Что сегодня известно науке о планетах Солнечной системы?
Какие пять планет, не считая Землю, находятся ближе к Cолнцу? Правильно — Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн. Разберемся, чем интересна каждая планета и почему ни на одной из них нет и не может быть жизни
Меркурий
Меркурий движется вокруг Солнца со средней скоростью около 48 километров в секунду, разгоняясь в перигелии до 56 км/с. Он — чемпион Солнечной системы, все в соответствии с гравитацией и законами Кеплера. Древние греки и римляне этих законов не знали, но все равно называли планету именем самого быстрого бога своего пантеона — Гермеса/Меркурия.
Из-за близости Меркурия к Солнцу наблюдать его с Земли весьма сложно. Кстати, космический телескоп «Хаббл» на него тоже не наводят: соседства с ярким светилом могут не выдержать чувствительные датчики.
После того как в 2006 году статуса планеты лишили Плутон, Меркурий стал самой маленькой планетой Солнечной системы. По размеру он даже меньше Ганимеда и Титана — спутников Юпитера и Сатурна, хотя по массе больше их из-за высокой плотности.
Некоторые особенности орбиты Меркурия не совпадали с предсказаниями ньютоновой физики. Астрономы предположили наличие еще одной маленькой планеты рядом с ним и даже успели назвать ее Вулканом. А потом пришел Эйнштейн с общей теорией относительности и все объяснил без дополнительной планеты.
Человеку на Меркурии было бы неуютно. Там практически нет атмосферы, жесткое космическое излучение и экстремальные температуры. Зато есть вода в виде льда на дне кратеров рядом с полюсами. И если как-то залечь на глубине нескольких метров от поверхности, то можно даже найти там температуру, близкую к нашей комнатной.
Мемы про ретроградный Меркурий, который время от времени ползет по небу задом наперед и от которого все беды, ничто в сравнении с ретроградным Солнцем: оно иногда встает над горизонтом Меркурия и замирает, после чего садится там же, где встало. Этот трюк называют «эффектом Иисуса Навина» по имени ветхозаветного преемника Моисея, который однажды остановил Солнце.
Венера
Ближайшую к нам планету Солнечной системы вслед за древними римлянами мы называем по имени богини любви — Венерой. У греков это была Афродита, у шумеров — Иштар: их тоже связывали с этой планетой. Из-за близости к Солнцу Венера появляется на земном небосводе на рассвете и на закате. В древности думали, что это две разные звезды, хотя уже в древней Месопотамии разобрались, что к чему.
Венера похожа на Землю больше, чем любая другая планета Солнечной системы, — примерно той же плотности, но чуть меньше по размеру и массе.
В начале XVII века Галилей обнаружил фазы Венеры, полтора века спустя Михайло Ломоносов открыл ее атмосферу, в начале XX века провели первые спектроскопические наблюдения, хотя до начала космических полетов знали о нашей соседке совсем немного.
Американцы первыми собрали данные об атмосфере планеты с орбиты, а советские аппараты первыми и единственными осуществили мягкую посадку. На поверхности оказалось все плохо: унылый пейзаж из камней, температура 450 градусов Цельсия — как в высокотемпературной печке для пиццы, давление почти в сто раз больше земного. Из газов — углекислота и азот в особом состоянии сверхкритической жидкости. Выжить нереально.
На высоте около 50 километров в атмосфере Венеры — температура с давлением, близкие к земным. Уже в 1971 году было предложено заселять Венеру на дирижаблях, а воду получать из ледяных астероидов.
Когда-то давно условия на Венере могли быть похожи на земные, но парниковый эффект привел к сильному разогреву поверхности. Что, возможно, ожидает и Землю.
В 1985 году Всемирный астрономический союз решил использовать на картах Венеры только женские топонимы. С тех пор там имена богинь, реальных женщин и фольклорных персонажей — есть Юнона и Ева, Клеопатра и Жолио-Кюри (в честь физика, Нобелевского лауреата Ирен Жолио-Кюри), русалка и даже навка (равнина Навки названа в честь похожих на русалок славянских мифологических существ, навок).
Марс
Марс, конечно, не лучший выбор как запасной аэродром для человечества, но, по крайней мере, он недалеко от Земли. Сравнительно недалеко. Раз в 26 месяцев мы с ним по одну сторону от Солнца, всего в 60 млн километров. Это три с половиной минуты со скоростью света. Космические аппараты обычно летят туда от шести до девяти месяцев по наименее энергозатратной, так называемой гомановской траектории. Можно двигаться по гиперболе и сократить полетное время вдвое, но при этом сильно потерять в полезной нагрузке.
Когда прилетим, нам там не понравится. Во-первых, планета маленькая, по линейному размеру вдвое меньше Земли, а по массе — в десять раз. Температура — от минус 150 градусов до вполне комфортных плюс 20, но только на экваторе летом. Придется все переделывать за Создателя, начиная с атмосферы. Сейчас в ней 95% углекислого газа.
Длительные пыльные бури на Марсе — не самое большое зло. Таких, чтобы разметать целую планетную базу, как в фильме «Марсианин» Ридли Скотта, там не бывает. При очень низкой плотности атмосферы пыль и песок летают быстро и далеко, но сила их воздействия на объекты невелика. В декабре 1971 года такая буря почти парализовала возможность фотосъемки с советского аппарата «Марс-3». А в марте 2005 года локальный вихрь даже помог очистить солнечные батареи у американского марсохода «Спирит» в отсутствие штатных дворников.
Чтобы жить на Марсе, надо улучшить почву, достать воду из-под земли и защититься от радиации, уровень которой выше земного примерно в 100 раз.
Терраформирование на Марсе может занять, если быть оптимистом, до тысячи лет, но может растянуться и на миллионы лет и потребовать запредельных материальных ресурсов. Нынешнюю проблему беженцев Марс точно решить не поможет.
Юпитер
Юпитер — это не просто планета, пусть даже самая большая в Солнечной системе, но и несостоявшаяся звезда. Ее масса в два с половиной раза больше массы всех остальных планет, но в тысячу раз меньше солнечной. Астрономы предполагают, что Юпитер формировался лишь немногим позже Солнца и при каком-то раскладе мог составить ему конкуренцию. Он излучает гораздо больше тепла, чем получает от нашей звезды, а в его составе, как и в Солнце, доминируют водород и гелий. После Луны и Венеры Юпитер — самый яркий объект ночного неба. Двенадцатилетний цикл его обращения вокруг Солнца включили в свои зодиакальные календари вавилоняне и китайцы. А первые его четыре спутника из почти сотни известных ныне рассмотрел еще Галилео Галилей в свой не самый мощный телескоп.
Долгое время считалось, что Юпитер защищает планету Земля от воздействия астероидов и других залетных космических тел, притягивая их и разрывая на части (как это произошло с кометой Шумейкеров-Леви в 90-е годы прошлого века). Однако британец Джонти Хорнер на математической модели пришел к выводу, что гравитация Юпитера практически равным образом отклоняет мелкие тела как за пределы Солнечной системы, так и в сторону земной орбиты. Но то, что Юпитер поглощает многократно больше космических тел, чем оказывается на поверхности Земли, — это факт.
У древних римлян Юпитер — верховное божество, с планетой ассоциировали и Зевса в Древней Греции. Юпитер — любимец астрологов, они называют его большим благодетелем.
А в 1976 году астроном Патрик Мур объявил радиослушателям BBC, что в 9:47 утра 1 апреля произойдет соединение Юпитера и Плутона, из-за чего гравитация на Земле ненадолго уменьшится. В назначенное время в редакцию посыпались телефонные звонки от слушателей с подтверждением частичной левитации. Шутка зашла.
Сатурн
Сатурном эту планету — вторую по величине после Юпитера и шестую по отдалению от Солнца — мы называем вслед за древними римлянами по имени бога земледелия. У греков это был Кронос, а ассирийцы в 700 году до нашей эры звали его «звездой Ниниб». Сатурн можно увидеть с Земли невооруженным глазом, его звездная величина примерно сравнима с Альдебараном или Альтаиром. Кольца Сатурна впервые наблюдал в свой телескоп Галилео Галилей, но счел их соседними с планетой небесными телами. Сильно удивился, не увидев их при повторном наблюдении через некоторое время. Вероятно, они повернулись к нему ребром. Толщина этого ребра, по современным представлениям, почти ничтожна — от 10 метров до максимум 1 километра.
Кольцо или кольца Сатурна в нынешнем виде появились сравнительно недавно — 100 млн или 200 млн лет назад. Наиболее вероятная версия — столкновение одного из ледяных спутников Сатурна с кометой, астероидом или другим таким же спутником, при этом все осколки выстроились в ряд и упорядочились на своих орбитах. Вещество колец — это на 90 с лишним процентов замерзшая вода. Именно лед делает кольца Сатурна такими яркими.
Сатурн — газовый гигант, как и Юпитер, Плутон и Нептун. Но внутри у него — твердое ядро. По массе оно как минимум в десять раз больше всей Земли, но легкие водород и гелий делают Сатурн самой невесомой планетой Солнечной системы — средняя плотность его на треть меньше плотности воды.
Вблизи Сатурн исследовали две экспедиции «Вояджеров», и, главное, миссия «Кассини». Космическая станция достигла планеты в 2004 году после без малого семилетнего полета и изучала Сатурн и его спутники в течение 13 лет. В сентябре 2017 года аппарат был направлен в самое пекло планеты для контролируемого разрушения. С тех пор примерно 2 тонны из общей массы Сатурна имеют земное происхождение.
Текст:Сергей Корзун
Меркурий
Меркурий движется вокруг Солнца со средней скоростью около 48 километров в секунду, разгоняясь в перигелии до 56 км/с. Он — чемпион Солнечной системы, все в соответствии с гравитацией и законами Кеплера. Древние греки и римляне этих законов не знали, но все равно называли планету именем самого быстрого бога своего пантеона — Гермеса/Меркурия.
Из-за близости Меркурия к Солнцу наблюдать его с Земли весьма сложно. Кстати, космический телескоп «Хаббл» на него тоже не наводят: соседства с ярким светилом могут не выдержать чувствительные датчики.
После того как в 2006 году статуса планеты лишили Плутон, Меркурий стал самой маленькой планетой Солнечной системы. По размеру он даже меньше Ганимеда и Титана — спутников Юпитера и Сатурна, хотя по массе больше их из-за высокой плотности.
Некоторые особенности орбиты Меркурия не совпадали с предсказаниями ньютоновой физики. Астрономы предположили наличие еще одной маленькой планеты рядом с ним и даже успели назвать ее Вулканом. А потом пришел Эйнштейн с общей теорией относительности и все объяснил без дополнительной планеты.
Человеку на Меркурии было бы неуютно. Там практически нет атмосферы, жесткое космическое излучение и экстремальные температуры. Зато есть вода в виде льда на дне кратеров рядом с полюсами. И если как-то залечь на глубине нескольких метров от поверхности, то можно даже найти там температуру, близкую к нашей комнатной.
Мемы про ретроградный Меркурий, который время от времени ползет по небу задом наперед и от которого все беды, ничто в сравнении с ретроградным Солнцем: оно иногда встает над горизонтом Меркурия и замирает, после чего садится там же, где встало. Этот трюк называют «эффектом Иисуса Навина» по имени ветхозаветного преемника Моисея, который однажды остановил Солнце.
Венера
Ближайшую к нам планету Солнечной системы вслед за древними римлянами мы называем по имени богини любви — Венерой. У греков это была Афродита, у шумеров — Иштар: их тоже связывали с этой планетой. Из-за близости к Солнцу Венера появляется на земном небосводе на рассвете и на закате. В древности думали, что это две разные звезды, хотя уже в древней Месопотамии разобрались, что к чему.
Венера похожа на Землю больше, чем любая другая планета Солнечной системы, — примерно той же плотности, но чуть меньше по размеру и массе.
В начале XVII века Галилей обнаружил фазы Венеры, полтора века спустя Михайло Ломоносов открыл ее атмосферу, в начале XX века провели первые спектроскопические наблюдения, хотя до начала космических полетов знали о нашей соседке совсем немного.
Американцы первыми собрали данные об атмосфере планеты с орбиты, а советские аппараты первыми и единственными осуществили мягкую посадку. На поверхности оказалось все плохо: унылый пейзаж из камней, температура 450 градусов Цельсия — как в высокотемпературной печке для пиццы, давление почти в сто раз больше земного. Из газов — углекислота и азот в особом состоянии сверхкритической жидкости. Выжить нереально.
На высоте около 50 километров в атмосфере Венеры — температура с давлением, близкие к земным. Уже в 1971 году было предложено заселять Венеру на дирижаблях, а воду получать из ледяных астероидов.
Когда-то давно условия на Венере могли быть похожи на земные, но парниковый эффект привел к сильному разогреву поверхности. Что, возможно, ожидает и Землю.
В 1985 году Всемирный астрономический союз решил использовать на картах Венеры только женские топонимы. С тех пор там имена богинь, реальных женщин и фольклорных персонажей — есть Юнона и Ева, Клеопатра и Жолио-Кюри (в честь физика, Нобелевского лауреата Ирен Жолио-Кюри), русалка и даже навка (равнина Навки названа в честь похожих на русалок славянских мифологических существ, навок).
Марс
Марс, конечно, не лучший выбор как запасной аэродром для человечества, но, по крайней мере, он недалеко от Земли. Сравнительно недалеко. Раз в 26 месяцев мы с ним по одну сторону от Солнца, всего в 60 млн километров. Это три с половиной минуты со скоростью света. Космические аппараты обычно летят туда от шести до девяти месяцев по наименее энергозатратной, так называемой гомановской траектории. Можно двигаться по гиперболе и сократить полетное время вдвое, но при этом сильно потерять в полезной нагрузке.
Когда прилетим, нам там не понравится. Во-первых, планета маленькая, по линейному размеру вдвое меньше Земли, а по массе — в десять раз. Температура — от минус 150 градусов до вполне комфортных плюс 20, но только на экваторе летом. Придется все переделывать за Создателя, начиная с атмосферы. Сейчас в ней 95% углекислого газа.
Длительные пыльные бури на Марсе — не самое большое зло. Таких, чтобы разметать целую планетную базу, как в фильме «Марсианин» Ридли Скотта, там не бывает. При очень низкой плотности атмосферы пыль и песок летают быстро и далеко, но сила их воздействия на объекты невелика. В декабре 1971 года такая буря почти парализовала возможность фотосъемки с советского аппарата «Марс-3». А в марте 2005 года локальный вихрь даже помог очистить солнечные батареи у американского марсохода «Спирит» в отсутствие штатных дворников.
Чтобы жить на Марсе, надо улучшить почву, достать воду из-под земли и защититься от радиации, уровень которой выше земного примерно в 100 раз.
Терраформирование на Марсе может занять, если быть оптимистом, до тысячи лет, но может растянуться и на миллионы лет и потребовать запредельных материальных ресурсов. Нынешнюю проблему беженцев Марс точно решить не поможет.
Юпитер
Юпитер — это не просто планета, пусть даже самая большая в Солнечной системе, но и несостоявшаяся звезда. Ее масса в два с половиной раза больше массы всех остальных планет, но в тысячу раз меньше солнечной. Астрономы предполагают, что Юпитер формировался лишь немногим позже Солнца и при каком-то раскладе мог составить ему конкуренцию. Он излучает гораздо больше тепла, чем получает от нашей звезды, а в его составе, как и в Солнце, доминируют водород и гелий. После Луны и Венеры Юпитер — самый яркий объект ночного неба. Двенадцатилетний цикл его обращения вокруг Солнца включили в свои зодиакальные календари вавилоняне и китайцы. А первые его четыре спутника из почти сотни известных ныне рассмотрел еще Галилео Галилей в свой не самый мощный телескоп.
Долгое время считалось, что Юпитер защищает планету Земля от воздействия астероидов и других залетных космических тел, притягивая их и разрывая на части (как это произошло с кометой Шумейкеров-Леви в 90-е годы прошлого века). Однако британец Джонти Хорнер на математической модели пришел к выводу, что гравитация Юпитера практически равным образом отклоняет мелкие тела как за пределы Солнечной системы, так и в сторону земной орбиты. Но то, что Юпитер поглощает многократно больше космических тел, чем оказывается на поверхности Земли, — это факт.
У древних римлян Юпитер — верховное божество, с планетой ассоциировали и Зевса в Древней Греции. Юпитер — любимец астрологов, они называют его большим благодетелем.
А в 1976 году астроном Патрик Мур объявил радиослушателям BBC, что в 9:47 утра 1 апреля произойдет соединение Юпитера и Плутона, из-за чего гравитация на Земле ненадолго уменьшится. В назначенное время в редакцию посыпались телефонные звонки от слушателей с подтверждением частичной левитации. Шутка зашла.
Сатурн
Сатурном эту планету — вторую по величине после Юпитера и шестую по отдалению от Солнца — мы называем вслед за древними римлянами по имени бога земледелия. У греков это был Кронос, а ассирийцы в 700 году до нашей эры звали его «звездой Ниниб». Сатурн можно увидеть с Земли невооруженным глазом, его звездная величина примерно сравнима с Альдебараном или Альтаиром. Кольца Сатурна впервые наблюдал в свой телескоп Галилео Галилей, но счел их соседними с планетой небесными телами. Сильно удивился, не увидев их при повторном наблюдении через некоторое время. Вероятно, они повернулись к нему ребром. Толщина этого ребра, по современным представлениям, почти ничтожна — от 10 метров до максимум 1 километра.
Кольцо или кольца Сатурна в нынешнем виде появились сравнительно недавно — 100 млн или 200 млн лет назад. Наиболее вероятная версия — столкновение одного из ледяных спутников Сатурна с кометой, астероидом или другим таким же спутником, при этом все осколки выстроились в ряд и упорядочились на своих орбитах. Вещество колец — это на 90 с лишним процентов замерзшая вода. Именно лед делает кольца Сатурна такими яркими.
Сатурн — газовый гигант, как и Юпитер, Плутон и Нептун. Но внутри у него — твердое ядро. По массе оно как минимум в десять раз больше всей Земли, но легкие водород и гелий делают Сатурн самой невесомой планетой Солнечной системы — средняя плотность его на треть меньше плотности воды.
Вблизи Сатурн исследовали две экспедиции «Вояджеров», и, главное, миссия «Кассини». Космическая станция достигла планеты в 2004 году после без малого семилетнего полета и изучала Сатурн и его спутники в течение 13 лет. В сентябре 2017 года аппарат был направлен в самое пекло планеты для контролируемого разрушения. С тех пор примерно 2 тонны из общей массы Сатурна имеют земное происхождение.
Текст:Сергей Корзун
Источник: salt.mediasalt.ru
Комментарии: