Солнце

Наше Солнце – типичный пример звезды, эволюционировавшей из звездной туманности 4,6 миллиарда лет назад.

Солнце и все ближайшие планеты начали свое существование в гигантском облаке молекулярного газа и пыли. Примерно 4,6 миллиарда лет назад это облако под воздействием внешних сил (гравитационного поля ближайших звезд или выброса энергии сверхновой) начало сжиматься.

Во время сжатия внутренние силы газа и взаимодействие частиц пыли сформировали участки пространства с большей плотностью материи. Эти скопления позже дадут начало жизни бесчисленного количества звездных систем, в том числе и нашей.

В процессе сжатия скоплений из-за сил взаимодействия частиц наша будущая звезда начала вращаться. Центробежная сила создала большой шар материи в центре и плоский диск из пыли и газа ближе к краю новосозданной системы. Из центрального шара позже образуется Солнце, а из диска – планеты и астероиды. В течение первых ста тысяч лет после сжатия газового облака Солнце было коллапсирующей протозвездой. Это продолжалось пока температура и давление звезды не привели к воспламенению ее центральной части – ядра. С этого момента наша звезда превратилась в светило типа Т Тельца – очень активную звезду с сильным солнечным ветром. Со временем Солнце постепенно стабилизировалось и обрело свою теперешнюю форму. Так началась жизнь нашей ближайшей звезды.

 

Солнце находится на основном этапе жизни, как и большинство звезд во Вселенной. В ее ядре ежесекундно 600 миллионов тонн водорода превращается в гелий и производится 4*1027 Ватт энергии. Этот процесс в ядре Солнца начался 4,6 миллиарда лет назад и не менялся с тех пор. Но запас гидрогена в звезде не безграничен: горючего светилу хватит еще на 7 миллиардов лет жизни. 

 

Чем больше в звезде накапливается гелия, тем больше сгорает водорода. Следствием этого является больший выход энергии и увеличение яркости свечения. Вы едва ли заметите эти изменения в краткосрочной перспективе, но за последующий миллиард лет Солнце станет ярче на 10%. А это уже не обещает ничего хорошего Земле и другим планетам нашей системы. Увеличение выхода энергии ядерного синтеза внутри Солнца за миллиард лет приведет к сильному парниковому эффекту на Земле, подобному тому, что происходит сейчас на Венере. Со временем влага, содержащаяся в атмосфере планеты, выветрится усиленным солнечным излучением. Через 3,5 миллиарда лет Солнце будет ярче уже на 40%, чем сейчас. Температура на поверхности Земли увеличится настолько, что существование на ней жидкой воды станет невозможным. Океаны выкипят, и пар не задержится в атмосфере. Ледники растают, а снег останется лишь мифом давно забытых времен. Все условия для жизни на планете будут уничтожены безжалостным солнечным излучением. Наша голубая планета окончательно превратится в раскаленную высушенную Венеру.

 

Примерно через 6 миллиардов лет Солнце израсходует все запасы водорода в ядре. После этого инертный гелий, накопившейся в ядре звезды, станет нестабильным и начнет коллапсировать под собственным весом. Вследствие этого ядро начнет нагреваться и уплотняться. Солнце начнет увеличивать свои размеры, пока не перейдет в стадию красного гиганта. Растущая звезда поглотит Меркурий, Венеру и, наверное, даже Землю. Но даже в случае, если наша планета уцелеет, жар от раскаленной звезды нагреет ее поверхность и превратит в настоящий ад для любой известной органической жизни.

Смерть любой звезды, находящейся в стадии красного гиганта, не за горами. У Солнца будет еще достаточно температуры и давления, чтобы начать следующий этап ядерного синтеза: из гелия, который в этот раз будет топливом, синтезируется углерод. Этот этап займет около ста миллионов лет – до того момента, когда выгорит весь гелий. В конце оболочка станет нестабильной, и звезда начнет усиленно пульсировать. За весьма короткий промежуток времени эти пульсации выбросят в открытый космос большую часть атмосферы Солнца.

Когда от атмосферы недавнего гиганта ничего не останется, вместо большой и яркой звезды в пространстве повиснет белый карлик – небольшое, размером с Землю, светило из чистого карбона, по массе равное звезде. Алмаз размером с нашу планету будет еще долго светиться тепловым излучением, но этого недостаточно для ядерного синтеза. Со временем он остынет до температуры окружающей среды – пары градусов выше абсолютного нуля.

Так закончится жизнь нашего Солнца – одиноким алмазным постаментом.

 

Как и большинство других звёзд, Солнце состоит преимущественно  из водорода и гелия. Оставшиеся семь химических элементов: кислород, углерод, неон, азот, магний, железо и кремний. На каждый миллион атомов водорода приходится 98 тыс. атомов гелия, 850 атомов кислорода, 360  углерода, 120 неона, 110 азота, 40 магния,35 железа, 35 кремния. И всё же, водород самый лёгкий элемент, он составляет 72% от солнечной массы, в то время как гелий – 26%.

 

Сила магнитного поля Солнца всего лишь в 2 раза превосходит Земную. Однако на отдельных небольших участках оно может концентрироваться и быть в 3 тыс. раз сильнее, чем обычно. Эти изменения в магнитном поле происходят потому,  что Солнце вращается быстрее на экваторе, чем на полюсах, а внутренние части вращаются быстрее поверхности. Эти процессы создают такие элементы, начиная от солнечных пятен и заканчивая захватывающими  извержениями, известными как вспышки и корональные выбросы массы.  Вспышки – самые сильные извержения в Солнечной системе, корональные выбросы массы менее сильные, но включают большое количество материи – один выброс  может сопровождаться 20 млрд. тонн материи в космос.

 

Солнечные пятна – холодные тёмные образования на поверхности солнца, часто имеющие форму круга. Они возникают, когда плотные пучки силовых линий  магнитного поля прорываются из глубин на поверхность  Солнца.  Количество солнечных пятен зависит от солнечной активности .  Их рост от нуля до максимума (250 солнечных пятен и групп пятен) и уменьшение обратно к нулю, называется солнечным циклом и длится в течение 11 лет. В конце цикла магнитные поля меняют свою полярность.

 

Взорвется ли Солнце? Нет ни одного реалистичного сценария, по которому Солнце бы взорвалось. Хоть нам она и кажется огромной, наша звезда невелика относительно невообразимо больших звезд, которыми полна Вселенная. Даже когда Солнце сжигает весь гидроген, она сначала растет, а потом уменьшается до размера небольшой планеты, медленно остывая триллионы лет.

Для того чтобы звезда взорвалась, ее масса должна значительно превышать массу Солнца. Если бы наша звезда была бы в десяток раз больше, тогда можно было бы говорить о взрыве. Сверхмассивные звезды после расходования водорода и гелия продолжают синтез более тяжелых элементов – вплоть до железа, синтез которого не сопровождается выделением энергии. Тогда внутреннее давление звезды, удерживавшее ее от воздействия гравитационных сил, исчезает, и звезда взрывается, выбрасывая в космос огромное количество энергии.

После взрыва от таких звезд остаются нейтронные звезды, которые быстро вращаются вокруг своей оси, или даже черные дыры.

Помните, масса Солнца слишком мала, чтобы когда-либо взорваться, и этого не произойдет.

Меркурий

О планете Меркурий знали со времён шумеров — примерно 5000 лет назад, и он часто ассоциировался с богом письма Набу. Римляне назвали планету в честь быстроногого посланника бога Меркурия. Меркурию также давали различные названия из-за разного времени его появления — утренняя звезда или вечерняя звезда. 

Из-за непосредственной близости к Солнцу температура поверхности Меркурия может достигать 450 C. Однако существует интересный факт о Меркурии: поскольку планета не имеет атмосферы и не может удерживать тепло, ночью температура опускается до минус 170 C.  Разница температур на Меркурии самая большая в Солнечной системе — более 600 C.

Меркурий является самой маленькой планетой — он немного больше, чем Луна. Из-за отсутствия атмосферы и близости к Солнцу он подвержен внешним воздействиям, и поэтому изрешечен кратерами. Около 4 миллиардов лет назад астероид шириной примерно 100 километров нанёс удар Меркурию с силой, сравнимой с триллионом мегатонных бомб. При этом образовался огромный кратер шириной примерно 1550 км. Теперь он известен как Бассейн Калорис. 

Меркурий является второй, после Земли, самой плотной планетой и ближайшей к Солнцу. Его огромное металлическое ядро размером 3600-3800 км составляет около 75 процентов диаметра всей планеты. С помощью космического аппарата Маринер-10 было сделано неожиданное открытие — Меркурий имеет магнитное поле (этому интересному факты ученые удивились больше всего). Хотя, теоретически, планеты могут создавать магнитные поля только при более высоких скоростях вращения и обладая расплавленным ядром. Оборот Меркурия длится 59 суток и его размер сравнительно мал (около трети Земли), поэтому ядро при таких условиях должно было давно остыть. Наземные радиолокационные наблюдения за Меркурием в 2007 году показали, что ядро планеты до сих пор находится в расплавленном состоянии, что объясняет магнетизм Меркурия.

 

Меркурий вращается вокруг Солнца каждые 88 земных суток со скоростью почти 180 000 км/час — быстрее, чем другие планеты. Его овальная орбита сильно вытянута эллиптически. Он приближается к Солнцу на 47 млн. км и удаляется на 70 млн. км. 

Как ни странно, над раскалённой поверхностью планеты Солнце восходит, потом заходит и вновь всходит снова перед тем, как уйти с неба на запад. На закате Солнце скрывается, потом снова появляется ненадолго, а затем снова заходит. Этот феномен связан с вытянутой эллиптической орбитой Меркурия и длительностью оборота вокруг своей оси около 59 суток.

Венера

Планета Венера — вторая планета от Солнца, названа именем древней римской богини любви и красоты. Интересный факт о планете: Венера — единственная планета, названная в честь женщины, возможно, была названа по имени самого красивого божества, потому что она излучала свет ярче всех из пяти планет, известных древним астрономам. На латыни планета Венера была известна как Вечерняя звезда и Люцифер. В христианские времена Люцифер или «легкий вестник», был известен как Сатана.

Венеру и Землю часто называют близнецами, потому что они подобны в размере, массе, плотности, составе и силе тяжести. Однако, общие черты на этом заканчиваются.

Венера — самая горячая планета в Солнечной системе и вторая от Солнца, после Меркурия. Хотя Венера не является ближайшей к Солнцу планетой, однако ее плотная атмосфера так называемая, ловушка тепла, создает парниковый эффект, который также нагревает Землю. В результате этого, температура на Венере может достигать 465 градусов по Цельсию, что более чем достаточно, для того, чтобы расплавить горячий свинец. Зонды, которые ученые высаживали там, оставались невредимыми лишь на несколько часов, после чего они были уничтожены. Венера имеет адскую атмосферу, состоящую в основном из двуокиси углерода и облаков серной кислоты, совсем недавно еще ученые обнаружили следы некоторого количества воды в атмосфере. Атмосфера тут тяжелее, чем у любой другой планеты, что приводит к давлению, превышающему Земное в 90 раз. Поверхность Венеры чрезвычайно суха. Здесь нет никакой жидкости (воды), потому что высокая температура заставляет выкипать ее полностью. Примерно две трети поверхности Венеры покрыто плоскими, гладкими равнинами, в которых присутствуют тысячи вулканов, в пределах от 0.8 до 240 километров в ширину, с потоками лавы, вьющимися каналами достигающими до 5,000 километров в длину. Шесть горных районов составляют около одной трети поверхности Венеры. Один горный хребет, именуемый Максвелл, достигает около 870 км в длину и до 11.3 километров в высоту, что делает его самым высоким на планете.

Вторая планета от Солнца — Венера также обладает рядом особенностей поверхности, которые отличают ее от поверхности Земли. Например, Венера имеет так называемые «короны», или «коронки» — кольцевидные структуры, которые варьируются примерно от 155 до 580 км в ширину. Ученые полагают, что они сформировались, когда горячий материал, находящийся под корой поверхности вздымался, деформируя поверхность планеты. У Венеры также есть «мозаики» или «плитки» — приподнятые области, в которых много горных хребтов и долин, сформировавшихся в различных направлениях.

Не только условия на Венере являются адскими. Древнее название Венеры — «Люцифер». Это имя не несет каких-либо дьявольских коннотаций, однако Люцифер означает «предвестник света», и когда Венеру видно с Земли, то её свет ярче, чем свет любой другой планеты или даже любой звезды в ночном небе из-за её высокой отражаемости облаков и её близости к нашей планете.

Венера тратит 243 полных земных дня для того, чтобы совершить полный оборот вокруг своей оси, что делает ее самой медленной из планет. Из-за такого медленного вращения, её металлическое ядро не способно производить магнитное поле, подобное Земному.

Если смотреть сверху, в то время как большинство планет вращаются вокруг своей оси, Венера вращается в противоположную сторону. В то время как на Земле Солнце начинает всходить на Востоке и садится на Западе, то на Венере, Солнце будет всходить на Западе и садиться на Востоке.

Год на Венере — время, необходимое для вращения вокруг солнца — длится около 225 земных дней. В это же время, Венере требуются 243 земных дня, совершить полный оборот вокруг своей оси, что означает, что дни на Венере более длительны, чем годы. Однако, из-за своеобразного ретроградного вращения Венеры, время от одного восхода Солнца до следующего составляет приблизительно 117 земных дня.

Самый верхний слой облаков второй планеты от Солнца — Венеры пролетает всю планету за четыре Земных дня. Эти облака управляются ветрами ураганной силы, преодолевая примерно 360 километров в час. Это, так называемое, сверхвращение планетной атмосферы приблизительно в 60 раз быстрее, чем вращается сама планета Венера, и именно это, может быть, является одним из самых интересных фактов  Венеры. Ветра на поверхности планеты намного медленнее, их скорость приблизительно всего несколько миль в час.

Космический корабль Venus Express, под руководством Европейского космического агентства, в 2005 году нашёл интригующие доказательства существования молний на планете. Эти молнии уникальны. В отличие от молний на других планетах в Солнечной системе, на которых они существуют, молнии на Венере не связаны с наличием воды в облаках. Вместо этого, на Венере молния вызвана облаками серной кислоты.

Как найти Венеру на небе?

Так как Венера вращается вокруг него быстрее, чем Земля, то либо вечером она будет появляться на Западе, либо утром на Востоке (перед восходом Солнца).

Марс

Это четвертая от Cолнца планета, представляющая собой яркую, красно-оранжевую массу, отмеченную глубокими впадинами и огромными горными вершинами. Это планета цвета ржавчины, два ее полюса покрывают ярко-белые шапки льда. А еще, два крошечных, уединенных, странной формы объекта сопутствуют ей - два ее естественных спутника Фобос и Деймос.

Из-за кроваво-красного цвета планеты Марс, древние римляне назвали в его честь своего бога войны. Другие народы также давали имя этой планете, исходя из ее цвета. К примеру, египетское «Her Desher» переводится как «красный», а древнекитайские астрономы именовали планету не иначе как «огненной звездой».

Яркий ржавый цвет Марса, как известно, обусловлен тем, что его поверхность состоит из реголита, богатого железом, минеральной пылью и камнями. В определенной степени почва Земли аналогична марсианскому реголиту, однако содержит гораздо больше органических веществ. Холодная и тонкая атмосфера исключает присутствие на Марсе жидкой воды. Это позволяет с достаточной точностью утверждать, что эта пустынная планета, чей диаметр вдвое меньше диаметра Земли, полностью лишена какой-либо органической жизни. Интересная особенность Марса: На Красной планете находится самая высокая гора и самая глубокая и длинная долина во пространстве Солнечной системы. Так, гора Олимп поднимается над уровнем Марса на 27 километров, что втрое выше горы Эверест, а долина Маринера отличается глубиной в 10 километров и протяженностью  в 4000 километров, что составляет пятую часть марсианского экватора и примерно равно ширине австралийского материка.

Кроме того, на планете Марс находится самый большой вулкан Солнечной системы, диаметр которого равен 600 километров. Этот щитовой вулкан со множеством уклонов, поднимающихся в безвоздушное пространство, постепенно формировался в ходе бесчисленных извержений. Обширные залежи вещества, имеющего вид тонкого слоя льда и пыли, были обнаружены  в обоих полушариях Марса. Вероятнее всего, они были сформированы несколько миллионов лет назад. Эти ледяные шапки сохраняются на протяжении всего года и не оттаивают под воздействием агрессивных солнечных лучей. Кроме того, время от времени на планете появляются дополнительные ледяные шапки. Состав этого льда недавно был изучен. Это так называемый сухой лед, образованный из углекислоты, которая конденсируется из углекислого газа в атмосферу. Температура на планете Марс намного ниже, чем в любом экстремально холодном уголке Земли. Это объясняется большим расстоянием планеты от основного источника тепла – Солнца. Средняя температура на планете составляет минус 60 градусов Цельсия. Атмосфера Марса богата диоксидом, что делает ее более чем в 100 раз плотнее атмосферы Земли, однако недостаточно толстой, чтобы сформировать ветра или облака. Во многом, плотность атмосферы зависит от времени года, поскольку зимой диоксид углерода в марсианском воздухе попросту замерзает.

 

На планете Марс веют крупнейшие в Солнечной системе пыльные бури, которые способны на несколько месяцев обволакивать планету в облако красной пыли. Одна из теорий возникновения пылевых бурь на Марсе говорит, что буря начинается с маленьких частиц пыли, которые поглощая солнечный свет, нагревают атмосферу Марса. Карманы теплого воздуха формируются в более холодных регионах, создавая мощные потоки ветра. В свою очередь, они поднимают еще больше пыли с поверхности планеты. Формируется замкнутый круг.

Ось Марса, как и ось Земли, наклонена по отношению к Солнцу. Это значит, что как и на Земле, количество солнечного света, падающего на Марс, может значительно отличаться от сезона к сезону.

Тем не менее, времена года на Марсе имеют более четкие границы, поскольку Красная планета имеет более вытянутую эллиптическую форму. Когда Марс находится ближе всего к Солнцу, его южное полушарие наклонено к светилу, что обеспечивает короткое и очень жаркое лето. В северном полушарии в это время наступает короткая и очень холодная зима. Когда же Марс находится на более значительном отдалении от Солнца, его северное полушарие наклонено к Солнцу, поэтому лето здесь длится долго и отличается умеренным климатом, а в южном полушарии наступает долгая и холодная зима.

Вокруг Марса вращаются два естественных спутника – Фобос и Деймос. Оба они были открыты американским астрономом по имени Асаф Холл в течение одной недели 1877 года. Имена спутников очень красноречивы: «Фобос» переводится с древнегреческого как «страх», а «Деймос» — как «ужас разрушения».

Судя по всему, состав обоих спутников включает в себя богатые углеродом соединения, смешанные со льдом и покрытые пылью и рыхлыми минералами. Самый крупный из них – Фобос. Его диаметр составляет 27 километров. Диаметр Деймоса же равен 15 километрам.

Поверхность спутников испещрена  кратерами от упавших метеоритов. Кроме того, Фобос покрыт замысловатым узором из канавок. Предполагается, что это многочисленные трещины от ударов с космическими телами.

Происхождение Фобоса и Деймоса до сих пор неизвестно. Возможно, это астероиды, притянутые гравитацией Марса. Но есть предположение и о том, что они были сформированы на орбите Марса.

Траектория движения Фобоса представляет собой спираль, направленную к Марсу. Каждые 100 лет расстояние от спутника до планеты сокращается на 1,8 метров. Предполагается, что через 50 миллионов лет Фобос врежется в Марс или распадется, образовав кольцо обломков вокруг Красной планеты.

Юпитер

Юпитер - самое большое тело, вращающееся вокруг Солнца, в тысячу раз превосходит по размеру Землю. Красный, коричневый и оранжевый растекаются и смешиваются в потоках этой атмосферы. Мы можем разглядеть множество спутников, окруженных еле заметным тонким кольцом льда. По самым последним данным количество спутников Юпитера доходит до 63. Четыре из этих лун по размерам сопоставимы с планетами. Их называют спутниками Галилея, ученого, который первым смог разглядеть эти планеты в свой телескоп.Эти четыре луны можно рассмотреть даже в современный бинокль, они покажутся вам темными точками на ярком пятне планеты.

Эти большие спутники, названные Ио, Европа,Ганимед и Каллисто имеют свои отличительные черты. Ио, например, является наиболее вулканически активным телом в нашей Солнечной системе. Поверхность Ио покрыта серой в различных красочных формах. Так как Ио путешествует по эллиптической орбите, огромная гравитация Юпитера вызывает «приливы» в твердой поверхности, которые поднимаются до 100 м (300 футов) в высоту на Ио, что в свою очередь генерирует достаточно тепла для вулканической активности. Из вулканов Ио вытекает горячая силикатная магма. Поверхность Европы в свою очередь покрыта в основном водяным льдом, но есть свидетельства того, что существует целый океан воды под слоем толстой ледяной поверхности. На Европе, как полагают, в два раза больше воды, чем есть на Земле. Этот факт интригует астробиологов. Различные живые организмы могут быть найдены рядом с подземными вулканами на Земле и в других экстремальных местах, которые могут быть аналогами того, что может существовать на Европе. Ганимед является крупнейшим спутником в Солнечной системе (больше, чем планета Меркурий), и это единственный из известных спутников, который имеет собственное внутреннее магнитное поле. Поверхность Каллисто сильно кратерирована и очень древняя, так что на ней запечатлены события ранней истории Солнечной системы. Тем не менее, многочисленные мелкие кратеры на поверхности Каллисто показывают небольшую степень поверхностной активности.

Другие луны системы Юпитера значительно меньше и более похожи на астероиды, которые были захвачены сильнейшим гравитационным полем планеты. Наличие такого огромного числа спутником делает систему Юпитера похожей на Солнечную систему в миниатюре. Вообще, астрономы вычислили, что если бы Юпитер был в 80 раз более массивным, он бы превратился во вторую звезду нашей системы. И в таком случае спутники Галилея классифицировались бы как планеты.

Все четыре газовых гиганта в нашей Солнечной системе, в том числе Юпитер, обладают системой колец. В отличие от блестящих, ледяных колец Сатурна, кольца Юпитера имеют незначительную пыльную структуру. И хотя отличительные кольца Сатурна были впервые увидены Галилеем в 1610 году, слабые кольца Юпитера не были открыты до 1970-х годов, когда космический корабль впервые посетил систему Юпитера. Кольцевая система Юпитера состоит из трех основных компонентов: парой очень слабых внешних колец, названные паутинными кольцами и плоским главным кольцом, названным гало. Кольца, как полагают, создано пылью, образовавшейся в результате столкновения небольших спутников, вращающихся вокруг них. Внешнее паутинное кольцо фактически очерчивает орбиту спутников Амальтея и Фивы. Спутники Адрастея и Метис очерчивают внешние края главного кольца.

Имеющее форму пончика, ширина кольца гало составляет около 20000 до 40000 километров, хотя большинство его материала лежит в пределах нескольких сотен километров от плоскости кольца. Его форма, как полагают, связано с электромагнитными силами внутри магнитосферы Юпитера, действующие на частицы пыли кольца.

 

В качестве наиболее массивного тела в Солнечной системе после Солнца, гравитационное притяжение Юпитера помогло сформировать судьбу нашей системы. Возможно, именно планета Юпитер яростно «швырнула» Нептун и Уран наружу. Юпитер вместе с Сатурном, возможно, также перекинули шквал мусора к внутренним планетам в ранней истории Солнечной системы. Последние события показали, что Юпитер может поглощать потенциально смертельные для нас объекты.

 

В настоящее время, гравитационное поле Юпитера сказывается на многих астероидах, которые разбиты на регионы предшествующие и следующие за Юпитером по орбите вокруг Солнца. Они известны как троянские астероиды: Агамемнона, Ахилл и Гектор. Имена взяты из Илиады, эпическом повествовании Гомера о Троянской войне.

Если бы можно было, чтобы погрузиться в атмосферу Юпитера, можно было бы обнаружить, что растущее с глубиной тепло, достигает комнатной температуры, или 21 градусов С, на высоте, где атмосферное давление больше Земного в 10 раз. Ученые предположили, что если Юпитер имеет какую либо форму жизни, она могла остановиться на этом уровне, и должна было бы летать в воздухе. Тем не менее, исследователи не нашли доказательств существования жизни на Юпитере.

Сатурн

Интересно, что имя «Сатурн» произошло от римского имени Кронос, который был владыкой титанов в греческой мифологии.

Планета Сатурн – шестая планета от Солнца и вторая по величине в Солнечной системе. Хотя другие газовые гиганты в Солнечной системе – Юпитер, Уран, Нептун – также имеют кольца, кольца Сатурна, без сомнения, самые необычные. Газовый гигант Сатурн состоит в основном из водорода и гелия. Сатурн является достаточно большим, чтобы содержать более 769 элементов и более массивным, чем любая другая планета, кроме Юпитера. Масса планеты Сатурн примерно в 95 раз больше массы Земли.

Одним из самых интересных фактов Сатурна является то, что Сатурн имеет самую низкую плотность из всех планет и  является менее плотным, чем вода – так что, если бы существовала достаточно большая ванная, чтобы поместить его, Сатурн будет плавать. Желтые и золотые полосы, которые видны в атмосфере Сатурна являются результатом супер-быстрых ветров в верхних слоях атмосферы, скорость которых достигает 1800 км/час. Сатурн вращается быстрее, чем любая другая планета, кроме Юпитера, совершая один полный оборот за 10,5 часов. Это быстрое вращение стало причиной того, что планета Сатурн «придавливается» в экваторе и сглаживается на полюсах.  Планета на 13000 км шире в экваторе, чем между полюсами. Самые последние наблюдения показывают наличие гигантского шестиугольника на его северном полюсе, каждая сторона которого имеет 12500 км в поперечнике – то есть туда может вместиться четыре Земли. Тепловые излучения показывают, что он достигает примерно 100 км в глубину атмосферы планеты. Остается неясным, чем это вызвано, но однако факт остается фактом.

В составе Сатурна 96,3 процента молекулярный водород, 3,25 процента гелий, незначительные количества метана, аммиака, водорода дейтерида, этан, аэрозолей аммиака льда, аэрозоли воду со льдом, аэрозоли аммиак гидросульфид.

 

Сатурн имеет как минимум 62 лун. Так как планета была названа в честь Кроноса, владыки титанов в греческой мифологии, то большинство из спутников Сатурна были названы в честь других титанов, их потомков, а также позже в честь гигантов из галльских, инуитских  и норвежских мифов.

Крупнейший спутник планеты Сатурн — Титан, немного больше, чем Меркурий, и является вторым по величине спутником в Солнечной системе после спутника Юпитера Ганимед. Титан спрятан под очень толстую, богатую азотом атмосферу, которая, вероятно всего, появилась еще задолго до рождения Земли. В то время как атмосфера Земли простирается лишь на 60 км в космос, атмосфера Титана простирается в 10 раз дальше.

Галилео Галилей был первым, кто увидел кольца Сатурна в 1610 году, хотя в его телескопе они напоминали больше ручки. Голландский астроном Христиан Гюйгенс, который имел более мощный телескоп, сделал предположение, что планета Сатурн имеет  тонкое и плоское кольцо.

Планета Сатурн на самом деле имеет множество колец из миллиардов частиц льда и камня, размером от зерна сахара до  размера с дом. Большое кольцо располагается  на расстоянии до 200 раз больше диаметра планеты. Кольца считаются мусором, оставшимся от комет, астероидов или разрушенных спутников. Хотя они простираются за тысячи километров от планеты, основные кольца, как правило, всего 30 футов толщиной. Кассини-Гюйгенс показали вертикальные образования в некоторых из колец.

Кольца, как правило, названы по алфавиту в порядке их обнаружения. Они, относительно близко друг к другу, с одним ключевым исключением, названное «Щель Кассини», которое имеет  4700 км в ширину.

 

Первый космический корабль, который достиг  планеты Сатурна был Пионер 11 (Pioneer 11) в 1979 году, пролетев на расстоянии в 22 000 км над ним. Он смог сфотографировать планету, двое его внешних колец, а также зафиксировал наличие сильного магнитного поля.  Аппарат Вояджер (Voyager)  обнаружил кольца планеты, состоящие из локон и отправил  данные  обратно, которые привели к открытию и подтверждению о существовании девяти спутников.

Космический аппарат Кассини ( Cassini ) является крупнейшим межпланетным космическим аппаратом, который побывал на орбите Сатурна. Кассини сумел  отправить зонд Гюйгенс (Huygens ), который успешно погрузился через атмосферу Титана, чтобы успешно приземлиться на его поверхности.

В связи с тем, что это наиболее массивная планета в Солнечной системе после Юпитера, гравитационное притяжение Сатурна оказало большое влияние на формирование Солнечной системы.  Возможно, именно Сатурн  яростно «швырнул» Нептун и Уран наружу. Юпитер вместе с Сатурном, возможно, также перекинули шквал мусора к внутренним планетам в ранней истории солнечной системы.

Уран

Уран - красивый и практически безликий великан с сине-зеленой поверхностью. Толстый наружный слой синего газа не дает никакого намека на то, что может находиться под ним. Эта планета немного меньше своего ближайшего соседа – Сатурна, и окружена тонкими, небольшими и практически невидимыми кольцами. При ближайшем рассмотрении можно увидеть, что этот мир по непонятным причинам отклонен от своей оси. На его орбите расположено 27 спутников разных размеров и форм. Пять из них являются довольно большими для детального изучения.Уран сильно отличается от других планет в Солнечной системе. Это единственная планета, ось вращения которой расположена перпендикулярно плоскости вращения Урана вокруг Солнца. Угол наклона равен 97,7 градусов. Для примера угол наклона оси Земли равен всего 23,5 градусов. Такой экстремальный наклон обеспечивает Урану времена года, совершенно несхожие с сезонами на других планетах. 

Этот необычный наклон приводит к экстремальным сезонам длительностью 20 лет, означающие, что приблизительно в течение четверти года Урана, равного 84 земным годам, Солнце светит прямо на каждый полюс, оставляя другую половину планеты на испытание длинной, темной и холодной зимы.Магнитные полюсы планеты обычно выстроены вверх к полюсу, по которому он вращается, но магнитное поле Урана наклонено. Магнитная ось наклонена  приблизительно на 60 градусов  от оси вращения планеты. Это приводит к странному однобокому магнитному полю Урана, с силой поля на поверхности северного полушария в 10 раз превышающей силу на поверхности южного полушария.

Уран имеет 27 известных спутников. Вместо того, чтобы дать им численное обозначение, спутники стали называть в  честь магических духов из английской литературы , например, пьессы Уильяма Шекспира «Сон в летнюю ночь» и Александра Папы «Похищение локона». С тех пор астрономы продолжили эту традицию, используя имена для спутников из произведений Шекспира или Папы .

Оберон и Титания являются крупнейшими спутниками Урана. Они были первыми спутниками, которые были обнаружены Уильямом Гершелем в 1787 году. Уильям Лассел обнаружил  следующие два: Ариэль и Умбриэль . Прошло почти сто лет, прежде чем была обнаружена  Миранда в 1948 году.

После того, как Вояджер-2 посетил систему Урана в 1986 году, он обнаружил еще 10 спутников: Джульетта, Пак , Корделия , Офелия , Бианка , Дездемона , Порция , Розалинда, Белинда и Крессида – и каждый сделан наполовину изо льда и наполовину из камня. С тех пор астрономы обнаружили с помощью космического телескопа Хаббла и наземных обсерваторий еще 27 спутников и определить их было крайне сложно – они имеют всего лишь от 12 до 16 км в поперечнике, чернее, чем асфальт и на расстоянии почти в  4,8 млрд километров.

Между Корделией , Офелией и Мирандой присутствует  рой из восьми  малых спутников, которые сгруппировались так плотно, что астрономы до сих пор не понимают, как маленьким спутникам  удалось не врезаться в друг друга.

Экстремальный  осевой наклон Урана приводит к необычной погоде. Так как солнечный свет достигает поверхность в некоторых районах впервые за много лет, он, нагревая атмосферу, вызывает гигантские бури размером с Северную Америку.

Кольца Урана были увидены первыми после Сатурна. Они были значительным открытием, так как они помогли астрономам понять, что кольца являются общей чертой планет, а не просто особенностью Сатурна.

Уран имеет два набора колец. Внутренняя система колец состоит в основном из узких и темных колец, в то время как внешняя система, состоящая из двух более отдаленных колец. Эти кольца были обнаружены космическим телескопом Хаббл и имеют красноватый и синий оттенок. Ученые уже определили 13 известных колец вокруг Урана.

Аналогично строению Юпитера и Сатурна, в состав Урана входят в основном водород и гелий, молекулы других элементов встречаются очень редко. Третьим по величине объема в атмосфере этой планеты является метан. Именно благодаря этому газообразному веществу атмосфера Урана приобретает сине-зеленые оттенки.Принцип получения цвета имеет следующий механизм. Хотя визуально лучи солнца кажутся белыми, в их спектр входят все цвета — от красного до зеленого. Во время попадания солнечных лучей на Уран, происходит их поглощение атмосферными слоями планеты. Но некоторая часть отражается облаками и направляется обратно в космические просторы. Содержащийся в облаках метан максимально поглощает красные оттенки спектра, и, вероятно, отражает ту часть излучения, которая соответствует сине-зеленой части спектра. Именно это окрашивает поверхность Урана в синие тона.

Нептун

Темный, холодный и ветряный Нептун является последним из газовых гигантов в нашей Солнечной системе. Находясь на расстоянии в 30 раз дальше от Солнца, чем Земля, планете требуется почти 165 земных лет, чтобы совершить один полный оборот вокруг Солнца. В 2011 году Нептун завершил свой первый оборот вокруг Солнца с момента его открытия 23 сентября 1846 года. Нептун был первой планетой, существование которой было вычислено с помощью математических расчетов, прежде чем он был обнаружен в телескоп.

Сбои в орбите Урана привели французского астронома Алексиса Бувара к мнению, что виной этому может быть гравитационное притяжение другого небесного тела.  Немецкий астроном Иоганн Галле сделал необходимые вычисления, чтобы обнаружить Нептун с помощью телескопа. Планете было дано имя из греческой и римской мифологии – Нептун, бог моря у римлян. Облака планеты Нептун имеют особенный яркий голубой оттенок, что отчасти связано с пока еще неизвестным соединением и результатом поглощения красного цвета метаном, преобладающей   в водородно-гелиевой атмосфере планеты Нептун. Фотографии Нептуна показывают голубую планету, поэтому его часто называют ледяным гигантом, так как он обладает слоем из водяного, аммиачного и метанового льда под атмосферой, который имеет массу в 17 раз больше массы Земли и объем в 58 раз больше объема Земли. Каменное ядро Нептуна, как полагают, примерно равно массе Земли.Несмотря на большое расстояние от Солнца, означающее, что Нептун получает очень мало солнечного света для того чтобы управлять его атмосферой, ветры Нептуна могут достигать 2400 километров в час. Это самые быстрые ветра в Солнечной системе. Эти ветры были сопряжены с большим темным штормом, который отслеживал Вояджер-2 в южном полушарии Нептуна в 1989 году. Он имеет овальную форму и вращается против часовой стрелки. 

Нептун вращается вокруг Солнца и совершает один полный оборот каждые 165 лет.

Каждые 248 лет, Плутон движется внутри орбиты Нептуна в течение 20 лет или около того, во время которого он ближе к Солнцу, чем Нептун. Тем не менее, Нептун остается самой далекой планетой от Солнца, так как Плутон был классифицирован как карликовая планета в 2006 году.

Нептун имеет 13 известных спутников, названные в честь меньших морских божеств и нимф из греческой мифологии.

Крупнейший на сегодняшний день является Тритон, который был открыт 10 октября 1846 года.  Тритон уникален тем, что это единственный большой спутник в Солнечной системе, который вращается вокруг планеты по направлению, противоположному вращению своей планеты — это «ретроградная орбита» предполагает, что Тритон, возможно, был карликовой планетой, пока его не захватила планета Нептун. Гравитация Нептуна притягивает Тритон все ближе к планете и это означает, что через миллионы лет, Тритон приблизится достаточно близко, чтобы гравитационные силы разорвали его на части. Тритон очень холодный, температура на его поверхности достигает примерно минус 235 градусов по Цельсию, что делает его одним из самых холодных мест в Солнечной системе. Тем не менее, Вояджер-2 обнаружил гейзеры, которые извергают ледяные столбы вверх более чем на 8 км, показывая, что в его внутреннем мире есть тепло.

Тритон является единственным сферическим спутником Нептуна, другие двенадцать планет имеют неправильную форму.

Нептун имеет необычные кольца, которые не являются одинаковыми, но имеют толстые яркие сгустки пыли, называемые дугами. Кольца, как считается, относительно молодые и недолгие. Наземные наблюдения, сделанные в 2005 году, показали, что кольца Нептуна более нестабильны, чем считалось ранее.

 

Нептун окрашен в лазурный цвет. Во время пролета «Вояджера-2» в 1989 году, камеры аппарата зафиксировали ярко-синий цвет Нептуна, отличный, от светло-голубого цвета Урана. Почему Нептун окрашен именно в этот цвет?

Ответ прост: на цвет Нептуна влияет химический состав его облаков. В верхних слоях, атмосфера планеты состоит на 81% из водорода, на 18% из гелия и на 1% — из смеси метана, аммиака, воды. Метан поглощает свет в диапазоне от 600 нм — на самой границе красного видимого света. В свою очередь, — диапазон поглощения света другими газами, отличен от метана. Как и все тела Солнечной системы, большие и малые, которые видны за счет отражения солнечного света, Нептун поглощает свет, а затем отражает его. Но спектр излучения водорода и гелия достаточно широк, со смещением в фиолетовую сторону видимого диапазона. Именно поэтому, мы видим, находясь на Земле, «лазурное» свечение Нептуна.

 

 

http://v-kosmose.com/