Тритон

У Нептуна на данный момент известно 13 спутников. Крупнейший из них весит более, чем 99,5 процентов от масс всех спутников Нептуна, вместе взятых, и лишь он массивен настолько, чтобы стать сфероидальным. Это Тритон, открытый Уильямом Ласселом всего через 17 дней после открытия Нептуна. В отличие от всех остальных крупных спутников планет в Солнечной системе, Тритон обладает ретроградной орбитой. Возможно, он был захвачен гравитацией Нептуна, а не сформировался на месте, и, возможно, когда-то был карликовой планетой в поясе Койпера. Он достаточно близок к Нептуну, чтобы быть зафиксированным в синхронном вращении.

Из-за приливного ускорения Тритон медленно двигается по спирали к Нептуну, и, в конечном счёте, будет разрушен при достижении предела Роша, в результате чего образуется кольцо, которое может быть более мощным, чем кольца Сатурна (это произойдёт через относительно небольшой в астрономических масштабах период времени: от 10 до 100 миллионов лет). В 1989 году Тритон считался самым холодным объектом в Солнечной системе, температура которого была измерена, с предполагаемой температурой в - 235 °C (38 K). Тритон является одним из трёх спутников планет Солнечной системы, имеющих атмосферу (наряду с Ио и Титаном). Указывается на возможность существования под ледяной корой Тритона жидкого океана, подобного океану Европы.

Космический корабль

Возможности научных экспериментов по изучению Вселенной за пределами атмосферы Земли поистине неисчерпаемы. Однако для длительного пребывания человека в космическом пространстве приходится преодолевать множество трудных проблем по его жизнеобеспечению. Гораздо проще обстоит дело с неприхотливыми работами. Именно автоматические космические станции отправились на разведку в самые отдалённые уголки Солнечной системы.

Первым аппаратом, который преодолел путы земного притяжения и устремился к другому телу Солнечной системы, стала в 1959 г. Советская  автоматическая станция « Луна — 1».  После Луны наступил черёд планеты Венеры: Советская « Венера — 1» открыла счет космическим зондам для исследования этой планеты. В 1961 г. последовали полёты к Меркурию и Марсу, а затем и к дальним планетам. Рекорд длительности работы в космическом пространстве на сегодня принадлежит американской автоматической станции « Вояджер — 2». Запущенная в августе 1977 г. она через 12 лет успешно поработала в окрестностях планеты Нептун, предварительно передав на Землю информацию о своих прохождениях в окрестностях Юпитера, Сатурна и Урана. Провести станцию по очереди вблизи четырёх планет удалось благодаря умелому использованию закона всемирного тяготения при помощи, так называемых, гравитационных манёвров.
Сила тяготения одной планеты помогла откинуть автоматическую станцию в сторону другой. Лишь самую далёкую из планет Солнечной системы — Плутон — не посещала еще ни одна из земных автоматических космических станций.

Комета Галлея

История кометы Галлея, теряющаяся в  глубине  веков,  уже  триста  лет интересует астрономов. За это время  были  изучены европейские,  китайские, японские,  вьетнамские  хроники  и русские   летописи,   накоплен   богатый исторический  материал  о  появлении  комет,  из  которого   удалось   путем тщательного и скрупулезного анализа выделить  то,  что  относится  к  комете Галлея.  Кометная астрономия  не  знает  ни  одной  периодической  кометы,  для которой удалось бы в хрониках найти до ее открытия хотя бы одно  упоминание, одно наблюдение.

Только комета Галлея удостоилась этой чести, и ее  история, ее движение с большой точностью теперь прослежены в прошлое не на  один,  не на два, – а на 30 оборотов – более чем на 2 тысячи лет!

Эдмунд Галлей

Эдмунд  Галлей  (1656  –  1742)  –  английский   астроном, один из руководителей обсерватории  в  Гринвиче,  математик,  востоковед,  геофизик, инженер, мореплаватель, переводчик, издатель, дипломат.  Он  жил  в  бурную, богатую научными и общественно-политическими  событиями  эпоху.  Был  другом Ньютона, который, открыв закон  всемирного  тяготения,  считал,  что  кометы движутся вокруг Солнца по  параболическим  орбитам  в соответствии  с  этим законом. Ньютон опубликовал методику расчета этих орбит,  и,  используя  эту методику, Галлей  рассчитал  орбиты  для  большого  числа  комет,  появление которых было зафиксировано к тому времени, т. е. наблюдавшихся в  промежутке с 1337 по 1698 год. В  1705  г.  Галлей  опубликовал  «Обзор кометной   астрономии». Он непрерывно собирал и обдумывал материал, проводил  утомительные  вычисления, готовя к публикации один из основных трудов  своей  жизни,  доставивший  ему неувядаемую  славу.  Эта  работа,  как  пишет  он  сам,  «плод  обширного  и утомительного труда».  В  результате  этих  расчетов  выяснилось,  что  орбиты  трех   комет, появлявшихся соответственно в 1531, 1607 и 1682  годах,  очень  схожи  между собой.  О  существовании  периодических  комет  в  то  время  никто  еще  не подозревал, и Галлей вычислял орбиты в предположении,  что  кометы  движутся по очень вытянутым эллипсам,  близким  к  параболам.  Из  этого  можно  было сделать два вывода: либо допустить, что  в  пространстве  по  параболическим орбитам, очень близким друг к  другу,  движутся  три  кометы  (поразительная случайность), либо предположить, что это появление одной и той же кометы.  И Галлей делает чрезвычайно смелое, необычное для того времени предположение. «Довольно многое заставляет меня думать, — пишет он, — что комета 1531 г., которую наблюдал Аппиан, была тождественна с кометой 1607 г.,  описанной Кеплером и Лонгомонтаном, а также с той, которую я сам наблюдал в  1682 г.: все элементы сходятся в точности,  а  разность  периодов  не  столь  велика, чтобы ее нельзя было приписать каким-нибудь физическим причинам».
Он правильно увидел причину  небольших  расхождений  элементов  орбиты кометы в возмущающем влиянии больших планет и, в первую очередь,  Юпитера  и Сатурна. Определив среднюю величину для  периода  для  этой  кометы,  Галлей нашел, что она должна вернуться к  перигелию  либо  в  конце  1758,  либо  в начале 1759 года. Удостовериться лично в этом ему не удалось,  он  умер в 1742 г.

Космический зонд

Со времени запуска в открытый космос первого искусственного спутника  в октябре 1957  года  за  пределы  нашей  планеты  было  отправлено  множество спутников и роботов — зондов.  Благодаря  им  ученые   “посетили”   почти  все основные планеты Солнечной системы, а также их спутники, астероиды,  кометы.
Подобные запуски  осуществляются  постоянно,  и  в  наши  дни  зонды  нового поколения продолжают свой полет к другим планетам, добывая  и  передавая  на Землю всю информацию.

Некоторые ракеты сконструированы так, что могут достигать лишь  верхних слоев атмосферы, и их скорость  недостаточна  для  выхода  в  космос.  Чтобы выйти за пределы атмосферы, ракете нужно преодолеть силу  притяжения  Земли, а для этого требуется определенная скорость. Если  скорость  ракеты  28  500 км/ч, то она будет лететь с ускорением, равным силе  тяжести.  В  результате она так и будет летать вокруг Земли по  кругу.  Чтобы  полностью  преодолеть силу земного притяжения, ракета должна двигаться со скоростью  большей,  чем 40 320 км/ч. Выйдя на  орбиту,  некоторые  космические  аппараты,  используя энергию гравитации  Земли и других планет, могут  за  счет  этого  увеличить собственную  скорость  для  дальнейшего  рывка  в  космос.  Это   называется «эффектом пращи».

Планета Уран

Уран — седьмая планета от Солнца и третья по размеру. Интересно, что Уран хоть и больше в диаметре, но меньше массой, чем Нептун. Уран иногда едва видим невооруженным глазом в очень ясные ночи; его нетрудно отождествить в бинокль (если Вы знаете точно, куда смотреть). Уран, первая планета, обнаруженная в новой истории, была открыта случайно В.Гершелем, когда он рассматривал небо в телескоп 13 марта 1781 года; сначала он подумал, что это была комета. Ранее, как позже выяснилось, планета неоднократно была наблюдаема, но принималась за обычную звезду (самая ранняя запись о “звезде” была сделана в 1690-м, когда Джон Флэмстид каталогизировал ее как 34-ю Тельца — одно из приинятых обозначений звезд в созвездиях.

Гершель назвал планету “Georgium Sidus” (Планета Георга) в честь его покровителя, короля Англии Георга III; другие называли ее планетой Гершеля. Имя же “Уран” было дано временно и взято по традиции из античной мифологии, а утвердилось оно лишь в 1850-м году.
Уран был посещен только одним космическим кораблем: недалеко от Урана пролетал “Вояджер 2”.Корабль прошел в 81500 километрах от Урана 24-ого января 1986-го года. “Вояджер-2 “ предал тысячи изображений и других научных данных о планете, спутниках, кольцах, атмосфере, пространстве и магнитной среде, окружающих Уран. Различные инструменты изучали кольцевую систему, открывая мелкие детали прежде известных и двух вновь обнаруженных колец. Данные показали, что планета вращается с периодом 17 часов 14 минут. Космический корабль также обнаружил магнитосферу , которая велика настолько же, насколько и необычна.

Плутон

Плутон самая далекая планета Солнечной системы , Плутон , — наименее изученная из всех планет . Она была открыта в марте 1930 года американским астрономом К. Томбо . Позже она была найдена и на более ранних фотографиях неба , начиная с 1914 года .

Замечательная история открытий Нептуна и Плутона в действительности начинается с открытия Урана, потому что, не будь наблюдений Урана, два более поздних открытия могли бы задержаться на многие годы. Вместе с тем открытие Урана знаменует начало новой эпохи в истории астрономии, так как Уран был первой планетой, которая была “открыта”. Ведь Меркурий,Венера,Марс, Юпитер и Сатурн всегда были видимы невооруженным глазом любому человеку, посмотревшему на небо (если только глаза наших доисторических предков не были гораздо несовершеннее наших глаз).

Плутон выглядит как звезда примерно 15-й звездной величины . Нетрудно подсчитать , что почти такой же блеск имел бы Марс , если его отнести на расстояние Плутона . Это значит , что Плутон примерно таких же размеров, как и Марс. Более точная оценка диаметра планеты была сделана в 1950 году Дж. Койпером , измерившим с помощью 5-метрового телескопа его
угловой диаметр и нашедший его равным 0”,23 . Этому значению соответствует диаметр планеты 5900 км .

В ночь с 28 на 29 апреля 1965 года Плутон должен был пройти вблизи звезды 15-й звездной величины , причем так близко , что мог закрыть ее, если бы его диаметр был равен определенному Койпером . Двенадцать обсерваторий следили за блеском звезды , но он не ослабел ни на секунду. Это означало , что диаметр Плутона не превосходит 5500 км .

Еще труднее было определить массу Плутона . До 1978 года спутников у него известно не было , кометы вблизи него не проходили . Оставалось изучать слабые возмущения , создаваемые Плутоном в движении ближайших к нему планет Нептуна и Урана .

Нептун

Нептун — это предпоследняя планета в солнечной системе. Ее орбита пересекается с орбитой Плутона в некоторых местах. Комета Галилея еще пересекает ее орбиту, в отличии от Плутона. Ее экваториальный диаметр такой же, как и у Урана, хотя расположена на 1627 млн. км дальше от Урана (Уран расположен в 2869 млн. км от Солнца). Исходя из этих данных, можно сделать вывод, что эту планету не смогли заметить в XVII веке.
Одним из ярких достижений науки, одним из свидетельств неограниченной познаваемости природы было открытие планеты Нептун путем вычислений — “на кончике пера”.
Уран — планета, следующая за Сатурном, который много веков считался самой из далеких планет, была открыта В. Гершелем в конце XVIII в.

Уран с трудом виден невооруженным глазом. К 40-м годам XIX в. точные наблюдения показали, что Уран едва заметно уклоняется от того пути, по которому он должен следовать с учетом возмущений со стороны всех известных планет. Таким образом, теория движения небесных тел, столь строгая и точная, подверглась испытанию.
Леверье (во Франции) и Адамс (в Англии) высказали предположение, что, если возмущения со стороны известных планет не объясняют отклонение в движении Урана, значит, на него действует притяжение еще не известного тела. Они почти одновременно рассчитали, где за Ураном должно быть неизвестное тело, производящее своим притяжением эти отклонения. Они вычислили орбиту неизвестной планеты, ее массу и указали место на небе, где в данное время должна была находиться неведомая планета. Эта планета и была найдена в телескоп на указанном ими месте в 1846 г. Ее назвали Нептуном. Нептун не виден невооруженным глазом. Так, разногласие между теорией и практикой, казалось, подрывавшее авторитет материалистической науки, привело к ее триумфу.

Сатурн

Сатурн относится к группе планет — гигантов. это шестая от солнца планета.
В античной мифологии Сатурн был божественным отцом Юпитера. Сатурн был богом времени и Судьбы. Как известно, Юпитер в своем мифологическом обличии пошел дальше отца ( в римской мифологии Юпитер – главное божество). В солнечной системе Сатурну отведена также вторая роль среди планет. Сатурн второй как по массе, так и по размерам. Масса Сатурна  составляет  95 масс Земли. А диаметр экватора этой планеты почти в 9,5 раз больше земного, то есть около 120 тыс. км. Полярный диаметр Сатурна значительно меньше, так как планета сильно сплюснута. Это объясняется низкой плотностью и быстрым вращением вокруг оси.

Плотность у Сатурна меньше плотности воды (около 700 кг/м3). Известна одна романтическая иллюстрация этого обстоятельства: если бы было возможно где — то создать гигантский водный океан, то Сатурн мог бы в нем плавать. Период вращения на экваторе равен 10 ч 14 мин, а на полюсах 10 ч 40 мин. Эти факторы и обуславливают сжатие Сатурна в соотношении 1:10. Расстояние от Сатурна до Солнца примерно 1426 млн. км, а период обращения – 24,96 земных года. Синодический период вращения Сатурна составляет 378 суток, так что его можно наблюдать ежегодно в течение нескольких месяцев.
Благодаря своему кольцу, Сатурн – самая удивительная планета солнечной системы. Кольцо Сатурна расположено в плоскости экватора планеты, которая наклонена к плоскости орбиты на 27О. поэтому в зависимости от положения Сатурна на его пути кольцо поворачивается к нам то одной, то другой стороной. Каждые 15 лет оно располагается к нам ребром, и тогда его нельзя рассмотреть даже в самые сильные телескопы. Это значит, что кольцо очень тонкое – всего несколько сот метров. Последний раз такое происходило летом 1995 года. После этого кольцо все больше разворачивается к нам, а Сатурн, соответственно, становится все ярче в каждом следующем противостоянии. В 2001 году в день противостояния 3-го декабря Сатурн разгорится до – 0,45 звездной величины (в этот год кольца максимально развернутся к Земле).
Знаменитый астроном Галилей в 1610 году обнаружил, что Сатурн чем — то окружен. Но его телескоп был слишком слаб, и потому Галилей не смог разобрать, что именно он видит около Сатурна. Только полвека спустя голландскому ученому Гюйгенсу удалось выяснить. что это плоское кольцо, которое окружает планету и нигде с ней не соприкасается.
Изучение Сатурна при помощи более совершенных телескопов показало, что кольцо разделено на 3 части, составляющие как бы 3 независимых кольцо, вложенных одно в другое. Два внешних ярких кольца А и В разделены темным провалом, известным как щель или «деление» Кассини, названное в честь открывшего его Джованни Кассини. Ближе к планете находится слабое полупрозрачное кольцо, открытое в 1858 году У.Бондом в США и независимо от него В.Р.Дэвисом в Англии. Оно было названо креповым или внутренним кольцом. Самое яркое из 3-х колец среднее , кольцо В.
Кольца Сатурна состоят из мелких обломков, каждый из которых обращается вокруг планеты с такой скоростью, какую имел бы спутник планеты, находящийся на таком же расстоянии. Каждый такой обломок – как бы независимый спутник, сам про себе обращающийся вокруг Сатурна. Эти обломки представляют собой камни разного размера: от нескольких сантиметров до метра в поперечнике, но, возможно, в кольцах есть и пыль. Такое строение колец тщательными наблюдениями подтвердил выдающийся русский астрофизик А.А.Белопольский (1854-1934). Система колец Сатурна либо возникла при разрушении некогда существовавшего спутника планеты (например, при его столкновении с другим спутником или с астероидом), либо же представляет собой остаток вещества, из которого в далеком прошлом образовались спутники Сатурна и которое из-за приливного воздействия планеты не смогло «собраться» в отдельные спутники.
Кроме колец вокруг Сатурна движется 17 спутников. Из них один – Титан – по размерам почти равен Меркурию и немного уступает ему по массе. Другие спутники имеют разные размеры. Но все они значительно меньше Титана. Этот спутник имеет блеск порядка 8,5 звездной величины.

Атмосфера Сатурна однообразна состоит из водорода метана и аммиака. Хотя по массе Сатурн превосходит Землю во много раз, сила тяжести на его поверхности лишь немногим больше. Сатурн окружен сплошным облачным покровом, испещренным полосами и пятнами. Солнечные лучи греют Сатурн в 90 раз слабее, чем Землю. Поэтому средняя температура там – 150О С. Температура верхних облаков, измеренная в середине ХХ века, около – 170О С.
Вблизи ядра Сатурна температура, вероятно, высокая, давление значительное, и поэтому водород, возможно, находится в металлическом состоянии. До сих пор не обнаружено признаков существования у Сатурна магнитного поля.
У Сатурна побывало 3 космических аппарата. Первый из них, «Пионер 11», подлетел к Сатурну в 1979 году. Он обнаружил магнитосферу планеты, показал тонкую структуру его кольца. «Вояджеры» (1 и 2) посетили Сатурн с разницей во времени в 9 месяцев: в ноябре 1980 года и в августе 1981 года.

Кольца Сатурна

Космический аппарат «Кассини» подлетел к Сатурну в середине 2004 года.
1 июля 2004 года «Кассини» успешно совершил свой первый пролет сквозь «зазор» между знаменитыми кольцами планеты-гиганта Сатурна — конечного пункта назначения ее 7-летнего космического путешествия. На этот отрезок времени приходится момент максимального сближения станции с планетой, когда от верхней границы облачного слоя Сатурна, «Кассини» будут отделять всего 19.980 километров. Такого больше никогда в истории этой экспедиции не повторится.

Юпитер

Юпитер – пятая от Солнца и самая крупная из всех планет солнечной системы. Он находится от Солнца на расстоянии 778 млн. км — в 5 раз дальше, чем Земля, и проходит свой путь вокруг Солнца за 12 лет.
Диаметр Юпитера в 11 раз больше Земли, а по объему из Юпитера можно было бы сделать 1345 таких шаров, как Земля. Но, обладая такими огромными размерами, Юпитер по массе только в 317 раз больше Земли. Это значит, что Юпитер состоит из совсем другого вещества, чем Земля. Наш земной шар сложен из тяжелых каменных пород, а в его центре некоторые ученые предполагают даже ядро из еще более тяжелых металлов. Юпитер имеет другое строение: в среднем его вещество немногим тяжелее, чем вода.

В те месяцы, когда Юпитер бывает виден, его легко найти на небе, потому что он светит ярче всех других звезд и планет, кроме Венеры. По блеску Юпитер занимает на небе четвертое место после Солнца, Луны и Венеры. Только Марс способен давать такой же сильный свет, да и то в редкие дни наибольших сближении его с Землей.
Если посмотреть на Юпитер в небольшую зрительную трубу, то можно увидеть замечательную картину: возле яркого шара планеты видны четыре звездочки. Это самые большие из спутников Юпитера. Они каждый день бывают расположены по — разному: то два справа, два слева; то три с одной стороны, а один — с другой; то все четыре станут цепочкой по одну сторону от Юпитера. А бывает и так, что какая-нибудь из звездочек спрячется за шар Юпитера или станет перед ним и исчезнет на его фоне, либо же попадет в тень от Юпитера — произойдет затмение данного спутника Юпитера. Во всех этих случаях спутник становится невидим.
Эти четыре спутника Юпитера очень крупные, их диаметры составляют от 3000 до 5180 км, два из них размером больше, чем Меркурий. Кроме них, у Юпитера есть еще мелкие спутники, которые можно увидеть только в сильные телескопы. В настоящее время известно 28 спутников Юпитера, и все это обширное семейство движется в мировом пространстве вслед за самим Юпитером вокруг Солнца.
Но что же представляет собой сам Юпитер? Если его рассматривать при помощи сильного телескопа, то сразу бросается в глаза его некруглая форма. Другие небесные тела — Меркурий, Венера, Земля, Луна имеют малое сжатие у плюсов. Земля, например, у полюсов сжата примерно на 1/298 своего диаметра. У Юпитера сжатие, или сплюснутость, у полюсов значительно больше.
Легко разглядеть еще, что Юпитер полосатый; на его округлом, но заметно растянутом диске виден ряд чередующихся светлых и темных полос, которые каждый год располагаются по-разному. Значит, это не горы, не океаны и не суша, а всего-навсего длинные ряды облаков и туч разной окраски. В этом отношении Юпитер похож на Венеру: все, что мы  на  нем видим, -  это сплошной воздушно-облачный покров, который скрывает от нашего взора то, что находится под ним. Разница в том, что на Венере этот покров гладкий, ровный, однородный, а на Юпитере он пятнистый, разноцветный.

Планета Венера

Венера — ближайшая соседка Земли, вторая по близости к Солнцу планета, почти такого же размера, как Земля (радиус у Венеры 6051 км — 6378 км у Земли), а её масса более 80% земной массы. Расположенная ближе к Солнцу(108,2 млн. км), чем наша планета, Венера получает от него в два с лишним раза больше света и тепла, чем Земля. Тем не менее с теневой стороны на Венере господствует мороз более 200 C ниже нуля, так как сюда не попадают солнечные лучи в течении очень долгого времени.

Среднее расстояние от Венеры до Солнца практически постоянно, поскольку орбита Венеры ближе к окружности, чем у любой другой планеты. Планета имеет очень плотную, глубокую и облачную атмосферу, не позволяющую увидеть поверхность планеты. Эту атмосферу открыл М.В. Ломоносов в 1761 году, что так же показало сходство Венеры с Землёй. Временами Венера подходит к Земле на расстояние, меньше 40 млн. км. После Солнца и Луны Венера является самым ярким светилом на земном небе: ее звездная величина в максимуме достигает 4,45 m, и при благоприятных условиях, если на небе нет ни Солнца, ни Луны, можно даже наблюдать тень от предметов, создаваемую светом Венеры. Венера видна на небе либо после захода Солнца (вечерняя звезда), либо незадолго до его восхода (утренняя звезда). Однако при взгляде в телескоп, Венера разочаровывает, и не удивительно, что до последних лет её считали планетой тайн.
Древние греки дали этой планете имя своей лучшей богини Афродиты, римляне же потом переиначили по-своему и назвали планету Венерой, что, в общем, одно и то же. Однако случилось это не сразу. Одно время считалось, что в небе находится сразу две планеты. Вернее, тогда ещё звезды, одна — ослепительно яркая, была видна утром, другая, такая же — вечером…