Экзопланеты

Сегодня мы хотим рассказать вам о планетах, находящихся за пределами Солнечной системы или экзопланетах.

Впервые экзопланеты были обнаружены в 1992 год, с тех пор было открыто уже более тысячи аналогичных планет, расположенных вокруг галактики Млечный Путь. Считается, что в будущем удастся открыть еще множество экзопланет, одна только галактика Млечный Путь является домом для 100000000000 звезд, и, соответственно, множества экзопланет, расположенных вокруг них.

Ученые используют несколько методов обнаружения экзопланет, при этом метод наблюдения в телескоп является наименее эффективным, он дает возможность рассмотреть весьма небольшое количество экзопланет, на сегодняшний день эта цифра составляет меньше 5% от всех открытых экзопланет. Чаще всего используют доплеровскую спектроскопию, с помощью этого метода было открыто около 90% всех экзопланет. Этот метод основан на измерении радиальной скорости, которое получают с помощью анализа доплеровского смещения в спектре звезды, являющейся базой для вращения вокруг нее планеты. Даже самые незначительные изменения радиальной скорости звезды позволяют ученым открывать неизведанную ранее экзопланету. Открывать экзопланеты помогает и способ наблюдения за яркостью родительской звезды. Ее потускнение в течение короткого промежутка времени может говорить о прохождении планеты между звездой и наблюдателем.

Еще один метод, используемый астрономами, — это астрометрия. В основе этого метода лежит точная фиксация местоположения звезды в небе, а любые, даже самые незначительные изменения ее местоположения будут говорить о нахождении вблизи нее планеты.

Первой из открытых экзопланет стала 51 Пегаса B, являющаяся газовым гигантом и вследствие ее близкого расположения к своей звезде, похожей, кстати, на наше Солнце, и относимая к типу экзопланет «Горячий Юпитер». Расстояние от Земли до 51 Пегаса В составляет примерно 50 световых лет.

Одним из самых впечатляющих типов открытых экзопланет является тип «Суперземля», получивший свое название из-за внешнего вида, очень сильно напоминающего Землю. Масса Суперземли в 10 раз превосходит массу Земли. Астрономы также считают, что геологическая активность Суперземли может быть выше, чем на нашей планете. Существует предположение, что эти планеты переносят более энергичные сдвиги тектонических плит, так как имеют более тонкие пластины, находящиеся под напряжением большей силы. Аналогичная активность может образовывать сложные химические соединения, что ставит вопрос о возможности существования жизни на Суперземле, по крайней мере в известном нам виде.

Существует также тип планет, называемый Эксцентрическими планетами. Название тип получил из-за эксцентричных орбит, по которым они вращаются. В отличие от планет нашей Солнечной системы Эксцентрические планеты могут вращаться то близко к своей звезде, то отдаляться от нее.

Еще один тип экзопланет – «Горячие Нептуны». Планеты этого типа обладают массой, в 10-20 раз превосходящей земную, то есть массой, схожей с массой холодных Нептуна и Урана. Разница между «горячими» и «холодными» Нептунами еще и в том, что «горячие» расположены намного ближе к своей звезде, чем наши планеты, даже если говорить о самой близкой — Меркурии, к Солнцу. Gliese 436b является самой первой обнаруженной планетой этой группы, расположена эта планета в созвездии Льва, а расстояние от него до его родительской звезды в тысячу раз меньше, чем расстояние от Нептуна до Солнца. Ученые считают, что на поверхности Gliese 436b может существовать «жаркий лед» — застывшая вода, которая из-за силы тяжести планеты остается твердой.

Среди типов экзопланет выделяют еще несколько, таких как «Пульсарная планета», «Планета-океан», «Хтоническая планета», «Планета-сирота».

Юпитер

Наверняка, многие из вас любят посмотреть на звезды, находит созвездия или наблюдать небо в телескоп, есть и те, кто с удовольствием узнает новые сведения о Солнечной системе. В этой статье мы хотим рассказать вам об одной из самых больших планет, входящих в Солнечную систему, — о Юпитере.

Юпитер относится к семейству планет-гигантов, в которое также входят Сатурн, Нептун и Уран. Эти планеты расположены на внешней части нашей планетарной системы, которая включает также орбиту Плутона. Если же говорить о характеристиках группы планет-гигантов, то эта группа планет отличается низкой средней плотностью и огромными размерами — масса планет-гигантов составляет 99,5% всей планетной массы, то сравнимо с 445 массами Земли. Самой большой массой обладает Юпитер, его масса равна 318 массам Земли.

Низкий уровень средней плотности, особенно характерный для самых крупных планет-гигантов, говорит о небольшой молекулярной массе основных ее элементов, являться которыми могул лишь легкие гелий и водород. Считается, что эти газы формируют атмосферу Юпитера и Сатурна. Скорее всего, из этих же элементов состоят и недра планет. Планеты Уран и Нептун имеют более высокую плотность, что говорит о том, что кроме гелия и водорода их состав может включать и другие, более тяжелый элементы.

Из-за большой удаленности от Солнца и высокого уровня альбедо планетам, входящим в состав группы планет-гигантов, достается сравнительно немного тепла. Только сравните, обладающий 445 массами Земли Юпитер получает тепла всего в 2,2 раза больше, чем получает тепла от Солнца Земля. Остальным же планетам-гигантам достается тепла в десятки раз меньше. Вследствие этого группа планет-гигантов характеризуется еще и тем, что поток их внутреннего тепла примерно равен потоку получаемого тепла от Солнца, а в некоторых случаях внутренний поток планеты может и оказаться больше потока солнечного тепла.

Помимо общих характеристик, присущих всем планетам-гигантам, таких как строение, состав, невысокое значение средней плотности и быстрота их вращения, Юпитер обладает специфичным только для него малым углом наклона экватора планеты к орбите, равному трем градусам, в связи с чем, на Юпитере отсутствуют времена года.

Если сравнивать характеристики Юпитера и Земли, то станет яснее, насколько же огромна эта планета – диаметр Юпитера в 11,2 раза превышает диаметр нашей планеты, объем же его больше аж в 1320 раз, а масса превосходит массу Земли в 318 раз.

Обладая впечатляющим размером экваториального радиуса, равным 71 400 километрам, оборот Юпитера вокруг оси совершается всего за 9 часов 55 минут, скорость точек экватора при этом составляет 12, 6 км/с. Вследствие центробежной силы Юпитер выражено деформирован — экваториальный и полярный диаметры отличаются на 7%. Уже четыре столетия назад ученые-астрономы выяснили, что экваториальная зона Юпитера вращается быстрее остальных зон, в связи с чем для изучения деталей Юпитера используется две системы координат – одна для экваториальной зоны, вторая – для широт от 10-15 градусов. В последние годы была выведена третья система координат, опирающаяся на период вращения планеты, равный 9 часам 55 минутам и 30 секундам.

Всю видимую поверхность планеты Юпитер образуют плотные облака, создающие большое количество отчетливо выделяемых полос разных оттенков – белых, голубых, песочно-коричневых, красных. Эти облака, составляющие видимые полосы, обрамляют Юпитер, как параллели, создавая группы темных поясов и светлых участков, относительно симметрично удаленных от экватора к южному и северному полюсам. Несмотря на то, что пояса и светлые зоны присутствуют на Юпитере постоянно, вид их меняется, как меняется и оттенок планеты Юпитер.

Сатурн

В этой статье мы поговорим, пожалуй, о самой захватывающей планете Солнечной системы – о Сатурне. Сатурн является шестой по удаленности от Солнца планетой, представляющая собой яркий газовый гигант, окруженный огромным количеством мерцающих колец. При приближении к планете исследователей ждал большой сюрприз – то, что на первый взгляд казалось двумя огромными кольцами Сатурна, оказалось целой системой Сатурн, состоящей из тысяч маленьких колец. Все это окружает еще одна система – система лун, включающая 62 луны самых различных размеров – от карликовых до гигантских.

Самой притягивающей внимание системой планеты Сатурн является система ее колец, состоящая из огромного количества частичек льда, величина которых весьма разнообразна, здесь можно найти и льдинки размером с пылинку, и льдины размером с автомобиль. Окружность колец составляет около 282 тысяч километров, однако толщина их примерно равна миле. Кольца Сатурна впервые были обнаружены знаменитым астрономом Галилео Галилеем в 1610 году, в то время ученый обнаружил лишь два кольца. С течением времени, развитием науки и продвижением исследований Солнечной системы, ученые пришли к выводу о том, что колец у Сатурна тысячи, что все они составляют довольно сложную систему из областей разной толщины и спиралевидных скоплений. Ученые также обнаружили, что часть колец расположена на одном месте из-за силы притяжения малых спутников, называемых также Спутниками Пастухами.

У планеты Сатурн насчитывается 62 спутника, при этом самый большой спутник Сатурна, под названием Титан, по размерам не уступает Меркурию. Оставшиеся спутники заметно меньше, существует предположение, что они являются астероидами, притянувшимися магнитным полем планеты. При этом не все спутники Сатурна вращаются в том же направлении, что и сама планета. В связи с этим, астрономы выделили так называемые «постоянные» спутники, которых насчитывается 24, и оставшиеся 38 «нерегулярных спутника». Считается, что постоянные спутники возникли во время зарождения планеты, они вращаются в том же направлении, что и Сатурн, по неизменной орбите. Нерегулярные спутники расположены дальше от Сатурна, чем постоянные, многие из них вращаются в противоположном Сатурну направлении, а их орбиты имеют форму вытянутого эллипса.

Орбита части спутников Сатурна расположена внутри колец или в непосредственной близости к ним, в результате их гравитации кольца образовали ровные линии, из-за спутников же и появились расстояния между кольцами.

Атмосфера планеты Сатурн примерно на три четверти состоит из водорода и на четверть из гелия, в ее составе присутствует и небольшое количество других веществ, таких как метан и лед.

Сатурн известен еще и тем, что на его поверхности дует один из самых скоростных ветров. Во время своего приближения к этой планете космический корабль НАСА Вояджер установил, что скорость ветра на экваторе Сатурна составляет аж 1800 км/час. В рамках полос, вращающихся вокруг Сатурна, могут рождаться белые бури огромных размеров, длящиеся несколько месяцев, после которых снова отправляющиеся в атмосферу.

Если говорить о том, возможна ли жизнь на Сатурне, стоит заметить, что, во-первых, атмосфера из водорода и гелия является весьма непростым условием для жизни, а во-вторых, температура верхних слоев планеты составляет -150 градусов Цельсия. В вопросе о жизни на Сатурне немалое внимание уделяется его спутникам, например, на спутнике под названием Энцелада найдены водяные гейзеры, ученые предполагают, что под ледяной корой этого спутника имеются резервы перегретой воды. На спутнике под названием Титан найдены озера и моря углеводорода, на спутнике Гиперион ученые также заметили присутствие углеводорода.

Венера

Сегодня мы хотим рассказать вам о самой горячей планете Солнечной системы, о планете, которую на небе вы заметите невооруженным глазом, благодаря ее ярчайшему свету. Конечно же, речь идет о Венере.

Название Венера известно нам не только благодаря планете, но и благодаря римской богине любви и красоты, в честь которой и названа была планета Венера. Название это планета получила из-за того, что светила ярче всех пяти планет, о существовании которых знали астрономы в древние времена. В еще более ранние времена астрономы предполагали, что Венера – это две разные планеты, которые именовались утренней и вечерней звездой вследствие их появления на рассвете и закате.

Наша планета и Венера весьма схожи по основным характеристикам, таким как размер, масса, состав, плотность, сила тяжести, отчего зачастую они именуются близнецами. Однако, в отличие от Земли, Венера является горячей планетой, если говорить точнее – самой горячей в Солнечной системе. Температура на Венере, которая, по мнению астрономов, может доходить до 465 градусов Цельсия, объясняется не только ее близким расстоянием до Солнца, ближе нее расположен только Меркурий, но и ее плотной атмосферой, создающей парниковый эффект.

Установлено, что атмосфера Венеры состоит, в большинстве своем, из двуокиси углерода и серной кислоты, не так давно было выявлено и небольшое количество воды, присутствующее в атмосфере планеты. Благодаря столь тяжелой атмосфере давление на Венере превышает земное в 90 раз.

Если говорить о поверхности Венеры, то из-за столь высоких температур на планете весьма сухая поверхность, не содержащая в себе воды и покрытая плоскими равнинами, на просторах которых образовались тысячи вулканов. Ширина вулканов весьма дифференцирована – от 0,8 километров до 240 километров.

Около трети поверхности планеты занята шестью горными районами, высота самого высокого хребта под названием Максвелл составляет чуть более 11 километров.

Несмотря на схожесть с Землей, у Венеры есть ряд присущих ей особенностей, одной из которых является наличие «корон» или «коронок» на поверхности планеты. Короны представляют собой кольцеобразные структуры, по мнению ученых, сформированные под влиянием вздымающегося горячего материала, находящегося под корой поверхности и деформирующего ее. На Венере можно найти и возвышающиеся области, называемые «плитки» или «мозаики». Они содержат в себе множество горных хребтов и образованных в различных направлениях долин.

Многих из нас интересует вопрос, почему Венеру так отчетливо видно даже невооруженным глазом. Ответ кроется, во-первых, в том, что она находится ближе всего к Земле, а, во-вторых, в том, что облака Венеры обладают весьма высокой отражаемостью.

Венера является еще и самой медленной планетой, земные сутки длятся на ней 243 земных дня. Вследствие такого небыстрого вращения у этой планеты отсутствует магнитное поле, которое есть у Земли. Несмотря на столь медленной вращение вокруг своей оси, год на Венере занимает всего 225 суток на Земле, то есть день там длиться на 18 суток дольше, чем год.

Еще одна удивительная особенность этой планеты состоит в том, что вращается она не вокруг своей оси, против часовой стрелки, как все планеты, а наоборот. Из-за этого Солнце на Венере встает на западе, а садится на востоке.

И наконец, в отличие от нашей планеты, Венера не обладает ни одним спутником.
Венера и ее поверхность ни раз изучались космонавтами, в том числе и отечественными, при этом последний космический корабль, занимавшийся исследованием планеты, — Venus Express, запущенный в 2006 году и завершивший свою работу в 2015.