• Jo muinaisina aikoina muinaiset kreikkalaiset huomasivat yötaivaalla epätavallisia tähtiä, jotka erosivat sisaruksistaan ​​siinä, että ne liikkuivat taivaanpallolla: joko kiihdyttivät juoksuaan, sitten pysähtyivät tai alkoivat liikkua toiseen suuntaan ja sitten palata. uudelleen lentoonsa.

• Taivas muinaisten ihmisten silmissä

  Taivas muinaisten ihmisten silmissä
• Tähtitieteilijät kutsuivat heitä "vaeltajiksi", mikä kreikaksi tarkoittaa "planetosta".
• Nyt me kaikki tiedämme koulutunneista, että planeetat ovat taivaankappaleita, jotka kiertävät ympäriinsä
• Aluksi ihmiset tiesivät vain viisi planeettaa, joille he antoivat muinaisen panteonin tärkeimpien jumalien nimet: Merkurius, Venus, Mars, Jupiter ja Saturnus. Nyt tiedetään, että niitä on aurinkokunnassa kahdeksan ja neljä niistä on maanpäällisiä tai "maan kaltaisia" planeettoja, joilla on kiinteä pinta, jolla voit kävellä. Nämä ovat Merkurius, Venus, Maa ja Mars.

• Maa lepää kolmen norsun ja jättiläiskilpikonnan päällä

  Maa lepää kolmen norsun ja jättiläiskilpikonnan päällä
• Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus ovat jättimäisiä planeettoja. Kaikkien planeettojen ympärillä Venusta ja Merkuriusta lukuun ottamatta pyörii ainakin yksi satelliitti. Niiden lisäksi aurinkokunnassa liikkuu valtava määrä muita taivaankappaleita: asteroideja, kääpiöplaneettoja, meteoriitteja ja komeettoja.

• Aurinkokunnan planeetat

  
  Aurinkokunnan planeetat
• Tässä artikkelissa tarkastelemme maanpäällisiä planeettoja ja ensimmäistä niistä -
• ELOHOPEA.
• Roomalaisessa mytologiassa Merkurius on jumalien nopea sanansaattaja, kaupan ja matkailun suojelija.
• 
  
• Tämä on pienin ja lähinnä aurinkoa oleva planeetta, joka on kolme kertaa lähempänä valoa kuin Maa ja kooltaan hieman suurempi kuin Kuu.
• Tämä planeetta lentää Auringon ympäri vain 88 Maan vuorokaudessa ja kääntyy akselinsa ympäri hyvin hitaasti: päivä Merkuriuksella on yhtä suuri kuin 58 Maan päivää, ts. kestää lähes kaksi kuukautta. Kierrettyään Auringon kahdesti, tämä planeetta onnistuu kääntymään oman akselinsa ympäri vain kolme kertaa. Aurinkoisella puolella sen lämpötila ylittää 400 astetta ja toisaalta, missä pimeys ja ankara kylmä hallitsevat - 190 astetta pakkasastetta. Merkuriuksella ei juuri ole ilmakehää.
• Tätä planeettaa on vaikea tarkkailla maasta, koska. se on aina lähellä aurinkoa, jonka kirkas valo vaikeuttaa pienen Merkuriuksen näkemistä. Totta, joskus auringonnousun tai auringonlaskun aikaan, kun valomme on horisontin alapuolella, se voidaan nähdä kiikareilla tai paljaalla silmällä.
• VENUS.
• Hän sai nimensä muinaisen roomalaisen rakkauden ja kauneuden jumalattaren kunniaksi.

• Venus

  
  Venus
• Muinaisista ajoista lähtien sitä on kutsuttu kauniiksi aamu- ja iltatähdeksi, koska. Tämä planeetta saavuttaa suurimman kirkkautensa vähän ennen auringonnousua tai jonkin aikaa auringonlaskun jälkeen. Tämä on toinen planeetta tähdestämme.
• Häntä kutsutaan myös "Maan sisareksi", koska. ne ovat kooltaan ja painovoimaltaan samanlaisia. Ja silti ne ovat täysin erilaisia.
• Vuosi Venuksella kestää 225 Maan päivää, ja päivä on pidempi kuin vuosi ja vastaa 243 Maan päivää. Sitä ympäröi Maan kaltaisten planeettojen tihein ilmakehä, joka koostuu pääasiassa hiilidioksidista. Se on teleskooppien läpäisemätön ja erittäin myrkyllinen.
• Paksun rikkihappopilvikerroksen alla, jossa kauheita hurrikaaneja jatkuvasti raivoaa, on piilotettu todellinen helvetti: paine ylittää maan paineen satakertaisesti ja lämpötila pinnalla on noin 500 lämpöastetta.
• MAA.
• Tämä on kolmas ja suurin neljästä Maan kaltaisesta planeettasta ja tietysti meille kotoisin.

• Maapallo

  
  Maapallo
• Maa eroaa kaikista planeetoista siinä, että siinä on ilmaa, vettä ja elämää: merta ja valtameriä, metsiä ja vuoria, kukkia ja puita, eläimiä ja lintuja, ja mikä tärkeintä - me, ihmiset. Ei ihme, että hänet nimettiin muinaisen jumalattaren Gaian mukaan, joka oli kaiken elollisen esivanhempi.
• Muinaisina aikoina maa lepää kolmen valaan tai elefantin selässä, jotka seisoivat jättiläiskilpikonnan päällä. Nykyään me kaikki tiedämme, että planeetallamme on litteän pallon muotoinen ja se määrittää liikkeillään elämämme rytmit. Pyörii akselinsa ympäri 24 tunnissa, se antaa meille päivän ja yön vaihdon ja taivuttelee Auringon ympäri 365 päivässä ympyrässä - vuodenaikojen vaihtelun.
• Matkustettaessa planeetallamme Auringon ympäri, meistä tulee vuosi vanhempia jokaisella vallankumouksella. Joku muu on matkan alussa, ja joku kiersi sen useita kymmeniä kertoja.
• Ranskalainen tähtitieteilijä K. Flammarion sanoi siitä näin: "Itse asiassa olemme taivaalla. Maa, kuin valtava laiva, otti meidät kyytiin ja ryntää matkalle suuren tähden ympäri."
• Ja lopuksi
• MARS,
• joka sisältyy myös maanpäällisiin planeetoihin. Tämä on neljäs planeetta Auringosta ja se on nimetty muinaisen roomalaisen sodanjumalan - Marsin - mukaan.

• Mars

  
  Mars
• Ja hänen kaksi satelliittiaan nimettiin Phobos ja Deimos, mikä kreikaksi tarkoittaa "pelkoa" ja "kauhua".
• Maasta katsottuna Mars näyttää punertavalta tähdeltä, minkä vuoksi sitä kutsutaan "punaiseksi planeettaksi".
• Syynä on pinnan oranssinpunainen sävy, joka on peitetty kivillä, hiekalla ja pölyllä, jossa on runsaasti rautaoksidia (pelkästään ruostetta). Ilmapiiri täällä on hyvin harvinainen, ja taivas on vaaleanpunainen. kaikki saman punaisen pölyn takia.
• Vuorokausi Marsissa kestää 24 tuntia ja 37 minuuttia, ja vuodenaikojen syklit vastaavat maan vuorokausia, vain kaksi kertaa pidempään. Marsin vuosi on 689 Maan päivää, ja painovoima on kaksi kertaa heikompi kuin Maan. "Punaisen planeetan" aurinko näyttää pieneltä ja himmeältä, ja siksi lämmittää sitä erittäin huonosti: pinnan lämpötila kuumana päivänä ei ylitä nollaa astetta, ja yöllä jäätynyt hiilidioksidi laskeutuu kiville kovasta pakkasesta. Napahatut koostuvat pääasiassa siitä, eivät vedestä.
• Kuuluisat Marsin "kanavat", jotka näkyvät kaukoputken läpi, ovat itse asiassa maaperän tuhoutumisen jälkiä, eivät vesivirtauksia. Aurinkokunnan korkein vuori löydettiin Marsista - sammunut tulivuori Olympus, joka on 26 km korkea, mikä on lähes kolme kertaa korkeampi kuin maan Everest. Ja siellä on myös jättimäinen, jopa 11 kilometriä syvä kanjonijärjestelmä, nimeltään Mariner Valley ja joka kattaa neljäsosan planeetan ympärysmitasta.
• Toiveet elämän löytämisestä Marsista eivät ole vielä toteutuneet, mutta kuka tietää? Nykyään siellä työskentelee kaksi roveria: "Spirit" ja "Opportunity", ja miehen lento "punaiselle planeetalle" on aivan nurkan takana.

• Maaplaneetat: Merkurius, Venus, Maa ja Mars

  Maaplaneetat: Merkurius, Venus, Maa ja Mars
• Kun olin koulussa, ajattelin usein: "Onko muilla tähdillä planeettoja?"
• On! Niitä kutsutaan eksoplaneetoiksi.
• Nykyään tähtitieteilijät tietävät tarkalleen 763 eksoplaneetan olemassaolosta, jotka sijaitsevat 611 planeettajärjestelmässä. Ja vielä 2326 odottaa tieteellistä vahvistusta niiden olemassaolosta.

• Linnunrata

  
  Linnunrata
• Yhteensä vain Linnunrata-galaksissamme voi olla 100 miljardia eksoplaneettaa, joista 5-20 miljardia voi olla samanlaisia ​​kuin maamme!
• Perustuu L. Koshmanin ja A. Kirakosyanin materiaaleihin

Luento: Aurinkokunta: maanpäälliset planeetat ja jättiläisplaneetat, aurinkokunnan pienet kappaleet

Aurinkokunta koostuu erilaisista kappaleista. Pääasia on tietysti aurinko. Mutta jos et ota sitä huomioon, planeettoja pidetään aurinkokunnan pääelementteinä. Ne ovat toiseksi tärkein elementti auringon jälkeen. Itse aurinkokunta kantaa tätä nimeä, koska auringolla on tässä keskeinen rooli, koska kaikki planeetat pyörivät auringon ympäri.

maanpäälliset planeetat

Aurinkokunnassa on tällä hetkellä kaksi planeettaryhmää. Ensimmäinen ryhmä ovat maanpäälliset planeetat. Näitä ovat Merkurius, Venus, Maa ja Mars. Tässä luettelossa ne kaikki on lueteltu Auringon ja kunkin planeetan välisen etäisyyden perusteella. He saivat nimensä, koska niiden ominaisuudet muistuttavat jossain määrin maapallon ominaisuuksia. Kaikilla maanpäällisillä planeetoilla on kiinteä pinta. Jokaisen näistä planeetoista on ominaista, että ne kaikki pyörivät oman akselinsa ympäri eri tavoin. Esimerkiksi maapallolla yksi kierros täydestä pyörimisestä tapahtuu vuorokauden aikana, eli 24 tuntia, kun taas Venuksella täydellinen kierto tapahtuu 243 Maan vuorokaudessa.

Jokaisella maanpäällisellä planeetalla on oma ilmakehä. Se on erilainen tiheyden ja koostumuksen suhteen, mutta se on ehdottomasti olemassa. Esimerkiksi Venuksessa se on melko tiheä, kun taas Merkuriuksessa se on melkein näkymätön. Itse asiassa tällä hetkellä ollaan sitä mieltä, että Merkuriuksella ei ole lainkaan ilmakehää, mutta itse asiassa näin ei ole. Kaikki maanpäällisen ryhmän planeettojen ilmakehät koostuvat aineista, joiden molekyylit ovat suhteellisen raskaita. Esimerkiksi Maan, Venuksen ja Marsin ilmakehä koostuu hiilidioksidista ja vesihöyrystä. Merkuriuksen ilmakehä puolestaan ​​koostuu pääasiassa heliumista.

Ilmakehän lisäksi kaikilla maanpäällisillä planeetoilla on suunnilleen sama kemiallinen koostumus. Erityisesti ne koostuvat pääasiassa piiyhdisteistä sekä raudasta. Näiden planeettojen koostumuksessa on kuitenkin muita elementtejä, mutta niiden määrä ei ole niin suuri.

Maanpäällisten planeettojen ominaisuus on, että niiden keskellä on eri massojen ydin. Samaan aikaan kaikki ytimet ovat nestemäisessä tilassa - ainoa poikkeus on oletettavasti vain Venus.

Jokaisella maanpäällisellä planeetalla on omat magneettikenttänsä. Samaan aikaan Venuksella niiden vaikutus on lähes huomaamaton, kun taas Maassa, Merkuriuksessa ja Marsissa ne ovat melko havaittavissa. Mitä tulee Maahan, sen magneettikentät eivät pysy paikallaan, vaan liikkuvat. Ja vaikka niiden nopeus on äärimmäisen pieni verrattuna ihmisten käsityksiin, tutkijat ehdottavat, että kenttien liike voi edelleen johtaa magneettisten vöiden muutokseen.

Toinen maanpäällisten planeettojen ominaisuus on, että niillä ei käytännössä ole luonnollisia satelliitteja. Erityisesti tähän mennessä niitä on löydetty vain Maan ja Marsin läheltä.

jättiläisplaneetat

Toista planeettojen ryhmää kutsutaan "jättiplaneetoiksi". Näitä ovat Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus. Massaltaan ne ylittävät merkittävästi maanpäällisen ryhmän planeettojen massan.

Tähän mennessä kevyin jättiläinen on Uranus, mutta sen massa ylittää maan massan

noin 14 ja puoli kertaa. Ja aurinkokunnan raskain planeetta (Aurinkoa lukuun ottamatta) on Jupiter.

Yhdelläkään jättiläisplaneetalla ei itse asiassa ole omaa pintaa, koska ne ovat kaikki kaasumaisessa tilassa. Kaasut, joista nämä planeetat koostuvat, siirtyvät nestemäiseen tilaan lähestyessään keskustaa tai päiväntasaajaa, kuten sitä kutsutaan. Tässä suhteessa voidaan havaita ero jättiläisplaneettojen pyörimisominaisuuksissa oman akselinsa ympäri. On huomattava, että kokonaisen kierron kesto on enintään 18 tuntia. Samaan aikaan planeetan jokainen kerros pyörii akselinsa ympäri eri nopeudella. Tämä ominaisuus johtuu siitä, että jättiläisplaneetat eivät ole kiinteitä. Tässä suhteessa niiden yksittäiset osat eivät ikään kuin ole yhteydessä toisiinsa.

Kaikkien jättiläisplaneettojen keskellä on pienikokoinen kiinteä ydin. Todennäköisesti yksi näiden planeettojen pääaineista on vety, jolla on metallisia ominaisuuksia. Tämän ansiosta tällä hetkellä on todistettu, että jättiläisplaneetoilla on oma magneettikenttä. Tieteessä on kuitenkin tällä hetkellä hyvin vähän vakuuttavia todisteita ja paljon ristiriitoja, jotka voisivat luonnehtia jättiläisplaneettoja.

Niiden erottuva piirre on, että tällaisilla planeetoilla on monia luonnollisia satelliitteja sekä renkaita. Renkaita kutsutaan tässä tapauksessa pieniksi hiukkasklusteriksi, jotka pyörivät suoraan planeetan ympäri ja keräävät erilaisia ​​​​pieniä hiukkasia, jotka lentävät ohi.

Tähän mennessä tiede tuntee virallisesti vain 9 suurta planeettaa. Kuitenkin vain kahdeksan sisältyy maanpäällisten planeettojen ja jättiläisplaneettojen koostumukseen. Yhdeksäs planeetta, joka on Pluto, ei sovi mihinkään luetelluista ryhmistä, koska se sijaitsee hyvin kaukana auringosta, eikä sitä käytännössä tutkita. Ainoa asia, mitä Plutosta voidaan sanoa, on, että sen tila on lähellä kiinteää. Tällä hetkellä oletetaan, että Pluto ei ole planeetta ollenkaan. Tämä oletus on ollut olemassa yli 20 vuotta, mutta päätöstä Pluton sulkemisesta planeettojen koostumuksesta ei ole vielä tehty.

Aurinkokunnan pienet kappaleet

Aurinkokunnan planeettojen lisäksi siellä on paljon kaikenlaisia ​​painoltaan suhteellisen pieniä kappaleita, joita kutsutaan asteroideiksi, komeetoiksi, pienemmiksi planeetoiksi ja niin edelleen. Yleensä nämä taivaankappaleet sisältyvät pienten taivaankappaleiden ryhmään. Ne eroavat planeetoista siinä, että niillä on kiinteä tila, ne ovat suhteellisen pieniä ja voivat liikkua Auringon ympäri paitsi eteenpäin, myös vastakkaiseen suuntaan. Niiden koko on paljon pienempi kuin mikään tähän mennessä löydetyistä planeetoista. Kosmisen vetovoiman menettäessä aurinkokunnan pienet taivaankappaleet putoavat maan ilmakehän ylempiin kerroksiin, missä ne palavat tai putoavat meteoriittien muodossa. Muutosta muiden planeettojen ympärillä pyörivien kappaleiden tilassa ei ole vielä tutkittu.

Aurinkokunta on planeettajärjestelmä, joka sisältää keskeisen tähden - Auringon - ja kaikki sen ympärillä pyörivät avaruuden luonnolliset kohteet. Se muodostui kaasu- ja pölypilven painovoiman puristumisesta noin 4,57 miljardia vuotta sitten. Selvitämme, mitkä planeetat ovat osa aurinkokuntaa, miten ne sijaitsevat suhteessa aurinkoon ja niiden lyhyt kuvaus.

Lyhyt tietoa aurinkokunnan planeetoista

Aurinkokunnan planeettoja on 8, ja ne on luokiteltu etäisyyden mukaan Auringosta:

• Sisäplaneetat tai maanpäälliset planeetat- Merkurius, Venus, Maa ja Mars. Ne koostuvat pääasiassa silikaateista ja metalleista.
• ulkoiset planeetat- Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus ovat niin sanottuja kaasujättiläisiä. Ne ovat paljon massiivisempia kuin maanpäälliset planeetat. Aurinkokunnan suurimmat planeetat, Jupiter ja Saturnus, koostuvat pääasiassa vedystä ja heliumista; pienemmät kaasujättiläiset Uranus ja Neptunus sisältävät vedyn ja heliumin lisäksi ilmakehässään metaania ja hiilimonoksidia.

Riisi. 1. Aurinkokunnan planeetat.

Luettelo aurinkokunnan planeetoista järjestyksessä auringosta on seuraava: Merkurius, Venus, Maa, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus. Listaamalla planeetat suurimmasta pienimpään tämä järjestys muuttuu. Suurin planeetta on Jupiter, jota seuraavat Saturnus, Uranus, Neptunus, Maa, Venus, Mars ja lopuksi Merkurius.

Kaikki planeetat pyörivät Auringon ympäri samaan suuntaan kuin Auringon pyörimissuunta (vastapäivään Auringon pohjoisnavasta katsottuna).

Merkuriuksella on suurin kulmanopeus - se onnistuu tekemään täydellisen kierroksen Auringon ympäri vain 88 Maan vuorokaudessa. Ja kaukaisimmalla planeetalla - Neptunuksella - vallankumousjakso on 165 maavuotta.

Suurin osa planeetoista pyörii akselinsa ympäri samaan suuntaan kuin ne kiertävät aurinkoa. Poikkeuksia ovat Venus ja Uranus, ja Uranus pyörii melkein "makaa kyljellään" (akselin kallistus on noin 90 astetta).

TOP 2 artikkeliajotka lukevat tämän mukana

Pöytä. Aurinkokunnan planeettojen järjestys ja niiden ominaisuudet.

Planeetta	Etäisyys Auringosta	Kiertojakso	Kiertojakso	Halkaisija, km.	Satelliittien määrä	Tiheys g/cu. cm.
Merkurius

Maanpäälliset planeetat (sisäplaneetat)

Aurinkoa lähinnä olevat neljä planeettaa koostuvat pääosin raskaista alkuaineista, niillä on pieni määrä satelliitteja eikä niissä ole renkaita. Ne koostuvat suurelta osin tulenkestävistä mineraaleista, kuten silikaateista, jotka muodostavat niiden vaipan ja kuoren, ja metalleista, kuten raudasta ja nikkelistä, jotka muodostavat niiden ytimen. Kolmella näistä planeetoista - Venuksella, Maalla ja Marsilla - on ilmakehä.

• Merkurius- on aurinkoa lähinnä oleva planeetta ja järjestelmän pienin planeetta. Planeetalla ei ole satelliitteja.
• Venus- on kooltaan lähellä Maata ja, kuten Maan, siinä on paksu silikaattikuori rautasydämen ja ilmakehän ympärillä (tämän vuoksi Venusta kutsutaan usein Maan "sisareksi"). Veden määrä Venuksella on kuitenkin paljon pienempi kuin maan päällä, ja sen ilmakehä on 90 kertaa tiheämpi. Venuksella ei ole satelliitteja.

Venus on järjestelmämme kuumin planeetta, jonka pintalämpötila on yli 400 celsiusastetta. Todennäköisin syy näin korkeaan lämpötilaan on kasvihuoneilmiö, joka johtuu tiheästä, runsaasti hiilidioksidia sisältävästä ilmakehästä.

Riisi. 2. Venus on aurinkokunnan kuumin planeetta

• Maapallo- on maanpäällisistä planeetoista suurin ja tihein. Kysymys siitä, onko elämää muualla kuin Maassa, on edelleen avoin. Maanpäällisistä planeetoista Maa on ainutlaatuinen (ensisijaisesti hydrosfäärin ansiosta). Maan ilmakehä eroaa radikaalisti muiden planeettojen ilmakehistä - se sisältää vapaata happea. Maapallolla on yksi luonnollinen satelliitti - Kuu, aurinkokunnan maanpäällisen ryhmän planeettojen ainoa suuri satelliitti.
• Mars pienempi kuin Maa ja Venus. Sen ilmakehä koostuu pääasiassa hiilidioksidista. Sen pinnalla on tulivuoria, joista suurin, Olympus, ylittää kaikkien maanpäällisten tulivuorten koon ja saavuttaa 21,2 km:n korkeuden.

Aurinkokunnan ulkoalue

Aurinkokunnan ulompi alue on kaasujättiläisten ja niiden satelliittien sijainti.

• Jupiter- Sen massa on 318 kertaa suurempi kuin maapallon ja 2,5 kertaa massiivisempi kuin kaikki muut planeetat yhteensä. Se koostuu pääasiassa vedystä ja heliumista. Jupiterilla on 67 kuuta.
• Saturnus- tunnetaan laajasta rengasjärjestelmästään, se on aurinkokunnan vähiten tiheä planeetta (sen keskimääräinen tiheys on pienempi kuin veden). Saturnuksella on 62 kuuta.

Riisi. 3. Planeetta Saturnus.

• Uranus- seitsemäs planeetta Auringosta on jättiläisplaneetoista kevyin. Se tekee siitä ainutlaatuisen muiden planeettojen joukossa, että se pyörii "makaa kyljellään": sen pyörimisakselin kaltevuus ekliptiikan tasoon on noin 98 astetta. Uranuksella on 27 kuuta.
• Neptunus on aurinkokunnan viimeinen planeetta. Vaikka se on hieman pienempi kuin Uranus, se on massiivisempi ja siksi tiheämpi. Neptunuksella on 14 tunnettua kuuta.

Mitä olemme oppineet?

Yksi mielenkiintoisista tähtitieteen aiheista on aurinkokunnan rakenne. Opimme mitä nimiä aurinkokunnan planeetat ovat, missä järjestyksessä ne sijaitsevat suhteessa aurinkoon, mitkä ovat niiden erityispiirteet ja lyhyet ominaisuudet. Nämä tiedot ovat niin mielenkiintoisia ja informatiivisia, että niistä on hyötyä jopa 4-luokan lapsille.

Aihekilpailu

Raportin arviointi

Keskiarvoluokitus: 4.5 Saatujen arvioiden kokonaismäärä: 728.

Aurinkokunnan sisäalueella asuu erilaisia ​​kappaleita: suuret planeetat, niiden satelliitit sekä pienet kappaleet - asteroidit ja komeetat. Vuodesta 2006 lähtien planeettojen ryhmään on otettu käyttöön uusi alaryhmä - kääpiöplaneetat, joilla on planeettojen sisäiset ominaisuudet (pallomainen muoto, geologinen aktiivisuus), mutta jotka eivät pienen massansa vuoksi pysty hallitsemaan niiden läheisyydessä. kiertoradalla. Nyt 8 massiivisinta planeettaa - Merkuriuksesta Neptunukseen - kutsutaan yksinkertaisesti planeetoiksi (planeetoiksi), vaikka keskusteluissa tähtitieteilijät kutsuvat niitä usein "suuriksi planeetoiksi" selvyyden vuoksi erottaakseen ne kääpiöplaneetoista. Termiä "pieni planeetta", jota on käytetty asteroideihin useiden vuosien ajan, suositellaan nyt olemaan käyttämättä, jotta vältetään sekaannukset kääpiöplaneettojen kanssa.

Suurplaneettojen alueella näemme selkeän jakautumisen kahteen 4 planeetan ryhmään: tämän alueen ulkoosan miehittää jättimäiset planeetat ja sisäosan miehittää paljon vähemmän massiiviset maanpäälliset planeetat. Jättiläisten ryhmä on myös yleensä jaettu kahteen osaan: kaasujättiläisiin (Jupiter ja Saturnus) ja jääjättiläisiin (Uranus ja Neptunus). Maan tyyppisten planeettojen ryhmässä suunnitellaan myös puolittumista: Venus ja Maa ovat erittäin samankaltaisia ​​​​toistensa kanssa monissa fysikaalisissa parametreissa, ja Merkurius ja Mars ovat massaltaan suuruusluokkaa pienempiä ja lähes vailla ilmakehässä (jopa Marsissa se on satoja kertoja pienempi kuin Maa, ja Merkuriusta ei käytännössä ole).

On huomattava, että planeettojen kahdensadan satelliitin joukosta voidaan erottaa vähintään 16 kappaletta, joilla on täysimittaisten planeettojen sisäiset ominaisuudet. Ne ylittävät usein kääpiöplaneettojen koon ja massan, mutta samalla ne ovat paljon massiivisempien kappaleiden painovoiman hallinnassa. Puhumme Kuusta, Titaanista, Jupiterin Galilean satelliiteista ja vastaavista. Siksi olisi luonnollista sisällyttää aurinkokunnan nimikkeistöön uusi ryhmä tällaisille "alaisille" planeettatyyppisille objekteille, kutsumalla niitä "satelliittiplaneetoiksi". Mutta kun tästä ideasta keskustellaan.

Palataanpa maanpäällisiin planeetoihin. Jättiläisiin verrattuna ne ovat houkuttelevia, koska niissä on kiinteä pinta, jolle avaruusluotaimet voivat laskeutua. 1970-luvulta lähtien Neuvostoliiton ja Yhdysvaltojen automaattiset asemat ja itseliikkuvat ajoneuvot ovat toistuvasti laskeutuneet ja työskennelleet onnistuneesti Venuksen ja Marsin pinnalla. Merkuriukseen ei ole vielä laskeutunut, sillä lennot Auringon läheisyydessä ja laskeutuminen massiiviselle ilmakehättömälle kappaleelle liittyvät suuriin teknisiin ongelmiin.

Maaplaneettoja tutkiessaan tähtitieteilijät eivät unohda itse maapalloa. Avaruudesta otettujen kuvien analyysi mahdollisti paljon ymmärtämisen maan ilmakehän dynamiikasta, sen ylempien kerrosten rakenteesta (jossa tasot ja edes ilmapallot eivät nouse), sen magnetosfäärissä tapahtuvista prosesseista. Maan kaltaisten planeettojen ilmakehän rakennetta vertaamalla voidaan ymmärtää paljon niiden historiasta ja ennustaa tarkemmin niiden tulevaisuutta. Ja koska kaikki korkeammat kasvit ja eläimet elävät planeettamme (tai ei vain meidän?) pinnalla, ilmakehän alempien kerrosten ominaisuudet ovat meille erityisen tärkeitä. Tämä luento käsittelee maanpäällisiä planeettoja; lähinnä niiden ulkonäköön ja pintaolosuhteisiin.

Planeetan kirkkaus. Albedo

Kun katsot planeettaa kaukaa, voimme helposti erottaa kappaleet ilmakehän kanssa ja ilman. Ilmakehän läsnäolo tai pikemminkin pilvien läsnäolo siinä tekee planeetan ulkonäöstä muuttuvan ja lisää merkittävästi sen levyn kirkkautta. Tämä näkyy selvästi, jos planeetat on järjestetty peräkkäin täysin pilvettömästä (ilmakehän) täysin pilvien peittoon: Merkurius, Mars, Maa, Venus. Kiviset ilmakehättömät kappaleet ovat toistensa kaltaisia ​​lähes täydelliseen erottamattomuuteen asti: vertaa esimerkiksi suuren mittakaavan kuvia Kuusta ja Merkuriuksesta. Edes kokenut silmä voi tuskin erottaa näiden tummien, meteoriittikraattereiden tiheästi peittämien kappaleiden pintoja. Mutta ilmakehä antaa jokaiselle planeetalle ainutlaatuisen ilmeen.

Ilmakehän läsnäoloa tai puuttumista planeetalla ohjaa kolme tekijää: lämpötila ja gravitaatiopotentiaali pinnalla sekä globaali magneettikenttä. Vain maapallolla on tällainen kenttä, ja se suojaa merkittävästi ilmakehämme auringon plasmavirroilta. Kuu menetti ilmakehänsä (jos sillä oli ollenkaan) alhaisen kriittisen nopeuden vuoksi lähellä pintaa ja Merkurius korkeiden lämpötilojen ja voimakkaan aurinkotuulen vuoksi. Mars, jolla oli lähes sama painovoima kuin Merkurius, pystyi säilyttämään ilmakehän jäännökset, koska sen etäisyyden vuoksi Auringosta se on kylmä eikä aurinkotuulen puhaltaa niin voimakkaasti.

Fyysisten parametrien mukaan Venus ja Maa ovat melkein kaksoset. Niillä on hyvin samanlainen koko, massa ja siten keskimääräinen tiheys. Niiden sisäisen rakenteen tulisi myös olla samanlainen - kuori, vaippa, rautasydän - vaikka tästä ei ole vielä varmuutta, koska Venuksen suolistosta ei ole seismisiä tai muita geologisia tietoja. Emme tietenkään tunkeutuneet syvälle maan sisälle: useimmissa paikoissa 3-4 km, paikoin 7-9 km ja vain yhdessä 12 km. Tämä on alle 0,2 % maapallon säteestä. Mutta seismiset, gravimetriset ja muut mittaukset antavat mahdollisuuden arvioida maan sisätilat erittäin yksityiskohtaisesti, kun taas muista planeetoista tällaisia ​​​​tietoja ei juuri ole. Yksityiskohtaiset gravitaatiokentän kartat on saatu vain Kuusta; suolistosta lähteviä lämpövirtoja on mitattu vain Kuussa; seismometrit ovat toistaiseksi toimineet myös vain Kuussa ja (ei kovin herkkä) Marsissa.

Geologit arvioivat edelleen planeettojen sisäistä elämää niiden kiinteän pinnan ominaisuuksien perusteella. Esimerkiksi litosfäärilevyjen merkkien puuttuminen Venuksen lähellä erottaa sen merkittävästi Maasta, jonka pinnan evoluutiossa tektonisilla prosesseilla (mantereiden ajautuminen, leviäminen, subduktio jne.) on ratkaiseva rooli. Samaan aikaan jotkut epäsuorat todisteet viittaavat levytektoniikan mahdollisuuteen aiemmin Marsissa sekä jääkentän tektoniikan mahdollisuuteen Jupiterin kuussa Europassa. Näin ollen planeettojen (Venus - Maa) ulkoinen samankaltaisuus ei ole tae niiden sisäisen rakenteen ja niiden syvyyksissä tapahtuvien prosessien samankaltaisuudesta. Ja planeetat, jotka eivät ole samankaltaisia ​​keskenään, voivat osoittaa samanlaisia ​​geologisia ilmiöitä.

Palataanpa siihen, mikä on tähtitieteilijöiden ja muiden asiantuntijoiden käytettävissä suoraan tutkittavaksi, nimittäin planeettojen pintaan tai niiden pilvikerrokseen. Periaatteessa ilmakehän opasiteetti optisella alueella ei ole ylitsepääsemätön este planeetan kiinteän pinnan tutkimiselle. Maan ja avaruusluotainten tutka mahdollisti Venuksen ja Titanin pintojen tutkimisen valolle läpäisemättömän ilmakehän läpi. Nämä työt ovat kuitenkin luonteeltaan episodisia, ja planeettojen systemaattisia tutkimuksia tehdään edelleen optisilla laitteilla. Vielä tärkeämpää on, että Auringon optinen säteily on pääasiallinen energialähde useimmille planeetoille. Siksi ilmakehän kyky heijastaa, sirottaa ja absorboida tätä säteilyä vaikuttaa suoraan ilmastoon lähellä planeetan pintaa.

Yötaivaan kirkkain valaisin Kuuta lukuun ottamatta on Venus. Se on erittäin kirkas, ei vain sen suhteellisen läheisyyden vuoksi, vaan myös tiivistetyn rikkihapon pisaroiden tiheän pilvikerroksen vuoksi, joka heijastaa täydellisesti valoa. Maapallomme ei myöskään ole liian tumma, sillä 30-40 % maapallon ilmakehästä on täynnä vesipilviä, jotka myös sirottavat ja heijastavat valoa hyvin. Tässä on valokuva (kuva yllä), jossa Maa ja Kuu kehystettiin samanaikaisesti. Tämän kuvan otti Galileo-avaruusluotain, kun se lensi Maan ohi matkalla Jupiteriin. Katso kuinka paljon Kuu on tummempi kuin Maa ja yleensä tummempi kuin mikään planeetta, jolla on ilmakehä. Tämä on yleinen kuvio - ei-ilmakehän kappaleet ovat hyvin tummia. Tosiasia on, että kosmisen säteilyn vaikutuksesta mikä tahansa kiinteä aine tummuu vähitellen.

Väite, että Kuun pinta on tumma, on yleensä hämmentävä: ensi silmäyksellä kuun kiekko näyttää erittäin kirkkaalta; pilvettömänä yönä se jopa sokeuttaa meidät. Mutta tämä on vastakohta vielä tummemmalle yötaivaalle. Minkä tahansa kappaleen heijastavuuden karakterisoimiseksi käytetään määrää nimeltä albedo. Tämä on valkoisuusaste, eli valon heijastuskerroin. Albedo on yhtä suuri kuin nolla - absoluuttinen mustaisuus, täydellinen valon absorptio. Albedo yhtä suuri kuin yksi on täydellinen heijastus. Fyysikoilla ja tähtitieteilijöillä on useita erilaisia ​​lähestymistapoja albedon määrittämiseen. On selvää, että valaistun pinnan kirkkaus ei riipu pelkästään materiaalin tyypistä, vaan myös sen rakenteesta ja suunnasta suhteessa valonlähteeseen ja havaintoon. Esimerkiksi pörröisellä juuri sateella lumella on yksi heijastuskerroin, kun taas kengälläsi astunut lumella on täysin erilainen arvo. Ja suuntautumisriippuvuus on helppo osoittaa peilillä päästäen sisään auringonsäteitä.

Tunnetut avaruusobjektit kattavat koko alueen mahdollisista albedoarvoista. Tässä on Maa, joka heijastaa noin 30 % auringonsäteistä, pääasiassa pilvien takia. Ja Venuksen jatkuva pilvipeite heijastaa 77 % valosta. Kuumme on yksi pimeimmistä kappaleista, joka heijastaa keskimäärin noin 11 % valosta; ja sen näkyvä pallonpuolisko heijastaa valoa laajojen tummien "merten" vuoksi vielä huonommin - alle 7%. Mutta on myös tummempia esineitä; esimerkiksi asteroidin 253 Matilda albedo on 4 %. Toisaalta on yllättävän kevyitä kappaleita: Saturnuksen kuu Enceladus heijastaa 81% näkyvästä valosta, ja sen geometrinen albedo on yksinkertaisesti fantastinen - 138%, eli se on kirkkaampi kuin täysin valkoinen levy, jolla on sama poikkileikkaus. On vaikea edes ymmärtää, kuinka hän sen tekee. Puhdas lumi maan päällä heijastaa valoa vielä huonommin; millaista lunta on tämän pienen ja kauniin Enceladuksen pinnalla?

Terminen tasapaino

Minkä tahansa kehon lämpötila määräytyy siihen tulevan lämmön ja sen häviön välisen tasapainon mukaan. Tunnetaan kolme lämmönvaihtomekanismia: säteily, lämmönjohtavuus ja konvektio. Kaksi viimeistä vaativat suoraa kosketusta ympäristöön, joten avaruuden tyhjiössä ensimmäisestä mekanismista, säteilystä, tulee tärkein ja itse asiassa ainoa. Avaruusteknologian suunnittelijoille tämä aiheuttaa huomattavia ongelmia. Niissä on otettava huomioon useita lämmönlähteitä: aurinko, planeetta (etenkin matalilla kiertoradoilla) ja itse avaruusaluksen sisäiset yksiköt. Ja on vain yksi tapa vapauttaa lämpöä - säteilyä laitteen pinnalta. Lämmönvirtojen tasapainon ylläpitämiseksi avaruusteknologiasuunnittelijat säätelevät avaruusaluksen tehokasta albedoa käyttämällä seula-tyhjiöeristystä ja pattereita. Kun tällainen järjestelmä epäonnistuu, olosuhteet avaruusaluksessa voivat muuttua melko epämukavaksi, kuten tarina Apollo 13:n Kuu-matkasta muistuttaa meitä.

Mutta ensimmäistä kertaa tämän ongelman kohtasivat 1900-luvun ensimmäisellä kolmanneksella korkeiden ilmapallojen luojat - niin sanotut stratostaatit. Noina vuosina he eivät vielä tienneet kuinka luoda monimutkaisia ​​järjestelmiä suljetun gondolin lämmönsäätöön, joten he rajoittuivat yksinkertaiseen valintaan sen ulkopinnan albedoon. Kuinka herkkä ruumiinlämpö on albedolleen, kertoo ensimmäisten lentojen historia stratosfääriin.

Stratosfäärin ilmapallosi gondoli FNRS-1 Sveitsiläinen Auguste Picard maalattu toiselta puolelta valkoiseksi ja toiselta mustaksi. Ajatuksena oli, että gondolin lämpötilaa voitaisiin hallita kääntämällä palloa suuntaan tai toiseen kohti aurinkoa. Pyörimistä varten potkuri asennettiin ulkopuolelle. Mutta laite ei toiminut, aurinko paistoi "mustalta" puolelta ja sisälämpötila nousi ensimmäisellä lennolla 38 °C:seen. Seuraavalla lennolla koko kapseli yksinkertaisesti peitettiin hopealla heijastamaan auringonsäteitä. Sisällä oli -16 astetta.

Amerikkalaiset stratosfäärisuunnittelijat tutkimusmatkailija otti Picardin kokemuksen huomioon ja teki kompromissin: kapselin yläosa maalattiin valkoiseksi ja pohja mustaksi. Ajatuksena oli, että pallon yläosa heijastaisi auringon säteilyä, kun taas alapuoli absorboisi lämpöä maapallolta. Tämä vaihtoehto ei osoittautunut huonoksi, mutta ei myöskään ihanteellinen: lentojen aikana kapselissa oli 5 ° C.

Neuvostoliiton stratonautit yksinkertaisesti eristivät alumiinikapselit huopakerroksella. Kuten käytäntö on osoittanut, tämä päätös oli menestynein. Pääosin miehistön tuottama sisälämpö osoittautui riittäväksi ylläpitämään vakaata lämpötilaa.

Mutta jos planeetalla ei ole omia tehokkaita lämmönlähteitä, albedon arvo on erittäin tärkeä sen ilmastolle. Esimerkiksi planeettamme absorboi 70% sille putoavasta auringonvalosta, muuntaa sen omaksi infrapunasäteilykseen, tukee veden kiertokulkua luonnossa sen läpi, varastoi sen fotosynteesin tuloksena biomassassa, öljyssä, hiilessä, kaasussa. Kuu imee melkein kaiken auringonvalon, muuntaa sen typerästi korkean entropian infrapunasäteilyksi ja ylläpitää siten melko korkeaa lämpötilaansa. Mutta Enceladus, jolla on täysin valkoinen pinta, hylkii ylpeänä lähes kaiken auringonvalon itsestään, minkä se maksaa hirvittävän alhaisella pintalämpötilalla: keskimäärin noin -200 ° C ja paikoin jopa -240 ° C. Tämä satelliitti - "kaikki valkoisena" - ei kuitenkaan juurikaan kärsi ulkopuolisesta kylmästä, koska sillä on vaihtoehtoinen energialähde - naapurinsa Saturnuksen () vuoroveden gravitaatiovaikutus, joka pitää jäätikön alaisen valtameren nestemäisessä tilassa. Mutta maanpäällisillä planeetoilla on erittäin heikot sisäiset lämmönlähteet, joten niiden kiinteän pinnan lämpötila riippuu suurelta osin ilmakehän ominaisuuksista - toisaalta sen kyvystä heijastaa osa auringonsäteistä takaisin avaruuteen ja toisaalta säilyttää ilmakehän läpi planeetan pintaan kulkenut säteilyenergia.

Kasvihuoneilmiö ja planeetan ilmasto

Riippuen siitä, kuinka kaukana planeetta on Auringosta ja kuinka paljon se absorboi auringonvaloa, planeetan pinnan lämpötilaolosuhteet, sen ilmasto muodostuvat. Miltä minkä tahansa itsestään valaisevan kappaleen, kuten tähden, spektri näyttää? Useimmissa tapauksissa tähden spektri on "yksikypäräinen", melkein Planck-käyrä, jossa maksimin sijainti riippuu tähden pinnan lämpötilasta. Toisin kuin tähdellä, planeetan spektrissä on kaksi "kyhmyä": se heijastaa osan tähtien valosta optisella alueella ja absorboi ja säteilee uudelleen infrapuna-alueen toisen osan. Näiden kahden kohouman alla oleva suhteellinen pinta-ala määräytyy tarkasti valon heijastusasteella eli albedon mukaan.

Katsotaanpa kahta lähimpänä olevaa planeettaa - Merkuriusta ja Venusta. Ensi silmäyksellä tilanne on paradoksaalinen. Venus heijastaa lähes 80 % auringonvalosta ja imee vain noin 20 %. Ja Merkurius ei heijasta melkein mitään, vaan imee kaiken. Lisäksi Venus on kauempana Auringosta kuin Merkurius; 3,4 kertaa vähemmän auringonvaloa putoaa sen pilvisen pinnan yksikköä kohden. Kun otetaan huomioon albedon ero, jokainen Merkuriuksen kiinteän pinnan neliömetri vastaanottaa lähes 16 kertaa enemmän aurinkolämpöä kuin sama pinta Venuksella. Ja silti koko Venuksen kiinteällä pinnalla helvetin olosuhteet - valtava lämpötila (tina ja lyijy sulaa!), Ja Merkurius on viileämpää! Napoilla on yleensä Etelämanner, ja päiväntasaajalla keskilämpötila on 67 °C. Tietenkin päivällä elohopean pinta lämpenee 430 ° C: een, ja yöllä se jäähtyy -170 ° C:seen. Mutta jo 1,5-2 metrin syvyydessä vuorokausivaihtelut tasoittuvat ja keskimääräisestä pintalämpötilasta voidaan puhua 67 °C. Tietenkin on kuuma, mutta voit elää. Ja Merkuriuksen keskimmäisillä leveysasteilla huoneen lämpötila on yleensä.

Mikä hätänä? Miksi Aurinkoa lähellä oleva ja auliisti sen säteet imevä Merkurius lämmitetään huoneenlämpöön, kun taas auringosta kauempana oleva ja sen säteitä aktiivisesti heijastava Venus kuumennetaan kuin uuni? Miten fysiikka selittää tämän?

Maan ilmakehä on lähes läpinäkyvä: se päästää läpi 80 % saapuvasta auringonvalosta. Konvektion seurauksena ilma ei pääse pakoon avaruuteen - planeetta ei päästä sitä irti. Joten se voidaan jäähdyttää vain infrapunasäteilyn muodossa. Ja jos IR-säteily pysyy lukittuna, se lämmittää niitä ilmakehän kerroksia, jotka eivät vapauta sitä. Nämä kerrokset itse tulevat lämmönlähteiksi ja ohjaavat sen osittain takaisin pintaan. Osa säteilystä menee avaruuteen, mutta suurin osa siitä palaa maan pinnalle ja lämmittää sitä, kunnes termodynaaminen tasapaino saavutetaan. Miten se asennetaan?

Lämpötila nousee ja spektrin maksimi siirtyy (Wienin laki), kunnes se löytää ilmakehästä "läpinäkyvyysikkunan", jonka kautta IR-säteet pakenevat avaruuteen. Lämmönvirtojen tasapaino on vakiintunut, mutta korkeammassa lämpötilassa kuin se voisi olla ilman ilmakehää. Tämä on kasvihuoneilmiö.

Elämässämme kohtaamme usein kasvihuoneilmiön. Eikä vain puutarhakasvihuoneen tai liedelle asetetun kattilan muodossa, jonka peitämme kannella lämmönsiirron vähentämiseksi ja kiehumisen nopeuttamiseksi. Pelkästään nämä esimerkit eivät osoita puhdasta kasvihuoneilmiötä, koska sekä säteily- että konvektiivinen lämmönpoisto heikkenee niissä. Paljon lähempänä kuvattua vaikutusta on esimerkki kirkkaasta pakkasyöstä. Kuivalla ilmalla ja pilvettömällä taivaalla (esimerkiksi autiomaassa) maa jäähtyy auringonlaskun jälkeen nopeasti, ja kostea ilma ja pilvet tasoittavat päivittäisiä lämpötilavaihteluita. Valitettavasti tämä vaikutus on tähtitieteilijöille hyvin tiedossa: kirkkaat tähtiyöt voivat olla erityisen kylmiä, mikä tekee työskentelystä kaukoputkella erittäin epämukavaa. Palattuaan yllä olevaan kuvaan, näemme syyn: ilmakehän vesihöyry toimii pääasiallisena esteenä lämpöä kuljettavalle infrapunasäteilylle.

Kuulla ei ole ilmakehää, mikä tarkoittaa, että kasvihuoneilmiötä ei ole. Sen pinnalla termodynaaminen tasapaino asettuu eksplisiittisessä muodossa, ilmakehän ja kiinteän pinnan välillä ei tapahdu säteilyn vaihtoa. Marsissa on harvinainen ilmakehä, mutta silti sen kasvihuoneilmiö lisää omaa 8 °C:ta. Ja se lisää maan lämpötilaan lähes 40 °C. Jos planeetallamme ei olisi niin tiheää ilmakehää, maapallon lämpötila olisi 40 ° C alhaisempi. Nykyään keskilämpötila on 15 °C kaikkialla maapallolla ja se olisi -25 °C. Kaikki valtameret jäätyisivät, Maan pinta muuttuisi lumesta valkoiseksi, albedo kasvaisi ja lämpötila laskisi vieläkin alemmas. Yleensä - kauhea asia! Mutta on hyvä, että kasvihuoneilmiö ilmapiirissämme toimii ja lämmittää. Ja se toimii vieläkin voimakkaammin Venuksella - se nostaa Venuksen keskilämpötilaa yli 500 astetta.

Planeettojen pinta

Toistaiseksi emme ole aloittaneet yksityiskohtaista tutkimusta muista planeetoista, lähinnä vain niiden pinnan tarkkailemiseen. Ja kuinka tärkeä tieto planeetan ulkonäöstä on tieteelle? Mikä arvo voi kertoa meille kuvan sen pinnasta? Jos se on kaasuplaneetta, kuten Saturnus tai Jupiter, tai kiinteä, mutta peitetty tiheällä pilvikerroksella, kuten Venus, niin näemme vain ylemmän pilvikerroksen, joten meillä ei ole juuri mitään tietoa itse planeettasta. Pilvinen ilmakehä, kuten geologit sanovat, on supernuori pinta - tänään se on tällainen, ja huomenna se on erilainen, tai ei huomenna, vaan 1000 vuoden kuluttua, mikä on vain hetki planeetan elämässä.

Jupiterin suurta punaista täplää tai kahta planetaarista syklonia Venuksella on havaittu 300 vuoden ajan, mutta ne kertovat meille vain joistakin yleisistä ominaisuuksista niiden ilmakehän nykyajan dynamiikasta. Jälkeläisemme, katsoessaan näitä planeettoja, näkevät täysin erilaisen kuvan, ja minkä kuvan esi-isämme saattoivat nähdä, emme koskaan tiedä. Näin ollen sivulta katsottuna planeettoja, joilla on tiheä ilmakehä, emme voi arvioida niiden menneisyyttä, koska näemme vain vaihtelevan pilvikerroksen. Täysin eri asia on Kuu tai Merkurius, jonka pinnoilla on jälkiä viimeisen miljardin vuoden aikana tapahtuneista meteoriittipommituksista ja geologisista prosesseista.

Ja tällaiset jättiläisplaneettojen pommitukset eivät jätä käytännössä mitään jälkiä. Yksi näistä tapahtumista tapahtui 1900-luvun lopulla tähtitieteilijöiden silmien edessä. Komeetta Shoemaker-Levy 9. Vuonna 1993 Jupiterin lähellä nähtiin kahden tusinan pienen komeetan outo ketju. Laskelma osoitti, että nämä ovat fragmentteja yhdestä komeettasta, joka lensi lähellä Jupiteria vuonna 1992 ja oli repeytynyt sen voimakkaan gravitaatiokentän vuorovesivaikutuksen vuoksi. Tähtitieteilijät eivät nähneet itse komeetan hajoamisjaksoa, vaan havaitsivat vain hetken, jolloin komeetan fragmenttien ketju liikkui "junalla" pois Jupiterista. Jos hajoamista ei olisi tapahtunut, komeetta, joka oli lähestynyt Jupiteria hyperbolista lentorataa pitkin, olisi mennyt kaukaisuuteen hyperbolan toista haaraa pitkin, eikä se todennäköisesti olisi koskaan lähestynyt Jupiteria uudelleen. Mutta komeetan runko ei kestänyt vuorovesijännitystä ja romahti, ja komeetan rungon muodonmuutokseen ja repeytymiseen käytetty energia vähensi sen kiertoradan kineettistä energiaa siirtäen palaset hyperboliselta kiertoradalta elliptiselle kiertoradalle. Jupiter. Radan etäisyys kehäkeskuksessa osoittautui pienemmäksi kuin Jupiterin säde, ja vuonna 1994 palaset törmäsivät planeettaan yksi toisensa jälkeen.

Tapaus oli valtava. Jokainen komeetan ytimen "fragmentti" on jäälohko, jonka koko on 1 × 1,5 km. He lensivät vuorotellen jättiläisplaneetan ilmakehään nopeudella 60 km/s (Jupiterin toinen avaruusnopeus), jonka ominaiskineettinen energia oli (60/11) 2 = 30 kertaa suurempi kuin jos kyseessä olisi törmäys. maan kanssa. Tähtitieteilijät seurasivat suurella mielenkiinnolla Maan turvallisuudesta Jupiterin kosmista katastrofia. Valitettavasti komeetan palaset osuivat Jupiteriin siltä puolelta, joka ei ollut näkyvissä Maasta sillä hetkellä. Onneksi juuri tuohon aikaan Galileo-avaruusluotain oli matkalla Jupiteriin, se näki nämä jaksot ja näytti ne meille. Jupiterin nopean päivittäisen pyörimisen ansiosta törmäysalueet pääsivät muutamassa tunnissa sekä maassa sijaitseville teleskoopeille että, mikä on erityisen arvokasta, lähellä maata oleville teleskoopeille, kuten Hubble-avaruusteleskooppi. Tämä oli erittäin hyödyllistä, koska jokainen Jupiterin ilmakehään törmäävä lohko aiheutti valtavan räjähdyksen, joka tuhosi ylemmän pilvikerroksen ja loi näköikkunan syvälle Jupiterin ilmakehään joksikin aikaa. Joten komeettojen pommituksen ansiosta pystyimme katsomaan sinne jonkin aikaa. Mutta kului 2 kuukautta, eikä pilviselle pinnalle jäänyt jälkiä: pilvet peittivät kaikki ikkunat, ikään kuin mitään ei olisi tapahtunut.

Toinen asia - Maapallo. Planeetallamme meteoriittiarvet pysyvät pitkään. Tässä on suosituin meteoriittikraatteri, jonka halkaisija on noin 1 km ja ikä noin 50 tuhatta vuotta. Hän on edelleen selvästi näkyvissä. Mutta yli 200 miljoonaa vuotta sitten muodostuneet kraatterit voidaan löytää vain hienovaraisilla geologisilla menetelmillä. Ne eivät näy ylhäältä.

Muuten, maan päälle pudonneen suuren meteoriitin koon ja sen muodostaman kraatterin halkaisijan välillä on melko luotettava suhde - 1:20. Kilometrin halkaisijainen kraatteri Arizonaan muodostui pienen asteroidin törmäyksestä, jonka halkaisija oli noin 50 m. Ja muinaisina aikoina isompia "kuoret" osuivat maahan - sekä kilometriä että jopa kymmenen kilometriä. Nykyään tunnemme noin 200 suurta kraatteria; niitä kutsutaan astroblemeiksi (taivaallisiksi haavoiksi); ja joka vuosi löydetään useita uusia. Suurin, halkaisijaltaan 300 km, löydettiin Etelä-Afrikasta, sen ikä on noin 2 miljardia vuotta. Venäjän alueella Jakutian suurin Popigai-kraatteri, jonka halkaisija on 100 km. Varmasti on suurempia, esimerkiksi valtamerten pohjalla, missä niitä on vaikeampi havaita. Totta, valtameren pohja on geologisesti nuorempi kuin maanosat, mutta näyttää siltä, ​​​​että Etelämantereella on kraatteri, jonka halkaisija on 500 km. Se on veden alla ja vain pohjan profiili osoittaa sen olemassaolon.

Pinnalla Kuu, missä ei ole tuulta eikä sadetta, missä ei ole tektonisia prosesseja, meteoriittikraatterit säilyvät miljardeja vuosia. Katsoessamme kuuta kaukoputken läpi, luemme kosmisen pommituksen historiaa. Kääntöpuolella on vielä hyödyllisempi kuva tieteelle. Näyttää siltä, ​​​​että jostain syystä erityisen suuret kappaleet eivät koskaan pudonneet sinne, tai ne eivät kaatuessaan pystyneet murtautumaan kuunkuoren läpi, joka kääntöpuolella on kaksi kertaa paksumpi kuin näkyvällä. Siksi virtaava laava ei täyttänyt suuria kraattereita eikä piilottanut historiallisia yksityiskohtia. Kuun pinnan jokaisessa pisteessä on meteorikraatteri, iso tai pieni, ja niitä on niin paljon, että nuoremmat tuhoavat aiemmin muodostuneet. Kyllästyminen on tapahtunut: Kuu ei voi enää muuttua kraatterisemmaksi kuin se on. Kraattereita on kaikkialla. Ja tämä on upea kronikka aurinkokunnan historiasta. Se tunnisti useita aktiivisen kraatterin muodostumisen jaksoja, mukaan lukien raskaan meteoriittipommituksen aikakausi (4,1-3,8 miljardia vuotta sitten), joka jätti jälkiä kaikkien maanpäällisten planeettojen ja monien satelliittien pintaan. Miksi meteorisuihkut osuivat planeetoille tuon aikakauden aikana, meidän on vielä ymmärrettävä. Tarvitsemme uutta tietoa kuun sisäosan rakenteesta ja aineen koostumuksesta eri syvyyksillä, eikä vain pinnalla, josta näytteitä on kerätty tähän mennessä.

Merkurius ulkoisesti samanlainen kuin kuu, koska sillä, kuten siitä, ei ole ilmakehää. Sen kivinen pinta, joka ei ole alttiina kaasu- ja vesieroosiolle, säilyttää meteoriittipommituksen jälkiä pitkään. Maanpäällisistä planeetoista Merkuriuksella on vanhimmat geologiset jäljet, noin 4 miljardia vuotta vanhoja. Mutta Merkuriuksen pinnalla ei ole suuria meriä, jotka olisivat täynnä tummaa jähmettynyttä laavaa ja samanlaisia ​​kuin Kuun meri, vaikka siellä ei ole yhtä suuria törmäyskraattereita kuin Kuussa.

Merkurius on noin puolitoista kertaa Kuun kokoinen, mutta sen massa on 4,5 kertaa suurempi kuin Kuu. Tosiasia on, että Kuu on melkein kokonaan kivinen kappale, kun taas Merkuriuksella on valtava metalliydin, joka ilmeisesti koostuu pääasiassa raudasta ja nikkelistä. Sen metalliytimen säde on noin 75% planeetan säteestä (ja maapallon vain 55%). Merkuriuksen metalliytimen tilavuus on 45% planeetan tilavuudesta (ja maapallolla on vain 17%). Siksi elohopean keskimääräinen tiheys (5,4 g / cm 3) on melkein yhtä suuri kuin Maan keskimääräinen tiheys (5,5 g / cm 3) ja ylittää merkittävästi Kuun keskimääräisen tiheyden (3,3 g / cm 3). Merkurius, jolla on suuri metalliydin, olisi voinut ylittää maan keskimääräiseltä tiheydeltä, ellei sen pinnalla olisi alhainen painovoima. Koska sen massa on vain 5,5 % maan massasta, sen painovoima on lähes kolme kertaa pienempi, mikä ei pysty tiivistämään suoliaan yhtä paljon kuin maan suolisto, jossa jopa silikaattivaipan tiheys on noin (5 g/cm3).

Merkuriusta on vaikea tutkia, koska se liikkuu lähellä aurinkoa. Planeettojenvälisen laitteen laukaisemiseksi Maasta siihen, sitä on hidastettava voimakkaasti, toisin sanoen kiihdytettävä Maan kiertoradan liikettä vastakkaiseen suuntaan; vasta sitten se alkaa "pudota" kohti aurinkoa. Tämä on mahdotonta tehdä heti raketilla. Siksi kahdella tähän mennessä suoritetuilla lennoilla Merkuriukseen käytettiin painovoimaharjoituksia Maan, Venuksen ja itse Merkuriuksen kentällä avaruusluotaimen hidastamiseen ja sen siirtämiseen Merkuriuksen kiertoradalle.

Ensimmäistä kertaa Mercury meni vuonna 1973 "Mariner-10" (NASA). Se lähestyi ensin Venusta, hidastui gravitaatiokentässään ja ohitti sitten Merkuriuksen läheltä kolme kertaa vuosina 1974-75. Koska kaikki kolme tapaamista tapahtuivat samalla planeetan kiertoradan alueella ja sen päivittäinen kierto on synkronoitu kiertoradan kanssa, luotain kuvasi kaikki kolme kertaa samaa Auringon valaisemaa Merkuriuksen puolipalloa.

Merkuriukseen ei lentänyt yhtään lentoa seuraaviin vuosikymmeniin. Ja vasta vuonna 2004 oli mahdollista käynnistää toinen laite - MESSENGER ( Merkuriuksen pinta, avaruusympäristö, geokemia ja etäisyys; NASA). Suoritettuaan useita painovoimaharjoituksia lähellä Maata, Venusta (kahdesti) ja Merkuriusta (kolme kertaa), luotain meni vuonna 2011 kiertoradalle Merkuriuksen ympäri ja suoritti tutkimusta planeetalla neljän vuoden ajan.

Merkuriuksen lähellä työtä vaikeuttaa se, että planeetta on keskimäärin 2,6 kertaa lähempänä Aurinkoa kuin Maa, joten auringonvalon virtaus siellä on lähes 7 kertaa suurempi. Ilman erityistä "aurinkosateenvarjoa" anturin elektroninen täyttö ylikuumenisi. Kolmas retkikunta Merkuriukseen, ns BepiColombo, eurooppalaiset ja japanilaiset osallistuvat siihen. Laukaisu on suunniteltu syksylle 2018. Kaksi luotainta lentää kerralla, jotka tulevat kiertoradalle Merkuriuksen ympäri vuoden 2025 lopussa ohilentonsa jälkeen lähellä Maata, kaksi lähellä Venusta ja kuusi lähellä Merkuriusta. Planeetan pinnan ja sen gravitaatiokentän yksityiskohtaisen tutkimuksen lisäksi suunnitteilla on yksityiskohtainen tutkimus magnetosfääristä ja Merkuriuksen magneettikentästä, joka on tiedemiehille mysteeri. Vaikka elohopea pyörii hyvin hitaasti ja sen metalliytimen olisi pitänyt jäähtyä ja jähmettyä kauan sitten, planeetalla on dipolimagneettikenttä, joka on 100 kertaa heikompi kuin Maan intensiteetti, mutta säilyttää silti magnetosfäärin planeetan ympärillä. Nykyaikainen teoria magneettikentän synnystä taivaankappaleissa, niin sanottu turbulenttisen dynamo teoria, vaatii nestemäisen sähkönjohtimen läsnäolon planeetan suolistossa (Maan osalta tämä on rautasydämen ulkoosa) ja suhteellisen nopea kierto. Mistä syystä Merkuriuksen ydin on edelleen nestemäinen, ei ole vielä selvää.

Merkuriuksella on hämmästyttävä ominaisuus, jota millään muulla planeetalla ei ole. Merkuriuksen liike Auringon kiertoradalla ja sen pyöriminen akselinsa ympäri ovat selkeästi synkronoituja keskenään: kahden kiertoradan aikana se tekee kolme kierrosta akselin ympäri. Yleisesti ottaen, tähtitieteilijät ovat tunteneet synkronisen liikkeen jo pitkään: Kuumme pyörii synkronisesti akselinsa ympäri ja maapallon ympäri, näiden kahden liikkeen jaksot ovat samat, eli suhteessa 1:1. Ja muilla planeetoilla joillakin satelliiteilla on sama piirre. Tämä on seurausta vuorovesivaikutuksesta.

Merkuriuksen liikkeen seuraamiseksi (kuva yllä) laitamme sen pinnalle nuolen. Voidaan nähdä, että yhdessä kierrossa Auringon ympäri, eli yhdessä Merkuriuksen vuodessa, planeetta kääntyi akselinsa ympäri tasan puolitoista kertaa. Tänä aikana päivä vaihtui nuolen alueella yöksi, puolet aurinkopäivästä kului. Toinen vuosivallankumous - ja nuolen alueella päivä tulee jälleen, yksi aurinkopäivä on umpeutunut. Eli Merkuriuksella aurinkopäivä kestää kaksi Merkuriusvuotta.

Puhumme yksityiskohtaisesti vuorovedestä kohdassa Chap. 6. Maasta tulevan vuorovesivaikutuksen seurauksena Kuu synkronoi kaksi liikettään - aksiaalisen pyörimisen ja kiertoradan. Maalla on erittäin voimakas vaikutus Kuuhun: se on venyttänyt muotoaan, vakauttanut pyörimistään. Kuun kiertorata on lähellä ympyrän muotoista, joten Kuu liikkuu sitä pitkin lähes vakionopeudella lähes vakioetäisyydellä Maasta (keskustelimme tämän "melkein" laajuudesta luvussa 1). Siksi vuorovesivaikutus ei muutu vähän ja ohjaa Kuun pyörimistä koko kiertoradalla, mikä johtaa 1:1 resonanssiin.

Toisin kuin Kuu, Merkurius liikkuu Auringon ympäri olennaisesti elliptisellä kiertoradalla, lähestyen nyt tähteä ja sitten poistuen siitä. Kun se on kaukana, lähellä kiertoradan apelia, auringon vuorovesivaikutus heikkenee, koska se riippuu etäisyydestä kuten 1/ R 3. Kun Merkurius lähestyy aurinkoa, vuorovedet ovat paljon voimakkaampia, joten vain perihelion alueella Merkurius synkronoi tehokkaasti kaksi liikettään - päivittäisen ja kiertoradan. Keplerin toinen laki kertoo, että kiertoradan kulmanopeus on suurin perihelion pisteessä. Siellä tapahtuu "vuoroveden sieppaus" ja Merkuriuksen kulmanopeuksien synkronointi - päivittäin ja kiertoradalla. Perihelion kohdalla ne ovat täsmälleen samat toistensa kanssa. Liikkuessaan pidemmälle Merkurius melkein lakkaa tuntemasta Auringon vuorovesivaikutusta ja säilyttää pyörimiskulmansa, mikä vähentää vähitellen kiertoradan kulmanopeutta. Siksi yhdellä kiertoradalla se onnistuu tekemään puolitoista päivittäistä kierrosta ja putoaa jälleen vuorovesivaikutuksen kynsiin. Erittäin yksinkertaista ja kaunista fysiikkaa.

Merkuriuksen pintaa ei voi melkein erottaa kuusta. Jopa ammattitähtitieteilijät, kun ensimmäiset yksityiskohtaiset kuvat Merkuriuksesta ilmestyivät, näyttivät niitä toisilleen ja kysyivät: "No, arvaa, onko se Kuu vai Merkurius?". Sitä on todella vaikea arvata. Ja siellä ja siellä on meteoriittien lyömä pinta. Mutta tietysti ominaisuuksia on. Vaikka Merkuriuksella ei ole suuria laavameriä, sen pinta ei ole tasainen: on vanhempia ja nuorempia alueita (perustana on meteoriittikraatterien määrä). Merkurius eroaa Kuusta siinä, että pinnalla on tyypillisiä reunuksia ja taitoksia, jotka johtuvat planeetan puristumisesta sen valtavan metalliytimen jäähtyessä.

Merkuriuksen pinnalla lämpötilavaihtelut ovat suurempia kuin Kuussa. Päiväsaikaan päiväntasaajalla 430 °C ja yöllä -173 °C. Mutta Merkuriuksen maaperä toimii hyvänä lämmöneristeenä, joten noin 1 metrin syvyydessä päivittäisiä (vai joka toinen vuosi?) lämpötilapudotuksia ei enää tunneta. Joten jos lennät Merkuriukseen, ensimmäinen asia on kaivaa korsu. Päiväntasaajalla on noin 70 ° C; liian kuuma. Mutta maantieteellisten napojen alueella korsussa on noin -70 ° C. Joten voit helposti löytää maantieteellisen leveysasteen, jolla viihdyt korsussa.

Alhaisimmat lämpötilat havaitaan napakraatterien pohjalla, jonne auringonsäteet eivät koskaan pääse. Siellä löydettiin vesijääkertymiä, jotka aiemmin löydettiin tutkat maasta ja vahvistettiin sitten MESSENGER-avaruusluotaimen instrumenteilla. Tämän jään alkuperästä keskustellaan edelleen. Sen lähteitä voivat olla sekä komeetat että planeetan suolistosta tuleva vesihöyry.

Merkuriuksella on yksi aurinkokunnan suurimmista törmäyskraattereista - Heat Plain ( Caloris-allas), jonka halkaisija on 1550 km. Tämä on jälki halkaisijaltaan vähintään 100 km:n asteroidin törmäyksestä, joka melkein halkaisi pienen planeetan. Tämä tapahtui noin 3,8 miljardia vuotta sitten, niin sanotun "myöhäisen raskaan pommituksen" aikana ( Myöhäinen raskas pommitus), kun syistä, joita ei täysin ymmärretä, maaplaneettojen kiertoradat ylittävien asteroidien ja komeettojen määrä kasvoi.

Kun Mariner 10 kuvasi Plain of Heatin vuonna 1974, emme vieläkään tienneet, mitä tapahtui Merkuriuksen vastakkaisella puolella tämän kauhean törmäyksen jälkeen. On selvää, että jos pallo osuu, herätetään ääni- ja pinta-aallot, jotka etenevät symmetrisesti, kulkevat "ekvaattorin" läpi ja kerääntyvät vastapäiseen kohtaan, diametraalisesti vastakkaiseen iskupisteeseen. Häiriö konvergoi siellä pisteeseen ja seismisten värähtelyjen amplitudi kasvaa nopeasti. Se on kuin karjankuljettajat napsahtaisivat piiskaansa: aallon energia ja liikemäärä ovat käytännössä säilyneet, ja ruoskan paksuus pyrkii olemaan nolla, joten värähtelyn nopeus kasvaa ja muuttuu yliääninopeudeksi. Odotettiin, että Merkuriuksen alueella altaan vastapäätä Caloris tulee kuva uskomattomasta tuhosta. Yleisesti ottaen se melkein meni niin: sieltä löydettiin valtava mäkinen alue, jossa oli aallotettu pinta, vaikka odotinkin, että siellä olisi antipodaalikraatteri. Minusta näytti, että seismisen aallon romahtamisen aikana tapahtuisi ilmiö, joka "peili" asteroidin putoamiseen. Havaitsemme tämän, kun pisara putoaa tyynelle veden pinnalle: ensin se muodostaa pienen syvennyksen ja sitten vesi syöksyy takaisin ja heittää pienen uuden pisaran ylös. Tätä ei tapahtunut Merkuriukselle, ja nyt ymmärrämme miksi. Sen suolet osoittautuivat epähomogeeniseksi, eikä aaltojen tarkkaa kohdistusta tapahtunut.

Yleensä Merkuriuksen kohokuvio on tasaisempaa kuin Kuun. Esimerkiksi Merkuriuksen kraatterien seinät eivät ole niin korkeita. Todennäköinen syy tähän on Merkuriuksen suurempi painovoima ja lämpimämpi ja pehmeämpi sisäpuoli.

Venus- toinen planeetta Auringosta ja salaperäisin maanpäällisistä planeetoista. Ei ole selvää, mistä johtuu sen erittäin tiheä ilmakehä, joka koostuu lähes kokonaan hiilidioksidista (96,5 %) ja typestä (3,5 %) ja aiheuttaa voimakkaan kasvihuoneilmiön. Ei ole selvää, miksi Venus pyörii niin hitaasti akselinsa ympäri - 244 kertaa hitaammin kuin Maa, ja myös vastakkaiseen suuntaan. Samaan aikaan Venuksen massiivinen ilmakehä tai pikemminkin sen pilvinen kerros lentää planeetan ympäri neljässä maapäivässä. Tätä ilmiötä kutsutaan ilmakehän superrotaatioksi. Samaan aikaan ilmakehä hankaa planeetan pintaa ja sen olisi pitänyt hidastua kauan sitten. Loppujen lopuksi se ei voi liikkua planeetan ympärillä pitkään, jonka kiinteä runko on käytännössä paikallaan. Mutta ilmakehä pyörii, ja jopa päinvastaiseen suuntaan kuin itse planeetta. On selvää, että ilmakehän energia hajoaa kitkasta pintaa vasten ja sen kulmaliike siirtyy planeetan runkoon. Tämä tarkoittaa, että energiaa (ilmeisesti - aurinkoa) tulee, minkä vuoksi lämpömoottori toimii. Kysymys: Miten tämä kone on toteutettu? Miten Auringon energia muuttuu Venuksen ilmakehän liikkeeksi?

Venuksen hitaan pyörimisen vuoksi siihen kohdistuvat Coriolis-voimat ovat heikompia kuin Maassa, joten ilmakehän syklonit ovat siellä vähemmän kompakteja. Itse asiassa niitä on vain kaksi: yksi pohjoisella pallonpuoliskolla ja toinen eteläisellä pallonpuoliskolla. Jokainen niistä "tuulee" päiväntasaajalta omalle napalleen.

Venuksen ilmakehän ylempiä kerroksia tutkittiin yksityiskohtaisesti ohilennolla (suorittamalla gravitaatioliikkeen) ja kiertoradalla - amerikkalaisten, neuvostoliittolaisten, eurooppalaisten ja japanilaisten. Neuvostoliiton insinöörit lanseerasivat siellä useiden vuosikymmenten ajan Venera-sarjan ajoneuvoja, ja tämä oli menestynein läpimurtomme planeettatutkimuksen alalla. Päätehtävänä oli laskeutua laskeutuvan ajoneuvon pinnalle katsomaan, mitä pilvien alla on.

Ensimmäisten luotainten suunnittelijat, kuten noiden vuosien tieteiskirjallisten teosten kirjoittajat, ohjasivat optisten ja radioastronomisten havaintojen tuloksia, joista seurasi, että Venus on planeettamme lämpimämpi analogi. Siksi 1900-luvun puolivälissä kaikki tieteiskirjailijat Beljajevista, Kazantsevista ja Strugatskista Lemiin, Bradburyyn ja Heinleiniin kuvittelivat Venuksen epävieraanvaraiseksi (kuumaksi, soiseksi, myrkyllisen tunnelman omaavana), mutta yleisesti ottaen maailmana. samanlainen kuin maapallo. Samasta syystä ensimmäiset Venusian luotain laskeutujat eivät olleet kovin vahvoja, eivätkä kyenneet vastustamaan suurta painetta. Ja he kuolivat laskeutuessaan ilmakehään yksi kerrallaan. Sitten heidän kotelonsa alkoivat olla vahvempia, suunniteltu 20 ilmakehän paineelle. Mutta tämäkään ei riittänyt. Sitten suunnittelijat "purivat" titaanista anturin, joka kestää 180 atm:n painetta. Ja hän laskeutui turvallisesti pinnalle ("Venus-7", 1970). Huomaa, että jokainen sukellusvene ei kestä tällaista painetta, joka vallitsee noin 2 km:n syvyydessä valtameressä. Kävi ilmi, että lähellä Venuksen pintaa paine ei laske alle 92 atm (9,3 MPa, 93 bar) ja lämpötila on 464 ° C.

Vuonna 1970 unelma vieraanvaraisesta, hiilikauden maapallon kaltaisesta Venuksesta päätettiin vihdoin. Venuksen pinnasta on tullut rutiinioperaatio, mutta siellä ei ole mahdollista työskennellä pitkään aika: 1-2 tunnin kuluttua laitteen sisäpuoli lämpenee ja elektroniikka epäonnistuu.

Ensimmäiset keinotekoiset satelliitit ilmestyivät Venuksen ympärille vuonna 1975 (Venera-9 ja -10). Yleensä Venera-9 ... -14 laskeutumisajoneuvojen (1975-1981) Venuksen pinnalla tehty työ osoittautui erittäin onnistuneeksi, joka tutki sekä ilmakehää että planeetan pintaa laskeutumispaikalla, onnistui jopa ottamaan maanäytteitä ja määrittämään sen kemiallisen koostumuksen ja mekaaniset ominaisuudet. Mutta suurimman vaikutuksen tähtitieteen ja astronautiikan ystävien keskuudessa aiheuttivat heidän lähettämänsä valokuvalliset panoraamat laskeutumispaikoista, ensin mustavalkoisina ja myöhemmin värillisinä. Muuten, Venuksen taivas on pinnasta katsottuna oranssi. Kaunis! Tähän asti (2017) nämä kuvat ovat pysyneet ainina ja kiinnostavat planeettojen tutkijoita suuresti. Niiden käsittelyä jatketaan ja niistä löytyy aika ajoin uusia osia.

Amerikkalainen kosmonautiikka vaikutti myös merkittävästi Venuksen tutkimukseen noina vuosina. Lentävät ajoneuvot "Mariner-5 ja -10" tutkivat ilmakehän ylempiä kerroksia. Pioneer Venera 1:stä (1978) tuli ensimmäinen amerikkalainen Venuksen satelliitti, joka teki tutkamittauksia. Ja "Pioneer-Venus-2" (1978) lähetti 4 laskeutumisajoneuvoa planeetan ilmakehään: yhden suuren (315 kg) laskuvarjolla päiväntasaajan pallonpuoliskolle ja kolme pientä (90 kg kukin) ilman laskuvarjoja. - keskimmäisille leveysasteille ja päiväpuolipallon pohjoispuolelle sekä yöpuoliskolle. Mikään niistä ei ollut suunniteltu toimimaan pinnalla, mutta yksi pienistä ajoneuvoista laskeutui turvallisesti (ilman laskuvarjoa!) Ja työskenteli pinnalla yli tunnin. Tämän kotelon avulla voit tuntea, kuinka korkea ilmakehän tiheys Venuksen pinnan lähellä. Venuksen ilmakehä on lähes 100 kertaa massiivinen kuin Maan ilmakehä ja sen pintatiheys on 67 kg/m3, mikä on 55 kertaa maan ilmaa tiheämpi ja vain 15 kertaa pienempi kuin nestemäisen veden tiheys.

Oli melko vaikeaa luoda vahvoja tieteellisiä luotain, jotka kestäisivät Venuksen ilmakehän paineen, saman kuin kilometrin syvyydessä valtamerissämme. Mutta vielä vaikeampaa oli saada ne kestämään 464 °C:n ympäristön lämpötilaa niin tiheän ilman läsnä ollessa. Lämmön virtaus kotelon läpi on valtava. Siksi jopa luotettavimmat laitteet toimivat enintään kaksi tuntia. Laskeutuakseen nopeasti pintaan ja laajentaakseen työtään siellä, Venerat pudottivat laskuvarjonsa laskeutumisen aikana ja jatkoivat laskeutumistaan ​​vain pienellä rungossa olevalla kilvellä jarrutettuina. Pintaan kohdistuvaa iskua pehmennettiin erityisellä vaimennuslaitteella - laskutuella. Suunnittelu osoittautui niin onnistuneeksi, että Venera-9 istui rinteeseen, jonka kaltevuus oli 35 °, ilman ongelmia ja toimi normaalisti.

Ottaen huomioon Venuksen korkean albedon ja sen ilmakehän valtavan tiheyden, tutkijat epäilivät, että pinnan lähellä olisi tarpeeksi auringonvaloa valokuvaamista varten. Lisäksi Venuksen kaasumeren pohjalla voisi roikkua tiheä sumu, joka hajottaa auringonvaloa ja ei salli kontrastikuvan saamista. Siksi ensimmäisiin laskeutujiin asennettiin halogeeni-elohopealamput valaisemaan maaperää ja luomaan valon kontrastia. Mutta kävi ilmi, että siellä on aivan tarpeeksi luonnonvaloa: se on valoa Venuksella, kuten pilvisenä päivänä maan päällä. Ja kontrasti luonnonvalossa on myös melko hyväksyttävä.

Lokakuussa 1975 Venera-9 ja -10 -laskeutujat välittivät kiertoratalohkojensa kautta Maahan ensimmäiset kuvat toisen planeetan pinnasta (jos emme ota Kuuta huomioon). Näissä panoraamoissa perspektiivi näyttää ensi silmäyksellä oudosti vääristyneeltä kuvaussuunnan kiertoliikkeen vuoksi. Nämä kuvat saatiin telefotometrillä (optinen-mekaaninen skanneri), jonka "ilme" siirtyi hitaasti horisontista laskeutujan jalkojen alla ja sitten toiseen horisonttiin: saatiin 180 ° pyyhkäisy. Laitteen vastakkaisilla puolilla olevan kahden telefotometrin piti antaa täydellinen panoraama. Mutta linssien kannet eivät aina aukenneet. Esimerkiksi "Venus-11 ja -12" yksikään neljästä ei avautunut.

Yksi kauneimmista Venuksen tutkimuksen kokeista suoritettiin käyttämällä BeGa-1- ja -2-antureita (1985). Heidän nimensä tulee sanoista "Venus-Halley", koska Venuksen pintaan suuntautuneiden laskeutumisajoneuvojen erottamisen jälkeen luotainten lentoosat menivät tutkimaan Halleyn komeetan ydintä ja tekivät sen onnistuneesti ensimmäistä kertaa. Laskeutumislaitteet eivät myöskään olleet aivan tavallisia: suurin osa laitteesta laskeutui pintaan, ja laskeutumisen aikana siitä erottui ranskalaisten insinöörien valmistama ilmapallo, joka lensi noin kaksi päivää Venuksen ilmakehässä 53:n korkeudessa. -55 km, välittää tietoa lämpötilasta ja paineesta Maahan, valaistuksesta ja näkyvyydestä pilvissä. Tällä korkeudella 250 km/h nopeudella puhaltavan voimakkaan tuulen ansiosta ilmapallot onnistuivat lentämään ympäri merkittävän osan planeettasta. Kaunis!

Laskeutumispaikkojen valokuvat osoittavat vain pieniä alueita Venuksen pinnasta. Onko mahdollista nähdä koko Venus pilvien läpi? Voi! Tutka näkee pilvien läpi. Kaksi Neuvostoliiton satelliittia, joissa oli sivuskannaustutkat, ja yksi amerikkalainen lensi Venukseen. Heidän havaintojensa perusteella laadittiin erittäin korkearesoluutioisia radiokarttoja Venuksesta. Sitä on vaikea esitellä yleisellä kartalla, mutta se näkyy selvästi erillisissä kartan osissa. Tasot näkyvät värillisinä radiokartoissa: sininen ja sininen ovat alangoita; jos Venuksella olisi vettä, se olisi valtameriä. Mutta nestemäistä vettä ei voi olla Venuksella. Eikä siellä ole käytännössä myöskään kaasumaista vettä. Vihertävä ja kellertävä ovat maanosat, kutsukaamme niitä niin. Punainen ja valkoinen ovat Venuksen korkeimmat pisteet. Tämä on "Venusian Tiibet" - korkein tasango. Sen korkein huippu - Mount Maxwell - kohoaa 11 kilometriin.

Venuksen suolistosta, sen sisäisestä rakenteesta ei ole luotettavia faktoja, koska seismisiä tutkimuksia siellä ei ole vielä tehty. Lisäksi planeetan hidas pyöriminen ei salli sen hitausmomentin mittaamista, mikä voisi kertoa tiheyden jakautumisesta syvyyden kanssa. Toistaiseksi teoreettiset ideat perustuvat Venuksen samankaltaisuuteen Maan kanssa, ja Venuksen levytektoniikan ilmeinen puuttuminen selittyy sillä, ettei siinä ole vettä, joka toimii "voiteluaineena" maan päällä, jolloin levyt voivat liukua. ja sukeltaa toistensa alle. Yhdessä korkean pintalämpötilan kanssa tämä johtaa konvektion hidastumiseen tai jopa täydelliseen puuttumiseen Venuksen kehossa, vähentää sen sisäpuolen jäähtymisnopeutta ja saattaa selittää magneettikentän puuttumisen siinä. Kaikki tämä näyttää loogiselta, mutta vaatii kokeellisen vahvistuksen.

Muuten, oh Maapallo. En käsittele yksityiskohtaisesti kolmatta planeettaa Auringosta, koska en ole geologi. Lisäksi jokaisella meistä on yleinen käsitys maapallosta, jopa koulutiedon perusteella. Mutta muiden planeettojen tutkimuksen yhteydessä huomautan, että planeettamme suolet eivät myöskään ole meille täysin selvät. Lähes joka vuosi geologiassa tehdään suuria löytöjä, joskus jopa uusia kerroksia löydetään maan suolistosta. Emme edes tiedä tarkkaan planeettamme ytimen lämpötilaa. Katso viimeaikaisia ​​arvosteluja: jotkut kirjoittajat uskovat, että lämpötila sisäytimen rajalla on noin 5000 K, ja toiset - että se on yli 6300 K. Nämä ovat teoreettisten laskelmien tuloksia, jotka sisältävät ei aivan luotettavia parametreja, jotka kuvaavat aineen ominaisuudet tuhansien kelvinien lämpötilassa ja miljoonan baarin paineessa. Ennen kuin näitä ominaisuuksia on tutkittu luotettavasti laboratoriossa, emme saa tarkkaa tietoa maapallon suolistosta.

Maan ainutlaatuisuus sen kaltaisten planeettojen joukossa piilee magneettikentän ja nestemäisen veden läsnäolossa pinnalla, ja toinen on ilmeisesti seurausta ensimmäisestä: Maan magnetosfääri suojaa ilmakehämme ja epäsuorasti myös hydrosfääriä. aurinkotuulen virroista. Magneettikentän muodostamiseksi, kuten se nyt näyttää, täytyy planeetan suolistossa olla nestemäinen sähköä johtava kerros, joka on peitetty konvektiivisella liikkeellä, ja nopea päivittäinen pyöriminen, joka tarjoaa Coriolis-voiman. Vain näissä olosuhteissa dynamomekanismi aktivoituu, mikä vahvistaa magneettikenttää. Venus tuskin pyörii, joten sillä ei ole magneettikenttää. Pienen Marsin rautasydän on jäähtynyt ja kovettunut pitkään, joten se on myös vailla magneettikenttää. Elohopea näyttää pyörivän hyvin hitaasti ja sen olisi pitänyt jäähtyä ennen Marsia, mutta sillä on varsin konkreettinen dipolimagneettikenttä, jonka voimakkuus on 100 kertaa heikompi kuin maan. Paradoksi! Auringon vuorovesivaikutuksen katsotaan nyt olevan vastuussa Merkuriuksen rautaytimen pitämisestä sulassa tilassa. Kuluu miljardeja vuosia, maapallon rautasydän jäähtyy ja kovettuu, mikä riistää planeetaltamme magneettisen suojan aurinkotuulta vastaan. Ja ainoa kiinteä planeetta, jolla on magneettikenttä, jää - kummallista kyllä ​​- Merkurius.

Nyt käännytään asiaan Mars. Sen ulkonäkö houkuttelee meitä heti kahdesta syystä: jopa kaukaa otetuissa valokuvissa on näkyvissä valkoiset napahatut ja läpikuultava ilmapiiri. Tämä liittyy Marsiin maan kanssa: napakorkit synnyttävät ajatuksen veden läsnäolosta ja ilmakehä - mahdollisuudesta hengittää. Ja vaikka Marsissa veden ja ilman kanssa kaikki ei ole niin turvallista kuin miltä ensi silmäyksellä näyttää, tämä planeetta on jo pitkään houkutellut tutkijoita.

Aikaisemmin tähtitieteilijöillä oli tapana tutkia Marsia kaukoputken läpi ja siksi he odottivat innolla hetkiä, joita kutsutaan "Marsin oppositioksi". Mikä on mitä vastaan ​​näinä hetkinä?

Maan tarkkailijan näkökulmasta opposition hetkellä Mars on toisella puolella maata ja Aurinko toisella puolella. On selvää, että juuri näinä hetkinä Maa ja Mars lähestyvät vähimmäisetäisyyttä, Mars on näkyvissä taivaalla koko yön ja aurinko valaisee sen hyvin. Maa tekee kierroksensa Auringon ympäri vuodessa ja Mars 1,88 vuodessa, joten vastakohtien välinen keskimääräinen aikaväli kestää hieman yli kaksi vuotta. Marsin viimeinen oppositio oli vuonna 2016, mutta se ei kuitenkaan ollut erityisen lähellä. Marsin kiertorata on huomattavan elliptinen, joten lähimmät lähestymiset Maata tapahtuvat, kun Mars on kiertoradansa perihelionin alueella. Maapallolla (meidän aikakautemme) on elokuun loppu. Siksi elo- ja syyskuun yhteenottoja kutsutaan "suuriksi"; näinä hetkinä, 15-17 vuoden välein, planeettamme lähestyvät toisiaan alle 60 miljoonalla kilometrillä. Tämä tapahtuu vuonna 2018. Vuonna 2003 tapahtui erittäin tiivis yhteenotto: silloin Mars oli vain 55,8 miljoonan kilometrin päässä. Tältä osin syntyi uusi termi - "Marsin suurimmat oppositiot": näitä pidetään nyt alle 56 miljoonan kilometrin lähestymisinä. Niitä esiintyy 1-2 kertaa vuosisadassa, mutta tällä vuosisadalla niitä tulee olemaan jopa kolme - odota vuosia 2050 ja 2082.

Mutta jopa suurten yhteenottojen hetkinä Marsissa ei voi nähdä kovin vähän maasta tulevan kaukoputken läpi. Tässä on piirros tähtitieteilijästä, joka katsoo Marsia kaukoputken läpi. Valmistamaton henkilö näyttää ja on pettynyt - hän ei näe mitään, vain pienen vaaleanpunaisen "pisaran". Mutta samassa kaukoputkessa kokenut tähtitieteilijän silmä näkee enemmän. Tähtitieteilijät ovat huomanneet napahatun jo kauan, vuosisatoja sitten. Samoin tummat ja vaaleat alueet. Tummia kutsuttiin perinteisesti meriksi ja vaaleita maanosiksi.

Kiinnostus Marsia kohtaan heräsi vuoden 1877 suuren opposition aikakaudella: siihen mennessä oli jo rakennettu hyviä teleskooppeja ja tähtitieteilijät olivat tehneet useita tärkeitä löytöjä. Amerikkalainen tähtitieteilijä Asaph Hall löysi Marsin kuut - Phoboksen ja Deimoksen. Ja italialainen tähtitieteilijä Giovanni Schiaparelli piirsi planeetan pinnalle salaperäisiä viivoja - Marsin kanavia. Schiaparelli ei tietenkään ollut ensimmäinen, joka näki kanavat: jotkut heistä huomasivat ennen häntä (esimerkiksi Angelo Secchi). Mutta Schiaparellin jälkeen tämä aihe tuli hallitsevaksi Marsin tutkimuksessa useiden vuosien ajan.

Marsin pinnan yksityiskohtien, kuten "kanavien" ja "merten" havainnot merkitsivät uuden vaiheen alkua tämän planeetan tutkimuksessa. Schiaparelli uskoi, että Marsin "meret" voisivat todellakin olla vesistöjä. Koska niitä yhdistäville linjoille oli annettava nimi, Schiaparelli kutsui niitä "kanaviksi" (canali), tarkoittaen tällä meren salmia, ei suinkaan ihmisen tekemiä rakenteita. Hän uskoi, että vesi itse asiassa virtaa näiden kanavien läpi napa-alueilla napakansien sulamisen aikana. Marsista löydettyjen "kanavien" jälkeen jotkut tutkijat ehdottivat niiden keinotekoista luonnetta, mikä toimi perustana hypoteeseille älykkäiden olentojen olemassaolosta Marsissa. Mutta Schiaparelli itse ei pitänyt tätä hypoteesia tieteellisesti perusteltuna, vaikka hän ei sulkenut pois elämän olemassaoloa Marsissa, ehkä jopa älykkään.

Ajatus Marsin keinotekoisesta kastelukanavajärjestelmästä alkoi kuitenkin saada jalansijaa muissa maissa. Tämä johtui osittain siitä, että Italian kanava esiteltiin englanniksi kanavana (ihmisen aiheuttama vesitie), ei kanavana (luonnollinen merisalmi). Kyllä, ja venäjäksi sana "kanava" tarkoittaa keinotekoista rakennetta. Marsilaisten idea kiehtoi sitten monia, eikä vain kirjailijoita (muistakaa HG ​​Wells hänen "Maailmoiden sodassa", 1897), vaan myös tutkijoita. Tunnetuin heistä oli Percival Lovell. Tämä amerikkalainen sai erinomaisen koulutuksen Harvardissa, hallitessaan yhtä lailla matematiikkaa, tähtitiedettä ja humanistisia tieteitä. Mutta aatelisen perheen jälkeläisenä hänestä tulee mieluummin diplomaatti, kirjailija tai matkustaja kuin tähtitieteilijä. Lukiessaan Schiaparellin kanavia käsitteleviä teoksia hän kuitenkin kiinnostui Marsista ja uskoi elämän ja sivilisaation olemassaoloon siinä. Yleensä hän hylkäsi kaiken muun liiketoiminnan ja alkoi tutkia punaista planeettaa.

Varakkaan perheensä rahoilla Lovell rakensi observatorion ja alkoi maalata kanavia. Huomaa, että valokuvaus oli tuolloin lapsenkengissään ja kokeneen tarkkailijan silmä pystyy havaitsemaan pienimmätkin yksityiskohdat ilmakehän turbulenssiolosuhteissa, mikä vääristää kuvia kaukana olevista kohteista. Lovellin observatoriossa luodut Marsin kanavien kartat olivat yksityiskohtaisimmat. Lisäksi, koska Lovell oli hyvä kirjailija, hän kirjoitti joitakin viihdyttävimmistä kirjoista - Mars ja sen kanavat (1906), Mars elämän asuinpaikkana(1908) ym. Vain yksi niistä käännettiin venäjäksi ennen vallankumousta: "Mars ja elämä sen päällä" (Odessa: Matezis, 1912). Nämä kirjat valloittivat kokonaisen sukupolven toiveella tavata marsilaiset.

On tunnustettava, että Marsin kanavien tarina ei ole saanut tyhjentävää selitystä. Siellä on vanhoja piirustuksia kanavilla ja nykyaikaisia ​​valokuvia ilman niitä. Missä kanavat ovat? Mitä se oli? Tähtitieteilijän salaliitto? Joukkohulluutta? Itsehypnoosi? On vaikea moittia tiedemiehiä, jotka antoivat henkensä tieteelle. Ehkä vastaus tähän tarinaan on edessämme.

Ja tänään tutkimme Marsia, pääsääntöisesti, ei kaukoputken kautta, vaan planeettojenvälisten luotainten avulla. (Vaikka tähän käytetään edelleen teleskooppeja, jotka tuovat joskus tärkeitä tuloksia.) Luotainlento Marsiin tapahtuu energeettisesti edullisinta puolielliptistä lentorataa pitkin. Keplerin kolmannen lain avulla on helppo laskea tällaisen lennon kesto. Marsin kiertoradan suuresta epäkeskisyydestä johtuen lentoaika riippuu laukaisukaudesta. Lento Maasta Marsiin kestää keskimäärin 8-9 kuukautta.

Voidaanko Marsiin lähettää miehitetty tehtävä? Tämä on iso ja mielenkiintoinen aihe. Näyttää siltä, ​​​​että kaikki, mitä tähän tarvitaan, on tehokas kantoraketti ja mukava avaruusalus. Kenelläkään ei ole vielä tarpeeksi tehokkaita kantoaaltoja, mutta amerikkalaiset, venäläiset ja kiinalaiset insinöörit työskentelevät niiden parissa. Ei ole epäilystäkään siitä, että tällaisen raketin luovat lähivuosina valtionyhtiöt (esimerkiksi uusi Angara-rakettimme tehokkaimmassa versiossaan) tai yksityiset yritykset (Elon Musk - miksi ei).

Onko olemassa alusta, jossa astronautit viettävät useita kuukausia matkalla Marsiin? Toistaiseksi sellaista ei ole. Kaikki olemassa olevat (Sojuz, Shenzhou) ja jopa testattavat (Dragon V2, CST-100, Orion) ovat erittäin ahtaita ja sopivat vain lennolle Kuuhun, missä se on vain 3 päivän päässä. On totta, että on ajatus puhaltaa lisää huoneita lentoonlähdön jälkeen. Syksyllä 2016 puhallettava moduuli testattiin ISS:llä ja toimi hyvin. Siten tekninen mahdollisuus lentää Marsiin ilmestyy pian. Joten mikä on ongelma? miehessä!

Altistumme jatkuvasti maanpäällisten kivien luonnolliselle radioaktiivisuudelle, kosmisten hiukkasten virroille tai keinotekoisesti luodulle radioaktiivisuudelle. Maan pinnan lähellä tausta on heikko: meitä suojaa planeetan magnetosfääri ja ilmakehä sekä sen runko, joka peittää alemman pallonpuoliskon. Matalan kiertoradalla, jossa ISS:n astronautit työskentelevät, ilmakehä ei enää auta, joten säteilytausta kasvaa satoja kertoja. Ulkoavaruudessa se on edelleen useita kertoja korkeampi. Tämä rajoittaa merkittävästi henkilön turvallisen avaruudessa oleskelun kestoa. On huomattava, että ydinalan työntekijöitä ei saa saada yli 5 rem vuodessa - tämä on lähes turvallista terveydelle. Astronautit saavat vastaanottaa enintään 10 remia vuodessa (hyväksyttävä vaarataso), mikä rajoittaa heidän työskentelynsä ISS:llä yhteen vuoteen. Ja lento Marsiin palaamalla Maahan parhaassa tapauksessa (jos Auringossa ei ole voimakkaita soihdutuksia) johtaa 80 rem:n annokseen, mikä luo suuren todennäköisyyden onkologiseen sairauteen. Tämä on juuri suurin este ihmisen lennolle Marsiin. Voiko astronautit suojata säteilyltä? Teoriassa se on mahdollista.

Meitä maan päällä suojelee ilmakehä, jonka paksuus aineen määränä neliösenttimetriä kohti vastaa 10 metrin vesikerrosta. Kevyet atomit haihduttavat kosmisten hiukkasten energiaa paremmin, joten avaruusaluksen suojakerros voi olla 5 metriä paksu. Mutta jopa ahtaassa laivassa tämän suojan massa mitataan sadoissa tonneissa. Tällaisen aluksen lähettäminen Marsiin on nykyaikaisen ja jopa lupaavan raketin voiman ulkopuolella.

Hyvä on. Oletetaan, että oli vapaaehtoisia, jotka olivat valmiita vaarantamaan terveytensä ja menemään Marsiin yhteen suuntaan ilman säteilysuojaa. Voivatko he työskennellä siellä laskeutumisen jälkeen? Voidaanko heidän odottaa suorittavan tehtävänsä? Muistatko, miltä astronautit, viettäneet puoli vuotta ISS:llä, tuntevat heti laskeutumisen jälkeen? Ne viedään käsille, laitetaan paarille ja parin kolmen viikon ajan kuntoutetaan palauttaen luuston ja lihasvoiman. Ja Marsissa kukaan ei voi kantaa niitä käsissään. Siellä sinun täytyy mennä ulos yksin ja työskennellä raskaissa tyhjissä puvuissa, kuten kuussa. Loppujen lopuksi ilmakehän paine Marsissa on lähes nolla. Puku on erittäin painava. Kuussa oli suhteellisen helppo liikkua, koska siellä painovoima on 1/6 Maan painovoimasta, ja kolmen päivän aikana Kuuhun lennon aikana lihakset eivät ehdi heikentyä. Astronautit saapuvat Marsiin vietettyään useita kuukausia painottomuuden ja säteilyn olosuhteissa, ja Marsin painovoima on kaksi ja puoli kertaa kuun painovoima. Lisäksi Marsin pinnalla säteily on melkein samaa kuin ulkoavaruudessa: Marsilla ei ole magneettikenttää ja sen ilmakehä on liian harvinainen toimiakseen suojana. Joten elokuva "The Martian" on fantasia, erittäin kaunis, mutta epärealistinen.

Millaisena kuvittelimme Marsin tukikohdan aiemmin? Saavuimme, laitoimme laboratoriomoduulit pinnalle, asumme ja työskentelemme niissä. Ja nyt näin: lensimme sisään, kaivoimme sisään, rakensimme suojia vähintään 2-3 metrin syvyyteen (tämä on melko luotettava suoja säteilyltä) ja yritämme mennä pintaan harvemmin eikä pitkäksi aikaa. Ulostulot pintaan ovat satunnaisia. Istumme enimmäkseen maan alla ja ohjaamme roverien työtä. Niitä voidaan siis hallita maapallolta vielä tehokkaammin, halvemmin ja ilman terveysriskejä. Mitä on tehty useita vuosikymmeniä.

Siitä, mitä robotit ovat oppineet Marsista -.

V. G. Surdinin ja N. L. Vasilyevan laatimat kuvitukset NASAn valokuvien ja julkisten sivustojen kuvien avulla

Tutkittuaan aurinkokunnan ja kääpiöplaneettojen rakennetta yhdessä edellisistä, tämä artikkeli sisältää aurinkokunnan luonnolliset satelliitit. Tämä on yksi mielenkiintoisimmista tutkimusastronomian tavoista, koska on olemassa planeettoja suurempia satelliitteja, joiden pinnan alla on valtameriä ja mahdollisesti elämänmuotoja.

Aloitetaan maanpäällisten planeettojen satelliiteista. Koska Merkuriuksella ja Venuksella ei ole luonnollisia satelliitteja, tutustuminen aurinkokunnan satelliitteihin tulisi aloittaa Maasta.

Maaplaneetat: Merkurius, Venus, Maa ja Mars

Kuu

Kuten tiedät, planeetallamme on vain yksi satelliitti - Kuu. Tämä on tutkituin kosminen ruumis, samoin kuin ensimmäinen, jossa henkilö onnistui vierailemaan. Kuu on planeetan viidenneksi suurin luonnollinen satelliitti aurinkokunnassa.

Vaikka Kuuta pidetään satelliitina, teknisesti sitä voitaisiin pitää planeetana, jos se kiertäisi Auringon ympäri. Kuun halkaisija on lähes kolme ja puoli tuhatta kilometriä (3476), esimerkiksi Pluton halkaisija on 2374 km.

Kuu on täysjäsen Maan ja Kuun gravitaatiojärjestelmässä. Olemme jo kirjoittaneet toisesta tällaisesta tandemista aurinkokunnassa - noin. Vaikka Maan satelliitin massa ei ole suuri ja on hieman yli sadasosa Maan massasta, Kuu ei pyöri Maan ympäri - niillä on yhteinen massakeskus.

Voidaanko Maa-Kuu -järjestelmää pitää kaksoisplaneetana? Binääriplaneetan ja planeetta-kuu -järjestelmän välisten erojen uskotaan piilevän järjestelmän massakeskuksen sijainnissa. Jos massakeskus ei sijaitse yhden järjestelmän kohteen pinnan alla, sitä voidaan pitää kaksoisplaneetana. Osoittautuu, että molemmat kappaleet pyörivät niiden välissä olevan avaruuden pisteen ympäri. Tämän määritelmän mukaan Maa ja Kuu ovat planeetta ja satelliitti, ja Charon ja Pluto ovat kaksoiskääpiöplaneetta.

Koska Maan ja Kuun välinen etäisyys kasvaa jatkuvasti (Kuu on siirtymässä pois maasta), massakeskus, joka on tällä hetkellä Maan pinnan alla, siirtyy lopulta ja on planeettamme pinnan yläpuolella. Mutta tämä tapahtuu melko hitaasti, ja Maa-Kuu -järjestelmää voidaan pitää kaksoisplaneetana vasta miljardien vuosien kuluttua.

Maa-Kuu -järjestelmä

Kosmisista kappaleista Kuu vaikuttaa Maahan melkein eniten, paitsi ehkä aurinko. Selvimmät ilmiöt satelliitin vaikutuksesta Maahan ovat kuun vuorovedet, jotka muuttavat säännöllisesti valtamerten vedenkorkeutta.

Maanäkymä navalta (nousuvesi, laskuvesi)

Miksi kuun pinta on kraattereiden peitossa? Ensinnäkin Kuulla ei ole ilmakehää, joka suojelisi sen pintaa meteoriiteilta. Toiseksi, Kuussa ei ole vettä tai tuulta, mikä voisi tasoittaa meteoriittien törmäyskohtia. Siksi neljän miljardin vuoden aikana satelliitin pinnalle on kertynyt suuri määrä kraattereita.

Aurinkokunnan suurin kraatteri. Etelänapa - Aitken Basin (punainen - ylänkö, sininen - alamaat)

Kuukraatteri Daedalus: halkaisija 93 km, syvyys 2,8 km (kuva Apollo 11:stä)

Kuu, kuten jo mainittiin, on ainoa ihmisen vierailema satelliitti ja ensimmäinen taivaankappale, josta näytteitä tuotiin Maahan. Neil Armstrongista tuli ensimmäinen ihminen, joka käveli kuun pinnalla 21. heinäkuuta 1969. Yhteensä kaksitoista astronauttia on kävellyt Kuussa; Edellisen kerran ihmiset laskeutuivat Kuuhun vuonna 1972.

Ensimmäinen valokuva, jonka Neil Armstrong otti laskeutumisen jälkeen kuuhun

Edwin Aldrin Kuussa, heinäkuussa 1969 (NASA-kuva)

Ennen kuin tutkijat saivat maanäytteitä kuusta, kuun alkuperästä oli kaksi pohjimmiltaan erilaista teoriaa. Ensimmäisen teorian kannattajat uskoivat, että Maa ja Kuu muodostuivat samanaikaisesti kaasu- ja pölypilvistä. Toisen teorian mukaan Kuun uskottiin muodostuneen muualla ja sen vangitsevan sen. Kuunäytteiden tutkiminen on johtanut uuteen teoriaan "Jättiläisvaikutuksesta": lähes neljä ja puoli (4,36) miljardia vuotta sitten protoplaneetta Maa (Gaia) törmäsi protoplaneetan Theian kanssa. Isku ei putoanut keskelle, vaan kulmaan (melkein tangentiaalisesti). Tämän seurauksena suurin osa törmäyksen kohteena olevan kohteen aineesta ja osa maan vaipan aineesta sinkoutui Maanläheiselle kiertoradalle. Näistä palasista koottiin Kuu. Törmäyksen seurauksena Maa sai pyörimisnopeuden jyrkän lisäyksen (yksi kierros viidessä tunnissa) ja pyörimisakselin huomattavan kallistuksen. Vaikka tällä teorialla on myös puutteita, sitä pidetään tällä hetkellä tärkeimpänä.

Kuun muodostuminen: Theian isku Maahan, jonka oletetaan johtaneen kuun muodostumiseen

Marsin kuut

Marsilla on kaksi pientä kuuta: Phobos ja Deimos. Asaph Hall löysi ne vuonna 1877. On huomionarvoista, että pettyessään Marsin satelliittien etsintään hän halusi jo luopua havainnosta, mutta hänen vaimonsa Angelina onnistui vakuuttamaan hänet. Seuraavana yönä hän löysi Deimoksen. Kuusi yötä myöhemmin - Phobos. Phoboksesta hän löysi jättimäisen kraatterin, joka on kymmenen kilometriä leveä – melkein puolet itse satelliitin leveydestä! Hall antoi hänelle Angelinan tyttönimen Stickney.

Kuva Marsin satelliiteista mittakaavojen ja etäisyyksien mukaisesti

Molemmat satelliitit ovat muodoltaan lähellä kolmiakselista ellipsoidia. Pienen kokonsa vuoksi painovoima ei riitä puristamaan niitä pyöreäksi.

Phobos. Oikealla näet Stickneyn kraatterin.

Mielenkiintoista on, että Marsin vuorovesivaikutus hidastaa vähitellen Phoboksen liikettä, mikä vähentää sen kiertorataa, mikä lopulta johtaa sen putoamiseen Marsiin. Sadan vuoden välein Phobos lähestyy Marsia yhdeksän senttimetriä, ja noin 11 miljoonan vuoden kuluttua se putoaa pinnalle, jos samat voimat eivät tuhoa sitä vielä aikaisemmin. Deimos päinvastoin on siirtymässä pois Marsista, ja lopulta Auringon vuorovesivoimat vangitsevat hänet. Tämän seurauksena Mars jää ilman satelliitteja.

Vetovoima Phoboksen "marsilaisella" puolella käytännössä puuttuu, tai pikemminkin se on melkein olematonta. Tämä johtuu satelliitin läheisyydestä Marsin pintaan ja planeetan voimakkaasta painovoimasta. Muissa satelliitin osissa gravitaatiovoima on erilainen.

Marsin satelliitit on aina käännetty siihen yhdelle puolelle, koska kunkin niistä kierrosaika osuu vastaavaan Marsin ympärillä olevan vallankumousjakson kanssa. Tällä perusteella ne ovat samanlaisia ​​kuin Kuu, jonka kääntöpuolta ei myöskään koskaan näy Maan pinnalta.

Deimos ja Phobos ovat hyvin pieniä. Esimerkiksi Kuun säde on 158 kertaa Phoboksen säde ja noin 290 kertaa Deimoksen säde.

Etäisyydet satelliittien ja planeetan välillä ovat myös merkityksettömiä: Kuu on 384 000 kilometrin etäisyydellä Maasta ja Deimos ja Phobos ovat vastaavasti 23 000 ja 9 000 kilometrin päässä Marsista.

Marsin kuiiden alkuperä on edelleen kiistanalainen. Ne voivat olla Marsin gravitaatiokentän vangitsemia asteroideja, mutta niiden rakenteen ero asteroidien ryhmän kohteista, johon ne voisivat kuulua, puhuu tätä versiota vastaan. Toiset uskovat, että ne muodostuivat Marsin satelliitin romahtamisen seurauksena kahteen osaan.

Seuraava materiaali on omistettu Jupiterin satelliiteille, joista peräti 67 on rekisteröity tähän mennessä! Ja ehkä joissakin niistä on elämänmuotoja.