Планеты земної группы

Планеты земної группы.

Вступление.

Серед численних небесних світил, досліджуваних сучасної астрономією, особливу увагу займають планети. Адже всі ми добре знаємо, що Земля, де ми живемо, є планетою, отже планети — тіла, в основному схожі на нашу Земле.

Однак у світі планет ми зустрінемо двох, цілком схожий один на друга. Розмаїття фізичних умов на планетах дуже велике. Відстань планети від поверхні Сонця (отже, і кількість сонячного тепла, і температура поверхні), її розміри, напруга сили тяжкості лежить на поверхні, орієнтування осі обертання, визначальна зміну часів року, наявність і склад атмосфери, внутрішню будову і ще властивості різні в всіх дев’яти планет Сонячної системы.

Ведучи мову про розмаїтті умов на планетах, ми можемо глибше пізнати закони їх розвитку та з’ясувати їх взаємозв'язок серед тих чи інші властивостями планет. Приміром, від розмірів, є і температури планети залежить її спроможність утримувати атмосферу тієї чи іншої складу, а наявність атмосфери своєю чергою впливає теплової режим планеты.

Як свідчить вивчення умов, у яких можливо зародження і розвиток живої матерії, лише з планетах ми можемо шукати ознаки існування органічного життя. Саме тому вивчення планет, крім загального інтересу, має значення з погляду космічної биологии.

Вивчення планет має значення, крім астрономії, та інших областей науки, насамперед наук Землю — геології і геофізики, а також і космогонии-науки про походження та розвитку небесних тіл, у цьому однині і нашої Земли.

До планет земної групи ставляться планети: Меркурій, Венера, Земля і Марс.

[pic].

Меркурій. Загальні сведения.

Меркурій — найближча до Сонцю планета сонячної системи. Середнє відстань від Меркурія до Сонця лише 58 млн. км. Серед великих планет має найменші розміри: її діаметр 4865 км (0,38 діаметра Землі), маса 3,304*1023 кг (0,055 маси Землі чи 1:6 025 000 маси Сонця); середня щільність 5,52 г/см3. Меркурій — яскраве світило, але побачити його за небі не так усе просто. Річ у тім, що, перебуваючи поблизу Сонця, Меркурій завжди видно нам неподалік сонячного диска, відхід нього то вліво (на схід), то вправо (на захід) лише з невеличке відстань, яке перевершує 28О. Тому його побачити лише у дні року, що він відступає від Сонця найбільш велику відстань. Нехай, наприклад, Меркурій відсунувся від поверхні Сонця вліво. Сонце і всі світила у своїй добовому русі пливуть по небу зліва-направо. Отож спочатку заходить Сонце, а ще через годину з гаком заходить Меркурій, і слід шукати цю планету низько Західним горизонтом.

Движение.

Меркурій рухається навколо Сонця середньому становив відстані 0,384 астрономічні одиниці (58 млн. км) по еліптичної орбіті з великим ексцентриситетом е-0,206; в перигелії відстань до Сонця становить 46 млн.км., а афелії 70 млн. км. Повний обліт навколо Сонця планета робить упродовж трьох земні місяці чи 88 діб від швидкістю 47,9 км/сек. Рухаючись зі свого шляху навколо Сонця, Меркурій водночас повертається навколо своєї осі отже, до Сонцю звертається завжди сама й також його половина. Це означає, що мешканці однієї боці Меркурія завжди день, але в інший — ніч. У 60-х рр. з допомогою радіолокаційних спостережень було встановлено, що Меркурій обертається навколо осі у напрямку (тобто. як й у орбітальному русі) з періодом 58,65 діб (щодо зірок). Тривалість Сонячних діб на Меркурії становить 176 днів. Екватор нахилений до площині його орбіти на майже 7°. Кутова швидкість осьового обертання Меркурія становить 3/2 орбітального й відповідає кутовий швидкості його руху на орбіті, коли планета перебуває у перигелії. З цього можна припустити, що швидкість обертання Меркурія обумовлена приливними силами із боку Солнца.

Атмосфера.

Меркурій, можливо, позбавлений атмосфери, хоча поляризаційні і спектральні спостереження свідчить про наявність слабкої атмосфери. З допомогою «Маринера-10» було встановлено присутність у Меркурія сильно розцяцькованої газової оболонки, яка перебуває головним чином із гелію. Ця атмосфера полягає в динамічній рівновазі: кожен атом гелію перебуває у ній близько 200 днів, після чого залишає планету, його ж його місце займає інша частинка зі плазми сонячного вітру. Крім гелію, у атмосфері Меркурія знайдено небагато водню. Його приблизно 50 разів менша, ніж гелію. [pic] Виявилося також, що Меркурій має слабким магнітним полем, напруженість якого становить усього 0,7% земного. Нахил осі диполя до осі обертання Меркурія 120 (у Землі 110) Тиск у поверхні планети приблизно 500 млрд. разів менша, ніж в поверхні Земли.

Температура.

Меркурій значно ближчою до Сонцю, ніж Земля. Тому Сонце у ньому світить і гріє усемеро сильніше, ніж в нас. На денний боці Меркурія страшно спекотно, там вічне пекло. Виміри показують, що температура там піднімається до 400О вище нуля. Натомість нічний боці може бути завжди сильний мороз, який, мабуть, сягає 200О і навіть 250О нижче нуля. Виходить отже одна його половина — гаряча кам’яна пустеля, іншу половина — крижана пустеля, можливо, покрита замерзлими газами.

Поверхность.

З пролітної траєкторії космічного апарату «Маринер-10» 1974 р. було сфотографовано понад 40% поверхні Меркурія з дозволом від 4 мм до 100 м, що дозволило побачити Меркурій приблизно таке ж, як Місяць в темряві з Землі. Багатство кратерів — найочевидніша риса його поверхні, яку по-первому враженню можна уподібнити Луне.

Справді, морфологія кратерів близька до місячної, їх ударне походження поза сумнівами: в багатьох видно окреслене вал сліди викидів роздрібненого під час удару матеріалу із заснуванням у низці випадків характерних яскравих променів і полі вторинних кратерів. В багатьох кратерів помітна центральна гірка і з террасная структура внутрішнього схилу. Цікаво, що такими особливостями мають як практично всі великі кратери діаметром понад 40−70 км, а й значно більше число кратерів менших розмірів, не більше 5−70 км (звісно, тут про збереглися кратерах). Ці особливості можна відвести як у рахунок більшої кінетичної енергії тіл, выпадавших на поверхню, і на рахунок самої матеріалу поверхности.

Ступінь ерозії і згладжування кратерів різна. У цілому нині меркурианские кратери проти місячними менш глибокі, що теж можна пояснити більшої кінетичній енергією метеоритів через більшого, ніж Місяці прискорення сили тяжкості на Меркурії. Тому утворюючий під час удару кратер ефективніше заповнюється выбрасываемым матеріалом. З цієї причини вторинні кратери розташовані ближчі один до центральному, ніж Місяці, і відкладення роздрібненого матеріалу меншою мірою маскують первинні форми рельєфу. Самі вторинні кратери глибше місячних, що ж пояснюється лише тим, що які на поверхню осколки відчувають сильніший прискорення сили тяжести.

Також, як і Місяці, за залежність від рельєфу виділити домінуючі нерівні «материкові» і більш гладкі «морські» райони. Останні переважно є улоговини, яких, проте, значно коротші, ніж Місяці, їх розміри звичайно перевищують 400- 600 км. До того ж, деякі улоговини слабко помітні і натомість навколишнього рельєфу. Винятком є згадувана велика улоговина Канорис (Море Спеки) завдовжки близько 1300 км, нагадує відоме Море Дощів на Луне.

У переважної материкової частини поверхні Меркурія можна назвати як сильно кратеризированные райони, із найбільшою ступенем деградації кратерів, і що займають великі території старі межкратерные плоскогір'я, які свідчать про широко розвиненому древньому вулканизме. Це найбільш древні збережені форми рельєфу планети. Вирівняні поверхні улоговин, очевидно, вкриті найбільш товстим шаром роздрібнених порід — реголіту. Поруч із невеликим числом кратерів тут зустрічаються складчасті гребки, схожі на місячні. Деякі з прилеглих до котловинам рівнинних ділянок, мабуть, утворилися при відкладень викинули з них матеріалу. Разом про те більшість рівнин знайдено цілком конкретні свідоцтва їх вулканічного походження, але це вулканизм пізніших часів, ніж межкратерных плоскогір'ях. Уважне вивчення виявляє ще одне щонайцікавішу особливість, яка проливає світло на історію формування планети. Йдеться характерних сліди тектонічної активності у глобальному масштабі як специфічних крутих уступів, чи укосівескарпів. Ескарпи мають протяжність від 20−500 км і висоту схилів від кілька сотень метрів до 1−2 км. По морфології і геометрії розташування лежить на поверхні вони відрізняються звичні тектонічних розривів і скидів, можна побачити на Місяці і Марсі, і швидше утворилися з допомогою надвигов, нашарувань внаслідок напруги в поверхневому шарі, що виникли при стискуванні Меркурія. Про це свідчать горизонтальне усунення валів деяких кратеров.

Деякі з ескарпів зазнали ударної бомбардуванню і лише частково зруйновані. Це означає, що вони утворилися раніше, ніж кратери з їхньої поверхні. По звуження ерозії цих кратерів можна дійти висновку, що стиснення кори відбувався за період освіти «морів» близько чотирьох млрд. років тому. Найімовірнішою причиною стискування потрібно, певне, вважати початок остигання Меркурія. Відповідно до іншого цікавому припущенню, висунутому низкою спеціалістів, альтернативним механізмом потужної тектонічної активності планети у період може бути приливне уповільнення обертання планети приблизно 175 раз: від спочатку гаданого значення близько 8 годин до 58,6 суток.

[pic].

Венера.

Общие сведения.

Венера — друга щодо близькості до Сонцю планета, майже такої ж розміру, наче земля, а її маса більш 80% земної маси. З цих причин Венеру іноді називають близнюком чи сестрою Землі. Проте поверхню й атмосфера цих двох планет зовсім різні. На Землі є річки, озера, океани і атмосфера, якої ми дихаємо. Венера — обжигающе гаряча планета зі щільною атмосферою, що б згубної в людини. Середнє відстань від Венери до Сонця 108,2 млн. км; воно практично постійно, оскільки орбіта Венери ближчі один до окружності, ніж наша планета. Венера одержує вигоду від Сонця два рази більше світла, і тепла, ніж Земля. Проте з тіньової боку на Венері панує мороз більш 20 градусів нижче нуля, оскільки сюди не потрапляють стане сонячне проміння протягом дуже довгого часу. Планета має дуже щільну, глибоку і дуже хмарну атмосферу, яка дозволяє нам побачити поверхню планети. Атмосферу (газову оболонку) відкрив М. У. Ломоносов в 1761 року, що також показало подібність Венери із Землею. Супутників планета не имеет.

Движение.

Венера має майже кругову орбіту (ексцентриситет 0,007), що вона обходить за 224,7 земних діб від швидкістю 35 км/сек. з відривом 108,2 млн. кілометрів від Сонця. Поворот навколо осі Венера робить за 243 земних дня — максимальне час серед усіх планет. Навколо своєї осі Венера обертається у бік, тобто у напрямі, протилежному рухатися орбіті. Таке повільне, до того ж зворотне, обертання означає, що, якщо поглянути з Венери, Сонце піднімається і заходить лише двічі протягом року, оскільки венерианские добу рівні 117 земним. Вісь обертання Венери майже перпендикулярна до орбітальної площині (нахил 3°), тому відсутні сезони року — одного дня нагадує інший, має однакову тривалість і однакову погоду. Ця погодная однотипність ще більше посилюється специфічністю венеріанської атмосфери — її сильним парниковим ефектом. Також Венера, подібно Місяці, має фази. Температура.

Температура близько 750 До на всю поверхню й удень, і тільки вночі. Причина такої високої температури у поверхні Венери — парниковим ефект: стане сонячне проміння порівняно легко проходять крізь хмари її атмосфери і нагрівають поверхню планети, але теплове інфрачервоне випромінювання самої поверхні виходить крізь атмосферу знову на космос з великими труднощами. На Землі, де кількість вуглекислого газу атмосфері невелика, природний парниковий ефект підвищує глобальну температуру на 30° З, але в Венері ж він піднімає температуру поки що не 400 °C. Вивчаючи фізичні наслідки найсильнішого парникового ефекту на Венері, ми добре розуміємо ті результати, яких можуть призвести нагромадження надлишків тепла Землі, викликаного зростання концентрацією вуглекислого газу атмосфері через спалювання викопного палива — вугілля й нафти. У 1970 р. перший космічний корабель, прибулий на Венеру, зміг встояти страшну спеку лише близько години, і цього саме вистачило, щоб послати на Землю дані щодо умов на поверхности.

Атмосфера.

Загадкова атмосфера Венери була центральним пунктом програми досліджень з допомогою автоматичних апаратів протягом останніх два десятиліття. Найважливішими аспектами її досліджень було хімічний склад, вертикальна структура і динаміка повітряної середовища. Значну увагу відводилося хмарному покриву, граючому роль непереборного бар'єра для проникнення глиб атмосфери електромагнітних хвиль оптичного діапазону. При телевізійної зйомці Венери вдавалося отримати зображення лише хмарного покриву. Незрозумілими були надзвичайна сухість повітряної середовища проживання і її феноменальний парниковий ефект, завдяки якому фактична температура поверхні, і нижній верств тропосфери виявилася понад 500 вище ефективної (равновесной).

Атмосфера Венери вкрай спекотна і суха, завдяки парниковому ефекту. Вона що є щільне ковдру з вуглекислого газу, утримує тепло, зайшле від поверхні Сонця. Через війну накопичується дуже багато теплової енергії. Тиск у поверхні 90 бар (як і земних морях на глибині 900 м). Космічні кораблі доводиться конструювати те щоб вони витримували нищівну, раздавливающую силу атмосферы.

Атмосфера Венери складається переважно з вуглекислого газу (CO2)-97%, що може діяти свого роду покривало, затримуючи сонячне тепло, і навіть невеликої кількості азоту (N2)-2,0%, водяної пари (H2O)-0,05% і кисню (Про)-0,1%. У нинішньому вигляді малих домішок виявлено соляна кислота (HCl) і плавикова кислота (HF). Загальна кількість вуглекислого газу на Венері і Землі приблизно однакове. Лише на самій Землі вона пов’язана в осадових породах й почасти поглинеться водними масами океанів, на Венері ж весь він сконцентрований у атмосфері. Днем поверхню планети освітлена розсіяним сонячним світлом приблизно від такий інтенсивністю, як і похмурий день, на Землі. Вночі на Венері помічено багато молний.

Хмари Венери складаються з мікроскопічних крапельок концентрованої сірчаної кислоти (H2SO4). Верхній шар хмар віддалений від поверхні на 90 км, температура там близько 200 До; нижній шар — на 30 км, температура близько 430 До. Ще нижче так спекотно, що хмар немає. Зрозуміло, лежить на поверхні Венери немає рідкої води. Атмосфера Венери лише на рівні верхнього хмарного шару обертається у тому напрямі, що і поверхня планети, але значно швидше, роблячи оборот за 4 діб; це явище називають суперротацией, і пояснення йому доки найдено.

Поверхность.

Поверхность Венери покрита сотнями тисяч вулканів. Є кілька дуже великих: заввишки 3 км і завширшки 500 км. Та більшість вулканів має 2−3 км в поперечнику і майже 100 метрів за висоту. Вилив лави на Венері відбувається значно довше, ніж Землі. Венера занадто гаряча у тому, щоб там були лід, дощі чи бурі, тому немає істотних атмосферних впливів (вивітрювання). Отже, вулкани і кратери майже залишилися незмінними відтоді, як вони утворилися мільйони тому. [pic] Венера покрита твердими породами. Під ними циркулює розпечена лава, що викликає напруга тонкого поверхневого шару. Лава постійно викидається з отворів і розривів твердих породах. Крім того, вулкани постійно викидають струменя дрібних крапельок сірчаної кислоти. У певних місцях густа лава, поступово сочась, накопичується як величезних калюж до 25 км. За інших місцях величезні бульки лави утворюють лежить на поверхні бані, які потім опадают.

На поверхні Венери виявлено порода, багата калієм, ураном і торієм, що у земних умовах відповідає складу не первинних вулканічних порід, а вторинних, минулих экзогенную переробку. У інших містах лежить на поверхні залягає крупнощебенчатый і глыбовый матеріал темних порід з щільністю 2,7−2,9 г/см та інші елементи, характерні для базальтів. Отже, поверхневі породи Венери виявилися так само, як у Місяці, Меркурії і Марсі, излившимися магматическими породами основного состава.

Про внутрішнє будову Венери відомо мало. Мабуть, має металеве ядро, що займає 50% радіуса. Але магнітного поля у планети немає внаслідок її дуже повільного вращения.

Венера зовсім на гостинний світ, як і коли — то передбачалося. Зі свого атмосферою з вуглекислого газу, хмар з сірчаної кислоти і страшної спекою вона зовсім непридатна в людини. Під вагою цієї інформації впали деякі надії: адже менш як 20 років тому я багато вчені вважали Венеру більш обіцятиме інвестору об'єктом для космічних досліджень, ніж Марс .

[pic].

Земля. Загальні сведения.

Земля — третя від поверхні Сонця планета Сонячної системи. За формою Земля близька до эллипсоиду, сплюснутому у полюсів, і розтягнутому в екваторіальній зоні. Середній радіус Землі 6371,032 км, полярний — 6356,777 км, екваторіальний — 6378,160 км. Маса — 5,976*1024 кг. Середня щільність Землі 5518 кг/мі. Площа Землі 510,2 млн. кмІ, із яких приблизно 70,8% посідає Світовий океан. Його середня глибина близько 3,8 км, максимальна (Марианская западина в Тихому океані) дорівнює 11,022 км; обсяг води 1370 млн. кмі, середня солоність 35 г/л. Суша становить відповідно 29,2% і утворить шість материків й заселили острови. Вона піднімається над рівнем моря загалом на 875 м; найбільша висота (вершина Джомолунгма в Гімалаях) 8848 м. Гори відведено понад 1/3 поверхні суші. Пустелі покривають близько 20% поверхні суші, савани і рідколісся — близько 20%, лісу — близько тридцяти%, льодовики — понад 10%. Понад 10% суші зайнято під сільськогосподарськими угіддями. У Землі є єдиний супутник — Луна.

Завдяки своїм унікальним, можливо, єдиним у Всесвіті природним умовам, Земля стала місцем, де виникла розвинулася органічна життя. За сучасними космогонічним уявленням планета утворилася приблизно 4,6 — 4,7 млрд. років тому з захопленого притяганням Сонця протопланетного хмари. На освіту перших, найдавніших з вивчених гірських порід знадобилося 100−200 млн. років. Приблизно 3,5 млрд. років як розв’язано виникли умови, сприятливі до виникнення життя. Homo sapiens (Людина розумна) як вид з’явився приблизно півмільйона років як розв’язано, а формування сучасного типу людини відносять вчасно відступу першого льодовика, тобто близько сорока тис. років назад.

Движение.

Подібно інших планет рухається навколо Сонця по еліптичної орбіті, ексцентриситет якої 0,017. Відстань від Землі до Сонця різних точках орбіти неоднакове. Середнє ж відстань близько 149,6 млн. км. У процесі руху нашої планети навколо Сонця площину земного екватора переміщається паралельно сама собі в такий спосіб, що у одних ділянках орбіти земну кулю нахилений до Сонцю своїм північним півкулею, а інших — південним. Період звернення навколо Сонця становить 365,256 днів, при добовому обертанні - 23 год. 56 хв. Вісь обертання Землі розташована під кутом 66.5є до площині її руху навколо Сонця. Атмосфера.

Атмосфера Землі полягає на 78% з азоту та на 21% з кисню (інших газів у атмосфері обмаль); це результат тривалої еволюції під впливом геологічних, хімічних і біологічних процесів. Можливо, первинна атмосфера Землі була багата воднем, і потім щез. Дегазація надр наповнила атмосферу вуглекислим газом і водяником пором. Але пар сконденсировался в океанах, а двоокис вуглецю виявилася пов’язаної в карбонатних породах. Отже, у атмосфері залишився азот, а кисень з’явився поступово внаслідок життєдіяльності біосфери. Ще 600 млн. років тому я зміст кисню повітря було разів у 100 нижче нынешнего.

Наша планета оточена великої атмосферою. Відповідно до температурою складом і фізичними властивостями атмосфери можна розділити на різні верстви. Тропосфера — це область, що між поверхнею Землі та заввишки 11 км. Це дуже товстий і густий шар, у якому велику частина водяних парів, що у повітрі. У ньому мають місце майже всі атмосферні явища, які безпосередньо цікавлять жителів Землі. У тропосфері перебувають хмари, атмосферні опади тощо. буд. Шар що відокремлює тропосферу наступного атмосферного шару — стратосфери, називається тропопауза. Це область дуже низьких температур.

Склад стратосфери той самий, як і тропосфери, проте у ній і його концентрується озон. Іоносфера, тобто іонізований шар повітря, утвориться як мінімум в тропосфері, і у нижчих шарах. Вона відбиває високо частотні радиоволны.

Атмосферне тиск лише на рівні поверхні океану становить при нормальних умов приблизно 0,1 МПа. Вважають, що земна атмосфера дуже змінилася у процесі еволюції: збагатилася киснем і набрав сучасний склад внаслідок тривалого взаємодії з гірськими породами й за участі біосфери, т. е. рослинних і тварин організмів. Доказом те, що такі зміни насправді відбулися, служать, наприклад, поклади кам’яного вугілля й потужні пласти відкладень карбонатів в осадових породах, вони містять величезна кількість вуглецю, який раніше входила до складу земної атмосфери як вуглекислого газу та окису вуглецю. Науковці вважають, що давня атмосфера з газоподібних продуктів вулканічних вивержень; про її складі судять з хімічної аналізу зразків газу, «замурованих «в пустотах древніх гірських порід. У досліджених зразках, вік яких приблизно 3,5 млрд. років міститься приблизно 60% вуглекислого газу, інші ж 40% - сполуки сірки, аміак, хлористий і фтористий водень. У невеличкому кількості знайдено азот і інертні гази. Весь кисень був хімічно связанным.

Для біологічних процесів Землі важливого значення має озоносфера — шар озону, які перебувають в розквіті від 12 до 50 км. Область вище 50−80 км називають іоносферою. Атоми і молекули у тому шарі інтенсивно ионизируются під впливом сонячної радіації, зокрема, ультрафіолетового проміння. Якби озоновий шар, потоки випромінювання доходили до Землі, виробляючи руйнації в наявних там живих організмах. Нарешті, на відстанях понад тисячу км газ настільки розріджений, що сутички між молекулами перестають відігравати суттєву роль, а атоми ионизированы більш як наполовину. На висоті близько 1,6 і 3,7 радіусів Землі перебувають перший і другий радіаційні пояса.

[pic].

Будова планеты.

Основну роль дослідженні внутрішнього будівлі Землі грають сейсмічні методи, засновані на дослідженні поширення у її товщі пружних хвиль (як поздовжніх, і поперечних), які виникають за сейсмічних подіях — при природних землетрусах і цього вибухів. З цих досліджень Землю умовно поділяють втричі області: кору, мантію і ядро (у центрі). Зовнішній шар — кора — має середню товщину порядку 35 км. Основні типи земної кори — континентальний (материковий) і океанічний; у перехідній зоні від материка до океану розвинена кора проміжного типу. Товщина кори змінюється у досить широкого межах: океанічна кора (з урахуванням шару води) має товщину порядку 10 км, тоді як товщина материковій кори вдесятеро більше. Поверхневі відкладення займають шар завтовшки близько двох км. Під ними перебуває гранітний шар (на континентах його товщина 20 км), а нижче — приблизно 14-кілометровий (і континентах, й у океанах) базальтовий шар (нижня кора). Щільність у центрі Землі близько 12,5 г/смі. Середні щільності становлять: 2,6 г/сміу Землі, 2,67 г/сміу граніту, 2,85 г/сміу базальта.

На глибину приблизно від 35 до 2885 км простирається мантія Землі, яку називають також силікатну оболонку. Вона відокремлюється від кори різкій кордоном (так звана кордон Мохоровича), глибше якої швидкості як поздовжніх, і поперечних пружних сейсмічних хвиль, і навіть механічна щільність стрибкоподібно зростають. Щільності в мантії збільшуються принаймні зростання глибини приблизно від 3,3 до 9,7 г/смі. У корі і (частково) в мантії розташовуються великі літосферні плити. Їх вікові переміщення як визначають дрейф континентів, помітно впливає на образ Землі, але причетні і до розташуванню сейсмічних зон на планете.

Ще один виявлена сейсмічними методами кордон (кордон Гутенберга) — між мантією і зовнішніх ядром — розташований глибині 2775 км. Тут швидкість поздовжніх хвиль падає від 13,6 км/с (в мантії) до 8,1 км/с (в ядрі), а швидкість поперечних хвиль зменшується від 7,3 км/с нанівець. Останнє означає, що зовнішнє ядро є рідким. За сучасними уявленнями зовнішнє ядро складається з сірки (12%) і заліза (88%). Нарешті, на глибинах понад 5120 км сейсмічні методи виявляють наявність твердого внутрішнього ядра, частку частку якого припадає 1,7% маси Землі. Імовірно, це железо-никелевый сплав (80% Fe, 20% Ni).

Гравітаційне полі Землі з точністю описується законом всесвітнього тяжіння Ньютона. Прискорення вільного падіння від поверхні Землі окреслюється гравітаційної, і відцентровій силою, зумовленої обертанням Землі. Прискорення вільного падіння у поверхні планети становить 9,8 м/cІ. Земля володіє магнітним і електричним полями. Магнітне полі від поверхні Землі складається з постійної (чи мінливою досить повільно) і перемінної частин; останню зазвичай належать до варіаціям магнітного поля. Головне магнітне полі має структуру, близьку до дипольної. Магнітний дипольный момент Землі, рівний 7,98T10²⁵ одиниць СГСМ, спрямований приблизно протилежно механічному, хоча у час магнітні полюси роком дещо зміщено стосовно географічним. Їх становище, втім, змінюється згодом, і було ці зміни досить повільні, за геологічні часові відтинки, по палеомагнитным даним, виявляються навіть магнітні інверсії, тобто звернення полярності. Напруженості магнітного поля на північному і південному магнітних полюсах рівні відповідно 0,58 і 0,68 Еге, але в геомагнитном екваторі - близько 0,4Э. Електричне полі від поверхні Землі загалом має напруженість близько 100 В/м і спрямоване вертикально вниз — це зване полі ясною погоди, але ці полі відчуває значні (як періодичні, і нерегулярні) варіації. Луна.

Місяць — природний супутник Землі та найближче до нас небесне тіло. Середнє відстань до Місяця — 384 000 кілометрів, діаметр Місяця близько 3476 км. Середня щільність Місяця становить 3,347 г/смі або близько 0,607 середньої щільності Землі. Маса супутника 73 трильйона тонн. Прискорення сили тяжкості лежить на поверхні Місяця 1,623 м/сІ.

[pic] Місяць рухається навколо Землі з середньої швидкістю 1,02 км/сек по приблизно еліптичної орбіті у тому напрямі, у якому рухається переважна більшість інших тіл Сонячної системи, тобто проти годинниковий стрілки, якщо поглянути на орбіту Місяця із боку Північного полюси світу. Період звернення Місяця навколо Землі, так званий сидерический місяць дорівнює 27,321 661 середніх діб, але піддається невеликим коливань і дуже малому віковому сокращению.

Михайловський захищена атмосферою, поверхню Місяця нагрівається днем до +110о З, а вночі вистигає до -120° З, проте, як показали радионаблюдения, ці величезні коливання температури проникають всередину тільки кілька дециметрів внаслідок надзвичайно слабкої теплопровідності поверхневих слоев.

Рельєф місячної поверхні забезпечено переважно з’ясований внаслідок багаторічних телескопічних спостережень. «Місячні моря », що займають близько сорока % видимої поверхні Місяці, є рівнинні низовини, перетнуті тріщинами і невисокими звивистими валами; великих кратерів на морях порівняно мало. Багато моря оточені концентричними кільцевими хребтами. Інша, світліша поверхню покрита численними кратерами, кольцевидными хребтами, борознами й дуже далее.

Марс.

Общие сведения.

Марс — четверта планета Сонячної системи. Марс — від грецького «Mas» — чоловіча сила — бог війни. За основними фізичним характеристикам Марс належить до планет земної групи. По діаметру майже вдвічі нижча Землі та Венери. Середнє відстань від поверхні Сонця становить 1,52 а.є. Екваторіальний радіус дорівнює 3380 км. Середня щільність планети — 3950 кг/мі. Марс має дві супутника — Фобос і Деймос.

Атмосфера.

Планета оповита газової оболонкою — атмосферою, має меншу щільність, ніж земна. Навіть у глибоких впадинах Марса, де тиск атмосфери найбільше, приблизно в 100 разів менша, ніж в Землі, але в рівні марсіанських гірських вершин — в 500−1000 раз менше. По складу вона нагадує атмосферу Венери й містить 95,3% вуглекислого газу з додатком 2,7% азоту, 1,6% аргону, 0,07% окису вуглецю, 0,13% кисню і близько 0,03% водяної пари, зміст якого змінюється, і навіть домішки неону, криптона, ксенона.

[pic].

Середня температура на Марсі значно нижчі від, ніж Землі близько -40° З. При найсприятливіших умовах влітку під час денний половині планети повітря прогрівається до 20° З — цілком прийнятна температура для жителів Землі. Але зимової вночі мороз може становити -125° З. Такі різкі перепади температури викликані тим, що розріджена атмосфера Марса не здатні довго утримувати тепло.

Над поверхнею планети часто дмухають сильні вітри, швидкість яких сягає 100 м/с. Мала гравітація дозволяє навіть розрідженим потокам повітря піднімати величезні хмари пилу. Іноді досить великі області на Марсі бувають охоплені грандіозними пиловими бурями. Глобальна пилова буря бушувала вересня 1971 до січня 1972 р., піднявши у повітря на висоту понад десять км майже мільярд тонн пыли.

Водяного пара у атмосфері Марса зовсім небагато, але за низьких тиску і температурі він перебуває у стані, близький до насиченню, і часто збирається у хмари. Марсіанські хмари досить невиразні по порівнянню з земними, хоча мають розмаїття різноманітних форм і різноманітні види: перисті, хвилясті, подветренные (поблизу великих крейдяних гір і під схилами великих кратерів, у місцях захищених від вітру). Над низинами, каньйонами, долинами — і дні кратерів в холодну пору діб часто стоять туманы.

Як засвідчили знімки з американських посадкових станцій «Викинг-1 «і «Викинг-2 «марсіанське небо в ясну погоду має блідо-рожевий колір, що пояснюється розсіюванням сонячного світла на пылинках і підсвічуванням димки помаранчевої поверхнею планети. За відсутності хмар газова оболонка Марса значно прозорішим, ніж земна, зокрема й у ультрафіолетового проміння, небезпечні живих организмов.

Сезоны.

Сонячні добу на Марсі тривають 24 год. 39 хв. 35 з. Значний нахил екватора до площині орбіти призводить до того, що у одних ділянках орбіти висвітлюються і обігріваються Сонцем переважно північні широти Марса, на інших — південні, т. е. відбувається зміна сезонів. Марсіанський рік триває близько 686,9 днів. Зміна пір року на Марсі відбувається як і, як у Землі. Найяскравіше сезонні зміни виявляється у полярних областях. У зимовий період полярні шапки займають значну площа. Кордон північної полярною шапки може відійти від полюси на третину відстані від екватора, а кордон південної шапки долає половину цього відстані. Така викликана тим, що у північній півкулі зима настає, коли Марс проходить через перигелій своєї орбіти, а південному — коли через афелій. Через це зима на південній півкулі холодніше, ніж у північному. Эллиптичность марсіанської орбіти призводить до значним розбіжностям клімату північного і південного півкуль: у широтах зима холодніше, а літо тепліше, ніж у південних, але коротше, ніж у північних. Коли північній півкулі Марса настає літо, північна полярна шапка швидко зменшується, але у цей час зростає інша — біля південного полюси, де настає зима. Наприкінці XIX — початку ХХ століття вважали, що полярні шапки Марса — це льодовики і снігу. За сучасними даним, обидві полярні шапки планети — північна і південна — складаються з твердої двоокису вуглецю, т. е. сухого льоду, що утворюється при замерзанні вуглекислого газу, що до складу марсіанської атмосфери, і з водяного льоду з додатком мінеральної пилу. Будова планеты.

У результаті малої маси гравітація на Марсі майже тричі нижче, ніж Землі. Нині структура гравітаційного поля Марса детально вивчена. Вона свідчить про невеличке відхилення від однорідної розподілу щільності в планеті. Ядро може мати радіус майже половину радіуса планети. Очевидно, воно складається з чистого заліза або з сплаву Fe-FeS (железо-сульфид заліза) і, можливо, розчиненої у яких водню. Очевидно, ядро Марса частково чи цілком досі у рідкому состоянии.

Марс повинен мати потужну кору завтовшки 70−100 км. Між ядром і корою перебуває силікатна мантія, збагачена залізом. Червоні окисли заліза, наявні у поверхневих породах, диктують кольору планети. Зараз Марс продовжує остывать.

Сейсмічна активність планети слабая.

Поверхность.

Поверхня Марса, здавалося б, нагадує місячну. Проте за насправді його рельєф вирізняється великим розмаїттям. Протягом довгої геологічної історії Марса його поверхня змінювали виверження вулканів і марсотрясения. Глибокі шрами в очах бога війни залишили метеорити, вітер, вода і льоди.

Поверхня планети полягає ніби з двох контрастних частин: древніх високогір'їв, покриваючих південне півкуля, і молодших рівнин, зосереджених в північних широтах. З іншого боку, виділяються два великих вулканічних району — Елізіум і Фарсида. Різниця висот між гірськими і рівнинними областями сягає 6 км. Чому різні райони так відрізняються одна від друга досі неясно. Можливо, собі такий розподіл пов’язано з дуже давньої катастрофою — падінням на Марс великого астероида.

[pic].

Высокогорная частина зберегла сліди активної метеоритної бомбардування, яка походила близько чотирьох млрд. років тому я. Метеоритні кратери покривають 2/3 поверхні планети. На старих високогір'ях їх не менше, скільки на Місяці. Але хто марсіанські кратери через вивітрювання встигли «втратити форму ». Деякі їх, очевидно, колись було розмито потоками води. Північні рівнини виглядають цілком інакше. 4 млрд. років тому них було чимало метеоритних кратерів, а згодом катастрофічне подія, про якому згадувалося, стерло його з 1/3 поверхні планети і його рельєф в цій галузі став формуватися наново. Окремі метеорити падали туди, й пізніше, але загалом ударних кратерів північ від мало.

Образ цього півкулі визначила вулканічна діяльність. Деякі з рівнин всуціль вкриті древніми изверженными породами. Потоками рідкої лави розтікалися поверхнею, вклякали, із них текли нові потоки. Ці скам’янілі «річки «зосереджені навколо великих вулканів. На кінчиках лавових мов спостерігаються структури, схожі на земні осадові породи. Мабуть, коли розпечені изверженные маси розтоплювали верстви підземного льоду, лежить на поверхні Марса утворювалися досить великі водойми, що поступово висихали. Взаємодія лави і підземного льоду привело також до появи численних борозен і тріщин. На далекі від вулканів низинних областях північного півкулі простираються піщані дюни. Особливо багато біля північної полярною шапки.

Багатство вулканічних пейзажів свідчить у тому, що й далекого минулому Марс пережив досить бурхливу геологічну епоху, швидше за все вона закінчилася майже мільярд років тому. Найактивніші процеси відбувалися областях Елізіум і Фарсида. Свого часу вони були вичавлені у надрах Марса і він височать її поверхнею як грандіозних здуттів: Елізіум заввишки 5 км, Фарсида — 10 км. Навколо цих здуттів зосереджені численні розлами, тріщини, гребені - сліди давніх процесів в марсіанської корі. Найбільш грандіозна система каньйонів глибиною кілька кілометрів — долина Маринера — починається у вершини гір Фарсида і тягнеться 4 тис. кілометрів на схід. У центральній частині долини її ширина сягає кількох сотень кілометрів. У минулому, коли атмосфера Марса була щільною, в каньйони могла стікати вода, створюючи у яких глибокі озера.

Вулкани Марса — по земним мірками явища виняткові. Але й у тому числі виділяється вулкан Олімп, розташований на північному заході гір Фарсида. Діаметр підстави цієї гори сягає 550 км, а висота — 27 км, тобто. вона у тричі перевершує Еверест, найвищу вершину Землі. Олімп увінчаний величезним 60-километровым кратером. На схід від найвищої частини гір Фарсида виявлено інший вулкан — Альба. Хоча вона може змагатися з Олімпом за висотою, діаметр заснування майже тричі больше.

Ці вулканічні конуси виникли внаслідок спокійних виливів дуже рідкої лави, схожою за складом на лаву земних вулканів Гавайських островів. Сліди вулканічного попелу на схилах інших гір дозволяють припустити, іноді на Марсі відбувалися і катастрофічні извержения.

У минулому величезну роль формуванні марсіанського рельєфу грала проточна вода. На перших етапах дослідження Марс видавався астрономам пустельній і безводній планетою, але поверхню Марса вдалося сфотографувати з відстані, виявилося, що у старих високогір'ях часто зустрічаються ніби залишені поточної водою вимоїни. Деякі їх такі, ніби багато років тому їх пробили бурхливі, стрімкі потоки. Тягнуться вони іноді на багато сотень кілометрів. Частина «струмків «має досить шанобливим віком. Інші долини дуже схожі на на русла спокійних земних річок. Своїм появою вони, мабуть, зобов’язані таненню підземного льоду.

Деякі додаткові інформацію про Марсі вдасться одержати непрямими методами, на основі досліджень його природних супутників — Фобоса і Деймоса. Супутники Марса.

Супутники Марса було відкрито 11 і 17 серпня 1877 року під час великого протистояння американським астрономом Асафом Холом. Такі назви супутники одержали з грецької міфології: Фобос і Деймос — сини Ареса (Марса) і Афродіти (Венери), завжди супроводжували свого батька. У перекладі із грецької «фобос» означає «страх», а «деймос» — «ужас».

[pic] [pic].

Фобос.

Деймос.

Оба супутника Марса рухаються майже напевно у площині екватора планети. З допомогою космічних апаратів встановлено, що Фобос і Деймос мають неправильне форму і у своєму орбітальному становищі залишаються поверненими до планеті завжди одному й тому ж стороною. Розміри Фобоса становлять близько 27 км, а Деймоса — близько 15 км. Поверхня супутників Марса складається з дуже темних мінералів і покрита численними кратерами. Одне з них як на Фобосі має поперечник близько 5,3 км. Кратери, мабуть, народжені метеоритної бомбардуванням, походження системи паралельних борозен невідомо. Кутова швидкість орбітального руху Фобоса настільки велике, що він, обганяючи осьове обертання планети, піднімається, на відміну інших світил, ніяких звань, а заходить на востоке.

Поиски життя на Марсе.

Тривалий час на Марсі велися пошуки форм позаземного життя. При дослідженні планети космічними апаратами серії «Вікінг» було виконано три складних біологічних експерименту: пиролизное розкладання, газовий обмін, розкладання мітки. Вони грунтуються на досвіді вивчення земного життя. Експеримент з пиролизному розкладанню грунтувався на визначенні процесів фотосинтезу з участю вуглецю, проведений експеримент із розкладанням мітки був грунтується на допущенні необхідність води в існуванні, а експеримент газовим обміну враховував, що марсіанська життя повинна використовувати воду як розчинника. Хоча усі три біологічних експерименту дали позитивного результату, вони, мабуть, мають небиологическую природу і можна пояснити неорганічними реакціями живильного розчину з речовиною марсіанської природи. Отже, можна підбити підсумки, що Марс — планета, яка має умови до виникнення жизни.

Заключение

.

Ми ознайомилися з сучасним станом нашої планети і планет Земний групи. Майбутнє нашої планети, та ще всієї планетної системи, а то й відбудеться нічого непередбачуваного, здається ясним. Можливість те, що усталений порядок руху планет буде порушено який-небудь мандрівної зіркою, невелика, навіть протягом кількох мільярдів років. У майбутньому годі чекати сильних змін — у потоці енергії Сонця. Мабуть, можуть повторитися льодовикові періоди. Людина може змінити клімат, та заодно може зробити помилку. Континенти в наступні епохи порушуватимуться і опускатися, але ми сподіваємося, що процеси відбуватимуться повільно. Раз у раз можливі падіння масивних метеоритов.

Але загалом Сонячна система зберігатиме свій сучасний вид.

План.

1.

Введение

.

2. Меркурий.

3. Венера.

4. Земля.

5. Марс.

6.

Заключение

.

7.

Литература

.

Планета Меркурий.

[pic].

Поверхня Меркурия.

[pic].

[pic].

Планета Венера.

[pic].

Поверхня Венеры.

[pic] [pic].

Планета Земля.

[pic] [pic].

Поверхня Земли.

[pic] [pic].

Планета Марс.

[pic].

Поверхня Марса.

[pic] [pic].

[pic] [pic].

Вулкан Олимп.