Глава I
ЭПОХА ПЕРВЫХ МЕЖПЛАНЕТНЫХ ЭКСПЕДИЦИЙ
Созерцать красоту и гармонию Вселенной, хоть в какой-то степени их постигая, — одна из основных человеческих способностей, доставляющих ему наивысшее удовлетворение.
Ганс Селье, канадский биолог и врач.
Мы живем в эпоху великих открытий в Солнечной системе… Далеко не все жители Земли взволнованы этим фактом. Не станем их за это упрекать. Эпоха великих географических открытий — 500 лет назад — тоже протекала без особого общественного интереса, но, спустя столетия, ее плодами пользуются все.
Второй том из серии «Астрономия и астрофизика» посвящен Солнечной системе — природе ее планет, спутников и малых тел. Хотя эта книга написана астрономами, мы хорошо понимаем, что изучение Солнечной системы уже далеко вышло за рамки классической науки о небесных телах. От разглядывания далеких туманных пятнышек в телескопы, чем занимались астрономы прошлых эпох, ученые перешли к прямому зондированию Луны и планет, астероидов и комет. Авторами новейших открытий на иных планетах теперь являются не только астрономы, но и специалисты по космической технике, а также географы и геологи, которых уже с полным правом можно называть планетологами. И недалеко то время, когда появится новая специальность — экзопланетолог, специалист по планетным системам иных звезд.
Впрочем, на фоне этого «головокружения от успехов» важно понимать, что стремительное расширение географических границ не означает, что наша планета — Земля — уже достаточно исследована. Напротив, ее детальные исследования сейчас в самом разгаре. Фактически лишь недавно, благодаря спутникам, люди увидели всю поверхность Земли. А что лежит под ней? Что скрывается в глубинах океанов? Как выглядят материки под ледяными куполами Гренландии и Антарктиды? Что происходит глубоко в земных недрах? Как ведет себя геомагнитное поле? В чем причина глобальных перемен климата и биосферных катастроф? Наконец, как сформировалась наша уникальная планета и какая роль в этом принадлежит ее гигантскому спутнику — Луне? Многое в отношении планеты Земля для нас до сих пор — загадка. Ответы на многие вопросы могут оказаться жизненно важными для нашей цивилизации.
Приведем характеристики планеты Земля:
Большая полуось орбиты1 а.е.=1,496×10
>11 м.Сидерический период обращения365,2564 сут.Тропический период обращения («год»)365,2422 сут.=3,1557×10
>7 с.Сидерический период вращения («звездные сутки»)0,99727 сут. = 23 ч. 56 мин. 04 с.Средние солнечные сутки («сутки»)24 ч.Эксцентриситет орбиты0,0167.Средняя орбитальная скорость29,8 км/с.Наклон экватора к орбите23°26'.Масса, М5,9736×10
>24 кг.Средняя плотность5,52 г/см
>3Экваториальный радиус, R
>e6378,160 км.Полярный радиус, R
>p6356,777 км.Средний радиус, R6371,032 км.Сжатие, (R
>e—R
>p)/R
>e1/298.Ускорение притяжения к Земле на экваторе9,80665 м/с
>2Ускорение свободного падения на экваторе9,78033 м/с
>2Скорость ускользания (2-я космическая)11,19 км/с.Скорость вращения на экваторе465,11 м/сБезразмерный момент инерции (в ед. MR
>2)0,3308Радиус внешнего (жидкого) ядра3480 км.Средняя плотность внешнего ядра10 г/см
>3Радиус внутреннего (твердого) ядра1270 км.Средняя плотность внутреннего ядра13 г/см
>3Сферическое альбедо (по Бонду)0,306.Геометрическое альбедо (визуальное)0,367.Поток солнечного излучения вне атмосферы1369 Вт/м
>2Полное поглощаемое излучение1,2×10
>17 Вт.Поток тепла из недр0,05 Вт/м
>2Эффективная температура247 К =—26°С.Средняя температура воздуха у поверхности287 К = 14°С.Плотность воздуха у поверхности1,22 кг/м
>3Давление у поверхности1,014 бар.
| Масса океана | 1,4×10>21 кг. |
| Масса атмосферы | 5,2×10>18 кг. |
| Состав атмосферы (% объема) | N>2 (78), О>2 (21), Аr (0,9), С0>2 (0,03). |
| Магнитный момент геоцентрического диполя | 0,299 Г>с R>е>3 (2005 г.). |
| Наклон оси дипольного компонента к оси вращения | 10,3° (2005 г.). |
| Количество спутников | 1 (Луна). |
В области исследования планет XX век принес нам скорее спортивно-технические достижения, чем научные: большинство планет было «достигнуто», их эффектные изображения были переданы на Землю и растиражированы, что само по себе замечательно, но систематических детальных исследований не проводилось. Полученные данные в большей степени поставили новые вопросы, чем ответили на старые. Но в последнее десятилетие, фактически — уже XXI века, за планеты взялись всерьез: у Юпитера и Сатурна появились долговременные орбитальные зонды («Галилео» и «Кассини»), начались посадки на спутники планет (пока это лишь Титан, но лиха беда начало), работают аппараты у Венеры, летят к Меркурию и Плутону, а про Марс и говорить нечего — рядом с ним и на его поверхности постоянно действует целая научная армада. Из разряда политико-идеологических межпланетные полеты перешли в разряд чисто научных. О них стали меньше писать и говорить, но они начали приносить значительно больший научный урожай.
При этом исследования космоса и Земли всегда происходили и сейчас происходят параллельно, сопутствуя и способствуя друг другу. Могу напомнить, что XX век начинался с покорения полюсов Земли, что лишь в середине века были достигнуты самая высокая и самая глубокая точки земной поверхности, и что лишь к концу века была более или менее изучена вся толща атмосферы нашей планеты. Можно сказать, что именно в конце XX в. эпоха великих географических открытий начала плавно перетекать в эпоху грандиозных межпланетных экспедиций. Напомню, что научное изучение Антарктиды началось во время Международного геофизического года (1955—1958), тогда же, когда были запущены первые искусственные спутники Земли.
