Физические характеристики Юпитера
Главные физические характеристики планеты:
- полярное сжатие – 0,06487;
- радиус по экватору – 71,492 тыс. км;
- средний радиус – 69,911 тыс. км;
- площадь поверхности – 62,2 млрд. км2;
- объем – 1430 трлн. км3;
- масса – 1,89∙1024 т;
- плотность – 1,33 г/см;
- ускорение свободного падения (на экваторе) – 24,8 м/с2;
- вторая космическая скорость – 59,5 км/с;
- скорость вращения на экваторе 45300 км/ч
- период вращения вокруг оси (продолжительность суток) 9 ч 55 мин;
- наклон оси вращения относительно плоскости эклиптики 3,1°;
- продолжительность года – 12 лет.
Температура планеты Юпитер
Каждый слой имеет различную температуру воздуха. В связи с повышенным уровнем радиации ученые могут только предполагать, насколько нагреты те или иные участки.
Наиболее нагрето ядро – примерно в 6 раз больше, чем у Земли. Вокруг него находится металлический водород. В таком состоянии это вещество из-за высочайшего давления в центре планеты. Для астрономов это пока недоступная область. Возможная температура оболочки вокруг ядра – от 6 до 21 тыс. градусов. Это предположение строилось на том, что для перехода твердого водорода в жидкий требуются высокие температурные показатели. Однако из-за чрезвычайно высокого давления металлический водород может существовать и при указанных выше условиях.
Температура на Юпитере отрицательная и достигает -170°C. В нижних слоях она выше на 20 – 25°. В стратосфере температурные показатели повышаются и на высоте 1000 км достигают уже 600 °С.
Погода на Юпитере
Погоду на Юпитере можно назвать экстремальной. Здесь постоянно образуются сильные штормы, ураганы. Скорость ветра может достигать 600 км/ч. Вихри появляются в конкретной точке внезапно. Положение штормов изменяется также очень быстро, в течение нескольких часов.
Значительная часть планеты покрыта облаками белого и коричневого цвета. Они выглядят как длинные полосы с резко очерченными границами. Каждая из них движется с различной скоростью. Эти области называются «тропическими районами». Облака появляются из-за потоков воздуха, дующих на разной высоте в хаотичном направлении.
Существуют также участки, в которых потоки воздуха опускаются. Они окрашены в темно-коричневый цвет и именуются поясами. Белые участки называются зонами. Их цвет обусловлен особенностями состава газов.
Колонизация Марса
На Марсе неблагоприятные условия для человека и вообще для существования любой формы жизни. Однако он имеет несколько общих черт с Землей. Это наклон оси, время обращения вокруг своей оси, средняя плотность, наличие незначительного количества воды, пусть даже и в твердом виде. У человечества есть шанс колонизировать и даже терраформировать Красную планету. Однако для такого шага есть некоторые трудности.
- Низкий слой атмосферы и наличие в нем огромного количества углекислого газа.
- Отсутствие защиты от ионизирующего излучения.
- Слабость гравитации. Она не только отрицательно воздействует на человека, но и создает проблемы для удержания густой атмосферы.
- У Марса нет магнитного поля. По последним данным, слабая магнитосфера является причиной разреженности атмосферы. Космические лучи убийственны для всего живого.
Для терраформирования предлагаются такие методы и стратегии:
- сублимация углекислого газа;
- применение аммиака в качестве парникового газа;
- введение в атмосферу метана и прочих углеводородов (их также можно использовать для производства воды и углекислоты);
- использование фторхлоруглеродов;
- ослабление альбедо планеты;
- бомбардирование астероидами с целью повышения температуры.
Gliese 667Cc
Показатель 0,85, тоже вращается по кругу относительно своего карлика красного типа. Отдалена от нас 24 св. годами. Ее удалось обнаружить при измерениях лучевой скорости, приборы зафиксировали колебания в определенной области. Искажения стали результатом воздействия гравитационного поля экзопланеты. Известна масса, примерно в 3,8 раза выше земной. Предположить, какого она размера невозможно, так как это небесное тело не проходит подле светящейся звезды. Занимает обитаемую часть системы, но образующая звезда холодная. Предположительно поверхностная температура не превышает 5 градусов.
Планеты Солнечной системы однотипные Земле в порядке удалённости от Главной звезды
Итак, давайте рассмотрим планеты Солнечной системы по порядку, их размеры, особенности и, конечно, удаленность от Солнца.
Меркурий
Первая планета от Солнца — это Меркурий. Она самая маленькая в системе, радиус — 2440 км (38% от земного). Меркурий не имеет ни собственных спутников, ни атмосферы, а некоторые учёные полагают, что когда-то он мог быть спутником Венеры, но безапелляционно доказать такую теорию пока что не удалось. Здесь слишком слабое магнитное поле, а поверхность избита кратерами из-за частых столкновений с метеоритами.
Вокруг Солнца планета движется медленно. Если сравнивать сутки с земными, то на Меркурии они приравниваются к 59 нашим дням, а вот обращение вокруг главной звезды – 88 дней в сравнении с нашими 365/366 (что опять же объясняется максимальной приближенностью и кратчайшей орбитой). За свой год (88 дней) Меркурий совершает всего 1,5 оборота вокруг своей оси. Именно близкое расположение и медленное вращение являются причиной того, что ничего живого там нет и быть не может, перепад температур самый большой: днём в среднем 350 градусов (может доходить до 430), а ночью – до 170 ниже нуля.
Ещё одна интересная особенность – это нестабильность орбиты: изменяется скорость вращения, удалённость и непосредственно положение.
Венера
Романтическая Венера – это 2 планета от Солнца. Наблюдая за звездами с Земли, именно эту планету первой видят на небе после солнечного заката и последней скрывающейся — после рассвета. За это её именуют «Утренней звездой» и «Вечерней звездой».
У Венеры обильная углекислая атмосфера, на долю диоксида углерода приходится 96% и почти 4% — на азот. Собственных спутников нет. По величине она почти как Земля, радиус — 6052 км (это 94,99% от земного). За счет плотной атмосферы, климатические условия непригодны для жизни, т.к. тут создается сильный парниковый эффект, образующий под собой температуру в +475 градусов. Как ни странно, но это даже выше, чем на 1-й по счету планете! Атмосферное давление около поверхности превышает 90 атм.
Особенность – вытянутая траектория движения и самая низкая из всех скорость движения вокруг собственной оси. Год на Венере составляет по земным меркам 225 дней, а сутки – 243, таким образом, получается, что одни сутки – это почти год!
Земля
Если рассматривать все планеты по порядку в Солнечной системе, то по удалённости от Главной звезды Земля – третья, расстояние от Солнца составляет 149 600 000 км. Радиус — 6371 км. По теоретическим расчетам масса составляет 5,9726⋅1024 кг. В сопровождении есть собственный спутник – Луна.
Земля уникальна, ведь планеты Солнечной системы не обладают возможностями создавать условия для жизни. Только тут есть водные бассейны (воды в состоянии жидкости: океаны, реки), причем, они занимают ¾ всей поверхности, и только остальное – суша, материки (к слову, такого разнообразного рельефа и плодородной почвы тоже нет больше нигде). Особенность и окружение плотной кислородосодержащей атмосферой, что дает возможность всему живому тут дышать. За счет этого Землю нередко называют «Голубая планета».
Движется она вокруг Солнца по эллиптической орбите, характерной чертой является вполне высокая скорость движения, она составляет 29,77 км/сек. Один оборот вокруг собственной оси совершается за 23 часа 56 мин., вокруг Солнца – за 365,24 суток.
Марс
Это 4 по счету планета от Солнца, с Главной звездой их разделяют 228 млн км. Отличается разрежённой атмосферой. Тут уже имеются два собственных спутника – Деймос и Фобос.
По размерам Марс наполовину меньше Земли, его радиус составляет 3390 км, но по продолжительности года он почти в два раза превзошёл «голубую сестру», тут год равен 687 суток.
Если сравнивать все планеты Солнечной системы, то только Марс единственный, который обладает возможностями для существования примитивной жизни. По предположению учёных NASA, возможно, что тут была жизнь раньше, поэтому уже несколько десятков лет так активно ведется изучение марсианской поверхности и атмосферы. Сейчас основной преградой для жизни тут является отсутствие воды в жидком виде.
Планетная структура во многом схожа с Землёй. Среди особенностей следует выделить насыщенность оксидом железа, что придает поверхности красноватый оттенок, поэтому его называют «Красная планета». В отличие от других планет, Марс очень яркий, поэтому земляне могут увидеть его даже без специальных астрономических приборов.
Интересно! В период Противостояния, происходящего каждые 15-17 лет, Марс затмевает собой по яркости и видимости Венеру и Юпитер, хотя он гораздо меньше них.
Два в одном
Или планета-крайность. Только вообразите: с одной стороны планета напоминает раскаленный шар, а с другой – покрыта льдом. Называется она CoRot-7 b и почти в 2 раза больше Земли. А соль в том, что планета ближе к своей звезде в 60 раз, чем мы к Солнцу. На одной стороне температура планеты может достигать 2600°C. Это достаточная температура, чтобы плавить камни. С другой стороны планета очень холодная, и температура опускается до -200°C. Эту странность CoRot-7 b прозвали как два ада в одном.
Изначально, когда была обнаружена планета, ее приняли за первую экзопланету, которая похожа на Землю. Но спустя время стало очевидным, что CoRot-7 b совершенно не предназначена для жизни.
“ОПРОКИНУТЫЙ НА БОК”
Уран удален от Солнца примерно на три миллиарда километров и делает полный оборот по своей орбите за 84 земных года. Его вращение происходит едва ли не “лежа” из-за сильного наклона оси, отчего кажется, будто он “опрокинут” на бок и “катится” вокруг Солнца, как шар, а не кружится волчком, как другие планеты. Такой серьезный наклон оси под углом в 97,86 градусов, скорее всего, стал результатом столкновения с гигантским астероидом на раннем этапе формирования.
Из-за уникальной оси на большей части Урана полярный день и полярная ночь длятся по 42 года. И лишь на узкой полосе экватора день и ночь сменяют друг друга относительно быстро. Уранианские сутки равны 17 часам.
Венера
Специалисты считают Венеру младшей сестрой (иногда называют близнецом) Земли, она близка к ней по многим характеристикам: масса – 4,868 * 1024кг (0,82 от земной), объём – 92,84 * 1010 км3 (0,86 от земного), плотность – 5,24 г/см3 (0,95 от земной). Но давление на поверхности Венеры равно земному на глубине 900 метров, то есть в 92 раза превосходит земное на поверхности.
Сравнительные размеры Меркурия, Венеры и Земли
Из всех планет Венера ближе всех к Земле – максимальное расстояние 42 млн. км. Из особенностей можно также отметить, что периоды обращения вокруг Солнца 225 дней, а вокруг собственной оси 243 дня, то есть год почти равен суткам. К тому же Венера единственная из планет Солнечной системы, которая вращается по часовой стрелке (с востока на запад). Она почти не имеет магнитного поля. Показатели температуры на поверхности достигают рекордных +475 оC.
Существует ли девятая планета
После «понижения» статуса Плутона, считалось, что в состав Солнечной системы входит 8 планет. Но ученые обнаружили странное явление за орбитой Нептуна. Они увидели новые космические объекты со своими орбитами. Движение этих загадочных объектов, астероидов и комет могло зависеть от планеты, чьи размеры в несколько раз превосходят габариты Нептуна.
Есть еще одна версия, поддерживаемая большинством ученых, согласно которой девятая планета — это скопление астероидов, комет и других небесных объектов. По последним полученным данным астрономы не увидели необычных космических тел за пределами орбиты Нептуна. А их размеры слишком маленькие, чтобы им можно было присвоить статус планеты.
Официально считается, что девятой планеты не существует. Но есть и те, кто считают, что астрономам не хватает данных, чтобы подтвердить ее существование.
Самая горячая планета Солнечной системы — Topkin
Наверняка многим еще со школы известно, что около небесного светила вращается восемь планет, одна из которых – самая горячая планета Солнечной системы. И таковой является вовсе не Меркурий, расположенный поблизости от Солнца. Самой горячей считается планета Венера, которая расположена второй от нашего небесного светила.
Какова температура на Венере?
Самой горячей планетой солнечной системы Венера считается за температуру на поверхности, которая может составлять от 460-ти до 480-ти градусов. В среднем получается, что температура на этой планете равна 475-ти градусам (хватит, чтобы с легкостью плавить свинец либо олово). Причем на более близко расположенном к небесному светилу Меркурии средняя температура равняется лишь 426-ти градусам. Поскольку на поверхности данной планеты нет атмосферы, то температурный режим там способен отклоняться на сотни градусов.
Поддерживать более-менее среднюю температуру на поверхности Венеры позволяет углекислый газ. Плотная атмосфера планеты позволяет температуре поверхности быть на пятьсот градусов больше, чем, если бы такая атмосфера отсутствовала.
Как была открыта Венера?
В давние времена люди думали, что эта планета – это две звезды, которые появлялись утром и вечером. Однако потом стало ясно, что она является одной планетой, вращающейся вокруг нашего небесного светила. Когда Солнце еще не было столь ярким, Венера тоже не была слишком горячей. На ней даже присутствовали океаны жидкости. Однако живительная влага испарялась, способствуя возникновению парникового эффекта. Таковому сейчас способствует солнечное излучение и углекислый газ. В настоящее время Венера очень сильно перегрета из-за такого эффекта, и процесс нагревания продолжается. Сегодня всем известно, что жизни на планете нет, ведь при отсутствии кислорода невозможно жить.
Что означает название планеты?
Эта планета была названа в честь древнеримской богини любви. Довольно любопытен тот факт, что это единственная планета, которую назвали женским именем. Возможно, Венеру назвали так за то, что она светила гораздо ярче всех планет, известных на тот момент астрономам. В переводе с латинского название «Венера» означает «Вечерняя звезда» или «Люцифер» (сатана в христианстве).
Каковы особенности планеты?
Вторая по расположению к Солнцу планета Венера совсем немного поменьше нашей планеты Земля. Из-за почти одинаковых размеров, плотности, массы и составу эти планеты даже именуются близнецами. Однако на данных параметрах их сходство заканчивается.
Самая горячая планета Солнечной системы расположилась в ста восьми миллионах километров от Солнца. Вокруг нее нет никаких спутников. День здесь длится примерно 243 земных суток. За 225 таких же суток планета делает оборот около небесного светила. Поверхность Венеры отличается твердостью, большим числом кратеров и вулканическими пейзажами. Вращается она в обратном направлении, из чего следует, что восход Солнца происходит на западе, а заход – на востоке.
Атмосфера Венеры очень тяжелая и даже «адская». Давление на ней превышает в девяносто раз давления, присутствующего на Земле. Поверхность Венеры не имеет никакой жидкости, а объясняется все высочайшей температурой, которая вызывает процесс выкипания и испарения. Также планета имеет горные хребты и долины, которые, по мнению ученых, образовались при поднятии на поверхность горячих материалов, что и привело к деформации поверхности.
Исследования планеты
Поскольку Венера – горячая планета, то может сложиться мнение, что исследовать ее практически невозможно. Однако ученым удалось получить сведения о планете – исследовали Венеру свыше сорока космических аппаратов. Интересные снимки удалось «добыть» советскому космическому аппарату, который имел одноименное с планетой название. Аппарат «Венера13» смог пробыть на планете в течение 127-ми минут (было это в 1981г.). С его помощью были сделаны цветные изображения поверхности Венеры.
Все аппараты, которые отправлялись для изучения Венеры, могли находиться на поверхности не более двух часов. По истечении этого времени зонды уничтожались высочайшей температурой. Представление о 98-ми процентах поверхности Венеры было получено в девяностых годах. Но и сегодня планета создает немалый интерес для ученых, которые продолжают исследовать крупные объекты Солнечной системы.
Афелий и перигелий
Наша планета вращается вокруг Солнца, но нельзя сказать, что она всё время вращается вокруг звезды на одном и том же расстоянии. Периодически, каждые полгода, планета то находится на минимальном расстоянии от Солнца, в перигелии, то отдаляется от светила еще на 5 млн км, и занимает максимально отдаленную позицию – афелий.
Точка в космическом пространстве, приходя в которую, планета становится наиболее близка к единственной звезде , называется перигелием. Перигелий Земли равняется 147 млн км, и в него планета приходит зимой, а именно – со 2-го по 5-ое января.
Афелий – это точка, в которой Земля находится на расстоянии в 152 млн км от Солнца. В это время расстояние до звезды достигает максимального значения, и оно имеет угол смещения в 31’28 градусов. Это на 3% меньше видимого диаметра Солнца, когда оно находится в перигелии.
Также стоит отметить, что происходит с Землей, когда она находится в афелии и перигелии. Когда Земля в первой позиции, то она получает на 7% меньше солнечного света. Эта разница влияет на расхождение температур в северном и южном полушариях планеты: в северном полушарии зима более щадящая, чем в южном, а жарче, чем в северном.
Эволюция звезд с малой массой
Пройдя стационарный период, который соответствует фазе главной последовательности, звезда начинает терять свою стабильность, и дальнейшая судьба у нее может быть различной.
Рассмотрим случай звезды маленькой массы, то есть имеющей массу в 4—5 раз меньше солнечной. Ее особенность такова: в самых глубоких слоях отсутствует конвекция, то есть материя, из которой она состоит, не столь активна, как это, напротив, имеет место у звезд большой массы.
Это означает, что, когда водород в ядре начинает иссякать, реакция не перемещается к более верхним слоям, а продолжает происходить вокруг ядра, где водород очень медленно превращается в гелий.
Однако ядро гелия раскаляется, верхние слои звезды упорядочиваются, перестраивая свою структуру, а светило на диаграмме Герцшпрунга — Рессела медленно покидает главную последовательность. Плотность материи в центре звезды увеличивается, а вещество в ядре вырождается, то есть приобретает особую консистенцию, отличную от консистенции обычного вещества.
Планетарная туманность М27 Гантель: яркий «пузырь» – сброшенная оболочка звезды
Звезда на диаграмме Герцшпрунга — Рессела смещается вправо, а затем вверх, двигаясь в область красных гигантов. Ее размеры значительно увеличиваются, а температура внешних слоев уменьшается благодаря эффекту расширения.
А вот температура ядра снижается, поэтому ядерная реакция уже не может идти из-за того, что температура недостаточна для синтеза гелия. Подобный синтез сопровождается так называемой вспышкой гелия. Звезда на диаграмме продолжает перемещаться вправо, в то место, где на оси абсцисс диаграммы находятся шаровые скопления.
В углеродном ядре температура растет до момента, когда, если звезда обладает достаточной массой, углерод начинает гореть, а затем взрывается. Происходит это или нет, во время последней стадии материя поверхности звезды теряет массу. Эта потеря может происходить на разных фазах или единовременно, когда верхние слои звезды стремятся наружу, образовывая большой шар.
В последнем случае образуется планетарная туманность, то есть сферическая оболочка материи, распространяющаяся в космос Ядро звезды, если при последующих сжатиях и расширениях оно испускает количество материи, превышающее 1,4 солнечной массы, становится белым карликом, из чего можно сделать вывод о ее медленном угасании.
Считается, что, поскольку охлаждение идет очень медленно, с рождения Вселенной ни один белый карлик еще не дошел до термической смерти.
Конечная стадия эволюции звезд, масса которых равна или меньше солнечной – звезда типа белый карлик.
Исследования планеты
Изображение Урана и спутника
В настоящее время Уран считается одним из самых малоизученных небесных тел. До планеты сумел долететь только «Вояджер-2», несмотря на то, что между Землей и и Ураном существенное расстояние.
Многие вопросы, которые возникают у астрономов, пока остаются неразгаданными
Важное значение для формирования на планете ветров имеет гравитационное поле. Астрономами с помощью снимков, полученных с помощью телескопа «Хаббла», «Вояджера-2», была установлена связь между мощными ветрами а разных атмосферных слоях и мощными ветрами
Наличие у планеты магнитного поля является неопровержимым фактом. Из-за отклонения в 60 градусов между осью вращения и магнитной осью планеты, магнитные полюса не совпадают на Уране с географическими. Напряженность магнитного поля в разных местах атмосферы отличается в несколько раз (5-10 кратные отличия). Из-за вращения магнитного поля вместе с Ураном при наличии оси наклона к лини вращения планеты, происходит закручивание силовых магнитных линий, образуется сложная структура магнитной сфера на Уране.
Расположение Солнечной системы в Галактике
Положение Солнечной системы в Галактике
Солнце — одна из 200 миллиардов звёзд Млечного Пути, оно находится в одном из его спиральных рукавов — рукаве Ориона — на расстоянии 27 000 световых лет от центра Галактики.
Как планеты вращаются вокруг Солнца, так и Солнце вращается вокруг центра Галактики. Солнечная система движется сквозь космическое пространство со скоростью в 250 км/с — это в сотни тысяч раз быстрее самого мощного сверхзвукового самолёта.
Полный оборот вокруг центра Млечного Пути солнечная система совершает за 226 миллионов лет — эта величина называется галактическим годом.
Самый близкий подход кометы к Земле
Среди зарегистрированных сближений комет наиболее близко к Земле подходила комета Лекселя в 1770 г. Наименьшее расстояние до Земли было достигнуто 1 июля 1770 г. Оно составило 0,015 астрономической единицы (2,244 миллиона километров). Это в шесть раз превышает расстояние до Луны. Когда комета находилась ближе всего, видимый размер ее комы был равен почти пяти диаметрам полной Луны.
Комета была открыта Шарлем Мессье 14 июня 1770 г. Но свое название она получила по имени Андерса Иоганна (Андрея Ивановича) Лекселя. Именно он определил орбиту кометы и опубликовал результаты своих вычислений в 1772 и 1779 гг. Ученый обнаружил, что в 1767 г. комета близко подошла к Юпитеру. И под действием его гравитации перешла на орбиту, которая проходила вблизи Земли. Однако при следующем, еще более близком подходе к Юпитеру, возмущение траектории кометы Лекселя оказалось настолько большим, что с Земли она больше никогда не наблюдалась.
Самая ветреная планета в Солнечной системе
Самые большие скорости ветра в Солнечной системе были зарегистрированы на Нептуне. В экваториальной области планеты. Крупномасштабные атмосферные образования движутся здесь с востока на запад со скоростью около 325 м/сек. относительно ядра планеты. А более мелкие перемещаются почти вдвое быстрее. Это означает, что скорости потоков у экватора Нептуна приближаются к сверхзвуковым.
Скорость звука в атмосфере Нептуна составляет примерно 600 м/сек. Известно, что сильные ветра наблюдаются на всех гигантских планетах. Однако не ясно, почему самое быстрое движение атмосферы отмечается именно на Нептуне. Возможно, это связано с влиянием внутренних источников тепла Нептуна. Вторая среди «самых ветреных» планет – Сатурн. Здесь максимальные скорости ветра примерно вдвое меньше, чем на Нептуне.
МАГНИТОСФЕРА УРАНА
За все время наблюдений за Ураном его смог достичь лишь один космический аппарат – “Вояджер-2”, запущенный в 1977-ом году именно для изучения планет внешней области. Аппарат обнаружил и передал информацию о ранее невидимых кольцах вокруг Урана, его структуре, погодных условиях, а также магнитосфере.
Магнитосфера планеты Уран
Уранианское магнитное поле отличается от земного. Оно несимметрично и исходит не из геометрического центра, а находится под углом в 59 градусов от оси вращения. Ученые выдвинули теорию, что это является общей особенностью всех ледяных планет внешней области, ведь и магнитное поле Нептуна тоже асимметрично.
Самая низкая температура на Земле
Мы выяснили информацию насчет самой низкой температурной отметки в космосе — ее величину и точки нахождения. Для полноты раскрытия вопроса остается узнать, какие наиболее низкие температуры были зафиксированы на нашей планете. А произошло это в процессе недавних научных исследований. В 2000 году ученые Технологического университета города Хельсинки остудили металл родия практически до абсолютного нуля. В течение эксперимента они получили температуру равную. 1×10−10 по Кельвину. И эта отметка всего лишь на 1 миллиардную градуса больше нижнего рубежа.
Целью проведенных исследований было не только получение сверхнизких температур. Ключевая задача состояла в изучении магнетизма атомов родия. Данное исследование оказалось крайне эффективным и принесло ряд увлекательных результатов. Эксперимент дал возможность понять, каким образом магнетизм оказывает действие на сверхпроводящие электроны.
Получение рекордно низких температур складывается из нескольких поочередных этапов охлаждения. Сначала с помощью криостата родий остывает до температурной отметки 3×10−3 по Кельвину. На последующих двух ступенях используется метод ядерного адиабатического размагничивания. Металл родия остывает сначала до температуры 5×10−5 по Кельвину, а после этого падает до рекордно низкой температурной отметки.
