Koja planeta nema atmosferu? Detaljna analiza. Zašto Merkur nema atmosferu?

Zapravo, čak i u budućnosti, kada će odmor negdje u blizini Jupitera biti uobičajen kao danas - na egipatskoj plaži, glavni turistički centar će i dalje biti Zemlja. Razlog za to je jednostavan: uvijek postoji dobro vrijeme. Ali na drugim planetama i satelitima to je jako loše.

Merkur

Površina planete Merkur podsjeća na mjesec

Iako Merkur uopšte nema atmosferu, ipak ima klimu. A stvoren je, naravno, užarenom blizinom Sunca. A pošto vazduh i voda ne mogu efikasno preneti toplotu sa jednog dela planete na drugi, ovde se dešavaju zaista smrtonosne promene temperature.

Na dnevnoj strani Merkura, površina se može zagrijati do 430 stepeni Celzijusa - dovoljno da se kalaj otopi, a na noćnoj strani može pasti na -180 stepeni Celzijusa. Na pozadini zastrašujuće vrućine u blizini, na dnu nekih kratera toliko je hladno da prljavi led ostaje u ovoj vječnoj sjenci milionima godina.

Osa rotacije Merkura nije nagnuta kao Zemljina, već je strogo okomita na njegovu orbitu. Stoga se ovdje nećete diviti promjeni godišnjih doba: vrijeme ostaje isto tokom cijele godine. Osim toga, jedan dan na planeti traje otprilike godinu i po naših godina.

Venera

Krateri na površini Venere

Suočimo se s tim: pogrešna planeta je nazvana Venera. Da, na zornom nebu ona zaista sija kao čista voda dragulj. Ali to je sve dok je bolje ne upoznate. Susedna planeta može se smatrati vizuelnom pomoći u vezi sa pitanjem šta može stvoriti efekat staklene bašte koji je prešao sve granice.

Atmosfera Venere je neverovatno gusta, burna i agresivna. Sastoji se uglavnom od ugljični dioksid, ona upija više solarna energija, nego isti Merkur, iako se nalazi mnogo dalje od Sunca. Stoga je planeta još toplija: gotovo nepromijenjena tokom godine, temperatura ovdje ostaje oko 480 stepeni Celzijusa. Dodajte ovome atmosferski pritisak, koji se na Zemlji može postići samo uranjanjem u okean na dubinu od jednog kilometra, i malo je vjerovatno da ćete htjeti biti ovdje.

Ali ovo nije cela istina o lošem karakteru lepotice. Na površini Venere, snažni vulkani neprestano eruptiraju, ispunjavajući atmosferu čađom i sumpornim jedinjenjima, koja se brzo pretvaraju u sumporna kiselina. Da, na ovoj planeti ima kiselih kiša - i to zaista kisele kiše, koja lako može ostaviti rane na koži i nagrizati fotografsku opremu turista.

Međutim, turisti ne bi mogli ni da ustanu ovdje da naprave fotografiju: atmosfera Venere rotira mnogo brže od nje same. Na Zemlji vazduh kruži oko planete za skoro godinu dana, na Veneri - za četiri sata, stvarajući konstantan vetar uraganske snage. Nije iznenađujuće da su do sada čak i posebno obučeni svemirski brod nije mogao preživjeti više od nekoliko minuta u ovoj odvratnoj klimi. Dobro je da toga nema na našoj rodnoj planeti. Naša priroda nema loše vrijeme, što potvrđuje i http://www.gismeteo.ua/city/daily/4957/, i to ne može a da ne raduje.

Mars

Atmosfera Marsa, slika snimljena vještački satelit"Viking" 1976. Halleov "krater smajlića" je vidljiv na lijevoj strani

Fascinantna otkrića napravljena na Crvenoj planeti u poslednjih godina, pokazuju da je Mars bio veoma drugačiji u dalekoj prošlosti. Prije više milijardi godina to je bila vlažna planeta s dobrom atmosferom i ogromnim vodenim površinama. Na nekim mjestima ima tragova drevne obale - ali to je sve: bolje je ne dolaziti ovdje danas. Savremeni Mars je gol i mrtav ledena pustinja, duž kojeg s vremena na vrijeme prodiru snažne oluje prašine.

Na planeti već dugo nije bilo guste atmosfere koja bi mogla zadržati toplinu i vodu. Kako je nestao još nije sasvim jasno, ali najvjerovatnije, Mars jednostavno nema dovoljnu "privlačnu snagu": otprilike dva puta manji od Zemlje, ima skoro tri puta manju gravitaciju.

Kao rezultat toga, na polovima vlada duboka hladnoća i ostaju polarne kape, koje se uglavnom sastoje od "suvog snijega" - smrznutog ugljičnog dioksida. Vrijedi prepoznati da u blizini ekvatora temperatura tokom dana može biti vrlo ugodna, oko 20 stepeni Celzijusa. No, međutim, noću će i dalje pasti nekoliko desetina stepeni ispod nule.

Uprkos iskreno slaboj atmosferi Marsa, snježne oluje na njegovim polovima i prašne oluje u drugim dijelovima nisu nimalo neuobičajene. Samumi, hamsini i drugi iscrpljujući pustinjski vjetrovi, koji nose bezbroj sveprožimajućih i bodljikavih zrna pijeska, vjetrovi koji se na Zemlji susreću samo u pojedinim regijama, ovdje mogu prekriti cijelu planetu, čineći je potpuno neuslikanom nekoliko dana.

Jupiter i okolina

Da biste procijenili razmjere Jovijanskih oluja, ne treba vam čak ni snažan teleskop. Najimpresivnija od njih, Velika crvena mrlja, ne jenjava već nekoliko stoljeća, a tri puta je veća od cijele naše Zemlje. Međutim, i on bi uskoro mogao izgubiti poziciju dugogodišnjeg lidera. Prije nekoliko godina, astronomi su otkrili novi vrtlog na Jupiteru - Oval BA, koji još nije dostigao veličinu Velike crvene mrlje, ali raste alarmantno brzo.

Ne, malo je vjerovatno da će Jupiter privući čak i ljubitelje ekstremne rekreacije. Orkanski vjetrovi ovdje stalno pušu, pokrivaju cijelu planetu, krećući se brzinama i do 500 km/h, često u suprotnim smjerovima, što stvara zastrašujuće turbulentne vrtloge na njihovim granicama (kao što je poznata Velika crvena mrlja, ili Oval BA).

Pored temperature ispod - 140 stepeni Celzijusa i smrtonosne sile gravitacije, morate zapamtiti još jednu činjenicu - na Jupiteru nema gdje hodati. Ova planeta je plinoviti gigant, generalno lišen određene čvrste površine. Čak i kada bi neki očajni padobranac uspio zaroniti u njegovu atmosferu, završio bi u polutečnim dubinama planete, gdje kolosalna gravitacija stvara materiju egzotičnih oblika - recimo, supertečni metalni vodonik.

Ali obični ronioci trebali bi obratiti pažnju na jedan od satelita divovske planete - Evropu. Općenito, od brojnih Jupiterovih satelita, barem dva će u budućnosti sigurno moći dobiti titulu "turističke Meke".

Na primjer, Evropa je u potpunosti prekrivena okeanom slane vode. Ronilac ovdje ima slobodu - dubina doseže 100 km - samo ako može probiti ledenu koru koja prekriva cijeli satelit. Još niko ne zna šta će budući sledbenik Jacques-Yves Cousteaua otkriti na Evropi: neki planetarni naučnici sugerišu da bi ovde mogli postojati uslovi pogodni za život.

Još jedan Jovian satelit, Io, nesumnjivo će postati miljenik fotoblogera. Snažna gravitacija obližnje i ogromne planete neprestano se deformiše, "zgužva" satelit i zagrijava njegovu unutrašnjost do ogromnih temperatura. Ova energija izbija na površinu u područjima geološke aktivnosti i pokreće stotine stalno aktivnih vulkana. Zbog slabe gravitacije na satelitu, erupcije emituju impresivne tokove koji se penju stotinama kilometara u visinu. Izuzetno ukusni snimci očekuju fotografe!

Saturn sa "predgrađima"

Ništa manje primamljiv sa tačke gledišta fotografije, naravno, nije Saturn sa svojim briljantnim prstenovima. Od posebnog interesa može biti neobična oluja u blizini sjevernog pola planete, koja ima gotovo oblik pravilan heksagon sa stranama od skoro 14 hiljada km.

Ali Saturn uopće nije pogodan za normalan odmor. Općenito, to je isti plinski gigant kao Jupiter, samo gori. Atmosfera je ovdje hladna i gusta, a lokalni uragani se mogu kretati brže od zvuka i brži od metka – zabilježena je brzina veća od 1600 km/h.

Ali klima Saturnovog mjeseca Titana može privući čitavu gomilu oligarha. Poenta, međutim, uopšte nije u neverovatnoj blagosti vremena. Titan je jedino nama poznato nebesko tijelo na kojem postoji ciklus fluida, kao na Zemlji. Samo ulogu vode ovde igraju... tečni ugljovodonici.

Same supstance koje na Zemlji čine glavno bogatstvo zemlje - prirodni gas(metan) i druga zapaljiva jedinjenja prisutna su na Titanu u izobilju, u tečnom obliku: dovoljno je hladan za to (-162 stepena Celzijusa). Metan se kovitla u oblacima i kišama, puni reke koje se ulivaju u skoro puna mora... Pumpajte - ne pumpajte!

Uran

Ne najudaljenija, ali najhladnija planeta u cijelom Sunčevom sistemu: "termometar" ovdje može pasti na neugodan nivo od -224 stepena Celzijusa. Ovo nije mnogo toplije od apsolutne nule. Iz nekog razloga - možda zbog sudara s nekim velikim tijelom - Uran rotira na svojoj strani, a Sjeverni pol planete su okrenute prema Suncu. Osim snažnih uragana, ovdje nema mnogo za vidjeti.

Neptun i Triton

Neptun (gore) i Triton (ispod)

Kao i drugi gasni divovi, Neptun je veoma turbulentno mesto. Oluje ovdje mogu dostići veličine veće od naše cijele planete i kreću se nama poznatom rekordnom brzinom: skoro 2500 km/h. Inače, ovo je dosadno mjesto. Neptun vrijedi posjetiti samo zbog jednog od njegovih satelita - Tritona.

Generalno, Triton je hladan i monoton kao i njegova planeta, ali turiste uvijek zaintrigira sve što je prolazno i ​​propadljivo. Triton je samo jedan od njih: satelit se polako približava Neptunu, a nakon nekog vremena bit će rastrgan svojom gravitacijom. Neki od krhotina će pasti na planetu, a neki mogu formirati neku vrstu prstena, poput Saturna. Još se ne može tačno reći kada će se to dogoditi: negde za 10 ili 100 miliona godina. Zato požurite da vidite Triton - čuveni “Umirući satelit”.

Pluton

Lišen visoki čin planete, Pluton je ostao patuljak, ali možemo sa sigurnošću reći: ovo je vrlo čudno i negostoljubivo mjesto. Plutonova orbita je veoma duga i veoma izdužena u oval, zbog čega ovde jedna godina traje skoro 250 zemaljskih godina. Tokom ovog vremena, vrijeme ima vremena da se uvelike promijeni.

Dok na patuljastoj planeti vlada zima, ona se potpuno smrzava. Kako se Pluton približava Suncu, ono se zagrijava. Površinski led, sastavljen od metana, dušika i ugljičnog monoksida, počinje da isparava, stvarajući tanak sloj atmosfere. Pluton privremeno postaje poput punopravne planete, a istovremeno i komete: zbog svoje patuljaste veličine, plin se ne zadržava, već se odvodi od njega, stvarajući rep. Normalne planete se ne ponašaju ovako.

Sve ove klimatske anomalije su sasvim razumljive. Život je nastao i razvio se upravo u kopnenim uslovima, tako da je lokalna klima gotovo idealna za nas. Čak i najstrašniji sibirski mrazevi i tropske oluje izgledaju kao detinjaste šale u poređenju sa onim što čeka turiste na Saturnu ili Neptunu. Stoga, naš savjet za budućnost je: ne gubite dugo očekivane dane odmora na ovim egzotičnim mjestima. Pobrinimo se bolje za svoj ugodan život, tako da čak i kada međuplanetarna putovanja postanu dostupna, naši potomci mogu da se opuste na egipatskoj plaži ili malo izvan grada, na čistoj rijeci.

A. Mihajlov, prof.

Nauka i život // Ilustracije

Lunarni pejzaž.

Polarna tačka koja se topi na Marsu.

Orbite Marsa i Zemlje.

Lowellova karta Marsa.

Kühlov model Marsa.

Crtež Marsa od Antoniadija.

Kada razmatramo pitanje postojanja života na drugim planetama, govorićemo samo o planetama našeg Sunčevog sistema, pošto ne znamo ništa o prisustvu drugih sunaca, poput zvezda, njihovih sopstvenih planetarnih sistema sličnih našem. Prema savremenim pogledima na nastanak Sunčevog sistema, može se čak vjerovati da je formiranje planeta koje kruže oko centralne zvijezde događaj čija je vjerovatnoća zanemarljiva, te da stoga velika većina zvijezda nema svoje planetarne sisteme.

Zatim, moramo napraviti rezervu da pitanje života na planetama neminovno razmatramo sa naše zemaljske tačke gledišta, pod pretpostavkom da se taj život manifestuje u istim oblicima kao na Zemlji, tj. pretpostavljajući životne procese i opšta struktura organizmi slični onima na Zemlji. U ovom slučaju, za razvoj života na površini bilo koje planete, moraju postojati određeni fizički i hemijski uslovi, on ne smije biti previsok i ne previsok. niske temperature, neophodno je prisustvo vode i kiseonika, ali osnova organske materije moraju biti jedinjenja ugljenika.

Planetarne atmosfere

Prisustvo atmosfere na planetama određeno je napetošću gravitacije na njihovoj površini. Velike planete imaju dovoljnu gravitacijsku silu da zadrže plinovitu ljusku oko sebe. Zaista, molekuli plina su u stalnom brzom kretanju, čija je brzina određena kemijskom prirodom ovog plina i temperaturom.

Laki gasovi - vodonik i helijum - imaju najveću brzinu; Kako temperatura raste, brzina se povećava. At normalnim uslovima, tj. temperatura na 0° i atmosferski pritisak, prosječna brzina molekula vodonika je 1840 m/sec, a kiseonika 460 m/sec. Ali pod utjecajem međusobnih sudara, pojedinačni molekuli postižu brzine nekoliko puta veće od naznačenih prosječnih brojeva. Ako se u gornjim slojevima Zemljine atmosfere pojavi molekul vodonika brzinom većom od 11 km/s, tada će takav molekul odletjeti sa Zemlje u međuplanetarni prostor, jer sila Zemljine gravitacije neće biti dovoljna da ga zadrži.

Kako manja planetaŠto je manje masivno, to je niža granična ili, kako kažu, kritična brzina. Za Zemlju je kritična brzina 11 km/s, za Merkur samo 3,6 km/s, za Mars 5 km/s, za Jupiter, najveću i najmasiviju od svih planeta, 60 km/s. Iz ovoga slijedi da Merkur, a još više manja tijela, poput satelita planeta (uključujući i naš Mjesec) i svih malih planeta (asteroida), ne mogu svojom slabom privlačnošću zadržati atmosferski omotač na svojoj površini. Mars je u stanju, iako s poteškoćama, da zadrži atmosferu mnogo tanju od Zemljine, dok je Jupiter, Saturn, Uran i Neptun, njihova gravitacija dovoljno jaka da zadrži moćne atmosfere koje sadrže lake gasove kao što su amonijak i metan, a moguće i slobodni vodonik.

Odsustvo atmosfere neizbježno povlači i odsustvo tekuće vode. U prostoru bez vazduha, isparavanje vode se dešava mnogo energičnije nego pri atmosferskom pritisku; stoga se voda brzo pretvara u paru, koja je vrlo lagan bazen, podložan istoj sudbini kao i ostali atmosferski plinovi, odnosno manje-više brzo napušta površinu planete.

Jasno je da su na planeti bez atmosfere i vode uslovi za razvoj života potpuno nepovoljni i na takvoj planeti ne možemo očekivati ​​ni biljni ni životinjski svijet. Sve male planete, sateliti planeta spadaju u ovu kategoriju i iz glavne planete- Merkur. Recimo nešto više o dva tijela ove kategorije, a to su Mjesec i Merkur.

Mjesec i Merkur

Za ova tijela, odsustvo atmosfere utvrđeno je ne samo gore navedenim razmatranjima, već i direktnim zapažanjima. Dok se Mjesec kreće po nebu na svom putu oko Zemlje, često prekriva zvijezde. Nestanak zvijezde iza Mjesečevog diska već se može posmatrati kroz mali teleskop, i to se uvijek događa sasvim trenutno. Kada bi lunarni raj bio okružen barem rijetkom atmosferom, tada bi, prije nego što bi potpuno nestala, zvijezda sijala kroz ovu atmosferu neko vrijeme, a prividni sjaj zvijezde bi se postepeno smanjivao, osim toga, zbog prelamanja svjetlosti , zvezda bi izgledala pomerena sa svog mesta . Svi ovi fenomeni su potpuno odsutni kada su zvijezde prekrivene Mjesecom.

Lunarni pejzaži posmatrani kroz teleskope zadivljuju oštrinom i kontrastom svog osvjetljenja. Na Mesecu nema polusenki. U blizini svetlih, osunčanih mesta nalaze se duboke crne senke. To se dešava zato što zbog nedostatka atmosfere na Mesecu nema plavog dnevnog neba koje bi svojom svetlošću ublažilo senke; tamo je nebo uvek crno. Na Mjesecu nema sumraka, a nakon zalaska sunca odmah nastupa tamna noć.

Merkur je mnogo dalje od nas od Meseca. Stoga ne možemo uočiti takve detalje kao na Mjesecu. Nije nam poznat izgled njegovog pejzaža. Zatamnjenje zvijezda Merkurom, zbog svoje prividne malenosti, izuzetno je rijedak fenomen i nema naznaka da su takve okultacije ikada uočene. Ali postoje prolazi Merkura ispred Sunčevog diska, kada vidimo da ova planeta, u obliku male crne tačke, polako puzi duž sjajne sunčeve površine. U ovom slučaju, ivica Merkura je oštro ocrtana, a fenomeni koji su viđeni kada je Venera prošla ispred Sunca nisu uočeni na Merkuru. Ali još uvijek je moguće da ostanu mali tragovi Merkurove atmosfere, ali ova atmosfera ima vrlo zanemarljivu gustoću u odnosu na Zemljinu.

Temperaturni uslovi na Mesecu i Merkuru potpuno su nepovoljni za život. Mjesec se izuzetno sporo rotira oko svoje ose, zbog čega dan i noć traju četrnaest dana. Toplotu sunčevih zraka ne ublažava vazdušni omotač i kao rezultat toga, tokom dana na Mesecu površinska temperatura raste do 120°, odnosno iznad tačke ključanja vode. Tokom duge noći temperatura se spušta na 150° ispod nule.

Tokom pomračenje mjeseca uočeno je kako je za nešto više od sat vremena temperatura pala sa 70° toplote na 80° mraza, a nakon završetka pomračenja skoro isto kratkoročno vraćen na prvobitnu vrijednost. Ovo zapažanje ukazuje na izuzetno nisku toplotnu provodljivost stijene, formirajući lunarnu površinu. Solarna toplota ne prodire duboko, ali ostaje u najtanjem gornjem sloju.

Mora se misliti da je površina Mjeseca prekrivena laganim i rastresitim vulkanskim tufovima, možda čak i pepelom. Već na dubini od jednog metra kontrasti toplote i hladnoće su uglađeni „do te mere da tamo verovatno preovladava prosečna temperatura, koja se ne razlikuje mnogo od prosječna temperatura zemljine površine, tj. komponenta nekoliko stepeni iznad nule. Možda su tu sačuvani neki embrioni žive materije, ali je njihova sudbina, naravno, nezavidna.

Na Merkuru je razlika u temperaturnim uslovima još oštrija. Ova planeta je uvijek okrenuta prema Suncu jednom stranom. Na dnevnoj hemisferi Merkura temperatura dostiže 400°, odnosno iznad je tačke topljenja olova. A na noćnoj hemisferi mraz bi trebao dostići temperaturu tekućeg zraka, a ako je na Merkuru postojala atmosfera, onda bi se na noćnoj strani trebao pretvoriti u tekućinu, a možda čak i zamrznuti. Samo na granici između dnevne i noćne hemisfere, unutar uskog pojasa, mogu postojati temperaturni uslovi koji su barem donekle povoljni za život. Međutim, ne treba razmišljati o mogućnosti razvoja organskog života tamo. Nadalje, u prisustvu tragova atmosfere, slobodni kisik nije mogao biti zadržan u njoj, jer se na temperaturi dnevne hemisfere kisik energetski kombinuje s većinom kemijskih elemenata.

Dakle, što se tiče mogućnosti života na Mesecu, izgledi su prilično nepovoljni.

Venera

Za razliku od Merkura, Venera pokazuje određene znakove guste atmosfere. Kada Venera prolazi između Sunca i Zemlje, okružena je svjetlosnim prstenom - to je njena atmosfera, koju obasjava Sunce. Ovakvi prolazi Venere ispred solarnog diska su veoma retki: posljednje igranje dogodio se u 18S2, sljedeći će se dogoditi 2004. Međutim, gotovo svake godine Venera prođe, doduše ne kroz sam solarni disk, ali dovoljno blizu njega, i tada je vidljiva u obliku vrlo uskog polumjeseca, poput Mjesec odmah nakon mladog mjeseca. Prema zakonima perspektive, polumjesec Venere obasjan Suncem trebao bi formirati luk od tačno 180°, ali u stvarnosti se uočava duži svijetli luk, koji nastaje zbog refleksije i savijanja sunčevih zraka u atmosferi Venere. . Drugim rečima, na Veneri je sumrak, koji produžava dužinu dana i delimično osvetljava njenu noćnu hemisferu.

Sastav Venerine atmosfere je još uvijek slabo shvaćen. Godine 1932, koristeći spektralnu analizu, prisustvo velika količina ugljični dioksid, što odgovara sloju debljine 3 km at standardnim uslovima(tj. pri 0° i pritisku od 760 mm).

Površina Venere nam se uvijek čini blistavo bijela i bez uočljivih trajnih mrlja ili obrisa. Vjeruje se da u atmosferi Venere uvijek postoji debeo sloj bijelih oblaka, koji u potpunosti prekriva čvrstu površinu planete.

Sastav ovih oblaka je nepoznat, ali najvjerovatnije su vodena para. Ne vidimo šta je ispod njih, ali je jasno da oblaci moraju da ublaže toplotu sunčevih zraka, koja bi inače na Veneri, koja je bliža Suncu nego Zemlji, bila preterano jaka.

Mjerenja temperature dala su oko 50-60° topline za dnevnu hemisferu, a 20° mraza za noćnu hemisferu. Takvi kontrasti se objašnjavaju sporom rotacijom Venere oko svoje ose. Iako je tačan period njegove rotacije nepoznat zbog nepostojanja uočljivih mrlja na površini planete, po svemu sudeći, dan na Veneri traje ne manje od naših 15 dana.

Koje su šanse da postoji život na Veneri?

S tim u vezi, naučnici imaju različita mišljenja. Neki vjeruju da je sav kisik u njegovoj atmosferi kemijski vezan i da postoji samo kao dio ugljičnog dioksida. Pošto ovaj gas ima nisku toplotnu provodljivost, u ovom slučaju bi temperatura blizu površine Venere trebala biti prilično visoka, možda čak i blizu tačke ključanja vode. Ovo bi moglo objasniti prisustvo velike količine vodene pare u gornjim slojevima atmosfere.

Imajte na umu da se gornji rezultati određivanja temperature Venere odnose na vanjsku površinu naoblake, tj. na prilično veliku visinu iznad svoje čvrste površine. U svakom slučaju, mora se misliti da uslovi na Veneri liče na staklenik ili staklenik, ali vjerovatno sa još mnogo višom temperaturom.

Mars

Planeta Mars je od najvećeg interesa sa stanovišta pitanja postojanja života. Na mnogo načina je sličan Zemlji. Na osnovu tačaka koje su jasno vidljive na njegovoj površini, utvrđeno je da se Mars okreće oko svoje ose, čineći jedan obrt na svaka 24 sata i 37 metara, pa se na njemu dešava skoro istovetna smena dana i noći kao na Zemlji.

Osa rotacije Marsa čini ugao od 66° sa ravninom njegove orbite, skoro potpuno isti kao i Zemljina. Zahvaljujući ovom nagibu ose, na Zemlji se mijenjaju godišnja doba. Očigledno, ista promjena postoji i na Marsu, ali svako godišnje doba na njemu je skoro duplo duže od naše. Razlog tome je što Mars, koji je u prosjeku jedan i po puta udaljeniji od Sunca od Zemlje, svoju revoluciju oko Sunca obavi za skoro dvije zemaljske godine, tačnije 689 dana.

Najizrazitiji detalj na površini Marsa, uočljiv kada se gleda kroz teleskop, je bijela mrlja, čiji položaj se poklapa s jednim od njegovih polova. Tačka na južnom polu Marsa je najbolje vidljiva, jer je u periodima svoje najveće blizine Zemlji Mars nagnut prema Suncu i Zemlji svojom južnom hemisferom. Primijećeno je da s početkom zime na odgovarajućoj hemisferi Marsa, bijela mrlja počinje da se povećava, a ljeti se smanjuje. Bilo je čak i slučajeva (na primjer, 1894.) kada je polarna mrlja gotovo potpuno nestala u jesen. Moglo bi se pomisliti da se radi o snijegu ili ledu, koji se zimi taloži kao tanak sloj u blizini polova planete. Da je ovaj pokrov vrlo tanak proizilazi iz gornjeg zapažanja nestanka bijele mrlje.

Zbog udaljenosti Marsa od Sunca, temperatura na njemu je relativno niska. Ljeto je tamo veoma hladno, a ipak se dešava da se polarni snijeg potpuno otopi. Dugo trajanje ljeta ne nadoknađuje dovoljno nedostatak topline. Iz toga proizilazi da tamo pada malo snijega, možda samo nekoliko centimetara, a moguće je čak i da se bijele polarne mrlje ne sastoje od snijega, već od mraza.

Ova okolnost se u potpunosti slaže sa činjenicom da na Marsu, prema svim podacima, ima malo vlage i malo vode. Na njemu nisu pronađena mora niti velika vodena prostranstva. Oblaci se vrlo rijetko uočavaju u njegovoj atmosferi. Vrlo narandžastu boju površine planete, zbog koje se Mars golim okom pojavljuje kao crvena zvijezda (otuda i naziv po starorimskom bogu rata), većina „posmatrača“ objašnjava činjenicom da je površina Marsa bezvodni peščana pustinja, obojen oksidima željeza.

Mars se kreće oko Sunca u značajno izduženoj elipsi. Zbog toga, njegova udaljenost od Sunca varira u prilično širokom rasponu - od 206 do 249 miliona km. Kada se Zemlja nalazi na istoj strani Sunca kao i Mars, dolazi do takozvanih Marsovih opozicija (jer je Mars u to vrijeme na suprotnoj strani neba od Sunca). Tokom opozicija, Mars se pojavljuje na noćnom nebu pod povoljnim uslovima. Opozicije se smjenjuju u prosjeku svakih 780 dana, odnosno svake dvije godine i dva mjeseca.

Međutim, ne pri svakoj opoziciji Mars se ne približava Zemlji na njenu najkraću udaljenost. Da bi se to postiglo, potrebno je da se opozicija poklopi sa vremenom najbližeg približavanja Marsa Suncu, što se javlja tek svake sedme ili osme opozicije, odnosno nakon petnaestak godina. Takve opozicije se nazivaju velikim opozicijama; dogodile su se 1877., 1892., 1909. i 1924. godine. Sljedeća velika konfrontacija bit će 1939. Glavna zapažanja Marsa i srodna otkrića datiraju se upravo na ove datume. Mars je bio najbliži Zemlji tokom sukoba 1924. godine, ali je čak i tada njegova udaljenost od nas bila 55 miliona km. Mars se nikada ne približava Zemlji.

"Kanali" na Marsu

Italijanski astronom Schiaparelli je 1877. godine, vršeći zapažanja teleskopom relativno skromne veličine, ali pod prozirnim nebom Italije, otkrio na površini Marsa, pored tamnih mrlja nazvanih, iako netačno, mora, čitavu mrežu uskih ravne linije ili pruge, koje je nazvao tjesnaci (canale na talijanskom). Stoga se riječ "kanal" počela koristiti u drugim jezicima za označavanje ovih misterioznih formacija.

Schiaparelli je, kao rezultat svojih višegodišnjih zapažanja, sastavio detaljna mapa površine Marsa, na kojoj su označene stotine kanala koji međusobno povezuju tamne mrlje "mora". Kasnije je američki astronom Lowell, koji je čak izgradio specijalnu opservatoriju u Arizoni za posmatranje Marsa, otkrio kanale u mračnim prostorima "mora". Otkrio je da i “mora” i kanali mijenjaju svoju vidljivost u zavisnosti od godišnjih doba: ljeti postaju tamniji, ponekad poprimaju sivo-zelenkastu nijansu, zimi postaju blijedi i postaju smećkasti. Lowellove karte su čak detaljnije od Schiaparellijevih mapa, one pokazuju mnoge kanale, čineći složenu, ali prilično pravilnu geometrijsku mrežu.

Da bi objasnio fenomene uočene na Marsu, Lowell je razvio teoriju koja je postala široko rasprostranjena, uglavnom među astronomima amaterima. Ova teorija se svodi na sljedeće.

Lowell, kao i većina drugih posmatrača, pogrešno smatra narandžastu površinu planete za pješčanu pustoš. On smatra da su tamne mrlje "mora" područja prekrivena vegetacijom - polja i šume. On smatra da su kanali izgrađena mreža za navodnjavanje inteligentna bićaživi na površini planete. Međutim, sami kanali nam nisu vidljivi sa Zemlje, jer njihova širina nije dovoljna za to. Da bi bili vidljivi sa Zemlje, kanali moraju biti široki najmanje deset kilometara. Stoga Lowell smatra da vidimo samo široki pojas vegetacije, koji pušta svoje zelene listove kada se sam kanal, koji prolazi sredinom ove trake, u proljeće napuni vodom koja teče sa polova, odakle se formira otapanje polarnih snega.

Međutim, malo-pomalo su se počele javljati sumnje u stvarnost takvih direktnih kanala. Najznačajnija je bila činjenica da posmatrači naoružani najmoćnijim modernim teleskopima nisu videli nikakve kanale, već su posmatrali samo neobično bogatu sliku raznih detalja i nijansi na površini Marsa, lišenu, međutim, ispravnih geometrijskih obrisa. Samo posmatrači koji su koristili instrumente srednje snage, vidio i skicirao kanale. Otuda se pojavila jaka sumnja da kanali predstavljaju samo optička iluzija(optička iluzija), koja se javlja kod ekstremnog naprezanja očiju. Puno posla i različita iskustva izvršeno da bi se razjasnila ova okolnost.

Najuvjerljiviji su rezultati koje je dobio njemački fizičar i fiziolog Kühl. Napravio je poseban model koji prikazuje Mars. Na tamnu pozadinu, Kühl je zalijepio krug koji je izrezao iz običnih novina, na koji je postavljeno nekoliko sivih mrlja koje svojim obrisima podsjećaju na „more“ na Marsu. Ako izbliza pogledate takav model, jasno se vidi o čemu se radi – možete pročitati novinski tekst i ne stvara se iluzija. Ali ako se odmaknete dalje, tada se s pravim osvjetljenjem počinju pojavljivati ​​ravne tanke pruge koje se kreću od jedne tamne točke do druge i, štoviše, ne podudaraju se s redovima tiskanog teksta.

Kühl je detaljno proučavao ovaj fenomen.

Pokazao je da postoji mnogo sitnih detalja i nijansi koje se postepeno pretvaraju jedna u drugu, kada ih oko ne može uhvatiti “o svim detaljima postoji želja da se ti detalji spoje u jednostavnije”. geometrijski uzorci, zbog čega se pojavljuje iluzija ravnih pruga gdje nema pravilnih obrisa. Eminentni savremeni posmatrač Antoniadi, koji je ujedno i dobar umetnik, slika Mars kao mrljav, sa dosta nepravilnih detalja, ali bez ikakvih pravolinijskih kanala.

Moglo bi se pomisliti da bi ovo pitanje najbolje riješila tri pomagala fotografije. Fotografska ploča se ne može prevariti: ona bi, čini se, trebala pokazati šta se zapravo nalazi na Marsu. Nažalost, to nije slučaj. Fotografija, koja je, kada se primeni na zvezde i magline, dala toliko, kada se primeni na površinu planeta, daje manje od onoga što oko posmatrača vidi istim instrumentom. To se objašnjava činjenicom da se slika Marsa, dobivena čak i uz pomoć najvećih i najdužih fokusnih instrumenata, na ploči pokazuje vrlo male veličine - s promjerom od samo 2 mm , na takvoj slici je nemoguće razabrati velike detalje. Na fotografijama postoji nedostatak od kojeg toliko pate moderni fotografski entuzijasti koji snimaju fotoaparatima tipa Leika se pojavljuje, što prikriva sve male detalje.

Život na Marsu

Međutim, fotografije Marsa snimljene kroz različite filtere jasno su dokazale postojanje atmosfere na Marsu, iako mnogo rjeđe od Zemljine. Ponekad se u večernjim satima u ovoj atmosferi primećuju svetle tačke, koje su verovatno kumulusni oblaci. Ali općenito, oblačnost na Marsu je zanemarljiva, što je sasvim u skladu s malom količinom vode na njemu.

Trenutno se gotovo svi posmatrači Marsa slažu da tamne mrlje "mora" zaista predstavljaju područja prekrivena biljkama. U tom pogledu, Lowellova teorija je potvrđena. Međutim, donedavno je postojala jedna prepreka. Pitanje je komplikovano zbog temperaturnih uslova na površini Marsa.

Pošto je Mars jedan i po puta udaljeniji od Sunca od Zemlje, prima dva i četvrt puta manje toplote. Pitanje do koje temperature tako mala količina topline može zagrijati njegovu površinu ovisi o strukturi atmosfere Marsa, koja je nama nepoznata debljina i sastav “krzneni kaput”.

Nedavno je bilo moguće odrediti temperaturu površine Marsa direktnim mjerenjima. Ispostavilo se da se u ekvatorijalnim područjima u podne temperatura penje na 15-25°C, ali uveče dolazi do jakog zahlađenja, a noć je očigledno praćena stalnim jakim mrazevima.

Uslovi na Marsu su slični onima na našim visokim planinama: razrijeđen i proziran zrak, značajno zagrijavanje direktnom sunčevom svjetlošću, hladnoća u hladu i jaki noćni mrazevi. Uslovi su nesumnjivo veoma teški, ali možemo pretpostaviti da su se biljke na njih aklimatizirale i prilagodile, kao i na nedostatak vlage.

Dakle, postojanje biljnog svijeta na Marsu može se smatrati gotovo dokazanim, ali o životinjama, a posebno inteligentnim, još ne možemo reći ništa određeno.

Što se tiče ostalih planeta Sunčevog sistema - Jupitera, Saturna, Urana i Neptuna, teško je pretpostaviti mogućnost života na njima iz sljedećih razloga: prvo, niske temperature zbog udaljenosti od Sunca i, drugo, otrovnosti gasovi nedavno otkriveni u njihovoj atmosferi - amonijak i metan. Ako ove planete imaju čvrstu površinu, onda je ona skrivena negdje na velikim dubinama, ali vidimo samo gornje slojeve njihove izuzetno moćne atmosfere.

Još je manje verovatan život na najudaljenijoj planeti od Sunca - nedavno otkrivenom Plutonu, oh fizičkim uslovima o kojoj još ništa ne znamo.

Dakle, od svih planeta u našem Sunčevom sistemu (osim Zemlje), može se sumnjati u postojanje života na Veneri i smatrati postojanje života na Marsu gotovo dokazanim. Ali, naravno, sve ovo važi i za sadašnje vrijeme. Vremenom, sa evolucijom planeta, uslovi se mogu značajno promeniti. O tome nećemo govoriti zbog nedostatka podataka.

Atmosfera planeta i njihovih satelita - njena gustina i sastav determinisani su prečnikom i masom planeta, udaljenosti od Sunca i karakteristikama njihovog formiranja i razvoja. Što se planeta nalazi dalje od Sunca, to su više hlapljive komponente bile i sada su uključene u njen sastav; što je manja masa planete, to je manja njena sposobnost da zadrži ove hlapljive materije, itd. Vjerovatno su zemaljske planete odavno izgubile svoju primarnu atmosferu. Planeta Merkur, najbliža Suncu, sa svojom relativno malom masom (nije sposobna da zadrži molekule atomske težine manje od 40 u gravitacionom polju) i visokom površinskom temperaturom, praktično nema atmosferu (CO 2 = 2000 atm-cm). ). Postoji neka vrsta atmosferske korone, koja se sastoji od plemenitih gasova - argona, neona i helijuma. Očigledno, argon i helijum su radiogeni i stalno ulaze u atmosferu zbog svojevrsne "emanacije" stijena koje čine Merkur i, moguće, endogenih procesa. Prisustvo neona predstavlja misteriju. Teško je zamisliti da bi u izvornoj supstanci Merkura moglo biti prisutno toliko neona da bi se i dalje moglo oslobađati iz utrobe ove planete, pogotovo jer na ovoj planeti nisu pronađeni jaki dokazi plutonske aktivnosti.

Venera ima najtopliju i najmoćniju atmosferu od svih zemaljskih planeta. Atmosfera planete se sastoji od 97% CO 2, u njoj se nalaze 0 2, N 2 i H 2 0 Temperatura na površini dostiže 747 + 20 K, pritisak (8,83 + 0,15) 10 6 Pa. Atmosfera Venere je najvjerovatnije rezultat njene unutrašnje aktivnosti. A.P. Vinogradov je vjerovao da sav CO2 u atmosferi Venere nastaje zbog otplinjavanja svih karbonata na visokoj temperaturi njene površine. Očigledno, to nije sasvim tačno, jer nije jasno kako su onda mogli nastati ovi karbonati? Malo je vjerovatno da je površinska temperatura Venere bila znatno niža u prošlosti, malo je vjerovatno da je na njenoj površini nekada postojala hidrosfera, pa stoga nisu mogli nastati karbonati. Postojalo je mišljenje da je Venera izgubila svu vodu zbog disocijacije njenih molekula u atmosferi na vodonik i kiseonik, nakon čega je usledila disipacija vodonika u svemir. Kiseonik je ušao hemijske reakcije sa ugljičnim tvarima, što je dovelo do obogaćivanja atmosfere ugljičnim dioksidom. Možda je to i bilo tako, ali onda moramo pretpostaviti prisustvo plutonizma na Veneri, koji osigurava opskrbu uvijek novim dijelovima materije iz njenih dubina u reakcijsku zonu kisikom, odnosno na površinu, što izgleda potvrđuje i podaci dobijeni kao rezultat istraživanja "Venera-13" i "Venera-14".

Mars ima malu atmosferu, čiji je pritisak u bazi, u zavisnosti od uslova, u opsegu (2,9-8,8) 10 2 Pa. U zoni slijetanja stanice Viking-1, atmosferski tlak bio je 7,6-10 2 Pa. Masa atmosfere Marsa na sjevernoj hemisferi je nešto veća nego na južnoj hemisferi. U atmosferi su otkrivene male količine vodene pare i tragovi ozona. Temperatura površine Marsa varira u zavisnosti od geografske širine i na granici polarnih kapa dostiže 140-150 K. Temperatura na površini ekvatorijalnih oblasti tokom dana može biti 300 K, a noću pada na 180 K. Maksimalno hlađenje se dešava na visokim geografskim širinama Marsa tokom duge polarne noći. Kada temperatura padne na 145 K, počinje kondenzacija atmosferskog ugljičnog dioksida, ali prije nego što se ova vodena para zamrzne iz atmosfere. Polarne kape Marsa se vjerovatno sastoje od donjeg sloja vodenog leda, koji je na vrhu prekriven čvrstim ugljičnim dioksidom.

Atmosfere velikih planeta Jupiter, Saturn i Uran sastoje se od vodonika, helijuma, metana; Jupiterova atmosfera je najmoćnija među ostalima vanjske planete. Na osnovu analize foto i IC spektra, različiti modeli refleksije svjetlosti u atmosferama vanjskih planeta, pored preovlađujućih H 2, CH 4, H 3 i He, komponenti kao što su C 2 H 2, C 2 H 6, otkriveni su i PH 3; mogućnost složenijeg organske materije. Odnos H/He je oko 10, tj. blizak je solarnom, odnos izotopa vodika D/H, na primer, za Jupiter je 2-10~ 5, što je blizu međuzvjezdanog odnosa od 1,4-10~ 5. Na osnovu navedenog možemo zaključiti da supstanca vanjskih planeta ne doživljava nuklearne transformacije i od formiranja solarni sistem laki gasovi nisu uklonjeni iz atmosfere spoljašnjih planeta. .Fenomen prisustva atmosfere na satelitima vanjskih planeta također je vrlo vrijedan pažnje. Čak i Jupiterovi meseci, kao što su Io i Evropa, sa masama bliskim masi Meseca, ipak imaju atmosferu, a posebno je Iov mesec okružen oblakom natrijuma. Atmosfere Ia i Titana imaju crvenkastu nijansu, a utvrđeno je da je to obojenje uzrokovano različitim jedinjenjima.

Sunce, osam od devet planeta (osim Merkura) i tri od šezdeset i tri satelita imaju atmosferu. Svaka atmosfera ima svoju posebnost hemijski sastav i tip ponašanja koji se zove "vremenske prilike". Atmosfere se dijele u dvije grupe: za zemaljske planete, gusta površina kontinenata ili okeana određuje uslove na donjoj granici atmosfere, dok je za plinovite divove atmosfera gotovo bez dna.

O planetama posebno:

1. Merkur nema praktički nikakvu atmosferu—vjerovatno se tokom raspadanja formira samo izuzetno rijetka helijumska ljuska s gustinom zemljine atmosfere na visini od 200 km radioaktivnih elemenata u utrobi planete Merkur ima slabo magnetno polje i nema satelita.

2. Atmosfera Venere se sastoji uglavnom od ugljen-dioksida (CO2), kao i male količine azota (N2) i vodene pare (H2O) i fluorovodonične kiseline (HF). male nečistoće na površini je 90 bara (kao što je u zemljinim morima na dubini od 900 m, temperatura je oko 750 K po cijeloj površini i danju i noću). visoka temperatura blizu površine Venere u onome što nije sasvim tačno nazvano „efekat staklene bašte“: sunčeve zrake relativno lako prolaze kroz oblake njene atmosfere i zagrijavaju površinu planete, ali termalni zraci infracrveno zračenje sama površina s velikim poteškoćama izlazi kroz atmosferu nazad u svemir.

3. Razrijeđena atmosfera Marsa sastoji se od 95% ugljičnog dioksida i 3% azota, kisika i argona prisutni su u malim količinama. Prosječni pritisak na površini je 6 mbar (tj. 0,6% zemaljskog pritiska ne može biti tečne vode). maksimum ljeti na ekvatoru dostiže 290 K. Dnevne temperaturne fluktuacije su oko 100 K. Dakle, klima Marsa je klima hladne, dehidrirane visokoplaninske pustinje.

4. U teleskopu na Jupiteru vidljive su svjetlosne zone u njima sa crvenkastim pojasevima sa niskim strujama, čiju svijetlu boju određuje amonijum hidrogensulfat, kao i jedinjenja crvenog fosfora, sumpora i organskih polimera, osim vodonika i helijuma, CH4, NH3, H2O, C2H2, C2H6, HCN, CO, CO2. , PH3 i GeH4 su spektroskopski detektovani u atmosferi Jupitera.

5. U teleskopu, Saturnov disk ne izgleda tako impresivno kao Jupiter: ima braonkasto-narandžastu boju i slabo definisane pojaseve i zone. Razlog tome je što su gornji dijelovi njegove atmosfere ispunjeni amonijakom koji raspršuje svjetlost (NH3). magla je dalje od Sunca, pa je temperatura njegove gornje atmosfere (90 K) niža od one u Jupiteru, a amonijak je u kondenzovanom stanju Sa dubinom temperatura atmosfere raste za 1,2 K /km, pa struktura oblaka liči na Jupiterovu: ispod sloja oblaka amonijum hidrogen sulfata nalazi se sloj vodenih oblaka. Pored vodonika i helijuma, u Saturnovoj atmosferi spektroskopski su detektovani CH4, NH3, C2H2, C2H6, C3H4, C3H8 i PH3.

6. Atmosfera Urana sadrži uglavnom vodonik, 12-15% helijuma i nekoliko drugih gasova. Temperatura atmosfere je oko 50 K, iako se u gornjim razrijeđenim slojevima penje na 750 K tokom dana i 100 K noću. .

7. U atmosferi Neptuna otkrivena je Velika tamna mrlja i složen sistem vrtložnih tokova.

8. Pluton ima veoma izduženu i nagnutu orbitu u perihelu, približava se Suncu na 29,6 AJ i udaljava se u afelu na 49,3 AJ. 1989. Pluton je prošao perihel; od 1979. do 1999. bio je bliže Suncu nego Neptunu. Međutim, zbog velikog nagiba Plutonove orbite, njegova putanja se nikada ne ukršta sa Neptunom. Prosječna temperatura površine Plutona je 50 K, a ona se mijenja iz afela u perihel za 15 K, što je posebno uočljivo. to dovodi do pojave razrijeđene atmosfere metana u periodu kada planeta prolazi kroz perihel, ali je njen pritisak 100.000 puta manji od pritiska Zemljine atmosfere Pluton ne može dugo zadržati atmosferu – ipak je manji od Mjesec.

Kakva bi mogla biti veza između prisustva atmosfere na planeti i trajanja njene rotacije oko svoje ose? Činilo bi se da nema. Pa ipak, koristeći primjer planete najbliže Suncu, Merkura, uvjereni smo da u nekim slučajevima takva veza postoji.

Zbog sile gravitacije na svojoj površini, Merkur je mogao zadržati atmosferu istog sastava kao i Zemljina, iako ne tako gustu.

Brzina potrebna za potpuno savladavanje gravitacije Merkura na njegovoj površini je 4900 m/sec, a ovu brzinu na niskim temperaturama ne postižu najbrži molekuli u našoj atmosferi). Pa ipak, Merkur je lišen atmosfere. Razlog je taj što se kreće oko Sunca kao i Mjesec oko Zemlje, odnosno uvijek je okrenut istom stranom prema središnjoj svjetiljci. Orbitalno vrijeme (88 dana) jednako je vremenu okretanja oko ose. Dakle, na jednoj strani Merkura - onoj koja je uvek okrenuta prema Suncu - dan traje neprekidno i postoji večno leto; s druge strane, okrenut od Sunca, neprekidna noć i vječna zima vlada.

Sa takvim izuzetnim klimatskim uslovimašta bi trebalo da se desi sa atmosferom planete? Očigledno, noću, pod uticajem strašne hladnoće, atmosfera će se zgusnuti u tečnost i smrznuti. Zbog naglog pada atmosferski pritisak Plinska školjka dnevne strane planete će juriti tamo i stvrdnuti se zauzvrat. Kao rezultat toga, cijela atmosfera bi se trebala akumulirati u čvrstom obliku na noćnoj strani planete, odnosno u onom dijelu gdje Sunce uopće ne gleda. Dakle, odsustvo atmosfere na Merkuru je neizbežna posledica fizičkih zakona.

Iz istih razloga zbog kojih je postojanje atmosfere na Merkuru neprihvatljivo, moramo odbaciti često izraženu pretpostavku da postoji atmosfera na nevidljivoj strani Mjeseca. Može se reći da ako nema atmosfere na jednoj strani Mjeseca, onda ne može biti ni na suprotnoj strani). U ovom trenutku to odstupa od istine fantasy roman Wells "Prvi ljudi na Mjesecu". Romanopisac priznaje da na Mesecu ima vazduha, koji tokom neprekidne 14-dnevne noći uspeva da se zgusne i zamrzne, a sa početkom dana ponovo prelazi u gasovito stanje, formirajući atmosferu. Ništa slično se, međutim, ne može dogoditi. „Ako“, napisao je prof. O. D. Khvolson, - na tamnoj strani Mjeseca zrak se učvršćuje, tada bi gotovo sav zrak trebao preći sa svijetle na tamnu stranu i tamo se također zamrznuti. Pod uticajem sunčeve svetlosti, čvrsti vazduh treba da se pretvori u gas, koji će odmah preći u tamna strana i tamo se stvrdne... Kontinuirana destilacija vazduha se mora desiti, a on nigde i nikada ne može postići bilo kakvu primetnu elastičnost.”

Čak je utvrđeno da u atmosferi, tačnije u stratosferi Venere, ima mnogo ugljičnog dioksida - deset hiljada puta više nego u Zemljinoj atmosferi.