Kõik planeedid maapealne rühm- Merkuuril, Veenusel, Maal ja Marsil on ühine struktuur - litosfäär, mis justkui vastab aine tahkele agregeeritud olekule. Kolmel planeedil: Veenusel, Maal ja Marsil on atmosfäär ning hüdrosfäär on seni rajatud ainult meie planeedil. Joonisel fig. 5 näitab maapealse rühma planeetide ja Kuu ehitust ning tabelis. 2 - iseloomulik maapealsete planeetide atmosfäärile.[ ...]
Planeedi atmosfääri alumises osas on kihistumine lähedane adiabaatilisele (vt ), kui cy = 1,3 ja /1 = 44 (süsinikdioksiid), leiame, et planeedi atmosfääri alumises osas r « 1500 km, mis on ligikaudu neli korda väiksem kui planeedi raadius.[ ...]
Hiidplaneetide madal tihedus (Saturni jaoks on see väiksem kui vee tihedus) on seletatav asjaoluga, et need koosnevad peamiselt gaasilistest ja vedelatest ainetest, peamiselt vesinikust ja heeliumist. Selles on nad sarnased Päikese ja paljude teiste tähtedega, vesiniku ja heeliumi massist on ligikaudu 98%. Hiidplaneetide atmosfäär sisaldab erinevaid ühendusi vesinik, nagu metaan ja ammoniaak.[ ...]
| 1.1 |
| 2 |
Sageli peetakse kliimaohu allikaks üldist CO2 kontsentratsiooni tõusu planeedi atmosfääris. Soojuskiirte neeldumine süsinikdioksiidi poolt võib häirida nende peegeldumist Maa pinnalt ja viia temperatuuri üldise tõusuni. Selle teema kohta aga andmed puuduvad; mõnikord viidatakse sellele, et seda efekti saab kompenseerida päikese kiirgava soojuse vähenemisega õhus tolmu ja aerosoolide sisalduse suurenemise tõttu.[ ...]
Väljapoole planeedi atmosfääri ja selle magnetosfääri instrumente kandvad raketid võimaldavad ületada ka maapealse astronoomia peamise nõrkuse – võimatuse vaadelda Maalt lühemate kui 300 nm elektromagnetlainete spektripiirkonda, mis neelduvad täielikult planeedi paksuses. õhukest. Meie silme all sünnivad uued antiikteaduse suunad - röntgenastronoomia, gammakiirguse astronoomia, vaatlusi tehakse kogu Universumi poolt saadetud kiirgusspektris. Nende uute suundade hulgas, mis on tihedalt seotud keskkonnaprobleemid, sisaldab järgmist.[ ...]
Süsinikdioksiidi koguhulk planeedi atmosfääris on vähemalt 2,3-1012 tonni, maailmameres hinnatakse selle sisaldust 1,3-10 tonni, litosfääris on süsinikdioksiidi sidumises 2-1017 tonni. olek. Märkimisväärses koguses süsihappegaasi leidub ka biosfääri elusaines (umbes 1,5-1012 tonni, s.o peaaegu sama palju kui kogu atmosfääris).[ ...]
Kuid isegi planeetide astronoomia näitab selgelt, et planeetide atmosfääri ei saa seletada (nagu on nüüd maapealse atmosfääri puhul selge) nende keemilise koostise alusel universaalse gravitatsiooni ja päikesekiirguse derivaatidena, mis on kaks tegurit, mida astronoomid on seni vaid võtnud. arvesse. Inglise ja Ameerika astronoomide viimastest aruannetest Ressel, Wildt, Sp. Jones, Jeans ja teised, see järgneb selgelt.[ ...]
Ei tohi unustada, et meie Maa atmosfääri biogeenne päritolu on empiiriline üldistus, st loogiline järeldus teadusliku vaatluse täpsetest andmetest ja keemiline analüüs troposfäär ja stratosfäär on teravas vastuolus loogilise järeldusega, mis tuleneb planeetide atmosfääri päritolu astronoomilisest teooriast selle rakendamisel Maa suhtes. Kui see teooria oleks õige, siis peaks hapniku hulk vähenema kõrgusega võrreldes lämmastikuga, samas kui suurtel kõrgustel (kuni 40 km), kus see peaks järsult mõjuma, sellist hapniku vähenemist lämmastiku suhtes ei täheldata. O2 ja N2 suhe jääb muutumatuks, seda nii troposfääri kõrgetes kihtides kui ka stratosfääri madalamates kihtides.[ ...]
Kui täpne keemiline koostis Veenuse atmosfäär, võrreldes leitud väärtust n planeedi atmosfääri moodustava gaasisegu adiabaatilise indeksiga - cp / su, võib hinnata atmosfääri kihistumise olemust. Kui p[ ...]
First (1973) andmetel satuvad heljuvad tahked ained planeedi atmosfääri selle tagajärjel looduslikud protsessid(kuni 2200-10a t/aastas väiksemaid osakesi kui 20 mikronit) ja inimtegevust (kuni 415-106 t/a). Samas tuleb märkida, et osakeste sattumine õhku inimtegevuse tagajärjel piirdub peamiselt selle asustuskohtadega ning eriti suurte ja suured linnad. Selle tegevuse tulemusena tekivad põlemisel tahked suspensioonid mitmesugused kütus, tahkete materjalide lagunemine, tolmuste materjalide ümberlaadimisel ja transportimisel tõusevad linnapiirkonna pinnalt. Peamisteks linna õhubasseini sattuvate ainete allikateks on erinevad suured ja väikesed elektrijaamad, metallurgia, masinaehituse, ehitusmaterjalide, koksi keemia ja transpordi ettevõtted.[ ...]
Ütlematagi selge, et vaba hapniku olemasolu planeetide atmosfääris võib viidata elu olemasolule neil: Maal seostati hapnikuatmosfääri tekkimist ka elu tekkega. Seega puutub osooni uurimine kokku tänapäevase kosmogoonia ühe tähelepanuväärse probleemiga.[ ...]
Fotokeemilised reaktsioonid ei ole ainsad reaktsioonid atmosfääris. Seal toimuvad arvukad transformatsioonid, mis hõlmavad kümneid tuhandeid keemilisi ühendeid, mille voolu kiirendab kiirgus (päikesekiirgus, kosmiline kiirgus, kiirgust), samuti õhus lendlevate tahkete osakeste ja raskmetallide jälgede katalüütilisi omadusi. Vääveldioksiid ja vesiniksulfiid, halogeenid ja halogeenidevahelised ühendid, lämmastikoksiidid ja ammoniaak, aldehüüdid ja amiinid, sulfiidid ja merkaptaanid, nitroühendid ja olefiinid, polünukleaarsed aromaatsed süsivesinikud ja pestitsiidid. Mõnikord võivad need reaktsioonid põhjustada planeedi atmosfääri globaalses koostises mitte ainult kvalitatiivseid, vaid ka kvantitatiivseid muutusi, mis põhjustavad kliimamuutusi Maal. Koguneb sisse ülemised kihid Atmosfäär, fluoroklorosüsivesinikud lagunevad fotolüütiliselt, moodustades klooroksiidid, mis interakteeruvad osooniga, vähendades selle kontsentratsiooni stratosfääris. Sarnast efekti täheldatakse ka osooni reaktsioonides vääveloksiidide, lämmastikoksiidide ja süsivesinikega. Lagunemise tulemusena pinnasesse viidud lämmastikväetised lämmastikoksiid NO eraldub atmosfääri, mis interakteerub atmosfääri osooniga, muutes selle hapnikuks. Kõik need reaktsioonid vähendavad osoonisisaldust atmosfääri kihtides 20-40 km kõrgusel, mis kaitsevad atmosfääri pinnakihti kõrge energiaga päikesekiirguse eest. Sellised muutused toovad kaasa globaalseid muutusi planeedi kliimas.[ ...]
Vaatamata sellisele kõrged tasemed Z.a., Venemaa Föderatsioon ei ole planeedi atmosfääri peamine saasteaine (tabel 18).[ ...]
On olemas hüpotees vaba hapniku anorgaanilisest päritolust Maa atmosfääris. Selle hüpoteesi kohaselt toimub veemolekulide lagunemine vesinikuks ja hapnikuks kõvade ainete toimel atmosfääri ülemistes kihtides. kosmiline kiirgus peaks kaasa tooma valguse, liikuva vesiniku järkjärgulise lekke kosmosesse ja vaba hapniku akumuleerumise atmosfääri, mis ilma igasuguse elu osaluseta peaks muutma planeedi redutseeriva primaarse atmosfääri oksüdeerivaks. Arvutuste kohaselt võib see protsess tekitada Maal oksüdeeriva atmosfääri 1-1,2 miljardi aastaga. Kuid seda esineb paratamatult ka teistel päikesesüsteemi planeetidel ja kogu nende eksisteerimise aja jooksul, mis on ligikaudu 4,5 miljardit aastat. Sellegipoolest ei leidu ühelgi meie süsteemi planeedil, välja arvatud Maa ja võrreldamatult madalama hapnikusisaldusega Marss, vaba hapnikku ja nende atmosfäär on endiselt säilinud. taastavad omadused. Ilmselgelt võib see protsess Maal suurendada süsiniku ja lämmastikoksiidide sisaldust atmosfääris, kuid mitte piisavalt, et see oksüdeeriks. Nii et kõige usutavam on hüpotees, mis seob vaba hapniku olemasolu Maal fotosünteetiliste organismide tegevusega.[ ...]
Lõhnade puhul ei ole üldse uuritud nende rolli raskemate aatomite nagu arseen, väävel, seleen jt gaasilisel kujul atmosfääri kandmisel, nüüd saab seda vaid märkida. Nagu ma juba märkisin, on planeedi atmosfääride keemiline kvantitatiivne uurimine üks mahajäänud geokeemilisi probleeme.[ ...]
Kokkuvõtteks on kasulik anda veidi teavet teiste planeetide magnetosfääride ja ionosfääride kohta. Erinevused maapealsest ionosfäärist tulenevad planeetide atmosfääri keemilisest koostisest ja kauguste erinevusest Päikesest. Päeval on maksimaalne elektronide kontsentratsioon Marsil 130-140 km kõrgusel 2105 cm-3, Veenusel - 5106 cm-3 140-150 km kõrgusel. Veenusel, millel puudub magnetväli, on päevasel ajal madalal plasmapaus (300 km), mis on tingitud tegevusest. päikese tuul. Tugeva magnetväljaga Jupiterilt leiti aurorad ja kiirgusvöö, mis on palju intensiivsemad kui Maal.[ ...]
Süsinikdioksiid CO2 on mittetoksiline, kuid kahjulik aine, mis on tingitud selle kontsentratsiooni registreeritud suurenemisest planeedi atmosfääris ja selle mõjust kliimamuutustele (vt 5. peatükk). Võetakse samme selle energia-, tööstuse ja transpordirajatiste heitkoguste reguleerimiseks.[ ...]
Fotosünteetiliste organismide aktiivsusest ja atmosfääri difusioonist tingitud hapniku hulga järkjärguline suurenemine vees põhjustas muutusi Maa kestade ja eelkõige atmosfääri keemilises koostises, mis omakorda võimaldas kiiret levikut. elu üle kogu planeedi ja keerukamate eluvormide esilekerkimine. Hapnikusisalduse suurenedes atmosfääris tekib piisavalt võimas osoonikiht, mis kaitseb Maa pinda karmide ultraviolett- ja kosmoseuuringute tungimise eest. Sellistes tingimustes sai elu liikuda merepinnale. Aeroobse hingamise mehhanismi areng võimaldas mitmerakuliste organismide ilmumist. Esimesed sellised organismid tekkisid pärast seda, kui hapniku kontsentratsioon planeedi atmosfääris jõudis 3%-ni, mis juhtus 600 miljonit aastat tagasi (Kambriumi perioodi algus).[ ...]
Gaasiümbris päästab kõike Maal elavat hävitava ultraviolett-, röntgeni- ja kosmiliste kiirte eest. Atmosfääri ülemised kihid neelavad neid kiiri osaliselt ja hajutavad neid osaliselt. Atmosfäär kaitseb meid ka "tähekildude" eest. Meteoriidid, mis ei ole valdavalt hernest suuremad, põrkuvad gravitatsiooni mõjul suure kiirusega (11–64 km/s) planeedi atmosfääri, kuumenevad seal õhu vastu hõõrdumise tagajärjel ja kõrgusel. ca 60-70 km enamjaolt põleb läbi. Atmosfäär kaitseb Maad ka suurte kosmosekildude eest.[ ...]
Toorme tarbimise praegune iseloom toob kaasa jäätmete mahu kontrollimatu kasvu. Tohutu hulk neist satub atmosfääri tolmu- ja gaasiheitena ning kanalisatsioon veekogudesse, mis mõjutab seisundit halvasti keskkond. Kõige enam saastavad atmosfääri soojusenergeetika, must- ja värviline metallurgia, keemiatööstus.[ ...]
Enne teooria tutvustamist tuleks mainida Reisuli ja De Bergi poolt planeetide atmosfääri evolutsiooni teooriaga seoses välja pakutud kontrollimatu "kasvuhooneefekti" ideed. Esialgu tuleks seletada nii tugevaid erinevusi Veenuse, Maa ja Marsi atmosfääri vahel.[ ...]
Langevarjul asuva automaatse planeetidevahelise jaama (AMS) laskumise dünaamika analüüs annab täiendava vahendi planeedi atmosfääri andmete sisemise järjepidevuse jälgimiseks, kui gaasivõrrandiga seotud kolmest termodünaamilisest atmosfääriparameetrist on vähemalt kaks. mõõdetakse samaaegselt. Allpool kirjeldatud metoodikat kasutatakse, et illustreerida selle kasutamist Venera-4 AMS-i laskumisel saadud andmete analüüsiks ja järjepidevuse kontrollimiseks (vt ).[ ...]
Praegu on katastroofiline troopiliste metsade raadamine1, mis on üks suurimaid hapnikuallikaid, meie planeedi elutähtis ressurss, mis taastub elustiku kaudu. Troopilised metsad kaovad, kuna nende piirkondade elanikkond kasvab kiiresti. Näljaohu tõttu kasutavad inimesed väikeste põllukultuuride jahtimisel põldude ja aedade jaoks mis tahes maatükke, raiudes selleks iidseid troopilisi metsi, puid ja põõsaid. Ekvatoriaalvööndi metsade hävimise korral ohustab Amazonase ja selle tulemusena hapnikusisalduse vähenemine planeedi atmosfääris, inimkonda ja biosfääri2 olemasolu hüpoksia tõttu surma. .[...]
Nüüd rõhutame, et kõik selles lõigus näidatud valemid sisaldasid ainult kuut tõeliselt "välist" mõõtmete parameetrit: assimileeritud päikesekiirguse voogu q, planeedi raadiust a ja selle pöörlemise nurkkiirust.
Samal ajal on globaalsete kliimamuutuste üle peetavatel läbirääkimistel kesksel kohal USA, mitte niivõrd oma poliitilise või majandusliku kaalu, kuivõrd planeedi atmosfääri eralduvate heitmete osakaalu tõttu; selle riigi panus on 25%, nii et igasugused rahvusvahelised lepingud ilma nende osaluseta on peaaegu mõttetud. Erinevalt Euroopa riikidest on USA äärmiselt ettevaatlik ja passiivne, mis on seotud hinnaga, mida nad peavad maksma CO2 heitkoguste vähendamise eest.[ ...]
Alates 1970ndate keskpaigast. Golitsyn asus välja töötama konvektsiooni teooriat, võttes arvesse ka pöörlemist. Sellel teemal on rakendusi paljudele loodusobjektid: Maa vahevööle ja selle vedelale tuumale, planeetide ja tähtede atmosfääridele, ookeanile. Kõigi nende objektide puhul lihtsad valemid, selgitades vaatlusandmeid või numbrilisi simulatsiooni tulemusi. Ta töötas välja teooria ja korraldas eksperimentaalse töö tsükli pöörleva vedeliku konvektsiooni kohta. Selle põhjal selgitatakse tuulte tugevust ning troopiliste ja polaarorkaanide suurust.[ ...]
Sama toimub Aafrika riikides, Indoneesias, Filipiinidel, Tais, Guineas. Troopilised metsad, mis katavad ekvaatorilähedastel aladel 7% maapinnast ja mängivad olulist rolli planeedi atmosfääri hapnikuga rikastamisel ja süsinikdioksiidi neelamisel, kahanevad kiirusega 100 tuhat km2 aastas.[ ... ]
Meil ei ole veel täielikult veenvaid tõendeid elu olemasolu kohta väljaspool Maad või, nagu Lederberg (1960) nimetab seda "eksobioloogiaks", kuid see, mida oleme õppinud Marsi ja teiste atmosfääriga planeetide keskkonna kohta, ei ole välistada selline võimalus. Kuigi temperatuur ja muud füüsikalised keskkonnatingimused neil planeetidel on äärmuslikud, ei ületa need mõnede Maa kõige vastupidavamate elanike (bakterid, viirused, samblikud jne) taluvust, eriti kui maakera all valitseb pehmem mikrokliima. pinnal või kaitsealadel peetakse tõenäoliseks. Seda võib siiski pidada kindlaks tehtud teistel planeetidel Päikesesüsteem suuri "hapnikusööjaid" nagu inimesed või dinosaurused ei eksisteeri, kuna nende planeetide atmosfääris on hapnikku väga vähe või üldse mitte. Nüüdseks on selge, et Marsi rohealad ja niinimetatud "kanalid" ei ole taimestik ega intelligentsete olendite töö. Marsi tumedate piirkondade infrapunakiirte spektroskoopiliste vaatluste andmete põhjal võib aga oletada, et seal leidub orgaanilist ainet ning hiljutised automaatsed planeetidevahelised jaamad (Mariner-6 ja Mariner-7) avastasid sellelt planeedilt ammoniaagi, millel võib olla bioloogiline päritolu.[ ...]
Ookeani kui füüsikalise ja keemiline süsteem edenes palju kiiremini kui selle uurimine bioloogilise süsteemina. Esialgu spekulatiivsed hüpoteesid ookeanide päritolu ja geoloogilise ajaloo kohta on saanud kindla teoreetiline alus.[ ...]
Sellega seoses tuleks peatuda olemasolevatel teoreetilistel mudelitel tuumaintsidentide arendamiseks sõjalises aspektis. Mudelid võtavad arvesse termotuumalaengutena ja tuumaelektrijaamades salvestatud energia hulka ning annavad vastuse küsimusele, kuidas muutuksid kliimatingimused planeedi mastaabis aasta pärast. tuumasõda. Lõplikud seisukohad olid järgmised. Atmosfääri reaktsioon toob kaasa Marsi atmosfääriga sarnase olukorra, kus tolm jätkab 10 päeva pärast tolmutormide algust kogu planeedi atmosfääris levimist, mis vähendab dramaatiliselt päikesekiirgust. Selle tulemusena jahtub Marsi maa 10–15 ° C ja tolmune atmosfäär soojeneb 30 ° C (võrreldes tavatingimustega). Need on märgid nn "tuumatalvest", mille konkreetseid näitajaid on täna raske ennustada. Siiski on üsna ilmne, et elusaine kõrgemate organiseerimisvormide olemasolu tingimused muutuvad dramaatiliselt.[ ...]
Praegu on tenax analüütikute seas väga populaarne: neid kasutatakse õhust (ja veest pärast lisandite väljapuhumist, vt 6. jagu) lenduvate orgaaniliste ühendite jälgimiseks gaasikromatograafias ja GC / MS analüüsiks linnade ja eluruumide õhu uurimisel, määrates kvaliteetne õhk tööpiirkond ja administratiivhooned, sõidukite heitgaasid ja tööstusettevõtete heitgaasid, orbitaalkosmoselaevade sektsioonide atmosfäär ja allveelaevad, planeetide atmosfäärid jne.[ ...]
"Negatiivse viskoossuse" mõistes on üks peamisi küsimusi, kust ammutavad energiat suuremahulised pöörised, mis toetavad tsoonilist tsirkulatsiooni, antud juhul diferentsiaalpöörlemist. On põhimõtteline võimalus, et energia tuleb nendeni otse väikesemahulise konvektsiooni teel, kuid füüsiliselt pole see mehhanism päris selge ja seda keerulisem on selle efektiivsust kuidagi kvantifitseerida. Seda tüüpi võimaluste hulka kuulub ka mitteisotroopse turbulentse viskoossuse hüpotees. Teine võimalus, mis realiseerub planeetide atmosfääris, on mitte kineetilise, vaid potentsiaalse energia ülekandmine koos selle järgneva muundumisega kineetiliseks energiaks. Nagu juba mainitud, ei pruugi Päikese enda pöörlemise mõjul teatud horisontaalsete (ekvipotentsiaalsete) tasemete keskmine temperatuur kõigil laiuskraadidel olla sama, mis peaks kaasa tooma suuremahulised liikumised, mis lõpuks kannavad soojust üle külmematele laiuskraadidele. See teine võimalus kordab sisuliselt Vogti ja Eddingtoni ideid. Kõik need asjaolud võimaldavad rääkida mõne Päikese ja planeetide atmosfääriringluse põhijoonte lähedusest.[ ...]
Määrused ja piirangud kehtestatakse kohalikul, piirkondlikul ja föderaalsel tasandil. Neil peab olema täpselt määratletud territoriaalne viide. Pikaajalises planeerimises tuleks kasutada prognostilisi ja isegi ökoloogilis-futuroloogilisi uuringuid, et teha kindlaks võimalikud keskkonda reguleerivad tegurid, sealhulgas ainete heite piirnormid, mis praegu ei ole piiratud. Seega ei ole süsihappegaas praegu klassifitseeritud atmosfääriõhu saasteaineks. Kuna selle ühendi brutoheide planeedi atmosfääri suureneb ja metsade kogu fotosünteesivõime väheneb, annab nende barbaarse metsaraie tõttu kindlasti tunda "kasvuhooneefekt", mis ähvardab areneda globaalseks keskkonnakatastroofiks. Sellega seoses on näide Ameerika erasektori energiaettevõttest Appleid Energy Services, mis asub Virginias, mis annetas 1988. aastal 2 miljonit dollarit Guatemalas puude istutamiseks hüvitisena söeküttel töötava soojuselektrijaama eest, mida ettevõte ehitab Connecticutis. . Eeldatakse, et istutatud puud neelavad umbes sama palju süsinikdioksiidi, kui uus elektrijaam atmosfääri paiskab, vältides sellega võimalikku Globaalne soojenemine.[ ...]
LOODUSVARADE EEST MAKSE – kasutatud loodusvara leidmise, säilitamise, taastamise, kõrvaldamise ja transportimise avalike kulude rahaline hüvitamine looduskasutaja poolt, samuti ühiskonna võimalikud jõupingutused kompenseerida mitterahaliselt või adekvaatselt asendada kasutatud loodusvara. tulevik. Selline tasu peaks sisaldama ressurssidevaheliste linkidega seotud kulusid. Ökoloogilisest ja majanduslikust aspektist tuleks selle tasu arvutamisel arvestada ka looduskasutajate globaalset ja piirkondlikku mõju loodussüsteemidele (näiteks metsa ulatuslik väljavedu toob kaasa mitte ainult kohaliku vee tasakaal, vaid ka kogu planeedi atmosfääri gaasi koostis). Olemasolevad tasu suuruse määramise meetodid ei võta veel arvesse kõiki selle kujunemise keskkonna- ja majanduslikku mehhanismi mõjutavaid tegureid.[ ...]
Tuuleenergia on üks vanimaid kasutatud energiaallikaid. Seda kasutati iidsetel aegadel Egiptuses ja Lähis-Idas laialdaselt veskite ja veetõsteseadmete käivitamiseks. Seejärel hakati tuuleenergiat kasutama laevade, paatide liigutamiseks ja purjedega püüdmiseks. Tuulikud tekkisid Euroopas 12. sajandil. Aurumasinad olid sunnitud tuulikud pikaks ajaks unustama. Lisaks üksuste madalad üksusevõimsused, nende töö tegelik sõltuvus ilmastikutingimused, aga ka võime muuta tuuleenergiat ainult mehaaniliseks vormiks, on piiranud selle loodusliku allika laialdast kasutamist. Tuuleenergia on lõppkokkuvõttes planeedi atmosfääris toimuvate termiliste protsesside tulemus. Õhumasside aktiivsete muutuste põhjuseks on kuumutatud ja külma õhu tiheduse erinevus. Tuuleenergia algallikaks on päikesekiirguse energia, mis muutub üheks selle vormiks - õhuvoolude energiaks.
4,6 miljardit aastat tagasi hakkasid meie galaktikas täheaine pilvedest moodustuma tükid. Üha enam, tihenedes ja paksemaks gaasid kuumenesid, kiirgades soojust. Tiheduse ja temperatuuri tõustes algasid tuumareaktsioonid, mille käigus vesinik muutus heeliumiks. Seega oli olemas väga võimas energiaallikas – Päike.
Samaaegselt Päikese temperatuuri ja ruumala tõusuga tekkisid tähtedevahelise tolmu fragmentide ühinemise tulemusena Tähe pöörlemisteljega risti olevas tasapinnas planeedid ja nende satelliidid. Päikesesüsteemi teke lõppes umbes 4 miljardit aastat tagasi.
Päikesesüsteemis on praegu kaheksa planeeti. Need on Merkuur, Veenus, Maa, Marss, Jupiter, Saturn, Uraan, Nepto. Pluuto on kääbusplaneet, suurim teadaolev Kuiperi vööobjekt (tegemist on asteroidivööga sarnasest suurest fragmentivööst). Pärast selle avastamist 1930. aastal peeti seda üheksandaks planeediks. Olukord muutus 2006. aastal, kui võeti vastu ametlik planeedi määratlus.
Päikesele lähimal planeedil Merkuuril ei saja kunagi vihma. Selle põhjuseks on asjaolu, et planeedi atmosfäär on nii haruldane, et seda on lihtsalt võimatu parandada. Ja kust saab vihma tulla, kui päevane temperatuur planeedi pinnal ulatub mõnikord 430 kraadini. Jah, ma ei tahaks seal olla :)
Kuid Veenusel sajab pidevalt happevihmasid, kuna selle planeedi kohal olevad pilved ei koosne mitte eluandvast veest, vaid surmavast väävelhappest. Tõsi, kuna temperatuur kolmanda planeedi pinnal ulatub 480º Celsiuse järgi, aurustuvad happetilgad enne planeedile jõudmist. Veenuse kohal olevat taevast läbistavad suured ja kohutavad välgud, kuid valgust ja mürinat on neist rohkem kui vihma.
Marsil, teadlaste sõnul juba ammu looduslikud tingimused olid samad mis Maal. Miljardeid aastaid tagasi oli atmosfäär planeedi kohal palju tihedam ja on võimalik, et ohtrad vihmasajud täitsid need jõed. Kuid praegu on planeedil väga haruldane atmosfäär ja luuresatelliitide edastatud fotod näitavad, et planeedi pind meenutab USA edelaosa kõrbeid või Antarktika Kuivade orgusid. Kui osa Marsist mähib end kokku talveaeg, tekivad punase planeedi kohale õhukesed süsihappegaasi sisaldavad pilved ja härmatis katab surnud kive. Varahommikul on orgudes nii tihe udu, et tundub, et vihma hakkab sadama, kuid sellised ootused on asjatud.
Muide, päeval on Mrse õhutemperatuur 20º Celsiuse järgi. Tõsi, öösel võib -140-ni langeda :(
Jupiter on planeetidest suurim ja hiiglaslik gaasipall! See pall koosneb peaaegu täielikult heeliumist ja vesinikust, kuid on võimalik, et sügaval planeedi sees on väike tahke tuum, mis on ümbritsetud vedela vesiniku ookeaniga. Jupiterit ümbritsevad aga igast küljest värvilised pilveribad. Mõned neist pilvedest koosnevad isegi veest, kuid reeglina moodustab valdav enamus neist tahkunud ammoniaagi kristalle. Aeg-ajalt lendavad üle planeedi tugevaimad orkaanid ja tormid, tuues kaasa lume- ja ammoniaagisaju. See on koht, kus hoida võlulille.
PÄIKESESÜSTEEMI PLANEETIDE ATmosfäär. Rändame Päikesesüsteemi planeetidele, et uurida nende ja ka enda atmosfääri koostist. Peaaegu igal meie päikesesüsteemi planeedil võib pidada atmosfääri. Ja vaadake ka, millised konkreetsed tagajärjed võivad põhjustada erinevaid tingimusi erinevatel planeetidel. ELAVHÕBE
Elavhõbedal on uskumatult õhuke atmosfäär, mis on hinnanguliselt rohkem kui triljon korda õhem kui Maa. Selle gravitatsioon moodustab umbes 38% Maa gravitatsioonist, seega ei suuda see suurt osa atmosfäärist kinni hoida ja lisaks tähendab selle lähedus Päikesele, et päikesetuul võib gaase maapinnalt eemale puhuda. Päikesetuule osakesed koos meteooripõrkest tulenevate pinnakivimite aurustumisega on tõenäoliselt Merkuuri atmosfääri suurim allikas. VENUS
Veenus sarnaneb Maaga mitmes mõttes: tema tihedus, suurus, mass ja maht on võrreldavad. Siin aga sarnasused lõpevad. Atmosfäärirõhk planeedi pinnal on umbes 92 korda kõrgem kui Maal ja peamine gaas on süsihappegaas – varasemate vulkaanipursete tulemus planeedi pinnal. Väikestes kogustes on ka lämmastikku. Kõrgemal atmosfääris on planeedil pilved, mis on vääveldioksiidi ja väävelhappe segu. Nende pilvede all on paks süsihappegaasikiht, mis avaldab planeedi pinnale intensiivse kasvuhooneefekti. Veenuse pinnatemperatuur on umbes 480 kraadi Celsiuse järgi – liiga kuum, et toetada meie tuntud elu. MAA
Maa atmosfäär koosneb peamiselt lämmastikust ja hapnikust, mis on planeedil elava elu jaoks hädavajalikud. Atmosfääri koostis on taimede otsene tagajärg. Taimed neelavad fotosünteesi teel süsihappegaasi ja tõrjuvad hapnikku välja ning kui see nii ei oleks, oleks süsihappegaasi protsent atmosfääris tõenäoliselt palju suurem. Maa atmosfäär jaguneb kihtideks: Troposfäär Troposfäär asub Maa pinnal polaaraladel umbes 9 km ja ekvaatoril umbes 17 km kõrgusel, mille keskmine kõrgus on umbes 12 km. Just troposfääris eksisteerib kogu elu Maal. Üle 80% atmosfääriõhu kogumassist on koondunud troposfääri, turbulents ja konvektsioon on kõrgelt arenenud, valdav osa veeauru on kontsentreeritud, tekivad pilved, arenevad tsüklonid ja antitsüklonid ning muud protsessid, mis määravad ilma ja kliima. Stratosfäär Stratosfäär, mis on troposfäärist tropopausiga eraldatud, ulatub kuni 50–55 km kaugusele ja seal asub osoonikiht. Stratosfäär lõpeb stratopausis, mille teisest küljest algab mesosfäär. Mesosfäär Mesosfäär on 80–85 km kaugusel asuva mesopausi all olev kõrgeim kiht, milles tekivad ööpilved. Mesosfääris on ka suurem osa meteooridest, mis Maa atmosfääri sisenedes helendama ja põlema hakkavad. Pärast mesopausi algab termosfäär. Termosfäär Termosfääri kõrgus on 90–800 km kõrgusel. Temperatuur termosfääris võib ulatuda 1773 K-ni (1500 °C, 2700 °F), kuid sellel kõrgusel on atmosfäär väga õhuke. Termosfäär sisaldab aurorasid, ionosfääri ja rahvusvahelist kosmosejaama. Eksosfäär Ja lõpuks eksosfäär, mis ulatub umbes 10 000 km kaugusele. Enamik Maa tehissatelliite pöörleb eksosfääri sees. Kas Maa atmosfäär on ainulaadne? MARS
Marsi atmosfäär, nagu ka Veenuse atmosfäär, koosneb peamiselt süsinikdioksiidist, vähesel määral argoonist, aga ka lämmastikust. Kihid on kergesti meeldejäävad – need on alumine atmosfäär, keskmine atmosfäär, ülemine atmosfäär ja eksosfäär. Arvestades Veenuse äärmuslikku kasvuhooneefekti, mis on tingitud süsinikdioksiidi kõrgest tasemest, võib tunduda kummaline, et Marsi pinnatemperatuur ulatub maksimaalselt 35 kraadini. Põhjus on selles, et Marsi atmosfäär on Veenuse omast oluliselt õhem, nii et kuigi süsinikdioksiidi osakaal on võrreldav, on tegelik kontsentratsioon palju väiksem. JUPITER
Jupiteril, mis on esimene gaasihiiglane ja Päikesesüsteemi suurim planeet, on Maaga sarnased kihid, troposfäär, stratosfäär, termosfäär ja eksosfäär, kuigi mesosfääri pole. Jupiteri troposfäär nähtav osa, mida me seostame Jupiteriga, koosneb peamiselt vesinikust ja heeliumist, vähesel määral metaani, ammoniaagi, vesiniksulfiidi ja veega, koos ammoniaagikristallide pilvedega. Kuna Jupiteril pole tahket pinda, kondenseeruvad troposfääri alumised tasandid järk-järgult vedelaks vesinikuks ja heeliumiks. Ilma tahke pinnata põhineb Jupiteri üldtunnustatud pind sellel, kus atmosfäärirõhk on 100 kPa. Veelgi enam, selle atmosfääri kihte iseloomustab kõrgusest suurem rõhk. Jupiteri troposfääri pikkus on peaaegu 143 000 km. See on rohkem kui 22 Maad. SATURN
Nagu Jupiter, on ka Saturn gaasihiiglane, kuigi mitte nii hiiglaslik. Vähem tuntud on Saturni atmosfäär, kuigi jällegi on see paljuski sarnane Jupiteri omaga. Peamiselt vesinik, palju vähem heeliumi. Ka Saturni pilved koosnevad ammoniaagikristallidest. Atmosfääris leiduv väävel annab ammoniaagipilvedele kahvatukollase varjundi. See Saturni nähtav pilvine osa on üle 120 000 km. See on rohkem kui 20 planeeti Maa. URAAN
Uraani atmosfäär, nagu ka Jupiteri ja Saturni atmosfäär, koosneb enamasti vesinikust ja heeliumist. Kuid veidi kõrgem metaani tase, eriti atmosfääri ülakihtides, põhjustab päikeselt tuleva punase valguse suuremat neeldumist, mis omakorda põhjustab planeedi sinise välimuse. Uraani atmosfäär on Päikesesüsteemi kõige külmem atmosfäär, umbes –224 °C, ning selle atmosfäär sisaldab seetõttu palju rohkem vesijääd kui Jupiteris ja Saturnis. NEPTUUN
A. Mihhailov, prof.
Teadus ja elu // Illustratsioonid
Kuu maastik.
Sulamispolaarlaik Marsil.
Marsi ja Maa orbiidid.
Lowelli Marsi kaart.
Kuhli Marsi mudel.
Antoniadi joonistus Marsist.
Arvestades küsimust elu olemasolust teistel planeetidel, räägime ainult meie päikesesüsteemi planeetidest, kuna me ei tea midagi nende endi planeedisüsteemidest, mis on meiega sarnased tähed. Tänapäevaste arusaamade järgi päikesesüsteemi tekke kohta võib isegi oletada, et kesktähe ümber tiirlevate planeetide teke on sündmus, mille tõenäosus on tühine ja seetõttu puudub valdaval enamusel tähtedel oma oma planeedisüsteemid.
Lisaks on vaja teha reservatsioon, et me kaalume tahtmatult elu küsimust planeetidel enda omast, maa punkt nägemus, eeldades, et see elu avaldub samades vormides nagu Maal, s.t eeldades eluprotsesse ja üldine struktuur organismid nagu maa peal. Sel juhul peavad planeedi pinnal elu arenemiseks eksisteerima teatud füüsikalis-keemilised tingimused, temperatuur ei tohi olla liiga kõrge ega liiga madal, peab olema vee ja hapniku olemasolu ning süsinikuühendid. olla orgaanilise aine aluseks.
planeetide atmosfäärid
Atmosfääri olemasolu planeetidel määrab gravitatsioonipinge nende pinnal. Suurtel planeetidel on piisavalt gravitatsioonijõudu, et hoida enda ümber gaasilist kesta. Tõepoolest, gaasimolekulid on pidevas kiires liikumises, mille kiiruse määrab selle gaasi keemiline olemus ja temperatuur.
Kerged gaasid - vesinik ja heelium - on suurima kiirusega; kui temperatuur tõuseb, siis kiirus suureneb. Normaalsetes tingimustes, st temperatuuril 0 ° ja atmosfäärirõhul, on vesiniku molekuli keskmine kiirus 1840 m / s ja hapniku 460 m / s. Kuid vastastikuste kokkupõrgete mõjul omandavad üksikud molekulid kiirused, mis on mitu korda suuremad kui näidatud keskmine arv. Kui maakera atmosfääri ülemistesse kihtidesse ilmub vesinikumolekul kiirusega üle 11 km / s, lendab selline molekul Maast eemale planeetidevahelisse ruumi, kuna Maa gravitatsioonijõud on selle hoidmiseks ebapiisav.
Mida väiksem on planeet, seda vähem massiivne see on, seda väiksem on see piirav või, nagu öeldakse, kriitiline kiirus. Maa jaoks on kriitiline kiirus 11 km/s, Merkuuril vaid 3,6 km/s, Marsil 5 km/s, planeetidest suurima ja massiivseima Jupiteri puhul 60 km/s. Sellest järeldub, et Merkuur ja isegi väiksemad kehad, nagu ka planeetide (sealhulgas meie Kuu) satelliidid ja kõik väikeplaneedid (asteroidid), ei suuda oma nõrga külgetõmbejõuga hoida atmosfääri kesta oma pinna lähedal. Marss suudab, ehkki raskustega, hoida kinni Maa omast palju õhemat atmosfääri, kuid Jupiteri, Saturni, Uraani ja Neptuuni puhul on nende külgetõmme piisavalt tugev, et hoida endas võimsaid kergeid gaase, nagu ammoniaak ja metaani, sisaldav atmosfäär. ja võib-olla ka vaba vesinik.
Atmosfääri puudumine toob paratamatult kaasa vedela vee puudumise. Õhuvabas ruumis toimub vee aurustumine palju jõulisemalt kui atmosfäärirõhul; seetõttu muutub vesi kiiresti auruks, mis on väga kerge bassein, mis on sama saatusega nagu teised atmosfääri gaasid, st see lahkub planeedi pinnalt enam-vähem kiiresti.
On selge, et planeedil, millel puudub atmosfäär ja vesi, on elu arengu tingimused täiesti ebasoodsad ning sellisel planeedil ei saa oodata ei taime- ega loomaelu. Kõik väikeplaneedid, planeetide satelliidid ja alates suuremad planeedid- Elavhõbe. Räägime natuke rohkem selle kategooria kahe keha kohta, nimelt Kuu ja Merkuuri kohta.
Kuu ja Merkuur
Nende kehade puhul on atmosfääri puudumine kindlaks tehtud mitte ainult ülaltoodud kaalutluste, vaid ka otseste vaatluste põhjal. Kui Kuu liigub üle taeva, tehes oma teed ümber Maa, katab see sageli tähed. Tähe kadumist Kuu ketta taha saab jälgida isegi läbi väikese toru ja see juhtub alati üsna momentaalselt. Kui Kuu paradiisi ümbritseks vähemalt haruldane atmosfäär, siis enne täielikku kadumist paistaks täht mõnda aega sellest atmosfäärist läbi ja tähe näiline heledus väheneks järk-järgult, lisaks valguse murdumise tõttu. , näib täht olevat oma kohalt nihkunud . Kõik need nähtused puuduvad täielikult, kui tähti katab Kuu.
Teleskoopide kaudu vaadeldavad Kuu maastikud hämmastavad nende valgustuse teravuse ja kontrastsusega. Kuu peal pole poolumbreid. Heledate, päikesepaisteliste kohtade kõrval on sügavad mustad varjud. See juhtub seetõttu, et atmosfääri puudumise tõttu Kuul pole päeval sinist taevast, mis oma valgusega varje pehmendaks; taevas on alati must. Kuul pole hämarust ja pärast päikeseloojangut saabub kohe pime öö.
Merkuur on meist kaugemal kui Kuu. Seetõttu ei saa me jälgida selliseid detaile nagu Kuul. Me ei tea selle maastiku tüüpi. Tähtede varjamine Merkuuri poolt oma näilise väiksuse tõttu on äärmiselt suur haruldane asi, ja miski ei viita sellele, et selliseid katvusi oleks kunagi täheldatud. Kuid Päikeseketta ees toimuvad Merkuuri transiidid, kui me näeme, et see pisikese musta punkti kujul olev planeet hiilib aeglaselt üle ereda päikesepinna. Sel juhul on Merkuuri serv teravalt piiritletud ja neid nähtusi, mida Veenuse läbimisel Päikese eest nähti, Merkuuril ei täheldatud. Kuid siiski on võimalik, et Merkuuri ümber on atmosfäärist säilinud väikesed jäljed, kuid sellel atmosfääril on maaga võrreldes täiesti tühine tihedus.
Kuul ja Merkuuril on temperatuuritingimused eluks täiesti ebasoodsad. Kuu pöörleb ümber oma telje äärmiselt aeglaselt, mistõttu päev ja öö jätkuvad sellel neliteist päeva. Päikesekiirte kuumus ei ole karastatud õhukest, ja selle tulemusena tõuseb päeval Kuu pinnatemperatuur 120 °-ni, st üle vee keemistemperatuuri. Pika öö jooksul langeb temperatuur 150 kraadini alla nulli.
Kuuvarjutuse ajal vaadeldi, kuidas veidi enam kui tunniga langes temperatuur 70° soojalt 80° miinuskraadini ning pärast varjutuse lõppu peaaegu samal ajal. lühiajaline tagasi oma algse väärtuse juurde. See tähelepanek viitab tekkivate kivimite äärmiselt madalale soojusjuhtivusele kuu pind. Päikesesoojus ei tungi sügavale sisse, vaid jääb kõige õhemasse ülemisse kihti.
Tuleb mõelda, et Kuu pind on kaetud kergete ja lahtiste vulkaaniliste tuffidega, võib-olla isegi tuhaga. Juba meetri sügavusel tasandatakse sooja ja külma kontrastid „nii palju, et tõenäoliselt valitseb seal keskmine temperatuur, mis erineb vähe maapinna keskmisest temperatuurist, s.t paar kraadi kõrgemal. null. Võib juhtuda, et seal on säilinud mõned elusaine embrüod, kuid nende saatus on loomulikult kadestamisväärne.
Merkuuril on temperatuuritingimuste erinevus veelgi teravam. See planeet on alati ühel küljel näoga Päikese poole. Merkuuri päevasel poolkeral ulatub temperatuur 400 ° -ni, see tähendab, et see on plii sulamistemperatuurist kõrgem. Ja öisel poolkeral peaks pakane jõudma vedela õhu temperatuurini ja kui Merkuuril oli atmosfäär, siis öösel peaks see muutuma vedelaks ja võib-olla isegi külmuma. Ainult päeva- ja ööpoolkera piiril kitsas vööndis võivad olla eluks vähemalt mõnevõrra soodsad temperatuuritingimused. Küll aga võimalusest arenenud orgaaniline elu ei pea mõtlema. Lisaks ei saanud atmosfääri jälgede juuresolekul vaba hapnikku selles hoida, kuna päevase poolkera temperatuuril ühineb hapnik jõuliselt enamiku keemiliste elementidega.
Seega, mis puudutab elu võimalikkust Kuul, on väljavaated üsna ebasoodsad.
Veenus
Erinevalt Merkuurist on Veenusel teatud paksu atmosfääri tunnused. Kui Veenus möödub Päikese ja Maa vahelt, ümbritseb teda valgusrõngas – see on tema atmosfäär, mida valguses valgustab Päike. Sellised Veenuse läbimised päikeseketta ees on väga haruldased: viimane läbisõit toimus aastal 18S2, järgmine toimub aastal 2004. Samas peaaegu igal aastal läbib Veenus, kuigi mitte läbi päikeseketta enda, kuid piisavalt lähedalt see ja siis on see nähtav väga kitsa sirbi kujul, nagu kuu vahetult pärast noorkuud. Perspektiiviseaduste kohaselt peaks Päikese poolt valgustatud Veenuse poolkuu tegema täpselt 180 ° kaare, kuid tegelikkuses täheldatakse pikemat eredat kaare, mis tekib päikesekiirte peegeldumisel ja paindumisel atmosfääris. Veenus. Teisisõnu on Veenusel hämarus, mis pikendab päeva pikkust ja valgustab osaliselt selle öist poolkera.
Veenuse atmosfääri koostis on endiselt halvasti mõistetav. 1932. aastal tuvastati selles spektraalanalüüsi abil suures koguses süsinikdioksiidi olemasolu, mis vastab standardtingimustes (st 0 ° ja 760 mm rõhul) 3 km paksusele kihile.
Veenuse pind tundub meile alati pimestavalt valge ja ilma märgatavate püsivate laikude või piirjoonteta. Arvatakse, et Veenuse atmosfääris on alati paks valgete pilvede kiht, mis katab täielikult planeedi tahke pinna.
Nende pilvede koostis pole teada, kuid tõenäoliselt on tegemist veeauruga. Mis nende all on, seda me ei näe, aga selge on see, et pilved peavad mõõdukaks muutma päikesekiirte kuumust, mis Päikesele lähemal kui Maal oleks Veenusel muidu ülemäära tugev.
Temperatuurimõõtmised andsid päeval poolkeral umbes 50-60° sooja, ööseks 20° pakast. Selliseid kontraste seletatakse Veenuse aeglase pöörlemisega ümber telje. Kuigi selle täpne pöörlemisperiood pole planeedi pinnal märgatavate laikude puudumise tõttu teada, kestab päev Veenusel ilmselt mitte vähem kui meie 15 päeva.
Millised on eluvõimalused Veenusel?
Selles küsimuses on teadlased eriarvamusel. Mõned usuvad, et kogu selle atmosfääri hapnik on keemiliselt seotud ja eksisteerib ainult süsinikdioksiidi osana. Kuna sellel gaasil on madal soojusjuhtivus, peaks sel juhul temperatuur Veenuse pinna lähedal olema üsna kõrge, võib-olla isegi vee keemistemperatuuri lähedal. See võib seletada suure hulga veeauru olemasolu selle atmosfääri ülemistes kihtides.
Pange tähele, et ülaltoodud Veenuse temperatuuri määramise tulemused viitavad pilvkatte välispinnale, s.o. ilusaks suur kõrgusüle selle kõva pinna. Igal juhul tuleb mõelda, et olud Veenusel meenutavad kasvuhoonet või talveaeda, kuid ilmselt palju kõrgema temperatuuriga.
Marss
Elu olemasolu küsimuse seisukohalt pakub suurimat huvi planeet Marss. See on paljuski sarnane Maaga. Selle pinnal selgelt nähtavate laikude põhjal on kindlaks tehtud, et Marss pöörleb ümber oma telje, tehes ühe tiiru 24 tunni ja 37 meetri jooksul, mistõttu toimub sellel peaaegu sama kaua kestev päeva ja öö vaheldumine. Maal.
Marsi pöörlemistelg moodustab oma orbiidi tasapinnaga 66 ° nurga, mis on peaaegu sama, mis Maa oma. Selle telje kalde tõttu Maal muutuvad aastaajad. Ilmselgelt on Marsil sama muutus, kuid ainult iga aastaaeg Maal on meie omast peaaegu kaks korda pikem. Põhjus on selles, et Marss, olles Päikesest Maast keskmiselt poolteist korda kaugemal, teeb oma tiiru ümber Päikese ligi kahe Maa aastaga, täpsemalt 689 päevaga.
Kõige selgem detail Marsi pinnal, mis on märgatav läbi teleskoobi vaadatuna, on Valge laik, mis langeb positsioonilt kokku ühe selle poolusega. Marsi lõunapooluse koht on kõige paremini nähtav, sest Maale lähimatel perioodidel on Marss kallutatud Päikese ja Maa poole koos lõunapoolkeraga. On märgatud, et talve tulekuga Marsi vastaval poolkeral hakkab valge laik suurenema, suvel aga väheneb. Oli isegi juhtumeid (näiteks 1894. aastal), kui polaarlaik kadus sügisel peaaegu täielikult. Võib arvata, et tegemist on lume või jääga, mis talvel ladestub õhukese kattena planeedi pooluste lähedusse. Et see kate on väga õhuke, tuleneb ülaltoodud tähelepanekust valge laigu kadumise kohta.
Marsi kauguse tõttu Päikesest on temperatuur sellel suhteliselt madal. Suvi on seal väga külm ja ometi juhtub, et polaarlume sulab täielikult. Suve pikk kestvus ei kompenseeri piisavalt soojapuudust. Sellest järeldub, et lund sajab seal vähe, võib-olla vaid paar sentimeetrit, on isegi võimalik, et valged polaarlaigud ei koosne mitte lumest, vaid härmast.
See asjaolu on täielikult kooskõlas tõsiasjaga, et kõigi andmete kohaselt on Marsil vähe niiskust, vähe vett. Mered ja suuri veeruume sellel ei leitud. Pilvi on selle atmosfääris näha väga harva. Planeedi pinna väga oranži värvust, mille tõttu Marss palja silmaga punase tähena näib (sellest ka selle nimi Vana-Rooma sõjajumala järgi), seletab enamik "vaatlejaid" sellega, et Marsi pind on veetu liivane kõrb, mis on värvitud raudoksiididega.
Marss liigub ümber Päikese märgatavalt pikliku ellipsina. Tänu sellele varieerub selle kaugus Päikesest üsna laias vahemikus - 206–249 miljonit km. Kui Maa on Marsiga Päikesega samal pool, tekib nn Marsi opositsioon (sest Marss on sel ajal Päikesest vastaspoolel taevast). Marss on öises taevas nähtav opositsioonide ajal. soodsad tingimused. Vastulaused vahelduvad keskmiselt 780 päeva või kahe aasta ja kahe kuu pärast.
Kuid mitte igas opositsioonis läheneb Marss Maale kõige lühema vahemaa tagant. Selleks on vaja, et opositsioon langeks kokku Marsi Päikesele lähima lähenemise ajaga, mis juhtub ainult iga seitsmes või kaheksas opositsioon, see tähendab umbes viieteistkümne aasta pärast. Selliseid vastandusi nimetatakse suurteks vastandusteks; need toimusid aastatel 1877, 1892, 1909 ja 1924. Järgmine suur vastasseis toimub 1939. aastal. Just nendele kuupäevadele on ajastatud peamised Marsi vaatlused ja sellega seotud avastused. Marss oli Maale kõige lähemal 1924. aasta opositsiooni ajal, kuid ka siis oli selle kaugus meist 55 miljonit km. Marss pole kunagi Maale lähemal.
Kanalid Marsil
1877. aastal avastas itaalia astronoom Schiaparelli suhteliselt tagasihoidliku teleskoobiga, kuid Itaalia läbipaistva taeva all vaatlusi tehes Marsi pinnalt lisaks tumedatele laikudele, ehkki ekslikult meredeks nimetatud terve kitsaste sirgjoonte võrgustiku või triibud, mida ta nimetas väinadeks (itaalia keeles canale). Seetõttu hakati sõna "kanal" kasutama teistes keeltes nende salapäraste moodustiste tähistamiseks.
Schiaparelli koostas oma aastatepikkuste vaatluste tulemusena Marsi pinna üksikasjaliku kaardi, millele joonistati sadu kanaleid, mis ühendasid "merede" tumedaid laike alamveekogude vahel. Hiljem avastas Ameerika astronoom Lowell, kes ehitas Arizonasse Marsi vaatlemiseks isegi spetsiaalse observatooriumi, kanalid "merede" pimedates ruumides. Ta leidis, et nii "mered" kui ka kanalid muudavad oma nähtavust olenevalt aastaajast: suvel muutuvad need tumedamaks, mõnikord omandades hallikasroheka varjundi, talvel muutuvad kahvatuks ja pruunikaks. Lowelli kaardid on isegi detailsemad kui Schiaparelli kaardid, neile on märgitud palju kanaleid, mis moodustavad keeruka, kuid üsna korrapärase geomeetrilise võrgustiku.
Marsil täheldatud nähtuste selgitamiseks töötas Lowell välja teooria, mis võeti laialdaselt vastu peamiselt amatöörastronoomide seas. See teooria taandub järgmisele.
Planeedi Lowelli oranž pind, nagu enamik teisi vaatlejaid, on liivane tühermaa. “Merede” tumedateks laikudeks peab ta taimestikuga kaetud alasid – põlde ja metsi. Ta peab kanaleid niisutusvõrguks, mida teostavad planeedi pinnal elavad intelligentsed olendid. Kanalid ise pole aga meile Maalt nähtavad, kuna nende laius pole selleks kaugeltki piisav. Maalt nähtavaks saamiseks peavad kanalid olema vähemalt kümnete kilomeetrite laiused. Seetõttu arvab Lowell, et me näeme vaid laia taimestiku riba, mis oma rohelised lehed lahti rullub, kui selle riba keskel asuv kanal ise täitub kevadel poolustelt voolava veega, kust see moodustub. polaarlumede sulamine.
Kuid tasapisi hakkasid tekkima kahtlused selliste otsekoheste kanalite tegelikkuses. Kõige indikatiivsem oli tõsiasi, et kõige võimsamate kaasaegsete teleskoopidega relvastatud vaatlejad ei näinud ühtegi kanalit, vaid jälgisid ainult ebatavaliselt rikkalikku pilti erinevatest detailidest ja varjunditest Marsi pinnal, millel aga puudusid korrapärased geomeetrilised piirjooned. Ainult vaatlejad, kes kasutasid keskmise tugevusega instrumente, nägid ja visandasid kanaleid. Seetõttu tekkis tugev kahtlus, et kanalid kujutavad endast ainult optilist illusiooni (optilist illusiooni), mis tekib äärmise silmade pingega. Selle asjaolu selgitamiseks on tehtud palju tööd ja tehtud erinevaid katseid.
Kõige veenvamad on saksa füüsiku ja füsioloogi Kühli tulemused. Nad korraldasid Marsi kujutava erimudeli. Kühl kleepis tumedale taustale tavalisest ajalehest välja lõigatud ringi, millele oli asetatud mitu halli täppi, mis meenutasid Marsi "merede" piirjooni. Kui vaadelda sellist mudelit lähedalt, siis on selgelt näha, millega on tegu - saab lugeda ajaleheteksti ja illusiooni ei teki. Aga kui minna kaugemale, siis korralik valgustus hakkavad ilmuma sirged õhukesed triibud, mis lähevad ühest tumedast kohast teise ja pealegi ei lange kokku trükiteksti ridadega.
Kuhl uuris seda nähtust üksikasjalikult.
Ta näitas, et kolm on paljude väikeste detailide ja varjundite olemasolu, mis muutuvad järk-järgult üksteiseks, kui silm ei suuda neid tabada "kõigi detailide puhul on soov kombineerida neid detaile lihtsamate geomeetriliste mustritega, mille tulemusena seal, kus puuduvad õiged piirjooned, tekib sirgete triipude illusioon. Kaasaegne silmapaistev vaatleja Antoniadi, kes on samal ajal hea kunstnik, maalib Marsi täpiliseks, ebakorrapäraste detailide massiga, kuid ilma sirgjooneliste kanaliteta.
Võib arvata, et selle probleemi lahendab kõige paremini kolm fotograafiaabi. Fotoplaati ei saa petta: näib, et see peaks näitama, mis Marsil tegelikult eksisteerib. Kahjuks see nii ei ole. Fotograafia, mis tähtede ja udukogude puhul on planeetide pinna suhtes nii palju andnud, annab vähem kui see, mida vaatleja silm sama instrumendiga näeb. See on seletatav asjaoluga, et isegi kõige suuremate ja pikima fookusega instrumentide abil saadud Marsi kujutis plaadil osutub mõõtmetelt väga väikeseks – ainult kuni 2 mm läbimõõduga. sellisel pildil ei ole võimalik suuri detaile välja tuua.Fotodel on defekt, millest tänapäeva Leica tüüpi seadmetega pildistavad fotograafiahuvilised nii palju kannatavad.Nimelt ilmneb pildi teralisus, mis varjab kõik pisidetailid .
Elu Marsil
Erinevate valgusfiltrite kaudu tehtud fotod Marsist tõestasid aga selgelt atmosfääri olemasolu Marsil, kuigi palju haruldasem kui Maal. Mõnikord on õhtul selles atmosfääris märgata eredaid punkte, mis tõenäoliselt on rünkpilved. Kuid üldiselt on Marsi pilvisus tühine, mis on kooskõlas sellel oleva väikese veekogusega.
Peaaegu kõik Marsi vaatlejad nõustuvad nüüd, et "merede" tumedad laigud tähistavad tõepoolest taimedega kaetud alasid. Selles osas leiab Lowelli teooria kinnitust. Kuid kuni suhteliselt hiljuti oli üks takistus. Küsimuse muutsid keeruliseks temperatuuritingimused Marsi pinnal.
Kuna Marss asub Päikesest poolteist korda kaugemal kui Maa, saab ta kaks ja veerand korda vähem soojust. Küsimus, millise temperatuurini suudab nii tühine soojushulk selle pinna soojendada, sõltub Marsi atmosfääri struktuurist, mis on meile tundmatu paksuse ja koostisega “kasukas”.
Hiljuti õnnestus otsemõõtmistega määrata Marsi pinnatemperatuuri. Selgus, et ekvatoriaalsetes piirkondades tõuseb keskpäeval temperatuur 15-25°C-ni, kuid õhtuks saabub tugev jahenemine ning ööga kaasnevad ilmselt pidevad kõvad külmad.
Tingimused Marsil on sarnased kõrgete mägede omadega: haruldane ja läbipaistev õhk, märkimisväärne kuumenemine otsesest päikesevalgusest, külm varjus ja tugevad öökülmad. Tingimused on kahtlemata väga karmid, kuid arvata võib, et taimed on nii aklimatiseerunud, kohanenud kui ka niiskuse puudumisega.
Niisiis võib taimede olemasolu Marsil pidada peaaegu tõestatuks, kuid loomade ja veelgi enam intelligentsete kohta ei saa me veel midagi kindlat öelda.
Mis puudutab teisi Päikesesüsteemi planeete - Jupiter, Saturn, Uraan ja Neptuun, siis on raske eeldada elu võimalikkust neil järgmistel põhjustel: esiteks Päikesest kaugusest tingitud madal temperatuur ja teiseks mürgine. nende atmosfäärist hiljuti avastatud gaasid – ammoniaak ja metaan. Kui neil planeetidel on tahke pind, siis on see peidus kuskil suurel sügavusel, samas kui me näeme ainult nende ülivõimsa atmosfääri ülemisi kihte.
Veelgi vähem tõenäoline on elu Päikesest kõige kaugemal planeedil, hiljuti avastatud Pluutol, mille füüsilistest tingimustest me siiani midagi ei tea.
Seega võib kõigist meie päikesesüsteemi planeetidest (välja arvatud Maa) kahtlustada elu olemasolu Veenusel ja pidada elu olemasolu Marsil peaaegu tõestatuks. Kuid loomulikult puudutab see kõik olevikku. Aja jooksul võivad planeetide arenguga tingimused dramaatiliselt muutuda. Andmete puudumise tõttu me sellest ei räägi.
Päikesel, kaheksal planeedil üheksast (va Merkuur) ja kolmel satelliidist kuuekümne kolmest on atmosfäär. Igal atmosfääril on oma eriline keemiline koostis ja käitumine, mida nimetatakse "ilmaks". Atmosfäärid jagunevad kahte rühma: maapealsete planeetide jaoks määrab mandrite või ookeani tihe pind tingimused atmosfääri alumisel piiril ja gaasihiiglastel on atmosfäär praktiliselt põhjatu.
Planeetide kohta eraldi:
1. Merkuuril praktiliselt puudub atmosfäär - ainult üliharuldane heeliumi kest maa atmosfääri tihedusega 200 km kõrgusel.Tõenäoliselt tekib heelium radioaktiivsete elementide lagunemisel planeedi soolestikus Merkuuril on nõrk magnetväli ja satelliite pole.
2. Veenuse atmosfäär koosneb peamiselt süsihappegaasist (CO2), samuti väike kogus lämmastik (N2) ja veeaur (H2O).Väikeste lisanditena leiti vesinikkloriidhapet (HCl) ja vesinikfluoriidhapet (HF) Pinnapealne rõhk on 90 baari (nagu maameres 900 sügavusel). m); pind päeval ja öösel. Selle põhjus kõrge temperatuur Veenuse pinna lähedal, mida ei nimetata päris täpselt "kasvuhooneefektiks": päikesekiired läbivad suhteliselt kergesti selle atmosfääri pilved ja soojendavad planeedi pinda, kuid termiline infrapunakiirgus pind ise pääseb suurte raskustega läbi atmosfääri tagasi kosmosesse.
3. Marsi haruldane atmosfäär koosneb 95% süsihappegaasist ja 3% lämmastikust.Veeauru, hapnikku ja argooni esineb väikestes kogustes. Keskmine rõhk maapinnal on 6 mbar (s.o 0,6% maa omast).Nii madalal rõhul ei saa vedelat vett olla. Ööpäevane keskmine temperatuur on 240 K, suvel ulatub maksimum ekvaatoril 290-ni. K. Päevased temperatuurikõikumised on umbes 100 K. Seega on Marsi kliima külma, veetustatud kõrgkõrbe kliima.
4. Jupiteri teleskoop näitab ekvaatoriga paralleelseid pilveribasid, milles heledad tsoonid on vaheldunud punakate vöödega. Tõenäoliselt on heledad tsoonid ülesvoolu alad, kus on nähtavad ammoniaagipilvede tipud, punakad vöödid on seotud allavooluga, heledad. mille värvuse määrab ammooniumhüdrosulfaat, samuti punase fosfori, väävli ja orgaaniliste polümeeride ühendid. Lisaks vesinikule ja heeliumile CH4, NH3, H2O, C2H2, C2H6, HCN, CO, CO2, PH3 ja GeH4 on Jupiteri atmosfääris spektroskoopiliselt tuvastatud.
5. Teleskoobis ei näe Saturni ketas nii suurejooneline välja kui Jupiter: sellel on pruunikasoranž värvus ning nõrgalt väljendunud vööd ja tsoonid. Põhjus on selles, et tema atmosfääri ülemised piirkonnad on täidetud valgust hajutava ammoniaagiga ( NH3) udu.Saturn asub Päikesest kaugemal, seetõttu on tema ülemise atmosfääri temperatuur (90 K) 35 K madalam kui Jupiteril ja ammoniaak on kondenseerunud olekus.Sügavuse kasvades tõuseb atmosfääri temperatuur võrra 1,2 K / km, seega sarnaneb pilve struktuur Jupiteri omaga: ammooniumhüdrosulfaadi pilvekihi all on veepilvede kiht. Lisaks vesinikule ja heeliumile on Saturni atmosfääris spektroskoopiliselt tuvastatud CH4, NH3, C2H2, C2H6, C3H4, C3H8 ja PH3.
6. Uraani atmosfäär sisaldab peamiselt vesinikku, 12-15% heeliumi ja mõningaid muid gaase.Atmosfääri temperatuur on umbes 50 K, kuigi ülemistes haruldaste kihtides tõuseb päeval 750 K ja öösel 100 K.
7. Neptuuni atmosfäärist avastati Suur Tume Laik ja keerisvoolude kompleksne süsteem.
8. Pluutol on väga piklik ja kaldus orbiit, periheelis läheneb ta Päikesele 29,6 AÜ ja taandub afeelil 49,3 AU. Pluuto läbis periheeli 1989. aastal; aastatel 1979–1999 oli see Päikesele lähemal kui Neptuun. Kuid tänu suur kalle Pluuto orbiit ei ristu kunagi Neptuuniga.Pluuto keskmine pinnatemperatuur on 50 K, see muutub afeelist periheeliks 15 K võrra, mis on nii madalatel temperatuuridel väga märgatav. Eelkõige põhjustab see metaani atmosfääri ilmumist periood, mil planeet läbib periheeli, kuid selle rõhk on 100 000 korda väiksem kui Maa atmosfääri rõhk Pluuto ei suuda atmosfääri pikka aega hoida, kuna on Kuust väiksem.
