Сонячна система

 

ШАР

Товщина

СКЛАД

Кора 

6-40 км 

Тверді кремнієві породи

Мантія 

2800 км 

В основному, тверді кремнієві  породи

Зовнішнє ядро

2300 км 

Розплавлений залізо і  нікель

Ядро (радіус)

1200 км 

Тверді залізо і нікель

Маса Землі знайдена з  експериментальних вимірювань фізичної тяжіння постійної і прискорення  сили тяжіння (на екваторі прискорення  сили ваги дорівнює 978,05 гал; 1 гал = 1 см/с2). Для маси Землі отримано значення 5,976 * 1024кг., Що відповідає середній щільності  речовини 5517 кг/м3. Визначено, що середня  щільність мінералів на поверхні Землі приблизно вдвічі менше  середньої щільності Землі. З  цього випливає, що густина речовини в центральних частинах планети  вище для всієї Землі. Отриманий  з спостережень момент інерції Землі, що сильно залежить від розподілу  щільності речовини вздовж радіусу  Землі, свідчить також про значне збільшення щільності від поверхні до центру.

Потік тепла з надр, різних у різних ділянках поверхні Землі, в  середньому близький до 1,6 * 10-6 кал * см-2 * сек-1, що відповідає сумарному виходу енергії 1028 ерг на рік. Оскільки тепло  може передаватися тільки від більш  нагрітої до менш нагрітої речовини, температура  речовини в надрах Землі повинна  бути вищою, ніж на її поверхні. Дійсно, відповідно до вимірів, проведеним в  шахтах і свердловинах, температура  підвищується приблизно на 20o на кожний кілометр глибини.

Тверду оболонку Землі  називають літосферою. Її можна порівняти  з "шкаралупою", що охоплює всю  поверхню Землі. Але ця "шкаралупа" як би розтріснулася на частини і  складається з кількох великих  плит літосфери, повільно рухаються  одна відносно іншої. За їх кордонів концентрується переважна більшість вогнищ землетрусів. Верхній шар літосфери-це земна  кора, мінерали якої складаються переважно  з оксидів кремнію і алюмінію, оксидів заліза і лужних металів. Земна кора має нерівномірну товщину: 35-65 км. на континентах і 6-8 км. під  дном океанів.

Верхній шар земної кори складається  з осадових порід, нижній-з базальтів. Між ними знаходиться шар гранітів, характерний тільки для континентальної  кори. Під корою розташована так  звана мантія, що має інший хімічний склад і велику щільність. Кордон між корою і мантією називається  поверхнею Мохоровичича. У ній  стрибкоподібно збільшується швидкість  поширення сейсмічних хвиль. На глибині 120-250 км. під материками і 60-400 км. під  океанами залягає шар мантії, званої астеносферою. Тут речовина знаходиться  в близькому до плавлення станом, в'язкість його сильно знижена.

Всі літосферні плити як би плавають у напіврідкої астеносфері, як крижини у воді. Більш товсті ділянки земної кори, а також ділянки, що складаються з менш щільних  порід, піднімаються по відношенню до інших ділянках кори. У той же час додаткове навантаження на ділянку  кори, наприклад, внаслідок накопичення  товстого шару материкових льодів, як це відбувається в Антарктиді, призводить до поступового занурення ділянки. Таке явище називається ізостатичного  вирівнюванням.

Нижче астеносфери, починаючи  від глибини близько 410 км., "Упаковка" атомів в кристалах мінералів  ущільнена під впливом великого тиску. Різкий перехід виявлений  сейсмічними методами досліджень на глибині близько 2 920 км. Вище цієї позначки щільність речовини складає 5 560 кг/м 3, а нижче її-10 080 кг/м3. Тут починається земне ядро, або, точніше кажучи, зовнішнє ядро, тому що в його центрі знаходиться ще одне-внутрішнє ядро, радіус якого 1 250 км.

Зовнішнє ядро, очевидно, знаходиться в рідкому стані, оскільки поперечні хвилі, не здатні поширюватися в рідині, через нього  не проходять. З існуванням рідкого  зовнішнього ядра пов'язують походження магнітного поля Землі. Внутрішнє ядро, очевидно, тверде.

У нижньої межі мантії тиск сягає 130 ГПа, температура там не вище 5 000К. У центрі Землі температура, можливо, піднімається до 10 000К.

 

Марс.

 

Марс - четверта планета від  Сонця, середня відстань від Сонця  становить 1,5 а.е. (227,9 млн. км), середній діаметр 6780 км, маса 6,4 * 10 ^ 23 кг (0,108 маси Землі). Розріджена атмосфера складається  в основному з вуглекислого газу, середній тиск у поверхні 0,006 атм. Поверхня Марса - пило-піщана пустеля з кам'янистими розсипами, погаслими вулканами, ударними кратерами, гілкуюються каньйонами типу висохлих русел річок. Період обертання  навколо Сонця 687 діб, період обертання  навколо своєї осі 24 год. 37 хв. Два  відомих супутника Марса - Фобос  і Деймос. Значний науковий матеріал про Марс отриманий за допомогою  космічних апаратів "Маринер" і "Марс".

 

Треба сказати, ця планета  завжди розбурхувала нашу уяву, і поки вчені не довели, що на Марсі розумного  життя немає, ця курна планета  приваблювала (та й все ще привертає) величезну увагу до себе.

 

Поверхня Марса більш  цікава, ніж поверхню більшості планет. Як Меркурій, Венера і Земля, Марс переважно  складається з каменю і металу. Гори і кратери Марса покривають "рубцями" його нерівну поверхню. Пилові залізні оксиди надають планеті  специфічну червонувато-бурого забарвлення (тому Марс ще називають "Червоною планетою").

 

Тонкий шар атмосфери  і еліптична орбіта разом впливають  на температуру, яка коливається  від мінус 207 градусів за Фаренгейтом  до комфортним 80 градусів за тим же Фаренгейтом в літній період (знову  ж якщо перебувати на екваторі).

 

Останнім часом на Марсі  досліджуються величезні шторми, що кружляють над Марсом. Ці шторми дуже схожі на земні урагани.

 

А чи є вода на Марсі?

 

Існують відомості, що Марс був  найбільш комфортним і вологим близько 3,7 млрд. років тому. Але планета  поступово остигала, і вода, врешті-решт, замерзла. Залишки існують у вигляді  крижаних брил на полюсах - це так звані  полярні "шапки" Марса, які частково тануть в літній період.

 

А чи є життя на Марсі?

 

NASA у свій час заявило  про наявність мікроорганізмів  у метеорит в 1996 році, але ця  інформація не знайшла підтвердження.  Коротше кажучи, метою цього повідомлення  було ... переконання обивателів на  можливе існування життя на  цій планеті. Але не більше  того. А пошуки тривають ...

Не так давно зонд Mars Global Surveyor на Марсі виявив 120 русел  річок, випарується 3 млн. років тому. Професор - геохімік з університету Арізони Л. Лешін вважає, що великі запаси води могли зберегтися і до цього дня під марсіанської поверхнею. Причому цю ж гіпотезу підтверджує  і Р. Кузьмін з Інституту геохімії та аналітичної хімії. Він стверджує, що рідка вода знаходиться в самій  мерзлоті планети.

Крім річок, на Червоній планеті  були й океани, за своїм складом  схожі з земними океанами (це довів  аналіз марсіанського метеорита Nahkla, що впав в 1911 році в Єгипті; згодом у  ньому виявили іони кальцію, магнію і калію, які містяться і у воді земних океанів ). Таким чином, можна стверджувати, що життя на Марсі БУЛА. А чи існує вона сьогодні, навіть у вигляді найпростіших бактерій, можна буде з упевненістю сказати тільки після досліджень під час експедиції на Марс у 2001 році.

 

А якщо порівняти з Землею:

- Маса: 11% земної;

- Діаметр: 53% земної 

 

Юпітер.

 

Юпітер - п'ята за рахунком від Сонця, а також найбільша  планета нашої Сонячної системи, середня відстань від Сонця 5,2 а.е. (778 млн. км), екваторіальний діаметр  близько 142 800 км, полярний - близько 134100 км, маса 1, 9 * 10 ^ 27 кг (317,8 маси Землі).

 

 

Являє собою газорідке  тіло, твердої поверхні не має. Складається  головним чином з водню й гелію. У верхніх шарах Юпітера (атмосфері) спостерігаються бурхливі рухи, грозова  активність. Період обертання навколо  Сонця 11,9 року, період обертання навколо  своєї осі 9 год.45 хв. (для полярної зони) і 9 год .50,5 хв. для екваторіальній зони. Виявлено кільце шириною близько 6000 км і товщиною близько 1 км, що складається  з частинок розміром від кількох  мкм до кількох метрів.

 

Юпітер так масивний, що міг притягти до себе всі інші планети  Сонячної системи. Так що ж можна  побачити крізь високі хмари товстого шару атмосфери цього гіганта, що складається з гелію і водню, які, взаємодіючи, надають планеті  такий колір.

 

Найбільш відома особливість  Юпітера - це його вихорообразний згусток  хмар, які розташовуються вище за інших, причому будучи більш холодними, ніж навколишні хмари. Цей вихор  названий Великою Червоною Плямою. Червона Пляма схожа на гігантський  ураган, який викликає штормові вітри, що мчать з величезною швидкістю  над швидко обертаючою планетою. Вітри  дмуть проти годинникової стрілки  навколо цього гігантського вихрового  освіти зі швидкістю до 250 миль на годину (450 км на годину). Для порівняння: шторми на Землі рідко "розганяються" до швидкості, що перевищує 180 миль на годину. На площі Червона Пляма розміром з 2 наші планети! Причому цей вихор  вирує приблизно 300 років. Треба сказати, що Червона Пляма - лише одне з декількох  штормових утворень Юпітера.

 

Усередині Юпітера.

 

У центрі Юпітера є кам'яне  ядро, масою у багато разів більша за масу Землі. Але основна маса Юпітера - це досить значний шар газоподібних хмар, які закривають ядро.

 

Швидкий поворот Юпітера  призводить до деформації планети: діаметр  екватора на 7% більше, ніж діаметр  полюсний.

Навколо Юпітера існує  кілька тонких кілець і, щонайменше, 16 супутників. Найбільші: Ганімед (діаметр  близько 5260 км), Каллісто (діаметр близько 4800 км), Іо (близько 3600 км), Європа (близько 3130 км) - так звані Галілеєві супутники  планети. Складаються в основному  з "скельних" порід і льоду.

 

А якщо порівняти з Землею:

- Маса: 317,8 мас Землі; 

- Діаметр: 112 земних діаметрів 

 

Сатурн.

 

Сатурн - наступна планета  Сонячної системи, середня відстань від Сонця 9,54 а.е. (1,427 млрд. км), середній екваторіальний діаметр близько 120500 км, полярний - близько 107500 км, маса 5,68 * 10 ^ 26 кг (95,1 маси Землі). Середня щільність  Сатурна менша щільності води (близько 0,7 г/см ^ 3) - найменша для планет Сонячної системи. За будовою та хімічним складом в основному схожий на Юпітер. Період обертання навколо  Сонця 29,5 року, період обертання навколо  своєї осі близько 10,7 г (екваторіальні  області обертаються на 5% швидше полярних). Систему Сатурна входять  також знамениті кільця товщиною близько 1 км.

 

Як і Юпітер, його сусід, Сатурн має тверде ядро і газоподібну  решту. Але Сатурн більше відомий  своїми кільцями. Кілометрової товщини  кільця складаються з безлічі  частинок різного розміру: від дюйма (приблизно 2,5 см) до декількох метрів. Ясно, що планета має набагато більшу кількість кілець, ніж ми можемо побачити і порахувати. Але хоча ми не можемо побачити і порахувати всі кільця, однак ми здатні розрізнити 3 великих кільця (вони помітні в  хорошому телескоі).

 

Відкрито 18 супутників, що складаються  переважно з льоду й каменю; найбільший з них - Титан, діаметр  близько 5200 км. Титан облітає навколо  Сатурна кожні 16 днів, і ми можемо побачити його в аматорський телескоп з гарним збільшенням. Крім усього іншого, цей супутник розміром більше Меркурія, має значної товщини шар атмосфери, обволікаючий його поверхню.

Хоча вчені не впевнені, скільки "лун" у Сатурна, але  приблизно їхня кількість дорівнює 20, а може бути, і більше.

 

А якщо порівняти з Землею:

- Маса: 95 мас Землі; 

- Діаметр: 9,4 земних діаметру 

 

Уран.

 

Уран - сьома від Сонця  планета Сонячної системи. Середня  відстань від Сонця 19,18 а.е. (2871 млн. км), діаметр 50540 км, маса 8,69 * 10 ^ 25 (14,54 маси Землі). За будовою та хімічним складом в  основному подібний до Юпітера, але  містить значно більше метану й аміаку. Період обертання навколо Сонця 84 років, періодичного обертання навколо  своєї осі близько 17 год.14 хв. Відкрито 15 супутників Урану (найбільші Титанія, діаметр близько 1600 км, і Оберон, діаметром близько 1550 км) і кільця, подібні за будовою кільцю Юпітера.

 

Як і його сусіди, переважно  складається з газу (поверхню) і  маленького кам'яного ядра.

 

А якщо порівняти з Землею:

- Маса: 15 земних мас; 

- Диаметр: 4 земних.

 

Нептун.

 

Нептун - передостання планета  Сонячної система, середня відстань від Сонця 30,1 а.е. (4497 млн. км), середній діаметр близько 50000 км, маса 1,02 * 10 ^ 26 кг (17,2 маси Землі). У цілому подібний до Урану, але відрізняється бурхливими процесами в атмосфері. Період обертання  навколо Сонця 164,8 року, період обертання  навколо своєї осі 16 год 6 хв. Відкрито в 1846 році німецьким астрономом І. Галле  з теоретичних прогнозам французького астронома У. Ж. Левер'є та англійського астронома Дж.К.Адамса.

 

Склад - кам'яне ядро, вкрите льодом, водень, гелій, метан. Як і інші газоподібні планети, у своїй  атмосфері Нептун має швидкі ураганні вітри, але планета містить, як передбачається, глибокий океан, що складається з  води.

Швидке обертання планети  постачає енергією люті вітри і безліч штормів. Є також незначний шар  кілець і 8 супутників (найбільший - Тритон, діаметр близько 3200 км).

 

З-за дивною орбіти Плутона  Нептун іноді виявляється самої  віддаленої від Сонця планетою. З 1979 року Нептун був 9-й планетою від  Сонця. 11 лютого 1999 він перетнув орбіту Плутона і ще раз став 8-й планетою від Сонця, де і залишиться на наступні 228 років.

 

А якщо порівняти з Землею:

- Маса: 17 земних;

- Діаметр: 4 земних.

 

Плутон.

 

Плутон - остання і найбільш віддалена від Сонця планета  Сонячної системи. Середня відстань від Сонця 39,44 а.е. (5,9 * 10 ^ 12 км), діаметр  близько 2300 км, маса 1,2 * 10 ^ 22 (0,22 маси Землі). Період обертання навколо Сонця 248,6 року, період обертання навколо  своєї осі 6,4 доби. Плутон має супутник - Харон, який можна порівняти за розмірами з планетою (діаметр  близько км).

 

Плутон, розміром з 2-3 Місяця (природного супутника Землі), холодна, темна і "заморожена" планета. Щодо трохи відомо про неї - цій  планеті з дивною орбітою.

 

Склад Плутона - імовірно включає  в себе камінь і лід, має тонку  атмосферу, що складається з азоту, метану і вуглецевої одноокисі.

 

248-річна орбіта Плутона  проходить так, що планеті доводиться  перетинати шлях Нептуна. Як  вже було сказано в розділі  "Нептун", з 1979 року і до  початку 1999 року Плутон був  8-й планетою від Сонця. Але  тепер Плутон залишиться 9-й планетою  протягом наступних 228 років. 

Орбіта цієї дивовижної планети  нахилена під кутом в 17 градусів до орбіти Землі. Цікаво, що є відомості  про те, що Плутон "пішов" від  Нептуна. Таким чином, Плутон може розцінюватися  як колишній супутник Нептуна. Але існує  думка, що Плутон - великий астероїд або навіть, що планета - це комета. У  цій області ведуться активні  суперечки.