Dev gezegenlerin genel özellikleri. Dev gezegenler - Fizikte O'Five! Tüm dev gezegenlerin eksenel dönüşü hızlıdır

Dev gezegenler- Güneş Sistemindeki Güneş'ten sonra en büyük cisimler: Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün. Ana Asteroit Kuşağı'nın ötesinde bulunurlar ve bu nedenle "dış" gezegenler olarak da adlandırılırlar.
Jüpiter ve Satürn gaz devleridir, yani çoğunlukla katı haldeki gazlardan oluşurlar: hidrojen ve helyum.
Ancak Uranüs ve Neptün, gezegenlerin kalınlığında metalik hidrojen yerine yüksek sıcaklıkta buz bulunduğundan buz devleri olarak tanımlandı.
Dev gezegenler Dünya'dan kat kat daha büyükler ama Güneş'le karşılaştırıldığında hiç de büyük değiller:

Bilgisayar hesaplamaları, dev gezegenlerin iç karasal gezegenleri asteroitlerden ve kuyruklu yıldızlardan korumada önemli bir rol oynadığını göstermiştir.
Güneş sistemindeki bu cisimler olmasaydı, Dünyamıza asteroitler ve kuyruklu yıldızlar yüzlerce kez daha sık çarpardı!
Dev gezegenler bizi davetsiz misafirlerin düşmelerinden nasıl koruyor?

Güneş sistemindeki uzak nesnelere gönderilen otomatik istasyonların bazı gezegenlerin yakınında "yerçekimi manevraları" yaptığı "uzay slalomu"nu muhtemelen duymuşsunuzdur. Onlara önceden hesaplanmış bir yörünge boyunca yaklaşırlar ve yerçekiminin kuvvetini kullanarak daha da hızlanırlar, ancak gezegene düşmezler, ancak giriştekinden daha büyük bir hızla bir askıdan kelimeyi "ateş ederler" ve devam ederler. onların hareketi. Bu, yalnızca motorlarla hızlanma için gerekli olan yakıttan tasarruf sağlar.
Aynı şekilde dev gezegenler, güneş sisteminin dışına asteroitler ve kuyruklu yıldızlar fırlatır ve bunların yanından geçerek Dünya dahil iç gezegenlere girmeye çalışırlar. Jüpiter, kardeşleriyle birlikte böyle bir asteroitin hızını arttırır, onu eski yörüngesinin dışına iter, yörüngesini değiştirmek zorunda kalır ve kozmik uçuruma doğru uçar.
Yani, olmadan dev gezegenler sürekli göktaşı bombardımanı nedeniyle Dünya'da yaşam muhtemelen imkansız olurdu.

Peki şimdi dev gezegenlerin her birini kısaca tanıyalım.

Jüpiter en büyük dev gezegendir.

Dev gezegenler arasında Güneş'ten itibaren ilk sırayı Jüpiter almaktadır. Aynı zamanda güneş sistemindeki en büyük gezegendir.
Bazen Jüpiter'in başarısız bir yıldız olduğunu söylerler. Ancak Jüpiter'in kendi nükleer reaksiyon sürecini başlatmak için yeterli kütlesi yok ve oldukça fazla. Bununla birlikte, gezegenler arası maddenin (kuyruklu yıldızlar, göktaşları, toz ve güneş rüzgarı) emilmesi nedeniyle kütle yavaş yavaş artıyor. Güneş sisteminin gelişimi için seçeneklerden biri, bu devam ederse Jüpiter'in pekala bir yıldız veya kahverengi cüce olabileceğini gösteriyor. Ve sonra Güneş sistemimiz çift yıldız sistemine dönüşecek. Bu arada, çift yıldız sistemleri etrafımızdaki Kozmos'ta yaygın bir olaydır. Güneşimiz gibi çok daha az sayıda tek yıldız var.

Jüpiter'in halihazırda Güneş'ten emdiğinden daha fazla enerji yaydığını gösteren hesaplamalar var. Ve eğer durum gerçekten böyleyse, o zaman nükleer reaksiyonlar zaten gerçekleşiyor olmalı, aksi takdirde enerjinin gelebileceği hiçbir yer kalmaz. Ve bu bir gezegenin değil, bir yıldızın işareti...


Bu görüntü aynı zamanda "Jüpiter'in gözü" olarak da adlandırılan ünlü Büyük Kırmızı Noktayı da göstermektedir. Bu, görünüşe göre yüzlerce yıldır var olan dev bir girdap.

1989'da Galileo uzay aracı Jüpiter'e doğru fırlatıldı. 8 yıldan fazla süren çalışmasıyla dev gezegenin kendisinin, Jüpiter'in uydularının eşsiz fotoğraflarını çekti ve ayrıca birçok ölçüm gerçekleştirdi.
Jüpiter'in atmosferinde ve derinliklerinde neler olup bittiğini ancak tahmin edebiliriz. Atmosferinin 157 km derinine inen Galileo sondası yalnızca 57 dakika hayatta kalabildi ve ardından 23 atmosferlik basınçla ezildi. Ancak güçlü fırtınaları ve kasırga rüzgarlarını bildirmeyi başardı ve ayrıca bileşim ve sıcaklıkla ilgili verileri de iletti.
Jüpiter'in uydularının en büyüğü olan Ganymede, aynı zamanda Güneş Sistemi'ndeki gezegenlerin uydularının da en büyüğüdür.
Araştırmanın en başında, yani 1994 yılında Galileo, Shoemaker-Levy Kuyruklu Yıldızı'nın Jüpiter'in yüzeyine düşüşünü gözlemledi ve bu felaketin görüntülerini geri gönderdi. Bu olay Dünya'dan gözlemlenemedi; yalnızca Jüpiter'in dönüşüyle ​​​​görünebilen kalıntı fenomenler.

Daha sonra güneş sisteminin eşit derecede ünlü bir gövdesi geliyor - öncelikle halkalarıyla bilinen dev gezegen Satürn. Satürn'ün halkaları, toz taneciklerinden oldukça büyük buz parçalarına kadar değişen boyutlarda buz parçacıklarından oluşur. Dış çapı 282.000 kilometre olan Satürn'ün halkaları yalnızca BİR kilometre kalınlığındadır. Bu nedenle yandan bakıldığında Satürn'ün halkaları görülmez.
Ancak Satürn'ün de uyduları vardır. Şu anda Satürn'ün yaklaşık 62 uydusu keşfedildi.
Satürn'ün en büyük ayı, Merkür gezegeninden daha büyük olan Titan'dır! Ancak büyük oranda donmuş gazdan oluşur, yani Merkür'den daha hafiftir. Titan, Merkür'ün yörüngesine taşınırsa buzlu gaz buharlaşacak ve Titan'ın boyutu büyük ölçüde azalacaktır.
Satürn'ün bir diğer ilginç uydusu Enceladus ise buzlu yüzeyinin altında sıvı su okyanusu bulunması nedeniyle bilim adamlarının ilgisini çekiyor. Ve eğer öyleyse, o zaman orada yaşam mümkün çünkü oradaki sıcaklıklar pozitif. Enceladus'ta yüzlerce kilometre yüksekliğe ateş eden güçlü su gayzerleri keşfedildi!

Cassini araştırma istasyonu 2004'ten beri Satürn'ün yörüngesinde bulunuyor. Bu süre zarfında Satürn'ün kendisi, uyduları ve halkaları hakkında birçok veri toplandı.
Otomatik istasyon "Huygens" de Satürn'ün uydularından biri olan Titan'ın yüzeyine indirildi. Bu, Dış Güneş Sistemindeki bir gök cisminin yüzeyine ilk kez bir sondanın inişiydi.
Önemli boyutuna ve kütlesine rağmen Satürn'ün yoğunluğu Dünya'nın yoğunluğundan yaklaşık 9,1 kat daha azdır. Bu nedenle ekvatordaki yer çekimi ivmesi yalnızca 10,44 m/s²'dir. Yani oraya inmiş olsaydık artan yer çekimini hissetmezdik.

Uranüs bir buz devidir.

Uranüs'ün atmosferi hidrojen ve helyumdan oluşur ve iç kısmı buz ve katı kayalardan oluşur. Uranüs, şiddetli Jüpiter'in aksine oldukça sakin bir gezegen gibi görünüyor, ancak atmosferinde hala girdaplar fark ediliyor. Jüpiter ve Satürn'e gaz devleri denirse, Uranüs ve Neptün buz devleridir, çünkü derinliklerinde metalik hidrojen yoktur, bunun yerine çeşitli yüksek sıcaklık durumlarında çok fazla buz vardır.
Uranüs çok az iç ısı yayar ve bu nedenle güneş sistemindeki gezegenlerin en soğukudur; üzerinde -224°C sıcaklık kayıtlıdır. Güneş'ten daha uzakta olan Neptün'de bile hava daha sıcaktır.
Uranüs'ün uyduları var ama çok büyük değiller. Bunların en büyüğü olan Titania, Ay'ımızın çapının yarısından fazladır.

Hayır, fotoğrafı döndürmeyi unutmadım :)

Güneş sistemindeki diğer gezegenlerin aksine, Uranüs yan yatıyor gibi görünüyor; kendi dönme ekseni neredeyse Uranüs'ün Güneş etrafındaki dönüş düzleminde yer alıyor. Bu nedenle ya Güney ya da Kuzey kutuplarıyla Güneş'e döner. Yani kutuptaki güneşli bir gün 42 yıl sürüyor ve ardından yerini karşı kutbun aydınlatıldığı 42 yıllık “kutup gecesine” bırakıyor.

Bu görüntü 2005 yılında Hubble teleskopu tarafından çekildi. Uranüs'ün halkaları, açık renkli güney kutbu ve kuzey enlemlerinde parlak bir bulut görülebiliyor.

Görünüşe göre sadece Satürn kendisini halkalarla süslemedi!

Tüm gezegenlerin Roma tanrılarının isimlerini taşıması ilginçtir. Ve yalnızca Uranüs, antik Yunan mitolojisindeki bir tanrının adını almıştır.
Uranüs'ün ekvatorundaki yer çekimi ivmesi 0,886 g'dır. Yani bu dev gezegendeki yer çekimi Dünya'dakinden bile daha az! Ve bu devasa kütlesine rağmen... Bu da yine buz devi Uranüs'ün yoğunluğunun düşük olmasından kaynaklanıyor.

Uzay aracı Uranüs'ün yanından geçerek yol boyunca fotoğraf çektirdi ancak detaylı çalışmalar henüz yapılmadı. Doğru, NASA 2020'li yıllarda Uranüs'e bir araştırma istasyonu göndermeyi planlıyor. Avrupa Uzay Ajansı'nın da planları var.

Neptün, Plüton'un "cüce gezegenler" sınıfına "indirilmesinden" sonra güneş sistemindeki en uzak gezegendir. Diğer dev gezegenler gibi Neptün de Dünya'dan çok daha büyük ve ağırdır.
Neptün, Satürn gibi buzlu dev bir gezegendir.

Neptün, Güneş'ten oldukça uzaktadır ve bu nedenle doğrudan gözlemler yerine matematiksel hesaplamalar yoluyla keşfedilen ilk gezegen olmuştur. Gezegen, Fransız gökbilimci Le Verrier'in ön hesaplamalarına dayanarak, 23 Eylül 1846'da Berlin Gözlemevi'ndeki gökbilimciler tarafından bir teleskop aracılığıyla görsel olarak keşfedildi.
Çizimlere bakılırsa Galileo Galii'nin Neptün'ü bundan çok önce, 1612'de ilk teleskopuyla gözlemlemiş olması ilginçtir! Ama... onu bir gezegen olarak tanımadı ve onu sabit bir yıldızla karıştırdı. Bu nedenle Galileo, Neptün gezegeninin kaşifi sayılmaz.

Önemli boyutuna ve kütlesine rağmen Neptün'ün yoğunluğu, Dünya'nın yoğunluğundan yaklaşık 3,5 kat daha azdır. Bu nedenle ekvatorda yerçekimi kuvveti yalnızca 1,14 g'dır, yani önceki iki dev gezegen gibi Dünya'dakiyle hemen hemen aynıdır.

 veya arkadaşlarınıza şunları söyleyin:

19. Dev gezegenler

1. Dev gezegenlerin özellikleri

Dört dev gezegen arasında Jüpiter en iyi incelenenidir; bu gruptaki en büyük gezegen ve dev gezegenler arasında bize ve Güneş'e en yakın olanıdır. Jüpiter'in dönme ekseni yörünge düzlemine neredeyse dik olduğundan, aydınlatma koşullarında mevsimsel bir değişiklik olmaz.

Tüm dev gezegenler kendi eksenleri etrafında oldukça hızlı dönerler ve düşük yoğunluğa sahiptirler. Sonuç olarak, önemli ölçüde sıkıştırılırlar.

Tüm dev gezegenler güçlü, geniş bir atmosferle çevrilidir ve biz sadece içlerinde hızlı dönüşlerinden dolayı ekvatora paralel şeritler halinde uzanan bulutların yüzdüğünü görüyoruz.

Ek V'teki verileri kullanarak, Dünya ve Jüpiter'in ekvatorlarındaki doğrusal ve açısal dönme hızlarını hesaplayın.

Jüpiter'de zayıf bir teleskopla bile bulut şeritleri görülebilir (bkz. ön sayfa). Jüpiter bölgeler halinde döner - kutuplara ne kadar yakınsa o kadar yavaştır. Ekvatorda dönme süresi 9 saat 50 dakikadır ve orta enlemlerde birkaç dakika daha uzundur. Diğer dev gezegenler de benzer şekilde dönüyor.

Dev gezegenler Güneş'ten uzak olduğundan sıcaklıkları (en azından bulutlarının üstünde) çok düşüktür: Jüpiter'de - 145 ° C, Satürn'de - 180 ° C, Uranüs ve Neptün'de daha da düşük.

Dev gezegenlerin atmosferleri esas olarak moleküler hidrojen içerir, metan CH4 vardır ve görünüşe göre çok miktarda helyum vardır ve Jüpiter ve Satürn'ün atmosferinde de amonyak NH3 bulunmuştur. Daha uzak gezegenlerin spektrumlarında NH3 bantlarının bulunmaması, onun orada donmuş olmasıyla açıklanıyor. Düşük sıcaklıklarda amonyak yoğunlaşır ve muhtemelen Jüpiter'in görünür bulutlarını oluşturur.

Gezegenlerdeki bulutların kimyasal bileşimi çok farklıdır. Bu bulutların genel özellikleri nelerdir? Çeşitli gezegenlerdeki oluşumlarının altında hangi süreçler yatıyor?

Atmosferin bulutlu ve komşu katmanlarını kapsayan yoğun hareketler sabittir. Özellikle, böylesine istikrarlı bir atmosferik "girdap", Jüpiter'de 300 yıldan fazla bir süredir gözlemlenen ünlü Kırmızı Noktadır.

Çeşitli gezegenlerin atmosferlerinde meydana gelen süreçlerin incelenmesi karasal meteoroloji ve klimatolojiye yardımcı olur.

Hidrojen ve helyumdan oluşan büyük kütleli gezegenlerin modelleri teorik olarak oluşturulmuştur. Jüpiter'in iç yapısına ilişkin bir modelin hesaplamaları, merkeze yaklaştıkça hidrojenin sırasıyla gaz, gaz-sıvı ve sıvı fazlardan geçmesi gerektiğini göstermektedir. Sıcaklığın birkaç bin Kelvin'e ulaşabildiği gezegenin merkezinde, 10 11 Pa düzeyindeki basınçlarda meydana gelen, metaller, silikatlar ve metalik fazdaki hidrojenden oluşan sıvı bir çekirdek vardır. 1975 yılında, Dünya'da deneysel olarak hidrojenin metalik fazı elde edildi ve bu, dev gezegenlerin iç yapısına ilişkin teorik hesaplamaların geçerliliğini doğruladı.

Manyetik alanın varlığı nedeniyle Jüpiter, Dünya'dakilere benzer ancak onlardan önemli ölçüde üstün radyasyon kuşaklarına sahiptir. Manyetosferi milyonlarca kilometreye uzanıyor ve en büyük dört uydusunu kapsıyor. Jüpiter bir radyo emisyon kaynağıdır. Uzay aracı üzerinde güçlü şimşek çakmaları kaydetti.

Gezegenlerle ilgili kalan verilerden, Venüs gibi diğer tüm gezegenlerin dönüş yönünün tersi yönde meydana gelen Uranüs'ün eksenel dönüşünün özelliğinden bahsetmeyi hak ediyor. Ayrıca sanki yan yatıyormuş gibi dönüyor, bu nedenle yıl boyunca gezegenin yüzeyinin aydınlatma koşullarında önemli bir değişiklik oluyor.

En uzak gezegen olan Plüton dev bir gezegen değildir. Bu, bir yılı yaklaşık 250 Dünya yılı süren, çok küçük ve az çalışılmış bir soğuk gezegendir.

2. Aylar ve gezegen halkaları

Merkür ve Venüs'ün uyduları yoktur. Dünyanın bir doğal uydusu vardır: Ay. Çapı Dünya'dan sadece 4 kat daha küçüktür. Plüton'un tek bir uydusu keşfedildi: Charon Bu, gezegenin kendisinin yarısı kadardır. Mars'ın iki uydusu var - Phobos Ve Deimos(Şekil 53). Geri kalan gezegenlerin çok sayıda uydusu var, ancak bunlar gezegenlerinden ölçülemeyecek kadar küçük. Dev gezegenlerin yakınında uçan hemen hemen her uzay aracı, daha önce bilinmeyen küçük uyduları keşfeder. Böylece Uranüs yakın zamanda 8 uydu daha keşfetti.

Tabloyu kullanarak (bkz. Ek V), en fazla uyduya sahip gezegenleri bulun.

En büyük uydular Titanyum(Satürn'ün uydusu) ve Ganimede(Jüpiter'in üçüncü uydusu). Ay'ın çapının 1,5 katı ve Merkür'den biraz daha büyüktürler. Titan, esas olarak nitrojenden oluşan kalın bir atmosfere sahip tek aydır.

Otomatik gezegenlerarası istasyonlar sayesinde Mars'ın uyduları ve dev gezegenlerin birçok uydusunun yakın mesafeden net fotoğraflarını elde etmek mümkün oldu. Üzerinde çok sayıda yüzey detayı açıkça görülüyor: kraterler, çatlaklar, bireysel düzensizlikler. Jüpiter'in uyduları ve daha uzak gezegenler onlarca kilometre kalınlığında buz ve toz tabakasıyla kaplıdır. Jüpiter'in bir uydusunda - Ve hakkında Birkaç aktif yanardağ fotoğraflandı. Tüm uydular, yaklaşık 20 km büyüklüğünde, Mars uyduları kadar küçük olsa bile, çoğunlukla çarpma (göktaşı) kökenli kraterlerle kaplıydı (bkz. Şekil 53).

Ay gibi birçok uydu, gezegenlerine daima aynı tarafa bakar. Yıldızların dönüş periyotları gezegenlerinin etrafındaki yörünge periyotlarına eşittir.

Jüpiter'in en büyük dört uydusu prizmalı dürbünle bile görülebilir. Teleskopla birkaç saat içinde uyduların gözle görülür şekilde hareket ettiğini (Şek. 54), bazen Jüpiter ile Dünya arasından geçtiğini, bazen de Jüpiter diskinin ötesine veya gölgesine nasıl girdiğini gözlemlemek mümkündür. Bu uydu tutulmalarının periyodikliğini gözlemleyen Roemer, 17. yüzyılda. Işığın yayılma hızının sonlu olduğunu keşfetti ve sayısal değerini belirledi.

Gezegenlerin uydularının çoğu, hareketleri nedeniyle ilgi çekicidir; Örneğin, Phobos Mars'ın yörüngesinde, gezegenin kendi ekseni etrafında dönmesinden üç kat daha hızlı dönüyor. Bu nedenle, Mars'taki bir gözlemci için, günde iki kez batıdan yükselir ve iki kez tüm aşamaları tamamen değiştirir, yıldızların günlük dönüşünü karşılamak için gökyüzünü süpürür. Mars'ın uyduları yüzeyine yakındır. Phobos, Mars yüzeyinden gezegenin çapından daha az bir mesafede bulunuyor.

Jüpiter ve Satürn'ün uzak uyduları çok küçüktür, düzensiz şekillidir ve bazıları gezegenin dönüş yönünün tersi yöndedir. Uranüs'ün uydularının yörünge düzlemleri gezegenin ekvator düzlemine yakındır ve bu nedenle yörünge düzlemine neredeyse diktir.

Dev gezegenler yalnızca çok sayıda uydunun değil aynı zamanda halkaların varlığıyla da karakterize edilir. Bununla birlikte, Dünya'dan bakıldığında bir teleskop Satürn'ü çevreleyen yalnızca birkaç yüz metreden kalın olmayan parlak bir halkayı görebilir (kapağa bakın). Yörünge düzlemine 27° eğimli olan Satürn'ün ekvator düzleminde yer alır.

Bu nedenle Satürn'ün Güneş etrafındaki 30 yıllık dönüşü sırasında, büyük teleskoplarda bile görülemezken, halkası bizim tarafımızdan ya oldukça açık ya da tam yandan görülebilmektedir (Şek. 55). Bu halkanın genişliği dünyanın çapından birkaç kat daha fazladır.

Halkanın spektrumunu inceleyen Rus bilim adamı A. A. Belopolsky (1854-1934), Satürn'ün halkasının sürekli olmaması, birçok küçük parçacıktan oluşması gerektiği yönündeki teorik sonucu doğruladı. Doppler etkisini kullanarak spektrumdan, Kepler'in III yasasına uygun olarak halkanın iç kısımlarının dış kısımlarından daha hızlı döndüğünü tespit etti.

Satürn'e doğru fırlatılan otomatik istasyonlar tarafından iletilen fotoğraflar, halkasının karanlık boşluklarla ayrılmış yüzlerce ayrı dar "halkadan" oluştuğunu gösterdi. Halkaların bu yapısının, gezegenin çok sayıda uydusunun, halkaları oluşturan madde parçacıklarının hareketi üzerindeki yerçekimsel etkisi ile ilişkili olduğu varsayılmaktadır.

Satürn'ün halkaları sistemi ya gezegenin bir zamanlar var olan bir uydusunun yok edilmesinden kaynaklanmıştır (örneğin, başka bir uydu ya da asteroit ile çarpışması sırasında) ya da Satürn'ün uydularının oluşturulduğu malzemenin kalıntısını temsil etmektedir. uzak geçmiş ve gezegenin gelgit etkisi nedeniyle ayrı uydular halinde "bir araya getirilemeyen".

Dev gezegenlerin uzak ve küçük uyduları olan Mars'ın uyduları, görünüşe göre bu gezegenlerin yerçekimi ile yakaladığı asteroitlerdi.

Yakın zamanda Uranüs ve Jüpiter'in etrafında çok sönük ve ince halkalar keşfedildi. Satürn'ün halkalarına göre parlaklık bakımından önemli ölçüde düşüktürler. Büyük gezegenlerin etrafındaki varlıkları daha önce Sovyet bilim adamı S.K.

Gezegenlerle ilgili hikayenize hazırlanırken Ek V'teki verileri kullanın ve şu planı izleyin:

1. Gezegenin ait olduğu grup. Bu grubun ayırt edici özellikleri.

2. Gezegenin büyüklüğü ve kütlesi.

3. Gezegenin Güneş'e uzaklığı.

4. Dönme ve dolaşım dönemleri.

5. Atmosferin özellikleri.

6. Sıcaklık koşulları.

7. Rölyef (karasal gezegenler için.)

8. Uyduların sayısı ve özellikleri.

Uzay uzun zamandır insanların dikkatini çekiyor. Gökbilimciler, Orta Çağ'da Güneş Sistemindeki gezegenleri incelemeye ve onları ilkel teleskoplarla incelemeye başladılar. Ancak gök cisimlerinin yapısal özellikleri ve hareketlerinin kapsamlı bir şekilde sınıflandırılması ve tanımlanması ancak 20. yüzyılda mümkün oldu. Güçlü ekipmanların, son teknoloji gözlemevlerinin ve uzay araçlarının ortaya çıkışıyla, daha önce bilinmeyen birçok nesne keşfedildi. Artık her okul çocuğu güneş sisteminin tüm gezegenlerini sırayla listeleyebilir. Neredeyse hepsine bir uzay aracı indi ve insanoğlu şu ana kadar yalnızca Ay'ı ziyaret etti.

Güneş Sistemi Nedir?

Evren çok büyüktür ve birçok galaksi içerir. Güneş Sistemimiz 100 milyardan fazla yıldız içeren bir galaksinin parçasıdır. Ama Güneş'e benzeyen çok az şey var. Temelde hepsi, boyutları daha küçük olan ve o kadar parlak parlamayan kırmızı cücelerdir. Bilim insanları, Güneş sisteminin Güneş'in ortaya çıkışından sonra oluştuğunu öne sürdüler. Devasa çekim alanı, kademeli soğumanın bir sonucu olarak katı madde parçacıklarının oluştuğu bir gaz-toz bulutunu yakaladı. Zamanla onlardan gök cisimleri oluştu. Güneş'in şu anda yaşam yolunun ortasında olduğuna inanılıyor, bu nedenle ona bağlı tüm gök cisimlerinin yanı sıra onun da birkaç milyar yıl daha var olacağına inanılıyor. Yakın alan gökbilimciler tarafından uzun süredir inceleniyor ve güneş sisteminin hangi gezegenlerinin var olduğunu herkes biliyor. Uzay uydularından çekilen fotoğrafları, bu konuya ayrılmış çeşitli bilgi kaynaklarının sayfalarında bulunabilir. Tüm gök cisimleri, Güneş Sistemi'nin hacminin %99'undan fazlasını oluşturan Güneş'in güçlü çekim alanı tarafından tutulur. Büyük gök cisimleri yıldızın etrafında ve onun ekseni etrafında tek yönde ve ekliptik düzlem adı verilen tek bir düzlemde dönerler.

Güneş Sistemindeki gezegenler sırasıyla

Modern astronomide gök cisimlerini Güneş'ten başlayarak düşünmek gelenekseldir. 20. yüzyılda güneş sisteminin 9 gezegenini içeren bir sınıflandırma oluşturuldu. Ancak son zamanlardaki uzay araştırmaları ve yeni keşifler, bilim adamlarını astronomideki birçok hükmü gözden geçirmeye itti. Ve 2006 yılında uluslararası bir kongrede, küçük boyutundan (çapı üç bin km'yi geçmeyen bir cüce) nedeniyle Plüton, klasik gezegenlerin sayısından çıkarıldı ve sekiz tanesi kaldı. Artık güneş sistemimizin yapısı simetrik, ince bir görünüme kavuştu. Dört karasal gezegeni içerir: Merkür, Venüs, Dünya ve Mars, ardından asteroit kuşağı gelir ve ardından dört dev gezegen gelir: Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün. Güneş sisteminin eteklerinde de bilim adamlarının Kuiper Kuşağı adını verdikleri bir alan var. Plüton'un bulunduğu yer burasıdır. Bu yerler Güneş'ten uzak oldukları için hala çok az araştırılıyor.

Karasal gezegenlerin özellikleri

Bu gök cisimlerini tek bir grup olarak sınıflandırmamıza izin veren şey nedir? İç gezegenlerin temel özelliklerini sıralayalım:

• nispeten küçük boyut;
• sert yüzeyli, yüksek yoğunluklu ve benzer bileşimli (oksijen, silikon, alüminyum, demir, magnezyum ve diğer ağır elementler);
• atmosferin varlığı;
• aynı yapı: nikel safsızlıklarına sahip bir demir çekirdeği, silikatlardan oluşan bir manto ve silikat kayalardan oluşan bir kabuk (Merkür hariç - kabuğu yoktur);
• az sayıda uydu - dört gezegen için yalnızca 3;
• oldukça zayıf bir manyetik alan.

Dev gezegenlerin özellikleri

Dış gezegenler veya gaz devleri ise aşağıdaki benzer özelliklere sahiptir:

• büyük boyutlar ve ağırlıklar;
• katı bir yüzeye sahip değillerdir ve esas olarak helyum ve hidrojen olmak üzere gazlardan oluşurlar (bu nedenle gaz devleri olarak da adlandırılırlar);
• metalik hidrojenden oluşan sıvı çekirdek;
• yüksek dönüş hızı;
• üzerlerinde meydana gelen birçok sürecin olağandışı doğasını açıklayan güçlü bir manyetik alan;
• Bu grupta çoğunluğu Jüpiter'e ait olan 98 uydu bulunmaktadır;
• Gaz devlerinin en karakteristik özelliği halkaların varlığıdır. Her zaman fark edilmese de, dört gezegenin tamamında da bunlara sahiptir.

İlk gezegen Merkür'dür

Güneş'e en yakın konumdadır. Bu nedenle yıldız, yüzeyinden Dünya'dan üç kat daha büyük görünür. Bu aynı zamanda güçlü sıcaklık değişikliklerini de açıklıyor: -180 ila +430 derece. Merkür yörüngesinde çok hızlı hareket eder. Belki de bu yüzden böyle bir isim almıştır, çünkü Yunan mitolojisinde Merkür tanrıların habercisidir. Burada neredeyse hiç atmosfer yok ve gökyüzü her zaman siyah ama Güneş çok parlak parlıyor. Ancak kutuplarda ışınlarının hiç çarpmadığı yerler vardır. Bu olgu dönme ekseninin eğimi ile açıklanabilir. Yüzeyde su bulunamadı. Bu durum ve anormal derecede yüksek gündüz sıcaklığı (aynı zamanda düşük gece sıcaklığı) gezegende yaşamın olmadığı gerçeğini tam olarak açıklamaktadır.

Venüs

Güneş sisteminin gezegenlerini sırayla incelerseniz Venüs ikinci gelir. Antik çağlarda insanlar bunu gökyüzünde gözlemleyebiliyordu ancak sadece sabah ve akşam gösterildiği için bunların 2 farklı cisim olduğuna inanılıyordu. Bu arada Slav atalarımız ona Mertsana adını verdiler. Güneş sistemimizdeki üçüncü en parlak nesnedir. İnsanlar ona sabah ve akşam yıldızı diyorlardı çünkü en iyi gün doğumu ve gün batımından önce görülebiliyordu. Venüs ve Dünya yapı, kompozisyon, boyut ve yerçekimi bakımından birbirine çok benzer. Bu gezegen kendi ekseni etrafında çok yavaş hareket ederek 243,02 Dünya gününde tam bir devrim gerçekleştiriyor. Elbette Venüs'teki koşullar Dünya'dakilerden çok farklı. Güneş'e iki kat daha yakın olduğundan orası çok sıcak. Yüksek sıcaklık aynı zamanda kalın sülfürik asit bulutlarının ve karbondioksit atmosferinin gezegende sera etkisi yaratmasıyla da açıklanıyor. Ayrıca yüzeydeki basınç Dünya'dakinden 95 kat daha fazladır. Dolayısıyla 20. yüzyılın 70'li yıllarında Venüs'ü ziyaret eden ilk gemi, orada bir saatten fazla kalmamıştı. Gezegenin bir diğer özelliği de çoğu gezegene göre ters yönde dönmesidir. Gökbilimciler bu gök cismi hakkında hâlâ daha fazla bir şey bilmiyorlar.

Güneş'ten üçüncü gezegen

Güneş Sistemi'nde ve aslında gökbilimcilerin bildiği tüm Evren'de yaşamın var olduğu tek yer Dünya'dır. Karasal grupta en büyük boyuta sahiptir. O başka neler

1. Karasal gezegenler arasında en yüksek yer çekimi.
2. Çok güçlü manyetik alan.
3. Yüksek yoğunluk.
4. Tüm gezegenler arasında hidrosfere sahip olan ve yaşamın oluşumuna katkıda bulunan tek gezegendir.
5. Boyutuna göre en büyük uyduya sahiptir, Güneş'e göre eğimini sabit tutar ve doğal süreçleri etkiler.

Mars gezegeni

Bu, galaksimizdeki en küçük gezegenlerden biridir. Güneş sisteminin gezegenlerini sırayla ele alırsak Mars, Güneş'ten dördüncü sıradadır. Atmosferi oldukça seyrektir ve yüzeydeki basınç Dünya'dakinden neredeyse 200 kat daha azdır. Aynı sebepten dolayı çok kuvvetli sıcaklık değişimleri gözlenir. Mars gezegeni uzun zamandır insanların dikkatini çekmesine rağmen çok az araştırıldı. Bilim adamlarına göre üzerinde yaşamın var olabileceği tek gök cismi budur. Sonuçta geçmişte gezegenin yüzeyinde su vardı. Bu sonuca, kutuplarda büyük buz tabakalarının bulunması ve yüzeyin nehir yataklarını kurutabilecek çok sayıda oyukla kaplı olması gerçeğinden ulaşılabilir. Ayrıca Mars'ta ancak suyun varlığında oluşabilen bazı mineraller de bulunmaktadır. Dördüncü gezegenin bir diğer özelliği de iki uydunun bulunmasıdır. Onları alışılmadık kılan şey, Phobos'un yavaş yavaş dönüşünü yavaşlatarak gezegene yaklaşması, Deimos'un ise tam tersine uzaklaşmasıdır.

Jüpiter nesiyle ünlüdür?

Beşinci gezegen en büyüğüdür. Jüpiter'in hacmi 1300 Dünya'ya sığar ve kütlesi Dünya'nın 317 katıdır. Tüm gaz devleri gibi, yapısı da yıldızların bileşimini anımsatan hidrojen-helyumdur. Jüpiter, birçok karakteristik özelliği olan en ilginç gezegendir:

• Ay ve Venüs'ten sonra en parlak üçüncü gök cismidir;
• Jüpiter herhangi bir gezegenin en güçlü manyetik alanına sahiptir;
• kendi ekseni etrafında tam bir devrimi yalnızca 10 Dünya saatinde tamamlar; bu, diğer gezegenlerden daha hızlıdır;
• Jüpiter'in ilginç bir özelliği büyük kırmızı noktadır; saat yönünün tersine dönen atmosferik girdap Dünya'dan bu şekilde görülebilir;
• tüm dev gezegenler gibi onun da Satürn'ünki kadar parlak olmasa da halkaları vardır;
• bu gezegen en fazla sayıda uyduya sahiptir. Bunlardan 63'ü var. En ünlüleri, suyun bulunduğu Europa, Jüpiter gezegeninin en büyük uydusu Ganymede'nin yanı sıra Io ve Calisto'dur;
• Gezegenin bir diğer özelliği de gölgede yüzey sıcaklığının Güneş tarafından aydınlatılan yerlere göre daha yüksek olmasıdır.

Gezegen Satürn

Adını da antik tanrıdan alan ikinci büyük gaz devidir. Hidrojen ve helyumdan oluşuyor ancak yüzeyinde metan, amonyak ve su izleri bulundu. Bilim adamları Satürn'ün en nadir gezegen olduğunu buldular. Yoğunluğu suyunkinden azdır. Bu gaz devi çok hızlı dönüyor - 10 Dünya saatinde bir devrim yapıyor, bunun sonucunda gezegen yanlardan düzleşiyor. Satürn'de ve rüzgarda devasa hızlar - saatte 2000 kilometreye kadar. Bu ses hızından daha hızlıdır. Satürn'ün başka bir ayırt edici özelliği daha var; yerçekimi alanında 60 uyduyu barındırıyor. Bunların en büyüğü Titan, tüm güneş sistemindeki ikinci en büyüğüdür. Bu nesnenin benzersizliği, bilim adamlarının yüzeyini inceleyerek ilk kez yaklaşık 4 milyar yıl önce Dünya'da var olan koşullara benzer koşullara sahip bir gök cismi keşfetmesinde yatmaktadır. Ancak Satürn'ün en önemli özelliği parlak halkaların varlığıdır. Gezegeni ekvator çevresinde çevreliyorlar ve gezegenin kendisinden daha fazla ışık yansıtıyorlar. Dört, güneş sistemindeki en şaşırtıcı olgudur. Alışılmadık olan şey, iç halkaların dış halkalardan daha hızlı hareket etmesidir.

- Uranüs

Böylece güneş sisteminin gezegenlerini sırayla düşünmeye devam ediyoruz. Güneş'ten yedinci gezegen Uranüs'tür. En soğuk olanıdır; sıcaklık -224 °C'ye düşer. Ayrıca bilim adamları bileşiminde metalik hidrojen bulamadılar, ancak değiştirilmiş buz buldular. Bu nedenle Uranüs ayrı bir buz devleri kategorisi olarak sınıflandırılır. Bu gök cisminin şaşırtıcı bir özelliği yan yatarken dönmesidir. Gezegendeki mevsimlerin değişimi de alışılmadık bir durum: orada kış 42 Dünya yılı kadar hüküm sürüyor ve Güneş hiç görünmüyor; yaz da 42 yıl sürüyor ve Güneş bu süre zarfında batmıyor. İlkbahar ve sonbaharda yıldız her 9 saatte bir görünür. Tüm dev gezegenler gibi Uranüs'ün de halkaları ve birçok uydusu vardır. Etrafında 13 kadar halka dönüyor, ancak bunlar Satürn'ünki kadar parlak değil ve gezegenin yalnızca 27 uydusu var. Uranüs'ü Dünya ile karşılaştırırsak, ondan 4 kat daha büyük, 14 kat daha ağırdır ve şu adreste bulunur: Gezegenimizden yıldıza giden yolun 19 katı kadar bir mesafe.

Neptün: görünmez gezegen

Plüton'un gezegen sayısından çıkarılmasının ardından Neptün, sistemdeki Güneş'ten sonuncu oldu. Yıldızdan Dünya'dan 30 kat daha uzakta bulunur ve gezegenimizden teleskopla bile görülemez. Bilim adamları bunu tabiri caizse tesadüfen keşfettiler: kendisine en yakın gezegenlerin ve uydularının hareketinin özelliklerini gözlemleyerek, Uranüs'ün yörüngesinin ötesinde başka bir büyük gök cismi olması gerektiği sonucuna vardılar. Keşif ve araştırmaların ardından bu gezegenin ilginç özellikleri ortaya çıktı:

• atmosferde büyük miktarda metan bulunması nedeniyle gezegenin uzaydan rengi mavi-yeşil görünüyor;
• Neptün'ün yörüngesi neredeyse tamamen daireseldir;
• gezegen çok yavaş dönüyor - her 165 yılda bir daire çiziyor;
• Neptün, Dünya'dan 4 kat daha büyük ve 17 kat daha ağırdır ancak yerçekimi kuvveti neredeyse gezegenimizdekiyle aynıdır;
• Bu devin 13 uydusunun en büyüğü Triton'dur. Her zaman bir tarafıyla gezegene dönüktür ve yavaş yavaş ona yaklaşır. Bu işaretlere dayanarak bilim adamları, Neptün'ün yerçekimi tarafından yakalandığını öne sürdüler.

Samanyolu galaksisinin tamamında yaklaşık yüz milyar gezegen var. Şu ana kadar bilim insanları bunlardan bazılarını bile inceleyemiyor. Ancak güneş sistemindeki gezegenlerin sayısı Dünya'daki hemen hemen tüm insanlar tarafından bilinmektedir. Doğru, 21. yüzyılda astronomiye olan ilgi biraz azaldı ama çocuklar bile güneş sistemindeki gezegenlerin adlarını biliyor.

KONU İLE İLGİLİ SUNUM: DEV GEZEGENLER derleyen: Rakhmanina T.

Dev gezegenler kendi eksenleri etrafında çok hızlı dönüyorlar; Devasa Jüpiter'in bir devrimi tamamlaması 10 saatten az sürüyor. Üstelik yer tabanlı optik gözlemler sonucunda dev gezegenlerin ekvator bölgesinin kutuplara göre daha hızlı döndüğü ortaya çıktı. Hızlı dönmenin sonucu dev gezegenlerin büyük ölçüde sıkıştırılmasıdır. Bu gezegenler Güneş'ten uzaktır ve mevsimlerin doğası ne olursa olsun üzerlerinde her zaman düşük sıcaklıklar hakimdir. Jüpiter'in ekseni yörünge düzlemine neredeyse dik olduğundan, Jüpiter'de hiç mevsim yoktur.

Dev gezegenler çok sayıda uyduyla ayırt edilir; Bunlardan şu ana kadar 16'sı St. Petersburg'da, 17'si Satürn'de, 16'sı Uranüs'te ve 8'i ise yalnızca Neptün'de keşfedildi. Dev gezegenlerin dikkat çekici bir özelliği de tüm gezegenlerde açık olan halkalarıdır. Dev gezegenlerin yapısının en önemli özelliği bu gezegenlerin katı yüzeylere sahip olmamasıdır. Jüpiter'de küçük teleskoplarda bile ekvator boyunca uzanan şeritler görülebilir. Jüpiter'in hidrojen-helyum atmosferinin üst katmanlarında, atmosferin detaylarını kırmızı-kahverengi ve sarı renklerde renklendiren yabancı maddeler halinde kimyasal bileşikler, hidrokarbonlar ve ayrıca çeşitli bileşikler bulunur.

Jüpiter'in uydu sistemi minyatür olarak güneş sistemine benzemektedir. Galileo tarafından keşfedilen dört uyduya Galile uyduları adı verilir: IO, Europa, Ganymede ve Callisto. Jüpiter'e en yakın uydu olan Amalthea'nın yanı sıra Galilean uydularının yörüngeleri dışında bulunan tüm uzak uydular düzensiz bir şekle sahiptir ve bu nedenle güneş sisteminin küçük gezegenlerine benzemektedir.

Satürn'ün uydularından, atmosferi olan Titan özellikle ilgi çekicidir. Neredeyse tamamen nitrojenden oluşur. Neptün'ün en büyük uydusu olan Triton da dikkat çekicidir. Triton'un çapı 2705 km'dir. Triton'un esas olarak nitrojenden oluşan bir atmosferi vardır. Triton silikat buzundan oluşan bir gök cismidir; üzerinde kraterler, kutup başlıkları ve hatta gaz gayzerleri keşfedilmiştir.

Satürn'ün halkaları keşfedilen ilk halkalardı. 19. yüzyılda, Satürn'ün halkalarının hareketinin stabilitesini inceleyen İngiliz fizikçi J. Maxwell (1831-1879) ve Rus astrofizikçi A.A. Belopolsky (1854-1934), Satürn'ün halkalarının olduğunu kanıtladı. sürekli olamaz. En iyi teleskoplarla Dünya'dan aralıklarla ayrılmış birkaç halka görülebilir. Halkalar çok geniş: Gezegenin bulut katmanının 60 bin kilometre yukarısına kadar uzanıyorlar. Her biri Satürn etrafındaki yörüngelerinde hareket eden parçacıklardan ve topaklardan oluşur. Halkaların kalınlığı 1 km'yi geçmez.

Bu nedenle, Dünya Güneş etrafındaki hareketi sırasında kendisini Satürn'ün halkalarının düzleminde bulduğunda, halkalar artık görünmez oluyor: bize öyle geliyor ki kayboluyorlar. Bu gök cisimlerinin oluşumu sırasında halkaları oluşturan malzemenin gezegenlerin ve büyük uydularının bileşimine dahil edilmemiş olması mümkündür. 1977'de Uranüs'te, 1979'da Jüpiter'de ve 1989'da Neptün'de halkalar keşfedildi. Tüm dev gezegenlerde halkaların var olma olasılığı, 1960 yılında ünlü gökbilimci S.K.

Sorular ve görevler: 1. Dev gezegenler temel fiziksel özellikleri bakımından karasal gezegenlerden nasıl farklıdır? 2. Dev gezegenlerin kendi eksenleri etrafında dönmelerinin özelliği nedir? 3. Dev gezegenlerin yapısının özelliği nedir? 4. Gezegen halkaları nedir? 5. Satürn'ün halkaları neden bazen büyük teleskoplarla bile görülemiyor? 6. Jüpiter ve Satürn hakkında ne biliyorsunuz?

İlginiz için teşekkür ederiz!!!

Güneş Sistemimiz, içeriğini kastediyorsak, Güneş'ten ve dört dev gezegenden ve daha da basit bir şekilde Güneş ve Jüpiter'den oluşur, çünkü Jüpiter'in kütlesi diğer tüm güneş çevresindeki nesnelerin (gezegenler, kuyruklu yıldızlar, asteroitler) toplamından daha büyüktür. . Aslında Güneş-Jüpiter ikili sisteminde yaşıyoruz ve diğer tüm "önemsiz şeyler" onların yerçekimine tabidir.

Satürn kütle olarak Jüpiter'den dört kat daha küçüktür, ancak bileşim olarak benzerdir: aynı zamanda esas olarak hafif elementlerden oluşur - atom sayısı 9: 1 oranında hidrojen ve helyum. Uranüs ve Neptün daha az kütlelidir ve daha ağır elementler (karbon, oksijen, nitrojen) bakımından bileşim açısından daha zengindir. Bu nedenle, dört devden oluşan bir grup genellikle ikiye bölünerek iki alt gruba ayrılır. Jüpiter ve Satürn'e gaz devleri, Uranüs ve Neptün'e ise buz devleri adı verilir. Gerçek şu ki, Uranüs ve Neptün'ün çok kalın bir atmosferi yoktur ve hacimlerinin büyük bir kısmı buzlu bir mantodur; yani oldukça katı bir madde. Jüpiter ve Satürn'ün hacminin neredeyse tamamı gaz ve sıvı "atmosfer" tarafından kaplanmıştır. Üstelik tüm devlerin kütle olarak Dünyamızı aşan demir-taş çekirdekleri var.

İlk bakışta dev gezegenler ilkel görünürken küçük gezegenler çok daha ilgi çekicidir. Ama belki de bunun nedeni, bu dört devin doğasını hâlâ iyi bilmememizdir, pek ilgimizi çekmemeleri değil. Sadece onları iyi tanımıyoruz. Örneğin, tüm astronomi tarihi boyunca, iki buz devine - Uranüs ve Neptün - bir uzay sondası (Voyager 2, NASA, 1986 ve 1989) yalnızca bir kez yaklaştı ve o zaman bile durmadan yanlarından uçtu. Orada ne kadar görebilir ve ölçebilirdi? Henüz buz devlerini tam anlamıyla incelemeye başlamadığımızı söyleyebiliriz.

Gaz devleri, yanından uçan araçların (Pioneer 10 ve 11, Voyager 1 ve 2, Ulysses, Cassini, New Horizons, NASA ve ESA) yanı sıra yapay araçların da yakınlarında bir süredir faaliyet göstermesi nedeniyle çok daha ayrıntılı olarak incelenmiştir. uzun süredir uydular: 1995-2003'te Galileo (NASA). ve Juno (NASA) 2016'dan beri Jüpiter'i, Cassini (NASA ve ESA) ise 2004-2017'den beri araştırıyor. Satürn'ü inceledi.

Jüpiter, kelimenin tam anlamıyla en derin şekilde araştırıldı: Galileo'dan atmosferine 48 km/s hızla uçan, paraşüt açan ve 1 saat içinde gezegenin üst kenarının 156 km altına inen bir sonda bırakıldı. 23 atm'lik dış basınç ve 153 °C'lik sıcaklıkta, görünüşe göre aşırı ısınma nedeniyle veri aktarımını durduran bulutlar. İniş yörüngesi sırasında, izotop bileşimi dahil olmak üzere atmosferin birçok parametresini ölçtü. Bu sadece gezegen bilimini değil aynı zamanda kozmolojiyi de önemli ölçüde zenginleştirdi. Sonuçta dev gezegenler maddeyi bırakmazlar; doğdukları şeyi sonsuza kadar korurlar; Bu özellikle Jüpiter için geçerlidir. Bulutlu yüzeyinin ikinci kaçış hızı 60 km/s'dir; oradan tek bir molekülün dahi kaçamayacağı açıktır.

Bu nedenle Jüpiter'in izotop bileşiminin, özellikle de hidrojen bileşiminin, yaşamın, en azından Güneş Sistemi'nin ve belki de Evren'in ilk aşamalarının karakteristiği olduğunu düşünüyoruz. Ve bu çok önemlidir: Hidrojenin ağır ve hafif izotoplarının oranı bize, Evrenimizin evriminin ilk dakikalarında kimyasal elementlerin sentezinin nasıl ilerlediğini ve o zaman hangi fiziksel koşulların var olduğunu anlatır.

Jüpiter yaklaşık 10 saatlik bir periyotla hızla döner; ve gezegenin ortalama yoğunluğu düşük olduğundan (1,3 g/cm3), merkezkaç kuvveti vücudunu gözle görülür şekilde deforme etti. Gezegene baktığınızda kutup ekseni boyunca sıkıştırıldığını fark edeceksiniz. Jüpiter'in sıkışma derecesi, yani ekvator ve kutup yarıçapları arasındaki göreceli fark ( R denklem - R zemin)/ R denklem = 0,065. Gezegenin ortalama yoğunluğudur (ρ ∝ BAY 3) ve günlük periyodu ( T) vücudunun şeklini belirler. Bildiğiniz gibi gezegen, hidrostatik denge halindeki kozmik bir cisimdir. Gezegenin kutbunda yalnızca yerçekimi kuvveti etki eder ( GM/R 2) ve ekvatorda merkezkaç kuvveti ( V 2 /R= 4π 2 R 2 /RT 2). Oranları gezegenin şeklini belirler, çünkü gezegenin merkezindeki basınç yöne bağlı olmamalıdır: ekvatoral madde sütunu kutupsal olanla aynı ağırlığa sahip olmalıdır. Bu kuvvetlerin oranı (4π 2 R/T 2)/(GM/R 2) ∝ 1/(BAY 3)T 2 ∝ 1/(ρ T 2). Yani yoğunluk ve günün uzunluğu ne kadar düşük olursa gezegen o kadar sıkıştırılır. Kontrol edelim: Satürn'ün ortalama yoğunluğu 0,7 g/cm3, dönüş süresi 11 saat, yani Jüpiter'inkiyle hemen hemen aynı ve sıkıştırması 0,098'dir. Satürn, Jüpiter'den bir buçuk kat daha fazla sıkıştırılmıştır ve gezegenleri bir teleskopla gözlemlerken bunu fark etmek kolaydır: Satürn'ün sıkışması dikkat çekicidir.

Dev gezegenlerin hızlı dönüşü, yalnızca vücutlarının şeklini ve dolayısıyla gözlenen disklerinin şeklini değil aynı zamanda görünüşünü de belirler: Dev gezegenlerin bulutlu yüzeyi, ekvator boyunca uzanan farklı renkteki şeritlerden oluşan bölgesel bir yapıya sahiptir. . Gaz akışları saatte yüzlerce kilometreye varan hızlarda hızla hareket eder; karşılıklı yer değiştirmeleri kayma kararsızlığına neden olur ve Coriolis kuvvetiyle birlikte dev girdaplar oluşturur. Uzaktan bakıldığında Jüpiter'deki Büyük Kırmızı Nokta, Satürn'deki Büyük Beyaz Oval ve Neptün'deki Büyük Karanlık Nokta görülebilmektedir. Jüpiter'deki antisiklon Büyük Kırmızı Nokta (GRS) özellikle ünlüdür. Bir zamanlar BKP şimdikinin iki katı büyüklüğündeydi; Galileo'nun çağdaşları tarafından zayıf teleskoplarıyla görülmüştü. Bugün BCP söndü, ancak devasa bir gaz kütlesini kapladığı için bu girdap neredeyse 400 yıldır Jüpiter'in atmosferinde yaşıyor. Boyutu küreden daha büyüktür. Böylesine büyük bir gaz kütlesi bir kez dönmeye başladıktan sonra artık durmayacak. Gezegenimizde siklonlar yaklaşık bir hafta yaşıyor ve orada yüzyıllarca sürüyor.

Herhangi bir hareket enerjiyi dağıtır, bu da bir kaynak gerektirdiği anlamına gelir. Her gezegenin iki grup enerji kaynağı vardır - iç ve dış. Dışarıdan gezegene bir güneş radyasyonu akışı yağıyor ve meteoroidler düşüyor. İçeriden bakıldığında, gezegen radyoaktif elementlerin bozunması ve gezegenin kendisinin yerçekimsel sıkışması (Kelvin-Helmholtz mekanizması) nedeniyle ısınıyor. . Her ne kadar Jüpiter'e düşen ve güçlü patlamalara neden olan büyük nesneler görmüş olsak da (Shoemaker-Levy 9 Kuyruklu Yıldızı), bunların çarpma sıklığına ilişkin tahminler, bunların getirdikleri ortalama enerji akışının güneş ışığının getirdiğinden önemli ölçüde daha az olduğunu göstermektedir. Öte yandan iç enerji kaynaklarının rolü belirsizdir. Ağır refrakter elementlerden oluşan karasal gezegenler için tek iç ısı kaynağı radyoaktif bozunmadır, ancak katkısı Güneş'ten gelen ısıyla karşılaştırıldığında ihmal edilebilir düzeydedir.

Dev gezegenlerde ağır elementlerin oranı önemli ölçüde daha düşüktür, ancak daha kütlelidirler ve sıkıştırılmaları daha kolaydır, bu da yerçekimi enerjisinin salınmasını ana ısı kaynağı haline getirir. Ve devler Güneş'ten uzaklaştırıldığı için, iç kaynak dış kaynağın rakibi haline gelir: bazen gezegen kendisini Güneş'in ısıttığından daha fazla ısıtır. Güneş'e en yakın dev olan Jüpiter bile (tayfın kızılötesi bölgesinde) Güneş'ten aldığından %60 daha fazla enerji yayar. Ve Satürn'ün uzaya yaydığı enerji, gezegenin Güneş'ten aldığından 2,5 kat daha fazla.

Yerçekimi enerjisi, hem gezegenin bir bütün olarak sıkıştırılması sırasında hem de iç kısmının farklılaşması sırasında açığa çıkar, yani daha yoğun madde merkeze indiğinde ve oradan daha fazla "yüzer" yer değiştirdiğinde. Her iki etki de muhtemelen iş başındadır. Mesela çağımızda Jüpiter yılda yaklaşık 2 cm kadar küçülüyor. Ve oluşumundan hemen sonra iki kat daha büyüktü, daha hızlı büzüldü ve önemli ölçüde daha sıcaktı. Çevresinde, Galilean uydularının özelliklerinin de gösterdiği gibi, küçük bir güneş rolü oynadı: gezegene ne kadar yakınsa, o kadar yoğundurlar ve uçucu elementleri o kadar az içerirler (dünyadaki gezegenlerin kendileri gibi). Güneş Sistemi).

Gezegenin bir bütün olarak sıkıştırılmasına ek olarak, iç mekanın farklılaşması da yerçekimsel enerji kaynağında önemli bir rol oynar. Madde yoğun ve yüzer olarak ikiye ayrılır ve yoğun madde batarak potansiyel yerçekimi enerjisini ısı şeklinde serbest bırakır. Muhtemelen, her şeyden önce, bu yoğunlaşmadır ve ardından helyumun yüzen hidrojen katmanları boyunca düşmesinin yanı sıra hidrojenin kendisinin faz geçişleridir. Ancak daha ilginç olaylar da olabilir: örneğin, karbonun kristalleşmesi - bir elmas yağmuru (!), ancak çok az karbon olduğu için çok fazla enerji açığa çıkarmaz.

Dev gezegenlerin iç yapısı şimdiye kadar sadece teorik olarak incelenmiştir. Derinliklerine doğrudan girme şansımız çok az ve sismolojik yöntemler yani akustik sondaj henüz bunlara uygulanmadı. Belki bir gün onları nötrinolar kullanarak aydınlatmayı öğrenebiliriz, ancak bu henüz çok uzakta.

Neyse ki, maddenin davranışı, dev gezegenlerin iç kısımlarında geçerli olan basınç ve sıcaklıklarda laboratuvar koşullarında zaten iyi bir şekilde incelenmiştir ve bu, içlerinin matematiksel modellenmesi için temel oluşturmaktadır. Gezegenlerin iç yapısına ilişkin modellerin yeterliliğini izlemeye yönelik yöntemler vardır. Kaynakları derinlerde bulunan manyetik ve yerçekimi olmak üzere iki fiziksel alan, gezegeni çevreleyen uzaya girerek uzay sondası aletleriyle ölçülebilmektedir.

Manyetik alanın yapısı birçok bozucu faktörden (gezegenlere yakın plazma, güneş rüzgarı) etkilenir, ancak yerçekimi alanı yalnızca gezegenin içindeki yoğunluk dağılımına bağlıdır. Bir gezegenin gövdesi küresel simetrik olandan ne kadar farklı olursa, yerçekimi alanı da o kadar karmaşık olur ve içerdiği harmonikler de o kadar fazla olur; bu da onu basit Newton'cu olandan ayırır. GM/R 2 .

Uzak gezegenlerin çekim alanını ölçmeye yarayan araç, kural olarak, uzay sondasının kendisidir, daha doğrusu onun gezegen alanındaki hareketidir. Sonda gezegenden ne kadar uzakta olursa, hareketi o kadar zayıf olur ve gezegenin alanı ile küresel simetrik alan arasındaki küçük farklılıklar ortaya çıkar. Bu nedenle sondayı gezegene mümkün olduğu kadar yakın bir yere fırlatmak gerekiyor. Bu amaçla, yeni Juno sondası (NASA) 2016 yılından bu yana Jüpiter'in yakınında görev yapıyor. Daha önce hiç görülmemiş bir kutupsal yörüngede uçuyor. Kutupsal bir yörüngede, yerçekimi alanının daha yüksek harmonikleri daha belirgindir çünkü gezegen sıkıştırılmıştır ve sonda ara sıra yüzeye çok yaklaşmaktadır. Yerçekimi alanının genişlemesinin daha yüksek harmoniklerini ölçmeyi mümkün kılan şey budur. Ancak aynı nedenden ötürü, sonda yakında işini bitirecek: Jüpiter'in radyasyon kuşaklarının en yoğun bölgelerinden uçuyor ve ekipmanı bundan büyük zarar görüyor.

Jüpiter'in radyasyon kuşakları devasadır. Yüksek basınç altında, gezegenin bağırsaklarındaki hidrojen metalleşir: elektronları genelleşir, çekirdeklerle teması kaybolur ve sıvı hidrojen bir elektrik iletkeni haline gelir. Süper iletken ortamın devasa kütlesi, hızlı dönüş ve güçlü konveksiyon - bu üç faktör, dinamo etkisi nedeniyle manyetik alanın oluşmasına katkıda bulunur. Güneş'ten uçan yüklü parçacıkları yakalayan devasa bir manyetik alanda, devasa radyasyon kuşakları oluşuyor. En yoğun kısımlarında iç Galile uydularının yörüngeleri bulunur. Dolayısıyla insan Europa yüzeyinde bir gün bile, Io'da ise bir saat bile yaşamadı. Bir uzay robotunun bile orada olması kolay değil.

Jüpiter'e daha uzak olan Ganymede ve Callisto bu anlamda araştırma için çok daha güvenli. Bu nedenle Roscosmos'un gelecekte bir sonda göndermeyi planladığı yer burasıdır. Her ne kadar buzul altı okyanusuyla Avrupa çok daha ilginç olsa da.

Buz devleri Uranüs ve Neptün, gaz devleri ile karasal gezegenlerin ortasında yer alıyor gibi görünüyor. Jüpiter ve Satürn ile karşılaştırıldığında daha küçük boyuta, kütleye ve merkezi basınca sahiptirler, ancak nispeten yüksek ortalama yoğunlukları daha yüksek oranda CNO grubu elementlerine işaret eder. Uranüs ve Neptün'ün geniş ve devasa atmosferleri çoğunlukla hidrojen-helyumdan oluşur. Altında, genellikle buzlu manto olarak adlandırılan, amonyak ve metanla karıştırılmış sulu bir manto bulunur. Ancak gezegen bilim adamları genellikle CNO grubunun kimyasal elementlerini ve bunların bileşiklerini (H 2 O, NH 3, CH 4, vb.) toplu hallerini değil "buzlar" olarak adlandırırlar. Yani manto çoğunlukla sıvı olabilir. Ve altında nispeten küçük bir demir-taş çekirdek yatıyor. Uranüs ve Neptün'ün derinliklerindeki karbon konsantrasyonu Satürn ve Jüpiter'inkinden daha yüksek olduğundan, buzlu mantolarının tabanında kristallerin, yani elmasların yerleştiği bir sıvı karbon tabakası bulunabilir.

Dev gezegenlerin iç yapısının aktif olarak tartışıldığını ve hala oldukça fazla rakip modelin bulunduğunu vurgulayayım. Uzay sondalarından alınan her yeni ölçüm ve yüksek basınçlı tesislerdeki laboratuvar simülasyonlarının her yeni sonucu, bu modellerin revizyonuna yol açmaktadır. Atmosferin çok sığ katmanlarındaki ve yalnızca Jüpiter yakınındaki parametrelerin doğrudan ölçümünün Galileo'dan (NASA) bırakılan bir sonda tarafından yalnızca bir kez gerçekleştirildiğini hatırlatmama izin verin. Ve geri kalan her şey dolaylı ölçümler ve teorik modellerdir.

Uranüs ve Neptün'ün manyetik alanları gaz devlerinin manyetik alanlarından daha zayıf, ancak Dünya'nın manyetik alanlarından daha güçlüdür. Uranüs ve Neptün'ün yüzeyindeki alan indüksiyonu yaklaşık olarak Dünya yüzeyindekiyle aynı olmasına rağmen (gauss kesirleri), hacim ve dolayısıyla manyetik moment çok daha fazladır. Buz devlerinin manyetik alanının geometrisi, Dünya, Jüpiter ve Satürn'ün basit dipol şekli özelliğinden çok uzak, çok karmaşıktır. Bunun olası nedeni, Uranüs ve Neptün'ün mantosunun nispeten ince, elektriksel olarak iletken bir katmanında, konveksiyon akımlarının yüksek derecede simetriye sahip olmadığı (katmanın kalınlığı yarıçapından çok daha az olduğu için) bir manyetik alanın üretilmesidir. .

Dışsal benzerliklerine rağmen Uranüs ve Neptün'e ikiz denemez. Bu, farklı ortalama yoğunlukları (sırasıyla 1,27 ve 1,64 g/cm3) ve derinliklerdeki farklı ısı salınım oranları ile kanıtlanmaktadır. Uranüs, Güneş'e Neptün'den bir buçuk kat daha yakın olmasına ve dolayısıyla ondan 2,5 kat daha fazla ısı almasına rağmen Neptün'den daha soğuktur. Gerçek şu ki Neptün, derinliklerinde Güneş'ten aldığından daha fazla ısı yayar, Uranüs ise neredeyse hiçbir şey yaymaz. Uranüs'ün iç kısmından yüzeye yakın ısı akışı yalnızca 0,042 ± 0,047 W/m2'dir ve bu, Dünya'nınkinden (0,075 W/m2) bile daha azdır. Uranüs güneşe en uzak olmasa da güneş sistemindeki en soğuk gezegendir. Bu onun garip "yanlara" dönüşüyle ​​mi alakalı? Mümkün.

Şimdi gezegen halkalarından bahsedelim.

Herkes “halkalı gezegenin” Satürn olduğunu biliyor. Ancak dikkatli bir gözlem yapıldığında tüm dev gezegenlerin halkaları olduğu ortaya çıkıyor. Dünya'dan fark edilmeleri zordur. Örneğin, Jüpiter'in halkasını teleskopla görmüyoruz, ancak uzay sondası gezegene gece tarafından baktığında onu arka ışıkta fark ediyoruz. Bu halka, boyutu ışığın dalga boyuyla karşılaştırılabilecek kadar koyu ve çok küçük parçacıklardan oluşur. Pratik olarak ışığı yansıtmazlar, ancak onu iyi bir şekilde dağıtırlar. Uranüs ve Neptün ince halkalarla çevrilidir.

Genel olarak hiçbir gezegenin aynı halkaları yoktur; hepsi farklıdır.

Şaka yollu olarak Dünya'nın da bir halkası olduğunu söyleyebilirsiniz. Yapay. Sabit yörüngeye fırlatılan birkaç yüz uydudan oluşur. Bu resim sadece durağan uyduları değil, aynı zamanda düşük yörüngelerdeki uyduların yanı sıra yüksek eliptik yörüngelerdeki uyduları da göstermektedir. Ancak coğrafi halka, arka planlarına karşı oldukça belirgin bir şekilde öne çıkıyor. Ancak bu bir fotoğraf değil çizimdir. Henüz hiç kimse Dünya'nın yapay halkasını fotoğraflamayı başaramadı. Sonuçta toplam kütlesi küçüktür ve yansıtıcı yüzeyi ihmal edilebilir düzeydedir. Halkadaki uyduların toplam kütlesinin 10 m büyüklüğünde bir asteroide eşdeğer olan 1000 ton olması pek olası değildir. Bunu dev gezegenlerin halkalarının parametreleriyle karşılaştırın.

Halkaların parametreleri arasında herhangi bir ilişki olduğunu fark etmek oldukça zordur. Satürn'ün halkalarının malzemesi kar gibi beyazdır (%60 albedo), geri kalan halkalar ise kömürden daha siyahtır (A = %2-3). Tüm halkalar incedir ancak Jüpiter'inki oldukça kalındır. Her şey parke taşlarından yapılmıştır, ancak Jüpiter toz parçacıklarından yapılmıştır. Halkaların yapısı da farklıdır: Bazıları bir gramofon plakına (Satürn), diğerleri matryoshka şeklindeki halka yığınına (Uranüs), diğerleri bulanık, dağınıktır (Jüpiter) ve Neptün'ün halkaları hiç kapalı değildir. ve kemerlere benziyor.

Halkaların nispeten küçük kalınlığına kafamı dolayamıyorum: yüzbinlerce kilometre çapındaki kalınlıkları onlarca metreyle ölçülüyor. Hiç bu kadar hassas nesneleri elimizde tutmamıştık. Satürn'ün halkasını bir yazı kağıdına benzetirsek, bilinen kalınlığıyla kağıt bir futbol sahası büyüklüğünde olur!

Gördüğümüz gibi, tüm gezegenlerin halkaları parçacıkların bileşimi, dağılımları ve morfolojileri bakımından farklılık gösterir - her dev gezegenin, kökenini henüz anlamadığımız kendine özgü bir dekorasyonu vardır. Tipik olarak halkalar gezegenin ekvator düzleminde bulunur ve gezegenin kendisinin ve ona yakın uydu grubunun dönüşüyle ​​aynı yönde döner. Eski zamanlarda gökbilimciler halkaların sonsuz olduğuna, gezegenin doğduğu andan itibaren var olduklarına ve sonsuza kadar orada kalacaklarına inanıyorlardı. Artık bakış açısı değişti. Ancak hesaplamalar, halkaların çok dayanıklı olmadığını, parçacıklarının yavaşlayarak gezegene düştüğünü, buharlaşarak uzayda dağıldığını ve uyduların yüzeyine yerleştiğini gösteriyor. Yani dekorasyon uzun ömürlü olsa da geçicidir. Gökbilimciler artık halkanın gezegenin uydularının çarpışması veya gelgit nedeniyle bozulması sonucu oluştuğuna inanıyor. Belki de Satürn'ün halkası en genç olanıdır, bu yüzden bu kadar büyük ve uçucu maddeler (kar) açısından zengindir.

Ve böylece iyi bir kameraya sahip iyi bir teleskop fotoğraf çekebilir. Ancak burada hala ringde neredeyse hiçbir yapı göremiyoruz. Karanlık bir "boşluk" uzun zamandır fark ediliyordu: İtalyan gökbilimci Giovanni Cassini tarafından 300 yıldan fazla bir süre önce keşfedilen Cassini boşluğu. Boşlukta hiçbir şey yok gibi görünüyor.

Halkanın düzlemi gezegenin ekvatoruyla çakışıyor. Aksi olamaz, çünkü simetrik yassı bir gezegenin ekvator boyunca yer çekimi alanında potansiyel bir deliği vardır. 2004'ten 2009'a kadar çekilen bir dizi fotoğrafta, Satürn'ün ekvatorunun yörünge düzlemine 27° eğik olması ve Dünya'nın her zaman bu düzleme yakın olması nedeniyle Satürn'ü ve halkasını farklı açılardan görüyoruz. 2004 yılında kesinlikle halkaların düzlemindeydik. Onlarca metre kalınlıkta yüzüğün kendisini göremediğimizi anlıyorsunuz. Ancak gezegenin diskindeki siyah şerit dikkat çekiyor. Bu, bulutların üzerindeki bir halkanın gölgesidir. Bizim için görülebilir çünkü Dünya ve Güneş Satürn'e farklı yönlerden bakıyor: Biz tam olarak halkanın düzlemine bakıyoruz, ancak Güneş biraz farklı bir açıdan aydınlatıyor ve halkanın gölgesi halkanın bulutlu katmanına düşüyor. gezegen. Eğer gölge varsa halkanın içinde oldukça yoğun bir madde var demektir. Halkanın gölgesi yalnızca Satürn'deki ekinokslarda, Güneş tam olarak kendi düzlemindeyken kaybolur; ve bu bağımsız olarak halkanın küçük kalınlığını gösterir.

Satürn'ün halkalarına birçok eser ayrılmıştır. Elektromanyetik alan denklemleriyle ünlü olan James Clerk Maxwell, halkanın fiziğini araştırdı ve onun tek bir katı nesne olamayacağını, küçük parçacıklardan oluşması gerektiğini, aksi takdirde merkezkaç kuvvetinin onu parçalayacağını gösterdi. ayrı. Her parçacık kendi yörüngesinde uçar; gezegene ne kadar yakınsa o kadar hızlıdır.

Herhangi bir konuya farklı bir perspektiften bakmak her zaman faydalıdır. Doğrudan ışıkta siyahlığı, halkada bir "düşmeyi" gördüğümüz yerde, burada maddeyi görüyoruz; bu sadece farklı bir tür, ışığı farklı şekilde yansıtıyor ve dağıtıyor

Uzay sondaları bize Satürn'ün halkasının resimlerini gönderdiğinde, onun ince yapısına hayran kaldık. Ancak 19. yüzyılda Fransa'daki Pic du Midi Gözlemevi'ndeki seçkin gözlemciler tam olarak bu yapıyı gözleriyle gördüler, ancak o zamanlar kimse onlara gerçekten inanmadı çünkü onlardan başka kimse bu incelikleri fark etmemişti. Ancak Satürn'ün halkasının tam da bu olduğu ortaya çıktı. Yıldız dinamiği uzmanları, halkanın bu ince radyal yapısına, halka parçacıklarının, Satürn'ün halka dışındaki büyük uyduları ve halka içindeki küçük uydularla rezonans etkileşimi açısından bir açıklama arıyorlar. Genel olarak yoğunluk dalgaları teorisi bu görevin üstesinden gelir ancak yine de tüm detayları açıklamaktan uzaktır.

Üstteki fotoğraf yüzüğün gündüz tarafını gösteriyor. Sonda halkanın düzlemi boyunca uçuyor ve alttaki fotoğrafta gece tarafıyla bize nasıl döndüğünü görüyoruz. Cassini bölümündeki malzeme gölge taraftan oldukça görünür hale geldi ve halkanın parlak kısmı ise yoğun ve opak olduğu için tam tersine karardı. Karanlığın olduğu yerde parlaklık ortaya çıkar çünkü küçük parçacıklar ışığı yansıtmaz, ancak ileri doğru dağıtır. Bu görüntüler, maddenin her yerde olduğunu, yalnızca farklı boyut ve yapıdaki parçacıkların olduğunu gösteriyor. Bu parçacıkları hangi fiziksel olgunun ayırdığını henüz gerçekten anlamıyoruz. Üstteki görüntü Satürn'ün uydularından biri olan Janus'u göstermektedir.

Uzay aracının Satürn'ün halkasına yakın uçmasına rağmen hiçbirinin halkayı oluşturan gerçek parçacıkları görmeyi başaramadığı söylenmelidir. Sadece genel dağılımlarını görüyoruz. Tek tek blokları görmek mümkün değildir; aparatın ringe fırlatılması riski yoktur. Ama bir gün bunun yapılması gerekecek.

Satürn'ün gece tarafından bakıldığında, halkaların doğrudan ışıkta görülmeyen, hafifçe görülebilen kısımları hemen ortaya çıkıyor.

Bu gerçek renkli bir fotoğraf değil. Buradaki renkler, belirli bir alanı oluşturan parçacıkların karakteristik boyutunu göstermektedir. Kırmızı küçük parçacıklardır, turkuaz ise daha büyüktür.

O sırada halka Güneş'e doğru döndüğünde, büyük homojensizliklerin gölgeleri halka düzlemine düşüyordu (en üstteki fotoğraf). Buradaki en uzun gölge Mimas uydusundan geliyor ve ekteki büyütülmüş resimde gösterilen çok sayıda küçük tepe henüz net bir açıklama alamadı. Bunlardan kilometre büyüklüğündeki çıkıntılar sorumludur. Bazılarının en büyük taşlardan gelen gölgeler olması mümkündür. Ancak gölgelerin yarı düzenli yapısı (aşağıdaki fotoğraf), yerçekimi dengesizliğinden kaynaklanan parçacıkların geçici birikimleriyle daha tutarlıdır.

Uydular, "bekçi köpekleri" veya "sürü köpekleri" olarak adlandırılan bazı halkalar boyunca uçarlar ve bunlar, yerçekimi sayesinde bazı halkaların bulanıklaşmasını önler. Üstelik uyduların kendisi de oldukça ilginç. Biri ince bir halkanın içinde, diğeri dışarıda hareket eder (örneğin Janus ve Epimetheus). Yörünge dönemleri biraz farklıdır. İçteki gezegene daha yakındır ve bu nedenle yörüngesinde daha hızlı döner, dıştaki uyduyu yakalar ve karşılıklı çekim nedeniyle enerjisini değiştirir: dıştaki yavaşlar, içteki hızlanır ve yörüngeleri değiştirirler - Yavaşlayan bir alçak yörüngeye, hızlanan ise alçaktan yüksek bir yörüngeye gider. Böylece birkaç bin devrim yapıyorlar ve sonra tekrar yer değiştiriyorlar. Örneğin Janus ve Epimetheus 4 yılda bir yer değiştiriyor.

Birkaç yıl önce Satürn'ün hiç şüphe edilmeyen en uzak halkası keşfedildi. Bu halka, yüzeyinden uçup uydunun yörüngesi boyunca alanı dolduran Phoebe ayına bağlı. Bu halkanın dönme düzlemi, uydunun kendisi gibi gezegenin ekvatoruyla bağlantılı değildir, çünkü büyük mesafe nedeniyle Satürn'ün yerçekimi bir nokta nesnenin alanı olarak algılanır.

Her dev gezegenin bir uydu ailesi vardır. Jüpiter ve Satürn bunlar açısından özellikle zengindir. Bugün Jüpiter'de 69, Satürn'de 62 tane var ve düzenli olarak yenileri keşfediliyor. Uydular için alt kütle ve boyut sınırı resmi olarak belirlenmemiştir, bu nedenle Satürn için bu sayı keyfidir: gezegenin yakınında 20-30 metre boyutunda bir nesne bulunursa, o zaman bu nedir - gezegenin bir uydusu mu yoksa bir uydu mu? yüzüğün parçacığı mı?

Herhangi bir büyük kozmik cisim ailesinde, her zaman büyük olanlardan daha çok küçük olanlar vardır. Gezegensel uydular istisna değildir. Küçük uydular, kural olarak, çoğunlukla buzdan oluşan düzensiz şekilli bloklardır. Boyutları 500 km'den küçük olduğundan yer çekimi nedeniyle kendilerine küresel bir şekil veremezler. Dıştan asteroitlere ve kuyruklu yıldız çekirdeklerine çok benzerler. Muhtemelen birçoğu böyledir, çünkü gezegenden çok kaotik yörüngelerde uzaklaştılar. Gezegen onları yakalayabilir ve bir süre sonra kaybedebilir.

Küçük asteroit benzeri uydulara henüz pek aşina değiliz. Mars'ın yakınındaki bu tür nesneler, diğerlerine (iki küçük uydusu Phobos ve Deimos) göre daha ayrıntılı olarak incelenmiştir. Phobos'a özellikle dikkat edildi; Hatta yüzeyine bir sonda göndermek bile istediler ama henüz işe yaramadı. Herhangi bir kozmik bedene ne kadar yakından bakarsanız, o kadar çok gizem içerir. Phobos bir istisna değildir. Yüzeyi boyunca uzanan tuhaf yapılara bakın. Oluşumlarını açıklamaya çalışan çeşitli fiziksel teoriler zaten mevcuttur. Bu küçük çukur ve oluklardan oluşan çizgiler meridyenlere benzer. Ancak henüz hiç kimse bunların oluşumuna ilişkin fiziksel bir teori önermedi.

Tüm küçük uydular çok sayıda darbe izi taşır. Zaman zaman birbirleriyle ve uzaktan gelen cisimlerle çarpışıp ayrı parçalara bölünürler, hatta birleşebilirler. Bu nedenle uzak geçmişlerini ve kökenlerini yeniden inşa etmek kolay olmayacaktır. Ancak uydular arasında, ekvator düzleminde onun yanında hareket ettikleri ve büyük olasılıkla onunla ortak bir kökene sahip oldukları için gezegenle genetik olarak ilişkili olanlar da var.

Büyük gezegen benzeri uydular özellikle ilgi çekicidir. Jüpiter'de bunlardan dördü var; bunlar sözde "Galilean" uydularıdır - Io, Europa, Ganymede ve Callisto. Güçlü Titan, büyüklüğü ve kütlesiyle Satürn'den öne çıkıyor. Bu uydular, iç parametreleri bakımından gezegenlerden neredeyse ayırt edilemez. Sadece Güneş etrafındaki hareketleri daha da büyük cisimler, yani ana gezegenler tarafından kontrol ediliyor.

Burada önümüzde Dünya ve Ay, yanımızda ise bir ölçekte Satürn'ün uydusu Titan var. Yüzeyinde büyük sıvı metan, etan ve propan "denizleri" bulunan, yoğun bir atmosfere sahip harika küçük bir gezegen. Titan'ın yüzey sıcaklığında (-180 °C) sıvı halde olan sıvılaştırılmış gaz denizleri. Çok çekici bir gezegen, çünkü üzerinde çalışmak kolay ve ilginç olacak - atmosfer yoğundur, kozmik ışınlardan güvenilir bir şekilde korur ve bileşim olarak Dünya atmosferine yakındır, çünkü oksijenden yoksun olmasına rağmen esas olarak nitrojenden oluşur. . Atmosfer basıncı neredeyse Dünya'dakiyle aynı, hatta biraz daha fazla olduğu için orada vakumlu giysilere gerek yok. Sıkı giyinin, sırtınızda bir oksijen tüpü bulundurun, Titan üzerinde kolayca çalışacaksınız. Bu arada, bu, yüzeyine bir uzay aracının indirilmesinin mümkün olduğu tek uydudur (Ay dışında). Cassini (NASA, ESA) gemisiyle oraya taşınan Huygens'ti ve iniş oldukça başarılıydı.

İşte Titan'ın yüzeyinde çekilen tek fotoğraf. Sıcaklık düşük olduğundan bloklar çok soğuk su buzudur. Bundan eminiz çünkü Titan'ın büyük bir kısmı su buzundan oluşuyor. Renk kırmızımsı-kırmızımsıdır; doğaldır ve Titan atmosferinde güneş ultraviyole radyasyonunun etkisi altında oldukça karmaşık organik maddelerin genel adı "tholins" altında sentezlenmesinden kaynaklanmaktadır. Bu maddelerin bulanıklığı, esas olarak turuncu ve kırmızı renkleri yüzeye ileterek onları oldukça güçlü bir şekilde dağıtır. Bu nedenle Titan coğrafyasını uzaydan incelemek oldukça zordur. Radar yardımcı olur. Bu anlamda durum Venüs'e benziyor. Bu arada, Titan'daki atmosferik dolaşım da Venüs tipindedir: her yarımkürede güçlü bir siklon.

Diğer dev gezegenlerin uyduları da orijinaldir. Bu Jüpiter'in en yakın uydusu Io. Dünya'ya Ay ile aynı uzaklıkta olmasına rağmen Jüpiter bir devdir, yani uydusuna çok güçlü etki eder. Jüpiter'in iç kısmı eridi ve üzerinde birçok aktif volkan (siyah noktalar) görüyoruz. Volkanların çevresinde emisyonların balistik yörüngeleri takip ettiği görülebilir. Sonuçta, orada neredeyse hiç atmosfer yok, bu yüzden yanardağdan atılan şey bir parabolde (veya bir elipste?) Uçuyor. Io'nun yüzeyindeki düşük yerçekimi, yüksek emisyonlar için koşullar yaratıyor: 250-300 km yukarı, hatta doğrudan uzaya!

Jüpiter'in ikinci uydusu Europa'dır. Antarktika'mız gibi buz kabuğuyla kaplı. 25-30 km kalınlığında olduğu tahmin edilen kabuğun altında sıvı su okyanusu bulunmaktadır. Buz yüzeyi çok sayıda antik çatlakla kaplıdır. Ancak buzul altı okyanusunun etkisi altında buz katmanları, dünya kıtalarının sürüklenmesini anımsatacak şekilde yavaşça hareket ediyor.

Buzdaki çatlaklar zaman zaman açılıyor ve çeşmelerden su fışkırıyor. Artık bunu kesin olarak biliyoruz çünkü çeşmeleri Hubble Uzay Teleskobu'nu kullanarak gördük. Bu, Avrupa'nın sularını keşfetme olasılığının önünü açıyor. Bununla ilgili zaten bir şeyler biliyoruz: Manyetik alanın gösterdiği gibi, iyi bir elektrik iletkeni olan tuzlu sudur. Sıcaklığı muhtemelen oda sıcaklığına yakındır, ancak biyolojik bileşimi hakkında hala hiçbir şey bilmiyoruz. Bu suyu alıp analiz etmek istiyorum. Ve bu amaçla seferler zaten hazırlanıyor.

Ayımız da dahil olmak üzere gezegenlerin diğer büyük uyduları daha az ilgi çekici değildir. Aslında bağımsız bir uydu gezegen grubunu temsil ediyorlar.

Burada aynı ölçekte en büyük uydular Merkür ile karşılaştırmalı olarak gösterilmektedir. Hiçbir şekilde ondan aşağı değiller ve doğaları gereği bazıları daha da ilginç.