Группы планет солнечной системы

Будущее планеты

Наша жизнь зависит от поведения Солнца. Однако у каждой звезды есть свой эволюционный путь. Ожидается, что через 3.5 миллиардов лет оно увеличится в объеме на 40%. Это усилит поступление радиации, и океаны могут просто испариться. Затем погибнут растения, а через миллиард лет исчезнет все живое, а постоянная средняя температура закрепится на отметке в 70°C.

Через 5 миллиардов лет Солнце трансформируется в красного гиганта и сместит нашу орбиту на 1.7 а.е.

Художественная интерпретация земного будущего

Если просматривать всю земную историю, то человечество – это лишь мимолетная вспышка. Однако Земля остается важнейшей планетой, родным домом и уникальным местом. Можно лишь надеется, что мы успеем заселить иные планеты вне нашей системы до критического периода солнечного развития. Ниже можете исследовать карту поверхности Земли. Кроме того, на нашем сайте присутствует множество красивых фото планеты и мест Земли из космоса в высоком разрешении. С помощью онлайн телескопов с МКС и спутников можно бесплатно в режиме реального времени наблюдать за планетой.

OGLE-2016-BLG-1195Lb – шар из льда

Космический объект OGLE-2016-BLG-1195Lb более известный в науке, как планета-экзотик, состоит из чистого льда, то есть, это огромная капля воды, замерзшая под воздействием космических температур. От нашей системы планета это чуть больше 13 тыс. световых лет, что собственно, не особенно далеко по космическим меркам. Особенностью объекта является не только то, что он состоит исключительно изо льда, но и то, что его поверхность постоянно может менять температуру. В зависимости от положения по отношению к своей звезде температура может меняться от – 220 С, до -186 С.  

Земляне, к сожалению, не имеют таких технических возможностей, чтобы осмотреть феномен с более близкого расстояния. Самым быстрым космическим аппаратом, который используется астрономами для изучения космических объектов, является зонд «Новые горизонты». Его скорость передвижения в космическом пространстве считается относительно малой. 58 тыс. км/ч, по отношению к скорости исчисляемую световыми годами, ничтожно малая, поэтому, в большинстве своем, приходится довольствоваться гипотезами и той информацией, которая является доступной.

Предположение, что планета состоит исключительно из замерзшей воды, так, к сожалению, и остается лишь предположением. Некоторые из ученых, со всей серьезностью выдвигают предположение, что планета является своеобразным источником чистой воды для тех цивилизаций, где этот продукт является дефицитом.

Спутники планет земной группы

Меркурий и Венера не обладают естественными спутниками. Поэтому ознакомимся лишь с земным и марсианскими спутниками.

Спутник Земли – Луна

Наша планета богата одним единственным спутником – Луной. Ее изучили так подробно, как не изучали больше ни одно космическое тело. К тому же только тут сумел побывать человек.

Хотя всем известно, что Луна – это спутник, теоретически она могла стать полноценной планетой, если бы ее орбита проходила вокруг Солнца. Лунный диаметр насчитывает почти 3,5 тысячи километров, что превышает даже размеры Плутона.

Луна – это полноправный участник системы гравитации Земля-Луна. Мааса спутника не очень большая, но у них с Землей есть общий центр массы.

Среди всех космических тел, помимо Солнца, Луна оказывает на Землю наибольшее влияние. Ярким примером этого являются лунные отливы и приливы, меняющие уровень воды в океанах.

Вся лунная поверхность усыпана кратерами. Это объясняется тем, что Луна не обладает собственной атмосферой, способной оборонять ее поверхность от метеоритов. К тому же у земного спутника нет воды и ветра, с помощью которых выравнивались бы места, куда попадают метеориты. За все время существования Луны, то есть за четыре миллиарда лет, лунная поверхность собрала огромнейшее количество кратеров.

Марсианские спутники

Марс обладает двумя небольшими спутниками – Фобосом и Деймосом – открытыми в 1877 году А.Холлом. Интересно, что в определенный момент он уже так отчаялся отыскать спутники Марса, что почти завершил исследование, но его переубедила жена. А на следующий день Холл нашел Деймос. Еще спустя шесть дней – Фобос. На поверхности второго он обнаружил кратер-гигант шириной в десять километров (что составляет около половины ширины Фобоса). Исследователь дал ему в название девичью фамилию своей жены – Стикни.

И тот, и другой спутник по форме напоминают эллипсоид. Сил тяжести из-за малых размеров недостаточно, чтобы сдавить спутники в округлую форму.

Любопытно, что Марс имеет воздействие на Фобос, понемногу снижая скорость его движения. Из-за этого орбита спутника смещается все ближе к планете. В конечном итоге Фобос упадет на Марс. За сотню лет этот спутник приближается к поверхности планеты на девять сантиметров. Поэтому до момента их столкновения пройдет порядка одиннадцати миллионов лет. А вот Деймос, в свою очередь, планомерно отдаляется от планеты и с течением времени будет охвачен солнечными силами. То есть в какой-то момент своего существования Марс останется без обоих спутников.

Марсианские спутники всегда расположены одной и той же стороной к планете, потому как время обращения вокруг собственной оси совпадает с временем вращения вокруг Марса. Этим свойством они похожи на Луну, обратную сторону которой тоже никогда не рассмотреть с земной поверхности.

Фобос и Деймос по своему размеру очень маленькие. Даже лунный диаметр превышает Фобос в 158 раз, а Деймос – в 290.

О происхождении спутников Марса исследователи спорят по сей день. Это могли быть астероиды, попавшие в поле тяжести Марса. Однако от астероидов их отличает строение, что свидетельствует против такой теории. Еще одна версия – два спутника образовалось из-за раскола некогда единственного марсианского спутника на две части.

Исследование

Первые попытки объяснить происхождение Земли строились на религии и мифах. Часто планета становилась божеством, а именно матерью. Поэтому во многих культурах история всего начинается с матери и рождения нашей планеты.

По форме также много интересного. В древности планету считали плоской, но разные культуры добавляли свои особенности. Например, в Месопотамии плоский диск плавал посреди океана. У майя были 4 ягуара, державших небеса. У китайцев это вообще был куб.

Ацтековское божество Тонатзин («наша мать»), отображающее земную жизнь

Уже в 6 веке до н. э. ученые пришили к круглой форме. Удивительно, но в 3 веке до н. э. Эратосфену удалось вычислить даже окружность с погрешностью в 5-15%. Сферическая форма закрепилась с приходом Римской империи. О переменах в земной поверхности говорил еще Аристотель. Он считал, что это происходит слишком медленно, поэтому человек не способен уловить. Здесь и возникают попытки разобраться в возрасте планеты.

Снимок создан на основе данных с июля по сентябрь 2001 года

Ученые активно изучают геологию. Первый каталог минералов создал Плиний Старший в 1 веке н.э. В 11 веке в Персии исследователи изучили индийскую геологию. Теорию геоморфологии создал китайский натуралист Шень Го. Он выявил морские окаменелости, расположенные далеко от воды.

В 16 веке понимание и исследование Земли расширились. Поблагодарить стоит гелиоцентрическую модель Коперника, доказавшую, что Земля не выступает вселенским центром (ранее использовали геоцентрическую систему). А также Галилео Галилея за его телескоп.

Система Коперника (иллюстрация 1708 года)

В 17 веке геология прочно закрепилась среди других наук. Говорят, что термин придумал Улисс Алдванди или же Миккель Эшхольт. Обнаруженные в те времена ископаемые вызвали серьезные разногласия в земном возрасте. Все религиозные люди настаивали на 6000 лет (как говорилось в Библии).

Эти споры прекратились в 1785 году, когда Джеймс Хаттон заявил, что Земля намного старше. Он основывался на размытости горных пород и вычислении необходимого для этого времени. В 18 веке ученые разделились на 2 лагеря. Первые считали, что горные породы осаждены наводнениями, а вторые сетовали на огненные условия. Хаттон стоял на позиции огня.

Первые геологические карты Земли появились в 19 веке. Главный труд – «Принципы геологии», выпущенный в 1830 году Чарльзом Лайеллем. В 20-м веке стало намного проще вычислять возраст благодаря радиометрическим датировкам (2 миллиарда лет). Однако уже изучение тектонических плит привело к современной отметке в 4.5 миллиардов лет.

История образования атмосферы

Согласно наиболее распространённой теории, атмосфера Земли во времени пребывала в трёх различных составах. Первоначально она состояла из лёгких газов (водорода и гелия), захваченных из межпланетного пространства. Это так называемая первичная атмосфера (около четырех миллиардов лет назад). На следующем этапе активная вулканическая деятельность привела к насыщению атмосферы и другими газами, кроме водорода (углекислым газом, аммиаком , водяным паром). Так образовалась вторичная атмосфера (около трех миллиардов лет до наших дней). Эта атмосфера была восстановительной. Далее процесс образования атмосферы определялся следующими факторами:

  • утечка легких газов (водорода и гелия) в межпланетное пространство ;
  • химические реакции, происходящие в атмосфере под влиянием ультрафиолетового излучения, грозовых разрядов и некоторых других факторов.

Постепенно эти факторы привели к образованию третичной атмосферы, характеризующейся гораздо меньшим содержанием водорода и гораздо большим — азота и углекислого газа (образованы в результате химических реакций из аммиака и углеводородов).

Азот

Образование большого количества азота N 2 обусловлено окислением аммиачно-водородной атмосферы молекулярным кислородом О 2 , который стал поступать с поверхности планеты в результате фотосинтеза, начиная с 3 млрд лет назад. Также азот N 2 выделяется в атмосферу в результате денитрификации нитратов и других азотсодержащих соединений. Азот окисляется озоном до NO в верхних слоях атмосферы.

Азот N 2 вступает в реакции лишь в специфических условиях (например, при разряде молнии). Окисление молекулярного азота озоном при электрических разрядах в малых количествах используется в промышленном изготовлении азотных удобрений. Окислять его с малыми энергозатратами и переводить в биологически активную форму могут цианобактерии (сине-зелёные водоросли) и клубеньковые бактерии, формирующие ризобиальный симбиоз с бобовыми растениями, т. н. сидератами.

Кислород

Состав атмосферы начал радикально меняться с появлением на Земле живых организмов , в результате фотосинтеза , сопровождающегося выделением кислорода и поглощением углекислого газа. Первоначально кислород расходовался на окисление восстановленных соединений — аммиака, углеводородов, закисной формы железа , содержавшейся в океанах и др. По окончании данного этапа содержание кислорода в атмосфере стало расти. Постепенно образовалась современная атмосфера, обладающая окислительными свойствами. Поскольку это вызвало серьёзные и резкие изменения многих процессов, протекающих в атмосфере , литосфере и биосфере , это событие получило название Кислородная катастрофа .

Загрязнение атмосферы

В последнее время на эволюцию атмосферы стал оказывать влияние человек . Результатом его деятельности стал постоянный значительный рост содержания в атмосфере углекислого газа из-за сжигания углеводородного топлива, накопленного в предыдущие геологические эпохи. Громадные количества СО 2 потребляются при фотосинтезе и поглощаются мировым океаном. Этот газ поступает в атмосферу благодаря разложению карбонатных горных пород и органических веществ растительного и животного происхождения, а также вследствие вулканизма и производственной деятельности человека. За последние 100 лет содержание СО 2 в атмосфере возросло на 10 %, причём основная часть (360 млрд тонн) поступила в результате сжигания топлива. Если темпы роста сжигания топлива сохранятся, то в ближайшие 200-300 лет количество СО 2 в атмосфере удвоится и может привести к глобальным изменениям климата .

Сжигание топлива — основной источник и загрязняющих газов (СО , , SO 2). Диоксид серы окисляется кислородом воздуха до SO 3 в верхних слоях атмосферы, который в свою очередь взаимодействует с парами воды и аммиака, а образующиеся при этом серная кислота (Н 2 SO 4) и сульфат аммония ((NH 4) 2 SO 4) возвращаются на поверхность Земли в виде т. н. кислотных дождей. Использование двигателей внутреннего сгорания приводит к значительному загрязнению атмосферы оксидами азота, углеводородами и соединениями свинца (тетраэтилсвинец Pb(CH 3 CH 2) 4)).

Аэрозольное загрязнение атмосферы обусловлено как естественными причинами (извержение вулканов, пыльные бури, унос капель морской воды и пыльцы растений и др.), так и хозяйственной деятельностью человека (добыча руд и строительных материалов, сжигание топлива, изготовление цемента и т. п.). Интенсивный широкомасштабный вынос твёрдых частиц в атмосферу — одна из возможных причин изменений климата планеты.

Газовые гиганты

Внешняя группа представлена планетами с очень большим объёмом и низкой плотностью. К газовым планетам относят:

  • Юпитер;
  • Сатурн;
  • Уран;
  • Нептун.

Их объединяет химический состав, совершенно не похожий на состав планет земной категории. В нем присутствуют:

  • аммиак;
  • водород;
  • гелий;
  • метан;
  • смесь лёгких газов.

Однако содержание льда в составе газовых гигантов разное. По результатам исследований учёным-астрономам удалось сделать предположение о последовательности, в которой возникали и формировались космические объекты, входящие в систему Солнца:

  1. Расположенная в центре системы звезда — Солнце.
  2. Четыре планеты земной группы.
  3. Ближайшие к Солнцу парогазовые гиганты — Юпитер и Сатурн.
  4. Уран и Нептун.

Удалось установить слоистый характер структуры газовых планет: переход газовой смеси в жидкое состояние под воздействием давления. Имеется предположение о наличии в их центре твёрдого ядра, состоящего из металла или каменных пород.

Рекордсмен по размерам

Юпитер — рекордсмен по размерам. Его диаметр составляет 142 800 км, что в 11 раз больше, чем диаметр Земли. Сутки на Юпитере длятся около 10 часов, а год — 12 земных лет.

Температура под слоем облаков составляет -150 °C и возрастает по мере приближения к центру планеты. Верхние слои атмосферы содержат гелий и водород. Обнаружены также вода и кислород. У исследователей есть предположение, что атмосфера Юпитера может содержать и лёд. Глубокие слои атмосферы исследовать пока не удаётся.

Спутников у Юпитера 79. Самые крупные из них — Европа, Каллисто и Ганимеда. Последний является одним из крупнейших спутников в Солнечной системе и имеет диаметр 2500 км, почти как Меркурий. Лёд на его поверхности может скрывать воду. Каллисто — самый древний спутник. Такой вывод можно сделать, исходя из наибольшего количества кратеров на его поверхности.

Планета с кольцами

Состав Сатурна максимально приближен к составу Солнца. Год на Сатурне продолжается около 30 земных лет, а сутки — почти как на Юпитере, 10,5 часов. Температура на поверхности — около -180 °C. Атмосфера Сатурна состоит из гелия и водорода.

Вокруг Сатурна вращается 65 спутников и кольца, ставшие его визитной карточкой. Они состоят из небольших частиц льда и каменистых пород.

«Ледяной гигант» и последняя планета

Уран занимает седьмую по счёту позицию от Солнца и является третьим по размеру планетарным телом. Альтернативное название «ледяная планета» Уран получил благодаря низкой температуре на своей поверхности, она равна -224 °C. Сутки здесь продолжаются 17 часов, а год — 84 земных года. Примечательно, что год на Уране разделён всего на два сезона: зиму и лето, которые имеют одинаковую длительность. Такая особенность вызвана уникальным положением планетарной оси — под 90° к орбите. Ледяная планета словно лежит на боку.

Вокруг Урана вращаются 27 спутников, наиболее известные из них: Умбриэль, Миранда, Оберон, Титания, Ариэль.

Нептун получил своё название за насыщенный синий цвет, который отличает его от других небесных тел. Состав планеты очень схож с составом Урана. Диаметр — почти 50 000 км. Сутки продолжаются 16 часов, а год — около 164 земных лет. Исследователям удалось установить, что на поверхности Нептуна бушуют ветры, скорость которых самая высокая в системе — 700 км/ч.

Планеты внешней группы. Классификация

.Традиционно, Солнечная системаподразделялась на планеты (большие тела,вращающиеся вокруг Солнца), их спутники (илилуны, объекты различного размера, вращающиесявокруг планет), астероиды (объекты смаленькой плотностью, вращающиеся вокругСолнца) и кометы (маленькие ледяные тела с высокоэксцентричной орбитой). К сожалению,Солнечная система оказалась более сложной,чем это предполагалось:

  • существует несколько спутников больших, чем Плутон, и два больших, чем Меркурий;
  • существует несколько маленьких спутников, которые, вероятно, являются захваченными астероидами;
  • кометы иногда выдыхаются и становятся неотличимы от астероидов;
  • объекты изи другие, подобные Хирону не так хорошо соответствуют этой схеме;
  • Системы Земля/Луна и Плутон/Харон иногда рассматриваются как «двойные планеты».

Другие классификацииоснованные на химическом составе и/илипроисхождении могут быть предположены, еслиполучат достоверное физическоеобоснование. Но это обычно заканчиваетсяили слишком многим количеством классов, илислишком многим количеством исключений.основная черта — это то, что многие телаявляются уникальными; нашего сегодняшнегопонимания, еще недостаточно для того, чтобыустановить точные категории. В последующихстраницах я буду использовать обычнуюклассификацию.

Девять телтрадиционно упомянутых как планеты, частодальше классифицируются так:

Строение

  1. Земля является одни из самых плотных объектов Солнечной системы. Она состоит из мантии, жидкого внешнего ядра (раскаленная магма) и твердого внутреннего ядра (железо и никель).
  2. Температура ядра может достигать 6000 градусов по Цельсию, что равно температуре поверхности Солнца.
  3. Почти 71% планеты состоит из вод Мирового океана. Остальная ее часть – континенты и острова.
  4. На Южном полюсе находится примерно 70 % всей пресноводной воды планеты и 90% всего льда.
  5. Те континенты, которые на сегодняшний день известны человечеству, образовались благодаря постоянному движению земной коры. Раньше они были частью единого материка, который называют Пангея. Материки ежегодно сдвигаются на 2 сантиметра.
  6. Магнитное поле Земли образуется благодаря потокам горячего и жидкого металла, которые сконцентрированы вокруг ядра. Данный поток создает электрический ток, который формирует магнитное поле планеты. Раз в 200-300 тысяч лет магнитные поля изменяют свое направление. Это не простой процесс и протекает в течение десятков тысяч лет.

Маленькие тела Солнечной системы

Астероиды, кометы и метеороиды — все это обломки туманности, в которой Солнечная система образовалась 4,6 миллиарда лет назад.

Пояс астероидов

Изображение главного пояса астероидов и троянских астероидов

Пояс астероидов расположен между Марсом и Юпитером . Он состоит из тысяч скалистых планетезималей от 1000 километров (621 мили) до нескольких метров в поперечнике. Считается, что это обломки образования Солнечной системы, которые не смогли сформировать планету из-за гравитации Юпитера. Когда астероиды сталкиваются, они производят небольшие фрагменты, которые иногда падают на Землю. Эти породы называются метеоритами и предоставляют информацию о изначальной солнечной туманности. Большинство этих обломков имеют размер песчинок. Они сгорают в атмосфере Земли, заставляя светиться, как метеоры .

Кометы

Комета — это небольшое тело Солнечной системы, которое вращается вокруг Солнца и (по крайней мере, иногда) демонстрирует кому (или атмосферу) и / или хвост — и то, и другое в основном из-за воздействия солнечного излучения на ядро кометы , которое само по себе является второстепенным телом. состоит из камня, пыли и льда.

Пояс Койпера

Пояс Койпера, иногда называемый пояс Эджворта-Койпера, это область Солнечной системы за пределами планет , простирающихся от орбиты с Нептуном (на 30 а.е. ) до примерно 55 а.е. от Солнца . Он похож на пояс астероидов , но намного больше; В 20 раз шире и в 20–200 раз массивнее. Как и пояс астероидов, он состоит в основном из небольших тел (остатков образования Солнечной системы) и как минимум одной карликовой планеты — Плутона , которая может быть геологически активной. Но в то время как пояс астероидов состоит в основном из горных пород и металлов , пояс Койпера состоит в основном из льдов , таких как метан , аммиак и вода . Объекты в поясе Койпера вместе с элементами рассеянного диска и любыми потенциальными облаками Холмов или облаками Оорта все вместе называются транснептуновыми объектами (TNO). Два TNO были посещены и изучены с близкого расстояния: Плутон и 486958 Аррокот .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector