Dom / Bradavice/ Šta je solarni sistem? Istraživanje Sunčevog sistema. Nove planete Sunčevog sistema

Šta je solarni sistem solarnog sistema. Istraživanje Sunčevog sistema. Nove planete Sunčevog sistema

Nama najbliža zvezda je, naravno, Sunce. Udaljenost od Zemlje do nje, prema kosmičkim parametrima, vrlo je mala: sunčeva svjetlost putuje od Sunca do Zemlje za samo 8 minuta.

Sunce nije običan žuti patuljak, kako se ranije mislilo. Ovo je centralno tijelo Sunčevog sistema, oko kojeg se planete okreću, sa velikim brojem teških elemenata. Ovo je zvijezda nastala nakon nekoliko eksplozija supernove, oko kojih je formiran planetarni sistem. Zbog svog položaja blizu idealnih uslova, život je nastao na trećoj planeti Zemlji. Sunce je već staro pet milijardi godina. Ali hajde da shvatimo zašto sija? Kakva je struktura Sunca i koje su njegove karakteristike? Šta mu budućnost donosi? Koliko značajnog uticaja ima na Zemlju i njene stanovnike? Sunce je zvijezda oko koje se vrti svih 9 planeta Sunčevog sistema, uključujući i našu. 1 a.u. (astronomska jedinica) = 150 miliona km - isto je i prosječna udaljenost od Zemlje do Sunca. Sunčev sistem uključuje devet velikih planeta, stotinjak satelita, mnogo kometa, desetine hiljada asteroida (malih planeta), meteoroide i međuplanetarni gas i prašinu. U središtu svega je naše Sunce.

Sunce sija već milionima godina, što potvrđuju savremena biološka istraživanja dobijena iz ostataka plavo-zeleno-plavih algi. Ako bi se temperatura površine Sunca promijenila za čak 10%, sav život na Zemlji bi umro. Stoga je dobro da naša zvijezda ravnomjerno zrači energiju neophodnu za prosperitet čovječanstva i drugih stvorenja na Zemlji. U religijama i mitovima naroda svijeta Sunce je oduvijek zauzimalo glavno mjesto. Za gotovo sve narode antike Sunce je bilo najvažnije božanstvo: Helios - kod starih Grka, Ra - bog sunca starih Egipćana i Yarilo kod Slovena. Sunce je donosilo toplinu, žetvu, svi su ga poštovali, jer bez njega ne bi bilo života na Zemlji. Veličina Sunca je impresivna. Na primjer, masa Sunca je 330.000 puta veća od mase Zemlje, a njegov polumjer je 109 puta veći. Ali gustina naše zvijezde je mala - 1,4 puta veća od gustine vode. Kretanje mrlja na površini uočio je i sam Galileo Galilei, čime je dokazao da Sunce ne miruje, već rotira.

Konvektivna zona Sunca

Radioaktivna zona je oko 2/3 unutrašnjeg prečnika Sunca, a radijus je oko 140 hiljada km. Udaljavajući se od centra, fotoni gube energiju pod utjecajem sudara. Ovaj fenomen se naziva fenomen konvekcije. Ovo podsjeća na proces koji se odvija u kotlu za kuhanje: energija koja dolazi iz grijaćeg elementa je mnogo veća od količine koja se uklanja provodljivošću. Topla voda blizu vatre diže se, a hladnija tone. Ovaj proces se zove konvencija. Značenje konvekcije je da se gušći gas raspoređuje po površini, hladi i ponovo odlazi u centar. Proces miješanja u konvektivnoj zoni Sunca odvija se kontinuirano. Gledajući kroz teleskop površinu Sunca, možete vidjeti njegovu zrnastu strukturu - granulacije. Čini se kao da je napravljen od granula! To je zbog konvekcije koja se događa ispod fotosfere.

Fotosfera Sunca

Tanak sloj (400 km) - fotosfera Sunca, nalazi se neposredno iza konvektivne zone i predstavlja "pravu sunčevu površinu" vidljivu sa Zemlje. Granule u fotosferi prvi je fotografisao Francuz Janssen 1885. Prosječna granula je veličine 1000 km, kreće se brzinom od 1 km/sec i postoji otprilike 15 minuta. Tamne formacije u fotosferi se mogu posmatrati u ekvatorijalnom delu, a zatim se pomeraju. Jaka magnetna polja su karakteristična karakteristika takvih mrlja. A tamna boja se dobija zbog niže temperature u odnosu na okolnu fotosferu.

Hromosfera Sunca

Hromosfera Sunca (obojena sfera) – gusti sloj (10.000 km) solarna atmosfera, koji se nalazi odmah iza fotosfere. Kromosferu je prilično problematično promatrati zbog njene blizine fotosferi. Najbolje se vidi kada Mjesec pokrije fotosferu, tj. tokom pomračenja Sunca.

Solarni prominenci su ogromne emisije vodonika, nalik dugim svjetlećim nitima. Prominence se dižu na ogromne udaljenosti, dostižući prečnik Sunca (1,4 mm km), kreću se brzinom od oko 300 km/sec, a temperatura dostiže 10.000 stepeni.

Solarna korona je vanjski i produženi sloj Sunčeve atmosfere, koji potiče iznad hromosfere. Dužina solarne korone je veoma duga i dostiže vrednosti od nekoliko solarnih prečnika. Naučnici još nisu dobili jasan odgovor na pitanje gdje se tačno završava.

Sastav solarne korone je razrijeđena, visoko jonizirana plazma. Sadrži teške ione, elektrone sa helijumskim jezgrom i protone. Temperatura korone dostiže od 1 do 2 miliona stepeni K, u odnosu na površinu Sunca.

Sunčev vjetar je kontinuirano otjecanje tvari (plazme) iz vanjskog omotača sunčeve atmosfere. Sastoji se od protona, atomskih jezgara i elektrona. Brzina sunčevog vjetra može varirati od 300 km/sec do 1500 km/sec, u skladu sa procesima koji se odvijaju na Suncu. Sunčev vetar se širi po celom Sunčevom sistemu i, u interakciji sa magnetnim poljem Zemlje, izaziva različite pojave, od kojih je jedna severna svetlost.

Karakteristike Sunca

Masa Sunca: 2∙1030 kg (332.946 Zemljinih masa)
Prečnik: 1.392.000 km
Radijus: 696.000 km
Prosječna gustina: 1.400 kg/m3
Nagib ose: 7,25° (u odnosu na ravan ekliptike)
Temperatura površine: 5.780 K
Temperatura u centru Sunca: 15 miliona stepeni
Spektralna klasa: G2 V
Prosječna udaljenost od Zemlje: 150 miliona km
Starost: 5 milijardi godina
Period rotacije: 25.380 dana
Osvetljenost: 3,86∙1026 W
Prividna magnituda: 26,75m

U posljednje vrijeme sve češće sanjam isti san. Kao da sam se već probudio, otvorio sam prozor i izleteo na slobodu. Ustajem otvoreni prostor u laganoj spavaćici rukama hvatam meteorite i plivam pored planeta. Budim se sa strašnom melanholijom - oh, kad bih samo mogao, istražio bih svaki kutak naš solarni sistem, a možda bi otišla i dalje.

Šta su planetarni i solarni sistemi

Planetarni sistem nazvan sistem koji se sam po sebi povezuje razni svemirski objekti koji se međusobno privlače i zajedno kretanje u prostoru i razvija na vrijeme.

Primjeri takvih sistema:

Upsilon Andromeda sistem.
Sistem 23 Vaga.
Solarni sistem.

Ispostavilo se da je naš Sunčev sistem je poseban slučaj planetarnog sistema čiji je centar Sunce.

Po kojim pravilima postoje planetarni sistemi?

I solarni i svi drugi planetarni sistemi podliježu nekim općim zakonima:

Postoji li život izvan Sunčevog sistema?

San naučnika je otkriti život izvan naše planete. Čak smo iu Sunčevom sistemu i dalje sami. Za dugo vremena Mars je bio potencijalni kandidat za nastanjivost - ali nažalost, nije išlo.

Sada ljudi pokušavaju barem pronaći sićušne bakterije na Jupiterovim mjesecima. Prekriveni su ledom, ispod kojeg se može sakriti okean. U takvim uslovima, naravno, ne priča se o humanoidnim inteligentnim bićima. Ali čak i sićušni mikroorganizam pronađen izvan Zemlje će nam dati nadu u to Postoji život izvan Sunčevog sistema.

Na kraju krajeva, ne možemo tek tako letjeti tamo: Milioni godina nisu dovoljni da se istraži ceo Univerzum. Ostaje samo tražiti živa bića negdje bliže, ili se nadati da će razvijenija civilizacija doletjeti do nas da nas upozna.

Korisno9 Nije od velike pomoći

Komentari0

Verovatno ništa u istoriji Univerzuma nije toliko privlačilo čoveka kao misteriozni svemir. Ljudi su oduvek težili da saznaju njegove tajne. Svi znaju da je Zemlja dio solarnog planetarnog sistema zajedno sa 8 ili 7 drugih planeta. Zašto tako nejasno? Hajde da to shvatimo sa mnom.

Tajanstvena "Planeta Devet" ili koliko je planeta u Sunčevom sistemu

Dugo je svima bilo jasno da u Sunčevom sistemu postoji 9 dobro poznatih planeta, uključujući Pluton. Ali nedavno se sve promijenilo. Istraživači su pažljivije proučavali planete Sunčevog sistema i došli do toga Pluton NIJE planeta. A nedavno su 2016. godine naučnici iznijeli hipotezu da 90% potvrđuje da još uvijek postoji devet planeta u Sunčevom sistemu, ali to više nije zaboravljeni Pluton, već nova "Planeta devet".

Naučnici koji su otkrili planetu zovu je Debela. Zašto? Mogla bi deset puta veći od Zemlje! Hladan je i prolazi oko Sunca tek nakon 10-12 hiljada godina. Zamislite samo ove vremenske skale!

Tačnije o komšijama

Dok su istraživanja o misterioznoj "devetoj planeti" još uvijek u toku, čovječanstvo već sa sigurnošću zna za postojanje 7 susednih planeta naša Zemlja. Bilo bi zanimljivo saznati više o njima.

Merkur. Noću temperatura ovdje može dostići minus 170 stepeni, a tokom dana porasti do plus 400.
Venera. Najsjajnija planeta u Sunčevom sistemu. Omotano je oblacima koji odražavaju Sunce. Ovdje konstantno eruptiraju vulkani i udaraju munje.
mars ili Crvena planeta.Iznenađujuće je da su mnogi Zemljini mikrobi prvobitno nastali na Marsu. A prije mnogo godina, Mars je bio bogat vodenim resursima.
Jupiter. Najveća planeta. Ovdje je jako vjetrovito i ima snažnih udara groma, a nemirna oluja bjesni na ekvatoru više od 300 godina.
Saturn. Prstenasta planeta. Prstenovi su fragmenti jednog od satelita.
Uran. Planeta koja leži na boku. Ima 27 satelita.
Neptun. Najudaljenija planeta od Sunca. Brzina vjetra je preko 1500 km na sat.

Zvezda koja se zove Sunce

Sunce se pojavilo prije oko 5 milijardi godina. To je goruća zvijezda, to je goruća kolona 700 milijardi tona vodonika svake sekunde. Temperatura površine cca. 5500 stepeni. Teško je to čak i zamisliti, složićete se. Vjeruje se da Sunce još ima vremena za život 5 milijardi godina. Dakle, za samo milijardu godina može postati teško živjeti na Zemlji, jer će Sunce postati još veće i intenzivnije grijati Zemlju. Ali nemojmo biti pesimisti.

Sunce je mala zvijezda koja nam je dala život. Ona je naš stalni vodič u mračnim prostranstvima svemira bez dna.

Korisno1 Nije od velike pomoći

Komentari0

Od pamtivijeka, najradoznaliji pripadnici naše vrste gledali su u nebo. Čim pogledate u bezgranične daljine, zemaljski problemi već izgledaju kao kosmička prašina. Kao dete, moj otac i ja smo često noću hranili Velikog medvjeda i češljali kosu Veronike, žene kralja Ptolomeja.

Pozivam vas na zamišljeno putovanje. Ne, ne, nahranićemo Medveda drugi put, ali danas ćemo posetiti sestre naše rodne planete.

Uvod u solarni sistem

Prvo ću ti reći kratka istorija neprimjetan (osim činjenice da se ovaj odgovor sada piše na jednoj od njegovih planeta) Solarni sistem.

Bilo je to 9 milijardi neke godine nakon velikog praska, ili 4 milijarde 50 miliona neke godine prije Hristovog rođenja (kako god vam odgovara). Približna adresa onoga što se dešava je galaksija mliječni put, koji se nalazi u superjatu Djevice, Orionovom kraku. Pod uticajem nepopustljive gravitacije u sredini gigantski molekularni oblak pojavljuje se akumulacija materije koju će za 4,5 milijardi godina nazvati stanovnici jedne male planete Ned. Materija koja ne pada u centar formira proto-Sunce koje rotira okolo disk, koji će kasnije dati život planete, satelite i druge stanovnike Sunčevog sistema.

Nazad u sadašnjost, Sunčev sistem je poprimio oblik koji nam je već poznat. Odgovorimo na pitanje: "Šta je solarni sistem?" To je planetarni sistem sa žutim patuljkom u sredini.

Glavni članovi solarne porodice

Naš solarni sistem je dom za veliki broj stanovnika. Ako zaboravimo na lokalnog diktatora, koji ostale stanovnike drži pod strogom gravitacionom kontrolom (na Sunce čini 99,86 posto mase sistema), mogu se nazvati glavni članovi porodice planete. Ali oni se ne slažu uvijek; iz nepoznatih razloga, planete su podijeljene u dvije kompanije: jedna četiri se kupa u blizini Sunca, dok je druga na pristojnoj udaljenosti od zvijezde.

Zemaljske planete(oni blizu sunca):

Merkur;
Venera;
Zemlja;
Mars.

Džinovske planete:

Jupiter;
Saturn;
Uran;
Neptun.

O da, negdje u daljini samo je Pluton tužan. Plutone, uz tebe smo!

Korisno1 Nije od velike pomoći

Komentari0

Gledajući u zvjezdano nebo, uvijek sam bio fasciniran ljepotom i veličinom svemira, a sedeći u tihoj večeri, gledajući u vedro nebo, pokušavao sam da zamislim ogromne udaljenosti do zvezda i galaksija koje prkose ljudskoj mašti. Možete se diviti bezbrojnim zvijezdama dugo vremena, od kojih svaka može biti ili zvijezda ili planeta, ili zasebna galaksija. I da li je naš sistem zaista jedini u ovom mnoštvu? Astronomi danonoćno traže sisteme i planete slične našim. U međuvremenu, objasniću šta je Sunčev sistem i gde su njegove granice.

Šta je solarni sistem

Mjesto u svemiru gdje se nalazi Ned, ili bilo koja druga zvijezda i planeta, kao i mnogi drugi objekti, kao što su asteroidi, komete, meteoriti, naziva se sistem. Svi se kreću u svojim orbitama zahvaljujući ogromnim sunčeva gravitacija. Evo nekih podataka.

ned - glavni izvor energije, njegova snažna gravitacija drži orbite planeta na njihovim mjestima, energija sunca utiče klima i za priliku porijeklo života.
Part Solarni sistem uključuje planete: Merkur, Veneru, Zemlju, Mars, Jupiter, Saturn, Uran, Neptun i Pluton.
99,86% ukupne mase sistema je obuhvaćeno Ned.
99% ukupne mase planeta zauzimaju divovi ( Jupiter, Saturn, Uran, Neptun), koji se uglavnom sastoji od gasa, helijuma, vodonika, metana, amonijaka.

Gdje se završava solarni sistem?

Naučnici još nemaju tačnu definiciju gdje se završava Solarni sistem, budući da postoji nekoliko definicija po ovom pitanju.

Rub Sunčevog sistema se često naziva područjem u kojem se nalazi na udaljenosti od 150 astronomskih jedinica(1 astronomska jedinica je udaljenost jednaka između Sunca i Zemlje, u prosjeku 150 miliona km) solarne čestice se sudaraju sa međuzvjezdanim plinom. Ovo područje se zove heliopauza.

Područje u kojem gravitacija Sunca postaje slabija od galaktičke , pozvao brdska sfera, je hiljadu puta dalje.

Sonda Voyager 1 postao prvi i jedini koji je uspeo da savlada heliopauzu i napusti granicu Sunčevog sistema, postavši tako najviše udaljeni sa zemlje objektom izgrađenim ljudskom rukom.

Korisno0 Nije baš korisno

Komentari0

Neću kriti da sam vatreni obožavatelj naučne fantastike, bilo da se radi o filmovima, knjigama ili bilo čemu drugom. Naravno, u savremeni svet Mnogo je fikcija i nagađanja o svemiru, jer su njegova beskrajna prostranstva i misterije modernom čovjeku na mnogo načina neshvatljivi. Međutim, sa sigurnošću se može reći da čovečanstvo je jedan od oblika života planete Zemlje, koji je u Solarni sistem i okreće se oko glavne svjetiljke - Sunca. Takvi sistemi širom Univerzuma triliona, ali upravo s našim počinje proučavanje vidljivog dijela svemira.

Šta uključuje solarni sistem?

Solarni sistem- dosta mali klaster po univerzalnim standardima, međutim, ovdje se nalaze vrlo velika nebeska tijela. Prvi je Ned, Istina, vremenom će postati mnogo veći, jer je evolucija zvijezde sada u srednjoj fazi. Near 5 milijardi godine, na mjestu našeg sistema postojao je ogroman molekularni oblak, kao rezultat njegovog kolapsa, pojavilo se Sunce, a takođe protoplanetarni disk različite materije, koji su kasnije formirali planete, asteroide i sve ostalo.

Svih 8 planeta podijeljeno je u nekoliko kategorija, - zemaljska grupa, gasni divovi. Prvi završava na Marsu i uključuje Zemlju, Veneru i Merkur. Drugi počinje sa Jupiterom, a slijede Saturn, Uran i Neptun. Moguće je da postoji i deveta planeta; naučnici tu vjerovatnoću procjenjuju na 90%, ali ako je tako, onda se nalazi na samom rubu sistema.

Poznate egzoplanete pogodne za život

Svi žele da veruju u to zemaljski oblik života nije jedini. Napori mnogih naučnika usmereni su na potragu za vanzemaljskim civilizacijama, pa je danas bilo moguće otkriti nekoliko planeta sa uslovima sličnim onima na Zemlji, naime:

Kepler-438b.
Proxima Centauri b.
Kepler-296e.
KOI-3010.01.
Gliese 667 Cc.

Svi se oni nalaze na tolikoj udaljenosti od svojih zvijezda da je vjerovatnoća postojanja života na njima prilično velika visoko. Egzoplanete različitih veličina, kao i zvijezde, impresivna su komponenta Univerzuma, pa je malo vjerovatno da će biti beživotna.

Korisno0 Nije baš korisno

Komentari0

Nažalost, u mojoj školi nije postojao predmet kao astronomija. Sve što me zanima, morala sam sama da pronađem u bibliotekama, jer u mom detinjstvu jednostavno nije bilo interneta. Mnogo sam o astronomiji naučio od svog djeda, načitanog i sveznajućeg čovjeka. Sjećam se da smo jednog dana otišli u planetarijum, gdje su demonstrirali uređaj naše WITHSolarni sistem.

Kosmička tela uključena u Sunčev sistem

Opća definicija

Solarni sistem, ona je ista planetarno- sistem sa centralno telo - zvijezda Sunce, i objekata koji rotiraju oko njega. Naš sistem je formiran 4,58 milijardi. prije mnogo godina. Impresivan dio ukupne mase tijela našeg sistema pada na centralnu zvijezdu, a ostatak je raspoređen između udaljenih planeta. Sve planete imaju relativno kružne orbite, koji se nalazi unutar ravni disk, zvao ravan ekliptike.

Struktura našeg Sunčevog sistema

Struktura Sunčevog sistema

Naš sistem uključuje Sunce i 8 velikih kosmičkih tijela - planeta. Osim našeg doma - planete zemlja, još 7 planeta kruže oko solarne kugle:

Merkur- prema karakteristikama njegove strukture podsjeća me na mjesec;
Venera- najviše se razlikuje gusta atmosfera, ponekad se naziva "sestra Zemlje", zbog sličnosti sastava i veličina;
mars- naši najbliži "komšija", manji od Zemlje za 53%;
Jupiter - najveće telo u našem sistemu, ima gasovita struktura;
Saturn - gasni gigant, poznat po svojoj prstenovi koji se sastoji od sitnih čestica led I prašina;
Uran- njegova zanimljiva karakteristika je rotacija okolo Ned "na strani", zbog vrlo nagnute orbite;
Neptun- četiri puta veći zemlja i, prva planeta otkrivena sa matematičkih proračuna;

Posljednja dva se razlikuju samo u teleskop, ostalo se može vidjeti u vedroj noći i golim okom.

Saturn je šesta planeta od Sunca

Planete draga naša Solarni sistem generalno se dele u dve grupe:

unutrašnje ili zemaljske planete - Mars, Venera, Zemlja i Merkur. Odlikuje ih visoka stopa gustina i dostupnost tvrda podloga;
vanjski, odnosno plinoviti divovi - Neptun, Uran, Saturn i Jupiter. Prema svojoj veličini, oni su višestruko superiorni draga naša zemlja.

Naš dom je planeta Zemlja

Zanimljiv dio sistema je komete, u ogromnom broju koji oru svemirom različite orbite. Neki su bezbedni - njihove orbite su u blizini impresivna udaljenost od Zemlje, drugi izazivaju zabrinutost među naučnicima širom svijeta. Tako, na primjer, jedna od verzija smrti dinosaurusa broji sudar kometa sa našom planetom.

Korisno0 Nije baš korisno

Komentari0

IN planinarenje Morao sam dosta često prenoćiti ispod otvorenog nebo. Pogledao sam noćno „ćebe“ posuto zvijezde, kao da se malo raspada dijamanti. Inspirisan ovim uspomenama, želim da vam ispričam nešto o tome Solarni sistem.

Granice Sunčevog sistema

ćao pitanje je otvoreno, ali su glavni istaknuti faktori, koji ove određuju granice: solarna gravitacija i solarni vjetar. Vanjska granica solarnog vjetra se naziva heliopauza, iza kojeg vjetar i međuzvjezdana materija promešati i rastvoriti jedno u drugo. Nalazi se u 400 jednom dalje Pluton. Vjeruje se da je granica unutra 1000 puta dalje zbog dominacije gravitaciono polje Ned preko galaktike.

Granice Sunčevog sistema

9th planet

IN 2016 Desilo se nešto neobično ove godine - K. Batygin i M. Brown otkrio novu deveta planeta Sunčev sistem, sa realnim priliku ona postojanje V 90% , tako su je zvali "Planeta 9". Navodno se nalazi na udaljenosti od 90 milijardi km. od sunca. Planeta 10 puta više od našeg zemlja, A promet oko Sunca zauzima 10-20 hiljada godina. Sada naučnici aktivno proučavaju njegovo postojanje.

Dimenzije planete 9 i Zemlje

Švedski solarni sistem

Slučajno jeste najveći model Sunčevog sistema na Zemlji, skala koji 1:20 miliona ( , ). Ova instalacija je "živ" i možete ući u to staviti nešto novo. Džinovska sferna struktura tzv Ericsson-Globe, je "sunce". Zemljana grupa planete koje se nalaze u Stockholm, A odmor- iza, zajedno balticko more. Pored ovih nebeskih tijela, model sadrži:

Kada će solarni sistem umrijeti?

Prema teorije, sistem koji se sastoji od 3 ili više tijela, sposoban pokret I bacanje jedan od njih je izvan nje. Osim toga, zbog gravitacija, tijela mogu ući u " Saobraćajna nesreća„ako prođu blizu onda jedno sa drugim sistem će se smanjiti prije jedan ogroman objekt. Danas ovaj zadatak nije riješeno, ali po analiza izračunato je da je sistem najvjerovatniji stabilan, Ako govorimo o pustiti planete sa njega. kako god nema stabilnosti relativno sudara planeta jedne s drugom. želim te molim te, ovo bi se moglo dogoditi ne ranije nego kroz 4,57 milijardi godina :)

Univerzum (svemir)- ovo je čitav svijet oko nas, neograničen u vremenu i prostoru i beskonačno raznolik u oblicima koje vječno pokretna materija poprima. Bezgraničnost Univerzuma može se delimično zamisliti u vedroj noći sa milijardama različitih veličina svetlećih treperavih tačaka na nebu, koje predstavljaju udaljene svetove. Zraci svjetlosti brzinom od 300.000 km/s iz najudaljenijih dijelova Univerzuma stižu do Zemlje za oko 10 milijardi godina.

Prema naučnicima, Univerzum je nastao kao rezultat “ Veliki prasak» prije 17 milijardi godina.

Sastoji se od klastera zvijezda, planeta, kosmičke prašine i drugih kosmičkih tijela. Ova tijela formiraju sisteme: planete sa satelitima (na primjer, Sunčev sistem), galaksije, metagalaksije (jata galaksija).

Galaxy(kasno grč galaktikos- mlečno, mlečno, od grčkog gala- mlijeko) je ogroman zvjezdani sistem koji se sastoji od mnogih zvijezda, zvjezdanih jata i asocijacija, maglina plina i prašine, kao i pojedinačnih atoma i čestica rasutih u međuzvjezdanom prostoru.

U svemiru postoji mnogo galaksija različitih veličina i oblika.

Sve zvijezde vidljive sa Zemlje su dio galaksije Mliječni put. Ime je dobio zbog činjenice da se većina zvijezda može vidjeti u vedroj noći u obliku Mliječnog puta - bjelkaste, mutne pruge.

Ukupno, galaksija Mliječni put sadrži oko 100 milijardi zvijezda.

Naša galaksija je u stalnoj rotaciji. Brzina njegovog kretanja u svemiru je 1,5 miliona km/h. Ako našu galaksiju pogledate sa njenog sjevernog pola, rotacija se događa u smjeru kazaljke na satu. Sunce i njemu najbliže zvijezde završe revoluciju oko centra galaksije svakih 200 miliona godina. Ovaj period se smatra galaktička godina.

Po veličini i obliku slična galaksiji Mliječni put je galaksija Andromeda, ili maglina Andromeda, koja se nalazi na udaljenosti od približno 2 miliona svjetlosnih godina od naše galaksije. Svjetlosna godina— udaljenost koju svjetlost prijeđe za godinu dana, približno jednaka 10 13 km (brzina svjetlosti je 300 000 km/s).

Za vizualizaciju proučavanja kretanja i položaja zvijezda, planeta i drugih nebeskih tijela, koristi se koncept nebeske sfere.

Rice. 1. Glavne linije nebeske sfere

Nebeska sfera je zamišljena sfera proizvoljno velikog radijusa, u čijem središtu se nalazi posmatrač. Zvijezde, Sunce, Mjesec i planete se projektuju na nebesku sferu.

Najvažnije linije na nebeskoj sferi su: visak, zenit, nadir, nebeski ekvator, ekliptika, nebeski meridijan itd. (Sl. 1).

Plumb line- prava linija koja prolazi kroz centar nebeske sfere i poklapa se sa pravcem viska na tački posmatranja. Za posmatrača na površini Zemlje, visak prolazi kroz centar Zemlje i tačku posmatranja.

Visak siječe površinu nebeske sfere u dvije tačke - zenit, iznad glave posmatrača, i nadire - dijametralno suprotna tačka.

Veliki krug nebeske sfere, čija je ravan okomita na liniju viska, naziva se matematički horizont. Ona dijeli površinu nebeske sfere na dvije polovine: vidljivu posmatraču, sa vrhom u zenitu, i nevidljivu, sa vrhom u nadiru.

Prečnik oko kojeg rotira nebeska sfera je axis mundi. Seče se sa površinom nebeske sfere u dve tačke - severni pol sveta I južnog pola svijeta. Sjeverni pol je onaj s kojeg se nebeska sfera okreće u smjeru kazaljke na satu kada se sfera gleda izvana.

Veliki krug nebeske sfere, čija je ravan okomita na svjetsku os, naziva se nebeski ekvator. Ona dijeli površinu nebeske sfere na dvije hemisfere: sjeverno, sa svojim vrhom na sjevernom nebeskom polu, i južni, sa svojim vrhom na južnom nebeskom polu.

Veliki krug nebeske sfere, čija ravan prolazi kroz visak i os svijeta, je nebeski meridijan. Ona dijeli površinu nebeske sfere na dvije hemisfere - istočno I western.

Linija preseka ravnine nebeskog meridijana i ravni matematičkog horizonta - podnevna linija.

Ecliptic(iz grčkog ekieipsis- pomračenje) je veliki krug nebeske sfere duž kojeg se odvija vidljivo godišnje kretanje Sunca, tačnije njegovog centra.

Ravan ekliptike je nagnuta prema ravni nebeskog ekvatora pod uglom od 23°26"21".

Kako bi lakše zapamtili lokaciju zvijezda na nebu, ljudi su u davna vremena došli na ideju da spoje najsjajnije od njih u sazvežđa.

Trenutno je poznato 88 sazvežđa koja nose imena mitskih likova (Herkul, Pegaz, itd.), horoskopskih znakova (Bik, Ribe, Rak, itd.), objekata (Vaga, Lira, itd.) (Sl. 2) .

Rice. 2. Ljetno-jesen sazviježđa

Poreklo galaksija. Sunčev sistem i njegove pojedinačne planete i dalje ostaju nerazjašnjena misterija prirode. Postoji nekoliko hipoteza. Trenutno se vjeruje da je naša galaksija nastala od oblaka plina koji se sastoji od vodonika. U početnoj fazi evolucije galaksije prve zvijezde su nastale iz međuzvjezdanog plina i prašine, a prije 4,6 milijardi godina, Sunčev sistem.

Sastav Sunčevog sistema

Nastaje skup nebeskih tijela koja se kreću oko Sunca kao centralno tijelo Solarni sistem. Nalazi se gotovo na periferiji galaksije Mliječni put. Sunčev sistem je uključen u rotaciju oko centra galaksije. Brzina njegovog kretanja je oko 220 km/s. Ovo kretanje se dešava u pravcu sazviježđa Labud.

Sastav Sunčevog sistema može se predstaviti u obliku pojednostavljenog dijagrama prikazanog na Sl. 3.

Preko 99,9% mase materije u Sunčevom sistemu dolazi od Sunca, a samo 0,1% od svih ostalih elemenata.

Hipoteza I. Kanta (1775) - P. Laplasa (1796)	Hipoteza D. Jeansa (početak 20. stoljeća)	Hipoteza akademika O.P. Šmita (40-te godine XX veka)	Akalemička hipoteza V. G. Fesenkova (30-te godine XX veka)
Planete su formirane od gasno-prašne materije (u obliku vruće magline). Hlađenje je praćeno kompresijom i povećanjem brzine rotacije neke ose. Prstenovi su se pojavili na ekvatoru magline. Supstanca prstenova se skuplja u vruća tijela i postepeno hladi	Veća zvijezda je jednom prošla pored Sunca, a njena gravitacija je izvukla mlaz vruće materije (prominence) iz Sunca. Nastale su kondenzacije, od kojih su kasnije nastale planete.	Oblak plina i prašine koji se okreće oko Sunca trebao je poprimiti čvrst oblik kao rezultat sudara čestica i njihovog kretanja. Čestice su se spojile u kondenzaciju. Privlačenje manjih čestica kondenzacijama trebalo je da doprinese rastu okolne materije. Orbite kondenzacija trebale su postati gotovo kružne i ležati gotovo u istoj ravni. Kondenzacije su bile embrioni planeta, apsorbirajući gotovo svu materiju iz prostora između svojih orbita	Samo Sunce je nastalo iz rotacionog oblaka, a planete su nastale iz sekundarnih kondenzacija u ovom oblaku. Nadalje, Sunce se jako smanjilo i ohladilo do sadašnjeg stanja

Rice. 3. Sastav Sunčevog sistema

Ned

Ned- ovo je zvezda, ogromna vruća lopta. Njegov prečnik je 109 puta veći od prečnika Zemlje, njegova masa je 330.000 puta veća od mase Zemlje, ali je njegova prosečna gustina niska - samo 1,4 puta veća od gustine vode. Sunce se nalazi na udaljenosti od oko 26.000 svjetlosnih godina od centra naše galaksije i okreće se oko njega, čineći jednu revoluciju za oko 225-250 miliona godina. Orbitalna brzina Sunca je 217 km/s – dakle putuje jednu svjetlosnu godinu svakih 1400 zemaljskih godina.

Rice. 4. Hemijski sastav Sunca

Pritisak na Sunce je 200 milijardi puta veći nego na površini Zemlje. Gustina sunčeve materije i pritisak brzo rastu u dubini; povećanje pritiska se objašnjava težinom svih slojeva iznad. Temperatura na površini Sunca je 6000 K, a unutar njega 13 500 000 K. Karakterističan životni vijek zvijezde poput Sunca je 10 milijardi godina.

Tabela 1. Opće informacije o Suncu

Hemijski sastav Sunca je otprilike isti kao i kod većine drugih zvijezda: oko 75% je vodonik, 25% je helijum i manje od 1% su svi ostali hemijski elementi (ugljenik, kiseonik, azot, itd.) (Sl. 4 ).

Središnji dio Sunca sa radijusom od približno 150.000 km naziva se solarni jezgro. Ovo je zona nuklearnih reakcija. Gustoća tvari ovdje je otprilike 150 puta veća od gustine vode. Temperatura prelazi 10 miliona K (na Kelvinovoj skali, u stepenu Celzijusa 1 °C = K - 273,1) (slika 5).

Iznad jezgra, na udaljenosti od oko 0,2-0,7 solarnih radijusa od njegovog centra, nalazi se zona prijenosa energije zračenja. Prijenos energije ovdje se vrši apsorpcijom i emisijom fotona od strane pojedinačnih slojeva čestica (vidi sliku 5).

Rice. 5. Struktura Sunca

Photon(iz grčkog phos- svjetlost), elementarna čestica koja može postojati samo kretanjem brzinom svjetlosti.

Bliže površini Sunca dolazi do vrtložnog miješanja plazme i energija se prenosi na površinu

uglavnom kretanjem same supstance. Ova metoda prenosa energije se zove konvekcija, a sloj Sunca u kojem se javlja je konvektivna zona. Debljina ovog sloja je oko 200.000 km.

Iznad konvektivne zone nalazi se solarna atmosfera, koja stalno fluktuira. Ovdje se šire i vertikalni i horizontalni valovi dužine od nekoliko hiljada kilometara. Oscilacije se javljaju u periodu od oko pet minuta.

Unutrašnji sloj Sunčeve atmosfere naziva se fotosfera. Sastoji se od laganih mehurića. Ovo granule. Njihove veličine su male - 1000-2000 km, a udaljenost između njih je 300-600 km. Na Suncu se istovremeno može posmatrati oko milion granula, od kojih svaka postoji nekoliko minuta. Granule su okružene tamnim prostorima. Ako se tvar diže u granulama, onda oko njih pada. Granule stvaraju opštu pozadinu na kojoj se mogu posmatrati velike formacije kao što su fakule, sunčeve pjege, izbočine, itd.

Sunčeve pjege- tamna područja na Suncu, čija je temperatura niža od okolnog prostora.

Solarne baklje nazivaju se svijetla polja koja okružuju sunčeve pjege.

Prominencije(od lat. protubero- nabubri) - guste kondenzacije relativno hladne (u poređenju sa temperaturom okoline) supstance koje se uzdižu i drže iznad površine Sunca pomoću magnetnog polja. Pojava Sunčevog magnetnog polja može biti uzrokovana činjenicom da se različiti slojevi Sunca rotiraju različitim brzinama: unutrašnji dijelovi rotiraju brže; Jezgro se posebno brzo rotira.

Prominence, sunčeve pjege i fakule nisu jedini primjeri solarne aktivnosti. Takođe uključuje magnetne oluje i eksplozije koje se zovu treperi.

Iznad fotosfere se nalazi hromosfera- spoljašnji omotač Sunca. Porijeklo imena ovog dijela solarne atmosfere povezano je s njegovom crvenkastom bojom. Debljina hromosfere je 10-15 hiljada km, a gustina materije je stotine hiljada puta manja nego u fotosferi. Temperatura u hromosferi brzo raste, dostižući desetine hiljada stepeni u njenim gornjim slojevima. Na rubu hromosfere se uočavaju spikule, koji predstavljaju izdužene stupove zbijenog svjetlećeg plina. Temperatura ovih mlazova je viša od temperature fotosfere. Spikule se prvo uzdižu iz niže hromosfere na 5000-10.000 km, a zatim se vraćaju nazad, gde blede. Sve se to dešava brzinom od oko 20.000 m/s. Spi kula živi 5-10 minuta. Broj spikula koji istovremeno postoje na Suncu je oko milion (slika 6).

Rice. 6. Struktura vanjskih slojeva Sunca

Okružuje hromosferu solarna korona- spoljašnji sloj Sunčeve atmosfere.

Ukupna količina energije koju emituje Sunce je 3,86. 1026 W, a samo jednu dvomilijardinu energiju prima Zemlja.

Sunčevo zračenje uključuje korpuskularno I elektromagnetno zračenje.Korpuskularno fundamentalno zračenje- ovo je tok plazme koji se sastoji od protona i neutrona, ili drugim riječima - sunčani vjetar, koji dopire do svemira blizu Zemlje i teče oko cijele magnetosfere Zemlje. Elektromagnetno zračenje- Ovo je energija zračenja Sunca. Do površine Zemlje dolazi u obliku direktnog i difuznog zračenja i obezbjeđuje termalni režim na našoj planeti.

Sredinom 19. vijeka. švajcarski astronom Rudolf Wolf(1816-1893) (slika 7) izračunao je kvantitativni indikator solarne aktivnosti, poznat širom svijeta kao Vukov broj. Nakon što je obradio zapažanja sunčevih pjega akumuliranih sredinom prošlog stoljeća, Wolf je uspio ustanoviti prosječan jednogodišnji ciklus sunčeve aktivnosti. Zapravo, vremenski intervali između godina maksimalnog ili minimalnog broja Vuka kreću se od 7 do 17 godina. Istovremeno sa 11-godišnjim ciklusom nastaje sekularni, tačnije 80-90-godišnji ciklus solarne aktivnosti. Neusklađeno postavljeni jedni na druge, oni čine primjetne promjene u procesima koji se odvijaju u geografskoj ljusci Zemlje.

Blisku povezanost mnogih zemaljskih pojava sa sunčevom aktivnošću ukazao je još 1936. godine A. L. Čiževski (1897-1964) (Sl. 8), koji je napisao da je ogromna većina fizičkih i hemijskih procesa na Zemlji rezultat uticaja kosmičke sile. Bio je i jedan od osnivača takve nauke kao heliobiologija(iz grčkog helios- sunce), proučavajući uticaj Sunca na živu materiju geografska omotnica Zemlja.

U zavisnosti od sunčeve aktivnosti, na Zemlji se javljaju fizičke pojave kao što su: magnetne oluje, učestalost aurore, količina ultraljubičastog zračenja, intenzitet aktivnosti grmljavine, temperatura vazduha, atmosferski pritisak, padavine, nivo jezera, reka, podzemnih voda, salinitet i aktivnost mora i sl.

Život biljaka i životinja povezan je s periodičnom aktivnošću Sunca (postoji korelacija između sunčeve cikličnosti i trajanja vegetacije kod biljaka, razmnožavanja i seobe ptica, glodara itd.), kao i ljudi (bolesti).

Trenutno se odnosi između solarnih i zemaljskih procesa nastavljaju proučavati pomoću umjetnih Zemljinih satelita.

Zemaljske planete

Pored Sunca, kao dio Sunčevog sistema izdvajaju se i planete (slika 9).

Na osnovu veličine, geografskih karakteristika i hemijskog sastava, planete se dijele u dvije grupe: zemaljske planete I gigantske planete. Zemaljske planete uključuju i. O njima će se raspravljati u ovom pododjeljku.

Rice. 9. Planete Sunčevog sistema

zemlja- treća planeta od Sunca. Njemu će biti posvećen poseban pododjeljak.

Hajde da sumiramo. Gustoća supstance planete, a uzimajući u obzir njenu veličinu, njenu masu, zavisi od lokacije planete u Sunčevom sistemu. Kako
Što je planeta bliža Suncu, to je veća njena prosječna gustina materije. Na primjer, za Merkur je 5,42 g/cm\ Venera - 5,25, Zemlja - 5,25, Mars - 3,97 g/cm3.

Opšte karakteristike zemaljskih planeta (Merkur, Venera, Zemlja, Mars) su prvenstveno: 1) relativno male veličine; 2) visoke temperature na površini i 3) velike gustine planetarne materije. Ove planete rotiraju relativno sporo oko svoje ose i imaju malo ili nimalo satelita. U strukturi zemaljskih planeta postoje četiri glavne ljuske: 1) gusto jezgro; 2) plašt koji ga pokriva; 3) kora; 4) laka gasno-vodena školjka (isključujući Merkur). Na površini ovih planeta pronađeni su tragovi tektonske aktivnosti.

Džinovske planete

Sada hajde da se upoznamo sa džinovskim planetama, koje su takođe deo našeg Sunčevog sistema. Ovo , .

Džinovske planete imaju sledeće opšte karakteristike: 1) velike veličine i mase; 2) brzo rotirati oko ose; 3) imaju prstenove i mnogo satelita; 4) atmosfera se sastoji uglavnom od vodonika i helijuma; 5) u sredini imaju vrelo jezgro od metala i silikata.

Odlikuju ih i: 1) niske temperature površine; 2) mala gustina planetarne materije.

Sunčev sistem je planetarni sistem koji uključuje centralnu zvijezdu - Sunce - i sve prirodne svemirske objekte koji kruže oko njega. Sunčev sistem uključuje: četiri manje unutrašnje planete: Merkur, Veneru, Zemlju i Mars, koje se nazivaju i zemaljske planete, Četiri vanjske planete: Jupiter, Saturn, Uran i Neptun, koje se nazivaju i plinoviti divovi, (mnogo masivniji od zemaljskih planeta) . Pojas asteroida, koji se nalazi između Marsa i Jupitera i po sastavu je sličan zemaljskim planetama. Solarni vjetar (tok plazme sa Sunca) naziva se heliosfera. Sunčev sistem je dio galaksije Mliječni put. ŠTA JE SOLARNI SISTEM

STRUKTURA SUNČEVOG SISTEMA Centralni objekat Sunčevog sistema je Sunce - žuta zvezda glavnog niza spektralne klase G 2 V. Sunce svojom gravitacijom drži planete i druga tela koja pripadaju Sunčevom sistemu. Četiri najveća objekta, plinoviti giganti, čine 99% preostale mase (Jupiter i Saturn - oko 90%) Sve planete i većina drugih objekata kruže oko Sunca u istom smjeru kao i Sunčeva rotacija (u smjeru suprotnom od kazaljke na satu kada se gleda sa Sunčeve sjeverni pol (izuzetak) - Halejeva planeta)

STRUKTURA SUNČEVOG SISTEMA Merkur ima najveću ugaonu brzinu – uspeva da izvrši punu revoluciju oko Sunca za samo 88 zemaljskih dana. Orbitalni period za najudaljeniju planetu, Neptun, iznosi 165 zemaljskih godina. Većina planeta rotira oko svoje ose u istom smjeru u kojem se okreću oko Sunca (izuzeci su Venera i Uran). Većina planeta u Sunčevom sistemu ima svoje podređene sisteme. Mnogi su okruženi mjesecima (od kojih su neki veći od Merkura - Venera i Uran).

Sunce Sunce je žuta zvijezda. Temperatura na njegovoj površini je +6.000 C. Sunce je izvor svega života na Zemlji. Zraka svjetlosti sa Sunca stiže do Zemlje za 8 minuta. Sunce je više od 750 puta teže od svih članova Sunčevog sistema zajedno.

Sunce je ogromna lopta vrelog gasa. Temperatura površine Sunca je oko 6000 o. Sunčeve pjege su područja površine s niskim temperaturama.

Planete Planeta je lopta od čvrstog kamena ili plina koja kruži oko Sunca ili druge zvijezde. Možemo vidjeti 5 planeta najbližih Zemlji golim okom. Zemlja je kamenita planeta, baš kao i Merkur, Venera, Mars i Pluton. Jupiter, Saturn, Uran i Neptun su ogromne kugle gasa koje rotiraju u udaljenim krajevima Sunčevog sistema.

Uporedne veličine Sunca i planeta Prečnici i mase Sunca i planeta u poređenju sa Zemljinim prečnikom mase Sunce 109 333000 Merkur 0,38 0,05 Venera 0,95 0,81 Zemlja 1 1 Mars 0,53 0,11 Jupiter 11,2 0,11 Jupiter 11,2 39,5 U Saturne 4 318 3.9 17.1

Merkur je planeta najbliža Suncu, pa ga Sunce sija i grije 7 puta više nego na Zemlji. Na dnevnoj strani Merkura je užasno vruće, tamo je vječna vrućina. Mjerenja pokazuju da se temperatura tamo penje do +400 stepeni. Ali uvek treba da budete na strani noći jak mraz, što se vjerovatno spušta na -200 stepeni. Merkur je carstvo pustinja. Jedna polovina je vrela kamena pustinja, druga polovina je ledena pustinja. Površina Merkura je po izgledu slična Mjesecu. Kada je Merkur dovoljno udaljen od Sunca može se vidjeti, nisko na horizontu. Merkur se nikada ne vidi na tamnom nebu. Najbolje ga je posmatrati na večernjem nebu ili pre zore.

Venera je druga planeta od Sunca. Prolazi bliže Zemlji nego bilo koja druga planeta. Ali gusta, oblačna atmosfera ne dozvoljava vam da direktno vidite njegovu površinu. Venera je izuzetno vruća. Atmosfera zadržava toplotu koja dolazi od Sunca. Površina Venere je prekrivena vulkanima. Pronalaženje Venere na nebu je lakše nego bilo koju drugu planetu. Njegovi gusti oblaci savršeno reflektiraju sunčevu svjetlost, čineći planetu svijetlom.

Venera: a) pogled sa Zemlje kroz teleskop u različitim fazama; b) fotografija iz svemirske letjelice u ultraljubičastim zracima

Zemlja Zemlja je lopta nepravilnog oblika. Na južnom polu je blago spljošten pri vrhu i dnu. U isto vrijeme, Zemlja je konveksirala duž ekvatora. Zemlja izgleda plavo iz svemira jer okeani, mora i jezera zauzimaju 71% njene površine. Mjesec je jedini prirodni satelit Zemlje.

Zemlja je jedina planeta u Sunčevom sistemu koja ima život. To je najgušća od unutrašnjih planeta. Većina Zemlje je prekrivena vodom. Naša planeta leti oko Sunca u svojoj orbiti brzinom od 30 km u sekundi!

Mars je četvrta planeta od Sunca, slična Zemlji, ali manja i hladnija. Mars ima duboke kanjone, divovske vulkane i ogromne pustinje. Oko Crvene planete, kako se još naziva i Mars, lete dva mala meseca: Fobos i Deimos. Jedini kosmički svijet osim Mjeseca do kojeg se već može doći korištenjem modernih projektila. Za astronaute ovo je četvorogodišnje putovanje. Mars kruži oko Sunca za dvije naše zemaljske godine.

Desno: fotografija Marsa snimljena orbitalnim teleskopom. Hubble. Dole: Prividne dimenzije Marsa gledano sa Zemlje u velikoj opoziciji, srednjoj opoziciji i konjukciji.

Jupiter Jupiter je pravi džin Sunčevog sistema. Jupiter nema čvrstu površinu. Gornji slojevi Jupitera su ogromni okean gasa, koji se u dubinama planete zgušnjava, pretvarajući se u tečnost. Na Jupiteru se nalazi misteriozna formacija - velika crvena mrlja. Prema astronomima, ovo je beskrajna oluja koja bjesni u atmosferi planete.

JUPITER Jupiter je mnogo dalje od Sunca od Zemlje. Jupiter završi punu revoluciju oko Sunca za 12 godina. Jupiter brzo rotira oko svoje ose, praveći jedan obrt svakih 9 sati i 55 minuta. Jupiter je po sastavu sličan Suncu. U atmosferi Jupitera dešavaju se nasilni procesi - pušu snažni vjetrovi i formiraju se vrtlozi. Jupiter ima više od 60 mjeseci.

Jupiter. Pogled sa Zemlje kroz Jupiterov teleskop. Slika svemirske letjelice Voyager, 1978. Velika crvena mrlja i dva mjeseca planete su vidljivi.

SATURN Saturn se nalazi na udaljenosti od oko 1.500.000 km od Sunca. Period okretanja oko Sunca je oko 30 naših godina. Sastoji se uglavnom od plina i nema tvrdu podlogu na koju smo navikli. Saturn je planeta sa najvećom pločom u Sunčevom sistemu. Pored svojih prstenova, Saturn ima 10 satelita. Najpoznatiji i najveći je Titan. To je jedini satelit u Sunčevom sistemu na kojem je otkrivena atmosfera.

Saturn Saturn je ogromna lopta gasa. Njegovi prstenovi su od posebnog interesa za naučnike. Debljina Saturnovih prstenova je jedva jedan kilometar. Sastoje se od bezbrojnih krhotina kamenja i leda. Saturnovi prstenovi su podijeljeni na hiljade tanjih prstenova.

Saturn je poznat po svojim prstenovima. Međutim, prstenovi nisu uvijek vidljivi sa Zemlje. Jednom svakih 15 godina “nestanu”. Najbliži takav period je decembar 2008. – januar 2009. godine.

Voyager, 1981. Saturnov mjesec Titan ima gustu atmosferu. "Huygens", 2004

URAN Vidljivi Uranov disk izgleda pravilnog oblika sa preovlađujućim zelenkasto-plavim bojama. Oblaka je malo; puni orbitalni period planete je oko 84 godine. Kao i druge gasovite planete, Uran ima prstenove. Vrlo su tamne i sastoje se od čvrstih čestica različitih veličina. Prosječna temperatura površine je -210 stepeni.

Uran je jedina planeta u Sunčevom sistemu koja se okreće oko Sunca kao da leži na boku. Okružena je sa 11 tankih prstenova i 15 satelita. Deset satelita je toliko malo da za njih nije bilo poznato sve dok robotska stanica Voyager 2 nije doletjela do njega 1986. godine.

Uran. Fotografija sa svemirske letjelice Voyager.Osa Urana je snažno nagnuta prema ravni njegove orbite. Planeta se rotira, "ležeći na boku". Poput drugih džinovskih planeta, Uran je okružen tankim prstenom prašine i sitnih čestica i ima mnogo satelita.

NEPTUN Neptun, kao i druge džinovske planete, nema čvrstu površinu. Oko planete postoji pet prstenova: dva svetla i uska i tri slabija. Završi punu revoluciju oko Sunca za skoro 165 zemaljskih godina, gotovo uvijek ostajući na udaljenosti od 4,5 milijardi km od njega.

Neptun Na njegovoj površini duvaju najjači vjetrovi u Sunčevom sistemu, koji dostižu brzinu od preko 2000 km/h. Neptun ima ukupno 8 satelita, ali samo 2 od njih su vidljiva sa Zemlje.

Pored osam velikih planeta, postoji mnogo patuljastih planeta koje kruže oko Sunca. To su sferna tijela koja su manja po veličini i masi od Mjeseca. Kompjuterski kolaž. Prikazani su Sedna, Quaoar i Pluton u poređenju sa Zemljom i Mjesecom.

Nekoliko hiljada asteroida formira asteroidni pojas između orbite Marsa i Jupitera. Neki asteroidi se mogu približiti Zemlji.

Vidimo meteor (“zvijezda padalica”) kada mali meteoroid izgori u atmosferi. Ponekad Zemlja, krećući se u orbiti, naiđe na roj meteoroida. Tada se uočava "meteorska kiša".

SOLARNI SISTEM
Sunce i nebeska tijela koja kruže oko njega - 9 planeta, više od 63 satelita, četiri prstenasta sistema džinovskih planeta, desetine hiljada asteroida, bezbroj meteoroida veličine od gromada do zrna prašine, kao i milioni komete. U prostoru između njih kreću se čestice solarnog vjetra - elektroni i protoni. Još uvijek nije istražen cijeli Sunčev sistem: na primjer, većina planeta i njihovih satelita samo je kratko ispitana sa putanja leta, fotografisana je samo jedna hemisfera Merkura, a još nije bilo ekspedicija na Pluton. Ipak, uz pomoć teleskopa i svemirskih sondi već je prikupljeno mnogo važnih podataka.
Skoro cela masa Sunčevog sistema (99,87%) je koncentrisana na Suncu. Veličina Sunca je takođe značajno veća od bilo koje planete u njegovom sistemu: čak i Jupiter, koji je 11 puta veći od Zemlje, ima radijus 10 puta manji od solarnog. Sunce je obična zvijezda koja sija samostalno zbog visoke površinske temperature. Planete sijaju reflektovanom sunčevom svetlošću (albedo), budući da su i same prilično hladne. Smješteni su sljedećim redoslijedom od Sunca: Merkur, Venera, Zemlja, Mars, Jupiter, Saturn, Uran, Neptun i Pluton. Udaljenosti u Sunčevom sistemu se obično mjere u jedinicama prosječne udaljenosti Zemlje od Sunca, koja se naziva astronomska jedinica (1 AJ = 149,6 miliona km). Na primjer, prosječna udaljenost Plutona od Sunca je 39 AJ, ali se ponekad kreće i do 49 AJ. Poznato je da komete lete na 50.000 AJ. Udaljenost od Zemlje do najbliže zvijezde Centauri iznosi 272 000 AJ, ili 4,3 svjetlosne godine (to jest, svjetlost koja putuje brzinom od 299 793 km/s pređe ovu udaljenost za 4,3 godine). Poređenja radi, svjetlost putuje od Sunca do Zemlje za 8 minuta, a do Plutona za 6 sati.

Planete se okreću oko Sunca u gotovo kružnim orbitama koje leže približno u istoj ravni, u smjeru suprotnom od kazaljke na satu gledano sa sjevernog pola Zemlje. Ravan Zemljine orbite (ravan ekliptike) leži blizu prosječne ravni orbita planeta. Stoga vidljivi putevi planeta, Sunca i Mjeseca na nebu prolaze blizu linije ekliptike, a sami su uvijek vidljivi na pozadini sazviježđa Zodijaka. Orbitalni nagibi se mjere iz ravni ekliptike. Uglovi nagiba manji od 90° odgovaraju orbitalnom kretanju naprijed (u smjeru suprotnom od kazaljke na satu), a uglovi veći od 90° odgovaraju obrnutom orbitalnom kretanju. Sve planete u Sunčevom sistemu kreću se u smjeru naprijed; Pluton ima najveći nagib orbite (17°). Mnoge komete kreću se u suprotnom smjeru, na primjer, orbitalni nagib Halejeve komete je 162°. Orbite svih tela Sunčevog sistema su veoma bliske elipsama. Veličinu i oblik eliptične orbite karakterizira velika poluos elipse (prosječna udaljenost planete od Sunca) i ekscentricitet, koji varira od e = 0 za kružne orbite do e = 1 za ekstremno izdužene. Tačka orbite koja je najbliža Suncu naziva se perihel, a najudaljenija tačka naziva se afel.
vidi takođe ORBITA; CONIC SECTIONS. Sa stanovišta zemaljskog posmatrača, planete Sunčevog sistema podijeljene su u dvije grupe. Merkur i Venera, koji su bliže Suncu od Zemlje, nazivaju se nižim (unutrašnjim) planetama, a udaljeniji (od Marsa do Plutona) nazivaju se gornjim (spoljnim) planetama. Niže planete imaju maksimalan ugao udaljenosti od Sunca: 28° za Merkur i 47° za Veneru. Kada je takva planeta najdalje zapadno (istočno) od Sunca, kaže se da je u svom najvećem zapadnom (istočnom) elongaciji. Kada je inferiorna planeta vidljiva direktno ispred Sunca, kaže se da je u inferiornoj konjunkciji; kada je direktno iza Sunca - u superiornoj konjunkciji. Poput Mjeseca, ove planete prolaze kroz sve faze solarnog osvjetljenja tokom sinodičkog perioda Ps - vremena tokom kojeg se planeta vraća u originalni položaj u odnosu na Sunce sa stanovišta zemaljskog posmatrača. Pravi orbitalni period planete (P) naziva se sideralnim. Za niže planete, ovi periodi su povezani odnosom:
1/Ps = 1/P - 1/Po gdje je Po orbitalni period Zemlje. Za gornje planete, sličan odnos ima drugačiji oblik: 1/Ps = 1/Po - 1/P Gornje planete karakteriše ograničen raspon faza. Maksimalni fazni ugao (Sunce-planeta-Zemlja) je 47° za Mars, 12° za Jupiter i 6° za Saturn. Kada je gornja planeta vidljiva iza Sunca, ona je u konjunkciji, a kada je u suprotnom smjeru od Sunca, ona je u opoziciji. Planeta posmatrana na ugaonoj udaljenosti od 90° od Sunca je u kvadraturi (istočna ili zapadna). Pojas asteroida, koji prolazi između orbita Marsa i Jupitera, dijeli solarni planetarni sistem u dvije grupe. Unutar njega se nalaze zemaljske planete (Merkur, Venera, Zemlja i Mars), slične po tome što su mala, kamenita i prilično gusta tijela: njihova prosječna gustoća se kreće od 3,9 do 5,5 g/cm3. Oni se relativno sporo rotiraju oko svojih ose, lišeni su prstenova i imaju nekoliko prirodnih satelita: Zemljin Mesec i Marsovski Fobos i Deimos. Izvan pojasa asteroida nalaze se džinovske planete: Jupiter, Saturn, Uran i Neptun. Odlikuju ih veliki radijusi, niska gustina (0,7-1,8 g/cm3) i duboka atmosfera bogata vodonikom i helijumom. Jupiteru, Saturnu i eventualno drugim divovima nedostaje čvrsta površina. Svi se brzo rotiraju, imaju mnogo satelita i okruženi su prstenovima. Daleki mali Pluton i veliki sateliti džinovskih planeta u mnogome su slični zemaljskim planetama. Stari ljudi su poznavali planete vidljive golim okom, tj. sve unutrašnje i spoljašnje do Saturna. W. Herschel je otkrio Uran 1781. godine. Prvi asteroid je otkrio G. Piazzi 1801. Analizirajući devijacije u kretanju Urana, W. Le Verrier i J. Adams su teoretski otkrili Neptun; na izračunatoj lokaciji otkrio ju je I. Galle 1846. Najudaljeniji planet - Pluton - otkrio je 1930. K. Tombaugh kao rezultat duge potrage za trans-neptunskom planetom, koju je organizirao P. Lovell. Četiri velika Jupiterova satelita otkrio je Galileo 1610. Od tada, uz pomoć teleskopa i svemirskih sondi, brojni sateliti su pronađeni u blizini svih vanjskih planeta. H. Huygens je 1656. ustanovio da je Saturn okružen prstenom. Tamni prstenovi Urana otkriveni su sa Zemlje 1977. dok su posmatrali okultaciju zvijezde. Prozirne kamene prstenove Jupitera otkrila je 1979. interplanetarna sonda Voyager 1. Od 1983. godine, u trenucima okultacije zvijezda, primjećuju se znaci nehomogenih prstenova oko Neptuna; 1989. godine, sliku ovih prstenova prenio je Voyager 2.
vidi takođe
ASTRONOMIJA I ASTROFIZIKA;
ZODIAC ;
SPACE PROBE ;
NEBESKA SFERA.
SUN
U središtu Sunčevog sistema nalazi se Sunce - tipična pojedinačna zvijezda poluprečnika od oko 700.000 km i mase 2*10 30 kg. Temperatura vidljive površine Sunca - fotosfere - je cca. 5800 K. Gustina gasa u fotosferi je hiljadama puta manja od gustine vazduha na površini Zemlje. Unutar Sunca temperatura, gustina i pritisak rastu sa dubinom, dostižući u centru 16 miliona K, 160 g/cm3 i 3,5 * 10 11 bara (pritisak vazduha u prostoriji je oko 1 bar). Pod uticajem visoke temperature u jezgru Sunca, vodonik se pretvara u helijum, oslobađajući veliku količinu toplote; ovo sprečava da se Sunce pritisne silom vlastitu snagu gravitacija. Energija oslobođena u jezgru napušta Sunce uglavnom u obliku zračenja iz fotosfere snage 3,86 * 10 26 W. Sunce emituje takvim intenzitetom već 4,6 milijardi godina, pretvarajući 4% svog vodonika u helijum za to vreme; dok je 0,03% Sunčeve mase pretvoreno u energiju. Modeli zvjezdane evolucije ukazuju na to da je Sunce sada u sredini svog života (vidi također NUKLEARNA fuzija). Da bi odredili obilje različitih hemijskih elemenata na Suncu, astronomi proučavaju apsorpcione i emisione linije u spektru sunčeve svetlosti. Apsorpcione linije su tamne praznine u spektru, koje ukazuju na odsustvo fotona date frekvencije koje apsorbuje određena hemijski element . Emisione linije ili emisione linije su svetliji delovi spektra koji ukazuju na višak fotona koje emituje hemijski element. Frekvencija (valna dužina) spektralne linije pokazuje koji je atom ili molekul odgovoran za njeno pojavljivanje; kontrast linije ukazuje na količinu supstance koja emituje ili apsorbuje svetlost; širina linije nam omogućava da procenimo njenu temperaturu i pritisak. Proučavanje tanke (500 km) fotosfere Sunca omogućava procjenu hemijskog sastava njegove unutrašnjosti, budući da su vanjski dijelovi Sunca dobro izmiješani konvekcijom, spektri Sunca su visokog kvaliteta, a fizički procesi odgovorni za njih potpuno su razumljivi. Međutim, treba napomenuti da je do sada identifikovana samo polovina linija u sunčevom spektru. Sastavom Sunca dominira vodonik. Na drugom mjestu je helijum, čije ime (“helios” na grčkom znači “Sunce”) podsjeća da je spektroskopski otkriven na Suncu ranije (1899.) nego na Zemlji. Budući da je helijum inertan plin, on izuzetno nerado reagira s drugim atomima i također se nerado manifestira u optičkom spektru Sunca - sa samo jednom linijom, iako su mnogi manje zastupljeni elementi predstavljeni u spektru Sunca brojnim linijama. . Evo sastava "solarne" supstance: na 1 milion atoma vodika ima 98.000 atoma helija, 851 kiseonika, 398 ugljenika, 123 neona, 100 azota, 47 gvožđa, 38 magnezijuma, 35 silicijuma, 16 sumpora, 4 argona, 3 aluminijuma, 2 atoma nikla, natrijuma i kalcijuma, kao i po malo svih ostalih elemenata. Dakle, po masi, Sunce je otprilike 71% vodonika i 28% helijuma; preostali elementi čine nešto više od 1%. Iz perspektive planetarne nauke, važno je napomenuti da neki objekti u Sunčevom sistemu imaju skoro isti sastav kao Sunce (pogledajte odeljak o meteoritima ispod). Kao što vremenski događaji mijenjaju izgled planetarne atmosfere, tako se i izgled sunčeve površine mijenja tokom vremena u rasponu od sati do decenija. Međutim, postoji bitna razlika između atmosfera planeta i Sunca, a to je da kretanje gasova na Suncu kontroliše njegovo moćno magnetno polje. Sunčeve pjege su ona područja površine zvijezde gdje je vertikalno magnetsko polje toliko jako (200-3000 Gausa) da sprječava horizontalno kretanje plina i na taj način potiskuje konvekciju. Kao rezultat, temperatura u ovom području pada za približno 1000 K, a pojavljuje se tamni središnji dio mrlje - "sjena", okružena toplijim prelaznim područjem - "penumbra". Veličina tipične sunčeve pjege je nešto veća od prečnika Zemlje; Ovo mjesto postoji nekoliko sedmica. Broj sunčevih pjega se povećava i smanjuje s trajanjem ciklusa od 7 do 17 godina, sa prosjekom od 11,1 godina. Tipično, što se više mrlja pojavi u ciklusu, to je sam ciklus kraći. Smjer magnetskog polariteta Sunčevih pjega mijenja se u suprotan od ciklusa do ciklusa, tako da je pravi ciklus Sunčeve aktivnosti pjega 22,2 godine. Na početku svakog ciklusa, prve mrlje se pojavljuju na visokim geografskim širinama, ca. 40°, i postepeno se njihova zona rođenja pomiče prema ekvatoru na geografsku širinu od cca. 5°. vidi takođe ZVIJEZDE ; SUN . Fluktuacije u aktivnosti Sunca gotovo da nemaju uticaja na ukupnu snagu njegovog zračenja (ako bi se promenila za samo 1%, to bi dovelo do ozbiljnih promena klime na Zemlji). Bilo je mnogo pokušaja da se pronađe veza između ciklusa sunčevih pjega i klime na Zemlji. Najznačajniji događaj u tom smislu je „Maunderov minimum“: od 1645. godine na Suncu gotovo da nije bilo pjega 70 godina, au isto vrijeme Zemlja je doživjela Malo ledeno doba. Još uvijek nije jasno da li je to bilo tako neverovatna činjenica puka slučajnost ili ukazuje na uzročnu vezu.
vidi takođe
KLIMA ;
METEOROLOGIJA I KLIMATOLOGIJA. U Sunčevom sistemu postoji 5 ogromnih rotirajućih loptica vodonik-helijum: Sunce, Jupiter, Saturn, Uran i Neptun. U dubinama ovih divovskih nebeskih tijela, nepristupačnih za direktno proučavanje, koncentrirana je gotovo sva materija Sunčevog sistema. Zemljina unutrašnjost nam je također nedostupna, ali mjerenjem vremena širenja seizmičkih valova (dugovalnih zvučnih vibracija) pobuđenih u tijelu planete potresima, seizmolozi su sastavili detaljnu kartu unutrašnjosti Zemlje: naučili su veličine i gustine Zemljinog jezgra i njenog omotača, a takođe su dobili trodimenzionalne slike pomoću seizmičke tomografije.slike pokretnih ploča njene kore. Slične metode se mogu primijeniti i na Sunce, jer se na njegovoj površini nalaze valovi s periodom od cca. 5 minuta, uzrokovano mnogim seizmičkim vibracijama koje se šire u njegovim dubinama. Helioseizmologija proučava ove procese. Za razliku od zemljotresa, koji proizvode kratke navale valova, energetska konvekcija u unutrašnjosti Sunca stvara stalnu seizmičku buku. Helioseizmolozi su otkrili da se ispod konvektivne zone, koja zauzima vanjskih 14% radijusa Sunca, materija rotira sinhrono u periodu od 27 dana (još se ne zna ništa o rotaciji Sunčevog jezgra). Više gore, u samoj konvektivnoj zoni, rotacija se odvija sinhrono samo duž konusa jednake geografske širine i što je dalje od ekvatora, to je sporije: ekvatorijalna područja rotiraju u periodu od 25 dana (ispred prosječne rotacije Sunca), a polarne regioni sa periodom od 36 dana (zaostaju za prosječnom rotacijom) . Nedavni pokušaji primjene seizmoloških metoda na planete plinovitih divova su propali jer instrumenti još nisu u stanju otkriti nastale vibracije. Iznad fotosfere Sunca nalazi se tanak, vruć sloj atmosfere koji se može vidjeti samo u rijetkim trenucima pomračenja Sunca. Ovo je hromosfera debela nekoliko hiljada kilometara, nazvana tako po svojoj crvenoj boji zbog emisione linije vodonika Ha. Temperatura se gotovo udvostručuje od fotosfere do gornjih slojeva hromosfere, iz kojih se, iz razloga koji nisu sasvim jasni, oslobađa energija koja napušta Sunce u obliku topline. Iznad hromosfere, gas se zagreva na 1 milion K. Ovo područje, nazvano korona, prostire se na približno 1 solarni radijus. Gustina plina u koroni je vrlo mala, ali je temperatura toliko visoka da je korona moćan izvor rendgenskih zraka. Ponekad se u atmosferi Sunca pojavljuju džinovske formacije - eruptivne prominence. Izgledaju kao lukovi koji se uzdižu iz fotosfere do visine do polovine sunčevog radijusa. Zapažanja jasno pokazuju da je oblik izbočina određen linijama magnetnog polja. Još jedna zanimljiva i izuzetno aktivna pojava su sunčeve baklje, snažne eksplozije energije i čestice koje traju i do dva sata. Tok fotona koji nastaje takvom sunčevom bakljom stiže do Zemlje brzinom svjetlosti za 8 minuta, a tok elektrona i protona - za nekoliko dana. Sunčeve baklje se javljaju na mjestima gdje dolazi do nagle promjene smjera magnetskog polja, uzrokovane kretanjem tvari u sunčevim pjegama. Maksimum aktivnosti sunčevih baklji obično se javlja godinu dana prije maksimuma ciklusa sunčevih pjega. Takva predvidljivost je vrlo važna, jer salva naelektrisanih čestica generiranih snažnom solarnom bakljom može oštetiti čak i zemaljske komunikacije i energetske mreže, a da ne spominjemo astronaute i svemirsku tehnologiju.

SOLARNE PROMINENCIJE uočene u liniji emisije helijuma (talasna dužina 304) sa svemirske stanice Skylab.

Postoji stalan odliv naelektrisanih čestica iz plazma korone Sunca, koji se naziva solarni vetar. Sumnjalo se na njegovo postojanje i prije početka svemirskih letova, jer je bilo primjetno kako nešto "odnosi" repove komete. Sunčev vjetar ima tri komponente: protok velike brzine (više od 600 km/s), tok male brzine i nestacionarni tok od solarnih baklji. Rendgenske slike Sunca pokazale su da se u koroni redovno formiraju ogromne "rupe" - područja male gustine. Ove koronalne rupe su glavni izvor sunčevog vjetra velike brzine. U području Zemljine orbite tipična brzina Sunčevog vjetra je oko 500 km/s, a gustina je oko 10 čestica (elektrona i protona) po 1 cm3. Protok solarnog vjetra stupa u interakciju s magnetosferama planeta i repovima kometa, značajno utječući na njihov oblik i procese koji se u njima odvijaju.
vidi takođe
GEOMAGNETIZAM;
;
COMET. Pod pritiskom Sunčevog vjetra, u međuzvjezdanom mediju oko Sunca nastala je džinovska pećina - heliosfera. Na njegovoj granici - heliopauzi - trebao bi postojati udarni val u kojem se solarni vjetar i međuzvjezdani plin sudaraju i postaju gušći, vršeći jednak pritisak jedan na drugog. Četiri svemirske sonde se sada približavaju heliopauzi: Pioneer 10 i 11, Voyager 1 i 2. Niko od njih je nije sreo na udaljenosti od 75 AJ. od sunca. To je dramatična trka sa vremenom: Pioneer 10 je prestao da radi 1998. godine, a ostali pokušavaju da stignu do heliopauze pre nego što im se isprazne baterije. Sudeći po proračunima, Voyager 1 leti tačno u pravcu iz kojeg duva međuzvjezdani vjetar, pa će stoga prvi stići do heliopauze.
PLANETE: OPIS
Merkur. Merkur je teško posmatrati teleskopom sa Zemlje: on se ne udaljava od Sunca pod uglom većim od 28°. Proučavano je pomoću radara sa Zemlje, a interplanetarna sonda Mariner 10 fotografirala je polovinu njegove površine. Merkur se okreće oko Sunca svakih 88 zemaljskih dana po prilično izduženoj orbiti sa udaljenosti od Sunca na perihelu od 0,31 AJ. a u afelu 0,47 au. Okreće se oko svoje ose sa periodom od 58,6 dana, tačno jednakom 2/3 orbitalnog perioda, pa se svaka tačka na njegovoj površini okrene prema Suncu samo jednom u 2 Merkurove godine, tj. sunčan dan tamo zadnje 2 godine! Od velikih planeta, samo je Pluton manji od Merkura. Ali u smislu prosječne gustine, Merkur je na drugom mjestu nakon Zemlje. Vjerovatno ima veliko metalno jezgro, koje čini 75% radijusa planete (za Zemlju zauzima 50% radijusa). Površina Merkura je slična Mjesecu: tamna, potpuno suha i prekrivena kraterima. Prosečna refleksija svetlosti (albedo) Merkurove površine je oko 10%, otprilike ista kao i Mesečeva. Vjerovatno je i njegova površina prekrivena regolitom - sinteriranim drobljenim materijalom. Najveća udarna formacija na Merkuru je basen Caloris, veličine 2000 km, nalik lunarna mora. Međutim, za razliku od Mjeseca, Merkur ima osebujne strukture - izbočine koje se protežu stotinama kilometara, visoke nekoliko kilometara. Možda su nastali kao rezultat kompresije planete kako se njeno veliko metalno jezgro hladilo ili pod utjecajem snažnih sunčevih plime. Temperatura površine planete danju je oko 700 K, a noću oko 100 K. Prema radarskim podacima, led može ležati na dnu polarnih kratera u uslovima večnog mraka i hladnoće. Merkur praktički nema atmosferu - samo izuzetno rijetka helijumska školjka s gustinom zemljine atmosfere na visini od 200 km. Helijum verovatno nastaje tokom raspada radioaktivnih elemenata u crevima planete. Merkur ima slabo magnetno polje i nema satelita.
Venera. Ovo je druga planeta od Sunca i najbliža Zemlji - najsjajnija "zvijezda" na našem nebu; ponekad je vidljiv čak i tokom dana. Venera je slična Zemlji na mnogo načina: njena veličina i gustina su samo 5% manje od Zemljine; vjerovatno je unutrašnjost Venere slična Zemljinoj. Površina Venere je uvijek prekrivena debelim slojem žućkasto-bijelih oblaka, ali je uz pomoć radara do detalja proučena. Venera rotira oko svoje ose u suprotnom smjeru (u smjeru kazaljke na satu kada se gleda sa sjevernog pola) sa periodom od 243 zemaljska dana. Njegov orbitalni period je 225 dana; dakle, venerin dan (od izlaska do sledećeg izlaska sunca) traje 116 zemaljskih dana.
vidi takođe RADAR ASTRONOMY.

VENUS. Ultraljubičasta slika koju je napravila interplanetarna stanica Pioneer Venus prikazuje atmosferu planete gusto ispunjenu oblacima, svjetliju u polarnim područjima (na vrhu i dnu slike).

Atmosfera Venere se sastoji uglavnom od ugljen-dioksida (CO2), sa malim količinama azota (N2) i vodene pare (H2O). Hlorovodonična kiselina (HCl) i fluorovodonična kiselina (HF) pronađene su kao manje nečistoće. Pritisak na površini je 90 bara (kao u morima na Zemlji na dubini od 900 m); temperatura je oko 750 K po cijeloj površini i danju i noću. Razlog za tako visoku temperaturu blizu površine Venere je taj što se ona ne naziva sasvim tačno „efekat staklenika”: sunčevi zraci relativno lako prolaze kroz oblake njene atmosfere i zagrevaju površinu planete, ali termalni infracrveni zraci zračenje sa same površine vrlo teško izlazi kroz atmosferu nazad u svemir. Oblaci Venere se sastoje od mikroskopskih kapljica koncentrovane sumporne kiseline (H2SO4). Gornji sloj oblaka je udaljen 90 km od površine, temperatura je cca. 200 K; donji sloj - na 30 km, temperatura cca. 430 K. Još niže je toliko vruće da nema oblaka. Naravno, na površini Venere nema tečne vode. Atmosfera Venere na nivou gornjeg sloja oblaka rotira u istom smjeru kao i površina planete, ali mnogo brže, dovršavajući revoluciju za 4 dana; ovaj fenomen se zove superrotacija i za nju još nije pronađeno objašnjenje. Automatske stanice su se spuštale na dnevnu i noćnu stranu Venere. Tokom dana, površina planete je osvijetljena difuznom sunčevom svjetlošću približno istog intenziteta kao i oblačnog dana na Zemlji. Na Veneri je noću viđeno mnogo munja. Stanica Venera je prenosila slike malih područja na mjestima slijetanja gdje je bilo vidljivo kamenito tlo. Uopšteno govoreći, topografija Venere je proučavana pomoću radarskih slika koje su prenijeli orbiteri Pioneer-Venera (1979), Venera-15 i -16 (1983) i Magellan (1990). Najfinije karakteristike na najboljim od njih su oko 100 m. Za razliku od Zemlje, Venera nema jasno definisane kontinentalne ploče, ali je zabeleženo nekoliko globalnih maksimuma, kao što je zemlja Ištar veličine Australije. Na površini Venere ima mnogo meteoritskih kratera i vulkanskih kupola. Očigledno je kora Venere tanka, tako da se rastopljena lava približava površini i lako se izlijeva na nju nakon pada meteorita. Budući da na površini Venere nema kiše niti jakih vjetrova, površinska erozija se odvija vrlo sporo, a geološke strukture ostaju vidljive iz svemira stotinama miliona godina. Malo se zna o unutrašnjoj strukturi Venere. Vjerovatno ima metalno jezgro koje zauzima 50% radijusa. Ali planeta nema magnetno polje zbog svoje vrlo spore rotacije. Ni Venera nema satelita.
Zemlja. Naša planeta je jedina na kojoj je veći dio površine (75%) prekriven tekućom vodom. Zemlja je aktivna planeta i možda jedina čija je površinska obnova posljedica procesa tektonike ploča, manifestirajući se kao srednjookeanski grebeni, otočni lukovi i nabrani planinski pojasevi. Raspodjela visina Zemljine čvrste površine je bimodalna: prosječni nivo okeanskog dna je 3900 m ispod nivoa mora, a kontinenti se uzdižu u prosjeku 860 m iznad njega (vidi i ZEMLJA). Seizmički podaci ukazuju na sljedeću strukturu zemljine unutrašnjosti: kora (30 km), plašt (do dubine od 2900 km), metalno jezgro. Dio jezgra je otopljen; tamo se stvara Zemljino magnetsko polje koje hvata nabijene čestice Sunčevog vjetra (protone i elektrone) i formira dvije toroidalne regije oko Zemlje ispunjene njima - radijacijske pojaseve (Van Allen pojasevi), lokalizirane na visinama od 4000 i 17 000 km. sa površine Zemlje.
vidi takođe GEOLOGIJA; GEOMAGNETIZAM.
Zemljina atmosfera se sastoji od 78% azota i 21% kiseonika; rezultat je duge evolucije pod uticajem geoloških, hemijskih i bioloških procesa. Moguće je da je primordijalna atmosfera Zemlje bila bogata vodonikom, koji je potom pobjegao. Otplinjavanje podzemlja ispunilo je atmosferu ugljičnim dioksidom i vodenom parom. Ali para se kondenzovala u okeanima, a ugljični dioksid je ostao zarobljen u karbonatnim stijenama. (Zanimljivo, kada bi sav CO2 ispunio atmosferu kao gas, pritisak bi bio 90 bara, kao na Veneri. A kada bi sva voda isparila, pritisak bi bio 257 bara!). Tako je dušik ostao u atmosferi, a kisik se postepeno pojavljivao kao rezultat životne aktivnosti biosfere. Čak i prije 600 miliona godina, sadržaj kisika u zraku bio je 100 puta manji nego što je sada (vidi i ATMOSFERA; OCEAN). Postoje indicije da se klima na Zemlji mijenja na kratkim (10.000 godina) i dugim (100 miliona godina) razmjerima. Razlog tome mogu biti promjene u orbitalnom kretanju Zemlje, nagibu ose rotacije i učestalosti vulkanskih erupcija. Ne mogu se isključiti fluktuacije u intenzitetu sunčevog zračenja. U naše doba na klimu utiču i ljudske aktivnosti: emisije gasova i prašine u atmosferu.
vidi takođe
KISELNE PADAINE;
ZAGAĐENJE ZRAKA ;
ZAGAĐENJE VODE ;
DEGRADACIJA ŽIVOTNE SREDINE.
Zemlja ima satelit - Mjesec, čije porijeklo još nije razjašnjeno.

ZEMLJA I MJESEC sa svemirske sonde Lunar Orbiter.

Mjesec. Jedan od najvećih satelita, Mjesec je na drugom mjestu nakon Harona (satelit Plutona) po omjeru masa satelita i planete. Njegov radijus je 3,7, a masa 81 puta manja od Zemljine. Prosječna gustina Mjeseca je 3,34 g/cm3, što ukazuje da nema značajnije metalno jezgro. Sila gravitacije na površini Mjeseca je 6 puta manja od Zemljine. Mjesec kruži oko Zemlje sa ekscentricitetom od 0,055. Nagib ravni njene orbite prema ravni Zemljinog ekvatora varira od 18,3° do 28,6°, a u odnosu na ekliptiku - od 4°59° do 5°19°. Dnevna rotacija i orbitalna revolucija Mjeseca su sinhronizovani, tako da uvijek vidimo samo jednu njegovu hemisferu. Istina, lagano ljuljanje (libracije) Mjeseca omogućava vam da vidite oko 60% njegove površine u roku od mjesec dana. Glavni razlog za libracije je taj što se dnevna rotacija Mjeseca odvija konstantnom brzinom, a orbitalna revolucija je promjenjiva (zbog ekscentriciteta orbite). Područja mjesečeve površine dugo su konvencionalno podijeljena na "morska" i "kontinentalna". Površina mora izgleda tamnije, leži niže i mnogo je rjeđe prekrivena meteoritskim kraterima nego kontinentalna površina. Mora su ispunjena bazaltnim lavama, a kontinenti su sastavljeni od anortozitnih stijena bogatih feldspatovima. Sudeći po velikom broju kratera, kontinentalne površine su mnogo starije od morskih. Intenzivno meteoritsko bombardovanje fino je zgnječilo gornji sloj mjesečeve kore, a vanjskih nekoliko metara pretvorilo u prah nazvan regolit. Astronauti i robotske sonde donijeli su uzorke stijena i regolita s Mjeseca. Analiza je pokazala da je starost površine mora oko 4 milijarde godina. Posljedično, period intenzivnog bombardiranja meteorita se javlja u prvih 0,5 milijardi godina nakon formiranja Mjeseca prije 4,6 milijardi godina. Tada je učestalost pada meteorita i formiranje kratera ostala praktički nepromijenjena i još uvijek je jedan krater promjera 1 km svakih 105 godina.
vidi takođe ISTRAŽIVANJE I KORIŠĆENJE SVEMIRA.
Mjesečeve stijene su siromašne isparljivim elementima (H2O, Na, K, itd.) i željezom, ali su bogate vatrostalnim elementima (Ti, Ca, itd.). Samo na dnu lunarnih polarnih kratera mogu postojati naslage leda, kao na primjer na Merkuru. Mjesec praktično nema atmosferu i nema dokaza da je Mjesečevo tlo ikada bilo izloženo tečnoj vodi. Ni u njemu nema organskih tvari - samo tragovi karbonskih hondrita koji su došli s meteoritima. Nedostatak vode i vazduha, kao i jake fluktuacije površinske temperature (390 K danju i 120 K noću) čine Mesec nenastanjivim. Seizmometri dostavljeni na Mjesec omogućili su da se sazna nešto o unutrašnjosti Mjeseca. Tu se često javljaju slabi "mjesečevi potresi", vjerovatno povezani sa plimnim uticajem Zemlje. Mjesec je prilično homogen, ima malo gusto jezgro i koru debljine oko 65 km napravljenu od lakših materijala, pri čemu su gornjih 10 km kore smrvljeni meteoritima prije 4 milijarde godina. Veliki udarni bazeni ravnomjerno su raspoređeni po površini Mjeseca, ali je debljina kore na vidljivoj strani Mjeseca manja, pa je na njoj koncentrisano 70% površine mora. Povijest mjesečeve površine je općenito poznata: nakon završetka intenzivnog meteoritskog bombardiranja prije 4 milijarde godina, oko 1 milijardu godina podzemlje je bilo prilično vruće i bazaltna lava je tekla u mora. Tada je samo rijedak pad meteorita promijenio lice našeg satelita. Ali o porijeklu Mjeseca se još uvijek raspravlja. Mogao bi se formirati sam, a zatim ga Zemlja uhvatiti; mogao se formirati zajedno sa Zemljom kao njenim satelitom; konačno mogao da se odvoji od Zemlje tokom perioda formiranja. Druga mogućnost je nedavno bila popularna, ali se posljednjih godina ozbiljno razmatra hipoteza o formiranju Mjeseca iz materije koju je proto-Zemlja izbacila prilikom sudara s velikim nebeskim tijelom. Uprkos neizvjesnosti porijekla sistema Zemlja-Mjesec, njihova dalja evolucija može se prilično pouzdano pratiti. Interakcija plime i oseke značajno utiče na kretanje nebeskih tijela: dnevna rotacija Mjeseca je praktično stala (njegov period je jednak orbitalnom), a rotacija Zemlje se usporava, prenoseći svoj ugaoni moment na orbitalno kretanje Mjesec, koji se kao rezultat udaljava od Zemlje za oko 3 cm godišnje. Ovo će prestati kada se Zemljina rotacija uskladi sa rotacijom Mjeseca. Tada će Zemlja i Mjesec biti stalno okrenuti jedno prema drugom na istoj strani (kao Pluton i Haron), a njihov dan i mjesec će biti jednaki 47 tekućih dana; u isto vrijeme, Mjesec će se udaljiti od nas 1,4 puta. Istina, ova situacija neće trajati zauvijek, jer sunčeve plime neće prestati utjecati na rotaciju Zemlje. vidi takođe
MOON ;
POREKLO I ISTORIJA MJESECA;
Plime i oseke.
Mars. Mars je sličan Zemlji, ali je skoro upola veći i ima nešto manju prosječnu gustinu. Period dnevne rotacije (24 sata 37 minuta) i nagib ose (24°) se gotovo ne razlikuju od onih na Zemlji. Posmatraču na Zemlji, Mars izgleda kao crvenkasta zvijezda, čiji se sjaj primjetno mijenja; maksimum je u periodima sukoba koji se ponavljaju nakon nešto više od dvije godine (na primjer, u aprilu 1999. i junu 2001.). Mars je posebno blizu i svetao tokom perioda velikih opozicija, do kojih dolazi ako prođe blizu perihela u trenutku opozicije; to se dešava svakih 15-17 godina (najbliže je u avgustu 2003.). Teleskop na Marsu otkriva svijetlo narančasta područja i tamnija područja koja mijenjaju ton ovisno o godišnjem dobu. Na polovima su svijetlo bijele snježne kape. Crvenkasta boja planete povezana je s velikom količinom željeznih oksida (rđe) u tlu. Sastav tamnih područja vjerovatno podsjeća na kopnene bazalte, dok su svijetla područja sastavljena od finog materijala.

POVRŠINA MARSA u blizini sletišta Viking 1. Veliki kameni ulomci su veličine oko 30 cm.

Većinu našeg znanja o Marsu stekli su automatske stanice. Najefikasnija su bila dva orbitera i dva desantna vozila ekspedicije Viking, koja je sletjela na Mars 20. jula i 3. septembra 1976. u oblastima Chrys (22° N, 48° W) i Utopia (48° N). , 226° W), s Vikingom 1 koji je radio do novembra 1982. Obojica su sletjela u klasično svijetla područja i završila u crvenkastoj pješčanoj pustinji posutoj tamnim kamenjem. 4. jula 1997. sonda Mars Pathfinder (SAD) ušla je u dolinu Ares (19° N, 34° W), prvo automatsko samohodno vozilo koje je otkrilo miješane stijene i, moguće, šljunak mljeveni vodom i pomiješan s pijeskom i glina. , što ukazuje na snažne promjene u klimi na Marsu i prisustvo velikih količina vode u prošlosti. Tanka atmosfera Marsa sastoji se od 95% ugljičnog dioksida i 3% dušika. Vodena para, kiseonik i argon prisutni su u malim količinama. Prosječan pritisak na površini je 6 mbara (tj. 0,6% Zemljinog). Pri tako niskom pritisku ne može postojati tečna voda. Prosječna dnevna temperatura je 240 K, a maksimum ljeti na ekvatoru dostiže 290 K. Dnevne temperaturne fluktuacije su oko 100 K. Dakle, klima Marsa je klima hladne, dehidrirane visokoplaninske pustinje. U visokim geografskim širinama Marsa zimi, temperature padaju ispod 150 K, a atmosferski ugljični dioksid (CO2) se smrzava i pada na površinu kao bijeli snijeg, formirajući polarnu kapu. Periodična kondenzacija i sublimacija polarnih kapa uzrokuje sezonske fluktuacije atmosferskog tlaka za 30%. Do kraja zime granica polarne kape pada na 45°-50° geografske širine, a ljeti od nje ostaje mala površina (300 km u prečniku na Južni pol i 1000 km blizu sjevernog), vjerovatno se sastoji od vodenog leda čija debljina može doseći 1-2 km. Ponekad na Marsu duvaju jaki vjetrovi, podižući oblake sitnog pijeska u zrak. Posebno snažne prašne oluje nastaju krajem proljeća na južnoj hemisferi, kada Mars prolazi kroz perihel svoje orbite, a sunčeva toplina je posebno visoka. Nedeljama, pa čak i mesecima, atmosfera postaje neprozirna od žute prašine. Viking orbiteri su prenosili slike moćnih pješčanih dina na dnu veliki krateri. Naslage prašine toliko mijenjaju izgled površine Marsa iz sezone u sezonu da je to primjetno čak i sa Zemlje kada se posmatra kroz teleskop. U prošlosti su ove sezonske promjene u boji površine neki astronomi smatrali znakom vegetacije na Marsu. Geologija Marsa je veoma raznolika. Velika područja južne hemisfere prekrivena su starim kraterima preostalim iz doba drevnog bombardiranja meteorita (prije 4 milijarde godina). Veći dio sjeverne hemisfere prekriven je mlađim tokovima lave. Posebno je zanimljivo brdo Tharsis (10° S, 110° W), na kojem se nalazi nekoliko džinovskih vulkanskih planina. Najviša među njima - planina Olimp - ima prečnik u podnožju od 600 km i visinu od 25 km. Iako sada nema znakova vulkanske aktivnosti, starost tokova lave ne prelazi 100 miliona godina, što je malo u poređenju sa starošću planete od 4,6 milijardi godina.

Iako drevni vulkani ukazuju na nekada moćnu aktivnost u unutrašnjosti Marsa, nema znakova tektonike ploča: nema savijenih planinskih pojaseva ili drugih pokazatelja kompresije kore. Međutim, postoje moćni rasjedini rasjedi, od kojih se najveći - Valles Marineris - proteže od Tarsisa prema istoku na 4000 km s maksimalnom širinom od 700 km i dubinom od 6 km. Jedno od najzanimljivijih geoloških otkrića napravljenih na slikama sa svemirskih letjelica bile su razgranate krivudave doline duge stotine kilometara, koje podsjećaju na presušena riječna korita na Zemlji. Ovo ukazuje na povoljniju klimu u prošlosti, kada su temperature i pritisci možda bili viši i rijeke su tekle preko površine Marsa. Istina, položaj dolina u južnim područjima Marsa sa velikim brojem kratera ukazuje na to da su rijeke na Marsu postojale jako davno, vjerovatno u prvih 0,5 milijardi godina njegove evolucije. Voda sada leži na površini u obliku leda na polarnim ledenim kapama, a možda i ispod površine u obliku sloja permafrosta. Unutrašnja struktura Marsa je slabo proučena. Njegova niska prosječna gustina ukazuje na odsustvo značajnog metalnog jezgra; u svakom slučaju nije otopljen, što proizilazi iz odsustva magnetnog polja na Marsu. Seizmometar na sletnom bloku aparata Viking-2 nije zabilježio seizmičku aktivnost planete tokom 2 godine rada (seizmometar na Viking-1 nije radio). Mars ima dva mala satelita - Fobos i Deimos. Oba su nepravilnog oblika, prekrivena meteoritskim kraterima i vjerovatno su asteroidi koje je planeta uhvatila u dalekoj prošlosti. Fobos kruži oko planete u veoma niskoj orbiti i nastavlja da se približava Marsu pod uticajem plime i oseke; kasnije će biti uništeno gravitacijom planete.
Jupiter. Najveća planeta u Sunčevom sistemu, Jupiter, 11 puta je veća od Zemlje i 318 puta masivnija. Njegova niska prosječna gustina (1,3 g/cm3) ukazuje na sastav blizak sunčevom: uglavnom vodonik i helijum. Brza rotacija Jupitera oko svoje ose uzrokuje njegovu polarnu kompresiju za 6,4%. Teleskop na Jupiteru otkriva pojaseve oblaka paralelne s ekvatorom; svjetlosne zone u njima su ispresijecane crvenkastim pojasevima. Vjerovatno je da su svijetla područja područja uzlaznog strujanja gdje su vidljivi vrhovi oblaka amonijaka; crvenkasti pojasevi povezani su sa silažnim strujama, čiju svijetlu boju određuje amonijum hidrogen sulfat, kao i spojevi crvenog fosfora, sumpora i organskih polimera. Pored vodonika i helijuma, u Jupiterovoj atmosferi spektroskopski su detektovani CH4, NH3, H2O, C2H2, C2H6, HCN, CO, CO2, PH3 i GeH4. Temperatura na vrhu oblaka amonijaka je 125 K, ali sa dubinom raste za 2,5 K/km. Na dubini od 60 km trebao bi biti sloj vodenih oblaka. Brzine kretanja oblaka u zonama i susjednim zonama značajno se razlikuju: na primjer, u ekvatorijalnom pojasu oblaci se kreću prema istoku 100 m/s brže nego u susjednim zonama. Razlika u brzini uzrokuje jaku turbulenciju na granicama zona i pojaseva, što njihov oblik čini vrlo zamršenim. Jedna od manifestacija ovoga su ovalne rotirajuće mrlje, od kojih je najveću, Veliku crvenu mrlju, otkrio prije više od 300 godina Cassini. Ova tačka (25.000-15.000 km) je veća od Zemljinog diska; ima spiralnu ciklonalnu strukturu i napravi jedan okret oko svoje ose za 6 dana. Preostale mrlje su manje i iz nekog razloga potpuno bijele.

Jupiter nema čvrstu površinu. Gornji sloj planete, koji se proteže 25% radijusa, sastoji se od tekućeg vodonika i helijuma. Ispod, gde pritisak prelazi 3 miliona bara, a temperatura prelazi 10.000 K, vodonik prelazi u metalno stanje. Možda se u blizini centra planete nalazi tečno jezgro težih elemenata ukupne mase reda 10 zemaljskih masa. U centru je pritisak oko 100 miliona bara, a temperatura 20-30 hiljada K. Tečna metalna unutrašnjost i brza rotacija planete izazvali su njeno snažno magnetsko polje, koje je 15 puta jače od Zemljinog. Jupiterova ogromna magnetosfera, sa svojim moćnim radijacijskim pojasevima, proteže se izvan orbita njegova četiri velika mjeseca. Temperatura u centru Jupitera uvijek je bila niža nego što je potrebno za odvijanje termonuklearnih reakcija. Ali interne rezerve Jupiterova toplota preostala iz ere formiranja je velika. Čak i sada, 4,6 milijardi godina kasnije, emituje približno istu količinu toplote koju prima od Sunca; u prvih milion godina evolucije, snaga zračenja Jupitera bila je 104 puta veća. Budući da je to bilo doba formiranja velikih satelita planete, nije iznenađujuće što njihov sastav zavisi od udaljenosti do Jupitera: dva najbliža njemu - Io i Europa - imaju prilično veliku gustinu (3,5 i 3,0 g/cm3). ), a udaljenije - Ganimed i Kalisto - sadrže mnogo vodenog leda i stoga su manje gustoće (1,9 i 1,8 g/cm3).
Sateliti. Jupiter ima najmanje 16 satelita i slab prsten: udaljen je 53 hiljade km od gornjeg sloja oblaka, ima širinu od 6000 km i očigledno se sastoji od malih i vrlo tamnih čvrstih čestica. Četiri najveća Jupiterova mjeseca nazivaju se Galilejevi jer ih je otkrio Galileo 1610. godine; nezavisno od njega, iste godine ih je otkrio nemački astronom Marius, koji im je dao sadašnja imena - Io, Evropa, Ganimed i Kalisto. Najmanji od satelita, Evropa, nešto je manji od Mjeseca, a Ganimed je veći od Merkura. Svi su vidljivi kroz dvogled.

Na površini Ia, Voyagers je otkrio nekoliko aktivnih vulkana koji izbacuju materijal stotinama kilometara uvis. Iova površina je prekrivena crvenkastim naslagama sumpora i svijetlim mrljama sumpor-dioksida - produktima vulkanskih erupcija. Kao gas, sumpor dioksid formira Io-ovu izuzetno tanku atmosferu. Energija vulkanske aktivnosti crpi se iz plimnog uticaja planete na satelit. Iova orbita prolazi kroz radijacione pojaseve Jupitera, a odavno je utvrđeno da satelit snažno interaguje sa magnetosferom, izazivajući u njoj radio eksplozije. Godine 1973. otkriven je torus blistavih atoma natrijuma duž Iove orbite; kasnije su tu pronađeni joni sumpora, kalija i kiseonika. Ove supstance izbacuju energetski protoni iz radijacionih pojaseva ili direktno sa površine Ioa ili iz gasnih „perjanica“ vulkana. Iako je Jupiterov plimni uticaj na Evropu slabiji nego na Io, njegova unutrašnjost takođe može biti delimično otopljena. Spektralne studije pokazuju da Evropa ima vodeni led na svojoj površini, a njena crvenkasta nijansa je vjerovatno posljedica zagađenja sumporom iz Ioa. Gotovo potpuno odsustvo udarnih kratera ukazuje na geološku mladost površine. Nabori i pukotine ledene površine Evrope liče na ledena polja polarnih mora Zemlje; Ispod sloja leda na Evropi vjerovatno ima tečne vode. Ganimed je najveći mjesec u Sunčevom sistemu. Njegova gustina je mala; vjerovatno se sastoji od pola stijene a pola leda. Njegova površina izgleda čudno i sadrži tragove širenja kore, što je možda pratilo proces diferencijacije podzemlja. Dijelovi površine drevnog kratera razdvojeni su mlađim rovovima, dugim stotinama kilometara i širokim 1-2 km, koji se nalaze na udaljenosti od 10-20 km jedan od drugog. Ovo je vjerovatno mlađi led, nastao izlivanjem vode kroz pukotine neposredno nakon diferencijacije prije oko 4 milijarde godina. Kalisto je sličan Ganimedu, ali na njegovoj površini nema tragova rasjeda; sve je veoma staro i puno kratera. Površina oba satelita prekrivena je ledom pomiješanim sa stijenama regolitskog tipa. Ali ako je na Ganimedu leda oko 50%, onda je na Kalistu manje od 20%. Sastav stena Ganimeda i Kalista verovatno je sličan onom karbonskih meteorita. Jupiterovi mjeseci su lišeni atmosfere, osim tankog vulkanskog plina SO2 na Io. Od desetak Jupiterovih malih satelita, četiri se nalaze bliže planeti od Galilejevih; najveći od njih, Amalthea, je kraterski objekat nepravilnog oblika (dimenzija 270*166*150 km). Njegova tamna površina - vrlo crvena - vjerovatno je prekrivena sumporom iz Ioa. Vanjski mali sateliti Jupitera podijeljeni su u dvije grupe prema svojim orbitama: 4 bliže planeti u smjeru naprijed (u odnosu na rotaciju planete) i 4 udaljenija u suprotnom smjeru. Svi su mali i tamni; verovatno ih je uhvatio Jupiter iz grupe asteroida trojanske grupe (vidi ASTEROID).
Saturn. Druga po veličini džinovska planeta. To je planeta vodonik-helijum, ali Saturn ima niži relativni sadržaj helijuma od Jupitera; niža je njegova prosječna gustina. Brza rotacija Saturna dovodi do njegove velike sputanosti (11%).

SATURN i njegovi mjeseci fotografisani tokom preleta svemirske sonde Voyager.

U teleskopu, Saturnov disk ne izgleda tako impresivno kao Jupiter: ima smeđe-narandžastu boju i slabo definisane pojaseve i zone. Razlog je taj što su gornji dijelovi njegove atmosfere ispunjeni maglom od amonijaka (NH3) koja raspršuje svjetlost. Saturn je udaljeniji od Sunca, pa je temperatura njegove gornje atmosfere (90 K) 35 K niža od Jupiterove, a amonijak je u kondenzovanom stanju. Sa dubinom se temperatura atmosfere povećava za 1,2 K/km, pa struktura oblaka podsjeća na Jupiterovu: ispod sloja oblaka amonijum hidrosulfata nalazi se sloj vodenih oblaka. Pored vodonika i helijuma, u Saturnovoj atmosferi spektroskopski su detektovani CH4, NH3, C2H2, C2H6, C3H4, C3H8 i PH3. Po svojoj unutrašnjoj strukturi, Saturn takođe podseća na Jupiter, iako zbog svoje manje mase ima niži pritisak i temperaturu u centru (75 miliona bara i 10.500 K). Saturnovo magnetno polje je uporedivo sa Zemljinim. Poput Jupitera, Saturn emituje unutrašnju toplotu, dvostruko više nego što prima od Sunca. Istina, ovaj omjer je veći od onog kod Jupitera, jer Saturn, koji se nalazi dvostruko udaljeniji, prima četiri puta manje topline od Sunca.
Prstenovi Saturna. Saturn je okružen jedinstveno moćnim sistemom prstenova do udaljenosti od 2,3 radijusa planeta. Lako se razlikuju kada se promatraju kroz teleskop, a kada se proučavaju iz blizine pokazuju izuzetnu raznolikost: od masivnog B prstena do uskog F prstena, od spiralnih valova gustoće do potpuno neočekivanih radijalnih "žbica" koje su otkrili Voyageri. Čestice koje ispunjavaju prstenove Saturna reflektuju svetlost mnogo bolje od materijala u tamnim prstenovima Urana i Neptuna; Njihovo proučavanje u različitim spektralnim opsezima pokazuje da se radi o „prljavim snježnim grudvama“ dimenzija od jednog metra. Tri klasična prstena Saturna, od spoljašnjeg ka unutrašnjem, označena su slovima A, B i C. Prsten B je prilično gust: radio signali sa Voyagera su teško prolazili kroz njega. Razmak od 4.000 km između A i B prstena, nazvan Cassinijeva fisija (ili jaz), zapravo nije prazan, već je uporediv po gustini sa blijedim C prstenom, koji se ranije zvao krep prsten. Postoji manje vidljiv Enckeov jaz u blizini vanjske ivice A prstena. Godine 1859. Maxwell je zaključio da se Saturnovi prstenovi moraju sastojati od pojedinačnih čestica koje kruže oko planete. Krajem 19. vijeka. ovo je potvrđeno spektralnim zapažanjima koja pokazuju da se unutrašnji dijelovi prstenova rotiraju brže od vanjskih. Pošto prstenovi leže u ravni planetarnog ekvatora, pa su stoga nagnuti prema orbitalnoj ravni za 27°, Zemlja padne u ravan prstenova dva puta u 29,5 godina, a mi ih posmatramo na ivici. U ovom trenutku prstenovi "nestaju", što dokazuje njihovu vrlo malu debljinu - ne više od nekoliko kilometara. Detaljne slike prstenova koje su napravili Pioneer 11 (1979) i Voyagers (1980 i 1981) pokazale su mnogo složeniju strukturu od očekivane. Prstenovi su podijeljeni na stotine pojedinačnih prstenova tipične širine od nekoliko stotina kilometara. Čak je i u Cassinijevom prorezu bilo najmanje pet prstenova. Detaljna analiza je pokazala da su prstenovi heterogeni i po veličini i, moguće, po sastavu čestica. Složena struktura prstenova vjerovatno je posljedica gravitacionog utjecaja malih satelita koji su im blizu, a koji su ranije bili nepoznati. Vjerovatno najneobičniji je najtanji F prsten, koji je 1979. godine otkrio Pioneer na udaljenosti od 4000 km od vanjskog ruba prstena A. Voyager 1 je otkrio da je F prsten bio upleten i ispleten kao pletenica, ali je proletio 9 mjeseci. kasnije, Voyager 2 je ustanovio da je struktura F-prstena mnogo jednostavnija: "nizovi" materije više nisu bili isprepleteni. Ova struktura i njena brza evolucija se delimično objašnjavaju uticajem dva mala meseca (Prometeja i Pandore) koji se kreću na spoljašnjim i unutrašnjim ivicama ovog prstena; zovu se "psi čuvari". Moguće je, međutim, da unutar samog F prstena mogu postojati čak i manja tijela ili privremene nakupine materije.
Sateliti. Saturn ima najmanje 18 mjeseci. Većina njih je vjerovatno led. Neki imaju veoma zanimljive orbite. Na primjer, Janus i Epimetej imaju gotovo iste orbitalne radijuse. U Dioninoj orbiti, 60° ispred nje (ova pozicija se zove vodeća Lagrangeova tačka), kreće se manji satelit Helena. Tethys prate dva mala satelita - Telesto i Calypso - na vodećim i zaostalim Lagrangeovim tačkama svoje orbite. Radijusi i mase sedam Saturnovih satelita (Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Titan i Japetus) izmjereni su sa dobrom preciznošću. Svi su uglavnom ledeni. Oni manji imaju gustinu od 1-1,4 g/cm3, što je blizu gustini vodenog leda sa većom ili manjom primesom kamenja. Još nije jasno da li sadrže metan i amonijačni led. Veća gustina Titana (1,9 g/cm3) je rezultat njegove velike mase, koja uzrokuje kompresiju unutrašnjosti. Titan je po prečniku i gustini veoma sličan Ganimedu; Vjerovatno im je unutrašnja struktura slična. Titan je drugi najveći mjesec u Sunčevom sistemu, a jedinstven je po tome što ima stalnu, moćnu atmosferu koja se sastoji uglavnom od azota i male količine metana. Pritisak na njegovoj površini je 1,6 bara, temperatura je 90 K. U takvim uslovima na površini Titana može biti tečnog metana. Gornji slojevi atmosfere do visine od 240 km ispunjeni su narandžastim oblacima, koji se vjerovatno sastoje od čestica organskih polimera sintetiziranih pod utjecajem ultraljubičastih zraka sa Sunca. Preostali sateliti Saturna su premali da bi imali atmosferu. Njihove površine su prekrivene ledom i sa velikim kraterima. Samo na površini Enceladusa ima znatno manje kratera. Vjerovatno je da plimni utjecaj Saturna održava njegovu unutrašnjost u rastopljenom stanju, a udari meteorita dovode do izlijevanja vode i punjenja kratera. Neki astronomi vjeruju da su čestice s površine Enceladusa formirale široki E prsten koji se proteže duž njegove orbite. Vrlo zanimljiv satelit je Japet, čija je stražnja (u odnosu na smjer orbitalnog kretanja) hemisfera prekrivena ledom i reflektira 50% upadne svjetlosti, a prednja hemisfera je toliko tamna da reflektira samo 5% svjetlosti; prekriven je nečim nalik supstancom ugljenih meteorita. Moguće je da je prednja hemisfera Japeta pod utjecajem materijala izbačenog pod utjecajem udara meteorita sa površine Saturnovog vanjskog satelita Phoebe. U principu, to je moguće, jer se Phoebe kreće u orbiti u suprotnom smjeru. Osim toga, Phoebeina površina je prilično tamna, ali o tome još nema tačnih podataka.
Uran. Uran je morsko zelene boje i izgleda bezoblično jer su gornji slojevi njegove atmosfere ispunjeni maglom, kroz koju je sonda Voyager 2 koja je letjela blizu njega 1986. godine imala poteškoća da vidi nekoliko oblaka. Osa planete je nagnuta prema orbitalnoj osi za 98,5°, tj. leži skoro u ravni orbite. Dakle, svaki od polova je neko vrijeme okrenut direktno prema Suncu, a zatim odlazi u sjenu na šest mjeseci (42 zemaljske godine). Atmosfera Urana sadrži uglavnom vodonik, 12-15% helijuma i nekoliko drugih gasova. Atmosferska temperatura je oko 50 K, iako se u gornjim razrijeđenim slojevima penje na 750 K danju i 100 K noću. Magnetno polje Urana je po jačini na površini nešto slabije od Zemljinog, a njegova osa je nagnuta prema osi rotacije planete za 55°. Malo se zna o unutrašnjoj strukturi planete. Sloj oblaka se vjerovatno proteže do dubine od 11.000 km, nakon čega slijedi okean tople vode dubok 8.000 km, a ispod toga jezgro rastopljene stijene radijusa od 7.000 km.
Prstenovi. Godine 1976. otkriveni su jedinstveni Uranovi prstenovi koji se sastoje od pojedinačnih tankih prstenova, od kojih je najširi debeo 100 km. Prstenovi se nalaze na udaljenosti od 1,5 do 2,0 radijusa planete od njenog centra. Za razliku od Saturnovih prstenova, Uranovi prstenovi su napravljeni od velikih, tamnih stijena. Vjeruje se da svaki prsten sadrži mali satelit ili čak dva satelita, kao u Saturnovom F prstenu.
Sateliti. Otkriveno je 20 satelita Urana. Najveći - Titania i Oberon - s promjerom od 1500 km. Ima još 3 velike, veće od 500 km, ostale su jako male. Površinski spektri pet velikih satelita ukazuju na velike količine vodenog leda. Površine svih satelita prekrivene su meteoritskim kraterima.
Neptun. Spolja, Neptun je sličan Uranu; u njegovom spektru takođe dominiraju trake metana i vodonika. Toplotni tok sa Neptuna primetno premašuje snagu sunčeve toplote koja pada na njega, što ukazuje na postojanje unutrašnjeg izvora energije. Moguće je da se veliki dio unutrašnje topline oslobađa kao rezultat plime i oseke uzrokovane masivnim mjesecom Tritonom, koji kruži u suprotnom smjeru na udaljenosti od 14,5 radijusa planeta. Voyager 2, koji je 1989. leteo na udaljenosti od 5000 km od sloja oblaka, otkrio je još 6 satelita i 5 prstenova u blizini Neptuna. U atmosferi je otkrivena Velika tamna mrlja i složen sistem vrtložnih tokova. Tritonova ružičasta površina otkrila je neverovatne geološke karakteristike, uključujući moćne gejzire. Ispostavilo se da je mjesec Proteus koji je otkrio Voyager veći od Nereide, otkrivene sa Zemlje 1949. godine.
Pluton. Pluton ima veoma izduženu i nagnutu orbitu; u perihelu se približava Suncu na 29,6 AJ. i udaljava se u afelu na 49,3 AJ. 1989. Pluton je prošao perihel; od 1979. do 1999. bio je bliže Suncu nego Neptunu. Međutim, zbog velikog nagiba Plutonove orbite, njegova putanja se nikada ne ukršta sa Neptunom. Prosječna temperatura površine Plutona je 50 K, varira od afela do perihela za 15 K, što je prilično uočljivo na ovako niskim temperaturama. Konkretno, to dovodi do pojave razrijeđene atmosfere metana u periodu kada planeta prolazi kroz perihel, ali je njen pritisak 100.000 puta manji od pritiska Zemljine atmosfere. Pluton ne može dugo zadržati svoju atmosferu jer je manji od Mjeseca. Plutonov mjesec Haron kruži blizu planete svakih 6,4 dana. Njegova orbita je veoma nagnuta prema ekliptici, tako da se pomračenja dešavaju samo u rijetkim epohama kada Zemlja prolazi kroz ravan Haronove orbite. Plutonov sjaj se redovno menja u periodu od 6,4 dana. Shodno tome, Pluton rotira sinhrono sa Haronom i ima velike mrlje na svojoj površini. U odnosu na veličinu planete, Haron je veoma velik. Par Pluton-Haron se često naziva "dvostruka planeta". Nekada se smatralo da je Pluton odbjegli mjesec Neptuna, ali s otkrićem Harona to se čini malo vjerojatnim.
PLANETE: KOMPARATIVNA ANALIZA
Unutrašnja struktura. Objekti Sunčevog sistema sa njihove tačke gledišta unutrašnja struktura mogu se podijeliti u 4 kategorije: 1) komete, 2) mala tijela, 3) zemaljske planete, 4) plinoviti divovi. Komete su jednostavna ledena tijela sa posebnim sastavom i istorijom. U kategoriju malih tijela spadaju sva ostala nebeska tijela poluprečnika manjeg od 200 km: međuplanetarna zrnca prašine, čestice planetarnih prstenova, male satelite i većinu asteroida. Tokom evolucije Sunčevog sistema, svi su izgubili toplotu oslobođenu tokom prvobitne akrecije i ohladili se, nisu bili dovoljno veliki da se zagreju zbog radioaktivnog raspada koji se u njima dešava. Zemaljske planete su veoma raznolike: od "gvozdenog" Merkura do misterioznog ledenog sistema Pluton - Haron. Pored najvećih planeta, prema formalnim kriterijumima, Sunce se ponekad klasifikuje i kao gasni div. Najvažniji parametar koji određuje sastav planete je prosječna gustina (ukupna masa podijeljena sa ukupnim volumenom). Njegovo značenje odmah ukazuje o kakvoj se planeti radi - "kamen" (silikati, metali), "led" (voda, amonijak, metan) ili "gas" (vodonik, helijum). Iako su površine Merkura i Meseca zapanjujuće slične, njihov unutrašnji sastav je potpuno drugačiji, jer je prosečna gustina Merkura 1,6 puta veća od Mesečeve. U isto vrijeme, masa žive je mala, što znači da njegova visoka gustina uglavnom nije posljedica kompresije tvari pod utjecajem gravitacije, već posebnog kemijskog sastava: živa sadrži 60-70% metala i 30% metala. -40% silikata po masi. Sadržaj metala po jedinici mase Merkura je znatno veći od sadržaja na bilo kojoj drugoj planeti. Venera rotira tako sporo da njena ekvatorijalna izbočina mjeri samo dijelove metra (Zemljina je 21 km) i ne može otkriti ništa o unutrašnjoj strukturi planete. Njegovo gravitaciono polje korelira s topografijom površine, za razliku od Zemlje, gdje kontinenti "plutaju". Moguće je da su kontinenti Venere fiksirani krutošću plašta, ali je moguće da se topografija Venere dinamički održava energetskom konvekcijom u njenom plaštu. Zemljina površina je znatno mlađa od površina drugih tijela u Sunčevom sistemu. Razlog tome je uglavnom intenzivna prerada materijala kore kao rezultat tektonike ploča. Erozija pod uticajem tekuće vode takođe ima primetan efekat. Na površini većine planeta i mjeseca dominiraju prstenaste strukture povezane s udarnim kraterima ili vulkanima; Na Zemlji je tektonika ploča učinila da njena najveća gorja i nizije budu linearne. Primjer su planinski lanci koji rastu tamo gdje se sudaraju dvije ploče; okeanski rovovi, koji označavaju mjesta gdje jedna ploča klizi ispod druge (zone subdukcije); kao i srednjeokeanski grebeni na mjestima gdje se dvije ploče razilaze pod djelovanjem mlade kore koja se diže iz plašta (zone širenja). Dakle, reljef zemljine površine odražava dinamiku njene unutrašnjosti. Mali uzorci gornjeg plašta Zemlje postaju dostupni za laboratorijsko proučavanje kada se izdignu na površinu kao dio magmatskih stijena. Poznato je da ultramafične inkluzije (ultrabaziti, siromašni silikatima i bogati Mg i Fe) sadrže minerale koji nastaju samo pri visokom pritisku (na primjer, dijamant), kao i parne minerale koji mogu koegzistirati samo ako su nastali pod visokim pritiskom. Ove inkluzije su omogućile da se sa dovoljnom tačnošću proceni sastav gornjeg plašta do dubine od ca. 200 km. Mineraloški sastav dubokog plašta nije toliko poznat, jer još uvijek nema tačnih podataka o raspodjeli temperature s dubinom, a glavne faze dubokih minerala nisu laboratorijski reproducirane. Zemljino jezgro se deli na spoljašnje i unutrašnje. Vanjsko jezgro ne propušta poprečne seizmičke valove, stoga je tečno. Međutim, na dubini od 5200 km materijal jezgre ponovo počinje provoditi poprečne valove, ali malom brzinom; to znači da je unutrašnje jezgro djelimično zamrznuto. Gustina jezgra je manja nego što bi bila za čistu tekućinu željezo-nikl, vjerovatno zbog nečistoća sumpora. Četvrtinu površine Marsa zauzima uspon Tarsis, koji se uzdiže 7 km u odnosu na prosječni polumjer planete. Tu se nalazi većina vulkana, tokom čijeg formiranja se lava širila na velike udaljenosti, što je tipično za rastopljene stijene bogate željezom. Jedan od razloga za ogromnu veličinu marsovskih vulkana (najvećih u Sunčevom sistemu) je taj što, za razliku od Zemlje, Mars nema ploče koje se kreću u odnosu na vruće tačke u omotaču, tako da vulkani rastu na jednom mjestu dugo vremena. Mars nema magnetno polje i nije otkrivena nikakva seizmička aktivnost. Njegovo tlo je sadržavalo dosta željeznih oksida, što ukazuje na lošu diferencijaciju podzemlja.
Unutrašnja toplina. Mnoge planete emituju više toplote nego što primaju od Sunca. Količina toplote koja se stvara i skladišti u utrobi planete ovisi o njenoj povijesti. Za planetu koja se formira, glavni izvor toplote je meteoritsko bombardovanje; Toplota se tada oslobađa tokom diferencijacije podzemne površine, kada se najgušće komponente, kao što su gvožđe i nikl, talože prema centru i formiraju jezgro. Jupiter, Saturn i Neptun (ali, iz nekog razloga, ne i Uran) još uvijek zrače toplinu koju su pohranili tokom svog formiranja prije 4,6 milijardi godina. Za zemaljske planete, važan izvor grijanja u sadašnjoj eri je raspad radioaktivnih elemenata - uranijuma, torija i kalija - koji su bili uključeni u malim količinama u originalni hondritski (solarni) sastav. Disipacija energije kretanja u plimnim deformacijama - takozvana "plimna disipacija" - glavni je izvor zagrijavanja Ioa i igra značajnu ulogu u evoluciji nekih planeta čija je rotacija (na primjer, Merkur) bila usporena. dolje plimom.
Konvekcija u plaštu. Ako se tekućina zagrije dovoljno jako, u njoj se razvija konvekcija, jer toplinska vodljivost i zračenje ne mogu podnijeti lokalno dovedeni toplinski tok. Može izgledati čudno reći da je unutrašnjost zemaljskih planeta prekrivena konvekcijom, poput tečnosti. Zar ne znamo da se prema seizmologiji, poprečni talasi šire u Zemljinom omotaču i da se plašt ne sastoji od tečnosti, već od čvrste stene? Ali uzmimo običan stakleni kit: kada se polako pritisne, ponaša se kao viskozna tekućina, kada se oštro pritisne ponaša se kao elastično tijelo, a kada se udari, ponaša se kao kamen. To znači da, da bismo razumjeli kako se supstanca ponaša, moramo uzeti u obzir vremensku skalu u kojoj se procesi odvijaju. Transverzalni seizmički talasi putuju kroz unutrašnjost Zemlje za nekoliko minuta. Na geološkoj vremenskoj skali od miliona godina, stijene se plastično deformiraju ako se na njih stalno primjenjuje značajan stres. Nevjerovatno, Zemljina kora se još uvijek ispravlja, vraćajući se u oblik koji je imala prije posljednje glacijacije, koja se završila prije 10.000 godina. Proučavajući starost obala Skandinavije u usponu, N. Haskel je 1935. izračunao da je viskoznost Zemljinog omotača 1023 puta veća od viskoziteta vode u tečnom stanju. Ali čak i pri tome, matematička analiza pokazuje da je Zemljin omotač u stanju intenzivne konvekcije (takvo kretanje zemljine unutrašnjosti moglo bi se vidjeti u ubrzanom filmu, gdje milion godina prođe u sekundi). Slični proračuni pokazuju da Venera, Mars i, u manjoj meri, Merkur i Mesec takođe verovatno imaju konvektivni omotač. Tek počinjemo da otkrivamo prirodu konvekcije na planetama gasnih divova. Poznato je da su konvektivna kretanja pod jakim uticajem brze rotacije koja postoji oko gigantskih planeta, ali je veoma teško eksperimentalno proučavati konvekciju u rotirajućoj sferi sa centralnom gravitacijom. Do sada su najprecizniji eksperimenti ove vrste izvođeni u uslovima mikrogravitacije u niskoj orbiti Zemlje. Ovi eksperimenti, zajedno sa teorijskim proračunima i numeričkim modelima, pokazali su da se konvekcija javlja u cijevima izduženim duž ose rotacije planete i zakrivljenim u skladu sa njenom sferičnosti. Takve konvektivne ćelije imaju nadimak "banane" zbog svog oblika. Pritisak planeta plinovitih divova varira od 1 bara na vrhovima oblaka do oko 50 Mbara u centru. Dakle, njihova glavna komponenta - vodonik - ostaje na različitim nivoima u različitim fazama. Pri pritisku iznad 3 Mbara, obični molekularni vodonik postaje tečni metal sličan litiju. Proračuni pokazuju da se Jupiter uglavnom sastoji od metalnog vodonika. A Uran i Neptun očigledno imaju produženi omotač od tekuće vode, koji je takođe dobar provodnik.
Magnetno polje. Eksterno magnetsko polje planete nosi važne informacije o kretanju njene unutrašnjosti. Magnetno polje je ono koje postavlja referentni okvir u kojem se mjeri brzina vjetra u oblačnoj atmosferi džinovske planete; Upravo to ukazuje da u tečnom metalnom jezgru Zemlje postoje snažni tokovi, a aktivno miješanje se dešava u vodenim omotačima Urana i Neptuna. Naprotiv, nedostatak jakog magnetnog polja na Veneri i Marsu nameće ograničenja njihovoj unutrašnjoj dinamici. Među zemaljskim planetama, Zemljino magnetsko polje ima izuzetan intenzitet, što ukazuje na aktivan dinamo efekat. Nedostatak jakog magnetnog polja na Veneri ne znači da se njeno jezgro učvrstilo: najvjerovatnije spora rotacija planete sprječava dinamo efekat. Uran i Neptun imaju identične magnetne dipole sa velikim nagibom prema osi planeta i pomakom u odnosu na njihove centre; ovo ukazuje da njihov magnetizam potiče iz plašta, a ne iz jezgara. Jupiterovi sateliti - Io, Europa i Ganimed - imaju svoja magnetna polja, ali Kalisto nema. Na Mjesecu je otkriven rezidualni magnetizam.
Atmosfera. Sunce, osam od devet planeta i tri od šezdeset i tri satelita imaju atmosferu. Svaka atmosfera ima svoj poseban hemijski sastav i tip ponašanja koji se naziva "vreme". Atmosfere se dijele u dvije grupe: za zemaljske planete, gusta površina kontinenata ili okeana određuje uslove na donjoj granici atmosfere, dok je za plinovite divove atmosfera gotovo bez dna. Za zemaljske planete, tanak (0,1 km) sloj atmosfere u blizini površine stalno doživljava zagrijavanje ili hlađenje od njega, a tokom kretanja, trenje i turbulencije (zbog neravnog terena); ovaj sloj se naziva površinski ili granični sloj. Na samoj površini, molekularni viskozitet "lijepi" atmosferu za tlo, pa čak i lagani povjetarac stvara jak vertikalni gradijent brzine koji može uzrokovati turbulenciju. Promena temperature vazduha sa visinom kontroliše se konvektivnom nestabilnošću, pošto se vazduh ispod zagreva toplom površinom, postaje lakši i lebdi; penjanje u okolini nizak pritisak , širi se i zrači toplinu u svemir, uzrokujući da se hladi, postaje gušći i tone. Kao rezultat konvekcije, u nižim slojevima atmosfere uspostavlja se adijabatski vertikalni temperaturni gradijent: na primjer, u Zemljinoj atmosferi temperatura zraka opada s visinom za 6,5 K/km. Ova situacija postoji sve do tropopauze (grčki "tropo" - okret, "pauza" - prestanak), ograničavajući donji sloj atmosfere, nazvan troposfera. Tu se dešavaju promjene koje nazivamo vremenom. U blizini Zemlje, tropopauza se javlja na visinama od 8-18 km; na ekvatoru je 10 km viša nego na polovima. Zbog eksponencijalnog smanjenja gustine sa visinom, 80% mase Zemljine atmosfere nalazi se u troposferi. Sadrži i gotovo svu vodenu paru, a samim tim i oblake koji stvaraju vrijeme. Na Veneri, ugljični dioksid i vodena para, zajedno sa sumpornom kiselinom i sumpordioksidom, apsorbiraju gotovo sve infracrveno zračenje koje emituje površina. To izaziva jak efekat staklene bašte, tj. dovodi do činjenice da je površinska temperatura Venere 500 K viša od one koju bi imala u atmosferi providnoj za infracrveno zračenje. Glavni "staklenički" gasovi na Zemlji su vodena para i ugljen-dioksid, koji povećavaju temperaturu za 30 K. Na Marsu ugljen-dioksid i atmosferska prašina izazivaju slab efekat staklene bašte od samo 5 K. Vruća površina Venere sprečava oslobađanje sumpora iz atmosfere vežući ga u površinskim vrstama Donja atmosfera Venere obogaćena je sumpordioksidom, pa se na visinama od 50 do 80 km nalazi gust sloj oblaka sumporne kiseline. Mala količina tvari koje sadrže sumpor također se nalazi u zemljinoj atmosferi, posebno nakon snažnih vulkanskih erupcija. Sumpor nije otkriven u atmosferi Marsa, stoga su njegovi vulkani neaktivni u sadašnjoj eri. Na Zemlji, stabilno smanjenje temperature s visinom u troposferi zamjenjuje se iznad tropopauze povećanjem temperature s visinom. Dakle, tamo postoji izuzetno stabilan sloj, nazvan stratosfera (latinski stratum - sloj, podnica). Postojanje trajnih tankih slojeva aerosola i dugotrajno zadržavanje radioaktivnih elemenata od nuklearnih eksplozija tamo služe kao direktni dokaz odsustva miješanja u stratosferi. U zemljinoj stratosferi temperatura nastavlja da raste sa visinom sve do stratopauze, koja se javlja na nadmorskoj visini od cca. 50 km. Izvor topline u stratosferi su fotohemijske reakcije ozona, čija je koncentracija maksimalna na visini od cca. 25 km. Ozon apsorbira ultraljubičasto zračenje, pa se ispod 75 km gotovo sav pretvara u toplinu. Hemija stratosfere je složena. Ozon se uglavnom formira u ekvatorijalnim regijama, ali se njegova najveća koncentracija nalazi na polovima; ovo ukazuje da na nivo ozona utiče ne samo hemija, već i atmosferska dinamika. Mars takođe ima veće koncentracije ozona iznad polova, posebno zimskog pola. Suva atmosfera Marsa ima relativno malo hidroksilnih radikala (OH), koji uništavaju ozon. Temperaturni profili atmosfere džinovskih planeta određeni su iz zemaljskih opservacija planetarnih okultacija zvijezda i iz podataka sonde, posebno iz slabljenja radio signala kada sonda uđe u planetu. Svaka planeta ima tropopauzu i stratosferu, iznad kojih se nalaze termosfera, egzosfera i jonosfera. Temperatura termosfera Jupitera, Saturna i Urana je cca. 1000, 420 i 800 K. Visoka temperatura i relativno niska gravitacija na Uranu omogućavaju da se atmosfera proširi u prstenove. To uzrokuje kočenje i brzo padanje čestica prašine. Budući da se u Uranovim prstenovima još uvijek primjećuju prašini, tamo mora postojati izvor prašine. Iako temperaturna struktura troposfere i stratosfere u atmosferama različitih planeta ima mnogo zajedničkog, njihov se hemijski sastav uvelike razlikuje. Atmosfere Venere i Marsa uglavnom su sastavljene od ugljičnog dioksida, ali predstavljaju dva ekstremna primjera atmosferske evolucije: Venera ima gustu i vruću atmosferu, dok Mars ima hladnu i tanku atmosferu. Važno je razumjeti da li će se Zemljina atmosfera na kraju smjestiti u jedan od ova dva tipa i da li su ove tri atmosfere uvijek bile toliko različite. Sudbina izvorne vode planete može se odrediti mjerenjem sadržaja deuterija u odnosu na svjetlosni izotop vodonika: odnos D/H postavlja ograničenje količine vodonika koji napušta planetu. Masa vode u atmosferi Venere sada iznosi 10-5 mase Zemljinih okeana. Ali odnos D/H na Veneri je 100 puta veći nego na Zemlji. Ako je isprva ovaj omjer bio isti na Zemlji i Veneri i rezerve vode na Veneri se nisu dopunjavale tokom njene evolucije, onda stostruko povećanje D/H odnosa na Veneri znači da je nekada imala sto puta više vode nego sada. Objašnjenje za to obično se traži u teoriji "isparenja staklenika", koja kaže da Venera nikada nije bila dovoljno hladna da bi se voda kondenzovala na njenoj površini. Ako je voda uvijek ispunjavala atmosferu u obliku pare, onda je fotodisocijacija molekula vode dovela do oslobađanja vodika, čiji je lagani izotop ispario iz atmosfere u svemir, a preostala voda je obogaćena deuterijem. Od velikog interesa je velika razlika u atmosferi Zemlje i Venere. Vjeruje se da je moderna atmosfera zemaljskih planeta nastala kao rezultat otplinjavanja unutrašnjosti; u ovom slučaju su se uglavnom oslobađale vodena para i ugljični dioksid. Na Zemlji se voda koncentrisala u okeanu, a ugljični dioksid zarobljen u sedimentnim stijenama. Ali Venera je bliže Suncu, vruće je i nema života; stoga je ugljični dioksid ostao u atmosferi. Vodena para disocirana na vodonik i kiseonik pod uticajem sunčeve svetlosti; vodonik je ispario u svemir (zemljina atmosfera također brzo gubi vodonik), a kisik je postao vezan u stijenama. Istina, razlika između ove dvije atmosfere može se pokazati i dublja: još uvijek nema objašnjenja za činjenicu da u atmosferi Venere ima mnogo više argona nego u atmosferi Zemlje. Površina Marsa je sada hladna i suva pustinja. Tokom najtoplijeg dijela dana, temperature mogu biti malo iznad normalne tačke smrzavanja vode, ali nizak atmosferski pritisak sprečava da voda na površini Marsa bude tečna: led se odmah pretvara u paru. Međutim, na Marsu postoji nekoliko kanjona koji podsjećaju na suva riječna korita. Čini se da su neke od njih iskopali kratkotrajni, ali katastrofalno snažni tokovi vode, dok drugi pokazuju duboke jaruge i široku mrežu dolina, što ukazuje na vjerovatno dugo postojanje nizijskih rijeka u ranim periodima Marsove istorije. Postoje i morfološke indicije da su stari krateri Marsa mnogo više uništeni erozijom od mladih, a to je moguće samo ako je atmosfera Marsa bila mnogo gušća nego što je sada. Početkom 1960-ih smatralo se da se polarne kape Marsa sastoje od vodenog leda. Ali 1966. R. Leighton i B. Murray su ispitali termičku ravnotežu planete i pokazali da bi se ugljični dioksid trebao kondenzirati u velikim količinama na polovima, a ravnotežu čvrstog i plinovitog ugljičnog dioksida treba održavati između polarnih kapa i atmosfera. Zanimljivo je da sezonski rast i kontrakcija polarnih kapa dovode do fluktuacija tlaka u atmosferi Marsa za 20% (na primjer, u kabinama starih mlaznih aviona, razlike u pritisku tokom polijetanja i slijetanja također su bile oko 20%). Svemirske fotografije polarnih kapa Marsa pokazuju zadivljujuće spiralne šare i stepenaste terase, koje je sonda Mars Polar Lander (1999.) trebala istražiti, ali nije uspjela sletjeti. Ne zna se tačno zašto je pritisak atmosfere Marsa toliko opao, verovatno sa nekoliko bara u prvih milijardu godina na sadašnjih 7 milibara. Moguće je da je trošenje površinskih stijena uklonilo ugljični dioksid iz atmosfere, sekvestrirajući ugljik u karbonatnim stijenama, kao što se dogodilo na Zemlji. Na površinskoj temperaturi od 273 K, ovaj proces bi mogao uništiti atmosferu ugljičnog dioksida na Marsu pritiskom od nekoliko bara za samo 50 miliona godina; Očigledno se pokazalo da je veoma teško održati toplu i vlažnu klimu na Marsu kroz istoriju Sunčevog sistema. Sličan proces utječe i na sadržaj ugljika u Zemljinoj atmosferi. Oko 60 bara ugljenika je sada vezano u karbonatnim stenama Zemlje. Očigledno je da je u prošlosti Zemljina atmosfera sadržavala mnogo više ugljičnog dioksida nego sada, a temperatura atmosfere je bila viša. Glavna razlika između evolucije atmosfere Zemlje i Marsa je u tome što na Zemlji tektonika ploča podržava ciklus ugljika, dok je na Marsu "zaključana" u stijenama i polarnim kapama.
Cirkuplanetarni prstenovi. Zanimljivo je da svaka od džinovskih planeta ima sisteme prstenova, ali ne i jednu zemaljsku planetu. Oni koji prvi put gledaju Saturn kroz teleskop često uzviknu: „Pa, baš kao na slici!“ kada vide njegove neverovatno svetle i jasne prstenove. Međutim, prstenovi preostalih planeta gotovo su nevidljivi kroz teleskop. Jupiterov blijedi prsten doživljava misterioznu interakciju sa svojim magnetnim poljem. Uran i Neptun su svaki okruženi sa nekoliko tankih prstenova; struktura ovih prstenova odražava njihovu rezonantnu interakciju sa obližnjim satelitima. Tri luka Neptunova prstena posebno su intrigantna za istraživače jer su jasno definisana i u radijalnom i u azimutalnom pravcu. Veliko iznenađenje bilo je otkriće uskih prstenova Urana tokom posmatranja njegove okultacije zvijezde 1977. Činjenica je da postoje mnoge pojave koje bi za samo nekoliko decenija mogle primjetno proširiti uske prstenove: to su međusobni sudari čestica , Poynting-Robertsonov efekat (radijativno kočenje) i kočenje plazmom. Sa praktične tačke gledišta, uski prstenovi, čiji se položaj može meriti sa velikom preciznošću, pokazali su se kao veoma pogodan pokazatelj orbitalnog kretanja čestica. Precesija Uranovih prstenova omogućila je određivanje raspodjele mase unutar planete. Oni koji su ikada vozili automobil sa prašnjavim vjetrobranskim staklom prema izlazećem ili zalazećem Suncu znaju da čestice prašine snažno raspršuju svjetlost u smjeru njenog pada. Zbog toga je teško otkriti prašinu u planetarnim prstenovima kada ih posmatramo sa Zemlje, tj. sa strane Sunca. Ali svaki put kada je svemirska sonda proletjela kraj vanjske planete i "ogledala se unazad", dobili smo slike prstenova u propuštenom svjetlu. Na takvim slikama Urana i Neptuna otkriveni su ranije nepoznati prstenovi prašine, koji su bili mnogo širi od davno poznatih uskih prstenova. Najvažnija tema moderne astrofizike su rotirajući diskovi. Mnoge dinamičke teorije razvijene da objasne strukturu galaksija također se mogu koristiti za proučavanje planetarnih prstenova. Tako su Saturnovi prstenovi postali predmet testiranja teorije samogravitirajućih diskova. Na samogravitaciona svojstva ovih prstenova ukazuje prisustvo i spiralnih talasa gustoće i spiralnih talasa savijanja u njima, koji su vidljivi na detaljnim slikama. Paket talasa otkriven u Saturnovim prstenovima pripisuje se snažnoj horizontalnoj rezonanciji planete sa svojim mjesecom Japetom, koji pobuđuje spiralne valove gustine u vanjskom dijelu Cassinijeve divizije. Bilo je mnogo spekulacija o porijeklu prstenova. Važno je da leže unutar Roche zone, tj. na takvoj udaljenosti od planete gdje je međusobno privlačenje čestica manje od razlike u silama privlačenja između njih i planete. Unutar Rocheove zone, planetarni satelit se ne može formirati od raspršenih čestica. Možda je materijal prstenova ostao "nezatražen" od formiranja same planete. Ali možda su to tragovi nedavne katastrofe - sudara dva satelita ili uništenja satelita od strane plimnih sila planete. Ako sakupite sav materijal iz Saturnovih prstenova, dobit ćete tijelo poluprečnika od cca. 200 km. Mnogo je manje tvari u prstenovima drugih planeta.
MALA TIJELA SUNČEVOG SISTEMA
Asteroidi. Mnoge male planete - asteroidi - kruže oko Sunca uglavnom između orbita Marsa i Jupitera. Astronomi su uzeli naziv "asteroid" jer u teleskopu izgledaju kao blijede zvijezde (aster na grčkom znači "zvijezda"). U početku su mislili da su to fragmenti nekada postojeće velike planete, ali onda je postalo jasno da asteroidi nikada nisu formirali jedno tijelo; najvjerovatnije se ova supstanca nije mogla ujediniti u planetu zbog utjecaja Jupitera. Procjenjuje se da je ukupna masa svih asteroida u našoj eri samo 6% mase Mjeseca; polovina ove mase sadržana je u tri najveće - 1 Ceres, 2 Pallas i 4 Vesta. Broj u oznaci asteroida označava redoslijed kojim je otkriven. Asteroidima sa tačno poznatim orbitama dodeljuju se ne samo serijski brojevi, već i imena: 3 Juno, 44 Nisa, 1566 Ikar. Poznati su tačni orbitalni elementi više od 8.000 asteroida od 33.000 do sada otkrivenih. Postoji najmanje dvije stotine asteroida poluprečnika većeg od 50 km i oko hiljadu poluprečnika većeg od 15 km. Procjenjuje se da oko milion asteroida ima radijus veći od 0,5 km. Najveći od njih je Ceres, prilično taman i težak objekt za promatranje. Potrebne su posebne adaptivne optičke tehnike da bi se uočile karakteristike površine čak i velikih asteroida pomoću zemaljskih teleskopa. Orbitalni radijusi većine asteroida leže između 2,2 i 3,3 AJ, ovo područje se naziva „pojas asteroida“. Ali nije u potpunosti ispunjen orbitama asteroida: na udaljenostima od 2,50, 2,82 i 2,96 AJ. Oni nisu ovdje; ovi „prozori“ su nastali pod uticajem smetnji sa Jupitera. Svi asteroidi kruže u smjeru naprijed, ali orbite mnogih od njih su primjetno izdužene i nagnute. Neki asteroidi imaju vrlo zanimljive orbite. Tako se grupa Trojanaca kreće u orbiti Jupitera; većina ovih asteroida je vrlo tamna i crvena. Asteroidi grupe Amur imaju orbite koje se približavaju ili sijeku orbiti Marsa; među njima 433 Erosa. Asteroidi grupe Apollo prelaze Zemljinu orbitu; među njima 1533 Ikar, koji je najbliži Suncu. Očigledno, prije ili kasnije ovi asteroidi dožive opasno približavanje planetama, koje se završava sudarom ili ozbiljnom promjenom orbite. Konačno, nedavno su asteroidi iz grupe Aten, čije orbite leže gotovo u potpunosti unutar orbite Zemlje, identificirani kao posebna klasa. Svi su vrlo male veličine. Svjetlina mnogih asteroida se periodično mijenja, što je prirodno za rotirajuća nepravilna tijela. Njihovi periodi rotacije kreću se od 2,3 do 80 sati, a u prosjeku su blizu 9 sati, a svoj nepravilan oblik asteroidi duguju brojnim međusobnim sudarima. Primere egzotičnih oblika daju 433 Eros i 643 Hector, čiji odnos dužine osovine dostiže 2,5. U prošlosti je cijeli unutrašnji Sunčev sistem vjerovatno bio sličan glavnom pojasu asteroida. Jupiter, koji se nalazi u blizini ovog pojasa, svojom privlačnošću uvelike ometa kretanje asteroida, povećava njihovu brzinu i dovodi do sudara, a to ih češće uništava nego spaja. Poput nedovršene planete, asteroidni pojas nam daje jedinstvenu priliku da vidimo dijelove strukture prije nego što nestanu unutar gotovog tijela planete. Proučavajući svjetlost koju reflektiraju asteroidi, možemo naučiti mnogo o sastavu njihove površine. Većina asteroida, na osnovu njihove refleksije i boje, klasificirana je u tri grupe, slične grupama meteorita: asteroidi tipa C imaju tamne površine poput karbonskih hondrita (vidi Meteoriti ispod), tip S su svjetliji i crveniji, a tip M su slični do gvozdeno-nikl meteorita. Na primjer, 1 Ceres je sličan karbonskim hondritima, a 4 Vesta je sličan bazaltnim eukritima. To ukazuje da je porijeklo meteorita povezano s asteroidnim pojasom. Površina asteroida je prekrivena fino drobljenim kamenjem - regolitom. Prilično je čudno da ostaje na površini nakon što ga udare meteori - uostalom, asteroid od 20 km ima gravitaciju od 10-3 g, a brzina napuštanja površine je samo 10 m/s. Osim boje, danas su poznate mnoge karakteristične infracrvene i ultraljubičaste spektralne linije koje se koriste za klasifikaciju asteroida. Prema ovim podacima, razlikuje se 5 glavnih klasa: A, C, D, S i T. Asteroidi 4 Vesta, 349 Dembovska i 1862 Apollo nisu se uklopili u ovu klasifikaciju: svaki od njih je zauzimao poseban položaj i postao prototip novog klase, odnosno V, R i Q, koje sada sadrže druge asteroide. Iz velike grupe C-asteroida naknadno su izdvojene klase B, F i G. Moderna klasifikacija obuhvata 14 tipova asteroida, označenih (po opadajućem broju članova) slovima S, C, M, D, F , P, G, E, B, T, A, V, Q, R. Pošto je albedo C asteroida niži od albeda S asteroida, dolazi do opservacijske selekcije: tamne C asteroide je teže otkriti. Uzimajući ovo u obzir, najbrojniji tip su C-asteroidi. Poređenjem spektra asteroida različitih tipova sa spektrima čistih mineralnih uzoraka formirane su tri velike grupe: primitivna (C, D, P, Q), metamorfna (F, G, B, T) i magmatska (S , M, E, A, V, R). Površine primitivnih asteroida bogate su ugljikom i vodom; metamorfni sadrže manje vode i hlapljivih materija od primitivnih; magmatski su prekriveni složenim mineralima, vjerovatno nastalim iz taline. Unutrašnji dio glavnog asteroidnog pojasa je bogato naseljen magmatskim asteroidima, u srednjem dijelu pojasa dominiraju metamorfni asteroidi, a na periferiji primitivni asteroidi. Ovo ukazuje da je tokom formiranja Sunčevog sistema postojao oštar temperaturni gradijent u asteroidnom pojasu. Klasifikacija asteroida, na osnovu njihovih spektra, grupiše tijela prema njihovom površinskom sastavu. Ali ako uzmemo u obzir elemente njihovih orbita (velika poluosa, ekscentricitet, nagib), onda se izdvajaju dinamičke porodice asteroida koje je prvi opisao K. Hirayama 1918. godine. Najnaseljenije od njih su porodice Themis, Eos i Coronids. Svaka porodica vjerovatno predstavlja roj fragmenata iz relativno nedavnog sudara. Sistematsko proučavanje Sunčevog sistema navodi nas da shvatimo da su veliki udari pravilo, a ne izuzetak, te da ni Zemlja nije imuna na njih.
Meteoriti. Meteoroid je malo tijelo koje kruži oko Sunca. Meteor je meteoroid koji je uletio u atmosferu planete i zagrijao se do točke sjaja. A ako je njegov ostatak pao na površinu planete, naziva se meteorit. Smatra se da je meteorit „pao“ ako postoje očevici koji su posmatrali njegov let u atmosferi; inače se zove "pronađen". Ima znatno više "pronađenih" meteorita nego "palih". Često ih pronalaze turisti ili seljaci koji rade u poljima. Budući da su meteoriti tamne boje i lako vidljivi u snijegu, antarktička ledena polja su odlično mjesto za njihovo traženje, gdje su već pronađene hiljade meteorita. Meteorit je prvi put otkriven na Antarktiku 1969. godine od strane grupe japanskih geologa koji su proučavali glečere. Pronašli su 9 fragmenata koji leže u blizini, ali pripadaju četiri različite vrste meteorita. Ispostavilo se da se meteoriti koji su pali na led na različitim mjestima skupljaju tamo gdje se zaustavljaju ledena polja koja se kreću brzinom od nekoliko metara godišnje, naslanjajući se na planinske lance. Vjetar uništava i suši gornje slojeve leda (nastaje suha sublimacija - ablacija), a meteoriti se koncentrišu na površini glečera. Takav led ima plavičastu boju i lako je vidljiv iz zraka, što naučnici koriste kada proučavaju mjesta koja su perspektivna za prikupljanje meteorita. Važan pad meteorita dogodio se 1969. godine u Čivavi (Meksiko). Prvi od mnogih velikih fragmenata pronađen je u blizini kuće u selu Pueblito de Allende, a po tradiciji, svi pronađeni fragmenti ovog meteorita objedinjeni su pod imenom Allende. Pad meteorita Allende poklopio se s početkom lunarnog programa Apolo i dao je naučnicima priliku da razviju metode za analizu vanzemaljskih uzoraka. Posljednjih godina, neki meteoriti koji sadrže bijele krhotine ugrađene u tamnije matične stijene identificirani su kao lunarni fragmenti. Meteorit Allende pripada hondritima, važnoj podgrupi kamenih meteorita. Zovu se tako jer sadrže hondrule (od grčkog chondros, zrno) - najstarije sferne čestice koje su se kondenzirale u protoplanetarnoj maglini, a zatim postale dio kasnijih stijena. Takvi meteoriti omogućavaju procjenu starosti Sunčevog sistema i njegovog originalnog sastava. Kalcijumom i aluminijumom bogate inkluzije meteorita Allende, koji se prvi kondenzovao zbog svoje visoke tačke ključanja, imaju radioaktivnu starost raspada od 4,559 ± 0,004 milijarde godina. Ovo je najtačnija procjena starosti Sunčevog sistema. Osim toga, svi meteoriti nose "istorijske zapise" uzrokovane dugotrajnim utjecajem galaktičkih kosmičkih zraka, sunčevog zračenja i solarnog vjetra. Proučavanjem štete uzrokovane kosmičkim zracima možemo reći koliko je dugo meteorit bio u orbiti prije nego što je došao pod zaštitu Zemljine atmosfere. Direktna veza između meteorita i Sunca proizlazi iz činjenice da elementarni sastav najstarijih meteorita - hondrita - potpuno ponavlja sastav solarne fotosfere. Jedini elementi čiji se sadržaj razlikuje su hlapljivi, poput vodonika i helijuma, koji su prilikom hlađenja obilno isparili iz meteorita, kao i litijum koji je djelimično „sagoreo“ na Suncu u nuklearnim reakcijama. Izrazi “solarni sastav” i “sastav hondrita” koriste se naizmjenično kada se opisuje gore spomenuti “recept za solarnu materiju”. Kameni meteoriti čiji se sastav razlikuje od sunčevog nazivaju se ahondriti.
Mali fragmenti. Približni solarni prostor ispunjen je malim česticama čiji su izvori kolapsirajuća jezgra kometa i sudari tijela, uglavnom u asteroidnom pojasu. Najmanje čestice postepeno se približavaju Suncu kao rezultat Poynting-Robertsonovog efekta (on leži u činjenici da pritisak sunčeve svjetlosti na česticu koja se kreće nije usmjerena točno duž linije Sunce-čestica, već je kao rezultat svjetlosne aberacije skrenuo nazad i stoga usporava kretanje čestice). Pad malih čestica na Sunce kompenzira se njihovim stalnim razmnožavanjem, tako da u ravni ekliptike uvijek postoji nakupljanje prašine koja raspršuje sunčeve zrake. U najmračnijim noćima uočljiv je u obliku zodijačkog svjetla, koji se proteže u širokom pojasu duž ekliptike na zapadu nakon zalaska sunca i na istoku prije izlaska sunca. U blizini Sunca, zodijačka svjetlost se pretvara u lažnu koronu (F-corona, od false), koja je vidljiva samo za vrijeme potpunog pomračenja. Sa povećanjem ugaone udaljenosti od Sunca, sjaj zodijačke svetlosti brzo opada, ali se u antisolarnoj tački ekliptike ponovo pojačava, formirajući protivzračenje; ovo je uzrokovano činjenicom da male čestice prašine intenzivno odbijaju svjetlost natrag. S vremena na vrijeme meteoroidi uđu u Zemljinu atmosferu. Brzina njihovog kretanja je toliko velika (u prosjeku 40 km/s) da gotovo svi, osim najmanjeg i najvećeg, izgore na visini od oko 110 km, ostavljajući duge svijetleće repove - meteore, ili zvijezde padalice. Mnogi meteoroidi su povezani s orbitama pojedinačnih kometa, pa se meteori češće opažaju kada Zemlja prođe blizu takvih orbita u određeno doba godine. Na primjer, mnogi meteori se opažaju oko 12. avgusta svake godine kada Zemlja prelazi kišu Perzeida, što je povezano sa česticama koje je izgubila kometa 1862 III. Još jedan pljusak - Orionidi - oko 20. oktobra povezan je sa prašinom sa Halejeve komete.
vidi takođe METEOR. Čestice manje od 30 mikrona mogu usporiti u atmosferi i pasti na tlo bez sagorevanja; takvi mikrometeoriti se sakupljaju za laboratorijske analize. Ako se čestice veličine nekoliko centimetara ili više sastoje od prilično guste tvari, onda one također ne izgaraju u potpunosti i padaju na površinu Zemlje u obliku meteorita. Više od 90% njih je kamen; Samo ih stručnjak može razlikovati od zemaljskih stijena. Preostalih 10% meteorita je gvožđe (oni su zapravo legura gvožđa i nikla). Meteoriti se smatraju fragmentima asteroida. Gvozdeni meteoriti su nekada bili deo jezgra ovih tela, uništeni sudarima. Moguće je da su neki labavi, hlapljivi meteoriti potekli od kometa, ali to je malo vjerovatno; Najvjerovatnije velike čestice kometa izgaraju u atmosferi, a samo male su očuvane. S obzirom na to koliko je kometama i asteroidima teško doći do Zemlje, jasno je koliko je korisno proučavati meteorite koji su samostalno "stigli" na našu planetu iz dubina Sunčevog sistema.
vidi takođe METEORIT.
Komete. Obično komete stižu sa udaljene periferije Sunčevog sistema i do kratko vrijeme postati izuzetno spektakularna svjetiljka; u ovom trenutku privlače svačiju pažnju, ali mnogo toga o njihovoj prirodi i dalje ostaje nejasno. Nova kometa se obično pojavljuje neočekivano, pa je stoga gotovo nemoguće pripremiti svemirsku sondu da je dočeka. Naravno, može se polako pripremiti i poslati sondu u susret jednoj od stotina periodičnih kometa čije su orbite dobro poznate; ali sve ove komete, koje su se mnogo puta približavale Suncu, već su ostarile, gotovo potpuno izgubile svoje isparljive supstance i postale blede i neaktivne. Još uvijek je aktivna samo jedna periodična kometa - Halejeva kometa. Njenih 30 nastupa redovno se beleži od 240. godine pre nove ere. i nazvao kometu u čast astronoma E. Haleja, koji je predvidio njenu pojavu 1758. Halejeva kometa ima orbitalni period od 76 godina, udaljenost perihela od 0,59 AJ. i afelija 35 au. Kada je u martu 1986. prešla ravan ekliptike, armada svemirskih letelica sa pedeset naučnih instrumenata pojurila joj je u susret. Posebno važne rezultate dobile su dvije sovjetske sonde Vega i evropski Giotto, koje su po prvi put prenijele slike jezgra komete. Oni pokazuju vrlo neravnu površinu prekrivenu kraterima i dva gasna mlaza koja šikljaju na sunčanoj strani jezgra. Volumen jezgra Halejeve komete bio je veći od očekivanog; njegova površina, reflektirajući samo 4% upadne svjetlosti, jedna je od najtamnijih u Sunčevom sistemu.

Godišnje se posmatra oko deset kometa, od kojih je samo trećina ranije otkrivena. Često se klasifikuju prema dužini njihovog orbitalnog perioda: kratki period (3 OSTALI PLANETARNI SISTEMI
Iz modernih pogleda na formiranje zvijezda slijedi da rođenje zvijezde solarnog tipa mora biti praćeno formiranjem planetarnog sistema. Čak i ako se ovo odnosi samo na zvijezde koje su potpuno slične Suncu (tj. pojedinačne zvijezde spektralna klasa G), tada u ovom slučaju najmanje 1% zvijezda u Galaksiji (što je oko 1 milijarda zvijezda) mora imati planetarne sisteme. Detaljnija analiza pokazuje da sve zvijezde mogu imati planete hladnije od spektralne klase F, čak i one koje su uključene u binarne sisteme.

Zaista, posljednjih godina bilo je izvještaja o otkrićima planeta oko drugih zvijezda. Istovremeno, same planete nisu vidljive: njihovo prisustvo se detektuje blagim pomeranjem zvezde izazvano njenom privlačnošću prema planeti. Orbitalno kretanje planete uzrokuje da se zvijezda "ljulja" i povremeno mijenja svoju radijalnu brzinu, što se može mjeriti položajem linija u spektru zvijezde (Doplerov efekat). Do kraja 1999. godine prijavljeno je otkriće planeta tipa Jupiter oko 30 zvijezda, uključujući 51 Peg, 70 Vir, 47 UMa, 55 Cnc, t Boo, u And, 16 Cyg, itd. Sve su to zvijezde blizu Sunce, a udaljenost do najbližeg ima samo 15 sv. (Gliese 876). godine. Dva radio pulsara (PSR 1257+12 i PSR B1628-26) takođe imaju planetarne sisteme sa masama veličine Zemlje. Još uvijek nije bilo moguće otkriti takve svijetle planete oko normalnih zvijezda pomoću optičke tehnologije. Oko svake zvijezde možete odrediti ekosferu u kojoj temperatura površine planete omogućava postojanje tekuće vode. Sunčeva ekosfera se prostire od 0,8 do 1,1 AJ. Sadrži Zemlju, ali ne uključuje Veneru (0,72 AJ) i Mars (1,52 AJ). Vjerovatno u bilo kojem planetarnom sistemu ne ulazi više od 1-2 planete u ekosferu, na kojoj su uslovi povoljni za život.
DINAMIKA ORBITALNOG KRETANJA
Kretanje planeta sa velikom preciznošću poštuje tri zakona I. Keplera (1571-1630), koje je on izveo iz zapažanja: 1) Planete se kreću u elipsama, u jednom od fokusa kojih se nalazi Sunce. 2) Vektor radijusa koji povezuje Sunce i planetu briše jednaka područja tokom jednakih vremenskih perioda tokom orbitalnog kretanja planete. 3) Kvadrat orbitalnog perioda je proporcionalan kocki velike poluose eliptične orbite. Keplerov drugi zakon slijedi direktno iz zakona održanja ugaonog momenta i najopštiji je od tri. Newton je ustanovio da prvi Keplerov zakon vrijedi ako je sila privlačenja između dva tijela obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti između njih, a treći zakon - ako je i ova sila proporcionalna masama tijela. Godine 1873. J. Bertrand je dokazao da se općenito samo u dva slučaja tijela neće kretati jedno oko drugog u spirali: ako se privlače prema Newtonovom zakonu inverznog kvadrata ili prema Hookeovom zakonu direktne proporcionalnosti (koji opisuje elastičnost opruga) . Izuzetno svojstvo Sunčevog sistema je da je masa centralne zvezde mnogo veća od mase bilo koje planete, pa se kretanje svakog člana planetarnog sistema može izračunati sa velikom preciznošću u okviru problema kretanje dva međusobno gravitirajuća tijela - Sunca i jedine planete pored njega. Njegovo matematičko rješenje je poznato: ako brzina planete nije prevelika, onda se kreće po zatvorenoj periodičnoj orbiti, što se može precizno izračunati. Problem kretanja više od dva tijela, općenito nazvan “problem N-tijela”, mnogo je teži zbog njihovog haotičnog kretanja u otvorenim orbitama. Ova nasumična orbita je fundamentalno važna i omogućava nam da razumijemo, na primjer, kako meteoriti padaju iz pojasa asteroida na Zemlju.
vidi takođe
KEPLEROVI ZAKONI;
CELESTIAL MECHANICS;
ORBITA. Godine 1867. D. Kirkwood je prvi primijetio da se prazni prostori („otvori“) u asteroidnom pojasu nalaze na takvim udaljenostima od Sunca gdje je prosječno kretanje srazmjerno (u cjelobrojnom omjeru) sa kretanjem Jupitera. Drugim riječima, asteroidi izbjegavaju orbite u kojima bi njihov period okretanja oko Sunca bio višekratnik perioda okretanja Jupitera. Dva najveća otvora Kirkwooda se javljaju u proporcionalnostima 3:1 i 2:1. Međutim, blizu 3:2 promjerljivosti, postoji višak asteroida ujedinjenih ovom karakteristikom u Gilda grupu. Takođe postoji višak asteroida grupe Trojana u odnosu 1:1 koji kruže oko Jupitera 60° ispred i 60° iza njega. Situacija sa Trojancima je jasna - oni su uhvaćeni u blizini stabilnih Lagrangeovih tačaka (L4 i L5) u orbiti Jupitera, ali kako objasniti Kirkwood otvore i grupu Gilda? Kad bi postojale samo otvore na srazmjernosti, onda bi se moglo prihvatiti jednostavno objašnjenje koje je predložio sam Kirkwood, da se asteroidi izbacuju iz rezonantnih područja periodičnim utjecajem Jupitera. Ali sada se ova slika čini previše jednostavnom. Numerički proračuni su pokazali da haotične orbite prodiru u područja svemira blizu rezonancije 3:1 i da fragmenti asteroida koji padaju u ovu regiju mijenjaju svoje orbite iz kružne u izdužene eliptične, redovno ih dovodeći do središnjeg dijela Sunčevog sistema. U takvim međuplanetarnim orbitama, meteoroidi ne žive dugo (samo nekoliko miliona godina) prije nego što padnu na Mars ili Zemlju, i uz blagi promašaj, budu odbačeni na periferiju Sunčevog sistema. Dakle, glavni izvor pada meteorita na Zemlju su otvore Kirkwooda, kroz koje prolaze haotične orbite fragmenata asteroida. Naravno, postoji mnogo primjera visoko uređenih rezonantnih kretanja u Sunčevom sistemu. Upravo tako se kreću i sateliti blizu planeta, na primjer Mjesec, koji je uvijek okrenut ka Zemlji istom hemisferom, budući da mu se orbitalni period poklapa sa aksijalnim. Primjer još veće sinhronizacije daje sistem Pluton-Haron, u kojem je ne samo na satelitu, već i na planeti „dan jednak mjesecu“. Kretanje Merkura je srednje prirode, njegova aksijalna i orbitalna rotacija su u rezonantnom odnosu 3:2. Međutim, ne ponašaju se sva tijela tako jednostavno: na primjer, u nesferičnom Hiperionu, pod utjecajem Saturnove gravitacije, os rotacije se haotično okreće. Na evoluciju satelitskih orbita utiče nekoliko faktora. Budući da planete i sateliti nisu tačkaste mase, već prošireni objekti, a osim toga, sila gravitacije ovisi o udaljenosti, različiti dijelovi tijela satelita, koji se nalaze na različitim udaljenostima od planete, privlače se na različite načine; isto važi i za privlačnost koja deluje sa satelita na planeti. Ova razlika u silama uzrokuje oseke i oseke mora i daje sinhrono rotirajućim satelitima blago spljošten oblik. Satelit i planeta uzrokuju plimne deformacije jedni u drugima, a to utiče na njihovo orbitalno kretanje. Rezonancija srednjeg kretanja 4:2:1 Jupiterovih satelita Io, Evrope i Ganimeda, koju je Laplas prvi detaljno proučavao u svojoj Nebeskoj mehanici (Vol. 4, 1805), naziva se Laplasova rezonanca. Samo nekoliko dana prije približavanja Voyagera 1 Jupiteru, 2. marta 1979., astronomi Peale, Cassin i Reynolds objavili su "The Melting of Io by Tidal Dissipation", koji je predvidio aktivni vulkanizam na ovom mjesecu zbog njegove vodeće uloge u održavanju 4:2:1 rezonancija. Voyager 1 je zapravo otkrio aktivne vulkane na Iou, toliko moćne da se na fotografijama površine satelita ne vidi nijedan meteoritski krater: njegova površina je tako brzo prekrivena proizvodima erupcije.
FORMIRANJE SUNČEVOG SISTEMA
Pitanje kako je nastao Sunčev sistem je možda najteže u planetarnoj nauci. Da bismo odgovorili na ovo pitanje, još uvijek imamo malo podataka koji bi nam pomogli da rekonstruiramo složene fizičke i kemijske procese koji su se odvijali u tom dalekom dobu. Teorija formiranja Sunčevog sistema mora objasniti mnoge činjenice, uključujući njegovo mehaničko stanje, hemijski sastav i podatke o hronologiji izotopa. U ovom slučaju, poželjno je osloniti se na stvarne pojave uočene u blizini formiranja i mladih zvijezda.
Mehaničko stanje. Planete se okreću oko Sunca u istom smjeru, u gotovo kružnim orbitama koje leže gotovo u istoj ravni. Većina njih rotira oko svoje ose u istom smjeru kao i Sunce. Sve ovo ukazuje da je prethodnik Sunčevog sistema bio rotirajući disk, koji prirodno nastaje prilikom kompresije samogravitirajućeg sistema uz očuvanje ugaone količine gibanja i rezultirajućeg povećanja ugaone brzine. (Ugaoni moment planete, ili ugaoni moment, je proizvod njene mase puta njene udaljenosti od Sunca i njene orbitalne brzine. Kutni moment Sunca određen je njegovom aksijalnom rotacijom i približno je jednak njegovoj masi pomnoženoj sa radijusom i puta njegovom brzina rotacije; aksijalni momenti planeta su zanemarljivi.) Sunce sadrži 99% mase Sunčevog sistema, ali samo cca. 1% njegovog ugaonog momenta. Teorija bi trebala objasniti zašto je većina mase sistema koncentrisana na Suncu, a ogromna većina ugaonog momenta je u vanjskim planetama. Dostupni teorijski modeli formiranja Sunčevog sistema ukazuju na to da se Sunce u početku okretalo mnogo brže nego sada. Ugaoni moment od mladog Sunca je tada prenet na vanjske dijelove Sunčevog sistema; Astronomi vjeruju da su gravitacijske i magnetske sile usporile rotaciju Sunca i ubrzale kretanje planeta. Približno pravilo za pravilnu distribuciju planetarnih udaljenosti od Sunca (pravilo Titius-Bode) poznato je već dva stoljeća, ali za njega nema objašnjenja. U sistemima satelita vanjskih planeta mogu se pratiti isti obrasci kao i u planetarnom sistemu u cjelini; Vjerovatno su procesi njihovog formiranja imali mnogo zajedničkog.
vidi takođe BODEOV ZAKON.
Hemijski sastav. Postoji jak gradijent (razlika) u hemijskom sastavu u Sunčevom sistemu: planete i sateliti blizu Sunca sastoje se od vatrostalnih materijala, dok udaljena tela sadrže mnogo isparljivih elemenata. To znači da je tokom formiranja Sunčevog sistema postojao veliki temperaturni gradijent. Savremeni astrofizički modeli hemijske kondenzacije sugerišu da je početni sastav protoplanetnog oblaka bio blizak sastavu međuzvjezdanog medija i Sunca: po masi do 75% vodonika, do 25% helijuma i manje od 1% svih ostalih elemenata . Ovi modeli uspješno objašnjavaju uočene varijacije u hemijskom sastavu u Sunčevom sistemu. Hemijski sastav udaljenih objekata može se proceniti na osnovu njihove prosečne gustine, kao i spektra njihove površine i atmosfere. To bi se moglo mnogo preciznije uraditi analizom uzoraka planetarne materije, ali za sada imamo samo uzorke sa Mjeseca i meteorita. Proučavanjem meteorita počinjemo razumijevati kemijske procese u primordijalnoj maglini. Međutim, proces aglomeracije velikih planeta od malih čestica ostaje nejasan.
Podaci o izotopima. Izotopski sastav meteorita ukazuje da se formiranje Sunčevog sistema dogodilo prije 4,6 ± 0,1 milijardi godina i da nije trajalo više od 100 miliona godina. Anomalije u izotopima neona, kiseonika, magnezijuma, aluminijuma i drugih elemenata ukazuju na to da su tokom kolapsa međuzvjezdanog oblaka koji je iznjedrio Sunčev sistem, u njega pali proizvodi eksplozije obližnje supernove.
vidi takođe ISOTOPE; SUPERNOVA .
Formiranje zvijezda. Zvijezde se rađaju u procesu kolapsa (kompresije) međuzvjezdanih oblaka plina i prašine. Ovaj proces još nije detaljno proučavan. Postoje opservacijski dokazi da udarni valovi od eksplozija supernove mogu komprimirati međuzvjezdanu materiju i stimulirati kolaps oblaka u zvijezde.
vidi takođe GRAVITACIJSKI KOLAPS. Prije nego što mlada zvijezda dostigne stabilno stanje, prolazi kroz fazu gravitacijske kompresije iz protozvjezdane magline. Osnovne informacije o ovoj fazi evolucije zvijezda dobivaju se proučavanjem mladih zvijezda T Bika. Očigledno, ove zvijezde su još uvijek u stanju kompresije i njihova starost ne prelazi milion godina. Obično se njihove mase kreću od 0,2 do 2 solarne mase. Pokazuju znakove jake magnetske aktivnosti. Spektri nekih T Tauri zvijezda sadrže zabranjene linije koje se pojavljuju samo u plinu male gustine; Ovo su vjerovatno ostaci protozvezdane magline koja okružuje zvijezdu. Zvijezde T Bika karakteriziraju brze fluktuacije ultraljubičastog i rendgenskog zračenja. Mnogi od njih pokazuju moćnu infracrvenu emisiju i silikonske spektralne linije, što ukazuje da su zvijezde okružene oblacima prašine. Konačno, zvijezde T Bika imaju moćne zvjezdane vjetrove. Vjeruje se da je tokom ranog perioda svoje evolucije Sunce također prošlo kroz T Bik stadijum, i da su u tom periodu hlapljivi elementi izbačeni iz unutrašnjih područja Sunčevog sistema. Neke zvijezde koje se formiraju umjerene mase pokazuju snažno povećanje sjaja i odbacuju svoje omote za manje od godinu dana. Takve pojave se nazivaju FU Orion baklje. Zvijezda T Bika doživjela je takav ispad barem jednom. Vjeruje se da većina mladih zvijezda prolazi kroz fazu ispada tipa FU Orionis. Mnogi ljudi vide razlog za bljesak u činjenici da se s vremena na vrijeme povećava stopa akrecije na mladu zvijezdu materije iz okolnog diska plina i prašine. Da je Sunce takođe iskusilo jednu ili više FU Orionis baklji u ranoj fazi svoje evolucije, to bi u velikoj meri uticalo na nestabilne u centralnom Sunčevom sistemu. Zapažanja i proračuni pokazuju da u blizini zvijezde koja se formira uvijek postoje ostaci protozvjezdane materije. Mogao bi se formirati u zvijezdu pratioca ili planetarni sistem. Zaista, mnoge zvijezde formiraju binarne i višestruke sisteme. Ali ako masa pratioca ne prelazi 1% mase Sunca (10 masa Jupitera), tada temperatura u njegovom jezgru nikada neće dostići vrijednost potrebnu za odvijanje termonuklearnih reakcija. Takvo nebesko tijelo se zove planeta.
Teorije formiranja. Naučne teorije o formiranju Sunčevog sistema mogu se podijeliti u tri kategorije: plimne, akrecione i magline. Potonji trenutno izazivaju najveće interesovanje. Teorija plime i oseke, koju je navodno prvi predložio Buffon (1707-1788), ne povezuje direktno formiranje zvijezda i planeta. Pretpostavlja se da je druga zvijezda koja je proletjela pored Sunca, interakcijom plime i oseke, izvukla iz njega (ili iz sebe) struju materije od koje su planete nastale. Ova ideja se suočava sa mnogim fizičkim problemima; na primjer, vrući materijal izbačen iz zvijezde trebao bi prskati umjesto da se kondenzuje. Sada je teorija plime i oseke nepopularna jer ne može objasniti mehaničke karakteristike Sunčevog sistema i predstavlja njegovo rođenje kao slučajan i izuzetno rijedak događaj. Teorija akrecije sugeriše da je mlado Sunce uhvatilo materijal iz budućeg planetarnog sistema dok je leteo kroz gusti međuzvezdani oblak. Zaista, mlade zvijezde se obično nalaze u blizini velikih međuzvjezdanih oblaka. Međutim, u okviru teorije akrecije teško je objasniti gradijent hemijskog sastava u planetarnom sistemu. Danas je najrazvijenija i opšteprihvaćena hipoteza o magli, koju je Kant predložio krajem 18. veka. Njegova osnovna ideja je da su Sunce i planete nastali istovremeno iz jednog rotirajućeg oblaka. Smanjujući se, pretvorio se u disk, u čijem središtu je nastalo Sunce, a na periferiji - planete. Imajte na umu da se ova ideja razlikuje od Laplaceove hipoteze, prema kojoj se Sunce prvo formiralo iz oblaka, a zatim je, kako se skupljalo, centrifugalna sila otkinula prstenove plina s ekvatora, koji su se kasnije kondenzirali u planete. Laplaceova hipoteza se suočava s fizičkim poteškoćama koje nisu savladane 200 godina. Najuspješniju modernu verziju teorije maglina kreirali su A. Cameron i njegove kolege. U njihovom modelu, protoplanetarna maglina je bila otprilike dvostruko masivnija od trenutnog planetarnog sistema. Tokom prvih 100 miliona godina, formirano Sunce je aktivno izbacivalo materiju iz njega. Ovo ponašanje je tipično za mlade zvijezde, koje se po prototipu nazivaju zvijezdama T Bika. Raspodjela pritiska i temperature magline materije u Cameronovom modelu dobro se slaže sa gradijentom hemijskog sastava Sunčevog sistema. Dakle, najvjerovatnije je da su Sunce i planete nastali iz jednog oblaka koji se urušava. U njegovom središnjem dijelu, gdje su gustina i temperatura bile veće, sačuvane su samo vatrostalne tvari, a na periferiji su se sačuvale i hlapljive tvari; ovo objašnjava gradijent hemijskog sastava. Prema ovom modelu, formiranje planetarnog sistema trebalo bi da prati ranu evoluciju svih zvezda solarnog tipa.
Rast planeta. Postoji mnogo scenarija za planetarni rast. Planete su možda nastale nasumičnim sudarima i spajanjem malih tijela koja se nazivaju planetezimali. Ali možda su se mala tijela ujedinila u veća u velike grupe odjednom kao rezultat gravitacijske nestabilnosti. Nije jasno da li se akumulacija planeta odvijala u gasovitom ili bezgasnom okruženju. U gasovitoj magli temperaturne razlike su izglađene, ali kada se deo gasa kondenzuje u zrnca prašine, a preostali gas odnese zvjezdani vetar, prozirnost magline se naglo povećava i nastaje jak temperaturni gradijent u sistem. Još uvijek nije sasvim jasno koja su karakteristična vremena za kondenzaciju plina u zrnca prašine, akumulaciju zrna prašine u planetezimale i akreciju planetezimala u planete i njihove satelite.
ŽIVOT U SUNČEVOM SISTEMU
Pretpostavlja se da je život u Sunčevom sistemu nekada postojao izvan Zemlje, a možda i dalje postoji. Pojava svemirske tehnologije omogućila je početak direktnog testiranja ove hipoteze. Ispostavilo se da je živa prevruća i bez atmosfere i vode. Venera je takođe veoma vruća - olovo se topi na njenoj površini. Mogućnost života u gornjem sloju oblaka Venere, gde su uslovi mnogo blaži, još uvek nije ništa drugo do fantazija. Mjesec i asteroidi izgledaju potpuno sterilno. Velike nade su polagane na Mars. Sistemi tankih pravih linija - "kanala", uočeni teleskopom prije 100 godina, tada su dali povoda da se govori o umjetnim strukturama za navodnjavanje na površini Marsa. Ali sada znamo da su uslovi na Marsu nepovoljni za život: hladan, suv, veoma razređen vazduh i, kao rezultat toga, snažno ultraljubičasto zračenje sa Sunca, koje steriliše površinu planete. Instrumenti Viking lender nisu otkrili organsku materiju u tlu Marsa. Istina, postoje znaci da se klima na Marsu značajno promijenila i da je nekada bila povoljnija za život. Poznato je da je u dalekoj prošlosti na površini Marsa postojala voda, jer detaljni snimci planete pokazuju tragove vodene erozije, koji podsjećaju na jaruge i suva riječna korita. Dugoročne varijacije u klimi na Marsu mogu biti povezane s promjenama u nagibu polarne ose. Uz blagi porast temperature planete, atmosfera može postati 100 puta gušća (zbog isparavanja leda). Dakle, moguće je da je život nekada postojao na Marsu. Na ovo pitanje moći ćemo odgovoriti tek nakon detaljnog proučavanja uzoraka tla na Marsu. Ali njihovo dostavljanje na Zemlju je težak zadatak. Na sreću, postoje jaki dokazi da je od hiljada meteorita pronađenih na Zemlji, najmanje 12 došlo sa Marsa. Zovu se SNC meteoriti jer su prvi od njih pronađeni u blizini naselja Shergotty (Shergotty, Indija), Nakhla (Nakhla, Egipat) i Chassigny (Chassigny, Francuska). Meteorit ALH 84001, pronađen na Antarktiku, mnogo je stariji od ostalih i sadrži policiklične aromatični ugljovodonici , vjerovatno biološkog porijekla. Vjeruje se da je na Zemlju došao s Marsa jer njegov omjer izotopa kisika nije isti kao u kopnenim stijenama ili meteoritima koji nisu SNC, već isti kao u meteoritu EETA 79001, koji sadrži čaše koje sadrže mjehuriće koji sadrže plemenite plinove različite od Zemlje, ali u skladu sa atmosferom Marsa. Iako atmosfere džinovskih planeta sadrže mnogo organskih molekula, teško je povjerovati da bi tamo mogao postojati život u odsustvu čvrste površine. U tom smislu mnogo je zanimljiviji Saturnov satelit Titan, koji ima ne samo atmosferu sa organskim komponentama, već i čvrstu površinu na kojoj se mogu akumulirati produkti fuzije. Istina, temperatura ove površine (90 K) je pogodnija za ukapljivanje kisika. Stoga pažnju biologa više privlači Jupiterov satelit Evropa, iako lišen atmosfere, ali očigledno ima okean tekuće vode ispod svoje ledene površine. Neke komete gotovo sigurno sadrže složene organske molekule nastale tokom formiranja Sunčevog sistema. Ali teško je zamisliti život na kometi. Dakle, za sada nemamo dokaza da život u Sunčevom sistemu postoji bilo gdje izvan Zemlje. Moglo bi se zapitati: Koje su mogućnosti naučnih instrumenata u vezi sa potragom za vanzemaljskim životom? Može li moderna svemirska sonda otkriti prisustvo života na udaljenoj planeti? Na primjer, da li bi Galileo mogao otkriti život i inteligenciju na Zemlji kada je dvaput proletio pored nje dok je izvodio gravitacijske manevre? Na snimcima Zemlje koje je odašiljala sonda nije bilo moguće uočiti znakove inteligentnog života, ali su signali naših radio i televizijskih stanica koje su uhvatili Galileo prijemnici postali očigledan dokaz njenog prisustva. Potpuno se razlikuju od zračenja prirodnih radio stanica - aurore, oscilacije plazme u zemljinoj jonosferi, sunčeve baklje - i odmah otkrivaju prisustvo tehničke civilizacije na Zemlji. Kako se manifestuje nerazuman život? Televizijska kamera Galileo snimila je slike Zemlje u šest uskih spektralnih raspona. U filterima od 0,73 i 0,76 mikrona, neke kopnene površine izgledaju zeleno zbog jake apsorpcije crvene svjetlosti, što nije tipično za pustinje i stijene. Najlakši način da se to objasni je da je na površini planete prisutan neki nosilac nemineralnog pigmenta koji upija crvenu svjetlost. Znamo da je ova neobična apsorpcija svjetlosti posljedica klorofila, koji biljke koriste za fotosintezu. Nijedno drugo tijelo u Sunčevom sistemu nema tako zelenu boju. Osim toga, Galileo infracrveni spektrometar je zabilježio prisustvo molekularnog kisika i metana u Zemljinoj atmosferi. Prisustvo metana i kiseonika u Zemljinoj atmosferi ukazuje na biološku aktivnost na planeti. Dakle, možemo zaključiti da su naše interplanetarne sonde sposobne otkriti znakove aktivnog života na površini planeta. Ali ako je život sakriven ispod ledene ljuske Evrope, malo je vjerovatno da će ga vozilo koje leti pored njega otkriti.
Geografski rječnik

Šta je solarni sistem solarnog sistema. Istraživanje Sunčevog sistema. Nove planete Sunčevog sistema

Konvektivna zona Sunca

Fotosfera Sunca

Hromosfera Sunca

Karakteristike Sunca

Šta su planetarni i solarni sistemi

Po kojim pravilima postoje planetarni sistemi?

Postoji li život izvan Sunčevog sistema?

Tajanstvena "Planeta Devet" ili koliko je planeta u Sunčevom sistemu

Tačnije o komšijama

Zvezda koja se zove Sunce

Uvod u solarni sistem

Glavni članovi solarne porodice

Šta je solarni sistem

Gdje se završava solarni sistem?

Šta uključuje solarni sistem?

Poznate egzoplanete pogodne za život

Opća definicija

Struktura Sunčevog sistema

Granice Sunčevog sistema

9th planet

Švedski solarni sistem

Kada će solarni sistem umrijeti?

Sastav Sunčevog sistema

Ned

Zemaljske planete

Džinovske planete

Obnavljanje šifre