Дальние планеты

Размещено на http://www.allbest.ru/

Тема: Дальние планеты

1. Юпитер и его спутники

Юпитер и его спутники. На пятой планетной орбите, считая от Солнца, находится самая крупная планета - Юпитер.

Назван он именем бога-громовержца, которому поклонялись древние римляне. Юпитер классифицируют как газовый гигант наряду с Нептуном, Ураном и Сатурном, так он почти весь состоит из газа.

У Юпитера всё большое, кроме маленького каменного ядра, размер которого немного больше Земли. Ядро окружено водородом, сжатым до такого состояния, что этот газ обладает свойствами металла. И этот слой водорода с металлическими свойствами в процентном отношении от всей массы планеты составляет 77%.

Следующий слой толщиной 17 тыс.км представлен жидким водородом.

Верхний слой Юпитера представляет атмосфера, состав которой представлен газами - водородом и гелием. Атмосфера разрывается сильными вихревыми ветрами. Это поднимается тепло из нижележащих слоев атмосферы и оно вызывает мощные бури, которые образуют в атмосфере облака в виде спиралей, овалов, потоков и завитков всевозможных оттенков желтого, красного, оранжевого и коричневого цветов.

Такие атмосферные явления на Юпитере, как штормы, полярные сияния, молнии по своим масштабам и силе превосходят подобные явления на Земле в несколько раз. Так, например, гигантский штормовой вихрь Большое Красное пятно, известный с 17 века, двигается вокруг Юпитера, вращаясь против часовой стрелки. Высота вихря 8км, длина 40 тыс. км, ширина 14 км. Скорость штормового ветра около 500 км в час. Этот вихрь-гигант поглощает на своем пути другие вихри.

Юпитер окружен, по крайней мере, 67-ю спутниками, из них 4 наиболее крупные, их назвали Галилеевыми.

Ганимед - крупнейший из всех спутников, находящихся возле планет Солнечной системы, самый крупный спутник Юпитера. В диаметре Ганимед более 5 тыс.км. Его облик - ледяной шар с пятнами коричневого цветами, со светлыми ледяными шапками на полюсах.

Спутник с коротким именем Ио имеет меньший размер - его диаметр 3660 км. Поверхность Ио имеет мало кратеров и в основном покрыта слоем серы, которая вытекала из вулканов.

Юпитер постоянно воздействует на спутник своим магнитным полем, и оно продолжает плавить внутреннее содержимое Ио. Вытекающая из вулканов расплавленная сера при затвердевании на поверхности придаёт ей оранжевый и красный цвет.

Спутник Каллисто напоминает своей поверхностью Луну - она густо покрыта кратерами вулканов. На поверхности много белых и серых штрихов - это следы от падения небесных объектов, которые обнажили более чистые слои льда.

Немногим более 3 тыс. км диаметр четвертого крупного спутника Юпитера - Европы. Поверхность Европы - гладкий лёд, покрытый тёмными трещинами. Вероятно, что подо льдом находится океан.

Невооруженным глазом Юпитер видится яркой звездой, через бинокль - звездой с четырьмя лучами. В бинокль можно разглядеть и спутники Юпитера. Каждую ночь они располагаются по-разному, то все на одной стороне планеты, то по обе стороны планеты.

2. Сатурн и его спутники

Сатурн продолжает список планет-гигантов. Он является шестой по удалению от Солнца планетой Солнечной системы, следующей за Юпитером. Кроме этого, Сатурн - вторая по величине планета Солнечной системы, уступающая размером только Юпитеру и самая дальняя из планет, которые видны с Земли невооружённым глазом.

Характеристики Сатурна

средний радиус орбиты: 1,429,400,000 км

диаметр: 120,536 км

масса: 5.68*10^26 кг

Сатурн находится далеко от Солнца - почти в 10 раз дальше, чем Земля, на расстоянии более миллиарда километров. Своё расстояние по орбите он проходит за 29,46 лет. По размеру Сатурн примерно в 9 раз больше Земли и в 95 раз больше её по массе. Так же, как и Юпитер, он состоит, в основном, из лёгких газов - водорода и гелия, что обуславливает его очень маленькую плотность, которая даже меньше, чем плотность воды - всего 0,63 г/куб. см. Сатурн быстро вращается вокруг своей оси (период обращения около 10 часов), причём, так же, как и у Юпитера, в экваториальной области его вращение быстрее, а вблизи полюсов медленнее. Из-за центробежных сил Сатурн заметно сплющен - его экваториальный радиус превышает 60 тыс. км, а полярный - всего 54 тыс. км.

И по составу, и по внутреннему строению Сатурн похож на Юпитер. Гелия в атмосфере Сатурна, правда, немного меньше - 7%, а не 11%, как у Юпитера, возможно, потому, что более плотный гелий интенсивнее опускается вглубь планеты по сравнению с водородом. Так же, как и на Юпитере, в атмосфере Сатурна присутствуют облака, состоящие из аммиака, метана, водяных паров и т. д. При этом облачный покров на Сатурне мощнее, чем на Юпитере. В атмосфере Сатурна также дуют сильные ветры и наблюдаются грозовые разряды. Предполагается, что в центре Сатурна, как и в центре Юпитера, под влиянием мощного давления водород переходит в особую фазу - т. н. металлический водород, способный проводить электрический ток. Циркуляции в слое металлического водорода создаёют магнитное поле вокруг Сатурна, однако у него оно значительно менее мощное, чем у Юпитера.

Наиболее известной особенностью Сатурна является наличие у него колец. Эти кольца легко видны с Земли даже в небольшой телескоп. Кольца Сатурна были открыты ещё в 17 в. После полётов "Вояджеров" кольца, подобные кольцам Сатурна, были обнаружены у всех планет-гигантов, однако у Сатурна они несравненно более мощные. Известно, что система колец Сатурна состоит как бы из трёх частей, между которыми имеется щели. Сами кольца состоят из большого числа каменных и ледяных осколков, размеры которых - от размера пылинки до нескольких метров.

Окрестности Сатурна изучались в ходе экспедиций запущенных НАСА космических аппаратов, первым из которых поблизости от Сатурна пролетел "Пионер-11", а впоследствии снимки Сатурна и его спутников были сделаны "Вояджерами". Наиболее значительные результаты последнего времени были получены в ходе экспедиции космического аппарата "Кассини", который достиг окрестностей Сатурна в 2004 г. и уже 4 года находится на его орбите.

У Сатурна имеется большое число спутников (на сегодняшний день их известно около 60).

Спутники Сатурна

Значительная часть спутников Сатурна, открытых за последнее время, вращается на очень больших расстояних от планеты по разнообразным орбитам и, вероятно, были захвачены гравитационным полем Сатурна из числа пролетавших мимо астероидов или комет.

Табл. 1 Характеристики некоторых спутников Сатурна

Большинство спутников Сатурна имеют невысокую плотность, очевидно, они состоят в основном из льда. Фотографии некоторых спутников приведены ниже:

Япет и Энцелад

Рея и Диона

Тефия

Самым крупным из спутников Сатурна, входящим в число крупнейших спутников Солнечной системы и представляющим наибольший интерес для изучения, является Титан.

Титан

Титан был открыт Гюйгенсом ещё в 17 веке. Спутник имеет довольно большие размеры (его диаметр превышает 5 тыс. км., что только в два с небольшим раза меньше диаметра Земли), но маленькую плотность. Предполагается, что Титан состоит из каменного ядра, покрытого ледяной оболочкой.

Единственный из всех спутников в Солнечной системе, Титан имеет плотную атмосферу. У поверхности Титана давление атмосферы в 1,5 раза выше, чем на Земле. По большей части атмосфера Титана состоит из азота (около 90%), также в ней присутствует аргон и небольшая доля метана и других газов. Возможно, атмосфера Титана по своему составу подобна той, которую имела Земля на ранних стадиях своего существования.

Сатурн и Титан находятся очень далеко от Солнца, и температура там очень низка. На его поверхности он составляет всего 90-100 К (около - 180° С). Облачный покров мешает разглядеть детали поверхности из космоса. Поэтому космический аппарат "Кассини", направленный в том числе для изучения Титана, имел обширный набор оборудования, включая радар, приборы для изучения в инфракрасном спектре, и, самое главное, посадочный модуль, предназначенный для высадки на поверхность спутника. В январе 2005 г. этот модуль успешно совершил посадку поверхность Титана и смог передать на Землю более точные данные о составе атмосферы, температуре и давлении, а также снимки поверхности Титана с небольшой высоты и непосредственно фото с самой поверхности (см. рис.).

3. Уран и его спутники

Уран - седьмая по расстоянию от Солнца планета Солнечной системы. Она также относится к планетам-гигантам, но заметно меньше Юпитера и Сатурна. Уран - первая планета, открытая уже в Новое время. До своего открытия она неоднократно наблюдалась различными астрономами, но каждый раз её считали просто ещё одной звездой. Уран был открыт случайно английским астрономом Вильямом Гершелем 13 марта 1781 года, который хотел назвать эту планету в честь своего покровителя короля Георга. Однако затем планета была названа в честь древнегреческого бога Урана, согласно традиции.

Характеристики Урана

средний радиус орбиты: 2,870,990,000 км

диаметр: 51,118 км

масса: 8.68*10^25 кгУран находится более чем в 19 раз дальше от Солнца, чем Земля. Период его обращения по орбите - 84 года. Уран вращается вокруг своей оси, полный оборот он делает примерно за 17 часов. Ось вращения составляет очень небольшой (около 7°), в отличие от других планет, у которых этот угол скорее ближе к 90°. Одна из гипотез, объясняющая такое необычное положение оси вращения Урана, предполагает, что смещение оси произошло из-за столкновения Урана с неким крупным небесным телом. Кроме того, подобно Венере и в отличие от остальных планет, Уран вращается в сторону, обратную своему движению по орбите.

Уран примерно в 4 раза больше Земли по размеру и в 14 раз по массе. Атмосфера Урана, подобно атмосфере Юпитера и Сатурна, состоит в основном из водорода и гелия, а внутри него, предположительно, находится силикатно-металлическое ядро. Кроме того, в атмосфере Урана много метана (который и придаёт планете голубоватый оттенок) и других примесей. В ней наблюдаются полосы облаков и дуют ветры.

У Урана имеется магнитное поле, по своей силе оно сопоставимо с магнитным полем Земли. Кроме этого, у Урана есть небольшие кольца, состоящие из мелких твёрдых обломков, как и у всех остальных планет-гигантов.

Окрестности Урана посетил пока только один космический аппарат, "Вояджер-2", в начале 1986 г.

У Урана имеется много спутников, на сегодняшний день их известно 27.

Спутники Урана

Табл.2 Характеристики некоторых спутников Урана приведены в таблице

Спутники Урана невелики. Крупнейшие из них - Титания и Оберон по размеру примерно в 2 раза меньше Луны. Они имеют небольшую плотность и состоят из смеси льда и каменных пород. Большинство спутников Урана названы в честь героев различных пьес Вильяма Шекспира.

Ариэль и Умбриэль

Титания и Оберон

4. Нептун

Нептун является последней планетой большой Солнечной системы по расстоянию от Солнца, он, подобно Юпитеру, Сатурну и Урану относится к планетам-гигантам. Его нельзя наблюдать невооружённым глазом, и в древности о существовании этой планеты не было известно. После открытия в конце 18 в. Урана астрономы обратили внимание на то, что его орбита не соответствовала закону всемирного тяготения Ньютона, претерпевая постоянные отклонения. Поэтому было высказано предположение, что за орбитой Урана существует ещё одна большая планета, гравитация которой и вызывает подобные отклонения. Несколько математиков стали делать расчёты, чтобы вычислить примерное местоположение этой планеты. По результатам этих расчётов 23 сентября 1846 года восьмая планета Солнечной системы была найдена. Её назвали Нептун, в честь ещё одного бога.

Характеристики Нептуна

средний радиус орбиты: 4,504,000,000 км

диаметр: 49,532 км

масса: 1.02 *10^26 кгНептун находится очень далеко от Солнца. Радиус орбиты Нептуна в 30 раз больше, чем орбиты Земли, а один оборот вокруг Солнца Нептун совершает лишь за 164,5 лет. Нептун вращается вокруг своей оси, период обращения равен 15,8 часов. По размерам Нептун примерно в 4 раза больше Земли и в 17 раз больше её по массе. Размер Нептуна немного меньше размера Урана, а масса немного больше, за счёт большей плотности.

Состав атмосферы Нептуна подобен составу атмосферы других планет-гигантов, она состоит в основном из водорода и гелия и небольшого количества метана, придающего планете синий цвет. Атмосферные процессы на Нептуне очень интенсивны, в ней нет таких устойчивых образований, которые могли бы сохраняться десятки лет. В атмосфере Нептуна дуют очень сильные ветры, самые быстрые в Солнечной системе. У Нептуна также имеется магнитное поле.

Вблизи Нептуна побывал только один космический аппарат, "Вояджер-2", в августе 1989 г. Он, в частности, подтвердил существование у Нептуна колец, подобных кольцам других планет-гигантов.

На сегодняшний день у Нептуна найдено 13 спутников.

Спутники Нептуна

Табл. 3 Характеристики некоторых спутников Нептуна

Самый большой спутник Нептуна - Тритон, он входит в число крупнейших спутников в Солнечной системе. Тритон состоит, по-видимому, из твёрдых каменных пород, с примесью около 25% льда. У него имеется слабая атмосфера, состоящая из азота. На Тритоне так холодно (всего лишь около 35К), что близи полюсов даже азот замерзает, образуя полярную шапку.

Тритон

5. Плутон

Плутон и его спутники

Планета открыта 18 февраля 1930 г. Клайдом Томбо в созвездии Близнецов (обсерватория Ловелла, Флагстафф, США). Самый большой спутник Харон открыт 22 июня 1978 г. Джеймсом Кристи (морская обсерватория США). Назван именем персоножа из древнегреческого мифа, который перевозил души умерших в подземное царство Плутона. Харон (мифология). Плутон имеет ещё 4 спутника: Гидра и Никта , Вулкан (Р4) и Цербер (P5) Новые имена для спутников Плутона P4 и P5

Июль 20, 2011: два изображения, полученные с разницей приблизительно в одну неделю Космическим телескопом Хабблом НАСА, показывают четыре луны, вращающиеся вокруг отдаленной, ледяной карликовой планеты Плутон: pluto-moons. Обнаруженная маленькая луна, временно обозначенная как P4, найдена телескопом Хабблом в июне 2011. Предполагаемый диаметр этой четвёртой луны от 13 до 34 км. NASA's Hubble Discovers Another Moon Around Pluto

Табл. 4 Плутон

СТАТЬИ О ПЛАНЕТЕ ПЛУТОН

Плутон - девятая планета от Солнца. Она состоит в основном из камня и льда. Лед на поверхности Плутона состоит из замершего метана и азота с примесями углеводорода. У Плутона существует спутник или планета-близнец Харон. Слой атмосферы на Плутоне очень тонок.

Плутон - в греческой мифологии бог подземного мира.

спутник юпитер сатурн уран

Табл. 5 Важные открытия

Размещено на Allbest.ru