endringene som vi kaller været finner sted. Nær Jorden passerer tropopausen i 8-18 km høyder; ved ekvator er den 10 km høyere enn ved polene. På grunn av den eksponensielle nedgangen i tetthet med høyde, er 80% av massen av jordens atmosfære innelukket i troposfæren. Den inneholder også nesten all vanndamp, noe som betyr skyene som skaper været. På Venus absorberer karbondioksid og vanndamp, sammen med svovelsyre og svoveldioksid, nesten all infrarød stråling som sendes ut av overflaten. Dette forårsaker en sterk drivhuseffekt, dvs. fører til det faktum at temperaturen på Venus overflate er 500 K høyere enn den ville ha i en atmosfære som er gjennomsiktig for infrarød stråling. De viktigste "drivhusgassene" på jorden er vanndamp og karbondioksid, som øker temperaturen med 30 K. På Mars forårsaker karbondioksid og atmosfærisk støv en svak drivhuseffekt på bare 5 K. Den varme overflaten på Venus forhindrer svovel i å forlate atmosfæren ved å binde seg inn i bergarter. Svoveldioksid er beriket i den nedre atmosfæren til Venus, så det er et tett lag av svovelsyreskyer i det i høyder fra 50 til 80 km. En liten mengde svovelholdige stoffer finnes også i jordens atmosfære, spesielt etter kraftige vulkanutbrudd. Svovel er ikke registrert i Mars -atmosfæren, derfor er vulkanene inaktive ved den nåværende epoken. På jorden endres en stabil nedgang i temperaturen med høyden i troposfæren over tropopausen til en økning i temperaturen med høyden. Derfor er det et ekstremt stabilt lag som kalles stratosfæren (latinsk stratum - lag, gulv). Eksistensen av permanente tynne aerosollag og den langsiktige tilstedeværelsen av radioaktive elementer der fra atomeksplosjoner tjener som direkte bevis på fravær av blanding i stratosfæren. I jordens stratosfære fortsetter temperaturen å stige med høyden opp til stratopausen, og passerer i en høyde på ca. 50 km. Varmekilden i stratosfæren er de fotokjemiske reaksjonene til ozon, hvor konsentrasjonen er maksimal i en høyde på ca. 25 km. Ozon absorberer ultrafiolett stråling, så under 75 km blir nesten alt omdannet til varme. Stratosfærens kjemi er kompleks. Ozon dannes hovedsakelig over de ekvatoriale områdene, men den største konsentrasjonen finnes over polene; dette indikerer at ozoninnholdet ikke bare påvirkes av kjemi, men også av dynamikken i atmosfæren. Mars har også høyere ozonkonsentrasjoner over polene, spesielt over vinterpolen. I den tørre atmosfæren på Mars er det relativt få hydroksylradikaler (OH), som bryter ned ozon. Temperaturprofilene til atmosfærene til de gigantiske planetene ble bestemt ut fra bakkebaserte observasjoner av planetens dekker av stjerner og fra dataene til sonderne, spesielt fra svekkelsen av radiosignaler når sonden kommer inn i planeten. Hver av planetene fant en tropopause og stratosfære, over hvilke ligger termosfæren, eksosfæren og ionosfæren. Temperaturen på termosfærene til henholdsvis Jupiter, Saturn og Uranus er ca. 1000, 420 og 800 K. Den høye temperaturen og relativt lave tyngdekraften på Uranus gjør at atmosfæren kan strekke seg til ringene. Dette forårsaker retardasjon og raskt fall av støvpartiklene. Siden støvbaner fremdeles observeres i ringene til Uranus, må det være en støvkilde der. Selv om temperaturstrukturen til troposfæren og stratosfæren i atmosfærene på forskjellige planeter har mye til felles, er deres kjemiske sammensetning veldig forskjellig. Atmosfærene til Venus og Mars er for det meste karbondioksid, men de representerer to ekstreme eksempler på atmosfærisk evolusjon: Venus har en tett og varm atmosfære, mens Mars har en kald og sjelden atmosfære. Det er viktig å forstå om jordens atmosfære til slutt vil komme til en av disse to typene, og om disse tre atmosfærene alltid har vært så forskjellige. Skjebnen til det opprinnelige vannet på planeten kan bli funnet ut ved å måle innholdet av deuterium i forhold til lysisotopen til hydrogen: D / H -forholdet setter en grense for mengden hydrogen som forlater planeten. Vannmassen i atmosfæren til Venus er nå 10-5 av massen av jordens hav. Men D / H -forholdet til Venus er 100 ganger høyere enn på jorden. Hvis dette forholdet først var det samme på jorden og Venus og vannreservene på Venus ikke ble etterfylt under utviklingen, så betyr en hundrefoldig økning i D / H -forholdet på Venus at det en gang hadde hundre ganger mer vann enn det gjør nå. Forklaringen på dette er vanligvis søkt innenfor rammen av teorien om "drivhusfordampning", som sier at Venus aldri var kald nok til at vann kunne kondensere på overflaten. Hvis vann alltid fylte atmosfæren i form av damp, førte fotodissosiasjonen av vannmolekyler til frigjøring av hydrogen, hvis lysisotop rømte fra atmosfæren til verdensrommet, og det gjenværende vannet ble beriket med deuterium. Av stor interesse er den sterke forskjellen mellom atmosfærene på jorden og Venus. Det antas at de moderne atmosfærene på de jordbaserte planetene ble dannet som et resultat av avgassing av interiøret; i dette tilfellet ble det hovedsakelig frigitt vanndamp og karbondioksid. På jorden er vann konsentrert i havet, og karbondioksid er fanget i sedimentære bergarter. Men Venus er nærmere solen, det er varmt og det er ikke noe liv; derfor ble karbondioksid igjen i atmosfæren. Vanndamp under påvirkning av sollys dissosiert til hydrogen og oksygen; hydrogen rømte ut i verdensrommet (jordens atmosfære mister også raskt hydrogen), og oksygen ble bundet i bergarter. Det er sant at forskjellen mellom disse to atmosfærene kan vise seg å være dypere: Det er fremdeles ingen forklaring på at det er mye mer argon i atmosfæren til Venus enn i atmosfæren på jorden. Overflaten på Mars er nå en kald og tørr ørken. I løpet av den varmeste delen av dagen kan temperaturen litt overstige det vanlige frysepunktet for vann, men lavt atmosfæretrykk forhindrer at vann på overflaten av Mars blir flytende: is blir umiddelbart til damp. Imidlertid er det flere juv på Mars som ligner på uttørkede elveleier. Noen av dem ser ut til å ha blitt gravd av kortsiktige, men katastrofalt kraftige vannstrømmer, mens andre viser dype kløfter og et omfattende nettverk av daler, noe som indikerer den sannsynlige fortsatte eksistensen av lavlandselver i de tidlige periodene av Mars-historien. Det er også morfologiske indikasjoner på at de gamle kratrene på Mars er ødelagt av erosjon mye sterkere enn de unge, og dette er bare mulig hvis Mars -atmosfæren var mye tettere enn den er nå. På begynnelsen av 1960 -tallet ble det antatt at Mars polarhetter var sammensatt av vannis. Men i 1966 undersøkte R. Leighton og B. Murray planetens varmebalanse og viste at karbondioksid bør kondensere i store mengder ved polene, og en balanse mellom fast og gassformig karbondioksid bør opprettholdes mellom polkapslene og atmosfæren . Det er nysgjerrig at sesongveksten og sammentrekningen av polarkappene fører til trykksvingninger i atmosfæren på Mars med 20% (for eksempel i hyttene til gamle jetfly var trykket synker under start og landing også omtrent 20%). Romfotografier av Mars polarhatter viser de fantastiske spiralmønstrene og terrassene som Mars Polar Lander (1999) -sonden skulle utforske, men ikke klarte å lande. Det er ikke kjent nøyaktig hvorfor trykket i atmosfæren på Mars falt så mye, sannsynligvis fra noen få barer i de første milliardårene til 7 mbar nå. Det er mulig at forvitring av overflatesteiner fjernet karbondioksid fra atmosfæren og binder karbon i karbonatbergarter, slik det skjedde på jorden. Ved en overflatetemperatur på 273 K kan denne prosessen ødelegge karbondioksidatmosfæren på Mars med et trykk på flere bar på bare 50 millioner år; tilsynelatende har det vist seg å være svært vanskelig å opprettholde et varmt og fuktig klima på Mars gjennom hele solsystemets historie. En lignende prosess påvirker også karboninnholdet i jordens atmosfære. Omtrent 60 bar karbon er nå bundet i jordens karbonatbergarter. Tidligere inneholdt åpenbart jordens atmosfære betydelig mer karbondioksid enn den gjør nå, og temperaturen i atmosfæren var høyere. Hovedforskjellen i utviklingen av atmosfæren på jorden og Mars er at på jorden platetektonikk støtter karbonkretsløpet, mens den på Mars er "låst" i bergarter og polkapsler.
Nær-planetariske ringer. Det er merkelig at hver av de gigantiske planetene har et system av ringer, men ikke en eneste planet av terrestrisk type. De som først ser på Saturn gjennom et teleskop, utbryter ofte: "Vel, akkurat som på bildet!", Og ser de utrolig lyse og klare ringene. Ringene til de andre planetene er imidlertid nesten usynlige gjennom et teleskop. Jupiters bleke ring opplever en mystisk interaksjon med magnetfeltet. Uranus og Neptun er hver omgitt av flere tynne ringer; strukturen til disse ringene gjenspeiler deres resonante interaksjon med satellitter i nærheten. De tre sirkelbuer av Neptun er spesielt spennende for forskere, siden de er klart begrenset i både radial og asimutal retning. En stor overraskelse var oppdagelsen av de smale ringene til Uranus under observasjonen av stjernedekningen i 1977. Faktum er at det er mange fenomener som merkbart kan utvide smale ringer på bare noen få tiår: dette er gjensidige kollisjoner av partikler , Poynting-Robertson-effekten (strålingsbremsing) og plasmahemming. Fra et praktisk synspunkt har smale ringer, hvis posisjon kan måles med høy nøyaktighet, vist seg å være en veldig praktisk indikator på partikkels orbitale bevegelse. Presesjonen til ringene til Uranus gjorde det mulig å finne ut fordelingen av masse på planeten. De som har måttet kjøre en bil med en støvete frontrute mot den stigende eller nedgående solen, vet at støvpartikler sprer lyset sterkt i retning av fallet. Det er derfor det er vanskelig å oppdage støv i planetariske ringer, observere det fra jorden, dvs. fra siden av solen. Men hver gang romsonden fløy forbi den ytre planeten og "så" tilbake, mottok vi bilder av ringene i overført lys. I slike bilder av Uranus og Neptun ble tidligere ukjente støvringer oppdaget, som er mye bredere enn de lenge kjente smale ringene. Roterende plater er det viktigste temaet i moderne astrofysikk. Mange av de dynamiske teoriene som er utviklet for å forklare strukturen til galakser, kan brukes til å studere planetariske ringer. Dermed ble ringene til Saturn et objekt for å teste teorien om selvgraviterende disker. Egenskapen til disse egenskapene til disse tyngdene indikeres av tilstedeværelsen av både bølger med spiraltetthet og bøyninger i spiralbøyninger i dem, som er synlige i detaljerte bilder. Bølgepakken som er funnet i Saturns ringer, har blitt tilskrevet planetens sterke horisontale resonans med månen Iapetus, som opphisser spiraltetthetsbølger i den ytre delen av Cassini -fisjonen. Det har vært mange spekulasjoner om opprinnelsen til ringene. Det er viktig at de ligger innenfor Roche -sonen, dvs. i en slik avstand fra planeten, hvor den gjensidige tiltrekning av partiklene er mindre enn forskjellen i tiltrekningskreftene mellom dem av planeten. Inne i Roche -sonen kan spredte partikler ikke danne en satellitt av planeten. Det er mulig at materialet i ringene har forblitt "uoppkrevd" siden dannelsen av selve planeten. Men kanskje er dette spor etter en katastrofe nylig - kollisjonen mellom to satellitter eller ødeleggelsen av en satellitt av planetens tidevannskrefter. Hvis du samler alt stoffet til ringene til Saturn, får du et legeme med en radius på ca. 200 km. I ringene til resten av planetene er stoffet mye mindre.
SMÅ KROPPER I SOLSYSTEMET
Asteroider. Mange mindre planeter - asteroider - kretser rundt solen, hovedsakelig mellom banene til Mars og Jupiter. Astronomer har adoptert navnet "asteroide" fordi de i et teleskop ser ut som svake stjerner (aster er gresk for "stjerne"). Først trodde man at dette var fragmenter av en stor planet som en gang eksisterte, men så ble det klart at asteroider aldri utgjorde en eneste kropp; mest sannsynlig kan dette stoffet ikke forene seg til en planet på grunn av påvirkning fra Jupiter. Ifølge estimater er den totale massen av alle asteroider i vår epoke bare 6% av månens masse; halvparten av denne massen finnes i de tre største - 1 Ceres, 2 Pallas og 4 Vesta. Tallet i asteroidens betegnelse indikerer rekkefølgen det ble oppdaget i. Asteroider med nøyaktig kjente baner tildeles ikke bare serienumre, men også navn: 3 Juno, 44 ​​Nisa, 1566 Icarus. De eksakte banelementene til mer enn 8 000 asteroider er kjent, av de 33 000 som er oppdaget til dags dato. Det er minst to hundre asteroider med en radius på mer enn 50 km og omtrent tusen - mer enn 15 km. Det er anslått at omtrent en million asteroider har en radius på mer enn 0,5 km. Den største av dem er Ceres, et ganske mørkt og vanskelig objekt å observere. Spesielle metoder for adaptiv optikk er påkrevd for å kunne se overflatedetaljer for selv store asteroider ved bruk av bakkebaserte teleskoper. Orbitalradiene til de fleste asteroider er mellom 2,2 og 3,3 AU, dette området kalles "asteroidebeltet". Men den er ikke helt fylt med asteroidebaner: på avstander på 2,50, 2,82 og 2,96 AU. De er ikke her; disse "vinduene" ble dannet under påvirkning av forstyrrelser fra Jupiters retning. Alle asteroider roterer i foroverretning, men banene til mange av dem er merkbart forlenget og vippet. Noen asteroider har veldig nysgjerrige baner. Dermed går en gruppe trojanere i bane rundt Jupiter; de fleste av disse asteroider er veldig mørke og røde. Asteroider i Amur -gruppen har baner som nærmer seg eller krysser bane rundt Mars; inkludert 433 Eros. Apollo -gruppens asteroider krysser jordens bane; blant dem 1533 Icarus, nærmest Solen. Disse asteroider opplever tydeligvis før eller siden en farlig tilnærming til planetene, som ender med en kollisjon eller en større endring i bane. Til slutt, nylig, har asteroider fra Aton -gruppen blitt tildelt en spesiell klasse, hvis baner nesten helt ligger innenfor jordens bane. De er alle veldig små i størrelse. Lysstyrken til mange asteroider endres med jevne mellomrom, noe som er naturlig for roterende uregelmessige kropper. Perioden for rotasjon er i området fra 2,3 til 80 timer og i gjennomsnitt nær 9 timer. Asteroider skylder sin uregelmessige form på mange gjensidige kollisjoner. Eksempler på eksotiske former er gitt av 433 Eros og 643 Hector, der forholdet mellom aksenes lengder når 2,5. Tidligere var sannsynligvis hele det indre solsystemet lik det viktigste asteroidebeltet. Jupiter, som ligger i nærheten av dette beltet, forstyrrer sterkt bevegelsen av asteroider på grunn av tiltrekningen, øker hastigheten og fører til kollisjoner, og dette ødelegger oftere enn det forener dem. Som en uferdig planet gir asteroidebeltet oss en unik mulighet til å se deler av strukturen før de gjemmer seg inne i planetens ferdige kropp. Ved å studere lyset som reflekteres av asteroider, er det mulig å lære mye om sammensetningen av overflaten. De fleste asteroider, basert på deres reflektivitet og farge, er tildelt tre grupper, lik gruppene av meteoritter: Type C -asteroider har en mørk overflate, som karbonholdige kondritter (se Meteoritter nedenfor), type S er lysere og rødere, og type M ligner på metaller av jern-nikkel ... For eksempel ligner 1 Ceres karbonholdige kondritter, og 4 Vesta ligner basaltiske eukritter. Dette indikerer at opprinnelsen til meteoritter er knyttet til asteroidebeltet. Overflaten på asteroider er dekket med fint knust stein - regolitt. Det er ganske merkelig at det forblir på overflaten etter påvirkningen av meteoritter-tross alt har en 20 km asteroide en tyngdekraft på 10-3 g, og hastigheten på å forlate overflaten er bare 10 m / s. I tillegg til farge er det nå mange karakteristiske infrarøde og ultrafiolette spektrale linjer som brukes til å klassifisere asteroider. I henhold til disse dataene skilles 5 hovedklasser: A, C, D, S og T. Asteroids 4 Vesta, 349 Dembowska og 1862 Apollo passet ikke inn i denne klassifiseringen: hver av dem inntok en særstilling og ble prototypen på nye klasser, henholdsvis V, R og Q, som nå inneholder andre asteroider. Fra den mange gruppen av C-asteroider ble klasse B, F og G. skilt ytterligere. Den moderne klassifiseringen inkluderer 14 typer asteroider, betegnet (i synkende rekkefølge av antall medlemmer) med bokstavene S, C, M, D, F, P, G, E, B, T, A, V, Q, R. Siden albedo for C-asteroider er lavere enn for S-asteroider, finner observasjonsvalg sted: mørke C-asteroider er vanskeligere å oppdage . Tatt i betraktning dette, er den mest tallrike typen nettopp C-asteroider. Sammenligning av spektra av asteroider av forskjellige typer med spektre av prøver av rene mineraler dannet tre store grupper: primitive (C, D, P, Q), metamorfe (F, G, B, T) og magmatiske (S, M, E, A, V, R). Overflaten til primitive asteroider er rik på karbon og vann; metamorfe inneholder mindre vann og flyktige stoffer enn primitive; magmatiske er dekket med komplekse mineraler, sannsynligvis dannet av smelte. Det indre området av hovedasteroidebeltet er rikt befolket av magmatiske asteroider, metamorfe asteroider råder i midten av beltet, og primitive asteroider råder i periferien. Dette indikerer at det fantes en skarp temperaturgradient i asteroidebeltet under dannelsen av solsystemet. Klassifiseringen av asteroider basert på deres spektra grupper legemer i henhold til overflatesammensetning. Men hvis vi tar for oss elementene i deres baner (halv-hovedakse, eksentrisitet, tilbøyelighet), så skiller de dynamiske familiene av asteroider seg ut, først beskrevet av K. Hirayama i 1918. Den mest befolkede av dem er familiene til Themis, Eos og Koronis. Sannsynligvis er hver familie en sverm av rusk fra en relativt nylig kollisjon. En systematisk studie av solsystemet får oss til å forstå at store kollisjoner er regelen snarere enn unntaket, og at jorden heller ikke er immun mot dem.
Meteoritter. En meteoroide er en liten kropp som kretser rundt solen. En meteor er en meteoroid som fløy inn i planetens atmosfære og varmet opp til en flamme. Og hvis resten falt til overflaten av planeten, kalles den en meteoritt. En meteoritt regnes som "falt" hvis det er øyenvitner som har observert flukten i atmosfæren; ellers kalles det "funnet". Det er mye mer "funnet" meteoritter enn "falne". De blir ofte funnet av turister eller bønder som jobber på åkeren. Fordi meteoritter er mørke i fargen og lett kan skilles i snøen, er isfeltene i Antarktis, der tusenvis av meteoritter allerede er funnet, et utmerket sted å finne dem. For første gang ble en meteoritt i Antarktis oppdaget i 1969 av en gruppe japanske geologer som studerte isbreer. De fant 9 fragmenter som lå side om side, men tilhørte fire forskjellige typer meteoritter. Det viste seg at meteoritter som falt på isen forskjellige steder samles der isfeltene beveger seg med en hastighet på flere meter i året stopper og løper inn i fjellkjeder. Vinden ødelegger og tørker opp de øvre lagene av is (tørr sublimering forekommer - ablasjon), og meteoritter konsentreres på overflaten av breen. Slik is har en blåaktig farge og er lett å skille fra luften, noe forskere bruker når de studerer steder som er lovende for innsamling av meteoritter. Et viktig meteorittfall skjedde i 1969 i Chihuahua, Mexico. Det første av mange store fragmenter ble funnet i nærheten av et hus i landsbyen Pueblito de Allende, og etter tradisjon ble alle fragmentene av denne meteoritten som ble funnet kombinert under navnet Allende. Fallet til Allende -meteoritten falt sammen med begynnelsen på Apollo -måneprogrammet og ga forskere muligheten til å finne ut metoder for å analysere utenomjordiske prøver. De siste årene har det blitt fastslått at noen meteoritter som inneholder hvitt rusk som er innebygd i mørkere foreldrebergart er månefragmenter. Allende -meteoritten tilhører kondritter - en viktig undergruppe av steinete meteoritter. De kalles det fordi de inneholder kondruler (fra de greske chondrosene, korn) - de eldste sfæriske partiklene som kondenserte i en protoplanetær tåke og deretter ble en del av senere bergarter. Slike meteoritter lar oss estimere solsystemet og dets opprinnelige sammensetning. De kalsium- og aluminiumrike Allende-meteorittinneslutningene, de første som kondenserte på grunn av sitt høye kokepunkt, har en alder målt ved radioaktivt forfall på 4,559 ± 0,004 milliarder år. Dette er det mest nøyaktige estimatet av solsystemets alder. I tillegg bærer alle meteoritter "historiske opptegnelser" forårsaket av den langsiktige innflytelsen på dem av galaktiske kosmiske stråler, solstråling og solvind. Ved å undersøke skaden forårsaket av kosmiske stråler, kan du fortelle hvor lenge meteoritten var i bane før den kom under beskyttelse av jordens atmosfære. Den direkte forbindelsen mellom meteoritter og solen følger av det faktum at elementarsammensetningen til de eldste meteorittene - kondritter - nøyaktig gjentar sammensetningen av solfotosfæren. De eneste elementene som er forskjellige i innhold, er flyktige stoffer, for eksempel hydrogen og helium, fordampet rikelig fra meteoritter under avkjøling, samt litium, delvis "brent opp" av solen i atomreaksjoner. Begrepene "solsammensetning" og "kondritisk sammensetning" brukes om hverandre når vi beskriver "oppskriften på solstoff" ovenfor. Steinmeteoritter, hvis sammensetning skiller seg fra solcellen, kalles achondritter.
Små fragmenter. Nær-solrommet er fylt med små partikler, hvis kilder er kometer som kollapser av kometer og kollisjoner av kropper, hovedsakelig i asteroidebeltet. De minste partiklene nærmer seg gradvis Solen som et resultat av Poynting-Robertson-effekten (den består i at trykket fra sollys på en partikkel i bevegelse ikke rettes nøyaktig langs solpartikkelinjen, men som et resultat av lysavvik er avbøyd tilbake og bremser derfor partikkels bevegelse). Fallet av små partikler på solen kompenseres av deres konstante reproduksjon, slik at det i ekliptikkens plan alltid er en opphopning av støv som sprer solstrålene. På de mørkeste nettene er det synlig i form av dyrekretsens lys, som strekker seg i en bred stripe langs ekliptikken i vest etter solnedgang og i øst før soloppgang. I nærheten av solen forvandles dyrekretsens lys til en falsk korona (F -krone, fra falsk - falsk), som bare er synlig under en total formørkelse. Med en økning i vinkelavstanden fra solen, reduseres lysstyrken til dyrekretsens lys raskt, men ved ekliptikkens antispillpunkt øker det igjen og danner en antistråling; dette er fordi fine støvpartikler reflekterer intens lys tilbake. Av og til faller meteoroider ned i jordens atmosfære. Hastigheten er så høy (i gjennomsnitt 40 km / s) at nesten alle av dem, bortsett fra de minste og største, brenner opp i omtrent 110 km høyde og etterlater lange glødende haler - meteorer eller stjerneskudd. Mange meteoroider er knyttet til banene til individuelle kometer, så meteorer observeres oftere når jorden passerer nær slike baner på bestemte tider av året. For eksempel observeres mange meteorer årlig rundt 12. august når jorden krysser Perseid -dusjen assosiert med partikler tapt av kometen 1862 III. En annen strøm - Orionidene - rundt 20. oktober er forbundet med støv fra Halleys komet.
se også METEOR. Partikler mindre enn 30 mikron i størrelse kan bremse i atmosfæren og falle til bakken uten å bli brent; slike mikrometeoritter samles for laboratorieanalyse. Hvis partikler på noen få centimeter i størrelse eller mer består av et tilstrekkelig tett stoff, brenner de heller ikke helt ut og faller til overflaten av jorden i form av meteoritter. Mer enn 90% av dem er stein; bare en spesialist kan skille dem fra terrestriske bergarter. De resterende 10% av meteorittene er jern (faktisk består de av en legering av jern og nikkel). Meteoritter regnes som rusk fra asteroider. Jernmeteoritter var en gang en del av kjernene til disse kroppene, ødelagt av kollisjoner. Det er mulig at noen løse og flyktige meteoritter stammer fra kometer, men dette er usannsynlig; mest sannsynlig brenner store partikler av kometer opp i atmosfæren, og bare små gjenstår. Gitt hvor vanskelig det er for kometer og asteroider å nå jorden, er det klart hvor nyttig det er å studere meteoritter som uavhengig "ankom" planeten vår fra dypet av solsystemet.
se også METEORIT.
Kometer. Vanligvis kommer kometer fra den fjerne periferien av solsystemet og blir i kort tid ekstremt spektakulære armaturer; på dette tidspunktet tiltrekker de alles oppmerksomhet, men mye i deres natur er fortsatt uklart. En ny komet dukker vanligvis opp uventet, og derfor er det nesten umulig å forberede en romfart for å møte den. Selvfølgelig kan du sakte forberede og sende en sonde for å møte en av de hundrevis av periodiske kometer, hvis baner er velkjente; men alle disse kometene, som gjentatte ganger nærmet seg solen, har allerede blitt eldre, nesten helt mistet flyktige stoffer og ble bleke og inaktive. Bare en periodisk komet beholdt fortsatt aktiviteten - dette er Halleys komet. Hennes 30 opptredener har blitt jevnlig registrert siden 240 f.Kr. og navngitt kometen til ære for astronomen E. Galley, som spådde utseendet i 1758. Halleys komet har en omløpstid på 76 år, en perihelion -avstand på 0,59 AU. og aphelion 35 a.u. Da hun i mars 1986 krysset ekliptikkens plan, stormet en armada av romfartøy med femti vitenskapelige instrumenter for å møte henne. Spesielt viktige resultater ble oppnådd av to sovjetiske sonder "Vega" og den europeiske "Giotto", som for første gang overførte bilder av kometkjernen. De viser en veldig ujevn overflate, dekket med kratere, og to gassstråler som strømmer ut på solsiden av kjernen. Volumet til Halleys kometkjerne var større enn forventet; overflaten, som bare reflekterer 4% av det innfallende lyset, er en av de mørkeste i solsystemet.



Omtrent ti kometer observeres per år, hvorav bare en tredjedel ble oppdaget tidligere. De er ofte klassifisert i henhold til varigheten av orbitalperioden: kort periode (3 ANDRE PLANETÆRE SYSTEMER
Fra moderne syn på stjernedannelse følger det at fødselen til en stjerne av soltype må ledsages av dannelsen av et planetsystem. Selv om dette bare gjelder stjerner som er helt lik Solen (det vil si enkeltstjerner i spektralklasse G), må i dette tilfellet ikke mindre enn 1% av stjernene i galaksen (som er omtrent 1 milliard stjerner) ha planetariske systemer . En mer detaljert analyse viser at alle stjerner kan ha planeter kaldere enn spektralklasse F, og til og med de som er inkludert i binære systemer.



De siste årene har det faktisk vært rapporter om oppdagelsen av planeter i andre stjerner. Samtidig er planetene i seg selv ikke synlige: deres tilstedeværelse oppdages av stjernens svake forskyvning, forårsaket av dens tiltrekning til planeten. Planets orbitale bevegelse får stjernen til å "vingle" og periodisk endre radialhastigheten, som kan måles ut fra plasseringen av linjene i stjernens spektrum (Doppler -effekt). I slutten av 1999 ble oppdagelsen av planeter av Jupiter-type rapportert i 30 stjerner, inkludert 51 Peg, 70 Vir, 47 UMa, 55 Cnc, t Boo, u And, 16 Cyg, etc. Alle disse er stjerner i nærheten av Sol, og avstanden til den nærmeste dem (Gliese 876) bare 15 St. år. To radiopulsarer (PSR 1257 + 12 og PSR B1628-26) har også planetariske systemer med masser av størrelsesorden av Jordens masse. Så langt har det ikke vært mulig å oppdage slike lysplaneter i normale stjerner ved hjelp av optisk teknologi. Rundt hver stjerne kan du angi en økosfære der temperaturen på planetens overflate lar flytende vann eksistere. Soløkosfæren strekker seg fra 0,8 til 1,1 AU. Den inneholder jorden, men Venus (0,72 AU) og Mars (1,52 AU) faller ikke. Sannsynligvis, i ethvert planetsystem, faller ikke mer enn 1-2 planeter i økosfæren, hvor forholdene er gunstige for livet.
DYNAMIKK FOR ORBITAL BEVEGELSE
Planetenes bevegelse med høy nøyaktighet følger de tre lovene til I. Kepler (1571-1630), avledet fra hans observasjoner: 1) Planetene beveger seg i ellipser, i et av fokusene er Solen. 2) Radiusvektoren som forbinder Solen og planeten feier ut like områder i like lange tidsperioder av planetens orbitale bevegelse. 3) Kvadraten i orbitalperioden er proporsjonal med kuben til den elliptiske baneens halvstore akse. Keplers andre lov følger direkte fra bevaringen av vinkelmomentet og er den mest generelle av de tre. Newton slo fast at Keplers første lov er gyldig hvis tiltrekningskraften mellom to legemer er omvendt proporsjonal med kvadratet av avstanden mellom dem, og den tredje loven er hvis denne kraften også er proporsjonal med kroppens masser. I 1873 beviste J. Bertrand at generelt sett bare i to tilfeller vil kroppene ikke bevege seg rundt hverandre i en spiral: hvis de tiltrekkes i henhold til Newtons inverse kvadratlov eller Hookes lov om direkte proporsjonalitet (beskriver fjærens elastisitet) ). En bemerkelsesverdig egenskap ved solsystemet er at massen til den sentrale stjernen er mye større enn massen til noen av planetene, så bevegelsen til hvert medlem av planetsystemet kan beregnes med høy nøyaktighet innenfor rammen av problemet med bevegelsen til to organer som gjensidig graviterer - solen og den eneste planeten ved siden av. Den matematiske løsningen er kjent: hvis planetens hastighet ikke er for høy, beveger den seg i en lukket periodisk bane, som kan beregnes nøyaktig. Problemet med bevegelse av mer enn to kropper, vanligvis kalt "N-kroppsproblemet", er mye vanskeligere på grunn av deres kaotiske bevegelse i åpne baner. Denne tilfeldigheten i baner er grunnleggende viktig og gjør det mulig å for eksempel forstå hvordan meteoritter faller fra asteroidebeltet til jorden.
se også
KEPLERS LOV;
HIMMELSK MEKANIKK;
ORBIT. I 1867 var D. Kirkwood den første som la merke til at tomme mellomrom ("luker") i asteroidebeltet er plassert på slike avstander fra solen, hvor gjennomsnittlig bevegelse står i forhold til (i heltallforhold) med bevegelsen til Jupiter. Med andre ord unngår asteroider baner der revolusjonsperioden rundt solen ville være et multiplum av perioden med Jupiters revolusjon. Kirkwoods to største luker er i 3: 1 og 2: 1 proporsjoner. I nærheten av 3: 2 er det imidlertid et overskudd av asteroider, forenet på denne basis i Gilda -gruppen. Det er også et overskudd av asteroider fra den trojanske gruppen i et forhold på 1: 1, som kretser rundt Jupiter 60 ° foran og 60 ° bak den. Situasjonen med trojanerne er klar - de blir fanget i nærheten av de stabile Lagrange -punktene (L4 og L5) i Jupiters bane, men hvordan forklarer Kirkwoods luker og Gildas gruppe? Hvis det bare var luker på passende måte, så kunne man godta en enkel forklaring, foreslått av Kirkwood selv, om at asteroider ble kastet ut av resonansområder av den periodiske påvirkningen fra Jupiter. Men nå virker dette bildet for enkelt. Numeriske beregninger har vist at kaotiske baner trenger inn i områder i rommet nær 3: 1 -resonansen, og at fragmenter av asteroider som faller inn i denne regionen endrer banene deres fra sirkulære til langstrakte elliptiske, og bringer dem regelmessig til den sentrale delen av solsystemet. I slike baner som krysser planetveiene, lever ikke meteoroider lenge (bare noen få millioner år) før de krasjer i Mars eller Jorden, og med en liten glipp blir de kastet ut til periferien av solsystemet. Så den viktigste kilden til meteoritter som faller til jorden er Kirkwoods luker, gjennom hvilke de kaotiske banene til asteroidfragmenter passerer. Det er selvfølgelig mange eksempler på høyt bestilte resonansbevegelser i solsystemet. Dette er hvordan satellitter i nærheten av planetene beveger seg, for eksempel månen, alltid vendt mot den samme halvkule til jorden, siden banens periode faller sammen med den aksiale. Et eksempel på en enda høyere synkronisering er gitt av Pluto-Charon-systemet, der "en dag er lik en måned" ikke bare på satellitten, men også på planeten. Merkurens bevegelse har en mellomliggende karakter, hvis aksialrotasjon og orbitalrotasjon er i et resonansforhold på 3: 2. Imidlertid oppfører ikke alle kropper seg så enkelt: for eksempel i en ikke -atmosfærisk Hyperion, under påvirkning av Saturn -tiltrekningen, er rotasjonsaksen kaotisk invertert. Utviklingen av satellittbaner påvirkes av flere faktorer. Siden planetene og satellittene ikke er punktmasser, men utvidede objekter, og i tillegg er tyngdekraften avhengig av avstanden, tiltrekkes forskjellige deler av satellittens kropp, plassert i forskjellige avstander fra planeten, på forskjellige måter; det samme gjelder for tiltrekningen fra satellitten til planeten. Denne forskjellen i krefter forårsaker ebbe og flyt i havet, og gir en litt flat form til de synkront roterende satellittene. Satellitten og planeten får hverandre til å deformere tidevann, og dette påvirker deres orbitale bevegelse. Resonansen av gjennomsnittlige bevegelser 4: 2: 1 for månene til Jupiter Io, Europa og Ganymedes, først studert i detalj av Laplace i sin Celestial Mechanics (bind 4, 1805), kalles Laplace -resonansen. Bare dager før Voyager 1 fløy til Jupiter, 2. mars 1979, publiserte astronomene Peale, Kassen og Reynolds verket "Melting of Io by Tidal Dissipation", der de spådde aktiv vulkanisme på denne satellitten på grunn av dets ledende rolle i å opprettholde en resonans på 4: 2: 1. Voyager 1 oppdaget faktisk aktive vulkaner på Io, så kraftige at ikke et eneste meteorittkrater er synlig på bilder av satellittens overflate: så raskt blir overflaten dekket med utbruddsprodukter.
DANNELSE AV ET SOLSYSTEM
Spørsmålet om hvordan solsystemet ble dannet er kanskje det vanskeligste innen planetarisk vitenskap. For å svare på det, har vi fremdeles lite data som vil hjelpe til med å rekonstruere de komplekse fysiske og kjemiske prosessene som fant sted i den fjerne tiden. Teorien om dannelsen av solsystemet må forklare mange fakta, inkludert dens mekaniske tilstand, kjemiske sammensetning og isotopkronologidata. I dette tilfellet er det ønskelig å stole på virkelige fenomener observert i nærheten av formende og unge stjerner.
Mekanisk tilstand. Planetene roterer rundt solen i en retning, i nesten sirkulære baner, som ligger nesten i samme plan. De fleste av dem roterer på sin akse i samme retning som Solen. Alt dette indikerer at forgjengeren til solsystemet var en roterende skive, som naturlig dannes når et selvgravitasjonssystem komprimeres med bevaring av vinkelmomentum og den resulterende økningen i vinkelhastighet. (Momentum, eller vinkelmomentet på en planet, er produktet av dens masse ganger avstanden til Solen og dens banehastighet. Solens momentum bestemmes av dens aksiale rotasjon og er omtrent lik produktet av dens masse ganger radius og rotasjonshastighet; planetenes aksiale øyeblikk er ubetydelige.) Solen inneholder i seg selv 99% av massen av solsystemet, men bare ca. 1% av vinkelmomentet. Teorien skal forklare hvorfor det meste av massen av systemet er konsentrert i solen, og den overveldende delen av vinkelmomentet er på de ytre planetene. De tilgjengelige teoretiske modellene for dannelsen av solsystemet indikerer at solen i begynnelsen roterte mye raskere enn den er nå. Deretter ble vinkelmomentet fra den unge solen overført til de ytre delene av solsystemet; astronomer tror at gravitasjons- og magnetiske krefter bremset solens rotasjon og fremskyndet bevegelsen av planetene. En omtrentlig regel for regelmessig fordeling av planetariske avstander fra solen (Titius-Bode-regelen) har vært kjent i to århundrer, men det er ingen forklaring på det. I satellittsystemene til de ytre planetene spores de samme mønstrene som i planetsystemet som helhet; sannsynligvis hadde prosessene for dannelsen mye til felles.
se også KROPPSLOV.
Kjemisk oppbygning. I solsystemet er det en sterk gradient (forskjell) i kjemisk sammensetning: planeter og satellitter nær solen består av ildfaste materialer, mens fjerne legemer inneholder mange flyktige elementer. Dette betyr at det i en tid med dannelsen av solsystemet var en stor temperaturgradient. Moderne astrofysiske modeller for kjemisk kondens antar at den opprinnelige sammensetningen av den protoplanetære skyen var nær sammensetningen av det interstellare mediet og solen: opptil 75% hydrogen i masse, opptil 25% helium og mindre enn 1% av alle andre elementer. Disse modellene forklarer vellykket de observerte variasjonene i kjemisk sammensetning i solsystemet. Den kjemiske sammensetningen av fjerne objekter kan bedømmes på grunnlag av deres gjennomsnittlige tetthet, så vel som spektra av overflaten og atmosfæren. Dette kan gjøres mye mer nøyaktig ved å analysere prøver av planetarisk materie, men så langt har vi bare prøver fra månen og meteoritter. Ved å undersøke meteoritter begynner vi å forstå kjemi i urtåken. Imidlertid er prosessen med agglomerering av store planeter fra små partikler fortsatt uklar.
Isotopdata. Den isotopiske sammensetningen av meteoritter indikerer at dannelsen av solsystemet fant sted for 4,6 ± 0,1 milliarder år siden og varte ikke mer enn 100 millioner år. Anomalier i isotoper av neon, oksygen, magnesium, aluminium og andre elementer indikerer at i prosessen med kollapsen av den interstellare skyen som fødte solsystemet, kom produktene fra eksplosjonen av en nærliggende supernova inn i den.
se også ISOTOPER; SUPERNOVA.
Stjernedannelse. Stjerner fødes i kollaps (komprimering) av interstellare gassstøvskyer. Denne prosessen har ennå ikke blitt studert i detalj. Det er observasjonsfakta til fordel for at sjokkbølger fra supernovaeksplosjoner kan komprimere interstellar materie og stimulere kollaps av skyer til stjerner.
se også GRAVITY COLLAPSE. Før en ung stjerne når en stabil tilstand, går den gjennom et stadie av gravitasjonskontraksjon fra den protostellare tåken. Grunnleggende informasjon om dette stadiet av stjernevolusjon oppnås ved å studere unge T Tauri -stjerner. Tilsynelatende er disse stjernene fortsatt i en komprimeringstilstand og alderen deres overstiger ikke 1 million år. Vanligvis er massene deres fra 0,2 til 2 solmasser. De viser tegn på sterk magnetisk aktivitet. I spektrene til noen T Tauri-stjerner er det forbudte linjer som bare oppstår i lavdensitetsgass; dette er trolig restene av en protostellar tåke som omgir stjernen. T Tauri-stjernene er preget av raske svingninger i ultrafiolett og røntgenstråling. Mange av dem viser kraftig infrarød stråling og silisiumspektrale linjer, noe som indikerer at stjernene er omgitt av støvskyer. Til slutt har T Tauri -stjernene en kraftig stjernevind. Det antas at i den tidlige utviklingsperioden, passerte solen også gjennom T Tauri -stadiet, og at det var i denne perioden flyktige elementer ble utvist fra de indre områdene i solsystemet. Noen stjerner med moderat masse viser sterke lysstyrker og konvoluttutkast på mindre enn et år. Slike fenomener kalles FU Orion flares. Minst en gang har et slikt utbrudd blitt opplevd av en T Tauri -stjerne. Det antas at de fleste unge stjerner går gjennom FU Orion -scenen. Mange ser årsaken til utbruddet i det faktum at fra tid til annen øker hastigheten på en ung stjerne av materie fra den omkringliggende gassstøvskiven. Hvis Solen også opplevde en eller flere bluss av FU Orion-typen i den tidlige evolusjonsperioden, bør dette ha en dyp effekt på de flyktige stoffene i det sentrale solsystemet. Observasjoner og beregninger viser at det alltid er rester av protostellar materie i nærheten av en formende stjerne. Den kan danne en ledsagerstjerne eller planetarisk system. Mange stjerner danner faktisk binære og flere systemer. Men hvis ledsagerens masse ikke overstiger 1% av solens masse (10 masser av Jupiter), vil temperaturen i kjernen aldri nå den verdien som er nødvendig for forekomsten av termonukleære reaksjoner. Et slikt himmellegeme kalles en planet.
Formasjonsteorier. Vitenskapelige teorier om dannelsen av solsystemet kan deles inn i tre kategorier: tidevann, akkresjon og nebular. Sistnevnte tiltrekker seg størst interesse nå. Tidevannsteorien, tilsynelatende først foreslått av Buffon (1707-1788), forbinder ikke direkte dannelsen av stjerner og planeter. Det antas at en annen stjerne som flyr forbi Solen, ved hjelp av tidevannsinteraksjon, trakk ut av den (eller fra seg selv) en strøm av materie som planetene ble dannet fra. Denne ideen står overfor mange fysiske problemer; for eksempel varm materie som kastes ut av en stjerne skal spraye, ikke kondensere. Nå er tidevannsteorien upopulær fordi den ikke kan forklare de mekaniske egenskapene til solsystemet og presenterer dens fødsel som en tilfeldig og ekstremt sjelden hendelse. Akkresjonsteorien antyder at den unge solen fanget materialet i det fremtidige planetsystemet og flyr gjennom den tette interstellare skyen. Faktisk er unge stjerner vanligvis funnet i nærheten av store interstellare skyer. Innenfor rammene av akkresjonsteori er det imidlertid vanskelig å forklare den kjemiske sammensetningsgradienten i planetsystemet. Den mest utviklede og allment aksepterte nå er nebularhypotesen, foreslått av Kant på slutten av 1700 -tallet. Hovedideen er at solen og planetene ble dannet samtidig av en enkelt roterende sky. Ved å komprimere ble den til en disk, i midten av hvilken solen ble dannet, og i periferien - planetene. Legg merke til at denne ideen skiller seg fra Laplaces hypotese, ifølge hvilken solen først ble dannet fra skyen, og da den trekker seg sammen, rev sentrifugalkraften av gassringene fra ekvator, som senere kondenserte til planeter. Laplaces hypotese står overfor fysiske vanskeligheter som ikke har blitt overvunnet på 200 år. Den mest vellykkede moderne versjonen av nebularteorien ble laget av A. Cameron og hans kolleger. I modellen deres var den protoplanetære tåken omtrent dobbelt så massiv som det nåværende planetsystemet. I løpet av de første 100 millioner årene kastet den formende Solen aktivt stoff ut av den. Denne oppførselen er typisk for unge stjerner, som kalles T Tauri -stjerner ved navn på prototypen. Fordelingen av trykk og temperatur for nebula materie i Camerons modell er i god overensstemmelse med gradienten av den kjemiske sammensetningen av solsystemet. Dermed er det mest sannsynlig at Solen og planetene ble dannet av en enkelt kollapsende sky. I den sentrale delen, der tettheten og temperaturen var høyere, ble bare ildfaste stoffer bevart, og flyktige stoffer ble også bevart i periferien; dette forklarer gradienten til den kjemiske sammensetningen. I følge denne modellen bør dannelsen av et planetsystem følge den tidlige utviklingen av alle stjerner som Solen.
Planetenes vekst. Det er mange scenarier for vekst av planeter. Planetene kan ha dannet seg som et resultat av tilfeldige kollisjoner og sammenhengende av små kropper kalt planetesimaler. Men kanskje små kropper kombinert til større på en gang i store grupper som et resultat av gravitasjonsstabilitet. Det er ikke klart om akkumulering av planeter skjedde i et gassformet eller et gassfritt miljø. I en gassformig tåke glattes temperaturfall ut, men når en del av gassen kondenserer til støvkorn, og resten av gassen feies bort av stjernevind, øker tåkenes gjennomsiktighet kraftig, og det oppstår en sterk temperaturgradient i system. Det er fremdeles ikke helt klart hva som er de karakteristiske tidene for gasskondensasjon til støvkorn, opphopning av støvkorn i planetesimaler og opphopning av planetesimaler til planeter og deres satellitter.
LIV I SOLSYSTEMET
Det har blitt antydet at liv i solsystemet en gang eksisterte utenfor jorden, og kanskje det fortsatt eksisterer. Framkomsten av romteknologi gjorde det mulig å starte en direkte test av denne hypotesen. Kvikksølv viste seg å være for varmt og blottet for atmosfære og vann. Venus er også veldig varm - bly smelter på overflaten. Muligheten for liv i det øvre skylaget i Venus, der forholdene er mye mildere, er fremdeles ikke mer enn en fantasi. Månen og asteroider ser helt sterile ut. Store håp ble festet på Mars. Systemene med tynne rette linjer - "kanaler", sett gjennom et teleskop for 100 år siden, ga da grunn til å snakke om kunstige vanningsstrukturer på overflaten av Mars. Men nå vet vi at forholdene på Mars er ugunstige for livet: kald, tørr, svært sjelden luft og, som et resultat, sterk ultrafiolett stråling fra solen, som steriliserer planetens overflate. Enhetene til Viking -landingsblokkene oppdaget ikke organisk materiale i Mars -jorden. Det er sant at det er indikasjoner på at klimaet på Mars har endret seg betydelig og en gang kan ha vært gunstigere for livet. Det er kjent at i den fjerne fortiden var det vann på overflaten av Mars, siden detaljerte bilder av planeten viser spor etter vannerosjon, som minner om raviner og tørre elveleier. Langsiktige variasjoner i Mars-klimaet kan være forbundet med en endring i vippingen av polaraksen. Med en liten økning i planetens temperatur kan atmosfæren bli 100 ganger tettere (på grunn av fordampning av is). Dermed er det mulig at liv på Mars en gang eksisterte. Vi vil bare kunne svare på dette spørsmålet etter en detaljert studie av prøvene av Mars -jord. Men å få dem til Jorden er en skremmende oppgave. Heldigvis er det sterke bevis på at av de tusenvis av meteoritter som ble funnet på jorden, kom minst 12 fra Mars. De kalles SNC -meteoritter, siden den første av dem ble funnet i nærheten av bosetningene Shergotty (Shergotti, India), Nakhla (Nakla, Egypt) og Chassigny (Chassigny, Frankrike). ALH 84001 meteoritten som finnes i Antarktis er betydelig eldre enn de andre og inneholder polysykliske aromatiske hydrokarboner, muligens av biologisk opprinnelse. Det antas at det kom til jorden fra Mars, siden forholdet mellom oksygenisotoper i det ikke er det samme som i terrestriske bergarter eller ikke-SNC-meteoritter, men det samme som i EETA 79001 meteoritt, som inneholder glass med bobler, der sammensetningen av edelgasser skiller seg fra de terrestriske, men tilsvarer atmosfæren på Mars. Selv om det er mange organiske molekyler i atmosfæren på de gigantiske planetene, er det vanskelig å tro at liv kan eksistere der i fravær av en fast overflate. På denne måten er Saturns måne Titan mye mer interessant, som ikke bare har en atmosfære med organiske komponenter, men også en solid overflate hvor fusjonsprodukter kan samle seg. Riktignok er temperaturen på denne overflaten (90 K) mer egnet for oksygenvæsking. Derfor tiltrekkes biologernes oppmerksomhet mer av satellitten til Jupiter, Europa, selv om den mangler atmosfære, men tilsynelatende har et hav av flytende vann under den isete overflaten. Noen kometer inneholder nesten helt sikkert komplekse organiske molekyler som går tilbake til dannelsen av solsystemet. Men det er vanskelig å forestille seg livet på en komet. Så foreløpig har vi ingen bevis for at liv i solsystemet eksisterer noe sted utenfor jorden. Man kan stille spørsmål: hva er mulighetene for vitenskapelige virkemidler i forbindelse med jakten på utenomjordisk liv? Kan en moderne romfart oppdage tilstedeværelse av liv på en fjern planet? Kan for eksempel Galileo -romfartøyet oppdage liv og intelligens på jorden når det fløy forbi det to ganger, slik at tyngdekraften hjalp manøvrer? På bildene av jorden som sendes av sonden, var det ikke mulig å legge merke til tegn på intelligent liv, men signalene fra våre radio- og fjernsynsstasjoner fanget av Galileo -mottakerne ble et åpenbart bevis på dens tilstedeværelse. De er helt ulikt strålingen fra naturlige radiostasjoner - auroras, plasmasvingninger i jordens ionosfære, solfakkler - og forråder umiddelbart tilstedeværelsen av en teknisk sivilisasjon på jorden. Og hvordan manifesterer et urimelig liv seg? TV -kameraet Galileo tok bilder av jorden i seks smale spektralområder. I filtrene 0,73 og 0,76 mikron ser noen landområder grønne ut på grunn av sterk absorpsjon av rødt lys, noe som ikke er typisk for ørkener og bergarter. Den enkleste måten å forklare dette på er at en bestemt bærer av ikke-mineralsk pigment som absorberer rødt lys er tilstede på overflaten av planeten. Vi vet sikkert at denne uvanlige lysabsorpsjonen skyldes klorofyll, som planter bruker til fotosyntese. Ingen andre kropper i solsystemet har en så grønn farge. I tillegg registrerte Galileo infrarøde spektrometer tilstedeværelsen av molekylært oksygen og metan i jordens atmosfære. Tilstedeværelsen av metan og oksygen i jordens atmosfære indikerer biologisk aktivitet på planeten. Så vi kan konkludere med at våre interplanetære sonder er i stand til å oppdage tegn på aktivt liv på overflaten av planeter. Men hvis livet er skjult under isskallet i Europa, er det lite sannsynlig at et kjøretøy som flyr forbi vil oppdage det.
Geografi ordbok