Астраномія
Выдавец: Выдавецтва БДУ
Памер: 224с.
Мінск 2003
7. Арбіты большасці спадарожнікаў планет блізкія да кругавых. Рух спадарожнікаў па арбітах адбываецца ў тым жа напрамку, у якім планеты рухаюцца вакол Сонца. Арбіты буйных спадарож-нікаў у асноўным маюць малы нахіл да плоскасці экватараў сваіх
ПАРАЎНАЛЬНАЯ ПЛАНЕТАЛОГІЯ
планет.
Пералічаныя асаблівасці неабходна ўлічваць пры пабудове мадэлі (тэорыі) фарміравання ўсяго комплексу цел Сонечнай сістэмы, якое адбывалася мільярды гадоў таму.
3. Паходжанне Сонечнай сістэмы. Для пабудовы тэорыі пахо-джання Сонечнай сістэмы неабходна ведаць узрост нябесных цел. Узрост цвёрдых цел вызначаецца па суадносінах утрымання ізатопаў свінцу (РЬ206 і РЬ207), якія ўтварыліся ў пародах пры радыеактыўным распадзе ізатопаў урану (U238 і U235), і прыроднага ізатопа свінцу (РЬ204). Паводле гэтага метаду, узрост найстаражытнейшых парод Зямлі дасягае 4,64 млрд гадоў. Аналіз парод, якія дастаўлены з Ме-сяца, адпавядае ўзросту ад 2 да 4,5 млрд гадоў. Узрост жалезных і ка-менных метэарытаў ацэньваецца ад 0,5 да 5 млрд гадоў. Узрост асоб-
74
ных зорак і Сонца вызначаецца на аснове тэорыі будовы і эвалю-
цыі зорак. Для Сонца гэта прыблізна 5 млрд гадоў, што супадае
з узростам іншых цел сістэмы. Адсюль вынікае, што Сонца і пла-
ПАРАЎНАЛЬНАЯ ПЛАНЕТАЛОПЯ
IV
Рыс. 12.3. Гіпотэза ўтварэння Сонеч-най сістэмы П. Лапласа
неты сфарміраваліся з аднаго вобла-ка пылу і газу.
Упершыню ідэя аб утварэнні Сонца і планет з рэчыва адзінай газавай туманнасці была сфармуля-вана 1. Кантам у 1755 г. і дапраца-вана П. Лапласам у 1796 г. Паводле гэтай гіпотэзы Сонечная сістэма ўтварылася з вярчальнага газавага воблака, якое сціскалася пад уздзе-яннем гравітацыі і распадалася на фрагменты (рыс. 12.3). Аднак гэтая гіпотэза была беспадстаўнай з-за мноства супярэчнасцей. Вынікі фізіка-хімічных даследаванняў ме-тэарытаў і зямных парод падказ-валі, што гэтыя целы ўтварыліся не з газавых згусткаў, а з цвёрдага рэчыва. У 1944 г. сістэматычнай распрацоўкай тэорыі ўтварэння планет з цвёрдых часцінак калясо-нечнага дапланетнага воблака за-няўся О. Ю. Шміт. Гэтая тэорыя развіваецца і ў наш час.
Можна вылучыць наступныя ас-ноўныя этапы паходжання і ранняй эвалюцыі Сонечнай сістэмы:
1. Каля 4,6 млрд гадоў таму ад-быўся выбух звышновай зоркі па-блізу ад месца нараджэння Сонеч-най сістэмы. Ударная хваля ад выбуху распаўсюдзілася ў касміч-най прасторы. Пад яе ўздзеяннем пачало згушчацца газапылавое воблака, якое складалася з вадаро-ду, гелію і розных па саставе часці-нак, што ўтрымлівалі металы, а так-сама рэдкія ізатопы цяжкіх хімічных элементаў. У ім утварыліся ўшчыль-ненні, узбагачаныя рэчывам звышно-
75
вай зоркі. Ушчыльненне, якое спачатку павольна вярцелася пад ўздзеяннем сіл гравітацыі, пачало сціскацца і пераўтварацца ў дыс-кападобнае газапылавое воблака. (Пазней у цэнтры гэтага дыска-падобнага воблака ўтворыцца маладое Сонца.)
2. Паступова ў дыску газапылавога воблака маленькія пылінкі пачалі аб’ядноўвацца і захопліваць газы з навакольнай прасторы. 3 дробных часцінак утвараліся больш буйныя камякі, менавіта з якіх і фарміраваліся зародкі будучых планет (памерамі ў некалькі кіла-метраў) — планецезімалі, а пазней і самі планеты. Ва ўнутранай зоне лёгкія элементы (вадарод, гелій) пад уздзеяннем светлавога ціску пакідалі цэнтральныя часткі дыска і пераходзілі на перыфе-рыю. Таму паблізу ад Сонца планецезімалі фарміраваліся цалкам з камяністых мінералаў і злучэнняў металаў і ў рэшце рэшт пераў-тварыліся ў планеты зямнога тыпу. Часцінкі ў сярэдняй халоднай зоне пакрываліся лёдам, ядры будучых планет-гігантаў хутка раслі, захопліваючы навакольны газ. У самай халоднай знешняй частцы дыска рэчыва, якое кандэнсавалася, было амаль цалкам ледзяным. Мноства асобных ледзяных планецезімалей і глыб утварылі ядры камет і аб’екты пояса Койпера.
Планеты зямной групы амаль дасягнулі сваіх памераў прыклад-на праз 100 млн гадоў.
3. Далейшае гравітацыйнае сцісканне падымала тэмпературу ў нетрах протапланет да тэмпературы плаўлення жалеза. 3 гэтага часу цяжкія кампаненты пачалі аддзяляцца і імкнуцца да цэнтра планет, а больш лёгкія рэчывы — падымацца да паверхні. На пра-цягу мільярдаў гадоў прадаўжалася ўтварэнне кары — знешняга слоя планет зямной групы. Разаграванне Зямлі, напрыклад, супра-ваджалася выдзяленнем газаў і вадзяной пары. Паступова вадзяная пара кандэнсавалася і ўтварала моры і акіяны, а газы — атмасфе-ру. Паводле саставу першасная атмасфера істотна адрознівалася ад сучаснай.
У планет-гігантаў утвараліся напачатку масіўныя цвёрдыя ядры. Гэты працэс запатрабаваў найменей часу ў Юпітэра — ён працягваўся 30 млн гадоў. У Сатурна працэс утварэння працягваў-ся 200 млн гадоў, у Урана і Нептуна — каля 1 млрд гадоў. Юпі-тэр і Сатурн хутка набіралі масу, паглыналі адначасова і пылінкі, і газы. Планеты-гіганты складаюцца пераважна з вадароду і ге-лію. Уран і Нептун сфарміраваліся за кошт ледзяных планецезі-малей.
Спадарожнікі планет, якія рухаюцца ў напрамку вярчэння пла-неты, з’явіліся ў выніку тых жа працэсаў, што і самі планеты. Спадарожнікі, якія рухаюцца ў адваротным напрамку, былі захоп-лены планетай.
ПАРАЎНАЛЬНАЯ ПЛАНЕТАЛОГІЯ
IV
ПАРАЎНАЛЬНАЯ ПЛАНЕТАЛОГІЯ
Пытанні і практыкаванні
1. Што разумеюць пад Сонечнай сістэмай? 2. Што называюць плане-тай? Якія планеты ўваходзяць у склад Сонечнай сістэмы? 3. Адзначце ас-ноўныя асаблівасці будовы Сонечнай сістэмы. 4. Якія планеты адносяць да планет зямнога тыпу? Дайце іх абагульненую характарыстыку. 5. Якія планеты адносяць да планет-гігантаў? Дайце іх абагульненую характары-стыку. 6. Як з дапамогай радыеактыўнага распаду вызначаюць узрост па-род Зямлі? Які ўзрост найстаражытнейшых парод Зямлі? Мінералаў, якія прывезены з Месяца? Метэарытаў, якія ўпалі на Зямлю? 7. У чым сут-насць гіпотэз 1. Канта, П. Лапласа, О. Ю. Шміта аб паходжанні Сонца і планет? 8. Адзначце асноўныя этапы паходжання і ранняй эвалюцыі Со-нечнай сістэмы.
ПЛАНЕТЫ ЗЯМНОЙ ГРУПЫ
1. Меркурый. Меркурый — самая блізкая да Сонца планета (рыс. 13.1). Яна пастаянна «хаваецца» ў сонечных прамянях, таму яе цяжка назіраць.
Па памерах і масе Меркурый больш блізкі да Месяца, чым да Зямлі. У Меркурыя няма атмасферы, яго паверхня не абароне-на ад пякучых прамянёў Сонца днём і касмічнага холаду ноччу. Удзень на паверхні планеты тэмпература падымаецца да +430 °C, а ўначы апускаецца да —170 °C. Перапад тэмператур адбываецца
Рыс. 13.1. Меркурый
павольна, таму што сонечныя суткі на Мерку-рыі роўныя 176 зямным.
Уся камяністая паверхня Меркурыя пакры-та шматлікімі кратэрамі (рыс. 13.2). Большасць з іх утварыліся ў выніку падзення метэарытаў.
Рыс. 13.2. Басейн Калорыс на Меркурыі
77
ПАРАМЕТРЫ МЕРКУРЫЯ
Зорная 0,0 Дыяметр 4875 км
велічыня па экватары
Сярэдняя 57,9 млн км Маса (Зямля = 1) 0,055
да Сонца 0,387 а.а. Сярэдняя шчыльнасць 5,4-10’ кг/м3
Перыяд абарачэння вакол Сонца 88 зямных сутак Сіла прыцягнення на экватары (Зямля = 1) 0,38
Перыяд вярчэння вакол восі 58,8 зямных сутак Тэмпература паверхні ад-170 да + 430 °C
ПАРАЎНАЛЬНАЯ ПЛАНЕТАЛОГІЯ
Кратэры на картах Меркурыя назва-ны ў гонар славутых прадстаўнікоў сусветнай культуры: Бетховен, Гамер, Дастаеўскі, Пушкін, Талстой і інш.
Вугал нахілу восі вярчэння Мер-курыя перпендыкулярны яго арбіце, таму дно каляпалярных кратэраў ніколі не асвятляецца Сонцам. Гэтыя зоны з’яўляюцца сховішчамі вадзя-нога лёду, перамяшанага з горнай пародай.
Горы, якія сустракаюцца на Меркурыі, дасягаюць вышыні ўсяго
Рыс. 13.3. Крутыя ўступы на паверх-ні Меркурыя
2—4 км. На планеце выяўлены ўступы вышынёй 2—3 км, што цяг-
нуцца на сотні кіламетраў (рыс. 13.3).
ўтварэнні планеты з-за нераўнамерна-га сціскання ў працэсе ахаладжэння.
Паблізу ад паверхні Меркурыя выяўлены атамы гелію і вадароду, а таксама аргону і натрыю. Крыніцай іх з’яўляюцца сонечны вецер і рэчы-ва планеты, якое награваецца і абпра-мяняецца Сонцам.
Магнітнае поле планеты надзвы-чай малое, яго напружанасць у 100 раз меншая за зямную.
2. Венера. Венера — другая ад Сонца планета Сонечнай сістэмы (рыс. 13.4). Яна амаль такіх жа паме-раў, як і Зямля, а яе маса складае больш за 80 % ад зямной масы. На небе яна назіраецца раніцай ці вечарам
Магчыма, яны з’явіліся пры
Рыс. 13.4. Венера. Фотаздымак зроблены ва ультрафіялетавых пра-мянях
78
ПАРАЎНАЛЬНАЯ ПЛАНЕТАЛОГІЯ
£ ПАРАМЕТРЫ ВЕНЕРЫ
Зорная велічыня -4,4 Дыяметр па экватары 12 104 км
Сярэдняя 108,2 млн км Маса (Зямля = 1) 0,816
да Сонца 0,723 а. а. Сярэдняя шчыльнасць 5,2-103 кг/м3
Перыяд абарачэння вакол Сонца 224,7 зямных сутак Сіла прыцягнення на экватары (Зямля = 1) 0,9
Перыяд вярчэння вакол восі 243 зямных сутак Тэмпература паверхні 470 °C
IV
Рыс. 13.5. Венера. Раён Гор Макс-вела: вялікі кратэр дыяметрам каля 100 км
Рыс. 13.6. Гара Маат — патухлы вул-кан на Венеры
у выглядзе вельмі яркага свяціла. Шчыльная атмасфера Венеры доўга захоўвала таямніцы яе паверхні. Ву-чоныя яшчэ ў сярэдзіне XX ст. ду-малі, што ўся планета пакрыта тра-пічнымі лясамі. Аднак савецкія касмічныя апараты «Венера», якія дасягнулі паверхні планеты, сфата-графавалі мёртвую распаленую пу-стыню. Тэмпература паверхні дася-гае 470 °C і амаль не змяняецца на працягу сутак. Шчыльныя воблакі прапускаюць мала сонечнага свят-ла і ствараюць «змрочную» асветле-насць нават тады, калі Сонца зна-ходзіцца высока над гарызонтам.
Большую частку паверхні зай-маюць раўніны. Самыя высокія горы, якія падымаюцца на 11 км над сярэднім узроўнем паверхні, — Горы Максвела. На Венеры выяў-лены кратэры дыяметрам да со-цень кіламетраў (рыс. 13.5). Буй-ныя кратэры названы ў гонар славутых жанчын свету (Ахматава, Войніч, Дункан, Арлова) ці проста жаночымі імёнамі (Антаніна, Ва-лянціна, Зоя, Ірына, Нана, Воля і інш.). Шырокія ўзвышшы-маце-рыкі маюць назвы: Зямля Афра-дыты, Зямля Іштар, Зямля Лады і інш.
Каля 500 млн гадоў таму на Венеры адбылася глабальная геала-гічная катастрофа. Сотні тысяч дзеючых вулканаў выверглі вялі-кую колькасць лавы, якая накрыла ўсю паверхню планеты. Самы вы-сокі патухлы вулкан (рыс. 13.6) — гара Маат, названая так у гонар егіпецкай багіні ісціны і парад-ку, ~ уздымаецца над навакольнай раўнінай амаль на 8 км. Асобныя вулканы дасягаюць вышыні 3 км пры шырыні каля падножжа 500 км. Шматлікія застылыя пузы-ры лавы маюць купалападобную форму (рыс. 13.7).
КНІГІ ОНЛАЙН
