Naprendszer bolygó. Milyen könnyen megtanultam a bolygók nevét

1. A Naprendszer olyan égitestek rendszere, amelyeket a kölcsönös vonzás erői hegesztettek össze, amelyet 9 nagybolygó a műholdjaikkal együtt (több mint 60 ismert már), több ezer kisbolygó (vagy aszteroida), üstökösök és meteoroidok alkotnak.
2. A napgravitáció szabályozza az összes többi test mozgását. Csak a műholdak keringenek bolygóik körül, amelyek gravitációja közelsége miatt erősebbnek bizonyul, mint a Napé.
3. A Naprendszer kora 4,6 milliárd év. Forgó gáz- és porfelhőből alakult ki, melynek összenyomódása központi kondenzációt eredményezett, amely később a Napgá változott.
4. A bolygókat 2 csoportra osztják: szárazföldi bolygókra és Jovian bolygókra vagy óriásbolygókra.
5. Földi bolygók: A Merkúr, a Vénusz, a Föld, a Mars a Naphoz közelebb jöttek létre, és nagyobb sűrűségűek, főként szilícium- és vasvegyületekből állnak.
6. A Jovian csoport bolygói: A Jupiter, a Szaturnusz, az Uránusz, a Neptunusz gázóriások, amelyek kritikusan hideg hőmérsékleten keletkeztek. Elsősorban hidrogénből és héliumból állnak. Ezeknek a bolygóknak a légköre fokozatosan sűrűbbé válik, és simán átalakul folyékony köpennyé.
7. A Plútó nem tartozik a "bolygó" tudományos definíciójába mivel méretében és tulajdonságaiban közel áll az óriásbolygók jeges műholdjaihoz.
8. Minden bolygó ugyanabban az irányban (közvetlenül) kering a Nap körül. A bolygók pályája közel van a kör alakúhoz, a pályasíkok pedig a Naprendszer fősíkjához, amelyet „fix Laplace-síknak” neveznek.
9. Naprendszerünk a Tejút-galaxis Orion karjában található. Valószínűleg több milliárd más naprendszer található a Tejút-galaxisunkban. És több milliárd galaxis van az Univerzumban.
10. Naprendszerünkben a távolságot csillagászati ​​egységekben (AU) mérjük. Egy a.u. egyenlő a Nap és a Föld távolságával, ami 149 597 870 km (93 millió mérföld).

Korábban a bolygó minden olyan kozmikus test volt, amely egy csillag körül kering, a csillagról visszavert fényt bocsát ki, és nagyobb, mint egy aszteroida. Még az ókori Görögországban is beszéltek 7 bolygóról, mint világító testről, amelyek a csillagok hátterében mozognak az égen. Ezek a Merkúr, Nap, Vénusz, Mars, Hold, Jupiter, Szaturnusz. Kérjük, vegye figyelembe, hogy itt a Nap van feltüntetve, amely csillag, a Hold pedig Földünk műholdja. A Föld nem szerepel ebbe a listába, mert a görögök mindenek középpontjának tekintették.

A 15. században Kopernikusz felfedezte, hogy a rendszer középpontja a Nap, nem a Föld. Állításait „Az égi szférák forradalmáról” című munkájában fejtette ki. A Holdat és a Napot eltávolították a listáról, és bekerült a Föld bolygó is. A teleszkópok feltalálásakor még három bolygót fedeztek fel. 1781-ben az Uránusz, 1846-ban a Neptunusz, 1930-ban a Plútó, amely egyébként már nem számít bolygónak.

Jelenleg a kutatók új értelmet adnak a „bolygó” szónak, nevezetesen: ez egy égitest, amely 4 feltételt teljesít:

• A testnek a csillag körül kell forognia.
• Legyen gömb alakú vagy megközelítőleg gömb alakú, vagyis a testnek elegendő gravitációval kell rendelkeznie.
• Nem kell sztárnak lennie.
• Az égitestnek nem szabad a pályája közelében lennie más nagy testeknek.

A csillag olyan test, amely fényt bocsát ki, és erős energiaforrással rendelkezik.

Bolygók a Naprendszerben

A Naprendszer magában foglalja a bolygókat és más objektumokat, amelyek a Nap körül keringenek. 4,5 milliárd évvel ezelőtt csillaganyag-felhők kondenzációi kezdtek kialakulni a Galaxisban. A gázok felmelegedtek és hőt sugároztak. A hőmérséklet és a sűrűség növekedése következtében nukleáris reakciók kezdődtek, a hidrogén héliummá alakult. Így keletkezett a legerősebb energiaforrás - a Nap. Ez a folyamat több tízmillió évig tartott. Műholdakkal rendelkező bolygókat hoztak létre. A Naprendszer kialakulása körülbelül 4 milliárd évvel ezelőtt teljesen véget ért.

Ma a Naprendszer 8 bolygót foglal magában, amelyeket két csoportra osztanak. Az első a földi csoport, a második a gázóriások. A földi bolygók - a Vénusz, a Merkúr, a Mars és a Föld - szilikátokból és fémekből állnak. A gázóriások - Szaturnusz, Jupiter, Neptunusz és Uránusz - hidrogénből és héliumból állnak. A bolygókon különböző méretű mind a két csoport összehasonlításában, mind egymás között. Ennek megfelelően az óriások sokkal nagyobbak és tömegesebbek, mint a földi bolygók.

A Merkúr van a legközelebb a Naphoz, ezt követi a Neptunusz. Mielőtt jellemeznénk a Naprendszer bolygóit, beszélnünk kell fő tárgyáról - a Napról. Ez az a csillag, amelyen keresztül a rendszerben minden élő és élettelen dolog létezni kezdett. A nap egy gömb alakú, plazma, forró labda. Nagyszámú űrobjektum kering körülötte - műholdak, bolygók, meteoritok, aszteroidák és kozmikus por. Ez a csillag körülbelül 5 milliárd évvel ezelőtt jelent meg. Tömege 300 ezerszer nagyobb bolygónk tömegénél. A maghőmérséklet 13 millió Kelvin fok, a felszínen pedig 5 ezer Kelvin fok (4727 Celsius fok). A Tejútrendszer galaxisában a Nap az egyik legnagyobb és legfényesebb csillag. A Nap és a Galaxis középpontja közötti távolság 26 000 fényév. A Nap 230-250 millió évente teljes forradalmat hajt végre a galaktikus központ körül.

Higany

Ez van a legközelebb a Naphoz, és a legkisebb bolygó a Naprendszerben. A bolygón nincsenek műholdak. A Merkúr felszínén sok kráter található, amelyeket több mint 3 milliárd éve a bolygóra hullott meteoritok alkottak. Átmérőjük változó - néhány métertől 1000 kilométerig. A bolygó légköre főként héliumból áll, és a Nap felől érkező szél fújja. A hőmérséklet elérheti a +440 Celsius fokot. A bolygó a Nap körüli forradalmat 88 földi nap alatt hajtja végre. Egy nap a bolygón 176 földi órával egyenlő.

Vénusz

A Vénusz a második bolygó a Naptól számítva. Méretei megközelítik a Föld méretét. A bolygón nincsenek műholdak. A légkör szén-dioxidból áll, nitrogén és oxigén keverékével. A légnyomás 90 atmoszféra, ami 35-ször több, mint a Földön. A Vénuszt a legforróbb bolygónak nevezik, mert sűrű légköre, szén-dioxidja, a Nap közelsége és az üvegházhatás nagyon magas hőmérsékletet hoz létre a bolygó felszínén. Elérheti a 460 Celsius fokot. A Vénusz a Föld felszínéről látható. Ez a legfényesebb kozmikus objektum a Hold és a Nap után.

föld

Az egyetlen életre alkalmas bolygó. Talán más bolygókon is létezik, de ezt még senki sem tudja biztosan megmondani. Tömegét, sűrűségét és méretét tekintve csoportjában a legnagyobb. Kora több mint 4 milliárd év. Több mint 3 milliárd éve kezdődött itt az élet. A Föld műholdja a Hold. A bolygó légköre gyökeresen különbözik a többitől. Nagy része nitrogénből áll. Ide tartozik a szén-dioxid, oxigén, vízgőz és argon is. Az ózonréteg és a mágneses tér csökkenti a nap- és kozmikus sugárzás szintjét. A Föld légkörének szén-dioxid tartalma miatt üvegházhatás jön létre a bolygón. Enélkül 40 fokkal alacsonyabb lenne a hőmérséklet a Föld felszínén. A szigetek és kontinensek a bolygó felszínének 29%-át foglalják el, a többi pedig a Világóceán.

Mars

„Vörös bolygónak” is nevezik, mivel nagy mennyiségű vas-oxid van a talajban. A Mars a hetedik legnagyobb bolygó a Naprendszerben. Két műhold repül a bolygó közelében - a Deimos és a Phobos. A túl vékony légkör és a Naptól való nagy távolság miatt a bolygó éves átlaghőmérséklete mínusz 60 fok. A nap egyes pontjain a hőmérséklet-változás elérheti a 40 fokot is. A vulkánok és kráterek, sivatagok és völgyek, valamint sarki jégsapkák jelenléte megkülönbözteti a Marsot a Naprendszer többi bolygójától. Szintén itt található a legmagasabb hegy - a kialudt Olympus vulkán, amely elérte a 27 kilométeres magasságot. A Valles Marineris a bolygók legnagyobb kanyonja. Hossza 4500 km, mélysége 11 m.

Jupiter

Ez a legnagyobb bolygó a Naprendszerben. A Jupiter 318-szor nehezebb a Földnél és 2,5-szer nagyobb tömegű, mint a többi bolygó. A bolygó fő alkotóelemei a hélium és a hidrogén. A Jupiter sok hőt bocsát ki - 4 * 1017 W. Ahhoz, hogy olyan csillag legyen, mint a Nap, el kell érnie jelenlegi tömegének 70-szeresét. A bolygón található a legtöbb műhold – 63. Közülük Európa, Callisto, Ganymedes és Io a legnagyobbak. A Ganymedes egyben a legnagyobb hold az egész naprendszerben, és még a Merkúrnál is nagyobb. A Jupiter atmoszférája számos örvénynek ad otthont, amelyek barnásvörös színű felhősávval vagy egy óriási viharral rendelkeznek, amelyet a 17. század óta Nagy Vörös Foltként ismernek.

Szaturnusz

A Jupiterhez hasonlóan ez is egy nagy bolygó, amely méretében követi a Jupitert. A gyűrűrendszer, amely különböző méretű jégszemcsékből, sziklákból és porból áll, megkülönbözteti ezt a bolygót a többitől. Egy műholddal kevesebb van, mint a Jupiternek. A legnagyobbak az Enceladus és a Titan. Összetételében a Szaturnusz a Jupiterhez hasonlít, de sűrűségében rosszabb, mint a legegyszerűbb víz. A légkör meglehetősen homogénnek és nyugodtnak tűnik, ami egy sűrű ködréteggel magyarázható. A Szaturnusz szélsebessége óriási, elérheti az 1800 km/órát.

Uránusz

Ezt a bolygót először távcső segítségével fedezték fel. Az Uránusz az egyetlen bolygó a Naprendszerben, amely az oldalán fekszik és a Nap körül kering. Az Uránusznak 27 holdja van, amelyeket Shakespeare drámáinak szereplőiről neveztek el. Közülük a legnagyobbak a Titania, az Oberon és az Umbriel. Az Uránusz a jég nagyszámú magas hőmérsékletű módosulatát tartalmazza. Ez egyben a leghidegebb bolygó is. A hőmérséklet itt mínusz 224 Celsius fok.

Neptun

Ez a legtávolabbi bolygó a Naptól, bár 2006-ig ez a cím a Plútóé volt. Ezt a bolygót távcső segítsége nélkül fedezték fel, hanem matematikai számításokkal. A Neptunusz létezését az Uránusz javasolta a tudósoknak, amelyen furcsa változásokat fedeztek fel, miközben saját pályáján mozogtak. A bolygónak 13 műholdja van. Közülük a legnagyobb a Triton. Különlegessége, hogy a bolygóval szemben mozog. A Naprendszer legerősebb szelei ugyanabba az irányba fújnak, amelyek sebessége eléri a 2200 km/órát. A Neptunusz és az Uránusz hasonló összetételű, de összetételében is hasonló a Jupiterhez és a Szaturnuszhoz. A bolygónak van egy belső hőforrása, amelyből 2,5-szer több energiát kap, mint a Naptól. A légkör külső rétegeiben metán található, ami kék árnyalatot ad a bolygónak.

Ennyire titokzatos az Űr világa. Sok műholdnak és bolygónak megvannak a maga sajátosságai. A tudósok változtatnak ezen a világon, például kizárták a Plútót a bolygók listájáról.

Tanulmányozza a bolygókat a portál webhelyén - ez nagyon érdekes.

Bolygók forgása

Minden bolygó a pályáján kívül a saját tengelye körül is forog. Azt az időszakot, amely alatt teljes forradalmat hajtanak végre, korszakként határozzák meg. A Naprendszer bolygóinak többsége a Nappal azonos irányban forog, de az Uránusz és a Vénusz ellenkező irányban. A tudósok nagy különbséget figyeltek meg a bolygók naphosszában – a Vénusznak 243 földi napra van szüksége ahhoz, hogy egy körforgást megtegyen a tengelye körül, míg a gázóriásbolygóknak mindössze néhány órára van szükségük. Az exobolygók forgási periódusa ismeretlen, de a csillagokhoz való közelségük azt jelenti, hogy az egyik oldalon az örök nappal, a másikon az örök éjszaka uralkodik.

Miért olyan különböző az összes bolygó? A csillaghoz közelebb eső magas hőmérséklet miatt a jég és a gáz nagyon gyorsan elpárolgott. Az óriásbolygók nem jöttek létre, de fémrészecskék felhalmozódtak. Így keletkezett a higany, amely a legnagyobb mennyiségű fémet tartalmazza. Minél távolabb vagyunk a központtól, annál alacsonyabb a hőmérséklet. Megjelentek az égitestek, ahol jelentős százalékban kőzetek voltak. A négy bolygót, amelyek a Naprendszer középpontjához közelebb helyezkednek el, belsőnek nevezzük. Az új rendszerek felfedezésével egyre több kérdés vetődik fel. Az új kutatások segítenek választ adni rájuk.

A tudósok azt állítják, hogy rendszerünk egyedülálló. Minden bolygó szigorú sorrendben épül fel. A legnagyobb közelebb van a Naphoz, a legkisebb pedig távolabb. A mi rendszerünk bonyolultabb felépítésű, mert a bolygók nem a tömegük szerint vannak elrendezve. A Nap a rendszer összes objektumának több mint 99 százalékát teszi ki.

A Naprendszer egy bolygórendszer, amely magában foglalja a középpontját, a Napot, valamint az űrben lévő egyéb objektumokat. A Nap körül keringenek. Egészen a közelmúltig „bolygó” néven 9 tárgyat neveztek az űrben, amelyek a Nap körül keringenek. A tudósok mostanra megállapították, hogy a Naprendszer határain túl vannak olyan bolygók, amelyek csillagok körül keringenek.

2006-ban a Csillagászok Szövetsége kijelentette, hogy a Naprendszer bolygói gömb alakú űrobjektumok, amelyek a Nap körül keringenek. A Naprendszer léptékében a Föld rendkívül kicsinek tűnik. A Földön kívül nyolc bolygó kering a Nap körül egyéni pályáján. Mindegyikük nagyobb, mint a Föld. Forgatás az ekliptika síkjában.

Bolygók a Naprendszerben: típusok

A földi csoport elhelyezkedése a Naphoz képest

Az első bolygó a Merkúr, majd a Vénusz; Ezután következik a Földünk és végül a Mars.
A földi bolygóknak nincs sok műholdja vagy holdja. A négy bolygó közül csak a Földnek és a Marsnak van műholdja.

A földi csoportba tartozó bolygók nagyon sűrűek és fémből vagy kőből állnak. Alapvetően kicsik és a tengelyük körül forognak. Forgási sebességük is alacsony.

Gázóriások

Ez az a négy űrobjektum, amely a legnagyobb távolságra van a Naptól: a Jupiter az 5. számnál, majd a Szaturnusz, majd az Uránusz és a Neptunusz következik.

A Jupiter és a Szaturnusz lenyűgöző méretű bolygók, amelyek hidrogénből és héliumvegyületekből állnak. A gázbolygók sűrűsége alacsony. Nagy sebességgel forognak, műholdakkal rendelkeznek, és kisbolygók gyűrűi veszik körül őket.
A „jégóriások”, köztük az Uránusz és a Neptunusz, kisebbek, légkörük metánt és szén-monoxidot tartalmaz.

A gázóriások erős gravitációs mezővel rendelkeznek, így a földi csoporttal ellentétben sok kozmikus objektumot képesek magukhoz vonzani.

A tudósok szerint az aszteroidagyűrűk a bolygók gravitációs mezeje által megváltozott holdak maradványai.

Törpebolygó

A törpék olyan űrobjektumok, amelyek mérete nem éri el a bolygó méretét, de meghaladja az aszteroida méreteit. Nagyon sok ilyen objektum van a Naprendszerben. A Kuiper-öv régiójában koncentrálódnak. A gázóriások műholdai törpebolygók, amelyek elhagyták pályájukat.

A Naprendszer bolygói: a felbukkanás folyamata

A kozmikus köd-hipotézis szerint a csillagok por- és gázfelhőkben, ködökben születnek.
A vonzás erejének hatására az anyagok összeérnek. A koncentrált gravitációs erő hatására a köd középpontja összehúzódik és csillagok keletkeznek. A por és a gázok gyűrűkké alakulnak. A gyűrűk a gravitáció hatására forognak, és az örvénymedencékben planetazimálok képződnek, amelyek megnövekednek és magukhoz vonzzák a kozmetikai tárgyakat.

A gravitáció hatására a planetezimálok összenyomódnak és gömb alakúak lesznek. A gömbök egyesülhetnek és fokozatosan protobolygókká alakulhatnak.



A Naprendszerben nyolc bolygó található. A Nap körül keringenek. Elhelyezkedésük a következő:
A Nap legközelebbi „szomszédja” a Merkúr, ezt követi a Vénusz, ezt követi a Föld, majd a Mars és a Jupiter, a Naptól távolabb a Szaturnusz, az Uránusz és az utolsó a Neptunusz.

A Naprendszernek nevezett bolygórendszer magában foglalja a központi világítótestet - a Napot, valamint számos különböző méretű és állapotú űrobjektumot. Ez a rendszer egy por- és gázfelhő összenyomódása eredményeként jött létre több mint 4 milliárd évvel ezelőtt. A tömeg fő része napbolygó középpontjában a Nap áll. Nyolc nagy bolygó kering a csillag körül egy lapos korongon belül elhelyezkedő, csaknem kör alakú pályán.

A Naprendszer belső bolygóinak a Merkúrt, a Vénuszt, a Földet és a Marsot tekintjük (a Naptól való távolság sorrendjében). Ezeket az égitesteket a földi bolygók közé sorolják. Ezután jönnek a legnagyobb bolygók - a Jupiter és a Szaturnusz. A sorozatot a központtól legtávolabb található Uránusz és Neptunusz teszi teljessé. A rendszer peremén kering a Plútó törpebolygó körül.

A Föld a harmadik bolygó a Naprendszerben. Más nagy testekhez hasonlóan zárt pályán kering a Nap körül, a csillag gravitációs erejének kitéve. A Nap magához vonzza az égitesteket, megakadályozva, hogy megközelítsék a rendszer középpontját, vagy elrepüljenek az űrbe. A bolygókkal együtt kisebb testek – meteorok, üstökösök, aszteroidák – forognak a központi csillag körül.

A Föld bolygó jellemzői

A Föld és a Naprendszer középpontja közötti átlagos távolság 150 millió km. A harmadik bolygó elhelyezkedése rendkívül kedvezőnek bizonyult az élet megjelenése és fejlődése szempontjából. A Föld kis mennyiségű hőt kap a Naptól, de ez az energia teljesen elegendő ahhoz, hogy élő szervezetek létezzenek a bolygón belül. A Vénuszon és a Marson, a Föld legközelebbi szomszédjain a körülmények e tekintetben kevésbé kedvezőek.

Az úgynevezett földi csoport bolygói közül kiemelkedik a Föld legnagyobb sűrűségűés méretek. A szabad oxigént tartalmazó helyi légkör összetétele egyedülálló. Egy erős hidroszféra jelenléte a Föld eredetiségét is adja. Ezek a tényezők a biológiai formák létezésének egyik fő feltételévé váltak. A tudósok úgy vélik, hogy a Föld belső szerkezetének kialakulása továbbra is folytatódik a mélyében zajló tektonikus folyamatok miatt.

A Hold, természetes műholdja a Föld közvetlen közelében található. Ez az egyetlen űrobjektum, amelyet eddig az emberek felkerestek. A Föld és a műhold közötti átlagos távolság körülbelül 380 ezer km. A Hold felszínét por és sziklás törmelék borítja. A Föld műholdján nincs légkör. Lehetséges, hogy a távoli jövőben a Hold területét a földi civilizáció fogja kifejleszteni.

NAPRENDSZER
A Nap és a körülötte keringő égitestek - 9 bolygó, több mint 63 műhold, az óriásbolygók négy gyűrűrendszere, aszteroidák tízezrei, meteoroidok számtalan mérete a szikláktól a porszemcsékig, valamint több millió üstökösök. A köztük lévő térben a napszél részecskéi - elektronok és protonok - mozognak. Még nem tárták fel a teljes Naprendszert: például a legtöbb bolygót és műholdaikat csak röviden vizsgálták a repülési pályájukról, a Merkúrnak mindössze egy féltekét sikerült lefényképezni, a Plútóhoz pedig még nem volt expedíció. Ennek ellenére teleszkópok és űrszondák segítségével már sok fontos adatot gyűjtöttek össze.
A Naprendszer szinte teljes tömege (99,87%) a Napban összpontosul. A Nap mérete is lényegesen nagyobb, mint a rendszerében lévő bármely bolygó: még a Jupiter is, ami 11-szerese több, mint a Föld, sugara 10-szer kisebb, mint a szolárisé. A Nap egy közönséges csillag, amely a magas felszíni hőmérséklet miatt önállóan világít. A bolygók visszatükrözve ragyognak napfény(albedó), mivel maguk is elég hidegek. A Naptól a következő sorrendben helyezkednek el: Merkúr, Vénusz, Föld, Mars, Jupiter, Szaturnusz, Uránusz, Neptunusz és Plútó. A Naprendszerben a távolságokat általában a Föld Naptól mért átlagos távolságának egységeiben mérik, amit csillagászati ​​egységnek neveznek (1 AU = 149,6 millió km). Például a Plútó átlagos távolsága a Naptól 39 AU, de néha eléri a 49 AU-t is. Ismeretes, hogy az üstökösök 50 000 AU-val repülnek el. A Föld és a legközelebbi Centauri csillag távolsága 272 000 AU, vagyis 4,3 fényév (vagyis a 299 793 km/s sebességgel haladó fény ezt a távolságot 4,3 év alatt teszi meg). Összehasonlításképpen: a fény a Naptól a Földig 8 perc alatt, a Plútóig pedig 6 óra alatt jut el.

A bolygók közel körpályán keringenek a Nap körül, közel azonos síkban, oldalról nézve az óramutató járásával ellentétes irányban. északi sark Föld. A Föld keringési síkja (az ekliptika síkja) közel esik a bolygók keringési síkjához. Ezért a bolygók, a Nap és a Hold látható útjai az égen az ekliptikavonal közelében haladnak el, és maguk is mindig láthatóak az állatöv csillagképeinek hátterében. A pálya dőlésszögét az ekliptika síkjából mérjük. A 90°-nál kisebb dőlésszögek előrefelé (az óramutató járásával ellentétes irányban), a 90°-nál nagyobb szögek pedig a fordított pályamozgásnak felelnek meg. A Naprendszer összes bolygója előrefelé mozog; A Plútó a legnagyobb orbitális dőlésszöggel rendelkezik (17°). Sok üstökös az ellenkező irányba mozog, például a Halley-üstökös pályahajlásszöge 162°. A Naprendszer összes testének pályája nagyon közel van az ellipszisekhez. Az ellipszis alakú pálya méretét és alakját az ellipszis fél-nagy tengelye (a bolygó átlagos távolsága a Naptól) és az excentricitás jellemzi, amely e = 0 körpályák esetén e = 1-ig terjed a rendkívül megnyúlt pályákon. A pálya Naphoz legközelebbi pontját perihéliumnak, a legtávolabbi pontot pedig aphelionnak nevezzük.
Lásd még PÁLYA; KÚPOS SZEKCIÓK. A földi megfigyelő szemszögéből a Naprendszer bolygói két csoportra oszthatók. A Naphoz, mint a Földhöz közelebb eső Merkúrt és Vénuszt alsó (belső) bolygóknak, a távolabbiakat (a Marstól a Plútóig) felső (külső) bolygóknak nevezzük. Az alsó bolygók maximális távolsága a Naptól: 28° a Merkúr és 47° a Vénusz esetében. Ha egy ilyen bolygó a legnyugatabbra (keletre) van a Naptól, akkor azt mondják, hogy a legnagyobb nyugati (keleti) megnyúlásánál van. Ha egy alsóbbrendű bolygó látható közvetlenül a Nap előtt, akkor azt mondják, hogy alsóbbrendű összefüggésben van; amikor közvetlenül a Nap mögött – felsőbb konjunkcióban. A Holdhoz hasonlóan ezek a bolygók is átmennek a napfény minden fázisán a Ps szinodikus periódus alatt - ez az az idő, amely alatt a bolygó visszatér a Naphoz viszonyított eredeti helyzetébe a földi megfigyelő szemszögéből. Egy bolygó valódi keringési periódusát (P) sziderálisnak nevezzük. Az alsóbbrendű bolygók esetében ezek az időszakok a következő összefüggésekkel függnek össze:
1/Ps = 1/P - 1/Po ahol Po a Föld keringési periódusa. A felső bolygók esetében a hasonló kapcsolatnak más a formája: 1/Ps = 1/Po - 1/P A felső bolygókra a fázisok korlátozott tartománya jellemző. A maximális fázisszög (Nap-bolygó-Föld) 47° a Marsnál, 12° a Jupiternél és 6° a Szaturnusznál. Ha a felső bolygó látható a Nap mögött, akkor konjunkcióban van, ha pedig a Nappal ellenkező irányban, akkor ellentétes. A Naptól 90°-os szögtávolságban megfigyelt bolygó kvadratúra (keleti vagy nyugati). A Mars és a Jupiter pályája között haladó aszteroidaöv két csoportra osztja a Nap-bolygórendszert. Benne vannak a földi bolygók (Mercury, Vénusz, Föld és Mars), amelyek annyiban hasonlítanak egymásra, hogy kicsi, sziklás és meglehetősen sűrű testek: átlagos sűrűségük 3,9-5,5 g/cm3. Viszonylag lassan forognak a tengelyük körül, nincsenek gyűrűk, és kevés természetes műholdjuk van: a Föld Holdja, valamint a marsi Phobos és Deimos. Az aszteroidaövön kívül vannak az óriásbolygók: Jupiter, Szaturnusz, Uránusz és Neptunusz. Jellemzőjük a nagy sugarak, az alacsony sűrűség (0,7-1,8 g/cm3) és a mély, hidrogénben és héliumban gazdag atmoszféra. A Jupiternek, a Szaturnusznak és esetleg más óriásoknak nincs szilárd felülete. Mindegyik gyorsan forog, sok műholdjuk van, és gyűrűk veszik körül őket. A távoli kis Plútó és az óriásbolygók nagy műholdai sok tekintetben hasonlítanak a földi bolygókra. Az ókori emberek ismerték a szabad szemmel látható bolygókat, i.e. minden belső és külső a Szaturnuszig. W. Herschel 1781-ben fedezte fel az Uránuszt. Az első aszteroidát G. Piazzi fedezte fel 1801-ben. Az Uránusz mozgásának eltéréseit elemezve W. Le Verrier és J. Adams elméletileg felfedezte a Neptunust; a számított helyen I. Galle fedezte fel 1846-ban. A legtávolabbi bolygót - a Plútót - K. Tombaugh fedezte fel 1930-ban, P. Lovell által szervezett, transzneptúniai bolygó utáni hosszú kutatás eredményeként. A Jupiter négy nagy műholdját Galilei fedezte fel 1610-ben. Azóta teleszkópok és űrszondák segítségével számos műholdat találtak az összes külső bolygó közelében. H. Huygens 1656-ban megállapította, hogy a Szaturnuszt egy gyűrű veszi körül. Az Uránusz sötét gyűrűit 1977-ben fedezték fel a Földről, miközben megfigyelték a csillag okkultációját. A Jupiter átlátszó sziklagyűrűit 1979-ben fedezte fel a Voyager 1 bolygóközi szonda. 1983 óta a csillagok okkultációjának pillanataiban a Neptunusz körül inhomogén gyűrűk jeleit észlelték; 1989-ben ezekről a gyűrűkről készült képet a Voyager 2 továbbította.
Lásd még
CSILLAGÁSZAT ÉS ASZTROFIZIKA;
ÁLLATÖV;
ŰRSZONDA ;
MENNYI SZféra.
NAP
A Naprendszer középpontjában a Nap található - tipikus egyetlen csillag, amelynek sugara körülbelül 700 000 km, tömege 2 * 10 30 kg. A Nap látható felületének - a fotoszférának - hőmérséklete kb. 5800 K. A gáz sűrűsége a fotoszférában ezerszer kisebb, mint a levegő sűrűsége a Föld felszínén. A Nap belsejében a hőmérséklet, a sűrűség és a nyomás a mélységgel növekszik, középen elérve a 16 millió K-t, 160 g/cm3-t és 3,5 * 10 11 bar-t (a légnyomás a helyiségben körülbelül 1 bar). A Nap magjában a magas hőmérséklet hatására a hidrogén héliummá alakul, nagy mennyiségű hőt szabadítva fel; ez megakadályozza, hogy az erő összenyomja a Napot saját erő gravitáció. A magban felszabaduló energia főként a fotoszférából származó sugárzás formájában hagyja el a Napot, 3,86 * 10 26 W teljesítménnyel. A Nap 4,6 milliárd éve bocsát ki ilyen intenzitással, és ez idő alatt hidrogénének 4%-át alakította át héliummá; míg a Nap tömegének 0,03%-a alakult át energiává. A csillagfejlődés modelljei azt mutatják, hogy a Nap jelenleg élete közepén jár (lásd még: NUKLEÁRIS fúzió). A Nap különböző kémiai elemeinek mennyiségének meghatározásához a csillagászok a napfény spektrumának abszorpciós és emissziós vonalait tanulmányozzák. Az abszorpciós vonalak sötét rések a spektrumban, amelyek azt jelzik, hogy adott frekvenciájú fotonok hiányoznak, amelyeket egy bizonyos fény elnyel. kémiai elem . Az emissziós vonalak vagy emissziós vonalak a spektrum fényesebb részei, amelyek egy kémiai elem által kibocsátott fotontöbbletet jeleznek. A spektrumvonal frekvenciája (hullámhossza) azt jelzi, hogy melyik atom vagy molekula felelős az előfordulásáért; a vonal kontrasztja a fényt kibocsátó vagy elnyelő anyag mennyiségét jelzi; a vonal szélessége lehetővé teszi a hőmérséklet és a nyomás megítélését. A Nap vékony (500 km-es) fotoszférájának tanulmányozása lehetővé teszi belsejének kémiai összetételének felmérését, mivel a Nap külső régiói jól keverednek a konvekcióval, a Nap spektrumai jó minőségűek, a fizikai folyamatok értük felelős teljesen érthető. Meg kell azonban jegyezni, hogy a napspektrumon eddig csak a vonalak felét sikerült azonosítani. A Nap összetételét a hidrogén uralja. A második helyen a hélium áll, amelynek neve („héliosz” görögül „Nap”) arra emlékeztet, hogy spektroszkópiai úton korábban (1899) fedezték fel a Napon, mint a Földön. Mivel a hélium közömbös gáz, rendkívül nem szívesen lép reakcióba más atomokkal, és nem szívesen mutatkozik meg a Nap optikai spektrumában is - csak egy vonallal, bár sok kevésbé bőséges elemet számos vonal képvisel a Nap spektrumában. . Íme a „szoláris” anyag összetétele: 1 millió hidrogénatomonként 98 000 hélium atom, 851 oxigén, 398 szén, 123 neon, 100 nitrogén, 47 vas, 38 magnézium, 35 szilícium, 16 kén, 4 argon, 3 alumínium, 2 atom nikkel, nátrium és kalcium, valamint egy kevés minden más elem. Így tömegére vonatkoztatva a Nap megközelítőleg 71%-a hidrogén és 28%-a hélium; a fennmaradó elemek valamivel több mint 1%-ot tesznek ki. Bolygótudományi szempontból figyelemre méltó, hogy a Naprendszer egyes objektumainak összetétele majdnem megegyezik a Napéval (lásd lentebb a meteoritokról szóló részt). Ahogy az időjárási események megváltoztatják a bolygó légkörének megjelenését, úgy a napfelszín megjelenése is változik az idő múlásával, óráktól évtizedekig. Van azonban egy fontos különbség a bolygók és a Nap légköre között, hogy a gázok mozgását a Napban erős mágneses tere szabályozza. A napfoltok a csillag felszínének azon részei, ahol a függőleges mágneses tér olyan erős (200-3000 Gauss), hogy megakadályozza a gáz vízszintes mozgását, és ezáltal elnyomja a konvekciót. Ennek eredményeként a hőmérséklet ebben a régióban körülbelül 1000 K-vel csökken, és megjelenik a folt sötét középső része - az „árnyék”, amelyet egy melegebb átmeneti tartomány - a „penumbra” vesz körül. Egy tipikus napfolt mérete valamivel nagyobb, mint a Föld átmérője; Ez a hely több hétig létezik. A napfoltok száma 7-17 éves ciklusidővel növekszik és csökken, átlagosan 11,1 év. Általában minél több folt jelenik meg egy ciklusban, annál rövidebb maga a ciklus. A napfoltok mágneses polaritásának iránya ciklusról ciklusra az ellenkezőjére változik, így a Nap valódi napfolttevékenységi ciklusa 22,2 év. Minden ciklus elején megjelennek az első foltok a magas szélességi fokokon, kb. 40°, és születési zónájuk fokozatosan az Egyenlítő felé tolódik el egy kb. 5°. Lásd még CSILLAGOK ; NAP . A Nap aktivitásának ingadozása szinte semmilyen hatással nincs sugárzásának összteljesítményére (ha csak 1%-kal változna, az komoly éghajlatváltozáshoz vezetne a Földön). Számos kísérlet történt arra, hogy összefüggést találjanak a napfoltciklusok és a Föld éghajlata között. A legfigyelemreméltóbb esemény ebben az értelemben a „Maunder-minimum”: 1645-től 70 évig szinte egyetlen napfolt sem volt a Napon, és ezzel egy időben a Föld a kis jégkorszakot élte át. Még mindig nem világos, hogy ez volt-e lenyűgöző tény puszta véletlen vagy ok-okozati összefüggésre utal.
Lásd még
ÉGHAJLAT ;
METEOROLÓGIA ÉS KLIMATOLOGIA. A Naprendszerben 5 hatalmas forgó hidrogén-hélium golyó található: a Nap, a Jupiter, a Szaturnusz, az Uránusz és a Neptunusz. Ezeknek az óriás égitesteknek a mélyében, amelyek közvetlen tanulmányozásra nem hozzáférhetők, a Naprendszer szinte minden anyaga koncentrálódik. A Föld belseje ugyancsak elérhetetlen számunkra, de a földrengések által a bolygó testében gerjesztett szeizmikus hullámok (hosszúhullámú hangrezgések) terjedési idejének mérésével a szeizmológusok részletes térképet állítottak össze a Föld belsejéről: megismerték a méreteket, ill. a Föld magjának és köpenyének sűrűsége, valamint szeizmikus tomográfia segítségével háromdimenziós képeket is készített, kéreg mozgó lemezeinek képeit. Hasonló módszerek alkalmazhatók a Napnál is, hiszen a felszínén kb. 5 perc, amelyet a mélyében terjedő sok szeizmikus rezgés okoz. A helioszeizmológia ezeket a folyamatokat vizsgálja. A földrengésekkel ellentétben, amelyek rövid hullámtöréseket produkálnak, a Nap belsejében az energetikai konvekció állandó szeizmikus zajt kelt. Helioseizmológusok felfedezték, hogy a konvektív zónában, amely a Nap sugarának külső 14%-át foglalja el, az anyag 27 napos periódussal szinkronban forog (a napmag forgásáról még semmit sem tudni). Feljebb, magában a konvektív zónában a forgás csak egyenlő szélességi körök mentén megy végbe szinkronosan, és minél távolabb az egyenlítőtől, annál lassabb: az egyenlítői régiók 25 napos periódussal forognak (a Nap átlagos forgását megelőzve), a poláris pedig régiók 36 napos periódussal (elmaradás az átlagos rotációtól) . A közelmúltban a szeizmológiai módszerek gázóriásbolygók esetében történő alkalmazására tett kísérletek kudarcot vallottak, mert a műszerek még nem képesek érzékelni a keletkező rezgéseket. A Nap fotoszférája felett vékony, forró légkörréteg található, amely csak a napfogyatkozások ritka pillanataiban látható. Ez egy több ezer kilométer vastag kromoszféra, amely a Ha hidrogén emissziós vonala miatti vörös színéről kapta a nevét. A hőmérséklet csaknem megkétszerezi a fotoszférától a kromoszféra felső rétegei felé, ahonnan nem teljesen tisztázott okokból a Napot elhagyó energia hő formájában szabadul fel. A kromoszféra felett a gáz 1 millió K-re melegszik fel. Ez a korona, az úgynevezett korona, körülbelül 1 napsugárra terjed ki. A gáz sűrűsége a koronában nagyon alacsony, de a hőmérséklet olyan magas, hogy a korona a röntgensugárzás erős forrása. Néha óriási képződmények jelennek meg a Nap légkörében - kitörési kiemelkedések. Úgy néznek ki, mint a fotoszférából felfelé ívelő ívek, amelyek akár a napsugár felét is elérhetik. A megfigyelések egyértelműen azt mutatják, hogy a kiemelkedések alakját a mágneses erővonalak határozzák meg. Egy másik érdekes és rendkívül aktív jelenség a napkitörések, az erőteljes energiakitörések és akár két órán át tartó részecskék. Az ilyen napkitörés által generált fotonáram fénysebességgel 8 perc alatt, az elektronok és protonok áramlása pedig néhány nap alatt éri el a Földet. A napkitörések olyan helyeken fordulnak elő, ahol a mágneses tér iránya élesen megváltozik, amit a napfoltokban történő anyagmozgás okoz. A napkitörési aktivitás maximuma általában egy évvel a napfoltciklus maximuma előtt következik be. Ez a kiszámíthatóság nagyon fontos, mert egy erős napkitörés által generált töltött részecskék özöne még a földi kommunikációs és energiahálózatokat is károsíthatja, nem beszélve az űrhajósokról és az űrtechnológiáról.

A Skylab űrállomásról a hélium emissziós vonalon (304-es hullámhossz) megfigyelhető SZOLÁRIS KITŰZÉSEK.

A töltött részecskék állandó kiáramlása folyik a Nap plazmakoronájából, amelyet napszélnek neveznek. Létezését már az űrrepülések megkezdése előtt is sejtették, ugyanis észrevehető volt, ahogy valami „lefújja” az üstökösfarkat. A napszélnek három összetevője van: egy nagy sebességű áramlás (több mint 600 km/s), egy alacsony sebességű áramlás és a napkitörésekből származó nem álló áramlás. A Napról készült röntgenfelvételek kimutatták, hogy a koronában rendszeresen hatalmas "lyukak" - kis sűrűségű területek - keletkeznek. Ezek a koronalyukak a nagy sebességű napszél fő forrásai. A Föld keringési tartományában a napszél jellemző sebessége körülbelül 500 km/s, sűrűsége pedig körülbelül 10 részecske (elektron és proton) 1 cm3-enként. A napszél áramlása kölcsönhatásba lép a bolygók magnetoszférájával és az üstökösök farkával, jelentősen befolyásolva azok alakját és a bennük zajló folyamatokat.
Lásd még
GEOMAGNETIZMUS;
;
ÜSTÖKÖS. A napszél nyomása alatt a Nap körüli csillagközi közegben óriási barlang - a helioszféra - alakult ki. Határán - a heliopauzában - egy lökéshullámnak kell lennie, amelyben a napszél és a csillagközi gáz ütközik és sűrűsödik, egyenlő nyomást gyakorolva egymásra. Négy űrszonda közeledik a heliopauza felé: a Pioneer 10 és 11, a Voyager 1 és 2. Egyikük sem találkozott vele 75 AU távolságban. a naptól. Drámai versenyfutás az idővel: a Pioneer 10 1998-ban leállt, a többiek pedig megpróbálják elérni a heliopauzát, mielőtt lemerülnének az elemeik. A számítások alapján a Voyager 1 pontosan abba az irányba repül, ahonnan a csillagközi szél fúj, ezért elsőként éri el a heliopauzát.
BOLYGÓK: LEÍRÁS
Higany. A Merkúrt nehéz teleszkópon keresztül megfigyelni a Földről: nem távolodik el a Naptól 28°-nál nagyobb szögben. Földi radar segítségével tanulmányozták, a Mariner 10 bolygóközi szonda pedig a felszínének felét fényképezte. A Merkúr 88 földi naponként kering a Nap körül egy meglehetősen megnyúlt pályán, a Naptól való távolsága 0,31 AU perihélium. az aphelionnál pedig 0,47 au. Tengelye körül forog 58,6 napos periódussal, ami pontosan megegyezik a keringési periódus 2/3-ával, így felületének minden pontja 2 Merkúrévben csak egyszer fordul a Nap felé, i.e. napsütéses napok vannak ott 2 évig! A főbb bolygók közül csak a Plútó kisebb a Merkúrnál. Ám az átlagos sűrűséget tekintve a Merkúr a második helyen áll a Föld után. Valószínűleg nagy fémmaggal rendelkezik, amely a bolygó sugarának 75%-át teszi ki (a Föld esetében a sugár 50%-át foglalja el). A Merkúr felszíne hasonló a holdhoz: sötét, teljesen száraz és kráterekkel borított. A Merkúr felületének átlagos fényvisszaverő képessége (albedója) körülbelül 10%, nagyjából megegyezik a Holdéval. Valószínűleg a felületét is regolit - szinterezett zúzott anyag borítja. A Merkúr legnagyobb becsapódási képződménye a 2000 km-es Caloris-medence, amely a holdmáriára emlékeztet. A Holddal ellentétben azonban a Merkúrnak sajátos szerkezetei vannak - több száz kilométeres párkányok, amelyek több kilométer magasak. Talán a bolygó összenyomódása következtében alakultak ki, amikor a nagy fémmag lehűlt, vagy erős napapály hatására. A bolygó felszíni hőmérséklete nappal körülbelül 700 K, éjszaka pedig körülbelül 100 K. A radaradatok szerint a sarki kráterek alján jég feküdhet örök sötétség és hideg mellett. A Merkúrnak gyakorlatilag nincs légköre - csak egy rendkívül ritka héliumhéj, amelynek sűrűsége a Föld légköre 200 km magasságban. A hélium valószínűleg a radioaktív elemek bomlása során keletkezik a bolygó beleiben. A Merkúrnak gyenge mágneses tere van, és nincsenek műholdak.
Vénusz. Ez a második bolygó a Naptól és a legközelebb a Földhöz - a legfényesebb „csillag” az égbolton; néha még nappal is látható. A Vénusz sok tekintetben hasonlít a Földhöz: mérete és sűrűsége mindössze 5%-kal kisebb, mint a Földé; valószínűleg a Vénusz belseje hasonlít a Földéhez. A Vénusz felszínét mindig vastag sárgásfehér felhőréteg borítja, de radar segítségével alaposan tanulmányozták. A Vénusz a tengelye körül forog az ellenkező irányba (az északi pólusról nézve az óramutató járásával megegyező irányban), 243 földi nap időtartammal. Keringési ideje 225 nap; ezért egy vénuszi nap (napkeltétől a következő napkeltéig) 116 földi napig tart.
Lásd még RADARCSILLAGÁSZAT.

VÉNUSZ. A Pioneer Venus bolygóközi állomás által készített ultraibolya képen a bolygó légköre sűrűn tele van felhőkkel, világosabb a sarki régiókban (a kép tetején és alján).

A Vénusz légköre főleg szén-dioxidból (CO2) áll, kis mennyiségű nitrogénnel (N2) és vízgőzzel (H2O). Kisebb szennyeződésként sósavat (HCl) és hidrogén-fluoridot (HF) találtak. A nyomás a felszínen 90 bar (mint a földi tengerekben 900 m mélységben); A hőmérséklet körülbelül 750 K a teljes felszínen nappal és éjszaka is. A Vénusz felszíne közelében kialakuló ilyen magas hőmérséklet oka, hogy nem egészen pontosan „üvegházhatásnak” nevezik: a napsugarak viszonylag könnyen átjutnak légkörének felhőin és felmelegítik a bolygó felszínét, de a termikus infravörös. magából a felszínről származó sugárzás a légkörön keresztül nagy nehézségek árán visszakerül az űrbe. A Vénusz felhői tömény kénsav (H2SO4) mikroszkopikus cseppekből állnak. A felső felhőréteg 90 km-re van a felszíntől, a hőmérséklet ott kb. 200 K; alsó réteg - 30 km-nél, hőmérséklet kb. 430 K. Még lejjebb olyan meleg van, hogy nincs felhő. Természetesen a Vénusz felszínén nincs folyékony víz. A Vénusz légköre a felső felhőréteg szintjén ugyanabba az irányba forog, mint a bolygó felszíne, de sokkal gyorsabban, 4 nap alatt teljesítve egy forradalmat; ezt a jelenséget szuperrotációnak nevezik, és még nem találtak rá magyarázatot. Automatikus állomások ereszkedtek le a Vénusz nappali és éjszakai oldalán. Napközben a bolygó felszínét szórt napfény világítja meg, körülbelül ugyanolyan intenzitással, mint egy felhős napon a Földön. Sok villámlást láttak éjszaka a Vénuszon. A Vénusz állomás kis területekről közvetített képeket a leszállóhelyeken, ahol sziklás talaj volt látható. Általánosságban elmondható, hogy a Vénusz topográfiáját a Pioneer-Venera (1979), a Venera-15 és -16 (1983) és a Magellan (1990) pályák által sugárzott radarképekből tanulmányozták. A legjobbak közül a legszebbek körülbelül 100 méteresek, a Földdel ellentétben a Vénusznak nincsenek egyértelműen meghatározott kontinentális lemezei, de számos globális csúcsot észlelnek, például Ishtar Ausztrália méretű földjét. A Vénusz felszínén sok meteoritkráter és vulkáni kupola található. Úgy tűnik, a Vénusz kérge vékony, így az olvadt láva közel kerül a felszínhez, és a meteoritok lehullása után könnyen kiömlik rá. Mivel a Vénusz felszínén nincs eső vagy erős szél, a felszíni erózió nagyon lassan megy végbe, és a geológiai struktúrák több száz millió évig láthatóak maradnak az űrből. A Vénusz belső szerkezetéről keveset tudunk. Valószínűleg van egy fém magja, amely a sugár 50%-át foglalja el. De a bolygónak nincs mágneses tere a nagyon lassú forgása miatt. A Vénusznak sincsenek műholdai.
Föld. Bolygónk az egyetlen, ahol a felszín nagy részét (75%-át) folyékony víz borítja. A Föld aktív bolygó, és talán az egyetlen, amelynek felszíni megújulása a lemeztektonikai folyamatoknak köszönhető, amely óceánközépi gerincek, szigetívek és összehajtogatott hegyi övek formájában nyilvánul meg. A Föld szilárd felszínének magassági eloszlása ​​bimodális: az óceánfenék átlagos szintje 3900 m-rel a tengerszint alatt van, a kontinensek átlagosan 860 m-rel emelkednek föléje (lásd még FÖLD). A szeizmikus adatok a föld belsejének következő szerkezetére utalnak: kéreg (30 km), köpeny (2900 km mélységig), fémes mag. A mag egy része megolvadt; ott keletkezik a Föld mágneses mezeje, amely megfogja a napszél töltött részecskéit (protonokat és elektronokat), és két, velük töltött toroidális régiót képez a Föld körül - sugárzási öveket (Van Allen övek), amelyek 4000 és 17 000 km magasságban helyezkednek el. a Föld felszínéről.
Lásd még GEOLÓGIA; GEOMAGNETIZMUS.
A Föld légköre 78%-ban nitrogénből és 21%-ban oxigénből áll; ez egy hosszú evolúció eredménye a geológiai, kémiai és biológiai folyamatok. Lehetséges, hogy a Föld őslégköre gazdag volt hidrogénben, ami aztán kiszabadult. Az altalaj gáztalanítása szén-dioxiddal és vízgőzzel töltötte meg a légkört. De a gőz lecsapódott az óceánokban, és a szén-dioxid a karbonátos kőzetekbe került. (Érdekes módon, ha az összes CO2 gázként töltené be a légkört, akkor a nyomás 90 bar lenne, mint a Vénuszon. És ha az összes víz elpárologna, a nyomás 257 bar lenne!). Így a nitrogén a légkörben maradt, és a bioszféra élettevékenysége következtében fokozatosan megjelent az oxigén. Még 600 millió évvel ezelőtt is 100-szor alacsonyabb volt a levegő oxigéntartalma, mint most (lásd még LÉGKÖR; ÓCEÁN). Vannak arra utaló jelek, hogy a Föld éghajlata rövid (10 000 év) és hosszú (100 millió év) léptékben változik. Ennek oka lehet a Föld keringési mozgásának megváltozása, a forgástengely dőlésszöge, illetve a vulkánkitörések gyakorisága. Nem zárható ki a napsugárzás intenzitásának ingadozása. Korunkban az éghajlatot az emberi tevékenység is befolyásolja: gázok és porok kibocsátása a légkörbe.
Lásd még
SAVAS KIcsapódás;
LÉGSZENNYEZŐDÉS ;
VÍZSZENNYEZÉS ;
KÖRNYEZETKÁROSODÁS.
A Földnek van egy műholdja - a Hold, amelynek eredetét még nem sikerült megoldani.

FÖLD ÉS HOLD a Lunar Orbiter űrszondától.

Hold. Az egyik legnagyobb műhold, a Hold a Charon (a Plútó egyik műholdja) után a második helyen áll a műhold és a bolygó tömegarányát tekintve. Sugárja 3,7, tömege 81-szer kisebb, mint a Földé. A Hold átlagos sűrűsége 3,34 g/cm3, ami azt jelzi, hogy nincs jelentős fémes magja. A Hold felszínére ható gravitációs erő hatszor kisebb, mint a Földé. A Hold 0,055 excentricitással kering a Föld körül. A keringési sík dőlése a Föld egyenlítőjének síkjához képest 18,3° és 28,6° között változik, az ekliptikához viszonyítva pedig 4°59° és 5°19° között változik. A Hold napi forgása és keringési fordulata szinkronban van, így mindig csak az egyik féltekét látjuk. Igaz, a Hold enyhe ringatása (librációja) lehetővé teszi, hogy egy hónapon belül a felszínének körülbelül 60%-át láthassa. A librációk fő oka, hogy a Hold napi forgása állandó sebességgel történik, a pályafordulat pedig változó (a pálya excentricitása miatt). A Hold felszínének területeit régóta hagyományosan „tengeri” és „kontinentális” területre osztják. A tengerek felszíne sötétebbnek tűnik, alacsonyabban fekszik, és sokkal ritkábban borítják meteoritkráterek, mint a kontinentális felszínen. A tengereket bazaltos láva tölti meg, a kontinenseket földpátban gazdag anortozitos kőzetek alkotják. A kráterek nagy számából ítélve a kontinentális felszínek sokkal idősebbek, mint a tengerek. Az intenzív meteoritbombázás finomra zúzta a holdkéreg felső rétegét, és a külső néhány métert regolitnak nevezett porrá változtatta. Űrhajósok és robotszondák kőzet- és regolitmintákat hoztak vissza a Holdról. Az elemzés kimutatta, hogy a tenger felszínének kora körülbelül 4 milliárd év. Következésképpen az intenzív meteoritbombázás időszaka a Hold 4,6 milliárd évvel ezelőtti kialakulását követő első 0,5 milliárd évben következik be. Ezután a meteoritesések és a kráterképződés gyakorisága gyakorlatilag változatlan maradt, és még mindig 105 évente egy 1 km átmérőjű kráter.
Lásd mégŰR FELDOLGOZÁSA ÉS HASZNÁLATA.
A holdkőzetek illékony elemekben (H2O, Na, K stb.) és vasban szegények, de tűzálló elemekben (Ti, Ca stb.) gazdagok. Csak a Hold sarki krátereinek alján lehetnek jéglerakódások, például a Merkúron. A Holdnak gyakorlatilag nincs légköre, és nincs bizonyíték arra, hogy a Hold talaja valaha is folyékony víznek lett volna kitéve. Nincsenek benne szerves anyagok sem - csak a meteoritokkal együtt érkezett széntartalmú kondritok nyomai. A víz és a levegő hiánya, valamint a felszíni hőmérséklet erős ingadozása (390 K nappal és 120 K éjszaka) lakhatatlanná teszi a Holdat. A Holdra szállított szeizmométerek lehetővé tették, hogy valamit megtudjunk a Hold belsejéről. Gyenge „holdrengések” gyakran előfordulnak ott, valószínűleg a Föld árapály-befolyásával összefüggésben. A Hold meglehetősen homogén, kicsi, sűrű magja van, és körülbelül 65 km vastag, könnyebb anyagokból készült kérge van, a földkéreg felső 10 km-ét meteoritok zúzták össze 4 milliárd évvel ezelőtt. A nagy becsapódási medencék egyenletesen oszlanak el a Hold felszínén, de a kéreg vastagsága igen látható oldala A Hold kisebb, így a tengerfelszín 70%-a rá összpontosul. A Hold felszínének története általánosan ismert: az intenzív meteoritbombázás szakaszának 4 milliárd évvel ezelőtti befejezése után körülbelül 1 milliárd évig az altalaj meglehetősen forró volt, és bazaltos láva ömlött a tengerekbe. Aztán csak egy ritka meteorithullás változtatta meg műholdunk arculatát. De a Hold eredete még mindig vitatott. Magától is kialakulhat, majd a Föld befoghatja; létrejöhetett a Földdel, mint műholdjával együtt; végül elszakadhatott volna a Földtől a kialakulásának időszakában. A második lehetőség nemrégiben népszerű volt, de az utóbbi években komolyan fontolóra vették azt a hipotézist, miszerint a Hold az ősföld által egy nagy égitesttel való ütközés során kilökődött anyagból keletkezett. A Föld-Hold rendszer eredetének bizonytalansága ellenére további fejlődésük meglehetősen megbízhatóan nyomon követhető. Az árapály kölcsönhatás jelentősen befolyásolja az égitestek mozgását: a Hold napi forgása gyakorlatilag leállt (periódusa megegyezik a keringési periódussal), a Föld forgása pedig lelassul, szögimpulzusát átadva az égitestek keringési mozgásába. Hold, amely ennek következtében évente körülbelül 3 cm-rel távolodik el a Földtől. Ez akkor fog leállni, amikor a Föld forgása igazodik a Holdhoz. Ekkor a Föld és a Hold állandóan ugyanazon az oldalon fognak egymás felé fordulni (mint a Plútó és a Kharon), és a napjuk és a hónapjuk egyenlő lesz 47 aktuális nappal; ugyanakkor a Hold 1,4-szer távolodik el tőlünk. Igaz, ez a helyzet nem marad örökké, mert a nap-apály nem hagyja abba a Föld forgásának befolyásolását. Lásd még
HOLD ;
HOLD EREDETE ÉS TÖRTÉNETE;
Ebbs és flows.
Mars. A Mars hasonló a Földhöz, de csaknem fele akkora, és valamivel kisebb az átlagos sűrűsége. A napi forgási periódus (24 óra 37 perc) és a tengely dőlésszöge (24°) szinte semmiben sem különbözik a földitől. Egy földi megfigyelő számára a Mars vöröses csillagnak tűnik, amelynek fényessége érezhetően változik; az ellenállás időszakában maximális, két másodpercenként ismétlődik kis év(pl. 1999. április és 2001. június). A Mars különösen közel van és fényes a nagy oppozíciók időszakában, amelyek akkor fordulnak elő, ha az oppozíció pillanatában a perihélium közelében halad át; ez 15-17 évente történik (legközelebb 2003 augusztusában). A Marson lévő teleszkóp élénk narancssárga és sötétebb területeket tár fel, amelyek tónusa az évszaktól függően változik. Világos fehér hósapkák vannak az oszlopokon. A bolygó vöröses színe a talajban található nagy mennyiségű vas-oxiddal (rozsda) társul. A sötét területek összetétele valószínűleg a földi bazaltokra emlékeztet, míg a világos területek finom anyagból állnak.

A MARS FELÜLETE a Viking 1 leszállótömb közelében. A nagy kőtöredékek mérete körülbelül 30 cm.

A Marsról szerzett ismereteink nagy részét automata állomások szerezzük. A leghatékonyabb a Viking expedíció két keringő és két leszálló járműve volt, amelyek 1976. július 20-án és szeptember 3-án landoltak a Marson Chrys (22° é. 48° ny. szélesség) és Utopia (48° é. sz.) régiókban. , 226° ny.), a Viking 1 1982 novemberéig üzemelt. Mindketten klasszikus világos területeken landoltak, és egy sötét kövekkel tarkított vöröses homokos sivatagban kötöttek ki. 1997. július 4-én a Mars Pathfinder (USA) szonda belépett az Ares-völgybe (19° É, 34° Ny), az első automatikus önjáró jármű, amely kevert kőzeteket és esetleg víz által darált és homokkal kevert kavicsokat fedezett fel. és agyag. , ami a marsi éghajlat erőteljes változásait és a múltban nagy mennyiségű víz jelenlétét jelzi. A Mars vékony légköre 95% szén-dioxidból és 3% nitrogénből áll. Kis mennyiségben van jelen vízgőz, oxigén és argon. Az átlagos nyomás a felszínen 6 mbar (azaz a földi nyomás 0,6%-a). Ilyen alacsony nyomáson nem lehet folyékony víz. A napi átlaghőmérséklet 240 K, a maximum nyáron pedig az Egyenlítőnél eléri a 290 K-t. A napi hőmérséklet-ingadozás körülbelül 100 K. Így a Mars éghajlata egy hideg, kiszáradt magashegyi sivatag éghajlata. A Mars magas szélességi fokain télen a hőmérséklet 150 K alá süllyed, a légköri szén-dioxid (CO2) megfagy, és fehér hóként hullik a felszínre, kialakítva a sarki sapkát. A sarki sapkák időszakos kondenzációja és szublimációja 30%-os szezonális légköri ingadozást okoz. A tél végére a sarki sapka határa a szélességi 45°-50°-ra süllyed, nyáron pedig kis terület marad belőle (300 km átmérőjű a déli sarkon és 1000 km északon), amely valószínűleg vízjég, amelynek vastagsága elérheti az 1-2 km-t. Néha erős szél fúj a Marson, finom homokfelhőket emelve a levegőbe. Különösen erős porviharok a tavasz végén fordulnak elő a déli féltekén, amikor a Mars áthalad pályája perihéliumán, és különösen magas a naphő. Hetekig, sőt hónapokig a légkör átlátszatlanná válik a sárga portól. A viking keringők hatalmas kráterek alján erős homokdűnék képeit közvetítették. A porlerakódások évszakról évszakra annyira megváltoztatják a marsi felszín megjelenését, hogy távcsövön keresztül még a Földről is észrevehető. A múltban ezek szezonális változások Egyes csillagászok a felszíni színeket a Marson található növényzet jelének tekintették. A Mars geológiája nagyon változatos. Nagy terek A déli féltekét az ősi meteoritbombázás korszakából (4 milliárd évvel ezelőtt) visszamaradt régi kráterek borítják. Az északi félteke nagy részét fiatalabb lávafolyamok borítják. Különösen érdekes a Tharsis-hegy (10° É, 110° Ny), amelyen több óriási vulkáni hegy található. Közülük a legmagasabb - az Olümposz - átmérője 600 km, magassága 25 km. Bár vannak jelek vulkáni tevékenység most nem, a lávafolyások kora nem haladja meg a 100 millió évet, ami nem sok a bolygó 4,6 milliárd éves korához képest.

Bár az ősi vulkánok egykor erőteljes tevékenységet jeleznek a Mars belsejében, a lemeztektonikának nincsenek nyomai: nincsenek összehajtogatott hegyi övek és a kéreg összenyomódásának egyéb mutatói. Vannak azonban erős hasadéktörések, amelyek közül a legnagyobb - a Valles Marineris - Tharsistól keletre 4000 km hosszan húzódik, maximális szélessége 700 km, mélysége pedig 6 km. Az egyik legérdekesebb geológiai felfedezés, amelyet űrhajók felvételei alapján tettek, több száz kilométer hosszú, elágazó kanyargós völgyek voltak, amelyek a föld kiszáradt folyómedreit idézték. Ez a múltban kedvezőbb éghajlatra utal, amikor a hőmérséklet és a nyomás magasabb lehetett, és folyók folytak át a Mars felszínén. Igaz, a völgyek elhelyezkedése a Mars déli, erősen kráterrel borított vidékein arra utal, hogy a Marson már nagyon régen is voltak folyók, valószínűleg evolúciójának első 0,5 milliárd évében. A víz most jég formájában fekszik a felszínen a sarki jégsapkákon, és talán a felszín alatt permafrost réteg formájában. A Mars belső szerkezetét kevéssé tanulmányozták. Alacsony átlagos sűrűsége azt jelzi, hogy nincs jelentős fémmag; mindenesetre nem olvadt, ami a Marson található mágneses tér hiányából következik. A Viking-2 berendezés leszállóblokkján lévő szeizmométer 2 éves működés során nem rögzítette a bolygó szeizmikus aktivitását (a Viking-1 szeizmométere nem működött). A Marsnak két kis műholdja van - a Phobos és a Deimos. Mindkettő szabálytalan alakú, meteoritkráterek borítják, és valószínűleg a bolygó által a távoli múltban elfogott aszteroidák. A Phobos nagyon alacsony pályán kering a bolygó körül, és az árapály hatására továbbra is közeledik a Marshoz; később elpusztítja a bolygó gravitációja.
Jupiter. A Naprendszer legnagyobb bolygója, a Jupiter 11-szer nagyobb a Földnél és 318-szor nagyobb tömegű. Alacsony átlagos sűrűsége (1,3 g/cm3) a napéhoz közeli összetételre utal: főleg hidrogén és hélium. A Jupiter tengelye körüli gyors forgása 6,4%-os poláris összenyomódást okoz. A Jupiteren lévő távcső az egyenlítővel párhuzamos felhősávokat tár fel; bennük a világos zónákat vöröses övek tarkítják. Valószínű, hogy a világos területek felfelé irányuló áramlási területek, ahol az ammóniafelhők teteje látható; a vöröses övek lefelé irányuló áramlatokhoz kapcsolódnak, amelyek élénk színét az ammónium-hidrogén-szulfát, valamint a vörös foszfor, a kén és a szerves polimerek vegyületei határozzák meg. A Jupiter légkörében a hidrogén és a hélium mellett CH4, NH3, H2O, C2H2, C2H6, HCN, CO, CO2, PH3 és GeH4 detektáltak spektroszkópiával. A hőmérséklet az ammóniafelhők tetején 125 K, de a mélységgel 2,5 K/km-rel nő. 60 km mélységben vízfelhőrétegnek kell lennie. A felhőmozgás sebessége a zónákban és a szomszédos zónákban jelentősen eltér: például az egyenlítői övben a felhők 100 m/s-mal gyorsabban mozognak kelet felé, mint a szomszédos zónákban. A sebességkülönbség erős turbulenciát okoz a zónák és övek határain, ami nagyon bonyolulttá teszi azok alakját. Ennek egyik megnyilvánulása az oválisan forgó foltok, amelyek közül a legnagyobbat, a Nagy Vörös Foltot több mint 300 évvel ezelőtt fedezte fel Cassini. Ez a hely (25 000-15 000 km) több lemezt Föld; spirális ciklon szerkezetű és 6 nap alatt tesz meg egy fordulatot a tengelye körül. A fennmaradó foltok kisebbek és valamilyen oknál fogva teljesen fehérek.

A Jupiternek nincs szilárd felülete. A bolygó felső rétege, amely a sugár 25%-át teszi ki, folyékony hidrogénből és héliumból áll. Lent, ahol a nyomás meghaladja a 3 millió bart, és a hőmérséklet meghaladja a 10 000 K-t, a hidrogén fémes állapotba kerül. Talán a bolygó közepe közelében található egy folyékony mag nehezebb elemekből, amelyek össztömege 10 Földtömeg nagyságrendű. Középen a nyomás körülbelül 100 millió bar, a hőmérséklet 20-30 ezer K. A folyékony fémes belső tér és a bolygó gyors forgása okozta erős mágneses terét, amely 15-ször erősebb a földinél. A Jupiter hatalmas magnetoszférája erős sugárzási öveivel túlnyúlik négy nagy holdjának pályáján. A Jupiter középpontjában a hőmérséklet mindig is alacsonyabb volt a termonukleáris reakciókhoz szükségesnél. De a Jupiter belső hőtartalékai, amelyek a kialakulás korszakából megmaradtak, nagyok. Még most, 4,6 milliárd évvel később is körülbelül ugyanannyi hőt bocsát ki, mint amennyit a Naptól kap; az evolúció első millió évében a Jupiter sugárzási ereje 104-szer nagyobb volt. Mivel ez volt a bolygó nagy műholdjainak kialakulásának korszaka, nem meglepő, hogy összetételük a Jupiter távolságától függ: a hozzá legközelebb eső két - Io és Europa - sűrűsége meglehetősen nagy (3,5 és 3,0 g/cm3). ), a távolabbiak - Ganymedes és Callisto - pedig sok vízjeget tartalmaznak, ezért kevésbé sűrűek (1,9 és 1,8 g/cm3).
Műholdak. A Jupiternek legalább 16 műholdja és egy halvány gyűrűje van: 53 ezer km-re van a felhők felső rétegétől, szélessége 6000 km, és látszólag apró és nagyon sötét szilárd részecskékből áll. A Jupiter négy legnagyobb holdját Galileinak nevezik, mert Galilei fedezte fel 1610-ben; tőle függetlenül ugyanabban az évben fedezte fel őket Marius német csillagász, aki a mai nevüket adta nekik - Io, Europa, Ganymedes és Callisto. A legkisebb műhold, az Európa valamivel kisebb, mint a Hold, a Ganymedes pedig nagyobb, mint a Merkúr. Ezek mindegyike látható távcsővel.

Az Io felszínén a Voyagers több aktív vulkánt fedezett fel, amelyek több száz kilométerrel felfelé lökdösnek ki anyagot. Az Io felszínét vöröses kénlerakódások és világos kén-dioxid-foltok borítják - a vulkánkitörések termékei. A kén-dioxid gázként az Io rendkívül vékony atmoszféráját alkotja. A vulkáni tevékenység energiája a bolygónak a műholdra gyakorolt ​​árapály hatásából származik. Az Io pályája áthalad a Jupiter sugárzási övein, és régóta bebizonyosodott, hogy a műhold erős kölcsönhatásba lép a magnetoszférával, rádiókitöréseket okozva benne. 1973-ban az Io pályája mentén világító nátriumatomokból álló tóruszt fedeztek fel; később kén-, kálium- és oxigénionokat találtak ott. Ezeket az anyagokat energikus protonok verik ki a sugárzási övekből vagy közvetlenül az Io felszínéről, vagy a vulkánok gáz "csóvaiból". Bár a Jupiter árapály hatása az Európára gyengébb, mint az Io-ra, a belseje részben megolvadhat. Spektrális vizsgálatok azt mutatják, hogy az Európa felszínén vízjég található, és vöröses árnyalatát valószínűleg az Io-ból származó kénszennyezés okozza. A becsapódási kráterek szinte teljes hiánya a felszín geológiai fiatalságát jelzi. Európa jeges felszínének ráncai és törései a Föld sarki tengereinek jégmezőihez hasonlítanak; Valószínűleg folyékony víz van egy jégréteg alatt az Európán. A Ganümédész a Naprendszer legnagyobb holdja. Sűrűsége alacsony; valószínűleg félig kőből és félig jégből áll. Felülete furcsán néz ki, és a kéregtágulás nyomait tartalmazza, ami a felszín alatti differenciálódási folyamatot kísérhette. Az ősi kráterfelszín egyes szakaszait fiatalabb, több száz kilométer hosszú és 1-2 km széles árkok választják el egymástól, amelyek egymástól 10-20 km távolságra fekszenek. Valószínűleg ez egy fiatalabb jég, amely a repedéseken keresztüli víz kiömlésével jött létre, közvetlenül a differenciálódás után, körülbelül 4 milliárd évvel ezelőtt. A Kallisztó hasonlít Ganymedeshez, de felületén nincs nyoma a hibáknak; ez mind nagyon régi és erősen kráteres. Mindkét műhold felszínét regolit típusú kőzetekkel kevert jég borítja. De ha a Ganümédeszben a jég körülbelül 50%, akkor a Callistonál kevesebb, mint 20%. A Ganymedes és Callisto kőzeteinek összetétele valószínűleg hasonló a széntartalmú meteoritokhoz. A Jupiter holdjainak nincs légköre, kivéve az Io-n lévő vékony SO2 vulkáni gázt. A Jupiter tucatnyi kis műholdja közül négy a galileainál közelebb található a bolygóhoz; közülük a legnagyobb, az Amalthea egy szabálytalan alakú kráteres objektum (méretei 270*166*150 km). Sötét felületét - nagyon vörös - valószínűleg Io-ból származó kén borítja. A Jupiter külső kis műholdait pályájuk szerint két csoportra osztják: 4 a bolygóhoz közelebbi pályára előrefelé (a bolygó forgásához viszonyítva), és 4 távolabbira az ellenkező irányba. Mind kicsik és sötétek; valószínűleg a Jupiter foglyul ejtette őket a trójai csoport aszteroidái közül (lásd ASZTEROID).
Szaturnusz. A második legnagyobb óriásbolygó. Hidrogén-hélium bolygó, de a Szaturnusz relatív héliumtartalma alacsonyabb, mint a Jupiter; alacsonyabb az átlagos sűrűsége. A Szaturnusz gyors forgása nagy ellapultságához vezet (11%).

A Szaturnusz és holdjai a Voyager űrszonda elrepülése során készültek.

A távcsőben a Szaturnusz korongja nem tűnik olyan lenyűgözőnek, mint a Jupiter: barnás-narancssárga színű, gyengén meghatározott övek és zónák. Ennek az az oka, hogy légkörének felső részei tele vannak fényszóró ammónia (NH3) köddel. A Szaturnusz távolabb van a Naptól, ezért felső légkörének hőmérséklete (90 K) 35 K-vel alacsonyabb a Jupiterénál, az ammónia pedig kondenzált állapotban van. A mélységgel a légkör hőmérséklete 1,2 K/km-rel növekszik, így a felhőszerkezet a Jupiteréhez hasonlít: ammónium-hidroszulfát felhőréteg alatt vízfelhők rétege található. A Szaturnusz légkörében a hidrogén és a hélium mellett CH4, NH3, C2H2, C2H6, C3H4, C3H8 és PH3 is kimutatható volt. A Szaturnusz belső felépítését tekintve is a Jupiterhez hasonlít, bár kisebb tömege miatt a középpontjában alacsonyabb a nyomás és a hőmérséklet (75 millió bar és 10 500 K). A Szaturnusz mágneses tere hasonló a Földéhez. A Jupiterhez hasonlóan a Szaturnusz is belső hőt bocsát ki, kétszer annyit, mint amennyit a Naptól kap. Igaz, ez az arány nagyobb, mint a Jupiter, mert a kétszer olyan messzebb található Szaturnusz négyszer kevesebb hőt kap a Naptól.
A Szaturnusz gyűrűi. A Szaturnuszt egyedülállóan erős gyűrűrendszer veszi körül, 2,3 bolygó sugarú távolságig. Teleszkópos megfigyelés esetén könnyen megkülönböztethetők, közelről vizsgálva pedig kivételes sokféleséget mutatnak: a hatalmas B-gyűrűtől a keskeny F-gyűrűig, a spirális sűrűségű hullámoktól a teljesen váratlan sugárirányú „küllőkig”, amelyeket a Voyagers fedezett fel. A Szaturnusz gyűrűit kitöltő részecskék sokkal jobban visszaverik a fényt, mint az Uránusz és a Neptunusz sötét gyűrűinek anyaga; Különböző spektrális tartományokban végzett tanulmányaik azt mutatják, hogy ezek egy méteres nagyságrendű „piszkos hógolyók”. A Szaturnusz három klasszikus gyűrűjét, külsőtől belsőig, A, B és C betűk jelölik. A B gyűrű meglehetősen sűrű: a Voyager rádiójelei nehezen haladtak át rajta. Az A és B gyűrűk közötti 4000 km-es rés, amelyet Cassini-hasadásnak (vagy résnek) neveznek, valójában nem üres, de sűrűsége összemérhető a korábban kreppgyűrűnek nevezett halvány C gyűrűvel. Az A gyűrű külső széle közelében van egy kevésbé látható Encke-rés. 1859-ben Maxwell arra a következtetésre jutott, hogy a Szaturnusz gyűrűinek a bolygó körül keringő egyes részecskékből kell állniuk. A 19. század végén. ezt spektrális megfigyelések is megerősítették, amelyek szerint a gyűrűk belső részei gyorsabban forognak, mint a külsők. Mivel a gyűrűk a bolygó egyenlítőjének síkjában helyezkednek el, és ezért 27°-kal dőlnek a keringési síkhoz képest, a Föld 29,5 év alatt kétszer esik a gyűrűk síkjába, és élükön figyeljük meg őket. Ebben a pillanatban a gyűrűk „eltűnnek”, ami bizonyítja nagyon kicsi vastagságukat - nem több, mint néhány kilométer. A Pioneer 11 (1979) és a Voyagers (1980 és 1981) által készített részletes képek a gyűrűkről a vártnál sokkal összetettebb szerkezetet mutattak. A gyűrűk több száz egyedi gyűrűre oszlanak, jellemzően több száz kilométer szélességgel. Még a Cassini-résben is legalább öt gyűrű volt. A részletes elemzés kimutatta, hogy a gyűrűk heterogének mind méretükben, mind részecske-összetételükben. A gyűrűk bonyolult szerkezete valószínűleg a közelükben lévő kis műholdak gravitációs hatásának köszönhető, amelyek korábban ismeretlenek voltak. Valószínűleg a legszokatlanabb a legvékonyabb F gyűrű, amelyet a Pioneer fedezett fel 1979-ben az A gyűrű külső szélétől 4000 km-re. A Voyager 1 azt találta, hogy az F gyűrű meg van csavarodva és fonott, mint egy fonat, de elrepült 9 percig. hónapok. később a Voyager 2 sokkal egyszerűbbnek találta az F gyűrű szerkezetét: az anyag „szálai” már nem fonódtak össze. Ez a szerkezet és annak gyors evolúció részben a gyűrű külső és belső szélén mozgó két kis hold (Prometheus és Pandora) hatásával magyarázható; "őrkutyáknak" hívják őket. Lehetséges azonban, hogy magán az F gyűrűn belül még kisebb testek vagy ideiglenes anyagfelhalmozódások is előfordulhatnak.
Műholdak. A Szaturnusznak legalább 18 holdja van. A legtöbbjük valószínűleg jég. Némelyiknek nagyon érdekes pályája van. Például Janus és Epimetheus közel azonos pályasugárral rendelkezik. Dione pályáján 60°-kal előtte (ezt a pozíciót vezető Lagrange-pontnak nevezik) a kisebb Helena műhold mozog. A Tethyst két kis műhold – a Telesto és a Calypso – kíséri pályájának vezető és lemaradt Lagrange pontjain. A Szaturnusz hét műholdjának (Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Titan és Iapetus) sugarát és tömegét jó pontossággal mérték. Ezek többnyire jegesek. A kisebbek sűrűsége 1-1,4 g/cm3, ami közel áll a kisebb-nagyobb kőzetkeverékű vízjég sűrűségéhez. Egyelőre nem világos, hogy tartalmaznak-e metán- és ammóniajeget. A Titan nagyobb sűrűsége (1,9 g/cm3) nagy tömegének az eredménye, ami a belső tér összenyomódását okozza. A Titán átmérője és sűrűsége nagyon hasonló a Ganümédészhez; Valószínűleg hasonló a belső felépítésük. A Titán a Naprendszer második legnagyobb holdja, és egyedülálló abban, hogy állandó, erőteljes légköre van, amely főleg nitrogénből és kis mennyiségű metánból áll. Felületén a nyomás 1,6 bar, a hőmérséklet 90 K. Ilyen körülmények között folyékony metán lehet a Titán felszínén. A légkör felső rétegei 240 km-es magasságig narancssárga felhőkkel vannak tele, amelyek valószínűleg szerves polimer részecskéiből állnak, amelyeket a Nap ultraibolya sugarai hatására szintetizáltak. A Szaturnusz fennmaradó holdjai túl kicsik ahhoz, hogy légkörük legyen. Felületüket jég borítja és erősen kráteres. Csak az Enceladus felszínén található lényegesen kevesebb kráter. Valószínű, hogy a Szaturnusz árapály hatása olvadt állapotban tartja a belsejét, a meteorit becsapódások pedig a víz kiömléséhez és a kráterek kitöltéséhez vezetnek. Egyes csillagászok úgy vélik, hogy az Enceladus felszínéről származó részecskék széles E-gyűrűt alkottak, amely a pályája mentén húzódik. Nagyon érdekes műhold az Iapetus, melynek hátsó (a pályamozgás irányához viszonyítva) féltekét jég borítja és a beeső fény 50%-át visszaveri, az elülső félteke pedig olyan sötét, hogy a fénynek csak 5%-át veri vissza; olyasmi borítja, mint a széntartalmú meteoritok anyaga. Elképzelhető, hogy a Iapetus elülső féltekéjét a Szaturnusz Phoebe külső műholdjának felszínéről meteoritbecsapódások hatására kidobott anyag érinti. Elvileg ez lehetséges, hiszen Phoebe az ellenkező irányban kering. Ráadásul a Phoebe felszíne meglehetősen sötét, de pontos adat még nincs róla.
Uránusz. Az Uránusz tengerzöld színű és jellegtelennek tűnik, mert légkörének felső rétegeit köd tölti meg, amelyen keresztül az 1986-ban a közelében repülő Voyager 2 szonda nehezen látott néhány felhőt. A bolygó tengelye 98,5°-ban hajlik a pályatengelyhez, i.e. szinte a pálya síkjában fekszik. Ezért mindegyik pólus egy ideig közvetlenül a Nap felé néz, majd hat hónapra (42 földi évre) az árnyékba kerül. Az Uránusz légköre főleg hidrogént, 12-15% héliumot és néhány egyéb gázt tartalmaz. A légkör hőmérséklete körülbelül 50 K, bár a felső ritkított rétegekben nappal 750 K-ra, éjszaka 100 K-ra emelkedik. Az Uránusz mágneses tere a felszínen valamivel gyengébb, mint a Földé, és tengelye 55°-kal hajlik a bolygó forgástengelyéhez. A bolygó belső szerkezetéről keveset tudunk. A felhőréteg valószínűleg 11 000 km mélységig terjed, ezt követi egy 8 000 km mély forró vizű óceán, alatta pedig egy 7000 km sugarú olvadt kőzetmag.
Gyűrűk. 1976-ban fedezték fel az Uránusz egyedülálló gyűrűit, amelyek egyedi vékony gyűrűkből állnak, amelyek közül a legszélesebb 100 km vastag. A gyűrűk a bolygó középpontjától 1,5-2,0 sugarú távolságra helyezkednek el. A Szaturnusz gyűrűitől eltérően az Uránusz gyűrűi nagy, sötét sziklákból állnak. Úgy tartják, hogy minden gyűrű tartalmaz egy kis műholdat, vagy akár két műholdat, mint a Szaturnusz F gyűrűjében.
Műholdak. Az Uránusz 20 műholdját fedezték fel. A legnagyobb - Titania és Oberon - 1500 km átmérőjű. Van még 3 nagy, több mint 500 km-es, a többi nagyon kicsi. Öt nagy műhold felszíni spektruma nagy mennyiségű vízjeget jelez. Az összes műhold felületét meteoritkráterek borítják.
Neptun. Külsőleg a Neptunusz az Uránuszhoz hasonlít; spektrumát is metán és hidrogén sávok uralják. A Neptunuszból érkező hőáram észrevehetően meghaladja a rá eső naphő erejét, ami belső energiaforrás létezésére utal. Elképzelhető, hogy a belső hő nagy része a 14,5 bolygósugarnyi távolságra ellenkező irányba keringő hatalmas Triton hold okozta árapályok hatására szabadul fel. A Voyager 2, amely 1989-ben repült 5000 km-re a felhőrétegtől, további 6 műholdat és 5 gyűrűt fedezett fel a Neptunusz közelében. A Nagy Sötét Foltot a légkörben fedezték fel és összetett rendszerörvény áramlik. A Triton rózsaszínes felülete elképesztő geológiai jellemzőket tárt fel, köztük erős gejzíreket. A Voyager által felfedezett Proteus hold nagyobbnak bizonyult, mint az 1949-ben a Földről felfedezett Nereid.
Plútó. A Plútó erősen megnyúlt és ferde pályával rendelkezik; perihéliumban 29,6 AU-nál közelíti meg a Napot. és a 49,3 AU-s aphelionnál távolodik. 1989-ben a Plútó átment a perihéliumon; 1979-től 1999-ig közelebb volt a Naphoz, mint a Neptunusz. A Plútó pályájának nagy dőlésszöge miatt azonban útja soha nem metszi a Neptunusszal. A Plútó átlagos felszíni hőmérséklete 50 K, apheliontól perihéliumig 15 K-val változik, ami ilyen alacsony hőmérsékleten eléggé észrevehető. Ez különösen ritka metán légkör megjelenéséhez vezet abban az időszakban, amikor a bolygó áthalad a perihéliumon, de nyomása 100 000-szer kisebb, mint a Föld légkörének nyomása. A Plútó nem tudja sokáig megtartani légkörét, mert kisebb, mint a Hold. A Plútó Charon holdja 6,4 naponta kering a bolygó közelében. Pályája nagyon erősen hajlik az ekliptikához, így fogyatkozások csak olyan ritka korszakokban fordulnak elő, amikor a Föld áthalad Charon pályájának síkján. A Plútó fényereje 6,4 napos periódusonként rendszeresen változik. Következésképpen a Plútó a Charonnal szinkronban forog, és nagy foltok vannak a felszínén. A bolygó méretéhez képest a Charon nagyon nagy. A Plútó-Charon párost gyakran „kettős bolygónak” nevezik. Egy időben a Plútót a Neptunusz elszabadult holdjának tartották, de a Charon felfedezésével ez valószínűtlennek tűnik.
BOLYGÓK: ÖSSZEHASONLÍTÓ ELEMZÉS
Belső szerkezet. A Naprendszer objektumai belső szerkezetük szempontjából 4 kategóriába sorolhatók: 1) üstökösök, 2) kis testek, 3) földi bolygók, 4) gázóriások. Az üstökösök egyszerű jeges testek, különleges összetétellel és történettel. A kis testek kategóriájába tartozik minden más, 200 km-nél kisebb sugarú égi objektum: bolygóközi porszemcsék, bolygógyűrűk részecskék, kis műholdak és a legtöbb aszteroida. A Naprendszer evolúciója során mindannyian elvesztették a kezdeti akkréció során felszabaduló hőt és lehűltek, a bennük végbemenő radioaktív bomlás miatt nem voltak elég nagyok ahhoz, hogy felmelegedjenek. A földi bolygók nagyon változatosak: a „vas” Merkúrtól a titokzatos jégrendszerig, a Plútóig - Charonig. A legnagyobb bolygók mellett a formális kritériumok szerint a Napot néha a gázóriások közé sorolják. A bolygó összetételét meghatározó legfontosabb paraméter az átlagos sűrűség (a teljes tömeg osztva a teljes térfogattal). Jelentése azonnal jelzi, hogy milyen bolygóról van szó - „kő” (szilikátok, fémek), „jég” (víz, ammónia, metán) vagy „gáz” (hidrogén, hélium). Bár a Merkúr és a Hold felszíne feltűnően hasonló, belső összetételük teljesen eltérő, mivel a Merkúr átlagos sűrűsége 1,6-szor nagyobb, mint a Holdé. Ugyanakkor a higany tömege kicsi, ami azt jelenti, hogy nagy sűrűsége elsősorban nem az anyag gravitáció hatására történő összenyomásának köszönhető, hanem egy speciális kémiai összetételnek köszönhető: a higany 60-70% fémet és 30 -40 tömeg% szilikátok. A higany tömegegységenkénti fémtartalma lényegesen magasabb, mint bármely más bolygóé. A Vénusz olyan lassan forog, hogy egyenlítői domborulata csak a méter töredékeit méri (a Földé 21 km), és egyáltalán nem árul el semmit a bolygó belső szerkezetéről. Gravitációs tere korrelál a felszín domborzatával, ellentétben a Földdel, ahol a kontinensek "lebegnek". Lehetséges, hogy a Vénusz kontinenseit a köpeny merevsége rögzíti, de lehetséges, hogy a Vénusz domborzatát dinamikusan tartja fenn a köpenyében lévő energetikai konvekció. A Föld felszíne lényegesen fiatalabb, mint a Naprendszer többi testének felszíne. Ennek oka elsősorban a lemeztektonika következtében a kéreganyag intenzív feldolgozása. A folyékony víz hatására bekövetkező eróziónak is észrevehető hatása van. A legtöbb bolygó és hold felszínén becsapódási kráterekhez vagy vulkánokhoz kapcsolódó gyűrűs szerkezetek dominálnak; A Földön a lemeztektonika okozta, hogy legnagyobb hegyvidékei és síkságai lineárisak. Példa erre a hegyláncok, amelyek két lemez ütközésénél nőnek; óceáni árkok, amelyek kijelölik azokat a helyeket, ahol az egyik lemez a másik alá csúszik (subdukciós zónák); valamint az óceánközépi gerincek olyan helyeken, ahol a köpenyből felszálló fiatal kéreg hatására két lemez szétválik (terjedési zónák). Így a földfelszín domborzata tükrözi belsőjének dinamikáját. A Föld felső köpenyének kis mintái akkor válnak elérhetővé laboratóriumi vizsgálatokhoz, amikor magmás kőzetek részeként a felszínre emelkednek. Ismertek ultramafikus zárványok (szilikátokban szegény, Mg-ben és Fe-ben gazdag ultramafikus kőzetek), amelyek ásványi anyagokat tartalmaznak, amelyek csak akkor képződnek. magas vérnyomás(például gyémánt), valamint párosított ásványok, amelyek csak akkor létezhetnek együtt, ha nagy nyomás alatt keletkeztek. Ezek a zárványok lehetővé tették a felső köpeny összetételének kellő pontosságú becslését kb. 200 km. A mélyköpeny ásványtani összetétele nem annyira ismert, mivel még mindig nincsenek pontos adatok a hőmérséklet mélységeloszlására vonatkozóan, és a mélységi ásványok fő fázisait nem sikerült laboratóriumban reprodukálni. A Föld magja külsőre és belsőre oszlik. A külső mag nem sugároz keresztirányú szeizmikus hullámokat, ezért folyékony. 5200 km-es mélységben azonban a maganyag ismét keresztirányú hullámokat kezd vezetni, de kis sebességgel; ez azt jelenti, hogy a belső mag részben megfagyott. A mag sűrűsége kisebb, mint egy tiszta vas-nikkel folyadék esetében, valószínűleg a kénszennyeződések miatt. A Mars felszínének negyedét a Tharsis Rise foglalja el, amely 7 km-rel emelkedik a bolygó átlagos sugarához képest. Ezen található a legtöbb vulkán, amelyek kialakulása során a láva szétterjedt távolsági, ami a vasban gazdag olvadt kőzetekre jellemző. A marsi vulkánok (a Naprendszerben a legnagyobbak) óriási méretének egyik oka az, hogy a Földdel ellentétben a Marson nincsenek lemezek, amelyek a köpeny forró pontjaihoz képest mozognának, így a vulkánok hosszú ideig egy helyen nőnek. A Marsnak nincs mágneses tere, és nem észleltek szeizmikus aktivitást. Talajja sok vas-oxidot tartalmazott, ami az altalaj rossz differenciálódására utal.
Belső melegség. Sok bolygó több hőt bocsát ki, mint amennyit a Naptól kap. A bolygó belsejében termelt és tárolt hő mennyisége a bolygó történetétől függ. Egy formálódó bolygó esetében a fő hőforrás a meteoritbombázás; Hő szabadul fel a felszín alatti differenciálódás során, amikor a legsűrűbb komponensek, mint például a vas és a nikkel, a középpont felé ülepednek és alkotják a magot. A Jupiter, a Szaturnusz és a Neptunusz (de valamiért nem az Uránusz) még mindig azt a hőt sugározzák, amelyet 4,6 milliárd évvel ezelőtti keletkezésük során tároltak. A földi bolygók számára a jelenlegi korszak fontos fűtési forrása a radioaktív elemek - az urán, a tórium és a kálium - bomlása, amelyek kis mennyiségben szerepeltek az eredeti kondritos (szoláris) összetételben. Az árapály-deformációk során a mozgási energia disszipációja - az úgynevezett "árapály-disszipáció" - az Io fő fűtési forrása, és jelentős szerepet játszik egyes bolygók evolúciójában, amelyek forgása (például a Merkúr) lelassult. árapály által lefelé.
Konvekció a köpenyben. Ha a folyadékot elég erősen felmelegítjük, akkor konvekció alakul ki benne, mivel a hővezető képesség és a sugárzás nem képes megbirkózni a helyben szolgáltatott hőárammal. Furcsának tűnhet azt mondani, hogy a földi bolygók belsejét konvekció borítja, akár egy folyadék. Nem tudjuk, hogy a szeizmológia szerint keresztirányú hullámok terjednek a földköpenyben, és ezért a köpeny nem folyadékból áll, hanem kemény sziklák? De vegyük a közönséges üveggitt: lassan préselve viszkózus folyadékként, élesen megnyomva rugalmas testként, ütésre pedig kőként viselkedik. Ez azt jelenti, hogy annak megértéséhez, hogy egy anyag hogyan viselkedik, figyelembe kell vennünk azt az időskálát, amelyen a folyamatok végbemennek. A keresztirányú szeizmikus hullámok percek alatt áthaladnak a föld belsejében. Több millió éves geológiai időskálán a kőzetek plasztikusan deformálódnak, ha állandóan jelentős feszültség éri őket. Ez elképesztő földkéreg még mindig kiegyenesedik, visszatér a 10 000 évvel ezelőtt véget ért utolsó eljegesedés előtti formába. Skandinávia emelkedő partjainak korát tanulmányozva N. Haskel 1935-ben kiszámította, hogy a földköpeny viszkozitása 1023-szor nagyobb, mint a folyékony víz viszkozitása. De a matematikai elemzés még ennél is azt mutatja, hogy a földköpeny intenzív konvekciós állapotban van (a föld belsejének ilyen mozgását egy felgyorsított filmben láthattuk, ahol egymillió év telik el egy másodperc alatt). Hasonló számítások szerint a Vénusz, a Mars és kisebb mértékben a Merkúr és a Hold is valószínűleg konvektív köpenyekkel rendelkezik. Most kezdjük megfejteni a gázóriásbolygók konvekciójának természetét. Ismeretes, hogy a konvektív mozgásokat erősen befolyásolja az óriásbolygók körüli gyors forgás, de nagyon nehéz kísérletileg tanulmányozni a konvekciót egy forgó gömbben központi gravitációval. Eddig a legpontosabb ilyen jellegű kísérleteket mikrogravitációs körülmények között, alacsony Föld körüli pályán végezték. Ezek a kísérletek elméleti számításokkal és numerikus modellekkel együtt kimutatták, hogy a konvekció a bolygó forgástengelye mentén megnyúlt és gömbszerűségének megfelelően ívelt csövekben megy végbe. Az ilyen konvektív sejteket alakjuk miatt „banánnak” nevezik. A gázóriás bolygók nyomása a felhők tetején lévő 1 bar-tól a középpontban lévő körülbelül 50 Mbar-ig terjed. Ezért fő összetevőjük - a hidrogén - különböző fázisokban különböző szinten marad. 3 Mbar feletti nyomáson közönséges molekuláris hidrogén lesz folyékony fém, hasonló a lítiumhoz. A számítások azt mutatják, hogy a Jupiter főként fémes hidrogénből áll. Az Uránusz és a Neptunusz pedig láthatóan kiterjesztett folyékony vízköpennyel rendelkezik, ami szintén jó vezető.
Mágneses mező. Egy bolygó külső mágneses tere fontos információkat hordoz a belsejének mozgásáról. Ez a mágneses mező határozza meg azt a referenciakeretet, amelyben a szélsebességet mérik az óriásbolygó felhős légkörében; Pontosan ez jelzi, hogy a Föld folyékony fémmagjában erőteljes áramlások léteznek, és aktív keveredés történik az Uránusz és a Neptunusz vízköpenyében. Éppen ellenkezőleg, az erős mágneses tér hiánya a Vénuszon és a Marson korlátozza belső dinamikájukat. A földi bolygók közül a Föld mágneses tere kiemelkedő intenzitású, ami aktív dinamóhatásra utal. Az erős mágneses tér hiánya a Vénuszon nem jelenti azt, hogy magja megszilárdult: valószínűleg a bolygó lassú forgása akadályozza meg a dinamóhatást. Az Uránusz és a Neptunusz mágneses dipólusai azonosak, a bolygók tengelyéhez képest nagy hajlásúak, és középpontjukhoz képest elmozdulnak; ez azt jelzi, hogy mágnesességük a köpenyekből és nem a magokból ered. A Jupiter műholdjai – az Io, az Europa és a Ganymede – rendelkeznek saját mágneses mezővel, de a Callistonak nincs. Maradék mágnesességet fedeztek fel a Holdon.
Légkör. A Napnak, a kilenc bolygó közül nyolcnak és a hatvanhárom műhold közül háromnak van légköre. Minden légkörnek megvan a maga különleges kémiai összetétele és viselkedési típusa, az úgynevezett "időjárás". Az atmoszférákat két csoportra osztják: a szárazföldi bolygók esetében a kontinensek vagy az óceán sűrű felszíne határozza meg a légkör alsó határának viszonyait, míg a gázóriásoknál a légkör szinte feneketlen. A szárazföldi bolygók esetében a légkör egy vékony (0,1 km) rétege a felszín közelében folyamatosan melegszik vagy lehűl tőle, mozgás közben pedig súrlódás és turbulencia (egyenetlen terepviszonyok miatt); ezt a réteget felületi vagy határrétegnek nevezzük. A felszínen a molekuláris viszkozitás „ragasztja” a légkört a talajhoz, így még egy enyhe szellő is erős függőleges sebességgradienst hoz létre, amely turbulenciát okozhat. A levegő hőmérsékletének magasságbeli változását a konvektív instabilitás szabályozza, mivel az alatta lévő levegőt a meleg felület felmelegíti, könnyebbé válik és lebeg; alacsony nyomású területen felemelkedik, kitágul és hőt sugároz ki az űrbe, ami lehűl, sűrűbbé válik és süllyed. A konvekció hatására a légkör alsóbb rétegeiben adiabatikus függőleges hőmérsékleti gradiens jön létre: például a Föld légkörében a levegő hőmérséklete a magassággal 6,5 K/km-rel csökken. Ez a helyzet egészen a tropopauzáig (görögül „tropo” – fordulat, „szünet” – megszűnés) fennáll, korlátozza a légkör alsó rétegét, az úgynevezett troposzférát. Itt jönnek létre azok a változások, amelyeket időjárásnak nevezünk. A Föld közelében a tropopauza 8-18 km magasságban fordul elő; az egyenlítőnél 10 km-rel magasabb, mint a sarkokon. A sűrűség magassággal való exponenciális csökkenése miatt a Föld légkörének tömegének 80%-a a troposzférában található. Szinte az összes vízgőz is benne van, így az időjárást létrehozó felhők is. A Vénuszon a szén-dioxid és a vízgőz a kénsavval és a kén-dioxiddal együtt elnyeli a felszín által kibocsátott infravörös sugárzás szinte teljes részét. Ez erős üvegházhatást okoz, pl. azt eredményezi, hogy a Vénusz felszíni hőmérséklete 500 K-vel magasabb, mint az infravörös sugárzás számára átlátszó légkörben. A Föld fő „üvegházhatású” gázai a vízgőz és a szén-dioxid, amelyek 30 K-vel növelik a hőmérsékletet. A Marson a szén-dioxid és a légköri por gyenge, mindössze 5 K-os üvegházhatást okoz. A Vénusz forró felülete megakadályozza a víz felszabadulását. ként a légkörből, megkötve azt a felszínen A Vénusz alsó légköre kén-dioxiddal dúsult, ezért 50-80 km magasságban sűrű kénsavfelhők képződnek. Kis mennyiségű kéntartalmú anyag is található a föld légkörében, különösen erőteljes vulkánkitörések után. A Mars légkörében ként nem észleltek, ezért vulkánjai a jelenlegi korszakban inaktívak. A Földön a troposzférában a hőmérsékletnek a magassággal együtt bekövetkező stabil csökkenését a tropopauza felett felváltja a magasság növekedésével a hőmérséklet. Ezért van ott egy rendkívül stabil réteg, az úgynevezett sztratoszféra (latinul stratum - réteg, padló). Az állandó vékony aeroszolrétegek megléte és a nukleáris robbanásokból származó radioaktív elemek hosszú ott tartózkodása közvetlen bizonyítéka a keveredés hiányának a sztratoszférában. A földi sztratoszférában a hőmérséklet a magassággal tovább növekszik egészen a sztratopauzáig, ami kb. 50 km. A sztratoszférában a hőforrás az ózon fotokémiai reakciói, melynek koncentrációja kb. 25 km. Az ózon elnyeli az ultraibolya sugárzást, így 75 km alatt szinte az egész hővé alakul. A sztratoszféra kémiája összetett. Az ózon főként az egyenlítői területeken képződik, de a legnagyobb koncentrációja a pólusok felett található; ez azt jelzi, hogy az ózonszintet nemcsak a kémia befolyásolja, hanem a légkör dinamikája is. A Marson is magasabb az ózonkoncentráció a sarkok felett, különösen a téli póluson. A Mars száraz atmoszférájában viszonylag kevés hidroxilgyök (OH) található, amelyek elpusztítják az ózont. Az óriásbolygók atmoszférájának hőmérsékleti profiljait a csillagok bolygóelfogatásának földi megfigyeléséből és a szondaadatokból, különösen a rádiójelek csillapításából határozták meg, amikor a szonda belép a bolygóra. Minden bolygónak van egy tropopauzája és egy sztratoszférája, amelyek felett a termoszféra, az exoszféra és az ionoszféra található. A Jupiter, a Szaturnusz és az Uránusz termoszférájának hőmérséklete kb. 1000, 420 és 800 K. Az Uránusz magas hőmérséklete és viszonylag alacsony gravitációja lehetővé teszi, hogy a légkör benyúljon a gyűrűkbe. Ez fékezést és a porrészecskék gyors lehullását okozza. Mivel az Uránusz gyűrűiben még mindig porsávok figyelhetők meg, ott biztosan van porforrás. Bár a troposzféra és a sztratoszféra hőmérsékleti szerkezete a különböző bolygók légkörében sok közös vonást mutat, kémiai összetételük nagyon eltérő. A Vénusz és a Mars légköre többnyire szén-dioxidból áll, de a légkör fejlődésének két szélsőséges példája: a Vénusz sűrű és forró, míg a Mars hideg és vékony légkörrel rendelkezik. Fontos megérteni, hogy a Föld légköre végül beépül-e e két típus valamelyikébe, és hogy ez a három légkör mindig is annyira különböző volt-e. Egy bolygó forrásvízének sorsát a deutériumtartalomnak a hidrogén könnyű izotópjához viszonyított mérésével határozhatjuk meg: a D/H arány szab határt a bolygót elhagyó hidrogén mennyiségének. A Vénusz légkörében lévő víz tömege jelenleg 10-5 része a Föld óceánjai tömegének. De a Vénuszon a D/H arány 100-szor magasabb, mint a Földön. Ha eleinte ez az arány megegyezett a Földön és a Vénuszon, és a Vénusz vízkészletei nem pótolták evolúciója során, akkor a D/H arány százszoros növekedése a Vénuszon azt jelenti, hogy valaha százszor több víz volt, mint most. Ennek magyarázatát általában az "üvegházi illékonyság" elméletében keresik, amely szerint a Vénusz soha nem volt elég hideg ahhoz, hogy víz lecsapódjon a felszínén. Ha a víz mindig gőz formájában töltötte ki a légkört, akkor a vízmolekulák fotodisszociációja hidrogén felszabadulásához vezetett, amelynek egy könnyű izotópja párolog a légkörből az űrbe, a maradék víz pedig deutériummal dúsult. Nagyon érdekes a Föld és a Vénusz légkörének erős különbsége. Úgy tartják, hogy a földi bolygók modern légköre a belső tér gáztalanítása következtében alakult ki; ebben az esetben főleg vízgőz és szén-dioxid szabadult fel. A Földön a víz az óceánban koncentrálódott, a szén-dioxid pedig csapdába esett az üledékes kőzetekben. De a Vénusz közelebb van a Naphoz, meleg van, és nincs élet; ezért a szén-dioxid a légkörben maradt. A napfény hatására a vízgőz hidrogénné és oxigénné disszociál; a hidrogén elpárolgott az űrbe (a földi légkör is gyorsan hidrogént veszít), az oxigén megkötődött a kőzetekben. Igaz, a két légkör közötti különbség mélyebbnek bizonyulhat: továbbra sincs magyarázat arra, hogy a Vénusz légkörében sokkal több argon van, mint a Föld légkörében. A Mars felszíne ma hideg és száraz sivatag. A nap legmelegebb részében a hőmérséklet kissé meghaladhatja a víz normál fagyáspontját, de az alacsony légnyomás megakadályozza, hogy a Mars felszínén lévő víz folyékony legyen: a jég azonnal gőzzé válik. A Marson azonban számos kanyon található, amelyek száraz folyómedrekre hasonlítanak. Némelyiküket rövid életű, de katasztrofálisan erős vízfolyások ásták ki, míg mások mély szakadékokat és kiterjedt völgyhálózatot mutatnak, ami arra utal, hogy a Mars történetének korai szakaszaiban valószínűleg hosszú ideig léteztek síkvidéki folyók. Morfológiai jelek is vannak arra, hogy a Mars régi krátereit sokkal jobban tönkreteszi az erózió, mint a fiatalokat, és ez csak akkor lehetséges, ha a Mars légköre sokkal sűrűbb volt, mint most. Az 1960-as évek elején azt hitték, hogy a Mars sarki sapkái vízjégből állnak. De 1966-ban R. Leighton és B. Murray megvizsgálta a bolygó termikus egyensúlyát, és kimutatta, hogy a szén-dioxidnak nagy mennyiségben kell lecsapódnia a sarkokon, és fenn kell tartani a szilárd és gáz halmazállapotú szén-dioxid egyensúlyát a sarki sapkák és a légkör. Érdekes, hogy a sarki sapkák szezonális növekedése és összehúzódása 20%-os nyomásingadozáshoz vezet a marsi légkörben (például a régi sugárhajtású repülőgépek kabinjaiban a fel- és leszállás közbeni nyomáskülönbség szintén körülbelül 20%). A Mars sarki sapkáiról készült űrfotókon elképesztő spirálmintázatok és lépcsőzetes teraszok láthatók, amelyeket a Mars Polar Lander szondának (1999) kellett volna felderítenie, de nem sikerült leszállnia. Nem tudni pontosan, miért esett le ennyire a marsi légkör nyomása, valószínűleg az első milliárd év néhány barról mostanra 7 millibarra. Lehetséges, hogy a felszíni kőzetek mállása eltávolította a szén-dioxidot a légkörből, megkötve a szenet a karbonátos kőzetekben, ahogy az a Földön történt. 273 K felületi hőmérsékleten ez a folyamat mindössze 50 millió év alatt több bar nyomással elpusztíthatja a Mars szén-dioxid-atmoszféráját; Nyilvánvalóan nagyon nehéznek bizonyult meleg és párás klímát fenntartani a Marson a Naprendszer története során. Hasonló folyamat befolyásolja a föld légkörének széntartalmát is. Jelenleg körülbelül 60 bar szén kötődik a Föld karbonátos kőzeteihez. Nyilvánvalóan régebben a Föld légköre sokkal több szén-dioxidot tartalmazott, mint most, és a légkör hőmérséklete is magasabb volt. A fő különbség a Föld és a Mars légkörének alakulása között az, hogy a Földön a lemeztektonika támogatja a szén körforgását, míg a Marson kőzetekbe és sarksapkákba „zárva” van.
Circumplanetary gyűrűk.Érdekes, hogy mindegyik óriásbolygónak van gyűrűrendszere, de egyetlen földi bolygó sincs. Azok, akik először néznek a Szaturnuszra távcsövön keresztül, gyakran felkiáltanak: „Nos, pont olyan, mint a képen!”, amikor meglátják elképesztően fényes és tiszta gyűrűit. A megmaradt bolygók gyűrűi azonban szinte láthatatlanok egy távcsőben. A Jupiter sápadt gyűrűje titokzatos kölcsönhatásba lép a mágneses mezővel. Az Uránuszt és a Neptunuszt több vékony gyűrű veszi körül; ezeknek a gyűrűknek a szerkezete a közeli műholdakkal való rezonáns kölcsönhatásukat tükrözi. A Neptunusz három gyűrűs íve különösen érdekes a kutatók számára, mivel mind radiális, mind azimutális irányban egyértelműen meghatározottak. Nagy meglepetést okozott az Uránusz keskeny gyűrűinek felfedezése a csillagok okkultációjának megfigyelése során 1977-ben. Tény, hogy számos olyan jelenség létezik, amelyek néhány évtized alatt észrevehetően kitágíthatják a keskeny gyűrűket: ezek a részecskék kölcsönös ütközései. , a Poynting-Robertson-effektus (sugárzásos fékezés) és a plazmafékezés. Gyakorlati szempontból a keskeny gyűrűk, amelyek helyzete nagy pontossággal mérhető, nagyon kényelmes indikátornak bizonyultak a részecskék keringési mozgásában. Az Uránusz gyűrűinek precessziója lehetővé tette a tömeg bolygón belüli eloszlásának meghatározását. Akik jártak már poros szélvédővel a felkelő vagy lenyugvó Nap felé, tudják, hogy a porszemcsék erősen szórják a fényt a leesés irányába. Emiatt a bolygógyűrűkben a Földről történő megfigyeléskor nehéz a port kimutatni, pl. a Nap oldaláról. De minden alkalommal űrszonda elrepült a külső bolygó mellett és „hátranézett”, képet kaptunk a gyűrűkről áteresztő fényben. Az Uránusz és a Neptunusz ilyen felvételein korábban ismeretlen porgyűrűket fedeztek fel, amelyek sokkal szélesebbek voltak, mint a régóta ismert keskeny gyűrűk. A modern asztrofizika legfontosabb témája a forgó korongok. Számos, a galaxisok szerkezetének magyarázatára kidolgozott dinamikai elmélet felhasználható a bolygógyűrűk tanulmányozására is. Így a Szaturnusz gyűrűi az öngravitációs korongok elméletének tesztelésének tárgyává váltak. Ezeknek a gyűrűknek az öngravitációs tulajdonságait jelzi, hogy spirális sűrűségű hullámok és spirálhajlító hullámok is jelen vannak bennük, amelyek részletes képeken láthatók. A Szaturnusz gyűrűiben észlelt hullámcsomagot a bolygó erős vízszintes rezonanciájának tulajdonítják a Iapetus holdjával, amely spirális sűrűségű hullámokat gerjeszt a Cassini-hadosztály külső részén. Sok találgatás kering a gyűrűk eredetéről. Fontos, hogy a Roche zónán belül feküdjenek, pl. olyan távolságra a bolygótól, ahol a részecskék kölcsönös vonzása kisebb, mint a köztük és a bolygó közötti vonzási erők különbsége. A Roche zónán belül a szétszórt részecskékből nem lehet bolygóműholdat kialakítani. Talán a gyűrűk anyaga maga a bolygó kialakulása óta „igénytelen” maradt. De talán ezek egy közelmúltbeli katasztrófa nyomai – két műhold ütközésének vagy egy műholdnak a bolygó árapály-ereje általi megsemmisítésének. Ha a Szaturnusz gyűrűiből összeszed az összes anyagot, akkor egy kb. sugarú testet kapsz. 200 km. Sokkal kevesebb anyag van a többi bolygó gyűrűiben.
A NAPRENDSZER KIS TESTEI
Kisbolygók. Sok kisbolygó – aszteroida – főként a Mars és a Jupiter pályája között kering a Nap körül. A csillagászok az „aszteroida” nevet vették fel, mert távcsőben halvány csillagoknak néznek ki (az aster görögül „csillag”). Először azt hitték, hogy ezek egy valaha létezett nagy bolygó töredékei, de aztán világossá vált, hogy az aszteroidák soha nem alkottak egyetlen testet; nagy valószínűséggel ez az anyag a Jupiter hatására nem tudott bolygóvá egyesülni. Becslések szerint korunk összes aszteroidájának össztömege csak a Hold tömegének 6%-a; ennek a tömegnek a felét a három legnagyobb - 1 Ceres, 2 Pallas és 4 Vesta - tartalmazza. Az aszteroida jelölésében szereplő szám a felfedezés sorrendjét jelzi. A pontosan ismert pályával rendelkező aszteroidákhoz nemcsak sorozatszámokat, hanem neveket is rendelnek: 3 Juno, 44 ​​​​Nisa, 1566 Icarus. Az eddig felfedezett 33 000 aszteroida közül több mint 8000 pontos pályaeleme ismert. Legalább kétszáz 50 km-nél nagyobb sugarú aszteroida van, és körülbelül ezer 15 km-nél nagyobb sugarú. Becslések szerint körülbelül egymillió aszteroida sugara nagyobb, mint 0,5 km. Közülük a legnagyobb a Ceres, egy meglehetősen sötét és nehezen megfigyelhető objektum. Speciális adaptív optikai technikák szükségesek még a nagy aszteroidák felszíni jellemzőinek felismeréséhez is földi távcsövek segítségével. A legtöbb aszteroida pályasugara 2,2 és 3,3 AU között van, ezt a régiót „kisbolygóövnek” nevezik. De nincs teljesen tele aszteroidapályákkal: 2,50, 2,82 és 2,96 AU távolságra. Nincsenek itt; ezek az „ablakok” a Jupiter felől érkező zavarok hatására keletkeztek. Minden aszteroida előrefelé kering, de sokuk pályája észrevehetően megnyúlt és ferde. Néhány aszteroidának nagyon érdekes pályája van. Így a trójaiak egy csoportja mozog a Jupiter pályáján; a legtöbb ilyen aszteroida nagyon sötét és vörös. Az Amur csoport aszteroidáinak olyan pályái vannak, amelyek megközelítik a Mars pályáját vagy metszik azt; köztük 433 Eros. Az Apollo-csoport aszteroidái keresztezik a Föld pályáját; köztük 1533 Icarus, amely a legközelebb áll a Naphoz. Nyilvánvaló, hogy előbb-utóbb ezek az aszteroidák veszélyes közeledést tapasztalnak a bolygókhoz, ami ütközéssel vagy komoly pályaváltozással végződik. Végül pedig a közelmúltban az Aten csoport aszteroidáit, amelyek pályája szinte teljes egészében a Föld pályáján fekszik, különleges osztályként azonosították. Mindegyik nagyon kicsi. Sok aszteroida fényereje időszakonként változik, ami természetes a forgó szabálytalan testek esetében. Forgási periódusuk 2,3 és 80 óra között van, és átlagosan megközelíti a 9 órát. szabálytalan alakú az aszteroidák számos kölcsönös ütközésért felelősek. Az egzotikus formákra példát ad a 433 Eros és a 643 Hector, amelyek tengelyhossz-aránya eléri a 2,5-öt. Mindez a múltban belső rész A Naprendszer valószínűleg hasonló volt a fő aszteroidaövhöz. Az öv közelében található Jupiter vonzásával nagymértékben megzavarja az aszteroidák mozgását, növeli sebességüket és ütközésekhez vezet, és ez gyakrabban pusztítja el, mint egyesíti őket. Mint egy befejezetlen bolygó, az aszteroidaöv egyedülálló lehetőséget ad számunkra, hogy meglássuk a szerkezet egyes részeit, mielőtt azok eltűnnének a bolygó kész testében. Az aszteroidák által visszavert fényt tanulmányozva sokat megtudhatunk felszínük összetételéről. A legtöbb aszteroidát fényvisszaverő képességük és színük alapján három csoportba sorolják, hasonlóan a meteoritok csoportjaihoz: a C típusú aszteroidák sötét felületűek, mint a széntartalmú kondritok (lásd alább a meteoritokat), az S típus világosabb és vörösebb, az M típus pedig hasonló. a vas-nikkel meteoritokhoz . Például az 1 Ceres a széntartalmú kondritokhoz, a 4 Vesta pedig a bazalt eukritokhoz hasonlít. Ez azt jelzi, hogy a meteoritok eredete összefügg az aszteroidaövvel. Az aszteroidák felszínét finomra zúzott kőzet borítja - regolit. Elég furcsa, hogy meteorittalálat után a felszínen marad - elvégre egy 20 km-es aszteroida gravitációs ereje 10-3 g, a felszín elhagyásának sebessége pedig mindössze 10 m/s. A színen kívül ma már számos jellegzetes infravörös és ultraibolya spektrumvonal ismert, amelyeket az aszteroidák osztályozására használnak. Ezen adatok szerint 5 fő osztályt különböztetnek meg: A, C, D, S és T. A 4 Vesta, 349 Dembovska és 1862 Apollo aszteroidák nem illettek ebbe a besorolásba: mindegyik különleges pozíciót foglalt el, és új prototípusává vált. osztályok, rendre V, R és Q, amelyek ma már más aszteroidákat is tartalmaznak. A C-aszteroidák nagy csoportjából ezt követően a B, F és G osztályokat különítették el. A modern osztályozás 14 típusú aszteroidát tartalmaz, amelyeket (a tagok számának csökkenésének sorrendjében) S, C, M, D, F betűkkel jelölnek. , P, G, E, B, T, A, V, Q, R. Mivel a C aszteroidák albedója alacsonyabb, mint az S aszteroidáké, megfigyelési szelekció történik: a sötét C aszteroidákat nehezebb észlelni. Ezt figyelembe véve a legtöbb típus a C-aszteroidák. Különböző típusú aszteroidák spektrumának összehasonlításából a tiszta ásványminták spektrumával három nagy csoportot alkottunk: primitív (C, D, P, Q), metamorf (F, G, B, T) és magmás (S). , M, E, A, V, R). A primitív aszteroidák felszíne szénben és vízben gazdag; a metamorfok kevesebb vizet és illékony anyagot tartalmaznak, mint a primitívek; a magmásokat összetett ásványok borítják, valószínűleg olvadékból keletkeztek. A fő aszteroidaöv belső régióját gazdagon népesítik be a magmás aszteroidák, az öv középső részén a metamorf aszteroidák, a periférián pedig a primitív aszteroidák dominálnak. Ez azt jelzi, hogy a Naprendszer kialakulása során éles hőmérsékleti gradiens volt az aszteroidaövben. Az aszteroidák osztályozása spektrumaik alapján a testeket felületi összetételük szerint csoportosítja. De ha figyelembe vesszük a pályájuk elemeit (félnagy tengely, excentricitás, dőlés), akkor kiemelkednek az aszteroidák dinamikus családjai, amelyeket először K. Hirayama írt le 1918-ban. Közülük a Themis, Eos és Coronids családok a legnépesebbek. Valószínűleg mindegyik család egy viszonylag közelmúltbeli ütközésből származó töredékek raját képviseli. A Naprendszer szisztematikus tanulmányozása elvezet bennünket annak megértéséhez, hogy a nagy becsapódások inkább szabály, mint kivétel, és a Föld sem mentes ezektől.
Meteoritok. A meteoroid egy kis test, amely a Nap körül kering. A meteor olyan meteoroid, amely egy bolygó légkörébe repült, és fényessé vált. És ha maradványa a bolygó felszínére esett, meteoritnak nevezik. Egy meteorit akkor tekinthető „leesettnek”, ha vannak szemtanúk, akik megfigyelték repülését a légkörben; egyébként "talált"-nak hívják. Lényegesen több a „talált” meteorit, mint a „lehullott”. Gyakran találják meg a turisták vagy a földeken dolgozó parasztok. Mivel a meteoritok sötét színűek és jól láthatóak a hóban, az antarktiszi jégmezők kiváló hely a keresésükre, ahol már több ezer meteoritot találtak. A meteoritot először 1969-ben fedezte fel az Antarktiszon egy gleccsereket tanulmányozó japán geológus csoport. 9 darabot találtak a közelben, de négy különböző típusú meteorithoz tartoznak. Kiderült, hogy a különböző helyeken jégre hullott meteoritok ott gyűlnek össze, ahol az évi több méteres sebességgel mozgó jégmezők megállnak, és hegyvonulatoknak támaszkodnak. A szél elpusztítja és kiszárítja a jég felső rétegeit (száraz szublimáció következik be - abláció), és a meteoritok a gleccser felszínén koncentrálódnak. Az ilyen jég kékes színű és jól látható a levegőből, amit a tudósok használnak a meteoritgyűjtésre ígéretes helyek tanulmányozásakor. 1969-ben Chihuahuában (Mexikó) jelentős meteoritesés történt. A sok nagy töredék közül az elsőt egy ház közelében találták Pueblito de Allende faluban, és a hagyomány szerint ennek a meteoritnak az összes talált töredékét Allende néven egyesítették. Az Allende meteorit leesése egybeesett az Apollo Hold-program kezdetével, és lehetőséget adott a tudósoknak, hogy módszereket dolgozzanak ki földönkívüli minták elemzésére. Az elmúlt években egyes, sötétebb alapkőzetbe ágyazott fehér törmeléket tartalmazó meteoritokat holdtöredékként azonosítottak. Az Allende meteorit a kondritok közé tartozik, amelyek a köves meteoritok fontos alcsoportja. Azért nevezik őket így, mert kondrulokat tartalmaznak (a görög chondros, gabona szóból) - a legrégebbi gömb alakú részecskéket, amelyek egy protoplanetáris ködben kondenzálódnak, majd későbbi kőzetek részévé váltak. Az ilyen meteoritok lehetővé teszik a Naprendszer korának és eredeti összetételének becslését. Az Allende meteorit kalciumban és alumíniumban gazdag zárványai, amelyek magas forráspontjuk miatt elsőként kondenzálódnak, mért radioaktív bomláséletkora 4,559 ± 0,004 milliárd év. Ez a legpontosabb becslés a Naprendszer korára vonatkozóan. Ezen kívül minden meteorit hordoz „történelmi rekordokat”, amelyeket a galaktikus kozmikus sugarak, a napsugárzás és a napszél hosszú távú hatása okoz. A kozmikus sugarak által okozott károkat tanulmányozva meg tudjuk állapítani, hogy a meteorit mennyi ideig volt pályán, mielőtt a Föld légkörének védelme alá került. A meteoritok és a Nap közötti közvetlen kapcsolat abból adódik, hogy a legrégebbi meteoritok - kondritok - elemi összetétele pontosan megismétli a napfotoszféra összetételét. Csak az illékony elemek, mint például a hidrogén és a hélium, amelyek a meteoritokból a lehűlésük során bőségesen elpárologtak, valamint a lítium, amely részben a Napban magreakciók során „égett el”. Fogalmak szoláris összetétel" és a "kondrit összetétele" felcserélhető a fent említett "napanyag receptúra" leírására. Azokat a köves meteoritokat, amelyek összetétele eltér a nap összetételétől, achondritoknak nevezzük.
Kis töredékek. A napközeli teret apró részecskék töltik meg, amelyek forrásai az üstökösök összeomló magjai és a testek ütközései, elsősorban az aszteroidaövben. A legkisebb részecskék fokozatosan közelítik meg a Napot a Poynting-Robertson effektus hatására (ez abban rejlik, hogy a napfény nyomása a mozgó részecskékre nem pontosan a Nap-részecske vonal mentén irányul, hanem a fény aberrációja következtében visszahajlik, és ezért lelassítja a részecske mozgását). A kis részecskék Napra hullását kompenzálja folyamatos szaporodásuk, így az ekliptika síkjában mindig felhalmozódik a por, amely szétszórja a napsugarakat. A legsötétebb éjszakákon az állatövi fény formájában észlelhető, amely széles sávban húzódik az ekliptika mentén nyugaton napnyugta után, keleten pedig napkelte előtt. A Nap közelében az állatövi fény hamis koronává (F-corona, hamisból) alakul, amely csak teljes fogyatkozáskor látható. A Naptól való szögtávolság növekedésével az állatövi fény fényereje gyorsan csökken, de az ekliptika antiszoláris pontján ismét felerősödik, ellensugárzást képezve; ezt az okozza, hogy a kis porszemcsék intenzíven visszaverik a fényt. Időről időre meteoroidok lépnek be a Föld légkörébe. Mozgásuk sebessége olyan nagy (átlagosan 40 km/s), hogy a legkisebbek és a legnagyobbak kivételével szinte mindegyikük körülbelül 110 km-es magasságban kiég, és hosszú, világító farkukat hagy maga után - meteorokat vagy hullócsillagokat. Számos meteoroid kapcsolódik az egyes üstökösök pályáihoz, ezért a meteorokat gyakrabban figyelik meg, amikor a Föld az év bizonyos szakaszaiban ilyen pályák közelében halad el. Például sok meteort figyelnek meg minden év augusztus 12-e körül, amikor a Föld áthalad a Perseida-záporon, ami az 1862 III üstökös által elveszett részecskékkel kapcsolatos. Egy másik zápor – az Orionidák – október 20-a körül a Halley-üstökös porával kapcsolatos.
Lásd még METEOR. A 30 mikronnál kisebb részecskék lelassulhatnak a légkörben, és anélkül hullhatnak le a földre, hogy kiégnének; az ilyen mikrometeoritokat laboratóriumi elemzés céljából gyűjtik. Ha a több centiméteres vagy nagyobb méretű részecskék meglehetősen sűrű anyagból állnak, akkor szintén nem égnek el teljesen, és meteoritok formájában esnek a Föld felszínére. Több mint 90%-uk kő; Csak szakember tudja megkülönböztetni őket a földi szikláktól. A meteoritok fennmaradó 10%-a vas (valójában vas és nikkel ötvözete). A meteoritokat aszteroidatöredékeknek tekintik. A vasmeteoritok egykor e testek magjának részét képezték, és ütközések következtében megsemmisültek. Lehetséges, hogy egyes laza, illékony anyagokban gazdag meteoritok üstökösökből származnak, de ez nem valószínű; Valószínűleg az üstökösök nagy részecskéi égnek el a légkörben, és csak a kicsik maradnak meg. Figyelembe véve, hogy az üstökösök és aszteroidák milyen nehezen érik el a Földet, egyértelmű, mennyire hasznos a bolygónkra a Naprendszer mélyéről önállóan „érkezett” meteoritok tanulmányozása.
Lásd még METEORIT.
Üstökösök. Az üstökösök jellemzően a Naprendszer távoli perifériájáról érkeznek és oda egy kis idő rendkívül látványos világítótestekké váljanak; jelenleg mindenki figyelmét felkeltik, de természetükkel kapcsolatban sok minden még mindig tisztázatlan. Egy új üstökös általában váratlanul jelenik meg, ezért szinte lehetetlen űrszondát előkészíteni a találkozásra. Természetesen lassan fel lehet készülni és küldeni egy szondát, hogy találkozzon a több száz periodikus üstökös egyikével, amelyek pályája jól ismert; de mindezek az üstökösök, amelyek sokszor megközelítették a Napot, már megöregedtek, szinte teljesen elvesztették illékony anyagaikat, sápadtak és inaktívak lettek. Csak egy periodikus üstökös aktív még – a Halley-üstökös. 30 fellépését rendszeresen feljegyezték Kr.e. 240 óta. és az üstököst E. Halley csillagász tiszteletére nevezték el, aki 1758-ban jósolta megjelenését. A Halley-üstökös keringési ideje 76 év, perihélium távolsága 0,59 AU. és aphelion 35 au. Amikor 1986 márciusában átkelt az ekliptikus síkon, egy ötven tudományos műszerrel felszerelt űrhajó armada rohant szembe vele. Különösen fontos eredményeket ért el a két szovjet szonda, a Vega és az európai Giotto, amelyek először közvetítettek képeket az üstökösmagról. Nagyon jól láthatóak egyenetlen felület, kráterekkel borított, és a mag napos oldalán két gázsugár lövell ki. A Halley-üstökös magjának térfogata nagyobb volt a vártnál; a beeső fény mindössze 4%-át visszaverő felülete az egyik legsötétebb a Naprendszerben.

Évente körülbelül tíz üstököst figyelnek meg, amelyeknek csak egyharmadát fedezték fel korábban. Gyakran osztályozzák keringési periódusuk hossza szerint: rövid periódus (3 EGYÉB BOLYGÓRENDSZEREK
Tól től modern nézetek a csillagok keletkezéséről az következik, hogy a naprendszerű csillag születését egy bolygórendszer kialakulásának kell kísérnie. Még ha ez csak a Naphoz teljesen hasonló csillagokra vonatkozik (azaz a G spektrális osztályba tartozó csillagokra), ebben az esetben a Galaxis csillagainak legalább 1%-ának (ami körülbelül 1 milliárd csillag) kell bolygórendszerrel rendelkeznie. Egy részletesebb elemzés azt mutatja, hogy minden csillagnak lehetnek hidegebb bolygói, mint az F spektrális osztály, még a kettős rendszerekben is.

Valójában az elmúlt években jelentések érkeztek más csillagok körüli bolygók felfedezéséről. Ugyanakkor maguk a bolygók nem láthatók: jelenlétüket a csillag enyhe mozgása érzékeli, amelyet a bolygóhoz való vonzódása okoz. A bolygó keringési mozgása miatt a csillag „leng”, és időszakonként megváltoztatja sugárirányú sebességét, ami a csillag spektrumában lévő vonalak helyzetével mérhető (Doppler-effektus). 1999 végére 30 csillag körüli Jupiter-típusú bolygók felfedezéséről számoltak be, köztük 51 Peg, 70 Vir, 47 UMa, 55 Cnc, t Boo, u And, 16 Cyg stb. Nap, és a távolság a legközelebbi csak 15 St. van belőlük (Gliese 876). évek. Két rádiópulzár (PSR 1257+12 és PSR B1628-26) is rendelkezik bolygórendszerekkel, amelyek tömege a Föld nagyságrendjéhez hasonló. Optikai technológia segítségével még nem sikerült ilyen könnyű bolygókat észlelni normál csillagok körül. Minden csillag körül megadhat egy ökoszférát, amelyben a bolygó felszínének hőmérséklete lehetővé teszi a folyékony víz létezését. A napökoszféra 0,8 és 1,1 AU között terjed. Tartalmazza a Földet, de nem tartalmazza a Vénuszt (0,72 AU) és a Marsot (1,52 AU). Valószínűleg bármely bolygórendszerben legfeljebb 1-2 bolygó lép be az ökoszférába, amelyen a feltételek kedvezőek az élethez.
A KERINGÉS MOZGÁS DINAMIKÁJA
A bolygók nagy pontosságú mozgása I. Kepler (1571-1630) három, általa megfigyelésekből levezetett törvényének engedelmeskedik: 1) A bolygók ellipszisben mozognak, amelynek egyik gócában a Nap található. 2) A Napot és a bolygót összekötő sugárvektor a bolygó keringési mozgása során egyenlő időtartamok alatt egyenlő területeket söpör ki. 3) A keringési periódus négyzete arányos az elliptikus pálya félnagytengelyének kockájával. Kepler második törvénye közvetlenül a szögimpulzus megmaradásának törvényéből következik, és a három közül a legáltalánosabb. Newton megállapította, hogy Kepler első törvénye akkor érvényes, ha a két test közötti vonzási erő fordítottan arányos a köztük lévő távolság négyzetével, a harmadik törvény pedig - ha ez az erő arányos a testek tömegével is. 1873-ban J. Bertrand bebizonyította, hogy a testek általában csak két esetben nem mozognak egymás körül spirálisan: ha vonzzák őket Newton fordított négyzettörvénye vagy Hooke egyenes arányossági törvénye szerint (ami a rugók rugalmasságát írja le). . A Naprendszer figyelemreméltó tulajdonsága, hogy a központi csillag tömege jóval nagyobb, mint bármelyik bolygó tömege, ezért a bolygórendszer egyes tagjainak mozgása nagy pontossággal kiszámítható a probléma keretein belül. két kölcsönösen gravitáló test mozgása - a Nap és a mellette lévő egyetlen bolygó. Matematikai megoldása ismert: ha a bolygó sebessége nem túl nagy, akkor zárt periodikus pályán mozog, ami pontosan kiszámítható. Kettőnél több test mozgásának problémája, amelyet általában „N-test problémának” neveznek, sokkal nehezebb a nyílt pályán történő kaotikus mozgásuk miatt. A pályák ilyen véletlenszerűsége alapvetően fontos, és lehetővé teszi például, hogy megértsük, hogyan esnek a meteoritok az aszteroidaövből a Földre.
Lásd még
KEPLER TÖRVÉNYEI;
ÉGI MECHANIKA;
PÁLYA. 1867-ben D. Kirkwood volt az első, aki megjegyezte, hogy az aszteroidaöv üres terei („sraffozások”) olyan távolságra helyezkednek el a Naptól, ahol az átlagos mozgás arányos (egész számarányban) a Jupiter mozgásával. Más szóval, az aszteroidák elkerülik azokat a pályákat, amelyeken a Nap körüli forgási periódusuk többszöröse lenne a Jupiter keringési periódusának. Kirkwood két legnagyobb kikelése 3:1 és 2:1 arányban fordul elő. A 3:2-es összemérhetőség közelében azonban több aszteroida van, amelyet ez a jellemző egyesít a Gilda-csoportba. A Jupiter 60°-kal előtte és 60°-kal mögötte keringő 1:1 arányú trójai csoportos aszteroida is több. A trójaiak helyzete egyértelmű - a Jupiter pályáján lévő stabil Lagrange-pontok (L4 és L5) közelében fogták el őket, de hogyan magyarázható a Kirkwood-kikelések és a Gilda-csoport? Ha csak sraffozások lennének az összemérhetőségeken, akkor el lehetne fogadni azt az egyszerű magyarázatot, amelyet maga Kirkwood javasolt, miszerint az aszteroidák a Jupiter időszakos hatására dobódnak ki a rezonáns régiókból. De most ez a kép túl egyszerűnek tűnik. Numerikus számítások kimutatták, hogy a kaotikus pályák a tér 3:1-es rezonancia közelében lévő régióiba hatolnak be, és az ebbe a tartományba eső aszteroidák töredékei körkörösről megnyúlt ellipszisre változtatják pályájukat, és rendszeresen a Naprendszer központi részébe vezetik őket. Az ilyen bolygóközi pályákon a meteoroidok nem sokáig (csak néhány millió évig) élnek, mielőtt a Marsra vagy a Földre csapódnának, és enyhe kihagyással a Naprendszer perifériájára kerülnének. Tehát a Földre hulló meteoritok fő forrása a Kirkwood nyílások, amelyeken keresztül az aszteroidatöredékek kaotikus pályái haladnak át. Természetesen a Naprendszerben számos példa van a rendkívül rendezett rezonáns mozgásokra. Pontosan így mozognak a bolygókhoz közeli műholdak, például a Hold, amely mindig ugyanazzal a féltekével néz a Föld felé, mivel keringési periódusa egybeesik a tengelyirányúval. A még magasabb szinkronizálásra példa a Pluto-Charon rendszer, amelyben nemcsak a műholdon, hanem a bolygón is „egy nap egyenlő egy hónap”. A Merkúr mozgása közbenső jellegű, tengelyirányú forgása és pályaforgása 3:2 rezonanciaarányú. Nem minden test viselkedik azonban ilyen egyszerűen: például a nem gömb alakú Hyperionban a Szaturnusz gravitációja hatására a forgástengely kaotikusan átfordul. A műholdak pályáinak alakulását több tényező is befolyásolja. Mivel a bolygók és a műholdak nem ponttömegek, hanem kiterjedt objektumok, ráadásul a gravitációs erő a távolságtól is függ, a műhold testének különböző, a bolygótól eltérő távolságra elhelyezkedő részei különböző módon vonzódnak hozzá; ugyanez igaz a bolygón lévő műholdról ható vonzásra is. Ez az erőkülönbség a tenger apályt és folyást okoz, és a szinkronban forgó műholdaknak enyhén lapított formát kölcsönöz. A műhold és a bolygó árapály-deformációkat okoznak egymásban, és ez kihat a keringési mozgásukra. A Jupiter Io, Europa és Ganymedes holdjainak 4:2:1 átlagos mozgási rezonanciáját, amelyet először Laplace tanulmányozott részletesen Égi mechanika című művében (1805. évi 4. kötet), Laplace-rezonanciának nevezik. Alig néhány nappal a Voyager 1 Jupiterhez való közeledése előtt, 1979. március 2-án Peale, Cassin és Reynolds csillagászok publikálták "The Melting of Io by Tidal Dissipation" (Az Io olvadása árapály-eloszlással) című művét, amely aktív vulkanizmust jósolt meg ezen a holdon, mivel vezető szerepet játszik az éghajlat fenntartásában. 4:2:1 rezonancia. A Voyager 1 valóban aktív vulkánokat fedezett fel az Io-n, amelyek olyan erősek, hogy egyetlen meteoritkráter sem látszik a műhold felszínéről készült fényképeken: a felszínét olyan gyorsan borítják be a kitörési termékek.
A NAPRENDSZER KIALAKULÁSA
A Naprendszer kialakulásának kérdése talán a legnehezebb a bolygótudományban. A kérdés megválaszolásához még mindig kevés olyan adat áll rendelkezésünkre, amely segítene rekonstruálni azokat a bonyolult fizikai és kémiai folyamatokat, amelyek abban a távoli korszakban lezajlottak. A Naprendszer kialakulásának elméletének számos tényt meg kell magyaráznia, beleértve a mechanikai állapotát, a kémiai összetételét és az izotóp kronológiai adatait. Ebben az esetben kívánatos a kialakuló és fiatal csillagok közelében megfigyelt valós jelenségekre hagyatkozni.
Mechanikai állapot. A bolygók ugyanabban az irányban keringenek a Nap körül, szinte körpályán, szinte egy síkban fekve. Legtöbbjük a Nappal megegyező irányban forog tengelye körül. Mindez arra utal, hogy a Naprendszer elődje egy forgó korong volt, amely természetesen egy öngravitáló rendszer összenyomása során keletkezik a szögimpulzus megőrzésével és az ebből eredő szögsebesség növekedésével. (Egy bolygó impulzusimpulzusa vagy szögimpulzusa a Naptól mért távolságának és keringési sebességének a szorzata. A Nap impulzusimpulzusát a tengelyirányú forgása határozza meg, és megközelítőleg egyenlő tömegével, sugarával és sugarával szorozva. forgási sebesség; a bolygók axiális nyomatékai elhanyagolhatóak.) A Nap tartalmazza a Naprendszer tömegének 99%-át, de csak kb. szögimpulzusának 1%-a. Az elméletnek meg kell magyaráznia, hogy a rendszer tömegének nagy része miért koncentrálódik a Napban, és miért van a szögimpulzus túlnyomó többsége a külső bolygókon. A Naprendszer kialakulásának rendelkezésre álló elméleti modelljei azt mutatják, hogy kezdetben a Nap sokkal gyorsabban forgott, mint most. A fiatal Nap szögimpulzusa ezután átkerült a Naprendszer külső részeire; A csillagászok úgy vélik, hogy a gravitációs és mágneses erők lelassították a Nap forgását, és felgyorsították a bolygók mozgását. A bolygók Naptól mért távolságának szabályos eloszlására vonatkozó hozzávetőleges szabály (a Titius-Bode szabály) már két évszázada ismert, de nincs rá magyarázat. A külső bolygók műholdrendszereiben ugyanazok a minták követhetők nyomon, mint a bolygórendszer egészében; Valószínűleg kialakulásuk folyamataiban sok közös volt.
Lásd még BODE TÖRVÉNYE.
Kémiai összetétel. A Naprendszer kémiai összetételében erős gradiens (különbség) tapasztalható: a Naphoz közeli bolygók és műholdak tűzálló anyagokból állnak, míg a távoli testek sok illékony elemet tartalmaznak. Ez azt jelenti, hogy a Naprendszer kialakulása során nagy hőmérsékleti gradiens volt. A kémiai kondenzáció modern asztrofizikai modelljei azt sugallják, hogy a protoplanetáris felhő kezdeti összetétele közel volt a csillagközi közeg és a Nap összetételéhez: tömeg szerint legfeljebb 75% hidrogén, legfeljebb 25% hélium és kevesebb, mint 1% az összes többi elem. . Ezek a modellek sikeresen magyarázzák a Naprendszer kémiai összetételének megfigyelt eltéréseit. A távoli objektumok kémiai összetétele átlagos sűrűségük, valamint felületük és légkörük spektruma alapján ítélhető meg. Ezt sokkal pontosabban meg lehetne tenni a bolygóanyag mintáinak elemzésével, de egyelőre csak Holdról és meteoritokról van mintánk. A meteoritok tanulmányozásával elkezdjük megérteni az ősködben zajló kémiai folyamatokat. A nagy bolygók kis részecskékből történő agglomerációjának folyamata azonban továbbra is tisztázatlan.
Izotóp adatok. A meteoritok izotópos összetétele azt jelzi, hogy a Naprendszer kialakulása 4,6 ± 0,1 milliárd évvel ezelőtt történt, és nem tartott tovább 100 millió évnél. A neon-, oxigén-, magnézium-, alumínium- és egyéb elemek izotópjainak anomáliái azt jelzik, hogy a Naprendszert szülõ csillagközi felhő összeomlása során egy közeli szupernóva robbanástermékei estek bele.
Lásd még IZOTÓPOK; SZUPERNÓVA .
Csillagképződés. A csillagok a csillagközi gáz- és porfelhők összeomlásának (összenyomódásának) folyamatában születnek. Ezt a folyamatot még nem tanulmányozták részletesen. Megfigyelési bizonyítékok vannak arra vonatkozóan, hogy a szupernóva-robbanások lökéshullámai összenyomhatják a csillagközi anyagot, és elősegíthetik a felhők csillagokká való összeomlását.
Lásd még GRAVITÁCIÓS ÖSSZEFÜGGÉS. Mielőtt egy fiatal csillag elérné a stabil állapotot, a protocsillag-köd gravitációs összenyomásának szakaszán megy keresztül. A csillagfejlődés ezen szakaszával kapcsolatos alapvető információkat fiatal T Tauri csillagok tanulmányozása során nyerjük. Úgy tűnik, ezek a csillagok még mindig összenyomott állapotban vannak, és életkoruk nem haladja meg az 1 millió évet. Tömegük jellemzően 0,2-2 naptömeg között mozog. Erős mágneses aktivitás jeleit mutatják. Néhány T Tauri csillag spektruma tiltott vonalakat tartalmaz, amelyek csak kis sűrűségű gázban jelennek meg; Ezek valószínűleg a csillagot körülvevő protostelláris köd maradványai. A T Tauri csillagokat az ultraibolya és a röntgensugárzás gyors ingadozása jellemzi. Sokan közülük erős infravörös emissziót és szilícium spektrumvonalakat mutatnak, ami azt jelzi, hogy a csillagokat porfelhők veszik körül. Végül a T Tauri csillagoknak erős csillagszelek vannak. Úgy tartják, hogy a Nap fejlődésének korai szakaszában a T Tauri szakaszon is áthaladt, és ebben az időszakban űzték ki az illékony elemeket a Naprendszer belső területeiről. Egyes formálódó, mérsékelt tömegű csillagok fényereje erősen megnövekszik, és kevesebb mint egy év alatt levetkőzik a burkáról. Az ilyen jelenségeket FU Orion fáklyáknak nevezik. Egy T Tauri sztár legalább egyszer átélt ilyen kitörést. Úgy tartják, hogy a legtöbb fiatal sztár átesik a FU Orionis típusú kitörési szakaszon. A fellángolás okát sokan abban látják, hogy a környező gáz-por korongról időről időre megnövekszik az anyagnak a fiatal csillaghoz való felhalmozódási sebessége. Ha a Nap egy vagy több FU Orionis kitörést is tapasztalt evolúciója korai szakaszában, az nagymértékben befolyásolta volna a központi Naprendszer illékony elemeit. A megfigyelések és számítások azt mutatják, hogy a kialakuló csillag közelében mindig vannak protocsillaganyag-maradványok. Társcsillaggá vagy bolygórendszerré alakulhat. Valójában sok csillag kettős és több rendszert alkot. De ha a kísérő tömege nem haladja meg a Nap tömegének (10 tömegű Jupiter) 1%-át, akkor a magjában a hőmérséklet soha nem éri el a termonukleáris reakciókhoz szükséges értéket. Az ilyen égitestet bolygónak nevezik.
A kialakulás elméletei. A Naprendszer kialakulására vonatkozó tudományos elméletek három kategóriába sorolhatók: árapály, akkréciós és ködös. Ez utóbbiak iránt jelenleg a legnagyobb az érdeklődés. Az árapály-elmélet, amelyet először Buffon (1707-1788) javasolt, nem köti össze közvetlenül a csillagok és a bolygók kialakulását. Feltételezik, hogy a Nap mellett elrepülő másik csillag árapály-kölcsönhatás révén kihúzott belőle (vagy magából) egy anyagáramot, amelyből a bolygók keletkeztek. Ez az ötlet számos fizikai problémával szembesül; például a csillagból kilökődő forró anyagnak inkább ki kell porladnia, mint lecsapódni. Ma az árapály-elmélet népszerűtlen, mert nem tudja megmagyarázni a Naprendszer mechanikai jellemzőit, és születését véletlenszerű és rendkívül ritka eseményként ábrázolja. Az akkréciós elmélet azt sugallja, hogy a fiatal Nap egy jövőbeli bolygórendszer anyagát fogta fel, miközben egy sűrű csillagközi felhőn keresztül repült. Valójában a fiatal csillagok általában nagy csillagközi felhők közelében találhatók. Az akkrécióelmélet keretein belül azonban nehéz megmagyarázni a kémiai összetétel gradiensét egy bolygórendszerben. A legfejlettebb és általánosan elfogadott ma a nebuláris hipotézis, amelyet Kant javasolt a 18. század végén. Alapgondolata, hogy a Nap és a bolygók egyszerre keletkeztek egyetlen forgó felhőből. Zsugorodva koronggá alakult, amelynek közepén a Nap keletkezett, a perifériáján pedig bolygók. Vegyük észre, hogy ez az elképzelés eltér Laplace hipotézisétől, amely szerint a Nap először felhőből alakult ki, majd összehúzódása során a centrifugális erő gázgyűrűket szakított le az egyenlítőről, amelyek később bolygókká tömörültek. Laplace hipotézise olyan fizikai nehézségekkel néz szembe, amelyeket 200 éve nem sikerült legyőzni. A nebuláris elmélet legsikeresebb modern változatát A. Cameron és munkatársai alkották meg. Modelljükben a protoplanetáris köd körülbelül kétszer akkora tömegű volt, mint a jelenlegi bolygórendszer. Az első 100 millió évben a formálódó Nap aktívan kilökte magából az anyagot. Ez a viselkedés jellemző a fiatal csillagokra, amelyeket a prototípus után T Tauri csillagoknak neveznek. A ködanyag nyomás- és hőmérséklet-eloszlása ​​Cameron modelljében jól egyezik a Naprendszer kémiai összetételének gradiensével. Így a legvalószínűbb, hogy a Nap és a bolygók egyetlen összeomló felhőből keletkeztek. Középső részén, ahol a sűrűség és a hőmérséklet magasabb volt, csak a tűzálló anyagok, a periférián pedig az illékony anyagok is megmaradtak; ez magyarázza a kémiai összetétel gradiensét. E modell szerint a bolygórendszer kialakulásának minden naptípusú csillag korai evolúciójával együtt kell járnia.
Bolygók növekedése. Számos forgatókönyv létezik a bolygó növekedésére. A bolygók véletlenszerű ütközések és kis testek, úgynevezett planetezimálok összetapadásakor keletkezhettek. De lehet, hogy a gravitációs instabilitás következtében a kis testek egyszerre nagyobb csoportokká egyesültek. Nem világos, hogy a bolygók felhalmozódása gáznemű vagy gázmentes környezetben történt. A gáznebulában a hőmérsékleti különbségek kisimulnak, de amikor a gáz egy része porszemcsékké kondenzálódik, és a maradék gázt a csillagszél elsodorja, a köd átlátszósága meredeken megnő, és erős hőmérsékleti gradiens alakul ki a ködben. rendszer. Még mindig nem teljesen világos, hogy mik a jellemző időpontok a gáz porszemcsékké való kondenzálódására, a porszemcsék planetezimálokká való felhalmozódására, valamint a planetezimálok bolygókra és műholdakra való felhalmozódására.
ÉLET A NAPRENDSZERBEN
Feltételezik, hogy a Naprendszerben valaha is létezett élet a Földön túl, és talán még mindig létezik. Az űrtechnológia megjelenése lehetővé tette ennek a hipotézisnek a közvetlen tesztelését. A higany túl forrónak bizonyult, légkör és víz nélkül. A Vénusz is nagyon forró - az ólom megolvad a felületén. Az élet lehetősége a Vénusz felső felhőrétegében, ahol sokkal enyhébbek a körülmények, még mindig nem más, mint képzelet. A Hold és az aszteroidák teljesen sterilnek tűnnek. Nagy remények a Marsra osztották be. Vékony egyenes vonalak - „csatornák” rendszerei, amelyeket 100 évvel ezelőtt vettek észre egy teleszkópon keresztül, majd a Mars felszínén lévő mesterséges öntözési struktúrákról beszéltek. De most már tudjuk, hogy a Marson a körülmények nem kedveznek az életnek: hideg, száraz, nagyon vékony levegő, és ennek eredményeként a Nap erős ultraibolya sugárzása, sterilizálja a bolygó felszínét. A Viking lander műszerek nem észleltek szerves anyagot a Mars talajában. Igaz, vannak arra utaló jelek, hogy a Mars klímája jelentősen megváltozott, és valamikor kedvezőbb lehetett az élet számára. Ismeretes, hogy a távoli múltban víz volt a Mars felszínén, mivel a bolygóról készült részletes képeken vízerózió nyomai láthatók, amelyek szakadékokra és száraz folyómedrekre emlékeztetnek. A marsi éghajlat hosszú távú változásai összefüggésbe hozhatók a sarki tengely dőlésszögének változásával. A bolygó hőmérsékletének enyhe növekedésével a légkör 100-szor sűrűbbé válhat (a jég párolgása miatt). Így lehetséges, hogy valaha létezett élet a Marson. Erre a kérdésre csak a marsi talajminták részletes tanulmányozása után fogunk tudni választ adni. De ezeknek a Földre szállítása nehéz feladat. Szerencsére komoly bizonyítékok vannak arra, hogy a Földön talált több ezer meteoritból legalább 12 a Marsról származott. SNC meteoritoknak nevezik őket, mert az elsőket Shergotty (Shergotty, India), Nakhla (Nakhla, Egyiptom) és Chassigny (Chassigny, Franciaország) települések közelében találták meg. Az Antarktiszon talált ALH 84001 meteorit jóval idősebb a többinél, és policiklusos aromás szénhidrogéneket tartalmaz, valószínűleg biológiai eredetűek. Feltételezik, hogy a Marsról érkezett a Földre, mert oxigénizotóp-aránya nem ugyanaz, mint a szárazföldi kőzetekben vagy a nem SNC-meteoritokban, hanem az EETA 79001 meteorité, amely üvegekbe olyan buborékokat tartalmaz, amelyek nemesgázokat tartalmaznak. Föld, de összhangban van a Mars légkörével. Bár az óriásbolygók légköre sok szerves molekulát tartalmaz, nehéz elhinni, hogy szilárd felszín hiányában élet létezhetne. Ebben az értelemben sokkal érdekesebb a Szaturnusz műholdja, a Titán, amelynek nemcsak szerves komponenseket tartalmazó atmoszférája van, hanem szilárd felülete is, ahol a fúziós termékek felhalmozódhatnak. Igaz, ennek a felületnek a hőmérséklete (90 K) alkalmasabb az oxigén cseppfolyósítására. Ezért a biológusok figyelmét jobban felkelti a Jupiter-műhold, az Europa, amely ugyan nem rendelkezik légkörrel, de jeges felszíne alatt látszólag folyékony víz óceánja van. Egyes üstökösök szinte biztosan tartalmaznak összetett szerves molekulákat, amelyek a Naprendszer kialakulása során keletkeztek. De nehéz elképzelni az életet egy üstökösön. Tehát egyelőre nincs bizonyítékunk arra, hogy a Naprendszerben a Földön kívül bárhol is létezne élet. Felmerülhet a kérdés: Milyen képességekkel bírnak a tudományos műszerek a földönkívüli élet kutatásával kapcsolatban? Egy modern űrszonda képes kimutatni az élet jelenlétét egy távoli bolygón? Például képes-e a Galileo érzékelni az életet és az intelligenciát a Földön, amikor kétszer elrepült mellette, miközben gravitációs manővereket hajtott végre? A szonda által a Földről sugárzott képeken nem lehetett észrevenni az intelligens élet jeleit, de a rádió- és televízióállomásainkról érkező jelek, amelyeket a Galileo vevőkészülékei fogtak, nyilvánvaló bizonyítékává váltak jelenlétének. Teljesen eltérnek a természetes rádióállomások sugárzásától – aurorák, plazmaoszcillációk a földi ionoszférában, napkitörések –, és azonnal felfedik a technikai civilizáció jelenlétét a Földön. Hogyan jelenik meg az ésszerűtlen élet? A Galileo televízió kamerája hat szűk spektrális tartományban rögzítette a Föld felvételeit. A 0,73 és 0,76 mikronos szűrőkben egyes szárazföldi területek zöldnek tűnnek a vörös fény erős elnyelése miatt, ami nem jellemző a sivatagokra és sziklákra. Ezt a legegyszerűbb úgy magyarázni, hogy a bolygó felszínén valamilyen vörös fényt elnyelő, nem ásványi eredetű pigment hordozója van. Tudjuk, hogy ez a szokatlan fényelnyelés a klorofillnak köszönhető, amelyet a növények a fotoszintézishez használnak. A Naprendszerben egyetlen másik testnek sincs ilyen zöld színe. Ezenkívül a Galileo infravörös spektrométer molekuláris oxigén és metán jelenlétét rögzítette a föld légkörében. A metán és az oxigén jelenléte a Föld légkörében biológiai aktivitást jelez a bolygón. Tehát arra a következtetésre juthatunk, hogy bolygóközi szondáink képesek kimutatni az aktív élet jeleit a bolygók felszínén. Ám ha Európa jeges héja alatt élet rejtőzik, akkor egy elrepülő jármű nem valószínű, hogy észleli.
Földrajzi szótár