Планетите от Слънчевата система

Меркурий

Най-близката до Слънцето планета е Меркурий - едно кълбо с диаметър
4880 км., т.е. по-голямо от Луната, но много по-малко от Земята.
Неговата маса е едва 5,4 % от земната, плътността му е 5,44 g/см3 .
Меркурий обикаля около Слънцето по силно елиптична орбита на средно
разстояние 57,9 милиона километра. Той прави една пълна обиколка за 88
денонощия със средна скорост 54 кm/s, която е почти два пъти по-голяма
от средната скорост на Земята. Това е най-бързо движещата се планета.
Затова пък тя се движи много бавно около оста си. С радарни наблюдения
е установено, че нейния период на околоосно въртене е 59 дни, което е
2/3 от периода й на обикаляне около Слънцето. Това означава, че
планетата извършва 3 завъртания осоло оста си за 2 обиколки около
Слънцето.

На Меркурий практически няма атмосфера. Затова през деня
повърхността му се нажежава до над 400 оС. При тази температура се
топят калаят, оловото и даже цинкът. През нощта температурата пада до
-170о С.

Повърхността на Меркурий е покрита с кратери, така че неговите снимки трудно се отличават от тези на Луната.


Венера

Венера е най-близката до Земята планета. Тя носи името на
древногръцката олимпийска красавица Афродита, родена в пяната на
морските вълни (в римската митология - Венера). Поради удивителната
яркост, с която тя се откроява на вечерното или на утринното небе,
планетата от най-стари времена е наричана още Вечерница или Зорница.

По своите размери и маса Венера не се отличава много от Земята.
Масата й е по-малка с 20% от тази на Земята, а радиусът й е по-малък от
земния с 270 км. Движи се около Слънцето на средно разстояние 108
милиона км. Средната й плътност, която е 5,24 g/см3 също незначително
се отличава от средната плътност на Земята. Макар че от планетите
Венера е най-блезката ни съседка, нейната повърхност не се вижда от
Земята. Това е така, защото тя по подобие на Земята притежава
атмосфера, открита още през 1761 г. от руския учен Ломоносов. В
продължение на почти 200 г. тази доста плътна атмосфера е била
непроницаема бариера за наблюдаване и изучаване на повърхността на
планетата. С радиолокационни изследвания беше установено, че периодът
на околоосно въртене на Венера е равен на 243 земни денонощия -
най-големият в Слънчевата система. При това Венера се върти в посока,
обратна на въртенето на всички останали планети (освен Уран).
Денонощието на Венера е равно на 117 дни.

Всичко, което знаем сега за повърхността на Венера, е резултат
главно от работата на руските космически апарати от серията "Венера" и
от радиолокационни наблюдения.

Макар че по размери и маса Венера прилича на Земята,нейните физични
условия, както и съставът на атмосферата й силно се различават от
земните. Атмосферата на Венера се състои предимно от СО2 (97%) с
примеси от азот, водни пари, кислород и др. Атмосферното налягане на
повърхността на планетата е твърде голямо - около 9000 kPa, а
температурата - около 475о С, е почти еднаква на огряваната и
неогряваната от Слънцето страна.

Весоката температура на Венера се обяснява главно с парниковия ефект.
При него излъчената от планетата топлина се задържа от въглеродния
диоксид в атмосферата и повърхността на Венера не може да изстине.
Облачната покривка на Венера е слоеста, което свидетелства за движение
на газовете в горните части на атмосферата. На височина около 50 км
скоростта на ветровете достига до 60 m/s. Облаците на Венера са
съставени не от водни пари, както е на Земята, а от капчици
концентрирана сярна киселина и зрънца от чиста сяра.


Земя

Планетата Земя - нашият общ дом е третата по отдалеченост от Слънцето.
Тя обикаля около Слънцето на разстояние 150 милиона км за около 365,25
дни. Нашата планета е една от малките по размери и маса. Нейният среден
радиус е 6370 км, а масата й - около 6.1024 кг. Върти се сравнително
бавно около оста си за 24 дни 56 минути и 4 секунди.

Земята има най-голяма средна плътност сред планетите - 5,5 g/см3.
Тази плътност е почти два пъти по-голяма от плътността на скалите на
повърхността й, което говори за нееднородност на Земята. Наистина
нейното ядро е с много по-голяма плътност от тази на мантията и кората,
която е дебела около 35 км. Вероятно то е желязно, може би с примеси от
други тежки метали, докато в кората преобладават сравнително леки
съединения.

Средната температура на Земята е приблизително 10о С. Тя е различна за
места с различни координати и се мени през денонощието и с годишните
времена. Около 70% от повърхността на Земята е покрита с вода, която е
нейната хидросфера. Земната хидросфера е уникално явление в Слънчевата
система - нито една от известните ни планети не притежава подобно
образувание. При условията на другите космически тела водата е предимно
в твърда фаза. На Земята само 7% от водата е постоянно в твърдо
състояние, образувайки полярните шапки на нашата планета.

Газовата обвивка - атмосферата на Земята, съдържа 78% азот, 21%
кислород, а останалият около 1% са водни пари, въглероден диоксид и др.
Химичният състав на атмосферата, както и нейната температура и
плътност, са изучени подробно за различни височини с помощта на
изкуствени спътници. Тези параметри силно зависят от височината.
Температурата и плътността освен това зависят от времето през
денонощието, както и от слънчевата активност.

Една от особеностите на Земята е нейното магнитно поле. То е
подобно на полето на магнитен дипол, а оста му не съвпада с
географската ос. То също силно се влияе от някои прояви на слънчевата
активност.

Неговото действие е причина за образуването около Земята на радиационни пояси, открити и
изучени още с първите изкуствени спътници. Така се наричат
пръстенообразните образувания около екватора на Земята, разположени на
височина над 2500 км, в които са концентрирани протони и електрони с
високи енергии. Тези частици непрекъснато "изтичат" от Слънцето и
попадат под действието на земното магнитно поле. Изсипването на
сравнително много такива изхвърлени от Слънцето при слънчево избухване
частици около земните магнитни полюси предизвиква полярни сияния.

Юпитер
Юпитер е най-близката до Слънцето планета-гигант. Тя обикаля около него на 5 пъти по-голямо разстояние от Земята. Една обиколка по орбитата си Юпитер извършва за почти 12 земни години. Около оста си той се завърта за 9 часа и 55 минути, като екваториалните му части се движат по-бързо от околополюсните. Това показва, че за разлика от планетите от земната група Юпитер няма твърда повърхност. По обем Юпитер е два пъти по-голям от всички планети в Слънчевата система, взети заедно, а масата му съставлява 2/3 от тяхната обща маса. В сравнение със Земята той е 11 пъти по-голям по диаметър, 1300 пъти по-голям по обем и 318 пъти по-голям по маса. Плътността му е само 1,33 g/см3. Върху Юпитер от Земята се виждат успоредни на екватора тъмночервени ивици, а между тях - по-светли зони. Най-интересното е голямото червено петно, което мени своята яркост и положение върху диска на планетата, но никога не изчезва. То представлява гигантски атмосферен вихър, чиято температура е с няколко градуса по-ниска от температурата на околната среда. Основните съставки на атмосферата на Юпитер са хелият и водородът. Освен тях са открити амоняк, метан, водни пари и др. Измерванията показват, че температурата на горния слой облаци на Юпитер е около - 140о С. При такава ниска температура (и при налягането, характерно за този слой) молекулите на амоняка, метана и водните пари, които образуват облачната покривка на планетата, са в течно или замръзнало състояние. Всъщност това е видимата повърхност, която наблюдаваме от Земята. За вътрешния строеж на планетата е изграден следния теоритичен модел. С отдалечаване от повърхността слоевете, съставени от хелий и водород, стават все по-топли. С температурата бързо расте и налягането, при което водородът последователно преминава от газообразно в газово-течно до изцяло течно състояние. Близо до центъра, където температурата достига десетки хиляди К, а налягането - десетки милиарди Ра, водорода преминава в метално състояние. Металният водород (вероятно смесен с хелий) образува външния слой на ядрото на планетата. То е течно и съдържа силикати, желязо, никел и др. тежки елементи. Поради голямата маса на Юпитер е възможно излъчваната от него енергия да има същия произход, както и енергията на звездите. От друга страна, масата на Юпитер е по-малка от минимума, при който възникват самоподдържащи се термоядрени реакции - основен източник на енергията на звездите. За това понякога наричат Юпитер "неосъществена звезда". Космическите апарати откриха пръстен около Юпитер. Той е подобен на пръстена на Сатурн, но е значително по-малък и не се вижда от Земята. Пръстенът на Юпитер има дебелина около 30 км и ширина около 8 000 км. Външната му част се състои от скални парчета и лед, които правят една обиколка около планетата за 7 часа. Вътрешната му част има значително по-малка плътност и почти достига до горната граница на облачната покривка на Юпитер. Юпитер има 16 спътника. Условно те се разделят на 3 групи. Първата обхваща най-близките до планетата, между които четирите най-големи са Галилеевите спътници (наречени на името на откривателя си). Това са Йо, Европа, Ганимед и Калисто. От Земята те се виждат и с бинокъл. Петият спътник, който принадлежи на тази група - Амалтея, е значително по-малък.
Сатурн
Сатурн е планета, чийто пръстен дълго време се смяташе за единствен в Слънчевата система. Още Галилей е подозирал съществуването му, но отчетлива е видян едва 50 години по-късно от Хюйгенс. Сатурн е втората по големина след Юпитер планета от Слънчевата система. Нейният екваториален диаметър е около 120 000 км. Масата й е около 3 пъти по-малка от масата на Юпитер, но близо 100 пъти по-голяма от земната. Сатурн е единствената планета, чиято средна плътност е по-малка от плътността на водата - тя е само 0.7 g/см3 . Той се върти с период около 10 часа и обикаля около Слънцето за 29.5 години на разстояние 9.5 AU от него. По-голямата част от това, което знаем за Сатурн, неговия пръстен и неговите спътници, дължим на трите американски космически апарата, достигнали планетата съответно през 1979, 1980 и 1981 г. - Пайниър 11, Вояджър 1 и Вояджър 2. Със спектрални наблюдения в атмосферата на Сатурн бяха открити водород Н2, метан, СН4 и хелий. Температурата на горния слой на облаците на Сатурн е около -180 С. Температурата на пръстена е с около 30 С по-ниска. Това показва, че Сатурн подобно на Юпитер също притежава свой вътрешен източник на енергия. Най-вероятно това е енергия, освобождавана при бавното гравитационно свиване на планетата. Пръстенът на Сатурн е образуван от стотици отделни тесни концентрични пръстени с ширина около 50 км, между които се наблюдават също толкова широки промеждутъци. Тази структура се получава от гравитационното влияние на спътниците на Сатурн. Наблюдаването на пръснените на Сатурн дори и с най-обикновен телескоп предлага незабравимо зрелище. Това обаче не е нищо в сравнение със спектакъла, на който човек би могъл да се възхити от повърхността на Сатурн. Тези огромни дъги от преливащи се цветове, сияния и прозирност, устремени в небето и частично прекъснати от сянката на планетата, сигурно представят внушителна и в същото време прекрасна гледка. В хода на сатурновата година условията на осветяване се менят и пръстените ще изглеждат различно на външен вид и на брой за наблюдател, който се премества от полюс към екватора на Сатурн, тъй като ще се променя ъгълът, от който ще ги вижда до пълното им изчезване - великолепно зрелище, което вероятно не е, нито ще бъде наблюдавано някога от живо същество.

Уран Уран е открит през 1781 г. от английския астроном Уилям Хершел. Планетата обикаля около Слънцето на почти два пъти по-голямо разстояние от Сатурн, за 84 години и 7 денонощия на средно разстояние 2872 млн. км. Диаметърът й е около 50 000 км, а масата й е около 15 пъти по-голяма от масата на Земята. Средната плътност на Уран е 1.6 g/см3. Въпреки че изглежда много слаб, понякога Уран се вижда и с просто око и би могъл да бъде открит и от древните астрономи, неразполагащи с телескопи. Уран се върти с период 10 часа и 50 мин., при това в обратна на въртенето на Земята посока и около ос, която лежи практически в равнината на неговата орбита. За това планетата продължително време обръща към Слънцето ту единия, ту другия от полюсите си. Уран също има пръстени. Те бяха открити през 1977 г., когато бе наблюдавано преминаването на диска на планетата пред една звезда. Междините между пръстените са запълнени със силно разредена прахообразна материя. Никакви детайли върху повърхността на Уран не бяха наблюдавани нито от Земята, нито от Вояджър 2. Това се дължи на факта, че както Венера, Уран е обгърнат винаги с облаци. Уран има пет големи спътника, два от които са открити още от Хершел. Вояджър 2 откри още няколко съвсем малки спътника. Преди прелитането на космически апарати за големите спътници на Уран не беше известно почти нищо. Вояджър 2 фотографира техните повърхности и при три от тях откри следи от силна геологична активност. Тя е най-голяма у най-близкия до планетата спътник Миранда. Спътниците имат сив цвят. По повърхността на всички се виждат кратери с най-различни размери.

Нептун
Нептун е открит от У. Льоверие, без изобщо да го е виждал, при изследване на смущенията на Уран. Говори се, че не го е видял и през целия си живот. Уран наистина не обикаля по орбитата си според предвижданията на астрономите и се държи сякаш някакво невидимо тяло го привлича и го кара да се отклонява от пътя си в пространството. По величината на отклонението между наблюденията и изчислените данни Льоверие определил теглото на смущаващото го тяло, изчислил орбитата му и посочил точката на небето, в която трябва да се гледа за да бъде открито. И вечерта на 23 септември 1846 г. астрономът Й. Г. Гале от Берлин, наблюдавайки посочената от Льоверие зона, открил новата планета. Нептун бе достигнат от Вояджър 2 през август 1989 г. Както и при Уран по повърхността на планетата не се наблюдават никакви детайли. Различават се отделни бели петънца както по повърхността на земен океан. Ето защо едно петно, което бе забелязано да се движи, получи името скутер. Температурата на атмосферата на планетата е около -220 С, както и при Уран. Но Нептун получава 2.5 пъти по-малко енергия от Слънцето в сравнение с Уран. За това при него, както при Юпитер и Сатурн, трябва да се допусне наличието на допълнителен източник на енергия. Диаметърът на Нептун е 49 500 км, масата му е 17 пъти по-голяма от земната, а плътността - 1.7 пъти по-голяма от тази на водата. Той се завърта около оста си за 0.6 земни денонощия, а периодът му на обикаляне около Слънцето е 164.82 земни години. Намира се на 30.1 AU от нашата звезда. Вояджър 2 потвърди, че Нептун има пръстени, за каквито свидетелстваха няколко наблюдения от Земята. От двата по-известни спътника - Тритон и Нереида, Вояджър 2 мина сравнително близо до първия. Тритон обикаля около Нептун по почти кръгова орбита и в обратна посока. Спътникът се оказа по-малък от очакваното. Върху него се наблюдават кратери, като част от тях са вулканични. Нещо повече - има признаци на незатихнала вулканична активност. Ако това се потвърди, Тритон ще бъде третото тяло в Слънчевата система след Земята и спътника на Юпитер Йо с действащи вулкани (има подозрения, че и Венера показва такава активност).

Плутон
Най-отдалечената от Слънцето плането в Слънчевата система - Плутон, обикаля около нашата звезда за почти 250 години, така че от откриването й до сега тя не е изминала дори 1/4 от пътя по орбитата си. Плутон е един замръзнал безжизнен свят в покрайнините на Слънчевата система и за това носи името на древноримския бог на подземното царство на мъртвите. Отдалечен е на около 40 AU от Слънцето. Орбитата на Плутон е силно елиптична и когато планетата е около перихелия си, тя и по-близо до слънцето от Нептун. Периодът на околоосно въртене е 6.387 земни денонощия. Диаметърът на Плутон е 0.15, а масата му - 0.02 от земните. В средата на века бе установено, че блясъкът на Плутон се променя с период 6.4 дни. Смяташе се, че това е период на околоосно въртене на планетата. През 1978 г. американският астроном Кристи обърна внимание, че фотографския образ на планетата е удължен и голямата ос на образа се върти със същия период. След време се изясни, че това удължаване на образа се дължи на спътник, разположен много близо до планетата. Спътникът бе наречен Харон (по името на митичния лодкар, превозващ душите на умрелите през реката Стикс в царството на мълтвите). Той се намира на разстояние около 20 000 км от планетата и има размери около 1000 км. Планетата вероятно не е много голяма. Следователно Плутон, последната от планетите на Слънчевата система, може да се смята за двойна планета. Почти сигурно е, че повърхността на планетата е покрита с много дебели слоеве от лед и сняг, поради извънредно ниската температура - около -230 С. Пребиваването в такъв свят навярно е тягостно. Черно небе, обсипано с блестящи звезди, които почти не трепват поради отсъствието на атмосфера, е надвиснало в нощта над безкрайните грамади от ледени блокове. В определен момент изгрява една звезда, много по-ярка от останалите, и пейзажът просветлява, както земният под лунните лъчи. Изгряло е Слънцето - едно Слънце, което би трябвало да свети и топли, но то само ни открива със светлинния си спектър отчайващо пустите ледени простори наоколо и увеличава унинието, което цари на онази далечна земя.