Планети земної групи. Меркурій, Венера, Земля і Марс називаються планетами типу Земля. Вони за багатьма параметрами відрізняються від планет-гігантів: меншими розмірами і мас-
сой, більшою щільністю і ін.
Меркурій - найближча до Сонця планета. Він знаходиться на відстані в 2,5 рази ближче до Сонця, ніж Земля. Для земного спостерігача Меркурій віддаляється від Сонця не більше ніж на 28 °. Тільки поблизу крайніх положень планету можна побачити в променях вечірньої або ранкової зорі. Для неозброєний? Нного очі Меркурій - світла крапка, а в сильний телескоп у нього вигляд серпика або неповного кола. Меркурій окруж? Н атмосферою. Атмосферний тиск біля поверхні планети приблизно в 1 000 разів менше, ніж у поверхні Землі. Поверхня Меркурія т? Мно-бура і схожа на місячну, усипана кільцевими горами і кратерами. Зв? Здние добу, тобто період обертання навколо осі відносно зв? зд, рівні 58,6 наших діб. Сонячна доба на Меркурії триває два меркуріанський року, тобто близько 176 земних діб. Тривалість дня і ночі на Меркурії призводить до різкого відмінності температури між напів деннимі і нічними ділянками. Денна півкуля Меркурія розжарюється до 380 ° С і вище.
Венера - найближча до Землі планета Сонячної системи. За розмірами Венера майже та- кая ж, як і земну кулю. Поверхня планети завжди прихована хмарами. Газова оболонка Ве- нери відкрита М. В. Ломоносовим в 1761 році. Атмосфера Венери різко відрізняється по хімічну ському складу від земної і абсолютно непридатна для дихання. Вона складається приблизно на 97% з вуглекислого газу, азоту - 2%, кисню - не більше 0,1%. Сонячна доба становлять 117 земних діб. На ній немає зміни брешемо? Н року. У е? поверхні температура близька до
+450 ° С, а тиск становить близько 100 атмосфер. Вісь обертання Венери майже в точності спрямована до полюса орбіти. Добове обертання Венери відбувається не в прямому, а в зворотному напрямку, тобто в напрямку, протилежному руху планети по орбіті навколо Солн- ца.
Марс - чвертей? Ртая планета Сонячної системи, остання з планет земної групи. Марс майже в два рази менша за Землю. Маса приблизно в 10 разів менше маси Землі. Прискорення сво- Бодня падіння на його поверхні в 2,6 рази менше, ніж на Землі. Сонячна доба на Марсі
24 години і 37,4 хвилини, тобто майже як на Землі. Тривалість світлого часу дня і полуденна висота Сонця над горизонтом змінюються протягом року приблизно так само, як і на Землі, через майже однакового у цих планет нахилу площині екватора до площини орбіти (у Марса близько 25 °). Коли Марс знаходиться у протистоянні, він настільки яскравий, що його можна відрізнити від інших світил по червоно-помаранчевого кольору. На поверхні Марса від-
ни дві полярні шапки, коли одна раст? т - інша зменшується. Він усіяний кільцевими горами. Поверхня планети оповита серпанком, е? покривають хмари. На Марсі бушують потужні пило ші бурі, іноді тривають місяцями. Тиск атмосфери в 100 разів менше земного. Сама ат мосфера в основному складається з вуглекислоти. Добові температурні зміни досягають 80-100 ° С.
Планети-гіганти. До планет-гігантів належать чотири планети Сонячної системи: Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун.
Юпітер - найбільша планета Сонячної системи. Він в два рази масивніше, ніж всі інші планети, разом узяті. Але маса Юпітера мала в порівнянні з Сонцем. Він більше від Землі за діаметром в 11 разів, а за масою - більш ніж в 300 разів. Юпітер молодецький? Н від Сонця на рас стояння, рівне 5,2 а.о. Період обертання навколо Сонця становить близько 12 років. Екваторі- ний діаметр Юпітера близько 142 тис. Км. Кутова швидкість добового обертання цього гіган- та в 2,5 рази більше, ніж Землі. Період обертання Юпітера на екваторі дорівнює 9 год 50 хв.
За своєю будовою, хімічним складом та фізичними умовами у поверхні Юпітер
не має нічого спільного з Земл? ї та планетами земної групи. Невідомо, яка поверхня у Юпітера - тв? Рдая або рідка. У телескоп можна спостерігати світлі і т? Мние смуги ізмен- чівих хмар. Зовнішній шар цих хмар складається з частинок зам? Рзшего аміаку. Темпі- ратура надхмарних сло? В становить близько -145 ° С. Вище хмар атмосфера Юпітера складається, по-видимому, з водню і гелію. Товщина газової оболонки Юпітера надзвичайно велика, а середня щільність Юпітера, навпаки, дуже мала (від 1 260 до 1 400 кг / м3), що становить всього 24% середньої щільності Землі.
Юпітер має 14 супутників, тринадцятий відкритий в 1974 році, а чотирнадцятий - в 1979 році. Вони рухаються по еліптичних орбітах навколо планети. З них два супутника виделяют- ся своїми розмірами, це Каллісто і Ганімед - найбільший з супутників в Сонячній системі.
Сатурн - друга за величиною планета. Він розташований вдвічі далі від Сонця, ніж Юпі-
тер. Його екваторіальний діаметр становить 120 тис. Км. По масі Сатурн вдвічі менше Юпі- тера. В атмосфері Сатурна знайдена невелика домішка газоподібного метану, як і на Юпітері. Температура на видимій стороні Сатурна близька до температури замерзання метану (-184 ° С), з тв? Рдих частинок якого швидше за все полягає хмарний шар цієї планети. Період осьового обертання становить 10 год. 14 хв. Швидко обертаючись, Сатурн приобр? Л сплюснутую форму. Плоска система кілець оперізує планету навколо екватора, ніде не стикаючись з е? поверх- ністю. У кільцях розрізняють три зони, навіщо він потрібен? Нниє вузькими щілинами. Внутрішнє кільце дуже прозоре, а середнє кільце найбільш яскраве. Кільця Сатурна являють собою масу дрібних супутників планети-гіганта, розташованих в одній площині. Площина кілець має посто- янний нахил до площини орбіти, рівний приблизно 27 °. Товщина кілець Сатурна близько 3 км, а діаметр по зовнішньому краю - 275 тис. Км. Період обертання Сатурна навколо Сонця 29,5 років.
У Сатурна 15 супутників, десятий був відкритий в 1966 році, останні три - в 1980 році американським автоматичним космічним апаратом «Вояджер-1». Найбільший з них Ти- тан.
Уран - сама ексцентрична планета Сонячної системи. Він відрізняється від інших планет тим, що обертається, як би л? Жа на боці: площину його екватора майже перпендикулярна до площини орбіти. Нахил осі обертання до площини орбіти на 8 ° перевершує 90 °, тому напрямок обертання планети є зворотним. Супутники Урана теж рухаються в зворотному напрямку.
Уран був відкритий англійським уч? Ним Вільямом Гершелем в 1781 році. Він розташований вдвічі далі від Сонця, ніж Сатурн. В атмосфері Урана знайдені водень, гелій і невелика домішка метану. Температура в соняшниковій точці біля поверхні становить 205-220 ° С. Період обертання навколо осі на екваторі - 10 годин 49 хв. Через незвичайного розташування осі обертання Урана Сонце там піднімається високо над горизонтом майже до зеніту навіть на полюсах. Полярний день і полярна ніч досягають на полюсах 42-річної тривалості.
Нептун - виявив себе силою свого тяжіння. Його місце розташування спочатку було обчислено, після чого німецький астроном Йоганн Галле відкрив його в 1846 році. Середня уда- л? Нность від Сонця - 30 а.о. Період обертання - 164 року 280 діб. Нептун повністю покритий хмарами. Передбачається, що в атмосфері Нептуна є водень з домішкою метану, а поверх- ню Нептуна в основному водна. У Нептуна два супутники, найбільший з них Тритон.
Плутон - найбільш молодецький? Нна від Сонця планета, дев'ята за рах? Ту, була відкрита в 1930 р Клайдом Томбо в Лоуелловской астрологічної обсерваторії (Арізона, США).
Плутон виглядає як точковий об'єкт п'ятнадцятої зв? Здной величини, тобто він приблизно в 4 тис. разів слабкіше тих зв? зд, які знаходяться на межі видимості неозброєний? нним оком. Плутон дуже повільно, всього на 1,5 ° в рік (4,7 км / с) рухається по орбіті, яка має біль-шої нахил (17 °) до площини екліптики і сильно витягнута: в перигелії вона наближається до Сонця на більш короткий відстань, ніж орбіта Нептуна, а в афелії відходить на 3 млрд. км далі. При середній молодецький? Нности Плутона від Сонця (5,9 млрд. Км) наше денне світило ви- дивиться з цієї планети не як диск, а як сяюча точка і так? Т освещ? Нность в 1 560 раз мень- шую, ніж на землі. І тому не дивно, що вивчати Плутон дуже важко: ми про н? М майже нічого не знаємо.
Плутон становить 0,18 маси Землі, а в діаметрі менше Землі в два рази.
Період обра- щения навколо Сонця в середньому 247,7 років. Період осьового добового обертання 6 діб 9 годин.
Сонце - центр Сонячної системи. Його енергія величезна. Навіть та незначна частина, кото
раю потрапляє на Землю, дуже велика. Земля отримує від Сонця в десятки тисяч разів більше енергії, ніж всі електростанції світу, якби вони працювали на повну потужність.
Відстань від Землі до Сонця в 107 разів перевищує його діаметр, який у свою чергу в 109 разів більше земного і становить близько 1 392 тис. Км. Маса Сонця в 333 тис. Разів більша за масу Землі, а об'єк? М - в 1 млн. 304 тис. Разів. Усередині Сонця речовина сильно стисло тиском горішніх сло? В та раз в десять щільніше свинцю, зате зовнішні шари Сонця в сотні разів раз- реж? Ннее повітря біля поверхні Землі. Тиск газу в надрах Сонця в сотні мільярдів разів більше, ніж тиск повітря біля поверхні Землі. Всі речовини на Сонці знаходяться в газо- образному стані. Майже всі атоми повністю втрачають свої електрони і перетворюються в
«Голі» атомні ядра. Вільні електрони, відірвавшись від атомів, стають складовою ча- стю газу. Такий газ називається плазмою. Частинки плазми рухаються з величезними швидкостями -
сотні і тисячі кілометрів в секунду. На Сонці постійно йдуть ядерні реакції, які є джерелом невичерпної енергії Сонця.
Сонце складається з тих же хімічних елементів, що і Земля, але водню на Сонці незрівнянно більше, ніж на Землі. Сонце не витратило і половини запасів водневого ядерного палива. Воно буде світити багато мільярдів років, поки в надрах Сонця весь водень перетвориться на гелій.
Доходить до нас радіовипромінювання Сонця виникає в так званій короні Сонця. Сонячна корона простягається на відстань кількох сонячних радіусів, вона доходить до орбіт Марса і Землі. Таким чином, Земля занурена в сонячну корону.
Час від часу в сонячній атмосфері з'являються активні області, число яких регулярно змінюється, з циклом в середньому близько 11 років.
Місяць - супутник Землі, діаметром в 4 рази менша за Землю. Орбіта Місяця являє со- бій еліпс, в одному з фокусів якого знаходиться Земля. Середня відстань між центрами Місяця і Землі складає 384 400 км. Орбіта Місяця нахилена на 5 ° 9 'до земної орбіти. Середня кутова швидкість Місяця 13 °, 176 за добу. Нахил місячного екватора до екліптики становить 1 ° 32,3 '. Час обороту Місяця навколо своєї осі дорівнює часу обороту е? навколо Землі, слідом- ствие чого Місяць завжди звернена до Землі однією стороною. Рух Місяця нерівномірно: на
одних ділянках свого видимого шляху вона переміщається швидше, на інших - повільніше. В те- чення свого руху по орбіті відстань Місяця до Землі змінюється в межах від 356 до 406 тис. Км. Нерівномірність руху по орбіті пов'язана з впливом на Місяць Землі, з одного боку, і потужного по силі тяжіння Сонця - з іншого. А якщо врахувати, що на е? рух впливають Венера, Марс, Юпітер і Сатурн, то зрозуміло, чому Місяць безперервно змінює в недо- торих межах форму еліпса, за яким вона звертається. Внаслідок того, що Місяць має еліптичну форму орбіти, вона або наближається до Землі, або віддаляється від ні. Бли- жайшее до Землі точка місячної орбіти називається перигеем, а найбільш молодецький? Нна - апогеєм.
Місячна орбіта перетинає площину екліптики в двох діаметрально протилежних точках, званих місячними вузлами. Висхідний (Північний) вузол перетинає площину екліп- тики, рухаючись з півдня на північ, а спадний (Південний) вузол - з півночі на південь. Місячні вузли безперервно переміщаються по екліптиці в напрямку проти ходу зодіакальних сузір'їв. Період обертання місячних вузлів по екліптиці становить 18 років і 7 місяців.
Розрізняють чотири періоди обертання Місяця навколо Землі:
а) зв? здний, або сидеричний місяць - період обертання Місяця навколо Землі відносно зв? зд, він становить 27,3217 діб, тобто 27 день 7 годин 43 хвилин;
б) місячний, або синодичний місяць - період обертання Місяця навколо Землі відносно Сонця, тобто проміжок між двома молодиками або повного місяця, він становить в середньому 29,5306 діб, тобто 29 дней 12 часов 44 хвилин. Його тривалість не є постійною через нерівномірного руху Землі і Місяця і коливається в межах від 29,25 до 29,83 дня;
в) драконічний місяць- проміжок часу між двома послідовними прохож- новами Місяця через один і той же вузол своєї орбіти, він становить 27,21 середніх діб;
г) аномалістіческій місяць - проміжок часу між двома послідовними про- ходінням Місяця через перигей, він становить 27,55 середніх діб.
Під час руху Місяця навколо Землі змінюються умови освітлення Місяця Сонцем, про- виходить так звана зміна місячних фаз. Основні фази Місяця - молодик, перша чверть, повний місяць і остання чверть. Лінія на диску Місяця, що відокремлює освещ? Нную частина обра- щ? Нного до нас півкулі від неосвітлений? Ної, називається термінатором. Через перевищення си нодіческого місячного місяця над сидерическим Місяць сходить щодня пізніше приблизно на 52 хвилини, сходи й заходи Місяця припадають на різні години доби, а однакові фази наступають в різних точках місячної орбіти поочер? Дно в усіх знаках Зодіаку.
Місячні і сонячні затемнення. Місячні і сонячні затемнення відбуваються, коли Сонце і Місяць знаходяться поблизу вузлів. У момент затемнення Сонце, Місяць і Земля розташовуються майже на одній прямій.
Сонячне затемнення відбувається, коли Місяць проходить між Земл? Ї та Сонцем. У цей час Місяць звернена до Землі своєї неосвітлений? Ної стороною, тобто сонячне затемнення про- виходить тільки під час молодого місяця (рис. 3.7). Видимі розміри Місяця і Сонця майже одина підступи, тому Місяць може закрити собою Сонце.
Рис.3.7. Схема сонячного затемнення
Відстані Сонця і Місяця від Землі не залишаються постійними, так як орбіти Землі і Місяця не окружності, а еліпси. Тому якщо в момент сонячного затемнення Місяць перебуває в найменшому видаленні від Землі, то Місяць повністю закриє Сонце. Таке затемнення називається повним. Повна фаза затемнення Сонця триває не більше 7 хвилин 40 секунд.
Якщо під час затемнення Місяць перебуває в найбільшій відстані від Землі, то вона має дещо менші видимі розміри і не закриває повністю Сонце, таке затемнення називаються ється кільцеподібним. Затемнення буде повним або кільцеподібних, якщо в молодика Сонце і Місяць знаходяться майже на вузлі. Якщо Сонце в момент молодика виявиться на деякій рас стоянні від вузла, то центри місячного і сонячного дисків не співпадуть і Місяць закриє Сонце ча- стично, таке затемнення називається частковим. Щорічно бувають не менше двох сонячних за- Тменов. Максимально можливе число затемнень протягом року - п'ять. З причини того, що тінь від Місяця під час сонячного затемнення падає не на всю Землю, сонячне затемнення спостерігається в определ? Ної місцевості. Цим і пояснюється рідкість цього явища.
Місячне затемнення відбувається під час повного місяця, коли Земля знаходиться між Місяцем і Сонцем (рис. 3.8). Діаметр Землі в чотири рази більше діаметра Місяця, тому тінь від Землі в 2,5 рази перевершує розміри Місяця, тобто Місяць може цілком зануритися у земну тінь. Найбільша тривалість повного місячного затемнення 1 годину 40 хвилин.
Рис.3.8. Схема місячного затемнення
Місячні затемнення видно в тому півкулі, де Місяць в даний момент знаходиться над гори- парасолькою. Протягом року відбувається одне-два місячних затемнення, в деякі роки їх може
же не бути зовсім, а іноді буває три місячних затемнення в рік. Залежно від того, на якій відстані від вузла місячної орбіти відбувається повний місяць, Місяць в більшій чи меншій сте- пені зануриться в земну тінь. Розрізняють також повні та часткові місячні затемнення.
Кожне конкретне затемнення повторюється через 18 років 11 діб 8 годин. Цей період називаються ється саросом. Протягом Сарос відбувається 70 затемнень: 43 сонячних, з них 15 ча- стичної, 15 кільцеподібних і 13 повних; 28 місячних, з них 15 часткових і 13 повних. За ис плині Сарос кожне затемнення повторюється приблизно на 8 годин пізніше попереднього.