(мезосфера). Увеличение температуры начинается с высот 20-25 км. Из-за
фотохимической реакции разложения озона. Озон поглощает ультрафиолетовое
излучение в области от 200 до 300 нм, что разогревает атмосферу. Озон,
находящийся в верхней атмосфере, служит своеобразным щитом, охраняющим
биосферу от действия ультрафиолетового излучения Солнца. Над мезосферой
расположен температурный минимум – мезопауза. Выше температура вновь
начинает расти за счет энергии поглощаемого ультрафиолетового излучения
Солнца на высотах 150-300 км, обусловленное ионизацией атомарного
кислорода: Над мезопаузой температура растет непрерывно до высоты около 400
км, где она достигает днем в эпоху максимума солнечной активности 1800 К, а
в эпоху минимума она может быть меньше 1000 К. Выше 400 км атмосфера
изотермична (термосфера). Ионизованные слои атмосферы, начиная с высот 100-
120 км образуют ионосферу, в которой концентрация ионов и электронов
одинакова и плазма в целом нейтральна; на высоте 300 км днем она составляет
около 106 ионов в см3. Плазма такой плотности отражает радиоволны длиной
более 20 м и пропускает более короткие; магнитное поле у поверхности Земли
около 0.5 Э. Магнитные полюса эквивалентного диполя не совпадают с
географическими; южный магнитный полюс имеет координаты ? = 79 с.ш., ? = 70
з.д. (Северная Гренландия). Магнитное поле Земли через интервалы времени от
500 тыс. до 50 млн. лет меняет направление на обратное. На больших
расстояниях от Земли форма ее магнитного поля искажается под действием
солнечного ветра. В магнитном поле Земли удерживается огромное количество
заряженных частиц, которые образуют радиационные пояса Земли. Земля имеет
один спутник – Луну
Луна
Естественный спутник Земли с массой в 81.3 меньше земной (7.35*1022 кг)
и радиусом 1738 км, находящийся на среднем расстоянии от Земли 384404 км.
Сидерический период обращения вокруг Земли 27.32 сут., синодический – 29.53
сут. Возраст близок к возрасту Земли и Солнечной системы (не менее 4.5
млрд. лет). Поверхность испещрена кратерами самых различных размеров и
покрыта слоем пыли. Шесть раз посещалась космонавтами США.
Марс
Четвертая планета Солнечной системы, удаленная от Солнца на среднее
расстояние 228 млн. км, примерно вдвое меньшая Земли (экваториальный радиус
3394 км) и в девять раз меньше по массе (6.421*1023 кг). Ускорение
свободного падения на поверхности 3.76 м/с2. Наибольший видимый угловой
диаметр 25", наименьший 14". Период вращения 24 часа 37 минут 22.6 секунд.
Экватор наклонен к плоскости орбиты на 24° 56', (почти как у Земли).
Поэтому на Марсе имеется смена времен года, похожая на земную. Марсианский
год длится 687 земных суток. На поверхности наблюдается множество
устойчивых деталей: яркие области оранжево-красноватого цвета (материки,
площадью около 2/3 диска); полярные шапки – белые пятна, образующиеся
вокруг полюсов осенью и исчезающие в начале лета; темные области ("моря"),
занимающие 1/3 диска; бассейны и кратеры – следы метеоритной бомбардировки;
множество гор вулканического происхождения (высотой до 25-28 км); множество
проявлений эрозии, области с хаотическим рельефом, каналы и т.д. Грунт
раздроблен и усыпан множеством каменных блоков. По составу породы похожи на
земные, но с преобладанием окислов железа. Магнитное поле в тысячу раз
слабее земного. Средняя температура поверхности Марса около 200 К, днем на
экваторе она достигает 290 К, а ночью падает до 170 К и до 145 К в полярных
шапках; атмосфера состоит из СО2 и N2. Имеются малые примеси Н2О, СО и др.
Эквивалентная толщина слоя атмосферной осажденной воды не более 10-20
мкм (на Земле – около 1 см). Остальная вода скована в недрах вечной
мерзлотой; атмосферное давление у поверхности около 6 мб. Скорость ветра в
атмосфере обычно не превышает нескольких м/с, но иногда возрастает до 40-50
м/с, вызывая глобальные пылевые бури – специфически марсианское явления,
продолжающиеся порой несколько месяцев. Имеется ионосфера с главным
максимумом на высоте около 150 км и электронной концентрацией 105-104
частиц в см3. Имеется два близкие к планете слабы (+11.5m и +12.5m),
спутника (Фобос и Деймос), открытые в 1877 г.; расстояние Фобоса от центра
планеты 2.77 ее радиуса, а период обращения 7 часов 39 минут 14 секунд, что
меньше периода вращения Марса и Фобос восходит на западе. Деймос обращается
на среднем расстоянии в 6.96 радиуса планеты с периодом 30 часов 17 минут 5
секунд. Оба спутника имеют неправильную форму. Размеры Фобоса 22-25 км,
Деймоса – около 13 км.
Юпитер
Самая крупная, пятая от Солнца, большая планета Солнечной системы;
масса 1,9*1027 кг (в 318 раз больше земной и около 1/1050 солнечной).
Экваториальный радиус 71400 км (в 11.2 раза больше земного). Полярный
радиус заметно меньше экваториального (66900 км), сжатие большое (1/16);
средняя плотность 1.3 г/см3; видимый угловой диаметр около 40"; видимая
"поверхность" представляет собой сплошной облачный покров с множеством
непостоянных деталей; исключение – Большое красное пятно наблюдавшееся еще
в XVII в. При помощи космических аппаратов найдено еще несколько устойчивых
красных пятен меньшего размера; наиболее заметны темные и светлые
красноватые полосы, параллельные экватору – следствие зонального ветра.
Период осевого вращения увеличивается с широтой: от 9 часов 50 минут 30
секунд у экваториальных областей до 9 часов 55 минут 40 секунд на средних
широтах. Основные компоненты атмосферы – молекулярный водород Н2 и Не с
малыми примесями метана, аммиака и др. элементов. В целом химический состав
атмосферы и всей планеты существенно не отличается от солнечного. Полное
давление у верхней границы облачного слоя составляет около 0.5 атм.
Облачный слой имеет сложную структуру. Верхний ярус состоит из кристалликов
аммиака NH3, ниже должны быть расположены облака из кристаллов льда и
капелек воды. На уровне 0.15 атм. имеется глубокий минимум, выше
температура растет; температура, измеренная по закону Стефана-Больцмана
(эффективная), составляет 130 K, что говорит о большом потоке внутреннего
тепла и некотором сходстве Юпитера со звездами (коричневыми карликами).
Водородно-гелиевая атмосфера на глубине около 1000 км плавно переходит в
более плотную газожидкую оболочку (оба газа находятся в сверхкритическом
состоянии), а еще глужбе расположена зона металлического водорода. Токи в
жидких недрах Юпитера генерируют мощное магнитное поле – около 10Э вблизи
видимой поверхности планеты. Имеется магнитосфера с размерами в несколько
сотен раз превышающими размеры самой планеты. Электроны и протоны высоких
энергий, захваченные в магнитном поле Юпитера, образуют радиационные пояса,
похожие на земные, но сильно превышающие их по размеру. В 1995 г. на орбиту
был выведен искусственный спутник Юпитера "Галилео"; и спущен в атмосферу
зонд для прямых измерений температуры, давления, химического состава и
других характеристик. Юпитер обладает самым большим числом спутников – на
сегодняшний день известно 48 спутников, из них самые известные –
галилеевские спутники. Четыре самых крупных спутника (Ио, Европа, Ганимед и
Каллисто), открытые Галилеем в 1610 г. и названные С. Мариусом. Собственное
вращение этих спутников синхронно с их обращением вокруг Юпитера из-за
приливных явлений, как в случае системы Земля-Луна.
Ио
В 1610 году Галилео Галилей направил телескоп на небо и открыл четыре
ярких спутника Юпитера. Самый внутренний из галилеевых спутников, Ио,
принадлежит к числу наиболее экзотических объектов Солнечной системы. Ио
больше Луны, спутника Земли. Ио покрыт вулканами, многие из которых
действующие. Вещество, выброшенное при вулканических извержениях, содержит
соединения серы, имеющие различные цвета. Возможно, поэтому поверхность Ио
покрыта разноцветными пятнами и напоминает пиццу.
Европа
Все больше появляется данных, свидетельствующих о наличии под обширными
ледяными равнинами Европы воды в жидком состоянии, возможно даже самых
настоящих океанов, в которых могут существовать формы внеземной жизни.
Глубоко внутри Европа – самый маленький из галилеевых спутников Юпитера
(которые включают также Ио, Ганимед и Каллисто) – состоит в основном из
силикатных пород. При более внимательном рассмотрении видно, что многие
трещины на поверхности спутника внезапно обрываются, чтобы продолжиться в
другом месте, свидетельствуя о возможных сдвигах поверхностных плит.
Ганимед
Если бы Ганимед вращался по орбите вокруг Солнца, он считался бы
планетой. Дело в том, что спутник Юпитера Ганимед – не просто самый
крупный спутник в Солнечной системе, он превосходит по размерам планеты
Меркурий и Плутон. Ганимед покрыт толстым слоем водяного льда. Космический
аппарат "Вояджер" обнаружил на ледяной поверхности Ганимеда большое
количество трещин и канавок. Это можно объяснить тем, что Ганимед, подобно
Земле, имеет большие поверхностные движущиеся массы, называемые
тектоническими плитами. Возможно на Ганимеде случаются события, похожие на
земные землетрясения. Ганимед был открыт Галилеем и Мариусом в 1610 году.
Каллисто
Почему вблизи Каллисто меняется магнитное поле Юпитера? Сам по себе
спутник Каллисто не обладает сильным магнитным полем. Один из возможных
ответов состоит в том, что под поверхностью Каллисто находятся океаны
соленой воды, обладающей значительной электропроводностью. Эта гипотеза
получила дополнительное подтверждение после недавно проведенного анализа
того, как Каллисто генерирует и рассеивает тепло. Считается, что тепло на
Каллисто, вырабатывается в результате протекающих в горных породах
процессов радиоактивного распада. Такие же процессы поддерживают в
расплавленном состоянии земную мантию. Каллисто не может эффективно
рассеивать тепло, поскольку поверхность спутника покрыта толстыми слоями
льда и горных пород. Возможно, именно эта теплота предотвращает замерзание
воды, находящейся под поверхностью спутника. Каллисто имеет самую большую
плотность столкновительных кратеров в Солнечной системе, однако не имеет ни
вулканов, ни даже больших гор. Поверхность Каллисто испещрена трещинами и
кратерами за миллионы лет столкновений с межпланетными телами.
Страницы: 1, 2, 3
