Атмосфера сатурна и ее химический состав

Планеты — гиганты

Существуют четыре газовых гиганта, располагающихся за орбитой Марса: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Они находятся во внешней Солнечной системе. Отличаются своей массивностью и газовым составом.

Планеты солнечной системы, масштаб не соблюден

Юпитер

Пятая по счёту от Солнца и крупнейшая планета нашей системы. Радиус её – 69912 км, она в 19 раз больше Земли и всего в 10 раз меньше Солнца. Год на Юпитере не самый долгий в солнечной системе, длится 4333 земных суток (неполных 12 лет). Его же собственные сутки имеют продолжительность около 10 земных часов. Точный состав поверхности планеты пока определить не удалось, однако известно, что криптон, аргон и ксенон имеются на Юпитере в гораздо больших количествах, чем на Солнце.

Юпитер, снимок зонда Вояджер-1

Существует мнение, что один из четырёх газовых гигантов на самом деле – несостоявшаяся звезда. В пользу этой теории говорит и самое большое количество спутников, которых у Юпитера много – целых 67. Чтобы представить себе их поведение на орбите планеты, нужна достаточно точная и чёткая модель солнечной системы. Самые крупные из них – Каллисто, Ганимед, Ио и Европа. При этом Ганимед является крупнейшим спутником планет во всей солнечной системе, радиус его составляет 2634 км, что на 8% превышает размер Меркурия, самой маленькой планеты нашей системы. Ио отличается тем, что является одним из трёх имеющих атмосферу спутников.

Сатурн

Вторая по размерам планета и шестая по счёту в Солнечной системе. В сравнении с остальными планетами, наиболее схожа с Солнцем составом химических элементов. Радиус поверхности равен 57350 км, год составляет 10 759 суток (почти 30 земных лет). Сутки здесь длятся немногим дольше, чем на Юпитере – 10,5 земных часов. Количеством спутников он ненамного отстал от своего соседа – 62 против 67. Самым крупным спутником Сатурна является Титан, так же, как и Ио, отличающийся наличием атмосферы. Немного меньше него по размеру, но от этого не менее известные – Энцелад, Рея, Диона, Тефия, Япет и Мимас. Именно эти спутники являются объектами для наиболее частого наблюдения, и потому можно сказать, что они наиболее изучены в сравнении с остальными.

Сатурн, снимок космического аппарата Кассини в 2007 году

Долгое время кольца на Сатурне считались уникальным явлением, присущим только ему. Лишь недавно было установлено, что кольца имеются у всех газовых гигантов, но у остальных они не настолько явно видны. Их происхождение до сих пор не установлено, хотя существует несколько гипотез о том, как они появились. Кроме того, совсем недавно было обнаружено, что неким подобием колец обладает и Рея, один из спутников шестой планеты.

Седьмая по счету и третья по размеру планета, радиус которой составляет 25267 км. Справедливо считается самой холодной планетой среди остальных, температура достигает -224 градусов по Цельсию. Продолжительность года — 30 685 суток в земном исчислении (почти 84 года), сутки же ненамного меньше земных – 17 с небольшим часов. Из-за сильной наклонности оси планеты, иногда создается впечатление, будто она не вращается, как остальные небесные тела нашей системы, а катится, подобно шару. Это может наблюдать любой, кого интересует астрономия, геометрическая модель солнечной системы наглядно продемонстрирует этот эффект.

Уран — снимок Вояджера-2 в 1986 году

Спутников у него гораздо меньше, чем у соседнего Сатурна, всего 27. Наиболее известны Титания, Ариэль, Оберон, Умбриэль и Миранда. Они не настолько крупны, как спутники.

Примечательно, что ведя наблюдения за Ураном в свой телескоп, астроном Уильям Гершель сначала не понял, что он наблюдает за планетой, будучи уверен, что он видит комету.

Нептун

Размером восьмая планета солнечной системы очень близка к своему ближайшему соседу, Урану. Радиус Нептуна равняется 24547 км. Год на планете равняется 60 190 суток (приблизительно 164 земных года). В атмосфере зафиксированы самые сильные ветра в нашей системе, скорость которых достигает 260 м/с.

Нептун, вид с Вояджера-2

По сравнению с остальными планетами-гигантами спутников у него совсем мало – всего 14. Самые известные из них – Тритон, третий в солнечной системе спутник, имеющий атмосферу, Протей и Нереида.

Примечательно, что это – единственная из планет, которая была открыта не благодаря наблюдениям, а с помощью математических расчётов.

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

Источник

Планета Сатурн, ее происхождение и взаимодействие с другими объектами Солнечной системы

Происхождение газового гиганта планеты Сатурн схоже с Юпитером. В научном мире существует две гипотезы формирования таких газовых планет.

Первая гипотеза «контракции» основана на схожести начального состава Сатурна с Солнцем по количеству водорода. На начальной стадии формирования планет в Солнечной системе, газопылевые сгустки сформировали нынешние планеты. Но эта гипотеза затрудняет объяснить теперешнее различие в составе Солнца и Сатурна.

Вторая гипотеза «аккреции» более популярна. Она гласит, что планета Сатурн сформировался в два этапа. Первый этап формирования проходил в течении 200 миллионов лет, где происходило формирование твердого ядра планеты, как у планет земной группы. За это время, из-за своей огромной массы, часть газов диссипировала, тем самым произошло отличие в химическом составе Сатурна и Солнца. На втором этапе, когда крупные объекты достигли удвоенной массы как у Земли, произошел процесс аккреции газа. Второй этап длился несколько сотен тысяч лет при температуре на поверхности около 2000 градусов.

Интересные факты

Несомненно, Юпитер, интересные факты о котором (планете, имеющей наибольшие габариты и массу) продолжают появляться и появляться, привлекает к себе внимание исследователей, желающих получить о гиганте как можно больше правдивой и достоверной информации. К настоящему времени, несмотря на постоянные миссии и непрерывное изучение планеты астрономами многих стран мира, многое остаётся неясным и необъяснимым

Юпитер продолжает хранить в себе великое множество тайн, хотя некоторые из них уже перестали быть таковыми

К настоящему времени, несмотря на постоянные миссии и непрерывное изучение планеты астрономами многих стран мира, многое остаётся неясным и необъяснимым. Юпитер продолжает хранить в себе великое множество тайн, хотя некоторые из них уже перестали быть таковыми.

Вот некоторые факты, проливающие свет истины на эту загадочную планету:

Огромная масса, превышающая земную массу в 318 раз. Она даже в 2,5 раза превышает массу остальных тел Солнечной системы за исключением самого Солнца!
Гигантский объём, могущий вместить в себя 1800 объёмов нашей планеты.
Гравитация, превосходящая земную гравитацию в 2,5 раза. Благодаря ей Земля защищена от представляющих наибольшую опасность для неё объектов Облака Оорта, могущих при своём падении на нашу планету развить огромный скоростной импульс. Что касается космических объектов из пояса астероидов между Марсом и Юпитером, а также – комет с коротким периодом, то здесь ситуация скорее всего прямо противоположная. Газовый гигант разгоняет их, направляя в сторону Земли.
Столкновения с небесными телами, позволившие наблюдать разрыв ядра кометы Шумейкорова-Леви 9 (D/1993 F2) на 21 отдельный фрагмент. Первый в истории факт наблюдения подобного явления в пределах нашей звёздной системы!
Тепловыделение планеты, энергетически превышающее количество тепловой энергии, получаемой от Солнца.
Температура ядра Юпитера достигающая 20 000 C.
Несостоявшаяся звезда – это приговор, который, по всей видимости, никогда не будет обжалован или пересмотрен. Так как в пределах Солнечной системы необходимой для этого массы просто не существует. А её для старта термоядерных реакций требуется в 80 раз больше, чем сама масса Юпитера.
Скорость вращения планеты вокруг собственной оси такова, что полный оборот совершается менее чем за 10 часов. Ничего подобного больше в звёздной системе Солнца не наблюдается. И это – при самых огромных размерах! Чрезвычайно высокая частота вращения Юпитера стала причиной заметного сплющивания его полюсов и генерации мощнейшего магнитного поля. Вследствие чего разница в радиусах на экваторе и полюсах достигает 4600 км.
Облака. Светлые – внизу, тёмные – наверху. Толщиной всего лишь в 50 км, они представляют собой массивы аммиачных кристаллов, под которыми находится водородно-гелиевая смесь.
Атмосферные явления:
Ветры, дующие со скоростью в 600 км/час.
Чередующиеся между собой светло-тёмные полосы, меняющие своё положение, ширину, скорость вращения, яркость и турбулентность периодически циклично.
Большое Красное пятно, открытое ещё в 1665 году Джованни Кассини. С тех пор его размеры уменьшились с 40 000 км до 20 000 км.
Малое красное пятно, образованное слиянием трёх вихрей на протяжении 1998 – 2000 годов.
Тысячекилометровые молнии, мощностью в 1000 раз превышающие земные.
Разогретые тени от сопровождающих планету спутников.
Кольца Юпитера, образовавшиеся в результате столкновения спутников с кометами и метеоритами.
Спутники, общим количеством в 79 тел. А возможно, что и значительно больше.
Некоторые из них достигают огромных размеров, – например Ганимед, превышающий своим диаметром в 5260 км диаметры Меркурия и Луны, а некоторые – имеют всего лишь несколько километров в поперечнике. Здесь также необходимо отметить любопытную закономерность, что внешние спутники планеты, название которых оканчивается на букву «е» – Ананке, Карме, Пасифе, Синопе – вращаются ретроградно, то есть – в обратную сторону.
Гипотеза, выдвинутая в 1970-х годах Карлом Саганом о возможности существования аммиачных форм жизни в самом верху атмосферы Юпитера.

Вообще-то это Нибиру

Может ли Сатурн быть Нибиру.

Говорят, что где-то за небом прячется секретная планета, иногда называемая «планетой Х». Однажды она снова даст о себе знать. И есть также мнение, что эта самая таинственная Нибиру известна нам больше как Сатурн.

Говорят, что Нибиру в небе проявляется «с крыльями». В своей книге «Хроники Земли» Захария Ситчин утверждает, что это обусловлено облаками оксидов, попавшими в атмосферу планеты. Они создали крылатый вид, когда Сатурн двигался по своей орбите.

Но что, если эти крылья на самом деле кольца Сатурна? Могут ли люди ошибочно принимать кольца за крылья?

Уход

Несмотря на то, что данный сорт вишни отлично переносит засуху и считается засухоустойчивым его нужно систематически поливать. Первый полив приходится на период бурного цветения (середина — конец весны), второй — на период созревания ягод (вторая половина июня). Если в вышеуказанные периоды не поливать дерево, то ягоды могут изменить не только свой вкус, но и размер, то есть, ягода будет мелкой и не такой сочной.

После обильного полива почва вокруг саженца запечатывается специальным питательным компостом или деревянной стружкой. Земля под деревцем должна периодически взрыхляться и очищаться от сорняков и травяного настила.

В весенний период времени высаженные деревья Шпанки рекомендуется подкармливать специальными удобрениями. Осенью, лучше всего использовать удобрения богатые калием и фосфором.

При прохладной весне опытные садоводы используют в качестве стимулятора роста опрыскивание кипяченной водой с натуральным медом. Такой же раствор используется и в период выброса соцветий для завлечения пчел.

В общей сложности вишня удобряется три раза в год: два раза в весенний период и один раз осенью при подготовке дерева к зимним холодам.

Подготовка дерева к зиме осуществляется осенью. В этот период убираются все листья, перекапывается грунт, укладывается специальный питательный компост и белится ствол.

Для побелки, как правило, используют обычную известь с добавлением хозяйственного мыла и медного купороса. Такой состав надежно защищает кору дерева от разного рода вредителей.

Обрезка веток является обязательным условием для здорового роста дерева и его формирования, однако, данная процедура впервые выполняется по истечении семи лет после высадки саженца. Это делается для общего оздоровления кроны и профилактики ломкости веток.

Ледяные гиганты

Наконец, две самые далекие планеты: Нептун и Уран. Их называют ледяными гигантами, поскольку основная масса этих планет связана с веществом, которое могут образовывать льды. Это и просто вода, и метан, аммиак, углекислый газ. В планетной физике их традиционно относят ко льдам, потому что при низких температурах они могут в него превращаться. Уран и Нептун — плохо изученные планеты, потому что они находятся далеко от Земли. До сих пор не было создано никакого специализированного аппарата, который исследовал хотя бы одну из этих планет. А это очень интересно, в том числе с точки зрения истории формирования Солнечной системы.

Нептун

(Фото: NASA)

Например, во многих современных моделях Уран и Нептун когда-то поменялись местами. И есть, по крайней мере, один очень понятный аргумент. Юпитер массивней Сатурна, Сатурн массивней Урана, а вот Уран легче Нептуна — получается, что планеты стоят «не по росту». Предполагается, что они следовали общему тренду на падение массы. Но в процессе ранней эволюции Нептун и Уран поменялся местами. Вообще в образовании Солнечной системы есть еще много белых пятен. Но любопытно, что разобраться в этом, скорей всего, можно, изучая не планеты, не Солнце, не спутники, а астероиды.

Уран

(Фото: NASA)

Юпитер: то ли планета, то ли звезда

Имея такую огромную массу (в три раза больше массы всех планет Солнечной системы, вместе взятых), Юпитер вполне мог бы быть центром нашей системы. Если бы Солнце вдруг исчезло, планеты стали бы вращаться вокруг Юпитера, так как он стал бы самым крупным и самым тяжелым объектом в Солнечной системе.

Юпитер с полосами облаков и Большим Красным Пятном

Юпитер и сам мог бы стать Солнцем, вернее, настоящей звездой. Для этого нужно лишь, чтобы его масса увеличилась в 80 раз, тогда температура и давление в его центре достигли бы величин, необходимых для начала ядерного синтеза. По всем остальным характеристикам он вполне подходит на роль светила.

Планета представляет собой гигантский шар из газа, который вращается с очень высокой скоростью: сутки Юпитера длятся около 10 часов. Из-за такого быстрого вращения над его поверхностью постоянно образуются полосы из облаков, которые можно наблюдать в телескоп. На самом деле, из-за этих облаков саму планету практически не видно: астрономы наблюдают верхний облачный слой, а не поверхность.

К югу от середины планеты располагается образование, загадавшее астрономам немало загадок, — Большое Красное Пятно. Это гигантский ураган, размером с нашу Землю, который вращается против часовой стрелки. Пятно было открыто в 1664 году, с тех пор его размеры и форма немного изменились. По поводу него существует немало гипотез и теорий; согласно одной из них, красный цвет — это соединения, содержащие фосфор.

Из Юпитера можно было бы изготовить 1300 шаров такого объема, как наша Земля. Самые большие спутники Юпитера по размеру близки к Меркурию

По последним данным, у Юпитера обнаружено 67 спутников, но их может быть и больше, просто не все еще открыты. Наиболее известны самые крупные из спутников: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. У Юпитера, как и у Сатурна, есть кольца. Но они тусклые и увидеть их с Земли, даже в телескоп, очень с ложно.

Общая информация

Соседствует Юпитер с Марсом и Сатурном. Он примерно в 2,5 раза больше, чем все остальные планеты вместе взятые. Сейчас дано краткое описание 76 естественным спутникам. У Юпитера есть небольшие кольца, но рассмотреть их с Земли можно только при благоприятных метеорологических условиях.

Состав и внутреннее строение

Внутреннее строение Юпитера и структура слоев этого газового гиганта изучены слабо. Ученые предполагают, что большая часть объема представлена жидким и газообразным веществами. Внутри небесного тела располагается ядро. Оно отличается высокой плотностью. Некоторые ученые считают, что ядро может иметь твердую скальную структуру. Следующий слой является наиболее толстым. Он состоит из металлического водорода.

Затем следует относительно тонкий слой. Он состоит преимущественно из жидкого водорода. Его поверхность разрежена. Верхний слой представлен водородом, который находится в газообразном состоянии. Атмосфера Сатурна состоит из плотных облаков. На 90% этот гигант состоит из водорода и еще на 8% — из гелия. В химический состав этой планеты (оставшиеся 2%) в небольших количествах входят следующие вещества:

метан;
сера;
этан;
неон;
углерод;
сероводород;
водяной пар;
фосфин;
кислород;
кремний;
бензол и т.д.

На наличие примесей этих элементов указывают цветные разводы, возникающие на поверхности планеты.

Схематическое строение планеты. Credit: v-kosmose.com.

Орбитальные характеристики

Среднее расстояние от Юпитера до Солнца составляет 778,57 млн км. Афелий, т.е. самая отдаленная точка от небесного светила, достигает 816,51 млн км. Перигелий, т.е. наиболее приближенная к Солнцу точка обриты, составляет 740,68 млн км. Полный оборот вокруг звезды планета совершает за 11,86 земных лет. Период обращения гиганта вокруг Солнца занимает 398,88 юпитерианских суток. Юпитер движется по орбите со скоростью 13,07 км/с.

Физические параметры

Юпитер имеет приплюснутую форму. Экваториальный радиус достигает 71 492 км, а полярный — 66 854 км. Средний радиус составляет 69 911 км.

Масса этого газового гиганта — 1,89*10 в 27 степени кг, а объем — 1,43*10 в 15 степени км³. Несмотря на большой вес небесного тела, его плотность невысока и составляет всего 1,33 г/см³. Площадь поверхности планеты достигает 6,22*10 в 10 степени км². Наклон оси Юпитера составляет 3,13°.

Атмосфера и радиация

Погодные условия на поверхности необычны: дуют интенсивные разнонаправленные ветры. Их скорость может достигать 620 км/ч. Усиление интенсивности шторма до критических отметок может произойти всего за несколько часов.

Штормы на этой планете могут достигать тысячи километров в диаметре. Считается, что ураганы поднимают большое количество пыли в атмосферу. Поверхность планеты почти все время прикрыта плотными облаками, состоящими из гидросульфата аммония, водяных паров и аммиака.

Периодически регистрируются вспышки молний, более интенсивные, чем на Земле. На поверхности планеты присутствуют аномальные зоны. К ним относится Большое Красное Пятно. Это большой шторм.

Огромный шторм — Большое Красное Пятно. Credit: pbs.twimg.com

Планету опоясывают мощные радиационные пояса. Излучение, исходящее от Юпитера, во много раз превышает дозу, смертельную для человека. Это затрудняет исследования, т.к. аппараты, приближающие к нему, быстро выходят из строя.

Карта поверхности

Планета затянута плотными облаками, поэтому изучение ее поверхности представляет сложность. Рассматривая Юпитер с Земли, можно увидеть только их. Однако данные со спутников позволили определить, что поверхность находится в расплавленном состоянии. Поэтому данных о рельефе быть не может. Карту Юпитера невозможно составить. Имеются только снимки поверхности и описание штормовых зон.

Карту поверхности составить невозможно из-за отсутствия твердой поверхности, можно составить лишь карту штормов. Credit: astro.uni-altai.ru.

Спутники

В 2019 году было известно 82 естественных спутника, также были доказаны их орбиты. По большей части они обладают одновременным собственным вращением, так что обращены к планете всё время одной стороной.Более того, крупнейший из всех спутник Титан является вторым по размеру во всей системе (после Ганимеда). Также можно выделить большие спутники Сатурна: Диона, Мимас, Тефия, Рея, Энцелад и Япет. Собственно, именно их активно исследуют учёные.

Помимо всего, за последнее время обнаружили ещё 20 спутниковых объектов, обращающихся по ретроградной орбите. Их изучение проводится и сейчас.

Спутники планеты

Кольца Сатурна

По правде говоря, Сатурн имеет самую выдающуюся и наиболее видимую кольцевую систему. Всего вокруг него насчитывается 13 колец. Так как они лежат под углом 28 градусов к плоскости эклиптики, то для земного наблюдателя видны всегда по-разному. Иногда у них заметна вся область, а иногда лишь её тонкая полоса. По сути, кольца состоят из множества микроскопических частиц, которые расположены на околопланетной орбите. В основном они содержат лёд и углерод.

Прежде всего, выделяют три основных кольца (А,В и С) и одно тонкое. Которые, кстати, в совокупности отражают больше света, чем сам диск планеты. Стоит отметить, что диаметр колец составляет примерно 250 тысяч километров, но при этом они тонкие-по толщине не более километра. По снимкам с космических аппаратов и зондов, учёные пришли к выводу, что они сформированы тысячами колец, между которыми есть щели.

Кроме того, зафиксировали кольцевые колебания. Скорее всего, они вызываются постоянными возмущениями внутри них (при взаимодействии частиц) и теми, которые оказывает спутник Мимас.Как предполагают, появились кольца в результате гибели жидкого спутника. По одной версии, его разрушили приливные силы, а по другой он потерпел крушение при столкновении с кометой или астероидом.

Кольца Сатурна