Солнечная система





Астроном из города Александрии Клавдий Птолемей впервые в истории науки, опираясь на знания своих предшественников, создал стройную математическую теорию движения видимых на небе светил. В центре Вселенной Птолемей поместил Землю, и поэтому разработанные им представления мы зовем геоцентрической системой мира. Это был первый серьезный шаг в изучении Солнечной системы как единого целого. Взгляды Птолемея пользовались всеобщим признанием без малого полтора тысячелетия.

В XVI веке Николай Коперник разработал гелиоцентрическую систему мира, согласно которой в центре Вселенной находится не Земля, а Солнце. Это означало признание факта, что чувства способны сильно подводить людей: неподвижность Земли оказывается кажущейся, а на самом деле она с большой скоростью постоянно обращается вокруг Солнца.

Не следует думать, что Птолемей, поместивший некогда Землю в центр мироздания, был недобросовестным и заблуждающимся невеждой, а Коперник открыл людям глаза на подлинную научную истину, Для своего времени Птолемей добился огромного научного достижения: создал великую теорию, которая математически строго описывала движения всех видимых небесных светил. Его теория исходила из практики и проверялась практикой. Она стала своего рода эталоном для всего последующего естествознания. Птолемей в качестве автора этой теории по справедливости может быть причислен к классикам естествознания. В лице же Коперника науке впервые пришлось развенчать великую теорию. Выяснилось, что научные истины вовсе не вечные твердыни: время от времени они нуждаются в пересмотре. Наука время от времени отвергает то, что раньше казалось совершенно незыблемым. И в этом заключается один из важных уроков развития науки!

В середине XIX века родилась научная дисциплина астрофизика. Полтора столетия изучения планет методами астрофизики привели ко многим важным открытиям. Но подлинный переворот в знаниях о телах Солнечной системы произошел лишь после начала космической эры. Сегодня мы узнали о космических окрестностях Земли неизмеримо больше, чем знали всего-навсего каких-нибудь десять-пятнадцать лет тому назад. В качестве основ для карт раздела использовались карты поверхности Меркурия, Венеры, Луны, Марса из "Атласа планет земной группы и их спутников", подготовленного МИИГАиК.

Планеты Солнечной системы

планеты солнечной системы

Небесные тела слишком холодные, чтобы подобно звездам излучать собственный свет, по форме близкие к шару и, как правило, очень небольшие по массе и размерам в сравнении с массой и размерами звезд издавна получили название п л а н е т. Многие звезды силою своего тяготения удерживают около себя системы из нескольких планет. В нашем распоряжении больше всего сведений о планетах, вращающихся вокруг Солнца, особенно о той планете, на которой мы живем - о Земле. Вместе с Солнцем эти планеты образуют Солнечную систему.

Планеты Солнечной системы видны с Земли благодаря отражаемому ими солнечному свету: купаясь в солнечных лучах они выглядят на земном небосклоне похожими на. искрящиеся собственным светом звезды. До сих пор известно, включая Землю, 9 планет Солнечной системы. Современные названия этих планет даны по именам греческих и римских божеств. Пять из них наблюдались первобытными людьми с глубочайшей древности, три были обнаружены с помощью телескопа. Последней была открыта в 1930 г. планета Плутон. Астрономы не теряют надежд рано или поздно отыскать еще новые планеты Солнечной системы, однако их усилия пока безрезультатны.

Характеристики планет
(в порядке удаления от Солнца)

Среднее удаление Земли от Солнца - 149 600 тыс. км.
Время одного оборота - 365,256 дней
Масса Земли - 5,976 х 1027 г
Средняя плотность - 5,52 г/см3

Эволюция и происхождение Солнечной системы

Хоровод планет Солнечной системы располагается вблизи плоскости, проходящей через солнечный экватор, и кружит вокруг Солнца в одном и том же направлении - с запада на восток По существующим представлениям Солнце и планеты родились вместе из газо-пылевого облака. Огромное облако было холодным и имело неправильную форму.

Под действием сил тяготения облако мало-помалу должно было закручиваться и сплющиваться. В его центральной части конденсировался сгусток материи -будущая звезда по имени Солнце. Уплотняющийся центральный сгусток рос, приобретал форму шара и в конце концов "вспыхнул" - его стали разогревать термоядерные реакции с выделением огромного количества света и тепла. Летучие вещества вблизи от Солнца испарялись и отбрасывались в самую плотную и толстую - среднюю часть облака. Частицы облака, кружась вокруг пылающей звезды-Солнца, сталкивались и сцеплялись. Так появились "зародыши" планет. Вблизи от Солнца росли планеты небольшие и более ллотные. А в средней части облака набухали массивные рыхлые планеты. Все это происходило около 5 миллиардов лет назад.

Планеты земной группы

Геологи бурят на поверхности Земли десятки тысяч скважин. Глубочайшие скважины на суше были пробурены в нашей стране и достигают 12 км. Это огромная величина, но она чрезвычайно мала по сравнению с размерами Земли: ведь поперечник Земли около 13 тысяч километров. Если сопоставить Землю с человеческим телом, то даже глубочайшие скважины менее глубоки, чем укус комара на теле человека. Поэтому данные о внутреннем строении Земли приходиться собирать не по результатам бурения, а совсем другими методами.

Во время землетрясений колебания от очагов, расположенных глубоко в теле Земли, егистрируются чувствительными сейсмометрами. По этим данным можно составить представление о скоростях распространения колебаний в теле Земли, которые изменяются при переходе из одного слоя вещества в другой. Таким путем было установлено, что недра Земли разделены на три слоя. В центре планеты выделилось богатое железом ядро. Оно окружено, так называемой, мантией. А тонкий внешний слой нашей планеты, который можно уподобить кожуре яблока, получил название коры.

Космические полеты к другим планетам земной группы принесли сведения, что внутреннее строение всех сходно с внутренним строением Земли. Четыре близких к Солнцу планеты - Меркурий, Венера, Земля и Марс - имеют между собой много общего. Они невелики по размерам и массе, их средние плотности близки между собой, превышая плотность воды в 4-5 раз. Они сходны по своему химическому и минералогическому составу. У них мало спутников - только один у Земли и два у Марса; у Меркурия и Венеры спутников вообще нет. Некогда в допланетном облаке еще до окончательного формирования планет кружили многочисленные "хлопья" вещества различных размеров, и поверхности близких к Солнцу планет словно раны несут на себе бесчисленные следы их ударов.

Астрономы выделяют перечисленные четыре планеты под общим названием планет земной г р у п п ы. Космические аппараты уже неоднократно фотографировали вблизи все планеты земной группы и подолгу работали на поверхности Венеры и Марса.

Поэтому ландшафты на поверхности всех этих четырех планет, не являются плодом фантазии художника, а отражают совершенно достоверные сведения о том, что откроется взору путешественника, когда он совершит посадку на этих планетах. Сверху вниз: фрагменты поверхностей Меркурия, Венеры, Земли и Марса, сфотогрфированные из Космоса.

Меркурий

Меркурий вращается вокруг своей оси в ту же сторону, что и Земля (против часовой стрелки, если смотреть с севера), и совершает один оборот за 58,7 земных суток. Это означает, что за 2 оборота вокруг Солнца планета ровно 3 раза оборачивается вокруг своей оси. Период осевого вращения планеты относится к периоду ее обращения вокруг Солнца строго как 2 : 3; такая связь периодов называется резонансной.

На развороте в левом верхнем углу сопоставлены размеры Земли и ближайшей к Солнцу планеты, носящей имя древнего бога торговли, купцов и прибыли Меркурия. Планета Меркурий в 2,5 раза меньше Земли по размеру и в 20 раз меньше по массе. Один оборот вокруг Солнца отнимает у Меркурия 88 земных дней. Планета полностью лишена атмосферы. Из-за близости к Солнцу на ее освещенной стороне царит зной: в полдень на экваторе Меркурия температура поднимается на 400 градусов выше нуля по шкале Цельсия. Правда, в противоположной точке в то же время она опускается почти до 200 градусов ниже нуля.

Планеты земной группы несут на себе следы ударов глыб, камней и мелких песчинок, которые сохранялись от допланетного облака и словно снаряды время от времени бомбардировали сформировавшиеся холодные небесные тела. В результате таких ударов на поверхности планет возникали накладывающиеся друг на друга круглые воронки - кратеры. Меркурий, не защищенный атмосферой, также как и Луна, подвергся особенно жестокой бомбардировке. Внешне он как две капли воды похож на густо изрытую бесчисленными кратерными "оспинами" Луну.

Венера

На фотографии справа узкий серп планеты Венеры снят с Земли с помощью телескопа. Ниже помещена космическая фотография облачного покрова Венеры. Непроницаемые облака Венеры надежно укрывали ее поверхность от глаз астрономов. Из-за отражения солнечного света ее облаками Венера выглядит на земном небосклоне самым ярким светилом, уступая лишь Солнцу и Луне; за свой блеск она и получила имя римской богини любви. Год на Венере длится 225 земных дней, а на один оборот вокруг оси она затрачивает 243 земных дня, причем вращается в направлении, противоположном направлению вращения Земли.

Толщина атмосферы Венеры во много раз превосходит атмосферу Земли. Она состоит в основном из углекислого газа. По данным космических экспериментов оказалось, что огромная атмосфера Венеры давит на ее поверхность в 90 раз сильнее земной атмосферы, а температура на поверхности Венеры вследствие, так называемого, парникового эффекта достигает почти 500 градусов Цельсия. Схема на этой странице дает представление о строении атмосферы Венеры и расположении трех ярусов венерианских облаков. В облаках Венеры присутствуют некоторые химически агрессивные соединения, например, серная кислота.

Вращение Венеры обладает удивительным свойством. Представим себе момент, когда Венера и Земля находятся на кратчайшем расстоянии друг от друга. Из-за различных скоростей обращения вокруг Солнца они расходятся и встречаются вновь на кратчайшем друг от друга расстоянии через 584 дня. В это время Венера снова окажется обращенной к Земле тем же самым полушарием, что и в предшествующую встречу.

Земля

Планета, на которой мы живем, стала объектом пристального интереса с тех самых пор, когда люди научились думать и рассуждать. На чем Земля держится? Как она устроена? Как использовать себе на благо богатства недр Земли, окружающие нас природные условия? Сегодня изучением Земли занимается сразу несколько научных дисциплин, преимущественно тех, в названиях которых присутствует греческий корень г е о - земля: геология, геохимия, геофизика, геодезия, геоморфология и другие. Вместе с науками о Земле изучением ее, как одного из членов Солнечной системы, в сравнении с другими планетными телами занимается астрономия.

По измерениям возраста горных пород мы считаем, что Земля сконденсировалась из допланетного облака около 4,5 миллиардов лет назад. Важно, что к таким же значениям приводят независимые оценки возраста тех небесных тел, для которых они более всего надежны - Солнца и Луны. Это подтверждает современные представления об одновременном происхождении всех тел Солнечной системы.

Земля действительно единственная из подобных ей тел Солнечной системы, которая располагает на своей поверхности огромными открытыми водоемами: океанами, морями, реками, озерами. Большинство ученых склонны считать, что простейшая органическая жизнь зародилась в океанах Земли и, постоянно усложняясь, обрела все те многочисленные формы, которые мы наблюдаем в истории Земли. В память о своем происхождении все формы живых существ на Земле растут и размножаются в соответсвии с единым генетическим кодом. Приводимая слева схема наглядно иллюстрирует ответ современной науки на вопрос о том, как и в какие сроки происходила эволюция жизни на нашей планете.

С наступлением космической эры ученые получили в руки невиданные ранее средства изучения Земли. Первые же старты искусственных спутников Земли позволили уяснить картину взаимодействия планеты с окружающей ее межпланетной средой. Огромное значение для геологов и геофизиков имели фотографии Земли из Космоса. Если раньше приходилось- шаг за шагом собирать данные измерений в разрозненных точках, на стоянках в экспедиционных маршрутах или же соединять воедино сотни отдельных аэрофотоснимков, т.е. как бы рисовать портрет планеты по крупицам, то ныне космические фотографии дали возможность взглянуть на геологические структуры и их особенности сразу на огромных площадях, дали возможность лучше понять строение Земли как единого планетного тела.

С помощью спутников были открыты, так называемые, внутренний и внешний радиационные пояса Земли. Заполненные потоками заряженных частиц радиационные пояса Земли являются важной составной частью того околоземного пространства, которое мы называем магнитосферой Земли .

Ведь магнитное поле Земли служит барьером для набегающего на него потока солнечного излучения, так называемого, солнечного ветра. С освещенной Солнцем стороны Земли магнитосфера простирается на 10-15 радиусов Земли; с этой стороны ее поджимает к планете набегающая волна солнечного ветра. А с противоположной стороны магнитосфера вытянута подобно хвосту кометы на удаление до нескольких тысяч радиусов Земли, образуя протяженный геомагнитный хвост.

Существует точка зрения, согласно которой около 200 миллионов лет назад все материки составляли единый суперматерик, за которым укрепилось название Пангея. Более распространенным среди геологов является взгляд, по которому первоначально на поверхности Земли существовал не один, а два суперматерика - Гондвана в Южном полушарии и Лавразия - в Северном.

Под водами Атлантического океана скрыт Срединно-Атлантический хребет. Изгибы хребта в основных чертах повторяют контуры побережий Атлантического океана, что служит еще одним доказательством его природы: Атлантический океан - гигантский шов на теле планеты. Здесь поднимающиеся из недр Земли породы изливаются наружу. Материки по разные стороны Срединно-Атлантического хребта медленно отодвигаются друг от друга.

Луна

Луна - единственный спутник Земли. Астрономы долго искали у Земли другие естественные спутники, хотя бы даже крохотные. Но специально организованные "патрули" подтвердили: никаких других естественных спутников размером более 30 метров в окрестностях Земли нет. Луна невелика в сравнении со своей хозяйкой - Землей; поперечник Луны в 4 раза меньше земного. Масса Луны меньше массы Земли в 81 раз.

Период обращения Луны вокруг Земли в точности равен периоду ее вращения вокруг собственной оси - так же как у ребят, которые водят хоровод у ёлки. Если посмотреть на них со стороны, то за один обход ёлки каждый ровно один раз оборачивается вокруг оси. Из-за равенства двух периодов Луна всегда повернута к Земле одной и той же стороной своей поверхности.

Постоянная бомбардировка Луны метеоритами является причиной того, что вся поверхность на несколько метров глубины покрыта слоем раздробленного вещества, которое в последующем спекается и образует как бы слежавшуюся губчатую массу. Этот тонкий верхний слой лунной поверхности называют реголитом. Вот почему огромные колебания температуры ото дня к ночи на поверхности Луны (на экваторе от +130 до —170°) затухают на глубине всего в несколько десятков сантиметров. Даже на глубине всего в один метр температура на Луне постоянна.

Также как поверхность Меркурия, поверхность Луны испещрена бесчисленными кратерами. Для поверхности Луны характерны .обширные залитые некогда базальтовой лавой низины, которые по давней традиции называют лунными морями. Есть на Луне Море Дождей, Море Холода, Море Ясности, Море Паров и другие. Самая большая лунная равнина носит название Океан Бурь. Горы на Луне называются также как и на Земле: Альпы, Кавказ, Карпаты и другие. Большинство кратеров названо в честь ученых.

Марс

Марс совершает один обход вокруг Солнца за 687 земных суток. Для наблюдателя с Земли он возвращается в свое прежнее положение на небосклоне по отношению к Солнцу каждые 780 дней. Планета Марс вращается вокруг своей оси в ту же сторону, что и Земля, затрачивая на один оборот 24,6 земных часа. По этой причине продолжительность дня и ночи на Марсе очень похожа на те, которые нам известны на Земле. Марс располагает атмосферой, несравненно более разреженной нежели атмосфера Земли, ~ сквозь нее просвечивает красноватая поверхность Марса, и уже с глубокой древности было известно, что это небесное тело на ночном небе отличается красноватым оттенком. Отсюда и название планеты: за свой "кровавый" оттенок она и получила имя древнеримского бога войны. Кстати, в честь того же самого бога первый месяц римского календаря был назван мартом.

Атмосфера Марса отчасти защищает его от метеоритной бомбардировки, а пыльные бури стирают с поверхности следы метеоритных ударов несравненно быстрее, чем это происходит на "безветренных" небесных телах -Меркурии и Луне.

Ось вращения Земли наклонена к плоскости ее движения вокруг Солнца на 66,5° Ось Марса наклонена практически точно также - на 65°. В результате на Марсе, также как и на Земле, имеет место смена времен года: там наступают весна, лето, осень и зима. Сезонные изменения внешнего облика поверхности Марса были замечены астрономами давно по наблюдениям с Земли.

По данным космического аппарата "Маринер-9" было обнаружено, что после быстрого таяния сезонной шапки из твердой углекислоты (сухого льда) в течение всего лета сохранялась постоянная шапка из водяного льда. В настоящее время поперечник постоянной шапки в северном полушарии превышает 1000 км, а в южном - составляет около 300 км.

Марс богаче других планет земной группы по числу спутников - их два. Оба открыты в 1877 г. во время, так называемого, великого противостояния Марса, т.е. в момент, когда Марс ближе всего подходит к Земле. Великие противостояния всегда наступают в конце лета или начале осени, чередуясь одно за другим с интервалом либо в 15, либо в 17 лет.

Спутники Марса получили имена из "Илиады" Гомера: это сподвижники бога войны Фобос и Деймос - Страх и Ужас. Они очень малы - средний поперечник Фобоса 22 км, а Деймоса - 12 км. Удаление Фобоса от планеты менее 10 тысяч км, вследствие чего период его обращения вокруг Марса (менее 8 земных часов) короче периода суточного вращения самого Марса. Такой случай - единственный в Солнечной системе: хотя Фобос обращается около Марса в том же направлении, что и подавляющее большинство других спутников планет, для наблюдателя, находящегося на поверхности Марса, он будет восходить не на востоке, а на западе. Деймос удален от Марса на 23,5 тыс. км. Период его обращения составляет немногим более 30 часов.

Космические снимки позволили составить детальную карту марсианской поверхности, отражающую большое разнообразие рельефа: протяженные, изломанной формы долины, каньоны, кратеры, вулканы, поля дюн и многое другое. Главный из потухших марсианских вулканов настолько велик, что как самостоятельная деталь поверхности обозначался на картах еще в эпоху телескопических зарисовок.

Поперечник подножия Горы Олимп около 600 км, а высота достигает 24 км. Еще три вулкана: Гора Аскрийская, Гора Павлина и Гора Арсия достигают высоты до 27 км. Для сравнения напомним, что крупнейший вулкан Земли Мауна Лоа на Гавайских островах в Тихом океане - имеет поперечник подножия немногим более 200 км и возвышается над ложем океана всего на 9 км.

Планеты-гиганты

В порядке удаления от Солнца первые четыре места в Солнечной системе заняты планетами земной группы, а места с пятого по восьмое - планетами группы Юпитера или, как их еще называют, планетами-гигантами. Они резко отличны от планет земной группы по всем показателям. Во-первых, они имеют гигантские размеры и огромные массы при небольших плЬтностях, близких к плотности воды. Во-вторых, химически они состоят преимущественно из газов водорода и гелия, характерных для химического состава Солнца. В-третьих, у каждой из планет-гигантов много спутников и, наконец, в-четвертых, все они окружены тонкими кольцами.

В центре этих планет, как полагают, располагается жидкое ядро из силикатов и металлов: железа и никеля. Ядро заключено в "скорлупу" из отвердевших водорода и гелия, причем водород в нижней части "скорлупы" должен перейти в особое, металлическое состояние. Выше располагается водородно-гелиевая атмосфера, однако из-за высоких давлений нижняя часть атмосферы отличается большой плотностью и вязкостью. Она скорее похожа на океан, чем на газовую оболочку.

Юпитер

Поперечник Юпитера превосходит поперечник Земли в 11 раз. Средняя плотность Юпитера всего в 1,3 раза выше плотности воды, и поэтому масса его больше массы Земли всего в 318 раз. Эта самая большая из планет Солнечной системы носит имя важнейшего римского бога-громовержца.

На один круг возле Солнца Юпитер тратит около 12 земных лет, но зато вращается огромная планета вокруг оси, можно сказать как волчок: на один оборот она затрачивает меньше 10 земных часов.

Если из космического пространства "нырять" на Юпитер, то сначала пройдешь обычную разреженную атмосферу. Потом попадешь в облачный слой - нечто вроде тумана с мелкими твердыми частицами. Ниже вступишь в слой значительного уплотнения, как бы слякоти, которая будет становиться все гуще и гуще, покуда не окажется по существу твердой. Четко выраженной границы между твердым телом планеты и газовой оболочкой на Юпитере не существует.

С Земли наблюдается, конечно, не твердая поверхность планеты, а верхний слой облачности. Взаимодействие магнитного поля планеты с солнечным ветром окружающей межпланетной среды приводит к образованию магнитосферы Юпитера, которая намного больше и намного сложнее магнитосферы Земли. Для моделирования поля Юпитера приходится воображаемым образом вставлять в тело планеты 2, а то и 4 намагниченных стержня.

Примечательное образование в атмосфере Юпитера известно под названием Большого красного пятна. Оно привлекло к себе внимание в 1878 г., когда растянулось на 50 тысяч километров и бросалось в глаза астрономов как огромная кирпично-красная область атмосферы. Анализируя старые телескопические зарисовки Юпитера, астрономы отыскали красное пятно в архивных материалах вплоть до XVII века. Красное пятно меняется в размерах и отчасти смещается относительно поверхности: то ли дрейфует подобно айсбергу в океане, то ли покачивается как буй на якоре с длинной цепью.

Большое красное пятно, скорее всего, является устойчивым атмосферным вихрем, однако постоянный красный цвет пятна до сих пор не находит удовлетворительного объяснения.

Общее число известных на сегодня спутников планеты - 16. Четыре крупнейших были открыты сразу же как только Галилей нацелил на Юпитер свой телескоп. Их называют галилеевыми спутниками. Еще 9 спутников в разное время были открыты астрономами с Земли и 3 обнаружены по данным космического фотографирования. Спутники Юпитера, начиная с Леды, невелики по размерам, имеют неправильную форму и обращаются вокруг Юпитера по сильно вытянутым орбитам с большими углами наклонов к экватору планеты (до 30°). Четыре самых дальних спутника обращаются вокруг Юпитера в обратном направлении. На космических фотографиях были обнаружены тонкие, не различимые с Земли кольца Юпитера.

Спутники Юпитера:

  • Метис
  • Адрастея
  • Амальтея
  • Теба
  • Ио
  • Европа
  • Ганимед
  • Каллисто
  • Леда
  • Гималия
  • Лиситея
  • Элара
  • Ананке
  • Карме
  • Пасифае
  • Синопе

Сатурн

3 течение трех с половиной веков гелескопических наблюдений Сатурн оставался единственной из планет Солнечной системы, внешность которой украшалась уникальной достопримечательностью - окружающими планету кольцами. Было известно, что средняя толщина колец ничтожно мала - около 1 км, а общая ширина превышает 60 тысяч км. Было известно, что кольца располагаются строго в плоскости экватора планеты и состоят из множества обломков, камней, пылинок. Лишь в эпоху космических полетов было доказано, что кольца характерны для всех 4 планет группы планет-гигантов.

Строение колец Сатурна, как они запечатлены на космических фотографиях, оказалось намного сложнее, чем это можно было представить по наблюдениям с Земли. Планета окружена не несколькими, а многими тысячами вложенных одно в другое колец. Совершенно неожиданно выяснилось, что существуют яркие и узкие кольца.

Шестая планета Солнечной системы названа именем древнеримского бога земледельцев и урожая. Сатурн -самая далекая из планет, известных с глубокой древности. В наиболее благоприятные периоды своей видимости Сатурн наблюдается на земном небосклоне ночи напролет, с вечера и до утра. Он выглядит достаточно ярким, однако блеск его заметно тусклее блеска Венеры и Юпитера. Сатурн совершает один оборот вокруг Солнца без малого за 30 земных лет. Вокруг своей оси он вращается также быстро как Юпитер.

Из наземных наблюдений было известно 11 спутников Сатурна. Зато после получения его космического фотопортрета Сатурн вышел в рекордсмены. На сегодняшний день перечень спутников Сатурна насчитывает 17 названий. Наибольший среди них -Титан, также как и спутник Юпитера Ганимед, превосходит по размеру планету Меркурий. Поперечник Титана лишь в 2,5 раза меньше поперечника Земли. Внутреннее строение Титана, по-видимому, отчасти напоминает строение тела Земли: недра Титана расслоены на ядро, мантию и кору. Состав твердого тела Титана - льды с примесью силикатных пород.

  • Атлас
  • Прометей
  • Пандора
  • Эпиметей
  • Янус
  • Мимас
  • Энцелад
  • Тефия
  • Телесто
  • Калипсо
  • Диона
  • Елена
  • Рея
  • Титан
  • Гиперон
  • Япет
  • Феба

Уран

Планету Уран иногда замечают невооруженным глазом на пределе различения как очень слабую голубовато-зеленоватую точку, но только при исключительно благоприятных обстоятельствах. Древним звездочетам она известна не была; ее открыл с помощью телескопа великий андийский астроном Вильям Гершель. Масса Урана почти в 7 раз уступает массе его соседа Сатурна На один эборот вокруг Солнца планета затрачивает 84 земных года. Название цано по имени греческого божества неба.

Уран обладает серьезной отличительной особенностью. Ось вращения планеты лежит близко к плоскости ее обращения вокруг Солнца, поэтому про Уран можно сказать, что это единственная из планет, когорая обращается вокруг Солнца "лежа на боку".

За два столетия телескопических, наблюдений Урана были открыты пять крупнейших спутников этой планеты и ее кольца. Еще Юскромных спутников получили известность в результате фотографического обзора окрестностей Урана с борта пролетающего подле него космического аппарата. Предполагают, что спутники Урана, также как кспутники Сатурна, преимущественно ледяные. Их названия не имеют отношения к мифологии. Они воскрешают в памяти череду литературных героев. Выбранные В.Гершелем названия Оберон и Титания заимствованы из комедии В.Шекспира "Сон в летнюю ночь". У.Лассель в 1851 г. воспользовался именем Ариэль из шекспировской "Бури" и Умбриэль из поэмы АЛопа "Похищенный локон". Традиция продолжена и в новейших десяти названиях, так что система спутников Урана стала своего рода небесным "шекспировским заповедником".

Самой необычной среди спутников Урана оказалась Миранда. По образному выражению одного из космических геологов, маленькая Миранда явила на обозрение землян коллекцию всевозможных геологических структур, существующих на телах Солнечной системы.

Спутники:

  • Корделия
  • Офелия
  • Бианка
  • Крессида
  • Дездемона
  • Джульетта
  • Порция
  • Розалинда
  • Белинда
  • Пак
  • Миранда
  • Ариэль
  • Умбриэль
  • Титания
  • Оберон

Нептун

Нептун обладает всеми характерными признаками планеты-гиганта. Его масса в 17 раз больше массы Земли при средней плотности менее /3 земной. На один оборот вокруг оси он затрачивает 16 часов. Нептун, как и другие планеты-гиганты, окружен кольцами.

Благодаря успехам космической техники и электроники данные о Нептуне в 1989 г. существенно расширились. Помимо двух известных ранее спутников - Тритона и Нереиды - были замечены еще 6 новых. Были обнаружены кольца планеты. Выяснилось, что на поверхности Тритона постоянно извергается сухой "гейзер", исторгающий из недр этого небесного тела струю твердых частиц на высоту 8 км.

  • Наяда
  • Таласса
  • Галатея
  • Деспина
  • Ларисса
  • Протей
  • Тритон
  • Нереида

Система "Плутон-Харон"

Открыт Плутон в результате долгих поисков в 1930 г. На один полный оборот вокруг Солнца планета затрачивает 250 земных лет. В среднем Плутон удален от Солнца дальше Нептуна, однако орбита Плутона вытянута настолько сильно, что временами эта планета оказывается внутри орбиты Нептуна. Такая перемена местами приходится, в частности, на период с 1979 по 1999 г. Плутон остался ныне единственной из планет, которую не посещали автоматические космические аппараты.

В 1978 г. случайно из наземных наблюдений был открыт спутник Плутона, который получил имя Харон. По имеющимся оценкам Харон расположен бок о бок с Плутоном. По размеру он всего в 2 раза меньше самой планеты .и обращается вокруг нее так, будто связан с Плутоном стержнем: период обращения спутника вокруг Плутона совпадает с периодом вращения Плутона вокруг своей оси. Спутник поэтому никогда не восходит и не заходит относительно горизонта ни в одной точке поверхности этой планеты. Он наблюдается с Плутона как вечно висящий на небе в одном и том же месте.

Астероиды

Помимо 9 планет, нескольких десятков их спутников и колец у 4 планет-гигантов в Солнечную систему входит кольцо из огромного числа малых планет, которые за их внешний облик первоначально получили среди астрономов название астероидов - звездоподобных. Пояс астероидов занимает широкую полосу между орбитами Марса и Юпитера как бы отмечая рубеж между планетами земной группы и планетами-гигантами. Долгое время имела хождение мысль, что пояс астероидов представляет собой своеобразную "каменоломню" Солнечной системы. Считалось, что он возник на месте полноценной планеты, которая была раскрошена из-за сильного влияния близлежащего гиганта Юпитера. Однако выполненный анализ особенностей движения многих астероидов - а некоторые их них либо подходят совсем близко к Солнцу, либо, наоборот, удаляются к внешней кромке Солнечной системы - и ряд других фактов указали, что астероиды не могли возникнуть из единой планеты. Скорее всего, это "строительный мусор" несостоявшейся планеты, следы вещества допланет-ного облака. Первый из астероидов был открыт 1 января 1801 г. и получил название Церера. К концу 1985 г. общее число зарегистрированных астрономами астероидов составило 3300. По оценкам, общее количество астероидов с поперечником более 1 км превышает 1 миллион.

Все планеты Солнечной системы обращаются вокруг Солнца таким образом, что они никогда не отходят далеко от плоскости, проходящей через солнечный экватор. Эта упорядоченность не относится к движению малых планет -астероидов. Орбиты некотрых из них наклонены к плоскости солнечного экватора на несколько десятков градусов.

Некоторые известные астероиды:

  • Церера
  • Паллада
  • Юнона
  • Веста
  • Астрея
  • Геба
  • Ирис
  • Флора
  • Метида
  • Виктория
  • Эвномия
  • Мельпомена
  • Массалия
  • Навзикая
  • Бамберга
  • Аквитания
  • Папагена
  • Давида
  • Гидальго
  • Ганимед
  • Икар

Кометы

Что представляют собой кометы? Бледные небесные объекты с огромными хвостами, возникающие время от времени на земном небосклоне подобно языкам небесного пламени, поражали воображение людей, внушали в древности суеверный ужас. Их считали предвестниками несчастий, грозными знаками божьего гнева. Летописцы всех частей света прилежно отмечали в своих хрониках появления хвостатых чудовищ, и такие записи сослужили ученым неоценимую службу. Современник Ньютона Эдмонд Галлей был первым астрономом, который установил, что по крайней мере некоторые кометы обращаются вокруг Солнца и поэтому регулярно сближаются с Землей. Периодичность возвращения к Земле в среднем каждые 76 лет была впервые надежно установлена для яркой кометы, которая получила название кометы Галлея.

Наземные исследования привели к заключению, что внутреннее строение комет может быть описано моделью "грязного снежка". Получалось, что ядро кометы состоит из замерзших газов и водяного пара ("снег"), смешанных с каменными и металлическими частичками ("грязь"). По мере приближения "снежка" к Солнцу "снег" испаряется, образуя кому и хвост кометы. Из-за давления солнечных лучей хвосты комет всегда направлены от Солнца, и комета, удаляющаяся от Солнца движется в межпланетном пространстве хвостом вперед.

В 1986 г., вблизи кометы Галлея прошла целая флотилия космических аппаратов: советские "Вега-1" и "Вега-2", зонд европейского космического агентства "Джотто" и два японских аппарата Хакигаке" и "Суйсей". Фотографии запечатлели ядро кометы Галлея, которое напоминает картофелину - однородное тело неправильной формы с кратерами и холмами длиной около 14 км и поперечником в 7 км. Это размеры многих астероидов и маленьких спутников планет. Как картофелина защищена плотной кожурой, так и ядро кометы окружено темной пылевой коркой, из-под которой вырываются временами в окружающее пространство мощные струи газа, питающие кому и хвост.

Метеоры и метеориты

В процессе роста планет из допла-нетного газо-пылевого облака пространство между ними не было очищено до конца: там еще оставались "хлопья" вещества. Дополнительные обломки появлялись между планетами из-за рассыпания комет. Всевозможных частиц вещества в межпланетном пространстве сегодня настолько много, что время от времени они врываются в атмосферу Земли, от трения нагреваются в ней и сгорают. "Падающую звезду" - след сгоревшего в атмосфере внеземного гостя - астрономы называют метеором. А если такой небесный гость достигает поверхности Земли, его называют метеоритом. Вес метеоритов колеблется от нескольких граммов до десятков тысяч килограммов.

Ученые утверждают, что примерно 65 миллионов лет назад на Земле в короткий срок прекратили свое существование огромные сухопутные пресмыкающиеся, известные под общим названием динозавров. Одна из гипотез связывает массовое вымирание динозавров с падением на Землю астероида или исполинского метеорита.

Рой остатков кометы, движущийся по эллиптической орбите вокруг Солнца и вызывающий метеорные дожди при пересечении потока Землей.

(А. А. Гурштейн)