Земля
Размеры и форма Земли
Первым определил размеры Земли грек Эратосфен в конце III века до н.э. Широты и меридианы были уже известны, и он решил измерить длину земной дуги в 1о. Это давало длину окружности земного шара, а затем – его диаметр и радиус.
Способ вычисления земного радиуса Эратосфеном
Длину дуги в градусах он посчитал как разность географических широт городов Александрия и Сиена: φB — φA. В Сиенский полдень Солнце находилось в зените, его высота составляла hA=90о. Эратосфен измерил высоту Солнца в Александрии – оно отстояло от зенита на 7,2о.
Способ вычисления земного радиуса Эратосфеном
Поскольку расстояние между городами составляло 5000 стадий или 800 км (1 стадия равнялась 160 м), дальше не составляло проблем найти длину окружности Земли Lз: Lз/5000=360/7,2 = 250 000 стадий = 40 тыс. км, что почти полностью совпадает с современной цифрой (40075,7 км). Для получения радиуса Земли Rз оставалось только воспользоваться формулой:
Lз= 2πRз.
Определение формы Земли
В XVIII веке для сравнительного эксперимента французской академией наук было снаряжено 2 экспедиции – одна проводила измерения в Перу, другая – в северной Финляндии. Выяснилось, что длина 1о меридианной дуги на севере больше, чем в районе экватора. Более того – чем дальше к северу, тем длина дуги становилась больше. Это объяснялось одним – земной шар оказался сплюснут на полюсах. Радиус до Северного полюса был короче экваториального радиуса на 21 км.
Как впервые посчитали массу Земли
Это стало возможным после открытия Ньютоном двух законов – закона всемирного тяготения и закона силы. Из них вытекало, что масса Земли равна:
Мз = (gRз2)/G
Ускорение свободного падения g посчитали, сбросив шар (барометр) с высокой башни. Замеренное время и высота башни дали: g = 9,8 м/с2. Земной радиус Rз ещё до нашей эры измерил грек Эратосфен – 6371 км. Гравитационную постоянную посчитали, измерив силу притяжения двух тел с известной массой. Подставив полученные данные в формулу, получили массу Земли:
Мз = 6*1024 кг.
Эксперимент с нейтрино позволил уточнить земную массу. Испанские учёные в лаборатории на Южном полюсе сумели поймать нейтрино от Солнца в момент, когда оно оказалось у Северного полюса, измерили скорость неуловимой частицы и получили плотность среды, то есть земную плотность и следом: Мз = 5,972*1024 кг.
Массы других планет получали по орбитам планет и их спутников (где они были), и гравитационным силам между ними.
Спутники Сатурна
Как сказано ранее около планеты вращается всего 62 и из них 7 наиболее крупных лун. Самым крупным является Титан, который по размеру превосходит Меркурий. Другие – значительно меньшего размера, есть и такие, которые ранее были астероидами, но Сатурн притягивал эти астероиды своим магнитным полем.
24 спутника являются основными. Они так называются, так как появились в период зарождения самой планеты из газа и пыли и вращаются в направлении вращения Сатурна.
Остальные спутники – нерегулярные. Они далеко от планеты (по сравнению с остальными) и имеют орбиты в форме длинного эллипса, а некоторые движутся в обратную вращению Сатурна сторону. По большей части тут речь о кометах и астероидах, которые были захвачены магнитным полем планеты.
Также спутники обладают значением в формировании колец, они действуют собственной гравитацией и формируют кольца. Подобным образом формируются и промежутки между кольцами, то есть в каждом кольце действует свой спутник и благодаря гравитации создает более-менее ровную форму. Собственно, именно поэтому такие спутники и называют пастухами, так как они подобно пастырю «пасут» множество различных частичек.
В ложном цвете глазами Вояджера-1
НАСА / Лаборатория реактивного движения / Институт космических наук
«Вояджер-1» был запущен НАСА в 1977 году для исследования внешних частей Солнечной системы. Он пролетел мимо Сатурна в 1980 году, приблизившись на 123 919 километров к верхним слоям атмосферы окруженной кольцами планеты. «Вояджер» обнаружил сложную структуру колец Сатурна. Кольца вокруг Сатурна на экваторе не касаются планеты. Есть семь колец, состоящих из тысяч узких колец. Кольца состоят из миллиардов кубиков льда. Однако кольца не вечны. В декабре 2018 года НАСА объявило, что кольца могут исчезнуть в ближайшие 100-300 миллионов лет.
Планеты-гиганты Солнечной системы, их особенности и порядок удалённости
После того как мы разобрались с небесными телами, подобными Земле, стоит отдельно рассмотреть, какие планеты Солнечной системы по размеру являются самыми настоящими гигантами.
Юпитер
Его радиус — 69912 км, по размерам из тел в нашей системе он уступает только звезде Солнце (он в 10 раз меньше). Его сопровождают множество лун, собственных спутников, есть несколько колец, правда, они слабо выражены и издалека не видны. Кстати, есть спутники, которые по размерам больше, чем Меркурий (например, Ганимед).
Из всех других космических тел Солнечной системы именно у Юпитера сильнейшая магнитосфера, а в химическом составе атмосферы преобладают гелий с водородом. Точно определить химический состав поверхности учёным пока еще не удалось, единственные заключения сделаны относительно инертных газов (аргона, криптона, ксенона) – их у Юпитера даже больше, чем у Солнца.
У этой планеты в Солнечной системе самый длинный год, он составляет 4333 земных суток (это около двенадцати лет), тогда как одни сутки тут составляют всего десять земных часов.
Сатурн
Его заслуженно называют красивейшим из всех тел в Солнечной системе, и это благодаря массивному «украшению» из колец. Непосредственно по величине Сатурн второй по счету гигант в Солнечной системе, уступающий лишь Юпитеру. Его радиус — 58 232 км (это 945% от земного). Масса — 5,6846⋅1026 кг. Сопровождают его множество спутников, самые известные — Титан, Мимос, Диона, Тефия.
У данной планеты есть своя атмосфера, преимущественно состоящая из водорода (более 96%). Также в составе есть гелий, примеси метана и фосфина, гидросульфида аммония, воды. Планетная структура характеризуется наличием пещеристого ядра с высокой плотностью, окруженного водородом. Также особенностью являются бушующие ветра, скорость которых достигает 500 м/сек. Из недр Сатурна исходит тепло, около ядра предположительные температурные показатели достигают 11700 градусов, а на поверхности – сильный ветер, далее – лёгкая аммиачная дымка. Всем этим объясняются насыщенно золотистые и бледно-жёлтые полосы, видимые издали в его атмосфере. На облачных вершинах температура опускается до -150 градусов.
От Солнца Сатурн отделяет расстояние в 1,4 млрд. км, а полный круг обращения вокруг Главной звезды системы – чуть более 29 земных лет, оборот вокруг собственной оси Сатурн совершает за 10,5 часов.
Уран
Это тоже гигант, если сравнивать размеры планет Солнечной системы по мере увеличения, то он окажется шестым (он уступает Юпитеру и Сатурну, но преобладает над первой четвёркой земного типа и Нептуном).
Своё название получил в честь Бога неба. Радиус Урана — 25 362 км, вес — предположительно около 8,6813⋅1025 кг. У него есть свои спутники, их 27, и есть кольца, которых 13, но они не такие ярко выраженные, как у Сатурна.
Это ледяной гигант. Из всех планет Солнечной системы он наиболее холодный. При наблюдениях представляется в соответствующих сине-зелёных оттенках. Температура на поверхности доходит до -224 градусов. В земном исчислении продолжительность одного года на Уране составляет 30 685 суток (каждые – по 17 часов), то есть «по-нашему» — 84 года!
Отличительной чертой гиганта является сильная наклонность его оси, т.е. она почти параллельна плоскости эклиптики. За счет этого создаётся впечатление, что он не крутится вокруг Солнца по орбите, а просто лёг на бок и спокойно катится подобно шару.
Поверхность планеты
Земному наблюдателю Сатурн видится на небе бледно-желтым диском с оранжевыми вкраплениями. Более мощная орбитальная астрономическая техника позволяет увидеть белые и ярко-оранжевые слои облаков и бури.
Карта поверхности
Точную карту Сатурна составить невозможно, т.к. планета не имеет тверди. Однако приблизительная схема поверхности планеты была составлена по фотоснимкам, сделанным космическими аппаратами, подлетавшими к планете на минимальное расстояние — «Пионер-11», «Вояджер-1 и 2», «Кассини».
Сатурн относится к типу газовых планет и не имеет твёрдой поверхности. Credit: forum.na-svyazi.ru
Самые большие планеты Солнечной системы
В неизведанных просторах космоса существует множество таинственных астрономических объектов – в том числе и планеты настолько большие, что в сравнении с ними самые большие планеты Солнечной системы кажутся песчинками в бескрайнем космосе. В нашей же галактике Млечный путь самой большой планетой является Юпитер.
Планета Юпитер – вид из космоса (компьютерная симуляция на основе реальных фотографий Юпитера, снятых космическим аппаратом Cassini (НАСА))
В древнеримской мифологии Юпитер был богом неба, отцом всех богов. Планета, получившая название в честь древнего бога, точно так же может считаться «отцом» всех остальных планет: радиус Юпитера в 11 с лишним раз больше радиуса Земли и равен 71,4 тыс. километров.
Фото: поверхность Юпитера
Масса Юпитера — 1,8986*1027 кг, планета почти в 318 раз тяжелее Земли. Размеры планеты настолько велики, что она изменяет орбиту и направление движения небольших космических объектов – Юпитер может, например, направить кометы или поток астероидов во внутреннюю часть Солнечной системы.
Большое красное пятно, гигантский ураган-антициклон, наблюдаемый на поверхности Юпитера вот уже больше 350 лет. Размеры урагана – больше размеров всей Земли! Фотография урагана сделана космическим телескопом Хаббл.
А вот самой большой планетой в космосе Юпитер назвать нельзя – на расстоянии примерно в тысячу световых лет от Земли, в далекой галактике Скорпиона, находится экзопланета WASP-17b, радиус которой почти в два раза больше, чем у Юпитера. Информация о том, какие самые большие планеты в космосе, постоянно обновляется – не так давно, в 2009 году, самой большой планетой считалась WASP-12b, радиус которой – 1,83 радиуса Юпитера.
На фото: слева – Юпитер, справа — WASP-17b, самая большая из известных на сегодняшний день планет
На втором месте в списке самых больших планет Солнечной системы находится Сатурн, чьи размеры – 945% от размеров планеты Земля, а радиус составляет 58 232 км.
На этой редчайшей фотографии, снятой 19 июля 2013 года, космический аппарат Cassini (НАСА) одновременно «захватил» кольца Сатурна, нашу планету Земля и Луну.
Продолжительность суток на Сатурне – 10,7 часов, а один год по времени планеты – 29 земных лет (именно за такой срок Сатурн совершает полный оборот вокруг Солнца).
Одна из первых «живых» фотографий Сатурна и его луны, Титана, снятая 1 сентября 1979 года космическим аппаратом Pioneer 11.
Планета Сатурн – газовый гигант, у нее нет твердой поверхности, а атмосфера состоит преимущественно из гидрогена и гелия. Жизнь на этой планете, естественно, существовать не может.
Шторм на северном полюсе Сатурна (фотография с космического аппарата Cassini (НАСА))
Сатурн известен не столько тем, что является одной из самых больших планет Солнечной системы, сколько тем, что обладает уникальной системой из семи колец. Впервые эти кольца отметил еще Галилео Галилей, наблюдая за планетой в телескоп в XVII столетии.
Кольца Сатурна (фотография сделана космическим аппаратом Cassini 4 марта 2013 года). Яркая белая точка на фото – планета Венера.
Замыкает тройку самых больших планет Солнечной системы планета Уран, чей радиус составляет 25 362 километра, а размеры составляют 400% от размеров Земли.
Самое четкое и детализированное «живое» фото Урана, снятое телескопом Кек II на Гавайях.
Единственный космический аппарат, когда-либо побывавший на орбите Урана – Voyager 2, запущенный в космос в августе 1977 года. Сеть спутников НАСА до сих пор получает информацию с космического аппарата, который находится в космосе вот уже 37 лет и несколько месяцев.
Фотография Урана, снятая аппаратом Voyager 2, который достиг планеты в январе 1986 года
Сутки на Уране длятся примерно 17 часов, а полный оборот вокруг Солнца планета совершает за 84 земных года – именно столько длится один год по времени Урана. Уран – ледяной гигант с атмосферой из гидрогена и гелия (с небольшой примесью метана).
«Слоистая» атмосфера Урана, образованная смесью газов. Фотография сделана телескопом Хаббл с инфракрасными фильтрами.
В системе Урана – 27 лун, которые названы в честь героев произведений Уильяма Шекспира и Александра Поупа.
Уран и самые большие его луны (фотография космического аппарата Voyager 2)
На фото ниже – планеты Солнечной системы в сравнении по размеру. Слева направо, сверху вниз расположены планеты от самой большой до самой маленькой: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Земля, Венера, Марс, Меркурий.
На фото ниже – восемь планет и карликовая планета Солнечной системы в приблизительном масштабе. Плутон – карликовая планета справа в конце. Слева в конце – Солнце. Слева направо идут Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
Cпутники
Сатурн может похвастаться 62 спутниками, из которых только 53 имеют официальные названия. Среди них диаметр 34-x не достигает 10 км, а 14 — от 10 до 50 м. Но некоторые внутренние спутники охватывают 250-5000 м.
Большинство спутников названы в честь титанов из древнегреческих мифов. Самые внутренние спутники наделены малыми наклонениями орбит. Но неустойчивые спутники в самых изолированных районах находятся на расстоянии миллионов километров и могут совершить обход за несколько лет.
Во внутреннюю композицию входят Мимас, Энцелад, Тефия и Диона. Они представлены водяным льдом и могут иметь каменистое ядро, ледяной покров и корку. Самый маленький — Мимас диаметром 396 км и массой 0,4 х 1020 г. Его форма напоминает яйцо, он находится на расстоянии 185 539 км от планеты, из-за чего для прохождения орбиты ему требуется 0,9 дня.
Энцелад с показателями 504 км и 1,1 х 1020 кг имеет сферическую скорость. Путешествие вокруг планеты занимает 1,4 дня. Это одна из самых маленьких сферических лун, но она, по-видимому, эндогенно и геологически активна. Это вызвало появление параллельных разломов в южных полярных широтах.
В южной полярной области наблюдались крупные гейзеры. Эти струи служат источником обновления кольца E. Они важны, поскольку могут намекать на наличие жизни на Энцеладе, поскольку вода поступает из подповерхностного океана. Альбедо составляет 140%, поэтому это один из самых ярких объектов в системе.
Тефия диаметром 1066 км является вторым по величине спутником Сатурна. Большая часть поверхности представлена кратерами и холмами, а также меньшим количеством равнин. Выдающийся кратер Одиссей, протянувшийся на 400 м. Существует также система каньонов, которая углубляется на 3-5 км, имеет протяженность 2000 км и ширину 100 м.
Самая большая внутренняя луна — Диона — 1112 км и 11 х 1020 г. Его поверхность не только старая, но и сильно повреждена ударами. Некоторые кратеры достигают в диаметре 250 м. Есть также свидетельства геологической активности в прошлом.
Внешние спутники расположены за кольцом Е и представлены водяным льдом и скалами. Это Рея диаметром 1527 км и массой 23 х 1020 г. Он находится на расстоянии 527,108 км от Сатурна и проводит на орбитальном пути 4,5 дня. Поверхность также покрыта кратерами, и в задней полусфере заметно несколько крупных трещин. Имеются две крупные импактные впадины диаметром 400-500 м.
Протяженность Титана составляет 5150 км, а его масса составляет 1350 х 1020 кг (96% орбитальной массы), поэтому он считается самым большим спутником Сатурна. Это единственная большая луна со своим атмосферным слоем. Он холодный, плотный и содержит азот и метан. Присутствует небольшое количество углеводородов и кристаллов метанового льда.
Поверхность трудно увидеть из-за плотной атмосферной дымки. Видны только несколько кратерных образований, криовулканы и продольные дюны. Это единственное тело в системе с метано-этановыми озерами. Титан находится на расстоянии 1 221 870 км и, как полагают, имеет подповерхностный океан. Ему требуется 16 дней, чтобы обогнуть планету.
Гиперион живет недалеко от Титана. При диаметре 270 км он уступает по размерам и массе Мимасу. Это коричневый объект яйцевидной формы, который из-за поверхности кратера (диаметром 2-10 км) напоминает губку. Нет предсказуемой ротации.
Япет тянется на 1470 км и весит 1,8 х 1020 г. Это самая дальняя луна, расположенная на расстоянии 3 560 820 км, из-за чего она проходит за 79 дней. У него интересная композиция, потому что одна сторона темная, а другая светлая. Вот почему их называют инь и янь.
Кроме того, следуют нерегулярные спутники. Они маленькие и характеризуются ретроградными орбитами. Они делятся на три группы: инуиты, галльская и норвежская.
Инуиты включают 5 спутников, названных в честь инуитской мифологии: Иджирак, Кивиок, Палиак, Сиарнак и Таркек. Их орбиты колеблются в пределах 11,1-17,9 млн км, а диаметр составляет 7-40 м. Наклонения орбиты — 45-50°.
Галльское семейство — внешние спутники: Альбиорикс, Бефин, Эррипо и Тарвос. Их орбиты составляют 16—19 млн км, наклонение от 35° до —40°, диаметр 6—32 км, эксцентриситет 0,53.
Есть скандинавская группа — 29 ретроградных месяцев. Их диаметр 6—18 км, расстояние 12—24 млн км, наклонение 136—175°, эксцентриситет 0,13—0,77. Иногда их называют семьей Фивы в честь самого большого спутника, который протянулся на 240 м. Далее Имир — 18 м.
Между внутренней и внешней луной живет группа Алькойнидов: Мефон, Анфа и Паллена. Это самые маленькие спутники Сатурна. У некоторых больших месяцев есть свои маленькие. Итак, у Тефия есть Телесто и Калипсо, а у Диона — Елена и Полидевк.
Атмосфера Сатурна и её строение
Верхние слои атмосферы гиганта лишь на 3,5% состоят из гелия, а оставшиеся 96,5% — из водорода. Также в некотором количестве имеются примеси фосфина, аммиака, этана и метана. Во время миссий «Вояджеров» было обнаружено, что на Сатурне присутствуют сильнейшие потоки ветра. С помощью орбитальных аппаратов учёным удалось установить их примерную скорость — 500 м/с. Такие ветры, как правило, дуют в восточном направлении. Их мощь ослабевает с удалением от экватора. Потенциал потоков значительно уменьшается ввиду того, что им начинают противостоять западные ветры. Учёные обнаружили также тот факт, что «движение» происходит как в верхних слоях атмосферы Сатурна, где находятся облака, так и в нижних. На глубине до 2 тысяч километров также присутствует определённая активность. С помощью измерений, сделанных «Вояджером», учёным удалось установить, что ветры всегда направлены вдоль экватора как в северном, так и в южном полушариях.
Астрофизики из Британии обнаружили ещё один тип полярного сияния, который также присутствует на Сатурне. Оно представляет собой кольцо, опоясывающее один из полюсов газового гиганта.
Также в атмосфере планеты время от времени появляются устойчивые образования в виде сверхмощных ураганов. Такие же объекты ранее наблюдались и у других газовых планет нашей системы. Что касается Сатурна, то впервые «Большой белый овал» аппаратам удалось зафиксировать около 15 лет назад. Проявляется он на планете также с определённой частотой — один раз в 30 лет.
В 2008 году межпланетная автоматическая станция «Кассини» сделала фотографии северного полюса планеты. Съёмка на момент исследования велась в инфракрасном диапазоне. Учёные заметили полярные сияния, которые также были признаны «уникальным» явлением для планет, входящих в Солнечную систему. Новые снимки сияний также удалось получить в видимом и ультрафиолетовом диапазонах. Сияния, обнаруженные в области полюсов Сатурна, почти всегда имеют кольцеобразную форму, редко спиральную или овальную. Полярные сияния имеют голубой цвет, а облака, лежащие внизу — красный.
По сравнению с полярными сияниями Юпитера, на Сатурне их происхождение не вызвано неравномерностью вращения плазменных слоёв магнитосферы. Многие учёные придерживаются мнения, что возникновение сияний как раз связано с воздействием солнечных ветров. Вид и форма сияний Сатурна время от времени изменяются.
В определённые периоды, сопровождающиеся сильными магнитными штормами и бурями, на Сатурне можно наблюдать мощные разряды молнии. Известно, что они влияют на электромагнитную активность планеты, которая всегда нестабильна. В 2010 году космический аппарат «Кассини» сумел отчетливо снять шторм, который напоминал дым от сигареты. Подобный по мощности шторм был также зафиксирован станцией в середине 2011 года.
Шестиугольник Сатурна. Образование на северном полюсе планеты
Скопившиеся в районе северного полюса планеты облака образуют гексагональную фигуру — шестиугольник. Впервые феномен был открыт при анализе снимков, полученных со станции «Вояджер» в 80-х годах прошлого столетия. Обнаруженное явление признали уникальным для нашей Солнечной системы. Загадочный шестиугольный гигант находится на широте 78°. Период его вращения равен 10 часам и 40 минутам. Этот период сопоставим с периодом снижения или увеличения радиоизлучения планеты. Выяснилось, что облака, образующие шестиугольник, имеют редкие структуры. Также исследования 2006 года установили, что это образование оставалось стабильным на протяжении 20 лет.
Следует отметить, что некоторые облака в атмосфере Земли также могут обладать шестиугольной формой. Но сатурнианские шестиугольники имеют более правильную форму.
Подробное объяснение открытому явлению пока никому не удалось найти. Но все же учёные смоделировали структуру атмосферы Сатурна и выяснили вероятные причины образования скоплений именно такой формы. Во время эксперимента был взят баллон с водой, вмещающий 30 литров, который закрепили на вращающуюся поверхность. Внутри него были размещены кольца небольшого диаметра, которые вращались быстрее самой ёмкости. Было установлено, что чем больше становилась скорость вращения кольца, тем больше форма вихря «отклонялась» от круговой формы. В результате эксперимента учеными был получен шестиугольный вихрь.
Кольца
Система колец Сатурна является самой красивой и известной из всех существующих. Ученые начали наблюдать за ней в 1610-м. Состав колец — микрочастицы льда, пыли и другого мельчайшего мусора. Именно из-за преобладания ледяных осколков и их способности отражать свет кольца можно наблюдать с Земли при помощи телескопов.
Классификация сатурнианских колец разбита на семь групп, каждой из которых присвоена определенная буква английского алфавита согласно очередности обнаружения. Каждое из этих колец не является чем-то однородным, а состоит из нескольких тысяч более мелких. С Земли можно хорошо наблюдать группы А, В, С. Однако между первой и второй группой имеется пространство, протяженностью в 4700 километров.
Главные кольца «висят» над экватором Сатурна на расстоянии 7000 километров. Их радиусная протяженность 73000 километров, но, несмотря на это, толщина каждого объекта не более километра. Существует признанная всеми теория их образования: распад среднеразмерного спутника в момент его максимального приближения к планете. Приливные силы гиганта притянули «осколки» к себе и со временем превратили их в кольца.
Каждое кольцо Сатурна имеет светлую и темную стороны. Однако с Земли можно наблюдать только их светлую часть.
Иногда кольца «исчезают», «растворяются». Это происходит потому, что по отношению к Земле они «становятся на ребро» и превращаются в невидимки.
Сатурн на Асценденте
Сатурн в гороскопе рождения – Человек Дьявол во плоти. Пришел искушать, проверять, наказывать, карать. Часто в низшем проживании Натала: палачи, судьи, проститутки, маньяки, владельцы казино и других увеселительных заведений. В высшем проживани: мудрецы, монахи, ламы, спасатели, проверяющие, преподаватели, гуру, люди принадлежавшие к тайным обществам, часто по происхождению/рождению.
Сила желающая зла и совершающая зло или благо- это Сатурн во всей красе. Люди по крови принадлежащие к Элите, люди знающие себе цену, ставящие себя выше других, часто неосознанно, а на уровне подсознания. Они действительно другие.
Сатурн на ASC наделяет капризностью, это избалованные дети и взрослые. Считают, что им все должны и Мир в том числе.
