Реферат: Солнечная система

орбите вокруг Солнца, он считался бы планетой. Дело в том, что спутник Юпитера

Ганимед – не просто самый крупный спутник в Солнечной системе, он превосходит

по размерам планеты Меркурий и Плутон. Ганимед покрыт толстым слоем водяного

льда. Космический аппарат "Вояджер" обнаружил на ледяной поверхности Ганимеда

большое количество трещин и канавок. Это можно объяснить тем, что Ганимед,

подобно Земле, имеет большие поверхностные движущиеся массы, называемые

тектоническими плитами. Возможно на Ганимеде случаются события, похожие на

земные землетрясения. Ганимед был открыт Галилеем и Мариусом в 1610 году.

Каллисто

Почему вблизи Каллисто

меняется магнитное поле Юпитера? Сам по себе спутник Каллисто не обладает

сильным магнитным полем. Один из возможных ответов состоит в том, что под

поверхностью Каллисто находятся океаны соленой воды, обладающей значительной

электропроводностью. Эта гипотеза получила дополнительное подтверждение после

недавно проведенного анализа того, как Каллисто генерирует и рассеивает тепло.

Считается, что тепло на Каллисто, вырабатывается в результате протекающих в

горных породах процессов радиоактивного распада. Такие же процессы поддерживают

в расплавленном состоянии земную мантию. Каллисто не может эффективно

рассеивать тепло, поскольку поверхность спутника покрыта толстыми слоями льда и

горных пород. Возможно, именно эта теплота предотвращает замерзание воды,

находящейся под поверхностью спутника. Каллисто имеет самую большую плотность

столкновительных кратеров в Солнечной системе, однако не имеет ни вулканов, ни

даже больших гор. Поверхность Каллисто испещрена трещинами и кратерами за

миллионы лет столкновений с межпланетными телами.

Сатурн

Шестая большая планета Солнечной системы. Расположен примерно вдвое дальше от

Солнца, чем Юпитер, и обращается вокруг него за 29.5 года. Экваториальный

радиус 60330 км, масса 95 земных, ускорение свободного падения на экваторе 1100

см/с2, сжатие 1/10, средняя плотность 0.7 г/см3. Период вращения на

экваторе равен 10 часов 14 минут и увеличивается к полюсам. На диске можно

различить полосы, зоны и другие более тонкие образования. В атмосфере

наблюдаются спектральные линии водорода Н2, метана СН4, ацетилена С2

Н2, этана С2Н6. Элементный состав, по- видимому, не отличается от

солнечного, т.е. планета состоит на 99% из водорода и гелия. По внутреннему

строению Сатурн похож на Юпитер. Эффективная температура Сатурна около 95 К.

Так же, как и у Юпитера, около половины излучаемой энергии обусловлено потоком

внутреннего тепла. Сатурн имеет магнитное поле (около 0.5 Э у видимой границы

облаков) и радиационные пояса. Он имеет очень красивую систему колец и 22

спутника, самый большой из которых – Титан – имеет собственную атмосферу, почти

полностью состоящую из азота. Уникальная по яркости по сравнению с кольцами

других газовых гигантов, система колец Сатурна имеет диаметр около 250 тыс. км,

однако толщина колец – всего несколько десятков метров. В настоящее время

астрономы предполагают, что возраст колец – всего около ста миллионов лет.

Титан

Самый большой спутник Сатурна Титан на редкость интересен: он единственный из

спутников Сатурна обладает атмосферой. В Солнечной системе есть еще только

один спутник с атмосферой - спутник Нептуна Тритон. Атмосфера Титана

представляет собой толстый слой облаков, в основном состоящих из азота. Такая

атмосфера похожа на земную, но по сравнению с ней содержит больше метана и

этана - химических соединений, содержащихся в смоге. Слой смога, возможно,

там такой плотный, что на Титане могут идти дожди из этой "топливной смеси".

В атмосфере Титана найдены химические соединения, имеющие органическую

природу. Это дает повод некоторым говорить о возможности жизни на Титане. Из-

за толстого слоя облаков условия вблизи поверхности Титана остаются

неизвестными. Фотография, которую Вы видите, была получена аппаратом

"Вояджер-1", пролетевшим около Титана в 1980 году. В последнее время Титан

более тщательно исследован космическим телескопом им. Хаббла.

Энцелад

Орбита Энцелад, спутника

планеты Сатурн, лежит между меньшим его по размерам Мимасом и более крупной

Тефией. Энцелад преимущественно состоит из водяного льда и имеет самую чистую в

солнечной системе, без каких-либо примесей, ледяную поверхность. Поэтому

поверхность Энцелада почти белая. На ней имеется много необычных желобков и

некоторе количество кратеров, подобно поверхности Ганимеда, спутника Юпитера.

Данные наблюдательные факты говорят о том, что поверхность Энцелада молодая,

и/или недавно измененная. Астрономы утверждают, что Энцелад предрасположен к

некоторой вуканичекой активности. Энцелад был первоначально открыт в 1789 году

Вильямом Гершелем.

Япет

Япет – третий по величине спутник Сатурна после Титана и Реи. Япет имеет

необычную поверхность, одно полушарие которой очень темное, а другое – очень

светлое. Французский астроном Джованни Кассини, который открыл этот спутник,

заметил, что Япет виден, когда он находится с одной стороны Сатурна, и не

виден, когда находится с другой стороны. Пока неизвестно, почему полушария

Япета так сильно отличаются.

Рея

Спутник Сатурна – Рея – стоит на втором месте по своим размерам после Титана;

однако является самым большим спутником, не имеющим атмосферы. Рея состоит

преимущественно из водяного льда и обладает небольшим каменным ядром.

Собственное вращение Реи и ее орбитальное движение вокруг Сатурна

синхронизированы, подобно системе Земля-Луна. По этой причине Рея всегда

обращена к Сатурну одной и той же стороной. Вследствие этого одно из

полушарий Реи всегда обращено вперед по направлению орбитального движения. На

это полушарие приходится больше ударов метеоритов, и поэтому на нем больше

кратеров по сравнению с “хвостовым” полушарием. Фотография получена

космическим кораблем “Вояджер-1” в 1980 году.

Диона

Один из больших спутников Сатурна, Диона, замечателен наличием ярких полосок

на своей поверхности. Эти полоски проходят поперек некоторых кратеров,

встречающихся в большом количестве на поверхности Дионы. Это говорит о том,

что полоски образовались уже после формирования кратеров. Диона состоит в

основном из водяного льда. Однако, судя по ее высокой плотности, Диона

содержит внутри большое количество каменного материала. Диона был открыта

Джованни Кассини в 1684 году.

Тефия

Тефия (Tethys) - один из самых больших и близких к планете спутников Сатурна.

Его посещали оба космических аппарата Вояджер - Вояджер 1 в ноябре 1980 г. и

Вояджер 2 в августе 1981 г. Сейчас известно, что Тефия почти полностью

состоит из водяного льда. На Тефии есть огромный ударный кратер, занимающий

почти целое полушарие. (Прим.: На снимке он не виден, т.к. всегда повернут к

Сатурну.) То, что удар, в результате которого образовался этот кратер, не

разрушил спутник, может служить свидетельством, что Тефия в прошлом не была

полностью замерзшим телом. Джованни Кассини открыл Тефию в 1684 г.

Мимас

Мимас является одним из самых

маленьких спутников Сатурна, однако на нем расположен один из самых больших

кратеров, получившихся в результате столкновения. Если бы столкновение было

немного более сильным, спутник был бы полностью разрушен. Этот кратер имеет

название "Гершель" в честь Вилльяма Гершеля, открывшего Мимас в 1789 году.

Гравитации Мимаса достаточно для образования единого почти сферического

объекта, однако оне не может воспрепятствовать образованию на его поверхности

очень крупных особенностей рельефа. Мимас состоит, в основном, из водяного льда

с вкраплениями камней, т.е. представляет из себя большой грязный "снежок".

Фотография, которую Вы видите, была получена аппаратом "Вояджер-1", пролетавшим

в окрестностях Сатурна в 1980 году.

Уран

Седьмая большая планета нашей

Солнечной системы. Первые шесть планет видны на небе невооруженным глазом и

принадлежат к числу наиболее ярких объектов. Уран виден только в телескоп (его

звездная величина 5.8m) и выглядит маленьким зеленоватым диском

диаметром около 4″. Большая полуось орбиты планеты равна около 19.2 а.е.,

а период обращения вокруг Солнца 84 года. Масса Урана в 14.6 раза больше

земной, радиус 25560 км. Уран обладает заметным сжатием (1/17). Средняя

плотность Урана 1.55 г/см3 больше, чем Юпитера и Сатурна.

По-видимому в его недрах больше тяжелых элементов. Детали

на диске Урана уверенным образом не различаются, но наблюдаются периодические

колебания блеска. По этим колебаниям и по эффекту Доплера был определен период

вращения вокруг оси 10 часов 49 минут. Наклонение плоскости экватора к

плоскости эклиптики очень большое – 98°, так что направление вращения обратное.

Спектроскопически в атмосфере Урана обнаружены водород Н2 (основная

составляющая, вероятно, наряду с гелием), метан СН4, и ацетилен С

2Н2. Метан имеет полосы поглощения в красной области спектра и

его значительно больше над верхней границей облаков, чем на Юпитере и Сатурне.

Это объясняет зеленоватую окраску планеты. Облака Урана состоят, по-видимому,

из частиц замерзшего метана, температура вблизи их верхней границы около 55 К,

газовое давление несколько атмосфер. В 1986 г. космический аппарат "Вояджер-2"

пролетел на расстоянии около 120000 км от Урана. Были переданы на Землю

изображения самой планеты, ее колец и спутников, исследовалась атмосфера

планеты (дистанционно) и ее магнитное поле. Напряженность магнитного поля у

видимой границы облаков около 0.25 Э. Удивительной является геометрия

магнитного поля Урана: эквивалентный диполь удален на расстояние 6000 км от

центра планеты и наклонен на 60° к оси вращения. Уран имеет 21 спутник и

систему колец. Самый крупный из его спутников – Титания. Имена всех спутников

Урана были позаимствованы у героев Шекспира.

Миранда

Автоматический аппарат

агенства НАСА Вояджер-2 пролетал мимо планеты Уран и ее спутников в 1986 году.

Когда облачное покрытие Урана делалось более разреженным, становилась видимой

поверхность Миранды - самой близкой среди больших спутников Урана. Вояджер-2

подлетел к Миранде ближе, чем к другим телам солнечной системы. Поэтому

полученная при этом сближении фотография имеет такое высокое разрешение.

Поверхность спутника покрыта большим количеством кратеров, и своими бороздами

похожа на спутник Юпитера Ганимед. Миранда также имеет несколько ущелий и

холмов. Этот спутник состоит из смеси равного количества льда и камня. Миранда

была открыта Джеральдом Купером в 1948 году.

Ариэль

Как на поверхности Ариэля

образовались ущелья? Этот вопрос возник после того, как Вояджер-2 пролетел

мимо этого спутника Урана в январе 1986 года. Была развита теория, в которой

из-за нагрева, вызванного приливным влиянием Урана, происходили "землетрясения"

и значительные смещения частей поверхности спутника. Теперь на замерзшем Ариэле

видна густая сеть желобов, многие из которых внутри покрыты неизвестным

веществом. Ариэль - второй по расстоянию от Урана спутник после Миранды. Он

состоит наполовину из водяного льда и наполовину из камня. Ариэль был открыт

Вилльямом Ласселом в 1851 году.

Умбриэль

Почему Умбриэль такой темный? Этот спутник отражает в два раза меньше света

по сравнению с другими спутниками Урана, такими как Ариэль. И что это за

яркое кольцо на его вершине? К сожалению, этого никто не знает. Эти вопросы

возникли, когда Вояджер-2 пролетел около этого спутника Урана в январе 1986

года. Аппарат Вояджер запечатлел старую поверхность этого спутника с необычно

большими кратерами и определил его химический состав. Оказалось, что Умбриэль

наполовину состоит изо льда и наполовину из каменных пород. Умбриэль является

четвертым по размеру среди пяти больших спутников Урана и третьим по

удаленности от планеты. Умбриэль был открыт Вилльямом Ласселом в 1851 году.

Титания

Поверхность Титании

исковеркана кратерами и ущельями. Фотография, которую Вы видите, была получена

межпланетным автоматическим космическим кораблем агенства НАСА Вояджером-2,

когда он пролетал мимо этого спутника Урана в 1986 году. Снимок был передан по

радио на Землю. Ущелья на Титании похожи на ущелья Ариэля, т.е. поверхность

Титании беспорядочно переформировывалась в далеком прошлом. Хотя Титания и

является самым большим спутником Урана, она все же намного меньше Тритона,

самого большого спутника Нептуна. Титания представляет собой большой грязный

ледяной шар, наполовину состоящий из водяного льда и наполовину из камней.

Титания была открыта Вилльямом Гершелем в 1787 году.

Оберон

Оберон – самый далекий на

сегодня и второй по размерам среди больших спутников Урана. Оберон был открыт

Вильямом Гершелем в 1787 году. Однако об этом спутнике почти ничего не было

известно до полета автоматического корабля Вояджер-2, пролетавшего мимо Урана в

1986 году. По сравнению со спутниками Урана Ариэлем, Титанией и Мирандой,

Оберон покрыт большим количество кратеров и поэтому больше напоминает Умбриэль.

Как и все большие спутники Урана Оберон состоит примерно наполовину изо льда и

наполовину из каменных пород. Заметьте, что на Обероне есть, по крайней мере,

одна большая гора, которую Вы, наверное, увидели на лимбе слева внизу. Высота

этой горы составляет 6 км.

Нептун

Восьмая планета Солнечной системы, удаленная от Солнца на среднее расстояние

30.1 а.е.; видимая звездная величина 7.6m угловой диаметр 2.4″, линейный

радиус 25050 км, масса 17.2 масс Земли, средняя плотность 1.7 г/см3,

период обращения вокруг Солнца почти 165 лет. Период вращения (прямого) вокруг

оси 15.8 часов ± 1 час. По характеристикам атмосферы и внутреннего строения

Нептун очень похож на Уран. Известны восемь спутников и система колец. Из них

Тритон принадлежит к числу крупнейших в Солнечной системе (радиус 2000 км); он

имеет обратное обращение вокруг планеты. Атмосфера

Нептуна в основном состоит из невидимых водорода и гелия. Своим синим цветом

Нептун обязан небольшому количеству метана в атмосфере, который поглощает в

основном красный свет. На Нептуне дуют самые быстрые ветры в солнечной системе,

их порывы достигают скорости 2000 километров в час. Существуют предположения,

что в плотной, горячей среде под облаками Урана и Нептуна могут образовываться

алмазы. Когда космический аппарат НАСА "Вояджер-2" пролетал мимо далекого

Нептуна в августе 1982 года, астрономы были крайне удивлены. Поскольку Нептун

получает всего 3 процента солнечного света, отражаемого Юпитером, они ожидали

увидеть темную, холодную, спящую планету. Вместо этого на снимках Вояджера

перед нами предстал динамичный и турбулентный мир. Одним из самых поразительных

открытий стало Большое Темное Пятно. Удивительно, что по размеру оно было

сравнимо Большим Красным Пятном Юпитера, находилось в тех же умеренно южных

широтах, и выглядело как аналогичное вихревое атмосферное образование. Скорость

ветра вблизи пятна достигали рекордной среди всех планет величины 2400

километров в час (670 метров в секунду). Согласно данным "Вояджера" Большое

Темное Пятно значительно изменилось в размерах за короткое время пролета. Когда

в 1994 году Космический телескоп им. Хаббла наблюдал Нептун, пятно исчезло,

правда, вместо него в северном полушарии планеты появилось другое темное пятно.

Тритон

Встреча "Вояджера-2" с Нептуном, самой далекой газовой гигантской планетой,

произошла в августе 1989 года. Во время этой встречи корабль подошел очень

близко (около 40 тысяч км) к самому большому спутнику Нептуна Тритону.

Поверхностная температура Тритона в среднем составляет -240 градусов Цельсия

(33 градуса Кельвина). На поверхности спутника царит удивительный, сложный,

активный мир. Например, темные пятна на фотографии являются маленькими

вулканами, состоящими из азотного льда с примесью органических соединений,

выброшенных во время действия гейзеров.

Плутон

Плутон и Харон образуют

двойную систему. Плутон обращается вокруг Солнца на среднем расстоянии 39,5

а.е. по орбите с большим эксцентриситетом (е = 0.249). Из-за большого

эксцентриситета он оказывается иногда ближе к Солнцу, чем Нептун (как,

например, в конце XX столетия). Наклонение орбиты к эклиптике (17°) тоже очень

большое, и Плутон выходит за пределы пояса зодиакальных созвездий. Масса около

0.002 массы 3емли, радиус 1145 км. Это самая малая из больших планет Солнечной

системы. Средняя плотность близка к 2 г/см3. Звездная величина

самого Плутона 15m, а его спутник Харон всего на 2m

слабее. При одинаковой природе поверхности размеры Харона должны быть только в

2.5 раза меньше, чем Плутона, а масса меньше раз в 10-20. Период обращения

Харона вокруг Плутона 6.4 сут., при расстоянии 17000 км, наклонение орбиты 55°.

Средняя температура поверхности Плутона 37 K. Поверхность Плутона покрыта

льдами из метана и азота с примесью углеводородов. Он имеет разреженную

атмосферу из тех же газов.

Страницы: 1, 2