Читать книгу Астрономія. Дитяча енциклопедія - Группа авторов - Страница 13

Як ми вже згадували, великі планети Сонячної системи можна поділити за певними ознаками на дві групи: планети земної групи, до якої належать Меркурій, Венера, Земля та Марс, та газові планети-гіганти, а це Юпітер, Сатурн, Уран та Нептун. З певних причин Плутон не увійшов до жодної з груп. Можливо, саме тому тепер тривають дебати з приводу того, чи варто взагалі вважати Плутон великою планетою, чи, може, його краще «записати» до великих астероїдів поясу Койпера?

Загальна характеристика планет Сонячної системи

Планети земної групи мають декілька спільних рис. Так, це досить маленькі порівняно з газовими гігантами планети з досить великою середньою густиною речовини (у всіх планет земної групи її значення знаходиться в інтервалі близько 4—5,5 г/см³). Три з чотирьох планет мають атмосфери (крім Меркурія), усі планети складаються з металевого ядра та скелястих порід, що утворюють мантію та кору.

Далі ми проведемо невеличку екскурсію цими планетами, щоб, окрім спільних загальних рис, познайомитися з особливостями, властивими кожній окремо.

Меркурій

Найближча до Сонця планета – Меркурій – буде стартовою точкою подорожі нашою рідною планетною системою. Цю планету може спостерігати кожен бажаючий. Достатньо вийти на відкриту місцевість одразу після заходу Сонця (або безпосередньо перед його сходом – залежно від того, з якої сторони від Сонця Меркурій знаходиться в певний час). У променях зорі ви побачите яскраву зірку, що тільки трохи поступається блиском Венері. Це й буде Меркурій. Проте спостерігати його, навіть людині, що має добрий зір, досить важко, бо він розташований дуже близько до Сонця. Меркурій можна спостерігати максимально трохи більше години хіба що на місці з відкритим горизонтом. Але навіть у телескоп ви не побачите на поверхні Меркурія жодної деталі.

Меркурій – найменша (за винятком Плутона) планета Сонячної системи. Фактично – це мертвий світ кратерів, де немає активних вулканів, землетрусів, вітру, дощу. Звичайно, на цій планеті немає й життя. На Меркурії фактично відсутня атмосфера, яка б могла розсіювати сонячне випромінювання або надавати небу певний колір. Саме завдяки цьому навіть у сонячний день на поверхні Меркурія ви мали б змогу спостерігати зірки майже на абсолютно чорному тлі неба. Щоправда, простояли б ви там не дуже довго, бо вдень поверхня планети розігрівається до температури близько 420—430^оС. Не менший дискомфорт ви б відчули і вночі. Через відсутність атмосфери, яка могла б утримувати тепло довгими меркуріанськими ночами (що, до речі, тривають близько трьох земних місяців), температура падає до позначки —150ОС. Це значно нижчий показник за середню зимову температуру в Антарктиці!

Узагалі до недавнього часу, коли було розпочато дослідження поверхонь планет сучасними технічними засобами (включаючи експедиції автоматичних міжпланетних станцій), вважалося, що Меркурій завжди повернутий до Сонця одним і тим же боком, на якому тримається небувала спека. Його поверхню зображали як море з розплавлених металів та породи. Насправді ж відомо, що коли Меркурій проходить перигелій (точку найбільшого зближення з Сонцем), то повертається до денного світила то одним, то протилежним боком по черзі. Дуже незвичайним є також рух Сонця небом Меркурія. Так, схід та захід Сонця на Меркурії можна спостерігати аж тричі на день! Щоправда, день на цій планеті триває у 176 разів довше, ніж на Землі… Залежно від вашого положення на поверхні Меркурія, ви змогли б навіть спостерігати, як Сонце зупиняється на небі або починає рухатися у зворотному напрямку!

Меркурій – досить маленька планета, проте вона є відносно важкою – густина меркуріанської речовини досягає значень, близьких до земних. Рельєф меркуріанської місцевості дуже складний. Його поверхня розрита кратерами – слідами катастрофічних зіткнень з іншими небесними тілами. На тлі великих старих кратерів спостерігається багато менших, більш молодих. Це свідчить про те, що з часом розміри тіл, які падали на поверхню Меркурія, зменшувалися. Це повністю підтверджують існуючі тепер теоретичні уявлення. Треба сказати, що картина меркуріанської поверхні дуже схожа на картину поверхні Місяця – природного супутника нашої планети. Цікаво, чи ви одразу відрізнили б Меркурій на фотографії?

Нещодавно радіолокаційні дослідження дозволили виявити на поверхні Меркурія великі запаси водяного льоду. У полярних шапках спостерігали чисельні «радіоплями», що за характером зворотного сигналу належать , напевне, льодовим відкладенням. Справа в тому, що (як і на Місяці) сонячне проміння ніколи не доходить до навіть не дуже глибоких кратерів у полярних широтах Меркурія, що сприяє накопиченню та «консервуванню» там льоду.

Меркурій – досить легка за масою планета. Через це він швидко втратив свою атмосферу, яка, на думку вчених, так і не встигла повністю сформуватися. Та причина цього – не тільки маленька маса планети. Близькість до Сонця, що спричиняє велику температуру та потужний сонячний вітер, теж відіграла в цьому процесі важливу роль. Проте сучасні дослідження вказують усе ж таки на присутність на Меркурії дуже розріджених залишків атмосфери – її тиск у 500 мільярдів разів менший за атмосферний тиск на поверхні Землі!

Венера

Друга планета на нашому шляху – Венера. Цікава вона насамперед тим, що за розмірами приблизно однакова з нашою рідною Землею. Тому її часто називають «сестрою» Землі. Проте збігом розмірів наша спорідненість, вважайте, закінчується: Венера зовсім не така гостинна для життя, як Земля.

Венера – єдина з планет земної групи, яка не дає нам змоги спостерігати її поверхню. Заважає цьому дуже густий шар хмар. Узагалі життя на тій Венері, що відома сучасній науці, могло би стати втіленням наших уявлень про справжнє пекло. Судіть самі: сильний парниковий ефект спричиняє майже постійну спеку на рівні 450^оС! При цьому ви не відчуваєте майже ніякого полегшення, коли сідає Сонце: і вдень, і вночі на Венері колосальна температура. Щоб довершити намальовану картину, зазначимо, що тиск на поверхні Венери майже такий, як на кілометровій глибині під водою на нашій рідній Землі.

Окрім неприємних відчуттів температури та тиску, відвідувач Венери, звичайно ж, міг би постраждати від їдких та токсичних речовин, що входять до складу її атмосфери: сірчаної кислоти, метану тощо.

Наявність на Венері щільної атмосфери довів ще Михайло Ломоносов. Сталося це під час спостереження одного з проходжень планети сонячним диском (до речі, востаннє ця подія сталася зовсім нещодавно – 8 червня 2004 року). Тож як тільки диск Вене-ри починав заходити або вже майже сходив із диска Сонця, на всьому диску планети з’являвся яскравий обідок. Це трапляється тому, що сонячні промені, проходячи крізь венеріанську атмосферу, заломлюються та змінюють шлях свого руху в просторі. Якщо б на Венері атмосфера була відсутня (як це видно на прикладі Меркурія), то земний спостерігач бачив би лише «вищерблення» на диску нашого денного світила.

Про хмаровий шар на Венері можна також судити з фотографічних та візуальних спостережень у телескопи навіть середньої потужності. Венера обертається навколо власної осі в напрямку, протилежному напрямкові обертання Землі. Над поверхнею, що обертається досить повільно, із величезною швидкістю (біля 100 м/с) обертається атмосфера. На фотознімках це обертання можна простежити у вигляді спіральних та волокнистих структур, що мають певний напрямок розвитку.

Поверхня Венери була досліджена за допомогою автоматичних міжпланетних станцій. Кілька століть тому поверхню, приховану за щільним шаром венеріанської атмосфери, уявляли як живе втілення раю: постійно квітучі сади, повноводні ріки та моря, теплий клімат на всій планеті. Дані наукових досліджень розвіяли ці романтичні сподівання, показавши Венеру в зовсім не такому привабливому вигляді. На зображеннях венеріанської поверхні, переданих земними зондами, ми можемо бачити досить сумний та монотонний пейзаж із каменів та валунів різного розміру. Гори на Венері досягають висоти декількох кілометрів. Узагалі рельєф Венери характеризується рівнинами, низинами та гірськими районами. Гори, проте, займають лише невелику частку венеріанської поверхні. Більшу частину ґрунту на Венері складає кремнезем.

У багатьох районах Венери зможемо побачити кратери – сліди минулих зіткнень з небесними тілами, що розподілені венеріанською поверхнею майже рівномірно. Вони мають найрізноманітніші розміри – від досить невеликих (1 – 1,5 кілометра) до величезних цирків діаметром близько 280 кілометрів.

Майже 500 000 років тому мало місце досить помітне посилення тектонічної активності на Венері, що призвело до значних змін на її поверхні. Останнім часом близько 1 600 активних венеріанських вулканів викидають приблизно стільки речовини, скільки й вулкани на Землі.

Цікаво також відзначити, що на Венері реєструються грози. Блискавку на Венері можна побачити значно частіше, ніж на Землі. Зонди, що перебували на венері-анській поверхні, реєстрували кілька десятків електричних розрядів за секунду.

Проте здебільшого це не звичні для нас блискавки, а електричні розряди, що супроводжують вулканічні виверження.

Марс

Пройшовши цього разу повз Землю – нашу рідну планету, яку ми знаємо нібито набагато краще, ніж усі інші, – прямуємо в нашій уявній екскурсії до наступної «зупинки» – Червоної планети Марс.

Марс – справжній світ чудес та несподіванок. Величезні вулкани важко порівняти з будь-якою з великих земних гір, а колосальний каньйон, що простягається планетою майже на одну п’яту всього шляху – так звана долина Маринерів, залишить далеко позаду Каньйон смерті у Сполучених Штатах Америки. Зміна пір року, як і присутність полярних шапок, що складаються переважно зі стверділого діоксиду Карбону («сухого льоду») та водяного льоду, роблять Марс теж трішки схожим на Землю.

Узагалі, попри те, що тепер Марс більше нагадує холодний та безжиттєвий світ, наявність висохлих річкових берегів та долин, що, можливо, були дном моря або океану, вказують на часи, коли Марс був теплим та вологим. У тому вигляді, можливо, Марс міг бути гостинним для життя, доки ера вологої планети не скінчилася щонайменше три мільярди років тому.

На знімках, отриманих за допомогою космічних апаратів, Марс виглядає майже так само, як і деякі регіони нашої рідної планети. Але ж ви навряд чи забажаєте відвідати Червону планету без спеціального спорядження. Атмосферний тиск на марсіанській поверхні менший навіть за тиск на вершині Евересту, а температура здебільшого знаходиться нижче нульової позначки за шкалою Цельсія. До того ж кисню в марсіанській атмосфері, напевне, не вистачило б для підтримання дихання, а майже відсутній озоновий шар піддав би вас досить жорсткій атаці сонячного ультрафіолету.

Дуже цікавою є поверхня Марса. Кратери розподілені не так рівномірно, як на Венері, – в екваторіальних районах їх значно більше, тоді як у районах полярних шапок вони майже відсутні. Червоного забарвлення марсіанському ґрунту надають гідрати оксидів Феруму, що формують «пудру» на силікатному піску. Пил, утворений гідратами оксидів Феруму, є дуже динамічним. Саме завдяки цьому на Марсі і мають місце відомі земним спостерігачам колосальні пилові бурі, що досить часто заважають спостереженням, особливо в періоди протистояння Марса (із цією конфігурацією ми познайомимося трохи нижче).

Активна вулканічна діяльність зумовила наявність на марсіанській поверхні численних розламів, тріщин та подібних деталей. Проте походження одного з них – уже знайомої нам долини Маринерів – залишається таємницею за сімома печатками. Розміри цього створіння природи вражають: його довжина близько 4 500 кілометрів, а при глибині у 5—7 кілометрів атмосферний тиск на дні майже вдвічі більший, ніж на поверхні! Ще одним відомим рекордсменом є найбільший вулкан у Сонячній системі – гора Олімп, що має за різними оцінками висоту в 25— 27 кілометрів.

Марс має досить оригінальне положення в просторі: його орбіта витягнутіша, ніж у більшості інших планет, тому тривалість сезонів у північній та південній півкулях різна.

Взаємне положення Марса та Землі, як і у випадку з усіма іншими планетами, знаходиться в постійній динамічній зміні. Кожні 780 діб Марс вступає в протистояння із Землею. Протистояння – це така конфігурація планети відносно Землі та Сонця, коли всі три тіла утворюють уявну пряму «Сонце – Земля – планета». Назва цієї конфігурації, як і багатьох інших, з’явилася ще за часів астрологів, які були прихильниками геоцентричної системи світу. Тобто Земля знаходилася в центрі системи, а Сонце в такій конфігурації ніби протистоїть певній планеті крізь центр Землі. Через витягнуту орбіту відстань від Землі до Марса в протистоянні (коли вони максимально зближені) змінюється від 55до 102 мільйонів кілометрів. Коли ця відстань не перевищує 60 мільйонів кілометрів, астрономи кажуть про Велике протистояння Марса. Останнє Велике протистояння, до речі, найщільніше за останні 60 000 років, сталося о 9 годині 51 хвилині за Всесвітнім часом 27 серпня 2003 року, коли Землю і Марс розділяло всього 55 758 006 кілометрів! Востаннє таке щільне зближення було у 57 617 році до н.е., а наступне «рекордне» Велике протистояння відбудеться 28 серпня 2287 року.

Неможливо стисло дати повне уявлення про всі ті цікаві факти, деталі та загадки, що являє собою ця дивовижна планета. Проте короткий штрих може зацікавити вас та надихнути на вивчення більшого обсягу матеріалів, присвячених таємницям Червоної планети!

Марс є планетою, що сьогодні вивчається найбільш активно (звичайно, після нашої рідної Землі!). Близько двох десятків різноманітних автоматичних міжпланетних станцій пролітали, виходили на орбіту або робили посадку на поверхню Червоної планети, і на цьому плани вчених аж ніяк не закінчуються. Протягом найближчих десяти-п’ятнадцяти років цілком вірогідний пілотований політ на Марс із можливою висадкою першої людини на марсіанську поверхню. Шляхом буріння прадавніх річкових берегів або вивчення льодовиків полярних шапок Марсу дослідники будуть завзято шукати елементи присутності життя на Червоній планеті в минулому, а також, можливо, знайдуть певні докази її наявності тепер. Хто знає, можливо, якимсь мікроорганізмам стало сил вижити і дочекатися?