Таинственные явления природы и Вселенной - Сергей Минаков

Относительно размеров Солнца тоже существовали разные мнения. Наиболее отчаянные древнегреческие умы допускали, что оно может быть величиной с Афины, а один мудрец, дерзнувший предположить, что Солнце уж никак не меньше Пелопоннесского полуострова, был с позором изгнан.

В современной звездной номенклатуре Солнце занимает скромное место: желтый карлик, класс G. Однако его размеры все же вселяют уважение. Диаметр Солнца составляет около 1,4 млн км (диаметр Земли для сравнения — чуть больше 12 тыс. км), и в нем заключено 0,999 всей массы Солнечной системы. Среднее расстояние от Земли до Солнца — 149 млн км. Эту величину принято называть астрономической единицей (а. е.), и она служит для измерения межпланетных расстояний.

Солнце — одна из 200 или 400 млрд звезд, населяющих нашу галактику, расположенная вместе со своими девятью планетами в 26 тыс. световых лет от центра Млечного Пути, в одном из спиральных рукавов.

Сегодня каждый школьник знает, что вокруг чего вертится в небе. И все же, приглядимся к Солнечной системе повнимательнее. Есть так называемая земная группа — 4 планеты: Меркурий, Венера, Земля и Марс. Есть четыре газовых гиганта: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. И во многом все еще загадочный Плутон. Но это не все. В состав Солнечной системы входят так называемые малые планеты, образующие пояс астероидов между орбитами Марса и Юпитера, а также кометы и метеоры, прилетающие с далеких ее окраин. Там, за орбитами Нептуна и Плутона, на десятки астрономических единиц простирается пояс Койпера — собрание карликовых планет, а также каменных и ледяных обломков различных форм и размеров. Еще дальше лежит огромное сферическое облако протопланетных тел, названное в честь голландского астронома облаком Оорта. Оттуда к нам приходят долгопериодические кометы. Наконец, у большинства планет Солнечной системы имеются естественные спутники (исключения — Меркурий и Венера). У Юпитера к настоящему времени насчитывается свыше 60 спутников, у Сатурна их 56, у Урана — 27, у Нептуна — 13, а у Плутона — 3. У Марса всего два спутника: Фобос и Деймос (что в переводе с греческого означает «страх» и «ужас»), а у нашей Земли только один. Но зато какой! Во-первых, Луна намного превосходит большинство спутников, уступая по размерам только трем крупнейшим спутникам Юпитера — По, Ганимеду и Каллисто — и спутнику Сатурна Титану. А во-вторых, Луна — свидетельница всех влюбленных, чем ни один спутник ни одной из планет Солнечной системы похвастаться не может!

Если весь кислород земной атмосферы превратить в жидкость (это возможно при –192 °C), то с учетом увеличения его плотности в 800 раз по сравнению с газообразным состоянием вся поверхность земного шара может быть покрыта слоем жидкого кислорода толщиной свыше 2 метров.

Меркурий

Меркурий обегает вокруг Солнца всего за 88 суток, и его год, таким образом, в четыре с лишним раза короче земного. Орбита Меркурия напоминает по форме сильно вытянутый эллипс, чем заметно отличается от почти круговых орбит всех других планет Солнечной системы. Эллиптичность орбиты небесного тела принято выражать через эксцентриситет — отношение большой и малой полуосей орбиты. В случае Меркурия это 0,2, тогда как эксцентриситет земной орбиты в 10 с лишним раз меньше: примерно 0,017. В результате расстояние до Меркурия от Солнца меняется в широких пределах — от 46 до 70 млн км, составляя в среднем 58 млн км. Кроме того, орбита Меркурия ощутимо наклонена к эклиптике (эклиптикой называют плоскость земной орбиты): угол наклона составляет 7° (эти величины больше только у Плутона — 0,25 и 17° соответственно).

Из-за близости к Солнцу Меркурий получает в шесть раз больше солнечного света на единицу площади, чем Земля. В перигелии — точке минимального удаления от Солнца — температура его освещенной поверхности составляет 430 °C, а в афелии — точке максимального удаления — опускается до 290 °C. На ночной стороне планеты температура падает до –170 °C. Поскольку средняя плотность Меркурия почти такая же, как у Земли, у него должно быть железное ядро, которое, по расчетам, занимает почти половину объема планеты.

Меркурий невелик и очень горяч, он уступает Земле в поперечнике почти в 3 раза, а по объему — в 14 раз (среди планет Солнечной системы меньше него только далекий Плутон). Диаметр Меркурия — 4880 км, а масса составляет 5,5 % массы Земли. Атмосфера есть, но очень разреженная, создаваемая солнечным ветром и в основном состоящая из гелия. Ее давление у поверхности планеты в 500 млрд раз меньше давления воздуха на Земле на уровне моря. Сила тяжести на поверхности Меркурия втрое меньше земной, и мужчина среднего роста весил бы там примерно 25 кг.

Если посмотреть на Солнце с Меркурия, оно покажется в 2,5 раза больше.

На протяжении длительного времени астрономы полагали, что Меркурий всегда обращен к Солнцу одним полушарием, как и Луна к Земле. Однако в середине 60-х годов прошлого века было установлено, что период вращения самой горячей планеты Солнечной системы составляет около 59 суток, следовательно, Меркурий совершает полный оборот вокруг своей оси за две трети своего года. По логике вещей, солнечная гравитация должна была давным-давно затормозить его осевое вращение, но коль скоро этого не произошло, возникла интересная гипотеза, что Меркурий некогда вращался вокруг Венеры и только сравнительно недавно был отторгнут более массивным небесным телом. Во всяком случае, математическое моделирование его орбиты не исключает такого варианта.

Венера

Названная в честь древнеримской богини любви и красоты, Венера — ближайшая наша соседка среди больших планет: наименьшее расстояние от Земли — всего 39 млн км. Эта планета — самое яркое светило на нашем ночном небе после Луны. Она сияет в 13 раз ярче Сириуса, которому принадлежит почетное первое место ярчайшей звезды. Блеск Венеры настолько велик, что при известном навыке ее можно иногда видеть даже днем, на фоне голубого неба. Это объясняется тем, что вторая от Солнца планета укутана толстенной атмосферной шубой, в 100 раз более мощной, чем атмосфера Земли. Газовый покров Венеры, пронизанный несколькими слоями облачности, замечательно отражает солнечный свет.

Честь открытия венерианской атмосферы принадлежит нашему соотечественнику Михаилу Васильевичу Ломоносову. Наблюдая в 1761 году прохождение Венеры по солнечному диску, он записал:

«Появился на краю Солнца пупырь, который тем явственнее учинялся, чем ближе Венера к выступлению проходила. Вскоре оный пупырь потерялся, и Венера оказалась вдруг без края…» Ломоносов сделал вывод, что «планета Венера окружена знатною воздушною атмосферою… Какова обливается около нашего шара земного».

Венера находится в полтора раза ближе к Солнцу, чем Земля (108 и 149 млн км соответственно), а потому получает от щедрот нашего светила в два с половиной раза больше тепла. По своим размерам Венера и Земля — почти близнецы-сестры: поперечник Венеры лишь немногим уступает диаметру Земли и составляет 12 104 км (0,95 земного диаметра, который равен 12 756 км), а ее масса равняется 81 % массы Земли. Полный оборот вокруг Солнца Венера совершает за 225 земных суток, а вот период ее вращения вокруг своей оси несколько больше — 243 дня. Ни одна другая планета Солнечной системы не крутится вокруг своей оси столь неторопливо, Венера — бесспорный рекордсмен по части самого медленного суточного вращения. Вдобавок оно совершается шиворот-навыворот, в сторону, противоположную ее орбитальному движению. Это вообще-то не уникальное свойство Венеры: скажем, Уран и Плутон тоже вертятся в обратную сторону, но они проделывают это, лежа практически на боку, в то время как ось Венеры почти перпендикулярна плоскости орбиты. Таким образом, она единственная из планет, которая «действительно» вращается наоборот. Разобраться как следует в особенностях суточного вращения Венеры удалось сравнительно недавно — в начале 60-х годов XX века, когда стали широко применяться методы радиолокации, позволившие заглянуть под ее плотный облачный покров.

До полетов к Венере первых космических зондов многие писатели-фантасты представляли себе нашу ближайшую соседку таким себе тропическим раем, знойным и душным миром, покрытым непролазными джунглями. Во влажном сумраке бескрайней сельвы прятались мерзкие твари, занятые непрерывным пожиранием себе подобных. В отличие от дряхлого умирающего Марса, Венера рисовалась некоторым ученым кандидатом в «будущие Земли» — потенциальным новым домом землян. Правда, другие ученые предполагали, что никакой суши на Венере нет, и всю поверхность планеты занимает сплошной огромный океан.

Но исследования развернули перед нами совершенно иную картину. Выяснилось, что атмосфера Венеры на 96,5 % состоит из углекислого газа и почти на 3,5 % — из азота. А на долю всех прочих газов — кислорода, водяного пара, окиси и двуокиси серы, аргона, неона, гелия и криптона — приходится не более 0,1 %. Правда, атмосфера у Венеры очень плотная — примерно в 100 раз плотнее земной. Поэтому, например, азота там содержится примерно впятеро больше, чем в атмосфере Земли.