Астраномія
Выдавец: Выдавецтва БДУ
Памер: 224с.
Мінск 2003
85
ПАРАМЕТРЫ ЮПІТЭРА
Зорная велічыня -2,7
Сярэдняя 778,3 млн км
адлегласць
да Сонца 5,203 а. а.
Перыяд абарачэння вакол Сонца 11,86 зямнога года
Перыяд вярчэння вакол восі 9,93 гадз
Дыяметр па экватары 142 800 км
Маса (Зямля = 1) 318
Сярэдняя шчыльнасць 1,3-10’ кг/м’
Сіла прыцягнення
на экватары 2,6
(Зямля = 1)
Тэмпература
верхняга слоя воблакаў
ПАРАЎНАЛЬНАЯ ПЛАНЕТАЛОГІЯ
Самую загадкавую структуру воблакаў мае Юпітэр. У экватары-яльнай зоне (ад +9 да —9°) газавыя цячэнні накіраваны строга з захаду на ўсход. Скорасць руху газавых мас дасягае 100 м/с. Паблізу ад шырот ад +20° да -20° рэчыва ру-хаецца ў адваротным напрамку, з усходу на захад, са скорасцю каля 50 м/с. Паміж асноўнымі цячэннямі існуюць віхры і струмені.
Светлыя і цёмныя палосы ў ат-масферы Юпітэра тлумачацца роз-нымі зонамі ціску: светлыя — гэта
Рыс. 14.1. Юпітэр. Фатаграфія атры-мана касмічным апаратам «Касіні». На фоне планеты добра бачны спада-рожнік Іо
зоны высокага ціску, а цёмныя — нізкага. Цёплыя газы падымаюц-ца ўгару, дасягаюць верхняй мяжы воблакаў, дзе астываюць і трап-ляюць у суседнія палосы з нізкім ціскам.
Даследаванні міжпланетнай касмічнай станцыі «Галілео» пака-залі, што ветры ў атмасферы Юпітэра могуць рухацца са скорас-цю да 180 м/с і выклікаюцца ўнут-ранай крыніцай цяпла. Гэтыя ветры падобныя на рэактыўныя струмені.
Для Юпітэра, як і для ўсіх пла-нет-гігантаў, характэрныя светлыя і цёмныя авальныя плямы. Найбольш прыкметная з іх — Вялікая Чырво-ная пляма (рыс. 14.2), якую назіра-юць на працягу ўжо трох стагоддзяў. Гэта вялікі і надзвычай устойлівы віхар, падобны на зямны ўраган.
Рыс. 14.2. Вялікая Чырвоная пляма на Юпітэры
86
Рыс. 14.3. Трапічны цыклон над Паўднёвай Амерыкай
Для параўнання мы прывялі зробленую з космасу фатаграфію (рыс. 14.3) тра-пічнага ўрагану над Паўднёвай Амеры-кай. На абодвух здымках добра бачныя турбулентныя патокі.
У палярных воблаках Юпітэра на-зіраецца з’ява, падобная на зямное паўночнае ззянне (рыс. 14.4).
Уяўленні аб унутранай будове пла-нет-гігантаў атрыманы на аснове на-зіранняў і тэарэтычных мадэлей, якія грунтуюцца на ўласцівасцях вадароду.
Рыс. 14.4. Паўночнае ззянне на Юпітэры. Фотаздымак Касмічнага тэлескопа Хабла
На дне атмасферы Юпітэра, якая ўшчыльняецца ўглыб на 1500 км, знаходзіцца слой вадкага вадароду. Далей атмасфера пераходзіць у асаблівы газавадкі стан.
На ўзроўні 0,77 радыуса планеты пачынаецца абалонка, дзе вадарод на-бывае ўласцівасці металу. Тут ён сціскаецца так моцна (да 4-1012 Па), што электроны пакідаюць свае атамы і свабодна перамяшчаюцца. Гэта пры-водзіць да з’яўлення магнітнага поля Юпітэра, напружанасць якога на мяжы воблачнага слоя ў 12 разоў большая, чым у зямнога магнітнага поля.
У цэнтры Юпітэра знаходзіцца цвёрдае ядро, якое складаецца з ак-сідаў крэмнію, магнію і жалеза з да-
Рыс. 14.5. Сістэма кольцаў Юпітэра
мешкамі. Дыяметр унутранага ядра — каля 25 тыс. км, тэмпература ў яго цэнтры складае 23 000 К. Такая вы-сокая тэмпература тлумачыцца па-вольным гравітацыйным сцісканнем планеты.
У 1979 г. касмічныя апараты «Во-яджэр-1» і «Вояджэр-2» выявілі ў Юпі-тэра кольцы (рыс. 14.5). Яны склада-юцца з вельмі дробных пылінак (0,2—200 мкм), якія паступова пада-юць у атмасферу Юпітэра, а іх месца займаюць іншыя, якія ўтвараюцца пры
сутыкненні малых спадарожнікаў,
87
асабліва Амальтэі, з метэарытнымі целамі.
2. Сатурн. Сатурн — другая па велічыні планета-гігант, абкружаная прыгожымі кольцамі (рыс. 14.6). Дыск планеты прыкметна спляс-каны каля полюсаў. Гэта выкліка-на тым, што ў Сатурна самая нізкая шчыльнасць сярод усіх пла-нет Сонечнай сістэмы.
Кольцы Сатурна заўважыў яшчэ Галілео Галілей: у 1610 г. ён прыкмеціў паабапал дыска не-зразумелыя прыдаткі. Але толькі ў 1655 г. Крысціян Гюйгенс выявіў тонкае плоскае кальцо, якое не датыкаецца да планеты. 3 Зямлі ў тэлескоп можна заўважыць не-калькі кольцаў аддзеленых адно ад аднаго цёмнымі прамежкамі.
На аснове спектральных дасле-даванняў у 1895 г. рускі вучоны A. А. Белапольскі ўстанавіў, што кольцы не маналітныя, а склада-
Рыс. 14.6. Сатурн. Фатаграфія атры-мана Касмічным тэлескопам Хабла
Рыс. 14.7. Тонкая структура кольцаў Сатурна (колеры не натуральныя — яны падкрэсліваюць адрозненні міне-ралагічнага саставу кольцаў)
ПАРАЎНАЛЬНАЯ ПЛАНЕТАЛОГІЯ
юцца з асобных дробных цел. Здымкі, атрыманыя касмічным апаратам «Вояджэр-2», паказалі, што сістэму кольцаў утвараюць
тысячы вузкіх колцаў, кожнае з якіх складаецца з бясконцага мно-
ства абломкаў лёду памерамі ад найдрабнейшых пылінак да не-калькіх метраў. Таўшчыня кольцаў, бачная з рабра, не перавышае 2 км, а таўшчыня асобнага колца — не больш за 30 м.
ПАРАМЕТРЫ САТУРНА
Зорная велічыня 0,7 Дыяметр па экватары 120 536 км
Сярэдняя 1427 млн км Маса (Зямля = 1) 95,1
адлегласць да Сонца 9,54 а. а. Сярэдняя шчыльнасць 0,7 10’ кг/м3
Перыяд абарачэння вакол Сонца 29,46 зямнога года Сіла прыцягнення на экватары 1,1 (Зямля = 1)
Перыяд вярчэння вакол восі 10,65 гадз Тэмпература верхняга слоя воблакаў -170 “С
Ячэйкі з цыркулюючымі вадародам і геліем
Каменнае ядро
Металічны вадарод з кро-пелькамі гелію
88
ПАРАУНАЛЬНАЯ ПЛАНЕТАЛОГІЯ
Плоскасць кольцаў размешчана ў плоскасці экватара Сатурна, якая мае нахіл 27° да плоскасці арбіты. Пры руху Сатурна па арбі-це кольцы захоўваюць сваё месцазнаходжанне ў прасторы і двойчы за адзін абарот планеты вакол Сонца паварочваюцца да Зямлі сваім рабром. 3-за сваёй малой таўшчыні ў невялікія тэлескопы яны ў гэты час не бачныя. Дыяметр знешняга краю колца складае 272 тыс. км, унутранага— 144 тыс. км. Сумарная маса кольцаў скла-дае каля 3-І0-! масы Сатурна.
Напружанасць магнітнага поля Сатурна блізкая да зямной.
3. Уран. Уран — трэцяя па велічыні планета-гігант. Планета мае вельмі прыгожы зеленавата-блакітнаваты колер (рыс. 14.8). Гэта тлу-мачыцца асаблівасцямі складу атмасферы планеты і яе тэмперату-рай. Пры тэмпературы —217 °C (гл. табл. 14.1) у верхніх слаях ва-дародна-геліевай атмасферы ўтварылася метанавая смуга. Метан добра паглынае чырвоныя прамяні і адбівае блакітныя і зялёныя. Таму планета набыла прыгожы бірузовы колер. У атмасферы Урана не назіраецца ніякіх прыкметных узбурэнняў.
Рыс. 14.8. Уран. Фатаграфія атрыма-на Касмічным тэлескопам Хабла
У 1977 г. былі адкрыты кольцы Урана. Здымкі, зробленыя «Вояджэ-рам-2» у 1986 г., пацвердзілі іх існа-ванне. Уран абкружаны адзінаццаццю вузкімі кольцамі, якія размешчаны ў плоскасці экватара на адлегласці ад 42 да 51,4 тыс. км (ці 1,65— 2,02 радыуса) ад цэнтра планеты. Тыповая шырыня кольцаў ад 1 да 8 км, толькі ў самага вялікага яна вагаецца ад 22 да 93 км. Таўшчыня кольцаў не перавышае 1 км. Коль-цы Урана складаюцца з дробнага пылу і невялікіх цвёрдых цёмных часцінак.
Q ПАРАМЕТРЫ УРАНА
Зорная велічыня 5,5
Сярэдняя 2871 млн км
да Сонца
19,18 а. а.
Перыяд
абарачэння 84,0 зямнога года
вакол Сонца
Перыяд
вярчэння 17,24 гадз
вакол восі
Дыяметр па экватары 51 177 км
Маса (Зямля = 1) 14,6
Сярэдняя шчыльнасць 1,6Ю3 кг/м3
Сіла прыцягнення
на экватары (Зямля = 1) 0,9
Тэмпература
верхняга слоя воблакаў -217 °C
ЯДР° з замёрзлых вады, метану і аміяку
Атмасфера з вадароду, гелію і метану
89
Магнітнае поле Урана мае адну цікавую асаблівасць. Вось вярчэння планеты амаль ляжыць у плоскасці арбіты, і лініі магнітнага поля скруча-ны вярчэннем Урана ў доўгі штопар ззаду планеты. Напружанасць магніт-нага поля амаль роўная зямной.
4. Нептун. Нептун — самы ма-ленькі гігант. Знаходзіцца амаль на самым краі Сонечнай сістэмы і атрым-лівае вельмі мала сонечнай энергіі. Аднак, нягледзячы на гэта, планета вельмі актыўная. На фатаграфіях Не-птуна добра бачныя воблакі, якія з’яў-
Рыс. 14.9. Нептун з Вялікай Цём-най плямай. Фатаграфія атрымана касмічным апаратам «Вояджэр-1»
ПАРАУНАЛЬНАЯ ПЛАНЕТАЛОГІЯ
ляюцца і знікаюць у атмасферы планеты (гл. рыс. 14.9). Адметнай прыкметай Нептуна з’яўляецца Вялікая Цёмная пляма, падобная па
структуры на Вялікую Чырвоную пляму Юпітэра.
Скорасць ветру ў атмасферы Нептуна дасягае рэкорднай велі-чыні — 600 м/с.
Меркаванне аб існаванні кольцаў у Нептуна было выказана ў 1984 г. на аснове назіранняў за накрыццём зорак планетай. Тры замкнутых і адно незамкнутае кальцо бачныя на здымках, атрыма-ных касмічным караблём «Вояджэр-2» у 1989 г. Размяшчаюцца коль-цы на адлегласці ад 1,7 да 2,5 радыусаў планеты. Шырыня кольцаў
IV
1700, 15, 5000 і 50 км адпаведна. Яны складаюцца з дробных сілікат-ных пылінак, якія адбіваюць 6 % сонечнага святла.
Напружанасць магнітнага поля Нептуна ўтрая меншая, чым у Зямлі.
5. Плутон. Плутон — самая далёкая планета Сонечнай сістэмы. Ён быў адкрыты толькі ў 1930 г. Арбіта Плутона мае самы вялікі нахіл да экліптыкі (17°) сярод планет Сонечнай сістэмы і выцягну-тая так, што перасякае арбіту Нептуна.
ПАРАМЕТРЫ НЕПТУНА
Зорная велічыня 7,8 Дыяметр па экватары 49 528 км
Сярэдняя адлегласць 4498 млн км Маса (Зямля = 1) 17,2
да Сонца 30,1 а. а. Сярэдняя шчыльнасць 1,7 Ю3 кг/м3
Сіла прыцягнення на экватары (Зямля = 1)
Перыяд абарачэння вакол Сонца 164,8 зямнога года Ы
Перыяд вярчэння вакол восі
16,04 гадз Тэмпература верхняга слоя воблакаў -214 °C
ядро
Атмасфера з вадароду, гелію і метану
Рыхлая сумесь з замёрзлых вады, аміяку і метану
90
ПАРАУНАЛЬНАЯ ПЛАНЕТАЛОГІЯ
ПАРАМЕТРЫ ПЛУТОНА
Зорная велічыня 14
Сярэдняя 5915 млн км
адлегласць
да Сонца 39,4 а.а.
Перыяд абарачэння вакол Сонца 247,7 зямнога года
Перыяд вярчэння вакол восі 6,4 зямных сутак
Дыяметр 2304 км
па экватары
Маса (Зямля = 1) 0,002
Сярэдняя шчыльнасць 2,0Ю3 кг/м3
Сіла прыцягнення
на экватары 0,07
(Зямля = 1)
Тэмпература -230 °C
паверхні
Амерыканскі астраном Джэймс Крысці 22 чэрвеня 1978 г. ад-крыў у Плутона спадарожнік, які назвалі Харонам. 3-за гэтага з’я-вілася магчымасць удакладніць масу Плутона, якая ў 460 разоў мен-шая за масу Зямлі. Харон мае масу ў 7,2 раза меншую за масу Плутона (рыс. 14.10) і амаль удвая меншы па памерах.
Плутон і Харон па шчыльнасці стаяць паміж планетамі-гіган-тамі і планетамі зямной групы. Яны складаюцца з каменных па-род і лёду.
Перыяд абарачэння Харона вакол Плутона аднолькавы з перы-ядам абарачэння самой планеты і роўны 6,4 сутак. Таму калі б на-зіральнік знаходзіўся ў адным паўшар’і Плутона, то ён назіраў бы Харон заўсёды, і днём і ноччу, на адным і тым жа месцы, а ў другім паўшар’і Харон увогуле быў бы не бачны.
КНІГІ ОНЛАЙН
