Что больше солнце или земля?

Популярное

Атмосфера и температура планеты Сатурн

Внешний слой атмосферы Сатурна на 96.3% состоит из молекулярного водорода, а на 3.25% из гелия. Также есть и более тяжелые элементы, но об их пропорциях мало информации. В небольшом количестве найдены пропан, аммиак, метан, ацетилен, этан и фосфин. Верхний облачный покров представлен аммиачными кристаллами, а нижний – гидросульфидом аммония или водой. УФ-лучи приводят к металиновому фотолизу, что вызывает химические реакции углеводорода.

Из-за огромного шторма в атмосфере северного полушария аппарату Кассини удалось уловить композицию Сатурна, приближенную к истинному цвету

Атмосфера выглядит полосатой, но линии ослабевают и расширяются к экватору. Присутствует раздел на верхний и нижний слои, отличающиеся по составу на основе давления и глубины. Верхние представлены аммиачным льдом, где давление – 0.5-2 бар, а температура – 100-160 К.

На уровне с давлением в 2.5 бар начинается линия ледяных облаков, которая тянется до 9.5 бар, а нагрев составляет 185-270 К. Здесь смешиваются полосы гидросульфида аммония при давлении в 3-6 бар и температурой – 290-235 К. Нижний слой представлен аммиаком в водном растворе с показателями 10-20 бар и 270-330 К.

Иногда в атмосфере формируются долгопериодические овалы. Наиболее известное – Большое Белое Пятно. Создается каждый сатурнианский год в период летнего солнцестояния на северном полушарии.

Пятна в ширину способны простираться на несколько тысяч км и отмечались в 1876, 1903, 1933, 1960 и 1990 годах. С 2010 года велось наблюдение за «северным электростатическим возмущением», замеченным Кассини. Если эти облака придерживаются периодичности, то в следующий раз отметим появление в 2020-м году.

Масштабный шторм в северном полушарии Сатурна, запечатленный кораблем Кассини

По скорости ветра планета стоит на втором месте после Нептуна. Вояджер зафиксировал показатель в 500 м/с. На северном полюсе заметна гексагональная волна, а на южном – массивный струйный поток.

Впервые шестиугольник разглядели на снимках Вояджера. Его стороны простираются на 13800 км (больше земного диаметра), а оборот структуры происходит за 10 часов, 39 минут и 24 секунд. За вихрем на южном полюсе наблюдали в телескоп Хаббл. Здесь отмечается ветер с ускорением в 550 км/ч, а буря по размеру напоминает нашу планету.

История изучения планеты Сатурн

Сатурн можно отыскать без использования телескопов, поэтому его видели еще древние люди. Упоминания находят в легендах и мифологии. Наиболее ранние записи принадлежат Вавилону, где планета регистрировалась с привязкой к знаку зодиака.

Древние греки именовали этого гиганта Кронос, который был богом сельского хозяйства и выступал младшим из титанов. Птолемею удалось рассчитать орбитальный проход Сатурна, когда планета пребывала в оппозиции. В Риме использовали греческую традицию и дали сегодняшнее название.

В древнем иврите планету именовали Шаббатай, а в Османской империи – Зухал. У индуистов – Шани, который всех судит, оценивая добрые и плохие дела. Китайцы и японцы называли его земной звездой, считая одним из элементов.

Но за планетой наблюдали лишь в 1610 году, когда Галилей разглядел ее в свой телескоп и обнаружились кольца. Но ученый подумал, что это два спутника. Лишь Христиан Гюйгенс исправил ошибку. Он также нашел Титан, а Джованни Кассини – Япет, Рея, Тефия и Диону.

Следующий важный шаг сделал Уильям Гершель в 1789 году, когда отыскал Мимас и Энцелад. А в 1848 году появляется Гиперион.

Рисунок Сатурна от Роберта Гука (1666)

Феб в 1899 году нашел Уильям Пикеринг, догадавшийся, что спутник обладает нерегулярной орбитой и вращается синхронно с планетой. В 20-м веке стало ясно, что у Титана есть плотная атмосфера, чего раньше не видели. Планета Сатурн — интересный объект для исследования. На нашем сайте можно изучить его фото, ознакомиться с видео о планете и узнать еще много интересных фактов. Ниже расположена карта Сатурна.

Объем светила и планеты

Чтобы заполнить объем Солнца (1,4 нониллиона куб. км, число с 30 нулями) объектами, равными по размеру нашей планете, потребуется примерно 1,3 млн таких тел.

Объем нашего желтого карлика — величина постоянная. Но только до того момента, пока светило не выработает все водородное топливо в своем ядре.

Затем звезда начнет расширяться, превращаясь в красного гиганта. Она увеличится настолько, что поглотит орбиту Меркурия, а затем Венеры, впоследствии максимально приблизившись к Земле, возможно, поглотив и ее. Такое положение дел будет сохраняться несколько миллионов лет, в течение которых Солнце будет больше своего теперешнего размера в 200 раз.

Затем звезда сожмется и сравнительно быстро превратится в белого карлика. Сейчас ученые спорят о том, какой небесный объект тогда станет больше — Солнце или Земля.

Исследование планеты

Общие сведения

Сатурн – шестая по счету от Солнца и пятая по яркости планета Солнечной системы.

Юпитер, Сатурн и следующие за ним Уран и Нептун относят к газовым гигантам, поскольку состоят они в основном из этого вещества.

У Сатурна нет твердой поверхности,  а масса его превышает земную в 95 раз.

Масса Сатурна в Землях

Примечательно, что плотность его составляет всего лишь 0, 687 грамма на кубический сантиметр – это даже меньше, чем плотность воды. Строение Сатурна представляет собой газовые слои, ближе к центру водород приобретает форму металла, в середине планеты – раскаленное вещество. Кольца состоят из углеродистой пыли и осколков льда.

Единственный спутник планеты, наделенный атмосферой – Титан; на нем можно найти озера метана и холмы мерзлого азота. Титан представляет огромный интерес для ученых, поскольку обладает потенциально пригодной для жизни средой. Из 150 спутников имена есть только у 53 (это, в основном, имена греческих божеств).

Полеты на планету

Космические аппараты начали отправлять на Сатурн ближе к концу XX века, всего их было четыре: Пионер-11 полетел в 1979 году и сделал самые первые фотографии Сатурна и его спутников с расстояния в 20 000 км, а также определил температуру Титана (-179 °C).

Через год свое путешествие начал Вояджер-1, а еще через 9 месяцев – Вояджер – 2, сделавший первые высококачественные снимки планеты, ее колец и спутников.

Благодаря этим полетам было открыто еще пять спутников газового гиганта, а также установлено точное количество колец — 7.

В июле 2004 к Сатурну приблизился исследовательский аппарат Кассини-Гюйгенс.

Миссия Кассини

В проекте принимали участие НАСА, Европейское и Итальянское космические агентства.

Космическая станция, оснащенная камерами и спутниковыми антеннами и предназначенная непосредственно для исследования называлась “Кассини”, а прикрепленный к ней зонд, который должен был осуществить высадку на Титан – “Гюйгенсом”.  Львиную долю расходов – более двух с половиной миллиардов долларов — взяло на себя США, оно же занималось разработкой и созданием станции. Зонд взяло на себя ЕКА, а антенны и высотометр разрабатывали итальянцы. Зонд  назвали в честь Христиана Гюйгенса, обнаружившего Титан и наличие у Сатурна кольца, а станцию – в честь Джованни Кассини, который обозначил множественность колец и открыл четыре крупных спутника планеты.

Кассини

Экспедиция на Сатурн в рамках миссии Кассини-Гюйгенса обошлась в 3 миллиарда долларов, но сведения, полученные за те 20 лет, что работала станция, явно того стоили.

Запуск “Кассини” и прикрепленного к нему зонда произошел 15 октября 1997 года, а первым пунктом прибытия обозначили Венеру.

Половину от веса станции на старте составляло топливо. “Кассини” потребовалось два года, чтобы разогнаться: станция использовала естественную гравитацию планет по пути следования. Устройство было запрограммировано таким образом, чтобы до прибытия на точку назначения, вся его система работала лишь на 2% от всей мощности.

Зимой 2000 года, когда “Кассини” пролетал Юпитер, система активизировалась и сделала фотографии, которые были переданы на Землю. Из-за долгого времени в пути в NASA предположили, что датчики сбились (предположительно, из-за космического мусора), однако вскоре все наладилось.

30 июня 2004 года космическая станция достигла пункта назначения и начала свой путь по орбите планеты, став ее первым искусственным спутником, а 14 января 2005 зонд опустился на Титан.

26 апреля 2017 года “Кассини” приступил к своей последней миссии, совершив более 20 пролетов между внутренним кольцом и самой планетой, предоставив первые фотографии с такого близкого расстояния.

15 сентября 2017 года “Кассини” сгорел в атмосфере газового гиганта, оставив неизгладимый след в истории изучения космоса.

Такая участь постигла станцию неслучайно: нельзя было допустить загрязнение спутников Сатурна, которые, основываясь на данных исследования, вполне могут быть обитаемы. На счету станции – 20 лет службы, десятки оборотов вокруг Сатурна и  огромное количество уникальнейших сведений о системе планеты.

Зонд Кассини

Объем

Плотность нашей планеты и звезды совершенно различны. Поэтому многих интересует, Солнце во сколько раз больше Земли по объему, ведь пропорции тел по объему не соответствуют пропорциям по весу или линейным размерам. Звезда имеет размер 1.412 х 1018 км3, тогда как голубая планета –10,8321·1011 км3.

Чтобы представить, насколько в реальности Солнце тяжелее Земли на единицу объема, достаточно перевести числа в более простые, понятные человеку. Для этого нужно взять планету и «взболтать» ее, добиваясь однородности состава. Аналогичным образом «поступить» с Солнцем. После этого от каждого тела «отрезать» по кусочку, равному кубическому метру (1 м в ширину, 1 м в дину, 1 м в высоту). Если взвесить получившиеся доли, то куб планеты Земля будет весить порядка 28 тонн, тогда как кубик Солнца – 400 тонн.

Проведя подобные вычисления и измерения несложно понять, что звезда нашей системы по всем параметрам превышает место нашего обитания, и уравнять их никак не получится. Если же сравнивать Солнце со светилами других систем нашей Галактики, оно окажется далеко не самым горячим, не самым большим, не самым массивным. Какие открытия относительно нашей и иных звезд ждут нас в дальнейшем – пока остается только гадать.

Сколько лететь до Сатурна от Земли

Как известно, скорость света (по теории относительности Эйнштейна) — непреодолимый предел во Вселенной. Он кажется нам недосягаемым. Но в космических масштабах она ничтожно мала. За 8 минут свет преодолевает расстояние до Земли, а это 150 млн км (1 а. е.). Расстояние до Сатурна приходится преодолевать за 1 час и 20 минут. Это не так долго, скажете вы, но только вдумайтесь, что скорость света составляет 300 000 м/с!

Если же за средство передвижения взять ракету, на преодоление расстояния уйдут годы. Космическим аппаратам, направленным на изучение планет-гигантов, потребовалось от 2,5 до 3 лет. На данный момент они находятся за пределами Солнечной системы. Многие ученые полагают, что расстояние от Земли до Сатурна возможно преодолеть за 6 лет и 9 месяцев.

Сравнение размеров Луны и Земли

Луна меньше Земли по размеру площади в 13,5 раз. Если сравнивать лунную поверхность только с земной сушей, то размеры спутника будут меньше в 4 раза.

Объем Луны меньше в 50 раз и в процентном соотношении составляет 2% от параметра нашей планеты. Разница в показателях массы между 2 небесными телами составляет 80 раз. Эти данные свидетельствуют о том, что лунные породы менее плотные, чем горные породы Земли. Есть вероятность наличия пустот внутри естественного спутника.

Различия в размерах влияют на разницу силы тяготения — на лунной поверхности она в 6 раз меньше, чем на нашей планете. При таких условиях 100 кг превращаются в 7,6 кг. Как следствие, у человека на Луне появилась бы способность высоко прыгать.

Диаметр Луны составляет 3474 километра, а диаметр Земли равен 12742 километра. Credit: etointeresno.mirtesen.ru

Подвержен ли спутник изменениям

Физические параметры спутника Земли не меняются, но его видимые размеры при наблюдении с поверхности земного шара неодинаковы. Одна из причин этих изменений заключается в том, что лунная орбита имеет форму эллипса. Вследствие этого в разное время спутник находится на неодинаковом расстоянии от планеты. Положение в самой дальней точке называется апогеем, а при нахождении в самой ближней точке орбиты, перигее — Луна с Земли выглядит крупнее, чем в другие дни.

Отдельно описано явление суперлуния — оно возникает, когда перигей совпадает с полнолунием.

Положение ближе всего к Земле — не единственная ситуация, когда Луна выглядит больше. Существует оптическая иллюзия, которой пока нет единого и точного объяснения. Она заключается в том, что Луна в положении низко над горизонтом воспринимается зрительно более крупной, чем при нахождении высоко в небе. По этой причине многие космические тела при наблюдении с Земли выглядят больше во время восхода и заката. О существовании лунной иллюзии люди знали с древности — это подтверждают записи в старинных летописях.

Юпитер в 2019 году

Дата: 07.06.2019

10 июня 2019 года в 18:00 мск Юпитер окажется в точке противостояния с Солнцем и станет третьим ярким объектом на ночном небе после Луны и Венеры. Расстояние между Землей и Юпитером в этот день будет наименьшим в 2019 году.

Противостоянием называют такое расположение небесных тел, когда их центры оказываются точно на одной прямой, при этом Земля находится между Солнцем и небесным телом. Моменты противостояния являются наилучшими для наблюдения внешних планет (от Марса до Нептуна) и астероидов, поскольку в это время они находятся на минимальном расстоянии до Земли и полностью освещены Солнцем. Во время противостояния планета видна на протяжении всей ночи.

Благоприятные условия для наблюдения Юпитера начались весной 2019 года и продолжатся до середины августа 2019 года (период попятного движения планеты на небе), в это время Юпитер находится в наиболее выгодном положении на небе для земного наблюдателя. Наилучший период наблюдений полосатого гиганта в июне, когда планета проходит точку противостояния. Сейчас Юпитер виден как яркая «звезда» на небе после захода Солнца, ярко сияя в противоположной стороне от заката и кульминируя над югом к полуночи. Его видимый путь по небу в северных широтах невысок. Противостояние делает Юпитер третьим по яркости объектом на ночном небе после Луны и Венеры. Его блеск сейчас превысил минус вторую с половиной звездную величину (в июне она равна -2,6m). Он наблюдаем всю ночь над южным горизонтом. Слева (западнее) от него светит Сатурн, а правее (восточнее) и ниже к горизонту – Антарес (альфа Скорпиона).

В момент противостояния 10 июня 2019 года расстояние от Юпитера до Земли составит 4,284 а.е. (640,87 млн км). Поэтому дни вблизи противостояния обеспечивают наибольший видимый диаметр Юпитера на земном небе: 45 угловых секунд, это позволяет детально разглядеть в телескоп удивительные вихри в атмосфере газового гиганта и его самые яркие спутники.

В любительский телескоп рядом с Юпитером видны четыре его наиболее ярких спутника (по удалению от планеты – Ио, Европа, Ганимед и Каллисто). Они быстро меняют свое положение относительно Юпитера и друг относительно друга. Спутники периодически попадают в тень Юпитера, скрываются за ним и проходят перед диском планеты. Всего у Юпитера известно 69 открытых спутников.

Конфигурации Юпитера в 2019 году:

10 апреля — переход Юпитера от прямого движения к попятному;10 июня — противостояние Юпитера;
11 августа — переход Юпитера от попятного движения к прямому; 27 декабря — соединение с Солнцем.

*Наилучшие условия для видимости планеты приходятся на лето.

После противостояния 10 июня 2019 года Юпитер будет восходить на юго-востоке всё раньше, оставаясь самым ярким светилом летних ночей. С августа по декабрь планета будет удаляться от Земли и 27 декабря 2019 года газовый гигант окажется в соединении* с Солнцем. Юпитер вновь пройдет точку противостояния 14 июля 2020 года.

*Соединением внешних планет (от Марса до Нептуна) называют такое расположение небесных тел, когда их центры оказываются точно на одной прямой, при этом Солнце находится между Землей и планетой. В соединении планета находится за Солнцем и поэтому не видна на небосводе Земли. 

Как и почему происходит столкновение планет?

Итак, Вселенная родилась 13,8 миллиардов лет назад вследствие Большого взрыва. Благодаря гравитационному взаимодействию образовались пылевые и газовые облака, из которых сформировались звезды, а вокруг них планеты. В дальнейшем звезды сгруппировались в системы и появились галактики. А их сегодня только в наблюдаемой Вселенной насчитывается порядка двух триллионов. Это значит, что количество разнообразных небесных объектов настолько велико, что столкновения между ними попросту неизбежны. Даже черные дыры сталкиваются друг с другом, в результате производя гравитационные волны. Кстати, в нашем Telegram-чате часто обсуждают природу черных дыр, присоединяйтесь!

По оценкам специалистов, на формирование нашей Солнечной системы ушло около 700 миллионов лет. В масштабах Вселенной, это, конечно, ерунда. Однако, даже за это время в пределах нашего космического дома многое произошло. Около 4 млрд 600 млн лет назад, когда Солнечная система только-только родилась, в ней было намного больше планет, чем сегодня. Скорее всего, между Юпитером и Нептуном был еще один газовый гигант. Ученые считают так благодаря компьютерной симуляции. Согласно программе, эта планета была вытолкнута из нашей системы из-за гравитационного влияния своих немаленьких соседей.

Планеты Солнечной системы

Также ученые не исключают, что рядом с Солнцем находилась еще одна планета, по своим размерам схожая с Марсом. Вероятно, это небесное тело столкнулось с Землей, а от осколков, которые выбросило в околоземное пространство, образовалась Луна. Таким образом, столкновение планет на ранних этапах формирования звездных систем — обычное явление. При столкновении таких планет, как наша, то есть каменистых, два небесных тела сливаются в одно, а из осколков формируются спутники.

Краткий экскурс в историю планеты

Шестая по счету планета Солнечной системы входит в число таких же газовых гигантов, как Юпитер, Уран и Нептун. В отличие от планет земной группы Меркурия, Венеры, Земли и Марса, это настоящие гиганты, небесные тела огромных размеров газообразной структуры. Недаром ученые считают Сатурн и Юпитер родственными планетами, со схожей по составу атмосферой и астрофизическими параметрами.

Сравнение Сатурна и Земли

Благодаря своему окружению, представленным целой когортой больших и малых спутников, огромным и ярким кольцам, планета считается самой узнаваемой в Солнечной системе. Однако, несмотря на это, именно эта планета изучена меньше всего. Описание планеты сегодня сводится к обычным и скупым статическим данным, включающим размеры, массу, плотность небесного тела. Не менее скудная информация о составе атмосферы планеты и ее геомагнитном поле. Поверхность Сатурна, скрытая плотными газовыми облаками, вообще считается для астрофизиков темными пятном в науке.

Положение Сатурна на небе

Относительно высокая яркость планеты объясняется скорее большим размером планеты. Сатурн имеет диаметр 116 464 тыс. км, что в 9,5 раз больше параметров Земли. Окольцованный гигант с виду напоминает яйцо, вытянутый на полюсах и приплюснутый в экваториальной области. Средний радиус планеты составляет чуть более 58 тыс. км. Вместе с кольцами диаметр Сатурна составляет 270 тыс. км. Масса равняется 568 360 000 триллионам триллионов кг.

Сатурн имеет площадь свыше 42 млрд. кв. километров, превышая площадь земной поверхности в 87 раз. Объем газового гиганта составляет 827,13 трлн. кубических километров.

Любопытны данные орбитального положения планеты. Сатурн находится в 10 раз дальше от Солнца, чем наша планета. Солнечный свет достигает поверхности окольцованной планеты за 1 ч 20 минут. Орбита  имеет третий по величине эксцентриситет, уступая по этому показателю только Меркурию и Марсу. Орбиту планеты отличает небольшая разница между афелием и перигелием, которая составляет 1,54х108 км. Максимально Сатурн удаляется от Солнца на расстояние 1513 783 км. Минимальное расстояние Сатурна от Солнца — 1353600 км.

Орбита Сатурна

Астрофизические характеристики планеты в сравнении с другими небесными объектами Солнечной системы достаточно интересны. Орбитальная скорость движения планеты составляет 9,6 км/с. Полный оборот вокруг нашего центрального светила занимает у Сатурна неполные 30 лет. При этом скорость вращения планеты вокруг собственной оси значительно выше, чем у Земли. Оборот Сатурна вокруг собственной оси может составлять 10 часов и 33 минуты, против 24 часов для нашего мира. Другими словами, сатурнианский день значительно короче земного, а вот год на окольцованной планете будет длиться целых 24491 земных дня. Ближайшие планеты к Сатурну — Юпитер и Уран — вращаются вокруг собственной оси значительно медленнее.

Характерной особенностью положения планеты и скорости вращения вокруг собственной оси является наличие смен времен года. Ось вращения окольцованного гиганта наклонена к орбитальной плоскости под тем же углом, что и Земля. На Сатурне также присутствуют времена года, только длятся они значительно дольше: весна, лето, осень и зима тянутся на Сатурне почти 7 лет.

«Кассини» возле Сатурна

При таких огромных расстояниях лететь к окольцованному газовому гиганту с нынешними техническими возможностями придется долго. Первый автоматический зонд «Пионер-11» летел к Сатурну больше 6 лет. Другой космический скиталец, зонд «Вояджер-1» добирался до газового гиганта более 3 лет. Самый известный космический аппарат «Кассини» летел к Сатурну 7 лет. Последним достижением человечества в области изучения и освоения космического пространства в районе Сатурна стал полет автоматического зонда «Новые горизонты». Этот аппарат достиг области колец через 2 года и 4 месяца со дня старта на космодроме мыса Канаверал.

Характеристики и состав атмосферы планеты

По своему строению вторая по величине планета Солнечной системы очень напоминает Юпитер. Газовый гигант состоит из трех слоев. Первый, самый внутренний слой представляет собой плотное массивное ядро, состоящее из силикатов и металла. По своей массе ядро Сатурна в 20 раз тяжелее нашей планеты. Температура в центре ядра достигает значения в 10-11 тыс. градусов Цельсия. Это объясняется колоссальным давлением во внутренних областях планеты, которое достигает 3 млн. атмосфер. Сочетание высокой температуры и огромного давления приводят к тому, что сама планета способна излучать в окружающий космос энергию. Сатурн отдает в 2,5 раза больше энергии, чем получает от нашей звезды.

Строение Сатурна

Ученые считают, что диаметр ядра составляет 25 тыс. километров. Если подниматься выше, вслед за ядром начинается слой металлического водорода. Его толщина варьируется в пределах 30 -40 тыс. км. За слоем металлического водорода начинается самый верхний слой, так называемая поверхность планеты, наполненная водородом и гелием в полужидком состоянии. Слой молекулярного водорода на Сатурне составляет всего 12 тыс. км. Как и другие газовые планеты Солнечной системы, Сатурн не имеет четкой границы между атмосферой и поверхностью планеты. Огромное количество водорода создает интенсивную циркуляцию электрических токов, которые вместе с магнитной осью планеты формируют магнитное поле Сатурна. Следует отметить, что магнитная оболочка Сатурна уступает по своей силе магнитному полю Юпитера.

Атмосфера Сатурна

По составу атмосферы шестая планета Солнечной системы на 96% состоит из водорода. Только 4% приходится на гелий. Толщина атмосферного слоя на Сатурне составляет всего 60 км, однако главная особенность сатурнианской атмосферы заключается в другом. Высокая скорость вращения планеты вокруг собственной оси и наличие в составе атмосферы огромного количества водорода вызывает расслоение газовой оболочки на полосы. Облака также в основном состоят из молекулярного водорода, разведенного метаном и гелием. Высокая скорость вращения планеты способствует образованию полос, которые выглядят тоньше в полярных областях и значительно расширяются, приближаясь к экватору планеты.

Оцените статью
Добавить комментарий