Фiзичнi характеристики планет Сонячноi системи

Сонце - одна iз нескiнченних зiр, якi iснують у Всесвiтi. Сонце мае форму кулi. Видима поверхня Сонця називаеться фотосферою, радiус якоi вважаеться радiусом Сонця. На середнiй вiдстанi Землi вiд Сонця 1496 000 км (1 астрономiчна одиниця), кутовий дiаметр фотосфери складае 31´ 59.26" . Лiнiйний радiус Сонця = 6.960x10¹⁰ см = 109,12 радiусiв Землi. Маса Сонця = 1, 991x10³³ г i становить 333 000 маси Землi. Вiк Сонця приблизно 4,5x10⁹ року. Температура в центрi Сонця = 1,5x10⁷ K. Синодичний перiод обертання 27 дiб. Середня тривалiсть циклу активностi сонячних плям = 11.07 року. Тривалiсть вiкового циклу сонячноi активностi 80-90 рокiв. Нахил екватора до еклiптики = 7° 15´ . Ефективна температура поверхнi Сонця =5780 К. Перiод обертання Сонця навколо центра Галактики = 200 млн.рокiв. Сонце е звичайною зiркою, яка складаеться в основному з водню i кисню.

Меркурiй - найближча до Сонця планета, трохи бiльша за Мiсяць. Перiод обертання навколо осi вiдносно зiр (сидеричний перiод) 58,65 земних дiб. Сонячна доба на цiй планетi (промiжок часу мiж послiдовними полуднями) становить близько 176 земних дiб. Меркурiй не мае атмосфери, тому його денна пiвкуля дуже нагрiваеться. У пiдсонячнiй точцi Меркурiя температура понад +300° С. Поверхня Меркурiя густо вкрита кратерами (див.рис. ), i нагадуе поверхню Мiсяця. Середня вiдстань вiд Сонця 58 млн. км або 0,387 а.о. Нахил орбiти до еклiптики 7° 0´ . Маса = 3.3х10²³кг.

Венера - друга планета Сонячноi системи вiддалена вiд Сонця на середню вiдстань 0,723 а.о. (108 млн. км), радiус твердоi поверхнi 6052 км (0,95 земного), найбiльш яскрава ранкова або вечiрня зоря. Видимий кутовий радiус змiнюеться вiд 20" до 1´. В час найкращоi видимостi ii зоряна величина досягае -4^m. Маса 4,87 10²⁴ кг (0,82 мас Землi), середня щiльнiсть 5250 кг/м³, обертання з перiодом 243 дiб обернене i синхронне вiдносно Землi (в нижчiй позицii завжди обернена до Землi одним боком). Сидеричний перiод обертання 224,7 дiб, синодичний перiод -583,9 дiб, перiод обертання навколо своеi осi 117 земних дiб. Нахил екватора до площини орбiти бiля 3° . Венера мае дуже щiльну атмосферу. Планета вiдрiзняеться вiд iнших планет сонячноi системи високим рiвнем геологiчноi активностi, мае бiля 1000 ударних кратерiв, найбiльш високi гори сягають 11 км - гори Максвела.

Земля - третя вiд Сонця планета Сонячноi системи, вiддалена вiд нього, на середню вiдстань 1.а.о., з перiодом обертання 1 рiк. Маса 5,98 10²⁴ кг, середнiй радiус 6378, км. Мае единого природного супутника, який називаеться Мiсяцем. Перiод обертання вiдносно зiр 23 год 56 хв 04.1 с. Вiдрiзняеться вiд iнших планет Сонячноi системи iснуючою гiдросферою i бiосферою, а також, великою динамiчною активнiстю кори i атмосфери. Структура твердоi частини - кора; зовнiшня i тонка (10-100 км) з щiльнiстю 2,8 г/см³; мантiя дiлиться на верхню (товщина 850-900 км) i нижню, в якiй температура близька до точки плавлення ii речовини (до глибини бiля 3000 км); ядро, яке розподiлене на зовнiшне(рiдке) i внутрiшне (тверде ядро - щiльнiсть в центрi 12.5 г/см³, температура (4000-5000К). Атмосфера Землi складаеться iз азоту i кисню з малими домiшками iнших газiв. Товщина тропосфери 10 км. Магнiтне поле Землi через iнтервали вiд 500 тис. рокiв до 50 млн. змiнюе свiй напрям на протилежний. На великих вiдстанях вiд Землi форма ii магнiтного поля спотворюеться пiд дiею сонячного вiтру. В магнiтному полi Землi iснуе велика кiлькiсть зарряджених частинок , якi створюють радiацiйнi пояси Землi. Середнiй нахил еклiптики до екватора e=23° 26´ 19.34" для епохи 2004.5. Середнiй радiус Землi =6378.032 км. Довжина 1° географiчноi довготи L_l i широти L_j залежать вiд широти. Для Киева (j =50° 25´ ) L= 71.0 км i L= 111.25 км.

Мiсяць. Мiсяць единий природний супутник Землi.Мiсяць перемiщуеться по небу в тому самому напрямi, що i Сонце, тобто iз заходу на схiд. Видима кутова швидкiсть руху по небу =13.2° за добу. Середня швидкiсть руху по орбiтi = 1.023 км/с. Синодичний мiсяць змiнюеться внаслiдок елiптичностi мiсячноi орбiти вiд =29.25 дiб до 29.83 доби. Видимий кутовий дiаметр = 31´ 05.16" на середнiй вiдстанi вiд Землi (384 400 км). Середнiй лiнiйний радiус = 1738 км. Маса 1/81.3 маси Землi. Середнiй нахил мiсячноi орбiти до еклiптики = 5° 08´ 43" . Температура поверхнi Мiсяця в пiдсонячнiй точцi ~130° C, на його нiчному боцi ~170° C. Вiк Мiсяця складае 4,3-4,6 млрд рокiв.

Марс - четверта планета Сонячноi системи, вiддалена вiд Сонця на середню вiдстань 228 млн.км. Планета Марс в приблизно в два рази менше Землi i в дев"я ть раз менша по масi. Найбiльший видимий кутовий дiаметр 25" , найменший 14" . Перiод обертання 24 год 37 хв 22.6 с. Нахил екватора до площини орбiти 24° 56´ ( у Землi 23° 26´ ) через те, Марс мае пори року, якi схожi на земнi. Марсiанський рiк тривае 687 земних дiб. На поверхнi планети спостерiгаеться багато рiзнокольорових деталей, яскравi областi рожево-червоного кольору (це материки). Полярнi шапки - бiлi плми, якi утворюються навколо полюсiв восени i зникають на початку лiта. Темнi областi - моря займають 1/3 диска. Басейни i кратери виникли в результатi метеорних ударiв. Багато гiр вулканiчного походження (iх висота сягае 25-28 км), багато проявiв ерозii - хаотичний рельеф, канали i т.п. Поверхня вкрита великою кiлькiстю каменних блокiв. По складу породи схожi з земними, але переважають окиси залiза. Середня температура поверхнi Марса бiля 200 К, в день на екваторi вона складе 290 К, а в ночi падае до 170 К i 145 К в полярних шапках. Марс мае атмосферу, яка складаеться iз СО2 i N2. У сiчнi 2004р. американським космiчним апаратом Оппортьюнiтi за допомогою спектрального аналiзу було доведено iснування води в минулому Велика кiлькiсть води знаходиться в вiчнiй мерзлотi. Швидкiсть вiтру в атмосферi при пильових бурях складае 40-50 м/c, яка продовжуеться декiлька мiсяцiв. Марс мае два супутника: (Фобос i Деймос)вiдкритi в 1877р. Розмiри Фобоса 22-25 км, Деймоса - бiля 13 км вони мають неправильну форму.

Фотографiя Марса виконана марсоходом "Спiрит" в березнi 2004 р. Кратер Бонневiль

Юпiтер. Найбiльша планета Сонячноi системи, п"ята вiд Сонця. Маса Юпiтера в 318 раз бiльше земноi i 1/1050 сонячноi. Екваторiальний радiус 71400 км. Полярний радiус 66900 км, видимий кутовий дiаметр 40" . ( Видима "поверхня" являе собою хмарнi покрови з багатьма рухомими детелями, крiм Великоi Червоноi Плями. Космiчнi апарати знайшли меншi нерухомi червонi плями.Найбiльш помiтнi темнi i свiтлi червонуватi полоси, якi паралельнi екватору-внаслiдок зонального вiтру. Перiод обертання Юпiтера близько 9 год 50 хв. Юпiтер не мае твердоi поверхнi. Воднево-гелiева атмосфера на глибинi 1000 км плавно переходить в бiльш щiльну газову оболонку, а ще далi розташована зона металiчного водню. Юпiтер мае 16 супутникiв, чотири Галлiлеевих добре вiдомi (Iо, Ганiмед, Европа, Каллiсто).

Сатурн - шоста велика планета Сонячноi системи. Розмiщена приблизно вдвiчi далi вiд Сонця,нiж Юпiтер, i обертаеться навколо нього за 29.5 рокiв. Екваторiальний радiус 60330 км, маса 95 земних, прискорення вiльного падiння на екваторе 1100 см/с², "сжатие" 1/10, середня щiльнiсть 0.7 г/см³. Перiод обертання на экваторi 10^h14^m i збiльшуеться до полюсiв. На диску можно розрiзнити полоси, зони i iншi бiльш тонкi структури. По внутрiшнiй будовi Сатурн схожий на Юпiтер. Ефективна температура Сатурну близько 95 К. Планета мае дуже красиву систему кiлець, яку досить добре видно в середнiй телескоп,а також 17 супутникiв.

Уран - Сьома велика планета Сонячноi системи. Першi шiсть планет видимi на небi неозброеним оком i е найбiльш яскравими об"ектами. Уран можна бачити тiльки в телескоп (його зоряна величина 5,8 m) вiн виглядае маленьким зеленуватим диском дiаметром бiля 4". Велика пiввiсь орбiти планети дорiвнюе ~ 19,2 а.о., перiод обертання навколо Сонця 84 роки. Перiод обертання 10 год 49 хв. Нахил площини екватора до площини еклiптики - 98° , направлення обертання обернене. Уран мае 15 супутникiв i систему кiлець. Найбiльший супутник Титанiя.

Нептун - восьма планета Сонячноi систем, вiддалена вiд Сонця на середню вiдстань в 30.1 а.о.; ii видима зоряна величина 7,6 m, кутовий радiус 2,4" , лiнiйний радiус 25050 км, маса 17,2 мас Землi. Перiод обертання навколо Сонця близько 165 рокiв. Перiод обертання навколо осi ~ 15,8 год. У Нептуна вiсiм супутникiв i система кiлець. Супутник Нептуна Тритон е одним iз найбiльших в Сонячнiй системi (його радiус 2000 км), вiн мае обернене обертання навколо планети. Другим за розмiром супутником Нептуна е Протей, вiн вiдкритий у 1982р. американським космiчним апаратом "Вояжер-2".

Плутон - вважаеться дев"ятою планетою Сонячноi системи. Плутон i його супутник Харон утворюють подвiйну систему. Плутон обертаеться навколо Сонця на середнiй вiдстанi 39.4 а.о. по орбiтi з великим ексцентриситетом(е=0,249). Через великий ексцентриситет, Плутон iнодi, розташовуеться ближче до Сонця нiж Нептун. Нахил орбiти до еклiптики 17° . Маса 0,002 маси Землi, радiус 1145 км. Це е найменша планета з великих планет Сонячноi системи. Зоряна величина Плутона 15m, а його супутника Харона близько 17m. Перiод обертання Харона навколо Плутона 6,4 дiб. Середня температура поверхнi Плутона 37К. Поверхня Плутона покрита льодом iз метана i азоту з домiшками вуглецю. Плутон мае розрiджену атмосферу.