И являются твердыми планетами или внутренними планетами. Остальные четыре планеты – это , и . Эти планеты располагаются во внешней Солнечной системе, их называют газовыми гигантами. С давних времен они интересовали и привлекали людей своим величием и множеством тайн. Об этих монстрах и расскажет данная статья.

Строение планет

Все гигантские планеты являются газовыми шарами, они состоят в основном из гелия и водорода. Если спуститься на одну из планет, то возможно никогда не удастся достигнуть ее поверхности. Они настолько огромны, что даже «крошечная» планета Уран превышает Землю в 15 раз. Однако, несмотря на такие размеры, одна из планет так легка, что могла бы поплыть по воде. Эта планета — Сатурн.

Спутники

У всех газообразных планет есть свои спутники. У Юпитера насчитывается 67 спутников, у Сатурна 62 спутника, у Урана 27, а у Нептуна лишь 14 спутников. Для сравнения у Земли есть лишь один спутник – это всем известная Луна. Спутники гигантских планет представляют особый интерес для ученых, так как на некоторых из них может существовать жизнь.

Кольца

Сатурн узнают по его роскошным кольцам. Однако не только у него есть кольца. Юпитер, Нептун и Уран также имеют несколько колец, однако они имеют иной химический состав, в результате чего увидеть их можно только при помощи специальной аппаратуры. Кроме того, только в кольцах Сатурна был обнаружен лед.

Вращение планет

Так же как и Земля, все газовые монстры вращаются вокруг своей звезды. Однако вокруг собственной оси движение газообразных планет выглядит немного иначе. Это связано с газообразным строением планет: самое быстрое вращение наблюдается у экватора, а более медленное движение заметно в зонах полюсов.

Юпитер

Гигантский монстр, которого называют Царем всех планет. Названа планета в честь римского бога. Юпитер настолько огромен, что при желании он может вместить все планеты Солнечной системы вместе взятые. Его притяжение невероятно огромно, поэтому Юпитер притягивает всю радиацию из космоса. Земля была бы уже давно атакована метеоритами, если бы сильное гравитационное поле Юпитера не притягивало к себе блуждающие астероиды. Интересно, что при таких гигантских размерах Юпитер вращается с огромной скоростью. Если на Земле день длится 24 часа, то на Юпитере он равен всего лишь 10 часам.

Это самая огромная планета в Солнечной системе. Ночью Юпитер легко увидеть - ярче него светят только и Луна. Ещё астрономы древности прекрасно знали эту планету. Название своё она получила в честь самого главного древнеримского бога-громовержца.

Масса этой планеты очень велика. В Солнечной системе кроме него есть ещё 7 разных, больших и маленьких планет. Один Юпитер весит в два с половиной раза больше, чем все остальные планеты всместе. Земля считается маленькой планетой, и он весит в 318 раз больше неё.

Положение в Солнечной системе

По порядку от Солнца, это пятая планета. Вокруг Солнца обращается за 12 земных лет. Сутки на Юпитере составляют 10 часов - за это время он успевает один раз повернуться вокруг своей оси.

Расстояние до Земли меняется, потому что орбиты планет не точно круговые, а вытянутые. Поэтому расстояние в разное время бывает от полмиллиона до почти целого миллиона километров.

Строение

Эта планета относится к газовым гигантам, то есть плотным в ней может быть только внутреннее ядро. Континентов там нет, т.к. нет как таковой поверхности, по докладам учёных она газовая и представляет собой кипящий океан жидкого водорода. На Юпитере настолько высокое давление, что водород там становится жидким. А поскольку на этой планете ещё и очень высокая температура, такая же, как на поверхности Солнца: +6000 градусов Цельсия (а ядро ещё горячее), то жизни там быть не может.

В составе атмосферы обнаружены в основном водород и гелий, другие газы: азот, сероводород, аммиак имеются в небольших количествах.

Удивительно, но в облаках атмосферы температура отрицательная (-150°C) - вот такой перепад.

Красное пятно и другие гигантские ураганы

Поскольку Юпитер вращается очень быстро, ветра там могут достигать скорости в 600 км/ч. На этой планете постоянно случаются ураганы, мощнейшие грозы и полярные сияния.

Один из самых известных ураганов длится уже почти 350 лет. В 1664 г увидел в простой телескоп «большое красное пятно». Учёные много лет пытались понять, что же это такое, и только в ХХ веке выяснили - это долгоживущий атмосферный вихрь. Сейчас он в два раза больше, чем Земля, а сто лет назад он был больше неё в четыре раза.

Кроме большого красного пятна в 1938 году были замечены ещё три белых овала - это тоже ураганы. В 1988 году два из них слились в один вихрь, в 2000 г - к ним присоединился третий белый овал. В 2005 г этот большой ураган, получившийся из трёх небольших, стал менять цвет и покраснел. Сейчас он называется - «малое красное пятно».

Спутники

У Юпитера 67 спутников-лун. 4 больших спутника можно увидеть с Земли в обычный бинокль. Самый большой, Ганимед, размером - как половина Земли. Ганимед - вообще самый большой из имеющихся в Солнечной системе спутников.

10 самых больших спутников Юпитера:

• Ганимед (размер 5260 км);
• Каллисто (4820 км);
• Ио (3642 км);
• Европа (3122 км);
• Амальтея (250 км);
• Гималия (170 км);
• Фива (116 км);
• Элара (86 км);
• Пасифе (60 км);
• Карме (46 км);
• Лиситея (36 км).

Пять самых маленьких спутников имеют размеры в 1 км.

Система планетарных колец

Когда вокруг планеты вращается множество спутников и - рано или поздно они могут сталкиваться друг с другом, разбиваясь на части. В окружающее космическое пространство выбрасываются в результате таких столкновений огромные массы пыли.

Также, большая планета притягивает к себе кометы, которые тоже оставляют немало пыли.

Все эти пылевые облака из-за вращения планеты постепенно сдвигаются к экватору и приобретают форму колец.

Вокруг Юпитера, как и вокруг другой большой планеты, имеется планетарная система колец. Она состоит из пяти колец:

• Гало. Оно самое ближнее к планете и самое толстое, его ширина 30 тыс. км.
• Главное кольцо - самое заметное и яркое. Ширина его - 6 с половиной тыс. км.
• Паутинное кольцо Амальтеи.Названо паутинным потому, что оно прозрачное. По массе такое же, как Главное кольцо, но более тонкое.
• Паутинное кольцо Фивы. Является самым тусклым и прозрачным.
• Кольцо Гималии - самое молодое и тоненькое. Возникло после 2000 г, когда один из только что открытых спутников врезался в другой, Гималию, и рассыпался на мелкие части и пыль.

4 самых ближних спутника: Адрастея, Фива, Метида и Амальтея - вращаются внутри и среди этих колец. Остальные спутники расположены намного дальше от планеты, за кольцами.

Исследования Юпитера

С развитием современной астрономии, начались научные исследования гигантской планеты: к нему отправляли межпланетные аппараты «Вояджер», «Пионер», «Галилео». Ведутся исследования с помощью орбитальных (расположенных на искусственных спутниках вокруг Земли) и наземных телескопов.

Если это сообщение тебе пригодилось, буда рада видеть тебя

Наша Солнечная система сама по себе удивительна и прекрасна. Каждая планета по-своему уникальна, кажется, что мы все о них знаем. Но с каждым годом технологии все совершеннее и астрономы все еще делают интереснейшие открытия предоставляя новые факты о планетах. В школьную программу были включены информации о планетах, также интересные факты о них. Тогда еще числилось 9 планет, но с 2006 года Плутон Астрономический союз исключил из этого списка. Объясняется тем, что эта планета была слишком маленького размера и находился очень далеко от солнца. Теперь на его месте планета Нептун. Как ни странно, самая легка планета одна из гигантов – Сатурн. Существует теория: если Сатурн поместить в воду, он не утонет. Конечно, нельзя никак подтвердить данное утверждение из-за невозможности эксперимента. Есть весьма любопытный факт о Земле, движение планеты с каждым днем замедляется, из-за этого Луна уходит от Земли ежегодно на 4 сантиметра.

Давайте рассмотрим каждую планету отдельно.

1. Если назвать Землю огромным живым организмом, мы не ошибёмся. Наша планета умеет самостоятельно регулировать температуру, потреблять энергию, обновляться и дышать.
2. Скорость нашей планеты, хотя незаметно, составляет 107 км в час.
3. Землю сравнивают с металлическим шаром, которая находится в каменной оболочке. Луна играет ключевую роль во всем, что касается нашей планеты. Именно благодаря ей на земле есть подходящие климатические условия, что позволяет существовать всем нам.
4. Очень интересно то, что гравитация в некоторых частях планеты более низкая или высокая, чем в других. Из-за этого вам будет казаться, что вы тяжелее или легче в определённых частях света. Например, в Индии гравитация более низкая чем в южной части океана. Ученые все еще не могут объяснить почему это происходит. Данный факт стал известным, когда в 2002 году NASA запустил спутник GRACE, которая измеряет гравитационное поле. Кажется, в будущем Земля еще больше приоткроет свои тайные завесы.
5. Некоторые исследователи утверждают, что земля когда-то имела два спутника, то есть две Луны.

Приближенная к Солнцу – планета Меркурий

1. Планета, по сравнению с другими очень быстрая, поэтому и получила свое название во имя римского быстроногого бога Меркурия.
2. С размером планета не вышла, она не больше луны, экватор всего 4879 км.
3. Некоторые ученые считают, что Меркурий когда-то был спутником Венеры, но, в следствии некой космической катастрофы «сбежал» и приобрел собственную орбиту.
4. 1 день на планете равен 176 земным дням, а год всего 88 дней.
5. На Меркурии можно наблюдать потрясающее явление: два восхода и два заката. В определенном месте можно наблюдать три восхода и три заката.

Планета Венера – Вечерняя звезда

1. День на этой планете длиннее чем год. Один день длится 243 нашим, а год 225 дней.
2. Во время заката можно увидеть тень Венеры. Ее можно лицезреть всего несколько часов, из-за чего она получила название Вечерняя звезда.
3. На этой планете очень облачно – что через них не видно солнца. Дождь состоит из серной кислоты.
4. Венера – самая жаркая планета, температура достигает 475 градусов Цельсия. Например, свинец плавится при 327 градусах.
5. На этой планете жизнь невозможна, по одной главной причине – атмосфера на 96% состоит из углекислого газа.

Красная планета – Марс

1. Название планета получила в честь римского бога войны Марса, так, как и кровь и планета одного цвета.
2. Самая высокая гора Олимп в Солнечной системе находится на этой планете. Высота горы достигает 27,4 км.
3. На Марсе невозможно находиться без скафандра. Очень сильное давление способен превратить кровь в газовые пузырьки.
4. Смертельные дозы радиации, которым подвергается планета, также делают жизнь на Марсе невозможной. Радиации происходят из-за отсутствия озонового слоя.
5. На Марсе когда-то была вода. Ученые обнаружили высохшие русла рек и некоторые минералы, которые не могут появиться без воды.

Газовый гигант Юпитер

1. Если земля – помидор черри, то юпитер арбуз. Так можно сравнить эти две планеты. На Юпитере могли бы поместиться 1300 планет как наша Земля.
2. Несмотря на то что, Юпитер гигантская планета, она же и сама быстрая планета. Вокруг своей оси Юпитер вращается за 20 часов. А вот вокруг солнца 12 лет.
3. Юпитер имеет самое большое количество спутников, их всего 60, может и больше. Все спутники вращаются в противоположную сторону планеты.
4. На планете есть огромное красное пятно, которое не что иное, как антициклон. Он появился около 400 лет назад, а может и больше. Его открыл астроном Дж. Кассини в 1665 году, тогда его размеры определяются десятками тысяч километров в длину и ширину. Сейчас пятно уменьшилось почти вдвое.
5. Юпитер умеет «говорить». Планета издает очень странные звуки, похожие на речь. Их называют электромагнитные голоса.

Удивительная планета – Сатурн

1. Для того чтобы увидеть планету не нужны телескопы. Достаточно взглянут на небо в ясную ночь, самая яркая звезда – это Сатурн.
2. Сатурн – самая красивая планета Солнечной системы. Поверхность планеты имеет голубой оттенок, кольца яркие и воистину прекрасные.
3. Непогода в Сатурне частая гостья. Они похожи на земные, только гораздо сильнее. Во время непогоды на поверхности планеты образуются огромные воронки.
4. Космический корабль, который был отправлен для изучения Сатурна, смог снять редчайшее явление – северное сияние. До этого северное сияние наблюдалось на земле.
5. Какой бы прекрасной ни была планета, она не подходит для людей. Так как водород сначала находится в жидкой, затем переходит в твердое состояние, что означает страшную смерть для любого попавшего туда человека – быть расплющенным.

Зеленая планета Уран

1. Планету назвали в честь греческого бога неба, а 27 спутников Урана назвали в честь героев произведений У. Шекспира и А. Поупа.
2. 80% планеты составляет лед, поэтому вечная мерзлота -200 градусов верная спутница планеты.
3. Планета окружена 13-ю кольцами, мрачноватыми, есть предположение о том, что они произошли от останков спутника Урана.
4. Из-за малого количества метана в воздухе планеты, она имеет зеленый оттенок.
5. Ужасные бури частые гости на планете. Их размер равен нашей Северной Америке.

Группу планет-гигантов составляют четыре планеты Солнечной системы – Нептун, Сатурн, Уран и Юпитер. Поскольку эти огромные планеты гораздо дальше удалены от Солнца, чем меньшие по размерам планеты, у них есть и другое название - внешние планеты.

Можно распределить интересные факты о планетах-гигантах по нескольким категориям. В первой учитываются их строение и вращение. Вторая посвящена явлениям, наблюдаемым в их атмосферах. В третьей отмечается наличие у планет колец. Четвертая описывает наличие у них спутников.

Структура планет-гигантов и их вращение

В основном планеты-гиганты образованы из сложной смеси газов – аммиака, водорода, метана и гелия. Как считают ученые, эти планеты имеют каменные или металлические ядра небольших размеров.

Из-за громадной массы объекта давление в недрах газовой планеты достигает миллионов атмосфер. Ее сжатие силой гравитации высвобождает значительную энергию. В результате этого фактора планетами-гигантами тепла выделяется больше, чем поглощается из солнечного излучения.

Имея размеры, значительно больше земных, суточный оборот такие газовые планеты совершают за 9-17 часов. что касается средней плотности планет-гигантов, то она близка к 1,4 г/куб. см. – примерно равна солнечной.

У Юпитера, крупнейшей планеты Солнечной системы, масса превышает общую массу всех прочих планет. Вероятно, именно за это его назвали в честь главного бога римского Пантеона. Ученые полагают, что именно быстрым вращением Юпитера объясняется расположение облаков в его атмосфере - мы их наблюдаем в виде протяженных полос.

Атмосферные явления

К числу интересных фактов о планетах-гигантах относится и наличие мощных атмосферных оболочек, где проходят неординарные по земным понятиям процессы.

В атмосферах таких планет нередки сильные ветры, имеющие скорость свыше тысячи километров в час.

Там же наблюдаются долгоживущие ураганные вихри, к примеру, на Юпитере - трехсотлетнее Большое красное пятно. На Нептуне существовало на протяжении подолжительного периода Большое темное пятно, а на Сатурне отмечаются пятна антициклонов.

Кольца и спутники планет-гигантов

Малозаметность «оправы» Юпитера объясняется ее узостью и небольшими размерами частиц пыли в ее составе.

Кольцо Сатурна самое внушительное по размеру – его диметр равен 400 тысячам километров, а вот ширина кольца насчитывает только несколько десятков метров. Состоит кольцо из вращающихся вокруг планеты кусков льда и небольших камней. Эти части разделены несколькими щелями, что формирует несколько разных колец, опоясывающих планету.

Кольцевая система у Урана - вторая по величине, и его «оправа» имеет красный, серый и синий цвета. В ее составе кусочки водяного льда и очень темные обломки размером не более метра в диаметре.

В кольце Нептуна пять подколец, состоящих, предположительно, из частичек льда.

Спутниковая система Юпитера включает в себя почти 70 объектов. Один из них – Ганимед, считается крупнейшим спутником в составе Солнечной системы.

Исследователи обнаружили у Сатурна более 60 спутников, Нептун обладает 27 спутниками, Нептун – 14, включая Тритон. Последний примечателен своей ретроградной орбитой - единственной из всех крупных спутников Солнечной системы.

Этот спутник, а также два других спутника газовых планет – Титан и Ио, имеют атмосферы.

Юпитер

Юпитер, пятая от Солнца большая планета Солнечной системы, самая крупная из планет-гигантов.

Движение, размеры, форма

Юпитер движется вокруг Солнца по близкой к круговой эллиптической орбите, плоскость которой наклонена к плоскости эклиптики под углом 1°18,3". Минимальное расстояние Юпитера от Солнца 4,95 а. е., максимальное - 5,45 а. е., среднее - 5,2 а. е. (1 а. е. = 149,6 млн. км).

Экватор наклонен к плоскости орбиты под углом 3°5"; из-за малости этого угла сезонные изменения на Юпитере выражены весьма слабо. Юпитер, двигаясь вокруг Солнца со средней скоростью 13,06 км/с, совершает один оборот за 11, 862 земных года. Расстояние Юпитера от Земли меняется в пределах от 188 до 967 млн. км. В противостоянии Юпитер виден как чуть желтоватая звезда -2,6 звездной величины; из всех планет уступает в блеске только Венере и Марсу во время великого противостояния последнего.

Юпитер не имеет твердой поверхности, поэтому, говоря о его размерах, указывают радиус верхней границы облаков, где давление порядка 10 КПа; радиус Юпитера на экваторе равен 71400км. В атмосфере Юпитера отчетливо просматриваются параллельные плоскости его экватора слои, или зоны, вращающиеся вокруг оси планеты с различными угловыми скоростями. Быстрее всего вращается экваториальная зона - период ее обращения 9 ч 50 мин 30 с, что на 5 мин 11 с меньше периода обращения полярных зон. Так быстро не вращается ни одна другая планета Солнечной системы.

Масса Юпитера составляет 1,899*10 27 кг, что в 317,8 раз превосходит массу Земли, но при этом средняя плотность равна 1,33 г/см 3 , то есть в 4 раза меньше, чем у Земли. Ускорение свободного падения на экваторе 23,5 м/с 2 .

В умеренных южных широтах Юпитера медленно перемещается овальное Большое Красное Пятно, поперечные размеры которого 30-40 тыс. км. За сто лет оно совершает примерно 3 оборота. Природа этого феномена до конца неясна.

Строение и состав Юпитера

Как и другие планеты-гиганты, Юпитер существенно отличается по химическому составу от планет земной группы. Абсолютно доминирующими здесь являются водород и гелий в «солнечной» пропорции 3,4: 1, но в центре планеты согласно существующим моделям имеется жидкое ядро из расплавленных металлов и силикатов, окруженное водно-аммиачной жидкой оболочкой. Радиус этого ядра порядка 1/10 радиуса планеты, масса ~ 0,3-0,4 ее массы, температура около 2500 К при давлении ~ 8000ГПа.

Поток тепла из недр Юпитера вдвое превышает энергию, получаемую им от Солнца. Ввиду отсутствия твердой поверхности атмосфера как таковая у Юпитера отсутствует. Его газовая оболочка состоит в основном из водорода и гелия, но имеется и небольшая примесь метана, молекул воды, аммиака и др.

Физические и химические параметры

В атмосфере Юпитера замечены грозы. Установлено также наличие ионосферы, протяженность которой по высоте - порядка 3000 км.

На Юпитере имеется магнитное поле. Его магнитный дипольный момент почти в 12000 раз превосходит дипольный момент Земли, но так как напряженность магнитного поля обратно пропорциональна кубу радиуса, а он у Юпитера на два порядка больше, чем у Земли, то напряженность у поверхности Юпитера выше, по сравнению с Землей, только в 5-6 раз. Магнитная ось наклонена к оси вращения на (10,2 ± 0,6)°. Дипольная структура магнитного поля доминирует до расстояний порядка 15 радиусов планеты. Юпитер обладает обширной магнитосферой, которая подобна земной, но увеличена примерно в 100 раз. Имеются радиационные пояса.

Спутники Юпитера

Первый из галилеевских спутников, Ио, по размерам превосходит Луну. Имеет атмосферу и ионосферу, состоящую, в основном, из ионов серы и натрия. Весьма активна его вулканическая деятельность (больше, чем на Земле). Размеры вулканических кратеров достигают сотни километров, превосходя земные в десятки и даже сотни раз, хотя высота вулканов сравнительна невелика. Только в полярных областях Ио есть вулканы высотой около 10 км. Выбросы серы из вулканов вздымаются на высоту до 250 км. По мнению ряда исследователей, под тонкой твердой поверхностной коркой спутника, засыпанной слоем серы и ее диоксида, может находиться жидкая сера. Температура у поверхности Ио около -120° С на экваторе (кроме вулканических областей) и еще на 50° ниже у полюсов. Относительная немногочисленность ударных кратеров крупнее 1-2 км позволяет считать поверхность Ио сравнительно молодой (менее 1млн. лет).

Однако далеко не все спутники Юпитера имеют гладкие поверхности. Так, плотность кратеров в некоторых районах Каллисто, уступающему по размерам Ганимеду, близка к предельной. В отдельных участках края кратеров смыкаются. Одной из причин такого распределения кратеров может быть легкоплавкость пород поверхности (в частности, льда).

Кольцо Юпитера

У Юпитера установлено существование огромного плоского кольца из пыли и некрупных камней, которое при ширине в 6 км и толщине в 1 км простирается до десятков тыс. км от верхней границы облаков.

Изучение Юпитера и его спутников, уже давшее много существенно новых результатов, привело и к постановке ряда новых проблем. В частности, еще только в процессе становления находятся исследования, касающиеся физической природы интенсивных электрических полей у ближайших к Юпитеру спутников.

Сатурн

Сатурн, шестая от Солнца, вторая по размерам после Юпитера большая планета Солнечной системы; относится к планетам-гигантам.

Движение, размеры, форма

Эллиптическая орбита Сатурна имеет эксцентриситет 0,0556 и средний радиус 9,539 а. е. (1427 млн. км). Максимальное и минимальное расстояния от Солнца равны приблизительно 10 и 9 а. е. Расстояния от Земли меняются от 1,2 до 1,6 млрд. км. Наклон орбиты планеты к плоскости эклиптики 2°29,4". Угол между плоскостями экватора и орбиты достигает 26°44". Сатурн движется по своей орбите со средней скоростью 2,64 км/с; период обращения вокруг Солнца составляет 29,46 земных лет.

Планета не имеет твердой поверхности, оптические наблюдения затрудняются непрозрачностью атмосферы. Для экваториального и полярного радиусов приняты значения 60 тыс. км и 53,5 тыс. км. Средний радиус Сатурна в 9,1 раз больше, чем у Земли. На земном небе Сатурн выглядит как желтоватая звезда, блеск которой меняется от нулевой до первой звездной величины. Масса Сатурна составляет 5,68 · 10 26 кг, что в 95,1 раз превосходит массу Земли; при этом средняя плотность Сатурна, равная 0,68 г/см3, почти на порядок меньше, чем плотность Земли. Ускорение свободного падения у поверхности Сатурна на экваторе равно 9,06 м/с 2 . Поверхность Сатурна (облачный слой), как и Юпитера, вращается не как единое целое. Тропические области в атмосфере Сатурна обращаются с периодом 10 ч 14 мин земного времени, а на умеренных широтах этот период на 26 мин больше.

Строение и состав

Температура в средних слоях атмосферы (преимущественно водородной, хотя и предполагается присутствие небольшого количества гелия, аммиака и метана) около 100 К.

По внутреннему строению и составу Сатурн сильно напоминает Юпитер. В частности, на Сатурне в экваториальной области существует образование, аналогичное Большому Красному Пятну, хотя оно и меньших размеров, чем на Юпитере.

На две трети Сатурн состоит из водорода. На глубине, примерно равной R/2, то есть половине радиуса планеты, водород при давлении около 300 ГПа переходит в металлическую фазу. По мере дальнейшего увеличения глубины, начиная с R/3, возрастает доля соединений водорода и оксидов. В центре планеты (в области ядра) температура порядка 20000 К.

Спутники Сатурна

Все спутники, кроме огромного Титана, превосходящего по размерам Меркурий и имеющего атмосферу, сложены в основном изо льда (с некоторой примесью скальных пород у Мимаса, Дионы и Реи). Уникальным по яркости является Энцелад - он отражает свет, почти как свежевыпавший снег. Темнее всего поверхность Фебы, которая поэтому почти не видна. Необычна поверхность Япета: его передняя (по ходу движения) полусфера сильно отличается по отражательной способности от задней.

Из всех больших спутников Сатурна только Гиперион имеет неправильную форму, возможно, из-за произошедшего некогда столкновения с массивным телом, например, с гигантским ледяным метеоритом. Поверхность Гипериона сильно загрязнена. Поверхности многих спутников в значительной степени кратерированы. Так, на поверхности Дионы обнаружен крупнейший десятикилометровый кратер; на поверхности Мимаса лежит кратер, вал которого так высок, что это явственно заметно даже на фотографиях. Кроме кратеров, на поверхностях ряда спутников существуют разломы, борозды, впадины. Наибольшая тектоническая и вулканическая деятельность обнаружена у Энцелада.

Кольцо Сатурна

Уран

УРАН (астрономический знак I), планета, среднее расстояние от Солнца - 19,18 а. е. (2871 млн. км), период обращения 84 года, период вращения ок. 17 ч, экваториальный диаметр 51 200 км, масса 8,7·10 25 кг, состав атмосферы: Н 2 , Не, СН 4 . Ось вращения Урана наклонена на угол 98 °. Уран имеет 15 спутников (5 открыты с Земли - Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания, Оберон, и 10 открыты космическим аппаратом «Вояджер-2» - Корделия, Офелия, Бианка, Крессида, Дездемона, Джульетта, Порция, Розалинда, Белинда, Пэк) и систему колец.

Движение, размеры, масса

Уран движется вокруг Солнца по эллиптической орбите, большая полуось которой (среднее гелиоцентрическое расстояние) в 19,182 больше, чем у Земли, и составляет 2871 млн. км. Эксцентриситет орбиты равен 0,047, то есть орбита довольно близка к круговой. Плоскость орбиты наклонена к эклиптике под углом 0,8°. Один оборот вокруг Солнца Уран совершает за 84,01 земного года. Период собственного вращения Урана составляет приблизительно 17 часов. Существующий разброс при определении значений этого периода обусловлен несколькими причинами, из которых основными являются две: газовая поверхность планеты не вращается как единое целое и, кроме того, на поверхности Урана не обнаружено заметных локальных неоднородностей, которые помогли бы уточнить длительность суток на планете.

Состав и внутреннее строение

Подобно другим планетам-гигантам, атмосфера Урана в основном состоит из водорода, гелия и метана, хотя их относительные вклады несколько ниже по сравнению с Юпитером и Сатурном.

Теоретическая модель строения Урана такова: его поверхностный слой представляет собой газожидкую оболочку, под которой находится ледяная (смесь водяного и аммиачного льда) мантия, а еще глубже - ядро из твердых пород. Масса мантии и ядра составляет примерно 85-90% от всей массы Урана. Зона твердого вещества простирается до 3/4 радиуса планеты

Температура в центре Урана близка к 10000 К при давлении 7-8 млн. атмосфер (одна атмосфера примерно соответствует одному бару). На границе ядра давление примерно на два порядка ниже (около 100 килобар). Эффективная температура, определяемая по тепловому излучению с поверхности планеты, составляет ок. 55 К.

Спутники Урана

История открытия Урана

В течение многих веков астрономы Земли знали только пять «блуждающих звезд» - планет. 1781 был ознаменован открытием еще одной планеты, названной Ураном. Это произошло, когда английский астроном У. Гершель приступил к реализации грандиозной программы: составлению полного систематического обзора звездного неба. 13 марта вблизи одной из звезд созвездия Близнецов Гершель заметил любопытный объект, который явно не был звездой: его видимые размеры менялись в зависимости от увеличения телескопа, а главное, менялось его положение на небосводе. Гершель первоначально решил, что открыл новую комету (его доклад на заседании Королевского общества 26 апреля 1781 так и назывался - «Сообщение о комете»), но от кометной гипотезы вскоре пришлось отказаться. В благодарность Георгу III, назначившему Гершеля королевским астрономом, последний предложил назвать планету «Георгиева звезда», однако, чтобы не нарушать традиционной связи с мифологией, было принято название «Уран». Первые немногочисленные наблюдения еще не позволяли достаточно точно определить параметры орбиты новой планеты, но, во-первых, число этих наблюдений (в частности, в России, Франции и Германии) быстро увеличивалось, и во-вторых, внимательное исследование каталогов прошлых наблюдений позволило убедиться, что планета неоднократно фиксировалась и прежде, но принималась за звезду, что также заметно увеличивало число данных.

В течение 30 лет после открытия Урана острота интереса к нему периодически падала, но только на время. Дело в том, что повышение точности наблюдений выявило загадочные аномалии в движении планеты: оно то «отставало» от расчетного, то начинало «опережать» его. Теоретическое объяснение этих аномалий привело к новым открытиям - обнаружению заурановых планет.

Нептун

Нептун, восьмая от Солнца большая планета Солнечной системы, относится к планетам-гигантам.

Движение и параметры планеты

Нептун движется вокруг Солнца по эллиптической, близкой к круговой (эксцентриситет - 0,009), орбите; его среднее расстояние от Солнца в 30,058 раз больше, чем у Земли, что составляет примерно 4500 млн. км. Это значит, что свет от Солнца доходит до Нептуна немногим более чем за 4 часа. Продолжительность года, то есть время одного полного оборота вокруг Солнца 164,8 земных лет. Экваториальный радиус планеты 24750 км, что почти в четыре раза превосходит радиус Земли, притом собственное вращение настолько быстрое, что сутки на Нептуне длятся всего 17,8 часов. Хотя средняя плотность Нептуна, равная 1,67 г/см 3 , почти втрое меньше земной, его масса из-за больших размеров планеты в 17,2 раза больше, чем у Земли. Нептун выглядит на небе как звезда 7,8 звездной величины (недоступна невооруженному глазу); при сильном увеличении имеет вид зеленоватого диска, лишенного каких-либо деталей. Нептун обладает магнитным полем, напряженность которого на полюсах примерно вдвое больше, чем на Земле.

Состав и внутреннее строение

Из всех элементов на Нептуне преобладают водород и гелий примерно в таком же соотношении, как и на Солнце: на один атом гелия приходится около 20 атомов водорода. В несвязанном состоянии водорода на Нептуне значительно меньше, чем на Юпитере и Сатурне. Присутствуют и другие элементы, в основном легкие. На Нептуне, как и на других планетах-гигантах, произошла многослойная дифференциация вещества, в процессе которой образовалась протяженная ледяная оболочка как на Уране. По теоретическим оценкам, имеется и мантия, и ядро. Масса ядра вместе с ледяной оболочкой согласно расчетным моделям может достигать 90% всей массы планеты.

Спутники Нептуна

История открытия

После того, как в 1781 У. Гершель открыл Уран и рассчитал параметры его орбиты, довольно скоро обнаружились загадочные аномалии в движении этой планеты - оно то «отставало» от расчетного, то опережало его.

В 1832 в отчете Британской Ассоциации развития науки Дж. Эри, впоследствии ставший королевским астрономом, отмечал, что за 11 лет ошибка в положении Урана достигла почти полминуты дуги. Вскоре после опубликования отчета Эри получил от британского астронома-любителя, преподобного доктора Хассея, письмо, в котором выдвигалось предположение, что эти аномалии обусловлены воздействием пока еще неоткрытой «заурановой» планеты. По-видимому, это было первым предложением искать «возмущающую» планету. Эри не одобрил идею Хассея, и поиски не были начаты.

А еще за год до этого талантливый молодой студент Дж. К. Адамс отметил в своих записях: «В начале этой недели появилась мысль заняться сразу же после получения степени исследованием аномалий в движении Урана, которые до сих пор не объяснены. Надо найти, могут ли они быть обусловлены влиянием находящейся за ним неоткрытой планеты и, если возможно, определить хотя бы приблизительно элементы ее орбиты, что может привести к ее открытию».

Адамс получил возможность приступить к решению этой задачи только через два года, и к октябрю 1843 предварительные вычисления были закончены. Адамс решил показать их Эри, однако встретиться с королевским астрономом ему не удалось. Адамсу оставалось лишь вернуться в Кембридж, оставив для Эри результаты проведенных расчетов. По непонятным причинам Эри отреагировал на работу Адамса отрицательно, ценой чего явилась потеря Англией приоритета в открытии новой планеты.

Независимо от Адамса над проблемой заурановой планеты работал во Франции У. Ж. Леверье. 10 ноября 1845 он представил Французской АН результаты своего теоретического анализа движения Урана, заметив в заключение о расхождении между данными наблюдений и расчетов: «Это можно объяснить воздействием внешнего фактора, который я оценю во втором трактате».

Такие оценки были проведены в первой половине 1846. Успеху дела помогло предположение, что искомая планета движется, в соответствии с эмпирическим -Тициуса Боде правилом, по орбите, радиус которой равен утроенному радиусу орбиты Урана, и что орбита имеет очень малый наклон к плоскости эклиптики. Леверье выступил с указанием, где следует искать новую планету. Получив второй трактат Леверье, Эри обратил внимание на очень близкое совпадение результатов исследований Адамса и Леверье, относящихся к движению предполагаемой планеты, возмущающей движение Урана, и даже подчеркнул это на специальном заседании Совета инспекторов Гринвича. Но он, как и ранее, не торопился начать поиски и стал хлопотать о них только в июле 1846, поняв, какое негодование может вызвать впоследствии его пассивность.

Тем временем Леверье 31 августа 1846 закончил еще одно исследование, в котором была получена окончательная система элементов орбиты искомой планеты и указано ее место на небе. Но во Франции, как и в Англии, астрономы все не приступали к поискам, и 18 сентября Леверье обратился к И. Галле, ассистенту Берлинской обсерватории, который, получив разрешение директора обсерватории, 23 сентября вместе со студентом Д"Арре начал поиски. В первый же вечер планета была обнаружена, она находилась всего в 52" от предполагаемого места.

Весть об открытии планеты «на кончике пера», что явилось одним из ярчайших триумфов небесной механики, вскоре облетела весь научный мир. По установившейся традиции планета получила название Нептун в честь античного бога.

Около года между Францией и Англией шла борьба за приоритет открытия, к которой, как это часто бывает, сами герои непосредственного отношения не имели. В частности, между Адамсом и Леверье установилось полное взаимопонимание, и они оставались друзьями до конца жизни.

В ходе урока все желающие смогут получить представления о теме «Планеты-гиганты». На уроке вы узнаете, какие планеты относятся к гигантам, какие особенности отличают их от других планет Солнечной системы. Вместе с преподавателем рассмотрите их массу и размеры, которые в несколько раз превышают показатели планеты Земля.

Еще одна особенность гигантов Солнечной системы состоит в том, что это планеты без поверхности, поскольку их атмосфера переходит в жидкое состояние. Внутри планеты находится сравнительно небольшое ядро, но даже оно гораздо больше любой из планет земной группы.

Если сравнить Землю с Юпитером (рис. 2), то он будет больше по объему в 1320 раз, а по массе тяжелее в 314 раз. Неудивительно, что он является самой большой планетой Солнечной системы, превосходя по массе не только Землю, а и все остальные планеты. Название планета получила в честь самого главного римского бога (рис. 3). На Юпитере имеются длинные полосы облаков. В верхнем слое атмосферы дуют ураганные ветры со скоростью, превышающей 500 км/час. Внутри Юпитера имеется плотное, каменное ядро. Планета имеет кольца, но они достаточно тонкие. Температура составляет -130°С, что связано с отдаленностью от Солнца. Долгое время ученые наблюдали за атмосферой Юпитера и заметили ураганные ветры, циклоны, но самый большой интерес вызывает большое красное пятно (рис. 4), за которым ученые наблюдают на протяжении трехсот лет: оно то уменьшается, то увеличивается, на некоторое время исчезает, затем появляется вновь. Исследователи полагают, что это гигантский атмосферный вихрь. Юпитер имеет около 65 спутников (рис. 5): Метида, Адрастея, Амалтея, Теба, Ио, Европа, Ганимед, Каллисто (рис. 6), Леда, Лиситея, Элара, Ананке, Карме, Пасифе, Синопе и другие. Самым крупным спутником является Ганимед.

Сатурн (рис. 7) - это шестая планета от Солнца, названа в честь древнеримского бога - покровителя земледельцев (рис. 8). Сатурн располагается в 10 раз дальше от Солнца, чем Земля. А по своему строению он очень напоминает Юпитер. Уникальность планеты заключается в том, что именно Сатурн имеет самые широкие кольца (рис. 9), их ширина достигает нескольких десятков тысяч километров, хотя в толщину они порой не более одного километра. Количество спутников, по самым современным данным, достигает 62. Температура на поверхности опускается ниже - 170°С.

Уран (рис. 10) - это первая планета, которая была открыта в 1781 году с помощью телескопа Уильямом Гершелем, хотя вначале он перепутал ее с кометой. Позже было доказано, что Уран - самостоятельная планета. Из-за того, что планета окрашена в светло-голубой цвет, ее назвали в честь древнегреческого бога (рис. 11), олицетворявшего небо. По размерам Уран в 4 раза больше нашей Земли и в 15 раз массивнее. В основном состоит из Водорода (Н 2) и Гелия (Не), а в центре него находится каменное ядро. Температура на поверхности достигает - 200°С, а скорость ветров достигает 100 км/час. Удивительно для науки то, что ось вращения Урана практически лежит в плоскости ее орбиты. Уран описывают 9 колец, и 27 спутников вращаются вокруг него.

Нептун (рис. 12) - это восьмая планета Солнечной системы, которая была открыта только после изобретения телескопа и названа в честь бога воды (рис. 13). Независимо друг от друга два ученых - англичанин Джон Адамс и француз Урбен Леверье - предположили, что на орбиту вращения Урана влияет какое-то небесное тело, а проведенные расчеты указали место для поиска новой планеты. Так 23 сентября 1846 года в берлинской обсерватории Йоганн Галле открыл новую планету. Нептун и Уран походят друг на друга, потому что Нептун также состоит, в основном, из водорода и гелия, а температура на поверхности очень низка из-за удаленности от Солнца. По современным данным, Нептун имеет 13 спутников.

Мир достижений и открытий науки очень интересен и разнообразен. Что в себе скрывают планеты-карлики, в чем их характерные особенности и отличия от других небесных тел, мы узнаем на следующем уроке.

1. Мельчаков Л.Ф., Скатник М.Н. Природоведение: учеб. для 3,5 кл. сред. шк. - 8-е изд. - М.: Просвещение, 1992. - 240 с.: ил.

2. Овчарова Е.Н. Природоведение 5. - М.: Ассоциация ХХI век.

3. Еськов К.Ю. и др. Природоведение 5 / Под ред. Вахрушева А.А. - М.: Баласс

1. Мельчаков Л.Ф., Скатник М.Н. Природоведение: учеб. для 3,5 кл. сред. шк. - 8-е изд. - М.: Просвещение, 1992. - с. 155, задания и вопросы. 1, 2.

2. Дайте общую характеристику планетам-гигантам.

3. Почему Уран назван в честь бога неба?

4. * Сколько световых лет занял бы полет на Нептун? Подумайте над скоростью, с которой должна лететь космическая ракета.