Планети в Слънчевата система

При изучаването на Луната и планетите през последните едно-две десетилетия настъпиха големи изменения. Наред с традиционните наблюдателни методи при това изследване се използват радиолокацията и космическите апарати. Ето защо с най-голямо право можем да говорим за навлизането на експерименталния метод именно при изучавнаето на Луната и планетите. В резултат на новите изследвания нашите знания за планетите се обогатиха с много нова информация и възгледите ни за природата на някои от тях претърпяха значителни изменения.

При някои свои характеристики планетите се делят на две групи - планети от земен тип и планети-гиганти.

Планетите от земен тип са Меркурий, Венера, Земя и Марс. Те имат сравнително малки размери, голяма плътност и бавно околоосно въртене. Нямат или пък имат малко спътници. Възможно е и далечният Плутон, който е малко изучен, да принадлежи на планетите от земната група.

Планетите-гиганти са Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Те са на големи разстояния от Слънцето, имат сравнително ниска средна плътност, бръзо околоосно въртене и много спътници.

Меркурий

Не само видимо - върху небесната сфера, - но в действителност винаги е близо до Слънцето. По размери тази планета е малко по-голяма от Луната, но средната ѝ плътност е почти такава, каквато е средната плътност на Земята. Меркурий обикаля около Слънцето за 88 земни денонощия. В резултат на радиолокационни наблюдения стана ясно, че периодът на околоосното му въртене е 59 денонощия. Лишен е от атмосфера. Повърхността му е загрята до около + 400 градуса по Целзий.

Наблюденията от космически летателни апарати показват, че повърхността му е открита с кратери.

Венера

Масата и радиусът на тази планета са много близки до земните. Често се казва, че Венера е тайнствена планета. Това се дължи на нейната атмосфера, открита от Ламоносов през 1761 г. Тази атмосфера не позволява да се вижда повърхността на планетите. Радиолокационните наблюдения едва след 1958 г. позволиха да се определи, че Венера се върти около оста си в обратна посока на въртенето на останалите планети, с период на това въртене - 243 земни денонощия.

Лесно може да се съобрази, че за едно завъртане около Слънцето на Венера се наблюдават два изгрева и два залеза на Слънцето, тоест продължителността на денонощията на тази планета е около 120 земни денонощия.

Най-важните данни за физическите условия на Венера са получени от космически летателен апарат "Венера". През 1972 г. "Венера-8" предаде данни от автоматичните си наблюдения на огрятата от Слънцето повърхност на планетата в продължение на 50 минути. Оказа се, че температурата и налягането на огрятата част не се отличават забележимо от тази на неогрятата, изследвани от "Венера-4, 5, 6 и 7". Температурата на повърхността на планетата е около 475 градуса Целзий, а налягането на атмосферата -90 килограма на кубичен сантиметър. Високата температура се обяснява трудно. Тя не се отнася за твърдата повърхност на Венера, а за атмосферата ѝ. В нея, както и в земната атмосфера, температурата се мени с височината. Влияние оказва и така нареченият "парников" ефект - топлинното излъчване на загрятата от слънчевите лъчи планета се спира от нейната атмосфера. Съгласно данните от съветските автоматични станции съставът на атмосферата на планетата е 97 % въглероден двуокис, азот - не повече от 0,2 %, водни пари и кислород - под 0,1 %. Така Земята и Венера си приличат по своята големина и маса, но физичните условия и химичният състав на атмосферата им силно се различават. През октомври 1975 г. станциите "Венера-9 и 10" за първи път фотографираха повърхността на планетата.

Земя

За нашата планета знаем значително повече, отколкото за другите планети в Слънчевата система. Нейната форма е близка до малко сплеснато кълбо със среден радиус 6370 км. Точната ѝ форма е изучена по наблюдение на изкуствените спътници на Земята. Масата на Земята е приблизотелно 6*1024 килограма. Средната плътност на нашата планета е 5,5 грама на кубичен сантиметър. 71% от повърхността на Земята е заета от океани и морета, останалата е твърда.

Вътрешният строеж на Земята се изучава с помощта на сеизмични вълни. Смята се, че Земята се състои от ядро с висока плътност, обвивка - мантия, и кора с дебелина около 40 километра.

Земята е обгърната от атмосфера, от която около 20% е кислород и около 80% азот. Средната температура на повърхността на Земята е около 20 градуса по Целзий. Атмосферата е изучена много по-добре, отколкото самата Земя. С помощта преди всичко на геофизични ракети и изкуствени спътници на Земята (ИСЗ) е изучено изменението на температурата, налягането, химичният състав и други с височината в атмосферата, а също така как те се изменят със слънчевото греене и изменението на слънчевата активност.

Марс

Той е 1,5 пъти по-далеч от Слънцето, отколкото Земята и обикаля около него за близо 2 години. Завърта се около оста си а 24 часа, 37 минути, 22,6 секунди. Най-добре се наблюдава при тъй наречените велики противостояния, които стават през 15 и 17 години. Тогава Марс е възможно най-близко до Земята (приблизително 55 милиона километра), понеже е близо до перихелия на своята орбита и гледан от Земята, в диаметрално противоположна на Слънцето посока.

За разлика от Венера в атмосферата на Марс рядко се забелязват облаци. Ето защо повърхността му е добре наблюдаема от Земята. Светлите области от нея, които заемат около 2/3 от диска, са наречени материци, а тъмните - морета. Важен детайл от повърхността са полярните шапки - бели петка, които се образуват около полюсите есен и изчезват в началото на лятото. (Равнината на орбитата на планетата сключва ъгъл 25 градуса с екватора ѝ, поради което на Марс се наблюдава смяна на годишните времена.) Наблюдават се сезонни изменения и на окраската на моретата. Фотографиите на повърхността на Марс, направени от "Маринър - 4" (1965 г.) показаха, че тя е осеяна с множество кратери, подобни на лунните. Фотографиите на "Маринър - 5 и 6" (1969 г.) и "Маринър - 9" (1971 г.) показаха планински вериги и долини, както и области с хаотична структура. Дълго време бе спорен въпросът с каналите на Марс - сравнително правилни геометрични образувания, наблюдавани за пръв път от Скиапарели при наблюдения по време на противостоянието през 1877 г. Снимките на "Маринър" показаха, че това най-вероятно са вериги от кратери.

Температурата на повърхността на Марс е била многократно измервана по наблюдения от Земята. По-подробно тя бе измерена по протежения на няколко ивици от повърхността с помощта на инфрачервен радиометър, поставен на руската международна станция. Планетата бе изследвана и от станциите "Марс 4, 7" през февруари - март 1974 г. "Марс-5" бе превърнат в изкуствен спутник на планетата, а спускаем апарат от "Марс-6" кацна на повърхността ѝ.

Атмосферното налягане на Марс е около 5 мм живачен стълб, тоест около 150 пъти по-ниско от земното. В тази разредена атмосфера се наблюдават силни ветрове, ако се съди по жълтеникавите облаци, предизвикани от прашни бури. Наблюденията както от земната повърхност, така и от космически летателни апарати показват, че атмосферата на Марс се състои главно от въглероден двуокис (над 80 процента). Има още азот, аргон, малко водни пари, кислород и други.

Юпитер

Най-голямата планета от Слънчевата система. Обемът му е около 1300 пъти по-голям от земния, а масата - 300 пъти. Както и Слънцето, той се върти около оста си не като твърдо тяло за около 9 часа и 50 минути. Детайлите, наблюдавани на диска, непрекъснато се менят, което показва, че видимата повърхност представлява облачна обвивка. По повърхността на планетата се виждат тъмни червеникави ивици, успоредни на екватора, разделени от светли зони. Интересна особеност е така нареченото червено петно с размери хиляди километри. Промените, наблюдавани с него, показват, че то е атмосферно образувание. В спектъра на Юпитер се наблюдават ивици на водородни молекули, метан и амоняк. Неговата температура е около -120 градуса по Целзий.

В радиоизлъчването на Юпитер се наблюдават изменения с период, близък до периода на околоосново въртене. Радиовълните се излъчват от област, по-голяма от видимия диск на планетата, което говори за радиационен пояс около планетата.

През 1973 г. и 1974 г. космическите летателни апарати "Пионер - 10" и "Пионер - 11" достигнаха за пръв път до Юпитер и предадоха важни сведения за неговата атмосфера.

Сатурн

Забележителен е със своя пръстен, разположен около екваториалната равнина на планетата. Състои се от три различни по яркост пръстена, отделени помежду си с тъмни промеждутъци. Широк е около 50 000 км, но дебелината му е около 10 км. Руският математик С. Ковалевска доказа теоритически, че пръстенът е изграден от отделни малки твърди късове, а спектралните наблюдения на А. Белополски доказаха, че тези частици обикалят около планетата по законите на Кеплер.

По повърхността на Сатурн се наблюдават ивици, подобни на тези на Юпитер, но с много малка контрастност. Атмосферата е сходна по състав с тази на Юпитер и има температура под -150 градуса по Целзий.

Уран

Вижда се само с телескоп. Открита е от Ухлям Хершел през 1781 г. Планетата се върти се период 10 часа и 50 минути около ос, почти успоредна на равнината на орбитата ѝ.

Нептун

Температурата на Нептън е под -200 градуса по Целзий. Съставът на атмосферата на тази планета е сходен с този на Юпитер и Сатурн.

Плутон

Открит е едва през 1930 г. като звезда от 15-та звездна величина. Отдалечеността на планетата е причина за него да знаем твърде малко.