Основы представлений о планетах земной группы. Что такое «планеты земной группы»? Меркурий - наименьшая планета земной группы

По своим физическим свойствам планеты можно разделить на две категории: планеты-гиганты и планеты земной группы.

Какие планеты относятся к планетам земной группы

К разряду планет земной группы ученые отнесли Меркурий, Марс, Венеру и Землю. Все они обладают довольно скромной величиной и массой. Плотность рассматриваемых планет во много раз выше плотности воды. Скорость обращения вокруг собственной оси довольно небольшая, а также маленькое количество спутников (у Венеры и Меркурия они вообще отсутствуют, а вот Земля может похвастаться одним спутником – луной).

Однако если у этих планет есть схожие черты, это совсем не значит, что нет и различий. К примеру, вращение Венеры происходит в противоположном ее вращению вокруг Солнца направлении, причем скорость вращения более чем в 240 раз меньше, чем у Земли (об этом свидетельствует количество дней в году на Венере). Длительность года на Меркурии (то есть вокруг солнца) лишь на треть превышает длительность его обращения вокруг собственной оси. Оси к плоскостям земной и марсианской орбит наклонены примерно под одним углом, но наклон осей Венеры и Меркурия сильно отличаются. А это, в свою очередь, одна из важнейших причин, по которой определяется смена времен года. Земля обладает своими сезонами года, идентичные наблюдаются и на Марсе (хоть у него каждый сезон длится в два раза дольше, чем у Земли).

Есть вероятность, что по физическим свойствам можно и маленький и дальний Плутон отнести к разряду планет рассматриваемой категории. В диаметре Плутон превышает 1200 километров, что всего в два раза меньше, чем диаметр его собственного спутника – Харона. Возможно, что Плутон и Харон, как Земля с Луной, являет собой «двойную планету».

Характеристика планет земной группы

Атмосферные свойства планет этой категории обладают как общими чертами, так и отличительными. Например, Марс и Венера располагают собственной атмосферой, в то время как Меркурий, так же, как и Луна, атмосферой почти обделен. Плотность атмосферы на Венере довольно высокая, потому как она имеет в своем составе в основном углекислый газ и соединения серы. А марсианская атмосфера небогата кислородом азотом, вследствие чего очень разрежена. Давление поверхности Венеры практически в сотню раз превышает давление земной поверхности, а Марс по этому параметру отстает от Земли в 150 раз.

Температура на Венере практически никогда не меняется и держится на довольно высоком уровне – примерно 500°С. Такой жаркий климат обусловлен парниковым эффектом. Атмосфера, обладающая высокой плотностью, хоть и пропускает через себя солнечные лучи, но не дает выхода инфракрасному тепловому излучению, исходящему от раскаленной поверхности. Газовые массы, содержащиеся в атмосфере планет земной группы, постоянно перемещаются. Часто в период пыльных бурь, протекающих не по одному месяцу, колоссальный объем пылевых масс вздымается в марсианскую атмосферу. А во время штормовых ветров на Венере, происходящих на уровне слоя облаков (примерно 50-70 км от Венеры), ближе к планете скорость движения ветра составляет считанные метры в секунду.

Поверхность планет земной группы, так же, как и земная поверхность, а также поверхность ее спутника, твердая. Меркурий схож с Луной тем, что богат множеством кратеров. Так называемые «моря» здесь довольно маленькие, а их количество, по сравнению с той же Луной, гораздо меньше. Большая часть кратеров появилась из-за падения на поверхность метеоритов. Благодаря этому можно отличить более молодые поверхностные участки – чем больше кратеров, тем участок старше.

Поверхность Венеры характерна своими многочисленными камнями и каменистой пустыней, которые можно наблюдать на первых фотопанорамах, присланных с поверхности этой планеты автоматизированными станциями серии «Венера». Изучение поверхности Венеры рассказало о многочисленных мелких кратерах диаметром в пределах 30-700 км. Поверхность Венеры более ровная, чем у других планет земной группы, хоть и она может похвастать крупными горными цепями и продолжительными холмами, которые в два раза превышают по размеру наш Тибет.

Примерно две трети земной поверхности покрыто океанами, в то время как у Меркурия или Венеры воды в наличии вообще нет.

Марс тоже богат кратерами. Большая их часть сгруппирована в его южном полушарии. Довольно ярко выраженные темные области, покрывающие порядочную часть планеты, называются морями. Некоторые моря в диаметре свыше 2 тысяч км. Светлые области оранжевого и красного цветов, представляющие собой возвышенности, которые подобны континентам Земли, получили названия материков. Тут можно увидеть крупные конусы вулканов, как и на поверхности Венеры. Наикрупнейший из них – Олимпус. Он возвышается более, чем на 25 км, диаметр кратера – 90 км, а диаметр основания этого гиганта – свыше 500 км. Остатки потоков лавы, множество каньонов и ущелий говорят о том, что порядка миллионов лет назад на марсианской поверхности происходили сильные извержения вулканов, а платы поверхности перемещались.

В чем сходство планет земной группы

Структура планет такого типа примерно идентична: в центре ядро из мтеалла, которое сформировано по большому счету из железа, вокруг силикатная оболочка. У планет такого типа схожи черты поверхности: кратеры, возвышения, каньоны, горные цепи и т.д. Их наличие обусловлено двумя факторами: есть ли вода и какова тектоническая активность.

У планет этой категории присутствуют вторичные атмосферы, появившиеся из-за упавших комет или же из-за деятельности вулканов. У этих планет лун либо мало, либо вообще нет. Меркурий и Венера спутниками не обладают, Земля может похвастать единственным спутником – Луной, а вот у Марса их сразу два – Фобос и Деймос, которые сами по себе напоминают больше астероиды, а не планетарные спутники.

Чем отличаются планеты земной группы

• Для планет этой категории свойственно совершать вращения вокруг оси по-своему: В о время, как один земной оборот составляет 24 часа, то у Венеры он может длиться до 243 суток.
• Венера – единственная из четырех планет совершает вращения, обратные ее перемещению вокруг Солнца.
• Марс и Земля обладают почти идентичным углом наклона оси к плоскости орбит, в то время как эти углы совершенно другие у Венеры и Меркурия.
• Диапазон атмосферы этих планет варьируется от плотной атмосферы двуокись углерода у Венеры до его практически абсолютного неимения у Меркурия.
• Меркурий и Венера обделены наличием воды, а земная поверхность на две трети – водная гладь.
• У Венеры отсутствует типичное для других планет ядро из железа.

Атмосфера планет земной группы

Первичная атмосфера у планет земного типа появилась сразу же после их создания. Она включала в свой состав по большей части диоксид углерода, образовавшегося в момент послойного разделения сразу после стадии аккреции. На химический состав земной атмосферы серьезно повлияла появившаяся на ней жизнь: количество диоксида углерода снизилось, а доля кислорода увеличилась. Меркурий и Луна не обладали достаточной массой для того, чтобы удержать атмосферу. Атмосфера Марса и Венеры в большей мере содержат диоксид углерода, в отличие от Земли.

Спутники планет земной группы

Меркурий и Венера не обладают естественными спутниками. Поэтому ознакомимся лишь с земным и марсианскими спутниками.

Спутник Земли — Луна

Наша планета богата одним единственным спутником – Луной. Ее изучили так подробно, как не изучали больше ни одно космическое тело. К тому же только тут сумел побывать человек.

Хотя всем известно, что Луна – это спутник, теоретически она могла стать полноценной планетой, если бы ее орбита проходила вокруг Солнца. Лунный диаметр насчитывает почти 3,5 тысячи километров, что превышает даже размеры Плутона.

Луна – это полноправный участник системы гравитации Земля-Луна. Мааса спутника не очень большая, но у них с Землей есть общий центр массы.

Среди всех космических тел, помимо Солнца, Луна оказывает на Землю наибольшее влияние. Ярким примером этого являются лунные отливы и приливы, меняющие уровень воды в океанах.

Вся лунная поверхность усыпана кратерами. Это объясняется тем, что Луна не обладает собственной атмосферой, способной оборонять ее поверхность от метеоритов. К тому же у земного спутника нет воды и ветра, с помощью которых выравнивались бы места, куда попадают метеориты. За все время существования Луны, то есть за четыре миллиарда лет, лунная поверхность собрала огромнейшее количество кратеров.

Марсианские спутники

Марс обладает двумя небольшими спутниками – Фобосом и Деймосом – открытыми в 1877 году А.Холлом. Интересно, что в определенный момент он уже так отчаялся отыскать спутники Марса, что почти завершил исследование, но его переубедила жена. А на следующий день Холл нашел Деймос. Еще спустя шесть дней – Фобос. На поверхности второго он обнаружил кратер-гигант шириной в десять километров (что составляет около половины ширины Фобоса). Исследователь дал ему в название девичью фамилию своей жены – Стикни.

И тот, и другой спутник по форме напоминают эллипсоид. Сил тяжести из-за малых размеров недостаточно, чтобы сдавить спутники в округлую форму.

Любопытно, что Марс имеет воздействие на Фобос, понемногу снижая скорость его движения. Из-за этого орбита спутника смещается все ближе к планете. В конечном итоге Фобос упадет на Марс. За сотню лет этот спутник приближается к поверхности планеты на девять сантиметров. Поэтому до момента их столкновения пройдет порядка одиннадцати миллионов лет. А вот Деймос, в свою очередь, планомерно отдаляется от планеты и с течением времени будет охвачен солнечными силами. То есть в какой-то момент своего существования Марс останется без обоих спутников.

Марсианские спутники всегда расположены одной и той же стороной к планете, потому как время обращения вокруг собственной оси совпадает с временем вращения вокруг Марса. Этим свойством они похожи на Луну, обратную сторону которой тоже никогда не рассмотреть с земной поверхности.

Фобос и Деймос по своему размеру очень маленькие. Даже лунный диаметр превышает Фобос в 158 раз, а Деймос – в 290.

О происхождении спутников Марса исследователи спорят по сей день. Это могли быть астероиды, попавшие в поле тяжести Марса. Однако от астероидов их отличает строение, что свидетельствует против такой теории. Еще одна версия – два спутника образовалось из-за раскола некогда единственного марсианского спутника на две части.

Характеристики поверхности планет земной группы

Поверхность рассматриваемых планет сформировалась под действием первичной деятельности вулканов. Поначалу, когда планеты были довольно горячими, вулканическая деятельность была очень активной. А уже позже поверхность планет видоизменялась благодаря активности тектонических плит, вулканических извержений и падающих на нее метеоритов.

Поверхность Меркурия напоминает лунную. Лишь одно отличает – наличие нечастых почти идеально ровных областей, которые старше таких же лунных областей, потому как появились в период падения метеоритов.

Марсианская поверхность имеет красный оттенок благодаря немалому объему примесей оксида железа. Кратеры покрывают в основном только южное марсианское полушарие. Ученые до сих пор не выявили точную причину этого: возможно всему виной неизвестный катаклизм, а может быть в этой части просто были воды океана.

Известно, что на марсианской поверхности в прошлом протекали реки, о чем свидетельствуют оставшиеся высохшие русла. Кроме рек, Марс интересен вулканами, размеры некоторых из них поражают.

Химический состав и плотность планет земной группы

Планеты, схожие с Юпитером, это обычно газовые гиганты, имеющие в своем составе гелий и водород, потому как этого газа больше. Как ни складывай эти вещества, все равно по итогу получается планета, состоящая по большому счету из газа.

Каменные планеты земной группы формировались ближе к Солнцу. Чем ближе к звезде, тем легче сдувались газы из этих планет. Таким образом, образование химического состава планет земной группы протекало при взаимовоздействии твердых частиц. Формирование начиналось, первоначально, с пыли, в состав которой входит очень малое количество водорода, а гелий и вовсе почти отсутствует. Поэтому каменные планеты земной группы сформированы из универсальной системы элементов.

Главные характерные особенности планет Солнечной системы определяются их расстоянием от Солнца, периодом обращения вокруг Солнца, диаметром, массой и объемом.

Меркурий - ближайшая к Солнцу и самая малая планета Солнечной системы. По величине радиуса он уступает спутникам Юпитера - Каллисто и Ганимеду, спутнику Сатурна - Титану и спутнику Нептуна -Тритону. Меркурий вращается вокруг своей оси с периодом, в 1,5 раза меньшим периода его обращения по орбите. На освещенном полушарии Меркурия температура достигает 700°К, а на неосвещенной, ночной стороне может опускаться до 220°К. Телевизионная съемка, проведенная «Маринером-10», показала, что поверхность Меркурия во многом сходна с поверхностью Луны. По данным оптических и фотоклинометрических измерений Меркурий испещрен кратерами ничуть не в меньшей степени, чем Луна, если не в большей. Точные размеры Меркурия 56 еще не установлены. Радарные диаметр и масса дают среднюю плотность Меркурия 5,46 г/см 3 , фотоэлектрический метод Герцшпрунга -на 1% больше радарного значения. Полученные данные свидетельствуют о значительной роли металлической фазы в его недрах.

Многочисленные исследования отражательной способности поверхности Меркурия свидетельствуют о большой вероятности содержания в его грунте значительных количеств FeO. Это заключение противоречит принятым гипотезам об условиях конденсации Меркурия. Однако, если эти данные подтвердятся, то придется считать вынос FeO на поверхность в составе пироксена за счет базальтового вулканизма. Грунт Меркурия близок к таковому на лунных возвышенностях (- 5,5% FeO), в которых, как известно, содержится ортопироксен. Самая большая депрессия, обнаруженная на Меркурии, имеет диаметр 1300 км. Она заполнена веществом, аналогичным веществу лунных морей. Образований, аналогичных структурам земной тектоники, плит или крупномасштабных разломов не заметно. Предполагается, что процессы дифференциации планеты, а она имеет железное ядро, закончились еще на стадии ее аккреции.

Венера по своим размерам и средней плотности наиболее близка к Земле. Масса планеты, вычисленная после полета межпланетной станции «Маринер-2», составляет 0,81485 земной массы. Радиолокационные измерения позволили прийти к заключению, что Венера в отличие от других планет вращается в сторону, противоположную направлению ее движения вокруг Солнца. По данным радиолокационных измерений твердая часть Венеры представляет собой неровную поверхность. Сведения о микрорельефе получены со спускаемых аппаратов «Венера-8» и «Венера-14». В целом поверхность Венеры гораздо более ровная, чем у других планет земной группы. Наблюдаются отдельные возвышенности и отдельные пики гор. Примечателен один из районов (вблизи экватора) диаметром около 700 км с депрессией в средней части 60X90 км, возвышающийся над соседними районами на 10 км. Интерпретируется это поднятие как большая вулканическая конструкция, аналогичная земным и марсианским континентальным вулканам. На Венере есть и каналоподобная депрессия длиной 1400 км, шириной 150 км и глубиной 2 км, которую можно сравнить с аналогичными и весьма распространенными «каналами» на Марсе и частично с Африкано-Аравийской рифтовой системой в Восточной Африке. Эта депрессия или трог в 850 км к востоку проникает в плато континентального размера, где встречается со слабо выраженной, очень узкой, волнообразной депрессией. «Венерой-10» была оценена плотность венерианской породы в 2,8± ±0,1 г/см 3 , типичная для Луны или Земли. Фотографии Венеры, полученные «Венерой-9» и «Венерой-10», показали, что поверхность в местах посадок характеризуется плитовидными и округлыми матово-серыми массивными гальками. Гальки тонкозернистые с темной матрицей реголита или грунта.

Для Венеры характерно: 1) уникальная топография с рельефом, контрастным по более высокой пространственной частоте, но более низкой магнитуде, чем у других земных планет (нельзя сказать, что магнитуда рельефа не похожа на земную, так же как неровности поверхности сравнимы с теми, которыми характеризуются лунные моря), 2) ландшафтное разнообразие - кратеро-подобные формы, встречаемые группами, отделенными от районов горных плато большим экваториальным разломом (изолированные горы, по-видимому, встречаются повсеместно в районах, обследованных земными локаторами), 3) наличие трех типов вулканов: одни образуют большие единичные структуры, сравнимые с вулканом Тарсиса на Марсе, другие - меньшие пики, которые встречаются поодиночке или группами, третьи - равнины, подобные таковым на Марсе и Луне, 4) наличие горной местности и грубо определенных линеаментов, свидетельствующих, очевидно, о проявлении компрессионной тектоники, 5) наличие большого трога на экваторе, говорящего о растягивающей тектонической активности, 6) радиоактивность, которая указывает, что ее породы сходны с земными. «Венера-9» и «Венера-10», по-видимому, встретились с базальтовыми породами, а «Венера-8» - с породами гранитного состава (первые подтверждают предположение о развитии вулканизма, в то время как последние дают основание считать наличие более сложной тектоно-вулканической истории), 7) наличие двух участков, которые подвергались геометрическим изменениям (отличия между ними могут быть объяснены особенностями протекавших в них процессов, которые различались либо по времени, либо по скорости протекания или комбинаций обоих; однако во всех случаях эти процессы были достаточно активными, чтобы отделить большие обломки от маленьких, окатать одни гальки и не затронуть другие и перемешать весь этот экзотический материал; такими процессами могли быть как баллистические импактные, так и эоловые процессы; Венера окружена мощной газовой оболочкой).

Земля является наиболее крупной из всех внутренних планет, имеет наиболее крупный спутник - Луну. По составу азотно-кислородная атмосфера Земли резко отличается от атмосферы других планет. О Земле мы знаем баснословно много по сравнению с другими планетами.

Луна - естественный спутник Земли, составляющий 1/81 часть ее массы и двигающийся по орбите со средней скоростью 1,02 км/с, или 3680 км/ч. Поверхность Луны состоит из светлых участков, образованных горными системами и возвышенностями, и темных участков - так называемых «морей». Наиболее крупные «моря» имеют произвольные названия: Море Дождей, Море Ясности, Море Изобилия, Море Нектара, Океан Бурь и др. Вся поверхность (3,8-10 7 км 2) Луны покрыта множеством воронок различного размера, наиболее крупные из которых получили название лунных цирков. По плотности Луна представляет собой почти однородное тело. Она слегка асимметрична. Ее центр тяжести примерно на 2 км ближе к Земле, чем ее геометрический центр. На

Луне встречаются нагорья, неправильные и кольцевые морские бассейны, линеаменты и борозды, кратеры диаметром от тысяч километров до миллиметров. Луна обладает очень слабой сейсмичностью. Очевидно, слабые толчки, зафиксированные сейсмографами на поверхности Луны, вызваны скорее падающими метеоритами, чем тектонической активностью. Тем не менее на основании сейсмических данных выделяются четыре или пять зон. Первая сейсмическая граница проходит на глубине 50-60 км, вторая - 250 км, третья -500 км, четвертая - 1400-1500 км. Соответствующие зоны приписываются коре, верхней, средней и нижней мантии, а в центре Луны, возможно, располагается ядро диаметром 170- 350 км. Эти подразделения довольно условны, поскольку отмечаемые различия в скоростях прохождения сейсмических волн находятся на грани разрешающей способности сейсмографов, установленных на Луне.

Марс из всех внутренних планет наиболее удален от Солнца, масса его составляет 0,108 часть массы Земли, сжатие 1/190,9, т. е. оно больше, чем у Земли. Это свидетельствует о том, что его масса меньше сконцентрирована около центра, чем на Земле. Вокруг Солнца Марс обращается с периодом 1 год 322 собственных суток, ось вращения имеет наклон 67° к плоскости орбиты. Это вызывает смену времени года на различных широтах аналогично тому, что происходит на Земле. Марс имеет два спутника - Деймос и Фобос - с периодами вращения соответственно 30,30 и 7,65 часа; спутники движутся почти точно в плоскости экватора планеты: Фобос на расстоянии 9400 км, а Деймос -23 500 км. По данным «Маринера-9» спутники имеют неправильную форму, размеры Фобоса 25X21 км, а Деймоса 13,5X12 км; оба имеют низкое альбедо (0,05), которое по своему значению близко к альбедо углистых хондритов и базальтов. Фобос и Деймос покрыты многочисленными кратерами ударного происхождения.

Вступление

Среди многочисленных небесных светил, изучаемых современной астрономией, особое место занимают планеты. Ведь все мы хорошо знаем, что Земля, на которой мы живем, является планетой, так что планеты - тела, в основном подобные нашей Земле.

Но в мире планет мы не встретим даже двух, совершенно похожих друг на друга. Разнообразие физических условий на планетах очень велико. Расстояние планеты от Солнца (а значит, и количество солнечного тепла, и температура поверхности), её размеры, напряжение силы тяжести на поверхности, ориентировка оси вращения, определяющая смену времён года, наличие и состав атмосферы, внутреннее строение и многие другие свойства различны у всех девяти планет Солнечной системы.

Говоря о разнообразии условий на планетах, мы можем глубже познать законы их развития и выяснить их взаимосвязь между теми или иными свойствами планет. Так, например, от размеров, массы и температуры планеты зависит её способность удерживать атмосферу того или иного состава, а наличие атмосферы в свою очередь влияет на тепловой режим планеты.

Как показывает изучение условий, при которых возможно зарождение и дальнейшее развитие живой материи, только на планетах мы можем искать признаки существования органической жизни. Вот почему изучение планет, помимо общего интереса, имеет большое значение с точки зрения космической биологии.

Изучение планет имеет большое значение, кроме астрономии, и для других областей науки, в первую очередь наук о Земле - геологии и геофизики, а также для космогонии-науки о происхождении и развитии небесных тел, в том числе и нашей Земли.

К планетам земной группы относятся планеты: Меркурий, Венера, Земля и Марс.

Меркурий.

Общие сведения.

Меркурий - самая близкая к Солнцу планета солнечной системы. Среднее расстояние от Меркурия до Солнца всего лишь 58 млн. км. Среди больших планет имеет наименьшие размеры: ее диаметр 4865 км (0,38 диаметра Земли), масса 3,304*10 23 кг (0,055 массы Земли или 1:6025000 массы Солнца); средняя плотность 5,52 г/см 3 . Меркурий - яркое светило, но увидеть его на небе не так просто. Дело в том, что, находясь вблизи Солнца, Меркурий всегда виден для нас недалеко от солнечного диска, отход от него то влево (к востоку), то вправо (к западу) только на небольшое расстояние, которое не превосходит 28 О. Поэтому его можно увидеть только в те дни года, когда он отходит от Солнца на самое большое расстояние. Пусть, например, Меркурий отодвинулся от Солнца влево. Солнце и все светила в своем суточном движении плывут по небу слева направо. Поэтому сначала заходит Солнце, а через час с небольшим заходит Меркурий, и надо искать эту планету низко над Западным горизонтом.

Движение.

Меркурий движется вокруг Солнца в среднем на расстоянии 0,384 астрономические единицы (58 млн. км) по эллиптической орбите с большим эксцентриситетом е-0,206; в перигелии расстояние до Солнца составляет 46 млн.км., а в афелии 70 млн. км. Полный облет вокруг Солнца планета совершает за три земных месяца или за 88 суток со скоростью 47,9 км/сек. Двигаясь по своему пути вокруг Солнца, Меркурий вместе с тем поворачивается вокруг своей оси так, что к Солнцу обращена всегда одна и таже его половина. Это значит, что на одной стороне Меркурия всегда день, а на другой – ночь. В 60-х гг. с помощью радиолокационных наблюдений было установлено, что Меркурий вращается вокруг оси в прямом направлении (т.е. как и в орбитальном движении) с периодом 58,65 суток (относительно звезд). Продолжительность Солнечных суток на Меркурии составляет 176 дней. Экватор наклонен к плоскости его орбиты на 7°. Угловая скорость осевого вращения Меркурия составляет 3/2 орбитального и соответствует угловой скорости его движения в орбите, когда планета находится в перигелии. На основании этого можно предположить, что скорость вращения Меркурия обусловлена приливными силами со стороны Солнца.

Атмосфера.

Меркурий, возможно, лишен атмосферы, хотя поляризационные и спектральные наблюдения указывают на наличие слабой атмосферы. С помощью “Маринера-10” было установлено присутствие у Меркурия сильно разряженной газовой оболочки, состоящей главным образом из гелия. Эта атмосфера состоит в динамическом равновесии: каждый атом гелия находится в ней около 200 дней, после чего покидает планету, его же место занимает другая частица из плазмы солнечного ветра. Кроме гелия, в атмосфере Меркурия найдено ничтожное количество водорода. Его примерно в 50 раз меньше, чем гелия.

Оказалось также, что Меркурий обладает слабым магнитным полем, напряженность которого составляет всего 0,7% земного. Наклон оси диполя к оси вращения Меркурия 12 0 (у Земли 11 0)

Давление у поверхности планеты примерно в 500 млрд. раз меньше, чем у поверхности Земли.

Температура.

Меркурий гораздо ближе к Солнцу, чем Земля. Поэтому Солнце на нем светит и греет в 7 раз сильнее, чем у нас. На дневной стороне Меркурия страшно жарко, там вечное пекло. Измерения показывают, что температура там поднимается до 400 О выше нуля. Зато на ночной стороне должен быть всегда сильный мороз, который, вероятно, доходит до 200 О и даже 250 О ниже нуля. Получается так, что одна его половина – горячая каменная пустыня, а другая половина – ледяная пустыня, быть может, покрытая замерзшими газами.

Поверхность.

С пролетной траектории космического аппарата “Маринер-10” в 1974 г. было сфотографировано свыше 40% поверхности Меркурия с разрешением от 4 мм до 100 м, что позволило увидеть Меркурий примерно так же, как Луну в темноте с Земли. Обилие кратеров – наиболее очевидная черта его поверхности, которую по-первому впечатлению можно уподобить Луне.

Действительно, морфология кратеров близка к лунной, их ударное происхождение не вызывает сомнений: у большинства виден очерченный вал следы выбросов раздробленного при ударе материала с образованием в ряде случаев характерных ярких лучей и поле вторичных кратеров. У многих кратеров различима центральная горка и террасная структура внутреннего склона. Интересно, что такими особенностями обладают не только практически все крупные кратеры диаметром свыше 40-70 км, но и значительно большее число кратеров меньших размеров, в пределах 5-70 км (конечно, речь здесь идет о хорошо сохранившихся кратерах). Эти особенности можно отвести как на счет большей кинетической энергии тел, выпадавших на поверхность, так и на счет самого материала поверхности.

Степень эрозии и сглаживание кратеров различна. В целом меркурианские кратеры по сравнению с лунными менее глубокие, что также можно объяснить большей кинетической энергией метеоритов из-за большего, чем на Луне ускорения силы тяжести на Меркурии. Поэтому образующий при ударе кратер эффективнее заполняется выбрасываемым материалом. По этой же причине вторичные кратеры расположены ближе к центральному, чем на Луне, и отложения раздробленного материала в меньшей степени маскируют первичные формы рельефа. Сами вторичные кратеры глубже лунных, что опять же объясняется тем, что выпадающие на поверхность осколки испытывают большее ускорение силы тяжести.

Так же, как и на Луне, можно в зависимости от рельефа выделить преобладающие неровные “материковые” и значительно более гладкие “морские” районы. Последние преимущественно представляют собой котловины, которых, однако, существенно меньше, чем на Луне, их размеры обычно не превышают 400-600 км. К тому же, некоторые котловины слабо различимы на фоне окружающего рельефа. Исключение составляет упоминавшаяся обширная котловина Канорис (Море Жары) протяженностью около 1300 км, напоминающая известное Море Дождей на Луне.

В преобладающей материковой части поверхности Меркурия можно выделить как сильно кратеризированные районы, с наибольшей степенью деградации кратеров, так и занимающие обширные территории старые межкратерные плоскогорья, свидетельствующие о широко развитом древнем вулканизме. Это наиболее древние сохранившиеся формы рельефа планеты. Выровненные поверхности котловин, очевидно, покрыты наиболее толстым слоем раздробленных пород – реголита. Наряду с небольшим числом кратеров здесь встречаются складчатые гребки, напоминающие лунные. Некоторые из примыкающих к котловинам равнинных участков, вероятно, образовались при отложений выброшенного из них материала. Вместе с тем для большинства равнин найдены вполне определенные свидетельства их вулканического происхождения, однако это вулканизм более позднего времени, чем на межкратерных плоскогорьях. Внимательное изучение обнаруживает еще одну интереснейшую особенность, проливающую свет на историю формирования планеты. Речь идет о характерных следах тектонической активности в глобальном масштабе в виде специфических крутых уступов, или откосов-эскарпов. Эскарпы имеют протяженность от 20-500 км и высоту склонов от нескольких сотен метров до 1-2 км. По своей морфологии и геометрии расположения на поверхности они отличаются от обычны тектонических разрывов и сбросов, наблюдаемых на Луне и Марсе, и скорее образовались за счет надвигов, наслоений вследствие напряжения в поверхностном слое, возникших при сжатии Меркурия. Об этом свидетельствует горизонтальное смещение валов некоторых кратеров.

Некоторые из эскарпов подверглись ударной бомбардировке и частично разрушены. Это означает, что они образовались раньше, чем кратеры на их поверхности. По сужении эрозии этих кратеров можно прийти к заключению, что сжатие коры происходило в период образования “морей” около 4 млрд. лет назад. Наиболее вероятной причиной сжатия нужно, видимо, считать начало остывания Меркурия. Согласно другому интересному предположению, выдвинутому рядом специалистов, альтернативным механизмом мощной тектонической активности планеты в этот период могло быть приливное замедление вращения планеты примерно в 175 раз: от первоначально предполагаемого значения около 8 часов до 58,6 суток.

Солнечная система — единственная доступная для непосредственного изучения нам планетарная структура. Сведения, полученные на основе исследований в данном участке космоса, используются учеными для понимания процессов, протекающих во Вселенной. Они дают возможность понять, как зарождалась наша система и схожие с ней, какое будущее всех нас ждет.

Классификация планет Солнечной системы

Исследования астрофизиков позволили классифицировать планеты Солнечной системы. Они были разделены на два типа: землеподобные и газовые гиганты. К планетам земной группы относятся Меркурий, Венера, Земля, Марс. Газовые гиганты — это Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Плутон с 2006 года получил статус карликовой планеты и относится к объектам пояса Койпера, отличающимся по своим особенностям от представителей обеих названных групп.

Характеристика планет земной группы

Каждый из типов обладает набором особенностей, связанных с внутренним строением и составом. Высокая средняя плотность и преобладание силикатов и металлов на всех уровнях — вот основные характеристики, которыми отличаются планеты земной группы. Гиганты в противоположность им имеют низкий показатель плотности и состоят в первую очередь из газов.

Все четыре планеты обладают схожим внутренним строением: под твердой корой располагается вязкая мантия, обволакивающая ядро. Центральная структура, в свою очередь, делится на два уровня: жидкое и твердое ядро. Основные составляющие его — это никель и железо. Мантия отличается от ядра преобладанием и марганца.

Размеры планет Солнечной системы, относящихся к земной группе, распределены таким образом (от меньшей к большей): Меркурий, Марс, Венера, Земля.

Воздушная оболочка

Землеподобные планеты уже на первых стадиях своего образования были окружены атмосферой. Первоначально в ее составе преобладал Изменению атмосферы на Земле способствовало появление жизни. К планетам земной группы относятся, таким образом, космические тела, окруженные атмосферой. Однако есть среди них и одна, потерявшая свою воздушную оболочку. Это которого не позволила сохранить первичную атмосферу.

Ближайший к Солнцу

Самой маленькой планетой земной группы является Меркурий. Его исследование затруднено близким расположением к Солнцу. С данные о Меркурии были получены только от двух аппаратов: "Маринера-10" и "Мессенджера". На их основе удалось создать карту планеты и определить некоторые ее особенности.

Меркурий действительно можно признать самой маленькой планетой земной группы: его радиус составляет немногим меньше 2,5 тысячи километров. Плотность его близка к земной. Соотношение этого показателя с размером дает основание полагать, что планета в значительной мере состоит из металлов.

Движение Меркурия имеет ряд особенностей. Его орбита сильно вытянута: в самой удаленной точке расстояние до Солнца больше в 1,5 раза, чем в ближайшей. Один оборот вокруг звезды планета делает примерно за 88 земных дней. При этом за такой год Меркурий успевает обернуться вокруг своей оси только полтора раза. Подобное «поведение» не характерно для других планет Солнечной системы. Предположительно замедление первоначально более быстрого движения было вызвано приливным влиянием Солнца.

Прекрасная и ужасная

К планетам земной группы относятся одновременно одинаковые и различающиеся космические тела. Схожие по строению, все они имеют особенности, благодаря которым их невозможно перепутать. Ближайший к Солнцу Меркурий не является самой жаркой планетой. На нем есть даже участки, вечно покрытые льдом. Венера, следующая за ним по близости к звезде, характеризуется более высокими температурами.

Названная в честь богини любви планета долгое время была кандидатом в пригодные для жизни космические объекты. Однако первые же полеты к Венере опровергли эту гипотезу. Истинную суть планеты скрывает плотная атмосфера, состоящая из углекислого газа и азота. Такая воздушная оболочка способствует развитию парникового эффекта. В результате на поверхности планеты температура достигает +475 ºС. Здесь, таким образом, не может быть жизни.

Вторая по величине и по удаленности от Солнца планета обладает рядом особенностей. Венера — самая яркая точка на ночном небе после Луны. Ее орбита представляет собой практически идеальный круг. Вокруг своей оси она движется с востока на запад. Такое направление нехарактерно для большинства планет. Оборот вокруг Солнца она совершает за 224,7 земных дня, а вокруг оси — за 243, то есть год здесь короче дня.

Третья планета от Солнца

Земля уникальна во многих отношениях. Она располагается в так называемой зоне жизни, где солнечные лучи не в состоянии превратить поверхность в пустыню, но тепла достаточно, чтобы планета не покрылась ледяной коркой. Чуть меньше 80 % поверхности занимает Мировой океан, образующий вместе с реками и озерами гидросферу, отсутствующую на остальных планетах Солнечной системы.

Формированию особой атмосферы Земли, состоящей в основном из азота и кислорода, способствовало развитие жизни. В результате увеличения концентрации кислорода сформировался озоновый слой, который вместе с магнитным полем защищает планету от губительного воздействия солнечной радиации.

Единственный спутник Земли

Луна оказывает достаточно серьезное воздействие на Землю. Наша планета обзавелась естественным спутником практически сразу после своего образования. пока остается загадкой, хотя на этот счет существует несколько правдоподобных гипотез. Спутник оказывает стабилизирующее воздействие на наклон земной оси, а также вызывает замедление планеты. В результате каждый новый день становится чуть более продолжительным. Замедление — следствие приливного воздействия Луны, той же силы, которая вызывает в океане.

Красная планета

На вопрос, какие планеты земной группы исследованы лучше всего после нашей, всегда следует однозначный ответ: Марс. Из-за особенностей расположения и климата Венера и Меркурий изучены в гораздо меньшей степени.

Если сравнить размеры планет солнечной системы, то Марс окажется на седьмом месте в списке. Его диаметр — 6800 км, а масса составляет 10,7 % от аналогичного параметра Земли.

На красной планете сильно разреженная атмосфера. Ее поверхность испещрена кратерами, также здесь можно увидеть вулканы, долины и ледниковые полярные шапки. Марс обладает двумя спутниками. Ближайший к планете - Фобос - постепенно снижается и в будущем будет разорван гравитацией Марса. Для Деймоса, напротив, характерно медленное удаление.

Идея о возможности жизни на Марсе существует уже больше века. Последние исследования, проведенные в 2012 году, обнаружили на красной планете Высказывалось предположение о том, что органику на поверхность мог занести марсоход с Земли. Однако исследования подтвердили происхождение вещества: его источник - сама красная планета. Тем не менее однозначного вывода о возможности жизни на Марсе без дополнительных исследований сделать нельзя.

К планетам земной группы относятся наиболее близкие к нам по расположению космические объекты. А потому они на сегодняшний день лучше изучены. Астрономы уже открыли несколько экзопланет, предположительно также относящихся к этому типу. Конечно, каждое такое обнаружение увеличивает надежду найти жизнь за пределами Солнечной системы.

> Планеты Земной группы

Планеты земной группы – первые четыре планеты Солнечной системы с фото. Узнайте характеристики и описание планет земного типа, поиск экзопланет, исследования.

Исследователи изучают просторы Солнечной системы уже много веков, отмечая различные планетарные типы. С момента открытия доступа к экзопланетам наша информационная база стала еще шире. Кроме газовых гигантов, мы находили и объекты земного типа. Что же это?

Определение планет Земной группы

Планета земного типа – небесное тело, представленное силикатными породами или металлом, и обладает твердым поверхностным слоем. Это главное отличие от газовых гигантов, наполненных газами. Термин взят от латинского слова «Terra», что переводится как «Земля». Ниже представлен список, где указано какие есть планеты земной группы.

Структура и особенности планет Земной группы

Все тела наделены схожей структурой: ядро из металла, наполненное железом и окруженное мантией из силикатов. Их поверхностный шар укрыт кратерами, вулканами, горами, каньонами и прочими формированиями.

Есть вторичные атмосферы, созданные вулканической активностью или прибытием комет. Обладают малым количеством спутников или вообще лишены подобных особенностей. У Земли – Луна, а у Марса – Фобос и Деймос. Не наделены кольцевыми системами. Давайте посмотрим, как выглядит характеристика планет земной группы, а также подметим в чем их сходства и отличия на примере Меркурия, Венеры, Земли и Марса.

Основные факты планет Земной группы

Меркурий – наименьшая планета в системе, достигающая 1/3 земного размера. Наделена тонким атмосферным слоем, из-за чего постоянно замерзает и накаляется. Характеризуется высокой плотностью с железом и никелем. Магнитное поле достигает лишь 1% от земного. На поверхности заметно множество глубоких кратерных шрамов и слабый слой силикатных частичек. В 2012 году заметили следы органического материала. Это строительные блоки для жизни, а также нашли водяной лед.

Венера по размеру напоминает Землю, но ее атмосфера слишком плотная и переполнена монооксидом углерода. Из-за этого тепло удерживается на планете, делая ее самой раскаленной в системе. На большей части поверхности расположены активные вулканы и глубокие каньоны. Лишь нескольким аппаратам удалось проникнуть на поверхность и выжить на короткий временной промежуток. Кратеров мало, потому что метеоры сгорают.

Земля – самая крупная в земном типе и обладает огромным количеством жидкой воды. Она нужна для жизни, которая развивается во всех формах. Есть скалистая поверхность, укрытая каньонами и возвышенностями, а также тяжелое металлическое ядро. В атмосфере присутствует водяной пар, способствующий смягчению суточного температурного режима. Есть смена регулярных сезонов. Наибольший нагрев достается участкам возле экваториальной линии. Но сейчас показатели растут из-за человеческой деятельности.

Марс располагает самой высокой горой в Солнечной системе. Большая часть поверхности представлена древними отложениями и кратерными формированиями. Но можно найти и более молодые участки. Есть полярные шапки, сокращающие свой размер в летний и весенний периоды. По плотности уступает Земле, а ядро твердое. Исследователи пока не добыли доказательства жизни, но есть все намеки и условия в прошлом. Планета обладает водяным льдом, органикой и метаном.

Формирование и общие черты планет Земной группы

Полагают, что планеты земного типа появились первыми. Изначально пылинки сливались, создавая большие объекты. Они располагались ближе к Солнцу, поэтому летучие вещества испарялись. Небесные объекты разрастались до километрового размера, становясь планетезималями. Затем и они накапливают все больше пыли.

Анализ показывает, что на раннем этапе развития Солнечной системы могло присутствовать около сотни протопланет, чьи размеры варьировались между Луной и Марсом. Они постоянно сталкивались, за счет чего сливались, выбрасывая мусорные осколки. В итоге, уцелели 4 крупные планеты земной группы: Меркурий, Венера, Марс и Земля.

Все они отличаются высоким показателем плотности, а состав представлен силикатами и металлическим железом. Крупнейшим представителем земного типа выступает Земля. Эти планеты также выделяются общей структурой строения, включающей ядро, мантию и кору. Лишь у двух планет (Земля и Марс) есть спутники.

Текущие исследования планет Земной группы

Исследователи считают, что планеты земного типа – лучшие кандидаты в обнаружении жизни. Конечно, выводы основаны на том, что единственная планета с жизнью – Земля, поэтому ее характеристики и особенности служат своеобразным эталоном.

Все говорит о том, что жизнь способна выживать в экстремальных условиях. Поэтому ее ожидают найти даже на Меркурии и Венере, несмотря на их высокие температуры. Больше всего внимания уделяют Марсу. Это не только главный кандидат в нахождении жизни, но и потенциальная будущая колония.

Если все пойдет по плану, то в 2030-х гг. на Красную планету могут отправить первую партию астронавтов. Сейчас на планете постоянно находятся роверы и орбитальные аппараты, которые ищут воду и признаки жизни.

Экзопланеты земного типа

Многие найденные экзопланеты оказывались газовыми гигантами, потому что их намного проще отыскать. Но с 2005 года мы начали активно улавливать земные объекты благодаря миссии Кеплер. Большую часть прозвали классом супер-земель.

Среди таких стоит вспомнить Глизе 876d, чья масса в 7-9 раз превосходит земную. Совершает обороты вокруг красного карлика, отдаленного от нас на 15 световых лет. В системе Глизе 581 нашли 3 земных экзопланеты с дистанцией в 20 световых лет.

Наименьшая – Глизе 581e. Она превышает нашу массу всего в 1.9 раз, но расположена крайне близко к своей звезде. Первой подтвержденной земной экзопланетой была Кеплер-10b, больше нашей массы в 3-4 раз. Она отдалена на 460 световых лет и найдена в 2011 году. Тогда же команда миссии выдала список из 1235 претендентов, где 6 были земного типа и располагались в зоне обитаемости.

Супер-Земли

Среди экзопланет удалось отыскать множество супер-земель (по размеру между Землей и Нептуном). Эту разновидность не встретить на территории нашей системы, поэтому пока еще не ясно, выглядят они скорее как гиганты или земной тип.

Сейчас научный мир ожидает запуска телескопа Джеймс Уэбб, который обещает увеличить силу поиска и откроет нам космические глубины.

Категории планет Земной группы

Существует разделение планет земного типа. Силикатные – типичные объекты нашей системы, представленные каменной мантией и металлическим ядром. Железные – теоретическая разновидность, состоящая полностью из железа. Это придает больший показатель плотности, но сокращает радиус. Такие планеты способны появиться только на территориях с высоким температурным показателем.

Скалистые – еще один теоретический вид, где есть силикатная порода, но нет металлического ядра. Они должны сформироваться подальше от звезды. Углеродистые – наделены металлическим ядром, вокруг которого скопился углеродосодержащий минерал.

Раньше мы думали, что детально изучили процесс планетарного формирования. Но рассмотрение экзопланет заставляет находить множество пробелов и приниматься за новые исследования. Это расширяет также условия поиска жизни в чужих мирах. Кто знает, что мы там увидим, если сможем послать зонд.