Інформація про планети земної групи. Будова та життя всесвіту. Поточні дослідження планет Земної групи

Вивчаючи нашу Сонячну систему багато століть, астрономи також дізналися багато чого і про типи планет, що існують у нашому Всесвіті. Завдяки відкриттю екзопланет, це знання суттєво розширилося: багато з цих планет схожі на ту, яку ми називаємо своїм будинком. Щоправда, «схожі» не означає точну ідентичність: з багатьох виявлених планет сотні вважаються газовими гігантами, і сотні – «землеподібними». Також вони відомі як планети земної групи, і це визначення багато говорить про планету.

Що таке планета земної групи? Також відомі як твердотільні планети, це небесні тіла, які складаються переважно з силікатних порід і металів і мають тверду поверхню. Це відрізняє їх від газових гігантів, які складаються переважно з газів на кшталт водню та гелію, води та важких елементів у різних станах.

Планети земної групи схожі за будовою та складом із планетою Земля.

Склад та характеристики

Всі планети земної групи мають приблизно одну і ту ж структуру: центральне металеве ядро, що складається здебільшого із заліза, оточеної силікатною мантією. Такі планети мають схожі особливості поверхні, серед яких каньйони, кратери, гори, вулкани та інші структури, залежні від присутності води та тектонічної активності.

Планети земної групи також мають вторинні атмосфери, які створюються в процесі вулканічної активності або падіння комет. Це також відрізняє їх від газових гігантів, у яких планетарна атмосфера є первинною та захопленою безпосередньо з оригінальної сонячної туманності.

Планети земної групи також відомі тим, що вони мало місяців чи ні взагалі. У Венери та Меркурія немає супутників, у Землі лише один. У Марса два - Фобос і Деймос - але вони більше схожі великі астероїди, ніж реальні супутники. На відміну від газових гігантів, планети земної групи також мають системи планетарних кілець.

Планети земної групи у Сонячній системі

Всі планети, виявлені у внутрішній Сонячній системі – Меркурій, Венера, Земля та Марс – яскраві представники земної групи. Усі вони складаються здебільшого із силікатних порід та металу, які розподілені між щільним металевим ядром та силікатною мантією. Місяць схожий на ці планети, але його залізне ядро ​​набагато менше.

Іо та Європа – теж супутники, які схожі за структурою на планети земної групи. Моделювання складу Іо показало, що мантія супутника складається майже повністю із силікатних порід та заліза та оточує ядро ​​із заліза та сульфіду заліза. Європа, з іншого боку, має залізне ядро, яке оточене зовнішнім шаром води.

Карликові планети на зразок Церери та Плутона, а також інші великі астероїди схожі на планети земної групи тим, що мають тверду поверхню. Однак складаються вони більше з крижаних матеріалів, ніж каменю.

Екзопланети земної групи

Більшість планет, виявлених за межами Сонячної системи, були газовими гігантами, оскільки їх найлегше виявити. Але з 2005 року виявили сотні потенційних екзопланет земної групи - багато в чому завдяки космічній місії «Кеплера». Більшість планет стали відомі як "суперземлі" (тобто планети з масою між Землею та Нептуном).

Приклади екзопланет земної групи, планету з масою 7-9 земних. Ця планета обертається навколо червоного карлика Gliese 876, розташованого за 15 світлових років від Землі. Існування трьох (або чотирьох) екзопланет земної групи також було підтверджено між 2007 та 2010 роком у системі Gliese 581, іншого червоного карлика приблизно за 20 світлових років від Землі.

Найменша з них, Gliese 581 e, за масою всього 1,9 земних, але обертається надто близько до зірки. Дві інші, Gliese 581 c і Gliese 581 d, а також передбачувана четверта планета Gliese 581 g, більш масивні і обертаються в межах зірки. Якщо ця інформація підтвердиться, система стане цікавою наявністю потенційно населених планет земного типу.

Першу підтверджену екзопланету земної групи Kepler-10b - планету масою в 3-4 земних, розташовану за 460 світлових років від Землі, - виявили в 2011 році в ході місії «Кеплер». У тому ж році космічна обсерваторія «Кеплера» випустила список 1235 екзопланетарних кандидатів, включаючи шість «суперземель», що розташовані в межах зони своєї зірки, що потенційно живе.

З того часу "Кеплер" виявив сотні планет розміром від Місяця до великої Землі, і ще більше кандидатів за межами цих розмірів.

Вчені запропонували кілька категорій класифікації планет земного типу. Силікатні планети- це стандартний тип планет земної групи в Сонячній системі, що складається переважно з силікатної твердої мантії та металевого (залізного) ядра.

Залізні планети- це теоретичний тип планет земного типу, що складається майже повністю із заліза, отже, більш щільний і з меншим радіусом, ніж інші планети порівнянної маси. Планети такого типу, як вважають, утворюються у високотемпературних областях близько до зірки, де протопланетарний диск багатий на залізо. Меркурій може бути прикладом такої групи: він утворився близько до Сонця і має металеве ядро, яке еквівалентно 60-70% планетарної маси.

Планети без ядраще один теоретичний тип планет земного типу: вони складаються з силікатних порід, але не мають металевого ядра. Іншими словами, планети без ядра – це протилежність залізній планеті. Планети без ядер, як вважають, утворюються далі від зірки, де найпоширеніший летючий окислювач. І хоча таких планет у нас немає, є маса хондритів – астероїдів.

Зрештою, є вуглецеві планети(Так звані «алмазні планети»), теоретичний клас планет, які складаються з металевого ядра, оточеного переважно вуглецевими мінералами. Знову ж таки, у Сонячній системі немає таких планет, але є велика кількість вуглеродонасичених астероїдів.

Донедавна все, що вчені знали про планети - включаючи їх освіту та наявність різних типів, - виходило з вивчення нашої власної Сонячної системи. Але з розвитком вивчення екзопланет, яке побачило потужний сплеск за останні десять років, наші знання про планети суттєво зросли.

З одного боку, ми дійшли розуміння, що розмір і масштаб планет набагато вище, ніж думали раніше. Більш того, ми вперше побачили безліч схожих на Землю планет (які також можуть бути населені), що існують в інших сонячних системах.

Хто знає, що ми знайдемо, коли матимемо можливість відправити зонди та пілотовані місії на інші планети земної групи?

Планети, що належать до земної групи, - Меркурій, Венера, Земля, Марс - мають невеликі розміри і маси, середня щільність цих планет у кілька разів перевищує щільність води; вони повільно обертаються навколо осей; у них мало супутників (у Меркурія та Венери їх взагалі немає, у Марса – два крихітних, у Землі – один).

Риси подібності та відмінності виявляються також при вивченні атмосфер планет земної групи Хорошавіна С.Г. Концепція сучасного природознавства. Курс лекцій - Ростов-на-Дону, 2006.

Меркурій

Меркурій - четверта по блиску планета: у максимумі блиску вона майже така ж яскрава, як Сіріус, яскравіше за неї бувають тільки Венера, Марс і Юпітер. Тим не менш, Меркурій - дуже важкий об'єкт для спостережень через невелику кількість його орбіти і, отже, близькості до Сонця. Для неозброєного ока Меркурій - світла точка, а у сильний телескоп у нього вигляд серпика чи неповного кола. Зміни виду (фаз) планети з часом показують, що Меркурій - це куля, з одного боку освітлена Сонцем, а з іншого - зовсім темна. Діаметр цієї кулі – 4870 км.

Меркурій повільно обертається навколо своєї осі, будучи завжди зверненим до Сонця однією стороною. Отже період обертання навколо Сонця (меркуріанський рік) становить близько 88 земних діб, а період обертання навколо осі - 58 діб. Виходить, що від сходу Сонця до заходу на Меркурії минає рік, тобто 88 земних діб. І справді, поверхня Меркурія багато в чому подібна до поверхні Місяця, хоча ми й не знаємо, чи дійсно на поверхні Меркурія є моря і кратери. Меркурій має відносно велику щільність серед планет Сонячної системи - близько 5,44 г/см3. Вчені припускають, що це обумовлено наявністю масивного металевого ядра (імовірно з розплавленого заліза щільністю до 10 г/см3, що має температуру близько 2000 К), що містить понад 60% маси планети та оточеного силікатною мантією і, ймовірно, корою 60 - 100 км завтовшки .

Венера

Венера спостерігається і як "вечірня зірка" і як "ранкова зірка" - Hesperus та Phosphorus, так називали її в античному світі. Після сонця та Місяця Венера – найяскравіше небесне світило, а вночі освітлені нею предмети можуть відкидати тіні. Також Венера - найближча до Землі планета. Її навіть називають "сестрою Землі". І справді - радіус Венери майже дорівнює земному (0,95), її маса - 0,82 маси Землі. Венера досить добре вивчена людьми - до планети наближалися як радянські АМС серії "Венера", так і американські Маринери. Венера звертається навколо Сонця за 224,7 земної доби, але з цією цифрою, на відміну від Меркурія, нічого цікавого не пов'язано. Дуже цікавий факт пов'язаний з періодом обертання самої планети навколо своєї осі - 243 земні доби (у зворотному напрямку) і періодом обертання потужної венеріанської атмосфери, яка здійснює повний оберт навколо планети за... 4 дні! Це відповідає швидкості вітру біля поверхні Венери 100 м/с або 360 км/год! Вона має атмосферу, вперше відкриту М. В. Ломоносовим в 1761 під час проходження планети по диску сонця. Планета огорнута густим шаром білих хмар, що приховують її поверхню. Наявність в атмосфері Венери густих хмар, що ймовірно складаються з крижаних кристалів, пояснює високу відбивну здатність планети - 60% падаючого сонячного світла відбивається від неї. Сучасні вчені встановили, що венеріанська атмосфера на 96% складається із вуглекислого газу СО2. Присутні тут також азот (майже 4%), кисень, водяні пари, благородні гази та ін. (Всіх менше 0,1%). Основою густого хмарного шару, розташованого на висоті 50 - 70 км, є дрібні краплі сірчаної кислоти з концентрацією 75-80% (решта - вода, що активно "вбирається" крапельками кислоти). На Венері існують вулкани, що діють, так, як достовірно відомо, що сейсмічна і тектонічна діяльність на Венері була дуже активна порівняно недавно. Внутрішня будова цього псевдоблизня Землі також подібна до будови нашої планети.

Земля

Наша земля здається нам такою великою і міцною і такою важливою для нас, що ми схильні забувати про те скромне становище, яке воно займає в сім'ї планет сонячної системи. Правда у Землі все ж таки є досить товста атмосфера, що прикриває тонкий неоднорідний шар води, і навіть титулований супутник діаметром приблизно в ? її діаметра. Однак ці особливі прикмети Землі навряд чи можуть бути достатньою основою нашого космічного «егоцентризму». Але, будучи невеликим астрономічним тілом, Земля є найвідомішою для нас планетою. Радіус земної кулі R = 6378 км. Обертання земної кулі природно пояснює зміну дня і ночі, схід і захід світил. Деякі грецькі вчені здогадувалися і про річний рух Землі навколо Сонця. Річний рух Землі переміщує спостерігача і цим викликає видиме усунення ближчих зірок щодо більш далеких. Строго кажучи, навколо Сонця рухається центр ваги системи Земля - ​​Місяць, так званий баріцентр; навколо цього центру Земля та Місяць описують протягом місяця свої орбіти.

Наші уявлення про внутрішню будову та фізичний стан надр земної кулі засновані на різноманітних даних, серед яких істотне значення мають дані сейсмології (наука про землетруси та закони поширення пружних хвиль у земній кулі). Вивчення поширення в земній кулі пружних хвиль, що виникають при землетрусах або при потужних вибухах, дозволило відкрити і вивчити шаруватий будову земних надр.

Повітряний океан, що оточує Землю, - її атмосфера, - є ареною, де розігруються різноманітні метеорологічні явища. В основному земна атмосфера складається з азоту та кисню.

Атмосферу землі умовно ділять п'ять верств: тропосферу, стратосферу, мезосферу, іоносферу і екзосферу. Великий вплив на багато процесів, що відбуваються на нашій планеті, має гідросфера, або Світовий океан, поверхня якого в 2,5 рази більша за площу суші. Земна куля має магнітне поле. За межами щільних шарів атмосфери він підперезаний невидимими хмарами з часток високої енергії, що дуже швидко рухаються. Це так звані пояси радіації. Будова та властивості поверхні нашої планети, її оболонок та надр, магнітного поля та поясів радіації досліджуються комплексом геофізичних наук.

Марс

Коли 1965 року американська станція Марінер-4 з малої відстані вперше отримала знімки Марса, ці фотографії викликали сенсацію. Астрономи були готові побачити будь що, тільки не місячний ландшафт. Саме на Марс покладали особливі сподівання ті, хто хотів знайти життя у космосі. Але ці сподівання не виправдалися - Марс виявився неживим. За сучасними даними радіус Марса майже вдвічі менший за земний (3390 км), а за масою Марс поступається Землі вдесятеро. Звертається навколо Сонця ця планета за 687 земних діб (1,88 року). Сонячна доба на Марсі практично дорівнює земним - 24 год 37 хв, а вісь обертання планети нахилена до площини орбіти на 25), що дозволяє зробити висновок про схожу із земною зміною (для Землі - 23 пори року.

Але всі мрії вчених про наявність життя на Червоній планеті розтанули після того, як було встановлено склад атмосфери Марса. Для початку слід зазначити, що тиск на поверхні планети в 160 разів менший за тиск земної атмосфери. А складається вона на 95% з вуглекислого газу, містить майже 3% азоту, більше 1,5% аргону, близько 1,3% кисню, 0,1% водяної пари, є також чадний газ, знайдені сліди криптону та ксенону. Зрозуміло, у такій розрідженій та негостинній атмосфері жодного життя існувати не може.

Середньорічна температура на Марсі становить приблизно -60 перепади температур протягом доби викликають сильні пилові бурі, під час яких густі хмари піску та пилу піднімаються до висот 20 км. Склад марсіанського грунту був остаточно виявлений при дослідженнях американських апаратів Вікінг-1 і Вікінг-2, що спускаються. Червоний блиск Марса викликаний великою кількістю у його поверхневих породах оксиду заліза III (охри). Рельєф Марса дуже цікавий. Тут присутні темні та світлі області, як і на Місяці, але на відміну від Місяця, на Марсі зміна кольору поверхні не пов'язана зі зміною висот: на одній висоті можуть бути як світлі, так і темні області.

Досі вченим не відома природа катаклізму, що спричинив глобальні зміни клімату на Марсі, що призвели до сучасних умов.

Плутон – всі вони мають невеликі маси та розміри, їхня середня щільність у кілька разів перевершила щільність води; вони здатні повільно обертатися довкола особистих осей; у них мала кількість супутників (у Марса - два, у Землі - лише один, а у Венери з Меркурієм їх зовсім немає).

Подібність планет у земній групі не виключає і певної відмінності. Наприклад, Венера обертається у зворотному напрямку від руху навколо Сонця, причому в двісті сорок три рази повільніше за Землю. Період обертання Меркурія (тобто рік цієї планети) лише на одну третину більше за період обертання його навколо своєї осі.

Кут нахилу осі до площин орбіт у Марса і Землі приблизно однаковий, але зовсім інший у Венери і Меркурія. Так само, як і у Землі, є пори року, а це означає, що і на Марсі, хоча майже вдвічі довше, ніж на Землі.

Можливо, до планет наземної групи можна віднести і далекий Плутон - найменшу з дев'яти планет. Звичайний діаметр Плутона становив понад дві тисячі кілометрів. Тільки в 2 рази менше діаметр супутника Плутона - Харона. Тому не факт, що система Плутон - Харон, як і система Земля - ​​являє собою подвійну планету.

Подібність та відмінність виявляється і в атмосферах планет земної групи. Венера і Марс мають атмосферу на відміну Меркурія, який втім, як і Місяць, практично позбавлений її. Венера має досить щільну атмосферу, що в основному складається з сірчистих сполук і вуглекислого газу. Атмосфера Марса навпаки дуже розріджена і дуже бідна на азот і кисень. Тиск біля поверхонь Венери майже, що в сто разів більше, у Марса майже в сто п'ятдесят разів менше, ніж у поверхонь Землі.

Гарячка біля поверхонь Венери досить висока (близько п'ятисот градусів за Цельсієм) і залишається майже однаковою весь час. Висока температура поверхонь Венери визначається парниковим ефектом. Густа щільна атмосфера випускає промені Сонця, проте затримує теплове інфрачервоне випромінювання, яке йде від нагрітих поверхонь. Газ у атмосфері планети наземної групи перебуває у постійному русі. Найчастіше під час пилової бурі, що триває не один місяць, велика кількість пилу піднімається в атмосферу Марса.

Вступ

Серед численних небесних світил, що вивчаються сучасною астрономією, особливе місце посідають планети. Адже всі ми добре знаємо, що Земля, де ми живемо, є планетою, отже планети - тіла, переважно подібні до нашої Землі.

Але у світі планет ми не зустрінемо навіть двох, абсолютно схожих одна на одну. Різноманітність фізичних умов на планетах дуже велика. Відстань планети від Сонця (а отже, і кількість сонячного тепла, і температура поверхні), її розміри, напруга сили тяжіння на поверхні, орієнтування осі обертання, що визначає зміну пір року, наявність та склад атмосфери, внутрішню будову та багато інших властивостей різні у всіх дев'ять планет Сонячної системи.

Говорячи про різноманітність умов на планетах, ми можемо глибше пізнати закони їх розвитку та з'ясувати їхній взаємозв'язок між тими чи іншими властивостями планет. Так, наприклад, від розмірів, маси та температури планети залежить її здатність утримувати атмосферу того чи іншого складу, а наявність атмосфери своєю чергою впливає на тепловий режим планети.

Як показує вивчення умов, за яких можливе зародження та подальший розвиток живої матерії, лише на планетах ми можемо шукати ознаки існування органічного життя. Саме тому вивчення планет, крім загального інтересу, має значення з погляду космічної біології.

Вивчення планет має велике значення, крім астрономії, і для інших областей науки, насамперед наук про Землю - геології та геофізики, а також для космогонії-науки про походження та розвиток небесних тіл, у тому числі й нашої Землі.

До планет земної групи належать планети: Меркурій, Венера, Земля та Марс.

Меркурій.

Загальні відомості.

Меркурій - найближча до Сонця планета сонячної системи. Середня 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 або 1:6025000 маси Сонця); середня густина 5,52 г/см 3 . Меркурій – яскраве світило, але побачити його на небі не так просто. Справа в тому, що, перебуваючи поблизу Сонця, Меркурій завжди видно для нас недалеко від сонячного диска, відхід від нього то вліво (на схід), то вправо (на захід) тільки на невелику відстань, яка не перевищує 28 О. Тому її можна побачити тільки в ті дні року, коли він відходить від Сонця на найбільшу відстань. Нехай, наприклад, Меркурій відсунувся від Сонця вліво. Сонце і всі світила у своєму добовому русі пливуть небом зліва направо. Тому спочатку заходить Сонце, а за годину з невеликим заходить Меркурій, і треба шукати цю планету низько над Західним горизонтом.

Рух.

Меркурій рухається навколо Сонця в середньому на відстані 0,384 астрономічні одиниці (58 млн. км) еліптичною орбітою з великим ексцентриситетом е-0,206; у перигелії відстань до Сонця становить 46 млн. км., а афелії 70 млн. км. Повний обліт навколо Сонця планета робить за три земні місяці або за 88 діб зі швидкістю 47,9 км/сек. Рухаючись своїм шляхом навколо Сонця, Меркурій разом з тим повертається навколо своєї осі так, що до Сонця звернена завжди одна і таже його половина. Це означає, що з одного боку Меркурія завжди день, але з іншого – ніч. У 60-х роках. за допомогою радіолокаційних спостережень було встановлено, що Меркурій обертається навколо осі у прямому напрямку (тобто як і в орбітальному русі) з періодом 58,65 діб (щодо зірок). Тривалість Сонячної доби на Меркурії складає 176 днів. Екватор нахилений до поверхні його орбіти на 7°. Кутова швидкість осьового обертання Меркурія становить 3/2 орбітального і відповідає кутовий швидкості його руху на орбіті, коли планета перебуває у перигелії. З цього можна припустити, що швидкість обертання Меркурія зумовлена ​​припливними силами із боку Сонця.

атмосфера.

Меркурій, можливо, позбавлений атмосфери, хоча поляризаційні та спектральні спостереження вказують на слабку атмосферу. За допомогою "Маринера-10" була встановлена ​​присутність у Меркурія сильно розрядженої газової оболонки, що складається головним чином з гелію. Ця атмосфера полягає в динамічній рівновазі: кожен атом гелію знаходиться в ній близько 200 днів, після чого залишає планету, його місце займає інша частка з плазми сонячного вітру. Крім гелію, в атмосфері Меркурія знайдено невелику кількість водню. Його приблизно у 50 разів менше, ніж гелію.

Виявилося також, що Меркурій має слабке магнітне поле, напруженість якого становить всього 0,7% земного. Нахил осі диполя до осі обертання Меркурія 120 (у Землі 110)

Тиск на поверхні планети приблизно 500 млрд. разів менше, ніж на поверхні Землі.

Температура.

Меркурій набагато ближче до Сонця, ніж Земля. Тому Сонце на ньому світить і гріє у 7 разів сильніше, ніж у нас. На денному боці Меркурія страшенно жарко, там вічне пекло. Вимірювання показують, що температура там піднімається до 400 Про вище за нуль. Зате на нічній стороні повинен бути завжди сильний мороз, який, ймовірно, сягає 200 Про і навіть 250 Про нижче нуля. Виходить так, що одна його половина - гаряча кам'яна пустеля, а інша половина - крижана пустеля, можливо, покрита замерзлими газами.

Поверхня.

З прогонової траєкторії космічного апарату "Марінер-10" в 1974 р. було сфотографовано понад 40% поверхні Меркурія з роздільною здатністю від 4 мм до 100 м, що дозволило побачити Меркурій приблизно так само, як Місяць у темряві із Землі. Велика кількість кратерів - найбільш очевидна риса його поверхні, яку по-перше враження можна уподібнити Місяцю.

Справді, морфологія кратерів близька до місячної, їхнє ударне походження не викликає сумнівів: у більшості видно окреслений вал сліди викидів роздробленого при ударі матеріалу з утворенням у ряді випадків характерних яскравих променів і поле вторинних кратерів. Багато кратерів помітна центральна гірка і терасна структура внутрішнього схилу. Цікаво, що такі особливості мають не тільки практично всі великі кратери діаметром понад 40-70 км, але і значно більше число кратерів менших розмірів, в межах 5-70 км (звичайно, йдеться про кратери, що добре збереглися). Ці особливості можна відвести як на рахунок більшої кінетичної енергії тіл, що випадали на поверхню, так і щодо самого матеріалу поверхні.

Ступінь ерозії та згладжування кратерів різна. У цілому нині меркуріанські кратери проти місячними менш глибокі, що можна пояснити більшої кінетичної енергією метеоритів через більшого, ніж Місяці прискорення сили тяжкості на Меркурии. Тому утворюючий при ударі кратер ефективніше заповнюється матеріалом, що викидається. З цієї причини вторинні кратери розташовані ближче до центрального, ніж Місяцю, і відкладення роздробленого матеріалу меншою мірою маскують первинні форми рельєфу. Самі вторинні кратери глибші за місячні, що знову ж таки пояснюється тим, що осколки, що випадають на поверхню, зазнають більшого прискорення сили тяжіння.

Так само, як і на Місяці, можна в залежності від рельєфу виділити переважаючі нерівні "материкові" та значно гладкіші "морські" райони. Останні переважно являють собою улоговини, яких, проте, суттєво менше, ніж на Місяці, їх розміри зазвичай не перевищують 400-600 км. До того ж, деякі улоговини слабо помітні на тлі навколишнього рельєфу. Виняток складає згадувана велика улоговина Каноріс (Море Жари) протяжністю близько 1300 км, що нагадує відоме Море Дощів на Місяці.

У переважній материковій частині поверхні Меркурія можна виділити як сильно кратеризовані райони, з найбільшим ступенем деградації кратерів, так і старі міжкратерні плоскогір'я, що займають великі території, що свідчать про широко розвинений древній вулканізм. Це найдавніші форми рельєфу планети, що збереглися. Вирівняні поверхні улоговин, очевидно, покриті найбільш товстим шаром подрібнених порід – реголіту. Поряд з невеликою кількістю кратерів тут зустрічаються складчасті гребки, що нагадують місячні. Деякі з рівнинних ділянок, що примикають до улоговин, ймовірно, утворилися при відкладеннях викинутого з них матеріалу. Разом про те більшість рівнин знайдено цілком певні свідчення їх вулканічного походження, проте це вулканізм пізнішого часу, ніж міжкратерних плоскогір'ях. Уважне вивчення виявляє ще одну цікаву особливість, що проливає світло на історію формування планети. Йдеться про характерні сліди тектонічної активності у глобальному масштабі у вигляді специфічних крутих уступів, або укосів-ескарпів. Ескарпи мають протяжність від 20-500 км та висоту схилів від кількох сотень метрів до 1-2 км. За своєю морфологією та геометрією розташування на поверхні вони відрізняються від звичайних тектонічних розривів і скидів, що спостерігаються на Місяці і Марсі, і швидше утворилися за рахунок насувів, нашарувань внаслідок напруги в поверхневому шарі, що виникли при стисканні Меркурія. Про це свідчить горизонтальне усунення валів деяких кратерів.

Деякі з ескарпів зазнали ударного бомбардування та частково зруйновані. Це означає, що вони утворилися раніше, ніж кратери на поверхні. Після звуження ерозії цих кратерів можна дійти висновку, що стиснення кори відбувалося під час освіти “морів” близько 4 млрд. років тому вони. Найбільш ймовірною причиною стиснення потрібно, мабуть, вважати початок охолодження Меркурія. Згідно з іншим цікавим припущенням, висунутим рядом фахівців, альтернативним механізмом потужної тектонічної активності планети в цей період могло бути приливне уповільнення обертання планети приблизно в 175 разів: від передбачуваного значення близько 8 годин до 58,6 діб.

Венера.

Загальні відомості.

Венера - друга близькості до Сонця планета, майже такої ж розміру, як Земля, та її маса понад 80 % земної маси. З цих причин Венеру іноді називають близнюком чи сестрою Землі. Однак поверхня та атмосфера цих двох планет абсолютно різні. На Землі є річки, озера, океани та атмосфера, якою ми дихаємо. Венера - гаряча гаряча планета з щільною атмосферою, яка була б згубною для людини. Середня відстань від Венери до Сонця 108,2 млн км; воно майже завжди, оскільки орбіта Венери ближче до кола, ніж наша планета. Венера отримує від Сонця в два рази більше світла і тепла, ніж Земля. Проте з тіньової сторони на Венері панує мороз понад 20 градусів нижче за нуль, оскільки сюди не потрапляють сонячні промені протягом дуже довгого часу. Планета має дуже щільну, глибоку та дуже хмарну атмосферу, яка не дозволяє нам побачити поверхню планети. Атмосферу (газову оболонку) відкрив М. В. Ломоносов у 1761 році, що так само показало схожість Венери із Землею. Супутників планета немає.

Рух.

Венера має майже кругову орбіту (ексцентриситет 0,007), яку вона обходить за 224,7 земної доби зі швидкістю 35 км/сек. на відстані 108,2 млн км від Сонця. Поворот навколо осі Венера здійснює за 243 земні дні - максимальний час серед усіх планет. Навколо своєї осі Венера обертається у зворотний бік, тобто у напрямку, протилежному руху по орбіті. Таке повільне, і притому зворотне, обертання означає, що, якщо дивитися з Венери, Сонце сходить і заходить лише двічі на рік, оскільки венеріанська доба дорівнює 117 земним. Вісь обертання Венери майже перпендикулярна до орбітальної площини (нахил 3°), тому там відсутні сезони року – один день схожий на інший, має однакову тривалість та однакову погоду. Ця однотипність погоди ще більше посилюється специфічністю венеріанської атмосфери - її сильним парниковим ефектом. Так само Венера, подібно до Місяця, має свої фази.

Температура.

Температура близько 750 К по всій поверхні і вдень, і вночі. Причина такої високої температури у поверхні Венери - парниковий ефект: сонячні промені порівняно легко проходять крізь хмари її атмосфери і нагрівають поверхню планети, але теплове інфрачервоне випромінювання самої поверхні виходить крізь атмосферу назад у космос насилу. На Землі, де кількість вуглекислого газу в атмосфері невелика, природний парниковий ефект підвищує глобальну температуру на 30 ° С, а на Венері він піднімає температуру ще на 400 ° С. Вивчаючи фізичні наслідки найсильнішого парникового ефекту на Венері, ми добре уявляємо ті результати, яких може призвести накопичення надлишків тепла Землі, викликане зростаючою концентрацією вуглекислого газу атмосфері через спалювання викопного палива - вугілля й нафти.

У 1970 р. перший космічний корабель, що прибув на Венеру, зміг витримати страшну спеку лише близько однієї години, але цього якраз вистачило, щоб надіслати на Землю дані про умови на поверхні.

атмосфера.

Загадкова атмосфера Венери була центральним пунктом програми досліджень з допомогою автоматичних апаратів останні два десятиліття. Найважливішими аспектами її досліджень були хімічний склад, вертикальна структура та динаміка повітряного середовища. Велика увага приділялася хмарному покриву, що відіграє роль непереборного бар'єру для проникнення в глиб атмосфери електромагнітних хвиль оптичного діапазону. Під час телевізійної зйомки Венери вдавалося отримати зображення лише хмарного покриву. Незрозумілими були надзвичайна сухість повітряного середовища та її феноменальний парниковий ефект, за рахунок якого фактична температура поверхні та нижній шарів тропосфери виявилася більш ніж на 500 вищою за ефективну (рівноважну).

Атмосфера Венери дуже жарка і суха, завдяки парниковому ефекту. Вона є щільною ковдрою з вуглекислого газу, утримує тепло, що прийшло від Сонця. В результаті накопичується велика кількість теплової енергії. Тиск на поверхні 90 бар (як у земних морях на глибині 900 м). Космічні кораблі доводиться конструювати так, щоб вони витримували нищівну силу атмосфери, що розчавлює.

Атмосфера Венери складається в основному з вуглекислого газу (CO2)-97%, який здатний діяти як свого роду покривало, затримуючи сонячне тепло, а також невеликої кількості азоту (N2)-2,0%, водяної пари (H2O) -0,05% та кисню (О)-0,1%. У вигляді малих домішок виявлені соляна кислота (HCl) та плавикова кислота (HF). Загальна кількість вуглекислого газу на Венері та Землі приблизно однакова. Тільки Землі він пов'язаний в осадових породах і частково поглинений водними масами океанів, на Венері ж він сконцентрований у атмосфері. Вдень поверхня планети освітлена розсіяним сонячним світлом приблизно з такою інтенсивністю, як у похмурий день на Землі. Вночі на Венері помічено багато блискавок.

Хмари Венери складаються з мікроскопічних крапель концентрованої сірчаної кислоти (H 2 SO 4). Верхній шар хмар віддалений від поверхні на 90 км, температура там близько 200 К; нижній шар - на 30 км, температура близько 430 К. Ще нижче так спекотно, що хмар немає. Зрозуміло, на поверхні Венери немає рідкої води. Атмосфера Венери лише на рівні верхнього хмарного шару обертається у тому напрямі, як і поверхню планети, але значно швидше, роблячи оборот протягом 4 діб; це явище називають суперротацією, і пояснення йому поки що не знайдено.

Поверхня.

Поверхня Венери вкрита сотнями тисяч вулканів. Є кілька дуже великих: заввишки 3 км і завширшки 500 км. Але більшість вулканів має 2-3 км у діаметрі і близько 100 м заввишки. Виливання лави на Венері відбувається значно довше, ніж Землі. Венера надто гаряча для того, щоб там були лід, дощі чи бурі, тому там не відбувається суттєвих атмосферних впливів (вивітрювання). А отже, вулкани та кратери майже не змінилися з того часу, як вони утворилися мільйони років тому.

Венера вкрита твердими породами. Під ними циркулює розжарена лава, що викликає напруження тонкого поверхневого шару. Лава постійно вивергається з отворів та розривів у твердих породах. Крім того, вулкани постійно викидають струмені дрібних крапельок сірчаної кислоти. У деяких місцях густа лава, поступово сочучи, накопичується у вигляді величезних калюж шириною до 25 км. В інших місцях величезні бульбашки лави утворюють на поверхні бані, які потім опадають.

На поверхні Венери виявлено породу, багату калієм, ураном і торієм, що у земних умовах відповідає складу не первинних вулканічних порід, а вторинних, які пройшли екзогенну переробку. В інших місцях на поверхні залягає крупнощебенчастий і глибовий матеріал темних порід із щільністю 2,7-2,9 г/см та інші елементи, характерні для базальтів. Таким чином, поверхневі породи Венери виявилися такими ж, як на Місяці, Меркурії і Марсі, магматичними породами основного складу, що вилилися.

Про внутрішню будову Венери відомо мало. Ймовірно, вона має металеве ядро, що займає 50% радіусу. Але магнітного поля планета не має внаслідок її дуже повільного обертання.

Венера аж ніяк не гостинний світ, як це колись передбачалося. Зі своєю атмосферою з вуглекислого газу, хмар із сірчаної кислоти та страшною спекою вона зовсім не придатна для людини. Під тяжкістю цієї інформації впали деякі надії: адже менш ніж 20 років тому багато вчених вважали Венеру більш об'єктом для космічних досліджень, ніж Марс.

Земля.

Загальні відомості.

Земля – третя від Сонця планета Сонячної системи. За формою Земля близька до еліпсоїда, сплюснутого біля полюсів і розтягнутого в екваторіальній зоні. Середній радіус Землі 6371,032 км, полярний – 6356,777 км, екваторіальний – 6378,160 км. Маса – 5,976*1024 кг. Середня густина Землі 5518 кг/м³. Площа Землі 510,2 млн. км², у тому числі приблизно 70,8% посідає Світовий океан. Його середня глибина близько 3,8 км, максимальна (Маріанська западина у Тихому океані) дорівнює 11,022 км; об'єм води 1370 млн. км³, середня солоність 35 г/л. Суша складає відповідно 29,2% і утворює шість материків та острови. Вона піднімається над рівнем моря загалом на 875 м; найбільша висота (вершина Джомолунгма у Гімалаях) 8848 м. Гори займають понад 1/3 поверхні суші. Пустелі покривають близько 20% поверхні суші, савани та рідкісного лісу - близько 20%, лісу - близько 30%, льодовики - понад 10%. Понад 10% суші зайнято під сільськогосподарськими угіддями.

Земля має єдиний супутник - Місяць.

Завдяки своїм унікальним, можливо, єдиним у Всесвіті природним умовам, Земля стала місцем, де виникла і набула розвитку органічне життя. засучасним космогонічним уявленням планета утворилася приблизно 4,6 - 4,7 млрд. років тому із захопленого тяжінням Сонця протопланетної хмари. На освіту перших, найдавніших із вивчених гірських порід знадобилося 100-200 млн. років. Приблизно 3,5 млрд. років тому з'явилися умови, сприятливі виникнення життя. Homo sapiens (Людина розумна) як вид з'явився приблизно півмільйона років тому, а формування сучасного типу людини відносять до часу відступу першого льодовика, тобто близько 40 тис. років тому.

Рух.

Подібно до інших планет вона рухається навколо Сонця по еліптичній орбіті, ексцентриситет якої 0,017. Відстань від Землі до Сонця у різних точках орбіти неоднакова. Середня відстань близько 149,6 млн. км. У процесі руху нашої планети навколо Сонця площина земного екватора переміщається паралельно самій собі таким чином, що в одних ділянках орбіти земна куля нахилена до Сонця своєю північною півкулею, а в інших - південною. Період звернення навколо Сонця становить 365,256 днів, при добовому обертанні – 23 год. 56 хв. Вісь обертання Землі розташована під кутом 66.5º до площини її руху навколо Сонця.

Атмосфера .

Атмосфера Землі складається на 78% із азоту та на 21% із кисню (інших газів в атмосфері дуже мало); це результат тривалої еволюції під впливом геологічних, хімічних та біологічних процесів. Можливо, первинна атмосфера Землі була багата на водень, який потім випарувався. Дегазація надр наповнила атмосферу вуглекислим газом та водяною парою. Але пара сконденсувалася в океанах, а двоокис вуглецю виявився пов'язаним у карбонатних породах. Таким чином, в атмосфері залишився азот, а кисень поступово з'явився в результаті життєдіяльності біосфери. Ще 600 млн. років тому вміст кисню в повітрі був раз на 100 нижчий за нинішній.

Наша планета оточена великою атмосферою. Відповідно до температури складом і фізичними властивостями атмосфери можна розділити на різні шари. Тропосфера - це область, що лежить між поверхнею Землі та висотою 11 км. Це досить товстий і густий шар, що містить більшу частину водяної пари, яка знаходиться в повітрі. У ній мають місце майже всі атмосферні явища, які безпосередньо цікавлять мешканців Землі. У тропосфері знаходяться хмари, атмосферні опади тощо. буд. Шар, що відокремлює тропосферу від наступного атмосферного шару - стратосфери, називається тропопауза. Це область дуже низьких температур.

Склад стратосфери такий самий, як і тропосфери, але в ній виникає і концентрується озон. Іоносфера, тобто іонізований шар повітря, утворюється як у тропосфері, так і в нижчих шарах. Вона відбиває високочастотні радіохвилі.

Атмосферний тиск на рівні поверхні океану становить за нормальних умов приблизно 0,1 МПа. Вважають, що земна атмосфера сильно змінилася в процесі еволюції: збагатилася киснем і набула сучасного складу в результаті тривалої взаємодії з гірськими породами та за участю біосфери, тобто рослинних та тваринних організмів. Доказом того, що такі зміни справді відбулися, служать, наприклад, поклади кам'яного вугілля та потужні пласти відкладень карбонатів в осадових породах, вони містять величезну кількість вуглецю, який раніше входив до складу земної атмосфери у вигляді вуглекислого газу та окису вуглецю. Вчені вважають, що давня атмосфера походить із газоподібних продуктів вулканічних вивержень; про її склад судять з хімічного аналізу зразків газу, "замурованих" у порожнинах давніх гірських порід. У досліджених зразках, вік яких приблизно 3,5 млрд років міститься приблизно 60% вуглекислого газу, а решта 40% - сполуки сірки, аміак, хлористий і фтористий водень. У невеликій кількості знайдено азот та інертні гази. Весь кисень був хімічно пов'язаний.

Для біологічних процесів Землі велике значення має озоносфера - шар озону, що знаходиться на висоті від 12 до 50 км. Область вище за 50-80 км називають іоносферою. Атоми та молекули в цьому шарі інтенсивно іонізуються під дією сонячної радіації, зокрема ультрафіолетового випромінювання. Якби не озоновий шар, потоки випромінювання доходили до поверхні Землі, виробляючи руйнації в живих організмах. Нарешті, на відстанях понад 1000 км. газ настільки розріджений, що зіткнення між молекулами перестають відігравати істотну роль, а атоми іонізовані більш ніж наполовину. На висоті порядку 1,6 та 3,7 радіусів Землі знаходяться перший та другий радіаційні пояси.

Будова планети.

Основну роль дослідженні внутрішньої будови Землі грають сейсмічні методи, засновані на дослідженні поширення в її товщі пружних хвиль (як поздовжніх, так і поперечних), що виникають при сейсмічних подіях - при природних землетрусах та в результаті вибухів. На підставі цих досліджень Землю умовно поділяють на три області: кору, мантію та ядро ​​(у центрі). Зовнішній шар – кора – має середню товщину близько 35 км. Основні типи земної кори - континентальний (материковий) та океанічний; у перехідній зоні від материка до океану розвинена кора проміжного типу. Товщина кори змінюється у досить широких межах: океанічна кора (з урахуванням шару води) має товщину близько 10 км, тоді як товщина материкової кори в десятки разів більша. Поверхневі відкладення займають шар завтовшки близько 2 км. Під ними знаходиться гранітний шар (на континентах його товщина 20 км), а нижче – приблизно 14-кілометровий (і на континентах, і в океанах) базальтовий шар (нижня кора). Щільність у центрі Землі близько 12,5 г/см³. Середні щільності становлять: 2,6 г/см³- біля поверхні Землі, 2,67 г/см³- у граніту, 2,85 г/см³- у базальту.

На глибину приблизно від 35 до 2885 км. простягається мантія Землі, яку називають також силікатною оболонкою. Вона відокремлюється від кори різкою межею (так звана межа Мохоровича), глибше за яку швидкість як поздовжніх, так і поперечних пружних сейсмічних хвиль, а також механічна щільність стрибкоподібно зростають. Щільності в мантії збільшуються зі зростанням глибини приблизно від 3,3 до 9,7 г/см³. У корі та (частково) у мантії розташовуються великі літосферні плити. Їхні вікові переміщення не тільки визначають дрейф континентів, що помітно впливає на вигляд Землі, але мають відношення і до розташування сейсмічних зон на планеті. Ще одна виявлена ​​сейсмічними методами кордон (кордон Гутенберга) – між мантією та зовнішнім ядром – розташовується на глибині 2775 км. На ній швидкість поздовжніх хвиль падає від 13,6 км/сек (в мантії) до 8,1 км/сек (в ядрі), а швидкість поперечних хвиль зменшується від 7,3 км/сек до нуля. Останнє означає, що зовнішнє ядро ​​є рідким. За сучасними уявленнями зовнішнє ядро ​​складається із сірки (12%) та заліза (88%). Нарешті, на глибинах понад 5120 км сейсмічні методи виявляють наявність твердого внутрішнього ядра, частку якого припадає 1,7% маси Землі. Імовірно, це залізо-нікелевий сплав (80% Fe, 20% Ni).

Гравітаційне поле Землі високою точністю описується законом всесвітнього тяжіння Ньютона. Прискорення вільного падіння над поверхнею Землі визначається як гравітаційною, і відцентрової силою, обумовленої обертанням Землі. Прискорення вільного падіння на поверхні планети становить 9,8 м/c².

Земля має також магнітне та електричне поля. Магнітне поле над поверхнею Землі складається з постійної (або мінливої ​​досить повільно) та змінної частин; останню зазвичай відносять до варіацій магнітного поля. Головне магнітне поле має структуру, близьку до дипольної. Магнітний дипольний момент Землі, що дорівнює 7,98T10^25 одиниць СГСМ, спрямований приблизно протилежно механічному, хоча в даний час магнітні полюси дещо зміщені по відношенню до географічних. Їхнє становище, втім, змінюється з часом, і хоча ці зміни досить повільні, за геологічні проміжки часу, за палеомагнітними даними, виявляються навіть магнітні інверсії, тобто звернення полярності. Напруженості магнітного поля на північному та південному магнітних полюсах рівні відповідно 0,58 та 0,68 Е, а на геомагнітному екваторі – близько 0,4Е.

Електричне поле над поверхнею Землі в середньому має напруженість близько 100 В/м і спрямоване вертикально вниз - це так зване поле ясної погоди, але це поле зазнає значних (як періодичних, так і нерегулярних) варіацій.

Місяць.

Місяць - природний супутник Землі та найближче до нас небесне тіло. Середня відстань до Місяця – 384000 кілометрів, діаметр Місяця близько 3476 км. Середня щільність Місяця становить 3,347 г/см або близько 0,607 середньої щільності Землі. Маса супутника 73 трильйони тонн. Прискорення сили тяжіння на поверхні Місяця 1623 м/с².

Місяць рухається навколо Землі із середньою швидкістю 1,02 км/сек приблизно еліптичної орбіті у тому напрямі, у якому рухається переважна більшість інших тіл Сонячної системи, тобто проти годинникової стрілки, якщо дивитися орбіту Місяця із боку Північного полюса світу. Період обігу Місяця навколо Землі, так званий сидеричний місяць дорівнює 27,321661 середньої доби, але схильний до невеликих коливань і дуже малого вікового скорочення.

Не будучи захищеною атмосферою, поверхня Місяця нагрівається вдень до +110о С, а вночі остигає до -120° С, проте, як показали радіоспостереження, ці величезні коливання температури проникають углиб лише на кілька дециметрів внаслідок надзвичайно слабкої теплопровідності поверхневих шарів.

Рельєф місячної поверхні був переважно з'ясований внаслідок багаторічних телескопічних спостережень. "Місячні моря", що займають близько 40% видимої поверхні Місяця, є рівнинні низовини, пересічені тріщинами і невисокими звивистими валами; великих кратерів на морях порівняно мало. Багато морів оточені концентричними кільцевими хребтами. Решта, більш світла поверхня покрита численними кратерами, кільцеподібними хребтами, борознами тощо.

Марс.

Загальні відомості.

Марс – четверта планета Сонячної системи. Марс – від грецького «Mas» – чоловіча сила – бог війни. За основними фізичними характеристиками Марс належить до планет земної групи. За діаметром він майже вдвічі менший за Землю і Венеру. Середня відстань від Сонця становить 1,52 а. Екваторіальний радіус дорівнює 3380 км. Середня щільність планети – 3950 кг/м³. Марс має два супутники - Фобос та Деймос.

атмосфера.

Планета огорнута газовою оболонкою - атмосферою, яка має меншу щільність, ніж земна. Навіть у глибоких западинах Марса, де тиск атмосфери найбільший, він приблизно в 100 разів менше, ніж у Землі, але в рівні марсіанських гірських вершин - в 500-1000 разів менше. За складом вона нагадує атмосферу Венери і містить 95,3% вуглекислого газу з домішкою 2,7% азоту, 1,6% аргону, 0,07% окису вуглецю, 0,13% кисню та приблизно 0,03% водяної пари, вміст якого змінюється, а також домішки неону, криптону, ксенону.

Середня температура на Марсі значно нижча, ніж на Землі близько -40 ° С. За найсприятливіших умов влітку на денній половині планети повітря прогрівається до 20 ° С - цілком прийнятна температура для жителів Землі. Але зимової ночі мороз може досягати -125 ° С. Такі різкі перепади температури викликані тим, що розріджена атмосфера Марса не здатна довго утримувати тепло.

Над поверхнею планети часто дмуть сильні вітри, швидкість яких сягає 100 м/с. Мала сила тяжіння дозволяє навіть розрідженим потокам повітря піднімати величезні хмари пилу. Іноді досить великі області Марсі бувають охоплені грандіозними пиловими бурями. Глобальна пилова буря вирувала з вересня 1971 по січень 1972 р., піднявши в атмосферу на висоту понад 10 км близько мільярда тонн пилу.

Водяної пари в атмосфері Марса зовсім небагато, але при низьких тиску і температурі він знаходиться в стані, близькому до насичення, і часто збирається у хмари. Марсіанські хмари досить невиразні порівняно із земними, хоча мають різноманітні форми та види: перисті, хвилясті, підвітряні (поблизу великих гір та під схилами великих кратерів, у місцях захищених від вітру). Над низинами, каньйонами, долинами - і дні кратерів в холодну пору доби часто стоять тумани.

Як показали знімки з американських посадкових станцій "Вікінг-1" та "Вікінг-2" марсіанське небо в ясну погоду має рожевий колір, що пояснюється розсіюванням сонячного світла на порошинках і підсвічуванням серпанку помаранчевою поверхнею планети. За відсутності хмар газова оболонка Марса значно прозоріша, ніж земна, у тому числі і для ультрафіолетових променів, небезпечних для живих організмів.

Сезони.

Сонячна доба на Марсі триває 24 год. 39 хв. 35 с. Значний нахил екватора до площини орбіти призводить до того, що на одних ділянках орбіти освітлюються та обігріваються Сонцем переважно північні широти Марса, на інших – південні, тобто відбувається зміна сезонів. Марсіанський рік триває близько 686,9 днів. Зміна пір року на Марсі відбувається так само, як на Землі. Найяскравіше сезонні зміни виявляються у полярних областях. Взимку полярні шапки займають значну площу. Кордон північної полярної шапки може відійти від полюса на третину відстані від екватора, а межа південної шапки долає половину цієї відстані. Така різниця викликана тим, що у північній півкулі зима настає, коли Марс проходить через перигелій своєї орбіти, а у південній – коли через афелій. Через це зима у південній півкулі холодніше, ніж у північній. Еліптичність марсіанської орбіти призводить до значних відмінностей клімату північної та південної півкуль: у середніх широтах зима холодніша, а літо тепліше, ніж у південних, але коротше, ніж у північних. в цей час росте інша – біля південного полюса, де настає зима. Наприкінці XIX - на початку XX століття вважали, що полярні шапки Марса - це льодовики та сніги. За сучасними даними, обидві полярні шапки планети - північна та південна - складаються з твердого двоокису вуглецю, тобто сухого льоду, який утворюється при замерзанні вуглекислого газу, що входить до складу марсіанської атмосфери, і водяного льоду з домішкою мінерального пилу.

Будова планети.

Внаслідок малої маси сила тяжіння на Марсі майже втричі нижча, ніж на Землі. Нині структуру гравітаційного поля Марса детально вивчено. Вона вказує на невелике відхилення від однорідного розподілу густини в планеті. Ядро може мати радіус до половини радіусу планети. Очевидно, воно складається з чистого заліза або зі сплаву Fe-FeS (залізо-сульфід заліза) і, можливо, розчиненого в них водню. Очевидно, ядро ​​Марса частково чи повністю перебуває у рідкому стані.

Марс повинен мати потужну кору завтовшки 70-100 км. Між ядром та корою знаходиться силікатна мантія, збагачена залізом. Червоні оксиди заліза, які у поверхневих породах, визначають колір планети. Зараз Марс продовжує остигати.

Сейсмічна активність планети слабка.

Поверхня.

Поверхня Марса, здавалося б, нагадує місячну. Однак насправді його рельєф відрізняється великою різноманітністю. Протягом довгої геологічної історії Марса його поверхню змінювали виверження вулканів та маротрусу. Глибокі шрами на обличчі бога війни залишили метеорити, вітер, вода та криги.

Поверхня планети складається з двох контрастних частин: древніх високогір'їв, що покривають південну півкулю, і молодих рівнин, зосереджених у північних широтах. Крім того, виділяються два великі вулканічні райони - Елізіум і Фарсида. Різниця висот між гірськими та рівнинними областями досягає 6 км. Чому різні райони так сильно відрізняються один від одного досі неясно. Можливо, такий поділ пов'язаний із дуже давньою катастрофою – падінням на Марс великого астероїда.

Високогірна частина зберегла сліди активного метеоритного бомбардування, що відбувалося близько 4 млрд років тому. Метеорні кратери покривають 2/3 поверхні планети. На старих високогір'ях їх майже стільки ж, скільки на Місяці. Але багато марсіанських кратерів через вивітрювання встигли "втратити форму". Деякі з них, мабуть, колись були розмиті потоками води. Північні рівнини виглядають зовсім інакше. 4 млрд. років тому на них було безліч метеоритних кратерів, але потім катастрофічна подія, про яку вже згадувалося, стерла їх з 1/3 поверхні планети і її рельєф у цій галузі почав формуватися наново. Окремі метеорити падали туди і пізніше, але загалом ударних кратерів на півночі мало.

Зовнішність цієї півкулі визначила вулканічна діяльність. Деякі з рівнин часто покриті стародавніми виверженими породами. Потоками рідкої лави розтікалися поверхнею, застигали, ними текли нові потоки. Ці скам'янілі річки зосереджені навколо великих вулканів. На закінчення лавових мов спостерігаються структури, схожі на земні осадові породи. Ймовірно, коли розпечені вивержені маси розтоплювали шари підземного льоду, на поверхні Марса утворювалися досить великі водоймища, які поступово висихали. Взаємодія лави та підземного льоду призвела також до появи численних борозен та тріщин. На далеких від вулканів низовинних областях північної півкулі простягаються піщані дюни. Особливо багато їх у північній полярній шапці.

Величезна кількість вулканічних пейзажів свідчить про те, що в далекому минулому Марс пережив досить бурхливу геологічну епоху, швидше за все вона закінчилася близько мільярда років тому. Найбільш активні процеси відбувалися в областях Елізіум та Фарсіда. У свій час вони буквально були видавлені з надр Марса і зараз височіють над його поверхнею у вигляді грандіозних здуття: Елізіум заввишки 5 км, Фарсіда - 10 км. Навколо цих здуття зосереджені численні розлами, тріщини, гребені – сліди давніх процесів у марсіанській корі. Найбільш грандіозна система каньйонів глибиною кілька кілометрів – долина Марінера – починається біля вершини гір Фарсіда і тягнеться 4 тис. кілометрів на схід. У центральній частині долини її ширина сягає кількох сотень кілометрів. У минулому, коли атмосфера Марса була щільнішою, у каньйони могла стікати вода, створюючи у яких глибокі озера.

Вулкани Марса – за земними мірками явища виняткові. Але серед них виділяється вулкан Олімп, розташований північному заході гір Фарсида. Діаметр основи цієї гори сягає 550 км, а висота – 27 км, тобто. вона втричі перевершує Еверест, найвищу вершину Землі. Олімп увінчаний величезним 60-кілометровим кратером. На схід від найвищої частини гір Фарсіда виявлено інший вулкан – Альба. Хоча він не може змагатися з Олімпом по висоті, діаметр його основи майже втричі більший.

Ці вулканічні конуси виникли внаслідок спокійних виливів дуже рідкої лави, схожої на лаву земних вулканів Гавайських островів. Сліди вулканічного попелу на схилах інших гір дозволяють припустити, що іноді на Марсі відбувалися катастрофічні виверження.

У минулому величезну роль формуванні марсіанського рельєфу грала проточна вода. На перших етапах дослідження Марс представлявся астрономам безлюдною і безводною планетою, але коли поверхню Марса вдалося сфотографувати з близької відстані, виявилося, що на старих високогір'ях часто зустрічаються ніби залишені поточною водою промоїни. Деякі їх виглядають так, ніби багато років тому їх пробили бурхливі, стрімкі потоки. Тягнуться вони іноді на багато сотень кілометрів. Частина цих "струмків" має досить шанобливий вік. Інші долини дуже схожі на русла спокійних земних рік. Своєю появою вони, мабуть, зобов'язані танення підземного льоду.

Деякі додаткові відомості про Марса вдається отримати непрямими методами на основі досліджень його природних супутників – Фобоса та Деймоса.

Супутники Марса.

Супутники Марса відкрили 11 і 17 серпня 1877 року під час великого протистояння американським астрономом Асафом Холлом. Такі назви супутники отримали з грецької міфології: Фобос та Деймос – сини Ареса (Марса) та Афродіти (Венери), завжди супроводжували свого батька. У перекладі з грецької “фобос” означає “страх”, а “деймос” – “жах”.

Фобос. Деймос.

Обидва супутники Марса рухаються майже точно в площині екватора планети. За допомогою космічних апаратів встановлено, що Фобос і Деймос мають неправильну форму і у своєму орбітальному становищі залишаються повернутими до планети завжди однією стороною. Розміри Фобоса становлять близько 27 км, а Деймоса – близько 15 км. Поверхня супутників Марса складається з дуже темних мінералів і вкрита численними кратерами. Один з них – на Фобосі має діаметр близько 5,3 км. Кратери, ймовірно, народжені метеоритним бомбардуванням, походження системи паралельних борозен невідоме. Кутова швидкість орбітального руху Фобоса настільки велика, що він, обганяючи осьове обертання планети, сходить на відміну від інших світил на заході, а заходить на сході.

Пошуки життя на Марсі

Довгий час на Марсі вели пошуки форм позаземного життя. При дослідженні планети космічними апаратами серії «Вікінг» було виконано три складні біологічні експерименти: піролізне розкладання, газовий обмін, розкладання мітки. Вони ґрунтуються на досвіді вивчення земного життя. Експеримент з піролізного розкладання ґрунтувався на визначенні процесів фотосинтезу за участю вуглецю, експеримент із розкладанням мітки був заснований на припущенні про необхідність води для існування, а експеримент з газового обміну враховував, що марсіанське життя має використовувати воду як розчинник. Хоча всі три біологічні експерименти дали позитивний результат, вони, ймовірно, мають небіологічну природу і можуть бути пояснені неорганічними реакціями живильного розчину з марсіанською природою. Отже, можна підбити підсумок, що Марс - планета, яка має умови виникнення життя.

Висновок

Ми познайомилися із сучасним станом нашої планети та планет Земної групи. Майбутнє нашої планети, та й усієї планетної системи, якщо не станеться нічого непередбачуваного, здається ясним. Імовірність того, що встановлений порядок руху планет буде порушений якоюсь мандрівною зіркою, невелика, навіть протягом кількох мільярдів років. Найближчим часом не доводиться чекати сильних змін у потоці енергії Сонця. Ймовірно, можуть повторитись льодовикові періоди. Людина здатна змінити клімат, але при цьому може зробити помилку. Континенти в наступні епохи будуть підніматися та опускатися, але ми сподіваємося, що процеси відбуватимуться повільно. Іноді можливі падіння потужних метеоритів.

Але переважно Сонячна система зберігатиме свій сучасний вигляд.

План.

1. Введення.

2. Меркурій.

3. Венера.

6. Висновок.

7. Література.

Планета Меркурій.

Поверхня Меркурія.

Планета Венера.

Поверхня Венери.

Планета Земля.

Земна поверхня.

Планета Марс.

Поверхня Марс.

Планети земної групи Планети земної групи 4 планети Сонячної системи: Меркурій, Венера, Земля та Марс. За будовою та складом до них близькі деякі кам'яні астероїди, наприклад, Веста. Планети земної групи мають високу щільність і… … Вікіпедія

ПЛАНЕТИ І СУПУТНИКИ.- ПЛАНЕТИ І СУПУТНИКИ. 9 великих планет Сонячної системи поділяються на планети земної групи (Меркурій ... Фізична енциклопедія

Планети- Планети, придатні виникнення життя Теоретична залежність зони перебування планет, придатних підтримки життя (виділено зеленим), від типу зірки. Шкалу орбіт не дотримано… Вікіпедія

Планети гіганти- 4 планети Сонячної системи: Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун; розташовані поза кільця малих планет. Порівняно з твердотілими планетами земної групи (внутрішніми) усі вони є газовими планетами, мають великі розміри, маси … Вікіпедія

Планети- Планети. ПЛАНЕТИ, найбільш масивні тіла Сонячної системи, що рухаються по еліптичних орбітах навколо Сонця (дивись Кеплера закони). Відомо 9 планет. Так звані планети земної групи (Меркурій, Венера, Земля, Марс) мають тверді… Ілюстрований енциклопедичний словник

ПЛАНЕТИ- (від грец. planetes блукаючий) найбільш масивні тіла Сонячної системи, що рухаються по еліптичних орбітах навколо Сонця (див. Кеплера закони), світяться відбитим сонячним світлом. Розташування планет у напрямку від Сонця: Меркурій, Венера, ... Великий Енциклопедичний словник

Земну кулю- Земля Зображення Землі з корабля Аполлон 17 Орбітальні характеристики Афелій 152097701 км 1,0167103335 а. е … Вікіпедія

Планети-гіганти- Про планети гігантів за межами Сонячної системи див. Газова планета... Вікіпедія

планети- (Від грец. Planētēs блукаючий), масивні небесні тіла, що рухаються навколо Сонця по еліптичних орбітах (див. Кеплера закони) і світяться відбитим сонячним світлом. Розташування планет у напрямку від Сонця: Меркурій, Венера, Земля, Марс … Енциклопедичний словник

Планети-гіганти- планети Сонячної системи: Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун; розташовані за межами кільця малих планет. Порівняно з планетами земної групи (внутрішніми) вони мають великі розміри, маси, нижчі середні … Велика Радянська Енциклопедія

Книги

• Купити за 2144 грн (тільки Україна)
• космос. Від Сонячної системи вглиб Всесвіту Маров Михайло Якович. У книзі в досить стислій і популярній формі викладаються сучасні уявлення про космос і тіла, що населяють його. Це, перш за все, Сонце та Сонячна система, планети земної групи та…