Увага! Триває збір коштів на сплату оренди серверу для проекту!
Зібрати плануємо приблизно 1000 грн. Деталі за цим посиланням

Происхождение жизни. От туманности до клетки / Походження життя. Від туманності до клітини

Система спутников Сатурна столь же многочисленна, как и система Юпитера (рис. 1.4). Крупнейший спутник Сатурна, Титан, своим диаметром (5150 км) лишь немного уступает Ганимеду. Еще четыре спутника – Тефия, Диона, Рея и Япет – имеют размеры 1000–1500 км, два ближайших к планете, Мимас и Энцелад, – 400 и 500 км, остальные спутники не превышают в длину 260 км. Всего вокруг Сатурна обращается 24 регулярных спутника и 38 нерегулярных.
0Система супутників Сатурну така ж численна, як і система Юпітеру (мал. 1.2). Найбільший супутник Сатурну, Титан, своїм діаметром (5150 км) лише трохи поступається Ганімеду. Ще чотири супутники - Тефія, Діона, Рея та Япет - мають розміри 1000-1500 км, два найближчі до планети, Мімас та Енцелад, - 400 та 500 км, інші супутники не довші 260 км. Загалом навколо Сатурну обертається 24 регулярних супутників та 38 нерегулярних.
Вторая по величине планета Солнечной системы – Сатурн. Подобно Юпитеру, он состоит преимущественно из водорода и гелия, причем доля водорода больше, чем в составе Юпитера. Плотность Сатурна минимальна среди всех планет Солнечной системы, всего около 0,69 г/см³, поэтому его масса почти втрое меньше массы Юпитера при сопоставимых размерах.
0Друга за розмірами планета Сонячної системи - Сатурн. Подібно з Юпітером, він складається переважно з водню та гелію, причому масова частка водню більша, ніж у складі Юпітеру. Щільність Сатурну мінімальна серед всіх планет Сонячної системи, загалом біля 0,69 г/см³, тому його маса майже втричі менша за масу Юпітеру при співвідносних розмірах.
Их диаметры – от 3100 км (Европа) до 5200 км (Ганимед), что сравнимо с размерами нашей Луны и даже планеты Меркурий. Периоды их обращения вокруг Юпитера составляют от 1,77 суток (Ио) до 16,7 суток (Каллисто). Измерения плотности показывают, что Ио состоит из скальных пород, Европа имеет водную мантию и ледяную кору общей толщиной около 100 км, а Ганимед и Каллисто состоят изо льда на 70–80 %. Кроме четырех крупных спутников вокруг Юпитера обращаются еще четыре малых спутника: Метида, Адрастея, Амальтея и Теба. Все они обращаются внутри орбиты Ио, их размеры не превышают 250 км, а периоды обращения составляют от 7 до 16 часов. Еще Юпитер имеет 59 нерегулярных спутников размером в единицы или десятки километров, с периодами обращения от 130 до 1077 суток.
0Їх діаметри - від 3100 км (Європа) до 5200 км (Ганімед), що можна порівняти з розмірами нашого Місяця і навіть планети Меркурій. Періоди їхнього обертання навколо Юпітера становлять від 1,77 доби (Іо) до 16,7 діб (Калісто). Вимірювання щільності доводять, що Іо складається зі скельових порід, Європа має водяну мантію і льодяну кору загальною товщею біля 100 км, а Ганімед і Калісто складаються з льоду на 70-80%. Крім чотирьох найбільших супутників навколо Юпітеру обертаються ще чотири малих супутники: Метида, Адрастія, Амальтія та Теба. Вони обертаються всередині орбіти Іо, їхні розміри не перевищують 250км, а періоди обертання становлять від 7 до 16 годин. Ще Юпітер має 59 нерегулярних супутників розміром в одиниці чи десятки кілометрів, з періодами обертання від 130 до 1077 діб.
Четыре крупнейших спутника Юпитера – Ио, Европа, Ганимед и Каллисто – были открыты Галилеем в 1610 году при помощи первого в мире телескопа (рис. 1.3).
0Чотири найбільші супутники Юпітера - Іо, Європа, Ганімед та Калісто - були відкриті Галілеєм у 1610 році за допомогою першого у світі телескопу (мал. 1.3).
Система спутников Юпитера была подробно изучена при помощи наземных телескопов, орбитального телескопа «Хаббл», пролетных зондов «Пионер-10, – 11», «Вояджер-1, – 2», «Улисс», «Кассини», «Новые горизонты» и особенно подробно – искусственным спутником Юпитера «Галилео».
0Система супутників Юпітеру була детально вивчена за допомогою наземних телескопів, орбітального телескопу "Хаббл", пролітних зондів "Піонер-10, -11", "Вояджер-1,-2", "Улісс", "Кассині", "Нові обрії" і особливо детально - штучним супутником Юпітеру "Галілео".
Юпитер является крупнейшей из планет Солнечной системы. Его масса превышает массу всех других планет, спутников, астероидов и комет вместе взятых. Средняя плотность Юпитера составляет 1,3 г/см³, что означает преобладание легких элементов – водорода и гелия – в составе планеты. Видимая поверхность Юпитера, судя по неравномерным движениям отдельных частей, является плотным слоем облаков, а не поверхностью жидкости или твердого тела. Мощное магнитное поле Юпитера собирает заряженные частицы солнечного ветра с большого объема, их падение на полюса планеты вызывает мощные полярные сияния.
0Юпітер є найбільшою з планет Сонячної системи. Його маса перевищує сукупну масу всіх інших планет, супутників, астероїдів та комет. Середня щільність Юпітеру становить 1,3 г/см³, що означає переважання легких елементів - водню та гелію - у складі планети. Осяжна зором поверхня Юпітеру, з огляду на нерівномірний рух окремих часток, є щільним прошарком хмар, а не поверхнею рідини або твердого тіла. Потужне магнітне поле Юпітеру збирає заряджені частки сонячного вітру з великого об'єму, їхнє падіння на полюси планет викликає потужні полярні сяйва.
Планеты-гиганты
0Планети-гіганти
Земля обладает достаточно сильным магнитным полем, магнитные поля Марса и Меркурия примерно в 100 раз слабее и не защищают эти планеты от солнечного ветра (потока заряженных частиц из солнечной короны), на Венере магнитное поле не обнаружено. Земля и Марс совершают один оборот вокруг своей оси примерно за 24 часа, тогда как Меркурий и Венера – за 59 и 243 суток соответственно. Все планеты вращаются вокруг своей оси против часовой стрелки, если смотреть с Северного полюса, и только Венера – по часовой стрелке.
0Земля володіє досить потужним магнітним полем, магнітні поля Марсу та Меркурію приблизно у 100 разів слабші і не захищають ці планети від сонячного вітру (потоку заряджених часток з сонячної корони), на Венері магнітне поле не виявлене. Земля і Марс здійснюють один оберт навколо своєї вісі приблизно за 24 години, тоді як Меркурій і Венера - за 59 та 243 доби відповідно. Всі планети обертаються навколо власної вісі проти годинникової стрілки, якщо дивитися з Північного полюсу, то лише Венера - за годинниковою стрілкою.
Однако по другим параметрам эти планеты сильно различаются между собой (табл. 1.1). Так, Земля имеет азотно-кислородную атмосферу умеренной плотности и большое количество жидкой воды на поверхности. Венера покрыта сверхплотной атмосферой из углекислого газа, которая создает сильнейший парниковый эффект и повышает температуру на поверхности планеты до 460 °C. Воды на Венере нет ни в жидком виде, ни в виде паров в атмосфере. Атмосфера Марса также состоит в основном из углекислого газа, но ее плотность в 5000 раз меньше плотности атмосферы Венеры. Марс отличается холодным климатом, и небольшое количество воды, сохранившееся на нем, находится в твердом виде в полярных шапках и в толще грунта в средних широтах. Меркурий не имеет атмосферы вовсе, температура его поверхности колеблется от –170 на ночной до 400 °C на дневной стороне.
0Однак за іншими параметрами ці планети дуже різняться між собою (табл. 1.1). Так, Земля має азотно-кисневу атмосферу помірної щільності і значну кількість рідкої води на поверхні. Венера вкрита надщільною атмосферою з вуглекислого газу, яка створює потужний парниковий ефект і підвищує температуру на поверхні планети до 460 °C. Води на Венері немає ні в рідкому вигляді, ні у вигляді пари у атмосфері. Атмосфера Марсу також складається в основному з вуглекислого газу, але її щільність у 5000 разів менша ніж щільність атмосфери Венери. Марс відрізняється холодним кліматом, і незначна кількість води, яка збереглася на ньому, перебуває у твердому стані в полярних шапках і в товщі ґрунту в середніх широтах. Меркурій не має атмосфери взагалі, температура його поверхні коливається від -170 на нічному і до 400 °C на денному боці.
Четыре внутренние планеты Солнечной системы – Меркурий, Венера, Земля и Марс – объединяются в земную группу. Они состоят из металлического ядра и силикатных мантии и коры, в отличие от планет-гигантов. Луна, хотя и не является планетой, по химическому составу также близка к планетам земной группы (рис. 1.2).
0Чотири внутрішні планети Сонячної системи - Меркурій, Венера, Земля та Марс - об'єднуються в земну групу. Вони складаються з металевого ядра і силікатних мантії та кори, на відміну від планет-гігантів. Місяць, хоча й не є планетою, за хімічним складом теж схожий до планет земної групи (мал. 1.2).
Планеты земной группы
0Планети земної групи
Планеты Солнечной системы в настоящее время не образуют орбитальных резонансов между собой. Астрономы древности приложили много усилий, чтобы найти простую и красивую математическую закономерность в периодах обращения планет вокруг Солнца или в радиусах их орбит, но безуспешно. Теперь мы знаем, что Солнечная система с простыми соотношениями между периодами обращения планет оказывается неустойчива. На языке античной астрономии можно сказать, что музыка сфер способна звучать вечно, только если в ней нет гармоничных созвучий, иначе она начнет быстро меняться. В древней истории Солнечной системы, по-видимому, были периоды орбитальных резонансов между планетами, и они оставили свои следы в ее современном устройстве.
0Планети Сонячної системи на разі не утворюють орбітальних резонансів поміж себе. Астрономи давнини приклали безліч зусиль, щоб відшукати просту й гарну математичну закономірність у періодах обертання планет навколо Сонця або в радіусах їхніх орбіт, але дарма. Тепер ми знаємо, що Сонячна система з простими співвідношеннями між періодами обертання планет виявляється - нестійка. Мовою античної астрономії можна сказати, що музика сфер здатна тривати вічно, лише якщо в ній відсутні гармонічні співзвуччя, інакше вона швидко змінюватиметься. У давній історії Сонячної системи, здається, були періоди орбітальних резонансів між планетами, і вони лишили власні сліди у її сучасному облаштуванні.
Другое следствие орбитальных резонансов – так называемые пробелы Кирквуда в поясе астероидов. Разные астероиды имеют самые разные периоды обращения, но таких астероидов, которые бы находились близко к резонансам 2:1, 3:1, 5:2 и 7:3 с Юпитером, нет. Малые тела, которые могли быть на этих орбитах, неизбежно перешли на эллиптические орбиты, близко подходящие к Юпитеру, и были выброшены им из пояса астероидов.
0Інший наслідок орбітальник резонансів - так звані прогалини Кірквуда у поясі астероїдів. Різні астероїди мають різноманітні періоди обертання, але таких астероїдів, які б перебували близько до резонансів 2:1, 3:1, 5:2 та 7:3 з Юпітером, немає. Малі тіла, які могли бути на цих орбітах, неминуче перейшли на еліптичні орбіти, які близько підходять до Юпітера, і були викинуті ним з поясу астероїдів.
Особенно быстрые изменения происходят при резонансе 1:2 – тогда планеты встречаются в одной и той же части орбиты, и их притяжение вытягивает их орбиты в эллипсы. В таком орбитальном резонансе находятся спутники Юпитера, Ио, Европа и Ганимед, их периоды обращения относятся как 1:2:4. Однако приливные силы противостоят вытягиванию их орбит, поэтому конечным результатом борьбы орбитального резонанса с приливом оказывается рассеяние кинетической энергии орбитального обращения спутников в нагрев их недр и постепенное приближение к Юпитеру. Благодаря такому источнику энергии на Ио происходит самый активный вулканизм в Солнечной системе, фонтаны расплавленной серы бьют на сотню километров от ее поверхности.
0Особливо швидкі зміни відбуваються за умови резонансу 1:2 - тоді планети зустрічаються у одній і тій же частині орбіти, де їхнє тяжіння видовжує їхні орбіти у еліпси. В такому орбітальному резонансі перебувають супутники Юпітера: Іо, Європа та Ганімед, їхні періоди обертання співставляюттся як 1:2:4. Однак припливні сили протистоять видовженню їхніх орбіт, тому кінцевим результатом боротьби орбітального резонансу з припливом стає розсіювання кінетичної енергії орбітального обертання супутників у нагрівання їхніх надр і поступове наближення до Юпітера. Завдяки такому джерелу енергії на Іо ввдбувається найактивніший вулканізм у Сонячній системі, фонтани розплавленої сірки б'ють на сотні кілометрів від її поверхні.
Последствия орбитального резонанса зависят от нескольких факторов: соотношения масс тел, отношения их периодов обращения и эксцентриситетов орбит. Такие резонансы, как 1:2, 1:3, 5:2, 3:7, как правило, приводят к быстрому изменению орбит. Если массы тел сильно отличаются (например, Юпитер и астероид), то орбита астероида становится сильно вытянутой, и он выбрасывается из Солнечной системы. Резонансы 2:3, 3:4, 4:5, напротив, могут стабилизировать орбиты. Так, астероиды группы Хильды находятся в устойчивом резонансе 2:3 с Юпитером, а Плутон – с Нептуном.
0Наслідки орбітального резонансу залежать від кількох факторів: співвідношення маси тіл, співставлення їх періодів обертання і ексцентриситетів орбіт. Такі резонанси, як 1:2, 1:3, 5:2, 3:7, зазвичай, ведуть до швидкої зміни орбіт. Якщо маси тіл дуже різняться (наприклад, Юпітер і астероїд), то орбіта астероїда стає відчутно видовженою, і він викидається з Сонячної системи. Резонанси 2:3, 3:4, 4:5, навпаки, можуть стабілізувати орбіти. Наприклад, астероїди групи Хільди перебувають у стійкому резонансі 2:3 з Юпітером, а Плутон - з Нептуном.
Если эти периоды не образуют простого соотношения типа 1:2, 2:3 или 2:5, то противостояния происходят в разных участках орбит без строгой закономерности, а изменения орбит на больших промежутках времени стремятся к нулю. Если периоды обращения планет относятся как небольшие целые числа, то говорят, что их орбиты находятся в резонансе. В этом случае противостояния происходят в одних и тех же местах орбиты, небольшие изменения орбит постепенно накапливаются, и со временем орбиты могут сильно изменяться.
0Якщо ці періоди не утворюють простого співвідношення на кшталт 1:2, 2:3 або 2:5, то протистояння відбувається у різних ділянках орбіт без чіткої закономірності, а зміни орбіт на великих проміжках часу прагнуть до нуля. Якщо періоди обертання планет співвідносяться як невеликі цілі числа, то кажуть, що їх орбіти перебувають у резонансі. В цьому випадку протистояння відбуваються у одних і тих самих місцях орбіти, незначні зміни орбіт поступово накопичуються, і з часом орбіти моодуть дуже видозмінитися.
Есть и другая причина, по которой движение планет немного отклоняется от описанного в законах Кеплера. Это гравитационное взаимодействие между планетами. Хотя оно гораздо слабее, чем их притяжение Солнцем, за миллионы лет его влияние может накапливаться и сильно изменять орбиты. Притяжение двух планет друг к другу максимально в период противостояния – когда расстояние между ними минимально. Поэтому влияние разных планет на движение друг друга вокруг Солнца зависит от отношения их периодов обращения.
0Є й інша причина, через яку рух планет дещо відрізняється від описаного в законах Кеплера. Це гравітаційна взаємодія між планетами. Хоча вона набагато слабша, ніж їх тяжіння до Сонця, за мільйони років її вплив може накопичуватися і дуже змінювати орбіти. Тяжіння двох планет одна до одної максимальне у період протистояння - коли відстань між ними мінімальна. Тому вплив різних планет на рух одна одної навколо Сонця залежить від співвідношення їх періодів обертання.
Орбитальные резонансы
0Орбітальні резонанси
При движении спутника по эллиптической орбите его скорость максимальна в ближайшей к планете части орбиты и там же максимально приливное взаимодействие. Поэтому приливы могут изменять форму орбиты спутника. Так, орбита Луны становится более вытянутой под действием приливов, а у орбит спутников Юпитера, наоборот, вытянутость уменьшается.
0Під час руху супутника по еліптичній орбіті його швидкість максимальна у найближчій до планети частині орбіти і там же ж максимально припливною є взаємодія. Тому припливи можуть змінювати форму орбіти супутника. Так, орбіта Місяця стає більш видовженою під дією припливів, а у орбіти супутників Юпітеру, навпаки, видовженість зменшується.
Более крупный из спутников Марса, Фобос, совершает оборот вокруг планеты всего за 6 часов, тогда как период вращения Марса вокруг своей оси – 24,5 часа, чуть больше, чем у Земли. Поэтому в системе Марс – Фобос происходит передача кинетической энергии в обратную сторону – от спутника к планете. Фобос неуклонно приближается к Марсу и в ближайшие 15–20 млн лет достигнет так называемого предела Роша, где приливные силы сравняются с тяготением Фобоса, скрепляющим его в единое тело. Достигнув этого предела, Фобос разрушится, и вокруг Марса появится кольцо из камней и пыли, подобное кольцам Сатурна.
0Більший із супутників Марсу, Фобос, здійснює оберт навколо планети лише за 6 годин, тоді як період обертання Марсу навколо власної вісі - 24,5 години: дещо більший, ніж у Землі. Тому в системі Марс - Фобос відбувається передача кінетичної енергії у зворотньому напрямку - від супутника до планети. Фобос неухильно наближається до Марсу і у найближчі 15-20 млн. років сягне так званої межі Роша, де припливні сили зрівняються з тяжінням Фобосу, яке зміцнить його у одне тіло. Сягнувши цієї межі, Фобос зруйнується, і навколо Марсу з'явиться кільце з каміння і пилу, схоже на кільця Сатурну.

Резюме
Стать:
жінка
Рідна мова:
українська
З нами:
з 4 березня 2017 р. (621 день)
Діяльність:
385 версій перекладу з загальним рейтингом 9
6 коментарів
Написати Musia приватне повідомлення