Почему меркурий не является самой горячей планетой в солнечной системе?

Самая горячая планета Солнечной системы — Topkin

Наверняка многим еще со школы известно, что около небесного светила вращается восемь планет, одна из которых – самая горячая планета Солнечной системы. И таковой является вовсе не Меркурий, расположенный поблизости от Солнца. Самой горячей считается планета Венера, которая расположена второй от нашего небесного светила.

Какова температура на Венере?

Самой горячей планетой солнечной системы Венера считается за температуру на поверхности, которая может составлять от 460-ти до 480-ти градусов. В среднем получается, что температура на этой планете равна 475-ти градусам (хватит, чтобы с легкостью плавить свинец либо олово). Причем на более близко расположенном к небесному светилу Меркурии средняя температура равняется лишь 426-ти градусам. Поскольку на поверхности данной планеты нет атмосферы, то температурный режим там способен отклоняться на сотни градусов.

Поддерживать более-менее среднюю температуру на поверхности Венеры позволяет углекислый газ. Плотная атмосфера планеты позволяет температуре поверхности быть на пятьсот градусов больше, чем, если бы такая атмосфера отсутствовала.

Как была открыта Венера?

В давние времена люди думали, что эта планета – это две звезды, которые появлялись утром и вечером. Однако потом стало ясно, что она является одной планетой, вращающейся вокруг нашего небесного светила. Когда Солнце еще не было столь ярким, Венера тоже не была слишком горячей. На ней даже присутствовали океаны жидкости. Однако живительная влага испарялась, способствуя возникновению парникового эффекта. Таковому сейчас способствует солнечное излучение и углекислый газ. В настоящее время Венера очень сильно перегрета из-за такого эффекта, и процесс нагревания продолжается. Сегодня всем известно, что жизни на планете нет, ведь при отсутствии кислорода невозможно жить.

Что означает название планеты?

Эта планета была названа в честь древнеримской богини любви. Довольно любопытен тот факт, что это единственная планета, которую назвали женским именем. Возможно, Венеру назвали так за то, что она светила гораздо ярче всех планет, известных на тот момент астрономам. В переводе с латинского название «Венера» означает «Вечерняя звезда» или «Люцифер» (сатана в христианстве).

Каковы особенности планеты?

Вторая по расположению к Солнцу планета Венера совсем немного поменьше нашей планеты Земля. Из-за почти одинаковых размеров, плотности, массы и составу эти планеты даже именуются близнецами. Однако на данных параметрах их сходство заканчивается.

Самая горячая планета Солнечной системы расположилась в ста восьми миллионах километров от Солнца. Вокруг нее нет никаких спутников. День здесь длится примерно 243 земных суток. За 225 таких же суток планета делает оборот около небесного светила. Поверхность Венеры отличается твердостью, большим числом кратеров и вулканическими пейзажами. Вращается она в обратном направлении, из чего следует, что восход Солнца происходит на западе, а заход – на востоке.

Атмосфера Венеры очень тяжелая и даже «адская». Давление на ней превышает в девяносто раз давления, присутствующего на Земле. Поверхность Венеры не имеет никакой жидкости, а объясняется все высочайшей температурой, которая вызывает процесс выкипания и испарения. Также планета имеет горные хребты и долины, которые, по мнению ученых, образовались при поднятии на поверхность горячих материалов, что и привело к деформации поверхности.

Исследования планеты

Поскольку Венера – горячая планета, то может сложиться мнение, что исследовать ее практически невозможно. Однако ученым удалось получить сведения о планете – исследовали Венеру свыше сорока космических аппаратов. Интересные снимки удалось «добыть» советскому космическому аппарату, который имел одноименное с планетой название. Аппарат «Венера13» смог пробыть на планете в течение 127-ми минут (было это в 1981г.). С его помощью были сделаны цветные изображения поверхности Венеры.

Все аппараты, которые отправлялись для изучения Венеры, могли находиться на поверхности не более двух часов. По истечении этого времени зонды уничтожались высочайшей температурой. Представление о 98-ми процентах поверхности Венеры было получено в девяностых годах. Но и сегодня планета создает немалый интерес для ученых, которые продолжают исследовать крупные объекты Солнечной системы.

Знакомство с Солнечной системой

Солнечная система является частью спиралевидной галактики — Млечного пути. В самом ее центре находится Солнце – самый большой обитатель Солнечной системы. Солнце – это горячая звезда, состоящая из газов – водорода и гелия. Оно производит огромное количество тепла и энергии, без которых жизнь на нашей планете была бы просто невозможна. Солнечная система возникла пять млрд. лет назад в результате сжатия газопылевого облака.

Млечный путь

Центральное тело нашей планетной системы — Солнце (по астрономической классификации — желтый карлик), сосредоточило в себе 99,866% всей массы Солнечной системы. Оставшиеся 0,134% вещества представлены девятью большими планетами и несколькими десятками их спутников (в настоящее время их открыто более 100), малыми планетами — астероидами (примерно 100 тысяч), кометами (около 1011 объектов), огромным количеством мелких фрагментов — метеороидов и космической пылью. Все эти объекты объединены в общую систему мощной силой притяжения превосходящей массы Солнца.

Планеты земной группы составляют внутреннюю часть Солнечной системы. Планеты-гиганты образуют ее внешнюю часть. Промежуточное положение занимает пояс астероидов, в котором сосредоточена большая часть малых планет.

Фундаментальной особенностью строения Солнечной системы является то, что все планеты обращаются вокруг Солнца в одном направлении, совпадающем с направлением осевого вращения Солнца, и в том же направлении они обращаются вокруг своей оси. Исключение составляют Венера, Уран и Плутон, осевое вращение которых противоположно солнечному. Существует корреляция между массой планеты и скоростью осевого вращения. В качестве примеров достаточно упомянуть Меркурий, сутки которого составляют около 59 земных суток, и Юпитер, который успевает сделать полный оборот вокруг своей оси менее, чем за 10 часов.

Планеты солнечной системы

Сколько существует планет?

Планеты и их спутники:

1. Меркурий,
2. Венера,
3. Земля (спутник Луна),
4. Марс (спутники Фобос и Деймос),
5. Юпитер (63 спутника),
6. Сатурн (49 спутника и кольца),
7. Уран (27 спутника),
8. Нептун (13 спутников).

• Астероиды,
• Объекты пояса Койпера (Квавар и Иксион),
• Карликовые планеты (Церера, Плутон, Эрида),
• Объекты облака Орта (Седна, Оркус),
• Кометы (комета Галлея),
• Метеорные тела.

Чем отличается земная группа?

К планетам земной группы традиционно относят Меркурий, Венеру, Землю и Марс (в порядке удаления от Солнца). Орбиты этих четырёх планет расположены до Главного пояса астероидов. Эти планеты объединяют в одну группу также из-за схожести их физических свойств — они имеют небольшие размеры и массы, средняя плотность их в несколько раз превосходит плотность воды, они медленно вращаются вокруг своих осей, у них мало или совсем нет спутников (у Земли — один, у Марса — два, у Меркурия и Венеры — ни одного).

Планеты земного типа или группы отличаются от планет-гигантов меньшими размерами, меньшей массой, большей плотностью, более медленным вращением, гораздо более разрежёнными атмосферами (на Меркурии атмосфера практически отсутствует, поэтому его дневное полушарие сильно накаляется. Температура у планет земной группы значительно выше чем у гигантов (на Венере до плюс 500 С). Элементные составы планет земной группы и планет-гигантов также резко отличаются друг от друга. Юпитер и Сатурн состоят их водорода и гелия примерно в той же пропорции, что и Солнце. У планет земной группы имеется много тяжелых элементов. Земля в основном состоит из железа (35 %), кислорода (29 %) и кремния (15 %). Наиболее распространенные соединения в коре — окислы алюминия и кремния. Таким образом, элементный состав Земли резко отличается от солнечного.

Какие есть планеты-гиганты?

К планетам-гигантам относятся Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Эти планеты обладают большими размерами, но небольшой плотностью из-за своего газового состава из водорода и гелия. Тем не менее примерно 98 % суммарной массы планет Солнечной системы приходится на массу планет-гигантов!  Тепловой поток из центра Юпитера и Сатурна немного превосходит поток энергии, получаемой планетой от Солнца, тогда как тепловой поток из центра Земли пренебрежимо мал по сравнению с потоком энергии, получаемой Землей от Солнца.Эти планеты удалены на большие расстояния от Солнца, поэтому самые дальние из них — Нептун и Уран, содержат большое количество льда и именуются ледяными гигантами.

Размеры планет солнечной системы

Планеты данного типа обладают большим количеством спутников, в отличие от планет земной группы, и обладают высокой скоростью вращения. Спутниками называются небольшие тела, вращающиеся вокруг планет. Область между планетами наполнена небольшими твердыми частицами и разреженными газами.

Наглядная модель Солнечной системы

Планеты — гиганты

Существуют четыре газовых гиганта, располагающихся за орбитой Марса: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Они находятся во внешней Солнечной системе. Отличаются своей массивностью и газовым составом.

Планеты солнечной системы, масштаб не соблюден

Юпитер

Пятая по счёту от Солнца и крупнейшая планета нашей системы. Радиус её – 69912 км, она в 19 раз больше Земли и всего в 10 раз меньше Солнца. Год на Юпитере не самый долгий в солнечной системе, длится 4333 земных суток (неполных 12 лет). Его же собственные сутки имеют продолжительность около 10 земных часов. Точный состав поверхности планеты пока определить не удалось, однако известно, что криптон, аргон и ксенон имеются на Юпитере в гораздо больших количествах, чем на Солнце.

Юпитер, снимок зонда Вояджер-1

Существует мнение, что один из четырёх газовых гигантов на самом деле – несостоявшаяся звезда. В пользу этой теории говорит и самое большое количество спутников, которых у Юпитера много – целых 67. Чтобы представить себе их поведение на орбите планеты, нужна достаточно точная и чёткая модель солнечной системы. Самые крупные из них – Каллисто, Ганимед, Ио и Европа. При этом Ганимед является крупнейшим спутником планет во всей солнечной системе, радиус его составляет 2634 км, что на 8% превышает размер Меркурия, самой маленькой планеты нашей системы. Ио отличается тем, что является одним из трёх имеющих атмосферу спутников.

Сатурн

Вторая по размерам планета и шестая по счёту в Солнечной системе. В сравнении с остальными планетами, наиболее схожа с Солнцем составом химических элементов. Радиус поверхности равен 57350 км, год составляет 10 759 суток (почти 30 земных лет). Сутки здесь длятся немногим дольше, чем на Юпитере – 10,5 земных часов. Количеством спутников он ненамного отстал от своего соседа – 62 против 67. Самым крупным спутником Сатурна является Титан, так же, как и Ио, отличающийся наличием атмосферы. Немного меньше него по размеру, но от этого не менее известные – Энцелад, Рея, Диона, Тефия, Япет и Мимас. Именно эти спутники являются объектами для наиболее частого наблюдения, и потому можно сказать, что они наиболее изучены в сравнении с остальными.

Сатурн, снимок космического аппарата Кассини в 2007 году

Долгое время кольца на Сатурне считались уникальным явлением, присущим только ему. Лишь недавно было установлено, что кольца имеются у всех газовых гигантов, но у остальных они не настолько явно видны. Их происхождение до сих пор не установлено, хотя существует несколько гипотез о том, как они появились. Кроме того, совсем недавно было обнаружено, что неким подобием колец обладает и Рея, один из спутников шестой планеты.

Уран

Седьмая по счету и третья по размеру планета, радиус которой составляет 25267 км. Справедливо считается самой холодной планетой среди остальных, температура достигает -224 градусов по Цельсию. Продолжительность года — 30 685 суток в земном исчислении (почти 84 года), сутки же ненамного меньше земных – 17 с небольшим часов. Из-за сильной наклонности оси планеты, иногда создается впечатление, будто она не вращается, как остальные небесные тела нашей системы, а катится, подобно шару. Это может наблюдать любой, кого интересует астрономия, геометрическая модель солнечной системы наглядно продемонстрирует этот эффект.

Уран — снимок Вояджера-2 в 1986 году

Спутников у него гораздо меньше, чем у соседнего Сатурна, всего 27. Наиболее известны Титания, Ариэль, Оберон, Умбриэль и Миранда. Они не настолько крупны, как спутники.

Примечательно, что ведя наблюдения за Ураном в свой телескоп, астроном Уильям Гершель сначала не понял, что он наблюдает за планетой, будучи уверен, что он видит комету.

Нептун

Размером восьмая планета солнечной системы очень близка к своему ближайшему соседу, Урану. Радиус Нептуна равняется 24547 км. Год на планете равняется 60 190 суток (приблизительно 164 земных года). В атмосфере зафиксированы самые сильные ветра в нашей системе, скорость которых достигает 260 м/с.

Нептун, вид с Вояджера-2

По сравнению с остальными планетами-гигантами спутников у него совсем мало – всего 14. Самые известные из них – Тритон, третий в солнечной системе спутник, имеющий атмосферу, Протей и Нереида.

Примечательно, что это – единственная из планет, которая была открыта не благодаря наблюдениям, а с помощью математических расчётов.

Планеты Солнечной системы
Карликовые планеты	Плутон· Церера· Хаумеа· Макемаке· Эрида
Планеты Земной группы	Меркурий· Венера· Земля· Марс
Газовые гиганты	Юпитер· Сатурн· Уран· Нептун

Сатурн с «пригородами»

Сатурн

Не менее заманчив с точки зрения фотоискусства, конечно, Сатурн со своими блистательными кольцами. Особый интерес может представлять необычная буря у северного полюса планеты, имеющая форму почти правильного шестиугольника со сторонами почти по 14 тыс. км.

Но для нормального отдыха Сатурн совсем не приспособлен. В общем и целом, это такой же газовый гигант, как Юпитер, только хуже. Атмосфера здесь холодная и плотная, а местные ураганы могут двигаться быстрее звука и быстрее пули – зафиксирована скорость более 1600 км/ч.

А вот климат спутника Сатурна Титана может привлечь целую толпу олигархов. Дело, правда, вовсе не в удивительной мягкости погоды. Титан – единственное известное нам небесное тело, на котором имеется круговорот жидкости, как на Земле. Только роль воды здесь играют… жидкие углеводороды.

Те самые вещества, которые на Земле составляют главное богатство страны – природный газ (метан) и другие горючие соединения – на Титане присутствуют в избытке, в жидкой форме: для этого тут достаточно холодно (-162О C). Метан клубится в облаках и проливается дождями, наполняет реки, которые впадают в почти полноценные моря… Качать – не перекачать!

Меркурий самая маленькая планета в Солнечной системе

Планета сформировалась 4,5 млрд. лет назад. Свое название получила в честь римского бога торговли. Меркурий уступает в размере Земле, его диаметр меньше в 2,5 раза. При этом скорость движения по орбите превышает земную в 1,6 раз. Это самая быстрая планета в Солнечной системе.

Сравнение размеров планет Солнечной системы. Credit: сiclo2elcastrogecs.blogspot.com

История исследования

Первые сведения о наблюдении за Меркурием датируются XIV в. до н.э. Ассирийские ученые в своих астрологических таблицах назвали небесное тело «прыгающей планетой».

Древние египтяне называли планету по именам богов — Сет и Горус; греки — Стилбон, Искрящийся; китайские мудрецы — Утренняя звезда, индусы — Будха.

Европейским ученым в эпоху Средневековья исследовать Меркурий было непросто. В северных широтах его можно было видеть только на заре. Даже в периоды наилучшей видимости неяркую звездочку было трудно наблюдать на фоне светлого неба. Коперник говорил, что для этого требуются терпение и хитрость.

Галилео Галилей первым изучал Меркурий при помощи телескопа. В XIX в. астрономы рассчитывали периоды вращения, картографировали поверхность.

Выдающийся ученый Галилео Галилей сделал много открытий в астрономии. Credit: vashurok.ru

Использование космических аппаратов и развитие новых методов исследований (радиолокационных, радиоастрономических) позволили приумножить знания о далекой планете. Но и сейчас проблемы, связанные с близостью Солнца, преодолеть трудно.

Первая межпланетная станция с автоматической системой управления «Маринер-10» долетела до Меркурия в 1974 г. Благодаря материалам, полученным с американской станции, были сделаны и обработаны на компьютере тысячи снимков, составлена карта поверхности.

В августе 2004 г. был запущен второй автоматический аппарат «Мессенджер». В 2008 г. он впервые облетел Меркурий, а в 2011 г. стал его искусственным спутником.

В 2018 г. ESA (Европейское Космическое Агентство) отправило в сторону Меркурия ракету с исследовательскими аппаратами на борту. Добраться до Меркурия они должны к 2025 г.

Самый большой в мире телескоп «Хаббл» планетологи не рискуют использовать для наблюдения. Близость светила опасна: аппаратура может получить повреждения, исправить которые будет невозможно.

В Роскосмосе прорабатываются проекты запуска космического зонда, который будет называться «Меркурий-П», с последующей посадкой на поверхность.

Цель миссии «Меркурий-П» — исследование грунта Меркурия. Credit: pavlonews.info

Особенности строения

Меркурий имеет форму шара. Поверхность изрыта кратерами — следами «бомбардировки» твердыми телами из космоса. Самый большой из них имеет размеры 1525 км×1315 км. Равнины сложены из базальтовых пород, которые изливались из недр.

Толщина коры — 100-130 км.

Мантия сформирована из силикатных материалов со сложным химическим составом. Ее толщина достигает 600 км.

Железно-никелевое ядро (радиус 1800 км) находится в жидком состоянии. Концентрация железа выше, чем у других планет.

Внутреннее строение Меркурия. Credit: comp-pro.ru

Температура на поверхности меняется резко из-за разреженности атмосферы, близкого расположения к Солнцу и медленного вращения вокруг собственной оси. Разница дневной и ночной температур огромна: максимальная температура днем +430°C; ночью поверхность охлаждается до -170°C.

Аномальная прецессия орбиты и движение планеты

Наблюдения за движением Меркурия помогли астрономам и математикам найти подтверждение теории тяготения Эйнштейна.

Астроном Леверье заметил, что истинное движение планеты отличается от расчетного.

Смещение перигелия пытались объяснить существованием неизвестной планеты, оказывающей влияние на Меркурий. Ей даже дали название — Вулкан, но так и не обнаружили.

После проведения дополнительных расчетов ученые пришли к выводу, что причина несоответствия — неточность ньютоновского закона всемирного тяготения.

Перемещение Меркурия по орбите планетологи считают особенным. Двигаясь по вытянутой эллиптической орбите со скоростью около 48 км/с планета совершает оборот вокруг Солнца за 88 земных суток.

Оборот вокруг своей оси равен 59 дням, т. е. меркурианские сутки в 1,5 раза короче меркурианского года.

Скорость осевого вращения постоянна, а орбитальная скорость изменяется.

Еще одна особенность отличает Меркурий: на планете не меняются времена года, т. к. ось вращения расположена перпендикулярно по отношению к плоскости орбиты.

Самая большая планета — Юпитер

Юпитер представляет собой крупнейшую по размеру газовую планету. По удаленности от Солнца он выступает пятой планетой, а его орбита расположилась сразу за астероидным поясом Марса.

По своему составу он напоминает Солнце: 89% его атмосферы занимает водород, а 11% — гелий.

Согласно предположениям ученых, у Юпитера есть твердое ядро, которое составляет в объеме 1,5 диаметра Земли. Тем не менее, оно как минимум в 20 раз плотнее. Даже если бы на Юпитере существовала твердая поверхность, опуститься на нее было бы невозможно из-за давления атмосферы.

Скорость ветра на нем может превышать 600 км/ч. Ими в большей степени управляет внутреннее тепло, а не солнечное, как на Земле.

Благодаря своей сильной магнитосфере Юпитер имеет множество спутников, из которых были открыты только 70. Все они имеют разные размеры.

Самые крупные из них:

• Европа;
• Ио;
• Ганимед;
• Каллисто.

Всех их открыл Галилео Галилей в 1610 г.

Расстояние между Землей и Юпитером меняется от 588 до 967 млн км.

На нем не наблюдается смены времен года, т. к. ось его вращения перпендикулярна орбите. Он отличается самым быстрым вращением вокруг своей оси, период которого у экватора составляет почти 10 часов.

Крупнейшая газовая планета. Credit: sciencepop.ru.

Поражающие габариты

Его диаметр по экватору — 143 000 км (земной — 12 742 км). Вторая по величине планета, Сатурн, также является газовым гигантом. Ее диаметр составляет 120 000 км.

Масса Юпитера составляет 1,9×10^27 кг. Эта третья по величине и весу планета из всех изученных во Вселенной. Самой крупной планетой считается НАТР-Р-32b, которая была открыта в 2011 г. Она расположена в созвездии Андромеды, как и Tres-4b, — вторая по величине после НАТР-Р-32b.

Юпитер составляет 318 масс Земли. Для сравнения, Солнце весит как 1050 Юпитеров.

Площадь этого газового гиганта в 122 раза превышает земную. При этом нужно учитывать, что ее поверхность состоит из газов, которые при приближении к ядру уплотняются, переходя в жидкое состояние, а затем в металл.

Эфемерная поверхность

Юпитер имеет самую мощную атмосферу и магнитосферу, которая в 20 000 раз превышает земную.

Атмосфера его состоит из гелия и водорода.

В ней в малых количествах присутствуют такие элементы, как:

• метан;
• аммиак;
• вода;
• сероводород.

У этой планеты отсутствует твердая поверхность. Вглубь этого газового шара можно спускаться долго, при этом давление будет постоянно нарастать.

Газ постепенно переходит из одного состояния в другое:

• превращается в туман;
• переходит в промежуточное полужидкое состояние;
• становится жидким водородом;
• уплотняется до металлического состояния.

Но четкие границы перехода из одного состояния в другое отсутствуют, т. к. между ними существует много промежуточных стадий. Атмосфера Юпитера простирается в высоту на 5 000 км (отсчет ведется от условной поверхности, где водород имеет жидкую консистенцию).

Состав Юпитера. Credit: v-kosmose.com.

Облака и пятна

Полосы, которые видны на нем из космоса, созданы благодаря скоплениям облаков. Они закручиваются в спирали под воздействием мощных ветров (поясов), движущихся в различных направлениях.

В состав облаков входят такие химические компоненты:

• сульфид аммония;
• вода;
• кристаллизованный аммиак.

Благодаря такому составу они приобретают различные оттенки. Кроме того, они располагаются на различной высоте в атмосфере. Между этих облаков проходят удары мощных молний, которые не могут сравниться по силе с земными.

Главная особенность Юпитера

Кроме того, атмосфера этого гиганта достаточно агрессивная: на ней буйствуют вихри и ураганы разных масштабов. Крупнейший ураган во всей Солнечной системе называется Глаз Юпитера, или Большое Красное Пятно. Его размеры позволяют разглядеть его даже в телескоп средней мощности (любительский). Он активен на протяжении нескольких столетий, но в последний период наблюдается небольшой спад его активности. Размер его составляет 15×30 тыс. км, что в 2 раза превышает размер Земли.

Красновато-оранжевый оттенок этого пятна ученые объясняют наличием в нем фосфора и других химических соединений.