
Соотношение планет солнечной системы
Текущее положение среди планет Солнечной системы
Плутон был исключен из разряда планет в 2006 году. т.к. в поясе Койпера находятся объекты которые больше/либо равны по размерам с Плутоном. Поэтому, даже если его принимать его за полноценное небесное тело, то тогда необходимо к этой категории присоединить Эриду, у которой с Плутоном почти одинаковый размер.
Планеты Солнечной системы по порядку
По определению MAC, есть 8 известных планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
Все планеты делят на две категории в зависимости от их физических характеристик: земной группы и газовые гиганты.
Планеты земного типа
Меркурий
Самая маленькая планета Солнечной системы имеет радиус всего 2440 км. Период обращения вокруг Солнца, для простоты понимания приравненный к земному году, составляет 88 дней, при этом оборот вокруг собственной оси Меркурий успевает совершить всего полтора раза.
ким образом, его сутки длятся приблизительно 59 земных дней. Долгое время считалось, что эта планета все время повёрнута к Солнцу одной и той же стороной, поскольку периоды его видимости с Земли повторялись с периодичностью, примерно равной четырем Меркурианским суткам. Это заблуждение было развеяно с появлением возможности применять радиолокационные исследования и вести постоянные наблюдения с помощью космических станций. Орбита Меркурия – одна из самых нестабильных, меняется не только скорость перемещения и его удалённость от Солнца, но и само положение. Любой интересующийся может наблюдать этот эффект.
Близость к Солнцу стала причиной того, что Меркурий подвержен самым большим перепадам температуры среди планет нашей системы. Средняя дневная температура составляет около 350 градусов по Цельсию, а ночная -170 °C. В атмосфере выявлены натрий, кислород, гелий, калий, водород и аргон. Существует теория, что он был ранее спутником Венеры, но пока это остается недоказанным. Собственные спутники у него отсутствуют.
Венера
Вторая от Солнца планета, атмосфера которой почти полностью состоит из углекислого газа. Её часто называют Утренней звездой и Вечерней звездой, потому что она первой из звёзд становится видна после заката, так же как и перед рассветом продолжает быть видимой и тогда, когда все остальные звёзды скрылись из поля зрения. Процент диоксида углерода составляет в атмосфере 96%, азота в ней сравнительно немного – почти 4% и в совсем незначительном количестве присутствует водяной пар и кислород.
Подобная атмосфера создает эффект парника, температура на поверхности из-за этого даже выше, чем у Меркурия и достигает 475 °C. Считается самой неторопливой, венерианские сутки длятся 243 земных дня, что почти равно году на Венере – 225 земных дней. Многие называют её сестрой Земли из-за массы и радиуса, значения которых очень близки к земным показателям. Радиус Венеры составляет 6052 км (0,85% земного). Спутников, как и у Меркурия, нет.
Земля
Третья планета от Солнца и единственная в нашей системе, где на поверхности есть жидкая вода, без которой не смогла бы развиться жизнь на планете. По крайней мере, жизнь в том виде, в котором мы её знаем. Радиус Земли равен 6371 км и, в отличие от остальных небесных тел нашей системы, более 70% её поверхности покрыто водой. Остальное пространство занимают материки. Ещё одной особенностью Земли являются тектонические плиты, скрытые под мантией планеты. При этом они способны перемещаться, хоть и с очень малой скоростью, что со временем вызывает изменение ландшафта. Скорость перемещения планеты по ней – 29-30 км/сек.
Один оборот вокруг своей оси занимает почти 24 часа, причем полное прохождение по орбите длится 365 суток, что намного больше в сравнении с ближайшими планетами-соседями. Земные сутки и год также приняты как эталон, но сделано это лишь для удобства восприятия временных отрезков на остальных планетах. У Земли имеется один естественный спутник – Луна.
Марс
Четвёртая планета от Солнца, известная своей разрежённой атмосферой. Начиная с 1960 года, Марс активно исследуется учеными нескольких стран, включая СССР и США. Не все программы исследования были успешными, но найденная на некоторых участках вода позволяет предположить, что примитивная жизнь на Марсе существует, или существовала в прошлом.
Яркость этой планеты позволяет видеть его с Земли без всяких приборов. Причем раз в 15-17 лет, во время Противостояния, он становится самым ярким объектом на небе, затмевая собой даже Юпитер и Венеру.
Радиус почти вдвое меньше земного и составляет 3390 км, зато год значительно дольше – 687 суток. Спутников у него 2 — Фобос и Деймос.
Наглядная модель Солнечной системы
Внимание! Анимация работает только в браузерах поддерживающих стандарт -webkit (Google Chrome, Opera или Safari).
Планеты — гиганты
Существуют четыре газовых гиганта, располагающихся за орбитой Марса: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Они находятся во внешней Солнечной системе. Отличаются своей массивностью и газовым составом.
iv>Юпитер
Пятая по счёту от Солнца и крупнейшая планета нашей системы. Радиус её – 69912 км, она в 19 раз больше Земли и всего в 10 раз меньше Солнца. Год на Юпитере не самый долгий в солнечной системе, длится 4333 земных суток (неполных 12 лет). Его же собственные сутки имеют продолжительность около 10 земных часов. Точный состав поверхности планеты пока определить не удалось, однако известно, что криптон, аргон и ксенон имеются на Юпитере в гораздо больших количествах, чем на Солнце.
Существует мнение, что один из четырёх газовых гигантов на самом деле – несостоявшаяся звезда. В пользу этой теории говорит и самое большое количество спутников, которых у Юпитера много – целых 67. Чтобы представить себе их поведение на орбите планеты, нужна достаточно точная и чёткая модель солнечной системы. Самые крупные из них – Каллисто, Ганимед, Ио и Европа. При этом Ганимед является крупнейшим спутником планет во всей солнечной системе, радиус его составляет 2634 км, что на 8% превышает размер Меркурия, самой маленькой планеты нашей системы. Ио отличается тем, что является одним из трёх имеющих атмосферу спутников.
Сатурн
Вторая по размерам планета и шестая по счёту в Солнечной системе.
сравнении с остальными планетами, наиболее схожа с Солнцем составом химических элементов. Радиус поверхности равен 57350 км, год составляет 10 759 суток (почти 30 земных лет). Сутки здесь длятся немногим дольше, чем на Юпитере – 10,5 земных часов. Количеством спутников он ненамного отстал от своего соседа – 62 против 67. Самым крупным спутником Сатурна является Титан, так же, как и Ио, отличающийся наличием атмосферы. Немного меньше него по размеру, но от этого не менее известные – Энцелад, Рея, Диона, Тефия, Япет и Мимас. Именно эти спутники являются объектами для наиболее частого наблюдения, и потому можно сказать, что они наиболее изучены в сравнении с остальными.
Долгое время кольца на Сатурне считались уникальным явлением, присущим только ему. Лишь недавно было установлено, что кольца имеются у всех газовых гигантов, но у остальных они не настолько явно видны. Их происхождение до сих пор не установлено, хотя существует несколько гипотез о том, как они появились. Кроме того, совсем недавно было обнаружено, что неким подобием колец обладает и Рея, один из спутников шестой планеты.
Уран
Седьмая по счету и третья по размеру планета, радиус которой составляет 25267 км. Справедливо считается самой холодной планетой среди остальных, температура достигает -224 градусов по Цельсию. Продолжительность года — 30 685 суток в земном исчислении (почти 84 года), сутки же ненамного меньше земных – 17 с небольшим часов. Из-за сильной наклонности оси планеты, иногда создается впечатление, будто она не вращается, как остальные небесные тела нашей системы, а катится, подобно шару. Это может наблюдать любой, кого интересует астрономия, геометрическая модель солнечной системы наглядно продемонстрирует этот эффект.
>Спутников у него гораздо меньше, чем у соседнего Сатурна, всего 27. Наиболее известны Титания, Ариэль, Оберон, Умбриэль и Миранда. Они не настолько крупны, как спутники.
Примечательно, что ведя наблюдения за Ураном в свой телескоп, астроном Уильям Гершель сначала не понял, что он наблюдает за планетой, будучи уверен, что он видит комету.
Источник: SpaceGid.com
Задавали ли вы себе вопрос: как же выглядят планеты в сравнении друг с другом?!, — я лично не раз, но при этом никак не мог визуально представить насколько большая разница между ними. Мне всегда было интересно сравнить их между собой, соблюдая хотя бы примерные пропорции… Перерыв большое количество изображений, наткнулся на картинку близкую по своим параметрам к необходимой. На ней я попытался показать, насколько наша планета мала по сравнению с Солнцем, но самое интересное, что существует огромное количество звезд гораздо больше Солнца, в десятки тысяч и более раз. В этой статье представлено наглядное сравнение размеров планет солнечной системы и некоторых известных звезд между собой, а также приведены их основные физические характеристики.
1. Меркурий — самая маленькая планета земной группы. Его радиус составляет всего 2439,7 ± 1,0 км. Масса планеты равна 3,3022×1023 кг (0,055 земной). Средняя плотность Меркурия довольно велика — 5,43 г/см³, что лишь незначительно меньше плотности Земли (0,984 земной). Площадь поверхности (S) — 6,083×1010 км³ (0,147 земной).
2. Марс — четвёртая по удалённости от Солнца (после Меркурия, Венеры и Земли) и седьмая по размерам (превосходит по массе и диаметру только Меркурий) планета Солнечной системы. Масса Марса составляет 10,7% массы Земли (6,423×1023 кг против 5,9736×1024 кг для Земли), объём — 16,318×1010 км³, что составляет около 0,15 объёма Земли, а средний линейный диаметр — 0,53 диаметра Земли (6800 км). Площадь поверхности (S) — 144 371 391 км² (0,283 земной).
3. Вене́ра — вторая внутренняя планета Солнечной системы с периодом обращения в 224,7 земных суток. Объём (V) — 9,38×1011 км³ (0,857 земных). Масса (m) — 4,8685×1024 кг (0,815 земных). Средняя плотность (ρ) — 5,24 г/см³. Площадь поверхности (S) — 4,60×108 км² (0,902 земных). Средний радиус — 6051,8 ± 1,0 км.
4. Земля́ — третья от Солнца планета Солнечной системы, крупнейшая по диаметру, массе и плотности среди планет земной группы. Средний радиус — 6 371,0 км. Площадь поверхности (S) — 510 072 000 км². Объём (V) — 10,832073×1011 км³. Масса (m) — 5,9736×1024 кг. Средняя плотность (ρ) — 5,5153 г/см³.
5. Непту́н — восьмая и самая дальняя планета Солнечной системы. Нептун также является четвёртой по диаметру и третьей по массе планетой. Масса Нептуна 1,0243×1026 кг, что в 17,2 раза, а диаметр экватора в 3,9 раза больше таковых у Земли. Средний радиус — 24552,5 ± 20 км. Площадь поверхности (S) — 7,6408×109 км². Объём (V) — 6,254×1013 км³. Средняя плотность (ρ) — 1,638 г/см³.
6. Ура́н — седьмая по удалённости от Солнца, третья по диаметру и четвёртая по массе планета Солнечной системы. Средний радиус — 25266 км. Площадь поверхности (S) — 8,1156×109 км². Объём (V) — 6,833×1013 км³. Масса (m) — 8,6832×1025 кг. Средняя плотность (ρ) — 1,27 г/см³.
7. Сату́рн — шестая планета от Солнца и вторая по размерам планета в Солнечной системе после Юпитера. Сатурн, а также Юпитер, Уран и Нептун, классифицируются как газовые гиганты. Средний радиус — 57316 ± 7 км. Площадь поверхности (S) — 4,27×1010 км². Объём (V) — 8,2713×1014 км³. Масса (m) — 5,6846×1026 кг. Средняя плотность (ρ) — 0,687 г/см³.
8. Юпи́тер — пятая планета от Солнца, крупнейшая в Солнечной системе. Наряду с Сатурном, Ураном и Нептуном Юпитер классифицируется как газовый гигант. Средний радиус – 69173 ± 7 км. Площадь поверхности (S) — 6,21796×1010 км². Объём (V) — 1,43128×1015 км³. Масса (m) — 1,8986×1027 кг.
9. Вольф 359 (CN Льва) — звезда, удаленная примерно на 2,4 парсека или 7,80 световых лет от Солнечной системы. Это одна из ближайших звезд к Солнцу; известно, что ближе неё находятся только система Альфы Центавра и звезда Барнарда. В созвездии Льва она расположена рядом с эклиптикой. Это чрезвычайно слабый красный карлик, не видимый невооруженным глазом, звезда является вспыхивающей. Масса — 0,09—0,13 M☉ (M☉- солнечная масса). Радиус — 0,16—0,19 R☉ (R☉ — солнечный радиус).
10. Со́лнце — единственная звезда Солнечной системы, вокруг которой обращаются другие объекты этой системы: планеты и их спутники, карликовые планеты и их спутники, астероиды, метеороиды, кометы и космическая пыль. Масса Солнца составляет 99,866 % от суммарной массы всей Солнечной системы. Солнечное излучение поддерживает жизнь на Земле (фотоны необходимы для начальных стадий процесса фотосинтеза), определяет климат. Из звёзд, принадлежащих 50 самым близким звёздным системам в пределах 17 световых лет, известным в настоящее время, Солнце является четвёртой по яркости звездой (его абсолютная звёздная величина +4,83m). Солнечная масса в 333 000 раз превышает массу Земли. Более 99 % массы Солнечной системы содержится в Солнце. Большинство отдельных звёзд во Вселенной имеют массу от 0,08 до 50 солнечных масс, но масса чёрных дыр и целых галактик может достигать миллионов и миллиардов солнечных масс. Средний диаметр – 1,392×109 м (109 диаметров Земли). Экваториальный радиус — 6,955×108 м. Объём — 1,4122×1027 м³ (1 303 600 объёмов Земли). Масса — 1,9891×1030 кг (332 946 масс Земли). Площадь поверхности — 6,088×1018 м² (11 900 площадей Земли).
11. Си́риус (лат. Sirius), α Большого Пса — ярчайшая звезда ночного неба. Сириус можно наблюдать из любого региона Земли, за исключением самых северных её областей. Сириус удалён на 8,6 световых лет от Солнечной системы и является одной изближайших к нам звёзд. Он является звездой главной последовательности,спектрального класса A1. Первоначально Сириус состоял из двух мощных голубых звёзд спектрального класса A. Масса одного компонента была 5 масс Солнца, второго — 2 массы Солнца (Сириус B и Сириус A). Затем более мощный и массивный компонент Сириус B прогорел и стал белым карликом. Сейчас масса Сириуса A примерно в два раза больше массы Солнца, Сириуса B — немного меньше массы Солнца.
12. Поллу́кс (β Gem / β Близнецов / Бета Близнецов) — ярчайшая звезда в созвездии Близнецов и одна из ярчайших звёзд неба. Масса — 1,7±0,4 M☉. Радиус — 8,0 R☉.
13. Аркту́р (α Boo / α Волопаса / Альфа Волопаса) — самая яркая звезда в созвездии Волопаса и северном полушарии и четвёртая по яркости звезда ночного неба после Сириуса, Канопуса и системы Альфа Центавра.Видимая звёздная величина Арктура составляет −0,05m. Так как Альфа Центавра состоит из двух ярких звёзд(−0,01m и +1,34m), которые ближе друг к другу, чем предел разрешения человеческого глаза, она кажется ярче для невооружённого взгляда, чем Арктур. Арктур является второй по яркости звездой, видимой в северных широтах (после Сириуса) и является самой яркой звездой к северу от небесного экватора. Масса — 1–1,5 M☉. Радиус — 25,7 ± 0,3 R☉.
14. Альдебара́н (α Tau / α Тельца / Альфа Тельца) — ярчайшая звезда в созвездииТельца и одна из ярчайших звезд на ночном небе. Масса — 2,5±0,15 M☉. Радиус — 38±0,36 R☉.
15. Ри́гель — яркая околоэкваториальная звезда, β Ориона. Бело-голубой сверхгигант. Название по-арабски значит «нога» (имеется в виду нога Ориона). Имеет визуальную звёздную величину 0,12m. Ригель находится на расстоянии примерно 870 световых лет от Солнца. Температура его поверхности 11 200 К (спектральный класс B8I-a), диаметр около 95 млн км (то есть в 68 раз больше Солнца) а абсолютная звёздная величина −7m; его светимость в 85 000 раз выше солнечной, а значит, это одна из самых мощных звёзд в Галактике (во всяком случае, самая мощная из ярчайших звёзд на небе, так как Ригель — ближайшая из звёзд с такой огромной светимостью). Масса — 17 M☉. Радиус — 70 R☉.
16. Анта́рес (α Sco / Альфа Скорпиона) — ярчайшая звезда в созвездии Скорпиона и одна из ярчайших звезд на ночном небе, красный сверхгигант. В России лучше видна в южных районах, наблюдается однако и в центральных. Входит в Пузырь I — область, соседнюю с Местным пузырём, в который входит Солнечная система. Антарес — сверхгигант класса M , с диаметром примерно 2,1×109 км. Антарес удален от Земли примерно на 600 световых лет. Его светимость в видимом диапазоне волн превышает солнечную в 10 000 раз, но учитывая тот факт, что звезда излучает значительную часть своей энергии в инфракрасном диапазоне, общая светимость превышает солнечную в 65 000 раз. Масса звезды составляет от 15 до 18 масс Солнца. Огромный размер и относительно небольшая масса говорят о том, что у Антареса очень низкая плотность. Масса — 15-18 M☉.Радиус — 700 R☉.
17. Бетельге́йзе — красный сверхгигант (α Ориона), полуправильная переменная звезда, блеск которой изменяется от 0,2 до 1,2 звёздной величины и в среднем составляет около 0,7m. Согласно современным оценкам, угловой диаметр Бетельгейзе составляет около 0.055 угловых секунд. Расстояние до звезды по разным оценкам составляет от 495 до 640 световых лет. Это одна из крупнейших среди известных астрономам звёзд: если её поместить вместо Солнца, то при минимальном размере она заполнила бы орбиту Марса, а при максимальном — достигала бы орбиты Юпитера. Если взять за расстояние до Бетельгейзе 570 световых лет, то её диаметр будет превышать диаметр Солнца примерно в 950—1000 раз. Показатель цвета (B-V) Бетельгейзе равен 1,86 и считается, что её масса составляет порядка 20 масс Солнца. В своём минимальном размере яркость Бетельгейзе превышает яркость Солнца в 80 тысяч раз, а в максимальном — 105 тысяч раз. Масса — 18-19 M☉.Радиус — ~1000 R☉.
18. Мю Цефе́я (μ Cep / μ Cephei), также известная как «гранатовая звезда Гершеля» является красным сверхгигантом и находится в созвездии Цефея. Она является одной из самых больших и самых мощных (полная светимость в 350 000 раз выше солнечной) звёзд в нашей Галактике и принадлежит к спектральному классу M2Ia. Звезда примерно в 1650 раз больше Солнца (радиус равен 7,7 а. е.) и если бы была помещена на его место, то её радиус находился бы между орбитами Юпитера и Сатурна. Мю Цефея могла бы вместить в себя миллиард солнц и 2,7 квадрильона земель. Если бы Земля была размером с мячик для гольфа (4,3 см.), Мю Цефея была бы шириной в 2 моста Золотые Ворота (5,5 км.). Масса — 25 M☉. Радиус -1650 R☉.
19. ВВ Цефея (лат. VV Cephei) — затменная двойная звезда типа Алголя в созвездии Цефея, которая находится на расстоянии около 3000 световых лет от Земли. Компонент А является третьей по величине звездой, известной науке на данный момент и второй самой крупной звездой в галактике Млечный Путь (после VY Большого Пса и WOH G64). Красный сверхгигант VV Цефея A класса M2 — вторая по размеру в нашей Галактике (после гипергиганта VY Большого Пса). Её диаметр 2 644 800 000 км — это в 1600—1900 раз превышает диаметр Солнца, а светимость — в 275 000—575 000 раз больше. Звезда заполняет полость Роша, и её вещество перетекает на соседний компаньон. Скорость истекания газов достигает 200 км/с. Установлено, что VV Цефея A — физическая переменная, пульсирующая с периодом 150 суток. Скорость звездного ветра, истекающего от звезды, достигает 25 км/с. Судя по орбитальному движению, масса звезды составляет около 100 солнечных, однако, ее светимость говорит о массе в 25-40 солнечных. Масса — 25–40 или 100/20 M☉. Радиус — 1600–1900/10 R☉.
20. VY Большого Пса — звезда в созвездии Большого Пса, гипергигант. Является, возможно, самой крупной и одной из самых ярких известных звёзд. Расстояние от Земли до VY Большого Пса — примерно 5000 световых лет. Радиус звезды равен от 1800 до 2100 R☉. Диаметр этого сверхгиганта составляет порядка 2,5—2,9 миллиарда километров. Масса звезды оценивается в 30—40 M☉, что указывает на ничтожно малую плотность звезды в её недрах.
Источник: fishki.net
Орбиты планет Солнечной системы
Орбитальное движение П. описывается Кеплера законами. Эллиптичность орбиты характеризуется эксцентриситетом e, равным отношению половины межфокусного расстояния к большой полуоси эллипса (рис. 1). Круговой орбите соответствует e=0 (фокусы F1 и F2 совпадают с центром O). Орбиты П. Солнечной системы близки к круговым (особенно орбиты Венеры и Нептуна: e=0,007 и e=0,011 соответственно). Самую вытянутую орбиту среди П. Солнечной системы имеет Меркурий (e=0,206). Эксцентриситет показывает также, насколько различается удалённость П. от Солнца в перигелии (при макс. сближении) и афелии (при макс. удалении). В соответствии с законами Кеплера орбитальная скорость П. падает при удалении от Солнца, причём на орбитах с большим эксцентриситетом скорость в перигелии значительно выше, чем в афелии. Орбитальная скорость Земли составляет ок. 30 км/с (что используется при запуске КА к другим П.: орбитальная скорость суммируется со скоростью КА относительно Земли). Высокие орбитальные скорости внутренних (относительно орбиты Земли) П. представляют серьёзную проблему для космич. миссий.
Характеристики орбит П. находятся в сложных резонансных соотношениях, что, наряду с др. их особенностями, обеспечивает устойчивость Солнечной системы. Положение орбит П. подчиняется закономерностям, которые эмпирически установлены в 1766 нем. учёным И. Тициусом. Он предложил геометрич. прогрессию, описывающую величины больших полуосей a орбит П. (см. Тициуса – Боде правило). Эта прогрессия позволила с хорошей точностью предсказать существование П., расположенной за Сатурном на орбите с a=19,6 а. е. В 1781 на орбите с a=19,2 а. е. действительно была открыта П., названная Ураном.
Сидерический период обращения П. тем больше, чем дальше она от Солнца (т. к. с удалением от Солнца увеличивается длина орбиты и падает ср. орбитальная скорость). Земля в своём годичном движении оказывается на стороне орбиты, обращённой к далёкой внешней П., примерно при одном и том же орбитальном положении обоих тел, поэтому синодические периоды обращения Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна (в отличие от синодич. периодов обращения Меркурия, Венеры и Марса) мало отличаются от земного года.
Плоскости орбит П. наклонены к плоскости эклиптики (плоскости орбиты Земли) на единицы градусов, что объясняется происхождением П. из единого газопылевого диска. Существует гипотеза изохронизма, согласно которой начальный период вращения всех П. был примерно одинаков и составлял ок. 8–9 ч. Последующее замедление близких к Солнцу П. (потерю вращательного момента) в соответствии с этой гипотезой объясняют следующими причинами. Приливное воздействие Луны незначительно, но постоянно замедляет вращение Земли. Замедление вращения Земли и Марса могло произойти в результате столкновений с астероидами и др. небесными телами на ранних этапах формирования П. (см. в ст. Космогония). В тот же период орбитальная скорость планетообразующих тел на орбите Меркурия была настолько высока, что процессы его разрушения превалировали над процессами образования. В формировании периода вращения Меркурия гл. роль играли высокий эксцентриситет его орбиты и резонансное приливное воздействие Солнца. В результате периоды обращения Меркурия и его вращения вокруг своей оси относятся как 3/2 (за 2 оборота вокруг Солнца Меркурий совершает ровно 3 оборота вокруг оси). Значительно сложнее объяснить чрезвычайно медленное и ретроградное (обратное по знаку) вращение Венеры (причём орбитальный период Земли относится к сидерич. периоду вращения Венеры почти точно как 3/2). Для того чтобы настолько замедлить вращение Венеры, необходимо было рассеять энергию, эквивалентную той, что излучает Солнце более чем за 1 час.
Оси вращения ряда П. (Земли, Марса, Сатурна и Нептуна) значительно наклонены к плоскости орбиты. Поэтому количество солнечного тепла, получаемого сев. и юж. полушариями этих П., в разных точках орбиты существенно различается: на П. наблюдаются выраженные времена года.
Физические характеристики планет Солнечной системы
Массы П. не могут превышать определённого предела. При достижении массой небесного тела величины 1,3% массы Солнца (ок. 13 масс Юпитера) темп-ра в центре тела в результате его гравитац. сжатия повышается до уровня, достаточного для протекания термоядерной реакции на основе одного из изотопов водорода (из водорода преим. состоят газопылевые облака, где формируются звёзды и П.). Таким образом небесное тело становится звездой.
Плотность ρ, давление p и темп-ра Т возрастают к центру П. и достигают очень больших величин. Для центра Земли p=3,6·1011 Па (ок. 3,6 млн. атмосфер), Т=(5–6)·103 К, ρ=12500 кг/м3. Давление в центре самой крупной П. Солнечной системы (Юпитера) оценивается величиной (5–7)·1012 Па (50–70 млн. атмосфер), а темп-ра – величиной (25–30)·103 К.
Почти все П. Солнечной системы имеют атмосферу (она отсутствует только у Меркурия, обладающего сильно разреженной экзосферой). Состав планетных атмосфер определили процессы формирования и эволюции П. Наиболее массивные П. (Юпитер и Сатурн) сохранили первичные водородно-гелиевые атмосферы.
Удалённость П. от Солнца определяет величину падающей на П. солнечной радиации: плотность солнечной радиации на орбите Меркурия превышает земную примерно в 6,7 раза, а на орбите Нептуна – меньше земной в 903 раза. Долю солнечной радиации, отражаемой каждой П., показывает величина её сферич. альбедо; оставшаяся часть солнечной радиации поглощается П. Эффективная (наблюдаемая извне) радиационная температура определяет поток энергии, излучаемой самой П. Эффективные темп-ры Юпитера, Сатурна и Нептуна превышают равновесное значение: эти П. излучают в пространство в 1,8–2,5 раза больше энергии, чем получают от Солнца. При этом излучается энергия, полученная П. в процессе их формирования, а также энергия, выделяемая в результате гравитац. дифференциации – погружения к центру П. более тяжёлых компонентов.
П. Солнечной системы условно делят на 2 группы, разделённые Главным поясом астероидов: П. земного типа и планеты-гиганты, включающие две подгруппы (собственно планеты-гиганты и ледяные гиганты). П., относящиеся к разным группам, значительно различаются по размеру (рис. 2), физич. характеристикам и положению в Солнечной системе. Изучением физич. свойств П., их строения и химич. состава занимается планетология. Осн. характеристики П. Солнечной системы приведены в таблице (см. стр. 350) (данные постоянно уточняются).
Планеты земного типа
К этой группе относят Меркурий, Венеру, Землю и Марс. От остальных П. Солнечной системы их отличают высокая плотность, близость к Солнцу, медленное вращение вокруг своей оси и быстрое движение по орбите, наличие твёрдой поверхности, малое число (или полное отсутствие) спутников. П. земного типа существенно меньше планет-гигантов, но и различие размеров внутри группы значительно (рис. 3). Внутр. строение П. этой группы в целом подобно строению Земли: металлич. двухслойное ядро окружено протяжённой мантией и корой, состоящей из силикатных горных пород. С электрич. токами, циркулирующими в жидком ядре Земли, связано дипольное магнитное поле П. (см. Земной магнетизм). У Венеры и Марса отсутствует дипольное магнитное поле. Предполагается, что причинами этого могут быть твёрдое состояние их металлич. ядер, медленное вращение Венеры и др. особенности их строения. У Меркурия, несмотря на его медленное вращение, имеется дипольное магнитное поле (напряжённостью ок. 1% земного). Металлич. ядро Меркурия, в отличие от ядер др. П., составляет примерно 76% его радиуса; на кору и мантию приходится слой не более 600–700 км.
Масса П. земного типа недостаточна для того, чтобы удержать в их атмосферах водород и гелий. Эти газы были потеряны П. в процессе формирования, а их вторичные атмосферы появились в результате захвата П. протопланетных тел и процессов, происходивших в твёрдом веществе коры. Венера обладает самой мощной (среди П. земного типа) атмосферой: её масса (0,47·1021 кг) сравнима с массой океанов Земли (1,45·1021 кг). Атмосфера Венеры состоит преим. из углекислого газа; примерно таким же количеством углекислого газа обладает Земля в связанных карбонатных формах. Масса азота одинакова в атмосферах обеих П. Кислород в атмосфере Земли имеет биогенное происхождение. Марс обладает весьма разреженной атмосферой, состоящей в осн. из углекислого газа. Давление у поверхности Марса в 160 раз ниже земного, в то время как на Венере в 95 раз выше.
Темп-ра поверхности П. определяется двумя осн. факторами: плотностью солнечной радиации и парниковым эффектом в атмосфере П. У Меркурия, практически лишённого атмосферы и расположенного к Солнцу ближе других П., темп-ра поверхности днём может превышать 600 К, а ночью падать до 90 К. Т. к. тепловой режим П. этой группы равновесный, каждая П. излучает в космич. пространство столько же энергии, сколько поглощает с солнечной радиацией. Однако П. излучает в ИК-диапазоне спектра, где прозрачность атмосферы может быть невелика. В результате приповерхностная темп-ра П. оказывается выше её эффективной радиац. темп-ры – возникает парниковый эффект, который для Земли составляет 33 К, для Венеры – ок. 500 К. Т. о., Венера имеет самую высокую среди П. Солнечной системы темп-ру поверхности (735 К). При такой темп-ре вода не может находиться в жидком состоянии. Ничтожное содержание воды в атмосфере Венеры указывает на то, что в истории П. происходили процессы, вызвавшие интенсивную потерю воды.
Углекислый газ в атмосфере Марса также вызывает парниковый эффект. Однако плотность атмосферы здесь столь низка, что парниковый эффект на Марсе составляет единицы градусов. Ср. темп-ра поверхности Марса ок. 210–215 К, темп-ра летом на экваторе может достигать 280 К, а зимой на полюсах – понижаться до 150 К. Подробная съёмка, проведённая с КА, показала, что в некоторых местах на поверхности Марса спорадически появляются потоки воды, образующиеся при таянии подпочвенной мерзлоты. Значит. часть запасов воды Марса была потеряна в течение его истории.
Планеты-гиганты и ледяные гиганты
Почти до кон. 20 в. к группе, называемой планетами-гигантами, относили Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Однако в последнее время эту группу принято делить на 2 подгруппы, включающие собственно планеты-гиганты (Юпитер, Сатурн) и ледяные гиганты (Уран и Нептун); диаметры первых превышают диаметр Земли в 10–11 раз, а вторых – лишь в 4 раза (рис. 4).
Все П. этой группы отличает низкая плотность, значит. удалённость от Солнца, быстрое вращение вокруг своей оси и медленное движение по орбите. У этих П. нет твёрдой поверхности, их наблюдаемая поверхность – это внешний слой облаков. П. этой группы имеют много спутников, причём данные об их числе постоянно меняются, поскольку открывают новые небольшие спутники. Предполагается, что с образованием и возможным разрушением спутников П. связаны кольца, которыми обладают все П. этой группы (см. Кольца планет). Наиболее широкое и плотное кольцо у Сатурна, остальные кольца уверенно наблюдаются только с КА.
Юпитер и Сатурн – самые большие из П. Солнечной системы: масса Юпитера превышает массу всех остальных П., вместе взятых, а масса Сатурна превышает суммарную массу всех остальных П. без Юпитера. Низкая плотность этих двух П. указывает на их водородно-гелиевый состав (на Н и Не приходится ок. 92% всей массы этих П.). Уран и Нептун в совр. классификации называют ледяными гигантами или планетами-океанами. Под льдами в физике планет понимают летучие вещества (воду, метан и аммиак), которые в определённых условиях переходят в твёрдую фазу. На льды приходится значит. часть массы Урана и Нептуна.
Представления о внутр. строении Юпитера и Сатурна опираются на теорию фигур газо-жидких тел. Расчётные модели основаны на том, что вращение изменяет структуру газо-жидкого тела и приводит к отклонению гравитац. потенциала от сферически симметричного. Внутреннее строение Юпитера определяется его огромной массой. Толщину его атмосферы принимают близкой к 1500 км. Согласно теоретич. моделям и измерениям, выполненным с КА, под атмосферой Юпитера должен находиться слой газо-жидкого молекулярного водорода толщиной до 7000 км. Ниже, на уровне 0,88 радиуса П., молекулярный водород полностью переходит в жидкое состояние с плотностью до 660 кг/м3. На уровне 0,77 радиуса, где давление достигает 5·1011 Па (5 млн. атм), а темп-ра – 10000 К, водород переходит в жидкую металлич. фазу. Ядро П. по массе превышает 5 масс Земли и имеет, вероятно, металлосиликатный состав. Строение Сатурна подобно строению Юпитера, но газо-жидкая атмосфера простирается глубже. Облака Юпитера состоят в осн. из конденсиров. аммиака с примесями др. веществ, в облаках Сатурна, наряду с аммиаком, присутствует конденсиров. метан.
Большинство расчётов, на которые опираются модели строения Урана и Нептуна, основано на т. н. трёхслойной модели: ядро из скальных (силикатных) пород, железа и никеля; средний (жидкий) слой и водородно-гелиевая атмосфера. Льды среднего слоя – это смесь летучих веществ: преим. воды с небольшими количествами метана и аммиака. Льды Нептуна (гл. обр. водяные) составляют более половины его массы (отсюда назв. «планета-океан»). Масса ядра Нептуна оценивается в 1,2 массы Земли. В облаках Урана и Нептуна преобладает конденсиров. метан.
Источник: bigenc.ru
Список планет Солнечной системы
В порядке удаления от светила планеты располагаются следующим образом:
- Меркурий;
- Венера;
- Земля;
- Марс;
- Юпитер;
- Сатурн;
- Уран;
- Нептун.
Ещё совсем недавно последним, если принимать внимание расстояние от Солнца и размеры планет Солнечной системы, был Плутон, но в 2006 году он был разжалован из планет, поскольку дальше него было найдено несколько ещё более массивных тел.
Каменные планеты (внутренние планеты, планеты земной группы)
К ним относятся четыре ближайшие к Солнцу планеты:
- Меркурий;
- Венера;
- Земля;
- Марс.
Но если брать сравнительные размеры планет Солнечной системы, то их следует перечислить так: Меркурий, Марс, Венера, Земля. Внутренними их называют потому, что они находятся внутри пояса астероидов между Марсом и Юпитером, который условно делит Солнечную систему на внутреннюю и внешнюю. Каменными их называют потому, что преимущественно они состоят из силикатов, минералов и металлов, имеют мало спутников или не имеют вовсе, как и колец. Они имеют атмосферу, кроме Плутона, у которого её сдули мощные солнечные ветры. Твёрдая поверхность каменных планет имеет устойчивый рельеф с вулканами, рифтовыми впадинами и ударными кратерами.
Планеты-гиганты (внешние планеты)
За внутренним поясом астероидов находятся газовые гиганты:
- Юпитер;
- Сатурн;
- Уран;
- Нептун.
Но если их выстроить, учитывая размеры планет Солнечной системы по возрастанию, то получится такой ряд: Нептун, Уран, Сатурн, Юпитер. Они состоят из легчайших водорода и гелия, но при этом содержат 99% массы всей Солнечной системы (кроме Солнца).
Сравнительные размеры планет Солнечной системы
А вот как выглядят в километрах диаметры — размеры планет Солнечной системы по порядку (в скобках расстояние от Солнца в миллионах километров):
- Меркурий — 4900 (58);
- Марс — 6800 (228);
- Венера — 12 150 (108);
- Земля — 12 750 (150);
- Нептун — 49 500 (4500);
- Уран — 51 100 (2900);
- Сатурн — 120 700 (1400);
- Юпитер — 142 800 (778).
Видео о размерах планет Солнечной системы по возрастанию
Меркурий
Это ближайшая от Солнца планета, к тому же она и самая маленькая, которая весит почти в 20 раз меньше Земли, а по плотности почти не уступает земным породам. Это указывает на то, что в недрах Меркурия много металлов. Эта планета не имеет спутников, а её год равен 88 земным суткам.
Марс
Марс намного меньше Венеры и почти в 10 раз легче Земли. Оксиды железа окрашивают поверхность планеты в красноватый цвет, откуда и её второе название «Красная планета». У Марса очень разреженная атмосфера, в основном состоящая из углекислого газа, давление у поверхности атмосферы в 160 раз меньше, чем на Земле. В зависимости от нахождения на своих орбитах расстояние между Марсом и Землёй меняется от 56 до 401 миллиона километров. Климат здесь также имеет сезоны, а средняя температура минус 50 градусов.
Венера
Следующая от Солнца планета — Венера, обращается вокруг светила за 225 дней. Она во многом похожа не Землю, её масса составляет 80% от земной. У неё такое же железное ядро, толстая силикатная кора, а атмосфера намного мощнее земной (давление у поверхности 92 атм.). Для земного наблюдателя после Солнца и Луны Венера является третьим по яркости небесным объектом. Венера не имеет спутников и является очень жаркой планетой (почти 500 градусов).
Земля
Она уникальна наличием гидросферы, а наличие жизни привело к насыщению её атмосферы кислородом. Луна — единственный спутник Земли.
Нептун
Хоть Нептун и меньше Урана, но тяжелее его, в 17 раз превосходя массу Земли. С недавних пор он стал самой удалённой от Солнца планетой. Это была единственная и первая из планет, найденная по результатам математических выкладок, а не астрономических наблюдений. Он имеет 14 спутников, один из которых — Тритон — единственный, вращающийся в обратную сторону.
Уран
Если сравнивать, какого размера планеты Солнечной системы, находящиеся во внешнем её кольце, то самой лёгкой окажется Уран, который всего в 14 раз тяжелее нашей обители. Эта планета была открыта лишь в 1781 году, что несколько удивительно. Ведь Уран можно заметить на небосклоне и невооружённым глазом, однако, многие века люди не догадывались, что это не звезда, а так же планета, поскольку он движется очень медленно, а блеск его очень тусклый. Основу этой газовой планеты также составляют водород и гелий, также замечено присутствие аммиачного льда и следы метана. У Урана самая холодная атмосфера (минус 224 градуса), есть магнитосфера, 27 спутников и собственная система колец.
Сатурн
Этот гигант знаменит своими кольцами. Это очень тонкие концентрические диски льда и пыли, которые вращаются над экваториальной плоскостью планеты. Атмосфера и магнитосфера Сатурна в целом напоминает юпитерианскую, а масса планеты составляет 60% от массы старшего собрата. По спутникам Сатурн также лишь немного уступает Юпитеру — их известно 62. Самый крупный из них — Титан, который больше, чем самая скромная планета Меркурий. Это единственный в Солнечной системе спутник, имеющий плотную атмосферу.
Юпитер
Этот газовый гигант весит в 2,5 раза больше всех вместе взятых прочих планет. Состав у него почти такой же, как у Солнца — преимущественно водород и гелий, а его магнитное поле уступает только солнечному. Естественно, что о наличии понятной нам жизни на планете, лишённой воды и твёрдой поверхности, мечтать не приходится. Зато у Юпитера известно 67 спутников.
Видео о размерах планет Солнечной системы
Источник: nazvania.net
Краткие сведения о каменных планетах
К внутренним (каменным) планетам относят те тела, которые располагаются внутри астероидного пояса, отделяющего Марс и Юпитер. Своё название «каменные» они получили потому, что состоят из различных твёрдых пород, минералов и металлов. Их объединяет малое количество или вовсе отсутствие спутников и колец (как у Сатурна). На поверхности каменных планет имеются вулканы, впадины и кратеры, образовавшиеся в результате падения других космических тел.
К этой категории относятся (в этом списке они перечислены по мере удаления от Солнца):
- Меркурий:
- Венера;
- Земля;
- Марс.
Но если сравнивать их размеры и располагать по возрастанию, то список будет выглядеть так:
- Меркурий;
- Марс;
- Венера;
- Земля.
Краткие сведения о планетах-гигантах
Планеты-гиганты находятся за астероидным поясом и поэтому их ещё называют внешними. Состоят они из очень лёгких газов – водорода и гелия. К ним относятся:
- Юпитер;
- Сатурн;
- Уран;
- Нептун.
Но если составлять список по размерам планет в Солнечной системе по возрастанию, то порядок меняется:
- Нептун;
- Уран;
- Сатурн;
- Юпитер.
Источник: vseonauke.com