Основные свойства главных планет солнечной системы
Есть молодая новая советская наука — астробиология.
Слово «астробиология» состоит из трех греческих слов: астрой — светило, биос — жизнь и логос — учение.
Следовательно, астробиология — это наука о жизни на светилах. (подразумевается — на небесных светилах).
Составной частью астробиологии является наука астроботаника, то есть наука о растениях на других планетах.
— Позвольте! — скажет читатель. — О каких планетах вы собираетесь говорить? Сначала познакомьте с ними.
Да, читатель прав.
Мы будем говорить о планетах нашей солнечной системы, познакомим читателя с их основными свойствами. В центре нашей солнечной системы находится Солнце. Вокруг него движутся планеты Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон.
Первые пять планет, не считая, конечно, Земли, были известны уже в далекие времена. Древние римляне назвали их по именам своих богов.
Планета Меркурий обращается вокруг Солнца всего в 88 суток. Поэтому римляне и назвали ее в честь бога Меркурия; как посланец других богов, он должен «быстро выполнять даваемые ему поручения».
Вторая планета получила имя богини красоты — Венеры. Эта планета ярче и красивее всех других планет и звезд. Она бывает видна на востоке перед восходом Солнца и на западе после заката. Люди называют ее поэтому утренней или вечерней звездой.
За оранжевый цвет, несколько напоминающий цвет пожаров и крови, планета Марс получила имя римского бога войны.
Следующая планета названа римлянами в честь главного бога — Юпитера. Она уступает по яркости лишь Венере и совершает свой путь вокруг Солнца за 12 лет.
Последняя из известных, в древности планет — Сатурн — за свой мертвенно-зеленоватый цвет названа по имени бога смерти.
В XVIII, XIX и XX столетиях стали известны еще три планеты, названные тоже именами богов римлян: Уран (бог неба), Нептун (бог моря) и Плутон (бог подземного царства).
Все планеты (кроме Плутона, о котором мы знаем еще очень мало) по диаметру, массе и плотности резко разделяются на две группы. Меркурий, Венера и Марс мало отличаются от Земли. Их называют земноподобными. Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — планеты-гиганты. Они очень велики, имеют большие массы и малую плотность.
Время вращения вокруг оси у планет-гигантов значительно короче, чем у земноподобных планет. К тому же Юпитер и Сатурн вращаются не как твердое тело, а по поясам: чем дальше от экватора, тем вращение медленнее. Следовательно, мы с Земли наблюдаем не твердую поверхность Юпитера и Сатурна, а их атмосферы.
Массы планет-гигантов во много раз больше массы Земли: масса Урана — почти в 15 раз, Нептуна — в 17, Сатурна — в 95, Юпитера — в 318 раз.
Юпитер обладает мощной силой притяжения и может удерживать вокруг себя даже очень легкие газы.
Плотность же планет-гигантов лишь немного больше, чем плотность воды, а у Сатурна даже меньше. Внешние слои планет-гигантов газообразны или же состоят из очень легких веществ. Атмосферы их достигают громадной толщины, в десятки тысяч километров.
Могут спросить, а как же изучают физические и химические свойства атмосфер?
Пользуясь методом спектрального анализа, можно узнать эти свойства. Что собою представляет спектральный анализ?
Возьмите стеклянную призму и пропустите через нее свет Солнца. Свет разложится на составные части в виде цветной полосы, называемой спектром. По своему строению спектр похож на радугу с более отчетливо разделенными цветами.
Солнечные лучи, идущие от наблюдаемой планеты, например Меркурия, прежде чем попасть в глаз наблюдателя, дважды проходят через ее атмосферу: падая на планету и затем отражаясь от поверхности. Атмосфера частично поглощает некоторые солнечные лучи. Каждый из газов, которые составляют атмосферу планеты, поглощает только определенные лучи. Это выражается темными линиями в соответствующих местах спектра. По темным линиям и судят о природе газа.
Значит, по спектру можно узнать, через какие газы прошел свет Солнца и планет, выяснить, из каких газов состоит их атмосфера.
Для фотографирования спектра применяют особый прибор — спектограф. Он дает возможность определить, какие лучи поглотила атмосфера. Фотография позволяет фиксировать свет более слабый, чем тот, который улавливается глазом, и не видимые глазом инфракрасные и ультрафиолетовые лучи.
Мы наблюдаем планеты сквозь земную атмосферу, а не за пределами ее. Свет Солнца, проходя через атмосферу Земли, теряет в ней те участки спектра, которые поглощены газами земной атмосферы.
Представьте себе, что вам удалось наблюдать планеты, находясь за пределами земной атмосферы. Тогда в спектре планеты, имеющей в своей атмосфере кислород, вы увидели бы линии поглощения этого газа. Но при наблюдении сквозь земную атмосферу, в которой очень много своего кислорода, дающего темные линии в спектре, планетные линии кислорода тонут в линиях земного кислорода, и их очень трудно выделить.
Еще один пример. Не подлежит сомнению, что на Марсе есть вода. Между тем спектральный анализ не обнаруживает паров воды в атмосфере Марса. Почему? Потому что марсианские линии паров воды тонут в линиях паров воды, находящихся в земной атмосфере.
