Ajutor pe Tele2, tarife, intrebari

Încercați să găsiți informații despre noile cercetări științifice asupra planetelor sistemului solar în literatura suplimentară și pe Internet. Pregătește un mesaj.

Răspuns

Noi cercetări spațiale. Pluto nu mai este o planetă.

În cercetarea științifică a planetelor Sistemului Solar, cel mai izbitor eveniment este trecerea recentă a stației spațiale pe lângă Pluto, care și-a pierdut statutul planetar.

După ce a zburat la doar 12.500 km de suprafața acestui corp ceresc pe 14 iulie 2015, nava spațială a reușit să colecteze o cantitate imensă de date diverse, inclusiv despre clima și geologia acestei planete pitice. Acum există o fază de transfer activ al datelor colectate pe Pământ și treptat, caracteristicile topografiei suprafeței lui Pluto ne sunt dezvăluite în acel loc numit inima lui. Există deja sugestii că ar putea exista un ocean sub suprafața corpului ceresc.

Pe suprafața lui Pluto s-au descoperit slot de gheață în mișcare și munți întregi de gheață de apă, ajungând la o înălțime de 3 km, precum și o suprafață tânără, aproape lipsită de cratere și în formă de inimă. Acest lucru poate indica prezența unui ocean sub suprafața sa, ceea ce ar putea cauza o activitate geologică crescută în corpul ceresc.

Cercetările științifice recente asupra planetelor sistemului solar nu ne permit încă să confirmăm sau să infirmăm cu exactitate ipotezele prezentate, dar oamenii de știință speră că, pe măsură ce vor deveni disponibile informații noi, mai detaliate, va fi posibil să aducem o mai mare claritate acestei probleme.

Poate că toată lumea știe că bucata de Univers care ne adăpostește se numește Sistemul Solar. Steaua fierbinte, împreună cu planetele din jur, și-a început formarea în urmă cu aproximativ 4,6 miliarde de ani. Apoi a apărut o parte din norul molecular interstelar. Centrul prăbușirii, unde s-a acumulat cea mai mare parte a materiei, a devenit ulterior Soare, iar norul protoplanetar din jurul lui a dat naștere tuturor celorlalte obiecte.

Informațiile despre sistemul solar au fost colectate inițial doar prin observarea cerului nopții. Pe măsură ce telescoapele și alte instrumente s-au îmbunătățit, oamenii de știință au aflat din ce în ce mai multe despre spațiul din jurul nostru. Cu toate acestea, toate cele mai interesante fapte despre sistemul solar au fost obținute abia mai târziu - în anii 60 ai secolului trecut.

Compus

Obiectul central al piesei noastre din Univers este Soarele. Opt planete se învârt în jurul lui: Mercur, Venus, Pământ, Marte, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun. Mai mult dincolo de acestea din urmă sunt așa-numitele obiecte trans-neptuniene, care includ și Pluto, care a fost privat de statutul său planetar în 2006. Ea și alte câteva corpuri cosmice au fost clasificate drept planete minore. Cele opt obiecte principale de după Soare sunt împărțite în două categorii: planetele terestre (Mercur, Venus, Pământul, Marte) și uriașele planete ale Sistemului Solar, fapte interesante despre care încep cu faptul că sunt compuse aproape în totalitate din gaz. Acestea includ Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun.

Între Marte și Jupiter se află Centura de asteroizi, unde se află mulți asteroizi și planete mici de formă neregulată. Dincolo de orbita lui Neptun se află Centura Kuiper și discul său împrăștiat asociat. Centura de asteroizi conține în principal obiecte făcute din roci și metale, în timp ce Centura Kuiper este plină cu corpuri de gheață de diferite origini. Obiectele disc împrăștiate au, de asemenea, o compoziție preponderent înghețată.

Soare

Faptele interesante despre sistemul solar ar trebui să înceapă din centrul acestuia. O minge uriașă fierbinte cu o temperatură internă de peste 15 milioane de grade a concentrat mai mult de 99% din masa întregului sistem. Soarele este o stea de a treia generație și se află aproximativ la jumătatea ciclului său de viață. Miezul său este locul proceselor continue care au ca rezultat transformarea hidrogenului în heliu. Același proces duce la formarea unei cantități uriașe de energie, care ajunge apoi pe Pământ.

Viitor

În aproximativ 1,1 miliarde de ani, Soarele va fi consumat cea mai mare parte din combustibilul său de hidrogen și suprafața sa se va încălzi la maximum. În acest moment, cel mai probabil, aproape toată viața de pe Pământ va dispărea. Condițiile vor permite doar organismelor din adâncurile oceanului să supraviețuiască. Când vârsta Soarelui este de 12,2 miliarde de ani, acesta se va transforma în straturile exterioare ale stelei și va ajunge pe orbita Pământului. În acest moment, planeta noastră fie se va muta pe o orbită mai îndepărtată, fie va fi absorbită.

În următoarea etapă de dezvoltare, Soarele își va pierde învelișul exterior, care se va transforma într-o pitică albă, care este nucleul Soarelui - de dimensiunea Pământului - în centru.

Mercur

Atâta timp cât Soarele este relativ stabil, explorarea planetelor Sistemului Solar va continua. Primul corp cosmic de dimensiuni suficient de mari care poate fi întâlnit dacă te îndepărtezi de steaua noastră la periferia sistemului este Mercur. Cea mai apropiată planetă de Soare și în același timp cea mai mică planetă a fost explorată de aparatul Mariner 10, care a reușit să-și fotografieze suprafața. Studiul lui Mercur este îngreunat de apropierea sa de stea, așa că mulți ani a rămas prost studiat. După Mariner 10, lansat în 1973, Mercury a fost vizitat de Messenger. Nava spațială și-a început misiunea în 2003. A zburat aproape de planetă de mai multe ori, iar în 2011 a devenit satelitul său. Datorită acestor studii, informațiile despre sistemul solar s-au extins semnificativ.

Astăzi știm că, deși Mercur este cel mai aproape de Soare, nu este cea mai fierbinte planetă. Venus este cu mult înaintea lui în acest sens. Mercur nu are o atmosferă reală; Planeta este caracterizată de o înveliș de gaz cu presiune extrem de scăzută. O zi pe Mercur este egală cu aproape două luni pământești, în timp ce un an durează 88 de zile pe planeta noastră, adică mai puțin de două zile Mercur.

Venus

Datorită zborului lui Mariner 2, faptele interesante despre sistemul solar, pe de o parte, au devenit mai rare și, pe de altă parte, s-au îmbogățit. Înainte de a primi informații de la această navă spațială, Venus a fost considerată a avea un climat temperat și, eventual, un ocean, și s-a luat în considerare posibilitatea de a descoperi viața pe ea. Mariner 2 a risipit aceste vise. Studiile acestui dispozitiv, precum și ale altor câteva, au pictat o imagine destul de sumbră. Sub un strat de atmosferă, constând în mare parte din dioxid de carbon și nori de acid sulfuric, există o suprafață încălzită la aproape 500 ºС. Nu există apă aici și nu poate exista nicio formă de viață cunoscută nouă. Pe Venus, nici măcar navele spațiale nu pot supraviețui: se topesc și ard.

Marte

A patra planetă a sistemului solar și ultima dintre cele asemănătoare pământului este Marte. Planeta Roșie a atras întotdeauna atenția oamenilor de știință și rămâne astăzi un centru de cercetare. Marte a fost studiat de numeroși marinari, doi vikingi și Marte sovietic. Multă vreme, astronomii au crezut că vor găsi apă pe suprafața Planetei Roșii. Astăzi se știe că pe vremuri Marte arăta complet diferit decât acum, poate că era apă pe el. Există o presupunere că schimbarea naturii suprafeței a fost facilitată de ciocnirea lui Marte cu un asteroid uriaș, care a lăsat o urmă sub forma a cinci cratere. Rezultatul dezastrului a fost o deplasare a polilor planetei cu aproape 90 de grade, o creștere semnificativă a activității vulcanice și mișcarea plăcilor litosferice. În același timp, au avut loc schimbările climatice. Marte și-a pierdut apa, presiunea atmosferică de pe planetă a scăzut semnificativ, iar suprafața a început să semene cu un deșert.

Jupiter

Planetele mari ale Sistemului Solar, sau giganții gazoase, sunt separate de planetele asemănătoare Pământului de Centura de asteroizi. Cel mai apropiat dintre ele de Soare este Jupiter. În mărime, depășește toate celelalte planete din sistemul nostru. Gigantul gazos a fost studiat folosind Voyager 1 și 2, precum și Galileo. Acesta din urmă a înregistrat căderea fragmentelor cometei Shoemaker-Levy 9 pe suprafața lui Jupiter. Atât evenimentul în sine, cât și oportunitatea de a-l observa au fost unice. Drept urmare, oamenii de știință au reușit să obțină nu numai o serie de imagini interesante, ci și câteva date despre cometă și compoziția planetei.

Căderea în sine asupra lui Jupiter diferă de cea a corpurilor cosmice ale grupului terestru. Nici măcar fragmentele uriașe nu pot lăsa un crater la suprafață: Jupiter este format aproape în întregime din gaz. Cometa a fost absorbită de straturile superioare ale atmosferei, lăsând urme întunecate pe suprafață care au dispărut în scurt timp. Este interesant faptul că Jupiter, datorită dimensiunii și masei sale, acționează ca un fel de protector al Pământului, protejându-l de diverse resturi spațiale. Se crede că gigantul gazos a jucat un rol important în apariția vieții: oricare dintre fragmentele căzute pe Jupiter ar putea duce la o extincție în masă pe Pământ. Și dacă astfel de căderi ar avea loc frecvent în primele etape ale vieții, poate că oamenii nu ar mai exista.

Semnal către frați în minte

Studiul planetelor sistemului solar și al spațiului în general se realizează, nu în ultimul rând, cu scopul de a căuta condițiile în care viața poate apărea sau a apărut deja. Cu toate acestea, ele sunt de așa natură încât umanitatea ar putea să nu poată face față sarcinii în tot timpul alocat acesteia. Prin urmare, navele spațiale Voyager au fost echipate cu o cutie rotundă de aluminiu care conținea un disc video. Conține informații care, potrivit oamenilor de știință, le pot explica reprezentanților altor civilizații, eventual existente în spațiu, unde este Pământul și cine îl locuiește. Imaginile surprind peisaje, structura anatomică a unei persoane, structura ADN-ului, scene din viața oamenilor și animalelor, sunt înregistrate sunete: cântecul păsărilor, plânsul unui copil, sunetul ploii și multe altele. Discul este prevăzut cu coordonatele sistemului solar în raport cu 14 pulsari puternici. Explicațiile sunt scrise folosind anul binar.

Voyager 1 va părăsi sistemul solar în jurul anului 2020 și va cutreieră cosmosul pentru multe secole viitoare. Oamenii de știință cred că descoperirea mesajului pământenilor de către alte civilizații s-ar putea să nu aibă loc foarte curând, într-un moment în care planeta noastră va înceta să mai existe. În acest caz, un disc cu informații despre oameni și Pământ este tot ce va rămâne din umanitate în Univers.

Noua runda

La începutul secolului al XXI-lea, interesul pentru el a crescut foarte mult. Fapte interesante despre sistemul solar continuă să se acumuleze. Datele despre giganții gazieri sunt în curs de actualizare. În fiecare an, echipamentele sunt îmbunătățite, în special, sunt dezvoltate noi tipuri de motoare care vor permite zboruri către zone mai îndepărtate ale spațiului cu un consum mai mic de combustibil. Mișcarea progresului științific ne permite să sperăm că toate cele mai interesante lucruri despre sistemul solar vor deveni în curând parte din cunoștințele noastre: vom putea găsi dovezi ale existenței, vom putea înțelege exact ce a dus la schimbarea climatică pe Marte și ce a fost aceasta. ca înainte, studiază Mercur ars de Soare și, în sfârșit, construiește o bază pe Lună. Cele mai sălbatice vise ale astronomilor moderni sunt chiar mai mari decât unele filme științifico-fantastice. Este interesant că progresele în tehnologie și fizică indică posibilitatea reală de a implementa planuri grandioase în viitor.

Studiul planetelor sistemului solar

Până la sfârșitul secolului al XX-lea, s-a acceptat în general că există nouă planete în sistemul solar: Mercur, Venus, Pământ, Marte, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun, Pluto. Dar recent, multe obiecte au fost descoperite dincolo de orbita lui Neptun, unele dintre ele asemănătoare cu Pluto, iar altele chiar mai mari ca dimensiuni. Prin urmare, în 2006, astronomii au clarificat clasificarea: cele mai mari 8 corpuri - de la Mercur la Neptun - sunt considerate planete clasice, iar Pluto a devenit prototipul unei noi clase de obiecte - planetele pitice. Cele 4 planete cele mai apropiate de Soare sunt de obicei numite planete terestre, iar următoarele 4 corpuri gazoase masive sunt numite planete gigantice. Planetele pitice locuiesc în principal în regiunea de dincolo de orbita lui Neptun - Centura Kuiper.

Luna

Luna este satelitul natural al Pământului și cel mai strălucitor obiect de pe cerul nopții. În mod oficial, Luna nu este o planetă, dar este semnificativ mai mare decât toate planetele pitice, majoritatea sateliților planetelor și nu este cu mult inferioară ca mărime față de Mercur. Pe Lună nu există o atmosferă familiară nouă, nu există râuri și lacuri, vegetație și organisme vii. Gravitația pe Lună este de șase ori mai mică decât pe Pământ. Ziua și noaptea, cu schimbări de temperatură de până la 300 de grade, durează două săptămâni. Și totuși, Luna atrage din ce în ce mai mult pământenii cu posibilitatea de a-și folosi condițiile și resursele unice. Prin urmare, Luna este primul nostru pas în a cunoaște obiectele Sistemului Solar.

Luna a fost bine explorată atât cu ajutorul telescoapelor de la sol, cât și datorită zborurilor a peste 50 de nave spațiale și nave cu astronauți. Stațiile automate sovietice Luna-3 (1959) și Zond-3 (1965) au fost primele care au fotografiat părțile de est și vest ale emisferei lunare, invizibile de pe Pământ. Sateliții artificiali ai Lunii i-au studiat câmpul gravitațional și topografia. Vehiculele autopropulsate „Lunokhod-1 și -2” au transmis pe Pământ multe imagini și informații despre proprietățile fizice și mecanice ale solului. Doisprezece astronauți americani cu ajutorul sondei spațiale Apollo în 1969-1972. au vizitat Luna, unde au efectuat studii de suprafață la șase locuri diferite de aterizare pe partea vizibilă, au instalat acolo echipamente științifice și au adus aproximativ 400 kg de roci lunare pe Pământ. Sondele Luna-16, -20 și -24 au forat automat și au livrat pământ lunar pe Pământ. Navele spațiale de nouă generație Clementine (1994), Lunar Prospector (1998-99) și Smart-1 (2003-06) au primit informații mai precise despre relieful și câmpul gravitațional al Lunii, precum și zăcămintele descoperite de materiale care conțin hidrogen, eventual gheață de apă, la suprafață. În special, concentrații crescute ale acestor materiale se găsesc în depresiunile permanent umbrite din apropierea polilor.

Sonda spațială chineză Chang'e-1, lansată pe 24 octombrie 2007, a fotografiat suprafața lunară și a colectat date pentru a compila un model digital al reliefului său. Pe 1 martie 2009, dispozitivul a fost aruncat pe suprafața Lunii. Pe 8 noiembrie 2008, nava spațială indiană Chandrayaan 1 a fost lansată pe orbită selenocentrică. Pe 14 noiembrie, sonda s-a separat de ea și a făcut o aterizare dură în apropierea polului sudic al Lunii. Aparatul a funcționat 312 zile și a transmis date despre distribuția elementelor chimice la suprafață și pe înălțimi de relief. Satelitul japonez Kaguya și doi microsateliți suplimentari, Okina și Oyuna, care au funcționat în perioada 2007-2009, au finalizat programul științific de cercetare lunară și au transmis date cu privire la înălțimile reliefului și distribuția gravitației pe suprafața sa cu mare precizie.

O nouă etapă importantă în studiul Lunii a fost lansarea pe 18 iunie 2009 a doi sateliți americani „Lunar Reconnaissance Orbiter” (Lunar Reconnaissance Orbiter) și „LCROSS” (sateliți de observare și detecție a craterului lunar). Pe 9 octombrie 2009, sonda LCROSS a fost trimisă la craterul Cabeo. Etapa uzată a rachetei Atlas-V, cântărind 2,2 tone, a căzut mai întâi pe fundul craterului Aproximativ patru minute, nava spațială LCROSS (cu o greutate de 891 kg) a căzut, care, înainte de a cădea, s-a repezit prin norul de praf. ridicat de scenă, reușind să facă cercetările necesare până la distrugerea dispozitivului. Cercetătorii americani cred că au reușit totuși să găsească puțină apă într-un nor de praf lunar. Lunar Orbiter continuă să exploreze Luna de pe orbita lunară polară. Instrumentul rusesc LEND (Lunar Research Neutron Detector), conceput pentru a căuta apă înghețată, este instalat la bordul navei spațiale. În zona Polului Sud, a descoperit o cantitate mare de hidrogen, care poate fi un semn al prezenței apei acolo într-o stare legată.

În viitorul apropiat, va începe explorarea Lunii. Deja astăzi, proiectele sunt dezvoltate în detaliu pentru a crea o bază permanentă locuită pe suprafața sa. Prezența pe termen lung sau permanentă pe Lună a echipajelor de înlocuire a unei astfel de baze va face posibilă rezolvarea unor probleme științifice și aplicate mai complexe.

Luna se deplasează sub influența gravitației, în principal din două corpuri cerești - Pământul și Soarele, la o distanță medie de 384.400 km de Pământ. La apogeu această distanță crește la 405.500 km, la perigeu scade la 363.300 km. Perioada de revoluție a Lunii în jurul Pământului în raport cu stelele îndepărtate este de aproximativ 27,3 zile (lună sideală), dar întrucât Luna se învârte în jurul Soarelui împreună cu Pământul, poziția sa față de linia Soare-Pământ se repetă după o perioadă de timp puțin mai lungă - aproximativ 29,5 zile (lună sinodică). In aceasta perioada are loc o schimbare completa a fazelor lunare: de la luna noua la primul sfert, apoi la luna plina, la ultimul sfert si din nou la luna noua. Luna se rotește în jurul axei sale cu o viteză unghiulară constantă în aceeași direcție în care se învârte în jurul Pământului și cu aceeași perioadă de 27,3 zile. De aceea de pe Pământ vedem o singură emisferă a Lunii, pe care o numim vizibilă; iar cealaltă emisferă este mereu ascunsă de ochii noștri. Această emisferă, care nu este vizibilă de pe Pământ, este numită partea îndepărtată a Lunii. Figura formată de suprafața fizică a Lunii este foarte aproape de o sferă obișnuită cu o rază medie de 1737,5 km. Suprafața globului lunar este de aproximativ 38 milioane km 2, ceea ce reprezintă doar 7,4% din suprafața pământului sau aproximativ un sfert din suprafața continentelor pământului. Raportul de masă al Lunii și al Pământului este de 1:81,3. Densitatea medie a Lunii (3,34 g/cm3) este semnificativ mai mică decât densitatea medie a Pământului (5,52 g/cm3). Gravitația pe Lună este de șase ori mai mică decât pe Pământ. Într-o după-amiază de vară în apropierea ecuatorului, suprafața se încălzește până la +130° C, pe alocuri chiar mai sus; iar noaptea temperatura scade la -170 °C. Răcirea rapidă a suprafeței se observă și în timpul eclipselor de Lună. Există două tipuri de zone pe Lună: luminoase - continentale, care ocupă 83% din întreaga suprafață (inclusiv partea îndepărtată), și zone întunecate numite mări. Această diviziune a apărut la mijlocul secolului al XVII-lea, când se presupunea că de fapt există apă pe Lună. În ceea ce privește compoziția mineralogică și conținutul de elemente chimice individuale, rocile lunare de pe zonele întunecate ale suprafeței (mărilor) sunt foarte apropiate de rocile terestre precum bazalții, iar pe zonele luminoase (continente) - de anortozite.

Problema originii Lunii nu este încă complet clară. Compoziția chimică a rocilor lunare sugerează că Luna și Pământul s-au format în aceeași regiune a sistemului solar. Dar diferența dintre compoziția și structura lor internă ne face să credem că ambele corpuri nu erau un singur întreg în trecut. Majoritatea craterelor mari și a depresiunilor uriașe (bazine cu mai multe inele) au apărut pe suprafața bilei lunare în timpul unei perioade de bombardament puternic al suprafeței. Cu aproximativ 3,5 miliarde de ani în urmă, ca urmare a încălzirii interne, lavele bazaltice s-au revărsat pe suprafață din adâncurile Lunii, umplând zonele joase și depresiunile rotunde. Așa s-au format mările lunare. Pe revers, din cauza scoarței mai groase, au fost semnificativ mai puține revărsări. Pe emisfera vizibilă, mările ocupă 30% din suprafață, iar pe emisfera opusă - doar 3%. Astfel, evoluția suprafeței lunare s-a încheiat practic cu aproximativ 3 miliarde de ani în urmă. Bombardamentul cu meteoriți a continuat, dar cu mai puțină intensitate. Ca urmare a prelucrării prelungite a suprafeței, s-a format stratul liber superior de roci al Lunii - regolit, gros de câțiva metri.

Mercur

Planeta cea mai apropiată de Soare poartă numele vechiului zeu Hermes (la romani Mercur) - mesagerul zeilor și zeul zorilor. Mercur se află la o distanță medie de 58 milioane km sau 0,39 UA. de la soare. Deplasându-se de-a lungul unei orbite foarte alungite, la periheliu se apropie de Soare la o distanță de 0,31 UA, iar la distanța sa maximă se află la o distanță de 0,47 UA, făcând o revoluție completă în 88 de zile pământești. În 1965, folosind metode radar de pe Pământ, s-a stabilit că perioada de rotație a acestei planete este de 58,6 zile, adică în 2/3 din anul ei finalizează o rotație completă în jurul axei sale. Adăugarea mișcărilor axiale și orbitale duce la faptul că, fiind pe linia Soare-Pământ, Mercur este întotdeauna întors cu aceeași parte spre noi. O zi solară (perioada de timp dintre culmile superioare sau inferioare ale Soarelui) durează 176 de zile pământești pe planetă.

La sfârșitul secolului al XIX-lea, astronomii au încercat să schițeze trăsăturile întunecate și luminoase observate pe suprafața lui Mercur. Cele mai cunoscute sunt lucrările lui Schiaparelli (1881-1889) și ale astronomului american Percival Lovell (1896-1897). Interesant este că astronomul T. J. C. a anunțat chiar în 1901 că a văzut cratere pe Mercur. Puțini au crezut, dar ulterior craterul de 625 de kilometri (Beethoven) a ajuns în locul marcat de Xi. Astronomul francez Eugene Antoniadi a alcătuit o hartă a „emisferei vizibile” a lui Mercur în 1934, deoarece atunci se credea că doar o emisferă era întotdeauna iluminată. Antoniadi a dat nume detaliilor individuale de pe această hartă, care sunt parțial folosite pe hărțile moderne.

A fost posibilă pentru prima dată să se alcătuiască hărți cu adevărat fiabile ale planetei și să se vadă detaliile fine ale reliefului de suprafață datorită sondei spațiale americane Mariner 10, lansată în 1973. S-a apropiat de Mercur de trei ori și a transmis imagini de televiziune din diferite părți ale suprafața sa către Pământ. În total, 45% din suprafața planetei a fost îndepărtată, în principal emisfera vestică. După cum sa dovedit, întreaga sa suprafață este acoperită cu multe cratere de diferite dimensiuni. A fost posibil să se clarifice valoarea razei planetei (2439 km) și masa acesteia. Senzorii de temperatură au făcut posibil să se stabilească că în timpul zilei temperatura suprafeței planetei crește la 510 ° C, iar noaptea scade la -210 ° C. Puterea câmpului său magnetic este de aproximativ 1% din puterea magnetică a pământului. camp. Peste 3 mii de fotografii realizate în timpul celei de-a treia abordări au avut o rezoluție de până la 50 m.

Accelerația gravitației pe Mercur este de 3,68 m/s 2 . Un astronaut de pe această planetă va cântări de aproape trei ori mai puțin decât pe Pământ. Deoarece s-a dovedit că densitatea medie a lui Mercur este aproape aceeași cu cea a Pământului, se presupune că Mercur are un miez de fier, ocupând aproximativ jumătate din volumul planetei, deasupra căruia se află o manta și o înveliș de silicat. Mercur primește de 6 ori mai multă lumină solară pe unitate de suprafață decât Pământul. În plus, cea mai mare parte a energiei solare este absorbită, deoarece suprafața planetei este întunecată, reflectând doar 12-18% din lumina incidentă. Stratul de suprafață al planetei (regolitul) este foarte zdrobit și servește drept izolație termică excelentă, astfel încât la o adâncime de câteva zeci de centimetri de la suprafață temperatura este constantă - aproximativ 350 de grade K. Mercur are o atmosferă de heliu extrem de rarefiată creată. de „vântul solar” care suflă peste planetă. Presiunea unei astfel de atmosfere la suprafață este de 500 de miliarde de ori mai mică decât la suprafața Pământului. Pe lângă heliu, au fost detectate o cantitate nesemnificativă de hidrogen, urme de argon și neon.

Nava spațială americană Messenger (Messenger - de la Curierul Englez), lansată pe 3 august 2004, a făcut primul zbor al lui Mercur pe 14 ianuarie 2008 la o distanță de 200 km de suprafața planetei. Ea a fotografiat jumătatea de est a emisferei planetei nefotografiate anterior. Studiile lui Mercur au fost efectuate în două etape: mai întâi, sondaje de pe calea de zbor în timpul a două întâlniri cu planeta (2008), iar apoi (30 septembrie 2009) - cele detaliate. Întreaga suprafață a planetei a fost fotografiată în diverse game spectrale și s-au obținut imagini color ale terenului, s-a determinat compoziția chimică și mineralogică a rocilor și s-a măsurat conținutul de elemente volatile din stratul de sol apropiat de suprafață. Altimetrul laser a măsurat înălțimile reliefului de suprafață al lui Mercur. S-a dovedit că diferența de înălțimi a reliefului pe această planetă este mai mică de 7 km. La a patra apropiere, pe 18 martie 2011, satelitul Messenger ar trebui să intre pe orbita satelitului artificial Mercur.

Conform deciziei Uniunii Astronomice Internaționale, craterele de pe Mercur poartă numele unor figuri: scriitori, poeți, artiști, sculptori, compozitori. De exemplu, cele mai mari cratere cu un diametru de 300 până la 600 km au fost numite Beethoven, Tolstoi, Dostoievski, Shakespeare și alții. Există excepții de la această regulă - un crater cu un diametru de 60 km cu un sistem de raze poartă numele celebrului astronom Kuiper, iar un alt crater cu un diametru de 1,5 km lângă ecuator, luat ca origine a longitudinii pe Mercur, este numit Hun Kal, care este în limba mayașilor antici înseamnă „douăzeci”. S-a convenit să tragă un meridian prin acest crater cu o longitudine de 20°.

Câmpiilor li se dau numele planetei Mercur în diferite limbi, cum ar fi Câmpia Sobkou sau Câmpia Odin. Există două câmpii numite pentru locația lor: Câmpia Nordică și Câmpia Căldură, situate în regiunea temperaturilor maxime la 180° longitudine. Munții care mărginesc această câmpie au fost numiți Munții Heat. O trăsătură distinctivă a topografiei lui Mercur sunt marginile sale extinse, care poartă numele unor nave de cercetare marină. Văile poartă numele observatoarelor de radioastronomie. Cele două creste poartă numele Antoniadi și Schiaparelli, în onoarea astronomilor care au alcătuit primele hărți ale acestei planete.

Venus

Venus este planeta cea mai apropiată de Pământ, este mai aproape de noi decât Soarele și, prin urmare, este luminată mai puternic de aceasta; În cele din urmă, reflectă foarte bine lumina soarelui. Faptul este că suprafața lui Venus este acoperită sub o acoperire puternică a atmosferei, ascunzând complet suprafața planetei de vederea noastră. În domeniul vizibil nu poate fi văzut nici de pe orbita satelitului artificial Venus și, cu toate acestea, avem „imagini” ale suprafeței care au fost obținute prin radar.

A doua planetă de la Soare poartă numele vechii zeițe a iubirii și frumuseții Afrodita (pentru romani - Venus). Raza medie a lui Venus este de 6051,8 km, iar masa sa este de 81% din masa Pământului. Venus se învârte în jurul Soarelui în aceeași direcție ca și celelalte planete, completând o revoluție completă în 225 de zile. Perioada de rotație în jurul axei sale (243 de zile) a fost determinată abia la începutul anilor 1960, când au început să fie folosite metodele radar pentru măsurarea vitezelor de rotație ale planetelor. Astfel, rotația zilnică a lui Venus este cea mai lentă dintre toate planetele. În plus, apare în sens opus: spre deosebire de majoritatea planetelor, pentru care direcțiile de orbită și de rotație în jurul axei coincid, Venus se rotește în jurul axei sale în direcția opusă mișcării orbitale. Dacă te uiți la asta formal, aceasta nu este o proprietate unică a lui Venus. De exemplu, Uranus și Pluto se rotesc și ei în direcția opusă. Dar se rotesc practic „întinși pe o parte”, iar axa lui Venus este aproape perpendiculară pe planul orbital, deci este singura care „cu adevărat” se rotește în direcția opusă. De aceea ziua solară pe Venus este mai scurtă decât timpul necesar pentru a se roti în jurul axei sale și este de 117 zile pământești (pentru alte planete, ziua solară este mai lungă decât perioada de rotație). Și un an pe Venus este doar de două ori mai lung decât o zi solară.

Atmosfera lui Venus este formată din 96,5% dioxid de carbon și aproape 3,5% azot. Alte gaze - vapori de apă, oxigen, oxid și dioxid de sulf, argon, neon, heliu și cripton - se adună mai puțin de 0,1%. Dar trebuie reținut că atmosfera venusiană este de aproximativ 100 de ori mai masivă decât a noastră, așa că există, de exemplu, de cinci ori mai mult azot acolo decât în ​​atmosfera Pământului.

Ceața ceață din atmosfera lui Venus se extinde în sus până la o altitudine de 48-49 km. Mai departe, până la o altitudine de 70 km există un strat de nor care conține picături de acid sulfuric concentrat, iar acizii clorhidric și fluorhidric sunt, de asemenea, prezenți în straturile superioare. Norii lui Venus reflectă 77% din lumina soarelui care îi lovește. În vârful celor mai înalți munți ai lui Venus - Munții Maxwell (altitudine aproximativ 11 km) - presiunea atmosferică este de 45 bari, iar în partea de jos a Canionului Diana - 119 bari. După cum știți, presiunea atmosferei pământului la suprafața planetei este de doar 1 bar. Atmosfera puternică de dioxid de carbon a lui Venus absoarbe și transmite parțial aproximativ 23% din radiația solară la suprafață. Această radiație încălzește suprafața planetei, dar radiația termică infraroșie de la suprafață călătorește prin atmosferă înapoi în spațiu cu mare dificultate. Și numai atunci când suprafața se încălzește până la aproximativ 460-470 °C, fluxul de energie de ieșire se dovedește a fi egal cu fluxul de energie de intrare. Din cauza acestui efect de seră, suprafața lui Venus rămâne fierbinte, indiferent de latitudine. Însă în munți, peste care atmosfera este mai subțire, temperatura este mai mică cu câteva zeci de grade. Venus a fost explorată de peste 20 de nave spațiale: Venus, Mariners, Pioneer-Venus, Vega și Magellan. În 2006, sonda Venus Express a funcționat pe orbită în jurul acesteia. Oamenii de știință au putut vedea caracteristicile globale ale topografiei suprafeței lui Venus datorită sondajului radar de la orbitele Pioneer-Venera (1978), Venera-15 și -16 (1983-84) și Magellan (1990-94). Radarul de la sol vă permite să „vedeți” doar 25% din suprafață și cu o rezoluție a detaliilor mult mai mică decât sunt capabile navele spațiale. De exemplu, Magellan a primit imagini ale întregii suprafețe cu o rezoluție de 300 m. S-a dovedit că cea mai mare parte a suprafeței lui Venus este ocupată de câmpii deluroase.

Terenurile înalte reprezintă doar 8% din suprafață. Toate detaliile vizibile ale reliefului și-au primit numele. În primele imagini radar de la sol ale zonelor individuale ale suprafeței lui Venus, cercetătorii au folosit diverse nume, dintre care acum rămân pe hărți - Munții Maxwell (numele reflectă rolul fizicii radio în studiul lui Venus), Alpha. și regiunile Beta (cele două părți cele mai strălucitoare ale reliefului lui Venus din imaginile radar sunt numite după primele litere ale alfabetului grecesc). Dar aceste nume sunt excepții de la regulile de numire adoptate de Uniunea Astronomică Internațională: astronomii au decis să numească caracteristicile topografiei suprafeței lui Venus cu nume feminine. Au fost numite zone mari înălțate: Țara Afroditei, Țara Iștarului (în cinstea zeiței asiriene a iubirii și frumuseții) și Țara Lada (zeița slavă a iubirii și frumuseții). Craterele mari sunt numite în onoarea femeilor remarcabile din toate timpurile și popoarele, iar craterele mici poartă nume personale de femeie. Pe hărțile lui Venus puteți găsi nume precum Cleopatra (ultima regină a Egiptului), Dashkova (directorul Academiei de Științe din Sankt Petersburg), Akhmatova (poetă rusă) și alte nume celebre. Numele rusești includ Antonina, Galina, Zina, Zoya, Lena, Masha, Tatyana și altele.

Marte

A patra planetă de la Soare, numită după zeul războiului Marte, este de 1,5 ori mai departe de Pământ. O revoluție orbitală durează lui Marte 687 de zile pământești. Orbita lui Marte are o excentricitate vizibilă (0,09), astfel încât distanța sa față de Soare variază de la 207 milioane km la periheliu la 250 milioane km la afelie. Orbitele lui Marte și ale Pământului se află aproape în același plan: unghiul dintre ele este de numai 2°. La fiecare 780 de zile, Pământul și Marte se află la o distanță minimă unul de celălalt, care poate varia de la 56 la 101 milioane km. Astfel de apropieri ale planetelor se numesc opoziții. Dacă în acest moment distanța dintre planete este mai mică de 60 de milioane de km, atunci opoziția se numește mare. Confruntări mari au loc la fiecare 15-17 ani.

Raza ecuatorială a lui Marte este de 3394 km, cu 20 km mai mult decât cea polară. Marte este de zece ori mai mic ca masă decât Pământul, iar ca suprafață este de 3,5 ori mai mic. Perioada de rotație axială a lui Marte a fost determinată de observații telescopice la sol ale caracteristicilor contrastante ale suprafeței: este de 24 de ore, 39 de minute și 36 de secunde. Axa de rotație a lui Marte este înclinată la un unghi de 25,2° față de perpendiculară pe planul orbital. Prin urmare, pe Marte are loc și o schimbare a anotimpurilor, dar durata anotimpurilor este aproape de două ori mai mare decât pe Pământ. Datorită alungirii orbitei, anotimpurile din emisfera nordică și sudică au durate diferite: vara în emisfera nordică durează 177 de zile marțiane, iar în sud este cu 21 de zile mai scurtă, dar mai caldă decât vara în emisfera nordică.

Datorită distanței mai mari de Soare, Marte primește doar 43% din energia care cade pe aceeași zonă a suprafeței terestre. Temperatura medie anuală pe suprafața lui Marte este de aproximativ -60 °C. Temperatura maximă de acolo nu depășește câteva grade peste zero, iar cea minimă a fost înregistrată pe calota polară nordică și este de -138 °C. În timpul zilei, temperatura de suprafață se modifică semnificativ. De exemplu, în emisfera sudică, la o latitudine de 50°, temperatura caracteristică la mijlocul toamnei variază de la -18 °C la prânz până la -63 °C noaptea. Cu toate acestea, deja la o adâncime de 25 cm sub suprafață, temperatura este aproape constantă (aproximativ -60 ° C), indiferent de ora din zi și de anotimp. Schimbările mari de temperatură la suprafață se explică prin faptul că atmosfera lui Marte este foarte rarefiată, iar suprafața se răcește rapid noaptea și este rapid încălzită de Soare în timpul zilei. Atmosfera lui Marte este formată din 95% dioxid de carbon. Celelalte componente ale sale: 2,5% azot, 1,6% argon, mai puțin de 0,4% oxigen. Presiunea atmosferică medie la suprafață este de 6,1 mbar, adică de 160 de ori mai mică decât presiunea aerului terestre la nivelul mării (1 bar). În cele mai adânci depresiuni de pe Marte poate ajunge la 12 milibari. Atmosfera planetei este uscată, practic nu există vapori de apă în ea.

Calotele polare ale lui Marte sunt multistratificate. Stratul inferior, principal, gros de câțiva kilometri, este format din gheață de apă obișnuită amestecată cu praf; acest strat rămâne vara, formând capace permanente. Iar schimbările sezoniere observate în calotele polare apar din cauza stratului superior de mai puțin de 1 metru grosime, format din dioxid de carbon solid, așa-numita „gheață uscată”. Suprafața acoperită de acest strat crește rapid iarna, atingând o paralelă de 50°, iar uneori chiar traversând această linie. Primăvara, pe măsură ce temperatura crește, stratul superior se evaporă, lăsând doar un capac permanent. „Valul de întunecare” a suprafețelor observat odată cu schimbarea anotimpurilor se explică printr-o schimbare a direcției vântului, care suflă constant în direcția de la un pol la altul. Vântul duce stratul superior de material liber - praf ușor, expunând zone de roci mai întunecate. În perioadele în care Marte trece de periheliu, încălzirea suprafeței și a atmosferei crește, iar echilibrul mediului marțian este perturbat. Viteza vântului crește la 70 km/h, încep vârtejuri și furtuni. Uneori, peste un miliard de tone de praf se ridică și este ținut în suspensie, în timp ce condițiile climatice de pe întregul glob marțian se schimbă dramatic. Durata furtunilor de praf poate ajunge la 50 - 100 de zile. Explorarea lui Marte de către nave spațiale a început în 1962 odată cu lansarea sondei Mars-1. Primele imagini ale unor părți ale suprafeței lui Marte au fost transmise de Mariner 4 în 1965, iar apoi de Mariner 6 și 7 în 1969. Landerul Mars 3 a reușit să facă o aterizare moale. Pe baza imaginilor Mariner 9 (1971), au fost compilate hărți detaliate ale planetei. El a transmis pe Pământ 7329 de fotografii ale lui Marte cu o rezoluție de până la 100 m, precum și fotografii ale sateliților săi - Phobos și Deimos. O flotilă întreagă de patru nave spațiale Mars-4, -5, -6, -7, lansată în 1973, a ajuns în vecinătatea lui Marte la începutul anului 1974. Din cauza unei defecțiuni a sistemului de frânare de la bord, Mars-4 a trecut la un distanță de aproximativ 2200 km de suprafața planetei, doar după ce am fotografiat-o. „Mars-5” a efectuat studii de la distanță ale suprafeței și atmosferei de pe orbita unui satelit artificial. Landerul Mars 6 a făcut o aterizare uşoară în emisfera sudică. Datele privind compoziția chimică, presiunea și temperatura atmosferei au fost transmise pe Pământ. Marte 7 a trecut la o distanță de 1.300 km de suprafață fără a-și finaliza programul.

Cele mai eficiente zboruri au fost cele două vikingi americani lansate în 1975. La bordul aparatelor erau camere de televiziune, spectrometre cu infraroșu pentru înregistrarea vaporilor de apă din atmosferă și radiometre pentru obținerea datelor de temperatură. Unitatea de aterizare Viking 1 a efectuat o aterizare ușoară pe Chrys Planitia pe 20 iulie 1976, iar unitatea de aterizare Viking 2 pe Utopia Planitia pe 3 septembrie 1976. Au fost efectuate experimente unice la locurile de aterizare pentru a detecta semne de viață în solul marțian. Un dispozitiv special a capturat o probă de sol și a plasat-o într-unul dintre recipientele care conțineau o rezervă de apă sau nutrienți. Deoarece orice organisme vii își schimbă habitatul, instrumentele au trebuit să înregistreze acest lucru. Deși s-au observat unele modificări ale mediului într-un recipient bine închis, prezența unui agent oxidant puternic în sol ar putea duce la aceleași rezultate. De aceea, oamenii de știință nu au putut atribui cu încredere aceste schimbări activității bacteriilor. Fotografii detaliate ale suprafeței lui Marte și ale sateliților săi au fost luate de la stațiile orbitale. Pe baza datelor obținute, au fost întocmite hărți detaliate ale suprafeței planetei, hărți geologice, termice și alte hărți speciale.

Sarcina stațiilor sovietice „Phobos-1, -2”, lansate după o pauză de 13 ani, a fost să studieze Marte și satelitul său Phobos. Ca urmare a unei comenzi incorecte de la Pământ, Phobos-1 și-a pierdut orientarea, iar comunicarea cu acesta nu a putut fi restabilită. „Phobos-2” a intrat pe orbita satelitului artificial de pe Marte în ianuarie 1989. Datele privind schimbările de temperatură de pe suprafața lui Marte și noi informații despre proprietățile rocilor care alcătuiesc Phobos au fost obținute prin metode de la distanță. Au fost obținute 38 de imagini cu o rezoluție de până la 40 m și s-a măsurat temperatura suprafeței acesteia, care a fost de 30 °C în cele mai fierbinți puncte. Din păcate, nu a fost posibilă implementarea programului principal pentru studiul Phobos. Contactul cu dispozitivul a fost pierdut pe 27 martie 1989. Acest lucru nu a pus capăt seriei de defecțiuni. Nava spațială americană Mars Observer, lansată în 1992, nu și-a îndeplinit nicio misiune. Contactul cu el a fost pierdut pe 21 august 1993. Nu a fost posibilă plasarea stației ruse „Mars-96” pe calea de zbor către Marte.

Unul dintre cele mai de succes proiecte ale NASA este stația Mars Global Surveyor, lansată pe 7 noiembrie 1996 pentru a oferi cartografierea detaliată a suprafeței lui Marte. Dispozitivul servește și ca satelit de telecomunicații pentru roverele Spirit și Opportunity, care au fost livrate în 2003 și continuă să funcționeze până în prezent. În iulie 1997, Mars Pathfinder a livrat planetei primul rover automat, Sogerner, cu o greutate mai mică de 11 kg, care a studiat cu succes compoziția chimică a suprafeței și condițiile meteorologice. Rover-ul a menținut contactul cu Pământul printr-un modul de aterizare. Stația interplanetară automată a NASA „Mars Reconnaissance Satellite” și-a început activitatea pe orbită în martie 2006. Folosind o cameră de înaltă rezoluție pe suprafața lui Marte, a fost posibil să se distingă caracteristici care măsoară 30 cm „Mars Odyssey”, „Mars Express” și „Mars Reconnaissance Satellite” „Cercetările de pe orbită continuă. Aparatul Phoenix a funcționat în regiunea polară între 25 mai și 2 noiembrie 2008. A forat suprafața pentru prima dată și a descoperit gheață. Phoenix a livrat planetei o bibliotecă digitală de science fiction. Sunt în curs de dezvoltare programe pentru a zbura astronauți pe Marte. O astfel de expediție va dura mai mult de doi ani, deoarece pentru a se întoarce vor trebui să aștepte o poziție relativă convenabilă a Pământului și Marte.

Pe hărțile moderne ale lui Marte, alături de denumirile atribuite formelor de relief identificate din imaginile spațiale, sunt folosite și vechi nume geografice și mitologice propuse de Schiaparelli. Cea mai mare zonă înălțată, de aproximativ 6.000 km în diametru și până la 9 km în înălțime, a fost numită Tharsis (cum era numit Iranul pe hărțile antice), iar o imensă depresiune inelară din sud, cu un diametru de peste 2.000 km, a fost numită Hellas. (Grecia). Zonele suprafeței acoperite dens cu cratere au fost numite ținuturi: Țara lui Prometheus, Țara Noe și altele. Văile primesc numele planetei Marte din limbile diferitelor popoare. Craterele mari poartă numele oamenilor de știință, iar craterele mici sunt numite după zonele populate ale Pământului. Patru vulcani uriași dispăruți se ridică deasupra zonei înconjurătoare la o înălțime de 26 m. Cel mai mare dintre ei, Muntele Olimp, situat la marginea vestică a Munților Arsida, are o bază cu un diametru de 600 km și o calderă (crater). vârful cu diametrul de 60 km. Trei vulcani - Muntele Askrian, Muntele Pavolina și Muntele Arsia - se află pe o singură linie dreaptă în vârful Munților Tharsis. Vulcanii înșiși se ridică la încă 17 km deasupra Tharsis. Pe lângă acești patru, pe Marte au fost găsiți peste 70 de vulcani dispăruți, dar ei sunt mult mai mici ca suprafață și înălțime.

La sud de ecuator există o vale uriașă de până la 6 km adâncime și mai mult de 4000 km lungime. Se numea Valles Marineris. Au fost identificate și multe văi mai mici, precum și șanțuri și crăpături, ceea ce indică faptul că în antichitate era apă pe Marte și, prin urmare, atmosfera era mai densă. Sub suprafața lui Marte în unele zone ar trebui să existe un strat de permafrost gros de câțiva kilometri. În astfel de zone, fluxurile înghețate, neobișnuite pentru planetele terestre, sunt vizibile la suprafață în apropierea craterelor, din care se poate aprecia prezența gheții subterane.

Cu excepția câmpiilor, suprafața lui Marte este puternic craterizată. Craterele tind să pară mai distruse decât cele de pe Mercur și Lună. Urme de eroziune eoliană pot fi văzute peste tot.

Phobos și Deimos - sateliții naturali ai lui Marte

Lunii de pe Marte au fost descoperiți în timpul marii opoziții din 1877 de astronomul american A. Hall. Se numeau Phobos (tradus din greacă Frica) și Deimos (Oroarea), deoarece în miturile antice zeul războiului era întotdeauna însoțit de copiii săi - Frica și Groaza. Sateliții au dimensiuni foarte mici și au forme neregulate. Semi-axa majoră a lui Phobos este de 13,5 km, iar axa minoră este de 9,4 km; Deimos are 7,5, respectiv 5,5 km. Sonda Mariner 7 a fotografiat Phobos pe fundalul lui Marte în 1969, iar Mariner 9 a trimis înapoi numeroase imagini ale ambelor luni, arătând suprafețele lor aspre, cu cratere puternice. Sondele Viking și Phobos-2 au făcut mai multe abordări apropiate de sateliți. Cele mai bune fotografii cu Phobos arată detalii de relief de până la 5 metri în dimensiune.

Orbitele sateliților sunt circulare. Phobos orbitează Marte la o distanță de 6000 km de suprafață cu o perioadă de 7 ore și 39 de minute. Deimos se află la 20 de mii de km distanță de suprafața planetei, iar perioada sa orbitală este de 30 de ore și 18 minute. Perioadele de rotație ale sateliților în jurul axei lor coincid cu perioadele de revoluție în jurul lui Marte. Axele majore ale figurilor satelitului sunt întotdeauna îndreptate spre centrul planetei. Phobos se ridică în vest și apune în est de 3 ori pe zi marțiană. Densitatea medie a Phobos este mai mică de 2 g/cm 3 , iar accelerația căderii libere pe suprafața sa este de 0,5 cm/s 2 . O persoană de pe Phobos ar cântări doar câteva zeci de grame și ar putea, aruncând o piatră cu mâna, să o facă să zboare în spațiu pentru totdeauna (viteza de decolare pe suprafața Phobos este de aproximativ 13 m/s). Cel mai mare crater de pe Phobos are un diametru de 8 km, comparabil cu cel mai mic diametru al satelitului în sine. Pe Deimos, cea mai mare depresiune are un diametru de 2 km. Suprafețele sateliților sunt presărate cu cratere mici, aproape în același mod ca și Luna. În ciuda asemănării generale, a abundenței de material fin zdrobit care acoperă suprafețele sateliților, Phobos pare mai „sfâșiat”, iar Deimos are o suprafață mai netedă, acoperită cu praf. Pe Phobos au fost descoperite șanțuri misterioase, traversând aproape întregul satelit. Brazdele au lățimea de 100-200 m și se întind pe zeci de kilometri. Adâncimea lor este de la 20 la 90 de metri. Există mai multe despre originea acestor caneluri, dar până acum nu există o explicație suficient de convingătoare, precum și o explicație a originii sateliților înșiși. Cel mai probabil, aceștia sunt asteroizi capturați de Marte.

Jupiter

Nu degeaba Jupiter este numit „regele planetelor”. Este cea mai mare planetă din sistemul solar, depășind Pământul de 11,2 ori în diametru și de 318 ori în masă. Jupiter are o densitate medie scăzută (1,33 g/cm3) deoarece este format aproape în întregime din hidrogen și heliu. Este situat la o distanță medie de 779 milioane km de Soare și petrece aproximativ 12 ani într-o singură revoluție orbitală. În ciuda dimensiunilor sale gigantice, această planetă se rotește foarte repede - mai repede decât Pământul sau Marte. Cel mai surprinzător lucru este că Jupiter nu are o suprafață solidă în sensul general acceptat - este un gigant gazos. Jupiter conduce grupul de planete gigantice. Numit după zeul suprem al mitologiei antice (vechii greci - Zeus, romanii - Jupiter), este de cinci ori mai departe de Soare decât de Pământ. Datorită rotației sale rapide, Jupiter este foarte aplatizat: raza sa ecuatorială (71.492 km) este cu 7% mai mare decât raza sa polară, ceea ce este ușor de observat când este observat cu un telescop. Forța gravitației la ecuatorul planetei este de 2,6 ori mai mare decât pe Pământ. Ecuatorul lui Jupiter este înclinat doar cu 3° față de orbita sa, astfel încât planeta nu experimentează o schimbare de anotimp. Înclinarea orbitei față de planul ecliptic este și mai mică - doar 1°. La fiecare 399 de zile, opozițiile dintre Pământ și Jupiter se repetă.

Hidrogenul și heliul sunt componentele principale ale acestei planete: în volum, raportul dintre aceste gaze este de 89% hidrogen și 11% heliu, iar în masă 80% și, respectiv, 20%. Întreaga suprafață vizibilă a lui Jupiter este formată de nori denși, formând un sistem de centuri întunecate și zone luminoase la nord și la sud de ecuator până la paralelele de 40° latitudine nordică și sudică. Norii formează straturi de nuanțe maronii, roșii și albăstrui. Perioadele de rotație ale acestor straturi de nori s-au dovedit a nu fi aceleași: cu cât sunt mai aproape de ecuator, cu atât perioada lor de rotație este mai scurtă. Deci, lângă ecuator, ei completează o revoluție în jurul axei planetei în 9 ore și 50 de minute, iar la latitudini medii - în 9 ore și 55 de minute. Centurile și zonele sunt zone cu fluxuri ascendente și descendente în atmosferă. Curenții atmosferici paraleli cu ecuatorul sunt menținuți de fluxurile de căldură din adâncurile planetei, precum și de rotația rapidă a lui Jupiter și de energia de la Soare. Suprafața vizibilă a zonelor este situată la aproximativ 20 km deasupra centurii. Mișcări puternice de gaze turbulente sunt observate la granițele benzilor și zonelor. Atmosfera hidrogen-heliu a lui Jupiter este enormă. Învelișul de nori este situat la o altitudine de aproximativ 1000 km deasupra „suprafeței”, unde starea gazoasă se transformă în lichidă din cauza presiunii ridicate.

Chiar înainte de zborurile navelor spațiale către Jupiter, s-a stabilit că fluxul de căldură din adâncurile lui Jupiter este de două ori mai mare decât afluxul de căldură solară primit de planetă. Acest lucru se poate datora scufundării lente a substanțelor mai grele spre centrul planetei și ascensiunii celor mai ușoare. Meteoriții care cad pe planetă pot fi, de asemenea, o sursă de energie. Culoarea curelelor se explică prin prezența diferiților compuși chimici. Mai aproape de polii planetei, la latitudini mari, norii formează un câmp continuu cu pete maro și albăstrui de până la 1000 km. Cea mai faimoasă caracteristică a lui Jupiter este Marea Pată Roșie, o caracteristică ovală de diferite dimensiuni, situată în zona tropicală de sud. În prezent, are dimensiuni de 15.000 × 30.000 km (adică două globuri pot încăpea cu ușurință în el), iar în urmă cu o sută de ani, observatorii au observat că dimensiunea spotului era de două ori mai mare. Uneori nu se vede foarte clar. Marea Pată Roșie este un vortex de lungă durată în atmosfera lui Jupiter, făcând o revoluție completă în jurul centrului său în 6 zile pământești. Primul studiu al lui Jupiter la distanță apropiată (130 mii km) a avut loc în decembrie 1973 folosind sonda Pioneer 10. Observațiile efectuate de acest aparat în raze ultraviolete au arătat că planeta are coroane extinse de hidrogen și heliu. Partea de sus a norilor pare a fi compus din nori cirrus de amoniac, în timp ce dedesubt este un amestec de hidrogen, metan și cristale de amoniac înghețate. Un radiometru în infraroșu a arătat că temperatura norii exterioare era de aproximativ -133 °C. A fost descoperit un câmp magnetic puternic și zona cu cea mai intensă radiație a fost înregistrată la o distanță de 177 mii km de planetă. Pena magnetosferei lui Jupiter este vizibilă chiar și dincolo de orbita lui Saturn.

Ruta lui Pioneer 11, care a zburat la o distanță de 43 de mii de km de Jupiter în decembrie 1974, a fost calculată diferit. A trecut între centurile de radiații și planeta însăși, evitând o doză periculoasă de radiații pentru echipamentele electronice. Analiza imaginilor color ale stratului de nori obținute cu un fotopolarimetru a făcut posibilă identificarea caracteristicilor și structurii norilor. Înălțimea norilor s-a dovedit a fi diferită în centuri și zone. Chiar înainte de zborurile Pioneer 10 și 11 de pe Pământ, cu ajutorul unui observator astronomic care zbura pe un avion, a fost posibil să se determine conținutul altor gaze din atmosfera lui Jupiter. Așa cum era de așteptat, a fost descoperită prezența fosfinei - un compus gazos de fosfor cu hidrogen (PH 3), care dă culoare învelișului de nor. Când este încălzit, se descompune pentru a elibera fosfor roșu. Poziția relativă unică pe orbitele Pământului și a planetelor gigantice, care a avut loc între 1976 și 1978, a fost folosită pentru a studia succesiv Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun folosind sondele Voyager 1 și 2. Rutele lor au fost calculate în așa fel încât să fie posibil să se folosească gravitația planetelor în sine pentru a accelera și roti calea de zbor de la o planetă la alta. Drept urmare, zborul către Uranus a durat 9 ani, nu 16, așa cum ar fi fost după schema tradițională, iar zborul către Neptun a durat 12 ani în loc de 20. O astfel de aranjare relativă a planetelor se va repeta abia după 179 de ani.

Pe baza datelor obținute de sondele spațiale și a calculelor teoretice, au fost construite modele matematice ale acoperirii norilor a lui Jupiter și s-au rafinat ideile despre structura sa internă. Într-o formă oarecum simplificată, Jupiter poate fi reprezentat ca cochilii cu densitatea în creștere spre centrul planetei. În fundul atmosferei, cu o grosime de 1500 km, a cărei densitate crește rapid odată cu adâncimea, se află un strat de hidrogen gaz-lichid de aproximativ 7000 km grosime. La un nivel de 0,9 raza planetei, unde presiunea este de 0,7 Mbar și temperatura este de aproximativ 6500 K, hidrogenul trece în starea moleculară lichidă, iar după încă 8000 km - în starea metalică lichidă. Alături de hidrogen și heliu, straturile conțin o cantitate mică de elemente grele. Miezul interior, cu un diametru de 25.000 km, este metalosilicat, inclusiv apă, amoniac și metan. Temperatura în centru este de 23.000 K și presiunea este de 50 Mbar. Saturn are o structură similară.

Există 63 de sateliți cunoscuți care orbitează în jurul lui Jupiter, care pot fi împărțiți în două grupuri - interior și exterior, sau regulat și neregulat; primul grup include 8 sateliți, al doilea - 55. Sateliții grupului interior orbitează pe orbite aproape circulare, situate practic în planul ecuatorului planetei. Cei mai apropiați patru sateliți de planetă - Adrastea, Metis, Amalthea și Theba - au diametre de la 40 la 270 km și sunt localizați pe 2-3 raze de Jupiter față de centrul planetei. Ei diferă net de cei patru sateliți care îi urmăresc, aflați la o distanță de 6 până la 26 de raze ale lui Jupiter și având dimensiuni semnificativ mai mari, apropiate de dimensiunea Lunii. Acești sateliți mari - Io, Europa, Ganymede și Callisto au fost descoperiți la începutul secolului al XVII-lea. aproape simultan de Galileo Galilei şi Simon Marius. Aceștia sunt de obicei numiți sateliții galileeni ai lui Jupiter, deși primele tabele ale mișcării acestor sateliți au fost întocmite de Marius.

Grupul exterior este format din sateliți mici - cu un diametru de la 1 la 170 km - care se deplasează pe orbite alungite puternic înclinate spre ecuatorul lui Jupiter. În același timp, cinci sateliți mai aproape de Jupiter se mișcă pe orbitele lor în direcția de rotație a lui Jupiter, iar aproape toți sateliții mai îndepărtați se deplasează în direcția opusă. Informații detaliate despre natura suprafețelor sateliților au fost obținute de nave spațiale. Să ne oprim mai în detaliu asupra sateliților galileeni. Diametrul satelitului Io cel mai apropiat de Jupiter este de 3640 km, iar densitatea medie a acestuia este de 3,55 g/cm 3 . Interiorul lui Io este încălzit din cauza influenței mareelor ​​a lui Jupiter și a perturbărilor introduse în mișcarea lui Io de vecinii săi - Europa și Ganimede. Forțele mareelor ​​deformează straturile exterioare ale lui Io și le încălzesc. În acest caz, energia acumulată iese la suprafață sub formă de erupții vulcanice. Din craterele vulcanilor, dioxid de sulf și vapori de sulf sunt emiși cu o viteză de aproximativ 1 km/s până la o înălțime de sute de kilometri deasupra suprafeței satelitului. Deși temperatura de suprafață a lui Io este în medie de aproximativ -140 °C în apropierea ecuatorului, există puncte fierbinți cu dimensiuni cuprinse între 75 și 250 km, unde temperaturile ajung la 100-300 °C. Suprafața lui Io este acoperită cu produse de erupție și este de culoare portocalie. Vârsta medie a pieselor de pe el este mică - aproximativ 1 milion de ani. Topografia lui Io este în mare parte plată, dar există mai mulți munți cu înălțimi cuprinse între 1 și 10 km. Atmosfera lui Io este foarte rarefiată (practic este un vid), dar în spatele satelitului se întinde o coadă de gaz: radiația de oxigen, vapori de sodiu și sulf - produse ale erupțiilor vulcanice - au fost detectate de-a lungul orbitei lui Io.

Al doilea dintre sateliții galileeni, Europa, este puțin mai mic ca dimensiune decât Luna, diametrul său este de 3130 km, iar densitatea medie a materiei este de aproximativ 3 g/cm3. Suprafața satelitului este punctată cu o rețea de linii luminoase și întunecate: se pare că acestea sunt crăpături în scoarța de gheață rezultate în urma proceselor tectonice. Lățimea acestor falii variază de la câțiva kilometri la sute de kilometri, iar lungimea lor ajunge la mii de kilometri. Estimările grosimii crustei variază de la câțiva kilometri la zeci de kilometri. În adâncurile Europei se eliberează și energia interacțiunii mareelor, care menține mantaua în formă lichidă - un ocean subglaciar, eventual chiar unul cald. Nu este deci surprinzător că există o presupunere cu privire la posibilitatea existenței celor mai simple forme de viață în acest ocean. Pe baza densității medii a satelitului, ar trebui să existe roci de silicat sub ocean. Deoarece există foarte puține cratere pe Europa, care are o suprafață destul de netedă, vechimea caracteristicilor acestei suprafețe portocalii-maro este estimată la sute de mii și milioane de ani. Imaginile de înaltă rezoluție obținute de Galileo arată câmpuri individuale de formă neregulată, cu creste paralele alungite și văi care amintesc de autostrăzi. În mai multe locuri ies în evidență petele întunecate, cel mai probabil acestea sunt depozite de substanță efectuate de sub stratul de gheață.

Potrivit omului de știință american Richard Greenberg, condițiile de viață pe Europa ar trebui căutate nu în oceanul subglaciar adânc, ci în numeroase crăpături. Datorită efectului de maree, crăpăturile se îngustează și se lărgesc periodic la o lățime de 1 m Când fisura se îngustează, apa oceanului coboară, iar când începe să se extindă, apa urcă de-a lungul ei aproape la suprafață. Razele soarelui pătrund prin dopul de gheață care împiedică apa să ajungă la suprafață, transportând energia necesară organismelor vii.

Cel mai mare satelit din sistemul Jupiter, Ganymede, are un diametru de 5268 km, dar densitatea sa medie este doar de două ori mai mare decât cea a apei; aceasta sugerează că aproximativ 50% din masa satelitului este gheață. Multe cratere care acoperă zone maro închis indică vechimea veche a acestei suprafețe, aproximativ 3-4 miliarde de ani. Zonele mai tinere sunt acoperite cu sisteme de șanțuri paralele formate din material mai ușor în timpul procesului de întindere a crustei de gheață. Adâncimea acestor brazde este de câteva sute de metri, lățimea este de zeci de kilometri, iar lungimea poate ajunge la câteva mii de kilometri. Unele cratere ale lui Ganymede conțin nu numai sisteme de raze luminoase (asemănătoare cu cele lunare), dar uneori și unele întunecate.

Diametrul lui Callisto este de 4800 km. Pe baza densității medii a satelitului (1,83 g/cm3), se presupune că gheața de apă reprezintă aproximativ 60% din masa sa. Grosimea crustei de gheață, ca și cea a lui Ganymede, este estimată la zeci de kilometri. Întreaga suprafață a acestui satelit este complet punctată cu cratere de diferite dimensiuni. Nu are câmpii extinse sau sisteme de brazde. Craterele de pe Callisto au un arbore prost definit și adâncime mică. O caracteristică unică a reliefului este o structură cu mai multe inele cu un diametru de 2600 km, constând din zece inele concentrice. Temperatura de suprafață la ecuatorul lui Callisto atinge -120 °C la prânz. S-a descoperit că satelitul are propriul câmp magnetic.

Pe 30 decembrie 2000, sonda Cassini a trecut lângă Jupiter în drum spre Saturn. În același timp, au fost efectuate o serie de experimente în vecinătatea „regelui planetelor”. Una dintre ele a avut ca scop detectarea atmosferelor foarte rarefiate ale sateliților galileeni în timpul eclipsei lor de Jupiter. Un alt experiment a constat în înregistrarea radiațiilor din centurile de radiații ale lui Jupiter. Interesant, în paralel cu munca lui Cassini, aceeași radiație a fost înregistrată folosind telescoape de la sol de către școlari și elevi din SUA. Rezultatele cercetării lor au fost folosite împreună cu datele Cassini.

Ca rezultat al studiului sateliților galileeni, a fost înaintată o ipoteză interesantă că, în primele etape ale evoluției lor, planetele gigantice au emis fluxuri uriașe de căldură în spațiu. Radiațiile de la Jupiter ar putea topi gheața de pe suprafața a trei luni galileene. Pe al patrulea - Callisto - acest lucru nu ar fi trebuit să se întâmple, deoarece este la 2 milioane de km distanță de Jupiter. De aceea suprafața sa este atât de diferită de suprafețele sateliților mai aproape de planetă.

Saturn

Dintre planetele gigantice, Saturn se remarcă prin sistemul său de inele remarcabil. La fel ca Jupiter, este o minge uriașă, care se învârte rapid, din hidrogen și heliu în mare parte lichid. Orbitând în jurul Soarelui la o distanță de 10 ori mai mare decât Pământul, Saturn finalizează o orbită completă pe o orbită aproape circulară la fiecare 29,5 ani. Unghiul de înclinare al orbitei față de planul ecliptic este de numai 2°, în timp ce planul ecuatorial al lui Saturn este înclinat cu 27° față de planul orbitei sale, așa că schimbarea anotimpurilor este inerentă acestei planete.

Numele lui Saturn se întoarce la omologul roman al anticului titan Kronos, fiul lui Uranus și Gaia. Această a doua planetă ca mărime este de 800 de ori mai mare decât Pământul ca volum și de 95 de ori mai mare ca masă. Este ușor de calculat că densitatea sa medie (0,7 g/cm3) este mai mică decât densitatea apei - unic de scăzută pentru planetele Sistemului Solar. Raza ecuatorială a lui Saturn de-a lungul limitei superioare a stratului de nor este de 60.270 km, iar raza polară este mai mică cu câteva mii de kilometri. Perioada de rotație a lui Saturn este de 10 ore și 40 de minute. Atmosfera lui Saturn conține 94% hidrogen și 6% heliu (în volum).

Neptun

Neptun a fost descoperit în 1846 ca urmare a unei predicții teoretice precise. După ce a studiat mișcarea lui Uranus, astronomul francez Le Verrier a stabilit că a șaptea planetă este influențată de atracția unui corp necunoscut la fel de masiv și i-a calculat poziția. Ghidați de această prognoză, astronomii germani Halle și D'Arrest l-au descoperit pe Neptun. Ulterior, s-a dovedit că, începând cu Galileo, astronomii au notat poziția lui Neptun pe hărți, dar l-au confundat cu o stea.

Neptun este a patra dintre planetele gigantice, numită după zeul mărilor în mitologia antică. Raza ecuatorială a lui Neptun (24.764 km) este de aproape 4 ori mai mare decât raza Pământului, iar masa lui Neptun este de 17 ori mai mare decât planeta noastră. Densitatea medie a lui Neptun este de 1,64 g/cm3. Orbitează în jurul Soarelui la o distanță de 4,5 miliarde km (30 UA), completând un ciclu complet în aproape 165 de ani pământeni. Planul orbital al planetei este înclinat cu 1,8° față de planul ecliptic. Înclinarea ecuatorului față de planul orbital este de 29,6°. Datorită distanței mari de Soare, iluminarea pe Neptun este de 900 de ori mai mică decât pe Pământ.

Datele transmise de Voyager 2, care a trecut pe o rază de 5.000 km de stratul de nor al lui Neptun în 1989, au dezvăluit detalii despre acoperirea norilor planetei. Dungile de pe Neptun sunt slab exprimate. O pată întunecată mare de dimensiunea planetei noastre, descoperită în emisfera sudică a lui Neptun, este un anticiclon gigant care completează o revoluție la fiecare 16 zile pământești. Aceasta este o zonă de presiune și temperatură ridicată. Spre deosebire de Marea Pată Roșie de pe Jupiter, care derivă cu o viteză de 3 m/s, Marea Pată Întunecată de pe Neptun se deplasează spre vest cu o viteză de 325 m/s. O pată întunecată de dimensiuni mai mici situată la 74° sud. sh., într-o săptămână s-a deplasat cu 2000 km spre nord. O formațiune ușoară în atmosferă, așa-numita „scooter”, s-a remarcat și prin mișcarea sa destul de rapidă. În unele locuri, viteza vântului în atmosfera lui Neptun ajunge la 400-700 m/s.

Ca și alte planete gigantice, atmosfera lui Neptun este în mare parte hidrogen. Heliul reprezintă aproximativ 15%, iar metanul reprezintă 1%. Stratul de nor vizibil corespunde unei presiuni de 1,2 bar. Se presupune că în fundul atmosferei neptuniene există un ocean de apă saturat cu diverși ioni. Cantități semnificative de metan par să fie conținute mai adânc în mantaua de gheață a planetei. Chiar și la temperaturi de mii de grade, la o presiune de 1 Mbar, un amestec de apă, metan și amoniac poate forma gheață solidă. Mantaua fierbinte și de gheață reprezintă probabil 70% din masa planetei. Aproximativ 25% din masa lui Neptun ar trebui, conform calculelor, să aparțină nucleului planetei, constând din oxizi de siliciu, magneziu, fier și compușii acestuia, precum și din roci. Un model al structurii interne a planetei arată că presiunea în centrul acesteia este de aproximativ 7 Mbar, iar temperatura este de aproximativ 7000 K. Spre deosebire de Uranus, fluxul de căldură din adâncurile lui Neptun este de aproape trei ori mai mare decât căldura primită de la soarele. Acest fenomen este asociat cu degajarea de căldură în timpul descompunerii radioactive a substanțelor cu greutate atomică mare.

Câmpul magnetic al lui Neptun este jumătate din cel al lui Uranus. Unghiul dintre axa dipolului magnetic și axa de rotație a lui Neptun este de 47°. Centrul dipolului este deplasat cu 6000 km spre emisfera sudică, astfel încât inducția magnetică la polul magnetic sudic este de 10 ori mai mare decât la nord.

Inelele lui Neptun sunt în general asemănătoare cu inelele lui Uranus, singura diferență fiind că aria totală a materiei din inelele lui Neptun este de 100 de ori mai mică decât în ​​inelele lui Uranus. Arcurile individuale ale inelelor care înconjoară Neptun au fost descoperite în timpul ocultării stelelor de către planetă. Imaginile Voyager 2 din jurul lui Neptun arată formațiuni deschise numite arcade. Ele sunt situate pe un inel exterior continuu de densitate scăzută. Diametrul inelului exterior este de 69,2 mii km, iar lățimea arcurilor este de aproximativ 50 km. Alte inele, situate la distanțe de la 61,9 mii km până la 62,9 mii km, sunt închise. În timpul observațiilor de pe Pământ, până la mijlocul secolului al XX-lea, au fost găsiți 2 sateliți ai lui Neptun - Triton și Nereida. Voyager 2 a descoperit încă 6 sateliți cu dimensiuni cuprinse între 50 și 400 km și a clarificat diametrele lui Triton (2705 km) și Nereid (340 km). În 2002-03 În timpul observațiilor de pe Pământ, au fost descoperiți încă 5 sateliți îndepărtați ai lui Neptun.

Cel mai mare satelit al lui Neptun, Triton, orbitează planeta la o distanță de 355 mii km cu o perioadă de aproximativ 6 zile pe o orbită circulară înclinată la 23° față de ecuatorul planetei. Mai mult, este singurul dintre sateliții interiori ai lui Neptun care se mișcă pe orbită în direcția opusă. Perioada de rotație axială a lui Triton coincide cu perioada sa orbitală. Densitatea medie a Tritonului este de 2,1 g/cm3. Temperatura suprafeței este foarte scăzută (38 K). În imaginile din satelit, cea mai mare parte a suprafeței lui Triton apare ca o câmpie cu multe crăpături, făcând-o să semene cu o crustă de pepene galben. Polul Sud este înconjurat de o calotă polară ușoară. Pe câmpie au fost descoperite mai multe depresiuni cu diametrul de 150 - 250 km. Este probabil ca scoarța de gheață a satelitului să fi fost reluată de multe ori ca urmare a activității tectonice și a căderilor de meteoriți. Triton pare să aibă un miez stâncos cu o rază de aproximativ 1000 km. Se presupune că o crustă de gheață de aproximativ 180 km grosime acoperă un ocean de apă de aproximativ 150 km adâncime, saturat cu amoniac, metan, săruri și ioni. Atmosfera subțire a lui Triton este în mare parte azot, cu cantități mici de metan și hidrogen. Zăpada de pe suprafața lui Triton este îngheț de azot. Calota polară este formată și din înghețul de azot. Formațiunile uimitoare identificate pe calota polară sunt pete întunecate care se extind spre nord-est (au fost găsite aproximativ cincizeci dintre ele). S-au dovedit a fi gheizere cu gaz, care se ridicau la o înălțime de până la 8 km și apoi se transformă în penaj care se întind pe aproximativ 150 km.

Spre deosebire de ceilalți sateliți interiori, Nereida se mișcă pe o orbită foarte alungită, cu excentricitatea sa (0,75) mai asemănătoare cu orbita cometelor.

Pluton

Pluto, după descoperirea sa în 1930, a fost considerată cea mai mică planetă din sistemul solar. În 2006, prin decizia Uniunii Astronomice Internaționale, a fost privat de statutul de planetă clasică și a devenit prototipul unei noi clase de obiecte - planete pitice. Până acum, grupul de planete pitice include și asteroidul Ceres și câteva obiecte descoperite recent în centura Kuiper, dincolo de orbita lui Neptun; unul dintre ele este chiar mai mare decât Pluto. Nu există nicio îndoială că și alte obiecte similare vor fi găsite în Centura Kuiper; deci pot exista destul de multe planete pitice in sistemul solar.

Pluto orbitează Soarele la fiecare 245,7 ani. La momentul descoperirii sale, era destul de departe de Soare, ocupând locul celei de-a noua planete din sistemul solar. Dar orbita lui Pluto, după cum se dovedește, are o excentricitate semnificativă, așa că în fiecare ciclu orbital este mai aproape de Soare decât Neptun timp de 20 de ani. La sfârșitul secolului al XX-lea a existat tocmai o astfel de perioadă: pe 23 ianuarie 1979, Pluto a traversat orbita lui Neptun, astfel încât acesta să fie mai aproape de Soare și transformat oficial în a opta planetă. A rămas în acest statut până la 15 martie 1999. După ce a trecut prin periheliul orbitei sale (29,6 UA) în septembrie 1989, Pluto se îndepărtează acum spre afeliu (48,8 UA), pe care îl va atinge în 2112 și va finaliza. prima sa revoluție completă în jurul Soarelui abia în 2176.

Pentru a înțelege interesul astronomilor pentru Pluto, trebuie să ne amintim istoria descoperirii sale. La începutul secolului XX, observând mișcarea lui Uranus și Neptun, astronomii au observat o oarecare ciudățenie în comportamentul lor și au sugerat că dincolo de orbitele acestor planete mai există una, nedescoperită, a cărei influență gravitațională afectează mișcarea celor cunoscute. planete gigantice. Astronomii au calculat chiar și presupusa locație a acestei planete - „Planeta X” - deși nu foarte încrezător. După o lungă căutare, în 1930, astronomul american Clyde Tombaugh a descoperit a noua planetă, numită după zeul lumii interlope - Pluto. Cu toate acestea, descoperirea a fost aparent întâmplătoare: măsurătorile ulterioare au arătat că masa lui Pluto este prea mică pentru ca gravitația sa să afecteze semnificativ mișcarea lui Neptun și, în special, a lui Uranus. Orbita lui Pluto s-a dovedit a fi semnificativ mai alungită decât cea a altor planete și înclinată vizibil (17°) față de ecliptică, ceea ce nu este, de asemenea, tipic pentru planete. Unii astronomi tind să considere Pluto o planetă „greșită”, mai mult ca un steroid sau o lună pierdută a lui Neptun. Cu toate acestea, Pluto are proprii sateliți și uneori există o atmosferă când gheața care îi acoperă suprafața se evaporă în regiunea perihelială a orbitei. În general, Pluto a fost studiat foarte prost, deoarece nicio sondă nu a ajuns încă la el; Până de curând, nici măcar astfel de încercări nu fuseseră făcute. Dar în ianuarie 2006, sonda spațială New Horizons (NASA) s-a lansat spre Pluto, care ar trebui să zboare pe lângă planetă în iulie 2015.

Măsurând intensitatea luminii solare reflectată de Pluto, astronomii au stabilit că luminozitatea aparentă a planetei variază periodic. Această perioadă (6,4 zile) a fost considerată a fi perioada de rotație axială a lui Pluto. În 1978, astronomul american J. Christie a atras atenția asupra formei neregulate a imaginii lui Pluto în fotografiile realizate cu cea mai bună rezoluție unghiulară: o pată neclară a imaginii încețoșa adesea proeminența pe o parte; poziția sa s-a schimbat și ea cu o perioadă de 6,4 zile. Christie a concluzionat că Pluto are un satelit destul de mare, care a fost numit Charon după miticul barcagiu care transporta sufletele morților de-a lungul râurilor în regatul subteran al morților (conducătorul acestui regat, după cum se știe, era Pluto). Charon apare fie din nord, fie din sud de Pluto, așa că a devenit clar că orbita satelitului, ca și axa de rotație a planetei în sine, este puternic înclinată față de planul orbitei sale. Măsurătorile au arătat că unghiul dintre axa de rotație a lui Pluto și planul orbitei sale este de aproximativ 32°, iar rotația este inversată. Orbita lui Charon se află în planul ecuatorial al lui Pluto. În 2005, au fost descoperiți încă doi sateliți mici - Hydra și Nix, orbitând mai departe decât Charon, dar în același plan. Astfel, Pluto și sateliții săi seamănă cu Uranus, care se rotește „întins pe o parte”.

Perioada de rotație a lui Charon de 6,4 zile coincide cu perioada de mișcare a acestuia în jurul lui Pluto. Ca și Luna, Charon se confruntă întotdeauna cu planeta cu o singură parte. Acest lucru este tipic pentru toți sateliții care se deplasează aproape de planetă. Un alt lucru este surprinzător - Pluto se confruntă mereu cu Charon cu aceeași parte; în acest sens sunt egali. Pluto și Charon sunt un sistem binar unic, foarte compact și având un raport de masă satelit-planetă fără precedent (1:8). Raportul dintre masele Lunii și ale Pământului, de exemplu, este de 1:81, iar alte planete au rapoarte similare, care sunt mult mai mici. În esență, Pluto și Charon sunt o planetă pitică dublă.

Cele mai bune imagini ale sistemului Pluto-Charon au fost obținute de Telescopul Spațial Hubble. Din ele a fost posibil să se determine distanța dintre satelit și planetă, care s-a dovedit a fi doar aproximativ 19.400 km. Folosind eclipsele de stele de către Pluto, precum și eclipsele reciproce ale planetei de către satelitul său, a fost posibil să se clarifice dimensiunile acestora: diametrul lui Pluto, conform estimărilor recente, este de 2300 km, iar diametrul lui Charon este de 1200 km. Densitatea medie a lui Pluto variază de la 1,8 la 2,1 g/cm 3 , iar cea a lui Charon variază de la 1,2 la 1,3 g/cm 3 . Aparent, structura internă a lui Pluto, constând din roci și gheață de apă, diferă de structura lui Charon, care seamănă mai mult cu sateliții de gheață ai planetelor gigantice. Suprafața lui Charon este cu 30% mai întunecată decât cea a lui Pluto. Culoarea planetei și a satelitului sunt, de asemenea, diferite. Aparent, s-au format independent unul de celălalt. Observațiile au arătat că luminozitatea lui Pluto crește considerabil la periheliul orbitei sale. Acest lucru a dat motive să presupunem apariția unei atmosfere temporare la Pluto. În timpul ocultării stelei de către Pluto în 1988, luminozitatea acestei stele a scăzut treptat în câteva secunde, din care s-a stabilit în cele din urmă că Pluto avea atmosferă. Componenta sa principală este cel mai probabil azotul, iar alte componente pot include metan, argon și neon. Grosimea stratului de ceață este estimată la 45 km, iar grosimea atmosferei în sine este de 270 km. Conținutul de metan ar trebui să varieze în funcție de poziția lui Pluto pe orbită. Pluto a trecut de periheliu în 1989. Calculele arată că o parte din depozitele înghețate de metan, azot și dioxid de carbon prezente la suprafața sa sub formă de gheață și îngheț, atunci când planeta se apropie de Soare, trece în atmosferă. Temperatura maximă de suprafață a lui Pluto este de 62 K. Suprafața lui Charon pare să fie formată din gheață de apă.

Deci, Pluto este singura planetă (deși una pitică) a cărei atmosferă apare și dispare, precum cea a unei comete în timpul mișcării sale în jurul Soarelui. Folosind telescopul spațial Hubble în mai 2005, au fost descoperiți doi noi sateliți ai planetei pitice Pluto, numiti Nikta și Hydra. Orbitele acestor sateliți sunt situate dincolo de orbita lui Charon. Nyx este la aproximativ 50.000 km de Pluto, iar Hydra se află la aproximativ 65.000 km. Misiunea New Horizons, lansată în ianuarie 2006, este concepută pentru a studia împrejurimile lui Pluto și Centura Kuiper.

Au fost momente când a fost posibilă împărțirea științei în discipline largi și destul de ușor de înțeles - astronomie, chimie, biologie, fizică. Dar astăzi, fiecare dintre aceste domenii devine din ce în ce mai specializată și conectată cu alte discipline, ceea ce duce la apariția unor ramuri complet noi ale științei.

Vă prezentăm atenției o selecție de unsprezece noi domenii ale științei care se dezvoltă activ în prezent.

Oamenii de știință în fizică știu de mai bine de un secol despre efectele cuantice, cum ar fi capacitatea cuantelor de a dispărea într-un loc și de a apărea în altul sau de a fi prezente în mai multe locuri în același timp. Cu toate acestea, proprietățile uimitoare ale mecanicii cuantice sunt folosite nu numai în fizică, ci și în biologie.

Cel mai bun exemplu de biologie cuantică este fotosinteza: plantele, precum și unele bacterii, folosesc energia solară pentru a construi moleculele de care au nevoie. Se pare că, de fapt, fotosinteza se bazează pe un fenomen uimitor - mase mici de energie „studiază” tot felul de moduri de autoutilizare, apoi „selectează” pe cele mai eficiente dintre ele. Poate că abilitățile de navigație ale păsărilor, mutațiile ADN și chiar simțul olfactiv, într-un fel sau altul, au contact cu efecte cuantice. Deși acest domeniu științific este încă destul de speculativ și controversat, oamenii de știință cred că o listă de idei luate cândva din biologia cuantică ar putea duce la crearea de noi medicamente și sisteme de biomimetism (biomimetria este un alt domeniu științific nou în care sistemele și structurile biologice sunt folosite direct pentru creați noi materiale și dispozitive).

Alături de exoceanografi și exogeologi, exometeorologii sunt interesați să studieze procesele naturale care au loc pe alte planete. Acum că, datorită telescoapelor de mare putere, a devenit posibil să se studieze procesele interne de pe planetele și sateliții din apropiere, exometeorologii le pot observa condițiile atmosferice și meteorologice. Planetele Jupiter și Saturn, cu scara lor enormă de fenomene meteorologice, sunt candidate pentru cercetare, la fel ca planeta Marte, cu furtuni de praf caracterizate prin regularitatea lor.
Exometeorologii întreprind studiul planetelor care se află în afara sistemului solar. Și ceea ce este foarte interesant este că ei sunt cei care în cele din urmă pot găsi semne ale existenței extraterestre a vieții pe exoplanete în așa fel încât prin detectarea urmelor de materie organică sau a nivelurilor crescute de CO 2 (dioxid de carbon) în atmosferă - un semn a unei civilizaţii industriale.

Nutrigenomica este știința care studiază relațiile complexe dintre hrană și expresia genomului. Oamenii de știință din acest domeniu caută să înțeleagă rolul de bază al variației genetice, precum și răspunsurile dietetice, în influențarea efectelor nutrienților asupra genomului uman.
Alimentele au cu adevărat un impact major asupra sănătății umane - și totul începe literalmente la nivel molecular microscopic. Această știință lucrează pentru a studia exact modul în care genomul uman influențează preferințele gastronomice și invers. Scopul principal al disciplinei este crearea unei nutriții personalizate, care este necesară pentru a ne asigura că alimentele noastre sunt potrivite în mod ideal pentru structura noastră genetică unică.

Cliodinamica este o disciplină care combină macrosociologia istorică, cliometria, modelarea socială pe termen lung. procese bazate pe metode matematice, precum și sistematizarea datelor istorice și analiza acestora.
Numele științei vine de la numele de Clio, inspirația greacă a istoriei și a poeziei. Mai simplu spus, această știință este o încercare de a prezice și descrie conexiuni istorice sociale largi, studiul trecutului și, de asemenea, o modalitate potențială de a prezice viitorul, de exemplu, de a prognoza tulburările sociale.

Biologia sintetică este știința de a proiecta și construi noi piese, dispozitive și sisteme biologice. Include, de asemenea, modernizarea sistemelor biologice existente în prezent pentru un număr colosal de aplicații.

Craig Venter, unul dintre cei mai buni specialiști în acest domeniu, a făcut o declarație în 2008 că a reușit să recreeze întregul lanț genetic al unei bacterii prin lipirea acesteia cu substanțe chimice. componente. După 2 ani, echipa sa a reușit să creeze „viață sintetică” - molecule dintr-un lanț de ADN create folosind un cod digital, apoi imprimate pe o imprimantă 3D specială și scufundate într-o bacterie vie.

În viitor, biologii intenționează să analizeze diferite tipuri de cod genetic pentru a crea organismele necesare special pentru introducerea în corpurile bioroboților, pentru care va fi posibilă producerea de substanțe chimice. substanțe - biocombustibil - absolut de la zero. Există și ideea creării unei bacterii artificiale pentru combaterea poluării mediului sau a unui vaccin pentru tratarea bolilor periculoase. Potențialul acestei discipline este pur și simplu colosal.

Acest domeniu științific este la început, dar în acest moment este clar că este doar o chestiune de timp - mai devreme sau mai târziu oamenii de știință vor putea obține o mai bună înțelegere a întregii noosfere a umanității (totalitatea absolută a tuturor informațiilor cunoscute). ) și modul în care diseminarea informațiilor afectează aproape toate aspectele vieții umane.

Similar cu ADN-ul recombinant, în care diferite secvențe de genomi sunt reunite pentru a crea ceva nou, memetica recombinantă este studiul modului în care unele meme - idei care sunt transmise de la persoană la persoană - sunt ajustate și combinate cu alte meme - diverse bine stabilite. complexe de meme interconectate. Acesta poate fi un aspect foarte util în scopuri „social terapeutice”, de exemplu, în lupta împotriva răspândirii ideologiilor extremiste.

La fel ca cliodinamica, această știință studiază fenomenele și tendințele sociale. Locul principal în acesta este ocupat de utilizarea computerelor personale și a tehnologiilor informaționale aferente. Desigur, această disciplină s-a dezvoltat doar odată cu apariția computerelor și răspândirea Internetului.

O atenție deosebită este acordată fluxurilor de informații colosale din viața noastră de zi cu zi, de exemplu, e-mailuri, apeluri telefonice, comentarii pe rețelele sociale. rețele, achiziții cu carduri de credit, interogări în motoarele de căutare etc. Exemple de lucru pot fi luate dintr-un studiu al structurii rețelelor sociale. rețele și diseminarea de informații prin intermediul acestora, sau studierea apariției relațiilor intime pe Internet.

Practic, economia nu are contacte directe cu disciplinele științifice convenționale, dar totul se poate schimba datorită interacțiunii strânse a absolut toate ramurile științei. Disciplina este adesea confundată cu economia comportamentală (studiul comportamentului uman în deciziile economice). Economia cognitivă este știința direcției gândurilor noastre.

„Economia cognitivă... își îndreaptă atenția asupra a ceea ce se întâmplă de fapt în capul unei persoane când face alegerea sa. Care este structura internă a luării deciziilor unei persoane, ce o influențează, ce informații folosește mintea noastră în acest moment și cum este procesată, ce forme interne de preferință are o persoană și, în cele din urmă, cum sunt legate toate aceste procese la comportament?”

Cu alte cuvinte, oamenii de știință își încep cercetările la un nivel scăzut, destul de simplificat și creează micromodele de principii de luare a deciziilor special pentru dezvoltarea unui model la scară largă de comportament economic. Foarte des, această disciplină științifică are relații cu domenii conexe, de exemplu, economia computațională sau știința cognitivă.

Practic, electronica are o conexiune directă cu conductori electrici inerți și anorganici și semiconductori precum cuprul și siliciul. Cu toate acestea, o nouă ramură a electronicii folosește polimeri conductori și molecule conductoare mici care sunt pe bază de carbon. Electronica organică include proiectarea, sinteza și prelucrarea materialelor funcționale organice și anorganice împreună cu dezvoltarea de micro și nanotehnologii avansate.

Sincer să fiu, acesta nu este un domeniu științific complet nou; primele dezvoltări au fost realizate în anii 70 ai secolului XX. Cu toate acestea, abia recent a fost posibilă combinarea tuturor datelor acumulate în timpul existenței acestei științe, parțial datorită revoluției nanotehnologice. Datorită electronicii organice, pot apărea în curând primele celule solare organice, monostraturi în dispozitive electronice cu funcții de auto-organizare și proteze organice care vor servi oamenilor ca înlocuitori pentru membrele deteriorate: în viitor, așa-numiții roboți cyborg vor apărea foarte probabil. conțin un grad mai mare de substanțe organice decât sinteticele.

Dacă ești la fel de atras de matematică și biologie, atunci această disciplină este pentru tine. Biologia computațională este o știință care încearcă să înțeleagă procesele biologice prin limbaje matematice. Toate acestea se aplică în mod egal și altor sisteme cantitative, de exemplu, fizica și informatica. Oamenii de știință canadieni de la Universitatea din Ottawa explică cum a devenit posibil acest lucru:

„Odată cu dezvoltarea instrumentației biologice și accesul destul de ușor la puterea de calcul, științele biologice trebuie să gestioneze o cantitate tot mai mare de date, iar viteza cunoștințelor dobândite este în creștere. Astfel, înțelegerea datelor necesită acum o abordare strict computațională. În același timp, din punctul de vedere al fizicienilor și matematicienilor, biologia s-a maturizat până la un asemenea nivel în care implementarea experimentală a devenit posibilă pentru modelele teoretice ale mecanismelor biologice. Acest lucru a dus la creșterea biologiei computaționale.”

Oamenii de știință care lucrează în acest domeniu analizează și măsoară totul, de la molecule la ecosisteme.

În ianuarie 2016, oamenii de știință au anunțat că ar putea exista o altă planetă în sistemul solar. Mulți astronomi îl caută, dar cercetările de până acum au condus la concluzii ambigue. Cu toate acestea, descoperitorii Planetei X sunt încrezători în existența acesteia. vorbește despre cele mai recente rezultate ale muncii în această direcție.

Despre posibila detectare a Planetei X dincolo de orbita lui Pluto, astronomii și Konstantin Batygin de la Institutul de Tehnologie din California (SUA). A noua planetă a sistemului solar, dacă există, este de aproximativ 10 ori mai grea decât Pământul, iar proprietățile sale seamănă cu Neptun - o gigantă gazoasă, cea mai îndepărtată dintre planetele cunoscute care orbitează în jurul stelei noastre.

Potrivit estimărilor autorilor, perioada de revoluție a planetei X în jurul Soarelui este de 15 mii de ani, orbita sa este foarte alungită și înclinată față de planul orbitei Pământului. Distanța maximă de la Soare a Planetei X este estimată la 600-1200 de unități astronomice, care își ia orbita dincolo de centura Kuiper, în care se află Pluto. Originea planetei X este necunoscută, dar Brown și Batygin cred că acest obiect cosmic a fost scos dintr-un disc protoplanetar lângă Soare acum 4,5 miliarde de ani.

Astronomii au descoperit această planetă teoretic analizând perturbația gravitațională pe care o exercită asupra altor corpuri cerești din centura Kuiper - traiectoriile a șase obiecte mari trans-neptuniene (adică situate dincolo de orbita lui Neptun) au fost combinate într-un singur cluster (cu periheliu similar). argumente, longitudinea nodului ascendent și înclinație). Brown și Batygin au estimat inițial probabilitatea de eroare în calculele lor la 0,007 la sută.

Nu se știe exact unde se află planeta X, ce parte a sferei cerești ar trebui urmărită de telescoape nu este clară. Corpul ceresc este situat atât de departe de Soare încât este extrem de greu să-i sesizezi radiația cu mijloace moderne. Iar dovezile pentru existența Planetei X, bazate pe influența gravitațională pe care o exercită asupra corpurilor cerești din centura Kuiper, sunt doar indirecte.

Video: caltech / YouTube

În iunie 2017, astronomi din Canada, Marea Britanie, Taiwan, Slovacia, SUA și Franța au căutat Planeta X folosind catalogul OSSOS (Outer Solar System Origins Survey) de obiecte trans-neptuniene. Au fost studiate elementele orbitale a opt obiecte trans-neptuniene, a căror mișcare ar fi fost influențată de Planeta X - obiectele ar fi fost grupate într-un anumit fel (îngrămădite) în funcție de înclinațiile lor. Dintre cele opt obiecte, patru au fost examinate pentru prima dată, toate fiind situate la o distanță de peste 250 de unități astronomice de Soare. S-a dovedit că parametrii unui obiect, 2015 GT50, nu s-au încadrat în grupare, ceea ce a pus la îndoială existența Planetei X.

Cu toate acestea, descoperitorii Planetei X cred că GT50 din 2015 nu contrazice calculele lor. După cum a observat Batygin, simulările numerice ale dinamicii Sistemului Solar, inclusiv Planeta X, arată că dincolo de semiaxa majoră a 250 de unități astronomice ar trebui să existe două grupuri de corpuri cerești ale căror orbite sunt aliniate cu Planeta X: unul stabil, cel altele metastabile. Deși GT50 2015 nu este inclus în niciunul dintre aceste grupuri, este încă reprodus de simulare.

Batygin crede că pot exista mai multe astfel de obiecte. Poziția semiaxei minore a planetei X este probabil legată de ele. Astronomul subliniază că, de la publicarea datelor despre Planeta X, nu șase, ci 13 obiecte trans-neptuniene indică existența acesteia, dintre care 10 corpuri cerești aparțin. clusterul stabil.

În timp ce unii astronomi se îndoiesc de Planeta X, alții găsesc noi dovezi în favoarea ei. Oamenii de știință spanioli Carlos și Raul de la Fuente Marcos au studiat parametrii orbitelor cometelor și asteroizilor din centura Kuiper. Anomaliile descoperite în mișcarea obiectelor (corelații între longitudinea nodului ascendent și înclinare) se explică ușor, potrivit autorilor, prin prezența în Sistemul Solar a unui corp masiv a cărui semi-axă orbitală este 300-400. unități astronomice.

Mai mult, este posibil să nu existe nouă, ci zece planete în sistemul solar. Recent, astronomii de la Universitatea din Arizona (SUA) au descoperit existența unui alt corp ceresc în centura Kuiper, cu o dimensiune și o masă apropiate de Marte. Calculele arată că a zecea planetă ipotetică este îndepărtată de stea la o distanță de 50 de unități astronomice, iar orbita sa este înclinată față de planul ecliptic cu opt grade. Corpul ceresc deranjează obiectele cunoscute din centura Kuiper și, cel mai probabil, era mai aproape de Soare în vremurile străvechi. Experții notează că efectele observate nu se explică prin influența Planetei X, situată mult mai departe de „al doilea Marte”.

În prezent, se cunosc aproximativ două mii de obiecte trans-neptuniene. Odată cu introducerea de noi observatoare, în special LSST (Large Synoptic Survey Telescope) și JWST (James Webb Space Telescope), oamenii de știință intenționează să crească numărul de obiecte cunoscute din centura Kuiper și dincolo la 40 de mii. Acest lucru va face posibilă nu numai determinarea parametrilor exacti ai traiectoriilor obiectelor transneptuniene și, ca urmare, demonstrarea indirectă (sau infirmarea) existenței Planetei X și a „al doilea Marte”, ci și detectarea directă. lor.