Естественные спутники планет

Жизнь в Солнечной системе

Высказывались предположения, что жизнь в Солнечной системе когда-то существовала за пределом Земли, а может быть, существует и сейчас. Появление космической техники позволило приступить к прямой проверке этой гипотезы. Меркурий оказался слишком горяч и лишенным атмосферы и воды. На Венере тоже очень жарко – на ее поверхности плавится свинец. Возможность жизни в верхнем слое облаков Венеры, где условия гораздо мягче, пока не более чем фантазия. Луна и астероиды выглядят совершенно стерильными.

Большие надежды возлагались на Марс. Замеченные в телескоп 100 лет назад системы тонких прямых линий – «каналов» – дали тогда повод говорить об искусственных ирригационных сооружениях на поверхности Марса. Но теперь мы знаем, что условия на Марсе неблагоприятны для жизни: холодно, сухо, очень разреженный воздух и, как следствие, сильное ультрафиолетовое излучение Солнца, стерилизующее поверхность планеты.

Правда, есть признаки того, что климат Марса существенно менялся и, возможно, когда-то был более благоприятным для жизни. Известно, что в далеком прошлом на поверхности Марса была вода, поскольку на детальных изображениях планеты видны следы водной эрозии, напоминающие овраги и сухие русла рек.

Иллюстрация на тему «Есть ли жизнь на Марсе?»

Хотя в атмосферах планет-гигантов много органических молекул, трудно поверить, что при отсутствии твердой поверхности там может существовать жизнь. В этом смысле значительно интереснее спутник Сатурна Титан, у которого есть не только атмосфера с органическими компонентами, но и твердая поверхность, где могут скапливаться продукты синтеза. Правда, температура этой поверхности (90 К) скорее подходит для сжижения кислорода

Поэтому внимание биологов больше привлекает спутник Юпитера Европа, хотя и лишенная атмосферы, но, по-видимому, имеющая под своей ледяной поверхностью океан жидкой воды

Некоторые кометы почти наверняка содержат сложные органические молекулы, образовавшиеся еще в эпоху формирования Солнечной системы. Но трудно вообразить себе жизнь на комете. Итак, пока у нас нет доказательств, что жизнь в Солнечной системе существует где-либо за пределом Земли.

Характеристики спутников небесных тел

Деймос — спутник Марса, который считается одним их самых маленьких, описывается так:

1. Форма — похож на трехосный эллипсоид.
2. Размеры — 15х12,2х10,4 км.
3. Масса — 1.480.000.000.000.000 кг.
4. Плотность — 1,47 г/см3.
5. Состав. В состав спутника в основном входят каменистые породы, реголит. Атмосфера отсутствует.
6. Ускорение силы тяжести — 0,004 м/с2.
7. Температура — -40°С.

Характеристики Каллисто:

• Форма — округлая.
• Диаметр — 4820 км.
• Масса — 107.600.000.000.000.000.000.000 кг.
• Плотность — 1,834 г/см3.
• Состав — диоксид углерода, молекулярный кислород.
• Ускорение силы тяжести — 1,24 м/с2.
• Температура — -139,2°С.

Рассмотрим характеристики Оберона:

1. Форма — округлая.
2. Диаметр — 1523 км.
3. Масса — 3.014.000.000.000.000.000.000 кг.
4. Плотность — 1,63 г/см3.
5. Состав — камень, лед, органика.
6. Ускорение силы тяжести — 0,35 м/с2.
7. Температура — -198°С.

Зачем планетам нужны спутники?

Планетологи во все времена задавались вопросом «Зачем нужны спутники?» или «Какое влияние они оказывают на планеты?». Исходя из наблюдений и подсчетов, можно сделать некоторые выводы.

Несмотря на столь значительное воздействие, спутники всё же не являются обязательными для планеты. Даже без их наличия на ней может образоваться и поддерживаться жизнь. К этому выводу пришел американский ученый Джек Лиссауэр из научного космического центра NASA.

Продолжение . . .

Это был – Первый искусственный спутник планеты “Земля”

Вот они – Искусственные спутники Земли

Скоро – К первому спутнику Земли отправятся космические туристы!

Типы планет Солнечной системы

В состав Солнечной системы входит 8 основных планет и 5 карликовых, названных так из-за своего размера. Планеты по их физическим свойствам делятся на земную группу и планеты-гиганты.

Земные планеты Солнечной системы

К этой категории относят космические объекты, состоящие из металлов и минералов. По своим размерам они небольшие и плотные. Астрономы называют их еще внутренними планетами. Главные признаки небесных тел этой группы следующие:

• над твердой оболочкой планеты сразу начинается атмосфера;
• малое количество спутников или их отсутствие;
• отсутствуют кольца, как у Сатурна;
• ученые полагают, что внутри каждой земной планеты находится металлическое ядро, окруженное мантией;
• поверхность представляет собой тонкий слой коры.

Эти космические объекты находятся ближе всего к Солнцу. Самая маленькая планета земной группы — Меркурий, самая крупная — Земля.

Планеты Солнечной системы газовые гиганты

Астрономы называют их внешними планетами . Если сравнить их , то они намного больше. Но даже газовые гиганты значительно уступают по габаритам Солнцу. Свое название они получили из-за особого строения — газов, в которых преобладает водород и гелий.

Внешние планеты имеют следующие схожие признаки:

• на низких высотах атмосфера плавно переходит в жидкое состояние из-за роста давления;
• отсутствует четкое разграничение между «океаном» и атмосферой;
• есть твердое ядро;
• есть спутники, превосходящие по размерам некоторые ;
• имеют кольца, которые заметнее всего у Сатурна.

Планеты Солнечной системы газовые гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун

Из-за того, что отсутствует четкое разграничение между атмосферой и жидким состоянием, высадиться на газовых гигантах невозможно. Эти планеты находятся дальше от Солнца, в отличие от земной группы.

В этой категории есть отдельный подкласс — ледяные гиганты, к которым относятся Уран и Нептун. Если Юпитер и Сатурн состоят из водорода и гелия, то седьмая и восьмая планеты — из льда.

Карликовые планеты Солнечной системы

Этот термин был введен в 2006 году, когда после исследований ученые выяснили, что существуют космические тела, превосходящие по размерам Плутон. Ранее Плутон имел статус планеты, и его габариты астрономы сопоставляли с Марсом. Но в начале 2000-х годов ученые обнаружили рядом с ним небесные тела, практически одинаковых с ним размеров. Например, Эрида по своим габаритам превосходит Плутон.

Возник вопрос о присвоении статуса всем обнаруженным космическим объектам. Для них было решено ввести новый термин. Кроме Плутона в состав группы карликовых планет вошли:

• Церера;
• Эрида;
• Макемаке;
• Хаумеа.

За орбитой Нептуна находится еще несколько небесных тел, претендующих на статус карликовой планеты. Все они, за исключением Цереры, находятся в поясе Койпера — облаке астероидов. Есть второй пояс из астероидов, основной, расположенный между Марсом и Юпитером — именно в нем находится Церера.

Карликовые планеты отличаются от земной группы и газовых гигантов тем, что не могут самостоятельно расчистить себе путь из-за маленькой массы. Они пересекают своими орбитами места скоплений других небесных тел. У карликовых планет отсутствует гравитационное поле, поэтому на их орбите постоянно находятся мелкие космические объекты.

Благодаря развитию технологий, ученые смогли обнаружить еще несколько кандидатов на получение статуса карликовых планет. Но астрономы на данный момент не располагают необходимыми данными. Карликовые планеты остаются малоизученными и все показатели являются приблизительными. Их объединяет наличие ледяного слоя на поверхности. Лучше всего изучена Церера, потому что другие «карлики» находятся слишком далеко от Земли.

Луна

Вот мы и подобрались к первой потенциальной колонии, которую установит человечество за пределами своей планеты. Речь, конечно же, идет о нашей Луне. Многие ученые склонны считать, что колония на нашем естественном спутнике появится уже в ближайшее десятилетие и вскоре после этого Луна станет отправной точкой для более дальних космических миссий.

Крис Маккей, астробиолог NASA, является одним из тех, кто считает, что Луна является наиболее вероятным местом для первой космической колонии людей. Маккей уверен в том, что дальнейшее освоение Луны с космической миссией после «Аполлон-17» не продолжилось исключительно из соображения стоимости этой программы. Однако нынешние технологии, разработанные для использования на Земле, также могут быть очень экономически выгодными и для использования в космосе и существенно удешевят как стоимость самих запусков, так и строительство на поверхности Луны.

Несмотря на то, что сейчас самой большой миссией для NASA является высадка человека на Марсе, Маккей уверен, что осуществить этот план удастся не раньше того момента, как на Луне появится первая лунная база, которая станет отправной точкой для дальнейших миссий к Красной планете. Не только многие государства, но и многие частные компании проявляют интерес к колонизации Луны и даже готовят соответствующие планы.

Химический состав

В Солнечной системе наблюдается сильный градиент (различие) химического состава: близкие к Солнцу планеты и спутники состоят из тугоплавких материалов, а в составе далеких тел много летучих элементов. Это означает, что в эпоху формирования Солнечной системы существовал большой градиент температуры. Современные астрофизические модели химической конденсации предполагают, что исходный состав протопланетного облака был близок к составу межзвездной среды и Солнца: по массе до 75% водорода, до 25% гелия и менее 1% всех прочих элементов.

Эти модели успешно объясняют наблюдаемые вариации химического состава в Солнечной системе.

О химическом составе далеких объектов можно судить на основании значения их средней плотности, а также по спектрам их поверхности и атмосферы. Значительно точнее это удалось бы сделать путем анализа образцов планетного вещества, но пока у нас есть только образцы с Луны и метеориты.

Исследуя метеориты, мы начинаем понимать химические процессы в первичной туманности. Однако процесс агломерации крупных планет из мелких частиц пока остается неясным.

Спутники Юпитера

На сегодняшний день у гиганта Юпитера 67 спутников – больше, чем у прочих планет. Самые крупные из них считаются достижением Галилео Галилея, так как были открыты им в 1610 году.

Среди небесных тел, вращающихся около Юпитера, стоит отметить:

• Адрастею, диаметром 250×147×129 км и массой ~3,7·1016 кг;
• Метиса — размеры 60×40×35 км, вес ~2·1015 кг;
• Фиву, обладающую масштабами 116×99×85 и массой ~4,4·1017 кг;
• Амальтею — 250×148×127 км, 2·1018 кг;
• Ио с весом 9·1022 кг при 3660×3639×3630 км;
• Ганимеда, который при массе 1,5·1023 кг имел диаметр 5263 км;
• Европу, занимающую 3120 км и весящую 5·1022 кг;
• Каллисто, при диаметре 4820 км имеющего массу 1·1023 кг.

Первые спутники были открыты в 1610 году, некоторые с 70-х по 90-е годы, затем в 2000, 2002, 2003. Последние из них обнаружены в 2012 году.

Характеристика планет-гигантов

Все планеты, входящие в состав этой категории, и особенно Юпитер, обладают колоссальной массой и размерами. Например, Юпитер больше по размеру, чем наша родная планета, примерно в 1,5 тыс. раз, а по массе – свыше, чем в 300 раз.

Все эти планеты с достаточно большой скоростью обращаются вокруг собственной оси. Например, огромному Юпитеру необходимо меньше десятка часов, чтобы сделать целый виток. В это время зона экватора имеет большую скорость обращения, нежели зона полюсов, то есть как раз там, где максимум линейного перемещения точки, когда она движется вокруг оси, максимум и углового перемещения. Результатом большой скорости обращения является то, что планета-гигант сильно сжата. Это можно заметить, просто посмотрев на нее.

Планета-гигант расположена вдали от центра солнечной системы, и не важно, как сменяются сезонные периоды, здесь всегда наблюдается пониженная температура. Например, на Юпитере время года не сменяется совершенно, потому как его ось находится почти под прямым углом к орбитальной плоскости

Интересно сменяются сезоны на Уране, потому как его ось находится под наклоном к орбитальным плоскостям под углом, составляющим 8 градусов.

Одна из отличительных особенностей планет рассматриваемой категории – наличие большого числа спутников. У Юпитера на момент подсчета в 2001 году было замечено 28 спутников. у Сатурна – три десятка, Урана – 21 и лишь у Нептуна их относительно немного – всего 8. Любопытное свойство планеты-гиганта составляет ее кольцо, оно открыто как у Сатурна, так и у остальных планет этой категории.

Одна из главных черт в строении планеты-гиганта – отсутствие твердой поверхности. Это свойство хорошо соответствует с небольшими средними частотами данных планет. Поэтому все то, что можно увидеть у самых больших планет, происходит в их соответствующих атмосферных слоях. На поверхности Юпитера можно заметить полоски, протянувшиеся по экваториальной зоне. В высшем слое Юпитера, который вобрал в себя гелий и водород, в качестве примесей можно заметить химические соединения, углеводородные элементы, а также разнообразные вещества, которые могут придать коричневые, красноватые и желтые оттенки атмосферным компонентам. В этом плане, по химическим свойствам, планеты данной категории сильно отличаются от представителей земной категории.

Марс

Это замыкающая планета земной группы. Ее называют «Красной планетой» благодаря большому содержанию оксида железа в грунте. Это довольно похожий на Землю спутник. Вокруг Солнца он вращается 678 земных дней. Ученые считали, что здесь могла когда-то существовать жизнь. Однако исследования этого не подтвердили. Спутниками Марса являются Фобос и Деймос. Они меньше по размерам, чем Луна.

Здесь холоднее, чем на нашей планете. На экваторе температура достигает 0 градусов. На полюсах она опускается до -150 градусов. Этот мир уже доступен для полетов астронавтов. Космический корабль может достичь планеты за 4 года.

В далекие времена по поверхности планеты текли реки. Здесь была вода. Ныне на полюсах есть ледяные шапки. Только они состоят не из воды, а из углекислого газа атмосферы. Ученые предполагают, что вода может быть заморожена в виде больших глыб под поверхностью планеты.

Открытие спутников

Первым открытым самым крупным спутником Сатурна является Титан. История его обнаружения датируется 1655 годом. Первооткрывателем был Христиан Гюйгенс.

В дальнейшем открыты Япет, Диона, Тефия и Рея в промежутке с 1671 по 1684 год. Эти луны открыты величайшим астрономом Джованни Доменико Кассини.

Следующие открытия произошли через 105 лет после открытия предшественников. Это Мимас и Энцелад. Открыл луны Уильям Гершель.

Следующими открытыми лунами оказались Гиперион и Феба (1848 и 1898 года соответственно). Затем произошел перерыв в исследованиях, так как разрешающая способность телескопов не позволяла проводить наблюдения на должном уровне. Следующие открытия произошли после технического прорыва в астрономии и датируются 1966 годом (открытие Эпиметея и Януса).

С отправкой в космос в 1997 году аппарата Кассини, произошел прорыв в изучении планеты и за короткий промежуток времени открыты все крупнейшие спутники Сатурна.

Аппарат Кассини

Захваченные спутники Солнечной системы

Астрономы не совсем уверены, как спутники формируются или откуда они возникли, но есть ряд рабочих теорий. Большинство из меньших спутников, как полагают, являются захваченными астероидами. В первые дни нашей Солнечной системы, миллионы космических валунов бродили по небесам. Большинство из них были сформированы из материалов, оставшихся от формирования Солнечной системы. Другие, возможно, были останками планет, которые были разбиты на куски массивными космическими столкновениями. Некоторые из этих пород, возможно, были захвачены силой притяжения от планет к начавшим вращение спутникам. Чем больше маленьких спутников, тем труднее объяснить их возникновение. Некоторые из них, возможно, возникли в регионе Солнечной системы, известном как Пояс Койпера. Это зона на внешнем краю Солнечной системы, как известно, наполнена тысячью маленькими планета-подобными объектами. В самом деле, многие астрономы считают , что планета Плутон и его спутник Харон могут быть объектами Пояса Койпера, а не планетами.

Тритон — загадочный спутник Нептуна, который возможно является захваченным объектом

Порой гравитационные силы могут направить одного из этих объектов по пути через внутреннюю часть Солнечной системы, где он может быть захвачен одной из планет. Крупнейшие спутники Солнечной системы могут фактически конденсироваться из первоначальной солнечной туманности, которая породила Солнце и другие планеты. Астрономы считают, что Луна могла быть отломлена от Земли миллиарды лет назад. Образцы породы, добытые миссиями Аполлон показали, что состав Луны очень похож на Землю.

Считается, что скользящий удар мог отколоть кусок от молодой Земли. Этот осколок затем сросся в форму шарообразного спутника и достиг стабильного вращения вокруг планеты. Хотя это является наиболее популярной теорией о формировании нашей Луны, это теория не единственная. Многие считают, что Луна была захвачена Землей. Луна может быть даже объектом пояса Койпера, как и многие из спутников других планет.

Спутники Нептуна

Планета, название которой созвучно с именем великого бога морей, была обнаружена в 1846 году. Она стала первой, которую нашли при помощи математических расчетов, а не благодаря наблюдениям. Постепенно у неё открывали новые спутники, пока не насчитали 14.

Список

Спутники Нептуна названы в честь нимф и различных морских божеств из греческой мифологии.

Прекрасная Нереида была открыта в 1949 году Жераром Койпером. Протей представляет собой несферическое космическое тело и детально исследуется планетологами.

Гигантский Тритон является самым ледяным объектом Солнечной системы с температурой -240°C, а также единственным спутником, вращающимся вокруг себя в направлении, противоположном вращению «хозяина».

Практически все спутники Нептуна имеют на поверхности кратеры, вулканы — как огненные, так и ледовые. Они извергают из своих недр смеси метана, пыли, жидкого азота и прочих веществ. Поэтому человек не сможет находиться на них без специальной защиты.

Характеристика планет Солнечной системы

Рассмотрим детальнее характеристики Марса:

• Химический состав небесного тела. Основными элементами, из которых состоит Марс, являются железо, сера, силикаты, базальт, оксид железа.
• Температура. Средний показатель — -50°C.
• Плотность — 3,94 г/см3.
• Масса — 641.850.000.000.000.000.000.000 кг.
• Объем — 163.180.000.000 км3.
• Диаметр — 6780 км.
• Радиус — 3390 км.
• Ускорение силы тяжести — 3,711 м/с2.
• Орбита. Пролегает вокруг Солнца. Имеет округлую траекторию, далекую от идеала, т.к. в разное время расстояние небесного тела от центра Солнечной системы имеет разные показатели — 206 и 249 млн. км.

Плутон отличается такими характеристиками:

1. Состав. Основные составляющие — камень и лед.
2. Температура. Средний показатель температуры на Плутоне — -229 градусов Цельсия.
3. Плотность — около 2 г на 1 см3.
4. Масса небесного тела — 13.105.000.000.000.000.000.000 кг.
5. Объем — 7.150.000.000 км3.
6. Диаметр — 2374 км.
7. Радиус — 1187 км.
8. Ускорение силы тяжести — 0,62 м/с2.
9. Орбита. Планета обращается вокруг Солнца, однако орбита характеризуется эксцентричностью, т.е. в один период она удаляется до 7,4 млрд. км, в другой — приближается до 4,4 млрд. км. Орбитальная скорость небесного тела достигает 4,6691 км/с.

Основные характеристики Урана:

• Химический состав. Эта планета состоит из комбинации химических элементов. В большом количестве включает кремний, металлы, воду, метан, аммиак, водород, др.
• Температура небесного тела. Средняя температура — -224°С.
• Плотность — 1,3 г/см3.
• Масса — 86.832.000.000.000.000.000.000 кг.
• Объем — 68.340.000.000 км3.
• Диаметр — 50724 км.
• Радиус — 25362 км.
• Ускорение силы тяжести — 8,69 м/с2.
• Орбита. Центром, вокруг которого вращается Уран, также является Солнце. Орбита слегка вытянута. Орбитальная скорость составляет 6,81 км/с.

Исследования естественных спутников

Вид на Землю с орбиты Луны, снимок астронавтов Аполлона-11 от 20 июля 1969 года.

Исследования естественных спутников планет Солнечной системы интересовали умы ученых-астрономов с давних времен. С момента изобретения первого телескопа люди активно изучали эти небесные объекты. Прорыв развития цивилизации позволили не только открыть колоссальное количество спутников различных планет Солнечной системы, но и ступить человеку на главный, ближайший к нам, спутник Земли – Луну. 21 июля 1969 года американский астронавт Нил Армстронг вместе с командой космического корабля «Аполлон-11» впервые ступил на поверхность Луны, что вызвало ликование в сердцах тогдашнего человечества и до сих пор считается одним из самых важных и значительных событий в освоении космоса.

Ганимед, Каллисто, Ио и Европа

Помимо Луны, ученые активно занимаются исследованием других естественных спутников планет Солнечной системы. Для этого астрономы используют не только методы визуального и радиолокационного наблюдения, но и задействуют современные космические аппараты, а также искусственные спутники. К примеру, космический аппарат «Вояджер» впервые передал на Землю снимки нескольких крупнейших спутников Юпитера: Каллисто, Ио, Ганимеда, Европы. В частности, именно благодаря этим снимкам ученые смогли зафиксировать наличие вулканов на спутнике Ио, и океана на Европе.

На сегодняшний день всемирное сообщество исследователей космоса продолжает активно заниматься исследованием естественных спутников планет Солнечной системы. Помимо различных государственных программ существуют также частные проекты, направленные на изучение этих космических объектов. В частности всемирно известная американская компания «Google» сейчас ведет разработку туристического лунохода, на котором многие желающие могли бы совершить прогулку по Луне.

Что такое «спутники планет» и сколько их всего в Солнечной системе?

Спутниками являются космические тела, меньшие по размеру, чем планеты-«хозяева» и вращающиеся по орбитам последних. Вопрос о происхождении спутников до сих пор открыт и является одним из ключевых в современной планетологии.

На сегодня известно 179 естественных космических объектов, которые распределены следующим образом:

• Венера и Меркурий – 0;
• Земля – 1;
• Марс – 2;
• Плутон – 5;
• Нептун – 14;
• Уран – 27;
• Сатурн – 63;
• Юпитер – 67.

Технологии совершенствуются с каждым годом, находя больше небесных тел. Возможно, в скором времени будут обнаружены новые спутники. Нам остается только ждать, постоянно проверяя новости.

Спутники планет Солнечной системы: Миры из камня и льда

Большинство спутников состоят в основном из камня, льда или комбинации обеих составляющих. Они гораздо менее плотные, чем планеты и не имеют металлического ядра. У некоторых, таких как у спутника Сатурна Титан, есть плотная атмосфера. Эта атмосфера дает астрономам веру, что на этом спутнике могут быть некоторые формы жизни. Так как у большинства спутников нет атмосферы, у них нет естественной защиты от метеоров.

У большинства спутников в нашей Солнечной системе есть множество кратеров на поверхности. Многие из этих спутников также показывают большое количество уникальных особенностей поверхности, такие как глубокие расколы долины и гигантские разломы. У Юпитера одни из самых увлекательных спутников в Солнечной системе. Крупнейший четыре: Ганимед, Ио, Европа, Каллисто — известны как спутники Галилея. Это потому что они были впервые обнаружены астрономом Галилео Галилеем в 1600-ых годах. Ио представляет особый интерес, потому что это был первый спутник, на котором обнаружили действующие вулканы. Космический аппарат Вояжер обнаружил массивные вулканические кратеры, извергающие расплавленную серу на сотни миль в космос. Другой спутник, который представляет интерес — Европа. С внешней стороны, кажется, что это замороженный ледяной шар. Но астрономы считают, что он может иметь жидкий океан подо льдом. Если это правда, то Европа может быть кандидатом для внеземной жизни. Считается, что примитивные формы жизни могли развиться вблизи глубоководных гидротермальных источников, похожих на те, которые недавно были обнаружили на Земле.

Спутники планет

Рассматривая вопрос, сколько спутников у Солнца, следует упомянуть о небесных телах, вращающихся вокруг планет. В Древней Греции планетами считались Венера, Меркурий, Солнце, Марс, Луна, Юпитер, Сатурн. Только в 16 веке в этот список внесли Землю. Солнце заняло в понимании людей свое центральное значение в нашей системе. Луна же оказалась спутником Земли.

С появлением более развитых технологий было установлено, что почти все планеты имеют свои спутники. Только Венера и Меркурий ими не обладают. Сегодня известно около 60 спутников планет, которые характеризуются разной величиной. Наименьшим известным из них считается Леда. Этот имеет в диаметре всего 10 км.

Большинство подобных объектов, расположенных на орбите газовых гигантов, были обнаружены при помощи автоматической космической техники. Она предоставила ученым фотографии таких небесных объектов.