Planetele sistemului solar în ordine. Planeta Pământ, Jupiter, Marte. Caracteristicile generale ale planetelor gigantice Care este caracteristica de rotație a planetelor gigantice

Grupul de planete gigantice este format din patru planete sistem solar- Neptun, Saturn, Uranus și Jupiter. Deoarece aceste planete uriașe sunt mult mai departe de Soare decât planetele mai mici, ele au un alt nume - planetele exterioare.

Puteți distribui fapte interesante despre planetele gigantice în mai multe categorii. Primul ia în considerare structura și rotația lor. Al doilea este dedicat fenomenelor observate în atmosferele lor. În al treilea, se remarcă prezența inelelor în planete. Al patrulea descrie prezența sateliților lor.

Structura planetelor gigantice și rotația lor

Practic, planetele gigantice sunt formate dintr-un amestec complex de gaze - amoniac, hidrogen, metan și heliu. Potrivit oamenilor de știință, aceste planete au miezuri mici de piatră sau metal.

Datorită masei uriașe a obiectului, presiunea din intestinele planetei gazoase ajunge la milioane de atmosfere. Comprimarea sa de către forța gravitațională eliberează energie semnificativă. Ca urmare a acestui factor, planetele gigantice eliberează mai multă căldură decât este absorbită din radiația solară.

Având dimensiuni mult mai mari decât pământul, astfel de planete gazoase fac o revoluție zilnică în 9-17 ore. în ceea ce privește densitatea medie a planetelor gigantice, aceasta este aproape de 1,4 g/cu. vezi - aproximativ egal cu solarul.

Jupiter, cea mai mare planetă din sistemul solar, are o masă mai mare decât masa totală a tuturor celorlalte planete. Probabil, tocmai pentru aceasta a fost numit după zeul principal al Panteonului Roman. Oamenii de știință cred că rotația rapidă a lui Jupiter explică locația norilor în atmosfera sa - îi observăm sub formă de benzi extinse.

fenomene atmosferice

La număr fapte interesante Planetele gigantice includ și prezența unor învelișuri atmosferice puternice, unde au loc procese extraordinare în ceea ce privește conceptele terestre.

În atmosferele unor astfel de planete, vânturile puternice nu sunt neobișnuite, cu viteze de peste o mie de kilometri pe oră.

Vortexurile de uragan cu viață lungă sunt, de asemenea, observate acolo, de exemplu, pe Jupiter - o Mare Pată Roșie veche de trei sute de ani. Marea Pată Întunecată a existat pe Neptun pentru o perioadă lungă de timp, iar pe Saturn sunt observate pete de anticicloni.

Inele și sateliți ai planetelor gigantice

Neobservarea „buntei” lui Jupiter se explică prin îngustimea sa și prin dimensiunea mică a particulelor de praf din compoziția sa.

Inelul lui Saturn este cel mai impresionant ca dimensiune - diametrul său este de 400 de mii de kilometri, dar lățimea inelului este de doar câteva zeci de metri. Inelul este format din bucăți de gheață și pietre mici care se rotesc în jurul planetei. Aceste părți sunt separate de mai multe goluri, care formează mai multe inele diferite care înconjoară planeta.

Sistemul de inele al lui Uranus este al doilea ca mărime, iar „bordul” său este roșu, gri și albastru. Conține bucăți de gheață de apă și resturi foarte întunecate nu mai mari de un metru în diametru.

Inelul lui Neptun conține cinci sub-inele, despre care se crede că sunt particule de gheață.

Sistemul de satelit al lui Jupiter include aproape 70 de obiecte. Unul dintre ei - Ganimede, este considerat cel mai mare satelit din sistemul solar.

Cercetătorii au descoperit peste 60 de luni ale lui Saturn, Neptun are 27 de luni, Neptun are 14, inclusiv Triton. Acesta din urmă se remarcă prin orbita sa retrogradă - singurul dintre toți sateliții mari ai sistemului solar.

Acest satelit, precum și alți doi sateliți ai planetelor gazoase - Titan și Io, au atmosfere.

Jupiter

JUPITER (semnul astrologic G), planetă, distanță medie de la Soare 5,2 UA. e. (778,3 milioane km), perioada de circulatie sideral 11,9 ani, perioada de rotatie (stratul de nori langa ecuator) cca. 10 h, echivalent cu un diametru de cca. 142.800 km, greutate 1,90 10 27 kg. Compoziţia atmosferică: H 2 , CH 4 , NH 3 , He. Jupiter este o sursă puternică de emisie radio termică, are o centură de radiații și o magnetosferă extinsă. Jupiter are 16 sateliți (Adrastea, Metis, Amalthea, Theba, Io, Europa, Ganymede, Callisto, Leda, Himalia, Lysitea, Elara, Ananke, Karme, Pasiphe, Sinope), precum și un inel de cca. 6 mii de km, aproape adiacent planetei.

Jupiter, a cincea planetă ca mărime de la Soare din sistemul solar, este cea mai mare dintre planetele gigantice.

Mișcare, dimensiuni, formă

Jupiter se mișcă în jurul Soarelui într-o orbită eliptică apropiată de circulară, al cărei plan este înclinat față de planul eclipticii la un unghi de 1 ° 18,3 ". Distanța minimă a lui Jupiter de la Soare este de 4,95 UA, maxima este de 5,45. AU, media - 5,2 AU (1 AU = 149,6 milioane km).

Ecuatorul este înclinat față de planul orbitei la un unghi de 3° 5 "; datorită micșorării acestui unghi, schimbările sezoniere pe Jupiter sunt foarte slabe. Jupiter, mișcându-se în jurul Soarelui cu o viteză medie de 13,06 km/s , face o revoluție în 11.862 de ani pământeni Distanța lui Jupiter față de Pământ variază de la 188 la 967 milioane km La opoziție, Jupiter este vizibilă ca o stea ușor gălbuie cu magnitudinea -2,6, dintre toate planetele a doua ca strălucire numai după Venus. și Marte în timpul marii opoziții a acestuia din urmă.

Jupiter nu are o suprafață solidă, prin urmare, vorbind despre dimensiunea sa, ele indică raza limitei superioare a norilor, unde presiunea este de aproximativ 10 kPa; Raza lui Jupiter la ecuator este de 71400 km. În atmosfera lui Jupiter, straturi sau zone, paralele cu planul ecuatorului său, sunt clar vizibile, rotindu-se în jurul axei planetei cu viteze unghiulare diferite. Zona ecuatorială se rotește cel mai repede - perioada sa de rotație este de 9 h 50 min 30 s, care este cu 5 min 11 s mai mică decât perioada de rotație a zonelor polare. Nicio altă planetă din sistemul solar nu se rotește atât de repede.

Masa lui Jupiter este de 1,899 * 10 27 kg, adică de 317,8 ori masa Pământului, dar densitatea medie este de 1,33 g/cm 3, adică de 4 ori mai mică decât cea a Pământului. Accelerația de cădere liberă la ecuator este de 23,5 m/s 2 .

În latitudinile sudice temperate ale lui Jupiter, Marea Pată Roșie ovală se mișcă încet, ale cărei dimensiuni transversale sunt de 30-40 mii km. Într-o sută de ani, face vreo 3 revoluții. Natura acestui fenomen nu este pe deplin clară.

Structura și compoziția lui Jupiter

Ca și alte planete gigantice, Jupiter diferă semnificativ în compoziție chimică de pe planetele terestre. Absolut dominant aici sunt hidrogenul și heliul într-un raport „solar” de 3,4: 1, dar în centrul planetei, conform modelelor existente, există un miez lichid de metale topite și silicați, înconjurat de un înveliș lichid apă-amoniac. . Raza acestui nucleu este de aproximativ 1/10 din raza planetei, masa este de ~ 0,3-0,4 din masa sa, temperatura este de aproximativ 2500 K la o presiune de ~ 8000 GPa.

Fluxul de căldură din intestinele lui Jupiter este de două ori mai mare decât energia pe care o primește de la Soare. Din cauza absenței unei suprafețe solide, Jupiter nu are o atmosferă ca atare. Învelișul său de gaz este format în principal din hidrogen și heliu, dar există și un mic amestec de metan, molecule de apă, amoniac etc.

Parametri fizici și chimici

Nuanța roșiatică a planetei este atribuită în principal prezenței fosforului roșu în atmosferă și, eventual, materiei organice rezultate din descărcări electrice. În zona în care presiunea este de aproximativ 100 kPa, temperatura este de aproximativ 160 K. S-au observat fluxuri atmosferice intense, inclusiv circulație verticală. S-a stabilit prezența norilor, a căror înălțime este diferită în diferite centuri. Duniile ușoare și Marea Pată Roșie sunt asociate cu curentii ascendenți; norii sunt mai sus aici și temperatura este mai scăzută decât în ​​alte zone. Cercetătorii acordă atenție stabilității neobișnuite a vârtejurilor.

Furtuni în atmosfera lui Jupiter. S-a stabilit și prezența unei ionosfere, a cărei lungime în înălțime este de aproximativ 3000 km.

Jupiter are un câmp magnetic. Momentul său dipol magnetic este de aproape 12.000 de ori mai mare decât momentul dipol al Pământului, dar deoarece intensitatea câmpului magnetic este invers proporțională cu cubul razei, iar Jupiter are două ordine de mărime mai mare decât cea a Pământului, puterea aproape suprafata lui Jupiter este mai mare, in comparatie cu Pamantul, doar de 5-6 ori. Axa magnetică este înclinată față de axa de rotație cu (10,2 ± 0,6)°. Structura dipolului camp magnetic domină până la distanţe de ordinul a 15 raze planetare. Jupiter are o magnetosferă vastă care este similară cu cea a Pământului, dar mărită de aproximativ 100 de ori. Există curele de radiații.

Lunii lui Jupiter

Primii patru sateliți au fost descoperiți de G. Galileo încă din anul 1610. Această descoperire a servit ca un impuls puternic la stabilirea sistemului heliocentric al lumii lui Copernic, fiind un model viu al acestui sistem. În prezent, sunt cunoscute 16 luni ale lui Jupiter. Acestea sunt (în ordinea distanței lor față de planetă) - Adrastea, Metis, Amalthea (numită după nimfa care l-a alăptat pe Jupiter), Theba; apoi patru sateliți galileeni - Io, Europa, Ganymede, Callisto; mai departe - Leda, Himalia, Lysiteya, Elara, Ananke, Karme, Pasipha, Sinope. Lunii din grupul exterior poartă numele iubitorilor lui Jupiter. Aproximativ un sfert dintre sateliți se învârt în jurul lui Jupiter în direcții opuse direcției propriei rotații. Se crede că aceștia sunt asteroizi capturați de planetă. Descoperirea unui număr semnificativ de sateliți ai lui Jupiter, inclusiv primii doi cei mai apropiați de acesta, a devenit posibilă numai după trecerea navelor spațiale, începând cu stațiile interplanetare automate „Pioneer” (1973-74) și ceva mai târziu (1977) - „ Călători”.

Primul dintre sateliții galileeni, Io, este mai mare decât Luna. Are o atmosferă și o ionosferă, formată în principal din ioni de sulf și sodiu. Activitatea sa vulcanică este foarte activă (mai mult decât pe Pământ). Dimensiunile craterelor vulcanice ajung la sute de kilometri, depășindu-le de zeci și chiar sute de ori pe cele ale pământului, deși înălțimea vulcanilor este relativ mică. Doar în regiunile polare ale Ioului există vulcani de aproximativ 10 km înălțime. Emisiile de sulf de la vulcani se ridică la o înălțime de până la 250 km. Potrivit unui număr de cercetători, sub crusta subțire de suprafață tare a satelitului, acoperită cu un strat de sulf și dioxidul acestuia, poate exista sulf lichid. Temperatura de lângă suprafața lui Io este de aproximativ -120 ° C la ecuator (cu excepția regiunilor vulcanice) și încă cu 50 ° mai mică la poli. Lipsa relativă a craterelor de impact mai mari de 1-2 km ne permite să considerăm suprafața Io relativ tânără (mai puțin de 1 milion de ani).

Există și mai puține cratere mai mari de 5 km în diametru pe suprafața Europei. Densitățile sateliților lui Jupiter scad pe măsură ce razele orbitelor lor cresc. Spre deosebire de Io, suprafețele altor sateliți sunt acoperite cu gheață, inclusiv cu gheață de apă, a cărei proporție devine mai mare cu cât se îndepărtează de Jupiter. Presupunerea unei cruste de gheață, sub care există un strat relativ liber de gheață „spongioasă” îmbibată cu apă, poate explica o serie de caracteristici observate ale unor sateliți, de exemplu, netezimea comparativă a suprafețelor și reflectivitate ridicată. Astfel, Europa are o reflectivitate mare, iar diferența de înălțime pe ea este de numai aproximativ 10 m. În plus, nu există cratere mai mari de 10 km în diametru pe Europa, dar există multe brazde lungi (200-300 km) puțin adânci, care este asociat cu caracteristicile acoperirii suprafeței. De remarcat că diferențele de cotă pe Ganimede (a cărui rază o depășește pe cea a lui Mercur cu 500 km) și Callisto sunt cu un ordin de mărime mai mari decât pe Europa.

Cu toate acestea, nu toate lunile lui Jupiter au suprafețe netede. Astfel, densitatea craterelor din unele zone din Callisto, de dimensiuni inferioare lui Ganimede, este aproape de limită. În unele zone, marginile craterelor sunt închise. Unul dintre motivele unei astfel de distribuții a craterelor poate fi fuzibilitatea rocilor de suprafață (în special, gheața).

Inelul Jupiter

Jupiter a stabilit existența unui imens inel plat de praf și pietre mici, care, cu o lățime de 6 km și o grosime de 1 km, se întinde până la zeci de mii de km de la vârful norilor.

Studiul lui Jupiter și al sateliților săi, care a dat deja multe rezultate esențial noi, a condus, de asemenea, la formularea unui număr de noi probleme. În special, studiile privind natura fizică a câmpurilor electrice intense din apropierea sateliților cei mai apropiați de Jupiter sunt încă în proces de formare.

Saturn

SATURN (semnul astronomic H), planetă, distanța medie de la Soare 9,54 UA. e., perioada de revolutie 29,46 ani, perioada de rotatie la ecuator (stratul de nor) 10,2 h, diametru ecuatorial 120 660 km, masa 5,68 10 26 kg, are 30 de sateliti, atmosfera include CH 4, H 2, Not, NH 3. Saturn are centuri de radiații. Saturn este o planetă cu inele (vezi Inelele lui Saturn).

Saturn, a șasea de la Soare, a doua cea mai mare planetă din sistemul solar după Jupiter; se referă la planetele gigantice.

Mișcare, dimensiuni, formă

Orbita eliptică a lui Saturn are o excentricitate de 0,0556 și o rază medie de 9,539 UA. e. (1427 milioane km). Distanțele maxime și minime față de Soare sunt de aproximativ 10 și 9 UA. e. Distanțele față de Pământ variază de la 1,2 la 1,6 miliarde km. Înclinarea orbitei planetei față de planul eclipticii este de 2°29,4". Unghiul dintre planurile ecuatorului și orbită ajunge la 26°44". Saturn se mișcă pe orbita sa cu o viteză medie de 2,64 km/s; Perioada de revoluție în jurul Soarelui este de 29,46 ani pământeni.

Planeta nu are o suprafață solidă, observațiile optice sunt îngreunate de opacitatea atmosferei. Pentru razele ecuatoriale și polare sunt acceptate valorile de 60 mii km și 53,5 mii km. Raza medie a lui Saturn este de 9,1 ori mai mare decât a Pământului. Pe cerul pământului, Saturn arată ca o stea gălbuie, a cărei strălucire variază de la zero la prima magnitudine. Masa lui Saturn este de 5,68 × 10 26 kg, adică de 95,1 ori masa Pământului; în timp ce densitatea medie a lui Saturn, egală cu 0,68 g/cm3, este aproape cu un ordin de mărime mai mică decât densitatea Pământului. Accelerația în cădere liberă lângă suprafața lui Saturn la ecuator este de 9,06 m/s 2 . Suprafața lui Saturn (stratul de nor), ca și Jupiter, nu se rotește în întregime. Regiunile tropicale din atmosfera lui Saturn se rotesc cu o perioadă de 10 ore și 14 minute de timp Pământului, iar la latitudini temperate această perioadă este cu 26 de minute mai lungă.

Structura și compoziția

Temperatura în straturile medii ale atmosferei (predominant hidrogen, deși prezența unei cantități mici de heliu, amoniac și metan) este de aproximativ 100 K.

În ceea ce privește structura și compoziția internă, Saturn seamănă foarte mult cu Jupiter. În special, pe Saturn în regiunea ecuatorială există o formațiune similară cu Marea Pată Roșie, deși este mai mică decât pe Jupiter.

Două treimi din Saturn este alcătuită din hidrogen. La o adâncime aproximativ egală cu R/2, adică jumătate din raza planetei, hidrogenul la o presiune de aproximativ 300 GPa trece în faza metalică. Pe măsură ce adâncimea crește în continuare, pornind de la R/3, proporția de hidrogen și compuși oxizi crește. În centrul planetei (în regiunea centrală) temperatura este de aproximativ 20.000 K.

Sateliții lui Saturn

Saturn are 30 de luni, dintre care aproximativ jumătate au fost descoperite de nave spațiale. Toți sateliții lui Saturn cu nume proprii sunt enumerați mai jos, în ordinea distanței lor față de planetă, cu razele lor (în kilometri) și distanțele medii față de Saturn (în mii de kilometri) indicate între paranteze: Atlas (20, 137,7); Pandora (70, 139,4); Prometeu (55, 141,7); Epimetiu (70, 151,4); Ianus (110, 151,5); Mimas (196, 185,5); Enceladus (250, 238); Tethys (530, 294,7); Telesto (17, 294,7); Calypso (17,?); Dione (560, 377,4); 198 S6 (18, 377,4); Rhea (754, 527,1); Titan (2575, 1221,9); Hyperion (205, 1481); Iapet (730, 3560,8); Phoebe (110, 12954).

Toți sateliții, cu excepția uriașului Titan, care este mai mare decât Mercur și are o atmosferă, sunt alcătuiți în principal din gheață (cu unele amestecuri de roci la Mimas, Dione și Rhea). Enceladus este unic în luminozitate - reflectă lumina, aproape ca zăpada proaspăt căzută. Cea mai întunecată suprafață a lui Phoebe, care este, prin urmare, aproape invizibilă. Suprafața lui Iapet este neobișnuită: emisfera sa din față (în direcția de deplasare) este foarte diferită ca reflectivitate față de cea din spate.

Dintre toate lunile mari ale lui Saturn, numai Hyperion are formă neregulată, posibil din cauza unei coliziuni cu un corp masiv, de exemplu, cu un meteorit uriaș de gheață. Suprafața Hyperionului este puternic poluată. Suprafețele multor luni sunt puternic craterizate. Așadar, pe suprafața lui Dione a fost descoperit cel mai mare crater de zece kilometri; pe suprafața lui Mimas se află un crater al cărui ax este atât de înalt încât este clar vizibil chiar și în fotografii. Pe lângă cratere, există falii, brazde și depresiuni pe suprafețele unui număr de sateliți. Cea mai mare activitate tectonica si vulcanica a fost gasita la Enceladus.

Inelul lui Saturn

Cele trei inele ale lui Saturn vizibile de pe Pământ au fost descoperite de astronomi cu mult timp în urmă. Cel mai strălucitor este inelul din mijloc; interiorul (cel mai apropiat de planetă) este uneori denumit „crep” din cauza culorii sale închise. Razele celor mai mari inele sunt 120-138, 90-116 și 76-89 mii km; grosime - 1-4 km. Inelele sunt compuse din formațiuni de gheață și/sau silicați cu dimensiuni variind de la granule mici de nisip până la fragmente de ordinul a câțiva metri.

Uranus

URANUS (semnul astronomic I), planeta, distanta medie de la Soare - 19,18 UA. e. (2871 milioane km), perioada de circulatie 84 ani, perioada de rotatie cca. 17 ore, diametrul ecuatorial 51.200 km, masa 8,7·10 25 kg, compoziţia atmosferică: H 2 , He, CH 4 . Axa de rotație a lui Uranus este înclinată la un unghi de 98°. Uranus are 15 sateliți (5 descoperiți de pe Pământ - Miranda, Ariel, Umbriel, Titania, Oberon și 10 descoperiți de sonda Voyager 2 - Cordelia, Ophelia, Bianca, Cressida, Desdemona, Juliet, Portia, Rosalind, Belinda, Pack) și un sistem de inele.

Uranus, a șaptea cea mai mare planetă de la Soare, este una dintre planetele gigantice.

Mișcare, dimensiuni, masă

Uranus se mișcă în jurul Soarelui pe o orbită eliptică, a cărei semi-axă (distanță heliocentrică medie) este cu 19,182 mai mult decât cea a Pământului și este de 2871 milioane km. Excentricitatea orbitei este de 0,047, adică orbita este destul de aproape de circulară. Planul orbitei este înclinat față de ecliptică la un unghi de 0,8°. Uranus finalizează o revoluție în jurul Soarelui în 84,01 ani pământeni. Perioada de rotație a lui Uranus este de aproximativ 17 ore. Dispersarea existentă în determinarea valorilor acestei perioade se datorează mai multor motive, dintre care două sunt principalele: suprafața gazoasă a planetei nu se rotește în ansamblu și, în plus, nu s-au găsit neomogenități locale vizibile. pe suprafața lui Uranus, ceea ce ar ajuta la clarificarea duratei zilei pe planetă.

Rotația lui Uranus are o serie de caracteristici distinctive: axa de rotație este aproape perpendiculară (98 °) pe planul orbitei, iar direcția de rotație este opusă direcției de circulație în jurul Soarelui, adică invers. (dintre toate celelalte planete majore direcție inversă rotaţia se observă numai pe Venus).

Uranus este clasificat ca o planetă gigantică: raza sa ecuatorială (25600 km) este de aproape patru ori, iar masa sa (8,7 10 25 kg) este de 14,6 ori mai mare decât cea a Pământului. În același timp, densitatea medie a lui Uranus (1,26 g/cm3) este de 4,38 ori mai mică decât densitatea Pământului. O densitate relativ scăzută este tipică pentru planetele gigantice: în procesul de formare dintr-un nor protoplanetar de gaz-praf, cele mai ușoare componente (în primul rând hidrogen și heliu) au devenit principalul lor „material de construcție”, în timp ce planetele terestre includ o proporție semnificativă de mai grele. elemente .

Compoziție și structură internă

Ca și alte planete gigantice, atmosfera lui Uranus este compusă în principal din hidrogen, heliu și metan, deși contribuțiile lor relative sunt oarecum mai mici în comparație cu Jupiter și Saturn.

Modelul teoretic al structurii lui Uranus este următorul: stratul său de suprafață este o înveliș gaz-lichid, sub care se află o manta de gheață (amestec de apă și gheață de amoniac) și chiar mai adânc - un miez de roci solide. Masa mantalei și a miezului este de aproximativ 85-90% din masa totală a lui Uranus. Zona de materie solidă se extinde până la 3/4 din raza planetei

Temperatura din centrul lui Uranus este aproape de 10.000 K la o presiune de 7-8 milioane de atmosfere (o atmosferă corespunde aproximativ unui bar). La limita miezului, presiunea este cu aproximativ două ordine de mărime mai mică (aproximativ 100 kilobari). Temperatura efectivă, determinată de radiația termică de la suprafața planetei, este de cca. 55 K.

Lunii lui Uranus

La fel ca Neptun și Saturn, Uranus are număr mare sateliți (până în 1997 au fost descoperiți 15) și un sistem de inele. Cele mai mari dimensiuni (în kilometri) și masa (în fracțiuni din masa lui Uranus) sunt caracteristice primilor cinci sateliți (descoperiți de pe Pământ). Acestea sunt Miranda (127 km, 10-7), Ariel (565 km, 1.1 10-5), Umbriel (555 km, 1.1 10-5), Titania (800 km, 3.2 10-5) și Oberon (815 km, 3,4 10-5). Ultimii doi sateliți, conform estimărilor teoretice, experimentează diferențierea, adică o redistribuire a diferitelor elemente în profunzime, rezultând formarea unui miez de silicat, a unei mantale din gheață (apă și amoniac) și a unei cruste de gheață. Căldura degajată în timpul diferențierii duce la o încălzire vizibilă a interiorului, care poate provoca chiar topirea acestora. Restul de 10 sateliți ai lui Uranus (Cordelia, Ophelia, Bianca, Cressida, Desdemona, Juliet, Portia, Rosalind, Belinda, Pack) au fost descoperiți de pe tablă. nava spatiala Voyager 2 în 1985-86.

Istoria descoperirii lui Uranus

Timp de multe secole, astronomii Pământului au cunoscut doar cinci „stele rătăcitoare” - planete. 1781 a fost marcat de descoperirea unei alte planete, numită Uranus. Acest lucru s-a întâmplat când astronomul englez W. Herschel s-a angajat într-un program grandios: alcătuirea unui studiu sistematic complet al cerului înstelat. Pe 13 martie, în apropierea uneia dintre stele din constelația Gemeni, Herschel a observat un obiect curios care clar nu era o stea: dimensiunea sa aparentă s-a schimbat în funcție de mărirea telescopului și, cel mai important, poziția sa pe cer s-a schimbat. Herschel a decis inițial că a descoperit o nouă cometă (raportul său la reuniunea Societății Regale din 26 aprilie 1781 a fost numit „Raportul cometei”), dar ipoteza cometei a trebuit să fie abandonată în curând. În semn de recunoștință față de George al III-lea, care l-a numit pe Herschel ca astronom regal, acesta din urmă și-a propus să denumească planeta „Steaua lui George”, însă, pentru a nu încălca legătura tradițională cu mitologia, a fost adoptat numele de „Uranus”. Primele observații nu ne-au permis încă să determinăm cu exactitate parametrii orbitei noii planete, dar, în primul rând, numărul acestor observații (în special, în Rusia, Franța și Germania) a crescut rapid și, în al doilea rând, o atenție deosebită. studiul cataloagelor observațiilor anterioare a făcut posibilă verificarea faptului că planeta a fost fixată în mod repetat înainte, dar luată pentru o stea, ceea ce a crescut semnificativ și numărul de date.

În cei 30 de ani de la descoperirea lui Uranus, severitatea interesului față de el a scăzut periodic, dar numai pentru o perioadă. Faptul este că creșterea acurateței observațiilor a scos la iveală anomalii misterioase în mișcarea planetei: fie „a rămas în urmă” celui calculat, apoi a început „înainte”. Explicația teoretică a acestor anomalii a dus la noi descoperiri - descoperirea planetelor transuraniu.

Neptun

NEPTUN (semnul astrologic J), planetă, distanța medie de la Soare 30,06 UA. e. (4500 milioane km), perioada de circulatie 164,8 ani, perioada de rotatie 17,8 ore, diametru ecuatorial 49.500 km, masa 1,03,10 26 kg, compozitie atmosferica: CH 4, H 2, He. Neptun are 6 luni. A fost descoperită în 1846 de I. Galle după predicțiile teoretice ale lui W. J. Le Verrier și J. C. Adams. Depărtarea lui Neptun de Pământ limitează semnificativ posibilitățile studiului său.

Neptun, a opta planetă ca mărime de la Soare, este una dintre planetele gigantice.

Mișcarea și parametrii planetei

Neptun se mișcă în jurul Soarelui pe o orbită eliptică, apropiată de circulară (excentricitate - 0,009); distanța sa medie față de Soare este de 30,058 ori mai mare decât cea a Pământului, care este de aproximativ 4500 milioane km. Aceasta înseamnă că lumina de la Soare ajunge la Neptun în puțin peste 4 ore. Durata anului, adică timpul unei revoluții complete în jurul Soarelui, este de 164,8 ani pământeni. Raza ecuatorială a planetei este de 24750 km, adică de aproape patru ori mai mare decât raza Pământului, în plus, propria sa rotație este atât de rapidă încât o zi pe Neptun durează doar 17,8 ore. Deși densitatea medie a lui Neptun, egală cu 1,67 g/cm 3, este de aproape trei ori mai mică decât cea a pământului, masa sa este de 17,2 ori mai mare decât cea a Pământului datorită dimensiunii mari a planetei. Neptun apare pe cer ca o stea cu magnitudinea 7,8 (inaccesibilă cu ochiul liber); la mărire mare, arată ca un disc verzui, lipsit de orice detalii. Neptun are un câmp magnetic care este de aproximativ două ori mai puternic la poli decât este pe Pământ.

Temperatura efectivă a suprafețelor este de cca. 38 K, dar pe măsură ce se apropie de centrul planetei, crește la (12-14)·10 3 K la o presiune de 7-8 megabari.

Compoziție și structură internă

Dintre toate elementele de pe Neptun, hidrogenul și heliul predomină în aproximativ același raport ca pe Soare: există aproximativ 20 de atomi de hidrogen per atom de heliu. În starea nelegată, există mult mai puțin hidrogen pe Neptun decât pe Jupiter și Saturn. Există și alte elemente, mai ales cele ușoare. Pe Neptun, ca și pe alte planete gigantice, a existat o diferențiere multistrat a materiei, în timpul căreia s-a format un înveliș extins de gheață, ca pe Uranus. Potrivit estimărilor teoretice, există atât o manta, cât și un miez. Masa nucleului împreună cu învelișul de gheață, conform modelelor de calcul, poate atinge 90% din întreaga masă a planetei.

Lunii lui Neptun

Sunt 6 sateliți care se deplasează în jurul lui Neptun. Cel mai mare dintre ele - Triton - are o rază de 1600 km, ceea ce este puțin (138 km) mai mică decât raza Lunii, deși masa sa este cu un ordin de mărime mai mică. Al doilea satelit ca mărime, Nereida, este mult mai mic (cu o rază de 100 km) și de 20.000 de ori mai mic ca masă decât Luna.

Istoria descoperirilor

După ce W. Herschel a descoperit Uranus în 1781 și a calculat parametrii orbitei sale, destul de curând au fost descoperite anomalii misterioase în mișcarea acestei planete - fie „a rămas în urmă” celui calculat, apoi a fost înaintea ei.

În 1832, într-un raport al Asociației Britanice pentru Avansarea Științei, J. Erie, care mai târziu a devenit Astronomer Royal, nota că în 11 ani eroarea în poziția lui Uranus ajunsese la aproape jumătate de minut de arc. La scurt timp după publicarea raportului, Airy a primit o scrisoare de la astronomul amator britanic, reverendul Dr. Hassey, care sugera că aceste anomalii se datorau influenței unei planete „transuraniu” încă nedescoperite. Aparent, aceasta a fost prima propunere de a căuta o planetă „deranjantă”. Erie nu a aprobat ideea lui Hassei, iar căutarea nu a fost lansată.

Și cu un an înainte, un tânăr student talentat, J. K. Adams, nota în notele sale: „La începutul acestei săptămâni, a apărut ideea de a se angaja imediat după absolvire în studiul anomaliilor în mișcarea lui Uranus, care nu au fost încă explicat. Trebuie să aflăm dacă acestea se pot datora influenței unei planete nedescoperite din spatele ei și, dacă este posibil, să determinăm cel puțin aproximativ elementele orbitei sale, care pot duce la descoperirea ei.

Adams a avut ocazia să înceapă să rezolve această problemă abia doi ani mai târziu, iar până în octombrie 1843 calculele preliminare au fost finalizate. Adams a decis să i le arate lui Erie, dar nu a putut să se întâlnească cu Astronomerul Regal. Adams nu trebuia decât să se întoarcă la Cambridge, lăsând pentru Erie rezultatele calculelor. Din motive necunoscute, Erie a reacționat negativ la munca lui Adams, în prețul căreia Anglia a pierdut prioritate în descoperirea unei noi planete.

Independent de Adams, W. J. Le Verrier a lucrat la problema unei planete transuraniu în Franța. La 10 noiembrie 1845, a prezentat Academiei Franceze de Științe rezultatele analizei sale teoretice asupra mișcării lui Uranus, notând în concluzie despre discrepanța dintre datele observaționale și cele calculate: „Acest lucru poate fi explicat prin influența unui factor extern. , pe care îl voi evalua în al doilea tratat”.

Astfel de estimări au fost făcute în prima jumătate a anului 1846. Succesul cazului a fost ajutat de ipoteza că planeta dorită se mișcă, în conformitate cu regula empirică a lui Titius Bode, de-a lungul unei orbite a cărei rază este egală cu de trei ori raza lui. orbita lui Uranus și că orbita are o înclinație foarte mică față de planul eclipticii. Le Verrier a dat instrucțiuni despre unde să caute o nouă planetă. La primirea celui de-al doilea tratat al lui Le Verrier, Airy a atras atenția asupra acordului foarte strâns dintre rezultatele cercetării lui Adams și cele ale lui Le Verrier cu privire la mișcarea presupusei planete care perturbă mișcarea lui Uranus și chiar a subliniat acest lucru la o ședință specială a Consiliului de administrație al Greenwich. Inspectorii. Dar el, ca și înainte, nu se grăbea să înceapă să caute și a început să se deranjeze pentru ei abia în iulie 1846, dându-și seama ce indignare ar putea provoca ulterior pasivitatea lui.

Între timp, la 31 august 1846, Le Verrier a finalizat un alt studiu, în care a fost obținut sistemul final de elemente ale orbitei planetei dorite și a fost indicat locul acestuia pe cer. Dar în Franța, ca și în Anglia, astronomii încă nu au început căutările, iar pe 18 septembrie, Le Verrier a apelat la I. Galle, asistent la Observatorul din Berlin, care, după ce a primit permisiunea directorului observatorului, la 23 septembrie. , împreună cu studentul D "Arre, au început căutările. În prima în aceeași seară a fost descoperită planeta, era doar la 52" de locul presupus.

Vestea descoperirii planetei „la vârful stiloului”, care a fost unul dintre cele mai strălucitoare triumfuri ale mecanicii cerești, s-a răspândit curând în întreaga lume științifică. Conform tradiției stabilite, planeta a fost numită Neptun în onoarea zeului antic.

Timp de aproximativ un an, a existat o luptă între Franța și Anglia pentru prioritatea descoperirii, cu care, așa cum se întâmplă adesea, eroii înșiși nu au avut nicio relație directă. În special, s-a stabilit o înțelegere completă între Adams și Le Verrier și au rămas prieteni până la sfârșitul vieții.

Planetele gigantice sunt situate dincolo de orbitele asteroizilor Centura Principală. Acestea sunt, în ordinea distanței de la Soare, Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun. Astronomii știu de mult că planetele gigantice sunt mult mai mari și mai masive decât planetele terestre. Cel mai ușor gigant, Uranus, este de 14,5 ori mai masiv decât Pământul. Dar chiar și cea mai masivă planetă din sistemul solar - Jupiter - este de 1.000 de ori inferioară Soarelui în acest indicator. Cu toate acestea, trebuie spus că, după standardele astronomice, această diferență poate fi numită semnificativă, dar nu uriașă. În același timp, densitatea planetelor gigantice este de 3-7 ori mai mică decât densitatea planetelor terestre.

Planete gigantice: caracteristici

Planetele gigantice se rotesc foarte repede în jurul axelor lor; este nevoie de mai puțin de 10 ore pentru ca imensul Jupiter să finalizeze o revoluție. Mai mult, zonele ecuatoriale ale planetelor gigantice se rotesc mai repede decât cele polare., adică unde vitezele liniare ale punctelor în mișcarea lor în jurul axei sunt maxime și viteze unghiulare. Rezultatul rotației rapide este o comprimare mare a planetelor gigantice (observabilă în observațiile vizuale). Diferența dintre razele ecuatoriale și cele polare ale Pământului este de 21 km, iar pentru Jupiter este de 4400 km.

Planetele gigantice sunt departe de Soare și, indiferent de natura schimbării anotimpurilor, ele sunt întotdeauna dominate de temperaturi scăzute. Pe Jupiter, nu există nicio schimbare a anotimpurilor, deoarece axa acestei planete este aproape perpendiculară pe planul orbitei sale. Schimbarea anotimpurilor are loc și pe planeta Uranus într-un mod deosebit, deoarece axa acestei planete este înclinată față de planul orbitei la un unghi de 8 grade.

Planetele gigantice sunt diferite un numar mare sateliți; Jupiter are 16 dintre ele, Saturn - 17, Uranus - 16 și doar Neptun - 8. O caracteristică remarcabilă a planetelor gigantice sunt inelele care sunt deschise nu numai pentru Saturn, ci și pentru Jupiter, Uranus și Neptun.

Compoziția chimică a planetelor gigantice

Substanța din care sunt compuse corpurile sistemului solar poate fi împărțită în trei grupe. În primul rând, acestea sunt roci formate din diferite minerale care ne sunt bine cunoscute pe Pământ. Cunoștințele moderne fac posibilă prezicerea naturii rocilor adânci care alcătuiesc interiorul pământului. O analiză a materiei extraterestre disponibile în prezent a arătat asemănarea sa generală cu materia terestră în ceea ce privește compoziția chimică și mineralogică. Principalele elemente formatoare de minerale sunt în toate cazurile siliciul, fierul, aluminiul, magneziul și titanul în stare oxidată, adică cu o includere semnificativă de oxigen în compușii chimici. Punctul mediu de topire al acestor materiale atinge aproximativ 2000 K. În mod convențional, acest grup poate fi numit „materie terestră”.

Carbonul, azotul, oxigenul și, într-o măsură mai mică, hidrogenul, care este inclus în unii compuși chimici, formează un grup comun de substanțe volatile planetare. Sub formă de gaze, aceste elemente formează atmosferele unor planete individuale sau ale unor sateliți mari. Dar mai des componentele volatile ale materiei sistemului solar există la temperaturi sub 273 K în stare solidă, adică sub formă de gheață. Prin urmare, vom numi condiționat acest grup „gheață”.

În cele din urmă, gaze precum hidrogen și heliu, care se găsesc cel mai abundent pe Soare, cu mici amestecuri de neon, argon și alte câteva elemente, ne vom referi la grupul „materiei solare”. Punctul de fierbere al unui astfel de amestec este de aproximativ 15 K.

Sub ecuator, Marea Pată Întunecată Jupiter și Saturn sunt clar vizibile, atmosferele lor sunt compuse din elemente ușoare: hidrogen și heliu. Uranus și Neptun conțin o cantitate mare de metan (CH4), amoniac (NH3), apă și alți compuși nu prea grei. Există și alte elemente, dar sunt mult mai mici. Oamenii de știință au descoperit că, odată cu creșterea masei unui gigant, crește și atmosfera acestuia. Prin urmare, Jupiter are cea mai extinsă atmosferă. Uranus și Neptun, apropiati ca masă, diferă puțin în atmosferă. Saturn ocupă o poziție intermediară. Diferența de compoziție chimică a giganților se datorează evoluției sistemului solar.

Caracteristicile fizice ale planetelor Jupiter Saturn Uranus Neptun
Masa (în masele Pământului) 318 95.2 14.5 17.2
Diametru (în diametre de pământ) 11.2 9.5 4 3.9
Densitate, kg/m 3 1270 690 1290 1640
Perioada de rotație 9 h 55 min 10 h 40 min 17 h 14 min 16 h 7 min
Atmosfera: temperatura, °C; compoziție chimică 90% H, 10% He 96% H, 4% He 83% H, 15% He, 2% CH4 80% H, 19% He, 1% CH4
Numărul de sateliți 63 61 27 13
Numele celor mai mari sateliți Io, Europa, Ganymede, Callisto, Amalthea Titan, Rhea, Iapet, Dione, Tethys Ariel, Oberon, Umbriel, Desdemona, Julieta Triton, Nereid, Proteus, Larissa, Thalassa

După ce completați tabelul, trageți concluzii și indicați asemănările și diferențele dintre planetele gigantice.

Concluzii: Acestea sunt corpuri gazoase cu atmosfere puternice extinse, se rotesc rapid în jurul axelor lor, au mulți sateliți și toți au inele. Planetele gigantice nu au o suprafață solidă, nelichidă. Principalele componente ale tuturor planetelor gigantice sunt heliul și hidrogenul.

2. Faceți o comparație calitativă a proprietăților planetelor terestre și ale planetelor gigantice. În acest caz, utilizați cuvintele: „înalt”, „jos”, „mare”, etc. În concluzie, indicați diferența fundamentală dintre planetele terestre și planetele gigantice

Concluzie: Planetele terestre au mase și dimensiuni semnificativ mai mici, dar densitate mai mare și nu au inele. Sunt mai aproape de Soare și se mișcă mai repede pe orbite, dar se rotesc mai încet în jurul axei lor și sunt mai puțin comprimate la poli. De asemenea, au mult mai puțini sateliți.

3. Completează propozițiile

O caracteristică a rotației planetelor gigantice în jurul axei este că se rotesc în straturi: stratul planetei de lângă ecuator se rotește mai repede decât alte straturi.

Este explicată prezența atmosferelor dense și extinse în Jupiter și Saturn prin aceea că, atunci când s-au format, au atins rapid o astfel de masă încât să rețină mai mult oxigen.

Satelitul lui Saturn Titan are o atmosferă puternică, constând în principal din azot.

Planetele gigantice au o densitate medie scăzută datorită că atmosferele lor sunt în cea mai mare parte compoziție hidrogen-gel.

Existența inelelor a fost găsită pe următoarele planete gigantice: Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun.

Jupiter radiază mult mai multă energie termică decât primește de la Soare. Motivul pentru aceasta poate fi luat în considerare compresia treptată a planetei și procesul de dezintegrare radioactivă în adâncurile sale.

). Toate aceste planete (și în special Jupiter!) sunt mari ca dimensiune și masă. De exemplu, Jupiter depășește Pământul de aproape 1320 de ori în volum și de 318 ori în masă. Atenție la densitatea medie scăzută (Saturn are cea mai mică densitate - 0,7 10 3 kg / m 3).

Planetele gigantice se rotesc foarte repede în jurul axelor lor; este nevoie de mai puțin de 10 ore pentru ca imensul Jupiter să finalizeze o revoluție. Mai mult, așa cum s-a dovedit ca urmare a observațiilor optice de la sol, zonele ecuatoriale ale planetelor gigantice se rotesc mai repede decât cele polare, adică. unde vitezele liniare ale punctelor în mișcarea lor în jurul axei sunt maxime, vitezele unghiulare sunt de asemenea maxime. Rezultatul rotației rapide este o comprimare mare a planetelor gigantice (observabilă în observațiile vizuale). Diferența dintre razele ecuatoriale și cele polare ale Pământului este de 21 km, iar pentru Jupiter este de 4400 km.

Planetele gigantice sunt departe de Soare și, indiferent de natura schimbării anotimpurilor, ele sunt întotdeauna dominate de temperaturi scăzute. Pe Jupiter, nu există nicio schimbare a anotimpurilor, deoarece axa acestei planete este aproape perpendiculară pe planul orbitei sale. Schimbarea anotimpurilor are loc și pe planeta Uranus într-un mod deosebit, deoarece axa acestei planete este înclinată față de planul orbitei la un unghi de 8 °.

Planetele gigantice se disting printr-un număr mare de sateliți; Jupiter are 16 dintre ele, Saturn - 17, Uranus - 16 și doar Neptun - 8. O caracteristică remarcabilă a planetelor gigantice sunt inelele care sunt deschise nu numai pentru Saturn, ci și pentru Jupiter, Uranus și Neptun. Dintre planetele gigantice, Jupiter și Saturn au fost studiate mai bine decât altele.

Caracteristici structurale

Cea mai importantă caracteristică a structurii planetelor gigantice este că aceste planete nu au suprafețe solide. O astfel de reprezentare este în acord cu densitățile medii scăzute ale planetelor gigantice, compoziția lor chimică (ele constau în principal din elemente ușoare - hidrogen și heliu), rotația zonală rapidă și alte câteva date. În consecință, tot ceea ce poate fi văzut pe Jupiter și Saturn (detaliile nu sunt vizibile deloc pe planete mai îndepărtate) are loc în atmosferele extinse ale acestor planete. Pe Jupiter, chiar și la telescoapele mici, sunt vizibile dungi întinse de-a lungul ecuatorului. În straturile superioare ale atmosferei hidrogen-heliu din Jupiter, se găsesc compuși chimici (de exemplu, metan și amoniac), hidrocarburi (etan, acetilenă), precum și diferiți compuși (inclusiv cei care conțin fosfor și sulf) sub formă de impuritati, colorand detaliile atmosferei in rosu-brun Si culori galbene. Astfel, prin compoziția lor chimică, planetele gigantice diferă puternic de planetele terestre. Această diferență este legată de procesul de formare a sistemului planetar.

Fotografiile transmise de la navele spațiale americane „Pioneer” și „Voyager” arată clar că gazul din atmosfera lui Jupiter este implicat într-o mișcare complexă, care este însoțită de formarea și dezintegrarea vortexurilor. Se presupune că Marea Pată Roșie observată pe Jupiter timp de aproximativ 300 de ani (un oval cu semi-axe de 15 și 5 mii km) este și un vârtej imens și foarte stabil.

Fluxuri de gaz în mișcare și puncte stabile sunt, de asemenea, vizibile în imaginile lui Saturn transmise de stațiile interplanetare automate.

Voyager 2 a făcut posibilă și vizualizarea detaliilor atmosferei lui Neptun.

Substanța de sub stratul de nor al planetelor gigantice este inaccesibilă observației directe. Proprietățile sale pot fi judecate după câteva date suplimentare. De exemplu, se presupune că în adâncurile planetelor gigantice, substanța trebuie să aibă o temperatură ridicată. Cum s-a ajuns la o asemenea concluzie? În primul rând, știind distanța dintre Jupiter și Soare, am calculat cantitatea de căldură pe care o primește Jupiter de la acesta. În al doilea rând, am determinat reflectivitatea atmosferei, ceea ce a făcut posibil să aflăm cât de mult energie solara planeta se reflectă în spațiul cosmic. În cele din urmă, au calculat temperatura pe care ar trebui să o aibă o planetă aflată la o distanță cunoscută de Soare. S-a dovedit a fi aproape de -160°С. Dar temperatura planetei poate fi determinată direct și prin studierea radiației sale infraroșii folosind echipamente de la sol sau instrumente instalate la bordul AMS. Astfel de măsurători au arătat că temperatura lui Jupiter este aproape de – 130°C, adică. mai mare decât cea calculată. În consecință, Jupiter radiază de aproape 2 ori mai multă energie decât primește de la Soare. Acest lucru a condus la concluzia că planeta are propria sa sursă de energie.

Totalitatea tuturor informațiilor disponibile despre planetele gigantice face posibilă construirea de modele ale structurii interne a acestor corpuri cerești, adică. calculați care sunt densitatea, presiunea și temperatura din intestinele lor. De exemplu, temperatura din apropierea centrului lui Jupiter atinge câteva zeci de mii de kelvin.

Spre deosebire de planetele terestre, care au crustă, manta și miez, pe Jupiter, hidrogenul gazos, care face parte din atmosferă, trece într-un lichid, iar apoi într-o fază solidă (metalic). Apariția unui astfel de neobișnuit state agregate hidrogen (în acest din urmă caz, devine un conductor de electricitate), datorită creșterii puternice a presiunii pe măsură ce te scufunzi mai adânc. Deci, la o adâncime puțin mai mare de 0,9 din raza planetei, presiunea atinge 40 milioane atm (4 10 12 Pa).

Este posibil ca existența unor câmpuri magnetice semnificative ale acestor planete să fie asociată cu rotația rapidă a substanței conducătoare situate în regiunile centrale ale planetelor gigantice. Câmpul magnetic al lui Jupiter este deosebit de puternic. Este de multe ori mai mare decât câmpul magnetic al Pământului, iar polaritatea sa este inversă cu cea a pământului (după cum știți, Pământul are un magnetic de sud în apropierea polului geografic nord). Câmpul magnetic al planetei captează particule încărcate care zboară de la Soare (ioni, protoni, electroni etc.), care formează în jurul planetei benzi de particule de înaltă energie, numite centuri de radiații. Dintre toate planetele grupului terestru, doar planeta noastră are astfel de centuri. Centura de radiații a lui Jupiter se extinde până la 2,5 milioane km. Este de zece ori mai intens decât pământul. Particulele încărcate electric care se mișcă în centura de radiații a lui Jupiter emit unde radio în intervalul de lungimi de undă decimetru și decametru. Ca și pe Pământ, pe Jupiter există aurore asociate cu patrunderea particulelor încărcate din centurile de radiații în atmosferă, precum și descărcări electrice puternice în atmosferă (furtuni).

sateliți

Sistemul de satelit al lui Jupiter seamănă cu un sistem solar în miniatură. Cei patru sateliți descoperiți de Galileo se numesc sateliți galileeni. Aceștia sunt Io, Europa, Ganymede și Callisto. Cel mai mare dintre ei - Ganymede - este mai mare ca dimensiune (dar de două ori inferioară acestei planete în masă). Zburând în apropierea sateliților lui Jupiter (și apoi Saturn), stațiile interplanetare automate americane Pioneer și Voyager au transmis pe Pământ fotografii care ilustrează suprafețele lor, care seamănă cu suprafețele Lunii și ale planetelor terestre. Este asemănător în special cu luna Ganimede. Pe lângă cratere, există multe creste și benzi lungi pe Ganimede, formând mănunchiuri ramificate deosebite. Suprafața lui Io este unică, pe care se descoperă vulcani activi și este literalmente inundată cu produsele erupției lor. Există o mulțime de cratere pe Callisto. Fotografiile acestui satelit arată o structură cu mai multe inele („Bull’s Eye”) cu un diametru de 600 km cu un sistem de inele concentrice (până la 2600 km în diametru), probabil generate de un impact de meteorit. Suprafața Europei este presărată cu crăpături întunecate și luminoase care se întind pe câteva mii de kilometri (20-40 km lățime). Amalthea, cel mai apropiat satelit de Jupiter, precum și toți sateliții îndepărtați din afara orbitelor sateliților galileeni, au o formă neregulată și seamănă în acest fel cu micile planete ale sistemului solar (asteroizi).

Fotografiat de aproape și câțiva sateliți ai lui Saturn. Pe suprafața acestor corpuri cerești au fost găsite și multe cratere. Unele dintre ele sunt foarte mari (diametrul craterului de pe satelitul Tethys este de aproximativ 400 km, iar pe satelitul Mimas de aproximativ 130 km). Dintre sateliții lui Saturn, de interes deosebit este Titan, care are o atmosferă. Este format aproape în întregime din azot, iar densitatea și presiunea atmosferei de lângă suprafața Titanului depășesc parametrii corespunzători ai atmosferei Pământului. Masa lui Titan este de aproape 2 ori, iar raza (aproximativ 2580 km) este de 1,5 ori mai mare decât masa și, respectiv, raza Lunii. În consecință, Titan, ca și Ganimede, a cărui rază este de aproximativ 2640 km, este un satelit foarte mare. Una dintre cele mai interesante luni ale lui Uranus este Miranda. Remarcabil și Triton - cel mai mult satelit mare Neptun. Diametrul lui Triton este de 2705 km. Triton are, de asemenea, o atmosferă care este în mare parte azot. La fel ca mulți alți sateliți ai planetelor gigantice, Triton este un corp ceresc cu gheață de silicat. Cratere, calote polare (din azot înghețat și, eventual, gheata) și chiar gheizere cu gaz.

Inele

Inelele lui Saturn au fost primele descoperite (secolul al XVII-lea, Galileo, Huygens). În secolul al XIX-lea Fizicianul englez J. Maxwell (1831-1879), care a studiat stabilitatea mișcării inelelor lui Saturn, precum și astrofizicianul rus A.A. Belopolsky (1854-1934) a demonstrat că inelele lui Saturn nu pot fi continue. De pe Pământ, cu cele mai bune telescoape, sunt vizibile mai multe inele, separate prin goluri. Dar în fotografiile transmise de la AMS sunt vizibile multe inele. Inelele sunt foarte largi: se întind peste stratul de nor al planetei pe 60.000 km. Fiecare constă din particule și blocuri care se mișcă pe orbitele lor în jurul lui Saturn. Grosimea inelelor nu este mai mare de 1 km. Prin urmare, atunci când, în timpul mișcării sale în jurul Soarelui, se dovedește a fi în planul inelelor lui Saturn (acest lucru se întâmplă la 14-15 ani, acesta a fost cazul în 1994), inelele încetează să mai fie vizibile: ni se pare că dispar. Este posibil ca substanța din care sunt compuse inelele să nu fi fost inclusă în compoziția planetelor și a sateliților lor mari în timpul formării acestor corpuri cerești.

În 1977, inele au fost descoperite lângă Uranus, în 1979 - lângă Jupiter, în 1989 - lângă Neptun. Încă din 1960, cunoscutul astronom S.K. Toți Sfinții (1905-1984).

planete gigantice- cele mai mari corpuri din sistemul solar dupa soare: Jupiter, Saturn, Uranus si Neptun. Sunt situate în spatele centurii principale de asteroizi și, prin urmare, sunt numite și planete „exterioare”.
Jupiter și Saturn sunt giganți gazosi, adică sunt formați în principal din gaze care sunt în stare solidă: hidrogen și heliu.
Dar Uranus și Neptun au fost identificați ca giganți de gheață, deoarece în grosimea planetelor înseși, în loc de hidrogen metalic, există gheață la temperatură ridicată.
planete gigantice de multe ori mai mari decât Pământul, dar în comparație cu Soarele, nu sunt deloc mari:

Calculele computerizate au arătat că planetele gigantice joacă un rol important în protejarea planetelor terestre interioare de asteroizi și comete.
Fără aceste corpuri din sistemul solar, Pământul nostru ar fi de sute de ori mai probabil să fie lovit de asteroizi și comete!
Cum ne protejează planetele gigantice de căderea intrușilor?

Probabil ați auzit de „slalomul spațial” când stațiile automate trimise către obiecte îndepărtate din sistemul solar efectuează „manevre gravitaționale” în jurul unor planete. Ei se apropie de ei de-a lungul unei traiectorii precalculate și, folosind forța atracției lor, accelerează și mai mult, dar nu cad pe planetă, ci „împușcă” cuvântul din praștie cu o viteză și mai mare decât la intrare și continuă miscarea lor. Acest lucru economisește combustibil care ar fi necesar pentru accelerare numai de către motoare.
În același mod, planetele gigantice aruncă asteroizi și comete din sistemul solar, care zboară pe lângă ele, încercând să pătrundă spre planetele interioare, inclusiv Pământul. Jupiter, împreună cu semenii săi, crește viteza unui astfel de asteroid, îl împinge de pe vechea orbită, este forțat să-și schimbe traiectoria și zboară în abisul spațiului.
Deci fără planete gigantice, viața pe Pământ ar fi probabil imposibilă din cauza bombardamentelor constante de meteoriți.

Ei bine, acum să ne familiarizăm pe scurt cu fiecare dintre planetele gigantice.

Jupiter este cea mai mare planetă gigantică.

Primul în ordine de la Soare, de pe planetele gigantice, este Jupiter. Este, de asemenea, cea mai mare planetă din sistemul solar.
Se spune uneori că Jupiter este o stea eșuată. Dar pentru a începe propriul său proces de reacții nucleare, lui Jupiter îi lipsește masa și destul de mult. Deși, masa crește încet datorită absorbției materiei interplanetare - comete, meteoriți, praf și vânt solar. Una dintre opțiunile pentru dezvoltarea sistemului solar arată că, dacă acest lucru continuă, atunci Jupiter poate deveni o stea sau o pitică maro. Și atunci sistemul nostru solar va deveni un sistem stelar dublu. Apropo, sistemele stelare binare sunt un lucru comun în Cosmosul care ne înconjoară. Stelele singure, precum Soarele nostru, sunt mult mai mici.

Există calcule care arată că și acum Jupiter radiază mai multă energie decât absoarbe de la Soare. Și dacă chiar așa este, atunci reactii nucleare trebuie să plece deja, altfel pur și simplu nu există de unde să ia energia. Și acesta este un semn al unei stele, nu al unei planete...


Această imagine arată și celebra Mare Pată Roșie, este numită și „ochiul lui Jupiter”. Acesta este un vârtej gigant care se pare că există de mai bine de o sută de ani.

În 1989, sonda spațială Galileo a fost lansată pe Jupiter. Timp de 8 ani de muncă, a făcut fotografii unice ale planetei gigantice în sine, sateliții lui Jupiter și, de asemenea, a făcut multe măsurători.
Ce se întâmplă în atmosfera lui Jupiter și în măruntaiele sale - se poate doar ghici. Sonda aparatului „Galileo” a coborât în ​​atmosfera sa la 157 km., a rezistat doar 57 de minute, după care a fost strivită de o presiune de 23 de atmosfere. Dar, el a reușit să raporteze furtuni puternice și vânturi de uragan și a transmis, de asemenea, date despre compoziție și temperatură.
Ganimede, cea mai mare dintre lunile lui Jupiter, este și cea mai mare dintre lunile planetare din sistemul solar.
Chiar la începutul cercetărilor, în 1994, Galileo a observat căderea cometei Shoemaker-Levy pe suprafața lui Jupiter și a trimis imagini ale acestei catastrofe. De pe Pământ, acest eveniment nu a putut fi observat - doar fenomene reziduale care au devenit vizibile pe măsură ce Jupiter s-a rotit.

Urmează și corpul la fel de faimos al sistemului solar - uriașa planetă Saturn, care este cunoscută în primul rând pentru inelele sale. Inelele lui Saturn sunt formate din particule de gheață cu dimensiuni variate de la particule de praf la bucăți destul de mari de gheață. Cu un diametru exterior de 282.000 de kilometri, inelele lui Saturn au o grosime de doar aproximativ UN kilometru. Prin urmare, atunci când sunt privite din lateral, inelele lui Saturn nu sunt vizibile.
Dar Saturn are și luni. Până acum au fost descoperite aproximativ 62 de luni ale lui Saturn.
Cea mai mare lună a lui Saturn este Titan, care este mai mare decât planeta Mercur! Dar, constă în mare parte din gaz înghețat, adică mai ușor decât Mercur. Dacă Titan este mutat pe orbita lui Mercur, atunci gazul de gheață se va evapora și dimensiunea lui Titan va scădea foarte mult.
Un alt satelit interesant al lui Saturn, Enceladus, atrage oamenii de știință deoarece există un ocean de apă lichidă sub suprafața lui înghețată. Și dacă da, atunci viața este posibilă în ea, pentru că acolo temperaturile sunt pozitive. Pe Enceladus au fost descoperite gheizere puternice de apă, atingând sute de kilometri înălțime!

Stația de cercetare Cassini orbitează în jurul lui Saturn din 2004. În acest timp, au fost colectate o mulțime de date despre Saturn însuși, sateliții și inelele săi.
Stația automată „Huygens” a fost de asemenea aterizată pe suprafața Titanului, unul dintre sateliții lui Saturn. Aceasta a fost prima aterizare vreodată a unei sonde pe suprafața unui corp ceresc din Sistemul Solar Exterior.
În ciuda dimensiunilor și masei sale semnificative, densitatea lui Saturn este de aproximativ 9,1 ori mai mică decât densitatea Pământului. Prin urmare, accelerația căderii libere la ecuator este de numai 10,44 m/s². Adică, după ce aterizam acolo, nu am simți gravitația crescută.

Uranus este un gigant de gheață.

Atmosfera lui Uranus este formată din hidrogen și heliu, iar interiorul este format din gheață și roci solide. Uranus pare a fi o planetă destul de calmă, spre deosebire de furtunul Jupiter, dar în atmosfera sa s-au văzut vârtejuri. Dacă Jupiter și Saturn sunt numiți giganți gazosi, atunci Uranus și Neptun sunt giganți de gheață, deoarece nu există hidrogen metalic în interiorul lor și, în schimb, există multă gheață în diferite stări de temperatură ridicată.
Uranus emite foarte puțină căldură internă și, prin urmare, este cea mai rece dintre planetele din sistemul solar, cu o temperatură înregistrată de -224°C. Chiar și pe Neptupne, care este mai departe de Soare, este și mai cald.
Uranus are luni, dar nu sunt foarte mari. Cel mai mare dintre ele, Titania, are mai mult de jumătate din diametrul lunii noastre.

Nu, nu am uitat să rotesc fotografia :)

Spre deosebire de alte planete ale sistemului solar, Uranus, așa cum spune, se află pe o parte - propria sa axă de rotație se află aproape în planul de rotație al lui Uranus în jurul Soarelui. Prin urmare, se întoarce spre Soare fie cu Polul Sud, fie cu Polul Nord. Adică o zi însorită la pol durează 42 de ani, iar apoi este înlocuită cu 42 de ani de „noapte polară”, timp în care polul opus este iluminat.

Această poză a fost făcută Telescopul Hubbleîn 2005. Inelele lui Uranus sunt vizibile, ușor colorate polul Sudși un nor luminos în latitudinile nordice.

Se pare că nu numai Saturn s-a împodobit cu inele!

Este curios că toate planetele poartă nume de zei romani. Și numai Uranus poartă numele unui zeu din mitologia greacă antică.
Accelerația căderii libere la ecuatorul lui Uranus este de 0,886 g. Adică, forța gravitației pe această planetă gigantică este chiar mai mică decât pe Pământ! Și asta în ciuda masei sale uriașe... Motivul pentru aceasta este din nou densitatea scăzută a gigantului de gheață Uranus.

Navele spațiale au zburat pe lângă Uranus, făcând fotografii pe parcurs, dar studii detaliate nu au fost încă efectuate. Adevărat, NASA plănuiește să trimită o stație de cercetare la Uranus în anii 2020. Agenția Spațială Europeană are și planuri.

Neptun este cea mai îndepărtată planetă din sistemul solar, după ce Pluto a fost „retrogradat” la „planete pitice”. Ca și celelalte planete gigantice, Neptun este mult mai mare și mai greu decât Pământul.
Neptun, ca și Saturn, este o planetă gigantică de gheață.

Neptun este destul de departe de Soare și, prin urmare, a devenit prima planetă descoperită datorită lui calcule matematice mai degrabă decât prin observare directă. Planeta a fost descoperită vizual printr-un telescop la 23 septembrie 1846 de astronomii de la Observatorul din Berlin, pe baza calculelor preliminare ale astronomului francez Le Verrier.
Este curios că, judecând după desene, Galileo Galia l-a observat pe Neptun cu mult înainte, în 1612, cu primul său telescop! Dar... nu a recunoscut-o ca pe o planetă, confundând-o cu o stea fixă. Prin urmare, Galileo nu este considerat descoperitorul planetei Neptun.

În ciuda dimensiunilor și masei sale considerabile, densitatea lui Neptun este de aproximativ 3,5 ori mai mică decât densitatea Pământului. Prin urmare, la ecuator, gravitația este de doar 1,14 g, adică aproape ca pe Pământ, ca și cele două planete gigantice anterioare.

sau spune-le prietenilor tăi: