Где в Солнечной системе можно найти снег, полюбоваться розовым закатом и окунуться (хотя мы и не советуем) в метановые моря? Об окружающем Землю мире рассказал старший научный сотрудник Института солнечно-земной физики СО РАН доктор физико-математических наук Сергей Арктурович Язев на фестивале науки "Кстати".

Вокруг Солнца, как известно, обращаются четыре планеты земной группы (Меркурий, Венера, Земля и Марс) и четыре гиганта (Уран, Юпитер, Сатурн и Нептун). Правда, еще недавно этот список замыкал Плутон. Он не только являлся самой маленькой планетой, но и уступал размерами многим спутникам (Ганимеду, Титану, Калипсо, Ио, Луне, Европе и Тритону) - впрочем, это было еще не поводом лишать его почетного статуса. Все изменилось в начале XXI века, когда за Плутоном открыли другой, не многим меньший, объект - карликовую планету Эриду, летающую по вытянутой орбите. Еще позже за Нептуном обнаружили и пояс Койпера - в него входят тысячи космических тел, среди которых есть сопоставимые по размеру с Плутоном.

- По логике вещей, мы должны были причислить их все к планетам, но делать это никому не хотелось, - объясняет Сергей Арктурович. - Тогда возник вопрос: что вообще такое планета? Ни один словарь не пояснял термина, только давал перечисления. Поэтому в августе 2006 года Международный астрономический союз собрался и принял резолюцию, целью которой было вычеркнуть Плутон из списка планет.

С тех пор планета Солнечной системы - это небесное тело, которое: обращается вокруг Солнца (этот пункт исключает спутники); имеет форму, близкую к сферической (вычеркиваются астероиды и подобные объекты) и очищает окрестности своей орбиты от объектов схожих масс. Сила тяготения либо раскидывает все постороннее, либо делает своими спутниками (Плутон не подходит, потому что находится в поясе Койпера). Рассказав об этом, Сергей Язев предложил отправиться в мысленное путешествие по оставшимся планетам.

Меркурий
Больше всего Меркурий похож на Луну. Это каменный шар со сплошными кратерами - следами поздней тяжелой метеоритной бомбардировки, которая происходила примерно 3,8 млрд лет назад. В те времена большие и маленькие небесные тела сталкивались с молодыми еще планетами, создавая фантастический пейзаж.

С тех пор ничего не изменилось: на Меркурии нет воды, ветра, воздуха, то есть не происходит выветривания, - история планеты сохраняется на ее поверхности. На фотографиях можно увидеть, как вещество разбрызгивалось во все стороны и разлеталось на сотни километров. Удары метеоритов были такими сильными, а энергия выделялась в таком количестве, что камень превращался в магму, океаны которой заливали Меркурий. Теперь остывшая гладкая поверхность планеты испещрена ударами более поздних астероидов.

Из-за близости Солнца и отсутствия атмосферы температура здесь может подниматься до +400 °C, однако на одном из полюсов лучи всегда падают по касательной и не достигают находящихся там кратеров. Температура в тех местах составляет примерно -200 °C - на полюсе Меркурия обнаруживаются многометровые залежи льда.

Венера
В 1764 году, наблюдая прохождение Венеры по диску Солнца, Михаил Ломоносов сделал величайшее открытие - увидел атмосферу планеты благодаря проходящим через нее солнечным лучам. Аппарат, способный туда приземлиться, создали больше чем через двести лет: с миссией в 1970 году справилась советская автоматическая межпланетная станция "Венера-7", разработанная таким образом, чтобы с большой скоростью войти в атмосферу, выдержав высокие температуру и давление.

Эта планета совсем немного меньше Земли, но различие между ними колоссальное. Атмосфера Венеры на 96 % состоит из углекислого газа, а ее поверхность невозможно разглядеть в телескоп из-за плотных облаков - они начинаются на высоте 50 км, заканчиваются на 70 км и состоят из капелек серной кислоты. Температура на Венере составляет +500 °C, а давление - 90 атмосфер.

В середине 1970-х годов СССР принял новую попытку исследования Венеры с помощью тяжелой ракеты "Протон": тогда были получены снимки поверхности - плоских вулканических каменных плит. Для того чтобы создать карту планеты, американцы запустили к ней искусственный спутник: он посылал радиосигналы, которые, проникая сквозь облака, отражались от гор и низменностей. Рельеф Венеры скорее всего формировался лавой, когда-то давно выходившей из трещин в коре.

Земля
О Земле нам, конечно, известно больше всего. Это единственная планета Солнечной системы, у которой есть гидросфера (все благодаря удачному расстоянию относительно Солнца: не так жарко, чтобы вода испарилась, но и не так холодно, чтобы замерзла). Средняя глубина океана - примерно четыре километра. Благодаря растениям атмосфера Земли содержит 21 % кислорода (О₂) - без них на планете были бы только оксиды.

Луна - единственное космическое тело, на котором побывали люди (двенадцать человек и шесть экипажей). Темные пятна на спутнике - так называемые моря - базальтовые, которые когда-то были жидкими. Они возникли так же, как и кратеры на Меркурии.

Марс
Марс - маленькая и холодная планета. Нормальная температура там -40 °C, минимальная -138 °C, но летом, в полдень, днем на экваторе может быть и нормальная для Земли - 0 °C.

С 1997 года американцы исследуют Марс с помощью роверов - марсоходов. Если первый передвигался со скоростью 1 см/мин, то новые аппараты не только быстро движутся, но и передают снимки очень высокого качества, к тому же оснащены микроскопом и фрезой.

На Марсе есть четыре гигантских вулкана, которые давно не извергаются. Олимп, самый большой из них, достигает в высоту 27 километров. Диаметр его кратера - 60 × 70 км (туда можно "положить" Москву), а основания - 600 км. Дело в том, что, в отличие от Земли, кора на Марсе не расколота на плиты - из-за этого вулкан может извергаться на одном и том же месте сотни миллионов лет и за счет этого расти.

На Марсе всегда пыльно, несмотря на то, что атмосфера в 160 раз меньше земной: ветер постоянно перегоняет песок, создавая барханы и дюны. На этой планете есть полярная шапка - два-три километра замерзшего льда, смешанных с песком и пылью. Работающие на Марсе аппараты пытались обнаружить в грунте живые бактерии, но пока безрезультатно. Еще одно отличие от Земли заключается в том, что обычно небо на Марсе выглядит розовым и окрашивается в голубой только на закате или восходе.

Юпитер
Юпитер настолько большой, что даже в наземные телескопы на его поверхности можно разглядеть коричневые полосы и так называемое Большое красное пятно - вихрь, бушующий там больше трехсот лет.

К этой планете летали только американские аппараты, но сегодня существует достаточно снимков с близкого расстояния. Обычно считается, что Юпитер холодный - температура верхней кромки облаков примерно -140 °C из-за большого расстояния от Солнца - но в недрах может быть около +30 000 °C. Планета состоит из раскаленного водорода с добавками гелия, причем в нем не существует четких границ между газовым и жидким состоянием: свойства нарастают тысячами километрами (радиус Юпитера, 70 000 км, позволяет).

У планеты 69 спутников, и все они очень разные. На Ио, например, непрерывно извергаются сернистыми материалами десятки вулканов, а лава занимает собой всю поверхность. Европа, наоборот, покрыта десятикилометровым слоем льда, под которым находится жидкий и теплый (за счет приливной силы, создающейся близостью тяжелого Юпитера) соленый водяной океан. Его глубина примерно сто километров, то есть воды там больше, чем на Земле. Еще два спутника, Каллисто и Ганнимед, размером почти с Меркурий.

Сатурн
Сатурн - еще один газовый гигант, температура там распределяется примерно так же, как на Юпитере. Знаменитые кольца вокруг планеты состоят из пылинок, песчинок и мелких ледышек - видимо, по орбите распределилось вещество разбившегося когда-то спутника.

У Сатурна 62 спутника, один из которых, Энцелат, является самым ярким в Солнечной системе. Температура его поверхности достигает почти -190 °C, а сам он покрыт слоем белоснежного инея. Все дело в гейзере, функционирующем на южном полюсе: водяная пыль выбрасывается сквозь трещины во льду, замерзает и тут же оседает, заметая собой планету. Другой спутник Сатурна, Титан, единственный обладает мощной, в два раза плотнее чем на Земле, атмосферой. Температура там та же, что и на Энцелате, но космический аппарат, опускавшийся на поверхность, передал удивительные фотографии: пейзаж напоминает Черноморское побережье с морем, реками и горами. Казалось бы: как удачно, однако дело в том, что Титан покрывает не вода, а метан, который при такой большой отрицательной температуре становится жидким. Метановые пары образуют облака, из них идут метановые дожди, метановые реки впадают в метановые озера, самое крупное из которых размером с наше Каспийское море.

Уран
"Вояджер-2" - единственный аппарат, прошедший мимо самых дальних планет Солнечной системы, поэтому существует крайне мало снимков, и все они не очень хорошего качества (в конце концов, космический корабль был запущен еще в 1977 году). Соответственно, об этих планетах мы знаем очень немногое.

Уран меньше предыдущих двух газовых гигантов. Как и у Сатурна, у этой планеты есть кольца, только они тоньше и меньше заметны. Вокруг летает 27 спутников, названных в честь героев произведений Уильяма Шекспира. Один из них, Миранда, в свое время поставил ученых в тупик странной формой: сегодня исследователи пришли к выводу, что когда-то он был разбит ударом астероидов, но затем крупные куски стянулись обратно под влиянием силы тяготения.

Нептун
За счет высокой плотности Нептун массивнее, хотя и меньше Урана. Есть версия, что в его недрах находится гигантский океан из жидкой воды, смешанной с аммиаком. На поверхности покрывающих планету облаков температура очень низкая, -200 °C, но внутри, наоборот, довольно горячо.

Вокруг Нептуна летает 14 спутников, самый крупный из которых - Тритон, двигающийся на орбите в обратном направлении. У ученых есть основания полагать, что это карликовая планета, притянутая когда-то Нептуном из пояса Койпера.

90 % всех этих знаний - результат работы космических аппаратов, потому что даже в самые лучшие телескопы с Земли возможно рассмотреть не так много. Тем не менее ученые продолжают исследования, углубляясь все дальше и дальше в космос. Сегодня объектами изучения становятся астероиды, к тому же астрономы не исключают возможность открытия новой планеты, летающей вокруг Солнца по вытянутой орбите.

Наталья Бобренок

Источники

Автостопом по Солнечной системе
Наука в Сибири (sbras.info), 10/11/2017

Похожие новости

  • 06/10/2017

    Документы по созданию геопарка ЮНЕСКО на Байкале подпишут во Франции в 2018 году

    Сотрудники Иркутского научного центра (ИНЦ) Сибирского отделения (СО) РАН в мае 2018 года обсудят с коллегами из Франции проект геопарка, который планируют создать под эгидой ЮНЕСКО на берегу озера Байкал в Ольхонском районе Иркутской области.
    144
  • 29/09/2017

    Делегация Франции посетила Иркутский научный центр СО РАН для обмена опытом по созданию Байкальского геопарка ЮНЕСКО

    В ходе официального визита делегации департамента Верхней Савойи (Франция) 27 сентября обсудили проект «Байкальского геопарка ЮНЕСКО» с иркутскими учеными. В составе делегации присутствовали: Филипп Гишардаз, почетный президент ассоциации «Ерказия», мэр г.
    186
  • 22/04/2016

    В Институте земной коры СО РАН состоялась лекция профессора Карлтонского университета и Томского государственного университета Ричарда Эрнста

    Профессор Эрнст в своей часовой лекции, произнесенной на русском языке, рассказал о передовых исследованиях, связанных с изучением крупных изверженных провинций. Такие провинции формировались периодически в истории Земли и отличались аномально большим объемом магм, а также связанными с ними месторождениями различных типов полезных ископаемых.
    975
  • 25/01/2017

    Уникальный эксперимент в Тункинской долине

    На базе астрофизического полигона ИГУ в Тункинской долине строится уникальная гамма-обсерватория TAIGA. Сегодня там располагается комплекс установок для исследований в новой области фундаментальной науки с парадоксальным названием - астрофизика элементарных частиц.
    703
  • 22/08/2017

    Иркутские астрономы участвовали в наблюдениях «Великого американского затмения»

    21 августа, в понедельник (в ночь на 22 августа - по ирк.времени), состоялось так называемое Великое американское затмение. Впервые с 1776 года, когда были образованы Соединённые Штаты, в полной фазе его было видно только на территории США.
    220
  • 18/10/2017

    Как связать Байкал и Юкатан

    Два полнокупольных фильма о тайнах цивилизации майя были показаны на фестивале «Человек и природа» в Иркутском планетарии. Показ стал первым на территории России. Привез фильмы в Иркутск Энрике Фонте, президент компании «Planetarios Digitales», построившей и курирующей 25 планетариев в Мексике.
    89
  • 04/05/2016

    Спецвыпуск журнала «Геология и геофизика» посвящен мантийным плюмам

    Редакция журнала «Геология и геофизика» подготовила для читателей специальный выпуск, посвященный одной из важнейших проблем современной геологии — мантийным плюмам. Мантийные плюмы привлекают внимание ведущих геологов мира.
    1371
  • 14/04/2017

    В Иркутске создают геокалькулятор

    ​Ученые Иркутского технического университета (ИрНИТУ) создают калькулятор магнитных полей для разведочной геофизики. Как сообщили в пресс-службе вуза, геокалькулятор поможет восстановить параметры среды, где проводятся геологические работы.
    357
  • 04/05/2017

    Спецвыпуск журнала «Вестник РФФИ» посвящен озеру Байкал

    ​Очередной темой спецвыпуска журнала «Вестник Российского фонда фундаментальных исследований» стало озеро Байкал. Предыдущие два выпуска издания были посвящены вулканам Камчатки и Долине гейзеров в Кроноцком заповеднике.
    720
  • 30/06/2017

    День астероида отмечают в Иркутске

    30 июня - утвержденный ООН всемирный день привлечения внимания населения к проблеме астероидной опасности и защите от нее. "Астероидная опасность - это реальная угроза для Земли, которую необходимо осознать всему человечеству.
    183