Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 76
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Физические характеристики планеты – размер, масса и другие
Венера стала одной из первых планет, которую начали изучать люди. Из-за этого сейчас у человечества имеются довольно точные значения многих параметров и характеристик планеты: -масса равна 4,89 *10’24 кг;
-площадь поверхности составляет 460 млн кв.км;
-объем – 928 млрд куб.км;
-ускорение свободного падения 8,88 м/с2;
-плотность состава равна 5,2 г/с3;
-средняя температура на планете – 463 градуса Цельсия; -давление на поверхности в 92 раза превышает земное;
-наклон оси составляет 177,36 градусов.
Большинство свойств Венеры сохраняется за счет больших скоплений металлов и горных пород. Они придают планете целостность и плотность структуры. Также существует теория, что ядро небесного тела представляет собой горячий металл, разогретый до жидкого состояния.
Возраст Венеры
Как и большинство объектов Солнечной системы, Венера начала формироваться примерно 4,6 млрд лет назад. Для определения возраста ученые использовали радиоуглеродное датирование. Такой методикой проверяется срок жизни большинства космических объектов, в том числе и планет. И практически всегда исследование выдает одну и ту же цифру. Это свидетельствует о том, что все объекты системы имеют примерно одинаковый возраст. Когда появилось Солнце, вокруг него вращалось большое количество космической пыли. Частички постоянно сталкивались друг с другом, сбиваясь в единые объекты. Этот процесс продолжался до тех пор, пока не сформировались планеты, имеющие точную орбиту. Можно считать, что Венера когда-то появилась и материалов, находящихся в близости от Солнца.
Также ученые полагают, что несколько сотен миллионов лет назад поверхность планеты была не такой горячей, как сейчас, и на ней могли существовать водные океаны. Об этом говорят особенности ландшафта с большими оврагами. В некоторых местах Венеры до сих пор имеются активные вулканы. По оценкам, нынешний ее вид сформировался примерно 400 млн лет назад. Именно тогда поверхность превратилась в бескрайние каменные территории. Какой была планета в первые 4 млрд. лет своего существования – остается загадкой.
Состав и поверхность Венеры
Поверхность гораздо плотнее, чем у Земли, и не имеет внутренних магнитных полей. На планете расположено много вулканов, 170 из которых считаются крупными и могут до сих пор функционировать. Примерно миллиард лет назад почти вся поверхность Венеры была покрыта лавой, которая постоянно извергалась наружу, были регулярные землятресения. Но в один момент вулканы сильно снизили свою активность, и ученые до сих пор ищут причину этого события. Сейчас на поверхности планеты до сих пор могут происходить извержения, но в небольших количествах – на это указывает периодическое изменение количества диоксида серы. Немалую часть поверхности составляют кратеры, размеры которых от нескольких километров могут доходить до нескольких сотен.
Строение Венеры
Ученым довольно трудно изучать строение планеты, поскольку из-за высоких температур космические аппараты быстро выходят из строя. Используя сейсмометры, они смогли получить некоторые данные о структуре Венеры. Считается, что толщина поверхности составляет примерно 50 км, и основным веществом в ней является кремний. Далее начинается мантия, которая уходит вглубь примерно на 3000 км. До сих пор неизвестно, из чего она состоит, поскольку нет возможности сделать какой-либо анализ. В центре Венеры находится ядро из железа и никеля. Исследователи до сих пор гадают, является ли оно жидким или твердым. Существенно в исследование строения планеты помогает тот факт, что она относится к земной группе, поскольку все ее представители обладают схожими свойствами.
Меркурий.
Размер, масса и орбита Меркурия
Как было отмечено, Меркурий — самая маленькая планета Солнечной системы, общая масса которой достигает 3,3022х1023 кг. Его диаметр составляет 4879 км (радиус — 2440 км).
Интересный факт: диаметр Меркурия примерно в 3 раза меньше земного (12742 км), масса — в 18 раз меньше. По размерам данная планета уступает некоторым спутникам, которые встречаются в Солнечной системе.
Несмотря на указанные особенности, Меркурий считается плотной планетой. По этому показателю он только в 2 раза уступает Земле. Меркурий отличается необычной орбитой. Максимально к Солнцу (перигелий) он приближается на расстояние в 46 млн км и удаляется на 70 млн (афелий). Из-за такой особенности Меркурий оказывает влияние на расположенные поблизости планеты, в частности, на Венеру.
Атмосфера
Большую часть Меркурия занимает плотное ядро, состоящее преимущественно из железа. Сверху присутствует сравнительно тонкий слой твердых пород, которые составляют поверхность. Атмосфера у этой планеты практически отсутствует: она в 1015 тоньше земной. Поэтому можно говорить, что над поверхностью Меркурия присутствует вакуум. Причины отсутствия полноценной и ярко выраженной атмосферы точно не установлены. Существует предположение, что это обусловлено малой плотностью планеты, составляющей всего 30% от земной. Также это объясняется близким расположением к Солнцу, которое, испуская так называемый ветер, «сдувает» любые газы.
Проведенные исследования показывают, что тонкий слой над поверхностью планеты состоит из кислорода (42%), натрия (29%), водорода (22%), гелия (6%) и калия (0,5%). Также в атмосфере планеты в небольшом количестве содержатся магний, азот, ксенон, диоксид углерода, вода, неон, кальций и другие вещества. Также определенную роль в том, что Меркурий практически лишен атмосферы, играют резкие перепады температур над поверхностью. Как показали исследования, этот показатель может достигать 610 градусов Цельсия (от -180 до +430).
Интересный факт: Меркурий является единственной планетой в Солнечной системе, у которой наблюдаются такие температурные колебания.
Определенную роль в этом играет как раз отсутствие многоуровневой атмосферы. На Земле плотные слои газов удерживают в течение ночи тепло. Но Меркурий из-за тонкой атмосферы не способен защищаться от солнечной радиации. В связи с этим, тепло практически сразу уходит в космическое пространство.
Температура
Отсутствие атмосферы делает Меркурий похожим на Луну. На первой планете, со стороны прогреваемой Солнцем, температура повышается до +430 градусов Цельсия. На темной области Меркурия поверхность быстро остывает. Ночью на планете температура опускается до -180 градусов. Однако этим не ограничиваются особенности Меркурия. Поверхностный слой планеты рыхлый и отличается слабой теплопроводностью. Поэтому уже на глубине в метр температура породы стабилизируется на отметке в +75 градусов.
Вращение
По орбите Меркурий движения со средней скоростью 48 км/с. В связи с этим, год здесь длится порядка 88 дней. Однако скорость вращения вокруг своей оси составляет 10,892 км/ч. Вследствие этого сутки на Меркурии длятся чуть менее 59 земных дней.
Вращается первая планета не по стандартной орбите. Ученые установили, что Меркурий со временем постепенно смещается относительно Солнца. Данный эффект известен как прецессия.
Интересный факт: смещение орбиты Меркурия по отношению Солнца было одной из неразрешимых загадок, с которой столкнулись астрономы в 19-м веке. Чтобы объяснить данный эффект, ученые даже выдвинули предположение о том, что здесь располагается неизвестная планета, расположенная ближе к звезде.
Прецессия была объяснена ближе к 20-м годам XX века. К тому моменту Альберт Эйнштейн опубликовал Общую теорию относительности, которая позволяла понять, почему орбита Меркурия со временем смещается. Позднее данное предположение удалось подтвердить во время солнечного затмения. Измерения показали, что спин-орбитальный резонанс Меркурия (количество оборотов, которое совершает планета на орбите) составляет 3:2. Из-за такой особенности возникает необычный эффект, который невозможно наблюдать на Земле. Если бы человек находился на поверхности Меркурия, то смог бы увидеть, как Солнце поднимается до максимальной точки на небосводе, затем по той же траектории опускается к горизонту.
День и ночь
Поскольку Меркурий медленно вращается вокруг собственной оси, одно из полушарий планеты в течение продолжительного срока обращено в сторону Солнца. В связи с этим, смена дня и ночи происходит крайне редко. У Меркурия данный процесс занимает существенно больше времени, чем на других планетах Солнечной системы.
Интересный факт: день или ночь здесь длятся ровно столько же, сколько и год. Объясняется это тем, что длина суток не намного меньше продолжительности движения планеты по орбите (88 дней).
Ось Меркурия отклонена от орбиты всего на 7 градусов. Данная особенность приводит к тому, что на планете не наблюдается смены времен года. По той же причине в районе полюсов есть зоны, на которые никогда не попадает солнечный свет.
Поверхность планеты Меркурий
До 1974 года поверхность Меркурия оставалась загадкой. Во многом это объяснялось сложностями наблюдения за планетой с Земли. Но благодаря фотографиям, полученным в 1974 году после трехкратного облета космического аппарата «Маринер-10», особенности рельефа Меркурия были раскрыты. Меркурий отличается сложным рельефом, образованным многочисленными кратерами, которые получились из-за частых столкновений с метеоритами в прошлом. При этом поверхность между ними оказалась очень ровной. Данная особенность обусловлена движением потоков лавы, которая извергалась на планете в далеком прошлом. Кроме того, снимки показали, что поверхность Меркурия усеяна множеством скал, протяженность которых достигает нескольких тысяч километров, высота — не более двух.
Интересный факт: наличие протяженных ровных участков свидетельствует о том, что планета в прошлом была геологически активна. Но такое количество кратеров указывает на обратное. Ученые пока не смогли объяснить это противоречие.
Еще одна особенность заключается в том, что скалы на Меркурии образуются не так, как на Земле. На последней они появляются из-за смещения тектонических плит. Но поверхность Меркурия вспучивается из-за постепенного сжатия ядра. Как показали результаты исследований, за время существования планеты ее диаметр из-за указанного процесса уменьшился примерно на 1,5 км.
Магнитное поле
В рамках исследования, проведенного в 1974 году, было установлено, что напряженность магнитного поля Меркурия составляет примерно 300 нТл. Этот показатель в 100 раз меньше земного.
Магнитное поле первой планеты характеризуется дипольной структурой и высокой симметричностью. Оно незначительно (всего на 10 градусов) отклоняется от оси вращения, что усложняет определение природы его появления. Считается, что образованию магнитного поля Меркурия способствует эффект динамо. То есть оно образуется благодаря тому же процессу, который наблюдается на Земле. Считается, что магнитное поле сформировано из-за циркуляции веществ в жидком ядре планеты. Причем из-за близкого расположения Меркурия к Солнцу возникает очень сильный приливной эффект. Благодаря этому ядро планеты остается жидким, что необходимо для образования магнитного поля. Согласно проведенным расчетам, последнее появилось примерно 3,7-3,9 млрд лет назад. Несмотря на сравнительно малую напряженность, магнитное поле Меркурия способно оказывать влияние на движение солнечного ветра. Из-за этого возникает так называемая магнитосфера, которая также отличается небольшими размерами. В 2003 году стало известно, что из-за близкого расположения к Солнцу его ветер образует над поверхностью Меркурия необычные эффекты. Во-первых, в магнитосфере выявлены так называемые «окна», или зоны, появление которых обусловлено снижением напряженности поля. Во-вторых, солнечный ветер вызывает образование завихрений. Последние представляют собой сплетенные узлы магнитного поля планеты, которые вытягиваются на расстояние в 800 км.
Структура
Верхний слой Меркурия – это кора, толщина которой составляет от 100 до 300 км. Присутствие на поверхности небесного тела выпуклостей указывает на ее сходство с Землей. То есть кора Меркурия достаточно хрупкая. Средний слой планеты составляет мантия, толщина которой достигает 600 км. В сравнении с другими небесными телами, у Меркурия она относительно тонкая. Ученые объясняют этот факт тем, что планета в раннюю историю своего существования столкнулась с так называемым планетезималием, из-за чего существенно уменьшилась масса мантии. В центре Меркурия располагается ядро диаметром 3,6 тысяч км. Оно обладает несколькими необычными свойствами, наиболее примечательным из которых является плотность. При диаметре планеты в 4878 км данный показатель равен 5540 кг/м3. Столь высокая плотность Меркурия объясняется только одной причиной: его ядро жидкое. Об этом свидетельствуют и результаты проведенного исследования, в рамках которого оценивался характер отскока радиоволн от поверхности планеты.