Geografia

Planety układu słonecznego



MERKURY MERKURY [łac.], pierwsza wg oddalenia od Słońca planeta Układu Słonecznego, znana już w starożytności. Elementy orbity: półoś wielka 57,91 mln km, mimośród 0,206, nachylenie płaszczyzny orbity względem ekliptyki 7°0'15'', okres obiegu wokół Słońca 87,969 dnia, okres obrotu ok. 59 dni, albedo 0,06. Obrót linii apsyd orbity Merkurego o 04 rocznie stanowi potwierdzenie ogólnej teorii względności. Merkury znajduje się na niebie zawsze b. blisko Słońca, toteż może być obserwowany tylko po zachodzie lub przed wschodem Słońca; jego jasność jest wtedy maks. i wynosi -02. Merkury jest przedostatnią co do wielkości planetą Układu Słonecznego; jego średnica wynosi 4878 km, masa jest równa 0,05 masy Ziemi, gęstość średnia jest bliska średniej gęstości Ziemi, a przyspieszenie grawitacyjne na powierzchni wynosi 3,70 m/s2. Na półkuli zwróconej do Słońca średnia temp. wynosi ok. 600 K, na półkuli odwróconej od Słońca - ok. 100 K. Merkury ma atmosferę b. rozrzedzoną (złożoną gł. z sodu i helu), jej łączna masa nie przekracza kilku ton. Merkury ma b. słabe pole magnet. (ok. 100 razy słabsze od ziemskiego). Powierzchnię Merkurego pokrywają liczne kratery pochodzenia zarówno wulk., jak i meteorytowego. Pod względem właściwości fizycznych Merkury jest podobny do Księżyca. Merkury nie ma satelitów. Badania Merkurego przeprowadzono za pomocą próbnika kosm. R Mariner 10. WENUS WENUS, druga wg oddalenia od Słońca planeta Układu Słonecznego, znana w starożytności. Elementy orbity: półoś wielka 108,10 mln km, mimośród 0,00679, nachylenie płaszczyzny orbity względem ekliptyki 3°23'40'', okres obiegu wokół Słońca 224,701 dni, promień równikowy planety 6070 km, spłaszczenie 0,0, masa 4,871 . 1024 kg, przyspieszenie na powierzchni 8,85 m/s2, albedo 0,61; obrót odbywa się w przeciwnym kierunku niż obrót Ziemi, jego okres wynosi 243,01 dni, nachylenie równika do płaszczyzny orbity 2°, 7, maks. jasność wizualna -48. Wenus ma gęstą i nieprzezroczystą atmosferę złożoną w 97% z dwutlenku węgla i w 2% z azotu; w górnych warstwach atmosfery utrzymują się trwałe obłoki aerozolowe stężonego kwasu siarkowego i solnego. Przy powierzchni panuje temp. ok. 720 K (447°C) i ciśn. 90 tys. hPa. Na rzeźbę powierzchni składają się wysokie góry (wys. 11 km), kratery i płaskowyże. Wenus nie ma wewn. pola magnet.; słabe pole w jonosferze jest indukowane przez wiatr słoneczny; nie ma również satelitów. Wenus była badana przez próbniki kosm.: R Wega, Wenus, Magellan. ZIEMIA ZIEMIA, symbol Ĺ, trzecia wg oddalenia od Słońca planeta Układu Słonecznego.Elementy orbity: półoś wielka 149 597 870 km, mimośród 0,0167, okres obiegu wokół Słońca 365,2564 dni, okres precesji 26 tys. lat, nachylenie płaszczyzny równika do płaszczyzny ekliptyki 23°27', promień równikowy 6378,245 km, promień biegunowy 6356,863 km, spłaszczenie 0,003353, albedo 0,34, masa 5,975 . 1024 kg, średnia gęstość 5520 kg/m3, przyspieszenie na powierzchni 9,7805 (1 + 0,00529 sin2j) m/s2 (gdzie j - szer. geogr. miejsca pomiaru). Informacje o budowie Ziemii uzyskuje się gł. pośrednio, obserwacjom bezpośrednim dostępna jest bowiem tylko warstwa zewn. (grubość kilku km). Najwięcej danych o budowie Ziemii dostarczają badania rozchodzenia się w jej wnętrzu fal sejsmicznych (R sejsmologia), także badania ziemskiego pola magnet. i pola grawitacyjnego. Ponieważ prędkość fal sejsmicznych jest funkcją takich parametrów, jak gęstość, ściśliwość i sztywność ośrodka, znajomość rozkładu prędkości fal sejsmicznych we wnętrzu Ziemii umożliwia określenie zmian tych parametrów wraz ze zmianą głębokości, co z kolei pozwala na wysuwanie hipotez dotyczących budowy Ziemii. Na podstawie badań sejsmologicznych przyjęto sferyczny model wnętrza Ziemii; wyróżniono 3 gł. sfery: R skorupę ziemską, R płaszcz Ziemi i R jądro Ziemi. Sfery te mają zróżnicowane właściwości fiz.; na granicach między poszczególnymi sferami, zw. nieciągłościami: Golicyna, Gutenberga i Mohorovičicia, obserwuje się skokową zmianę prędkości fal sejsmicznych związaną z różnym składem chem. poszczególnych sfer lub ze zmianą stanu fazowego ośrodka. Ziemia ma atmosferę o masie 5,25 . 1018 kg, której gł. składnikami są: azot (78%), tlen (21%) i argon (ok. 1%). Od przestrzeni międzyplanetarnej oddziela ją obszar oddziaływania pola magnetycznego Ziemii, zw. magnetosferą (R magnetosfera Ziemi), wewnątrz tego obszaru znajdują się pasy radiacji (R Van Allena pasy). Ziemia ma jednego naturalnego satelitę - Księżyc; od 1957 Ziemię obiegają R satelity sztuczne. Dokładne wyznaczenie masy Ziemii stanowi podstawę oceny mas ciał niebieskich, ponieważ metody astronomii pozwalają jedynie na wyznaczenie stosunków mas tych ciał do masy Ziemii; np. stosunek masy Słońca do masy Ziemii wynosi 332,958. Jednostki długości stosowane w astronomii - jednostka astr., parsek - definiuje się na podstawie znajomości średniej odległości Ziemii od Słońca. Okres obrotu Ziemii do niedawna stanowił wzorzec jednostki czasu (doba); okres ten wynosi obecnie 23 h 56 min 4,09 s i prawdopodobnie ulega wydłużeniu o ok. 1/1000 s na stulecie. Obrót Ziemii powoduje powtarzające się cykliczne zjawisko dnia i nocy, a obieg Ziemii wokół Słońca w powiązaniu z nachyleniem osi Ziemii w stosunku do ekliptyki warunkuje występowanie pór roku. O rozkładzie na Ziemii stref klim. decyduje w dużej mierze kąt nachylenia osi Ziemii do płaszczyzny ekliptyki. Budowa wnętrza Ziemii i jej atmosfery oraz zjawiska fiz. w nich zachodzące są przedmiotem badań geofiz., a powłokę Ziemii i jej przestrzenne zróżnicowanie pod względem przyr. bada geografia. Inne ważniejsze nauki o Ziemii to: geodezja oraz geologia. Idea kulistości Ziemii zrodziła się w starożytności. Pierwszych dokładniejszych pomiarów promienia Ziemii dokonał ok. 250 p.n.e. Eratostenes z Cyreny, który otrzymał wartość prawdopodobnie ok. 6300 km. W starożytności i średniowieczu Ziemię uważano za centr. ciało Wszechświata. Stwierdzenie, że Ziemia jest jedną z planet obiegających Słońce było odkryciem M. Kopernika. W latach późniejszych zarówno ruch, jak i kształt Ziemii były wyznaczane na podstawie pomiarów astrometrycznych. Od 1957 do badań geod. są wykorzystywane także loty sztucznych satelitów. Życie na Ziemi R życie. MARS MARS, astr., 4 wg oddalenia od Słońca planeta Układu Słonecznego, znana w starożytności. Elementy orbity: półoś wielka 227,9 mln km, mimośród 0,09338, nachylenie płaszczyzny orbity względem ekliptyki 1°50'59'', okres obiegu dookoła Słońca 686,738 dni, promień równikowy planety 3393 km, spłaszczenie 0,0091, masa 6,421 . 1023 kg, przyspieszenie na powierzchni 3,61 m/s2, albedo 0,15, okres obrotu 24h37m27s,7, nachylenie równika do płaszczyzny orbity wynosi 23°59' (powoduje to istnienie pór roku podobnych do ziemskich), maks. jasność -27 (Mars jest wówczas najjaśniejszym po Księżycu i Wenus obiektem na nocnym niebie). Na powierzchni Marsa zaobserwowano liczne kratery, wśród nich krater wulk. (Olympus Mons), którego brzeg wznosi się na wys. 26 km (najwyższa góra w Układzie Słonecznym); inne kratery są prawdopodobnie w większości pochodzenia meteorytowego; zaobserwowano również miejsca ciemne, zw. morzami, i miejsca jaśniejsze - tzw. lądy; zarówno jedne, jak i drugie są obszarami stałej powierzchni planety i mają odmienne właściwości, m.in. inaczej odbijają promieniowanie słoneczne. Atmosfera Marsa jest bardziej rozrzedzona niż ziemska (ciśn. ok. 8 hPa) i składa się gł. z dwutlenku węgla, a także tlenku węgla, pary wodnej, azotu, argonu i in. gazów. Na Marsie są obserwowane burze piaskowe, świadczące o istnieniu silnych wiatrów w atmosferze oraz o tym, że przynajmniej część powierzchni jest pokryta pyłem. Temperatura na powierzchni Marsa ulega silnym wahaniom rocznym i dobowym; w ciągu doby temp. rośnie od ok. 180 K (o wsch. Słońca) do ok. 300 K (1 godz. po południu); amplituda wahań rocznych w okolicach biegunów wynosi ok. 70 K; w czasie zimy tworzą się na przemian wokół biegunów tzw. czapy polarne; są to obszary pokryte szronem zestalonego dwutlenku węgla oraz lodu. Pole magnetyczne Marsa jest ok. 10 000 razy słabsze niż Ziemi; nie jest jasne, czy powstaje ono we wnętrzu Marsa czy w jego jonosferze, pod wpływem wiatru słonecznego. Mars ma 2 księżyce (Phobos, Deimos).Badania Marsa i jego atmosfery przeprowadzano za pomocą sond kosm. serii Mars (Mars 3 był pierwszym obiektem, który wylądował na Marsie), R Mariner, R Viking (1 i 2) oraz sondy Phobos 2; IX 1992 wystartowała sonda Mars Observer, której celem jest sporządzenie szczegółowych map i uzyskanie dokładnych danych o rzeźbie terenu, a także precyzyjne określenie pola grawitacyjnego planety (przygotowanie do umieszczenia na Marsie stacji badawczych i do lotów załogowych). Poszukiwania życia na Marsie nie dały pozytywnego wyniku. JOWISZ JOWISZ, astr. największa, piąta wg oddalenia od Słońca planeta Układu Słonecznego, znana w starożytności. Elementy orbity: półoś wielka 778,4 mln km, mimośród 0,0483, nachylenie płaszczyzny orbity względem ekliptyki 1°18'21'', okres obiegu dokoła Słońca 11 lat 315 dni, promień równikowy planety 71 400 km, spłaszczenie 0,059, masa 1,90 . 1027 kg, przyspieszenie na powierzchni 24,98 m/s2, albedo 0,73; obrót planety jest niejednorodny, szybszy na równiku (okres 9h51m), wolniejszy w okolicach biegunów (9h56m), co oznacza, że widoczna jest jedynie atmosfera planety; temperatura strony zwróconej do Słońca ok. 140-150 K; maks. jasność -2m,4. Jowisz ma rozległą, nieprzezroczystą atmosferę, złożoną gł. z wodoru dwuatom. (ok. 90%) i helu (ok. 10%); zawiera także pewną ilość metanu i amoniaku. Są w niej widoczne układające się równolegle do równika ciemne smugi i plamy zmieniające swój kształt; charakterystyczna dla Jowisza jest duża, tzw. czerwona plama położona w okolicach równika; jest to gigantyczny, stacjonarny cyklon. Jowisz jest jednym z najsilniejszych radioźródeł nieba; promieniowanie radiowe Jowisza ma charakter promieniowania synchrotronowego, wysyłanego przez poruszające się w silnym polu magnet. cząstki naładowane elektrycznie, przede wszystkim elektrony. Oznacza to istnienie pasów R radiacyjnych wokół Jowisza, analogicznych do ziemskich pasów R Van Allena; energie elektronów w pasach radiacji wokół Jowisza są średnio 1000 razy większe niż wokół Ziemi; oceniona stąd indukcja pola magnet. wynosi 0,0004 T (10 razy większa niż pola ziemskiego). Między ok. 121 tys. i 128 tys. km oraz ok. 128 tys. i 144 tys. km od środka Jowisza rozciągają się 2 pierścienie, podobne do pierścieni Saturna, lecz znacznie słabsze. Jowisz ma 16 satelitów. Odkrycie 1610 przez Galileusza pierwszych 4 satelitów Jowisza miało doniosłe znaczenie dla rozwoju teorii heliocentrycznej, gdyż ich ruch wokół Jowisza stanowił model ruchu planet wokół Słońca. O. Römer - na podstawie obserwacji zaćmień satelitów Jowisza - pierwszy odkrył (1676), że prędkość światła jest skończona. Szczegółowe obrazy Jowisza oraz jego satelitów uzyskano dzięki próbnikom kosm. R Voyager (1 i 2).. SATURN SATURN, szósta wg oddalenia od Słońca planeta Układu Słonecznego, najodleglejsza ze znanych w starożytności; elementy orbity: półoś wielka 1427 mln km, mimośród 0,0559, nachylenie płaszczyzny orbity względem ekliptyki 2°29'21'', okres obiegu wokół Słońca 29 lat 167 dni, okres obrotu równikowy 10h14m, nachylenie równika do płaszczyzny orbity 26°45', promień równikowy planety 60 330 km, spłaszczenie 0,098, masa 5,688 . 1026 kg, przyspieszenie na powierzchni 10,52 m/s2, albedo 0,76, temp. półsfery zwróconej ku Słońcu 120 K, maks. jasność wizualna +08. Saturn ma gęstą atmosferę, złożoną gł. z wodoru (ok. 94%), helu (ok. 6%), a także niewielkiej ilości metanu i amoniaku. Saturn ma 18 satelitów i rozciągający się od odległości ok. 67 tys. km do ok. 480 tys. km od środka planety układ pierścieni składających się z oddzielnych brył i drobnych cząstek materii; jest otoczony magnetosferą (nieco słabszą od ziemskiej). Saturn był badany przez próbniki kosm. R Voyager (1 i 2), które przekazały szczegółowe obrazy planety i jej księżyców (odkryły też nowe). URAN URAN, siódma wg oddalenia od Słońca planeta Układu Słonecznego, odkryta 1781 przez F.W. Herschela; elementy orbity: półoś wielka 2,869 . 109 km, mimośród 0,047, nachylenie płaszczyzny orbity względem ekliptyki 0°46'23'', okres obiegu wokół Słońca 84,018 lat, okres obrotu 17h15m, nachylenie równika do płaszczyzny orbity 82°1', promień równikowy planety ok. 26 200 km, spłaszczenie 0,07, masa 8,687 . 1025 kg, albedo 0,50, przyspieszenie na powierzchni 8,46 m/s2; maks. jasność wizualna +58; Uran ma gęstą, nieprzezroczystą atmosferę, złożoną gł. z wodoru (ok. 85%) i helu (ok. 15%); jest otoczony rzadkim pierścieniem rozdrobnionych bryłek materii rozciągającym się w odległości od ok. 36 tys. do ok. 52 tys. km od środka planety; ma pole magnet. nieco słabsze od ziemskiego, którego źródło leży w odległości równej ok. 30% promienia Uranu od środka planety (tworzy ono magnetosferę). 5 satelitów Uranu znanych przed 1986 ma ruch wsteczny; I 1986 Voyager 2 odkrył dalszych 10 satelitów. NEPTUN NEPTUN, ósma wg oddalenia od Słońca planeta Układu Słonecznego.Elementy orbity: półoś wielka 4,50 . 109 km, mimośród 0,0087, nachylenie płaszczyzny orbity względem ekliptyki 1°46'20'', okres obiegu wokół Słońca 164,78 lat, okres obrotu ok. 18h, promień równikowy planety 24 764 km, nachylenie równika względem ekliptyki ok. 29°, masa 1,02 . 1026 kg, albedo 0,84, przyspieszenie na powierzchni 11,6 m/s2, temp. półsfery zwróconej do Słońca ok. -165°C (ok. 108 K). Neptun jest widoczny przez teleskop jako maleńka tarcza o jasności wizualnej ok. 80; pod względem właściwości fiz. jest podobny do Urana; w atmosferze Neptuna stwierdzono obecność wodoru (ok. 74%), helu (ok. 25%), metanu (ok. 1%) i nieznaczną ilość amoniaku. Neptun ma pole magnet. ok. dwukrotnie słabsze od ziemskiego; jego źródło znajduje się w odległości równej ok. 55% promienia od środka planety; pole to tworzy magnetosferę. Neptun ma 8 satelitów i układ pierścieni rozciągający się od ok. 42 tys. do ok. 63 tys. km od środka planety. Neptun został odkryty 1846 przez astronoma niem. J.G. Gallego na podstawie obliczeń U.J.J. Le Verriera (analogiczne obliczenia wykonał też J.C. Adams), opartych na analizie perturbacji Urana. PLUTON PLUTON, astr. symbol, dziewiąta, ostatnia wg oddalenia od Słońca planeta Układu Słonecznego; elementy orbity: półoś wielka 5,90 . 109 km, mimośród 0,247, nachylenie płaszczyzny orbity względem ekliptyki 17°8'53'', okres obiegu wokół Słońca 248,4 lat, okres obrotu ok. 6,4 doby, albedo 0,14, masa (wyznaczenie niepewne) ok. 1,3 . 1022 kg, przyśpieszenie na powierzchni 0,55 m/s2. Pluton jest widoczny tylko przez stosunkowo duże teleskopy; maks. jasność wizualna +147; średnica Plutonu wynosi ok. 2300 km; dane o fiz. właściwościach Plutonu są skąpe; Pluton odkrył 1930 C. Tombaugh w wyniku długoletnich poszukiwań, które zapoczątkował P. Lowell. Pluton ma 1 satelitę Charona.

prace autoryzowano lub edytowano: 05.10.2003 o: 15:59:05