Планеты земной группы Что такое, список, описание, размеры, состав, фото и видео

Планеты земной группы Что такое, список, описание, размеры, состав, фото и видео

По своим физическим характеристикам планеты делятся на две группы – планеты земной группы и планеты – гиганты. Мы дадим обзор главных особенностей обеих групп планет, на основе чего вы сумеете дать описание каждой планеты.

Планеты, относящиеся к земной группе, — Меркурий, Венера, Земля, Марс – имеют небольшие размеры и массы, средняя плотность этих планет в несколько раз превосходит плотность воды; они медленно вращаются вокруг своих осей; у них мало спутников (у Меркурия и Венеры их вообще нет, у Марса – два крохотных, у Земля — один).

Сходство планет земной группы не исключает и значительного различия. Например, Венера, в отличие от других планет, вращается в направлении, обратном ее движению вокруг Солнца, причем в 243 раза медленее Земли (сравните продолжительность года и суток на Венере). Период обращения Меркурия (т.е. год этой планеты) только на 1/3 больше периода его вращения вокруг оси (по отношению к звездам). Углы наклона осей к плоскостям их орбит у Земли и у Марса примерно одинаковы, но совсем иные у Меркурия и Венеры. А вы знаете, что это одна из причин, определяющая характер смены времен года. Такие же, как у Земли, времена года есть, следовательно, на Марсе (правда, каждое время года почти в два раза продолжительнее, чем на Земле).

Черты сходства и различия обнаруживаются также при изучении атмосфер планет земной группы.

Температура у поверхности Венеры очень высокая (около 500°С) и остается почти одинаковый. С чем это связано? На первый взгляд, кажется, с тем, что Венера ближе к Солнцу, чем Земля. Но, как показывают наблюдения, отражательная способность Венеры больше, чем у Земли, а потому Солнце примерно одинаково нагревает обе планеты. Высокая температура поверхности Венеры обусловлена парниковым эффектом. Он заключается в следующем: атмосфера Венеры пропускает лучи Солнца, которые нагревают поверхность. Нагретая поверхность становится источником инфракрасного излучения, которое не может покинуть планету, так как его задерживают содержащиеся в атмосфере Венеры углекислый газ и водяной пар, а также облачный покров планеты. В результате этого равновесие между притоком энергии и ее расходом в мирное пространство устанавливается при более высокой температуре, чем та, которая была бы у планеты, свободно пропускающей инфракрасное излучение.

Мы привыкли к земным облакам, состоящим из мелких капель воды или ледяных кристалликов. Состав облаков Венеры иной: они содержат капельки серной и, возможно, соляной кислоты. Облачный слой сильно ослабляет солнечный свет, но, как показали измерения, выполненные на АМС “Венера-11” и “Венера-12”, освещенность у поверхности Венеры примерно такая же, как у поверхности Земли в облачный день. Исследования, выполненные в 1982 г. АМС “Венера — 13” и “Венера-14”, показали, что небо Венеры и ее ландшафт имеют оранжевый цвет. Объясняется это особенностью рассеивания света в атмосфере этой планеты.

Таким образом, несмотря на некоторое сходство, в целом атмосферы ближайших к Земле планет резко отличаются от атмосферы Земли. Это пример открытия, которое невозможно было предсказать. Здравый смысл подсказывал, что планеты со сходными физическими характеристиками (например, Землю и Венеру иногда называют “планетами-близнецами”) и примерно одинаково удаленные от Солнца должны иметь очень похожие атмосферы. На самом деле причина наблюдаемого различия связана с особенностями эволюции атмосфер каждой из планет земной группы.

Исследование атмосфер плане земной группы не только позволяет лучше понять свойства и историю происхождения земной атмосферы, но и имеет значение для решения экологической проблемы. Например, туманы – смоги, образующиеся в земной атмосфере в результате загрязнения воздуха, по своему составу очень напоминают венерианские облака. Эти облака, как и пылевые бури на Марсе, напоминают нам о том, что необходимо ограничивать выброс пыли и разного рода промышленных отходов в атмосферу нашей планеты, если мы хотим на длительное время сохранить на Земле условия, пригодные для существования и развития жизни. Пылевые бури, во время которых на протяжении нескольких месяцев в атмосфере Марса удерживаются и распространяются над громадными территориями тучи пыли, заставляют задуматься над некоторыми возможными экологическими последствиями ядерной войны.

Поверхности

Планеты земной группы, подобно Земле и Луне, имеют твердые поверхности. Наземные оптические наблюдения позволяют получить о них немного сведений, так как Меркурий трудно рассмотреть в телескоп даже во время элонгаций, поверхность Венеры скрыта от нас облаками. На Марсе даже во время великих противостояний (когда расстояние между Землей и Марсом минимальное – около 55 млн. км), происходящих один раз в 15 – 17 лет, в крупные телескопы удается рассмотреть детали размерами около 300 км. И все-таки в последние десятилетия удалось много узнать о поверхности Меркурия и Марса, а также получить представление о еще недавно совершенно загадочной поверхности Венеры. Это стало возможным благодаря успешным полетам автоматических межпланетных станций типа “Венера”, “Марс”, “Викинг”, “Маринер”, “Магеллан”, пролетавших вблизи планет или совершивших посадки на поверхность Венеры и Марса, и благодаря наземным радиолокационным наблюдениям.

Поверхность Меркурия, изобилующая кратерами, очень напоминает лунную. “Морей” там меньше, чем на Луне, причем они небольшие. Диаметр меркурианского Моря Зноя 1300 км, как и Моря Дождей на Луне. На десятки и сотни километров тянутся крутые уступы, вероятно, порожденные былой тектонической активностью Меркурия, когда смещались и надвигались поверхностные слои планеты. Как и на Луне, большинство кратеров образовались в результате падений метеоритов. Там, где кратеров немного, мы видим сравнительно молодые участки поверхности. Старые, разрушенные кратеры заметно отличаются от более молодых кратеров, хорошо сохранившихся.

В 1983 – 1984 гг. со станций “Венера — 15” и “Венера — 16” проводились радиолокационные исследования, позволившие создать карту и атлас поверхности планеты (размеры деталей поверхности 1 – 2 км). Новый шаг в исследовании поверхности Венеры связан с применением более совершенной радиолокационной системы, установленной на борту американской АМС “Магеллан”. Этот космический аппарат достиг окрестности Венеры в августе 1990 г. и вышел на вытянутую эллиптическую орбиту. Регулярная съемка проводится с сентября 1990 г. На Землю передаются отчетливые изображения, на некоторых из них хорошо различимы детали размером до 120 м. К маю 1993 г. съемкой было охвачено почти 98% поверхности планеты. Планируется завершить эксперимент, включающий не только фотографирование Венеры, но и проведение других исследований (гравитационного поля, атмосферы и др.) в 1995 г.

О том, что миллионы лет назад на Марсе происходили мощные вулканические извержения и смещались поверхностные пласты, свидетельствуют остатки лавовых потоков, огромные разломы поверхности (один из них – Маринер – тянется на 4000 км), многочисленные ущелья и каньоны. Возможно, что именно некоторые из этих образований (например, цепочки кратеров или протяженные ущелья) исследователи Марса еще 100 лет назад приняли за “каналы”, существование которых впоследствии долгое время пытались объяснить деятельностью разумных обитателей Марса.

С близкого расстояния неоднократно фотографировались спутники Марса и передавались панорамы поверхности “Красной планеты”.

Вы знаете, что почти 2/3 поверхности Земли занимают океаны. На поверхности Венеры и Меркурия воды нет. Открытые водоемы отсутствуют и на поверхности Марса. Но, как предполагают ученые, вода на Марсе должна быть, по крайней мере, в виде слоя льда, образующего полярные шапки, или как обширный слой вечной мерзлоты. Возможно, вы станете свидетелями открытия на Марсе запасов льда или даже находящейся подо льдом воды. О том, что вода когда-то была и на поверхности Марса, свидетельствуют обнаруженные там высохшие руслоподобные извилистые ложбины.

Планеты Земной группы

Планеты земного типа Солнечной системы. Пропорции размеров соблюдены

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

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.

Планеты Земной группы

Планеты Солнечной системы: Меркурий

Планеты Солнечной системы: Венера

Планеты Солнечной системы: Земля

Планеты Солнечной системы: Марс

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 астрономы заметили следы органического материала. Это строительные блоки для жизни, а также ученые нашли водяной лед.

Строение планет Земной группы

Строение планет Земной группы

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 планетой в Солнечной 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 в атмосферы, а следы от столкновений покрываются новым материалом благодаря вулканам.

Земля – самая крупная среди планет земной группы 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. На планете существует смена регулярных сезонов. Наибольший нагрев достается участкам возле экваториальной линии. Но сейчас показатели растут из-за человеческой деятельности.

Осевой наклон планет земной группы

Осевой наклон планет земной группы

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 нашли доказательства жизни на Марсе, но обнаружили достаточно намеков. Кроме того, условия на Красной Планете в прошлом были достаточно оптимальными, для существования на ней жизни. 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 они накапливали все больше пыли и материала.

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 найденных экзопланет оказались супер=землями (похожими на планету Земля, но намного крупнее).

Художественное представление Глизе 876d

Художественное представление Глизе 876d

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 на расстоянии в 20 световых лет от нас.

Наименьшая – Глизе 581e. Она превышает массу Земли всего в 1.9 раз, но расположена крайне близко к своей звезде. Первой подтвержденной земной экзопланетой была Кеплер-10b, которая больше массы Земли в 3-4 раз. Она отдалена на 460 световых лет и была найдена в 2011 году.

Супер-Земли

Среди экзопланет удалось отыскать множество супер-земель (по размеру они находятся между Землей и Нептуном). Этот тип планет не встретить на территории нашей Солнечной системы, поэтому пока еще не ясно, как именно они выглядят.

Сейчас научный мир ожидает запуска телескопа Джеймс Уэбб, который обещает увеличить силу поиска и приоткроет нам космические тайны

Категории планет Земной группы

Существует разделение планет земного типа. Силикатные – типичные объекты нашей Солнечной 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.

Планеты земной группы: основные характеристики и сравнительная таблица

землеподобные планеты, внутренние планеты, Меркурий, Венера, Земля, Марс, Солнце, Солнечная система, орбиты, иллюстрация

Астрономы выделяют в Солнечной системе две большие группы планет. Те из них, которые расположены за поясом астероидов, называются «газовыми гигантами». Они состоят по большей части из газов и не имеют твердой поверхности. Ближайшие же к Солнцу 4 планеты входят в так называемую земную группу, так как все они похожи на Землю. Считается, что почти все экзопланеты (находящиеся за пределами Солнечной системы) также относятся к одной их этих двух групп.

Общая характеристика планет земной группы

Главное черта, объединяющая землеподобные планеты – это их твердотельность. У них есть плотная поверхность, на которую, теоретически, может приземлиться космический корабль. Астрономы допускают, что в космосе есть «водные» миры – планеты, чья поверхность представляет собой сплошной океан. Они также могут быть отнесены к земной группе, важно лишь, чтобы граница между атмосферой и жидкой поверхностью была абсолютно четкой.

Следующая важная черта землеподобных планет – это их скромные размеры. Для иллюстрации сравним Землю, наибольшую в Солнечной системе замлеподобную планету, и Нептун, наименьший газовый гигант. Радиус Нептуна больше примерно в 4 раза (24622 км против 6371 км), а по массе он превосходит Землю в 17 раз! Размеры Меркурия ещё скромнее – он в 20 раз легче Земли и имеет радиус в 2439 км. Венера почти совпадает по габаритам с Землей, а радиус Марса не превышает 3389 км.

Планеты земной группы обычно либо вовсе не имеют спутников (как Венера и Меркурий), либо обладают малым количеством небольших сателлитов. У Марса лишь два спутника, размеры которых не превышают и 30 км в поперечнике. Земля является исключением – у нее только один спутник (Луна), но он огромен (диаметр 3472 км). Для сравнения – у Юпитера известно 79 спутников, три из которых (Ганимед, Каллисто и Ио) превосходят по размерам Луну. Также планеты земной группы не обладают кольцами, которые есть у каждого газового гиганта Солнечной системы.

Можно заметить, что землеподобные планеты вращаются вокруг своей оси относительно медленно. Земля и Марс тратят на один оборот примерно 24 часа, Меркурий – 58 дней, а Венера – 243 дня. А вот на газовых гигантах Солнечной системы сутки длятся от 9 до 17 часов.

Зато на планетах земной группы значительно короче планетарный год. Это связано с тем, что они ближе располагаются к Солнцу. Марс никогда не отдаляется от светила дальше, чем на 249 млн км, в то время как Юпитер не приближается ближе, чем на 740 млн км. Предполагается, что эта закономерность связана с тем, что во время формирования планет Солнечной системы из протопланетного диска более легкие элементы (водород, гелий), являющиеся основой газовых гигантов, были отброшены центробежными силами на край этого диска. Впрочем, среди экзопланет известно несколько газовых гигантов, которые расположены невероятно близко к своей звезде (так называемые «горячие юпитеры»).

В химическом составе землеподобных планет преобладают кремний, железо, кислород, магний и другие металлы. Надо отметить, что большая доля кислорода связана с тем, что этот элемент образует оксиды с металлами.

Строение землеподобных планет схоже. У них есть ядро, которое в основном состоит из железа, хотя в нем есть и доля никеля. Считается, что у Меркурия ядро жидкое, а у других планет – твердое. Над ядром располагается мантия. Ее сложно назвать твердой, но и жидкостью в традиционном для нас смысле она не является. Вязкость магмы в триллионы раз превышает вязкость песка. Над мантией располагается твердая и обычно тонкая кора планеты.

Над корой располагается атмосфера. У Меркурия она почти отсутствует – ее давление в 500 млрд раз слабее ниже давления на Земле. Венера же, наоборот, обладает плотнейшей атмосферой, давление которой сопоставимо с давлением воды на глубине в 900 метров.

Количество кратеров на поверхности планеты определяется геологической активностью планеты. На Меркурии геологическая активность прекратилась 3,5 млрд лет назад, поэтому вся его поверхность усеяна следами столкновений с астероидами. А на Земле и Венере кратеров значительно меньше, так как они до сих пор активны.

Что такое «планеты земной группы»?

Изучая нашу Солнечную систему многие века, астрономы также узнали многое и о типах планет, существующих в нашей Вселенной. Благодаря открытию экзопланет, это знание существенно расширилось: многие из этих планет похожи на ту, которую мы зовем своим домом. Правда, «похожи» не означает точную идентичность: из множества обнаруженных планет сотни считаются газовыми гигантами, и сотни — «землеподобными». Также они известны как планеты земной группы, и это определение многое говорит о планете.

Земная группа

Что такое планета земной группы? Также известные как твердотельные планеты, это небесные тела, состоящие преимущественно из силикатных пород и металлов и обладающие твердой поверхностью. Это отличает их от газовых гигантов, которые состоят преимущественно из газов вроде водорода и гелия, воды и тяжелых элементов в разных состояниях.

Планеты земной группы схожи по строению и составу с планетой Земля.

Состав и характеристики

Все планеты земной группы обладают примерно одной и той же структурой: центральное металлическое ядро, состоящее по большей части из железа, окруженной силикатной мантией. Такие планеты обладают похожими особенностями поверхности, среди которых каньоны, кратеры, горы, вулканы и другие структуры, зависимые от присутствия воды и тектонической активности.

Планеты земной группы также обладают вторичными атмосферами, которые создаются в процессе вулканической активности или падения комет. Это также отличает их от газовых гигантов, у которых планетарная атмосфера является первичной и захваченной непосредственно из оригинальной солнечной туманности.

Планеты земной группы также известны тем, что у них мало лун или нет вообще. У Венеры и Меркурия нет спутников, у Земли только один. У Марса два — Фобос и Деймос — но они больше похожи на крупные астероиды, нежели на реальные спутники. В отличие от газовых гигантов, планеты земной группы также не имеют системы планетарных колец.

Планеты земной группы в Солнечной системе

Все планеты, обнаруженные во внутренней Солнечной системе — Меркурий, Венера, Земля и Марс — яркие представители земной группы. Все они состоят по большей части из силикатных пород и металла, которые распределены между плотным металлическим ядром и силикатной мантией. Луна похожа на эти планеты, но ее железное ядро намного меньше.

Ио и Европа — тоже спутники, которые похожи по структуре на планеты земной группы. Моделирование состава Ио показало, что мантия спутника состоит почти полностью из силикатных пород и железа и окружает ядро из железа и сульфида железа. Европа, с другой стороны, обладает железным ядром, которое окружено внешним слоем воды.

Карликовые планеты вроде Цереры и Плутона, а также другие крупные астероиды похожи на планеты земной группы тем, что у них есть твердая поверхность. Однако состоят они больше из ледяных материалов, нежели камня.

Экзопланеты земной группы

Большинство планет, обнаруженных за пределами Солнечной системы, были газовыми гигантами, поскольку их обнаружить легче всего. Но с 2005 года были обнаружены сотни потенциальных экзопланет земной группы — во многом благодаря космической миссии «Кеплера». Большинство планет стали известны как «суперземли» (то есть планеты с массой между Землей и Нептуном).

Примеры экзопланет земной группы включают Gliese 876 d, планету с массой в 7-9 земных. Эта планета вращается вокруг красного карлика Gliese 876, расположенного в 15 световых годах от Земли. Существование трех (или четырех) экзопланет земной группы также было подтверждено между 2007 и 2010 годом в системе Gliese 581, другого красного карлика приблизительно в 20 световых годах от Земли.

Самая маленькая из них, Gliese 581 e, по массе всего в 1,9 земных, но вращается слишком близко к звезде. Две других, Gliese 581 c и Gliese 581 d, а также предполагаемая четвертая планета Gliese 581 g, более массивны и вращаются в пределах «зоны Златовласки» звезды. Если эта информация подтвердится, система станет интересна наличием потенциально обитаемых планет земного типа.

Первая подтвержденная экзопланета земной группы Kepler-10b — планета массой в 3-4 земных, расположенная в 460 световых годах от Земли, — была обнаружена в 2011 году в ходе миссии «Кеплер». В том же году космическая обсерватория «Кеплера» выпустила список 1235 экзопланетарных кандидатов, включая шесть «суперземель», расположенных в пределах потенциально обитаемой зоны своей звезды.

С тех пор «Кеплер» обнаружил сотни планет размером от Луны до большой Земли, и еще больше кандидатов за пределами этих размеров.

Ученые предложили несколько категорий для классификации планет земного типа. Силикатные планеты — это стандартный тип планет земной группы в Солнечной системе, состоящий преимущественно из силикатной твердой мантии и металлического (железного) ядра.

Железные планеты — это теоретический тип планет земного типа, который состоит почти полностью из железа, а значит более плотный и с меньшим радиусом, чем другие планеты сопоставимой массы. Планеты такого типа, как полагают, образуются в высокотемпературных областях близко к звезде, где протопланетарный диск богат железом. Меркурий может быть примером такой группы: он образовался близко к Солнцу и обладает металлическим ядром, которое эквивалентно 60-70% планетарной массы.

Планеты без ядра — еще один теоретический тип планет земного типа: они состоят из силикатных пород, но не имеют металлического ядра. Другими словами, планеты без ядра — это противоположность железной планете. Планеты без ядер, как полагают, образуются дальше от звезды, где более распространен летучий окислитель. И хотя таких планет у нас нет, есть масса хондритов — астероидов.

Наконец, есть углеродные планеты (так называемые «алмазные планеты»), теоретический класс планет, которые состоят из металлического ядра, окруженного преимущественно углеродными минералами. Опять же, в Солнечной системе нет таких планет, но есть обилие углеродонасыщенных астероидов.

До недавнего времени все, что ученые знали о планетах — включая их образование и наличие разных типов, — выходило из изучения нашей собственной Солнечной системы. Но с развитием изучения экзопланет, которое увидело мощный всплеск за последние десять лет, наши знания о планетах существенно выросли.

С одной стороны, мы пришли к пониманию, что размер и масштаб планет куда выше, чем думали раньше. Более того, мы впервые увидели множество похожих на Землю планет (которые также могут быть обитаемы), существующих в других солнечных системах.

Кто знает, что мы найдем, когда получим возможность отправить зонды и пилотируемые миссии на другие планеты земной группы?

Планеты земной группы

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Планеты земной группы»

Меркурий — это самая близкая к Солнцу планета. Она постоянно прячется в его лучах. Поэтому наблюдать Меркурий с Земли достаточно трудно. Он лишь ненадолго появляется на фоне утренней зари или в отблеске вечернего заката.

Скорее всего Меркурий был открыт древними племенами, обитавшими в долинах Нила, Тигра и Евфрата. Однако нелегко было догадаться, что сравнительно яркие вечерняя и утренняя звёзды — это одно и тоже светило. Поэтому у древних народов оно имело два имени: у египтян — Сет и Гор, у индийцев — Будха и Рохини, а греки именовали его Аполлоном и Гермесом (в римской мифологии Гермесу соответствовал бог Меркурий).

По своим размерам Меркурий больше похож на Луну, чем на Землю. Его поверхность, испещрена ударными кратерами. Большинство из них названы в честь выдающихся деятелей мировой культуры: Рембрандт, Бетховен, Гомер, Достоевский, Пушкин, Толстой и так далее.

Нужно отметить, что у Меркурия нет своего естественного спутника. Из-за большой близости к Солнцу, атмосфера у Меркурия практически отсутствует

Поэтому поверхность планеты не защищена от палящих солнечных лучей днём и космического холода ночью. Днём температура на Меркурии поднимается до 440 ℃, а ночью опускается до −183 ℃.

Плотность Меркурия в почти в 5,4 раза больше плотности воды. Причина такой высокой плотности в том, что у Меркурия огромное железно-никелевое ядро, которое составляет значительную часть планеты. А наличие слабого магнитного поля Меркурия, обнаруженного космическим аппаратом «Маринер-10», а также вариации вращения планеты, говорят о том, что ядро планеты находится в жидком состоянии.

При этом оно значительно массивнее по сравнению с ядром других планет и составляет 3/4 диаметра Меркурия.

Планета обращается вокруг Солнца за 88 земных суток, в то время как период её обращения вокруг своей оси составляет более 58 земных суток, то есть почти 2/3 меркурианского года.

Угол наклона оси вращения Меркурия перпендикулярен его орбите, поэтому дно околополярных кратеров никогда не освещается Солнцем. Эти области служат хранилищами водяного льда, перемешанного с горной породой.

В 2012 году, учёными была обнаружена интересная закономерность размещения кратеров на Меркурии. Их конфигурация чем-то напоминает лицо Микки Мауса из известного мультфильма компании Уолта Диснея.

Вторая планета Солнечной системы названа в честь древнеримской богини любви Венеры. Её можно наблюдать невооружённым глазом незадолго до восхода Солнца на востоке, либо после захода на западе. Венеру иногда называют сестрой Земли, так как по размерам и составам обе планеты очень схожи. Однако условия на них очень сильно разняться.

На Венере никогда не бывает ясных дней, так как она постоянно скрыта толстым (15 километровым) слоем облаков, в основном состоящих из концентрированной серной кислоты. И здесь нет никакого спасения от жары. Венера является самой горячей планетой в Солнечной системе. Температура на её поверхности достигает 464 ℃ и остаётся практически постоянной от экватора до полюсов днём и ночью.

Но страшная жара — это ещё не все. Атмосферное давление на Венере в 93 раза выше земного! На Венере отсутствует вода, поэтому вы можете жаловаться на жару, но никак не на влажность. Атмосфера планеты горячая и сухая, как в пустыне. Она на 97 % состоит из чистого углекислого газа с небольшой примесью азота, а кислорода и водяного пара там менее 0,1 %. Погода на Венере тоже не радует: на всей её территории постоянно идут дожди из серной кислоты. Утешает только одно: дождь успевает испариться ещё до того, как достигает поверхности планеты.

Большую часть поверхности Венеры занимают равнины. А самые высокие горы поднимаются на 11 километров над средним уровнем поверхности — это Горы Максвелла. Обнаружены на Венере и кратеры диаметром до сотен километров (правда их очень немного). Самые крупные из них были названы в честь выдающихся женщин мира (Ахматова, Войнич, Дункан, Орлова) или просто женскими именами. Картографирование выявило на Венере обширные возвышенности. Крупнейшие из них — это Земля Иштар и Земля Афродиты, сравнимые по размерам с земными материками.

Магнитное поле у Венеры практически отсутствует. Некоторые учёные связывают это с медленным ретроградным вращением планеты (Венера вращается вокруг своей оси по ходу часовой стрелки). Период обращения Венеры вокруг оси составляет около 243 земных суток, в то время как вокруг Солнца она обращается почти за 225 земных суток. Другие учёные связывают отсутствие магнитного поля с тем, что ядро планеты находится в твёрдом состоянии.

Считается, что около 500 миллионов лет назад на Венере произошла глобальная геологическая катастрофа. Сотни тысяч действующих вулканов извергли огромное количество лавы, которая покрыла всю поверхность планеты.

Третья по счёту планета и пятая по размеру среди всех планет Солнечной системы — это Земля. Из космоса наша планета выглядит красивым голубым шаром, через облачный покров которой легко можно рассмотреть материки и океаны.

Вокруг своей оси Земля обращается почти за 24 часа, а период обращения планеты вокруг Солнца — чуть более 365 земных суток. В отличии от Венеры и Меркурия, у Земли есть естественный спутник — это хорошо знакомая нам Луна.

Детали поверхности Земли вам хорошо известны, поэтому мы более подробно остановимся на строении её недр и атмосферы.

Хотя мы и живём на Земле, и она у нас буквально под ногами, изучение её состава оказалось делом весьма нелёгким. При среднем радиусе Земли в шесть тысяч триста семьдесят один километр, самая глубокая пробуренная скважина в мире чуть более 12 километров.

Поэтому изучают строение недр по записям колебаний земной поверхности при землетрясениях — сейсмограммам. По химическому составу и физическим характеристикам выделяют три основные сферические оболочки: твёрдая кора, мантия (оболочка) и ядро.

Самый тонкий внешний слой — твёрдая кора, которая в среднем простирается на глубину в 35 километров. Кора отделяется от следующей за ней мантии отчётливой границей. Ядро — наиболее плотная часть планетных недр. Радиус ядра составляет около 55 % радиуса Земли, а масса — около 30 % массы всей планеты. Земное ядро подразделяется на внешнее жидкое и твёрдое внутреннее.

Как и большинство планет, Земля окружена газовой оболочкой — атмосферой, которая простирается в космическое пространство примерно на 2 тысячи километров.

Первичная атмосфера, которая была у Земли свыше четырёх миллиардов лет назад, по-видимому, сильно отличалась от сегодняшней. Она могла содержать ядовитые соединения водорода, углерода, кислорода и азота. Лишь некоторые виды бактерий способны жить в подобной атмосфере. Однако за сотни миллионов лет газовый состав воздуха сильно изменился.

В настоящее время в нём содержится около 78 % азота, 21 % кислорода, а на оставшийся процент приходится аргон, углекислый газ и так далее.

В составе атмосферы выделяют несколько слоёв.

У самой Земли простирается тропосфера. В ней сосредоточено 4/5 всей массы атмосферного воздуха. Именно в тропосфере происходят процессы, определяющие погоду. Далее следует стратосфера. В этой области располагается озоновый слой — он поглощает вредные ультрафиолетовые лучи Солнца, которые губительны для всего живого на Земле.

Ещё выше расположена мезосфера, что в переводе с греческого означает «промежуточная сфера».

Далее, до высоты порядка 800 километров, простирается термосфера. Названа она так из-за того, что в ней до высоты 200—300 километров температура растёт до 1500 о С вследствие ионизации газов ультрафиолетовыми и рентгеновскими лучами.

Далее следует экзосфера, плавно переходящая в космическое пространство.

Воздушная оболочка предохраняет поверхность Земли от сильного перегрева и переохлаждения. Окутывая планету, как одеяло, она сохраняет тепло, полученное Землёй от Солнца. Кроме того, атмосфера, как щит, защищает Землю от падения твёрдых космических тел.

Что касается магнитного поля, то у Земли оно самое большое, по сравнению с остальными планетами земной группы. Магнитное поле защищает планету от воздействия быстрых заряженных частиц, которые выбрасывает Солнце в космос.

Четвёртая планета Солнечной системы, и последняя планета земной группы — это Марс, расположенный примерно в полтора раза дальше от Солнца, чем Земля.

Наблюдателю он виден как яркая красная звезда. Год на Марсе продолжается 687 земных суток. А период обращения марса вокруг своей оси лишь на 38минут длиннее, чем Земли. По размерам и массе Марс находится где-то между Землёй и Луной: его радиус примерно в 2 раза, а масса в 9 раз меньше земных.

Полученные с помощью космических аппаратов изображения поверхности Марса показали, что она представляет собой безжизненную пустыню, значительная часть которой покрыта красноватым песком и усеяна камнями. Красный цвет поверхности Марса объясняется высоким содержанием в почве оксидов железа.

Атмосфера у Марса хоть и есть, но она очень сильно разрежена, вследствие чего существуют большие суточные колебания температуры: если днём на экваторе температура поднимается иногда до 15 ℃, то ночью она опускается до −65 ℃. Зимой температура может опускаться до −125 ℃ и на поверхности Марса наблюдаются снег и иней. Но вода в жидком состоянии там существовать не может (из-за низкого атмосферного давления она закипает и испаряется уже при 2 ℃).

Сухие русла рек с островами обтекаемой формы, и камни, которые выглядит так же, как и камни в земных реках, — вот несколько свидетельств в пользу того, что в прошлом на Марсе существовала вода в жидком состоянии.

Вулканические процессы и тектонические сдвиги, которые в далёком прошлом происходили на Марсе, привели к возникновению огромных вулканов. Наиболее известным вулканом является Гора Олимп, имеющая диаметр около 540 километров и высоту около 22 километров — это вторая по высоте гора, найденная на данный момент в Солнечной системе.

На Марсе также много каньонов; в их числе гигантская система каньонов Долины Маринер, длина которых составляет почти 4,5 тысячи километров. Есть и ударные кратеры. Они имеют более размытую форму, чем лунные, потому что подвергались более сильному воздействию эрозии, вероятно, за счёт действия воды, когда-то вызывавшей сильные наводнения на Марсе.

Современные модели внутреннего строения Марса предполагают, что он состоит из коры со средней толщиной около пятидесяти километров, силикатной мантии и ядра. Ядро частично жидкое и состоит в основном из железа с примесью серы. Магнитное поле у Марса практически отсутствует, хотя в прошлом оно было сопоставимо с полем Земли.

Так же у Марса есть два естественных спутника — Фобос и Деймос. Но они очень малы и имеют неправильную форму. Вероятнее всего это бывшие астероиды, которые были пойманы планетой, когда пролетали вблизи неё.

Планеты 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.

медики чикаго трейлер

когда выйдет фильм физрук

ментовские войны сериал 2 серия

Ссылка на основную публикацию
×
×
Adblock
detector