Самые горячие и холодные планеты нашей солнечной системы
Хотя во Вселенной существует множество планетных систем и даже бесчисленное количество галактик, есть только одна, которую мы называем домом, и она расположена на внешнем спиральном рукаве Галактики Млечный Путь. Наша солнечная система состоит из всех планет, лун, астероидов, комет и различного космического мусора, вращающегося вокруг Солнца. Наша система, известная как Солнечная система, названа в честь нашего солнца или звезды Sol. Все остальное, включая нашу планету, связано с Солнцем гравитационным притяжением, называемым орбитой. Наша солнечная система состоит из восьми планет, разделенных на внутренние и внешние планеты, а также лежащих вне их карликовых планет. Температура на планетах зависит от солнца и других факторов. Тем, кто ближе к солнцу, обычно жарче.
Планеты
Восемь планет в нашей солнечной системе расположены по порядку от Солнца: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Первые четыре, известные как внутренние планеты, являются земными телами. Это означает, что это планеты, основанные на камне и металле. Когда Вселенная была молодой, это были единственные планетные тела, которые могли выдержать жар молодой звезды. Из-за этого внутренние планеты твердые, либо на основе горных пород, либо из металла, либо их комбинации, и все они имеют более высокие средние температуры, чем внешние планеты.
Внешние планеты, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, отделены от внутренних большим поясом астероидов. Эти планеты значительно холоднее по температуре, чем их внутренние аналоги, и вместо того, чтобы быть каменными, они на самом деле состоят в основном из водорода и гелия; плотных жидкостей, других газов и льда. Эти объекты также намного больше, чем внутренние планеты, и имеют более быстрые орбиты и вращение. Их газовый состав является причиной того, что внешние планеты часто называют газовыми гигантами.
Плутон — это Планета?
Плутон, когда-то считавшийся самой маленькой и самой далекой планетой в нашей солнечной системе, был официально понижен в статусе планет в 2006 году. Это произошло потому, что на самом деле он не отвечал трем критериям, необходимым для различения планеты. Вот эти критерии:
- планета должна вращаться вокруг Солнца;
- должна обладать достаточной массой, чтобы собственная гравитация могла преодолеть силы твердого тела, так чтобы принять почти круглую форму;
- должна очистить окрестности вокруг своей орбиты от других объектов.
Поскольку Плутон не отвечал третьему правилу, его считали «карликовой планетой». В нашей солнечной системе есть пять карликовых планет, включая Плутон, это Церера, Макемаке, Хаумеа и Эрида. Внешние пределы Солнечной системы также включают пояс Койпера, где обитают четыре из пяти таких дварфов, и Облако Оорта, которое, как считается, окружает всю солнечную систему облакоподобной оболочкой.
Температура Планеты
На температуру планеты влияет Солнце, и самым большим фактором, влияющим на среднюю температуру планеты, является ее близость к Солнцу. Однако есть и другие важные факторы, такие как атмосфера планеты, скорость вращения и плотность самой планеты. Как правило, температура планет снижается по мере удаления от Солнца, а это означает, что более близкие внутренние планеты, такие как Меркурий, Венера и Земля, имеют более высокие температуры, чем во внешних областях солнечной системы, такие как Нептун или Уран.
Так же, как у нас есть времена года и колебания температуры на Земле, другие планеты испытывают большие перепады температуры между дневной и ночной сторонами. Для Земли период вращения составляет один день или 24 часа, что означает, что количество времени в «ночи» или когда планета обращена от Солнца, не слишком велико. Однако на такой планете, как Меркурий, которая вращается медленнее (58,6 дня за оборот), ночная сторона обращена в сторону от Солнца на гораздо более длительные периоды времени. Из-за этого температура может быть более чем на 500 градусов Цельсия ниже, чем днем. По этой причине в таблице указаны обе температуры, ведь разница между дневной и ночью очень велика. Температуры газовых планет не склонны к таким сильным колебаниям, поскольку солнце не нагревает и не охлаждает поверхность в такой же степени, как это было бы с камнем и металлом. Кроме того, поскольку нет твердой поверхности, с которой можно было бы снимать показания температуры, средние температуры берутся с уровня атмосферы, равного по давлению уровню моря на Земле.
Самая горячая планета
Венера — самая горячая планета в нашей солнечной системе со средней температурой 471 °С. Хотя планетные температуры имеют тенденцию повышаться по мере приближения к Солнцу, Венера на самом деле теплее своего соседа Меркурия по нескольким причинам. Как уже упоминалось, Меркурий имеет медленный период вращения, а это означает, что температура его дневной и ночной сторон резко различается. Кроме того, он имеет тонкую атмосферу, которая позволяет отводить тепло. Напротив, у Венеры очень плотная атмосфера, это означает, что она удерживает тепло так же, как оранжерея. Это означает, что тепло содержится в атмосфере планеты, вызывая заметно более высокую температуру, чем на любой другой планете. Средняя температура 471 по Цельсию настолько высока, что может плавить свинец. Предполагается, что при таких температурах не может существовать никаких форм жизни.
Самая холодная планета
Самая холодная планета в нашей солнечной системе — Нептун. Как самая удаленная от Солнца планета, Нептун практически не получает тепла от солнечных лучей. Таким образом, он имеет чрезвычайно низкую среднюю температуру, составляющую -201 ° C, и состоит в основном из льда и замороженного вещества. Нептун находится так далеко от Солнца, на расстоянии примерно 4,5 миллиарда км, что это единственная планета, которую нельзя увидеть только человеческим глазом. Это изменчивая планета с быстрым вращением от 16 часов до одного земного дня и сильными порывами ветров, пронизывающих ее газовую атмосферу. Из-за этого и из-за низких температур Нептун не может поддерживать жизнь в том виде, в каком мы ее знаем.
Жизнь за пределами Земли
Как видно в таблице, диапазон температур в нашей солнечной системе очень велик. Если сравнивать со средней температурой на Земле, можно ясно видеть, что другие планеты находятся далеко за пределами нашего понимания диапазонов температур, поддерживающих жизнь. Тем не менее, исследования продолжают определять, существует ли жизнь, могла ли существовать на этих планетах. Долгое время Марс считался наиболее подходящим вариантом для устойчивых форм жизни. При средней температуре минус 28 градусов °C она ближе всего к температуре Земли. Действительно, определенные части Земли обычно достигают этих температур либо в зимние месяцы, либо круглый год в полярных областях. По этой причине Марс остается наиболее жизнеспособным вариантом для будущей человеческой жизни или для открытия существующих форм жизни. Однако в настоящее время окончательные доказательства существования жизни еще не обнаружены, и современные знания указывают на то, что большинство планет не могли поддерживать жизнь в том виде, в каком мы ее знаем, прежде всего из-за неблагоприятных температур и атмосфер.
Источник
Почему на Венере гораздо жарче, чем на Меркурии, ведь она находится дальше от Солнца
Меркурий, Венера, Земля, Марс — в таком порядке от Солнца расположены ближайшие к нему планеты земной группы. Но вот что интересно: температура на поверхности Меркурия и Венеры не соответствует дальности их расположения. Если на Меркурии наблюдаются как положительные, так и отрицательные температуры, то на Венере царит просто адская жара, и она является самой горячей планетой в нашей Солнечной системе.
Расстояние от Солнца до Венеры составляет около 108 миллионов километров. А вот расстояние между Меркурием и звездой сильно изменяется по ходу движения планеты, так как орбита очень вытянута. Максимальное расстояние составляет 69,8 миллионов километров, а минимальное — около 46 миллионов километров. В среднем же Меркурий удален от Солнца на расстояние 58 миллионов километров.
Меркурий расположен ближе всех к нашей звезде и получает от нее больше всех тепла. Но Меркурий медленно вращается вокруг своей оси. Полный оборот эта планета совершает за 58 земных дней, поэтому теневая сторона успевает значительно остыть. К тому же атмосфера Меркурия очень разреженная, что практически не препятствует уходу тепла в окружающее пространство. С этим как раз и связаны значительные колебания температуры на его поверхности, в зависимости от того, на солнечной или теневой стороне находится точка наблюдения: от минус 190°C до плюс 400°C.
Венера же совершает полный оборот вокруг своей оси за 243 солнечных земных дня, намного дольше, чем Меркурий. Казалось бы, теневая сторона, не согреваемая лучами Солнца столь длительное время, должна быстро остыть и погрузиться в температуры гораздо ниже тех, что можно наблюдать на Меркурии. Но этого не происходит. Более того, на поверхности Венеры поддерживается относительно постоянная температура — плюс 460°C.
В отличие от своего меньшего по размерам собрата Венера имеет очень плотную атмосферу, простирающуюся на высоту до 350 километров. Основным газом, из которого состоит атмосфера Венеры, является углекислый газ, содержание которого составляет более 96%. Это тот самый углекислый газ, который есть и в атмосфере Земли и за содержанием которого пристально наблюдают ученые. Только у нас его содержание составляет не более 0,04%. В нем и кроется секрет невероятно высокой температуры на Венере. Углекислый газ, обладающий сильным парниковым эффектом, предотвращает потерю тепла. И даже на теневой стороне планеты, которая закрыта от Солнца более 100 земных суток, температура существенно не уменьшается. Если исходить из примера Венеры, то становятся понятны опасения климатологов. Увеличение доли парниковых газов в атмосфере Земли неминуемо приведет к повышению температуры воздуха.
Источник
Венера — самая горячая планета
Венера находится дальше от Солнца, чем Меркурий, но температура поверхности на ней еще выше чем на Меркурии и составляет в среднем 460 градусов цельсия, такие металлы как свинец и цинк на планете находились бы в жидком виде. Плотная атмосфера Венеры с атмосферным давлением в 92 раза выше чем на Земле состоит в основном из углекислого газа, что образует сильнейший парниковый эффект.
Поверхность планеты из космоса не видна, мощный непрозрачный слой облаков, состоящий из капель серной кислоты и сернистого газа, обладает высокой отражающей способностью. Первый спускаемый аппарат Венера-4 не смог достичь поверхности планеты и оказался раздавлен ее атмосферой. Следующие станции были более приспособленными к экстримальным условиям и смогли передать на Землю изображения поверхности Венеры и взять пробы грунта. Подробную карту поверхности составил аппарат «Магеллан» с помощью методов радиолокации. Почти вся поверхность покрыта застывшей лавой, богатое вулканическое прошлое и молодость рельефа по геологическим меркам очевидны, есть горные пики, например гора Идунн, которые могут быть действующими вулканами, но обнаружить извержения пока не удалось. На планете есть горные возвышенности, например Земля Афродиты и Земля Иштар, высочайшими вершинами являются горы Максвелла с возвышением относительно средней высоты поверхности до 11 км.
Один год на Венере длится 224,7 земных суток, венерианские сутки длятся более года, 243 земных дня, направление вращения противоположно земному. Вероятно, что из-за медленного вращения вокруг своей оси и предполагаемого отсутствия конвекции в мантии планета не имеет магнитного поля, но точная причина его отсутствия неизвестна, имеется только индуцированная магнитосфера, которая образуется ионизированными частицами солнечного ветра.
В плотных облаках из сернистого газа и серной кислоты обнаружены вспышки молний, интенсивность молний значительно ниже земной. Вопрос об осадках остается открытым, вполне возможно наличие кислотных дождей из серной кислоты, испаряющихся еще до достижения поверхности и образующие кислотный туман в атмосфере.
Несмотря на близость к Земле Венера в настоящее время плохо изучена, спускаемые аппараты на ней долго не живут, изучать в основном можно дистанционно. Возможно, с развитием технологий человечество сможет узнать о планете много нового.
Источник
Что намного горячее поверхности Солнца?
В последние минуты перед полным солнечным затмением температура падает, а окружающий свет меркнет. День превращается в сумерки, и там, где когда-то висело солнце, черная дыра пробивает небо, покрытое белым эфирным сиянием.
Это свечение — солнечная корона, тонкая верхняя атмосфера солнца из ионизированного газа. Состоящая в основном из электронов и голых ядер атомов водорода и гелия, она является стартовой площадкой для солнечного ветра — потока заряженных частиц, которые покидают корону и омывают планеты, в конечном итоге исчезая на пороге межзвездного пространства. События в короне затрагивают все солнечные миры, включая Землю и технологическое общество, которое люди построили на нем.
И все же, несмотря на примерно 80 лет изучения, многое о короне остается загадкой. Солнечный ветер не замедляется, когда покидает солнце — он ускоряется. Некоторые частицы вылетают из короны с такой энергией, что приближаются к скорости света. И, пожалуй, самое удивительное то, что корона в сотни раз горячее солнечной поверхности.
Выяснить, как эта избыточная энергия попадает в корону, — не просто задание. Эта энергия часто влияет на Землю, иногда приводя к катастрофическим последствиям. Самые большие вспышки от короны могут нанести ущерб сетям электроснабжения, беспроводной связи и спутникам.
По мере того, как мы становимся больше «космическими», культура, понимание Солнца и его взаимодействия с Землей стают более важными.
В то время как разрушающие вспышки являются крайним примером, исследователи надеются, что если они смогут лучше понять, как энергия попадает в корону, то мы сможем предсказать опасные извержения для защиты жизненно важного оборудования.
Изучать корону нелегко. Она излучает большую часть света на ультрафиолетовых и рентгеновских волнах с высокой энергией, которые блокируются атмосферой Земли. То малое количество видимого солнечного света, который отражает корона, значительно затмевает поверхность солнца. Чтобы увидеть корону, вам нужно затмение или телескоп, оборудованный солнцезащитным диском.
Именно благодаря затмениям люди с древности знали, что белое свечение окружало солнце. Даже те ранние наблюдения намекали на что-то очень странное в короне. Температура в короне составляет около миллиона градусов по Цельсию. Но температура на поверхности солнца — источника этой энергии — составляет примерно 5500 градусов.
Это очень странно и сравнимо с тем, что уходя от костра, нам становится холоднее, пока вдруг не станет очень жарко.
Одна теория возлагает вину на нанофлаеры, предполагаемое соединение крошечных взрывов, спровоцированных завязанными линиями магнитного поля. Другая идея состоит в том, что волны, распространяющиеся вдоль линий магнитного поля, переносят энергию от поверхности солнца к короне.
Обе идеи феноменально сложно проверить. Компьютерное моделирование и расчеты показывают, что любые механизмы, которые направляют энергию в корону, вероятно, делают это в масштабах, которые слишком малы и слишком быстры, чтобы зафиксировать их с Земли. Разгадка придет от космического корабля, который приблизится близко к солнцу. Вот тут-то и появляется NASA Parker Solar Probe.
Паркер запустил в 2018 году семилетнюю миссию для многократного погружения через корону. С каждой орбитой гравитационное движение с Венеры постепенно приближает космический корабль к Солнцу. В конечном итоге зонд выйдет на орбиту чуть более 6 миллионов километров от поверхности Солнца — в семь раз ближе, чем любой космический корабль раньше.
На этом расстоянии обращенная к солнцу сторона космического корабля будет обжарена до температуры более 1300 градусов по Цельсию, его набор инструментов защищен углеродно-композитным экраном толщиной 11 сантиметров. (Хотя корона имеет очень высокую температуру, ее частицы относительно редки — эта низкая плотность препятствует тому, чтобы аппарат сам по себе сильно нагревался)
С его уникальной позиции глубоко внутри короны Паркер уже снимает фотографии, измеряет электромагнитные поля и частицы.
С данными первых двух орбит, на которых Паркер пролетел всего 24 миллиона километров от Солнца, научная группа готовится опубликовать первые результаты в нескольких статьях этой осенью. Еще несколько десятков последуют в январе. Пока команда молчит о том, что зафиксировал космический корабль.
В ближайшие месяцы к Паркеру присоединятся еще два проекта. Позже в этом году откроется новый солнечный телескоп в Мауи. Солнечный телескоп будет делать снимки, достаточно четкие, чтобы различить детали на поверхности Солнца диаметром около 30 километров — достаточно маленькие, чтобы можно было делать анализ магнитного поля Солнца.
Затем, в феврале, Европейское космическое агентство запустит Solar Orbiter, миссию, чтобы взлететь над плоскостью солнечной системы и посмотреть «вниз» на солнце. За исключением ныне не существующего зонда Ulysses, на борту которого не было камеры, ни один космический корабль не исследовал Солнце с этой точки зрения. Находясь высоко над солнечной системой, Solar Orbiter может помочь исследователям собрать воедино трехмерную структуру элементов в короне и солнечном ветре.
Совместно с этими тремя миссиями исследователи надеются раскрыть некоторые корональные загадки, которые могут обогатить наше понимание взаимодействия Земля-Солнце.
Как единственная звезда во вселенной, которую мы можем видеть вблизи, Солнце может научить ученых тому, как более отдаленные звезды могут взаимодействовать с соседними мирами. Ученые считают, что солнечный ветер лишил Марс его защитной атмосферы, и другие звезды могут действовать аналогичным образом.
Источник