Saulės sistema4
5 (100%) 1 vote

Saulės sistema4

Įvadas

Saulės sistemą sudaro pati saulė, devynios didžiosios planetos (žemės grupės planetos: merkurijus, venera, žemė, marsas; didžiosios planetos: jupiteris, saturnas, uranas, neptūnas; prie šių tipų nepriskiriamas – plutonas), daugybė mažų planetų (asteroidų), kometoidų, meteorinių kūnų, dulkių ir dujų.

Be didžiųjų planetų, aplink Saulę skrieja apie 5000 (1-1000km) mažųjų planetų, arba asteroidų. Daugelis jų yra tarp Marso ir Jupiterio orbitų. Asteroidų skersmuo ne didesnis nei 1000 km. Didieji asteroidai beveik apskriti, o mažesni – netaisiklingos formos. Yra 3 lietuviški asteroidai: Lietuva, Čiurlionis, Vilnius.

Mažesnio nei 1 km. skersmens asteroidai vadinami meteoroidais. Įlėkę į Žemės atmosferą, jie virsta meteorais arba bolidais. Daugelis jų sudega ore. Nukritę ant žemės meteorai vadinami meteoritais, jų išmuštos duobės – astroblemomis (Mizarų – 5km; Veprių – 8km). Jie skirstomi į akmeninius, geležinius, akmeninius-geležinius. Taškas, iš kurio skrieja meteoritas – radiantas.

Kometomis vadinami mažų asteroidų dydžio Saulės sistemos kūnai, kurių išvaizda prilauso nuo atstumo iki Saulės. Jų skersmuo nuo 1 km. iki 50km. Kometos branduolys, arba kometoidas, sudarytas iš sušalusių į ledą dujų, dulkių ir mažų meteoroidų. Priartėjusios prie Saulės, kometos atšyla ir įgyja ilgas dujų ir dulkių uodegas.

Merkurijus

Merkurijus, arčiausiai Saulės esanti Saulės sistemos planeta, ilgą laiką buvo astronomams tikra mįsle. Nebuvo tiksliai išmatuotas jo sukimosi aplink savo ašį periodas. Dėl to, kad Merkurijus neturi palydovų, nebuvo tiksliai žinoma masė. Artumas prie Saulės trukdė vykdyti paviršiaus tyrinėjimus. Tuo metu, kai planetos spektrai teigė apie tai, kad planeta neturi atmosferos, kai kurie stebėtojai retkarčiais pastebėdavo kažkokius „rūkus“, slėpusius tamsių ir šviesių dėmių konfiguraciją, sunkiai įžvelgiamą planetos diske. Poliarimetriniai O. Dolfiuso stebėjimai 1950 m. parodė, kad yra labai silpna atmosfera, 300 kartų mažiau elektrizuota už Žemės atmosferą. Bet pilno tikrumo nebuvo.

Ir staiga, per kokius penkeris metus, viskas pasikeitė, ir Merkurijus dabar ištirtas ne mažiau už kitas Saulės sistemos planetas. Didelę reikšmę Merkurijaus mįslių sprendimui turėjo kosminio aparato „Mariner-10“ skrydis 1974-75 mm. Bet tai ne vienintelis šaltinis: daug apir Merkurijų mes sugebėjome sužinoti ir antžeminių astronominių stebėjimų pagalba. Radiolokacija padėjo nustatyti Merkurijaus sukimosi periodą. Dar 1882 m. Dž. Skiaparelis iš vizualinių stebėjimų padarė išvadą, kad šis periodas lygus Merkurijaus apsisukimo aplink Saulę periodui (88 parų), t.y. kad Merkurijus pasisukęs į Saulę viena puse, kaip Mėnulis į Žemę. Apie 50 metų šis periodas buvo tik spėjamas, o vėliau, 30-ais praeito šimtmečio metais klaustukas šalia periodo reikšmės buvo panaikintas visose lentelėse ir enciklopedijose:

nuotrauka patvirtino Skiaparelio periodą. Bet vis dėlto jis pasirodė esąs neteisingas.

1965 m. amerikiečiai astronomai R. Daisas ir G. Pettendžilas 300-metrinio radioteleskopo pagalba Aresibo observatorijoje nustatė, kad Merkurijaus apsisukimo aplink savo ašį periodas lygus 59,3 paroms, t.y. jis lygus 2/3 orbitalinio periodo. Šis atradimas uždavė astronomams du visiškai skirtingus klausimus:

1. Kodėl vizualiniai ir nuotraukiniai stebėjimai 80 metų bėgyje rodė į 88 parų periodą?

2. Kodėl apsisukimo periodas lygus 2/3 orbitalinio planetso periodo? Atsakymas į šiuos klausimus pasirodė gana paprastas. Tris apsisukimus aplink ašį Merkurijus baigė per 176 paras. Per tą patį laiką planeta padaro du apsisukimus aplink Saulę. Tokiu būdu, Merkurijus užima tokią pačią padėti orbitoje Saulės atžvilgiu ir rutulio orientavimas lieka tuo pačiu.

Toks judųjimas, kaip rodo teorija, yra stabilus. Sukimasis yra rezonanse su orbitaliniu judėjimu.

Tai ir pasirodė astronomų klaidos priežastimi. Vizualiniai ir nuotraukiniai Merkurijaus stebėjimai galimi tik elogancijų epochu metu, o jos kartojasi kas 116 paras (sinodinis Merkurijaus periodas). Bet planetos stebėjimams palanki ne kiekviena elogancija: tarp vakarinių – tos, kurios yra žiemą arba pavasarį, o iš rytinių – tos, kurios yra vasarą ir rudenį. Tokios elogancijos kartojasi kartą į metus, tiksliau, kartą į 348 paras. Bet šis periodas artimas Merkurijaus sukimosi periodui, padaugintam iš 6, t.y. 352 paroms. Stebėdami kartą į 348 paras Merkurijų, mes jame pamatysime tas pačias detales, kokias matėme prieš metus. Bet praeities astronomai (Skiaparelis ir Antoniadis), susidūrę su šiuo faktu ir turėję prieš savo akis Mėnulio pavyzdį, galvojo, kad per tą laiką Merkurijus padarė keturis apsisukimus aplink ašį, o ne šešis.

Po to, kai nesusipratimas buvo išspręstas, buvo padaryta eilė svarbių patikslinimų. Merkurijaus ašis pasirodė beveik statmena jo orbitos plokštumai. Buvo ilgumų skaičiavimo sistema: nuo 0 iki 360 laipsnių prieš planetos sukimosi kryptį. Pradiniu meridianu buvo paskirtas tas, kuris praėjo per posaulinį tašką Merkurijaus perėjimo per perigelijų 1950 m. momentu (tai buvo 1950 m. sausio 11 dieną). Šios koordinačių sistemos pagalba amerikiečiai astronomai K. Čepmenas ir D. Krukženkas, iš vienos pusės, ir prancūzų astronomai O. Dolfiusas ir A. Kamišelis, – iš
kitos, nubrėžė planetos žemėlapius, pagrįstus ilgamečiais vizualiniais ir nuotraukiniais tyrinėjimais. Abu žemėlapiai beveik sutapo ir, kaip vėliau įrodė sovietų planetologas Katerfeldas, beveik nesiskyrė nuo Skiaparelio ir Antoniadžio žemėlapių. Jau tada Merkurijaus paviršiuje buvo pastebėti apskričios tamsios dėmės, panašios į Mėnulio „jūras“. Bet bendras Merkurijaus albedo pasirodė labai mažas, apie 0,05.

Temperatūrinis planetos režimas

Planetos radiotyrinėjimai dar 1962 metais parodė gana nedidelį skirtumą tarp dieninio ir naktinio pusrutulio temperatūrų. 1966 m. buvo nustatyta, kad vidutinė Merkurijaus disko temperatūra 11 cm bangoje kinta su fazės kampu. Tai reiškė, kad planetos naktinio pusrutulio temperatūra toli gražu ne tokia maža, kaip buvo spėjama anksčiau. 1970 m. T. Mardokas ir E. Nėjus iš Minesotos universiteto tyrinėjimų infraraudonuose spinduliuose bangose nuo 3,75 iki 12 mkm metu nustatė, kad vidutinė naktinio pusrutulio temperatūra lygi 111 laipsniams pagal Kelviną. Iš kitos pusės, posaulinio taško temperatūra vidutiniame atstume nuo Merkurijaus iki Saulės lygi 620 laipsniams pagal Kelviną. Perigelyje ji gali siekti 690 laipsnius, o afelijoje sumažėja iki 560 laipsnių. Toks Merkurijaus paviršiaus temperatūrų diapazonas.

Dienos ir nakties kaita

Įdomu, kaip vyksta dienos ir nakties kaita Merkuryje. Saulinė para ten lygi 176 Žemės paroms. Diena ir naktis tęsiasi po 88 paras, t.y. lygūs planetos metams! Saulė kyla rytuose, kyla labai lėtai (vidutiniškai po 1 laipsnį kas 12 valandų), pasiekia aukščiausią kulminaciją (ekvatoriuje – zenitą) ir taip pat lėtai leidąiasi. Bet taip tai vyksta ne visose ilgumose. Ilgumose, artimose prie 90 ir 270 laipsnių, galima stebėti gana keistą ir turbūt analogų Saulės sistemoje neturintį vaizdą. Šiose ilgumose saulėtekis ir saulėlydis sutampa pagal laiką su Merkurijaus judėjimu per perigelijų, kai trumpam laikui (8 paroms) kampinis orbitinio planetos judėjimo greitis viršija kampinį jos sukimosi greitį. Saulė danguje padaro kilpą, kaip pats Merkurijus Žemės danguje. Pažymėtose ilgumose Saulė po saulėtekio staiga sustoja, apsisuka ir leidžiasi beveik tame pat taške, kur ir patekėjo. Bet po kelių Žemės parų Saulė vėl teka tame pačiame taške ir jau ilgam. Šalia saulėlydžio vaizdas kartojasi atvirkštine tvarka.

Bet įdomiausia, ką pavyko sužinoti apie Merkurijų,- tai jo paviršiaus vaizdas. Kai kosminis aparatas „Mariner-10“ perdavė pirmąsias Merkurijaus nuotraukas, darytas iš arti, astronomų nustebimui nebuvo ribų: prieš juos buvo antras Mėnulis! Merkurijaus paviršius pasirodė pilnas įvairaus dydžio kraterių, visiškai kaip Mėnulio paviršius. Jų pasiskirstymas pagal dydžius taip pat buvo analogiškas mėnuliškam. Planetos paviršiuje buvo rastos apvalios lygumos, dėl panašumo į Mėnulio „jūras“ gavusios baseinų vardą. Didžiausio baseino, Kalorio, skersmuo siekia 1300 km (Audrų okeanas Mėnulyje – 1800 km).

Išanalizavę Merkurijaus nuotraukas amerikiečiai geologai P. Šulcas ir D. Gaultas pasiūlė tokią jo paviršiaus evoliucijos schemą. Po akumuliacijos ir planetos formavimosi procesų pabaigos jos paviršius buvo lygus. Toliau atėjo intensyvaus planetos bombardavimo procesas, kurio metu ir „gimė“ tokie baseinai, kaip Kaloris, o taip pat krateriai, panašūs į Koperniko kraterį Mėnulyje. Sekantis periodas charakterizavosi intensyviu vulkanizmu ir lavos srovės, kuri užpildė didelius baseinus, išėjimu. Šis periodas baigėsi kažkur prieš 3 mlrd. metų (Saulės sistemos planetų amžius žinomas gana tiksliai ir lygus 4,6 mlrd. metų).

„Marinero-10“ prietaisai aptiko silpną planetos magnetinį lauką – apie 100 gamų 450 km nuotolyje. Intensyvus lauko tyrinėjimas parodė, kad jis turį sudėtingesnę struktūrą, negu Žemės magnetinis laukas. Iš Saulės pusės Merkurijaus magnitosfera labai suspausta dėl Saulės vėjo poveikio.

„Marinero-10“ skrydžiai šalia Merkurijaus padėjo patikslinti jo masę. Ji sudaro 1/6 023 600 Saulės masės arba 0,054 Žemės masės. O taip pat patikslintas vidutinis tankis (5,45 g/cm3). Pagal tankį Merkurijus užima antrą vietą Saulės sistemoje, nusileisdamas tik Žemei. Merkurijaus skersmuo lygus 4879 km.

Didelis tankis ir magnetinio lauko turėjimas rodo, kad Merkurijus turi turėti ir stiprų geležinį branduolį. S. Kozlovskajos skaičiavimais, Merkurijaus viduje tankis turi siekti 9,8 g/cm3. Branduolio radiusas, amerikiečių mokslininkų duomenimis, lygus 1800 km (75% planetos radiuso). Branduolio masė sudaro 80% Merkurijaus masės. Nepaisant lėto planetos sukimosi, dauguma specialistų teigia, kad jos magnetinis laukas „įsijungia“ su to paties dinamo mechanizmo pagalba, kaip ir Žemės magnetinis laukas.

Venera

Venera, kaip ir Merkurijus, atsiskleidė mums per paskutiniuosius 40 metų. Ilgą laiką mes nežinojome nei atmosferos slėgio planetos paviršiuje, nei jos radiuso. Astronominiai stebėjimai davė tik debesų sluoksnio, supančio planetą, radiusą.

Veneros atmosfera buvo atrasta 1761 m. Tai padarė M.V. Lomonosovas, stebėdamas Veneros judėjimą prieš Saulės diską. Beveik 200 metų Veneros atmosfera buvo nepralaužiamu barjeru planetos paviršiaus tyrinėjimui ir sukimosi aplink ašį periodo nustatymui. 80 bandymų nustatyti šį periodą optiniais metodais patyrė visišką nesekmę. Nesisekė
ir kampo tarp Veneros ašies ir jos orbitos plokštumos.

Pirmą kartą kieto Veneros rutulio radiusą pavyko tiksliai nustatyti 1965 m. Radioastronominių stebėjimų dėka su radiointerferometro „Ouensas Vilis“ pagalba sovietų mokslininkui A. Kuzminui ir amerikos mokslininkui B. Klarkui pavyko gauti 6057 km reikšmę. Toliau sekė didelė radiolokacinių matavimų serija TSRS ir JAV, kurių metu Veneros radiusas dar buvo tikslinamas. Galutinė jo reikšmė 6050 km.

Veneros masė buvo patikslinta kosminių aparatų „Mariner-2“, „Mariner-5“ bei „Mariner-10“ praskridimų šalia planetos metu. Ji sudaro 1 : 408 524 Saulės masės arba 84.5% Žemės masės. Pagal masę ir kitus išmatavimus buvo patikslintas vidutinis Veneros tankis (5,27 g/cm3) ir nustatytas sunkio jėgos pagreitis jos paviršiuje, jis lygus 885 cm/s2.

Radiolokaciniai tyrimai, vykę, pradedant nuo 1961 m. TSRS, JAV ir Anglijoje, pagaliau padėjo nustatyti jos sukimosi periodą. Jis pasirodė didžiausiu Saulės sistemoje: 243,16 parų esant atbuliniai sukimosi krypčiai. Kitaip tariant, jei žiūrėti iš Veneros šiaurės ašigalio, planeta sukasi pagal laikrodžio rodyklę, bet ne prieš ją, kaip Žemė ir kitos planetos (išskyrus Uraną). Dėl to Saulės para Veneroje yra trumpesnė už žvagždžių parą ir lygi 117 Žemės paroms. Taigi diena ir naktis Veneroje trunka po 58,5 paras. Nepaisant to, dieninio ir naktinio pusrutulio temperatūros mažai skiriasi.

Atmosferos slėgis Veneros paviršiuje pasirodė lygus 90 atmosferoms! Tokios reikšmės niekas nesitikėjo. Veneros atmosferos modeliuose, sukurtuose iki 1967 m., slėgis paviršiuje buvo laikomas nuo 5 iki 20 atmosferų.

Aukšta žemutinių atmosferos sluoksnių temperatūra pagrindžiama taip vadinamuoju „šiltnamių efektu“. Planetos atmosfera praleidžia Saulės spinduliavimą, tiesa, tik iš dalies ir ne tiesių spindulių pavidalu, o daugkartinio išsklaidyto spinduliavimo forma. Veneros debesų sluoksnis turi gana aukštą albedo (0,78). Kitaip tariant, daugiau nei trys ketvirtadaliai Saulės radiacijos atspindi debesys ir tik mažiau nei ketvirtadalis praeina žemyn. Šiltnamių efektas vyksta ir kitų planetų atmosferose. Tačiau jei Marso atmosferoje jis pakelia paviršiaus temperatūrą 9 laipsniais, o Žemės atmosferoje 35 laipsniais, tai Veneros atmosferoje šis skaičius lygus 400!

Veneros atmosferos cheminė sudėtis

Venera net 97% susideda iš anglies dvideginio (CO2). Ne daugiau kaip 2% yra azoto ir inertinių dujų (pirmoje eilėje argono) dalis. Deguonies atžvilgiu įvairūs metodai kolkas duoda skirtingus rezultatus, bet bet kuriuo atveju jo yra mažiau nei 0,1%. Iš kitų dujų infraraudonos spektroskopijos metodai padėjo aptikti CO, chlorinį vandenilį bei ftorinį vandenilį. Kitų galimų Veneros atmosferos komponentų paieškos kol kas nedavė vaisių. 1927 m. antžeminės Veneros nuotraukų ultravioletiniuose spinduliuose pagalba pavyko aptikti planetos diske visą tamsių ir šviesių detalių sistemą. 1960 m. Prancūzijos astronomai Š. Buaitė ir A. Kamišelis nepriklausomai vienas nuo kito nustatė, kad kai kurių detalių, fotografuojamų ultravioletiniuose spinduliuose, išsidėstymas kartojasi kas keturias paras. Suvieniję savo tyrinėjimus, jie priėjo prie išvados, kad Veneros viršutinis sluoksnis turi atvirkštinią apsisukimo kryptį su tuo pačiu periodu.

Šis rezultatas vėliau gavo visišką patvirtinimą. Sukimosi greitis viršutinės ribos lygyje skiriasi nuo pačios planetos sukimosi greičio. Tai reiškia, kad virš Veneros ekvatoriaus, 65-70 km aukštyje vyrauja vėjas, visą laiką pučiantis planetos judėjimo kryptimi. To vėjo greitis 100 m/s (uragano greitis). Tokia atmosferos cirkuliacijos sistema buvo atspėta dar prieš 250 metų. Tai padarė anglų meteorologas Gadlėjus. Žemėje ją nuslopia kiti faktoriai (temperatūrų skirtumas, okeanų poveikis), Veneroje gi nėra okeanų, o temperatūros sulygintos karščio perdavimo žemutiniose sluoksniose dėka.

Viršutinio Veneros debesų sluoksnio nuotraukos iš artimo nuotolio buvo gautos 1974 m. amerikiečių kosminio laivo „Mariner-10“ dėka. Jos taip pat patvirtino, kad sukimosi periodas debesų lygyje yra lygus 4 paroms.

Kaip ir Žemė, Venera turi jonosferą. Dieninis elektroninios koncentracijos maksimumas yra 145 km aukštyje. 500 km lygyje pastebimas netikėtas elektroninios koncentracijos nuosmukis, o naktinėje pusėje – ilga uodega iš elektrizuotų dalelių, kurios ilgis siekia 3500 km esant elektronų koncentracijai 1000-500 elektronų/cm3. Tai susiję su Saulės vėju bei su silpnu Veneros magnetinio lauko kryptingumu (Dolginovo duomenims, jis 10 000 kartų mažesnis negu Žemėje). Aukščiausi atmosferos sluoksniai susideda daugiausiai iš vandenilio. Vandenilinė Veneros atmosfera yra iki 5500 km aukščio. Antžeminiai amerikiečių tyrimai suteikė galimybę ištirti planetos priekvatorinę sritį. Buvo aptikta apie 10 ratinių strukturų, panašių į Mėnulio ir Merkurijaus meteoritinius kraterius, su skersmenimi nuo 35 iki 150 km, bet stipriai sulygintas. Pavyko aptikti milžinišką lužimą planetos paviršiuje . Be to, aptiktas lanko pavidalo kalnų masyvas, kurį kertą kitas masyvas. Rastas apie 1 km aukščio ugnikalnis su pagrindo skersmenimi 300-400 km. Amerikiečių mokslininkai aptiko planetos šiaurės pusrutulyje milžinišką apvalų baseiną, kuris driekiasi per 1500 km iš šiaurės į pietus bei per 100 km
iš vakarų į rytus. Buvo ištirtas 55 Veneros rajonų reljefas. Tarp jų yra ir kalnuotų vietovių, su aukščio kaita tarp 2 ir 3 km, ir pakankamai lygių. Taip pat aptikta lyguma, kurios ilgis apie 800 km. Jos paviršius dar lygesnis, nei Mėnulio jūrų paviršius. Ir apskritai Veneros paviršius lygesnis nei Mėnulio.

Taigi Venera yra planeta su aktyvaus vulkanizmo bei tektoninės veiklos pėdsakais, bet tuo pat metu yra ir praeityje vykusio meteoritinio bombardavimo pėdsakų.

Žemė

Žemė yra didžiausia ir masyviausia tarp vidinių planetų. Žemės masė yra 5,974 • 1024 Kg. Mažiausiai skiriasi Žemė ir Venera – jų masės santykis 1:0,82. Žemės tankis yra 5520 kg/m3, skersmuo – 12 756,3 km.

Lyginant Žemę ir gretimas planetas, randama ne tik bendrų bruožų, bet ir žymių skirtumų. Pirmiausia Žemė iš kitų planetų išsiskiria savo atmosfera, kurioje gausu deguonies, azoto, ir temperatūra, tinkama mums žinomai gyvybės formai. Atstumas nuo Žemės iki Saulės yra vidutiniškai 149,6 mln. km. Jeigu Žemė būtų šiek tiek toliau nuo Saulės arba šiek tiek toliau nuo jos, gyvybė nebūtų galėjusi plėtotis.

Šiuo metu Jūs matote 31% šio straipsnio.
Matomi 2550 žodžiai iš 8324 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.