Солнечная система

планетой. Дело в том, что спутник Юпитера Ганимед – не просто самый

крупный спутник в Солнечной системе, он превосходит по размерам планеты

Меркурий и Плутон. Ганимед покрыт толстым слоем водяного льда. Космический

аппарат "Вояджер" обнаружил на ледяной поверхности Ганимеда большое

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

Земле, имеет большие поверхностные движущиеся массы, называемые

тектоническими плитами. Возможно на Ганимеде случаются события, похожие на

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

Каллисто

Почему вблизи Каллисто меняется магнитное поле Юпитера? Сам по себе

спутник Каллисто не обладает сильным магнитным полем. Один из возможных

ответов состоит в том, что под поверхностью Каллисто находятся океаны

соленой воды, обладающей значительной электропроводностью. Эта гипотеза

получила дополнительное подтверждение после недавно проведенного анализа

того, как Каллисто генерирует и рассеивает тепло. Считается, что тепло на

Каллисто, вырабатывается в результате протекающих в горных породах

процессов радиоактивного распада. Такие же процессы поддерживают в

расплавленном состоянии земную мантию. Каллисто не может эффективно

рассеивать тепло, поскольку поверхность спутника покрыта толстыми слоями

льда и горных пород. Возможно, именно эта теплота предотвращает замерзание

воды, находящейся под поверхностью спутника. Каллисто имеет самую большую

плотность столкновительных кратеров в Солнечной системе, однако не имеет ни

вулканов, ни даже больших гор. Поверхность Каллисто испещрена трещинами и

кратерами за миллионы лет столкновений с межпланетными телами.

Сатурн

Шестая большая планета Солнечной системы. Расположен примерно вдвое

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

Экваториальный радиус 60330 км, масса 95 земных, ускорение свободного

падения на экваторе 1100 см/с2, сжатие 1/10, средняя плотность 0.7 г/см3.

Период вращения на экваторе равен 10 часов 14 минут и увеличивается к

полюсам. На диске можно различить полосы, зоны и другие более тонкие

образования. В атмосфере наблюдаются спектральные линии водорода Н2, метана

СН4, ацетилена С2Н2, этана С2Н6. Элементный состав, по- видимому, не

отличается от солнечного, т.е. планета состоит на 99% из водорода и гелия.

По внутреннему строению Сатурн похож на Юпитер. Эффективная температура

Сатурна около 95 К. Так же, как и у Юпитера, около половины излучаемой

энергии обусловлено потоком внутреннего тепла. Сатурн имеет магнитное поле

(около 0.5 Э у видимой границы облаков) и радиационные пояса. Он имеет

очень красивую систему колец и 22 спутника, самый большой из которых –

Титан – имеет собственную атмосферу, почти полностью состоящую из азота.

Уникальная по яркости по сравнению с кольцами других газовых гигантов,

система колец Сатурна имеет диаметр около 250 тыс. км, однако толщина колец

– всего несколько десятков метров. В настоящее время астрономы

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

Титан

Самый большой спутник Сатурна Титан на редкость интересен: он

единственный из спутников Сатурна обладает атмосферой. В Солнечной системе

есть еще только один спутник с атмосферой - спутник Нептуна Тритон.

Атмосфера Титана представляет собой толстый слой облаков, в основном

состоящих из азота. Такая атмосфера похожа на земную, но по сравнению с ней

содержит больше метана и этана - химических соединений, содержащихся в

смоге. Слой смога, возможно, там такой плотный, что на Титане могут идти

дожди из этой "топливной смеси". В атмосфере Титана найдены химические

соединения, имеющие органическую природу. Это дает повод некоторым говорить

о возможности жизни на Титане. Из-за толстого слоя облаков условия вблизи

поверхности Титана остаются неизвестными. Фотография, которую Вы видите,

была получена аппаратом "Вояджер-1", пролетевшим около Титана в 1980 году.

В последнее время Титан более тщательно исследован космическим телескопом

им. Хаббла.

Энцелад

Орбита Энцелад, спутника планеты Сатурн, лежит между меньшим его по

размерам Мимасом и более крупной Тефией. Энцелад преимущественно состоит из

водяного льда и имеет самую чистую в солнечной системе, без каких-либо

примесей, ледяную поверхность. Поэтому поверхность Энцелада почти белая. На

ней имеется много необычных желобков и некоторе количество кратеров,

подобно поверхности Ганимеда, спутника Юпитера. Данные наблюдательные факты

говорят о том, что поверхность Энцелада молодая, и/или недавно измененная.

Астрономы утверждают, что Энцелад предрасположен к некоторой вуканичекой

активности. Энцелад был первоначально открыт в 1789 году Вильямом Гершелем.

Япет

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

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

– очень светлое. Французский астроном Джованни Кассини, который открыл этот

спутник, заметил, что Япет виден, когда он находится с одной стороны

Сатурна, и не виден, когда находится с другой стороны. Пока неизвестно,

почему полушария Япета так сильно отличаются.

Рея

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

Титана; однако является самым большим спутником, не имеющим атмосферы. Рея

состоит преимущественно из водяного льда и обладает небольшим каменным

ядром. Собственное вращение Реи и ее орбитальное движение вокруг Сатурна

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

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

полушарий Реи всегда обращено вперед по направлению орбитального движения.

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

больше кратеров по сравнению с “хвостовым” полушарием. Фотография получена

космическим кораблем “Вояджер-1” в 1980 году.

Диона

Один из больших спутников Сатурна, Диона, замечателен наличием ярких

полосок на своей поверхности. Эти полоски проходят поперек некоторых

кратеров, встречающихся в большом количестве на поверхности Дионы. Это

говорит о том, что полоски образовались уже после формирования кратеров.

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

плотности, Диона содержит внутри большое количество каменного материала.

Диона был открыта Джованни Кассини в 1684 году.

Тефия

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

Сатурна. Его посещали оба космических аппарата Вояджер - Вояджер 1 в

ноябре 1980 г. и Вояджер 2 в августе 1981 г. Сейчас известно, что Тефия

почти полностью состоит из водяного льда. На Тефии есть огромный ударный

кратер, занимающий почти целое полушарие. (Прим.: На снимке он не виден,

т.к. всегда повернут к Сатурну.) То, что удар, в результате которого

образовался этот кратер, не разрушил спутник, может служить свидетельством,

что Тефия в прошлом не была полностью замерзшим телом. Джованни Кассини

открыл Тефию в 1684 г.

Мимас

Мимас является одним из самых маленьких спутников Сатурна, однако на

нем расположен один из самых больших кратеров, получившихся в результате

столкновения. Если бы столкновение было немного более сильным, спутник был

бы полностью разрушен. Этот кратер имеет название "Гершель" в честь

Вилльяма Гершеля, открывшего Мимас в 1789 году. Гравитации Мимаса

достаточно для образования единого почти сферического объекта, однако оне

не может воспрепятствовать образованию на его поверхности очень крупных

особенностей рельефа. Мимас состоит, в основном, из водяного льда с

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

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

пролетавшим в окрестностях Сатурна в 1980 году.

Уран

Седьмая большая планета нашей Солнечной системы. Первые шесть планет

видны на небе невооруженным глазом и принадлежат к числу наиболее ярких

объектов. Уран виден только в телескоп (его звездная величина 5.8m) и

выглядит маленьким зеленоватым диском диаметром около 4". Большая полуось

орбиты планеты равна около 19.2 а.е., а период обращения вокруг Солнца 84

года. Масса Урана в 14.6 раза больше земной, радиус 25560 км. Уран обладает

заметным сжатием (1/17). Средняя плотность Урана 1.55 г/см3 больше, чем

Юпитера и Сатурна. По-видимому в его недрах больше тяжелых элементов.

Детали на диске Урана уверенным образом не различаются, но наблюдаются

периодические колебания блеска. По этим колебаниям и по эффекту Доплера был

определен период вращения вокруг оси 10 часов 49 минут. Наклонение

плоскости экватора к плоскости эклиптики очень большое – 98°, так что

направление вращения обратное. Спектроскопически в атмосфере Урана

обнаружены водород Н2 (основная составляющая, вероятно, наряду с гелием),

метан СН4, и ацетилен С2Н2. Метан имеет полосы поглощения в красной области

спектра и его значительно больше над верхней границей облаков, чем на

Юпитере и Сатурне. Это объясняет зеленоватую окраску планеты. Облака Урана

состоят, по-видимому, из частиц замерзшего метана, температура вблизи их

верхней границы около 55 К, газовое давление несколько атмосфер. В 1986 г.

космический аппарат "Вояджер-2" пролетел на расстоянии около 120000 км от

Урана. Были переданы на Землю изображения самой планеты, ее колец и

спутников, исследовалась атмосфера планеты (дистанционно) и ее магнитное

поле. Напряженность магнитного поля у видимой границы облаков около 0.25 Э.

Удивительной является геометрия магнитного поля Урана: эквивалентный диполь

удален на расстояние 6000 км от центра планеты и наклонен на 60° к оси

вращения. Уран имеет 21 спутник и систему колец. Самый крупный из его

спутников – Титания. Имена всех спутников Урана были позаимствованы у

героев Шекспира.

Миранда

Автоматический аппарат агенства НАСА Вояджер-2 пролетал мимо планеты

Уран и ее спутников в 1986 году. Когда облачное покрытие Урана делалось

более разреженным, становилась видимой поверхность Миранды - самой близкой

среди больших спутников Урана. Вояджер-2 подлетел к Миранде ближе, чем к

другим телам солнечной системы. Поэтому полученная при этом сближении

фотография имеет такое высокое разрешение. Поверхность спутника покрыта

большим количеством кратеров, и своими бороздами похожа на спутник Юпитера

Ганимед. Миранда также имеет несколько ущелий и холмов. Этот спутник

состоит из смеси равного количества льда и камня. Миранда была открыта

Джеральдом Купером в 1948 году.

Ариэль

Как на поверхности Ариэля образовались ущелья? Этот вопрос возник после

того, как Вояджер-2 пролетел мимо этого спутника Урана в январе 1986 года.

Была развита теория, в которой из-за нагрева, вызванного приливным влиянием

Урана, происходили "землетрясения" и значительные смещения частей

поверхности спутника. Теперь на замерзшем Ариэле видна густая сеть желобов,

многие из которых внутри покрыты неизвестным веществом. Ариэль - второй по

расстоянию от Урана спутник после Миранды. Он состоит наполовину из

водяного льда и наполовину из камня. Ариэль был открыт Вилльямом Ласселом в

1851 году.

Умбриэль

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

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

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

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

январе 1986 года. Аппарат Вояджер запечатлел старую поверхность этого

спутника с необычно большими кратерами и определил его химический состав.

Оказалось, что Умбриэль наполовину состоит изо льда и наполовину из

каменных пород. Умбриэль является четвертым по размеру среди пяти больших

спутников Урана и третьим по удаленности от планеты. Умбриэль был открыт

Вилльямом Ласселом в 1851 году.

Титания

Поверхность Титании исковеркана кратерами и ущельями. Фотография,

которую Вы видите, была получена межпланетным автоматическим космическим

кораблем агенства НАСА Вояджером-2, когда он пролетал мимо этого спутника

Урана в 1986 году. Снимок был передан по радио на Землю. Ущелья на Титании

похожи на ущелья Ариэля, т.е. поверхность Титании беспорядочно

переформировывалась в далеком прошлом. Хотя Титания и является самым

большим спутником Урана, она все же намного меньше Тритона, самого большого

спутника Нептуна. Титания представляет собой большой грязный ледяной шар,

наполовину состоящий из водяного льда и наполовину из камней. Титания была

открыта Вилльямом Гершелем в 1787 году.

Оберон

Оберон – самый далекий на сегодня и второй по размерам среди больших

спутников Урана. Оберон был открыт Вильямом Гершелем в 1787 году. Однако

об этом спутнике почти ничего не было известно до полета автоматического

корабля Вояджер-2, пролетавшего мимо Урана в 1986 году. По сравнению со

спутниками Урана Ариэлем, Титанией и Мирандой, Оберон покрыт большим

количество кратеров и поэтому больше напоминает Умбриэль. Как и все большие

спутники Урана Оберон состоит примерно наполовину изо льда и наполовину из

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

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

этой горы составляет 6 км.

Нептун

Восьмая планета Солнечной системы, удаленная от Солнца на среднее

расстояние 30.1 а.е.; видимая звездная величина 7.6m угловой диаметр 2.4",

линейный радиус 25050 км, масса 17.2 масс Земли, средняя плотность 1.7

г/см3, период обращения вокруг Солнца почти 165 лет. Период вращения

(прямого) вокруг оси 15.8 часов ± 1 час. По характеристикам атмосферы и

внутреннего строения Нептун очень похож на Уран. Известны восемь спутников

и система колец. Из них Тритон принадлежит к числу крупнейших в Солнечной

системе (радиус 2000 км); он имеет обратное обращение вокруг планеты.

Атмосфера Нептуна в основном состоит из невидимых водорода и гелия. Своим

синим цветом Нептун обязан небольшому количеству метана в атмосфере,

который поглощает в основном красный свет. На Нептуне дуют самые быстрые

ветры в солнечной системе, их порывы достигают скорости 2000 километров в

час. Существуют предположения, что в плотной, горячей среде под облаками

Урана и Нептуна могут образовываться алмазы. Когда космический аппарат НАСА

"Вояджер-2" пролетал мимо далекого Нептуна в августе 1982 года, астрономы

были крайне удивлены. Поскольку Нептун получает всего 3 процента солнечного

света, отражаемого Юпитером, они ожидали увидеть темную, холодную, спящую

планету. Вместо этого на снимках Вояджера перед нами предстал динамичный и

турбулентный мир. Одним из самых поразительных открытий стало Большое

Темное Пятно. Удивительно, что по размеру оно было сравнимо Большим Красным

Пятном Юпитера, находилось в тех же умеренно южных широтах, и выглядело как

аналогичное вихревое атмосферное образование. Скорость ветра вблизи пятна

достигали рекордной среди всех планет величины 2400 километров в час (670

метров в секунду). Согласно данным "Вояджера" Большое Темное Пятно

значительно изменилось в размерах за короткое время пролета. Когда в 1994

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

правда, вместо него в северном полушарии планеты появилось другое темное

пятно.

Тритон

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

планетой, произошла в августе 1989 года. Во время этой встречи корабль

подошел очень близко (около 40 тысяч км) к самому большому спутнику Нептуна

Тритону. Поверхностная температура Тритона в среднем составляет -240

градусов Цельсия (33 градуса Кельвина). На поверхности спутника царит

удивительный, сложный, активный мир. Например, темные пятна на фотографии

являются маленькими вулканами, состоящими из азотного льда с примесью

органических соединений, выброшенных во время действия гейзеров.

Плутон

Плутон и Харон образуют двойную систему. Плутон обращается вокруг

Солнца на среднем расстоянии 39,5 а.е. по орбите с большим эксцентриситетом

(е = 0.249). Из-за большого эксцентриситета он оказывается иногда ближе к

Солнцу, чем Нептун (как, например, в конце XX столетия). Наклонение орбиты

к эклиптике (17°) тоже очень большое, и Плутон выходит за пределы пояса

зодиакальных созвездий. Масса около 0.002 массы 3емли, радиус 1145 км. Это

самая малая из больших планет Солнечной системы. Средняя плотность близка к

2 г/см3. Звездная величина самого Плутона 15m, а его спутник Харон всего на

2m слабее. При одинаковой природе поверхности размеры Харона должны быть

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

обращения Харона вокруг Плутона 6.4 сут., при расстоянии 17000 км,

наклонение орбиты 55°. Средняя температура поверхности Плутона 37 K.

Поверхность Плутона покрыта льдами из метана и азота с примесью

углеводородов. Он имеет разреженную атмосферу из тех же газов.

Страницы: 1, 2