Сравнение Марса и Земли
Ранее ученые думали, что марсианская поверхность усеяна системой каналов. Из-за этого стали полагать, что планета смахивает на нашу и способна располагать жизнью. Но по мере детального изучения мы поняли, что между объектами есть много отличий.
Сейчас Красная планета представляет собою морозную пустыню, но когда-то этот мир был похожим на наш. Они сходятся по размеру, осевому наклону, структуре, составу и присутствию воды. Но отличия мешают нам быстро колонизировать планету. Давайте посмотрим, чем отличаются Марс и планета Земля.
Сравнение размера, массы, орбиты Земли и Марса
Сравнительный размер Марса и Земли
Средний земной радиус – 6371 км, а масса – 5.97 × 10 24 кг, из-за чего мы стоим на 5-м месте по величине и массивности. Радиус Марса – 3396 км на своем экваторе (0.53 земного), а масса – 6.4185 х 10 23 кг (15% земной). На верхнем фото можно заметить, насколько Марс меньше Земли.
Художественная интерпретация земной и марсианской орбит
Земной объем – 1.08321 x 10 12 км 3 , а марсианский – 1.6318 × 10¹¹ км³ (0.151 земного). Поверхностная плотность Марса – 3.711 м/с², что составляет 37.6% от Земли.
Их орбитальные пути полностью отличаются. Средняя удаленность Земли от Солнца – 149 598 261 км, а колебания от 147 095 000 км до 151 930 000 км. Максимальная удаленность Марса – 249 200 000 000 км, а приближенность – 206 700 000 000 км. При этом его орбитальный период достигает 686.971 дней.
Но их сидерический оборот практически одинаковый. Если у нас – 23 часа, 56 минут и 4 секунды, то у Марса – 24 часа и 40 минут. На фото показан уровень наклона оси Марса и Земли.
Осевой наклон Земли и Марса
Также есть схожесть в наклоне оси: марсианские 25.19° против земных 23°. А значит, от Красной планеты можно ожидать сезонности.
Структура и состав Земли и Марса
Земля и Марс — представители планет земной группы, а значит обладают схожей структурой. Это металлическое ядро с мантией и корой. Но земная плотность (5.514 г/см 3 ) выше марсианской (3.93 г/см 3 ), то есть, Марс вмещает более легкие элементы. На нижнем рисунке сравнивается строение Марса и планеты Земля.
Сравнение состава Земли и Марса
Марсианское ядро простирается на 1795 +/-65 км и представлено железом и никелем, а также 16-17% серы. Обе планеты владеют силикатной мантией вокруг ядра и твердой поверхностной корой. Земная мантия простирается на 2890 км и состоит из силикатных пород с железом и магнием, а кора охватывает 40 км, где помимо железа и магния есть гранит.
Марсианская мантия составляет всего 1300-1800 км и также представлена силикатной породой. Но она частично вязкая. Кора – 50-125 км. Получается, что при практически одинаковой структуре, они отличаются по толщине слоев.
Поверхностные особенности Земли и Марса
Именно здесь отмечают наибольший контраст. Не зря нас именуют голубой планетой, которая переполнена водой. А вот Красная планета – холодное и пустынное место. Там много грязи и оксида железа, из-за которого появился красный окрас. Вода присутствует в виде льда на полярных территориях. Также небольшое количество сохраняется под поверхностью.
Есть сходство по ландшафту. На обоих планетах встречаются вулканы, горы, хребты, ущелья, плато, каньоны и равнины. Марс также способен похвастаться самой большой горой в Солнечной системе – Олимп и глубокой пропастью – Долина Маринер.
Фотография горы Олимп
Обе планеты пострадали от астероидных и метеоритных атак. Но на Марсе эти следы сохранились лучше, а возраст некоторых насчитывает миллиарды лет. Все дело в давлении воздуха и отсутствии осадков, которые на нашей планете разрушают формирования.
Привлекают внимание марсианские каналы и овраги, по которым в прошлом могла протекать вода. Полагают, что причиной создания могла быть водная эрозия. Простираются на 2000 км в длину и на 100 км в ширину.
Атмосфера и температура Земли и Марса
Здесь планеты кардинально отличаются. У Земли есть плотный атмосферный слой, разделенный на 5 шаров. У Марса атмосфера тонкая, а давление – 0.4-0.87 кПа. Земная атмосфера представлена азотом (78%) и кислородом (21%), а у Марса атмосферный состав – углекислый газ (96%), аргон (1.93%) и азот (1.89%).
Это повлияло и на отличие в показателях температуры. Средний земной – 14°C, максимум – 70.7°C, а минимум опускается к -89.2°C.
Шаттл Индевор на фоне земной атмосферы (оранжевый – тропосфера, белый – стратосфера, синий – мезосфера)
Из-за тонкости атмосферного слоя и дистанции к Солнцу, Марс намного прохладнее. Средняя опускается к -46°C, минимальная достигает -143°C, а прогреться может до 35°C. В марсианской атмосфере также содержится огромное количество пыли (размер частички – 1.5 микрометра), из-за чего планета кажется красной.
Магнитные поля Земли и Марса
Земное динамо обеспечивается вращением ядра, что вырабатывает токи и магнитное поле. Этот процесс крайне важен, ведь защищает земную жизнь. Полюбуйтесь на магнитные поля Марса и Земли на схеме НАСА.
Магнитное поле Земли защищает нас от воздействия солнечного ветра. Марс лишен такой возможности
Земная магнитосфера функционирует в качестве щита, который не позволяет пробиваться к поверхности опасным комическим лучам. Но у Марса она слабая и лишена целостности. Полагают, что это лишь остатки от изначальной магнитосферы, которая сейчас рассредоточена на различных территориях планеты. Наибольшая напряженность ближе к южной стороне.
Возможно, магнитосфера пропала из-за интенсивной метеоритной атаки. Или же все дело в процессе остывания, что привело к остановке динамо 4.2 млрд. лет назад. Дальше за дело принялся солнечный ветер, который снес остатки вместе с атмосферой и водой.
Спутники Земли и Марса
У планет есть спутники. Наша Луна выступает единственным соседом, отвечающим за приливы. Она присутствует с нами давно и запечатлелась во многих культурах. Это не просто один из крупнейших спутников в системе, но наиболее изученный.
Вокруг Марса совершают обороты две луны: Фобос и Деймос. Их нашли в 1877 году. Их имена даны в честь сыновей бога войны Ареса: страх и ужас. Фобос простирается на 22 км, а его отдаленность граничит между 9234.42 км и 9517.58 км. На один проход тратит 7 часов. Полагают, что через 10-50 млн. лет спутник врежется в планету.
Диаметр Деймоса – 12 км, а орбитальный путь составляет 23455.5 км – 23470.9 км. На обход уходит 1.26 дней. Есть также дополнительные спутники, чей диаметр не превышает 100 м. Они могут формировать пылевое кольцо.
Есть мнение, что ранее Фобос и Деймос были астероидами, притянутыми гравитацией. На это намекает их состав и низкий показатель альбедо.
Вывод о Земле и Марсе
Мы рассмотрели две планеты. Давайте сопоставим их главные параметры (Земля – слева, а Марс – справа):
- Средний радиус: 6 371 км / 3 396 км.
- Масса: 59.7 × 10 23 кг / 6.42 х 10 23 кг.
- Объем: 10.8 x 10 11 км 3 / 1.63 × 10¹¹ км³.
- Полуось: 0.983 – 1.015 а.е. / 1.3814 – 1.666 а.е.
- Давление: 101.325 кПа / 0.4 — 0.87 кПа.
- Гравитация: 9.8 м/с² / 3.711 м/с²
- Средний температурный показатель: 14°C / -46°C.
- Температурные колебания: ±160°C / ±178 °C.
- Осевой наклон: 23° / 25.19°.
- Продолжительность дня: 24 часа /24 часа и 40 минут.
- Длина года: 365.25 дней / 686.971 дней.
- Вода: обильная / прерывистая (в виде льда).
- Полярные ледяные шапки: Да / Да.
Мы видим, что Марс по сравнению с нами – маленькая и пустынная планета. Его характеристики показывают, что колонизаторам придется столкнуться с огромным количеством трудностей. И все же мы готовы рискнуть и отправиться в путешествие. Тем более, что расстояние от Земли до Марса относительно небольшое. Возможно, однажды мы сделаем его вторым домом.
Источник
Самые близкие к Солнцу планеты: описание и особенности
Практически ни для кого не секрет, что вокруг Солнца вращается множество небесных тел, к которым, кроме планет, также относятся их спутники, кометы, астероиды и другие частицы. Современным ученым удалось не просто понаблюдать за ними через телескопы и прочие приспособления, но даже провести исследования их образцов, полученных благодаря применению зондов. Все это сейчас позволяет с уверенностью ответить на многие вопросы про близкие к Солнцу планеты, их спутники и другие небесные тела.
Общее описание планет Солнечной системы
В общей сложности в составе нашей Солнечной системы насчитывается девять планет. Каждая из них отличается своими астрономическими и структурными характеристиками. Аналогично Земле, все они вращаются не только вокруг своей собственной оси, но и вокруг общего небесного светила. Самые близкие к Солнцу планеты — это Меркурий, Венера, Земля и Марс. Их еще принято называть «планетами земной группы». Общими их характеристиками являются сравнительно небольшой размер, преобладание твердых элементов в строении, отсутствие колец, а также малое количество спутников. После них идут планеты группы Юпитера, к которым относится сам Юпитер, а также Сатурн, Уран и Нептун. Им характерна довольно плотная атмосфера, а также легкие компоненты, окружающие ядра. Вокруг каждой из них существуют кольца, состоящие из раздробленных веществ, и вращаются многочисленные спутники. Что касается Плутона, то он постоянно пребывает в темноте, а некоторые из ученых вообще не считают его планетой.
Меркурий
Практически каждый школьник знает о том, какая ближайшая планета к Солнцу. Это Меркурий. По своему размеру из всех представителей системы он находится на восьмом месте. Интересный факт заключается в том, что спутники Сатурна и Юпитера (Титан и Ганимед соответственно) являются более крупными по габаритам. Диаметр Меркурия составляет 4880 километров, а его орбита проходит на расстоянии, которое равняется почти 58 миллионам километров, от Солнца. За всю историю к этой планете летал всего лишь один корабль («Маринер-10» в 1974-1975 годах), поэтому сейчас есть сведения только о 45 процентах ее поверхности. Согласно исследованиям ученых, температурные колебания здесь находятся в диапазоне от 90 до 700 о К.
Самая ближайшая планета к Солнцу чем-то напоминает Луну. Дело в том, что в ней отсутствует тектоническая плита, а на поверхности находится большое количество кратеров и огромных пропастей. По такому параметру, как плотность, Меркурий в системе находится на втором месте после Земли. Магнитное поле у этой планеты слабое. Его мощность по сравнению с Землей является в сто раз меньшей. У Меркурия нет спутников, а увидеть его можно даже невооруженным глазом.
Венера
Второй планетой, если судить по мере отдаления от Солнца, является Венера. В том случае, когда за основу берется такой критерий, как величина, она находится на шестом месте. Диаметр ее составляет более 12 тысяч километров, а орбита проходит в 108 миллионах километров от Солнца. Первым космическим кораблем, который подлетел к Венере, стал в 1962 году «Маринер-2».
По сравнению с Землей Венера вращается очень медленно. В связи с синхронизацией ее орбиты и периода вращения, к нам всегда повернута только одна сторона этой планеты. Очень часто Венеру называют «сестрой Земли», что связано с большой их схожестью. И правда, ее диаметр составляет от нашей планеты 95%, а масса — 80%. Довольно схожими также являются плотность и химический состав. Вместе с этим нельзя не отметить тот факт, что во многих других параметрах существуют радикальные отличия. Есть все основания предполагать, что когда-то на Венере было большое количество воды, которая со временем выкипела, поэтому сейчас она совершенно сухая. Планета не имеет магнитного поля (в связи с медленным вращением), а также спутников. Увидеть ее можно невооруженным глазом, ведь на нашем небе она является самой яркой «звездой».
Земля
Третьей по счёту от Солнца является Земля. Диаметр ее составляет 12 756,3 км, а орбита проходит на расстоянии 149,6 млн км от небесного светила. Как и другие близкие к Солнцу планеты, она имеет историю, насчитывающую примерно 5,5 млрд лет. В системе Земля считается самым плотным небесным телом. Вода покрывает 71% ее площади. Интересной особенностью является то, что только здесь она существует в жидком виде на поверхности. Ученые предполагают, что именно с этим во многом связана устойчивость температуры на нашей планете. Единственным природным спутником Земли является Луна. Кроме нее, на орбиту было выведено множество искусственных тел.
На четвертом месте по степени отдаления от Солнца и на седьмой позиции по величине находится Марс. Его орбита находится на расстоянии почти 228 млн км от небесного светила, а диаметр равняется 6794 км. Первым кораблем, который к нему летал, стал «Маринер-4» в 1965 году. Как и остальные близкие к Солнцу планеты, Марс может похвастаться довольно оригинальной и интересной местностью. Здесь существует множество кратеров, горных кряжей, плоскостей и холмов. Средняя температура на Марсе составляет около минус 55 градусов. Увидеть его возможно даже невооруженным глазом. Что касается спутников, то у этой планеты их два: Деймос и Фобос, которые вращаются неподалеку от ее поверхности.
Источник
Изучение солнечной системы: какая планета ближе к Солнцу
Солнечная система сформирована из системы планет, «ядром» которой является Солнце – мощнейший и яркий энергетический излучатель света и тепла. Это огромный и горячий огненный шар, состоящий из плазмы, гелия и водорода. Согласно одной популярной теории, светило образовалось вследствие взрыва сверхновой звезды 4,5 млрд лет назад. Возникло пылевое газовое облако. Затем движение привело к тому, что появился диск, где было сформировано Солнце и остальные планеты, крутящиеся возле него….
Разновидности планет
Есть две разновидности планет – земные (Меркурий, Венера, Земля, Марс) и гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун).
Земные представители Солнечной системы некрупные по размеру, их поверхность является каменистой, и располагаются они к Солнцу ближе, чем гиганты. Планеты, находящиеся ближе к Солнцу, чем Земля – это Меркурий и Венера.
К гигантам относятся: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. В их составе имеется газ, у них есть кольца, сформированные из ледяной пыли и скалистых камней.
Есть и девятая планета – Плутон. Он не входит ни в одну из выше рассмотренных групп, поскольку находится от Солнца дальше всего, а его диаметр – 2320 км (при этом диаметр Меркурия в 2 раза больше). Плутон имеет статус карликовой планеты.
Рассмотрим главное светило галактики, и какая из планет на каком месте от Солнца.
Солнце
Относится к разновидности «желтый карлик», существует около 4,5 млрд лет. На данный момент наблюдается середина существования. Через 4 млрд лет станет «красным гигантом», увеличившись и достигнув орбиты нашей планеты (по предположениям ученых, Земля будет отодвинута, и вследствие высоких температур жизнь на ней исчезнет). Конец своего существования Солнце проведет в виде «белого карлика».
Солнце
Меркурий
Это самая маленькая по размерам планета, Венера или Меркурий ближе к нашему светилу? Именно Меркурий ближе всего находится к Солнцу. Скорость обращения вокруг своей оси крайне низкая: делая полтора оборота вокруг себя, планета осуществляет целый оборот вокруг главного светила. Ночью температура на ней составляет минус 180 градусов, а днем – плюс 430 градусов.
Меркурий
Венера
Планета с таким романтичным названием обволочена плотным облаком, состоящим из углекислого газа. Она похожа на нашу планету по таким параметрам, как масса и размеры. Что ближе к Солнцу – Марс или Венера? Венера находится на втором месте от светила, а Марс – на четвертом. Самая жаркая планета Венера, поскольку на ней наблюдается парниковый эффект.
Венера
Земля
Жизнь на этой планете зародилась благодаря ее уникальной атмосфере, состоящей из углерода и водорода, а также вследствие наличия кислорода и оптимальной температуры. На каком месте от желтого карлика находится Земля? Она является третьей по счету, и крутится на расстоянии в 149 млн км от этого гигантского светила. Именно оно обусловило формирование подходящих условий для появления и развития жизни.
Земля
Напоминает по структуре Землю, но имеет гораздо меньшую массу и в 2 раза меньше радиус. Если бы на нем была вода и атмосфера, то Марс был бы пригоден для жизни. Длительность суток на нем такая же, как и на Земле, однако продолжительность года в два раза длиннее, чем у нас. Вокруг Марса вращаются два небольших спутника, напоминающих астероиды, – Деймос и Фобос. К особенностям его расположения относится то, что Марс ближе к Земле, чем Нептун. Некоторые ошибочно считают, что Марс ближе к Солнцу, чем Земля, но это не так.
Марс
Юпитер
Является крупнейшей среди всех планет, входящих в Солнечную систему (превышает нашу Землю более чем в 300 раз). Если бы масса Юпитера была больше в несколько раз, он бы стал не планетой, а звездой. Его атмосфера почти полностью состоит из водорода, а 15% отводятся гелию, сере, фосфору и аммиаку. Продолжительность суток на нем – 10 часов, года – 144 месяца. Имеет более 60 спутников и 4 кольца.
Юпитер
Сатурн
Плотность Сатурна меньше единицы: если бы существовал океан, превышающий по размерам эту планету в несколько раз, то Сатурн бы в нем не утонул. Имеет множество колец. Ближайшие соседи – спутники, причем некоторые довольно крупные. Титан – уникальный спутник, поскольку его атмосфера напоминает земную, а давление превышает наше всего в 1,5 раза.
Сатурн
Имеет сине-зеленые тона и лежит «на боку», поскольку его ось вращения и плоскость эклиптики друг другу параллельны. У него есть 27 спутников и 13 колец. Это наиболее холодная планета (самая низкая температура, которая была на ней зафиксирована, составляет минус 222 градуса). Там очень ветрено: скорость непрекращающихся ветров – до 580 км/час. Благодаря достигшему Урана Вояджеру 2, ученые получили сведения о том, что это небесное тело имеет 2 основных магнитных полюса, и еще два – второстепенных.
Уран
Нептун
Планета сформирована из газа, состоящего из метана, аммиака и воды. Имеет твердое каменное ядро. Вследствие наличия метана, Нептун окрашен в голубой цвет. У него есть 14 спутников и 6 колец. Из-за большой удаленности от Земли о небесном теле известно мало.
Внимание! Нептун был обнаружен именно благодаря математическим расчетам. Это наиболее ветреная из всех планет Солнечной системы: скорость ураганов составляет 700 км/час, о чем сообщил ученым Вояджер 2. 
Нептун
Плутон
Относится к карликовым планетам. По предположениям ученых, его каменистое ядро покрыто гигантской толщей льда, составляющей около 200 км. О нем известно мало, потому что это самая дальняя планета от Солнца. Его атмосфера непригодна для жизни, и состоит из азота, метана и окиси углерода. Имеет три спутника – Харон (продолжительное время считавшийся единственным), Гидру и Никту. Диаметр Плутон больше диаметра Харона всего лишь в пару раз.
Плутон
Планеты-карлики
Какая планета ближе к главному светилу, если рассматривать только карликовые? Всего пока открыто пять планет, имеющих такой статус. К ним относятся Плутон, Макемаке, Эрида, Хаумеа и Церера. Макемаке известна тем, что обладает ледяной невероятно ровной поверхностью – она покрыта плитами льда, состоящего из метана. Эрида является наиболее тяжелой карликовой планетой (она тяжелее Плутона примерно на 27%). Хаумеа примечательна тем, что ее форма – овальная, а поверхность покрыта слоем льда. Что касается Цереры, то она находится в астероидном поясе, обладает сферической формой, а ее орбита проходит между орбитами Юпитера и Марса.
Важно! Именно Церера среди остальных карликовых планет ближе всего расположена к светилу.
Приблизительное расстояние от Солнца:
- до Цереры – 414 млн км,
- Плутона – 5,9 млрд км,
- Хаумеи – 7,7 млрд км,
- Макемаке – 7,9 млрд км,
- Эриды – 10 млрд км.
Возможно, в будущем откроют еще больше планет-карликов.
Полезное видео: сколько планет в солнечной системе?
Полезное видео: что нужно знать о Солнечной системе?
Источник