Планеты Солнечной системы: что мы о них знаем?

Орбиты планет Солнечной системы

Знаем, конечно, уже достаточно много. В одной статье невозможно обо всем рассказать. Поэтому – только о главном.

Во внутренней области Солнечной системы находятся планеты земной группы: Меркурий, Венера, Земля, Марс.

Планеты земной группы

Меркурий – ближайшая к Солнцу планета. В связи с тем, что его орбита близка к Солнцу, Меркурий всегда появляется в небе вблизи Солнца, поэтому видеть его можно только перед восходом или сразу после захода Солнца. Если смотреть на меркурий невооруженным глазом, то он предстает в виде яркой звезды над горизонтом. А в телескоп можно увидеть фазы Меркурия: от узенького серпа до полного диска, как маленькая Луна.
Меркурий – очень маленькая планета диаметром всего 4878 км, это предпоследняя по величине планета Солнечной системы.
Продолжительность суток и года планеты зависит от того, насколько далека она от Солнца и как быстро вращается вокруг своей оси. В связи с этим сутки планеты – это время, за которое она делает один оборот вокруг своей оси. Так вот Меркурий обращается вокруг своей оси за 59 земных суток. А год на Меркурии равен 88 земным суткам.
Понятно, что из-за того, что Меркурий так близок к Солнцу, на его поверхности температура днем поднимается до +427ºС, а ночью, когда Солнце уходит за горизонт, она падает до -183ºС. Парадоксально, но вполне вероятно (так считают ученые), что на Меркурии может существовать лед. "Как это может быть при такой дневной температуре?" – можете вы подумать. Но дело в том, что на Меркурии обнаружены довольно глубокие кратеры. Вот в них и может находиться лед, солнечные лучи не достигают их дна, так как падают под углом.

Орбита Меркурия

Изучается ли Меркурий? Конечно! Американский «Маринер-10» подлетел к Меркурию в 1973 г. и сделал много снимков, по ним созданы карты планеты. Установлено, что на Меркурии нет жизни, там отсутствуют и атмосфера, и вода – необходимые условия жизни. Вся поверхность планеты каменистая и покрыта кратерами с острыми краями.
Приборы на борту «Маринер-10» помогли получить данные не только о поверхности Меркурия, но и о его строении. Его кора довольно тонкая, а внутри находится более массивное металлическое ядро, которое покрыто тонкой каменной скорлупой. На долю этого ядра приходится почти 70% массы планеты. Если сравнивать эти данные с земными или марсианскими, то ядра там небольшие, а кора толстая, то есть все наоборот.
Почему это так? Можно только лишь предполагать. Ученые и предположили, что, возможно, в глубокой временной дали Меркурий столкнулся со схожим по величине космическим объектом, от удара которого он расплавился и все его тяжелые элементы перешли в ядро. Возможно, от удара была сорвана и кора. Этот же «Маринер-10» обнаружил у Меркурия очень слабое магнитное поле, а это значит, что планета обладает подвижным расплавленным наружным слоем ядра.
Спутников у Меркурия нет.
А вот некоторые точные данные: площадь поверхности планеты составляет 0, 147 земной.
Наклон оси: 0, 01º.
Состав атмосферы:

42,0 % кислород
29,0 % натрий
22,0 % водород
6,0 % гелий
0,5 % калий
0,5 % остальные (вода, азот, ксенон, криптон, неон, кальций, магний).

Венера и Юпитер на утреннем небе

Венера – вторая планета от Солнца. Ее можно наблюдать невооруженным глазом перед восходом или сразу после захода Солнца. Но даже в самые мощные телескопы невозможно рассмотреть ее поверхность, потому что она скрыта толстым и плотным слоем атмосферы, которая состоит в основном из углекислого газа. При этом сильно давит на поверхность. А дождь на Венере выпадает в виде серной кислоты. Так что вопрос о возможности жизни на Венере отпадает сам собой. Непригодна для жизни, но зато блестит! Это потому, что большая часть солнечного света не проходит сквозь плотную атмосферу и отражается от нее. За это красивое сияние ее и назвали Венерой, в честь богини любви.
Венера по размерам очень близка Земле. Поэтому в прошлом очень надеялись на то, что там может быть жизнь, хотя и в других формах.
И вот еще особенность Венеры: она дальше от Солнца, чем Меркурий, но на ней жарче, потому что даже то немногое солнечное тепло, которое проникает сквозь облака, удерживается атмосферой, как будто в парнике. Кстати, многих ученых беспокоит та же проблема и с Землей – нам тоже угрожает парниковый эффект.
В 1975 г. началось исследование Венеры советскими космическими кораблями «Венера». Благодаря им, стало известно, что эта «красавица» выглядит довольно мрачно, как оранжево-коричневая пустыня. Поверхность ее в основном плоская.
Вращение ее вокруг своей оси очень медленное: один оборот за 224 земных дня, а сутки – дольше года. Венера не просто «красавица», но еще и прихотливая красавица, она вращается в противоположную сторону по сравнению с Землей и другими планетами.
Так же, как и Меркурий, Венера имеет фазы. Их можно увидеть невооруженным глазом (с трудом), а уж в бинокль – точно.
С 1989 года Венеру исследует космический корабль «Магеллан». Что же нового узнал он о планете? Всюду на ее поверхности следы вулканической деятельности, а поверхность в основном – равнина из затвердевшей лавы.
Есть на Венере и кратеры, но они не очень глубокие – мешает все та же венерианская атмосфера. Есть на ее поверхности и долины.
Некоторые точные данные о Венере:
Температура на поверхности: 474ºС.
Наклон оси: 177,36º.
Состав атмосферы:
~96,5 % углекислый газ
~3,5 % азот
0,015 % диоксид серы
0,007 % аргон
0,002 % водный пар
0,0017 % угарный газ
0,0012 % гелий
0,0007 % неон
(следы) сероксид углерода
(следы) хлороводород
(следы) фтороводород.

Земля - крупнейшая и самая плотная из внутренних планет. У Земли наблюдается тектоника плит. Текто́ника плит — теория о движении литосферы, согласно которой земная кора состоит из относительно целостных блоков — плит, которые находятся в постоянном движении относительно друг друга. При этом в зонах расширения в результате спрединга (растекание морского дна) образуется новая океаническая кора, а старая поглощается. Теория тектоники плит объясняет возникновение землетрясений, вулканическую деятельность и процессы горообразования.
Вопрос о наличии жизни где-либо, кроме Земли, пока остаётся открытым. Однако среди планет земной группы Земля является уникальной (прежде всего — гидросферой). На Земле достаточно тепло для того, чтобы вода находилась на ее поверхности в жидком виде. Если бы было слишком жарко – вода испарилась бы; слишком холодно – вода превратилась бы в лед. Атмосфера Земли радикально отличается от атмосфер других планет — она содержит свободный кислород, поэтому она пригодна для дыхания. У Земли есть один естественный спутник — Луна, единственный большой спутник планет земной группы Солнечной системы. О строении Земли более подробно вы можете прочитать на нашем сайте: Земля в Солнечной системе .
Наклон оси: 23, 439281º.
Площадь поверхности: 510 072 000 кв. км.
Состав атмосферы:
78,08 % Азот (N2)
20,95 % Кислород (O2)
0,93 % Аргон
0,038 % Углекислый газ
Около 1 % водяного пара (в зависимости от климата).

Марс – четвертая от Солнца планета. Она в два раза меньше Земли. Во многом Марс похож на Землю, а именно: его сутки всего на полчаса дольше земных; на Марсе, как и на Земле, есть времена года. Но поскольку он более отдален от Солнца, то температура на его поверхности всего лишь -28ºС, а путь по орбите длится 687 дней.
Невооруженным глазом Марс можно увидеть как яркую красно-оранжевую звезду, ну а для подробного исследования нужен, конечно же, телескоп.
Марс изучают уже давно, но телескопические наблюдения впервые начал Гюйгенс в XVII веке.
Почему существовало столько разговоров о предположительной жизни на Марсе? Астрономы видели на планете какие-то непонятные пятна и предполагали, что это растительность, которая меняется в зависимости от времени года. Но теперь уже хорошо известно, что Марс – это морозная и пыльная планета, покрытая кратерами, вулканами и каньонами. А пятна на его поверхности – не растительного происхождения. Там есть только сухие вулканы, пыльные равнины – это обнаружил уже первый космический корабль, направленный к Марсу, «Маринер-4». В атмосфере планеты преобладает углекислый газ, а атмосферное давление слишком низкое для того, чтобы удержать воду на поверхности, поэтому она испаряется. Марс – это пустынная равнина, покрытая дюнами рыжего и коричневого цвета, где постоянно дуют ветры и встречаются каменные скалы и глыбы. Не очень приглядная картина для жизни!
Но пересохшие русла рек и каналов говорят о том, что когда-то здесь было достаточно тепло, атмосфера была более мощной, а главное – на поверхности была вода. Но что же случилось? Неизвестно. Возможно, каким-то образом в результате каких-то космических катаклизмов атмосфера с Марса была сорвана.
На Марсе обнаружили гигантский потухший вулкан, его назвали Олимп. Он в три раза выше горы Эверест, а в ширину достигает 600 км. А другие космические корабли, «Викинги», были отправлены на Марс с целью получить пробы грунта Марса, чтобы определить, существуют ли там бактерии, лишайники и другие формы жизни. То, что было получено, не дает окончательного ответа на поставленный вопрос.
У Марса есть два спутника – Фобос и Деймос. Они очень темные и пыльные. Предполагают, что они были захвачены Марсом силой своего тяготения из другой части Солнечной системы.
Площадь планеты: 144 371 391 кв. км.
Наклон оси: 25, 1919º.
Состав атмосферы:
95,32 % угл. газ
2,7 % азот
1,6 % аргон
0,13 % кислород
0,08 % угарный газ
0,021 % водяной пар
0,01 % окись азота.

Газовые гиганты

В Солнечной системе также находятся четыре внешние планеты (газовые гиганты): Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

Юпитер – самая большая планета Солнечной системы и пятая от Солнца. И «семья» у него тоже большая – 65 спутников. Возможно, их больше, но они пока не открыты. Ганимед – самый большой спутник не только Юпитера, но и во всей Солнечной системе. Диаметр Юпитера в 11 раз больше диаметра Земли. Орбита его в 5 раз дальше от Солнца, чем земная. Обращение по своей орбите у Юпитера происходит за 11, 86 земного года. Конечно, такой гигант можно наблюдать и невооруженным глазом в виде яркой звезды. А в телескоп можно увидеть и Большое Красное пятно на его диске. Что оно собой представляет? Это штормовой вихрь высотой 8 км. Его подпитывает вещество, поступающее из нижних слоев. Этот вихрь движется против часовой стрелки и поглощает другие вихри на своем пути. Ветры на Юпитере особенно свирепы и достигают скорости 500 км/час.

Планеты Солнечной системы: что мы о них знаем?

Юпитер почти полностью состоит из газа, имея лишь каменное ядро, размером немного более Земли. Атмосфера его плотная, слоем в 1000 километров. Ее состав: в основном водород и гелий. Верхний слой атмосферы Юпитера разрывается сильными ветрами, образуя спирали, потоки и завитки облаков. Под атмосферой Юпитера находится слой толщиной 17 000 км, в котором водород так сжат, что похож на жидкость. А эту часть окружает следующий слой водорода, настолько сжатый, что приобретает свойства металла.
К Юпитеру приближались космические корабли «Пионер-10», «Галилей», «Вояджер». Они обнаружили, что у Юпитера есть три кольца, но очень тонких, с Земли их не увидать.
Площадь его поверхности: 6,21796•1010 км².

Наклон оси: 3,13°.

Сатурн и Земля

Сатурн известен своей обширной системой колец. Он имеет несколько схожие с Юпитером структуру атмосферы и магнитосферы. Хотя размер Сатурна составляет 60 % юпитерианского, масса (95 масс Земли) — намного меньше трети юпитерианской. Сатурн — наименее плотная планета Солнечной системы (его средняя плотность сравнима с плотностью воды).
У Сатурна имеется 62 подтверждённых спутника; два из них — Титан и Энцелад — проявляют признаки геологической активности. Активность эта, однако, не схожа с земной, поскольку в значительной степени обусловлена активностью льда. Титан, превосходящий размерами Меркурий, — единственный спутник в Солнечной системе с существенной атмосферой.
Среднее расстояние от Сатурна до Солнца – 1 427 000 000 км. Орбита Сатурна настолько велика, что период обращения его вокруг Солнца – 29 лет. День на Сатурне очень короткий – его оборот вокруг своей оси происходит за 10 часов 14 минут. Плотность его довольно низка – это значит, что он состоит из легкого вещества.
Первые фотоснимки Сатурна были сделаны в сентябре 1979 г. космическим кораблем «Пионер-11». Космические корабли «Вояджер» наблюдали у Сатурна нечто подобное на Большое Красное пятно Юпитера, но меньших размеров. Атмосфера Сатурна скрыта под слоем тумана.
Площадь поверхности Сатурна: 4,27•1010 км²
Наклон оси: 26,73°.Планеты Солнечной системы: что мы о них знаем?

Уран. Большую часть его атмосферы составляет водород (96%), а также гелий (3%). Остальные составляющие: аммиак, метан, этан и др.
Уран с массой в 14 раз больше, чем у Земли, является самой лёгкой из внешних планет. Уникальность его в том, что он вращается «лёжа на боку»; наклон оси его вращения к плоскости эклиптики равен примерно 98°. Если другие планеты можно сравнить с вращающимися волчками, то Уран больше похож на катящийся шар. Он имеет намного более холодное ядро, чем другие газовые гиганты, и излучает очень немного тепла в космос.
У Урана открыты 27 спутников, крупнейшие из них — Титания, Оберон, Умбриэль, Ариэль и Миранда.
Когда блеск Урана достигает максимума, его можно увидеть в виде звезды невооруженным глазом. У Урана есть слабо видные кольца, которые были обнаружены в 1977 году. Диаметр Урана почти в 4 раза превосходит земной. Он имеет толстый слой атмосферы и маленькое ядро. Атмосферных штормов, как на Юпитере и других планетах-гигантах, на Уране не наблюдается. Но наземными наблюдениями удалось различить признаки сезонных изменений и увеличения погодной активности на планете, вызванных приближением Урана к точке своего равноденствия. Скорость ветров на Уране может достигать 240 м/с.
Площадь поверхности планеты: 8,1156•109 км².
Наклон оси: 97,77°.
Состав атмосферы: водород 83%, гелий 15%, остальное – метан, лед.

Нептун немного меньше Урана, но более массивен (17 масс Земли) и поэтому более плотный. Он излучает больше внутреннего тепла, но не так много, как Юпитер или Сатурн.
У Нептуна имеется 13 известных спутников. Крупнейший — Тритон, является геологически активным, с гейзерами жидкого азота. Тритон — единственный крупный спутник, движущийся в обратном направлении. Также Нептун сопровождается астероидами, называемыми троянцы Нептуна.
В атмосфере Нептуна видны полосы более темных облаков, а также штормовой вихрь, который называется Большим Темным пятном. Нептун вместе с Ураном впервые были подробно изучены «Вояджером-2» в 1980-х годах. Нептун еще дальше от Солнца, чем Уран, и самая красивая планета – так считают исследователи. Он ошеломляет своей голубизной. Это можно объяснить тем, что у него толстый слой метановой атмосферы, который хорошо отражает голубую часть солнечного спектра.
Нептун по составу близок к Урану, и обе планеты отличаются по составу от более крупных планет-гигантов — Юпитера и Сатурна. Иногда Уран и Нептун определяют в отдельную категорию «ледяных гигантов». Атмосфера Нептуна, подобно атмосфере Юпитера и Сатурна, состоит в основном из водорода и гелия, наряду со следами углеводородов и, возможно, азота, однако содержит в себе более высокую пропорцию льдов: водного, аммиачного, метанового. Ядро Нептуна, как и Урана, состоит главным образом из льдов и горных пород.
Площадь поверхности планеты: 7,6408•109 км².
Наклон оси: 28,32°.