Планеты солнечной системы

Место Земли в Солнечной системе

Более удачного положения, чем то, что занимает Земля, придумать невозможно. Участок нашей Галактики довольно спокойный. Солнце обеспечивает постоянное, равномерное свечение. Оно выделяет ровно столько тепла, излучения и энергии, сколько требуется для зарождения и развития жизни.

Саму же Землю словно продумали заранее:

• Идеальный состав атмосферы, и геологическое строение.
• Нужный фон радиации и температурный режим.
• Наличие воды с её удивительными свойствами.

Присутствие Луны, именно такой массы и на таком расстоянии, как это требуется. Есть ещё очень много совпадений, имеющих решающее значение для благоприятной жизни на планете. И нарушение практически любого из них сделало бы маловероятным возникновение и существование жизни.

Жизнь в Солнечной системе

Высказывались предположения, что жизнь в Солнечной системе когда-то существовала за пределом Земли, а может быть, существует и сейчас. Появление космической техники позволило приступить к прямой проверке этой гипотезы. Меркурий оказался слишком горяч и лишенным атмосферы и воды. На Венере тоже очень жарко – на ее поверхности плавится свинец. Возможность жизни в верхнем слое облаков Венеры, где условия гораздо мягче, пока не более чем фантазия. Луна и астероиды выглядят совершенно стерильными.

Большие надежды возлагались на Марс. Замеченные в телескоп 100 лет назад системы тонких прямых линий – «каналов» – дали тогда повод говорить об искусственных ирригационных сооружениях на поверхности Марса. Но теперь мы знаем, что условия на Марсе неблагоприятны для жизни: холодно, сухо, очень разреженный воздух и, как следствие, сильное ультрафиолетовое излучение Солнца, стерилизующее поверхность планеты.

Правда, есть признаки того, что климат Марса существенно менялся и, возможно, когда-то был более благоприятным для жизни. Известно, что в далеком прошлом на поверхности Марса была вода, поскольку на детальных изображениях планеты видны следы водной эрозии, напоминающие овраги и сухие русла рек.

Иллюстрация на тему «Есть ли жизнь на Марсе?»

Хотя в атмосферах планет-гигантов много органических молекул, трудно поверить, что при отсутствии твердой поверхности там может существовать жизнь. В этом смысле значительно интереснее спутник Сатурна Титан, у которого есть не только атмосфера с органическими компонентами, но и твердая поверхность, где могут скапливаться продукты синтеза. Правда, температура этой поверхности (90 К) скорее подходит для сжижения кислорода

Поэтому внимание биологов больше привлекает спутник Юпитера Европа, хотя и лишенная атмосферы, но, по-видимому, имеющая под своей ледяной поверхностью океан жидкой воды

Некоторые кометы почти наверняка содержат сложные органические молекулы, образовавшиеся еще в эпоху формирования Солнечной системы. Но трудно вообразить себе жизнь на комете. Итак, пока у нас нет доказательств, что жизнь в Солнечной системе существует где-либо за пределом Земли.

Несколько слов о тонкостях посадки

Происхождение Солнечной системы

Самая популярная версия состоит в том, что как и большинство галактик, планет и звезд, наша система образовалась после Большого взрыва, произошедшего 15 миллиардов лет назад. Огромное количество материи вырвавшееся наружу постепенно охлаждалось и образовывались космические тела, включая нашу галактику. Достоверно не известно в результате каких процессов, но около 5 миллиардов лет назад сгустки материи из пыли и газа, в результате действия силы притяжения начали сжиматься и крутиться друг вокруг друга. В центре этого действа и образовалось Солнце. Но внутри этого вихря начали объединяться другие части, образовывая «уплотнения», которые в дальнейшем и стали планетами.

​

Но все же происхождение солнечной системы до сих пор достоверно не изучено, потому что существуют некоторые загадки и нестыковки в теориях ученых, например не совсем понятно почему Венера вращается в другую сторону, относительно других планет. На этот счет есть гипотезы о том, что она столкнулась со своим спутником и он изменил направления её движения, но убедительных доказательств этому так и нет.

Планеты гиганты

Минуя пояс астероидов, мы заканчиваем знакомство с планетами земного типа, и начинаем знакомство с далекими газовыми гигантами, которые удалены от Солнца и имеют более суровые условия со своими интересными особенностями.

Юпитер

Начнем с самой массивной планеты – Юпитер, обладающей мощной атмосферой и самой большой скоростью вращения. Твердой поверхности он не имеет и обладает небольшой плотностью из-за своего газового состава. Насчитывает 67 спутников. Имеет кольцевую систему, но значительно уступающую кольцам Сатурна. Характерно наличие бушующих ветров, и отличительной особенностью Юпитера является Большое Красное Пятно – мощный шторм, который бушует уже на протяжении 400 лет. По своей яркости Юпитер уступает лишь Солнцу, Луне и Венере.

Сатурн

На 6-м месте от центра Солнечной системы обитает легко узнаваемый Сатурн. Именно эта планета обладает шикарной кольцевой системой, сформированной ледяными глыбами. Эта особенность хорошо заметна из космоса, выглядит очень красиво. По своим размерам уступает лишь Юпитеру, но при этом планета является самой легкой из-за низкой плотности. Поверхности не имеет и очень враждебна к любым формам жизни. Насчитывает 62 спутника. Из-за наклона своей оси выражена сезонность, как и на нашей планете. Сатурн — обладатель самых быстрых ветров во всей Солнечной системе.

Рис. 5. Схема расположения планет относительно Солнца

Уран

Удаляясь от Солнца все дальше, мы приблизились к седьмой планете – Уран, самой холодной, покрытой льдом и завораживающей своим голубым сиянием. Особенностью данной планеты является то, что из-за большого угла наклона оси, она движется по орбите боком. Так же, как и у других гигантов, отсутствует твердая поверхность, бывают сильные ураганы. Уран окружают малозаметные кольца и 27 спутников.

Нептун

Завершает наше знакомство самая далекая восьмая планета синего цвета — Нептун, обнаруженная из-за своей удаленности от Земли и Солнца относительно недавно. Среди ледяных гигантов она самая маленькая. В наличии 5 колец и 14 спутников. Характерны вихри с огромными скоростями.  

Состав солнечной системы

Совокупность небесных тел, движущихся вокруг Солнца как центрального тела, образует Солнечную систему. Она расположена почти на окраине галактики Млечный Путь. Солнечная система участвует во вращении вокруг центра галактики. Скорость се движения составляет около 220 км/с. Это движение происходит в направлении созвездия Лебедя.

Состав Солнечной системы можно представить в виде упрощенной схемы, приведенной на рис. 3.

Свыше 99,9 % массы вещества Солнечной системы приходится на Солнце и только 0,1 % — на все остальные ее элементы.

Рис. 3. Состав Солнечной систем

Кислотная Венера

С Земли вторая от Солнца планета выглядит как яркая звезда, светящая ровным белым светом. Космические зонды помогли узнать, какого цвета Венера на самом деле.

Для того, чтобы правдиво передать оттенок
венерианской поверхности, аппараты делают снимки с помощью различных длин волн
света. Чтобы разглядеть в ее густой атмосфере какие-либо структуры рельефа,
используют ультрафиолетовые фильтры.

На снимках цвет Венеры меняется от желто-оранжевого до красноватого. Так она выглядит благодаря кислотным облакам, поглощающим коротковолновую часть спектра. Кроме того, такие яркие оттенки на фотографиях получаются после компьютерной обработки. В действительности атмосфера Венеры имеет бледно-желтый окрас, а под ней можно разглядеть коричнево-красную поверхность планеты. Такой она стала из-за большого количества активных вулканов.

Как пользоваться схемой

Движение планет и их спутников, соответствуют их реальному суточному и годичному циклу. Также модель учитывает относительные угловые скорости и начальные условия движения космических объектов друг относительно друга. Поэтому в каждый момент времени их относительное положение соответствует реальному.

Интерактивная модель Солнечной системы позволяет ориентироваться во времени с помощью календаря, который изображен в виде внешней окружности. Стрелка на ней указывает на текущую дату. Скорость течения времени можно изменять, перемещая ползунок в левом верхнем углу. Также есть возможность включить отображение фаз Луны, при чем в левом нижнем углу отобразится динамика лунных фаз.

Нептун

Нептун — восьмая планета от Солнца. По своему составу и размерам он схож со своим соседом Ураном. Диаметр этой планеты составляет 49 244 км. Сутки на Нептуне длятся 16 часов, а год равен 164 земным годам. Нептун относится к ледяным гигантам и долгое время считалось, что на его ледяной поверхности не происходит никаких погодных явлений. Однако, недавно было установлено, что на Нептуне бушую вихри и скорость ветра самая высокая из планет солнечной системе. Она достигает 700 км/час. 

Нептун имеет 14 спутников, самым известным из которых является Тритон. Известно, что он обладает собственной атмосферой.

Нептун также имеет кольца. У этой планеты их 6.

1. Нептун является самой удаленной планетой в Солнечной системе и занимает восьмую орбиту от Солнца;
2. Первыми о существовании Нептуна узнали математики;
3. Вокруг Нептуна кружиться 14 спутников;
4. Орбита Непутна удалена от Солнца в среднем на 30 а.е.;
5. Один день на Нептуне длится 16 земных часов;
6. Нептун посетил только один космический аппарат — Voyager 2;
7. Вокруг Нептуна существует система колец;
8. Нептун имеет вторую по величине силу тяжести после Юпитера;
9. Один год на Нептуне длится 164 земных года;
10. Атмосфера на Нептуне чрезвычайно активна;

Шаги

Часть 1

Что искать

1. 1

   Научитесь различать планеты и звезды. Как правило, планеты ярче звезд. Более того, планеты расположены близко к Земле, поэтому на небе они принимают форму диска, а не крохотной точки.

2. 2

   Ищите яркие планеты. Тусклые планеты сложно найти, даже если они находятся в зоне видимости. Запомните: проще всего разглядеть Юпитер и Сатурн.

3. 3

   Запомните цветовую гамму. Каждая планета отражает солнечный свет в определенном цветовом спектре. Поэтому запомните цвета, которые соответствуют планетам.

   • Меркурий мерцает и окрашен в ярко-желтый цвет.
   • Многие ошибочно принимают Венеру за НЛО, потому что она имеет дискообразную форму и окрашена в серебристый цвет.
   • Марс окрашен в красный цвет.
   • Юпитер окрашен в белый цвет и является вторым по яркости объектом на ночном небе.
   • Сатурн окрашен в светло-желтый цвет.

Часть 2

Куда смотреть

1. 1

   Помните, что огни ночного города помешают вам найти планеты на небе. Поэтому лучше всего разглядывать ночное небо в сельской местности. Если вы находитесь в городе, найдите открытое пространство, где вам не будет мешать свет, который отражается от стен зданий.

2. 2

   Посмотрите на правое полушарие небесного свода. Так как планеты на ночном небе не расположены рядом друг с другом, необходимо знать, где их искать. Проще всего найти планету, когда она является частью созвездия.

   • Меркурий расположен близко к Солнцу, поэтому в большинстве случаев он не виден из-за сильного солнечного свечения. Но эта планета хорошо видна в середине августа.
   • Марс можно найти ранним утром ближе к горизонту. Эта планета движется на восток.
   • Юпитер расположен очень далеко от Солнца.
   • Яркий Сатурн ищите в созвездии Весов.

3. 3

   Учитывайте ваше местоположение на Земле. Планеты видны в определенные промежутки времени. Помните, что ранней ночью планеты видны на восточном полушарии небосвода, а поздней ночью – на западном. Определяя периоды видимости планет, учитывайте ваше местоположение на Земле.

Часть 3

Когда смотреть

1. 1

   Определите период видимости той или иной планеты. Период видимости – это временной промежуток, в течение которого планета видна на ночном небосклоне. Период видимости может простираться от нескольких недель до двух лет. Период видимости планет можно найти в астрономических каталогах.

2. 2

   Запомните время суток для наблюдения за планетами. Большинство планет лучше видны на рассвете и на закате. Но планеты можно найти и на ночном небе; в этом случае наблюдайте за небесными телами поздней ночью, когда вокруг достаточно темно.

3. 3

   Определите время, когда конкретные планеты видны на небе каждую ночь. Сопоставьте периоды видимости планет со временем их появления на ночном небосводе, чтобы выяснить время, когда вы сможете наблюдать за определенной планетой (в это время планета будет лучше всего видна).

   • Меркурий виден несколько раз в год. В этом году вы сможете понаблюдать за ним с 5 января по 25 января, с 28 апреля по 21 мая, с 30 августа по 21 сентября и с 19 декабря по 7 января 2017.
   • Марс виден ранним утром. С 16 апреля по 29 июня, планета перемещалась выше по небосводу и при этом становилась ярче.
   • Юпитер можно наблюдать на рассвете. В 2016 году за планетой можно было наблюдать с 7 января по 8 мая в знаке зодиака Дева.
   • Сатурн виден на закате. С 25 марта по 12 августа 2016 года ретроградный Сатурн проходит по знаку Скорпиона, его можно рассмотреть на рассвете.

Спутники Юпитера

Галилеевы спутники

Как выглядели бы спутники Юпитера в небе Земли

Всего у Юпитера насчитывается 63 спутника, из них выделяют группу галилеевых – Европа, Ио, Ганимед и Каллисто. Они были названы галилеевыми, так как их открыл Галилео Галилей в 1610 году с помощью первой своей подзорной трубы.

Самым близким к Юпитеру является спутник Ио (Io), который по размерам похож на Луну. Он имеет самую большую геологическую активность среди всех тел системы – на нем зарегистрировано более 400 действующих вулканов, из жерл которых постоянно извергается магма и газы. Поэтому Ио имеет красивую ярко-желтую окраску, которую предают ему сера и расплавленные силикатные породы. Частые извержения вулканов возникают под действием гравитационного поля Юпитера и других спутников.

Наша модель показывает и другой галилеевый спутник Европу (Europa) – второй от Юпитера спутник. Радиус Европы немного меньше радиуса Луны, а масса самая большая среди всех спутников. Это объясняется высокой плотностью, так как она состоит в основном из силикатных пород. Поверхность Европы полностью покрыта слоем льда. Возможно, под этим слоем существует океан из жидкой воды, на дне которого есть все условия для жизни.

Каллисто (Callisto) – второй по размеру галилеевый спутник. По порядку размещения от Юпитера он самый дальний среди галилеевых спутников. Диаметр Каллисто почти равен диаметру планеты Меркурий, а масса – 1/3 массы Меркурия. Его поверхность покрыта кратерами и многокольцевыми структурами. По количеству кратеров Каллисто опережает Луну и Меркурий.

Другие спутники Юпитера

Фива или Тебе (Thebe) – четвертый от Юпитера спутник, который был открыт С. Синнотом в 1979 году. Он имеет неправильную форму и практически круговую орбиту. Диаметр Фивы 100-110 км, она всегда обращена к Юпитеру одной стороной. На поверхности Фивы имеются большие кратеры.

В 2000 г было открыто еще 11 новых спутников Юпитера, среди которых Халдене (Chaldene). Современная наука на этом не останавливается. Халдене относится к группе спутников Карме, его размер всего 3,8 тыс. м.

Группа Гималии

Также стоит упомянуть спутники Юпитера, которые относятся к группе Гималии. Эта группа включает четыре спутника: Гималия (самый крупный спутник группы), Лиситея, Леда, Элара.

Лиситея (Lysithea) —одиннадцатый спутник по удаленности от планеты Юпитер. Лиситея была открыта Никольсоном в 1938 году. Ее радиус около 18 км. Названа на честь Лизитеи — дочери Океана.

Леда (Leda) – самый маленький спутник Юпитера, ее радиус всего 8 км. Она была открыта в 1974 г Ч. Коуэлом. Леда названа на честь супруги спартанского царя Тиндарея.

Изучение Солнечной системы

Настоящий бум связанный с изучением космического пространства и Солнечной системы начался в середине прошлого века, в особенности с космических программ бывшего Советского Союза и США: запуск первых искусственных спутников, полет первых космонавтов, знаменитая высадка американских астронавтов на Луне (что правда некоторые скептики считают фальшивкой) и так далее. Но самым действенным методом в изучении Солнечной системы и тогда и сейчас является отправка специальных исследовательских зондов.

Первый искусственный советский космический аппарат Спутник 1 (на фото), был запущен на орбиту в далеком 1957 году, где провел несколько месяцев, собирая данные об атмосфере и ионосфере Земли. В 1959 году к нему присоединился американский спутник Explorer, именно он сделал первые космические фотоснимки нашей планеты. Затем американцами из НАСА был запущен целый ряд исследовательских зондов к другим планетам:

• Маринер в 1964 году полетел к Венере.
• Маринер-4 в 1965 году прибыл к Марсу, а затем уже в 1974 году успешно миновал Меркурий.
• В 1973 году к Юпитеру был отправлен зонд Пионер-10, началось научное изучение внешних планет.
• В 1974 году был отправлен первый зонд к Сатурну.
• В 80-х годах прошлого века подлинным прорывом стали корабли Вояджер, которые первыми облетели газовые гиганты и их спутники.

Активное исследование космического пространства продолжается и в наше время, так совсем недавно, в сентябре этого 2017 года в атмосфере Сатурна погиб космический аппарат Касини, запущенный в 1997 году. За свою двадцатилетнюю исследовательскую миссию он сделал немало интересных наблюдений над атмосферой Сатурна, его спутников и, конечно же, знаменитых колец. Последние часы и минуты жизни аппарата Касини транслировались НАСА в прямом эфире.

Красная планета – Марс

Марс

1. Название планета получила в честь римского бога войны Марса, так, как и кровь и планета одного цвета. 2. Самая высокая гора Олимп в Солнечной системе находится на этой планете. Высота горы достигает 27,4 км. 3. На Марсе невозможно находиться без скафандра. Очень сильное давление способен превратить кровь в газовые пузырьки. 4. Смертельные дозы радиации, которым подвергается планета, также делают жизнь на Марсе невозможной. Радиации происходят из-за отсутствия озонового слоя. 5. На Марсе когда-то была вода. Ученые обнаружили высохшие русла рек и некоторые минералы, которые не могут появиться без воды.

Планеты — гиганты

Существуют четыре газовых гиганта, располагающихся за орбитой Марса: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Они находятся во внешней Солнечной системе. Отличаются своей массивностью и газовым составом.

Планеты солнечной системы, масштаб не соблюден

Юпитер

Пятая по счёту от Солнца и крупнейшая планета нашей системы. Радиус её – 69912 км, она в 19 раз больше Земли и всего в 10 раз меньше Солнца. Год на Юпитере не самый долгий в солнечной системе, длится 4333 земных суток (неполных 12 лет). Его же собственные сутки имеют продолжительность около 10 земных часов. Точный состав поверхности планеты пока определить не удалось, однако известно, что криптон, аргон и ксенон имеются на Юпитере в гораздо больших количествах, чем на Солнце.

Юпитер, снимок зонда Вояджер-1

Существует мнение, что один из четырёх газовых гигантов на самом деле – несостоявшаяся звезда. В пользу этой теории говорит и самое большое количество спутников, которых у Юпитера много – целых 67. Чтобы представить себе их поведение на орбите планеты, нужна достаточно точная и чёткая модель солнечной системы. Самые крупные из них – Каллисто, Ганимед, Ио и Европа. При этом Ганимед является крупнейшим спутником планет во всей солнечной системе, радиус его составляет 2634 км, что на 8% превышает размер Меркурия, самой маленькой планеты нашей системы. Ио отличается тем, что является одним из трёх имеющих атмосферу спутников.

Сатурн

Вторая по размерам планета и шестая по счёту в Солнечной системе. В сравнении с остальными планетами, наиболее схожа с Солнцем составом химических элементов. Радиус поверхности равен 57350 км, год составляет 10 759 суток (почти 30 земных лет). Сутки здесь длятся немногим дольше, чем на Юпитере – 10,5 земных часов. Количеством спутников он ненамного отстал от своего соседа – 62 против 67. Самым крупным спутником Сатурна является Титан, так же, как и Ио, отличающийся наличием атмосферы. Немного меньше него по размеру, но от этого не менее известные – Энцелад, Рея, Диона, Тефия, Япет и Мимас. Именно эти спутники являются объектами для наиболее частого наблюдения, и потому можно сказать, что они наиболее изучены в сравнении с остальными.

Сатурн, снимок космического аппарата Кассини в 2007 году

Долгое время кольца на Сатурне считались уникальным явлением, присущим только ему. Лишь недавно было установлено, что кольца имеются у всех газовых гигантов, но у остальных они не настолько явно видны. Их происхождение до сих пор не установлено, хотя существует несколько гипотез о том, как они появились. Кроме того, совсем недавно было обнаружено, что неким подобием колец обладает и Рея, один из спутников шестой планеты.

Уран

Седьмая по счету и третья по размеру планета, радиус которой составляет 25267 км. Справедливо считается самой холодной планетой среди остальных, температура достигает -224 градусов по Цельсию. Продолжительность года — 30 685 суток в земном исчислении (почти 84 года), сутки же ненамного меньше земных – 17 с небольшим часов. Из-за сильной наклонности оси планеты, иногда создается впечатление, будто она не вращается, как остальные небесные тела нашей системы, а катится, подобно шару. Это может наблюдать любой, кого интересует астрономия, геометрическая модель солнечной системы наглядно продемонстрирует этот эффект.

Уран — снимок Вояджера-2 в 1986 году

Спутников у него гораздо меньше, чем у соседнего Сатурна, всего 27. Наиболее известны Титания, Ариэль, Оберон, Умбриэль и Миранда. Они не настолько крупны, как спутники.

Примечательно, что ведя наблюдения за Ураном в свой телескоп, астроном Уильям Гершель сначала не понял, что он наблюдает за планетой, будучи уверен, что он видит комету.

Нептун

Размером восьмая планета солнечной системы очень близка к своему ближайшему соседу, Урану. Радиус Нептуна равняется 24547 км. Год на планете равняется 60 190 суток (приблизительно 164 земных года). В атмосфере зафиксированы самые сильные ветра в нашей системе, скорость которых достигает 260 м/с.

Нептун, вид с Вояджера-2

По сравнению с остальными планетами-гигантами спутников у него совсем мало – всего 14. Самые известные из них – Тритон, третий в солнечной системе спутник, имеющий атмосферу, Протей и Нереида.

Примечательно, что это – единственная из планет, которая была открыта не благодаря наблюдениям, а с помощью математических расчётов.