О массах и плотностях планет
То, что планеты Солнечной системы значительно различаются по своему размеру, является хорошо известным фактом.
Так, например, планеты внутренней части нашей системы имеют меньшие размеры, но являются более плотными, чем газовые или ледяные гиганты, располагающиеся во внешней части Солнечной системы. А в ряде случаев, планеты могут быть даже меньше, чем некоторые спутники. Однако размер планеты не обязательно пропорционален его массе.
Таким образом, в то время как Меркурий может быть меньше по размеру, чем спутник Юпитера Ганимед или спутник Сатурна Титан, он более чем в два раза массивнее этих спутников. И в то время как Юпитер в 318 раз массивнее Земли, его радиус лишь в 11,21 раза больше земного.
Давайте пройдёмся по каждой из планет и посмотрим, насколько они различаются.
Меркурий
Со средним диаметром 4879 километров (3031,67 миль) Меркурий является самой маленькой планетой Солнечной системы. Он также является второй (после Земли) по плотности планетой: 5,427 г/см 3 .
Меркурий, как и другие планеты земной группы состоит из силикатных пород и минералов, а также железного ядра, которое в отличии от других планет является аномально большим по отношению к коре и мантии. Таким образом масса Меркурия составляет около 0,330*10 24 кг., что эквивалентно 0,055 массы Земли. Сила меркурианского притяжения составляет всего 3,7 м/с 2 .
Венера
Венера, которая из-за сходства состава, размера и массы порой часто именуется “сестрой Земли” имеет плотность 5,243 г/см 3 . Она является второй планетой от Солнца, а её средний радиус составляет примерно 6050 километров (3759,3 миль). Таким образом масса планеты достигает 4,87*10 24 кг., что эквивалентно 0,815 массы Земли. Учитывая плотность и размеры, сила тяжести на Венере сопоставима с Земной и равна примерно 8,87 м/с 2 .
Земля
Как и другие планеты внутренней части Солнечной системы, Земля также состоит из металлов и силикатов. Со средним радиусом 6371 километров (3 958 миль) и средней плотностью 5,514 г/м 3 , она является наиболее крупной и самой плотной, из планет земной группы. Масса Земли достигает 5,97*10 24 кг., а сила земного притяжения, как все вы знаете равна 9,8 м/с 2 .
Марс является третьей по величине планетой земной группы. Как и другие, Марс состоит из металлов и силикатных пород, но в то время как он примерно в два раза меньше Земли (со средним диаметром 6792 километров, или 4220 миль), его масса составляет всего одну десятую массы Земли.
Короче говоря, Марс имеет массу 0,642*10 24 кг., или примерно 0,11 массы Земли. Учитывая размеры и плотность (составляющую 3,9335 г/см 3 ) сила притяжения на Марсе не превышает 3,8 м/с 2 .
Юпитер
Юпитер является самой крупной планетой в Солнечной системе. Учитывая то, что его средний диаметр равен 142984 километров, в нём могут поместиться все другие планеты нашей системы (кроме Сатурна). Однако с массой 1898*10 24 кг., Юпитер почти в 2,5 раза массивнее всех других планет в Солнечной системе вместе взятых. Тем не менее, как газовый гигант, он имеет более низкую общую плотность, чем планеты земной группы. Его средняя плотность равна 1,326 г/см 3 .
Сатурн
Сатурн является вторым по величине газовым гигантом; и со средним диаметром 120536 километров, он всего лишь немного меньше, чем Юпитер. Тем не менее, он значительно менее массивен, чем его двоюродный брат Юпитер. С массой 569*10 24 кг. Сатурн в 95 раз массивнее Земли, однако его плотность составляет всего 0,687 г/см 3 . Сатурн является единственной планетой в Солнечной системе, которая имеет меньшую плотность, чем вода (1 г/см 3 ).
Средний диаметр Урана равен 120536 километров, он является третьей по величине планетой в Солнечной системе. С массой 86,8*10 24 кг., Уран – это четвёртая наиболее массивная планета. Средняя плотность, таким образом, достигает 1,271 г/см 3 .
Нептун
Нептун примерно в четыре раза больше Земли (диаметр 49528 километров), а его масса равна 102*10 24 кг. Таким образом плотность Нептуна больше, чем плотность любого из газовых гигантов (1,638 г/см 3 ).
Исходя из вышесказанного, вы можете увидеть, что массы планет Солнечной системы значительно варьируются. Но если мы говорим о плотности, то она не всегда пропорциональна размерам. Короче говоря, в то время как некоторые планеты могут быть всего в несколько раз больше, чем другие, они при этом могут быть во много и много раз более массивными.
Уран – ледяной гигант
Еще в 18 веке ученые считали Сатурн последней планетой Солнечной системы. Однако уже в то время предполагали, что за его орбитой могут находиться и другие космические тела. Это стало ясно в 1781 году, когда известный английский астроном У. Гершель заметил в телескоп светящееся тело, которого до сих пор не было на звездной карте неба. В течение нескольких дней он наблюдал за объектом и установил, что он движется среди звезд. А значит, является планетой. Имя она получила Уран.
Источник
Со временем стало известно, что удаленность Урана от Солнца составляет 2877 миллионов километров. То есть в 19 раз планета-гигант находится дальше от Светила, чем Земля. Даже Сатурн, который находится ближе всех к Урану, расположен в два раза ближе к звезде. Один полный оборот вокруг Солнца планета-гигант делает за 84 года.
Уран также относится к уникальным планетам. Он размещен в плоскости Солнечной системы под наклоном, будто бы «лежа на одном боку». Ось этого небесного тела наклонена на 98 градусов. Магнитный и географический полюса планеты сильно отклонены друг от друга. Разница между ними составляет 60 градусов. Магнитное поле Урана почти такое же, как на Земле. А значит, в верхних слоях его атмосферы могут появляться световые явления, похожие на полярные сияния. Погода на планете практически никогда не меняется. Одно ее полушарие во время движения по орбите очень долго разогревается, а другое – сильно охлаждается. Протяженность суток на этом космическом теле составляет 17,5 часа. Из этого следует, что Уран очень быстро вращается вокруг своей оси. Это указывает и на то, что он не является плотной планетой.
Уран состоит из:
- Атмосферы.
- Газовой оболочки.
- Океана (включает воду, аммиак и метан).
- Ядра.
Этот газовый гигант из-за большого количества метана в облаках имеет очень красивый сине-зеленый цвет. Твердая поверхность у него отсутствует, а в атмосфере из-за перепада температур периодически дуют сильные ветры. Они сглаживают температуру верхних слоев и снова стихают. Так что на поверхности Урана постоянно царит холод – минус 200 градусов Цельсия.
Большую часть вещества планеты составляют водород и гелий. А вот металлического водорода, как у Юпитера или Сатурна, в его ядре нет. Это необычное вещество образуется только в условиях невероятно высокого давления. А на Уране его нет, потому что размер планеты не настолько большой. Третья часть радиуса гиганта, около 8000 километров, составляет газовая оболочка. Под ней расположился самый настоящий океан, глубина которого около 10000 км. Его густая масса состоит из смеси метана, аммиака и воды. Поверхность океана из-за высокого давления нижних слоев атмосферы разогрета до +2000 градусов Цельсия. А в сердце Урана находится раскаленное до +7000 градусов каменно-металлическое ядро.
У полюсов Уран заметно сжат. Как и Сатурн с Юпитером, он окутан облачной атмосферой. В ее составе преобладает метан, а вот аммиак почти отсутствует. Дело в том, что при страшном холоде, царящем так далеко от Солнца, аммиак не может находиться в газообразном состоянии. Он просто замерзает и садится в виде белого «снега».
Самая большая планета Солнечной системы – Юпитер
Астрономы считают Юпитер царем среди планет Солнечной системы и ставят его по размерам на первое место. За необычайную яркость и величавое, неспешное движение среди звезд, планета получила имя верховного божества древних римлян. Несколько месяцев в году планета видна на небесном своде. По яркости Юпитер в Солнечной системе уступает только Венере.
Диаметр этого сурового гиганта в 11 раз превышает диаметр Земли и составляет 142984 км. Его магнитное поле в 12 раз больше, чем поле Земли. А вот, если взять объем гиганта, то из него получилось бы 1300 таких шариков, как наша планета. А все дело в том, что Юпитер состоит не из такого вещества, как Земля. Этим и объясняется то, что он всего в 318 раз превышает ее по массе.
Вещество гиганта лишь не намного тяжелее воды. Его средняя плотность составляет 1330 кг/м³. Это очень мало для тела, которое имеет такой размер. Поэтому в ходе исследований ученые сделали вывод, что Юпитер как самая большая планета Солнечной системы, состоит из жидкостей и газов. Большую их часть составляют водород (87%) и гелий (13%). Кроме того, в газовой оболочке Юпитера присутствует аммиак, метан. Юпитер ведет себя необычно. В его недрах есть какой-то необычный источник энергии. Как результат: гигант излучает в пространство намного больше тепла, чем получает его от Солнца.
Ученые в ходе длительных исследований с помощью космических аппаратов «Вояджер – 1», «Вояджер-2» и «Пионер» дали полную характеристику Юпитеру как планете Солнечной системы. Они считают его «нестандартным». Во-первых, гигант имеет странную вытянутую форму. Во-вторых, не отличается особой плотностью, поэтому из-за быстрого вращения вытянулся в зоне экватора. На данный момент появилась довольно солидная разница в диаметрах по экватору и от полюса к полюсу — 4400 км.
В-третьих, Юпитер полосатый. На его диске достаточно хорошо просматриваются ряды светлых и темных полос. Интересно то, что каждый год их расположение меняется. А значит, это не горы, не океаны, не материки, а всего лишь длинные ряды облаков разного цвета. Облака проносятся над Юпитером с невероятной скоростью – до 100 м/с. Там, где сталкиваются эти «атмосферные экспрессы», образовываются смерчи. Именно движение облаков дало возможность ученым установить, как и с какой скоростью движется эта планета. Оказалось, что Юпитер вращается достаточно быстро: сутки на нем равны 9 часам и 50 минутам. В Солнечной системе – это своеобразный рекорд.
300 лет тому назад ученые впервые обнаружили таинственное завихрение в облаках Юпитера – большое Красное пятно. Странная форма и большие размеры натолкнули ученых на мысль о том, что это может быть действующий вулкан или айсберг, который плавает в атмосфере гиганта.
В 1994 году астрономы наблюдали сильную бурю в атмосфере планеты. Она стала результатом серьезной катастрофы. На Юпитер упала комета Шумейкера-Леви, которая устроила настоящий фейерверк. Она развалилась на десятки осколков, которые рухнули в кипящий океан жидкого газа.
Самые большие
Орбита Расстояние Радиус Масса
Название вокруг (1000 км) (км) (кг)
-------- ------- -------- ------- -------
Солнце 697000 1.99e30
Юпитер Солнце 778000 71492 1.90e27
Сатурн Солнце 1429000 60268 5.69e26
Уран Солнце 2870990 25559 8.69e25 *
Нептун Солнце 4504300 24764 1.02e26 *
Земля Солнце 149600 6378 5.98e24
Венера Солнце 108200 6052 4.87e24
Марс Солнце 227940 3398 6.42e23
Ганимед Юпитер 1070 2631 1.48e23 +
Титан Сатурн 1222 2575 1.35e23 +
Меркурий Солнце 57910 2439 3.30e23 +
Каллисто Юпитер 1883 2400 1.08e23
Ио Юпитер 422 1815 8.93e22
Луна Земля 384 1738 7.35e22
Европа Юпитер 671 1569 4.80e22
Тритон Нептун 355 1353 2.14e22
Плутон Солнце 5913520 1160 1.32e22
Замечания:
* Нептун менее плотный, чем Уран.
+ Меркурий более плотный, чем Ганимед и Титан.
Плотность других крупных планет в галактике
Помимо нашей планеты Земли, в галактике существуют множество других крупных планет, каждая из которых обладает своей характеристикой плотности. Плотность планеты определяется ее массой и объемом, а также химическим составом.
Некоторые планеты обладают невероятно высокой плотностью, что делает их уникальными объектами в космическом пространстве.
Например, одной из таких планет является Нептун. Средняя плотность этой газовой планеты составляет около 1,64 г/см³. Несмотря на свое газообразное состояние, Нептун является одной из самых плотных планет в галактике.
Еще одной планетой с высокой плотностью является Меркурий. Эта планета, находящаяся ближе всех к Солнцу, обладает средней плотностью около 5,43 г/см³. Меркурий состоит в основном из железа, что делает его одной из самых плотных планет в Солнечной системе.
Однако самой плотной планетой в галактике является Земля. Средняя плотность нашей планеты составляет около 5,52 г/см³. Земля состоит из различных слоев, таких как твердый нуклеус, мантия и кора, что придает ей высокую плотность по сравнению с другими планетами.
Таким образом, каждая крупная планета в галактике обладает своей средней плотностью, определяющей ее структуру и химический состав.
Сколько планет в Солнечной системе?
Сегодня официальное количество планет – 8. Что касается Плутона, то, согласно заключению Международного астрономического союза, в 2006 году его исключили из ранга планет. Хотя по этому поводу до сих пор продолжаются споры, многие астрономы считают его карликовой планетой.
Так что такое планета? Это большое небесное тело шаровидной формы, которое вращается вокруг Солнца или другой звезды. Перечислим главные свойства планет, которые отличают их от других небесных тел:
- они не излучают собственные свет и тепло в отличие от звезд;
- определенный показатель массы – не менее 100 эксатонн (1 эксатонна = 1018 тонн), то есть планеты должны быть самыми массивными по сравнению с другими телами, которые их окружают;
- они не должны быть спутниками для других планет;
- их сила гравитации способна поддерживать их сферическую форму;
- способность очищать пространство своей орбиты от других космических объектов.
Именно последним свойством не обладает Плутон, и на основании этого критерия он не является полноценной планетой. Более того, его масса довольно маленькая и составляет 7% от массы других тел в поясе Копейра.
Если нужно изучить планеты и другие небесные объекты более подробно, можно обратиться к BUKI School – онлайн-школе с проверенными дипломированными репетиторами. Вам помогут подобрать лучшего из лучших педагогов, подходящего под ваши требования.
Кольца Нептуна
Как и другие газовые гиганты — Юпитер, Сатурн и Уран — Нептун может похвастаться системой колец. Кольца самой дальней из крупных планет были обнаружены в 1984 году и сфотографированы космическим аппаратом “Вояджер-2” в 1989 году.
Сколько колец у Нептуна?
У Нептуна есть пять основных колец, названных в честь астрономов, изучавших планету: Галле, Леверье, Лассела, Араго и Адамса. Кроме того, во внешнем кольце Адамса есть четыре скопления пылевых частиц, известных как дуги: Свобода (Liberté), Равенство (Égalité), Братство (Fraternité) и Храбрость (Courage). Несмотря на то, что в соответствии с законами механики дуги должны были бы соединиться в однородное кольцо, они являются стабильными структурами; ученые полагают, что гравитационное влияние спутника Нептуна Галатеи может удерживать дуги в таком положении.
Из чего состоят кольца Нептуна?
Кольца Нептуна темные, красноватые, различающиеся по размеру и плотности. Большинство из них тусклые и тонкие. Ученым не в полной мере известен состав колец Нептуна; вероятно, они состоят из льда и органических соединений. Считается, что кольца относительно молодые и могли быть образованы вследствие разрушения одной из лун Нептуна.
Цель фундаментальных исследований
Развитие науки всегда закреплено социальными преобразованиями в общественной жизни. Технология — вот главная цель каждого фундаментального исследования, поскольку именно она движет вперёд цивилизацию, науку и искусство. Нет научных исследований — нет прикладного применения, стало быть, нет и технологических преобразований.
Далее по цепочке: развитие промышленности, развитие производства, развитие общества. В фундаментальных исследованиях заложена вся структура познания, которая разрабатывает базисные модели бытия. В классической физике исходной базовой моделью являются самые простые представления об атомах как строении вещества плюс законах о механике материальной точки. Отсюда физика и начала своё развитие, порождая всё новые базисные модели и всё более сложные.
Из чего состоит Нептун?
Наряду с Ураном Нептун является одним из двух ледяных гигантов нашей Солнечной системы. Кроме того, это самый плотный из всех планет-гигантов.
Формирование Нептуна
Как и остальные планеты Солнечной системы, Нептун сформировался около 4,5 миллиардов лет назад. Ученые считают, что ранее голубая планета находилась ближе к Солнцу, чем сейчас, и заняла свое нынешнее положение во внешней Солнечной системе около 4 миллиардов лет назад.
Строение Нептуна
В центре планеты находится твердое ядро, состоящее из силикатов, никеля и железа, которое примерно в 1,2 раза больше Земли. Ядро Нептуна окружено горячей жидкой мантией, которая богата водой, метаном и аммиаком. Мантия, в свою очередь, покрыта слоем облаков.
Большое темное пятно Нептуна
Большое темное пятно Нептуна — шторм (антициклон) в южном полушарии планеты, который наблюдался во время пролета “Вояджера-2” в 1989 году. Ветры во время шторма были самыми сильными из когда-либо зарегистрированных на планетах Солнечной системы. К 1994 году Большое темное пятно полностью исчезло; однако очень похожее пятно появилось в северном полушарии Нептуна в 2016 году.
Почему плотность Венеры ниже, чем у Земли?
Венера и Земля являются ближайшими соседями в Солнечной системе. Обе планеты являются твердыми и имеют сходные размеры, но у них есть существенные различия в плотности.
Средняя плотность Венеры составляет около 5,24 г/см³, в то время как у Земли она составляет около 5,52 г/см³. Это означает, что Земля немного плотнее, чем Венера.
Одной из причин, почему плотность Венеры ниже, чем у Земли, может быть различная составляющая материала, из которого они образовались. Венера предположительно образовалась из более легких элементов, таких как кремний, кислород и железо, в то время как Земля имеет более высокую концентрацию более плотных материалов, таких как никель, сера и другие металлы.
Другой возможной причиной может быть история эволюции планет. Земля претерпела различные процессы, такие как дифференцирование, что привело к образованию ядра, мантии и коры. Эти процессы способствуют уплотнению материала и повышению его плотности. Венера, с другой стороны, может не иметь таких сильных процессов дифференциации, что может быть одной из причин ее более низкой плотности.
| Планета | Средняя плотность (г/см³) |
|---|---|
| Венера | 5,24 |
| Земля | 5,52 |
В целом, необходимы дальнейшие исследования и анализ, чтобы полностью понять причины различий в плотности между Венерой и Землей. Но даже с этими различиями, обе планеты остаются удивительными объектами для изучения и понимания.
Спутники Нептуна
Как и другие планеты-гиганты, Нептун имеет большую систему естественных спутников. Все луны ледяного гиганта были названы в честь божеств, связанных с водой, из греческой и римской мифологии.
Сколько спутников у Нептуна?
У Нептуна есть 14 известных спутников. Первым открытым спутником Нептуна является Тритон: его обнаружил Уильям Лассел через семнадцать дней после открытия голубой планеты в 1846 году. Еще один естественный спутник Нептуна был обнаружен в 1949 года Джерардом П. Койпером, который назвал эту луну Нереидой. В 1981 году группа астрономов обнаружила третью луну Нептуна Лариссу. Примерно десять лет спустя, в 1989 году, “Вояджер-2” подтвердил открытие Лариссы и нашел еще пять внутренних спутников: Наяду, Талассу, Деспину, Галатею и Протея. В 2001 году были обнаружены пять внешних спутников — Галимеда, Сао, Псамафа, Лаомедея и Несо. Последней (в 2013 году) была открыта маленькая луна под названием Гиппокамп.
Самый большой спутник Нептуна
Имея диаметр 2700 км, Тритон является самым большим спутником Нептуна и седьмым по величине спутником в Солнечной системе. Он составляет более 99,5% всей массы на орбите Нептуна, включая другие известные спутники и кольца планеты. Поскольку у него много общего с Плутоном, Тритон считается независимым объектом (вероятно, карликовой планетой), захваченным гравитацией Нептуна из пояса Койпера.
Внутренняя структура планеты
В основном, внутренняя структура планеты состоит из нескольких слоев. Планета может иметь твердое ядро, окруженное мантией, а затем газовую оболочку. Уникальная особенность этой планеты — ее ядро, которое отличается от ядер других планет-гигантов.
Ядро планеты обычно состоит из сильно сжатого материала, такого как металлический водород или газовые соединения, которые образуют плотные среды. Это ядро может быть очень горячим и иметь высокое давление, что создает особые условия для химических реакций и физических процессов.
Мантия планеты находится между ядром и газовой оболочкой. Она состоит в основном из более легких веществ, таких как водород и гелий, но может также включать другие элементы и соединения. Мантия может быть в плотном состоянии или обладать текучими свойствами в зависимости от температуры и давления.
Газовая оболочка планеты обычно состоит из газов, таких как водород и гелий, и может иметь большую толщину. Эти газы составляют значительную часть массы планеты. Внешние слои планеты могут иметь высокие температуры и давления, что приводит к образованию атмосферы и других геологических явлений.
Общая структура планеты и ее внутренние слои могут влиять на ее плотность и массу, а также на физические процессы, происходящие внутри нее. Понимание внутренней структуры планеты позволяет узнать больше о ее происхождении, эволюции и потенциальных геологических и климатических особенностях.
Структура и состав Млечного Пути
Даже по приближенным расчетам, в нашей галактике не менее 200 миллиардов звезд. Преимущественное большинство их локализовано в зоне с формой сплющенного диска.
Ядро
В центральной части Галактики есть утолщенная зона – балдж. Его диаметр – 8 тысяч парсек, он представляет собой звездное скопление эллипсоидной формы. Середина ядра расположена в созвездии Стрельца. Солнце удалено от него примерно на 8500 парсек, или 27,7 тыс. св. лет, или же на 262 квадриллиона километров.
По-видимому, в рассматриваемой зоне находится огромная черная дыра. Ее масса в 4 млн раз больше массы Солнца. Вокруг нее обращается еще один подобный массивный объект, тяжелее солнца в 1000 – 10000 раз, а также несколько тысяч черных дыр помельче, с периодом вращения около сотни лет. Воздействие гравитации от этого центра заставляет близко расположенные от центра звезды вращаться по особым орбитам. Астрономы допускают, что практически все звездные скопления во Вселенной обращаются вокруг черных дыр.
Ядро Млечного Пути. Это самая богатая туманностями, звездными скоплениями, пылью и газом область нашей галактики.
В рассматриваемых участках Млечного Пути сконцентрировано много звезд. Например, только в одном кубическом парсеке этой области их находится несколько тысяч. Масса галактики распределяется так, что скорость обращения на орбите светил не зависит от того, насколько они удалены от центра. Обычная скорость обращения космических объектов здесь доходит до 240 км/с.
Исследования структуры Млечного пути продолжаются, и, по-видимому, ученые удивят нас новыми открытиями.
Перемычка
Длина этой части Галактики примерно 27 тыс. св. лет. Этот объект проходит сквозь ее центр под углом 44° относительно границе между Солнцем и центром. Здесь наблюдаются в основном «красные» звезды. Их возраст значительно больше солнечного. Вокруг перемычки находится «Кольцо в пять килопарсек». В нем преобладает молекулярный водород, который является источником образования звезд.
В конце ХХ в. ученые предположили, что Млечный путь – это спиралеподобная галактика, имеющая перемычку. В 2005 г. с использованием мощного телескопа эта гипотеза подтвердилась. Более того, было установлено, что перемычка имеет значительно больший диаметр, нежели это считалось раньше.
Диск
Диаметр диска Галактики – примерно 100 тыс. св. лет. Он вращается намного быстрее, чем гало, и, причем, на разных скоростях. Вблизи черной дыры она приближается к нулю, а вот на удалении примерно 2 тыс. световых лет возрастает до 240 км/с. Затем скорость немного уменьшается, а затем увеличивается до указанного уровня и остается неизменной. Масса галактического диска в 150 миллиардов раз больше массы Солнца.
Вблизи диска находятся молодые звезды (возраст таких объектов не более нескольких миллиардов лет). Молодые космические тела образуют плоскую составляющую, среди них много объектов с высокой температурой. Вблизи плоскости диска находится основное количество газа в виде газовых облаков. Небольшие облака имеют диаметр около одного парсека. Гигантские газовые объекты располагаются во вселенском пространстве на протяжении тысяч световых лет.
Спиральные рукава
Поскольку Млечный Путь относится к спиралевидным звездным скоплениям, у нее есть рукава. Они располагаются в плоскости диска. Сам же диск находится в короне. Существуют такие рукава:
- Лебедя;
- Персея;
- Ориона;
- Стрельца;
- Центавра.
С внутренней стороны рукава Ориона размещено Солнце. Оно вращается вокруг ядра со скоростью – примерно 230 км/с. Один оборот вокруг центра галактики Солнце делает примерно за 240 миллионов лет.
Спиральные рукава галактики Млечный Путь
Гало
Эта часть имеет форму шара и выходит за его границы примерно на 5 – 10 световых лет. Температура гало – 500 тысяч градусов Кельвина. В его составе – старые, малые, малояркие звезды, а также шаровые скопления. Подавляющее большинство таких скоплений расположены ближе 100 тысяч от центра Млечного Пути, но некоторые шаровые скопления находятся на расстоянии более 200 тысяч световых лет от галактического центра. Центр симметрии гало полностью совпадает с центром диска Галактики.
Звезды в этой области могут встречаться как одиночные, так и в составе скоплений, по несколько миллионов каждое. Их возраст обычно превышает 12 млрд. лет. Здесь процессы звездообразования завершились и в основном встречается темная материя.
Галактическое гало
Объекты, входящие в гало, движутся по весьма вытянутым орбитам. В целом эта область вращается медленно. Отдельные звезды имеют и вовсе хаотичное движение.
Основные астрономические данные
Планета Сатурн вращается вокруг Солнца на среднем расстоянии 1 427 000 000 км. Его ближайшее расстояние к Земле составляет около 1,2 млрд км, а фазовый угол — угол, который он делает с Солнцем и Землей никогда не превышает 6°. Таким образом, планета Сатурн, видимый вблизи Земли, всегда кажется почти полностью освещенным.
Подобно Юпитеру и большинству других планет, Сатурн имеет правильную орбиту—то есть его движение вокруг Солнца прогрессирует (в том же направлении, в котором вращается Солнце) и имеет небольшой эксцентриситет (некруглость) и наклон к эклиптике, плоскости земной орбиты. Однако, в отличие от Юпитера, ось вращения Сатурна наклонена на 26,7° С к плоскости орбиты. Наклон дает планете сезоны, как на Земле, но каждый сезон длится более семи лет. Другим результатом является то, что кольца Сатурна, лежащие в плоскости его экватора, представлены наблюдателям на земле под углами открытия от 0° до почти 30°. Вид колец Сатурна цикличен в течение 30-летнего периода. Земные наблюдатели могут видеть освещенную солнцем северную сторону колец в течение примерно 15 лет, а затем, в аналогичном ракурсе, освещенную солнцем южную сторону в течение следующих 15 лет. В короткие промежутки времени, когда Земля пересекает плоскость кольца, кольца почти невидимы.
Форма Земли
Проекция Хаммера-Аитова
Окружность и диаметр Земли различаются, потому что ее форма представляет сплющенный сфероид или эллипсоид вместо истинной сферы. Полюса планеты немного сплющиваются, что приводит к выпуклости на экваторе и, следовательно, к большей окружности и диаметру.
Экваториальная выпуклость Земли составляет 42,72 км и вызвана вращением и гравитацией планеты. Сама гравитация заставляет планеты и другие небесные тела сжиматься и формировать сферу. Это связано с тем, что она тянет всю массу объекта как можно ближе к центру тяжести (земное ядро в данном случае).
Поскольку планета вращается, то сфера искажается центробежной силой. Это сила, которая заставляет объекты перемещаться наружу от центра тяжести. Когда Земля вращается, наибольшая центробежная сила на экваторе, поэтому она вызывает небольшую наружную выпуклость, придавая этой области большую окружность и диаметр.
Местная топография также играет роль в форме Земли, но в глобальном масштабе она незначительная. Наибольшее различия в местной топографии по всему миру — это гора Эверест, высочайшая точка над уровнем моря — 8 848 м и Марианская впадина, самая низкая точка ниже уровня моря — 10 994±40 м. Эта разница составляет всего лишь около 19 км, что очень незначительно в планетарных масштабах. Если рассматривать экваториальную выпуклость, то высшая точка мира и место, наиболее отдаленное от центра Земли — это вершина вулкана Чимборасо в Эквадоре, который является самым высоким пиком вблизи экватора. Его высота составляет 6 267 м.
Выводы о плотности планет в Солнечной системе и за её пределами
Изучение плотности планет в Солнечной системе и в космосе помогает нам лучше понять их физические свойства и происхождение. Разные планеты имеют разные плотности, что связано с их составом и структурой.
Самой большой средней плотностью в Солнечной системе обладает Земля. Её средняя плотность составляет около 5,5 г/см³. Это объясняется тем, что Земля имеет каменное ядро и большое количество сильных материалов, таких как железо и никель. Такая высокая плотность делает Землю одной из самых плотных планет в Солнечной системе.
С другой стороны, Газовые гиганты, такие как Юпитер и Сатурн, имеют сравнительно низкую среднюю плотность. Юпитер, например, имеет среднюю плотность около 1,33 г/см³. Это объясняется тем, что эти планеты состоят главным образом из водорода и гелия, которые имеют очень низкую плотность.
Вне Солнечной системы существуют планеты с еще более высокой плотностью. Например, планета Кеплер-10b, находящаяся в удалённой галактике, имеет плотность около 8,8 г/см³. Это связано с тем, что Кеплер-10b состоит главным образом из каменных материалов и сплавов.
Таким образом, изучение плотности планет является одним из ключевых аспектов астрономии, позволяющим нам лучше понять разнообразие планет во Вселенной и их строение.