Annotation
Вторая книга серии «Астрономия и астрофизика» содержит обзор текущего состояния изучения планет и малых тел Солнечной системы. Обсуждаются основные результаты, полученные в наземной и космической планетной астрономии. Приведены современные данные о планетах, их спутниках, кометах, астероидах и метеоритах. Изложение материала в основном ориентировано на студентов младших курсов естественно-научных факультетов университетов и специалистов смежных областей науки. Особый интерес книга представляет для любителей астрономии.
Глава I
Глава II
Глава III
Глава IV
Глава V
Глава VI
Глава VII
Глава VIII
Глава IX
Глава X
Глава XI
Глава XII
Глава XIII
Глава XIV
Глава I
ЭПОХА ПЕРВЫХ МЕЖПЛАНЕТНЫХ ЭКСПЕДИЦИЙ
Созерцать красоту и гармонию Вселенной, хоть в какой-то степени их постигая, — одна из основных человеческих способностей, доставляющих ему наивысшее удовлетворение.
Ганс Селье, канадский биолог и врач.
Мы живем в эпоху великих открытий в Солнечной системе… Далеко не все жители Земли взволнованы этим фактом. Не станем их за это упрекать. Эпоха великих географических открытий — 500 лет назад — тоже протекала без особого общественного интереса, но, спустя столетия, ее плодами пользуются все.
Второй том из серии «Астрономия и астрофизика» посвящен Солнечной системе — природе ее планет, спутников и малых тел. Хотя эта книга написана астрономами, мы хорошо понимаем, что изучение Солнечной системы уже далеко вышло за рамки классической науки о небесных телах. От разглядывания далеких туманных пятнышек в телескопы, чем занимались астрономы прошлых эпох, ученые перешли к прямому зондированию Луны и планет, астероидов и комет. Авторами новейших открытий на иных планетах теперь являются не только астрономы, но и специалисты по космической технике, а также географы и геологи, которых уже с полным правом можно называть планетологами. И недалеко то время, когда появится новая специальность — экзопланетолог, специалист по планетным системам иных звезд.
Впрочем, на фоне этого «головокружения от успехов» важно понимать, что стремительное расширение географических границ не означает, что наша планета — Земля — уже достаточно исследована. Напротив, ее детальные исследования сейчас в самом разгаре. Фактически лишь недавно, благодаря спутникам, люди увидели всю поверхность Земли. А что лежит под ней? Что скрывается в глубинах океанов? Как выглядят материки под ледяными куполами Гренландии и Антарктиды? Что происходит глубоко в земных недрах? Как ведет себя геомагнитное поле? В чем причина глобальных перемен климата и биосферных катастроф? Наконец, как сформировалась наша уникальная планета и какая роль в этом принадлежит ее гигантскому спутнику — Луне? Многое в отношении планеты Земля для нас до сих пор — загадка. Ответы на многие вопросы могут оказаться жизненно важными для нашей цивилизации.
Приведем характеристики планеты Земля:
Большая полуось орбиты
1 а.е.=1,496×10
11
м.
Сидерический период обращения
365,2564 сут.
Тропический период обращения («год»)
365,2422 сут.=3,1557×10
7
с.
Сидерический период вращения («звездные сутки»)
0,99727 сут. = 23 ч. 56 мин. 04 с.
Средние солнечные сутки («сутки»)
24 ч.
Эксцентриситет орбиты
0,0167.
Средняя орбитальная скорость
29,8 км/с.
Наклон экватора к орбите
23°26'.
Масса, М
5,9736×10
24
кг.
Средняя плотность
5,52 г/см
3
Экваториальный радиус, R
e
6378,160 км.
Полярный радиус, R
p
6356,777 км.
Средний радиус, R
6371,032 км.
Сжатие, (R
e
—R
p
)/R
e
1/298.
Ускорение притяжения к Земле на экваторе
9,80665 м/с
2
Ускорение свободного падения на экваторе
9,78033 м/с
2
Скорость ускользания (2-я космическая)
11,19 км/с.
Скорость вращения на экваторе
465,11 м/с
Безразмерный момент инерции (в ед. MR
2
)
0,3308
Радиус внешнего (жидкого) ядра
3480 км.
Средняя плотность внешнего ядра
10 г/см
3
Радиус внутреннего (твердого) ядра
1270 км.
Средняя плотность внутреннего ядра
13 г/см
3
Сферическое альбедо (по Бонду)
0,306.
Геометрическое альбедо (визуальное)
0,367.
Поток солнечного излучения вне атмосферы
1369 Вт/м
2
Полное поглощаемое излучение
1,2×10
17
Вт.
Поток тепла из недр
0,05 Вт/м
2
Эффективная температура
247 К =—26°С.
Средняя температура воздуха у поверхности
287 К = 14°С.
Плотность воздуха у поверхности
1,22 кг/м
3
Давление у поверхности
1,014 бар.
Масса океана
1,4×10
21
кг.
Масса атмосферы
5,2×10
18
кг.
Состав атмосферы (% объема)
N
2
(78), О
2
(21), Аr (0,9), С0
2
(0,03).
Магнитный момент геоцентрического диполя
0,299 Г
с
R
е
3
(2005 г.).
Наклон оси дипольного компонента к оси вращения
10,3° (2005 г.).
Количество спутников
1 (Луна).
В области исследования планет XX век принес нам скорее спортивно-технические достижения, чем научные: большинство планет было «достигнуто», их эффектные изображения были переданы на Землю и растиражированы, что само по себе замечательно, но систематических детальных исследований не проводилось. Полученные данные в большей степени поставили новые вопросы, чем ответили на старые. Но в последнее десятилетие, фактически — уже XXI века, за планеты взялись всерьез: у Юпитера и Сатурна появились долговременные орбитальные зонды («Галилео» и «Кассини»), начались посадки на спутники планет (пока это лишь Титан, но лиха беда начало), работают аппараты у Венеры, летят к Меркурию и Плутону, а про Марс и говорить нечего — рядом с ним и на его поверхности постоянно действует целая научная армада. Из разряда политико-идеологических межпланетные полеты перешли в разряд чисто научных. О них стали меньше писать и говорить, но они начали приносить значительно больший научный урожай.
