У всіх планет земної групи- Меркурія, Венери, Землі та Марса є загальне у будові - літосфера, яка хіба що відповідає твердому агрегатному стану речовини. У трьох планет: Венери, Землі та Марса є атмосфера, а гідросфера встановлена поки що лише на нашій планеті. На рис. 5 показано будову планет земної групи та Місяця, а в табл. 2-характеристика атмосфери планет земної групи.
У нижній частині атмосфери планети стратифікація близька до адіабатичної, коли с1р/с1г = -др/(?а, де с2 = 7КТ/¡1 - квадрат швидкості звуку. су = 1,3 і /1 = 44 (вуглекислий газ), знайдемо, що в нижній частині атмосфери планети г «1500 км, що приблизно вчетверо менше радіусу планети.
Мала щільність планет-гігантів (у Сатурна вона менша за щільність води) пояснюється тим, що вони в основному складаються з газоподібних і рідких речовин, переважно водню і гелію. Цим вони схожі на Сонце та багато інших зірок, водню та гелію в масі яких приблизно 98 %. Атмосфера планет-гігантів містить різні з'єднанняводню, наприклад метан та аміак.
| 1.1 |
| 2 |
Загальне збільшення концентрації С02 у атмосфері планети часто розглядають як джерело небезпеки для клімату. Поглинання теплових променів діоксидом вуглецю може перешкодити їх відображенню від Землі і призвести до загального підвищення температури. Проте даних із цього питання немає; іноді вказується, що такий ефект може бути компенсований зменшенням випромінюваного сонцем тепла внаслідок збільшення вмісту в повітрі пилу та аерозолів.
Ракети, що виносять прилади за межі атмосфери планети та її магнітосфери, дозволяють подолати і основну слабкість земної астрономії - неможливість спостережень із Землі області спектра електромагнітних хвиль коротше 300 нм, які повністю поглинаються в товщі повітряної оболонки. На очах народжуються нові напрями давньої науки - рентгенівська астрономія, гамма-астрономія, ведуться спостереження у всьому спектрі випромінювань, що посилаються Всесвіту. До цих нових напрямків, тісно пов'язаних з екологічними проблемами, Входять такі.
Сумарна кількість діоксиду вуглецю в атмосфері планети становить не менше 2,3-1012т, тоді як вміст його в Світовому океані оцінюється в 1,3-10т. У літосфері у зв'язаному стані знаходиться 2-1017 т діоксиду вуглецю. Значна кількість діоксиду вуглецю міститься і в живій речовині біосфери (близько 1,5-1012 т, тобто майже стільки, скільки у всій атмосфері).
Але й планетна астрономія ясно виявляє, що атмосфери планет не можуть бути пояснені (як це зрозуміло тепер і для земної атмосфери) на підставі їх хімічного складу як похідні всесвітнього тяжіння та сонячного випромінювання два фактори, які астрономами досі тільки й беруться до уваги. З останніх зведень англійських та американських астрономів Ресселя, Вільдта, Сп. Джонса, Джинса та інших ясно це випливає.
Не можна забувати, що біогенне походження атмосфери нашої Землі є емпіричним узагальненням, тобто логічним висновком із точних даних наукового спостереження, причому хімічний аналізтропосфери і стратосфери різко суперечить тому логічному висновку, що випливає з астрономічної теорії походження атмосфер планет у додатку до Землі. Якби ця теорія була вірна, то кількість кисню з висотою мало б зменшуватися по відношенню до азоту, тоді як на великих висотах (до 40 км), де це мало б різко позначатися, такого зменшення кисню по відношенню до азоту не спостерігається. Ставлення О2 до N2 залишається незмінним, як і високих шарах тропосфери, і у нижніх шарах стратосферы.[ ...]
Якби був відомий точний хімічний складатмосфери Венери, порівнюючи знайдене значення п з показником адіабати - СР/су для суміші газів, що становлять атмосферу планети, можна було б судити про характер стратифікації атмосфери. При п[...]
Зважені тверді частинки, First (1973), надходять в атмосферу планети в результаті природних процесів(До 2200-10а т/рік частинок розміром менше 20 мкм) та діяльності людини (до 415-106 т/рік). Слід зазначити, що надходження частинок у повітря результаті діяльності людини приурочено переважно до місць її розселення і особливо великим і великим містам. Тверді суспензії як результат цієї діяльності утворюються при спалюванні різних видівпалива, дезінтеграції твердих матеріалів, при перевантаженні та транспортуванні пилу, піднімаються з поверхні міської території. Основними джерелами надходження цих речовин до повітряного басейну міста є різні великі та дрібні енергетичні установки, підприємства металургії, машинобудування, будматеріалів, коксохімії та транспорт.
Зайве говорити, що існування вільного кисню в атмосфері планет може свідчити про наявність на них життя: на Землі виникнення кисневої атмосфери було також пов'язане із зародженням життя. Так, вивчення озону входить у контакт із однією з чудових проблем сучасної космогонії.
Фотохімічні реакції є єдиними реакціями в атмосфері. Там відбуваються численні перетворення за участю десятків тисяч хімічних сполук, перебіг яких прискорюється радіацією (сонячна радіація, космічне випромінювання, радіоактивне випромінювання), а також каталітичними властивостями присутніх у повітрі твердих частинок та слідів важких металів. Значні зміни зазнають діоксид сірки та сірководень, що потрапляють у повітря, галогени та міжгалогенні сполуки, оксиди азоту та аміак, альдегіди та аміни, сульфіди та меркаптани, нітросполуки та олефіни, поліядерні ароматичні вуглеводніта пестициди. Іноді ці реакції можуть спричиняти не лише якісні, а й кількісні зміни у глобальному складі атмосфери планети, що призводять до зміни клімату на Землі. Акумулюючи в верхніх шарахатмосфери, фтор-хлорвуглеводні фотолітично розкладаються з утворенням оксидів хлору, які взаємодіють із озоном, зменшуючи його концентрацію в стратосфері. Аналогічний ефект спостерігається і при реакціях озону з оксидами сірки, оксидами азоту та вуглеводнями. В результаті розкладання внесених у ґрунт азотних добриввідбувається емісія в атмосферу оксиду азоту N0, який взаємодіє з атмосферним озоном, перетворюючи його на кисень. Всі ці реакції зменшують вміст озону у шарах атмосфери на висоті 20-40 км, що захищають приземний шар атмосфери від сонячної радіації високої енергії. Подібні перетворення призводять до глобальних змін клімату планети.
Незважаючи на таке високі рівніЗ.а., РФ не є головним забруднювачем атмосфери планети (табл. 18).
Існує гіпотеза неорганічного походження вільного кисню у атмосфері Землі. Відповідно до цієї гіпотези, існування у верхніх шарах атмосфери процесу розкладання молекул води на водень та кисень під дією жорстких космічних випромінюваньповинно мати наслідком поступовий витік легкого, рухомого водню в космічний простір і накопичення в атмосфері вільного кисню, що без будь-якої участі життя має відновлювальну первинну атмосферу планети перетворити на окислювальну. За розрахунками, цей міг за 1-1,2 млрд. років створити Землі окислювальну атмосферу. Але він неминуче йде й інших планетах Сонячної системи, причому протягом усього часу існування, але це приблизно 4,5 млрд. років. Проте на жодній планеті нашої системи, крім Землі і, з незрівнянно меншим вмістом кисню, Марса, практично немає вільного кисню і досі їх атмосфери зберігають відновлювальні властивості. Очевидно, і на Землі цей процес міг підвищити вміст оксидів вуглецю та азоту в атмосфері, але не настільки, щоб зробити її окисною. Так що найбільш правдоподібною залишається гіпотеза, що пов'язує наявність на Землі вільного кисню з діяльністю організмів, що фотосинтезують.
Для запахів зовсім не вивчена їхня роль у перенесенні в газоподібній формі в атмосферу таких важчих атомів, як миш'як, сірка, селен та ін. Зараз можна це лише відзначити. Як я вже вказував, хімічне кількісне вивчення атмосфер планети є однією з відсталих геохімічних проблем.
На закінчення корисно навести деякі відомості про магнітосфери та іоносфери інших планет. Відмінності від земної іоносфери обумовлені хімічним складом атмосфер планет та різницею відстаней від Сонця. Вдень максимум електронної концентрації на Марсі становить 2105 см-3 на висоті 130-140 км, на Венері - 5106 см-3 на висоті 140-150 км. На Венері, позбавленої магнітного поля, вдень існує низько розташована плазмопауза (300 км), що зумовлено дією сонячного вітру. На Юпітері з його сильним магнітним полем виявлено полярні сяйва і радіаційний пояс, значно інтенсивніші, ніж Землі.
Діоксид вуглецю СОг є не токсичною, але шкідливою речовиною у зв'язку з підвищенням його концентрації в атмосфері планети, що фіксується, і його впливом на зміну клімату (див. гл. 5). Робляться кроки щодо регламентування його викиду об'єктами енергетики, промисловості та транспорту.
Прогресивне збільшення кількості кисню у воді внаслідок діяльності фотосинтезуючих організмів та його дифузія в атмосферу викликали зміни в хімічному складі оболонок Землі, і, насамперед атмосфери, що у свою чергу уможливило швидке поширення життя по планеті та появу складніше організованих життєвих форм. У міру збільшення вмісту кисню в атмосфері формується досить сильний шар озону, який захищає поверхню Землі від проникнення жорсткого ультрафіолетового та космічного досліджень. У таких умовах життя змогло просунутися до поверхні моря. Розвиток механізму аеробного дихання уможливило появу багатоклітинних організмів. Перші такі організми з'явилися після того, як концентрація кисню в атмосфері планети досягла 3%, що сталося 600 млн. років тому (початок кембрійського періоду).
Газова оболонка рятує все, що живе на Землі від згубних ультрафіолетових, рентгенівських та космічних променів. Верхні шари атмосфери частково поглинають, частково розсіюють ці промені. Атмосфера захищає нас і від «зоряних уламків». Метеорити, що в переважній більшості не перевищують за величиною горошину, під впливом земного тяжіння з величезною швидкістю (від 11 до 64 км/с) врізаються в атмосферу планети, розжарюються там в результаті тертя про повітря і на висоті близько 60-70 км. згоряють. Атмосфера захищає Землю і від великих космічних уламків.
Сформований характер споживання сировинних ресурсів призводить до нестримного зростання обсягу відходів. Величезна кількість їх потрапляє в атмосферу у вигляді пилогазових викидів. стічними водамиу водоймища, що негативно позначається на стані довкілля. Найбільше забруднюють атмосферу теплоенергетика, чорна та кольорова метургія, хімічна промисловість.[ ...]
Перед викладом теорії слід згадати ідею неконтрольованого «парникового ефекту», запропоновану Рейсулом та Де Бергом у зв'язку з теорією еволюції атмосфер планет. Попередньо слід пояснити такі сильні відмінності між атмосферами Венери, Землі та Марса.
Аналіз динаміки спуску автоматичної міжпланетної станції (АМС) на парашуті дає додатковий засіб контролю внутрішньої узгодженості даних про атмосферу планети, якщо одночасно проводяться вимірювання, принаймні двох будь-яких термодинамічних параметрів атмосфери з трьох, пов'язаних рівнянням стану газу. Нижче описана методика буде застосована з метою ілюстрації її використання для аналізу та перевірки узгодженості даних, отриманих під час спуску АМС «Венера-4» (див. ).
Катастрофічною в даний час є вирубка тропічних лісів, які є одним з найбільших джерел кисню, життєво важливого ресурсу нашої планети, що відновлюється біотою. Тропічні ліси зникають через те, що населення цих районах швидко збільшується. Через загрозу голоду люди в гонитві за невеликими врожаями використовують під поля та городи будь-які клаптики землі, вирубуючи для цього давні тропічні ліси, дерева, чагарники. У разі знищення лісів в екваторіальній зоні, Амазонії і, як наслідок, зниження вмісту кисню в атмосфері планети людство та саме існування біосфери2 опиняться під загрозою загибелі від гіпоксії.
Підкреслимо тепер, що всі формули, що вказувалися в цьому параграфі, містили лише шість істинно «зовнішніх» розмірних параметрів: засвоюваний потік сонячної радіації q, радіус планети а, кутова швидкість її обертання
При цьому центральне місце на переговорах щодо глобальних кліматичних змін займають США не стільки через політичну чи економічну вагу, скільки через частку викидів в атмосферу планети; внесок цієї країни становить 25%, тож будь-які міжнародні угоди без їхньої участі майже безглузді. На відміну від європейських країн США вкрай обережні та неактивні, що пов'язано з ціною, яку вони мають заплатити за зниження викидів С02.
З середини 1970-х років. Голіцин зайнявся розробкою теорії конвекції, зокрема з урахуванням обертання. Ця тематика має додатки до багатьох природним об'єктам: до мантії Землі та її рідкого ядра, атмосфер планет і зірок, до океану. Для всіх цих об'єктів отримано прості формули, що пояснюють дані спостережень чи результати чисельного моделювання Їм розвинена теорія і організований цикл експериментальних робіт з конвекції рідини, що обертається. На цій основі пояснено силу вітрів і розміри тропічних і полярних ураганів.
Те саме відбувається в країнах Африки, в Індонезії, на Філіппінах, Таїланді, Гвінеї. Тропічні ліси, що покривають 7% земної поверхні в районах, близьких до екватора, і відіграють найважливішу роль збагаченні атмосфери планети киснем й у поглинанні вуглекислого газу, зводяться зі швидкістю 100 тис. км2 на рік.
Ми ще не маємо цілком переконливих доказів існування життя поза Землею, або, як його називає Ледерберг (1960), «екзобіології», але все те, що ми дізналися про середовище на Марсі та інших планетах, що мають атмосферу, не виключає такої можливості. Хоча температурні та інші фізичні умови середовища цих планетах екстремальні, де вони виходять межі толерантності деяких із найстійкіших жителів Землі (бактерій, вірусів, лишайників та інших.), особливо якщо вважати можливим наявність м'якшого мікроклімату під поверхнею чи захищених областях. Можна, однак, вважати встановленим, що на інших планетах сонячної системинемає великих «пожирачів кисню», як-от люди чи динозаври, оскільки у атмосфері цих планет кисню дуже мало чи ні зовсім. Тепер ясно, що зелені області та так звані «канали» Марса – це не рослинність і не робота розумних істот. Однак на основі даних спектроскопічних спостережень темних областей Марса в інфрачервоних променях можна вважати, що там є органічна речовина, а нещодавні автоматичні міжпланетні станції («Марінер-6» і «Марінер-7») виявили на цій планеті аміак, який, можливо, біологічний походження.
Вивчення океану як фізичної та хімічної системипросувалося значно швидше, ніж вивчення як біологічної системи. Гіпотези про походження та геологічну історію океанів, спочатку спекулятивні, набули міцної теоретичну основу.[ ...]
У цьому слід зупинитися на наявних теоретичних моделях розвитку ядерних інцидентів у військовому аспекті. Моделі враховують кількість енергії, накопиченої у вигляді термоядерних зарядів і на атомних електростанціях, і дають відповідь на питання про те, як змінилися б кліматичні умови в масштабі всієї планети після одного року після ядерної війни. Кінцеві вьюоди зводилися до наступного. Реакція атмосфери призведе до ситуації, аналогічної ситуації з атмосферою на Марсі, де пил продовжує розноситися по всій атмосфері планети через 10 днів після початку запорошених бур, що різко послаблює сонячну радіацію. Внаслідок цього марсіанська суша остигає на 10 - 15 ° С, а запилена атмосфера нагрівається на 30 ° С (порівняно зі звичайними умовами). Це ознаки так званої "ядерної зими", конкретні показники якої сьогодні важко передбачити. Однак цілком очевидно, що умови для існування вищих форм організації живої матерії будуть різко змінені.
В даний час тенакси користуються надзвичайно великою популярністю у аналітиків: їх застосовують для концентрування з повітря (і води після видування домішок, див. розділ 6) мікродомішок ЛОС у газовій хроматографії та ГХ/МС-аналізі при дослідженні повітря міст та житлових приміщень, визначенні якості повітря робочої зониі адміністративних будівель, вихлопних газів автотранспорту та викидів промислових підприємств, атмосфери відсіків орбітальних космічних апаратів та підводних човнів, атмосфери планет та ін.
У концепції «негативної в'язкості» одним із основних є питання, звідки черпають енергію самі великомасштабні вихори, що підтримують зональну циркуляцію, в даному випадку – диференціальне обертання. Існує важлива можливість , що енергія до них надходить безпосередньо від дрібномасштабної конвекції, проте фізично цей механізм недостатньо зрозумілий і більше важко якось кількісно оцінити його ефективність. До подібного роду можливостей відноситься і гіпотеза про неізотропність турбулентної в'язкості. Інша можливість, що здійснюється в атмосферах планет, полягає у перенесенні не кінетичної, а потенційної енергії з подальшим перетворенням її на кінетичну. Як мовилося раніше, завдяки впливу свого обертання Сонця середня температура на певних горизонтальних (еквіпотенційних) рівнях може бути неоднаковою усім широтах, що має призводити до виникнення великомасштабних рухів, переносять зрештою тепло до більш холодним широтам . Ця друга можливість по суті перегукується з ідеями Фогта та Еддінгтона. Всі ці обставини дозволяють говорити про близькість деяких основних рис атмосферної циркуляції на Сонці та планетах.
Регламентації та обмеження встановлюються на місцевому, регіональному та федеративному рівнях. Вони повинні мати певну територіальну прив'язку. У довгостроковому плануванні слід використовувати прогностичні і навіть еколого-футурологічні дослідження з метою виявлення потенційних регламентуючих факторів природокористування, у т. ч. лімітів викидів речовин, які нині не обмежуються. Так, двоокис вуглецю в даний час не віднесений до речовин, що забруднюють атмосферне повітря. У міру збільшення валового викиду цього з'єднання в атмосферу планети та зменшення сумарної фотосинтетичної здатності лісів, внаслідок їх варварської вирубки, неодмінно дасться знати «парниковий ефект», який загрожує перерости в глобальну екологічну катастрофу. Показовим у цьому плані є приклад американської приватної енергетичної компанії «Епплайд енерджі сервісес», що знаходиться у Вірджинії, яка пожертвувала в 1988 р. 2 млн дол. на посадку дерев у Гватемалі як компенсацію за теплову вугільну електростанцію, яку компанія будує в штаті. Очікується, що посаджені дерева поглинатимуть приблизно стільки ж вуглекислого газу, скільки нова електростанція викидатиме в атмосферу, запобігаючи таким чином можливим глобальне потепління.[ ...]
ПЛАТА ЗА ПРИРОДНІ РЕСУРСИ - грошове відшкодування природокористувачем громадських витрат за пошук, збереження, відновлення, вилучення і транспортування використовуваного природного ресурсу, і навіть потенційних зусиль суспільства для натурального відшкодування чи адекватної заміни експлуатованого ресурсу у майбутньому. Така плата має містити витрати, пов'язані з міжресурсними зв'язками. З еколого-економічного погляду цю плату слід обчислювати і з урахуванням глобально-регіонального впливу природокористувачів на природні системи (наприклад, велике вилучення лісу веде до порушення не тільки місцевого водного балансу, а й усього газового складу атмосфери планети). Існуючі методики визначення розмірів плати поки що не враховують усіх факторів, що впливають на еколого-економічний механізм її формування.
Енергія вітру - одне з найдавніших джерел енергії. Вона широко застосовувалася для приводу млинів та водопідйомних пристроїв у давнину в Єгипті та на Близькому Сході. Потім енергія вітру стала використовуватися для переміщення суден, човнів, уловлюватися вітрилами. У Європі вітряки з'явилися торік у XII в. Парові машини змусили на довгий час забути вітряні установки. Крім того, низькі одиничні потужності агрегатів, справжня залежність їхньої роботи від погодних умов, і навіть можливість перетворювати енергію вітру лише у її механічну форму обмежили широке використання цього природного джерела. Енергія вітру зрештою - результат теплових процесів, що відбуваються в атмосфері планети. Відмінності щільностей нагрітого та холодного повітря – причина активних змін повітряних мас. Початковим джерелом енергії вітру є енергія сонячного випромінювання, яка переходить в одну зі своїх форм - енергію повітряних течій.
4,6 мільярда років тому в нашій Галактиці з хмар зоряної матерії почали утворюватися згущення. Все, ущільнюючись і згущуючи, гази нагрівалися, випромінюючи тепло. Зі збільшенням щільності та температури почалися ядерні реакції, перетворюючи водень на гелій. Таким чином, виникло дуже потужне джерело енергії - Сонце.
Одночасно зі збільшенням температури та об'єму Сонця, в результаті об'єднання фрагментів міжзоряного пилу в площині, перпендикулярній до осі обертання Зірки, створювалися планети та їх супутники. Формування Сонячної Системи завершилося близько 4 мільярдів років тому.
На даний момент Сонячна Система має вісім планет. Це Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран, Нептон. Плутон - карликова планета, найбільший відомий об'єкт пояса Койпера (є великим поясом осколків, подібним до пояса астероїдів). Після виявлення у 1930 році вважався дев'ятою планетою. Становище змінилося 2006 року з ухваленням формального визначення планети.
На найближчій до Сонця планеті – Меркурії дощів не буває ніколи. Це зумовлено тим чинником, що атмосфера планети настільки розріджена, що її просто неможливо зафіксувати. Та й звідки там взятися дощами, якщо денна температура на поверхні планети часом досягає 430º за Цельсієм. Так, не хотілося б там опинитися:)
А ось на Венері постійно йдуть кислотні дощі, оскільки хмари над цією планетою складаються не з живлющої води, а зі смертоносної сірчаної кислоти. Правда, оскільки температура на поверхні третьої за рахунком планети досягає 480 º за Цельсієм, то краплі кислоти випаровуються раніше, ніж долетять до планети. Небо над Венерою пронизують великі і страшні блискавки, але світла і гуркоту від них більше, ніж дощ.
На Марсі, на думку вчених, давним-давно природні умовибули такими самими, як і Землі. Мільярди років тому атмосфера над планетою була набагато щільнішою, і цілком можливо, що рясні дощі наповнювали ці річки. Але зараз над планетою дуже розріджена атмосфера, а фотографії, передані супутниками-розвідниками, свідчать, що поверхня планети нагадує пустелі південного заходу США або Сухі долини в Антарктиді. Коли частина Марса укутує зимова пораНад червоною планетою з'являються тонкі хмари, що містять двоокис вуглецю, а іній покриває мертві скелі. Рано-вранці в долинах бувають такі густі тумани, що здається, що ось-ось піде дощ, але марні такі очікування.
До речі температура повітря вдень на МРС 20º за Цельсієм. Правда вночі може опускатися до - 140: (
Юпітер – найбільша з планет і є гігантською газовою кулею! Ця куля майже повністю складається з гелію і водню, але не виключено, що глибоко всередині планети знаходиться маленьке тверде ядро, оповите океаном рідкого водню. Тим не менш, Юпітер з усіх боків оточують кольорові смуги хмар. Деякі з цих хмар складаються навіть із води, але, як правило, у переважній більшості їх утворюють застиглі кристали аміаку. Іноді над планетою пролітають сильні урагани і бурі, що несуть у себе снігопади і дощі з аміаку. Ось де б провести Магічну квітку.
АТМОСФЕРА ПЛАНЕ СОНЯЧНОЇ СИСТЕМИ. Вирушаємо планетами Сонячної системи, щоб досліджувати їхні атмосферні композиції, а також наші власні. Майже кожну планету в нашій Сонячній системі можна розглядати як таку, що має атмосферу. А також подивимося, які певні ефекти можуть спричинити різні умовина різних планетах. МЕРКУРІЙ
У Меркурія неймовірно тонка атмосфера оцінюється більш ніж трильйон разів тонше, ніж Земля. Його гравітація становить близько 38% від Землі, тому він не здатний зберігати більшу частину атмосфери, і, крім того, його близькість до Сонця означає, що сонячний вітер може забирати гази з поверхні. Частинки сонячного вітру у поєднанні з випаровуванням поверхневих порід внаслідок впливу метеорів, ймовірно, є найбільшим джерелом атмосфери Меркурія ВЕНЕРА
Венера схожа на Землю в кількох відносинах: її щільність, розмір, маса та об'єм можна порівняти. Проте на цьому подібність закінчується. Атмосферний тиск на поверхні планети приблизно в 92 рази вище, ніж на Землі, причому основним газом є вуглекислий газ - результат попередніх вулканічних вивержень на поверхні планети. Також у невеликій кількості присутній азот. Вище в атмосфері, планета має хмари, які представляють суміш двоокису сірки та сірчаної кислоти. Під цими хмарами знаходиться товстий шар вуглекислого газу, який піддає поверхню планети інтенсивному парниковому ефекту. Температура поверхні на Венері близько 480 градусів Цельсія - занадто жарко, щоб підтримувати життя, яке ми його знаємо. ЗЕМЛЯ
Атмосфера Землі складається в основному з азоту та кисню, які необхідні для життя, яке мешкає на планеті. Склад атмосфери є прямим наслідком життя рослин. Рослини поглинають вуглекислий газ і витісняють кисень через фотосинтез, і якби це було не так, то цілком імовірно, що відсоток вуглекислого газу в атмосфері був би значно вищим. Земна атмосфера розділена на шари: Тропосфера знаходиться на поверхні Землі приблизно на 9 км у полярних регіонах і приблизно на 17 км на екваторі, при середній висоті близько 12 км. Це у тропосфері існує все життя Землі. У тропосфері зосереджено понад 80 % усієї маси атмосферного повітря, сильно розвинені турбулентність та конвекція, зосереджена переважна частина водяної пари, виникають хмари, розвиваються циклони та антициклони, а також інші процеси, що визначають погоду та клімат. Стратосфера, відокремлена від тропосфери тропопаузою, простягається до 50-55 км і є місцем, де ви знайдете озоновий шар. Стратосфера закінчується стратопаузу, з іншого боку якої починається мезосфера. Мезосфера - це найвищий шар, в якому утворюються сріблясті хмари, трохи нижче мезопаузи, яка знаходиться на відстані від 80 до 85 км. У межах мезосфери також є більшість метеорів, які починають світитися і згоряють при попаданні в атмосферу Землі. За межами мезопаузи починається термосфера. Термосфера Висота термосфери знаходиться на висоті від 90 до 800 км. Температура в термосфері може досягати 1773 K (1500 ° C, 2700 ° F), однак атмосфера на цій висоті дуже тонка. У термосфері знаходяться полярні сяйва, іоносфера та Міжнародна Космічна станція. Екзосфера І, нарешті, екзосфера, яка простягається приблизно до 10 000км. Більшість штучних супутників Землі обертаються всередині екзосфери. Чи не є унікальною атмосфера Землі? МАРС
Атмосфера Марса, як і Венери, складається переважно з вуглекислого газу, з невеликою кількістю аргону, а також азоту. Шари легко запам'ятати - це нижня атмосфера, середня атмосфера, верхня атмосфера та екзосфера. Згадавши про екстремальний тепличний ефект, присутній на Венері, як наслідок високого рівня діоксиду вуглецю, може здатися дивним, що температура поверхні Марса досягає максимуму 35С. Це тому, що атмосфера Марса значно тонша, ніж у Венери, тому хоча частка вуглекислого газу порівнянна, фактична концентрація набагато нижча. ЮПІТЕР
Юпітер-перша з газових гігантів і найбільша планета в Сонячній системі, має шари, тропосферу, стратосферу, термосферу та екзосферу, схожі на Землю, хоч і немає мезосфери. Тропосфера Юпітера - видима частина, яку ми пов'язуємо з Юпітером, складається в основному з водню та гелію, з невеликою кількістю метану, аміаку, сірководню та води, з хмарами кристалів аміаку. Оскільки Юпітер не має твердої поверхні, нижчі рівні тропосфери поступово конденсуються у рідкий водень та гелій. Без твердої поверхні загальноприйнята поверхня Юпітера полягає в тому, де атмосферний тиск становить 100 кПа. Понад те, шари цієї атмосфери характеризуються тиском більше, ніж висотою. Тропосфера Юпітера становить майже 143 000 км. Це більше, ніж 22 Землі. Сатурн
Подібно до Юпітера, Сатурн також є газовим гігантом, хоча і не настільки гігантським. Менш відома атмосфера Сатурна, хоча знову ж таки вона багато в чому схожа на атмосферу Юпітера. В основному водень, з набагато меншою кількістю гелію. Хмари Сатурна також складаються з кристалів аміаку. Сірка, яка є в атмосфері, надає аміачним хмарам блідо-жовтий відтінок. Ця видима хмарна частина Сатурна становить понад 120 000 км. Це більше 20 планет Земля. УРАН
Атмосфера Урану, як і Юпітера та Сатурна, в основному водень та гелій. Тим не менш, дещо вищі рівні метану, особливо у верхній атмосфері, викликають більше поглинання червоного світла від сонця, у свою чергу, змушуючи планету здаватися синьо-блакитним кольором. Уран має найхолоднішу атмосферу в Сонячній системі, приблизно-224C, і його атмосфера містить набагато більше водяного льоду, ніж Юпітер та Сатурн, як наслідок цього. НЕПТУН
О. Михайлов, проф.
Наука та життя // Ілюстрації
Місячний краєвид.
Танення полярної плями на Марсі.
Орбіти Марса та Землі.
Карта Марса, складена Ловеллом.
Модель Марса, зроблена Кюлем.
Малюнок Марса, зроблений Антоніаді.
Розглядаючи питання про існування життя на інших планетах, ми говоритимемо тільки про планети нашої сонячної системи, тому що нам нічого не відомо про наявність у інших сонців, якими є зірки, власних планетних систем, подібних до нашої. За сучасними поглядами на походження сонячної системи можна навіть вважати, що освіта планет, що обертаються навколо центральної зірки, є випадок, ймовірність якого мізерно мала, і тому більшість зірок не має своїх планетних систем.
Далі слід зазначити, що питання про життя на планетах ми мимоволі розглядаємо з нашою, земної точкизору, припускаючи, що це життя проявляється у таких формах, як і Землі, т. е. припускаючи життєві процеси і загальна будоваорганізмів подібними до земних. У такому разі для розвитку життя на поверхні якоїсь планети повинні існувати певні фізико-хімічні умови, повинна бути не надто висока і не надто низька температура, необхідна наявність води та кисню, основою органічної речовини повинні бути сполуки вуглецю.
Атмосфери планет
Присутність у планет атмосфери визначається напругою сили тяжіння з їхньої поверхні. Великі планети мають достатню силу тяжіння, щоб утримувати біля себе газоподібну оболонку. Дійсно, молекули газу перебувають у постійному швидкому русі, швидкість якого визначається хімічною природою цього газу та температурою.
Найбільшу швидкість мають легкі гази – водень та гелій; у разі підвищення температури швидкість зростає. При нормальних умовах, тобто температурі 0° і атмосферному тиску, середня швидкість молекули водню становить 1840 м/сек, а кисню 460 м/сек. Але під впливом взаємних зіткнень окремі молекули набувають швидкості, що у кілька разів перевершують зазначені середні числа. Якщо у верхніх шарах земної атмосфери з'явиться молекула водню зі швидкістю, що перевищує 11 км/сек, то така молекула відлетить геть від Землі до міжпланетного простору, оскільки сила земного тяжіння виявиться недостатньою для її утримання.
Чим менша планета, чим менш масивна, тим менша ця гранична чи, як кажуть, критична швидкість. Для Землі критична швидкість становить 11 км/сек, для Меркурія вона дорівнює лише 3,6 км/сек, для Марса 5 км/сек, для Юпітера ж, найбільшої і наймасивнішої з усіх планет, - 60 км/сек. Звідси випливає, що Меркурій, а тим паче ще менші тіла, як супутники планет (у тому числі й наш Місяць) та всі малі планети (астероїди), не можуть утримати своїм слабким тяжінням атмосферну оболонку біля своєї поверхні. Марс в змозі, хоч і насилу, утримувати атмосферу, значно більш розріджену, ніж атмосфера Землі, що стосується Юпітера, Сатурна, Урана і Нептуна, їх тяжіння досить сильно для того, щоб утримувати потужні атмосфери, що містять легкі гази, на зразок аміаку і метану, а можливо, також і вільний водень.
Відсутність атмосфери неминуче тягне за собою відсутність води в рідкому стані. У безповітряному просторі випаровування води відбувається набагато енергійніше, ніж при атмосферному тиску; тому вода швидко перетворюється на пару, який є дуже легкий таз, піддається тієї ж долі, як і інші гази атмосфери, т. е. він більш менш швидко покидає поверхню планети.
Зрозуміло, що на планеті, позбавленої атмосфери та води, умови для розвитку життя зовсім несприятливі, і ми не можемо очікувати на такій планеті ні рослинного, ні тваринного життя. Під цю категорію потрапляють усі малі планети, супутники планет, а з великих планет– Меркурій. Скажімо трохи докладніше про два тіла цієї категорії, саме про Місяць та Меркурію.
Місяць та Меркурій
Для цих тіл відсутність атмосфери встановлено як шляхом наведених вище міркувань, а й у вигляді прямих спостережень. Коли Місяць рухається небом, здійснюючи свій шлях навколо Землі, він часто закриває собою зірки. Зникнення зірки за диском Місяця можна спостерігати вже в невелику трубу і відбувається воно завжди миттєво. Якби місячний рай був оточений хоча б рідкісною атмосферою, то, перш ніж цілком зникнути, зірка просвічувала б протягом деякого часу крізь цю атмосферу, причому поступово зменшувалася б видима яскравість зірки, крім того, внаслідок заломлення світла зірка здавалася б зміщеною зі свого місця. . Всі ці явища зовсім відсутні при покритті зірок Місяцем.
Місячні ландшафти, що спостерігаються в телескопи, вражають різкістю та контрастністю свого освітлення. На Місяці немає півтінь. Поруч із яскравими, освітленими Сонцем місцями зустрічаються глибокі чорні тіні. Відбувається це тому, що внаслідок відсутності атмосфери на Місяці немає блакитного денного неба, яке своїм світлом пом'якшує тіні; небо там завжди чорне. Немає на Місяці і сутінків, і після заходу Сонця одразу настає темна ніч.
Меркурій знаходиться від нас набагато далі, ніж Місяць. Тому таких подробиць, як на Місяці, ми спостерігати на ньому не можемо. Нам невідомий вид ландшафту. Покриття зірок Меркурієм внаслідок його видимої трішки надзвичайно рідкісне явищеі немає вказівок на те, щоб такі покриття коли-небудь спостерігалися. Натомість бувають проходження Меркурія перед диском Сонця, коли ми спостерігаємо, що ця планета у вигляді крихітної чорної точки повільно проповзає яскравою сонячною поверхнею. Край Меркурія у своїй буває різко окреслено, і явища, які вбачалися під час проходження перед Сонцем Венери, у Меркурія немає. Але все ж таки можливо, щоб невеликі сліди атмосфери у Меркурія збереглися, проте ця атмосфера має зовсім незначну щільність у порівнянні з земною.
На Місяці та Меркурії зовсім несприятливі для життя та температурні умови. Місяць обертається навколо своєї осі надзвичайно повільно, завдяки чому день і ніч тривають на ньому по чотирнадцять діб. Спека сонячних променів не стримується повітряною оболонкою, і в результаті вдень на Місяці температура поверхні підвищується до 120 °, тобто вище точки кипіння води. Під час довгої ночі температура падає до 150° нижче нуля.
Під час місячного затемнення спостерігалося, як протягом всього лише години з невеликим температура впала з 70° тепла до 80° морозу, а після закінчення затемнення майже так само короткий строкповернулася до свого вихідного значення. Це спостереження вказує на надзвичайно малу теплопровідність гірських порід, що утворюють місячну поверхню. Сонячне тепло не проникає вглиб, а залишається у найтоншому верхньому шарі.
Потрібно думати, що поверхня Місяця покрита легкими і пухкими туфами вулканічними, може бути навіть попелом. Вже на глибині метра контрасти тепла і холоду огладжуються «естолькі, що ймовірно там панує середня температура, що мало відрізняється від середньої температури земної поверхні, тобто становить кілька градусів вище нуля. Може там і збереглися деякі зародки живої речовини, але доля їх, звичайно, незавидна.
На Меркурії різниця температурних умов ще різкіша. Ця планета завжди повернута до Сонця однією стороною. На денній півкулі Меркурія температура досягає 400°, тобто вона вища за точку плавлення свинцю. А на нічній півкулі мороз повинен доходити до температури рідкого повітря, і якби на Меркурії існувала атмосфера, то на нічному боці вона мала перетворитися на рідину, а можливо навіть замерзнути. Лише на кордоні між денною та нічними півкулями в межах вузької зони можуть бути температурні умови, хоч скільки-небудь сприятливі для життя. Однак про можливість там розвиненої органічного життядумати не доводиться. Далі за наявності слідів атмосфери у ній було втриматися вільний кисень, оскільки за температури денного півкулі кисень енергійно з'єднується з більшістю хімічних елементів.
Отже, щодо можливості життя на Місяці перспективи є досить несприятливими.
Венера
На відміну від Меркурія Венері спостерігаються певні ознаки густої атмосфери. Коли Венера проходить між Сонцем та Землею, вона буває оточена світлим кільцем, - це її атмосфера, яка на просвіт освітлюється Сонцем. Такі проходження Венери перед диском Сонця бувають дуже рідко: останнє проходження мало місце в 18S2 р., найближче наступне відбудеться в 2004 р. Проте майже щороку Венера проходить хоч і не через сонячний диск, але досить близько від нього, і тоді вона буває видно. у формі дуже вузького серпа, на зразок Місяця відразу після молодика. За законами перспективи освітлений Сонцем серп Венери мав би становити дугу рівно 180°, але насправді спостерігається довша світла дуга, що відбувається внаслідок відбиття та загинання сонячних променів в атмосфері Венери. Іншими словами, на Венері є сутінки, які збільшують тривалість дня і частково висвітлюють її нічну півкулю.
Склад атмосфери Венери поки що мало вивчений. У 1932 р. за допомогою спектрального аналізу в ній було виявлено присутність великої кількості вуглекислоти, що відповідає шару потужністю 3 км за стандартних умов (тобто при 0° і 760 мм тиску).
Поверхня Венери завжди видається нам сліпуче білою і без помітних постійних плям або контурів. Вважають, що в атмосфері Венери завжди знаходиться густий шар білих хмар, що цілком закриває собою тверду поверхню планети.
Склад цих хмар невідомий, але найімовірніше, що це водяні пари. Що знаходиться під ними, ми не бачимо, але зрозуміло, що хмари повинні стримувати спеку сонячного проміння, яке на Венері, що знаходиться ближче до Сонця, ніж Земля, було б інакше надмірно сильним.
Вимірювання температури дали для денної півкулі близько 50-60 ° тепла, а для нічної 20 ° морозу. Такі контрасти пояснюються повільністю обертання Венери біля осі. Хоча точний період її обертання невідомий через відсутність на поверхні планети помітних плям, але, мабуть, доба триває на Венері не менше ніж 15 діб.
Які шанси існування життя на Венері?
Щодо цього блискавки вчених розходяться. Деякі вважають, що весь кисень у її атмосфері хімічно пов'язаний і існує лише у складі вуглекислоти. Так як цей газ має малу теплопровідність, то в такому випадку температура біля поверхні Венери повинна бути досить високою, можливо навіть близькою до точки кипіння води. Цим можна було б пояснити присутність у верхніх шарах її атмосфери великої кількості водяної пари.
Зауважимо, що наведені вище результати визначення температури Венери відносяться до зовнішньої поверхні покриву хмари, тобто. до досить великій висотінад її твердою поверхнею. У всякому разі, треба думати, що умови на Венері нагадують теплицю або оранжерею, але, ймовірно, з ще значно вищою температурою.
Марс
Найбільший інтерес з погляду питання існування життя представляє планета Марс. Багато в чому він схожий на Землю. По плямах, які добре видно на його поверхні, встановлено, що Марс обертається біля осі, здійснюючи один оборот у 24 год. і 37 м. Тому на ньому існує зміна дня та ночі майже такої ж тривалості, як і на Землі.
Вісь обертання Марса складає з площиною його орбіти кут в 66°, майже такою самою, як і в Землі. Завдяки цьому нахилу осі на Землі відбувається зміна пір року. Очевидно, і на Марсі існує така ж зміна, але тільки кожну пору року на ньому майже вдвічі триваліша за нашу. Причина цього полягає в тому, що Марс, будучи в середньому в півтора рази далі від Сонця, ніж Земля, здійснює свій оборот навколо Сонця майже у два земні роки, точніше у 689 діб.
Найбільш виразна подробиця на поверхні Марса, помітна при розгляді його в телескоп, біла пляма, за своїм становищем збігається з одним з його полюсів. Найкраще буває видно пляма біля південного полюса Марса, тому що в періоди своєї найбільшої близькості до Землі Марс буває нахилений у бік Сонця та Землі своєю південною півкулею. Помічено, що з настанням зими у відповідній півкулі Марса біла пляма починає збільшуватися, а влітку вона зменшується. Бували навіть випадки (наприклад, 1894 р.), коли полярна пляма восени майже зовсім зникала. Можна думати, що це сніг чи лід, що відкладається взимку тонким покривом біля полюсів планети. Що цей покрив дуже тонкий, випливає із зазначеного спостереження над зникненням білої плями.
Внаслідок віддаленості Марса від Сонця температура на ньому порівняно низька. Літо там дуже холодне, проте буває, що полярні сніги повністю стаюють. Велика тривалість літа не компенсує достатньою мірою нестачі тепла. Звідси випливає, що снігу випадає там мало, можливо лише на кілька сантиметрів, можливо навіть, що білі полярні плями складаються не зі снігу, а з інею.
Ця обставина перебуває у згоді з тим, що за всіма даними на Марсі мало вологи, мало води. Морів та великих водних просторів на ньому не виявлено. У його атмосфері вкрай рідко спостерігаються хмари. Саме помаранчеве забарвлення поверхні планети, завдяки якому неозброєному оку Марс представляється червоною зіркою (звідки і походить його назва на ім'я давньоримського бога. війни), більшістю "спостерігачів пояснюється тим, що поверхня Марса представляє безводну піщану пустелю, пофарбовану оксидами заліза.
Марс рухається навколо Сонця по витягнутому еліпсу. Завдяки цьому його відстань від Сонця змінюється у досить широких межах – від 206 до 249 млн. км. Коли Земля перебуває з тієї ж сторони Сонця, як і Марс, відбуваються звані протистояння Марса (бо Марс у цей час перебуває осторонь неба, протилежної Сонцю). Під час протистоянь Марс спостерігається на нічному небі у сприятливих умов. Протистояння чергуються в середньому через 780 днів, або через два роки та два місяці.
Однак далеко не в кожне протистояння Марс наближається до Землі на свою найкоротшу відстань. Для цього потрібно, щоб протистояння збіглося з часом найбільшого наближення Марса до Сонця, що буває лише кожне сьоме чи восьме протистояння, тобто приблизно через п'ятнадцять років. Такі протистояння називаються великими протистояннями; вони мали місце у 1877, 1892, 1909 та 1924 pp. Наступне велике протистояння буде у 1939 т. Саме до цих термінів і присвячені головні спостереження Марса та пов'язані з ними відкриття. Найближче до Землі Марс був у час - протистояння 1924 р., а й тоді його відстань від нас становила 55 млн. км. На ближчій відстані від Землі Марс ніколи не буває.
"Канали" на Марсі
У 1877 р. італійський астроном Скіапареллі, проводячи спостереження в порівняно скромний за своїми розмірами телескоп, але під прозорим небом Італії, виявив на поверхні Марса, крім темних плям, названих хоч і неправильно морями, ще цілу мережу вузьких прямих ліній чи смужок, які він назвав протоками (італійською canale). Звідси слово «канал» стало вживатися і іншими мовами для позначення цих загадкових утворень.
Скіапареллі в результаті своїх багаторічних спостережень склав докладну карту поверхні Марса, на якій нанесені сотні каналів, що з'єднують між собою темні плями «морей». Пізніше американський астроном Лоуелл, який побудував в Аризоні навіть спеціальну обсерваторію для спостереження Марса, виявив канали і темних просторах «морів». Він виявив, що як «моря», так і канали змінюють свою видимість в залежності від пори року: влітку вони стають темнішими, приймаючи іноді сіро-зелений відтінок взимку бліднуть і стають бурими. Карти Лоуелла ще докладніше за карти Скіапареллі, на них нанесено безліч каналів, що утворюють складну, але досить правильну геометричну мережу.
Для пояснення явищ, що спостерігаються на Марсі, Лоуелл розвинув теорію, яка набула широкого поширення, головним чином, серед любителів астрономії. Теорія ця зводиться до такого.
Помаранчеву поверхню планети Лоуелл, як і більшість інших спостерігачів, вважає піщаною пусткою. Темні плями «морів» він вважає за області, вкриті рослинністю – полями та лісами. Канали він вважає за мережу зрошення, проведену розумними істотами, що мешкають на поверхні планети. Однак самі канали нам із Землі не видно, тому що їхня ширина для цього далеко не достатня. Щоб бути видимими із Землі, канали повинні мати ширину не менше десятка кілометрів. Тому Лоуелл вважає, що ми бачимо лише широку смугу рослинності, яка розпускає своє зелене листя, коли власне канал, що пролягає в середині цієї смуги, наповнюється навесні водою, яка притікає від полюсів, де вона утворюється від танення полярних снігів.
Однак поступово почали виникати сумніви в реальності таких прямолінійних каналів. Найбільш показовою була та обставина, що спостерігачі, озброєні найпотужнішими сучасними телескопами, жодних каналів не бачили, а спостерігали лише надзвичайно багату картину різних деталей та відтінків на поверхні Марса, позбавлених, однак, правильних геометричних контурів. Лише спостерігачі, які користувалися інструментами середньої сили, бачили та замальовували канали. Звідси виникла сильна підозра, що канали становлять лише оптичну ілюзію (обман зору), що виникає при крайньому напруженні ока. Багато робіт та різних дослідів було проведено для з'ясування цієї обставини.
Найбільш переконливими є результати, отримані німецьким фізиком та фізіологом Кюлем. Їм було влаштовано спеціальну модель, що зображує Марс. На темному тлі Кюль наклеїв вирізаний ним зі звичайної газети гурток, на якому було розміщено кілька сірих плям, що нагадують за своїми контурами «моря» на Марсі. Якщо розглядати таку модель поблизу, то ясно видно, що вона є, - можна прочитати газетний текст і ніякої ілюзії не створюється. Але якщо відійти подалі, то при правильному освітленніпочинають з'являтися прямі тонкі смужки, що йдуть від однієї темної плями до іншої і до того ж не збігаються з рядками друкованого тексту.
Кюль докладно досліджував це.
Він показав, що три наявності багатьох дрібних деталей і відтінків, що поступово переходять один в інший, коли око не може вловити їх «про всі подробиці, виникає прагнення об'єднати ці деталі більш простими геометричними схемами, внаслідок чого і з'являється ілюзія прямих смужок там, де ніяких правильних обрисів немає. Сучасний видатний спостерігач Антоніаді, який водночас є гарним художником, малює Марс плямистим, з масою неправильних деталей, але без жодних прямолінійних каналів.
Можна подумати, що це питання краще вирішити три допомоги фотографії. Фотографічну платівку обдурити не можна: вона повинна, здавалося б, показати, що насправді є на Марсі. На жаль, це негаразд. Фотографія, яка у застосуванні до зірок і туманностей дала так багато, щодо поверхні планет дає менше, ніж бачить око спостерігача в той самий інструмент. Пояснюється це тим, що зображення Марса, отримане навіть за допомогою найбільших і довгофокусних інструментів, на платівці виходить дуже малих розмірів, - діаметром всього лише до 2 мм. Звичайно, на такому зображенні великих подробиць розібрати не можна. При сильному збільшенні таких фотографій виступає дефект, від якого так страждають сучасні любителі фотографії, що знімають апаратами типу «Лейка», а саме, зернистість зображення, яка затушовує всі дрібні деталі.
Життя на Марсі
Однак фотографії Марса, зняті через різні світлофільтри, з повною ясністю довели існування у Марса атмосфери, хоч і значно рідкішої, ніж у Землі. Іноді надвечір у цій атмосфері помічаються світлі точки, які, ймовірно, є купчастими хмарами. Але взагалі хмарність на Марсі незначна, що цілком узгоджується з малою кількістю води на ньому.
В даний час майже всі спостерігачі Марса згодні в тому, що темні плями "морей" дійсно представляють області, вкриті рослинами. Щодо цього теорія Лоуелла підтверджується. Однак тут до порівняно недавнього часу була одна перешкода. Питання ускладнилося температурними умовами на поверхні Марса.
Так як Марс знаходиться в півтора рази далі від Сонця, ніж Земля, він отримує в два з чвертю рази менше тепла. Питання про те, до якої температури може зігріти його поверхню така незначна кількість тепла, залежить від будови атмосфери Марса, що представляє собою шубу невідомої нам товщини і складу.
Нещодавно вдалося безпосередніми вимірами визначити температуру поверхні Марса. Виявилося, що в екваторіальних областях опівдні температура підвищується до 15-25 ° тепла, але надвечір настає сильне похолодання, а ніч, мабуть, супроводжується незмінними міцними морозами.
Умови на Марсі схожі на ті, які спостерігаються у нас на високих горах: розрідженість та прозорість повітря, значне нагрівання прямим сонячним промінням, холод у тіні та сильні нічні морози. Умови, без сумніву, дуже суворі, але можна вважати, що рослини акліматизувалися, пристосувалися до них, а також до нестачі вологи.
Отже, існування рослинного життя на Марсі можна вважати майже доведеним, але щодо тварин, а тим паче розумних, ми поки що нічого певного сказати не можемо.
Що стосується інших планет сонячної системи - Юпітера, Сатурна, Урана та Нептуна, то на них важко припускати можливість життя за такими підставами: по-перше, низька температура через дальність відстані від Сонця і, по-друге, отруйні гази, нещодавно відкриті у тому атмосферах,- аміак і метан. Якщо ці планети і мають тверду поверхню, то вона захована десь на великій глибині, ми ж бачимо лише верхні шари надзвичайно потужних атмосфер.
Ще менш ймовірне життя на найвіддаленішій від Сонця планеті - нещодавно відкритому Плутоні, про фізичні умови якого ми поки що нічого не знаємо.
Отже, зі всіх планет нашої сонячної системи (крім Землі) можна підозрювати існування життя на Венері та вважати майже доведеною наявність життя на Марсі. Але, звичайно, це все стосується теперішнього часу. З часом, при еволюції планет, умови можуть сильно змінитись. Про це через брак даних ми не говоритимемо.
Атмосферу мають Сонце, вісім із дев'яти планет (крім Меркурія) та три із шістдесяти трьох супутників. Кожна атмосфера має свій особливий хімічний склад і тип поведінки, що називається «погодою». Атмосфери ділять на дві групи: у планет земного типу щільна поверхня материків чи океану визначає умови на нижній межі атмосфери, а в газових гігантів атмосфера практично бездонна.
Про планети окремо:
1. У Меркурія практично немає атмосфери - лише вкрай розріджена гелієва оболонка з щільністю земної атмосфери на висоті 200 км. Імовірно, гелій утворюється при розпаді радіоактивних елементів у надрах планети. У Меркурія є слабке магнітне поле і немає супутників.
2.Атмосфера Венери складається в основному з вуглекислого газу (CO2), а також невеликої кількостіазоту (N2) і парів води (H2O). У вигляді малих домішок виявлені соляна кислота (HCl) і плавикова кислота (HF). Тиск у поверхні 90 бар (як у земних морях на глибині 900 м); поверхні і вдень, і вночі. високої температуриу поверхні Венери в тому, що не зовсім точно називають «парниковим ефектом»: сонячні промені порівняно легко проходять крізь хмари її атмосфери і нагрівають поверхню планети, але теплове інфрачервоне випромінюваннясамої поверхні виходить крізь атмосферу назад у космос насилу.
3. Розріджена атмосфера Марса складається на 95% з вуглекислого газу і на 3% з азоту. У малій кількості присутні водяна пара, кисень і аргон. Середній тиск у поверхні 6 мбар (тобто 0,6% земного). При такому низькому тиску не може бути рідкої води. Середня денна температура 240 К, а максимальна влітку на екваторі досягає 290 К. Добові коливання температури близько 100 К. Таким чином, клімат Марса - це клімат холодної, зневодненої високогірної пустелі.
4. У телескоп на Юпітері видно хмарні смуги, паралельні екватору; світлі зони в них перемежуються червоними поясами. Ймовірно, світлі зони - це області висхідних потоків, де видно верхівки аміачних хмар; червоні пояси пов'язані з низхідними потоками, а також сполуки червоного фосфору, сірки та органічні полімери.
5.У телескоп диск Сатурна виглядає не так ефектно, як Юпітер: він має коричнево-помаранчеве забарвлення і слабо виражені пояси і зони. Причина в тому, що верхні області його атмосфери заповнені аміачним (NH3) туманом. тому температура його верхньої атмосфери (90 К) на 35 К нижче, ніж у Юпітера, і аміак перебуває в сконденсованому стані. знаходиться шар водяних хмар. Крім водню та гелію в атмосфері Сатурна спектроскопічно виявлені CH4, NH3, C2H2, C2H6, C3H4, C3H8 та PH3.
6.Атмосфера Урану містить в основному водень, 12-15% гелію і трохи інших газів. Температура атмосфери близько 50 К, хоча у верхніх розріджених шарах вона піднімається до 750 До вдень і 100 До вночі.
7.В атмосфері Нептуна були відкриті Велика Темна Пляма та складна система вихрових потоків.
8.У Плутона сильно витягнута і нахилена орбіта; в перигелії він наближається до Сонця на 29,6 а. У 1989 році Плутон пройшов перигелій; з 1979 по 1999 він був ближчим до Сонця, ніж Нептун. Однак через великого нахилуорбіти Плутона його шлях ніколи не перетинається з Нептуном. Середня температура поверхні Плутона 50 К, вона змінюється від афелію до перигелію на 15 К, що дуже помітно при таких низьких температурах. Але її тиск у 100 000 разів менше тиску земної атмосфери. Плутон не може довго утримувати атмосферу-адже він менше Місяця.
