Планеты
Содержание:
1. Введение 2. Излучение планет 3. Планетные оболочки. Дифференциация недр. Химический состав 4. Поверхности планет и их спутников 5. Атмосферы планет 6. Климат
1. Введение
|
Рис. 1. Схематическое изображение Солнечной системы. Планетные орбиты даны в масштабе. Справа внизу представлена внутренняя часть Солнечной системы. Пунктиром показана часть орбиты каждой планеты, которая лежит ниже плоскости орбиты Земли (если смотреть с северного полюса мира). |
.
В Солнечной системе имеется 9 планет.
На рис. 1 представлена схема расположения
орбит П. Солнечной системы, на рис. 2 -
относительные размеры П. и Солнца. В
состав Солнечной системы входят кроме
самих планет их спутники, а также
астероиды,
кометы,
метеорные тела, солнечный
ветер. Несомненно, П. должны
быть и около многих др. звёзд, однако
прямые наблюдательные данные отсутствуют,
есть только косвенные указания (см.
Невидимые
спутники звёзд).
С 1962 П. успешно исследуются советскими и американскими КА: детально изучены атмосферы Венеры и Марса; с борта пролётных и орбитальных КА сфотографированы поверхности Меркурия, Марса, облачный покров Венеры, Юпитера, Сатурна, вся поверхность Луны, получены изображения спутников Марса, Юпитера, Сатурна, колец Сатурна и Юпитера. Спускаемые КА исследовали физ. и хим. св-ва пород, слагающих поверхность Марса, Венеры, Луны (образцы лунных пород были доставлены на Землю и тщательно изучены). Исследование П. перестало быть занятием одних только астрономов. Рождается комплекс наук о П.- физика планетных атмосфер, планетных недр, планетохимия.
|
Рис. 2. Относительные размеры планет и Солнца. |
Группы планет. По физ. характеристикам П. делятся на 2 группы: П. земного типа (Меркурий, Венера, Земля, Марс) и П.-гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун). О Плутоне известно очень мало, но, по-видимому, он ближе по своему строению к П. земной группы. Особое положение занимает Луна. Хотя она явл. спутником Земли, отношение её массы к массе Земли велико (1/81) и есть основание рассматривать систему Земля - Луна как двойную планету. Двойной планетой является также Плутон, имеющий массивный спутник.
В табл. 1 приведены нек-рые физ.
характеристики П., позволяющие установить
осн. различия П.-гигантов и П. земной
группы. П.-гиганты значительно больше
по размерам и массе, меньше по плотности,
быстрее вращаются. Ок. 98% суммарной массы
П. Солнечной системы (1/743
приходится
на долю П.-гигантов. Имеется ещё одно
важное различие. Тепловой поток из недр
Юпитера и Сатурна примерно равен по
величине потоку, получаемому ими от
Солнца. Тепловой поток из недр Земли
пренебрежимо мал по сравнению с
поступающим от Солнца, и то же самое,
по-видимому, верно и для др. П. земной
группы. П.-гиганты имеют многочисленные
семейства спутников. Каждое такое
семейство явл. маленьким подобием
Солнечной системы. Юпитер, Сатурн и
Уран, кроме того, обладают кольцами,
состоящими из множества мелких тел
(обломков).
Табл. 1.-Основные характеристики планет
Параметр |
Меркурий |
Венера |
Земля |
Марс |
Юпитер |
Сатурн |
Уран |
Нептун |
Плутон |
Среднее расстояние от Солнца, а.е. |
0,387 |
0,723 |
1,000 |
1,524 |
5,20 |
9,54 |
19,18 |
30,07 |
39,44 |
Сидерический период обращения |
88,0 сут |
224,7 сут |
365,3 сут |
687,0 сут |
11,86 лет |
29,46 лет |
84,01 лет |
164,8 лет |
247,7 лет |
Синодический период обращения, сут |
115,9 |
583,9 |
|
779,9 |
398,9 |
378,1 |
369,7 |
367,5 |
366,7 |
Эксцентриситет орбиты |
0,2066 |
0,0067 |
0,0167 |
0,0934 |
0,0484 |
0,0557 |
0,0471 |
0,0087 |
0,247 |
Наклонение орбиты к эклиптике |
7о01' |
3о24' |
|
1о51' |
1о17' |
2о29' |
0о46' |
1о46' |
17о08' |
Экваториальный радиус, км |
2439 |
6051 |
6378 |
3393 |
71400 |
60400 |
24300 |
25050 |
1500(?) |
Сжатие |
0,000 |
0,000 |
0,0034 |
0,0052 |
0,062 |
0,103 |
0,006 |
0,02 |
(?) |
Масса, г |
3,28.1026 |
4,88.1027 |
5,98.1027 |
6,40.1026 |
1,90.1030 |
5,68.1029 |
8,70.1028 |
1,03.1029 |
1,0.1025 |
Масса (в единицах земной массы) |
0,005 |
0,816 |
1,000 |
0,107 |
318 |
95,1 |
14,6 |
17,2 |
0,0017 |
Средняя плотность, г.см-3 |
5,4 |
5,2 |
5,5 |
3,9 |
1,3 |
0,7 |
1,6 |
1,7 |
0,7(?) |
Ускорение силы тяжести на экваторе, см.с-2 |
370 |
887 |
981 |
371 |
2500 |
1100 |
950 |
1150 |
7,5 |
Параболическая скорость, км/с |
4,3 |
10,4 |
11,2 |
5,0 |
6,1 |
36 |
22 |
24 |
0,7 |
Период вращения |
58,8 сут |
243 сут |
23h56m4,1s |
24h37m22,6s |
9h50,5m |
10h14m |
10h49m |
15h40m |
6h16m |
Наклон экватора к плоскости орбиты |
7о |
3о24' |
23о27' |
25о12' |
3о07' |
26о45' |
82о |
29о |
(?) |
Визуальная звездная величина * |
-0,2 |
-4,1 |
|
-1,9 |
-2,4 |
+0,8 |
+5,8 |
+7,6 |
+14,7 |
Сферическое альбедо ** |
0,006 |
0,75 |
0,36 |
0,24 |
0,50 |
0,76 |
0,62 |
0,50 |
0,09 |
Солнечная постоянная, Вт.м-2 |
13600 |
2600 |
1360 |
586 |
50,3 |
15,0 |
3,70 |
1,50 |
0,87 |
Средняя эффективная температура, К |
440 |
231 |
249 |
210 |
134 |
97 |
54(?) |
56(?) |
43(?) |
Температура поверхности, К*** |
750(100) |
735 |
288 |
300(147) |
|
|
|
|
|
Атмосферное давление у поверхности, атм. |
<10-10 |
90 |
1,0 |
0,006 |
|
|
|
|
|
Число известных спутников (естественных) |
0 |
0 |
1 |
2 |
15 |
16 |
5 |
2 |
1 |
* Меркурий и Венера в квадратуре, остальные в противостоянии. ** Для Венеры, Земли, Марса и Юпитера - интегральное, для других планет - визуальное. *** Для Меркурия и Марса первая цифра - максимальная температура (полдень, экватор), вторая - минимальная, для Земли и Венеры дано среднее значение температуры. |
|||||||||
Происхождение планет. Предполагается, что П. возникли одновременно (или почти одновременно) 4,6 млрд. лет назад из газово-пылевой туманности, имевшей форму диска, в центре к-рого было расположено молодое Солнце. Эта протопланетная туманность образовалась, по-видимому, вместе с Солнцем из межзвёздного вещества, плотность которого превысила критич. предел (см. Звездообразование). По нек-рым данным (присутствие специфич. изотопов в метеоритах), такое уплотнение произошло в результате относительно близкого взрыва сверхновой звезды.
Протопланетное облако было неустойчивым, оно становилось всё более плоским, твёрдые пылинки сближались, сталкивались, образовывали тела всё больших и больших размеров, и в относительно короткий срок (по разным оценкам, от 105 до 108 лет) сформировались 9 больших П. Астероиды, кометы, метеориты явл., вероятно, остатками материала, из к-рого сформировались П.