От автора
В глубинах бесконечного космоса, в свете миллиардов звезд, таинственно скрытых за темными завесами ночного неба, развертывается удивительная симфония космических явлений и феноменов. Это мир, где рождаются и умирают звезды, где планеты стремительно вращаются вокруг своих осей, создавая собственные уникальные истории. Путешествие во Вселенную — это погружение в бездонные космические просторы, где каждая пылинка, каждый астероид и каждая комета кажутся звёздными посланниками, несущими в себе тайны вечности.
Часть II. Путешествие по космическому атласу секретов и загадок Солнечной системы
Вторая часть настоящего исследования приглашает вас, дорогие читатели, отправиться в захватывающее путешествие сквозь космические дали, чтобы погрузиться в изумительный мир Солнечной системы. Здесь, в центре внимания, будет находиться наше светило — таинственное Солнце, величественный источник жизни и энергии, вокруг которого танцуют свой извечный космический танец планеты, каждая со своими секретами и загадками.
Мы погрузимся в глубины планетарных атмосфер, рассмотрим строение их спутников, попытаемся разгадать загадки формирования Земли и происхождения жизни на ней.
Путешествуя, мы также не оставим без внимания нашу постоянную спутницу — Луну, таинственный спутник, древний свидетель земных преобразований и источник бесчисленных мифов и легенд. Под её светом и влиянием рождались цивилизации, восходили и погружались в забвение империи, и до сих пор она остаётся объектом волнующего исследования учёных.
Нам предстоит встретиться с загадочными астрономическими телами — астероидами и кометами, странствующими по небесным дорогам, и исследовать тайные знаки зодиакальных созвездий, в которых люди усматривали пророчества и предзнаменования.
Следуйте по атласу солнечных дорог космоса, где каждая остановка и ответвляющаяся тропинка открывают новые горизонты познания и вдохновляют на дальнейшие открытия в бескрайних просторах Вселенной.
Глава 1. Невероятное место в галактике Млечный путь
Представьте себе огромное космическое театральное пространство, где каждый элемент сцены — это часть загадочной и сложной пьесы, в которой звезды, объединившись в созвездия и галактики, рисуют невообразимо диковинные декорации, а планеты исполняют свои уникальные роли главных героев. И в этом грандиозном пространстве есть одно уникальное место, напоминающее идеально обустроенную ложу в этом космическом театре, — наша Солнечная система.
Солнце, как режиссер, освещает каждую сцену этой величественной постановки по сценарию Вселенной. Оно является источником жизни на нашей голубой планете, радуя нас своим мощным светом и теплом и увлекая нераскрытыми тайнами.
Земля, одна из главных героинь этой пьесы, обладает удивительной симфонией биологического многообразия, благодаря которому и существует. Ей присуща уникальная смесь факторов, которые делают её исключительным местом в Солнечной системе, поскольку на ней есть все необходимое для поддержания жизни — вода, атмосфера и подходящая температура. Более того, Земля обладает удивительной способностью к самовосстановлению.
Но в этой космической пьесе есть и другие персонажи: загадочный Меркурий, Марс, с его красной поверхностью, недоступная Венера, окутанная облачным покрывалом, и гигантские газовые планеты, которые скрывают в себе тайны вечных штормов и колоссальных колец. Астероиды и кометы, словно актеры второго плана, также вносят в космический сценарий неожиданные сюжетные повороты.
Солнечная система — это не только невероятное место в галактике Млечный путь, но и космический дом для нашей живой планеты. А ещё загадочный ларец тайн и удивительных открытий. Она заставляет нас восхищаться своей красотой и глубиной, при этом постоянно рождая в наших душах чувство уважения и восторга перед неизведанными уголками вселенной.
А теперь оставлю художественный стиль и перейду к более сдержанному изложению.
Солнечная система входит в состав галактики Млечный Путь. Судя по наличию на Земле тяжёлых металлов, наша Солнечная система была образована из «вторсырья», полученного от ранее существовавших и затем взорвавшихся звёзд.
Только три небесных тела в Солнечной системе, не считая газовых гигантов, обладают плотной атмосферой — Земля, Венера и Титан, спутник Сатурна.
Как Земля вращается вокруг Солнца, так и Солнечная система вращается вокруг центра Млечного пути, причём она движется со скоростью в 220—240 километров в секунду, совершая один оборот примерно за 200 миллионов лет. За всё время существования наша планета облетела вокруг центра нашей галактики не более 30 раз.
Расстояние между Землей и её спутником Луной составляет около 384 400 километров. Это расстояние достаточно велико, чтобы вписать в него все остальные планеты Солнечной системы. Таким образом, если мы представим, что планеты Солнечной системы выстраиваются в одну линию, то они могут быть помещены между Землей и Луной. Этот факт демонстрирует, насколько большие масштабы имеют планеты нашей Солнечной системы и насколько значительными являются расстояния между ними.
Планеты Солнечной системы, кроме Меркурия и Венеры, имеют собственные спутники.
Расстояние от Солнца до центра Млечного Пути составляет приблизительно 26 тысяч световых лет. Где же в галактике находится Солнце? Наше светило нашло себе приют во внутреннем крае рукава Ориона, которое считается ответвлением от рукава Стрельца. Траектория движения нашей звезды примерно ясна.
До сих пор нет единого научного мнения о том, где именно заканчивается Солнечная система и начинается межзвёздное пространство.
В Солнце сосредоточена подавляющая часть всей массы Солнечной системы — около 99,86%. Своим тяготением оно удерживает планеты и прочие тела, принадлежащие к её системе.
Ближайшей звездой Солнечной системы является Проксима Центавра, находящаяся в тройной звёздной системе Альфа Центавра на отдалении примерно 4,3 световых лет. В настоящее время преодоление расстояния между Солнцем и Альфой Центавра при использовании современных технологий в разумные сроки невозможно.
В 2016 году астрономы объявили о возможном существовании девятой планеты, находящейся на окраине Солнечной системы, за пределами орбиты Плутона. Предполагаемая планета удалена от Солнца примерно в 20 раз дальше, чем восьмая планета Солнечной системы — Нептун, и делает оборот вокруг Солнца за 10 000—20 000 лет.
Существовала также версия о планете Вулкан. Была еще одна крупная планета, наподобие Юпитера, которая якобы полностью исчезла из Солнечной системы. Однако в ученых кругах считают, что она была выброшена из-за смены гравитации. Галактика таит в себе еще множество тайн и секретов, которые ученые всех стран, занимающиеся астрономией и физикой, пристально изучают и стараются правильно трактовать их с научной точки зрения.
Невооружённым глазом с Земли можно наблюдать следующие объекты Солнечной системы: Солнце, Луну, Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер и Сатурн.
Помимо крупных планет и их спутников, в Солнечной системе есть малые тела — квазиспутники, троянцы, астероиды, образующие пояса, и солнечная пыль, преобразующаяся в ветра.
Некоторые полученные факты о Солнечной системе удивляют, а другие вообще кажутся фантастическими, хотя большая её часть остаётся всё ещё неисследованной. Наверняка многие из них вам неизвестны, поэтому далее предлагаю с наиболее интересными из них ознакомиться.
— Время на Земле и в космосе идет по-разному.
В кино и литературе часто затрагивается идея относительности времени в космических условиях, и это не только фантазии сценаристов, но и фундаментальные законы природы. Один из них связан с гравитационными полями, способными искривлять пространство-время. Исследования показывают, что с увеличением силы гравитационного поля время начинает течь медленнее. Например, у черной дыры время, фактически, останавливается.
На первый взгляд, можно было бы предположить, что на Международной космической станции (МКС) время должно идти быстрее, чем на поверхности Земли, поскольку она находится на значительном расстоянии от планеты, где гравитационное поле пренебрежимо мало. Однако на практике время на МКС искривляется в другую сторону. Это объясняется тем, что на время влияют не только гравитационные поля, но и другие факторы, включая скорость. Чем выше скорость, тем медленнее течет время, в соответствии с теорией относительности.
МКС движется по орбите Земли со скоростью около 27 576 км/ч. Это приводит к тому, что каждый день на станции длится немного медленнее на -0,00002646 секунды. Такие нюансы подчеркивают сложность взаимосвязанных факторов, определяющих течение времени в космических условиях.
— Почти вся масса солнечной системы приходится на Солнце.
Масса нашей звезды составляет огромную долю от общей массы Солнечной системы — 99.86%. Например, масса Земли всего лишь в 330 000 раз меньше массы Солнца. Это демонстрирует колоссальную масштабность нашей звезды. Если бы Солнце было полым, в его объеме можно было бы разместить целых 960 000 планет, приблизительно равных по размерам Земле. Диаметр Солнца впечатляет — он составляет 1 392 684 километра, в то время как диаметр Земли всего лишь чуть более 12 000 километров.
Но удивительные факты о Солнце не ограничиваются его размерами. Температура внутри нашей звезды достигает поразительных 15 миллионов градусов по Цельсию. По сравнению с ядром, поверхность Солнца кажется относительно холодной, с температурой около 5 600 градусов. Однако, настоящее удивление составляет температура в атмосфере Солнца, которая оказывается значительно выше, чем на его поверхности. Ученые обнаружили, что она достигает удивительных 1 миллиона градусов. Эти факты лишь подчеркивают величие и загадочность нашей звезды.
— Луна все время отдаляется от Земли.
Скорость, с которой Луна отдаляется от Земли, кажется ничтожно малой — всего 38 миллиметров в год. Однако это значение оказывает заметное влияние на космические процессы. Исследования показывают, что полтора миллиарда лет назад Луна находилась значительно ближе к Земле, примерно на 44 тысячи километров, а продолжительность суток составляла лишь 18 часов. Это означает, что Земля вращалась намного быстрее, чем сейчас.
Интересно, что ученые предполагают, что именно эти изменения во вращении Земли, вызванные воздействием Луны, могли спровоцировать так называемую «кислородную катастрофу» на планете. Этот процесс связан с изменениями в составе атмосферы и климатическими изменениями, которые имели далеко идущие последствия для развития жизни на Земле. Таким образом, кажущаяся незначительной скорость отдаления Луны оказывает глубокое влияние на эволюцию нашей планеты.
— Титан — самое похожее на Землю место в Солнечной системе.
Титан — один из спутников Сатурна, обладающий плотной атмосферой и уникальными особенностями, делающими его похожим на Землю. На его поверхности обнаружены стабильные жидкие озера, что делает его исключительным объектом в Солнечной системе. Атмосфера Титана состоит преимущественно из азота, приблизительно на 78%, что также напоминает состав атмосферы Земли.
Из-за этих сходств с нашей планетой существует гипотеза о том, что Титан может представлять собой аналог ранней Земли. Ученые рассматривают его как одно из потенциально благоприятных мест в Солнечной системе для поиска жизни или, по крайней мере, для понимания процессов, которые могли привести к возникновению и развитию жизни на Земле.
Что ж, Солнечная система представляет собой уникальное астрономическое явление, которое демонстрирует разнообразие объектов и феноменов, обусловленных сложными процессами её эволюции и формирования, и вызывает интерес к изучению космоса.
Она является уникальной в нескольких отношениях. Во-первых, содержит большое разнообразие объектов, включая планеты, карликовые планеты, астероиды, кометы и спутники. Во-вторых, Солнечная система находится в стабильном состоянии, в отличие от многих других планетных систем, которые были разрушены столкновениями или гравитационными возмущениями. В-третьих, она содержит жизнь, что является, возможно, самым уникальным свойством из всех.
Наша солнечная альма — матерь насчитывает восемь планет, каждая из которых имеет уникальную форму, размер и состав. Меркурий и Венера — это небольшие каменистые планеты, расположенные близко к Солнцу. Земля — единственная планета, на которой известна жизнь. Марс — холодная и пустынная планета, которая, вероятно, когда-то была более похожей на Землю. Юпитер и Сатурн — газовые гиганты, состоящие в основном из водорода и гелия. Уран и Нептун — ледяные гиганты, состоящие в основном из водяного льда и метана.
В 2006 году Плутон был переквалифицирован из планеты в карликовую планету. Это связано с тем, что он не соответствует одному из критериев, определяющих статус планеты, а именно: Плутон не очистил свою орбиту от других объектов.
Помимо Плутона, существует еще четыре карликовые планеты Солнечной системы — Церера, Хаумеа, Макемаке и Эрис. Кроме того, Солнечная система содержит множество астероидов, комет, метеороидов и спутников.
Астероиды — это космические объекты, обычно расположенные в поясе между орбитами Марса и Юпитера, известном как Пояс астероидов.
Они состоят в основном из камня и металла. Некоторые астероиды содержат водяной лед и другие летучие вещества. Отдельные из них имеют орбиты, которые могут пересекаться с орбитой Земли, что создает потенциальную угрозу столкновения. Однако вероятность таких событий крайне низка.
Астероиды образовались в результате распада протопланетных дисков около 4,5 миллиардов лет назад, из которых сформировались планеты, значительно уступают им по массе и размерам и не имеют атмосферы, хотя при этом и у них могут быть спутники.
Астероиды бывают разных размеров. Самые большие астероиды имеют диаметр более 1000 километров. Самые маленькие астероиды — всего нескольких метров.
Стальные астероиды состоят из железа и никеля, силикатные — из силикатов, таких как кварц и оливин, а карбонистые — из углерода, воды и других органических соединений. Они являются источником летучих веществ, которые могут способствовать образованию атмосферы и океанов на планетах.
Есть тройные астероиды, которые вращаются вокруг общего центра тяжести с одним или двумя другими астероидами, и кентавры — астероиды, которые имеют орбиты, пересекающие орбиты других планет.
В последние годы интерес к изучению астероидов возрос. Это связано с несколькими факторами:
Астероиды могут являться богатыми источниками полезных ископаемых, таких как железо, никель, вода и другие. Они могут быть использованы для добычи энергии из солнечного света или радиоактивного распада, а также в качестве стартовых площадок для межпланетных миссий.
Астероиды могут представлять опасность для Земли, так как столкновение с ними может привести к катастрофическим последствиям.
Одно из самых известных столкновений астероида с Землей произошло около 65 миллионов лет назад. В результате этого столкновения вымерли динозавры и многие другие виды животных.
Астрономы постоянно следят за астероидами, которые приближаются к Земле. Если есть вероятность столкновения астероида с Землей, предпринимаются меры по его предотвращению.
В настоящее время несколько космических агентств работают над проектами, направленными на исследование астероидов. Они имеют важное значение для нашего понимания Солнечной системы и изучения космоса, а также помогут найти новые ресурсы, использовав астероиды в качестве источника энергии.
На краю космического пространства, между Марсом и Юпитером, таинственно мерцает Веста — гигантский астероид, олицетворение загадок и секретов нашей Солнечной системы. С его диаметром, превышающим 500 километров, и строением, похожим на планеты земного типа, Веста становится объектом всепоглощающего интереса. Это самый яркий астероид из всех и единственный, который можно наблюдать невооружённым глазом.
Она- второй по величине астероид в Солнечной системе и находится в поясе астероидов, являясь в нем первым из астероидов по размерам и массе. Орбита Весты лежит во внутренней части пояса астероидов. Астероид обращается вокруг Солнца за 3,63 юлианского года.
Новые открытия, полученные благодаря американскому зонду Dawn, вращающемуся вокруг астероида с июля 2011 года, раскрывают перед нами удивительные особенности этого небесного тела. Изучив поверхность Весты в деталях, ученые удивленно отмечают, что она относится к переходному классу астероидов. Но настоящим открытием стало подтверждение того, что в сердце Весты скрыто железное и никелевое ядро, подобное тем, что обнаружены у планет Меркурий, Марс и Земля.
Оказывается, на ранних этапах истории этого астероида его поверхность была местом интенсивных вулканических процессов, вследствие чего он стал источником метеоритов типа HED — эвкрита, говардита и диогенита.
Эти метеориты, обнаруженные не только на Марсе но и на Земле, являются свидетельством древних столкновений Весты с другими космическими объектами.
Одним из главных следов этого древнего столкновения является кратер Реясильвия, образованный около 2.5 миллиардов лет назад. Этот кратер, один из самых крупных ударных кратеров в Солнечной системе, до сих пор остается загадкой для астрономов, по мнению которых, он скрывает под расплавленными породами следы вулканической активности.
Исследователи обнаружили, что Веста, так и карликовая планета Церера, собрала вокруг себя целую армию «попутчиков» — астероидов, движущихся по одной орбите с ней. Этот необычный феномен представляет собой еще одну загадку, ждущую своего разгадывания в бескрайних просторах нашей удивительной Солнечной системы.
Бенну — астероид, который является целью миссии NASA «Осирис-Рекс», которая» должна собрать с него образцы грунта и реголита и доставить их на Землю.
Бенну — это околоземный астероид из группы аполлонов, который вращается не очень далеко от Земли: большая полуось его орбиты пролегает дальше от Солнца, чем орбита нашей планеты.
Его открыли 11 сентября 1999 года, но только в 2012 году он получил имя, которое для него предложил 9-летний школьник из Северной Каролины. Оно принадлежит птице из древнеегипетской мифологии — символу воскрешения бога Осириса.
В безмолвной пустоте космоса, где время и пространство сливаются в вечный танец, маленький астероид Бенну является великим скульптором своей судьбы. Его поверхность покрыта различными типами материалов, включая камни и песок. Бенну считается астероидом-представителем, сохраняющим материал из ранних стадий формирования Солнечной системы.
Его скромный диаметр, едва превышающий высоту самых высоких небоскребов, исчезающе мал по сравнению с бескрайними просторами Вселенной, но его форма — словно воплощение утонченного мастерства. Бенну, наподобие драгоценного бриллианта, блестит в лучах звёзд, и каждая его грань, каждая изломанная линия, рассказывает нам о том, какие истории и загадки он хранит в своих недрах.
Однако, что делает Бенну поистине уникальным, так это утолщение, вытянутое вдоль его экватора, словно следы векового оседания тайной пыли, что становятся молчаливыми свидетелями времени. Это странное явление, оставленное неизвестным космическим мастером, вызывает в умах ученых исследователей множество вопросов и догадок, скрывая за собой невероятные тайны космической истории.
В безбрежных просторах Солнечной системы, между орбитами Марса и Юпитера, мерцает астероид, звучное имя которого призывает в наши умы образ мифической красавицы. Психея, названная так в честь греческой богини, супруги Купидона-Эрота, скрывает в своих недрах тайны, способные потрясти самые основы нашего понимания космического пространства. Диаметр Psyche оценивается примерно в 220 километров, что делает его достаточно крупным астероидом, но далеко не самым большим.
Это астероид, принадлежащий к богатому металлами спектральному классу М. Он весьма необычен для астероида главного пояса, несущего в себе не просто кусочек камня или льда, а целую долю металлов, столь близких по составу к сердцу нашей собственной планеты. Величина Психеи и ее высокое содержание металлов делают этот астероид одним из самых массивных среди своих собратьев.
Однако, то, что делает Психею поистине уникальным, это ее состав — она не обладает обычными для астероидов каменными или ледяными структурами. Исследования, проведенные телескопом «Хаббл», позволили взглянуть на этот загадочный объект в новом свете и обнаружить его потрясающее свойство — почти полное преобладание железа и никеля в его составе.
И если подсчитать стоимость этого металлического гиганта по текущим рыночным ценам, мы получим цифру, сравнимую с величием всей мировой экономики. Психея становится не просто астероидом в космосе, но и уникальной возможностью для человечества изучить свойства ядра нашей собственной планеты, обогащая нашу науку и наше понимание Вселенной.
В октябре 2023 года отправился космический аппарат NASA Psyche, который достигнет астероида в 2029 году. Цель миссии — изучить его состав, структуру и проверить гипотезу о его металлическом составе. Если эта гипотеза подтвердится, ценность астероида станет огромной, ибо он может стать потенциальным источником ресурсов для космической добычи в будущем.
А теперь перейдем к другим космическим объектам. Кометы — ледяные объекты, периодически приближающиеся к Солнцу и нагревающиеся, что вызывает испарение льда и образование хвоста. В их составе также имеется пыль и другие вещества. Они являются остаточным материалом от формирования Солнечной системы и образовались из того же протопланетного диска, из которого образовались и планеты.
Когда комета подходит ближе к Солнцу, под действием солнечного ветра и солнечной радиации из нее начинают вырываться частицы пыли, льда и газа. Эти частицы образуют хвост кометы, который может достигать в длину десятков миллионов километров. В результате этого вокруг неё образуется атмосфера, называемая комой, которая может достигать в диаметре нескольких миллионов километров.
Кометы имеют эллиптические орбиты, которые могут быть очень длинными и изогнутыми. Некоторые кометы имеют очень длинные периоды обращения вокруг Солнца и могут пройти множество оборотов, прежде чем снова стать видимыми с Земли. Другие, так называемые короткопериодические кометы, имеют более короткие орбиты и могут появляться на небесах сравнительно часто.
Их можно разделить на два основных типа: хордальные, которые имеют орбиты, пересекающие орбиту Земли, и нехордальные, не пересекающие её. Хордальные кометы делятся на два тапа: те, которые возвращаются к Солнцу каждые несколько лет, и которые возвращающиеся к Солнцу только один раз. К нехордальным кометам относятся оортовы кометы, которые имеют очень вытянутую орбиту, выходящую за орбиту Нептуна, и кометы Галлея, имеющие орбиту, проходящую через пояс астероидов.
Кометы играют важную роль в эволюции Солнечной системы. Они могут сталкиваться с планетами и другими небесными телами, что может привести к их разрушению или изменению орбит.
Кометы образуются в облаке Оорта, гипотетической сферической области Солнечной системы, служащей источником миллиардов долгопериодических комет, которые движутся по очень вытянутым орбитам.
Облако Оорта — ничто иное, как остаток протосолнечной туманности, давшей жизнь планетам и Солнцу путем слипания мельчайших частиц при помощи силы взаимного тяготения. Первичная туманность около центра была гораздо плотнее, и планеты сформировались довольно быстро. В то время как ее внешние области были более разрежены, поэтому сходный процесс в них никак не завершался.
Принято считать, что в данном космическом облаке сосредотачивается не менее миллиарда «зародышей» будущих комет. Они представляют собой некие тела, свободно вращающиеся по своим орбитам, которые пока ни разу так и не приблизились к Солнцу. Но кроме них там можно обнаружить и миллиарды «состоявшихся» комет, то есть тех, которые уже имели встречу с главной звездой нашей системы.
Кометы обычно называются по именам исследователей или открывателей, обозначающим год их открытия.
Если заглянуть внутрь облака Оорта, можно понять, что кометные тела внутри него могут довольно долго свободно кружиться по нему, могут вырываться за пределы Солнечной системы, а могут устремляться к Солнцу. В последнем случае мы как раз и имеем возможность наблюдать самые настоящие кометы с хвостами.
В истории кометы часто ассоциировались с предвестниками бедствий или важных событий. Например, появление кометы Галлея в 1066 году было воспринято англосаксами как предвестник победы Гарольда II над Гаральдом III при Хастингсе. В древние времена кометы часто воспринимались как знамения судьбы или божественные предупреждения.
Современные исследования ученых позволяют заявлять, что облако Оорта простирается от Солнца на расстояние в 2 световых года и что его орбита имеет радиус, превышающий в 3000 раз радиус орбиты планеты Плутон. Кроме того, есть сведения, что сумма масс всех планет Солнечной системы меньше предполагаемой массы облака. А это значит, что сегодня пока рано говорить об окончательном формировании Солнечной системы и ее неизменности в будущем.
Комета Галлея является одной из самых известных короткопериодических комет и была открыта французским астрономом Жаком Луи Галлеем в 1835 году. Он первым вычислил её орбиту и предсказал будущие возвращения.
Она появляется в нашей Солнечной системе примерно каждые 75—76 лет, а впервые была замечена в 240 году до нашей эры китайскими астрономами. С тех пор она наблюдалась более 30 раз.
Имеет диаметр около 15 километров и ядро, состоящее в основном из льда и каменных материалов. При приближении к Солнцу льды начинают испаряться, создавая яркий хвост, который можно наблюдать с Земли.
Комета Галлея была хорошо видна в 1910, 1986 и 2014 годах и снова предстанет взорам землян в 2061 году.
Интересные факты о комете Галлея:
• Это единственная комета, которая была посещена космическим аппаратом.
• Ученые считают, что вода, которая содержится в ядре кометы, могла быть перенесена на Землю в результате столкновения с ней.
• Еще ее связывают с возникновением жизни на Земле, поскольку, по мнению ученых, вещества, содержащиеся в комете, могли способствовать возникновению первых живых организмов на Земле.
Периодическое появление кометы Галлея представляет уникальную возможность для ученых изучить изменения в комете и собрать дополнительные данные, которые могут расширить наше понимание комет и их роли в солнечной системе.
Космические троянцы и кентавры также представляют две интересные группы космических объектов, которые обладают особыми характеристиками и играют важную роль в изучении нашей Солнечной системы.
Основная масса астероидов Солнечной системы сосредоточена в главном поясе астероидов между Марсом и Юпитером, однако несколько достаточно больших групп (семейств) астероидов существуют обособлено. В первую очередь это «Троянцы» и «Греки» — две группы астероидов, одна из которых «догоняет» Юпитер, а другая, напротив — «убегает» от него.
Троянцы — это группа астероидов или комет, которые находятся в орбитальных позициях, расположенных вокруг Солнца на одинаковом расстоянии от него. Эти объекты находятся в непосредственной близости к орбитам планет, особенно Юпитера, Нептуна и других газовых гигантов. Они располагаются в двух зонах — «впереди» и «позади» планеты на их орбите. Названы в честь Троянской войны из греческой мифологии.
Троянцы располагаются в точках Лагранжа L4 и L5, которые являются ведущими или отстающими на 60 градусов относительно планеты на орбите. Эти точки представляют собой области, где гравитационные силы планеты и Солнца находятся в равновесии, что позволяет астероидам или кометам оставаться в этих позициях на протяжении многих веков. Самые известные космические троянцы в нашей Солнечной системе находятся в орбите Юпитера, но они также обнаружены в орбитах других планет, таких как Марс, Нептун и другие.
Группа космических «греков» в отличие от «троянцев», хотя и расположена вблизи орбит планет, но не на их орбитах, и могут также находиться как впереди, так и позади планеты. И те, и другие могут предоставить информацию о ранних этапах формирования Солнечной системы и ее эволюции.
Есть еще и «кентавры» — группа космических объектов, которые обладают смешанными характеристиками астероидов и комет. Они обычно имеют хаотичные орбиты, пересекающие орбиты газовых гигантов, особенно Юпитера и Нептуна. Кентавры часто имеют темное поверхностное покрытие и могут иметь аналогичные характеристики как астероиды, так и кометы, включая возможность выделения хвостов при приближении к Солнцу.
Они могут достигать 50–100 км в диаметре. Масса одного кентавра больше массы всех близких к Земле астероидов, открытых на данный момент. Эти кометы-монстры пересекают орбиты Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна и получили свое название в честь мифических существ, которые являются полуконями и полулюдьми. Кентавры представляют собой интересную группу объектов, которые могут помочь ученым лучше понять происхождение и эволюцию нашей Солнечной системы.
Когда кометы подлетают ближе к Солнцу, от них начинают отламываться кусочки вещества, формирующие хвост из осколков. Результатом дробления комет становятся нерегулярные, но длительные периоды бомбардировки до 100 тысяч лет.
А теперь перейду к метеороидам. Это небольшие твердые небесные тела Солнечной системы, которые движутся по орбитам вокруг Солнца. Они неправильной формы, не имеют атмосферы и бывают разных размеров, от микроскопических до нескольких метров в диаметре.
Метеороиды образуются в результате распада астероидов, комет или других небесных тел. Когда метеороид попадает в атмосферу Земли, он начинает нагреваться и испаряться, образуя вокруг себя светящуюся оболочку, называемую болидом. Болид может быть настолько ярким, что его можно увидеть даже днем.
Когда они входят в атмосферу Земли, их называют метеорами или «падающими звездами».
Ученые выяснили, почему метеороиды взрываются в воздухе. Оказывается, атмосфера нашей планеты является более надежным «щитом» от метеороидов, чем считалось ранее.
Когда метеор несется в сторону Земли, то воздух из области высокого давления, расположенной перед космическим камнем, просачивается в его поры и трещины, приводя к взрыву небесного тела. В атмосферу нашей планеты из космоса ежедневно входит около 25 миллионов метеороидов.
По составу они делятся на железные, каменные и железно-каменные. Большинство из них представляют собой частицы Луны, Марса и обломки комет или берут свое происхождение из пояса астероидов.
Если метеороид не полностью сгорает в атмосфере, он достигает поверхности Земли и становится метеоритом. Метеориты могут быть очень опасны. Падение крупного метеорита может привести к катастрофическим последствиям.
Большинство найденных метеоритов имеют массу от нескольких граммов до нескольких десятков тонн. Полагают, что в сутки на Землю падает 5—6 тонн метеоритов, или 2 тысячи тонн в год.
Самый большой метеорит, упавший на Землю, известен как «Хибинский метеорит» или «Чижевский метеорит». Этот метеорит был найден в районе городка Чижевский на полуострове Кольский в России. Вес его составляет около 60 тонн, а его размеры превышают в высоту 2,7 метра и в диаметре 2,4 метра. Найденный в 1963 году, этот метеорит представляет собой одно из крупнейших космических тел, когда-либо найденных на Земле.
По происхождению метеориты делятся на две группы: метеориты из Солнечной системы, образовавшиеся в результате распада астероидов, комет или других небесных тел, и метеориты извне Солнечной системы, которые образовались в других звездных системах или в межзвездной среде.
По составу метеориты делятся на несколько классов: железные метеориты, состоящие из железа и никеля, силикатные метеориты, состоящие кварца и оливина, а также каменно-железные, в составе которых железо и силикаты.
Среди них различают:
Хондриты — наиболее распространенный тип метеоритов, образованных из обломков протопланетного диска, из которого сформировались планеты.
Ахондриты — более редкий тип метеоритов, образовавшийся из вещества, которое было выброшено из недр планет или астероидов в результате столкновения или других процессов.
Когда наша планета только формировалась, по представлениям ученых, она не могла иметь воды из-за высоких температур. В таких условиях вся вода моментально испарялась, и поверхность Земли была абсолютно безжизненной. Однако ситуация изменилась, когда Земля начала остывать. В это время на планету стали падать астероиды, содержащие лед. Расплавленные астероиды способствовали образованию океанов на Земле. Это привело к поиску в космосе астероидов с водой, аналогичной земной.
Метеорит Винчком, упавший на землю 2021 году, привлек внимание ученых. Его уникальность заключается в возрасте и составе. Это, по сути, образец ранней Солнечной системы, предоставляющий ученым уникальную возможность изучить первоначальный состав Солнечной системы и ее химическую эволюцию.
Исследования метеорита показали, что он является частью астероида, сформировавшегося за пределами внутренней части Солнечной системы и находящегося на орбите Юпитера. Метеорит относится к углеродистым хондритам и содержит около 11% воды по массе. Анализ также показал, что соотношение водорода к дейтерию в воде метеорита соответствует земному, что указывает на общее происхождение воды на Земле и в метеорите из космоса.
Международная группа исследователей обнаружила свидетельства того, что древний метеорит, упавший на Землю миллионы лет назад, создал наивысшую температуру, когда-либо зафиксированную на поверхности планеты. Планетологи предполагают, что во времена формирования Земли она подвергалась регулярным столкновениям с метеоритами и другими космическими объектами, оставляя за собой следы в виде кратеров.
Один из таких кратеров — Мистатин, расположенный в канадской провинции Ньюфаундленд и Лабрадор. Его диаметр достигает около 28 км, что указывает на огромные размеры падающего объекта. Исследователи определили, что удар, вызвавший образование кратера, произошел примерно 38 миллионов лет назад.
При изучении кратера были обнаружены следы циркона — распространенного минерала, который претерпел термическое преобразование в цирконий. Предварительные исследования показали, что для этого превращения требуется температура около 2370° C. Таким образом, температура, созданная ударом, должна была достичь, по меньшей мере, этой отметки. Если выводы исследовательской группы верны, то это была самая высокая температура, когда-либо зарегистрированная естественным образом на поверхности Земли. Причем, вследствие столкновения с метеоритом.
Метеориты могут быть очень редкими и старыми и достигать возраста более 4,5 миллиардов лет, а ещё очень опасными.
Вулканизм в Солнечной системе, как выяснили исследователи, возник задолго до формирования Земли и был чрезвычайно активным. Однако происхождение осколка, упавшего на нашу планету, остается загадкой. Его возраст превышает 4,567 миллиарда лет, а состав указывает на происхождение из недр планеты, подобной Земле, на которой уже существовала вулканическая активность. Вулканическая деятельность на Земле постоянно трансформирует ландшафт, что делает сложным поиск материалов, отражающих первоначальный состав планеты и ее эволюцию.
Метеорит NWA 11119 должен раскрыть историю таинственной планеты Солнечной системы, аналогичной Земле по многим аспектам. Возможно, на этой планете также зарождалась жизнь, но в какой-то момент она исчезла. Идея о том, что жизнь на Земле могла быть «перенесена» с этой планеты, уже появилась. Возможно, что-то уничтожило эту планету, но осколки, достигнув Земли, смогли перенести зародыши жизни и стать источником эволюции всего живого на ней.
Были и другие незабываемые события, и одно из них — Тунгусский метеорит, врезавшийся в Землю 30 июня 1908 года в районе реки Подкаменная Тунгуска в России. В 7 часов 14 минут по местному времени над тайгой пролетел яркий болид, который сопровождался оглушительным грохотом. Это был один из самых крупных известных в истории взрывов космического тела в атмосфере Земли.
Взрыв произошел в атмосфере на высоте около 5—10 километров над поверхностью Земли и был настолько мощным, что вырвал деревья на площади около 2000 квадратных километров. Метеорит, который его вызвал, предположительно имел диаметр около 50 метров и вес около 100 тысяч тонн.
Взрывная волна была зарегистрирована сейсмографами в Европе и Азии. Мощность взрыва оценивается в 10—20 мегатонн в тротиловом эквиваленте, что соответствует мощности ядерной бомбы, сброшенной на Хиросиму.
Поскольку взрыв произошел в отдаленной местности, он не причинил значительного ущерба человеческим поселениям. Однако это событие вызывает интерес ученых, исследующих влияние космических объектов на Землю, поскольку точное происхождение Тунгусского метеорита до сих пор неизвестно.
Существует несколько гипотез о том, что это могло быть:
Самая распространенная гипотеза — астероид, который разрушился в атмосфере Земли. Одни ученые считают, что метеорит мог быть кометой, которая распалась в атмосфере Земли, другие, что метеорит мог быть обломком неизвестной космической структуры, в частности планеты.
Словом, тунгусское событие — это одно из самых загадочных явлений в истории, которое до сих пор вызывает споры среди ученых.
Что касается гигантского метеорита «Гоба», то он является одним из наиболее поразительных природных чудес на Земле. Этот метеорит, превосходящий размером все остальные найденные на планете, остается неподвижно установленным на месте своего падения в юго-западной Африке, недалеко от фермы Гоба-Уэст в Намибии. Он не только самый крупный из известных метеоритов, упавших на Землю, но и самый большой кусок естественного железа, который когда-либо обнаруживался на нашей планете.
Этот огромный метеорит весом около 66 тонн состоит преимущественно из железа, составляя около 86% его массы. Считается, что он упал на Землю примерно 80 тысяч лет назад, представляя собой захватывающее свидетельство о космических силовых процессах, которые происходят вне нашей атмосферы.
Чтобы защитить этот уникальный метеорит от возможного вандализма, правительство тогдашней Юго-Западной Африки в марте 1955 года объявило его национальным памятником. Это решение не только подчеркивает важность и уникальность этого природного объекта, но и обеспечивает его сохранение исследователям и будущим поколениям.
Метеориты представляют собой важный источник информации о Солнечной системе и космосе. Они могут помочь нам узнать больше о происхождении планет, их составе, эволюции и понять опасность, которую представляют метеориты для Земли.
Спутники — объекты, которые вращаются вокруг планет. Эти объекты представляют большой интерес для науки, поскольку являются своеобразными остатками формирования солнечной системы и могут содержать в себе ключевую информацию о прошлом её развития.
Солнечная система, сформированная из облака газа и пыли, которое вращалось вокруг Солнца, находится в относительно стабильном состоянии. Это вращение привело к тому, что частицы облака сгруппировались вместе, образуя её планеты. С тех пор они вращаются вокруг Солнца по почти круговым орбитам и не сталкиваются друг с другом.
Многие другие планетные системы не являются столь стабильными. В одних планеты сталкиваются друг с другом, что приводит к их разрушению. В других они удаляются от своих солнц гравитационными возмущениями, что делает их слишком холодными для жизни.
Солнце играет ключевую роль в своей системе, являясь центральной звездой. Его масса и энергия обеспечивают условия для существования жизни на Земле и влияют на все объекты в системе.
Солнечная система постоянно меняется. Планеты движутся по своим орбитам, астероиды и кометы меняют свои траектории. Эти динамические процессы влияют на развитие системы и ее окружение.
Изучение Солнечной системы имеет важное значение для понимания космоса, поскольку она земная космическая обитель, и ее изучение дает представление о том, как формируются и развиваются планетные системы. А также она помогает понять, как формируются планеты, спутники, астероиды, кометы и другие тела в космосе, что позволяет углубить наше понимание о процессах эволюции планетарных систем во Вселенной.
Солнечная система служит своеобразной лабораторией, позволяя ученым изучать различные аспекты космических явлений и фундаментальные принципы космической физики, астрономии и гравитационных взаимодействий.
Изучение планет солнечной системы и их уникальных характеристик помогает ученым определить, какие условия могут быть благоприятными для существования жизни. Это открывает пути для поиска жизни на других планетах и способствует появлению новых гипотез исследования.
Солнечная система может служить моделью для изучения других планетарных систем во Вселенной. Изучение её особенностей — уникальная возможность сформировать и улучшить теории о происхождении и развитии других звездных систем:
• Юпитер и Сатурн могут дать нам представление о том, как формируются газовые гиганты.
• Изучение Марса позволит сделать выводы, как могут выглядеть и эволюционировать планеты, похожие на Землю.
• Изучение комет — прямой путь к пониманию того, как образуются и эволюционируют ледяные объекты в космосе.
• А изучение спутников предоставит возможность понять, как формируются и эволюционируют объекты, вращающиеся вокруг планет.
Наблюдение за Солнечной системой — успешно развивающаяся область науки. Новые открытия делаются все время, и они постоянно расширяют наше понимание космоса, стимулируют развитие новых технологий в области астрономии, космических полетов и инструментов для исследования космического пространства. Словом, это не только расширяет наши знания о её галактическом окружении, но также вносит значительный вклад в формирование понимания законов Вселенной, в которой мы живем.
Солнце — не только яркая точка на небосводе. Оно единственная звезда в солнечной системе, которая является центральной её частью, и представляет собой огромный шар из раскаленной плазмы, состоящий в основном из водорода и гелия, являясь является источником света, тепла и энергии.
Солнце является желтым карликом, принадлежащим самой распространенной группе звезд во вселенной, которые составляют около 70% всех звезд.
Оно имеет диаметр около 1,4 миллиона километров, что в 109 раз больше диаметра Земли. Его масса составляет около 333 тысяч миллиардов тонн, что в 333 тысячи раз больше массы Земли.
Наше светило находится на расстоянии около 150 миллионов километров от Земли, что соответствует одной астрономической единице.
Средняя температура на его поверхности составляет около 5500 градусов Цельсия, а в центре — 15 миллионов градусов Цельсия.
Солнце функционирует благодаря ядерным реакциям, происходящим в его ядре. Процесс нуклеарного синтеза превращает водород в гелий, выделяя огромное количество энергии в виде света и тепла. Этот процесс снабжает Солнце энергией, необходимой для поддержания света и тепла, которые выделяются в огромном количестве.
Эта энергия является фундаментальной для жизни на Земле. Фотосинтез, процесс, который используют растения для создания органических веществ из света, воды и углекислого газа, обеспечивает основу пищевой цепи для многих организмов.
Благодаря температурному режиму, поддерживаемому Солнцем, на Земле обеспечиваются подходящие условия для существования жидкой воды — ключевого элемента для жизни. Солнечная радиация также играет важную роль в формировании атмосферы и климата на планете.
Солнце, как самый массивный объект в солнечной системе, управляет гравитационными взаимодействиями между планетами и другими объектами. Его гравитация держит планеты и другие тела в их орбитах, обеспечивая стабильность системы.
В течение миллиардов лет наша звезда остается стабильным и предсказуемым источником энергии, что позволяет планетам и другим объектам в солнечной системе развиваться и сохранять свои особенности.
Солнце — активное космическое тело, которое периодически испытывает солнечные бури и выбросы массы в пространство, называемые солнечным ветром. Эти явления влияют на атмосферы планет и могут иметь различные последствия для космических аппаратов и электромагнитной активности на Земле.
У этой звезды есть цикл активности, который проявляется в изменениях числа солнечных пятен и других атмосферных процессах. Этот цикл длится около 11 лет и имеет влияние на различные аспекты, включая климатические условия на Земле.
Эти факты подчеркивают не только важность Солнца как источника жизни для солнечной системы, но и его уникальные характеристики и процессы, которые происходят в его ядре и атмосфере. О планетах Солнечной системы более подробно будет рассказано в следующей главе, а сейчас остановлюсь только на некоторых фактах.
К внутренним относятся планеты земной группы — Меркурий, Венера, Земля и Марс. Они отличаются от внешних планет по своему составу и характеристикам.
Меркурий — самая близкая к Солнцу и самая маленькая из всех планет солнечной системы.
Она имеет диаметр около 4880 километров, что меньше, чем диаметр Луны. У Меркурия нет атмосферы, что делает его поверхность крайне разреженной и обесцвеченной. Она изрезана гигантскими кратерами и олицетворяет крайнюю температурную разницу — от высоких температур в дневное время до очень низких в ночное.
Меркурий не имеет естественных спутников, подобных тем, которые сопровождают другие планеты, что позволяет считать его относительно уникальной планетой в нашей солнечной системе.
Венера — вторая планета от Солнца.
Она имеет диаметр около 12 100 километров. Её атмосфера состоит в основном из углекислого газа и очень горячая. Эта планете окутана толстым слоем облаков, создающих парниковый эффект и самые высокие температуры на поверхности, достигающие 462 градуса Цельсия и сравнимые с плавящимся свинцом. Венера, подобно Меркурию, не имеет естественных спутников, которые окружали бы её в постоянной орбите.
Земля, единственная известная нам планета, обладающая жидкой водой на поверхности.
Её диаметр около 12 756 километров. Земная атмосфера содержит кислород и азот, что позволяет поддерживать разнообразие жизни. Она имеет специфическое магнитное поле, защищающее ее от солнечного ветра, и спутник Луну. О ней также будет написано подробно в отдельной главе.
Марс — это четвертая внутренняя планета с диаметром около 6792 километров.
Он покрыт тонкой атмосферой, состоящей в основном из углекислого газа, и известен как «Красная планета» из-за своего окраса. Его атмосфера очень тонкая и неспособна обеспечить поддержание жидкой воды на поверхности, которая содержит следы рек, кратеры и вулканы, а также полярные капы из водного и углекислого льда.
Марс имеет два крупных естественных спутника: Фобос и Деймос. Эти спутники были открыты в 19 веке и являются относительно маленькими по сравнению с естественными спутниками других планет солнечной системы.
Фобос более крупный. Он обладает размерами порядка 25 километров в диаметре, имеет неправильную форму и находится на расстоянии около 6000 километров от поверхности Марса. Фобос движется по орбите с периодом около 7 часов, но так быстро, что за сутки проходит два полных оборота вокруг своей планеты, и его оборотная сторона всегда обращена к ней.
Спутник состоит из темного, пористого материала, который, вероятно, является кометным или астероидным обломком, и считается самым темным объектом в Солнечной системе.
Он медленно приближается к Марсу: за каждые 100 лет приблизительно на 1,8 метра. Ученые считают, что через несколько миллиардов лет Фобос может упасть на Марс.
Это единственный спутник в Солнечной системе, который вращается вокруг планеты по направлению ее вращения и имеет очень низкую гравитацию: на его поверхности человек мог бы прыгнуть на высоту около 80 метров.
Название Фобоса происходит от греческого слова, которое означает «страх». Оно было выбрано Асафом Холлом, который открыл Фобос в 1877 году. Он назвал его так, чтобы отразить его близкое расположение к Марсу и присущую ему темную, пугающую поверхность.
Деймос, названный по имени сына бога войны Ареса в древнегреческой мифологии, намного меньше: его диаметр составляет около 12 километров, что делает его одним из самых маленьких естественных спутников в Солнечной системе. Был открыт в 1877 году тем же астрономом, Асафом Холлом, всего на несколько дней позже Фобоса. Он находится на более высокой орбите, в среднем 23 463 километра от поверхности Марса, и обращается вокруг него за более продолжительное время — 30 часов 17 минут.
Его темная поверхность покрыта кратерами, но в целом более гладкая, чем у Фобоса, благодаря заполнению кратеров мелким пылевым реголитом. Предполагается, что он состоит из пористого каменистого материала, подобного астероидам, но его точный состав до сих пор изучается.
Деймос имеет более вытянутую форму, напоминающую картофелину. Подобно «собрату», всегда обращен к Марсу одной стороной из-за приливных сил и тоже медленно приближается к Марсу, но не так быстро. Ученые предполагают, что он может выйти из орбиты или даже упасть на Марс значительно позже Фобоса — через несколько десятков миллиардов лет.
Внешние планеты Солнечной системы известны как газовые гиганты и представляют собой четыре далекие планеты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Они разительно отличаются по составу и свойствам от внутренних планет земной группы и занимают особое место в солнечной системе.
Её самая большая планета — Юпитер, поистине гигант с диаметром в 143 тысячи километров, что в 11 раз больше Земли, совершающий оборот вокруг Юпитера примерно за семь дней.
Он состоит в основном из водорода и гелия, известен своими гигантскими газовыми облаками и мощной магнитосферой, самой сильной в Солнечной системе.
Вокруг него вращается более 79 спутников, включая крупнейший — Ганимед (на фото — справа внизу), который является не только крупнейшим спутником в солнечной системе, но и среди галактических спутников. Его диаметр приблизительно на 8% больше диаметра Марса и почти в два раза больше Луны, а размер превышает Меркурий. Предположительно, в его недрах на глубине около 200 км между слоями льда есть океан жидкой воды.
Ганимед, обладая тонкой атмосферой, состоящей из атомарного кислорода, состоит главным образом из силикатов и льда и имеет железное ядро. Атмосфера, вероятно, возникла в результате испарения льда под действием солнечных лучей и заряженных частиц. Однако точный источник кислорода в атмосфере Ганимеда до сих пор не известен. В ней также обнаружены следы озона, который образуется под действием ультрафиолетового излучения Солнца из атомарного кислорода.
Его поверхность усеяна кратерами, но также содержит регионы с различными типами геологических образований, таких как долины и хребты.
Ганимед — абсолютный чемпион по размеру среди спутников. Он превосходит даже Меркурий, самую маленькую планету, на целых 8%. Его диаметр составляет внушительные 5268 километров, что больше нашей Луны на целых 33%.
Покрытый толстым слоем льда, Ганимед по своей сути является океаническим миром, который, возможно, содержит больше воды, чем любой другой объект в солнечной системе, включая Землю. Под этой ледяной коркой предполагается наличие огромного и глубокого океана, богатого солями. Это побуждает учёных предполагать, что в этих условиях, аналогично тем, которые встречаются на Земле в океанах подо льдами Антарктиды или на глубинах океанов, могут существовать микроорганизмы или простые формы жизни.
Среди всех спутников в Солнечной системе только Ганимед может похвастаться собственной магнитосферой. Это защитное поле, созданное взаимодействием его ядра с вращающимся потоком заряженных частиц от Юпитера, делает его еще более пригодным для потенциальной жизни.
На поверхности Ганимеда, который находится довольно далеко от Солнца, средняя температура составляет около -160 градусов Цельсия. Однако, под его поверхностью, если там действительно есть океаны жидкой воды, температура может быть выше, так как внутренние процессы и тепло от ядра планеты способствуют поддержанию более теплых условий в этих потенциальных океанах. И несколько бонусных фактов:
• Ганимед вращается в приливном захвате, всегда повернувшись к Юпитеру одной стороной.
• На его поверхности имеются разнообразные геологические образования, включая горы, долины, ледяные равнины и кратеры.
• Считается, что Ганимед является одним из наиболее перспективных мест для поиска внеземной жизни в нашей Солнечной системе.
Ганимед был открыт великим Галилео Галилеем еще в 1610 году, вместе с тремя другими крупными спутниками Юпитера, навсегда вписавшими его имя в историю астрономии. Исследование спутника Юпитера — один из главных приоритетов для современной космонавтики.
Сатурн -вторая по величине внешняя планета, известная своими красивыми кольцами из льда, камней и пыли. Они делают планету уникальным объектом в солнечной системе.
Состоит, как и Юпитер, в основном из водорода и гелия, но имеет более спокойную атмосферу с полосами из аммиачных облаков. По состоянию на 14 января 2024 года у Сатурна известно 146 спутников. Это наибольшее число открытых спутников среди всех планет Солнечной системы. Среди них Титан — второй после Ганимеда по величине спутник и один из самых интересных объектов для научных исследований в Солнечной системе.
Его диаметр составляет 5152 км, что превосходит планету Меркурий и делает его больше Луны примерно в 1,5 раза.
Титан — единственный спутник, обладающий плотной атмосферой, которая невероятно похожа на земную, однако вместо кислорода в атмосфере Титана 95% азота, остальное — метан. Это создает удивительные пейзажи с озерами и реками жидкого метана, облаками из этана и азота и даже дождем из метановых капель. Это делает его единственным местом в солнечной системе, кроме Земли, с устойчивой атмосферой и облачными образованиями.
Хотя поверхность Титана скрыта под непрозрачной дымкой, радары смогли заглянуть сквозь нее и обнаружить разнообразные ландшафты — равнины, дюны, горы и даже следы вулканической активности.
Под ней могут гипотетически существовать целые подземные миры, состоящие из жидких углеводородов и аммиака, где могло бы возникнуть нечто совершенно чуждое земной жизни.
Титан — один из самых ярких кандидатов на наличие внеземной жизни в Солнечной системе. Экстремальные условия, конечно, не похожи на наши, но наличие жидких водоемов водорода, сложных органических молекул и потенциального источника энергии — признаков, необходимых для жизни, — делают его потенциальной колыбелью для совершенно иных форм жизни.
Титан имеет собственную систему ветров, штормов и облаков, является единственным известным телом, помимо Земли, с доказанным наличием стабильных жидкостей на поверхности, среди которых допускается существование льда из воды. Его средняя температура составляет около -179 градусов Цельсия.
Титан является главной целью будущих космических миссий. Миссии Juno и Dragonfly уже отправились изучать его, а Cassini, проработавший в его орбите 13 лет, предоставил нам бесценные данные о его атмосфере, поверхности и внутренней структуре. Изучение Титана может навсегда изменить наше понимание планетообразования, экстремофильной жизни и даже самих основ жизни. Он не просто спутник, а целый новый мир, полный загадок и возможностей.
За Сатурном следует Уран — ледяной гигант, который обладает уникальной особенностью среди планет солнечной системы: его ось вращения практически горизонтально ориентирована относительно плоскости его орбиты вокруг Солнца, что создает очень необычные и длительные сезоны.
Каждый из полюсов планеты периодически погружается во мрак тёмной зимы на десятилетия, тогда как другой полюс оказывается направленным прямо к Солнцу, находясь в почти непрерывной световой «весне» или «лете».
Уран имеет бледно-голубую атмосферу из водорода, гелия и метана, окружен более тусклыми и менее заметными, чем у Сатурна, кольцами из пыли и льда. Вокруг него вращается 27 спутников, включая Миранду с ее необычным «ледяным лицом».
Ось вращения Миранды, как и других крупных спутников Урана, лежит почти в плоскости орбиты планеты, и это приводит к очень своеобразным сезонным циклам. Поверхность Миранды, вероятно, состоит из водяного льда, смешанного с силикатами, карбонатами и аммиаком. Удивительно, что этот маленький спутник обладает большим разнообразием форм рельефа.
Все луны Урана — вторичные тела, образовавшиеся из обломков первого поколения спутников и вещества, выброшенного в результате грандиозного импакта на заре Солнечной системы и положившего ледяной гигант на бок.
Миранда — самый близкий и наименьший из пяти крупных спутников Урана. Он был открыт в 1948 году Джерардом Койпером. Многие спутники Урана именуются в честь героев произведений Шекспира, поэтому Джерард Койпер решил следовать этой традиции, назвав спутник ледяного гиганта «Миранда» в честь дочери волшебника Просперо из пьесы Уильяма Шекспира «Буря». Таким образом, это был необычный выбор, не связанный с греческой или римской мифологией.
Средний диаметр этого спутника составляет всего 470 километров, что несколько ниже минимального размера тела, под действием собственной гравитации способного принять форму близкую к сферической. Обычно объекты столь малые, да к тому же ещё ледяные, а значит обладающие низкой плотностью, не переживают даже частичных расплавления и дифференциации недр. Но расположение Миранды и её история внесли коррективы.
Термин «ледяное лицо» отражает, что на этом спутнике обнаружены различные признаки ледяного покрова или ледяной поверхности, возможно, связанные с процессами геологической активности, перемещениями льда и метеоритными ударами, которые сформировали её уникальную структуру: водяной лед, тяжелые соединения углерода и силикатные породы.
Только «Вояджеру-2» удалось осуществить близкий пролет мимо Миранды в 1986 году, что позволило получить детальные изображения ее поверхности. Однако, к сожалению, была видна только одна сторона Миранды — ее южное полушарие. Северное полушарие было погружено во тьму, оставляя загадку, что скрывается на этой таинственной территории.
Скорее всего, Миранда имеет металло-силикатное ядро диаметром около 200 километров. Приливные воздействия близости к Урану и других спутников привели к нагреву и расширению её тела, следствием чего стало растрескивание поверхности, что привело к очень разнообразному ландшафту этого спутника, который включает в себя:
• Гранд-Каньон Миранды, являющийся самым глубоким до 20 километров каньоном в Солнечной системе.
• Уступ Верона Рупес — самый высокий до 20 километров уступ в Солнечной системе.
• Системы долин, которые образуют сетку на поверхности Миранды.
• Многочисленные ударные кратеры, являющиеся результатом столкновений с астероидами и метеоритами.
• Узорчатые ряды венцов, образование которых означает опускание крупных участков коры из-за нахождения под ней колоссальных полостей.
Миранда — один из сателлитов, на котором отмечены подобные образования. Их формирование окончательно завершилось около 100000 лет назад.
Силикатное «ядро» Миранды, согласно гипотезе ученых, не круглое, а представляет собой хаотичное скопление каменных блоков, склеенных льдом. Она вращается в приливном захвате, всегда повернувшись к Урану одной стороной. Другие спутники Урана не столь интересные.
Нептун — самая дальняя от Солнца газовая планета, обитающая в ледяном царстве внешней Солнечной системы. Имеет темно-синюю атмосферу с мощными ветрами, бурями и грозовыми штормами, включая Большое темное пятно — аналог Красного Пятна на Юпитере.
Полный оборот вокруг Солнца у него занимает 164,79 года. 12 июля 2011 года Нептун завершил свой первый с момента открытия планеты в 1846 году полный оборот. Период вращения вокруг своей оси — около 16 часов.
Вокруг Нептуна вращается 14 спутников: больших, имеющих диаметр более 100 километров и, видимо, образованных из протопланетного диска, из которого сформировалась сама планета, и малых, имеющих диаметр менее 100 километров и, вероятно, захваченных Нептуном из облака Оорта или из пояса Койпера.
Среди больших спутников Нептуна наиболее известны:
• Тритон — самый крупный спутник Нептуна и превосходящий по размеру даже Меркурий.
• Нереида — самый удаленный крупный спутник Нептуна, который является самым вытянутым спутником в Солнечной системе.
• Протей — самый темный и самый большой из малых спутников Нептуна.
Более подробно остановлюсь на Тритоне — единственном крупном спутнике с активной геологией, гейзерами из азота и метана.
Поверхность Тритона состоит преимущественно из льда воды и аммиака, что придаёт ему яркое белое или розовато-серебристое отражение. Он вращается в приливном захвате, всегда повернувшись к планете-хозяину одной стороной, причем, в обратном направлении по отношению к орбите Нептуна, а его собственная орбита наклонена на 67 градусов, то есть практически перпендикулярна планете.
С другой стороны, хотя Тритон относится к спутникам Нептуна с неправильной орбитой, все же она на удивление очень круглая. Ученые считают, что это одна из самых идеальных круговых орбит среди всех объектов Солнечной системы.
Поверхность Тритона покрыта льдом, состав которого включает в себя водяной лед, органические соединения и силикатные породы. Она в основном неровная, с разнообразными возвышенностями, но также имеет и широкие равнины. В южной части Тритона находится большая азотная полярная ледяная шапка, где расположены десятки криовулканов, которые выбрасывают на- гора ледяные материалы.
На поверхности Тритона не так много кратеров, а это значит, что последствия этих ударных событий могут исчезать под влиянием внутренних процессов. Другими словами, здесь, по всей видимости, проявляется сейсмическая активность.
У него есть тонкая атмосфера, состоящая в основном из азота с небольшим количеством метана. Эта атмосфера создает слабое давление на его поверхности.
Вышеназванные внешние спутники играют важную роль в понимании эволюции Солнечной системы и формирования планет. Они демонстрируют разнообразие условий и процессов, действующих в космосе, и дают ценные подсказки о возможной жизни за пределами Земли, например, на экзолунах ледяных гигантов.
В Солнечной системе есть также объекты, которые не соответствуют всем критериям, необходимым для классификации их как планет. Их называют карликовыми планетами.
Для того чтобы объект Солнечной системы классифицировался как планета, он должен соответствовать следующим критериям:
• находиться на орбите вокруг Солнца;
• иметь достаточную массу, чтобы его собственная гравитация преодолела силы земного притяжения и обеспечила ему сферическую форму;
• чистить свою поверхность от других объектов.
Карликовые планеты не соответствуют последнему критерию. Они находятся в поясе Койпера или в облаке Оорта, где соседствуют с другими объектами, такими как астероиды и кометы.
Пояс Койпера — это область во внешней части солнечной системы за орбитой Нептуна, где находится множество объектов, включая тысячи комет, астероидов, транснептуновых объектов, а также карликовые планеты.
Объекты пояса Койпера, как правило, состоят из льда, пыли и горных пород, поскольку образовались из остатков протопланетного диска, из которого сформировались планеты Солнечной системы.
Согласно одной из версий, пояс астероидов представляет собой обломки разрушившейся планеты Фаэтон. Однако в настоящее время большинство астрономов придерживаются версии о том, что пояс астероидов представляет собой «замерший зародыш» планеты, которому не суждено было сформироваться в планету 4,6 миллиарда лет назад. То есть все эти обломки собрались, чтобы сформироваться в одну планету, но этого не произошло.
Ученые предполагают, что именно благодаря кометной «бомбардировке» из пояса астероидов, на Земле возникли океаны, поскольку на кометах из других районов Солнечной системы вода отличается по изотопному составу от воды на нашей планете.
Пояс Койпера является домом для многих карликовых планет. В настоящее время официально признаны пять карликовых планет: Плутон, Церера, Хаумеа, Макемаке и Эрида.
Плутон, исторически считавшийся девятой планетой, в 2006 году был переклассифицирован как карликовая планета. Он является уникальным объектом в солнечной системе.
Имеет диаметр около 2377 километров, что делает его примерно в шесть раз меньше Земли, и состоит в основном из азота, монооксида углерода, метанового льда и горных пород. У него пять известных спутников, самый большой из которых — Харон размером с половину Плутона.
Плутон имеет необычную орбиту, которая находится за орбитой Нептуна и крестит её. Иногда он находится ближе к Солнцу, чем Нептун, и было время, когда он находился дальше от Солнца, чем Нептун. Один оборот Плутона вокруг Солнца занимает около 248,5 лет.
Карликовая планета Плутон хранит интересную тайну: на её поверхности обнаружена удивительная формация, напоминающая сердце, которую назвали Томбо в честь астронома Клайда Томбо, который в 1930 году открыл Плутон. «Сердце» Плутона имеет диаметр примерно 2300 километров и состоит в основном из азота, монооксида углерода и метанового льда.
Исследования показывают, что левая часть этой области представляет собой огромный кратер, заполненный кристаллическим азотом. Также существует гипотеза о том, что под «сердцем» Плутона может находиться подземный океан, который мог бы объяснить некоторые особенности поверхности и климата планеты. Однако для подтверждения этой гипотезы нужны дальнейшие исследования.
Плутон имеет очень тонкую атмосферу, состоящую в основном из азота, метана и углеродного диоксида. Давление атмосферы на поверхности Плутона составляет всего около 10 микропаскалей, что примерно в 100 миллионов раз меньше, чем давление на поверхности Земли.
Поверхность Плутона покрыта льдом и кратерами. На поверхности Плутона также есть несколько темных пятен, которые, вероятно, являются замерзшими озерами метана. Средняя температура поверхности Плутона составляет около -229 градусов Цельсия.
Церера, величественная карликовая планета, словно звезда среди каменных скоплений, приглашает нас в свой мир, где время превращается в бескрайний поток истории, а каждый камень на ее поверхности хранит в себе тайны прошлого. Ее диаметр, достигающий 974 км, покрывает зыбкий мост между мирами, где реальность смешивается с фантазией, а пространство наполнено магией неизведанных горизонтов.
Этот загадочный объект, названный в честь древнеримской богини плодородия Цереры, неоднократно менял свое статусное положение: от астероида до планеты, а затем — карликовой планеты. Вместе с Плутоном и несколькими другими «карликовыми» собратьями, Церера представляет собой особую категорию небесных тел, каждое из которых словно мазок в космической росписи, раскрывающей секреты Вселенной. Церера обладает достаточной массой для того, чтобы она могла поддерживать свою форму, что является необходимым и главным критерием для ее перевода из числа астероидов в карликовые планеты.
Что делает Цереру по-настоящему уникальной среди своих собратьев? Церера — единственный объект в астероидном поясе, обладающий формой, близкой к сферической, что указывает на ее значительную массу, достаточную для обретения пластичности недр и принятия сферической формы и что ее собственная гравитация достаточно сильна, чтобы преодолеть силы земного притяжения. Располагается Церера на границе «снеговой линии» в Солнечной системе, за которой водяной лед не испаряется под воздействием прямых солнечных лучей, что делает ее особо интересным объектом для исследования.
Период обращения вокруг Солнца — 4,6 года. Среднее расстояние между Церерой и Землёй ~ 263,8 млн км. Церерианские сутки длятся приблизительно 9 часов и 4 минуты.
Эта карликовая планета состоит в основном из водяного льда и горных пород, имеет тонкую атмосферу, состоящую из углекислого газа и водяного пара, и свой собственный магнитный момент, что говорит о том, что у нее есть жидкое ядро. На её поверхности есть кратеры, горы и равнины.
У Цереры есть плотное ядро из каменистых горных пород, покрытое сверху «мантией» из относительно легких материалов, потенциально водяного льда или пород с большим содержанием воды. Эта легкая мантия на поверхности карликовой планеты местами «продавливается» более тяжелыми и плотными породами возвышенностей и гор, что порождает гравитационные аномалии, зафиксированные зондом. Подобная структура подтверждает давние подозрения некоторых ученых о том, что под поверхностью Цереры мог или может существовать гигантский океан.
Недра Цереры представляют собой не однородную или хаотичную смесь пород, а упорядоченную слоистую структуру из слоев с разным составом, механическими свойствами и плотностью: смесь водяного льда, различных гидратированных веществ, карбонатов (доломит, сидерит) и богатых железом глинистых минералов (кронстедтит).
Однако, самым интригующим аспектом является яркое пятно, обнаруженное в центре одного из ее кратеров всего несколько месяцев назад. Возможно, это криовулкан — вулкан, извергающий воду или лед. Пока что такие вулканы были обнаружены лишь на Титане, одном из спутников Сатурна.
У Цереры есть две «луны» — двойные спутники Пасифея и Гигиея, которые вращаются вокруг нее на расстоянии около 600 километров друг от друга. Обе «луны» имеют неправильную форму, свидетельствующую о том, что они образовались в результате столкновения, и вращаются вокруг Цереры по орбитам, которые наклонены друг к другу. Это означает, что спутники иногда проходят друг через друга.
Двойные спутники — относительно редкие объекты. В Солнечной системе известно всего несколько двойных спутников, включая спутники Цереры, спутники Юпитера Амальтею и Тебу и спутники Сатурна Энцелад и Диону.
В 2015 году космический аппарат НАСА Dawn стал первым искусственным объектом, который достиг Цереры, поскольку она является уникальной планетой, которая может многое рассказать о ранней истории Солнечной системы.
В этом таинственном уголке Вселенной, где небеса встречаются с землей, возможно, скрыта ключевая загадка, способная пошатнуть многие устоявшиеся модели формирования планет. Если окажется, что Церера имеет собственный источник тепла, это станет прорывом, который изменит наше понимание о том, как звездные системы создаются и эволюционируют.
И если под этим загадочным пятном действительно спрятан криовулкан — врата к магматическим глубинам Цереры, то это сделает ее самым привлекательным объектом для исследований в Солнечной системе. Среди бездны холодных космических просторов она станет оазисом жизни, манящим нас своей таинственной красотой и обещанием найти что-то, что находится гораздо ближе к нам, чем мы могли предположить.
Макемаке — карликовая планета, расположенная в поясе Койпера. Она была открыта в 2005 году и получила свое название в честь бога изобилия и создателя человечества в мифологии рапануйцев, коренных жителей острова Пасхи. Имеет диаметр около 1500 километров, что делает ее пятой по величине карликовой планетой в Солнечной системе.
До 2005 года астрономы по нескольким причинам столкнулись с трудностями в обнаружении Макемаке, одного из самых ярких объектов в поясе Койпера. Во-первых, скорость движения транснептуновых объектов, к которым относится эта карликовая планета, крайне невелика относительно фона звезд. Во-вторых, поиски планетоидов обычно проводятся близко к эклиптике, в то время как орбита Макемаке имеет значительный наклон.
Макемаке был открыт группой американских астрономов 31 марта 2005 года на снимке, сделанном того же дня с помощью телескопа имени Самуэля Ошина, когда он находился в противостоянии в созвездии Волосы Вероники.
Другими словами, карликовая планета имеет орбиту, которая наклонена на 28,2 градуса по отношению к плоскости эклиптики, что делает ее одним из самых наклоненных объектов в Солнечной системе. Она имеет самую быструю скорость вращения среди всех карликовых планет и вращается вокруг своей оси всего за 2,7 часа.
Макемаке покрыта слоем метанового льда, что приводит к высокому альбедо, а её органические соединения, включая этан, обуславливают этот эффект. Образующееся вещество — толин — обладает красновато-коричневым оттенком, который наблюдается при изучении этой карликовой планеты. Азот в составе не был обнаружен, что указывает на его ограниченные запасы.
На её красноватой поверхности, свидетельствующей о том, что она покрыта органическими соединениями, есть горы, равнины и кратеры диаметром до 100 километров.
Размер Макемаке точно неизвестен. Измерения её размеров, проведённые в 2010 году при помощи инфракрасной космической обсерватории Гершель, показали, что он находится в диапазоне 1360—1480 км.
При нынешнем расстоянии от Солнца равновесная температура на её поверхности составляет около −244° C. Период обращения Макемаке вокруг Солнца составляет 306 лет.
По расчетам, длительность полета автоматической межпланетной станции для исследования Макемаке при использовании пролетной траектории составила бы более 16 лет, включая гравитационный маневр у Юпитера. Оптимальными датами для запуска миссии считаются 21 августа 2024 года и 24 августа 2036 года.
Телескоп передал на Землю новые фотографии ледяной соседки Плутона, на которых ученые обнаружили спутник размером около 160 километров, который планетологи назвали его MK2.
Следующая относительно молодая карликовая планета — Хаумеа, которая тоже расположена в поясе Койпера. Открыта в 2004—2005 году двумя независимыми группами астрономов. Была названа в честь гавайской богини плодородия и деторождения по инициативе Дэвида Рабиновица, одного из ее первооткрывателей. Ее диаметр составляет около 1300 километров, что делает ее четвертой по величине карликовой планетой в Солнечной системе. Карликовое тело Хаумеа находится далеко за орбитой Нептуна.
Одно из самых странных тел Солнечной системы, которое необычное еще и тем, что покрыто сверкающими кристаллами льда, которые создают общее действие радиации и гравитации.
Форма этой карликовой планеты не похожа на сферу, как большинство планет, а имеет вытянутую, эллипсоидную форму, словно мяч для американского футбола. Это связано с ее невероятно быстрым вращением — самым быстрым среди всех изученных объектов Солнечной системы с диаметром более 100 км. Один оборот вокруг своей оси она совершает всего за 3, 9 часа! Это означает, что за сутки на Хаумеа происходит два полных дня и две полные ночи.
В 2007 году специалисты установили точный диаметр планеты — 1150 км и узнали ее массу, которая почти в три раза легче Плутона. Один год на планетоиде длится почти 103 тысячи дней и во время перигелия он подходит к Солнцу на расстояние 37 астрономических единиц.
Считается, что Хаумеа возникла в результате гигантского столкновения двух карликовых планет. Это столкновение не только придало ей необычную форму, но и, вероятно, оторвало часть её ледяной мантии, образовав другие объекты пояса Койпера.
Состоит она в основном из льда и горных пород и имеет тонкую атмосферу, состоящую из азота и метана. На её поверхности есть кратеры диаметром до 300 километров.
У этой карликовой планеты есть два спутника — Хииака и Намака, названные названы в честь дочерей Хаумеа, гавайской богини изобилия и деторождения. Хииака — богиня танца, а Намака — богиня воды.
Они также необычны — имеют почти круговые орбиты и вращаются вокруг своей планеты в резонансе 3:1 друг с другом.
В 2017 году у Хаумеа было обнаружено кольцо, что стало неожиданностью для ученых. Кольцо очень узкое и расположено достаточно далеко от планеты, что делает его труднодоступным для изучения. Исследования показывают, что оно может быть образовано выбросами льда с поверхности Хаумеа во время столкновения с другим небесным телом миллиарды лет назад. Кольцо лежит в одной плоскости с экватором Хаумеа и его спутником Хииака, и, пока частица пыли в кольце совершает полный оборот вокруг планетоида, сам планетоид успевает три раза обернуться вокруг своей оси.
Недавно европейские астрономы сделали еще одно интересное открытие: около 75% поверхности Хаумеа покрыто сверкающим водным льдом. Еще более удивительно то, что один из её спутников, Хииака, полностью покрыт льдом, а возможно, что и второй спутник, Намака, также имеет аналогичное покрытие, хотя окончательных утверждений на этот счет пока нет.
Сам по себе лед в поясе Койпера вовсе не редкость. Однако странность состоит в том, что ученые ожидали обнаружить аморфный лед, молекулы которого расположены хаотически, а на самом деле он оказался кристаллическим, с молекулами, организованными в упорядоченную решетку.
Считалось, что несмотря на значительно меньшее количество солнечного света, достигающего Хаумеа по сравнению с Землей, энергии даже этого ультрафиолетового излучения должно быть достаточно, чтобы за миллионы лет разрушить любую кристаллическую структуру. Однако, по мнению авторов исследования, существуют механизмы, обеспечивающие поддержку кристаллическому льду на Хаумеа и ее спутниках. Эта энергия поступает примерно в равных количествах из двух источников: радиоактивный распад элементов, таких как калий-40, торий-232 и уран-238, происходящий внутри карлика, и приливные силы, возникающие из-за гравитационного взаимодействия между Хаумеа и ее спутниками.
Эрида- еще одна увлекательная карликовая планета, обитающая в холодных просторах пояса Койпера. Она определенно заслуживает внимания.
Среди всех известных карликовых планет Эрида занимает почетное первое место по массе, превосходя даже Плутон. Однако по диаметру примерно в 2326 км она все же уступает ему, занимая вторую строчку. Она имеет более интенсивный блеск, чем Плутон, но заметить ее в обычный домашний телескоп не получится.
Эрида — это очень далекий и мрачный мир, где царит непрерывно вечная ночь. Солнце сияет лишь как отдаленная звезда, и на таком огромном расстоянии от своего родного светила на ней весьма холодно, поскольку температура опускается почти до абсолютного нуля — минус 253 градуса по Цельсию, а при приближении к источнику тепла повышается на 23 градуса. Это провоцирует небольшое таяние метанового и этанового льда и появление разреженной атмосферы.
По мере продвижения Эриды по орбите температура вновь опускается, и газовая оболочка замерзает. Такой цикличностью объясняют высокую яркость маленькой планеты. Кроме того, полушарие, обращенное к Солнцу, всегда более нагрето, чем то, что остается в тени. Звезды сверкают в этой тихой темноте с такой интенсивностью, что неудержимо погружаешься в их загадочный мерцающий блеск.
Если мы, земляне, празднуем новый год каждый год через 365 дней, то для гипотетических обитателей Эриды его придется ждать очень долго, поскольку этой карликовой планете требуется целых 561 земных лет, чтобы завершить один оборот вокруг Солнца.
Ее орбита очень медленна из-за огромного расстояния до Солнца, поэтому точную траекторию движения этой карликовой планеты трудно вычислить. Последние расчеты показывают, что ее орбита сильно вытянута и имеет форму эллипса. Ближайшая её точка до солнца находится на расстоянии около 5,75 миллиарда километров, а самая удаленная — около 14,61 миллиарда километров. Орбита Эриды наклонена к плоскости эклиптики почти на 44 градуса. Если бы Солнце внезапно погасло, то гипотетические обитатели Эриды продолжали бы видеть его свет еще в течение 13 часов.
Отдаленность космического тела и большое отклонение от круговой орбиты позволяют сравнивать его с объектами, расположенными в рассеянном диске. Из-за огромной протяженности орбиты, в среднем в 68 раз дальше от Солнца, чем Земля, отследить Эриду полностью невозможно, ведь путь карликовой планеты начался очень давно, а ее год равен 561 земному. День на планете Эрида длится немного дольше, чем на Земле, примерно 25,9 земных часов. В то время как день на Венере, для сравнения, продолжается около 5832 земных часов. Сейчас Эрида как раз приближается к своему афелию, самой дальней точке на орбите, находясь почти в 96 астрономических единицах от нашего общего светила.
Точно определить физические параметры этого отдаленного объекта невозможно. Однако согласно данным телескопа «Хаббл», диаметр Эриды составляет 2400 км с погрешностью в 100 км.
Предполагается, что Эрида покрыта толстым слоем льда, состоящего в основном из водяного льда и небольшого количества метана, поэтому ее называют ледяной королевой. Ее поверхность имеет загадочные темные пятна, о происхождении которых пока ведутся научные дискуссии.
У ученых есть основания полагать, что Эрида может быть чем-то большим, чем просто мертвый ледяной камень. Метан очень быстро разлагается в условиях космоса и темнеет, поэтому наличие яркости и метанового льда на поверхности Эриды указывает на наличие процессов, обновляющих этот лед. Это интригует ученых и может указывать на наличие активных геологических или атмосферных процессов на этой карликовой планете.
В отличие от других карликовых планет, у Эриды всего один известный спутник — Дисномия, названная в честь одной из дочерей Эриды, что переводится как «анархия». Он достаточно крупный, примерно треть от самой Эрис, и совершает оборот вокруг нее за 5,4 дня. Интересно, что система Эрис-Дисномия очень напоминает миниатюрную Солнечную систему.
Эрида — относительно молодая находка, обнаруженная в 2005 году, поэтому ее изучение находится на ранней стадии. Исследователям еще предстоит узнать много нового о ее составе, внутреннем строении, возможной атмосфере и взаимодействии с Дисномией. Она — прекрасный пример уникального разнообразия карликовых планет, которое все еще ждет своего часа, чтобы удивить нас новыми открытиями.
Изучение карликовых планет помогает лучше понять формирование солнечной системы, её эволюцию и разнообразие объектов, обитающих в её границах. Они также являются ключом к пониманию пояса Койпера и объектов, находящихся за орбитами планет.
В Солнечной системе нашли для себя место и планеты Гномов, располагающиеся за орбитой Нептуна и обладающие сходными характеристиками с планетой-карликом Плутоном. Они принадлежат к популяции объектов, известных как транснептуновые объекты, некоторые из которых, как Плутон, имеют свои орбиты, пересекающие орбиту Нептуна, в то время как другие остаются в области, называемой поясом Койпера.
Основные характеристики планет Гномов включают их отдаленное расположение от Солнца, небольшие размеры по сравнению с обычными планетами и неправильные орбиты. Некоторые из этих объектов обладают спутниками и имеют своеобразные поверхностные характеристики, включая вулканическую активность и ледяные поверхности.
Исследование Солнечной системы — это удивительное путешествие в мире космических загадок и феноменальных открытий. Каждая планета, спутник, астероид или космическое облако представляет собой новую главу в книге невероятного разнообразия нашей системы.
Солнце, освещающее наш путь сквозь безбрежные просторы, остается не только источником света и тепла, но и подвигает нас к поиску ответов на главные вопросы о происхождении жизни и развитии планетарных систем.
В каждой открытой тайне Солнечной системы заключено новое откровение о природе космоса. Это постоянное стремление познания, которое открывает перед нами бесконечные перспективы для нашего понимания космической гармонии и самих себя.
Таким образом, каждое увиденное и изученное небесное тело в нашей системе приносит не только новые знания, но и расширяет границы нашего воображения и восхищения перед таинственной красотой и сложностью Вселенной.
Как видите, в необъятных просторах нашей Солнечной системы таится бесконечное многообразие космических объектов, каждый из которых является неповторимым символом красоты и загадки. От блестящих планет, манящих своей атмосферой и таинственными спутниками, до загадочных астероидов и пылающих комет, каждый космический объект несет в себе историю становления нашей вселенной.
Пояс Койпера, расположенный за орбитой Нептуна, является домом для множества холодных, но величественных объектов, включая плутоны, плутоноиды и другие карликовые планеты, которые таят в себе тайны прошлого и будущего нашей Солнечной системы.
Астероидные пояса, огибающие орбиты планет внутри Солнечной системы, представляют собой бескрайние моря камня и металла, где тысячи маленьких миров ищут свое место под солнечным светом.
Изумрудные кометы, блуждающие по крайним пределам Солнечной системы, приносят в своих хвостах загадки и обещание новых открытий, неизвестных тайн и удивительных встреч.
В каждом космическом объекте — от гигантских планет до мельчайших астероидов — заложена частица истины о происхождении и эволюции нашей вселенной. И в каждом из них мы находим отражение своего собственного стремления к познанию и величию, обогащая наше понимание космоса и нашего места в нем.
Глава 2. Открывая тайны планет Солнечной системы…
В темной бездне космоса, затерянная в бесчисленных галактиках, есть одна, которая выделяется своей красотой и уникальностью. Это наша Солнечная система, состоящая из восьми планет, вращающихся вокруг яркой звезды, которую мы называем Солнцем.
В великом танце космоса, каждая из них — уникальная жемчужина, вписанная в бескрайние просторы вселенной. Изящество и разнообразие этих небесных тел отражают величие и сложность мира, который мы стремимся исследовать. От горячих и могучих гигантов до тихих и загадочных миров, планеты несут в себе свою собственную историю, обладая уникальными особенностями и олицетворяя чудо творения вселенной.
Планеты Солнечной системы — как страницы в древней книге, каждая из которых раскрывает свой неповторимый характер. Они создают гармонию и многообразие в бескрайнем океане космоса, ведь каждая планета — это его сокровище, хранящее свои собственные загадки и секреты.
От Меркурия, обжигаемого солнечными лучами, до Нептуна, таящего в себе холод и тайны далеких просторов, любая из планет представляет уникальный мир, открывающий перед нами удивительную космическую панораму в своем многообразии. Исследование этих небесных тел — это погружение в историю и эволюцию нашей собственной системы, предоставляющее уникальные уроки о том, как формируется и развивается мир в космосе.
Давайте отправимся в увлекательное путешествие сквозь пространство и время, чтобы взглянуть на них поближе.
Планеты, входящие в солнечную систему, очень разнятся между собой, и каждая является удивительным космическим объектом.
Меркурий
Планета названа в честь древнеримского бога торговли. Название происходит от латинского слова «mercurius», что означает «быстрый». Оно было выбрано, потому что Меркурий — самая быстрая планета в Солнечной системе.
Меркурий был предметом изучения на протяжении столетий, и даже до появления современной астрономии его параметры были довольно точно вычислены. Однако аномальное движение этой планеты вокруг Солнца, перигелий которой медленно смещается вокруг него со временем, нарушая традиционные представления о гравитационном взаимодействии между планетой и его светилом, не могло быть объяснено с точки зрения классической механики. Это загадочное явление было окончательно разъяснено только в начале XX века с появлением теории относительности, которая учла искажения пространства-времени вблизи светила.
Движение Меркурия стало подтверждением гипотезы о расширении Солнечной системы из-за потери звездой вещества. Анализ данных миссии «Мессенджер» лишь укрепил эту теорию.
В отличие от всех других планет Солнечной системы, на Меркурии нет ничего кроме скал.
У него очень разреженная атмосфера, а наземные и космических наблюдения показывают только серую поверхность планеты, которая по окрасу похожа на Лунную. Но в отличие от Луны, у него нет темных областей или «морей», которые были созданы на Луне потоками лавы. У этой планеты нет никаких лун.
Солнце кажется в два с половиной раза больше, если смотреть на него с этой планеты.
Если Вы весите 50 килограммов на Земле, то на Меркурии всего 28 кг.
У Меркурия нет практически никакой атмосферы, однако есть ее маленькие следы из небольшого количества водорода, кислорода, натрия, калия и аргона, поэтому её поверхность подвергается воздействию прямых солнечных лучей и космической радиации. Из-за нехватки атмосферы небо планеты является черным, и звезды, вероятно, могут быть видны в течение дня. На полюсах Меркурия бывают облака.
Тонкая газопылевая атмосфера Меркурия существует благодаря тому, что планета регулярно «ворует» газ у пролетающей рядом с ней кометы Энке. При встрече с Меркурием, хвост кометы Энке бомбардирует планету потоком из множества частиц пыли, что способствует образованию и поддержанию тонкой газопылевой атмосферы на Меркурии.
Ученые раскрыли тайны происхождения тонкой воздушной оболочки Меркурия, анализируя данные, собранные зондом MESSENGER в течение четырех лет активного исследования первой планеты Солнечной системы, на котором были размещены различные научные приборы, позволяющие детально изучить, как менялся состав атмосферы Меркурия в течение его 88-дневного орбитального пути вокруг Солнца.
К тому же Меркурий является объектом постоянного бомбардирования метеоритами и космическими объектами. Без атмосферы, ветров и дождей, которые могли бы изменить его рельеф, кратеры на поверхности планеты остаются нетронутыми на протяжении многих миллионов лет. Самый крупный из них, известный как Калорис, имеет диаметр около полутора тысяч километров и был образован примерно три с половиной миллиарда лет назад. Этот кратер до сих пор остается отчетливо видимым на поверхности Меркурия.
Хотя, некоторые из кратеров, были сформированы вскоре после образования Солнечной системы, большинство из них, сформировались в поздней эпохе тяжелой бомбардировки, произошедшей в Солнечной системе от 3,8 до 4,1 млрд лет назад.
Удар, сформировавший Калорис, был столь силен, что оставил отметины на противоположной стороне планеты. Расплавленная магма залила огромные территории. Эти волны были достаточно сильными, чтобы создать разнообразные горные хребты.
Пейзаж Меркурия, несмотря на наличие кратеров, характеризуется удивительной плоскостью. Это объясняется преимущественно активностью вулканических извержений, которые свидетельствуют о бурной геологической истории планеты. Поверхность Меркурия в значительной степени покрыта слоями лавы, что формирует тонкую силикатную кору. По мере остывания планеты эта кора начинает трескаться, образуя гигантские трещины, известные как эскарпы, простирающиеся на сотни километров.
По сравнению со своим размером, Меркурий обладает необычно большой массой. Эта планета имеет вторую по величине плотность после Земли, что делает её ядро, занимающее около 85% его диаметра, относительно большим по сравнению с объемом. Оно одно из самых больших ядер среди всех планет. Этот вывод сделан на основании наличия у Меркурия собственного магнитного поля, которое защищает его от солнечного ветра. У Марса и Венеры его нет.
Эти факты указывали на то, что внутри Меркурия — очень много железа, вероятно, жидкого. Фотографии же поверхности, наоборот, говорили о каких-то легких веществах типа силикатов, рождая предположение, что там нет оксидов железа, как, например, на Земле.
Возникал вопрос: почему за четыре миллиарда лет металлическое ядро маленькой планеты, больше напоминающей чей-то спутник, не затвердело? Согласно гипотезе, жидким является только внешний слой ядра, примерно 90 километров, внутри же оно твердое. От меркурианской коры его отделяют четыреста километров силикатных минералов, образующих твердую кристаллическую мантию.
Противоречие между наблюдаемыми физическими характеристиками Меркурия и предполагаемым составом его внутренней структуры долгое время оставалось загадкой для ученых.
Одной из гипотез, объясняющих её, является теория о том, что внутреннее ядро Меркурия сохраняется в жидком состоянии из-за высоких температур, которые могли возникнуть вследствие метеоритного бомбардирования или радиоактивного нагрева. Это могло создать условия для поддержания жидкого состояния железного ядра. Кроме того, влияние гравитационных сил от Солнца и эффекты магнитного поля также могут играть роль в поддержании температурного режима на планете, что способствует сохранению жидкого ядра.
Анализ данных от зонда «Мессенджер» принес также важное открытие о составе поверхности Меркурия, указывая на присутствие повышенного содержания серы. Этот элемент может играть ключевую роль в объяснении аномальных характеристик планеты, в том числе и в поддержании жидкости в ее внутреннем ядре.
По предположениям ученых, внутреннее железное ядро Меркурия может быть разделено на две части: внешний слой, остающийся жидким благодаря высоким температурам и содержанию серы, и внутренний твердый слой. Эта гипотеза согласуется с наблюдаемыми физическими характеристиками планеты, такими как ее магнитное поле, структура коры и мантии.
Изучение этой загадки продолжается, и ученые продолжают искать новые данные и модели, которые могли бы объяснить уникальные особенности Меркурия.
На Земле нет технологий, чтобы отправить аппарат к этой планете напрямую, так как он неизбежно попадет в гравитационную воронку, создаваемую силой притяжения Солнца. Чтобы этого избежать, нужно скорректировать траекторию и сбросить скорость за счет гравитационных маневров — сближений с планетами. Из-за этого путь к Меркурию занимает несколько лет.
Аномальное строение этого небесного тела породило множество гипотез о происхождении. У Меркурия есть слабо различимый хвост, как у кометы, длиной в два с половиной миллиона километров, а спрятанные в кратерах ледники дают надежду на обнаружение следов жизни.
Орбита Меркурия является также и самой эксцентричной среди всех планет солнечной системы. Её форма ближе к овалу, а не кругу. Поэтому наклон оси вращения планеты таков, что внутренности кратеров в северной полярной области никогда не освещаются Солнцем. На снимках эти области выглядят необычно ярко, что дает основание ученым заподозрить там наличие льда.
Меркурий находится на самой короткой орбите вокруг Солнца среди всех планет, что делает его самой горячей планетой: лучи солнца приблизительно в семь раз более сильны на Меркурии, чем на Земле.
Оказалось, что в составе планеты содержится меньше кислорода, чем в составе Земли, а значит Меркурий появился из других строительных блоков в ранней Солнечной системе.
Меркурий обладает уникальными геологическими формами, такими как жерла, характеризующиеся обломками коры и возвышениями.
Ученые выяснили, что количество хрома на Меркурии может отличаться в 4 раза в зависимости от того, где он включен в горные породы. Оказалось, что, как и в случае с железом, значительная часть хрома сконцентрирована внутри ядра планеты. И чем меньше кислорода в составе тех или иных слоев Меркурия, тем больше хрома здесь находится.
Меркурий вращается вокруг своей оси медленнее, чем почти любая другая планета солнечной системы. Его орбитальное вращение составляет примерно 59 земных суток, в то время как его год длится около 88 земных дней. Это создаёт странный феномен: два полных вращения Меркурия вокруг своей оси занимают ровно три обращения вокруг Солнца. Это означает, что на Меркурии один солнечный день длится два меркурианских года. К тому же сутки на Меркурии длятся немногим меньше полугода на Земле — 176 дней, если быть точным. Это означает, что на планете Солнце восходит и заходит только раз в два месяца. На Меркурии нет смены времён года.
Самая близкая к Солнцу планета Меркурий всегда обращена к нему одним полушарием. На этом дневном полушарии, постоянно подверженном солнечному излучению, температура на поверхности доходит до четырехсот градусов Цельсия. При такой температуре плавятся некоторые металлы, например, олово и свинец.
Меркурий не только самая жаркая, но и самая холодная планета нашей солнечной системы. На неосвещенную его сторону не попадает даже то небольшое количество солнечных лучей, какое получает самая дальняя планета солнечной системы — Плутон.
Почти все «второе» полушарие Меркурия погружено в вечный мрак и имеет весьма низкую температуру, близкую к абсолютному нулю минус 273 градуса по Цельсию.
Та называемое «лето» длится всего два месяца. За это время поверхность Меркурия нагревается до 427 градусов Цельсия. И «зима» на Меркурии длится тоже два месяца, в течение которых его поверхность охлаждается до -183 градусов Цельсия.
Но далеко не эти показатели отличают Меркурий от других планет. Геологам он интересен из-за запасов углерода, находящимся там в виде графита, который из-за ударов астероидов около 4 млн лет назад превратился в алмазы, покрыв поверхность самой горячей планеты.
Согласно существующим предположениям, до Лунного катаклизма Меркурий был покрыт океанами магмы, которая позже остыла и затвердела. Исходя из данных пока незавершенного исследования Кевина Кэннона, поверх застывшего слоя плавал графит. Его толщина составляла около 100 м, а давления астероидов при ударе было достаточно, чтобы превратить от 30% до 60% этого слоя в то, что называют «бриллиантами Маха».
Скорее всего, это стало причиной того, почему поверхность Меркурия покрыта множеством драгоценных камней. Вот только Кэннон полагает, что алмазы расположены не равномерно. Они могут быть очень маленькими, рассеянными или захороненными по всей планете. Данные других исследований подтверждают вывод геолога.
Меркурий с самого начала был богат углеродом, говорят эксперты. В процессе формирования планеты разные элементы соединялись друг с другом в основном в виде металлов и горных пород. Первые опустились и сформировали ядро планеты, а вторые — затвердели сверху. Отличие Меркурия от других планет появилось тогда, когда большая часть углерода не превратилась в металлические ядра и мантии над ними, а оказалось встроенным в кору планеты. Если на Земле алмазы образуются из углерода глубоко внизу, то на Меркурии всё наоборот.
Исследователи предполагают, что Меркурий, первая планета от Солнца, постепенно теряет свои размеры. Процесс «сжатия» Меркурия якобы начался около трех миллиардов лет назад и продолжается до сих пор, хотя и не так интенсивно, как раньше. За это время диаметр небесного тела уменьшился примерно на семь километров.
Это происходит из-за того, что внутренние материалы этой планеты, включая камень и металл, постепенно охлаждаются и сжимаются, вызывая уменьшение её размеров. По мере сжатия внутренней части Меркурия, его поверхность также уменьшается. Этот процесс приводит к образованию «надвигов» на поверхности планеты, когда один участок местности наталкивается на другой, создавая морщины или складки, похожие на морщины на поверхности стареющего яблока.
Существует еще неподтверждённая теория, согласно которой Меркурий некогда был спутником Венеры.
В 2025 году в рамках совместной миссии Европейского и Японского космических агентств BepiColombo на Меркурий планируют отправить несколько камер с высоким разрешением. Этот аппарат будет исследовать поверхность планеты и искать доказательства наличия алмазов. Если BepiColombo найдет алмазы на Меркурии, это будет иметь важное значение для нашего понимания образования алмазов в Солнечной системе. Словом, все уникальные особенности делают Меркурий важным объектом для научных исследований.
Венера
Венера, планета-близнец Земли по размерам, скрывает некоторые загадки и интересные особенности. Она обладает столь высоким альбедо, что в безлунную ночь может отбрасывать тень на Землю, а также похвастаться своей молодостью — всего 500 миллионов лет. Молодой возраст планеты помогли установить ядерные методы.
Венера названа в честь древнеримской богини любви и красоты. Происходит от латинского слова «venus», что означает «любовь». Это название было выбрано не случайно.
После Солнца и Луны Венера является самым ярким объектом, который виден с нашей планеты без дополнительных приборов. На протяжении нескольких тысяч лет люди рассказывали легенды о сверкающей драгоценности, которая появляется во время заката и рассвета.
Планета Венера имеет жемчужно-белый цвет. Это связано с тем, что ее атмосфера состоит из густых облаков, состоящих из диоксида серы и водяного пара. Эти облака отражают около 70% солнечного света, что и придает планете ее характерный белый цвет. Однако её цвет может варьироваться в зависимости от угла освещения, поэтому планета может казаться более голубой или розовой.
Венера — странная и очень опасная планета. Её атмосфера богата парниковыми газами, такими как диоксид углерода, что приводит к очень высоким температурам на поверхности, достигающим около 470 градусов Цельсия, что является самым высоким показателем среди всех планет. С неба на неё льют дожди из серной кислоты, а давление на поверхности эквивалентно давлению в глубинах земных океанов.
Венерианский год, который определяется как время, за которое Венера совершает один оборот вокруг Солнца, составляет примерно 225 земных дней. Однако, длина дня на Венере значительно больше — около 243 земных дней. Это означает, что длительность дня на Венере превышает её год. Причиной этого, по предположениям исследователей, является сочетание влияния Солнца и атмосферы, тяжелее земной в 10 раз. Малая скорость вращения планеты Венеры приводит к её постоянному сильному разогреву.
Хотя сама планета вращается невероятно медленно, ветры в венерианской атмосфере могут достигать скоростей до 360 км/ч. Такой феномен получил название «супервращение».
Ранее предполагалось, что оно происходит на дневной и ночной сторонах планеты единообразно. Однако новое исследование показало, что ночная сторона Венеры обладает собственными, уникальными облачными образованиями и другой морфологией облачного слоя в целом, похожего на волнистые нитевидные облака, которых на дневной стороне попросту нет.
Давление на поверхности Венеры значительно выше, чем на Земле, и составляет около 90 атмосфер, что эквивалентно давлению на глубине около 1 километра в океане.
Из всех планет Солнечной системы только Венера вращается вокруг Солнца по часовой стрелке, что означает, что её вращение происходит с востока на запад. Подобное явление называется обратным вращением или ретроградным вращением. Из-за этого на Венере наблюдаются удивительные эффекты — солнце восходит с запада и заходит на востоке. На Венере нет смен времен года и быть не может.
Поверхность Венеры усеяна множеством кратеров и вулканов.
Однако большинство кратеров считается довольно молодыми, что свидетельствует о том, что планета периодически обновляется из-за вулканической активности. Большинство из них являются активными и считаются необычными из-за их высоких температур и состава лавы. Среди них встречаются вулканы, извергающие не лаву, как на Земле, а высокотемпературную магму, состоящую из различных минералов, включая серу. В целом, вулканическая лава — основа основ на Венере.
Из лавы, которая остывает очень медленно из-за высоких температур, состоят практически все геологические объекты планеты.
Вершина гор Максвела, которые возвышаются на 11 километров, — самое холодное место на Венере, где температура воздуха около 380 градусов, атмосферное давление вдвое ниже, чем в среднем по планете, но все равно в 44 раза больше, чем на Земле.
Венера также является самой плотной планетой в Солнечной системе, состоящей из углекислого газа, с плотностью, которая составляет 5,24 г/см3. Это означает, что она имеет больше массы, чем любая другая планета, аналогичная по размеру.
Планета имеет сверхслабое магнитное поле, но оно все же защищает планету от солнечного ветра.
Если человек доверит свое решение монете и подбросит ее вверх на Венере, то она будет долго принимать решение, проходя атмосферу как толщу нашей обычной воды.
Ветры Венеры для человека и техники небезопасны. Даже легкий ветерок может оказаться бурей на Венере, ибо он может унести человека, словно легкое перышко.
Крайне низкая активность воды на Венере не исключает возможности существования жизни на планетах. Это говорит лишь о том, что там вряд ли существуют организмы, похожие на земные.
Однако ученые все же выдвинули теорию существования микроорганизмов на Венере. Согласно этой гипотезе, микроорганизмы могут находиться в облачном слое Венеры в особой эконише, которая представляет собой водно-пенную структуру. Существовать и развиваться микроорганизмам помогает температура, пригодная для некоторых микроорганизмов земного типа.
Сегодня условия на поверхности Венеры непригодны для земных форм жизни. Однако считается, что миллионы лет назад Венера могла быть обитаемой. По мере нагревания и достижения критической температуры на поверхности планеты весь объем воды испарился, образовав облака толщиной в 20—25 км. Вместе с водными массами в облака могли переместиться также экстремофильные микроорганизмы, которые способны выживать при температуре +100 °С и выше.
Несмотря на всякого рода гипотезы, территория Венеры в 50 раз более засушливая, чем чилийская пустыня Атакама, которая считается самым засушливым местом на нашей планете. И хотя там живые существа смогли адаптироваться и жить, на Венере это практически нереально из-за густых облаков серы.
Тем не менее, обнаружение в атмосфере Венеры фосфина стало серьезным шоком для ученых, поскольку он указывает на то, что в атмосфере Венеры вполне возможна биологическая форма жизни. Фосфин — это бесцветный ядовитый газ. На Земле он выделяется анаэробными, то есть не требующими наличия кислорода микроорганизмами. В настоящее время фосфин рассматривается в качестве одного из биомаркеров наравне с кислородом, углекислым газом, озоном и другими.
Так как мнения ученых разделились, НАСА рассматривает предложения по двум миссиям на Венеру для финансирования в рамках программы «Открытие». Все эти исследования будут направлены на опровержение или укрепление теории происхождения фосфина на планете.
Команда астрономов из Индии под руководством Ариджиты Манны из Миднапурского колледжа также совершила открытие в атмосфере Венеры. Они обнаружили присутствие глицина, простейшей аминокислоты, которая считается одним из первых органических веществ, появившихся на Земле. Это открытие может иметь значительное значение для нашего понимания происхождения жизни во Вселенной и исследования планетарных атмосфер.
Однако это не единственная загадка этой таинственной планеты. Ученые также не понимают, как Венера стала такой горячей и плотной и почему она вращается в противоположном направлении. Эти её загадки вызывают их непреходящий интерес и предоставляют уникальные возможности для изучения процессов, происходящих на планете, и сравнения их с процессами на других планетах солнечной системы.
Что ж, несмотря на то что это буквально соседняя с нами планета, до сих пор Венера остается неисследованным местом.
Земля
Земля — уникальная планета в Солнечной системе, являющейся единственной, на которой известна жизнь.
Название «Земля» имеет древнеславянское происхождение. В общеславянской группе языков корень слова «земля» означает: «низ», «пол», «внизу», «почва», «земля». То есть, если люди представляли нашу планету как своеобразный огромный «земельный блин», то, соответственно, именно так ее и называли в значении: «земля внизу», «почва под ногами», «плоская низкая тарелка».
Название «Земля» является одним из самых древних и устойчивых названий планет в Солнечной системе. Существует также версия, что оно происходит от древнегреческого слова «γαῖα» (geia), которое означает «земля». Однако эта версия менее распространена.
В отличие от других планет Земля имеет ряд уникальных условий, которые делают ее пригодной для жизни. Она находится на оптимальном расстоянии от Солнца, чтобы поддерживать жидкую воду на своей поверхности, которая является необходимой для жизни.
Это расстояние определяет количество солнечной энергии, которое она получает: ведь находись Земля слишком близко к Солнцу — и планета была бы слишком жаркой, а слишком далеко — была бы непригодна для жизни из-за холода.
Хотя Земля часто описывается как сфера, её форма ближе к геоиду, а не идеальной сфере. Геоид — это форма, которая ближе всего к среднему уровню моря и наиболее точно представляет гравитационное поле Земли.
Помимо Луны, Земля временно захватывает маленькие космические объекты, называемые «квазиспутниками».
Эти объекты остаются в окрестностях Земли на некоторое время, прежде чем покинуть её орбиту.
Из-за внешних воздействий, таких как гравитационное воздействие Луны и солнечные приливы, скорость вращения Земли постоянно меняется. Это вызывает постепенное замедление вращения, а значит, что длина суток со временем постепенно увеличится.
Атмосфера Земли защищает ее от солнечного излучения и помогает поддерживать комфортную температуру. Она состоит из азота, кислорода и других газов. Азот помогает поддерживать давление в атмосфере, а кислород необходим для дыхания животных. Атмосфера также помогает регулировать температуру на Земле, поглощая солнечные лучи. Кроме того, она фильтрует вредное излучение от Солнца и создает умеренные температурные условия.
Магнитное поле Земли играет важную роль в защите планеты от солнечных ветров, которые представляют собой поток заряженных частиц, исходящих от Солнца, а также космических лучей.
Оно создается движением жидкого железа во внешнем ядре Земли и образует магнитосферу, которая блокирует большую часть вредного излучения, поскольку солнечный ветер может повредить атмосферу Земли и жизнь на ней.
Земля имеет огромные запасы воды, которая является основой для существования жизни. Океаны, реки и озера играют ключевую роль в цикле воды, поддерживая жизнь и климат.
Географический полюс Земли не является постоянным. Он постоянно движется в результате изменений в распределении массы на поверхности планеты, влияния сезонных изменений и таяния ледников. Это может со временем привести к изменению координат полюсов.
На Земле существует множество различных экосистем, поддерживающих жизнь, — от тропических лесов до пустынь, от полярных льдов до горных вершин.
Это разнообразие предоставляет множество условий для существования различных видов живых существ.
Например, горы обеспечивают среду обитания для растений и животных, которые не могут выжить на равнинах. Как и биосфера Земли, которая играет важную роль в поддержании жизни всех живых существ на нашей планете.
Фотосинтез, проводимый растениями, обеспечивает атмосферу кислородом, необходимым для дыхания большинства живых организмов, включая человека. Эти условия, уникальные для Земли, создают идеальную платформу для существования и эволюции жизни. Их исследование помогает ученым лучше понять происхождение жизни и поиск её за пределами нашей планеты.
Астрофизики из Университета Рочестера в Нью-Йорке, британский климатолог Джеймс Лавлок и американский микробиолог Линн Маргулис выдвинули гипотезу о том, что планета Земля может быть разумным существом. Ученые нашли у планеты признаки, говорящие от том, что у Земли есть личностные особенности, схожие с особенностями живых организмов.
Согласно этой гипотезе, Земля — физиологическая система, а все живое на планете образует Гею — огромный суперорганизм с механизмом саморегуляции.
Как предположили астрофизики, этот «планетный» суперорганизм еще и обладает разумом.
При этом современная человеческая цивилизация является незрелой техносферой, которая пока не может гармонично взаимодействовать с планетой. Люди создали системы и технологии, которые работают на энергии ископаемого топлива. Однако антропогенный фактор наносит вред морям и атмосфере Земли, а также приводит к вымиранию видов.
В то же время биосфера планеты еще миллиарды лет назад выработала способ поддерживать жизнь самостоятельно, без вмешательства человека. В его основе — совершенные механизмы по перемещению азота и переносу углерода.
Ученые считают, что людям еще только предстоит выяснить, как придать своей собственной техносфере такие же уникальные свойства.
Марс
Марс — это четвертая планета от Солнца и вторая по величине планета в Солнечной системе, которая находится на расстоянии около 401 миллионов километров от нас, что по космическим меркам совсем рядом. Примерно 300 упавших на Землю метеоритов родом с Марса, являющимся ближайшим к Земле соседом и имеющим ряд уникальных особенностей, которые делают его привлекательным для исследований.
Название «Марс» происходит от древнеримского бога войны и защиты. Эта планета была названа в честь этого бога из-за её красноватого оттенка, который ассоциировался с кровью, что соответствовало характеристикам военного бога в мифологии.
В целом, античные цивилизации, такие как римляне и греки, называли планеты по именам своих богов из-за их видимости на небе и отличительных характеристик.
Марс также известен как «красная планета» из-за красноватого оттенка поверхности, придаваемого ей минералом маггемитом — γ-оксидом железа.
Изучив данные космических аппаратов, исследователи пришли к выводу, что несколько миллионов, а может и миллиардов лет назад ранее на этой планете была атмосфера, моря и озера. Соответственно вода находилась в жидком состоянии. Об этом свидетельствуют также и многочисленные русла рек — меандры, которые можно наблюдать и сейчас. Характерные геологические образование на их дне указывают, что они протекали очень длительный период времени. Сейчас для этого нет нужных условий и вода находится только в слоях грунта, под самой поверхностью планеты. Это явление названо пермафрост, то есть вечная мерзлота. Однако не будем углубляться в прошлое и более детально познакомимся с Марсом в его современном виде.
Планета имеет тонкую атмосферу, состоящую в основном из углекислого газа: давление у ее поверхности приблизительно в 160 раз меньше земного.
Она очень разрежена, из-за чего поверхность Марса подвергается воздействию прямого солнечного излучения и космической радиации, что делает его неподходящим для жизни.
В связи с тем, что гравитация на Марсе значительно ниже, чем на Земле, человек массой 100 кг на Красной планете будет весить всего 38 кг.
Марс имеет сезонные изменения погоды: зимой температура может опускаться до -125 градусов Цельсия, а летом — подниматься до 20 градусов Цельсия.
Поверхность планеты усеяна кратерами, признаками вулканической активности и обширными возвышенностями, такими как плато Тарсис и огромный кратер Олимп — самый высокий вулкан в солнечной системе. Его высота составляет около 21 километра, что в два раза выше Маунт Эвереста, самой высокой горы на Земле.
Самые крупные вулканы Солнечной системы «живут» именно на Марсе. Они расположены в провинции Фарсида — большом вулканическом нагорье. Площадь этого объекта составляет 30 миллионов квадратных километров.
Бесплатный фрагмент закончился.
Купите книгу, чтобы продолжить чтение.