Особенности планет Солнечной системы

Наша Солнечная система состоит из Солнца, вращающихся вокруг него планет и более маленьких небесных тел. Все эти планеты загадочны и удивительны, потому что они до сих пор не до конца изучены. Ниже будут указаны размеры планет Солнечной системы по возрастанию, и коротко рассказано о самих планетах.

Существует всем известный список планет, в котором они перечислены в порядке их удаления от Солнца:

  • Меркурий;
  • Венера;
  • Земля;
  • Марс;
  • Юпитер;
  • Сатурн;
  • Уран;
  • Нептун.

На последнем месте раньше находился Плутон, но в 2006 г. он потерял статус планеты, так как дальше него были найдены более крупные небесные тела. Перечисленные планеты подразделяются на каменные (внутренние) и планеты-гиганты.

Краткие сведения о каменных планетах

К внутренним (каменным) планетам относят те тела, которые располагаются внутри астероидного пояса, отделяющего Марс и Юпитер. Своё название «каменные» они получили потому, что состоят из различных твёрдых пород, минералов и металлов. Их объединяет малое количество или вовсе отсутствие спутников и колец (как у Сатурна). На поверхности каменных планет имеются вулканы, впадины и кратеры, образовавшиеся в результате падения других космических тел.

К этой категории относятся (в этом списке они перечислены по мере удаления от Солнца):

  • Меркурий:
  • Венера;
  • Земля;
  • Марс.

Но если сравнивать их размеры и располагать по возрастанию, то список будет выглядеть так:

  • Меркурий;
  • Марс;
  • Венера;
  • Земля.

Инструкция

Венера – ближайшая к солнцу планета, которая имеет атмосферу, причем такой высокой плотности, что еще Михаил Ломоносов в 1761 году утверждал о ее существовании. Присутствие атмосферы у Венеры настолько очевидный факт, что вплоть до двадцатого века человечество находилось под влиянием иллюзии, будто Земля и Венера являются планетами-близнецами, и на Венере тоже возможна жизнь.

Космические исследования показали, что все далеко не так радужно. Атмосфера Венеры на девяносто пять процентов состоит из углекислого газа, и не выпускает наружу тепло от Солнца, создавая парниковый эффект. Из-за этого температура на поверхности Венеры составляет 500 градусов по Цельсию, и вероятность существования жизни на ней ничтожна.

Марс имеет схожую по составу с Венерой атмосферу, так же состоящую в основном из углекислого газа, но с примесями азота, аргона, кислорода и водяного пара, правда, в очень небольших количествах. Несмотря на приемлемую температуры поверхности Марса в определенное время суток, дышать такой атмосферой невозможно.

В защиту сторонников идей о жизни на других планетах, стоит отметить, что планетологи, исследовав химический состав пород Марса, в 2013 году заявили, что 4 миллиарда лет назад на красной планете было такое же количество кислорода, что и на Земле.

Планеты-гиганты не имеют твердой поверхности, а их атмосфера по своему составу приближена к солнечной. Атмосфера Юпитера, к примеру, в основном состоит из водорода и гелия с небольшим количеством метана, сероводорода, аммиака и воды, которая, как считается, находится во внутренних слоях этой огромной планеты.

Атмосфера Сатурна очень похожа на юпитерианскую, и так же, по большей части, состоит из водорода и гелия, правда в несколько других пропорциях. Плотность такой атмосферы необычайно высока, и мы можем с большой долей достоверности говорить только о ее верхних слоях, в которых плавают облака из замерзшего аммиака, а скорость ветра порой достигает полутора тысяч километров в час.

Уран, как и остальные планеты-гиганты, имеет атмосферу, состоящую из водорода и гелия. Во время исследований, которые проводились с помощью аппаратов «Вояджер», была открыта интересная особенность этой планеты: атмосфера Урана не подогревается никакими внутренними источниками планеты, и всю энергию получает только от Солнца. Именно поэтому Уран имеет самую холодную атмосферу во всей Солнечной системе.

Нептун имеет газообразную атмосферу, но ее синий цвет говорит о том, что в ее составе есть неизвестное пока вещество, которое придает атмосфере из водорода и гелия такой оттенок. Теории о поглощении красного цвета атмосферы метаном, своего полного подтверждения пока не получили.

Ближайшая к Солнцу и наименьшая планета системы, всего 0.055% от размера Земли. 80% ее массы составляет ядро. Поверхность камениста, изрезана кратерами и воронками. Атмосфера сильно разрежена, состоит из углекислого газа. Температура солнечной стороны составляет +500оС, обратной стороны -120оС. Гравитационного и магнитного поля на Меркурии нет.

Земля

Земля — планета Солнечной системы, расположенная на расстоянии 150 миллионов километров от Солнца. Земля вращается вокруг него со средней скоростью 29,765 км/с. Полный оборот вокруг Солнца она совершает за период, равный 365,24 средних солнечных суток. Спутник Земли — Луна, обращается на расстоянии 384 400 км. Наклон земной оси к плоскости эклиптики 66° 33′ 22″, период обращения вокруг оси 23 ч 56 мин 4,1 с. Форма — геоид, сфероид. Экваториальный радиус — 6378,16 км, полярный — 6356,777 км. Площадь поверхности — 510,2 млн км2. Масса Земли — 6 * 1024 кг. Объем — 1,083 * 1012 км3. Гравитационное поле Земли обуславливает существование атмосферы и сферическую форму планеты.

Средняя плотность Земли равна 5,5 г/см3. Это почти вдвое больше, чем плотность поверхностных пород (около 3 г/см3). С глубиной плотность возрастает. Внутренняя часть литосферы образует ядро, которое находится в расплавленном состоянии. Исследования показали, что ядро делится на две зоны: внутреннее ядро (радиус около 1300 км), которое, вероятно, является твердым, и жидкое внешнее ядра (радиус около 3400 км). Твердая оболочка тоже неоднородна, в ней имеется резкая поверхность раздела на глубине около 40 км. Эта граница называется поверхностью Мохоровичича. Область выше поверхности Мохоровичича называется корой, ниже — мантией. Мантия, как и кора, находится в твердом состоянии, за исключением отдельных лавовых «карманов». С глубиной плотность мантии нарастает от 3,3 г/см3 у поверхности Мохоровичича и до 5,2 г/см3 у границы ядра. На границе ядра она скачком возрастает до 9,4 г/см3. Плотность в центре Земли находится в пределах от 14,5 г/см3 до 18 г/см3. У нижней границы мантии давление достигает 1 З00 000 атм. При спуске в шахты температура быстро повышается — примерно на 20 °С на 1 километр. Температура в центре Земли, по-видимому, не превышает 9000°С. Поскольку темп увеличения температуры с глубиной в среднем падает с приближением к центру Земли, источники тепла должны быть сосредоточены во внешних частях литосферы, скорее всего, в мантии. Единственной мыслимой причиной разогрева мантии является радиоактивный распад. 71% земной поверхности занимают океаны, образующие основную часть гидросферы. Земля — единственная планета Солнечной системы, обладающая гидросферой. Гидросфера поставляет водяной пар в атмосферу. Водяной пар благодаря инфракрасному поглощению создает значительный парниковый эффект, поднимающий среднюю температуру поверхности Земли примерно на 40°С. Наличие гидросферы сыграло решающую роль в возникновении жизни на Земле.

Химический состав атмосферы Земли на уровне моря — кислород (около 20%) и азот (около 80%). Современный состав атмосферы Земли, по-видимому, сильно отличается от первичного, который имел место 4,5 * 109 лет назад, когда сформировалась кора. Биосфера — растения, животные и микроорганизмы — существенно влияет как на общую характеристику планеты Земля, так и на химический состав ее атмосферы.

Самая маленькая планета земной группы. О массах и плотностях планет

Самая маленькая планета земной группы. О массах и плотностях планет

То, что планеты Солнечной системы значительно различаются по своему размеру, является хорошо известным фактом.

Так, например, планеты внутренней части нашей системы имеют меньшие размеры, но являются более плотными, чем газовые или ледяные гиганты, располагающиеся во внешней части Солнечной системы . А в ряде случаев, планеты могут быть даже меньше, чем некоторые спутники. Однако размер планеты не обязательно пропорционален его массе.

Таким образом, в то время как Меркурий может быть меньше по размеру, чем спутник Юпитера Ганимед или спутник Сатурна Титан, он более чем в два раза массивнее этих спутников. И в то время как Юпитер в 318 раз массивнее Земли, его радиус лишь в 11,21 раза больше земного.

Давайте пройдёмся по каждой из планет и посмотрим, насколько они различаются.

Меркурий

Со средним диаметром 4879 километров (3031,67 миль) Меркурий является самой маленькой планетой Солнечной системы. Он также является второй (после Земли) по плотности планетой: 5,427 г/см3.

Меркурий , как и другие планеты земной группы состоит из силикатных пород и минералов, а также железного ядра, которое в отличии от других планет является аномально большим по отношению к коре и мантии. Таким образом масса Меркурия составляет около 0,330*1024кг., что эквивалентно 0,055 массы Земли. Сила меркурианского притяжения составляет всего 3,7 м/с2.

Самая маленькая планета земной группы. О массах и плотностях планет

Меркурий. Авторы и права: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington.

Венера

Венера, которая из-за сходства состава, размера и массы порой часто именуется “сестрой Земли” имеет плотность 5,243 г/см3. Она является второй планетой от Солнца, а её средний радиус составляет примерно 6050 километров (3759,3 миль). Таким образом масса планеты достигает 4,87*1024кг., что эквивалентно 0,815 массы Земли. Учитывая плотность и размеры, сила тяжести на Венере сопоставима с Земной и равна примерно 8,87 м/с2.

Самая маленькая планета земной группы. О массах и плотностях планет

Венера в реальных цветах. Фото получено зондом Mariner. Исходные изображения находятся в общественном достоянии. Авторы и права: NASA / Ricardo Nunes.

Земля

Как и другие планеты внутренней части Солнечной системы, Земля также состоит из металлов и силикатов. Со средним радиусом 6371 километров (3 958 миль) и средней плотностью 5,514 г/м3, она является наиболее крупной и самой плотной, из планет земной группы. Масса Земли достигает 5,97*1024кг., а сила земного притяжения, как все вы знаете равна 9,8 м/с2.

Марс

Марс является третьей по величине планетой земной группы. Как и другие, Марс состоит из металлов и силикатных пород, но в то время как он примерно в два раза меньше Земли (со средним диаметром 6792 километров, или 4220 миль), его масса составляет всего одну десятую массы Земли.

Короче говоря, Марс имеет массу 0,642*1024кг., или примерно 0,11 массы Земли. Учитывая размеры и плотность (составляющую 3,9335 г/см3) сила притяжения на Марсе не превышает 3,8 м/с2.

Самая маленькая планета земной группы. О массах и плотностях планет

Марсоход “Curiosity” получил этот автопортрет 23 января 2018 года, когда он находился на склонах горы Шарп. Авторы и права: NASA JPL-Caltech.

Юпитер

Юпитер является самой крупной планетой в Солнечной системе. Учитывая то, что его средний диаметр равен 142984 километров, в нём могут поместиться все другие планеты нашей системы (кроме Сатурна). Однако с массой 1898*1024кг., Юпитер почти в 2,5 раза массивнее всех других планет в Солнечной системе вместе взятых. Тем не менее, как газовый гигант, он имеет более низкую общую плотность, чем планеты земной группы. Его средняя плотность равна 1,326 г/см3.

Сатурн

Сатурн является вторым по величине газовым гигантом; и со средним диаметром 120536 километров, он всего лишь немного меньше, чем Юпитер. Тем не менее, он значительно менее массивен, чем его двоюродный брат Юпитер. С массой 569*1024кг. Сатурн в 95 раз массивнее Земли, однако его плотность составляет всего 0,687 г/см3. Сатурн является единственной планетой в Солнечной системе, которая имеет меньшую плотность, чем вода (1 г/см3).

Самая маленькая планета земной группы. О массах и плотностях планет

Облака Сатурна. Авторы и права: NASA / Cassini.

Уран

Средний диаметр Урана равен 120536 километров, он является третьей по величине планетой в Солнечной системе. С массой 86,8*1024кг., Уран – это четвёртая наиболее массивная планета. Средняя плотность, таким образом, достигает 1,271 г/см3.

Нептун

Нептун примерно в четыре раза больше Земли (диаметр 49528 километров), а его масса равна 102*1024кг. Таким образом плотность Нептуна больше, чем плотность любого из газовых гигантов (1,638 г/см3).

Исходя из вышесказанного, вы можете увидеть, что массы планет Солнечной системы значительно варьируются. Но если мы говорим о плотности, то она не всегда пропорциональна размерам. Короче говоря, в то время как некоторые планеты могут быть всего в несколько раз больше, чем другие, они при этом могут быть во много и много раз более массивными.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: