Агровиробнича характеристика заданого ґрунту та заходи щодо покращення його родючості

Таблиця 2.14

Іонний склад водної витяжки (в чисельнику мг.-екв./100 г ґрунту, в знаменнику %)

Показник	Генетичний горизонт
	He	HI(e)ks	IHpks	Phiks/gl	Pglks	Pglks	Pglks
Сума аніонів та катіонів,%	0,03	0,04	0,28	0,37	0,63	0,46	0,73
Аніони	СО32-	Не зн.	Не зн.	Не зн.	Не зн.	Не зн.
	НСО3-
	Cl-
	SО42-	Не зн.
Катіони	Са2+
	Mg2+
	Na+
	K+

НСО₃^- надходить до ґрунту в результаті дисоціації гідрокарбонату.

Cl^- в незасолених ґрунтах знаходиться в незначних кількостях. Так як поріг токсичності Cl^- для більшості культур складає 0,01%, то в даному ґрунті спостерігається значне перевищення норми, починаючи з підсолонцевого горизонту.

Са²⁺ міститься у всіх ґрунтах,але в кислих ґрунтах вміст його значно менше.

Mg²⁺ знаходиться у всіх ґрунтах, проте кислі ґрунти вміщують його менше. Як правило, Mg²⁺ завжди менше, ніж Са²⁺ ().

Наявність K⁺ і Na⁺ в ґрунті обумовлює лужне середовище, засолення.



Таблиця 2.15

Агрохімічні показники

Показник	Генетичний горизонт
	He	HI(e)ks	IHpks	Phiks/gl	Pglks	Pglks	Pglks
pH водяний	6,5	6,5	7,6	8,0	8,0	8,2	8,5
Поглинуті катіони, мг-екв/100 г ґрунту	Ca2+	10,53	9,63	11,85	Не визн.	Не визн.	Не визн.	Не визн.
	Mg2+	8,36	3,31	10,32	»	»	»	»
	Ca2++Mg2+	-	-	-	12,22	8,33	6,89	11,41
	Na+	0,63	1,40	6,18	4,34	6,90	4,99	8,00
	K+	0,33	0,29	0,36	0,34	0,24	0,22	0,35
	Сума	19,85	14,63	28,71	16,90	15,97	12,10	19,76
	Na+, % від суми	3,17	9,56	21,52	25,68	43,20	41,23	42,64

Підводячи підсумки вище наведеного, можна зробити висновок, що дані ґрунти володіють несприятливими агрохімічними показниками, тому в сільському господарстві солонці без меліорації використовувати неможливо. Головне завдання меліорації - вилучення Na із ГПК, при цьому буде нейтралізуватись лужна реакція, проходити гідрофобізація й коагуляція колоїдів і в такий спосіб поліпшуватимуться негативні властивості та режими даних ґрунтів. Меліорація солонців повинна бути комплексною, що включає хімічну, водну меліорації, правильну агротехніку, оскільки один захід ефекту не дає. Хімічна меліорація необхідна для витіснення Na, для чого в ґрунті штучно підвищують кількість елементів, які мають більшу енергію обмінного поглинання, ніж Na. Проходить обмінна реакція, a Na, що витісняється з ГПК, може бути вилучений з ґрунту промивкою. В якості меліорантів найчастіше використовують гіпс, СаСl₂, К₂SO₄, а також кислоти (сірчану, азотну), сірку, фосфогіпс тощо. При гіпсуванні в ґрунті відбувається така реакція:

Дози гіпсу коливаються від 2 до 20 т/га.

Найбільш ефективно проводити хімічну меліорацію солонців при зрошенні, бо при цьому підвищується її ефективність, а утворені солі вимиваються з ґрунту.

2.10 Класифікація заданого типу ґрунту

В Україні поширено багато різних ґрунтів. Вивчення та раціональне використання їх можливе тільки на основі докладного їх визначення, тобто класифікації.

Класифікація - це поділ ґрунтів за спільними ознаками. Класифікація ґрунтів має ґрунтуватися на генетично-виробничій основі, тобто відображувати вплив умов і процесів ґрунтотворення на властивості ґрунтів як природних тіл.

Традиційно прийнята систематика солонців наведена в таблиці 2.16.

Таблиця 2.16

Класифікація солонців

Типи	Підтипи	Роди	Види
Автоморфні	Чорноземні Каштанові Бурі напівпустельні	а) за типом засолення; б) за глибиною засолення, см: солончакові (5-30); високо солончакуваті (30-50); солончакуваті (50-100); глибокосолончакуваті (100-150); несолончакуваті (150-200); в) за ступенем засолення: солонці-солончаки, сильно засолені, середньо засолені, слабо засолені, незасолені; г) за глибиною залягання СаСО3 та гіпсу: високо карбонатні (вище 40см), глибоко карбонатні (нижче 40см), високогіпсові (вище 40см), глибоко гіпсові (нижче 40см)	а) за потужністю НЕ: кіркові (<3см), мілкі (3-10), середні (10-18), глибокі (>18см) б) за вмістом увібраного Na в Sl,% від ЄП: залишкові (<10), малонатрієві (10-25), середньонатрієві (25-40), багатонатрієві (>40); в) за структурою Sl: стовбчасті, горіхуваті, призматичні, брилисті
Напівгідро-морфні	Лугово-чорноземні Лугово-каштанові Лугово-мерзлотні
Гідроморфні	Чорноземно-лугові Каштаново-лугові Мерзлотно-лугові Лугово-болотні

Типи солонців виділяються за характером водного режиму, підтипи - за розташуванням в тій чи іншій грунтово-біокліматичній зоні.

Солонці автоморфні формуються в умовах глибокого залягання грунтових вод (>6м) на засолених породах, найчастіше в степу. Тому ще їх називають степовими. Вони поділяються на:

а) чорноземні, які сформувались у чорноземній зоні, відрізняються низьким вмістом ввібраного Na в ГПК (<20%), кількістю гумусу від 1 до 5%;

б)каштанові, що розповсюджені в сухому степу невеликими плямами серед каштанових грунтів; профіль, у порівнянні з чорноземними, різко диференційований, кількість гумусу 1-3,5%, переважно хлоридно-сульфатний тип засолення;

в) бурі напівпустельні, утворені в напівпустелях серед бурих напівпустельних грунтів, містять дуже мало гумусу (<1,5%).

Солонці напівгідроморфні (лугово-степові) формуються на першій та другій надзаплавній терасах, в понижених елементах рельєфу, де РГВ знаходиться на глибині 3-6 м. За географічним фактором вони поділяються на:

а) лугово-чорноземні, що зустрічаються в лісостеповій та степовій зонах невеликими плямами в комплексі з лугово-чорноземними грунтами, відрізняються від солонців чорноземних явними ознаками оглеєння в материнській породі, збільшеним (2-7%) вмістом гумусу;

б) лугово-каштанові, сформовані в сухому степу, темніші від солонців каштанових, з ознаками оглеєння в Р;

в) лугово-мерзлотні - утворені в зоні вічної мерзлоти.

Солонці гідроморфні розповсюджені в заплавах рік, в приозерних, міжбалочних зниженнях, де РГВ<3м:

а) чорноземно-лугові утворюються серед чорноземів, у профілі добре виражене оглеєння, особливо в підсолонцевому горизонті та породі, гумусу містять 2-10%;

б) каштаново-лугові зустрічаються в сухому степу, на узбережжі Сиваша, сильно глеєві;

в) мерзлотно-лугові - в зоні вічної мерзлоти;

г) лугово-болотні - по периферії боліт, озер, характеризуються оторфованим горизонтом або Т і сильним оглеєнням.

Таким чином, солонці лучно-чорноземні глибокостовпчасті, солончакуваті на лесоподібних суглинках відносяться за типом до напівгідроморфних ґрунтів, а за підтипом до лучно-чорноземних.



2.11 Сільськогосподарське використання

Солонцеві ґрунти є невід'ємною частиною ґрунтового покриву України. Солонці широко використовуються у сільськогосподарському виробництві на площі 3,1 млн га, з яких розорано 1,75 млн га.

Високий вміст солей у ґрунтовому розчині та ґрунтово-вбирному комплексі обумовлює цілий ряд негативних властивостей цих ґрунтів. Ґрунти мають несприятливу агрономічну структуру, часто запливають від дощів, а в післядощовий період на їх поверхні утворюється ґрунтова кірка. Умови водного і повітряного режиму настільки несприятливі, що ці ґрунти без корінного поліпшення є малопридатними для сільськогосподарського виробництва.

Культурні рослини розвиваються на солонцях погано і навіть у сприятливі щодо зволоження роки врожайність на них у 2-3 рази нижча, ніж на зональних несолонцюватих ґрунтах. У посушливі роки вона знижується до нуля. За оцінки родючості ґрунтів в балах бонітети чорноземів типових у 3 рази більші, ніж даних солонців, вони складають відповідно 79 й 28 бали, тому наявність солонцюватих ґрунтів і солонців у ґрунтовому покриві розглядається як негативне явище.

Отже, через екологічно несприятливі для більшості вирощуваних рослин агрофізичні, фізико-хімічні, агрохімічні властивості та режими солонці відрізняються низькою біопродуктивністю. Широка розповсюджень солонцевих ґрунтів не може залишити поза увагою проблему їх сільськогосподарського використання. Така проблема на сьогодні існує і полягає вона в правильному і високопродуктивному використанню цих земель.



2.12 Агромеліоративні заходи по збереженню і підвищенню родючості

Суттєве підвищення родючості даних ґрунтів пов'язується з докорінною меліорацією. Меліоративне ґрунтознавство має на озброєнні екологічно аргументовану систему заходів, методів і прийомів меліорації, серед яких передусім виділяють такі її напрями: хімічний, агробіологічний, землювання, фітомеліорація.

1. Хімічна меліорація супроводиться внесенням у ґрунт меліорантів.

Гіпсування є класичним прийомом хімічної меліорації внесенням сиромеленого гіпсу, ангідриту або фосфогіпсу з метою заміни поглинутого натрію на кальцій. Першим запропонував і науково аргументував цей прийом меліорації К.К. Гедройць, який водночас попередив, що «докорінна меліорація солонцю гіпсуванням - захід дорогий і потребує для успішності умілого застосування». І.М. Антипов-Каратаєв показав, що присутність іону натрію в кількості 5 - 10 % від ЄКО не чинить негативного впливу на властивості ґрунту і продуктивність рослин. У зв'язку з цим норму гіпсу в т/га було запропоновано визначати за формулою:

CaSO₄ * 2Н₂О = 0,085(Na - 0,052T) * Н₀* d,(1)

де Na - вміст увібраного натрію, мг-екв/100 г ґрунту;

Т - ЄКО, мг-екв/100 г;

Н₀ - глибина орного шару, см;

d - щільність солонцевого горизонту, г/см3;

0,086 - значення 1 мг-екв гіпсу, г.

Широкомасштабне гіпсування солонцевих ґрунтів у багатьох регіонах України, Росії , а також Казахстану, здійснене за радянських часів у період 1960-1980 рр., підтвердило, що далеко не завжди цей прийом забезпечує їх докорінну меліорацію, особливо в умовах Степу і Сухого Степу з їх недостатнім атмосферним зволоженням. Аналіз того досвіду надав змогу пояснити причини слабкої ефективності гіпсування. Визначення норми меліоранта за формулою, яка увійшла в усі підручники, не враховує:

ь необхідності заміни натрію на кальцій не лише в орному шарі, а також у цілому по горизонтах НЕ + НІ;

ь той факт, що в Степу і Сухому Степу кількість опадів перевищує випаровуваність (необхідну передумову промивання сульфату натрію на богарі) лише в холодну пору року (листопад - березень), коли розчинність Na₂SO₄ за низьких температур гранично знижується (за таких умов витісняється з ҐВК і вимивається іон магнію, не врахований у формулі);

ь меліорант є малоефективним, оскільки не перемішується з масою ґрунту.

С.П. Семенова-Забродіна (1954) в стаціонарному досліді з меліорації каштанових солонцюватих ґрунтів у комплексі з солонцями (30%), закладеному на Генічеській дослідній станції, поставила експеримент з вивчення ефективності періодичного гіпсування (в три етапи з перервами по три роки) з поступовим поглибленням оранки (на 20, 30 і 40 см). Норми гіпсу визначались з розрахунком доведення кількості увібраного кальцію до 80 % від ЄКО за формулою, т/га:

CaSO₄ * 2Н₂О = 0,086(0,8T - Ca) * Н₀ * d,

де Ca - вміст увібраного кальцію, мг-екв/100 г.

Щоразу половину визначеної дози гіпсу вносили до, а другу половину - після оранки. В періоди між гіпсуванням і поглибленням оранки практикувалась сівозміна: чорний пар, озима пшениця, кукурудза на силос. Дослідження Ю.Є. Кізякова (1969-1987) показали, що такий агромеліоративний прийом забезпечив повне руйнування солонцевого профілю і оформлення в шарі 0 - 40 см екологічно нового агрогенного горизонту, забарвленого в однорідний темнувато-сірий колір, наділеного зернисто-грудкуватою структурою та агрономічно оптимальною об'ємною масою в 1,1 - 1,2 г/см³, з вмістом увібраного Са²⁺ 68,5-73,2 і Na⁺ - не більше ніж 3 % від ЄКО. Насичення ҐВК Са²⁺ здійснювалось за рахунок витіснення звідти іонів Na⁺ і Mg²⁺.

Окрім гіпсування хімічну меліорацію здійснюють хлоридом кальцію, сульфатом заліза, а також, як виняток, вапнуванням (у тому числі дефекатом) та іншими прийомами, далеко не всі з яких знайшли широке застосування в землеробстві на солонцюватих ґрунтах.

2.Агробіологічна меліорація, що її запропонували І.М. Антипов-Каратаєв і К.П. Пак (1953), ґрунтується на використанні для меліорації солонців їх власних ґрунтових ресурсів - сполук кальцію (карбонати, гіпс) у процесі глибокої (плантажної) оранки або ярусного обробітку триярусним плугом.

3.Землювання солонців запропонував М.В. Орловський для меліорації ділянок з комплексним ґрунтовим покривом за наявності солонців 5 - 10 %. Його метою є зрізання на солонцевих плямах горизонтів НЕ + НІ та перемішування цієї ґрунтової маси з верхнім шаром навколишніх слабкосолонцюватих та несолонцюватих ґрунтів. Технічно це завдання вирішується з допомогою скрепера та іншої сільськогосподарської техніки.

4.Фітомеліорація солонців передбачає використання солонцестійких рослин-галофітів з глибокою та міцною кореневою системою, здатних споживати та накопичувати в поверхневих горизонтах великі кількості кальцію.

Позитивний вплив усіх наведених методів і прийомів меліорації на властивості солонців і продуктивність рослин значно посилюється при поєднанні меліорацій в єдину екологізовану систему окультурювання цих специфічних ґрунтів із обов'язковим застосовуванням органічних та мінеральних (переважно кислих азотно-фосфорних без калію) добрив.



РОЗДІЛ З

СУПУТНИКИ ПЛАНЕТ СОНЯЧНОЇ СИСТЕМИ, ЇХ ХАРАКТЕРИСТИКА

Сонячна система (рис.3.1) - це система космічних тіл, включаючи, крім центрального світила (Сонця), дев'ять великих планет, їх супутники, безліч малих планет, комети, дрібні метеорні тіла і космічний пил, рухомі у області переважаючої гравітаційної дії Сонця.

У багатьох планет нашої Сонячної системи є невеликі компаньйони, що обертаються навколо них. Їх називають супутниками або місяцями. Отже, супутник - небесне тіло, яке рухається навколо планети або зірки під дією їх тяжіння.

Перші супутники планет Сонячної системи (не рахуючи Місяця) були відкриті в 1609 році Галілеєм. Це були 4 супутника Юпітера - Ганімед, Каллісто, Іо і Європа. Всього на сьогоднішній день відкрито 136 супутників планет. З них 101 супутник має власні назви, а решта - тимчасові позначення.

Найближчі до Сонця планети - Меркурій і Венера не мають природних супутників. З розвитком досліджень Космосу у дальніх планет майже щороку відкриваються нові супутники. В Сонячній системі найбільший супутник у Юпітера (Ганімед), діаметр його близько 5 тисяч кілометрів, що більше розміру планети Меркурій. Найменший супутник у Марса (Деймос), діаметр його близько 15 кілометрів. Більшість супутників обертаються по кругових орбітах. Винятком є ??4 супутника у трьох планет: у Нептуна - Нереїда; у Юпітера - Синопі; у Сатурна - Гіперіон і Феба. Ці супутники мають дуже витягнуті орбіти, їх ексцентриситет дорівнює 0,1-0,75. У більшості супутників орбіти «правильні», тобто лежать в екваторіальній площині. Винятком є 7 супутників у чотирьох планет, з «неправильними» орбітами (у Землі - Місяць; у Юпітера - Синопі і Леда; у Сатурна - Япет і Феб; у Нептуна - Тритон і Нереїда). Всі супутники обертаються по орбіті в напрямі добового обертання планет, крім 6 дальніх супутників трьох планет, які обертаються у зворотному напрямку (у Юпітера - Ананке, Карма, Пасіфе, Синопі; у Сатурна - Феб; у Нептуна - Тритон). Але не всі космічні об'єкти, які обертаються близько планет, можуть бути істинними супутниками цих планет. Більшість з них, швидше за все, є захопленими астероїдами. Супутники від астероїдів в основному відрізняються наступними властивостями.

Астероїди - це деградуючі об'єкти і вони: не мають внутрішнього ядра, не мають магнітної оболонки, мають неправильну форму, поступово по спіралі зближуються з планетою або Сонцем. Супутники на відміну від астероїдів являються об'єктами, що розвиваються, вони мають: внутрішнє ядро, магнітне поле, правильну форму, по спіралі віддаляються від своєї планети, обертаються близько планети в тому ж прямому обертанні, що і планета навколо Сонця.

Походження природних супутників планет

У процесі вивчення нашої сонячної системи, вчені все більше знаходять докази того, що планети і супутники планет формувалися під впливом космічних катастроф (рис 3.2). Є докази того, що на заключному етапі формування планет траплялися гігантські зіткнення між величезними космічними тілами. Як приклад, можна навести планету Меркурій. Вона має маленький розмір, але зате її щільність досить велика. Не зовсім звичайний нахил осі Урана. Напівсферична дихотомія Марса, іншими словами, відмінність між північним регіоном і гірськими плато на півдні планети. Ці три найяскравіших приклади найбільше наштовхують на висновок про те, що наша сонячна система створювалася в процесі катастроф в космосі.

Ну а, супутники планет, як стверджує наука, сформувалися двома способами. Ті супутники, що обертаються навколо планет - супутники планет, сформовані на орбіті цих самих планет. І процес створення цих супутників був точно такий же, як і планет. Вони з'явилися, завдяки міжзоряному пилу, який обертається одночасно навколо зірки Сонця і материнської планети. Тому вони мають меншу масу по відношенню до планети, навколо якої, обертаються. А також той факт, що їх орбіти проходять в екваторіальній площині материнської планети. Існують також ще супутники, які обертаються на орбітах далеко від своїх господарів. Їх прозвали «нерегулярні супутники». Орбіти у них як правило, витягнуті і ексцентричні.

Вчені вважають, що ці маленькі планети притягнулися гравітацією на останніх стадіях формування планет. Але виникнення Місяця не може пояснити жодна з існуючих теорій. Є гіпотези, які стверджують, що супутник планети Земля з'явився в результаті зіткнень прото-Марса і прото-Землі, ще на найперших стадіях свого формування. Одна з теорій твердить, що в процесі формування планети Марс, а це відбувалося на внутрішній орбіті нашої Сонячної системи, він зіткнувся з майбутньою планетою Земля. Це зіткнення сталося на маленькій швидкості за космічними мірками. В результаті сталося руйнування прото-Землі. І як наслідок багато кори і мантії потрапило в космос. Саме з цього викинутого матеріалу і сформувався Місяць.

Дана теорія дає відповідь на деякі питання. Супутник планети Земля за хімічним складом досить схожий на земний, але в теж час, Місяць не має важких елементів - заліза. Цей факт вчені пояснюють, що виникнення Місяця відбулося саме з того матеріалу кори і мантії, які були з областей Землі, де практично немає важких металів. Це підтверджує схожість хімічних складів між планетами.

Супутники планет Земної групи

До навколосонячних планет Земної групи (рис 3.3) належать Меркурій, Венера, Земля й Марс. Вони відрізняються від планет-гігантів меншими розмірами і, відповідно, меншою масою. Ці планети рухаються усередині пояса малих планет. Планети близькі за такими фізичними характеристиками, як густина, розміри, хімічний склад, але при цьому кожна планета має свої особливості.

Супутники Меркурія

Супутників у Меркурія, за сучасними даними, немає, хоча такі припущення висувалися раніше.

Супутники Венери

У минулому мали місце численні заяви про спостереження супутників Венери, але, за сучасними даними, природних супутників у Венери немає, а астероїд 2002 VE68 є лише квазіспутніком.

Супутники Землі

Місяць - найближче до Землі небесне тіло (рис.3.4), яке знаходиться від неї на середній відстані 384 400 км і має радіус 1 738 км. Маса Місяця значно поступається масі Землі, а сила тяжіння на його поверхні приблизно у 6 разів менша, ніж на Землі.

Відношення маси Місяця до маси Землі у порівнянні з подібною величиною для супутників інших планет дуже велике і становить 1:81. Друге місце (якщо не враховувати систему Плутон-Харон, 7:1) посідає супутник Нептуна Тритон, але його маса вже у 700 разів менша за масу планети. Тому є всі підстави вважати систему Земля-Місяць подвійною планетою.

Період обертання Місяця навколо осі дорівнює періоду його обертання навколо Землі. І через це Місяць завжди повернутий до Землі одним боком. Обертання такого типу називається синхронним. Однак, хоча в кожний даний момент спостерігач на Землі бачить рівно половину поверхні Місяця, через особливості його руху по орбіті насправді можна бачити не 50 %, а 60 % поверхні.

Найкрупніші деталі поверхні Місяця (рис. 3.5) можна бачити з Землі навіть неозброєним оком. До них належать світлі й темні ділянки. Першим спостерігав Місяць у телескоп Галілей, він і назвав темні ділянки морями. Ця назва за традицією збереглася, хоча відомо, що у місячних морях немає води. Світлі ділянки - материки - займають близько 60% видимої з Землі місячної поверхні. Це нерівні, гористі райони, пересічені гірськими хребтами. Більшість із них мають земні назви: Карпати, Кавказ, Альпи тощо. Моря являють собою рівнинні ділянки місячної поверхні. Ще у XVII сторіччі деяким з них було присвоєно екзотичні назви: Море Вологості, Море Достатку, Море Криз тощо. Найбільша різниця у висотах на Місяці 11 км, а по регіонах вона коливається в межах 4-6 км. На окремих ділянках місячної поверхні є також тріщини та рови, довгі й круті урвища, загадкові форми, що нагадують русла висохлих річок.

Проте найефектнішими деталями місячної поверхні є кратери, які носять імена видатних учених. Серед них одинадцять імен належать українцям. Кратерів на видимому із Землі боці налічується близько 30 000. Найбільші серед них - кратер Клавій з діаметром 235 км і Гримальді - 200 км. На фотографіях з космічних апаратів кратерів з діаметром від 60 см налічується більше 200 000. Біля деяких кратерів добре видно яскраві промені, де речовина відбиває до 20 % падаючого на неї світла. Найвідоміші серед таких кратерів -Тіхо і Коперник. У деяких кратерах є центральні гірки. Більшість кратерів на Місяці мають метеоритне походження.

Відповідні вимірювання показали, що в полудень на екваторі температура поверхні Місяця сягає 390 К, а вночі 120 К.

Близько 40 % невидимої з Землі місячної поверхні залишалися недосяжними для досліджень доти, доки радянська міжпланетна станція «Луна-3» (1959 р.) не здійснила обліт навколо Місяця. З'ясувалося, що на зворотному боці Місяця є такі ж деталі рельєфу, що й на видимому, але в меншій кількості. Найбільший кратер - Ціолковський (діаметр 789 км).

Від початку космічної ери досліджень в астрономії до Місяця було відправлено понад 60 космічних апаратів. Два з них доставили на Місяць самоходи «Луноход-1» і «Луноход-2», а дев'ять були пілотовані американськими астронавтами (з них шість апаратів здійснили м'яку посадку).

Першою людиною, яка 20 липня 1969 р. ступила на Місяць, був американський астронавт Нейл Армстронг. Разом з Едвіном Олдріном (рис.3.6) вони здійснили м'яку посадку у місячному модулі корабля «Аполлон-11» на західній околиці Моря Спокою, тоді як третій астронавт, Майкл Коллінз, залишався на орбіті Місяця. Відтоді і до грудня 1972 р. 12 дослідників США провели на поверхні Місяця загалом близько 300 годин, встановили різноманітні наукові прилади, зібрали і доставили на Землю 400 кг зразків місячного ґрунту.

Зразки місячних порід мають магматичне походження, їхній хімічний склад загалом такий же, як і склад земних порід, але з нестачею нікелю і кобальту і перевагою заліза, титану, цирконію та ітрію.

В місячних породах особливо багато кремнезему, глинозему, окисів заліза та кальцію. Вік місячних порід становить 3-4,6 млрд. років.

Місяць являє собою спокійне в тектонічному відношенні небесне тіло. Найбурхливіша епоха у його формуванні закінчилася ще 3,16 млрд. років тому. У наш час повна енергія місяцетрусів, зареєстрована сейсмометрами, менша, ніж енергія землетрусів, у 1 млрд. разів. В основному це місяцетруси, викликані падінням метеоритів. Але у 1958 р. співробітники Кримської астрофізичної обсерваторії М. Козирєв та В. Єзерський спостерігали в телескоп виверження газів з кратера Альфонс. А в листопаді 1971 р. група американських дослідників виявила в районі Океану Бур діючий гейзер.

Стале магнітне поле Місяця принаймні у 1 000 разів менше, ніж геомагнітне. Це свідчить про відсутність у Місяця рідкого ядра. Місяць оточений надзвичайно розрідженою газовою оболонкою з водню, гелію, неону та аргону, а також протяжною пиловою хмарою.

Знаходячись на невеликій відстані від Землі, Місяць спричиняє на її поверхні явища припливів і відпливів. Припливи і відпливи виникають через те, що розміри Землі порівняно з відстанню до Місяця не безмежно малі, тому дія сили місячного тяжіння на різні її точки неоднакова. Уявимо собі, що вся поверхня Землі вкрита океаном. Тоді частинки води, найближчі до Місяця у певний момент (у т. А), притягаються сильніше, а частинки найвіддаленіші від нього (у т. В) - слабкіше, ніж частинки в центрі Землі. Як наслідок, водна оболонка, створюючи припливний горб, набирає форми еліпсоїда, витягнутого в напрямку до Місяця. На відверненому від Місяця боці Землі також спостерігається припливний горб, але менших розмірів.

Земля обертається навколо осі, а тому припливні виступи пересуваються вздовж поверхні морів та океанів услід за Місяцем зі сходу на захід зі швидкістю 1 800 км/год. Над кожним пунктом припливна хвиля проходить двічі на добу. У відкритому морі рівень води піднімається на 1-2 м, а біля узбережжя, особливо у вузьких затоках чи бухтах, рівень води піднімається значно вище - на 4-5 м. Найбільші припливи - близько 18 м - спостерігаються на узбережжі Канади, де берег порізаний вузькими глибокими фіордами.

Тяжіння Місяця створює припливні деформації не тільки у гідросфері, але і в атмосфері, викликаючи двічі на добу зміну тиску повітря на кілька мм рт. ст., і в літосфері, викликаючи підйом поверхні Землі у середньому на 40 см.

Сонячне тяжіння також спричиняє припливи і відпливи, але через значно більшу віддаленість Землі від Сонця вони у 2,2 рази менші, ніж місячні. Через систематичну дію припливного тертя Земля поступово сповільнює своє обертання на 0,001 секунди за 100 років. Вивчення річних кілець у коралів дозволило встановити, що близько 500 млн років тому тривалість земної доби становила приблизно 21 год.

Супутники Марса

В існуванні двох супутників Марса (рис. 3.7) не сумнівався свого часу Кеплер, як це видно з його листа до Галілея: «Я ... шалено хочу мати телескоп, щоб, якщо зможу, випередити вас у відкритті двох супутників, які обертаються навколо Марса». А письменник Дж. Свіфт у «Мандрах Гуллівера» (1726 р.) написав: «Вчені Лапути відкрили два супутники, що обертаються навколо Марса, ... з яких внутрішній віддалений від центра планети точно на три її діаметри, а зовнішній - на п'ять, перший обертається в просторі за 10 годин, а другий - за 211/2».

Під час протистояння Марса у серпні 1877 р. американець А. Холл (1829-1907), архітектор за фахом, випробовуючи новий 66-сантиметровий рефрактор, узявся відкрити ці супутники. Ось його спогади: «Шанси виявити супутник здавалися дуже малими, так що я міг би відмовитись від пошуку, якби не моя дружина, яка наполегливо вселяла мені віру в успіх». Проте трапилось неймовірне: 2 серпня Холл уперше побачив супутник, згодом названий Деймосом, а 17 серпня він відкрив Фобос. Імена супутників - Фобос і Деймос - в перекладі з давньогрецької означають відповідно «страх» і «жах». Це, за легендою, - сини бога війни Ареса (Марса), вічні супутники свого батька.

Відстань Фобоса і Деймоса від центра Марса відповідно 2,76 і 6,9 радіуса планети (Фобос у 40 разів ближчий до поверхні Марса, ніж Місяць до Землі), період обертання відповідно 7 год 39 хв і 30 год 18 хв. Супутники Марса дуже «оригінально» розташовуються на його небі: Фобос за одну марсіанську добу встигає зробити три оберти навколо планети, сходячи на заході і заходячи на сході, а Деймос, зійшовши на сході, перебуває над горизонтом близько 65 год, тобто понад 2,5 марсіанської доби. Супутники рухаються в площині екватора і по колових орбітах.

Супутники Марса - дрібні небесні тіла, які за формою нагадують картоплини. Розміри Фобоса становлять 28x20x18 км, Деймоса - 16x12x10 км.

Середня щільність Фобоса - менше 2 г/см³, а прискорення вільного падіння складає 0,5 см/с². Людина важила б на Фобосі декілька десятків грам, тому з Фобоса, підстрибнувши, легко відлетіти в космос. Найбільший кратер на Фобосі має діаметр 8 км., порівнянний з найменшим поперечником супутника. На Деймосі найбільша западина має діаметр 2 км.

Невеликими кратерами поверхні супутників усіяні приблизно також як і Місяць. При загальній схожості, великій кількості дрібно роздробленого матеріалу, що покриває поверхні супутників Фобос виглядає більш "обідраним", а Деймос має більш згладжену, засипану пилом поверхню. На Фобосі виявлені загадкові борозни, що пересікають майже весь супутник. Борозни мають ширину 100-200 м і тягнуться на десятки кілометрів. Глибина їх від 20 до 90 метрів. Є декілька гіпотез, що пояснюють походження цих борозен, але доки немає досить переконливого пояснення, як втім, і пояснення походження самих супутників. Швидше за все це захоплені астероїди.

У 1945 р. американський астроном Б. Шарплесс виявив вікове прискорення в русі Фобоса по орбіті. Це означало, що Фобос, строго кажучи, рухається по дуже пологій спіралі, поступово наближаючись до поверхні Марса. Якщо так продовжуватиметься і далі, то через 15 млн. літ (термін з точки зору космогонії вельми невеликий , тобто1/300 віку Марса) Фобос впаде на Марс.

Проте лише через 14 років на це звернули увагу. На той час з'явилися небесні тіла, що рухалися таким самим чином. Це були штучні супутники Землі. Гальмування в земній атмосфері заставляло їх знижуватися, а наближення до центру Землі викликало прискорення їх руху. У 1959 р. радянський астрофізик І. С. Шкловський підрахував, що дія атмосферного тертя на Фобос може викликати спостережуваний ефект лише в тому випадку, якщо Фобос порожнистий. Друга гіпотеза, що пояснює прискорення Фобоса приливною взаємодією була висунута геофізиком Н.Н. Парійським.

Наявність вікового прискорення Фобоса не раз оскаржувалося через низьку точність перших спостережень, і остаточну відповідь на це питання може дати лише час. Проте цікаво, що в Деймоса жодного вікового прискорення виявлено не було.

Супутники планет-гігантів

Газові планети (планети-гіганти) - планети, які мають у своєму складі значну частку газу (водень і гелій).

У Сонячній системі це Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун.

Відповідно до гіпотези походження Сонячної системи, планети-гіганти (рис.3.8) утворилися пізніше за планети земної групи, коли температура навколосонячної туманності опустилася до точки кристалізації газу. В цей час всі тугоплавкі елементи вже були у твердій формі в складі більш близьких до Сонця планет.

Супутники Юпітера

Відомі 67 супутників Юпітера; це найбільша кількість відкритих супутників серед усіх планет Сонячної системи. Крім того, Юпітер має систему кілець.

1610 року Галілео Галілей, спостерігаючи Юпітер в телескоп, відкрив чотири найбільших супутники - Іо, Європу, Ганімед і Каллісто, які також носять назву «галілеєвих». Вони досить яскраві й обертаються доволі віддаленими від планети орбітами, що дає змогу спостерігати їх у польовий бінокль. На першість у відкритті супутників претендував також німецький астроном Симон Маріус, який пізніше дав їм назви, взявши імена з давньогрецьких міфів. Галілеєві супутники названі на честь персонажів давньогрецької міфології - коханок Зевса (Ганімед - коханець), оскільки Юпітер - аналог Зевса у римському пантеоні.

Завдяки наземним спостереженням системи Юпітера, на кінець 1970-х років було відомо вже 13 супутників. 1979 року, пролітаючи повз Юпітер, космічний апарат «Вояджер-1» виявив ще три супутники.

За допомогою наземних телескопів нового покоління ще 47 супутників Юпітера було відкрито групою астрономів з Астрономічного інституту Гавайського університету наприкінці 2000-го (діаметром 4-10 км) і 2001-го років (діаметром від 2 до 4 км). Оцінки розмірів отримані в припущенні, що їхнє альбедо становить 4%. Блиск супутників становить від 22 до 23m. Усі вони обертаються по помітно витягнутих еліптичних орбітах з ексцентриситетом від 0,16 до 0,48. Напрямок орбітального руху всіх нових супутників зворотний (тобто вони обертаються в напрямку, протилежному руху планет навколо Сонця і великих супутників навколо Юпітера). Орбіти сильно нахилені до площини екліптики - від 15 до 38 градусів. Періоди обертання складають від 534 до 753 діб, великі півосі орбіт - від 19 до 24 млн км.

Виділяють дві великі групи супутників Юпітера: постійні та непостійні, що утворюють систему супутників Юпітера (рис.3.9.) До постійних належать 4 галілеєві супутники і ще 4 внутрішні супутники. Постійні супутники мають проградне обертання і майже кругові орбіти з невеликим нахилом до екваторіальної площини планети. Інші 55 супутників Юпітера - непостійні - мають як проградне, так і ретроградне обертання, більш віддалені від планети й мають великі нахили та ексцентриситети орбіт.

За кількістю супутників Юпітер обігнав у 2011 році Сатурн. Останній відкритий супутник - S/2010 J 2. Він був відкритий 8 вересня 2010 року Крістіаном Вейллетом за допомогою 3,6-метрового телескопу Канада-Франція-Гаваї. Повідомлення про відкриття було зроблено 1 червня 2011 року.

Виділяють дві групи постійних супутників:

1) Внутрішні супутники або група Амальтеї - обертаються дуже близько до Юпітера: Метида, Адрастея, Амальтея і Теба. Найближчі два обертаються навколо планети менше, ніж за юпітеріанський день, інші два є відповідно п'ятим і сьомим за розмірами супутниками Юпітера. Спостереження наводять на думку, що принаймні найбільший з них, Амальтея, утворився не на теперішній, а на більш віддаленій орбіті, або це тіло сонячної системи, захоплене гравітацією планети.

Ці супутники, а також ряд поки ще незафіксованих внутрішніх супутників розташовані близько межі Роша, тому їх матеріалом поповнюються кільця системи Юпітера. Метида і Адрастея допомагають підтримувати основне кільце Юпітера, а Амальтея і Теба підтримують свої власні слабкі зовнішні кільця.

2) Основна група або Галілеєві супутники (рис.3.10) - це чотири масивні супутники: Ганімед, Каллісто, Іо та Європа. З радіусами, більшими за радіус будь-якої карликової планети, вони належать до найбільших (за масою) об'єктів Сонячної системи, за винятком Сонця і восьми планет, а Ганімед перевершує за діаметром Меркурій. Вони є, відповідно, першим, третім, четвертим і шостим за розмірами природними супутниками в сонячній системі і сукупно зосереджують у собі 99,999% усієї маси на орбіті навколо Юпітера. Сам Юпітер у 5000 разів важчий за Галілеєві супутники.

Внутрішні супутники також утворюють орбітальний резонанс 1:2:4. Моделі доводять, що вони утворилися повільною акрецією в розрідженій субтуманності Юпітера - диску газів і пилу, що існував навколо Юпітера після його утворення. У випадку Каллісто утворення тривало близько 10 мільйонів років.

Зображення чотирьох великих супутників були передані на Землю в 1996 році космічним апаратом « Галілео». На трьох супутниках Європі , Ганімеді і Каллісто був виявлений лід (у Іо його немає). Іо і Європа майже цілком складаються з речовини гірських порід , а Ганімед і Каллісто з цих порід мають тільки внутрішнє ядро.

Іо (рис.3.11) - третій за величиною супутник Юпітера, його радіус 1815 км. За розмірами він майже дорівнює Місяцю. Це найактивніший супутник, єдиний супутник у Сонячній системі, де достовірно виявлено не менше семи областей діючих вулканів і більше 100 вулканічних кальдер. В цілому рельєф Іо згладжений. Середня щільність дорівнює 3,53 г / см і , супутник в основному складається з гірських порід (силікатів). У 1996 році космічний апарат "Галілео" зафіксував у Іо великий шар іоносфери - шару з підвищеним вмістом заряджених частинок, концентрацію іонізованого кисню, сірки, діоксиду сірки на висоті 900 км над поверхнею супутника. Були також знайдені натрій, кальцій, двоокис сірки. Іонізований газ утримується супутником і не "вимітається" при обертанні магнітосферою Юпітера. Денна температура іоносфери дорівнює 400 - 500К, нічна 150 - 200К. У районі екватора температура поверхні становить -140 °С, а в полярних областях -190°С. У районі вулканічної активності температура є на 200 градусів гарячіше навколишнього фону ( +10 ° С). Припускають , що атмосфера Іо розряджена («сульфідна») і пульсує (розширюється і стискається) залежно від активності вулканів на цьому супутнику. Верхня межа тиску нейтральної атмосфери Іо отрималась рівною 10-9 атмосферам. Такий тиск у земній атмосфері зареєстровано на висотах 200-300 км .

Причиною вулканічної діяльності на Іо вчені вважають приливний розігрів його надр. Справа в тому, що під впливом тяжіння Європи і Ганімеда виникають обурення ексцентриситету синхронної орбіти Іо всередині Юпітера. Це і викликає зміни амплітуди постійних великомасштабних припливів. Крім приливної розігріву надр передбачається й інший механізм генерації тепла - внаслідок нагрівання електричним струмом , які порушуються при взаємодії Іо з магнітосферою Юпітера. Ця ідея поширюється на всі провідні тіла, що рухаються в магнітному полі або обтічні сонячним вітром. Астрофізиками було доведено, що планета і супутник утворюють свого роду генератор. Це було підтверджено в період з 1979 по 1981 рік апаратами "Вояджер-1" і "Вояджер-2", коли було доведено, що між Юпітером та Іо весь час виникають блискавки. Вчені вважають , що електромагнітні поля такого генератора дуже сприятливі навіть для атмосфери Землі.

Європа (рис. 3.12) - четвертий за величиною супутник Юпітера ( радіус 1569 км). Його будова нагадує будову Землі - металеве ядро і шарувата зовнішня оболонка. Європа має саму гладку поверхню і володіє найбільшою відбивною здатністю у всій Сонячній системі. Максимальні перепади висот становлять усього десятки метрів. Поверхнева температура в районах термінатора становить -180 С (93 °К ) , а опівдні -140-150 °С (53-63 °К). На Європі, як і на Ганімеді в 1995 році була виявлена ??атмосфера з тонким шаром кисню, а на поверхні планети водяний лід. Європа майже цілком складається з речовини гірських порід (80 %) , водяний лід і водно-крижана мантія (шуга). Вона зосереджена в товстій корі (приблизно 100 і більше км). Деякі фахівці вважають, що вода, що піднімалася з надр Європи, замерзла, а знизу кірку розпирали нові потоки води. Вважають, що під крижаним панциром може існувати океан з найпростішими організмами. Американські вчені припускають, що вода в океані має червоний колір і підігрівається зсередини супутника вулканічною діяльністю. На користь цієї гіпотези говорять не тільки зміни в магнітному полі Європи, а й інші ознаки.

Ганімед (рис. 3.13) - найбільший супутник не тільки Юпітера, але і всієї Сонячної системи (радіус 2631 км, це на 500 км більше розміру Меркурія). Зовні він дуже схожий на Місяць. Середня щільність дорівнює 1,83 - 1,93 г/см³. Натуральні кольори Ганімеда (різні відтінки коричневого кольору) представляють собою старі, сильно бомбардовані метеоритними ударами області (що мають найбільш темний колір) і більш молоді тектонічно - деформовані регіони (світлі відтінки). Ганімед має магнітне поле , володіє шаруватою структурою: металеве ядро, кам'яниста мантія і кора. У Ганімеда (як і у Каллісто) з гірських порід складена тільки центральна частина (ядро), а зовнішня оболонка утворена водяним або водно-аміачним льодом. Магнітосфера на Ганімеді була виявлена ??27 липня 1996 космічним апаратом "Галілео". Механізм генерації магнітного поля, ймовірно, такий же, як і у Землі. Тиск на поверхні дорівнює тиску на висоті декількох сотень кілометрів над поверхнею Землі (відкритий космос Землі). На супутнику виявлені сліди вулканічної і тектонічної активності. Припускають , що кора ( частково), швидше за все, крижана (водяний лід). Це говорить про присутність на супутнику атмосфери. І в 1996 році космічний телескоп Хаббла виявив на супутнику тонку кисневу атмосферу. На ньому відбуваються полярне сяйво. Це випромінювання відбувається з навколополярних областей супутника. Атмосфера супутника постійно оновлюється.

Каллісто (рис.3.14) - другий за величиною супутник Юпітера ( радіус 2400 км). Він найбільш віддалений від своєї планети. За будовою Каллісто схожий на Ганімеда в темних областях. На поверхні в світлих областях Ганімеда маються «пучки» паралельних борозен. Ширина їх досягає кілька сотень, а довжина - кілька тисяч кілометрів. Окремі борозни мають ширину від 5 до 15 км і глибину кілька сотень метрів. В цілому поверхня його досить гладка - варіації висот не перевищують 1 км. Супутник має безліч кратерів у кілька десятків кілометрів. У Каллісто (як і у Ганімеда ) силікатне ядро , магнітне поле , водно-крижана мантія і крижана кора (дуже потужна). У крижаній мантії, припускають, знаходиться великі включення скельних порід. Можливо, що він на 60 % складається з заліза і його з'єднань і на 40 % - з водяного льоду. Космічний зонд "Галілео" показав, що Каллісто має крижаний панцир з електричними потоками. Це передбачає наявність солоного океану. У 1997 році була відкрита атмосфера (з вуглекислим газом), але дуже розряджена («Галілео», НАСА).

Три супутника Юпітера - Європа, Ганімед і Каллісто - є основними кандидатами для колонізації космосу в межах Сонячної системи поряд з Марсом, Венерою, Місяцем, Меркурієм і поясом астероїдів.

Основна складність у колонізації Європи полягає сильному радіаційному поясі Юпітера. Людина без скафандра на поверхні Європи отримала б смертельну дозу радіації менше ніж за 10 хв.. Вважається, що під льодовою поверхнею супутника існує океан. Життя в ньому може бути більш захищене від радіації.

Ганімед - найбільший супутник у Сонячній системі і, крім того, єдиний супутник Юпітера, який має магнітосферу, яка захистить колонізаторів від згубної дії радіації.

За оцінками НАСА, Каллісто може стати першим колонізованим супутником Юпітера. Каллісто геологічно дуже стабільний і знаходиться поза зоною дії радіаційного поясу Юпітера. Цей супутник може стати центром подальших досліджень околиць Юпітера, зокрема, Європи.

Супутники Сатурна

Сатурн є шостою по розташуванню від Сонця і другий за розмірами (після Юпітера) планетою Сонячної системи. Його інакше ще називають газовим гігантом, а свою назву він отримав на честь римського бога землеробства.

На питання, скільки супутників у Сатурна, складно дати точну відповідь. До 1997 року астрономам було відомо всього лише 18 з них. В даний час з появою новітніх потужних телескопів вдалося нарахувати їх набагато більше. Природні супутники Сатурна представлені пристойною кількістю (62 штуки - з підтвердженою орбітою). 53 з них володіють власними назвами. Велика їх частина складається з льоду, гірських порід і має невеликі розміри. Це пояснює їх головну особливість - високу здатність відбивати сонячне світло. У більш великих супутниках формується кам'янисте ядро. Більшість з них (крім Феби і Гіперіона) постійно повернуто до планеті тільки однією стороною.

Супутники Сатурна (рис. 3.15.) бувають регулярними і нерегулярними. Перших налічують 24 штуки, а других - 38. Рух регулярних супутників відбувається майже по кругових орбітах, що знаходяться поблизу екваторіальній площині планети. Вони обертаються виключно в напрямку обертання Сатурна. Це вказує на те, що регулярні супутники Сатурна сформувалися в газопиловому хмарі, яка оточувало планету в період її зародження.

До нерегулярних представникам відносяться планети, рух які відрізняється від загальних правил. У них може бути більш витягнута орбіта або ексцентриситет, рух у зворотному напрямку по орбіті або більший нахил до екваторіальній площині. Вони обертаються по хаотичним орбітах на далекій відстані від планети. Це вказує на те, що Сатурн нещодавно захопив ці тіла з пролітали повз нього ядер комет або астероїдів.

Найбільший супутник Сатурна - Титан (рис. 3.16.) У Сонячній системі лише він один має щільну атмосферу, а за величиною він займає почесне 2-е місце. Його можна розглянути в телескоп, так як він менше Землі всього лише вдвічі. Це дуже цікаве небесне тіло, яке вченим вдалося вже вивчити досить добре. Виявлено, що супутник Сатурна Титан має складом, імовірно дуже схожим з складом Землі, яким вона володіла на початку зародження. Вчені висловлюють думку, що в його атмосфері також відбуваються процеси, які мільярди років тому були характерними для нашої планети.

Через свою непрозорою газової оболонки, що має товщину близько 300 км, він був практично недоступний для астрономів, що намагаються виміряти його діаметр. Тільки з появою останніх досягнень в області телескопічною техніки проведені дослідження показали, що надра Титана можуть складатися з рівних частин замерзлої води і твердих порід. В основному атмосфера його сформована з азоту, що робить його схожим на Землю.

Раніше існувала гіпотеза, досі не спростована, про існування на цьому супутнику річок, озер і морів, що утворилися з метану або з етану. Метан здатний існувати в трьох фазах і підтримувати подобу парникового ефекту, що і спостерігається на даному супутнику.

У Титана немає магнітного поля, а це означає, що він не має ядра, що проводить струм. Температура поверхні оцінюється в 95 кельвінів, а тиск перевищує земний у півтора рази. Низька температура не дає утворюватися більш складним органічним речовинам. Однак у нього є свій магнітний хвіст, утворений від взаємодії з магнітним полем Сатурна, в магнітосфері якого Титан служить джерелом заряджених і нейтральних водневих атомів.

При вивченні питання про те, скільки супутників у Сатурна, напевно, самим вірним буде розгляд найбільш великих. Одним з них є Мімос, що володіє величезним кратером під назвою Гершель, який складає в діаметрі близько 130 км. Це більше, ніж розмір багатьох супутників Сатурна. Діона, Тефия, Енцелад і Рея - всі вони відносяться до великих об'єктів і мають глибокі кратери і каньйони, а Енцелад є ще і найсвітлішим небесним тілом Сонячної системи.

Супутники Урана

Уран, сьома планета Сонячної системи, має 27 супутників (рис.3.17.) Всі вони отримали назви на честь персонажів з творів Вільяма Шекспіра та Александра Поупа. Перші два супутники: Титанію і Оберон у 1787 році відкрив Вільям Гершель. Ще два великі супутники (Аріель та Умбріель) було відкрито 1851 року Вільямом Ласселом. 1948 року Джерард Койпер відкрив Міранду. Всі інші супутники є значно меншими і були відкриті після 1985, під час місії «Вояджера-2» або за допомогою вдосконалених наземних телескопів.

Супутники Урана можна поділити на три групи:

· 5 великих

· 13 внутрішніх

· 9 нерегулярних супутників

П'ять великих супутників (рис.3.18) досить масивні, щоб гідростатична рівновага надала їм сфероїдальної форми. На чотирьох з них помічено ознаки внутрішньої і зовнішньої активності, такі як формування каньйонів і передбачуваний вулканізм на поверхні. Найбільший з них, Титанія, має діаметр 1578 км і є восьмим за розміром супутником у Сонячній Системі. Її маса у 20 разів менша земного Місяця.

Внутрішні супутники - це невеликі, темні об'єкти, схожі за характеристиками та походженням на кільця планети.

Нерегулярні супутники Урана мають еліптичні і дуже нахилені (збільшого ретроградні) орбіти на великій відстані від планети.

Два перші відомі супутники, Титанію та Оберон, було виявлено Вільямом Гершелем 11 січня 1787 року, через шість років після відкриття ним Урана. Пізніше Гершель вважав, що виявив шість супутників, і, можливо, навіть кільце. Протягом майже 50 років телескоп Гершеля був єдиним, за допомогою якого можна було розрізнити супутники Урана. У 1840-х роках досконаліші інструменти спостережень і сприятливе розташування Урана дозволили помітити ознаки інших супутників, окрім Титанії і Оберона. Нарешті 1851 року Вільямом Ласселом було відкрито два наступні супутники - Аріель і Умбріель.

Протягом тривалого часу в нумерації супутників Урана існували суперечки між позначеннями Гершеля (де Титанія і Оберон - Уран II і IV) і Лассела (де вони часом - I і II). Після того, як існування Умбріеля і Аріеля було підтверджено, Лассел пронумерував супутники від I до IV в порядку віддалення. З того часу нумерація не змінювалася. 1852 року син Вільяма Гершеля - Джон Гершель дав назви чотирьом відомим тоді супутникам.

На протязі майже століття нових відкриттів супутників Урана не було. 1948 року Джерард Койпер виявив найменший серед п'яти великих, сферичних супутників - Міранду. Декілька десятиліть потому, у січні 1986 за допомогою космічного зонду «Вояджер-2» було відкрито 10 внутрішніх супутників. «Вояджер» зафіксував ще один супутник, але тоді його не було помічено. «Відкрили» його 2001 року під час вивчення старих фотографій з «Вояджера-2», він отримав назву Пердіта.

До 1997 року Уран був єдиною планетою-гігантом, в якої не було виявлено нерегулярних супутників. Саме тоді наземними спостереженнями було виявлено дев'ять віддалених нерегулярних супутників. Ще два маленькі внутрішні супутники, Купідон і Меб, було відкрито 2003 року з використанням космічного телескопа «Хаббл». Останній з виявлених на 2008 рік супутників Урана - Маргарита - було відкрито 2003 року.

Перші два супутники Урана, відкриті 1787 року, отримали назву лише 1852 року, через рік після виявлення ще двох. Обов'язок дати їм назви взяв на себе Джон Гершель, син першовідкривача Урана. Він вирішив не брати назви для супутників із грецької міфології, назвавши їх на честь магічних духів з англійської літератури: царя і цариці фей та ельфів Оберона і Титанії із комедії «Сон літньої ночі» Вільяма Шекспіра і сильфів Аріеля і Умбріеля з «Викрадання локона» Олександра Поупа (Аріель також ельф із Шекспірівської «Бурі»). Причини такого вибору, мабуть, полягали в тому, що Уран, як бог піднебесся і повітря, супроводжується духами повітря. Замість того, щоб продовжити традицію давати імена духів повітря (лише Пак і Маб продовжили цю традицію), подальші назви зосередилися на джерелах Шекспіра. 1949 року п'ятий супутник, Міранду, було названо його першовідкривачем Джерардом Койпером на честь смертного персонажа з Шекспірівської «Бурі».

Поточна практика іменування супутників, усталена Міжнародним астрономічним союзом (МАС), використовує персонажів п'єс Шекспіра та поеми Поупа «Викрадання локона» (втім, наразі лише Аріель, Умбріель і Белінда мають імена з останньої поеми; всі інші названі за Шекспіром). Спочатку найвіддаленіші від центру супутники називали іменами персонажів лише з однієї п'єси («Буря»); але з Маргаритою, яка отримала ім'я з «Багато галасу даремно», ця традиція припинилася.

Система супутників Урана найменш масивна серед систем супутників планет-гігантів; загальна маса 5 найбільших супутників Урана не складе і половини маси Тритона (сьомого за розміром супутника у Сонячній системі). Найбільший із супутників Урана, Титанія, має радіус 788,9 км, що менше радіусу Земного Місяця, але трохи більше, ніж Реї, другого за розміром супутника Сатурна, що робить Титанію восьмим за розміром супутником у Сонячній системі. Уран приблизно в 10 000 разів масивніший, ніж його супутники.

...