Планети и екзопланети


Категория на документа: Физика


Атмосферата на Марс е изключително рядка: повърхностното ѝ налягане е едва 750 паскала (0,75% или 133 пъти по-малко от това на земното морско равнище). Тя се състои от 95% въглероден диоксид, 3% азот, 1,6% аргон и следи от кислород и вода. През 2003 г. по време на наблюдения от Земята е открит и метан.
За атмосферата на Марс е характерна циркулация на водните пари от единия полюс до другия в зависимост от сезоните на планетата. Тя поражда типично земни атмосферни явления като скреж и переста облачност.

3. Орбита и въртене
Денят на Марс е с продължителност, близка до тази на земния - 24 часа, 39 минути и 35,244 секунди. Марс има два естествени спътника Фобос и Деймос, чиято орбита е много близко до планетата, затова се смята, че са прихванати астероиди. И двата спътника се въртят синхронно с планетата. Фобос извършва едно пълно завъртане около Марс по-бързо от собственото въртене на планетата. Деймос от друга страна се намира на над-стационарна орбита и под въздействието на приливните сили на планетата бавно се отдалечава. Спътниците са открити през август 1877 г. от Асаф Хал и носят имената на героите от древногръцката митология Фобос и Деймос, синове на бога на войната Арес. Земята се сближава с Марс на разстояние от 80 милиона километра всеки 26 месеца. За земния наблюдател планетата изглежда от жълта до червена в зависимост от орбиталното си положение и сезони. Яркостта на планетата варира значително в зависимост от разстоянието ѝ до Земята. При близък подход със Земята детайли от повърхността ѝ могат да се наблюдават добре с телескоп. Особено видими дори при малки увеличения са полярните шапки.
4. Изследвания
Марс е изследван от автоматични апарати, между които орбитални модули, спускателни модули и марсоходи, изпратени от космическите програми на СССР, САЩ, Европа и Япония с цел изучаване повърхността, климата и географията на планетата. Приблизително 2/3 от всички мисии обаче завършват с повреда преди да приключат (а някои дори преди да започнат) планираните задачи. За някои от мисиите са известни точните технически проблеми довели до неизправностите, но за останалата част те остават загадка. В научно-техническите среди шеговито се говори за Бермудски триъгълник намиращ се между орбитите на Земята и Марс.
5. Живот на Марс
Съществуват доказателства, че в миналото Марс е бил значително по-подходящ за развитието на живот, отколкото в наши дни. Но отговор на въпроса, дали Марс е бил обитаван от организми и дали е обитаван сега, все още няма. Спускаемите модули Викинг провеждат изследвания с цел откриването на биологични процеси, но резултатите не са категорични. За метана в атмосферата на планетата също се счита, че по-вероятно е в резултат на небиологични процеси.

Юпитер
1. Физическа характеристика
Юпитер е петата планета от Слънцето и е най-голямата (с голяма преднина) в Слънчевата система. Юпитер и другите газови гиганти в Слънчевата система (Сатурн, Уран и Нептун) са известни още като юпитероподобни планети. Планетата носи името на бога Юпитер от римската митология. Нейният символ е артистичен образ на светкавица. Юпитер е 2,5 пъти по-масивен от всички останали планети в Слънчевата система взети заедно. Юпитер е 318 пъти по-масивен от Земята, има диаметър 11 пъти по-голям от земния и обемът му е 1300 пъти повече от земния! Счита се, че Юпитер има максималните размери, които едно "студено тяло" (в чието ядро не протичат термоядрени реакции) може да достигне. Най-известната забележителност на повърхността ѝ е Голямото червено петно, антициклонална буря с размери, по-големи от тези на Земята. Юпитер има голяма и мощна магнитосфера - ако тя се виждаше с просто око от Земята, би изглеждала пет пъти по-голяма от диска на Луната. Магнитното поле прихваща множество частици в радиационните пояси на планетата и струи газ изтригващ от Йо в тороидна орбита около Юпитер. Магнитосферата на планетата е най-голямата структура в Слънчевата система.

2. Атмосфера
Атмосферата на Юпитер се състои от приблизително 86% водород и 14% хелий по брой атоми и 75% водород, 24% хелий и 1% други примеси по маса. Атмосферата съдържа следи от метан, водна пара, амоняк и скални примеси както и минимални количества въглерод, етан, сероводород, неон, кислород, фосфин и сяра. Най-външният слой на атмосферата съдържа кристали замръзнал амоняк. Взаимодействията между циркулационни пояси пораждат бури и различни видове турболентност, като скоростта на ветровете достига до 600 km/h. Голямото червено петно е особено интензивна буря. Юпитер има бледи пръстени, съставени от прахообразни частици попаднали в орбита вследствие на сблъсъци на метеорити с нейните спътници. Основният пръстен съдържа "прах" на спътниците Адрастея и Метис. Два ефирни пръстена с материал от Тива и Амалтея обграждат основния.
3. Състав
Вътрешността на Юпитер е съставена от твърда сърцевина от материал, наподобяващ самата Земя с диаметър 24000 км. Тя е заобиколена от метализирана среда от смес на водород и хелий с дебелина 100000 км. На Земята тези два елемента съществуват като газ, но във вътрешността на Юпитер при изключително ниските температури водородът е в състояние, подобно на метал. Над тази зона от метализиран водород има течна обвивка от молекули, главно водород и хелий, и облачната атмосфера с дебелина повече от 1000 км. Подобно на Земята, и в регионите около полюсите на Юпитер се наблюдават полярни сияния. Тези сияния изглежда са свързани с материал от Йо, който пада в атмосферата на Юпитер по спирала следвайки линиите на магнитното й поле. Наблюдавани са също и електрически разряди (мълнии) в горния край на атмосферата.
1. Ядрото на Юпитер има твърда сърцевина
2. Метализирана среда от смес на водород и хелий с дебелина 100000 км
3. Течна обвивка от молекули, главно водород и хелий
4. Облачната атмосфера с дебелина повече от 1000 км

4. Въртене и спътници
Юпитер не се върти като твърдо тяло. Спрямо главния мередиан на Юпитер, екваториалната зона извършва пълно завъртане средно всеки 9 часа 50 минути и 30,003 секунди. Всички елементи от повърхността на планетата в тези райони (в това число и Голямо червено петно) извършват едно завъртане средно всеки 9 часа 55 минути и 40,632 секунди. За Юпитер се знае че има поне 63 естествени спътника. От тях 47 са с диаметър по-малък от 10 km. и са открити след 1975 г. Галилео Галилей през 1610 г. открива четирите му най-големи спътника, наречени в негова чест галилееви луни, а именно: Йо, Европа, Ганимед и Калисто. Други спътници на Юпитер са Адрастея, Карме, Хималия, Метис, Алматея, Елара, Пасифея, Ананке, Леда, Синоп, Лизитея и Тива. В средата на месец май 2002 г. са потвърдени нови единадесет спътника на Юпитер. През 2003 г. също са открити нови спътници на Юпитер. Към 15 април 2003 година техният брой вече е 60.

5. Изследвания
Юпитер е известен още от древността поради високата си яркост. През 1610 г. Галилео Галилей открива четирите най-големи спътника, използвайки саморъчно направения си телескоп. Юпитер е изследван от няколко апарата. се сближава с Юпитер през март 1979 г., последван от Вояджър 2 през юли същата година. Апаратът Галилео влиза в орбита около Юпитер през 1995 г. През 2000 г. апаратът Касини-Хюйгенс посещава Юпитер на път за Сатурн и предава най-детайлните снимки, правени някога на планетата. рез 2007 г. Юпитер беше посетен за кратко от мисията Нови Хоризонти'.

Сатурн
1. Физически характеристики
Сатурн е шестата планета от Слънцето. Тя е газов гигант и е втора по големина в Слънчевата система след Юпитер. Сатурн е известен най-вече с пръстените си съставени от лед и космически прах. Сатурн носи името на римския бог на посевите и на земеделието Сатурн, съответствие на бога Кронос в древногръцката митология . Символът на планетата е стилизирано изображение на сърп. Сатурн е единствената планета в Слънчевата система, която е с по-малка плътност от водата - 0,69 g/cm3. Ядрото на планетата обаче е значително по-плътно от леката атмосфера. Сатурн е равен само на 95 земни маси, сравнено с Юпитер, който тежи 318 пъти по масата на Земята, но е само 20% по-голям от Сатурн.

2. Атмосфера
За атмосферата на Сатурн са характерни облачни пояси подобни на тези на Юпитер, но много по-бледи и по-широки в областта на екватора. Характерни бури и турбуленции подобни на тези на Юпитер. През 1990 г. телескопът Хъбъл наблюдава голям бял облак близо до екватора на планетата, който не е бил забелязан при наблюденията, извършени от апаратите Вояджър. При наблюдения в инфрачервения диапазон е открит полярният вихър (вид турбуленция) за който е характерно, че е значително по-топъл от заобикалящата го атмосфера и е единствен по рода си в Слънчевата система. Докато температурата на Сатурн обикновено е около -185 °C, температурата на вихъра е около -122 °C.
3. Строеж
Вътрешността на Сатурн е подобна на тази на Юпитер - скално ядро в центъра покрито със слоеве (отвътре навън) от метализиран водород и молекулярен водород. Има следи от водни и амонячни кристали, както и от метан, етан и др. Общата маса на тези елементи се изчислява на около 19 до 31 пъти по-голяма от тази на Земята, с най-голяма концентрация в ядрото. Температурата във вътрешността достига до 12 000 K; планетата излъчва 2,6 пъти повече топлина, отколкото получава от Слънцето, което е признак за високата температура на ядрото. Част от топлината може би се получава във вътрешността при "утаяването" на хелия в предимно водородната среда (хелият е по-тежък от водорода) и отделената енергия вследствие на триенето между атомите.

4. Въртене и спътници
Средното разстояние между Сатурн и Слънцето е 1 400 000 000 km. Със средна орбитална скорост 9,69 km/s, на Сатурн му трябват около 10 759 земни дни (или около 291/2 години) за да направи една обиколка около Слънцето. По последна информация базирана на многобройни измервания направени от сондите Касини, Вояджър и Пионер, е обявено през септември 2007 г., че денонощието на Сатурн е 10 часа 32 мин. и 35 сек. Сатурн има голям брой естествени спътници (60 известни до момента, изключвайки огромния брой тела съставящи пръстените), 52 от които са именовани. Някои от спътницицте са много малки: 34 са по-малки от 10 km в диаметър, а други 13 по-малки от 50 km в диаметър.Освен това има 3 небесни тела, за които се предполага, че може да са спътници, но може и да са просто големи образувания от прах в пръстените на планетата. Най-големия спътник е Титан - единственият спътник в Слънчевата система, за който със сигурност се знае че има гъста атмосфера. В сравнение с останалите спътници на Сатурн, Титан е огромен. След Слънцето, осемте планети и Юпитеровия спътник Ганимед, Титан е най-масивният обект в Слънчевата система. Титан съдържа около 90% от масата на материята около Сатурн и пръстените му. Вторият по-големина спътник на планетата е Рея, за която се предполага, че има разредена система от пръстени. Повечето от спътницицте на Сатурн са наименовани на Титаните от гръцката митология.
5. Пръстени
Най-голямата забележителност на Сатурн вероятно са неговите пръстени - сами по себе си уникален обект в Слънчевата система. Пръстените на Сатурн могат да се наблюдават с обикновен любителски телескоп или с бинокъл с добро увеличение. Те се простират от 6 630 до 120 700 km над екватора на планетата и са съставени от силикатни скали, железен оксид и ледени частици с големина, варираща от песъчинки до малки автомобили. Пръстените на Сатурн за първи път са били забелязани от Галилео Галилей през 1610 г., но първоначално той погрешно смятал, че те са големи спътници в близост до планетата. Галилео също е описал Сатурн като имащ "уши". През 1612 г. Земята пресича равнината на пръстените, вследствие на което те стават невидими и през 1613 г. след като Земята се отдалечава от равнината им, те отново стават наблюдаеми. Това явление обърква допълнително Галилео, който смятал пръстените на Сатурн за "дръжки", стърчащи от двете страни на диска на планетата. През 1675 г. Джовани Доменико Касини открива, че пръстените се състоят от множество тесни пръстени с пролуки между тях. Най-голямата пролука в пръстените носи неговото име - деление на Касини. През 1859 г. Джеймс Кларк Максуел доказва, че пръстените не могат да бъдат твърди, защото биха се "счупили". Той предполага, че пръстените са съставени от множество частици, които обикалят около планетата.

6. Изследвания
Първата Сонда посетила планетата е Пионер 11. През септември 1979 г, тя прелита на височина 20 000 km над горният слой облаци. Апаратът успява да направи снимки с ниска резолюция на планетата, спътниците и пръстените ѝ. Сондата успява да измери температурата на спътника Титан. През ноември 1980 г. Вояджър 1 прелита над планетата. Сондата заснема първите снимки с висока резолюция на Сатурн и спътниците му. За пръв път са наблюдавани особености от повърхността на по-големите сатурнови спътници. Почти година по-късно Вояджър 2 продължава изучаването на системата на Сатурн. Направени са нови открития за неговите пръстени и са открити няколко нови спътника. Касини-Хюйгенс изследва Сатурн и неговите спътници.На 25 декември 2004 г. спускаемият модул се отделя от орбиталния модул и навлиза в атмосферата на Титан на 14 януари 2005 г. Спускаемият модул предава данни за атмосферата и повърхността на спътника и прави множество снимки.

Уран

1. Физични характеристики
Уран е седмата планета в Слънчевата система и третата по диаметър. Движи се около Слънцето на разстояние в пределите от 18.3 до 20.1 AU с орбитална скорост 6.81 км/сек. Продължителността на деня й е 17 часа и 14 минути, а годината й е с продължителност 84.01 земни години. От Земята Уран може да се види с малък телескоп. Но единственото, което се вижда, е малкият зеленикав диск без никакви детайли по повърхността. Неговият диаметър е четири пъти по-голям от земния (50 800 км), а масата му е 14.54 земни маси (8.683x1025 кг.). Уран е с по-голям диаметър, но с по-малка маса от Нептун. Центърът на магнитното поле на Уран не съвпада с геометричния център на планетата и то е наклонено под ъгъл от почти 60° спрямо оста на въртене. То се поражда от движение на електрически заредени частици, вероятно намиращи се до повърхността на планетата. Магнитната опашка на планетата се усуква вследствие на въртенето ѝ във винтообразна форма.
2. Атмосфера



Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Планети и екзопланети 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.