”Det här var inte någon form av vanlig tillfällig förändring. Det var en fullständig rumslig separation, säger Cruyère.
Något måste ha hållit isär dem under så lång tid. Och detta "något", enligt författarna till studien, var troligen den unge Jupiter.
"Det var knappast något annat", tillägger Cruyère.
"Det här är ett mycket intressant arbete, som ger mycket intressanta resultat som stämmer väl överens med vår nuvarande förståelse av solsystemets historia. Troligtvis var allt så, "- kommenterar forskarnas arbete Konstantin Batygin, en planetarisk astrofysiker vid California Institute of Technology, som inte deltog i studien.
Batygin jämför planetforskare med detektiver. Båda undersöker platsen för händelser i jakt på återstående ledtrådar om vad som faktiskt hände.
"Ibland på en brottsplats kan små bloddroppar i taket säga mycket mer än avhuggna lemmar", säger Batygin.
Enligt denna analogi representerar planeterna själva lemmarna, medan meteoriterna är bloddroppar. Men som i sökandet efter nödvändiga bevis, tillägger forskaren, finns det alltid utrymme för tvivel.
Till exempel, enligt Colorado Southeast Research Institute astronom Kevin Walsh, kunde saker och ting ha varit väldigt annorlunda. På den tiden kunde strukturen av solsystemets protodisk själv dela in meteoriter i grupper.
"Även om ingen utesluter möjligheten att vi bara dåligt förstår distributionen av meteoriter och asteroider i det tidiga solsystemet, och att en planet med Jupiters massa kanske inte spelar en så betydande roll i allt detta."
Ändå bekräftar den nya studien hittills bara tidigare idéer om det unga solsystemet och i synnerhet Jupiters utveckling. Till exempel, enligt en av dem, kallad hypotesen om stor avvikelse, började Jupiter ändra sin bana i den tidiga perioden av solsystemets historia, och först närmade sig planeten solen och började sedan röra sig bort från solsystemet. stjärna-liknande en segelyacht (därav namnet hämtat från segling ). Idén föreslogs av Walsh själv och fick stöd från andra forskare 2011.
Attraktionen till solen kunde inträffa exakt fram till det ögonblick då Saturnus bildades, som började dra tillbaka Jupiter från stjärnan. En sådan förträngning kan i sin tur bli orsaken till att grupper av meteoriter förenas till ett enda bälte. Dessutom, enligt vissa forskare, kan den unga och massiva Jupiter vara en förklaring till varför vår jord visade sig vara relativt liten och har en relativt tunn atmosfär.
"Ur en galaktisk synvinkel är vi invånare på en mycket konstig planet", säger Batygin.
Vetenskapliga bevis tyder på att jorden dök upp ur solnebulosan cirka 100 miljoner år efter bildandet av systemet och vid den tiden hade för lite gravitation "för att bygga upp den väte- och heliumrika atmosfären" som vanligtvis finns i andra världar. Tack för denna Jupiter, som bokstavligen sög ut det mesta av detta material för sig själv.
Exoplanetjägare som observerar andra stjärnsystem har upptäckt flera superjordar - planeter större än jorden men mindre än gasjättar som Neptunus. Flera av dessa exoplaneter är bara dubbelt så stora som jorden och ligger i deras stjärnors beboeliga zoner. Enligt Cruyers åsikt ligger anledningen till att vårt solsystem saknar superjordar just i Jupiter och dess inflytande.
"Även i sin linda hade Jupiter en djupgående inverkan på dynamiken och evolutionen av solsystemet. Trots att detta inflytande nu har minskat har han inte helt tappat det. Även om en miljon år kommer Jupiter att spela en viktig roll i hur vårt system kommer att se ut, säger Johnson.
Utforska solsystemets planeter
Fram till slutet av 1900-talet trodde man att det finns nio planeter i solsystemet: Merkurius, Venus, Jorden, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, Pluto. Men på senare år har många föremål upptäckts bortom Neptunus omloppsbana, några av dem liknar Pluto och andra till och med större i storlek. Därför klargjorde astronomer 2006 klassificeringen: de 8 största kropparna - från Merkurius till Neptunus - anses vara klassiska planeter, och Pluto blev prototypen för en ny klass av objekt - dvärgplaneter. De 4 planeterna närmast solen kallas vanligtvis markplaneter, och de nästa 4 massiva gaskropparna kallas jätteplaneter. Dvärgplaneter bebor huvudsakligen området bortom Neptunus omloppsbana - Kuiperbältet.
måne
Månen är en naturlig satellit för jorden och det ljusaste objektet på natthimlen. Formellt är månen inte en planet, men den är betydligt större än alla dvärgplaneter, de flesta planeternas satelliter och är inte mycket sämre i storlek än Merkurius. På månen finns ingen atmosfär som är bekant för oss, det finns inga floder och sjöar, växtlighet och levande organismer. Tyngdkraften på månen är sex gånger mindre än på jorden. Dag och natt med temperaturfall på upp till 300 grader håller i två veckor. Och ändå lockar månen alltmer jordbor med möjlighet att använda sina unika förhållanden och resurser. Därför är månen vårt första steg i bekantskapen med solsystemets objekt.
Månen har studerats väl både med hjälp av markbaserade teleskop och tack vare flygningar av mer än 50 rymdfarkoster och rymdfarkoster med astronauter. De sovjetiska automatiska stationerna Luna-3 (1959) och Zond-3 (1965) fotograferade för första gången de östra och västra delarna av månhalvklotet osynliga från jorden. Månens konstgjorda satelliter undersökte dess gravitationsfält och relief. Självgående fordon "Lunokhod-1 och -2" överförde till jorden mycket bilder och information om jordens fysiska och mekaniska egenskaper. Tolv amerikanska astronauter som använder rymdfarkoster Apollo 1969-1972 besökte månen, där de utförde ytstudier på sex olika landningsplatser på den synliga sidan, installerade vetenskaplig utrustning där och förde omkring 400 kg månstenar till jorden. Sonderna "Luna-16, -20 och -24" i det automatiska läget utförde borrning och levererade månjorden till jorden. Rymdfarkoster av den nya generationen Clementine (1994), Lunar Prospector (1998-99) och Smart-1 (2003-06) fick mer exakt information om månens lättnad och gravitationsfält, samt upptäcktes på ytavlagringar av väte -innehållande material, eventuellt vattenis. I synnerhet hittades en ökad koncentration av dessa material i ständigt skuggade fördjupningar nära polerna.
Kinas Chanye-1, som lanserades den 24 oktober 2007, tog fotografier av månens yta och samlade in data för att sammanställa en digital höjdmodell. Den 1 mars 2009 släpptes enheten på månens yta. Den 8 november 2008 lanserades den indiska rymdfarkosten Chandrayan 1 i en selenocentrisk omloppsbana. Den 14 november separerades en sond från den, som gjorde en hård landning i området kring månens sydpol. Enheten fungerade i 312 dagar och överförde data om fördelningen av kemiska element över ytan och om reliefens höjder. Japanska AMS Kaguya och ytterligare två mikrosatelliter Okina och Oyuna, som verkade 2007-2009, genomförde ett vetenskapligt program för utforskning av månen och överförde data om höjderna av reliefen och fördelningen av gravitationen på dess yta med hög noggrannhet .
Ett nytt viktigt steg i utforskningen av månen var uppskjutningen den 18 juni 2009 av två amerikanska rymdfarkoster, Lunar Reconnaissance Orbiter (Lunar orbital reconnaissance) och LCROSS (satellit för observation och detektering av månkratrar). Den 9 oktober 2009 skickades LCROSS till Cabeo Crater. Den förbrukade etappen av Atlas-V-raketen som vägde 2,2 ton föll först till botten av kratern. Ungefär fyra minuter senare föll LCROSS AMS (med en vikt på 891 kg) där, som rusade genom molnet av damm som höjdes av scenen innan den föll. , efter att ha gjort den nödvändiga forskningen fram till enhetens död. Amerikanska forskare tror att de ändå lyckats hitta lite vatten i ett moln av måndamm. Lunar Orbital Scout fortsätter att utforska månen från polär omloppsbana. Ett ryskt instrument LEND (månforskningsneutrondetektor), designat för att söka efter fruset vatten, är installerat ombord på rymdfarkosten. I sydpolsområdet hittade han en stor mängd väte, vilket kan vara en indikation på att det finns vatten där i bundet tillstånd.
Inom en snar framtid kommer utforskningen av månen att börja. Redan idag utvecklas projekt i detalj för att skapa en permanent beboelig bas på dess yta. Långvarig eller permanent närvaro på månen av ersättningsbesättningar för en sådan bas kommer att göra det möjligt att lösa mer komplexa vetenskapliga och tillämpade problem.
Månen rör sig under påverkan av gravitationen, främst av två himlakroppar - jorden och solen på ett genomsnittligt avstånd av 384 400 km från jorden. Vid apogeum ökar detta avstånd till 405 500 km, vid perigeum minskar det till 363 300 km. Perioden för månens rotation runt jorden i förhållande till avlägsna stjärnor är cirka 27,3 dagar (siderisk månad), men eftersom månen kretsar runt solen tillsammans med jorden, upprepas dess position i förhållande till linjen sol-jord efter en något längre tid. tidsperiod - cirka 29,5 dagar (synodisk månad). Under denna period sker en fullständig förändring av månens faser: från nymånen till den första fjärdedelen, sedan till fullmånen, till den sista fjärdedelen och igen till nymånen. Månens rotation runt sin axel sker med en konstant vinkelhastighet i samma riktning som den kretsar runt jorden, och med samma period på 27,3 dagar. Det är därför vi från jorden bara ser en halvklot av månen, som vi kallar så - synlig; och den andra halvklotet är alltid dold för våra ögon. Denna halvklot som inte är synlig från jorden kallas månens bortre sida. Figuren som bildas av Månens fysiska yta är mycket nära en vanlig sfär med en genomsnittlig radie på 1 737,5 km. Månkulans yta är cirka 38 miljoner km 2, vilket bara är 7,4% av jordens yta, eller ungefär en fjärdedel av jordens kontinenter. Förhållandet mellan månens och jordens massor är 1:81,3. Månens medeldensitet (3,34 g/cm 3) är betydligt mindre än jordens genomsnittliga densitet (5,52 g/cm 3). Tyngdkraften på månen är sex gånger mindre än på jorden. På sommaren middag, nära ekvatorn, värms ytan upp till + 130 ° C, på vissa platser och högre; och på natten sjunker temperaturen till -170 ° С. Snabb avkylning av ytan observeras också under månförmörkelser. Regioner av två typer särskiljs på månen: ljus - kontinental, upptar 83% av hela ytan (inklusive baksidan) och mörka områden som kallas hav. En sådan uppdelning uppstod redan i mitten av 1600-talet, då man antog att det verkligen fanns vatten på månen. När det gäller den mineralogiska sammansättningen och innehållet av enskilda kemiska grundämnen, ligger månstenar i mörka områden av ytan (hav) mycket nära terrestra bergarter som basalt, och i ljusa områden (kontinenter) anortositer.
Frågan om månens ursprung är ännu inte helt klar. Särdragen i den kemiska sammansättningen av månstenar tyder på att månen och jorden bildades i samma region av solsystemet. Men skillnaden i deras sammansättning och inre struktur får en att tro att båda dessa kroppar inte tidigare var en enda helhet. De flesta av de stora kratrarna och enorma fördjupningarna (flerringsbassänger) dök upp på ytan av månkulan under perioden med kraftigt bombardement av ytan. För cirka 3,5 miljarder år sedan, som ett resultat av intern uppvärmning från månens tarmar, hällde basaltlavor ut på ytan och fyllde lågland och runda fördjupningar. Så här bildades månhaven. På baksidan, på grund av den tjockare barken, var det betydligt färre utgjutningar. På det synliga halvklotet upptar hav 30 % av ytan, och på motsatsen endast 3 %. Således fullbordades utvecklingen av månytan i princip för cirka 3 miljarder år sedan. Meteoritbombningen fortsatte, men med mindre intensitet. Som ett resultat av långvarig bearbetning av ytan bildades det övre lösa lagret av månstenarna - regolit, flera meter tjockt.
Merkurius
Planeten närmast solen är uppkallad efter den antika guden Hermes (bland romarna, Merkurius) - gudarnas budbärare och gryningens gud. Merkurius ligger på ett medelavstånd av 58 miljoner km eller 0,39 AU. från solen. När den rör sig i en mycket långsträckt omloppsbana närmar den sig vid perihelion solen på ett avstånd av 0,31 AU, och på det maximala avståndet är det på ett avstånd av 0,47 AU, vilket gör ett fullständigt varv på 88 jorddagar. 1965, med hjälp av metoderna för radar från jorden, fastställdes det att rotationsperioden för denna planet är 58,6 dagar, det vill säga under 2/3 av sitt år fullbordar den en hel rotation runt sin axel. Tillägget av de axiella och orbitala rörelserna leder till det faktum att Merkurius är på linjen Sol-Jord och alltid vänds av samma sida till oss. En soldag (tidsintervallet mellan solens övre eller nedre klimax) varar 176 jorddagar på planeten.
I slutet av 1800-talet försökte astronomer skissa på de mörka och ljusa detaljerna som sågs på Merkurius yta. De mest kända är verk av Schiaparelli (1881-1889) och den amerikanske astronomen Percival Lovell (1896-1897). Intressant nog meddelade astronomen T.J.Ce till och med 1901 att han hade sett kratrar på Merkurius. Få trodde på detta, men senare hamnade den 625 kilometer långa kratern (Beethoven) på platsen markerad av Xi. Den franske astronomen Eugene Antoniadi gjorde en karta över det "synliga halvklotet" av Merkurius 1934, sedan dess trodde man att bara en av dess halvklot alltid var upplyst. Antoniadi gav namn till enskilda detaljer på denna karta, som delvis används på moderna kartor.
Den amerikanska rymdsonden Mariner 10, som lanserades 1973, var den första att sammanställa verkligt tillförlitliga kartor över planeten och se fina detaljer av ytreliefen. Den närmade sig Merkurius tre gånger och sände tv-bilder av olika delar av dess yta till jorden. Totalt fångades 45 % av planetens yta, främst på det västra halvklotet. Som det visade sig är hela dess yta täckt av många kratrar i olika storlekar. Det var möjligt att klargöra värdet av planetens radie (2439 km) och dess massa. Temperatursensorer gjorde det möjligt att fastställa att under dagen stiger temperaturen på planetens yta till 510 ° C, och på natten sjunker till -210 ° C. Intensiteten av dess magnetiska fält är cirka 1% av intensiteten av jordens magnetiska fält. Mer än 3 tusen bilder tagna under den tredje inflygningen hade en upplösning på upp till 50 m.
Gravitationsaccelerationen på Merkurius är 3,68 m/s 2. En astronaut på denna planet kommer att väga nästan tre gånger mindre än på jorden. Eftersom det visade sig att den genomsnittliga densiteten för Merkurius är nästan densamma som jordens, antas det att Merkurius har en järnkärna, som upptar ungefär halva volymen av planeten, över vilken manteln och silikatskalet ligger. Merkurius tar emot 6 gånger mer solljus per ytenhet än jorden. Dessutom absorberas det mesta av solenergin, eftersom planetens yta är mörk och reflekterar endast 12-18 procent av det infallande ljuset. Planetens ytskikt (regolit) är starkt krossat och tjänar som utmärkt värmeisolering, så att temperaturen på flera tiotals centimeters djup från ytan är konstant - cirka 350 grader K. Kvicksilver har en extremt förtärnad heliumatmosfär skapad av "solvinden" som blåser över planeten. Trycket i en sådan atmosfär vid ytan är 500 miljarder gånger lägre än på jordens yta. Förutom helium avslöjades en obetydlig mängd väte, spår av argon och neon.
Den amerikanska AMS "Messenger" (Messenger - från engelskan. Courier), som sjösattes den 3 augusti 2004, gjorde sin första förbiflygning nära Merkurius den 14 januari 2008 på ett avstånd av 200 km från planetens yta. Hon fotograferade den östra halvan av planetens tidigare oupptäckta halvklot. Undersökningar av Merkurius genomfördes i två steg: först, undersökning från flygförbi-banan med två möten med planeten (2008), och sedan (30 september 2009) - detaljerad. Hela planetens yta undersöktes i olika spektrum av spektrum och färgbilder av terrängen erhölls, den kemiska och mineralogiska sammansättningen av bergarter bestämdes och innehållet av flyktiga ämnen i det ytnära lagret av jorden mättes . Laserhöjdmätaren har tagit mätningar av höjderna av reliefen på Merkurius yta. Det visade sig att skillnaden i höjderna av lättnaden på denna planet är mindre än 7 km. Vid det fjärde mötet, den 18 mars 2011, ska Messenger gå in i omloppsbanan för en konstgjord Merkurius satellit.
Enligt Internationella astronomiska unionens beslut är kratrar på Merkurius uppkallade efter figurer: författare, poeter, målare, skulptörer, kompositörer. Till exempel hette de största kratrarna med en diameter på 300 till 600 km Beethoven, Tolstoy, Dostoevsky, Shakespeare och andra. Det finns också undantag från denna regel - en krater på 60 km i diameter med ett strålsystem är uppkallad efter den berömda astronomen Kuiper, och en annan krater på 1,5 km i diameter nära ekvatorn, tagen som ursprunget till longituder på Merkurius, heter Hun Kal , som på de gamla mayaernas språk betyder "tjugo". Man kom överens om att dra en meridian genom denna krater, med en longitud på 20°.
Slätterna får namnen på planeten Merkurius på olika språk, till exempel Sobkou Plain eller Odin Plain. Det finns två slätter, uppkallade efter sin plats: Northern Plain och Heat Plain, som har en maximal temperatur på 180 ° longitud. Bergen som gränsar till denna slätt kallades för Värmebergen. Ett utmärkande drag för reliefen av Merkurius är de förlängda avsatserna, uppkallade efter havsforskningsfartyg. Dalarna är uppkallade efter radioastronomiska observatorier. Två områden heter Antoniadi och Schiaparelli, för att hedra de astronomer som gjorde de första kartorna över denna planet.
Venus
Venus är planeten närmast jorden, den är närmare oss solen och därför upplyses den starkare av den; slutligen reflekterar det solljus mycket bra. Faktum är att Venus yta är täckt under en kraftfull täckning av atmosfären, som helt döljer planetens yta från vår syn. I det synliga området kan det inte ses ens från omloppsbanan för en artificiell Venus satellit, och ändå har vi "bilder" av ytan, som erhölls med radarmetoden.
Den andra planeten från solen är uppkallad efter den antika gudinnan för kärlek och skönhet Afrodite (bland romarna - Venus). Medelradien för Venus är 6051,8 km, och dess massa är 81% av jordens massa. Venus kretsar runt solen i samma riktning som andra planeter och gör ett helt varv på 225 dagar. Perioden för dess rotation runt axeln (243 dagar) bestämdes först i början av 1960-talet, då radarmetoder användes för att mäta planeternas rotationshastigheter. Således är Venus dagliga rotation den långsammaste av alla planeter. Dessutom sker det i motsatt riktning: till skillnad från de flesta planeter, där rotationsriktningarna i omloppsbana och rotation runt axeln sammanfaller, roterar Venus runt axeln i motsatt riktning mot omloppsrörelsen. Formellt är detta inte en unik egenskap hos Venus. Uranus och Pluto roterar till exempel också i motsatt riktning. Men de roterar praktiskt taget "liggande på sidan", och Venus axel är nästan vinkelrät mot omloppsplanet, så att det är den enda "riktigt" som roterar i motsatt riktning. Det är därför soldagarna på Venus är kortare än tiden för dess rotation runt axeln och är 117 jorddagar (för andra planeter är soldagarna längre än rotationsperioden). Och ett år på Venus är bara dubbelt så långt som en soldag.
Atmosfären på Venus består av 96,5 % koldioxid och nästan 3,5 % kväve. Andra gaser - vattenånga, syre, svaveloxid och dioxid, argon, neon, helium och krypton - uppgår till mindre än 0,1 %. Men man bör komma ihåg att den venusiska atmosfären är ungefär 100 gånger mer massiv än vår, så att kvävet där till exempel är fem gånger mer i massa än i jordens atmosfär.
Dimmigt dis i Venus atmosfär sträcker sig uppåt till en höjd av 48-49 km. Vidare, upp till en höjd av 70 km, finns det ett grumligt lager som innehåller droppar av koncentrerad svavelsyra, och salt- och fluorvätesyror finns också i de översta lagren. Venus moln reflekterar 77 % av det infallande solljuset. På toppen av Venus högsta berg - Maxwellbergen (höjd ca 11 km) - är atmosfärstrycket 45 bar och längst ner i Diana-kanjonen - 119 bar. Som ni vet är trycket i jordens atmosfär vid planetens yta bara 1 bar. Den kraftfulla atmosfären på Venus, som består av koldioxid, absorberar och överför delvis cirka 23 % av solstrålningen till ytan. Denna strålning värmer planetens yta, men termisk infraröd strålning från ytan färdas genom atmosfären tillbaka ut i rymden med stor svårighet. Och först när ytan värms upp till cirka 460-470 ° C visar sig det utgående energiflödet vara lika med det som kommer till ytan. Det är på grund av denna växthuseffekt som Venus yta förblir varm, oavsett områdets latitud. Men i bergen, över vilka atmosfärens tjocklek är mindre, är temperaturen flera tiotals grader lägre. Venus utforskades av mer än 20 rymdskepp: "Venus", "Mariners", "Pioneer-Venus", "Vega" och "Magellan". 2006 arbetade Venera-Express-sonden i omloppsbana runt den. Forskare kunde se de globala egenskaperna hos reliefen av Venus yta tack vare radarljud från Pioneer-Venera (1978), Venera-15 och -16 (1983-84) och Magellan (1990-94) orbiters.) . Markbaserad radar låter dig "se" endast 25 % av ytan, och med mycket lägre detaljupplösning än vad rymdfarkoster klarar av. Till exempel tog Magellan bilder av hela ytan med en upplösning på 300 m. Det visade sig att större delen av Venus yta är upptagen av kuperade slätter.
Kullarna står för endast 8% av ytan. Alla synliga reliefdetaljer har fått sina namn. På de första markbaserade radarbilderna av enskilda delar av Venus yta använde forskare olika namn, av vilka de nu finns kvar på kartorna - Maxwell Mountains (namnet återspeglar radiofysikens roll i Venus forskning), alfa och beta regioner (de två ljusaste i radarbilder av reliefen av Venus är uppkallade efter de första bokstäverna i det grekiska alfabetet). Men dessa namn är undantag från namnreglerna som antagits av International Astronomical Union: astronomer bestämde sig för att kalla detaljerna i reliefen av Venus yta för kvinnliga namn. Stora upphöjda områden namngavs: Afrodites land, landet Ishtar (till ära av den assyriska kärlekens och skönhetens gudinna) och landet Lada (den slaviska kärlekens och skönhetens gudinna). Stora kratrar är uppkallade efter framstående kvinnor från alla tider och folk, och små kratrar bär personliga kvinnonamn. På kartorna över Venus kan du hitta sådana namn som Cleopatra (den sista drottningen av Egypten), Dashkova (direktör för Petersburg Academy of Sciences), Akhmatova (rysk poet) och andra kända namn. Från ryska namn finns Antonina, Galina, Zina, Zoya, Lena, Masha, Tatiana och andra.
Mars
Den fjärde planeten från solen, uppkallad efter krigsguden Mars, är 1,5 gånger längre bort från jorden. Ett varv i dess omloppsbana tar 687 jorddagar för Mars. Mars omloppsbana har en märkbar excentricitet (0,09), så dess avstånd från solen varierar från 207 miljoner km vid perihel till 250 miljoner km vid aphelium. Mars och jordens banor ligger nästan i samma plan: vinkeln mellan dem är bara 2 °. Var 780:e dag befinner sig jorden och Mars på ett minsta avstånd från varandra, vilket kan variera från 56 till 101 miljoner km. Sådan konvergens av planeterna kallas opposition. Om avståndet mellan planeterna i detta ögonblick är mindre än 60 miljoner km, kallas motståndet stor. Stora konfrontationer inträffar vart 15-17:e år.
Mars ekvatorialradie är 3394 km, 20 km mer än den polära. När det gäller massa är Mars tio gånger mindre än jorden, och när det gäller yta är det mindre än 3,5 gånger. Perioden för axiell rotation av Mars bestämdes av markbaserade teleskopiska observationer av kontrasterande ytegenskaper: den är 24 timmar 39 minuter och 36 sekunder. Mars rotationsaxel lutar i en vinkel på 25,2 ° från vinkelrät till omloppsplanet. På Mars sker därför också årstidsbyten, men årstidernas varaktighet är nästan dubbelt så lång som på jorden. På grund av banans förlängning har årstiderna på norra och södra halvklotet olika längd: sommaren på norra halvklotet varar 177 marsdagar, och på södra är den 21 dagar kortare, men samtidigt varmare än sommaren i norra halvklotet.
På grund av dess större avstånd från solen får Mars endast 43% av energin som faller på samma område av jordens yta. Den genomsnittliga årliga temperaturen på Mars yta är cirka -60 ° C. Den maximala temperaturen där överstiger inte ett par grader över noll, och minimumen registreras vid den norra polarmössan och är -138 ° C. Under dagen förändras yttemperaturen avsevärt. Till exempel, på södra halvklotet vid latitud 50 °, varierar den karakteristiska temperaturen i mitten av hösten från -18 ° C vid middagstid till -63 ° C på natten. Men redan på ett djup av 25 cm under ytan är temperaturen praktiskt taget konstant (cirka -60 ° C), oavsett tid på dygnet och årstid. Stora förändringar i yttemperaturen förklaras av att Mars atmosfär är mycket sällsynt, och på natten kyls ytan snabbt ned och värms snabbt upp av solen under dagen. Atmosfären på Mars består av 95 % koldioxid. Dess övriga komponenter: 2,5 % kväve, 1,6 % argon, mindre än 0,4 % syre. Det genomsnittliga atmosfärstrycket vid ytan är 6,1 mbar, det vill säga 160 gånger mindre än trycket från jordens luft vid havsnivån (1 bar). I de djupaste sänkorna på Mars kan den nå 12 mbar. Atmosfären på planeten är torr, det finns praktiskt taget ingen vattenånga i den.
Mars polära kepsar är flerskiktiga. Det nedre huvudlagret, flera kilometer tjockt, bildas av vanlig vattenis blandad med damm; detta lager kvarstår på sommaren och bildar permanenta lock. Och de observerade säsongsförändringarna i polarmössorna beror på att det övre lagret är mindre än 1 meter tjockt, bestående av fast koldioxid, den så kallade "torrisen". Området täckt med detta lager växer snabbt på vintern, når en parallell på 50 °, och ibland till och med över denna gräns. På våren, när temperaturen stiger, avdunstar det övre lagret, och bara en permanent lock finns kvar. "Vågen av mörkare" av ytområden, observerad med årstidernas förändring, förklaras av förändringen i vindriktningen, som ständigt blåser från en pol till den andra. Vinden bär bort det översta lagret av löst material - lätt damm, exponerar områden med mörkare stenar. Under perioder då Mars passerar perihelium ökar uppvärmningen av ytan och atmosfären, och jämvikten i Marsmiljön störs. Vindstyrkan ökar till 70 km/h, virvelvindar och stormar börjar. Ibland stiger mer än en miljard ton damm och hålls i upphängning, medan klimatläget över hela Marsbollen förändras dramatiskt. Varaktigheten av dammstormar kan nå 50 - 100 dagar. Utforskning av Mars med rymdfarkoster började 1962 med lanseringen av Mars-1-sonden. De första bilderna av områden på Mars yta sändes av Mariner-4 1965, och sedan av Mariner-6 och -7 1969. Mars-3-nedstigningsfordonet lyckades göra en mjuklandning. Detaljerade kartor över planeten sammanställdes från fotografierna av Mariner-9 (1971). Han överförde till jorden 7329 bilder av Mars med en upplösning på upp till 100 m, såväl som fotografier av dess satelliter - Phobos och Deimos. En hel flottilj på fyra Mars-4, -5, -6, -7 rymdfarkoster som lanserades 1973 nådde Mars närhet i början av 1974. På grund av ett fel i bromssystemet ombord passerade Mars-4 på ett avstånd av cirka 2200 km från planetens yta, efter att endast ha utfört sin fotografering. Mars-5 utförde fjärranalys av ytan och atmosfären från en konstgjord satellits omloppsbana. Mars-6-landaren gjorde en mjuklandning på södra halvklotet. Data om atmosfärens kemiska sammansättning, tryck och temperatur har överförts till jorden. Mars-7 passerade på ett avstånd av 1300 km från ytan utan att uppfylla sitt program.
De mest produktiva var flygningarna av två amerikanska "vikingar", som sjösattes 1975. Ombord på fordonen fanns tv-kameror, infraröda spektrometrar för att registrera vattenånga i atmosfären och radiometrar för att få temperaturdata. Landaren Viking 1 gjorde en mjuklandning på Chris Plain den 20 juli 1976 och Viking II på Utopia Plain den 3 september 1976. Unika experiment utfördes på landningsplatserna för att upptäcka tecken på liv i Mars-jorden. En speciell anordning tog ett jordprov och placerade det i en av behållarna som innehöll en tillförsel av vatten eller näringsämnen. Eftersom alla levande organismer ändrar sin livsmiljö borde enheterna ha registrerat detta. Även om vissa miljöförändringar har observerats i en tättsluten behållare, kunde närvaron av ett starkt oxidationsmedel i jorden ha gett samma resultat. Det är därför forskare inte med säkerhet kunde tillskriva dessa förändringar till bakteriers aktivitet. Detaljerade fotografier av Mars yta och dess satelliter utfördes från orbitalstationerna. Baserat på de erhållna uppgifterna sammanställdes detaljerade kartor över planetens yta, geologiska, termiska och andra specialkartor.
Uppgiften för de sovjetiska stationerna "Phobos-1, -2", som lanserades efter ett 13-årigt uppehåll, omfattade studiet av Mars och dess satellit Phobos. Som ett resultat av ett felaktigt kommando från jorden förlorade "Phobos-1" sin orientering, och kommunikationen med den kunde inte återställas. "Phobos-2" gick in i omloppsbanan för en artificiell Mars-satellit i januari 1989. Avlägsna metoder erhöll data om temperaturförändringar på Mars yta och ny information om egenskaperna hos stenarna som utgör Phobos. 38 bilder erhölls med en upplösning på upp till 40 m, dess yttemperatur mättes, vilket är 30 ° C i de hetaste fläckarna. Tyvärr misslyckades huvudprogrammet för studier av Phobos. Kommunikationen med enheten förlorades den 27 mars 1989. Serien av misslyckanden slutade inte där. Den amerikanska rymdfarkosten Mars Observer, som lanserades 1992, lyckades inte heller fullfölja sitt uppdrag. Kommunikationen med honom förlorades den 21 augusti 1993. Det var inte möjligt att föra den ryska stationen "Mars-96" till flygbanan till Mars.
Ett av NASA:s mest framgångsrika projekt är Mars Global Surveyor Station, som lanserades den 7 november 1996, för att kartlägga Mars yta i detalj. Enheten fungerar också som en telekommunikationssatellit för Spirit and Opportunity rovers, levererad 2003 och fortfarande i drift. I juli 1997 levererade Mars-Pasfinder till planeten den första robotiserade Mars-roveren, Sogerner, som vägde mindre än 11 kg, som framgångsrikt undersökte den kemiska sammansättningen av ytan och meteorologiska förhållanden. Rovern upprätthöll kommunikationen med jorden genom landaren. NASA:s Mars Reconnaissance Satellite började sin verksamhet i omloppsbana i mars 2006. Med hjälp av en högupplöst kamera på Mars yta kunde 30 cm särdrag urskiljas Mars Odysseus, Mars Express och Mars Reconnaissance Satellite ”Fortsätt forskning från omloppsbana. Phoenix-apparaten fungerade i det cirkumpolära området från 25 maj till 2 november 2008. Han borrade ytan för första gången och upptäckte is. Phoenix tog med ett digitalt science fiction-bibliotek till planeten. Flygprogram för astronauter till Mars håller på att utvecklas. En sådan expedition kommer att ta mer än två år, eftersom de för att återvända måste vänta på den bekväma relativa positionen för Jorden och Mars.
På moderna kartor över Mars, tillsammans med de namn som tilldelats landformerna, som identifierades från rymdbilder, används också de gamla geografiska och mytologiska namnen som föreslagits av Schiaparelli. Det största upphöjda området, cirka 6 000 km tvärs över och upp till 9 km högt, fick namnet Farsis (som Iran kallades på antika kartor), och en enorm cirkulär fördjupning i söder med en diameter på mer än 2000 km fick namnet Hellas (Grekland) ). Områden med täta krater på ytan kallades länder: Prometheus land, Noas land och andra. Dalarna får namnen på planeten Mars från olika folks språk. Stora kratrar är uppkallade efter forskare, och små kratrar är uppkallade efter bosättningar på jorden. Fyra gigantiska slocknade vulkaner reser sig över den omgivande terrängen till en höjd av 26 m. Den största av dem är berget Olympus, som ligger på den västra kanten av Arsidabergen, har en bas på 600 km i diameter och en kaldera (krater) på toppen med en diameter på 60 km. Tre vulkaner - Mount Askrian, Mount Peacock och Mount Arsia - ligger på en rak linje på toppen av Tarsis-bergen. Vulkanerna själva reser sig 17 km över Tharsis. Utöver dessa fyra har mer än 70 slocknade vulkaner hittats på Mars, men de är mycket mindre vad gäller yta och höjd.
Söder om ekvatorn finns en gigantisk dalgång på upp till 6 km djup och över 4 000 km lång. Den kallades sjömannens dal. Många mindre dalar, såväl som räfflor och sprickor, har också identifierats, vilket tyder på att Mars hade vatten i antiken och därför var atmosfären tätare. Det bör finnas ett flera kilometer tjockt lager av permafrost under Mars yta i vissa områden. I sådana områden är frusna strömmar, ovanliga för jordplaneterna, synliga på ytan nära kratrarna, genom vilka man kan bedöma närvaron av underjordisk is.
Med undantag för slätterna är Mars yta kraftigt kratrerad. Kratrar tenderar att se mer eroderade ut än de på Merkurius och Månen. Vinderosionsspår kan ses överallt.
Phobos och Deimos är naturliga satelliter på Mars
Månarna på Mars upptäcktes under det stora motståndet 1877 av den amerikanske astronomen A. Hall. De fick namnet Phobos (översatt från grekiska som rädsla) och Deimos (Skräck), eftersom krigsguden i gamla myter alltid åtföljdes av sina barn - rädsla och skräck. Satelliterna är mycket små och oregelbundna till formen. Huvudaxeln i Phobos är 13,5 km, och den mindre axeln är 9,4 km; vid Deimos, 7,5 respektive 5,5 km. Mariner 7-sonden fotograferade Phobos mot bakgrund av Mars 1969, och Mariner 9 sände många bilder av båda satelliterna, som visar att deras ytor är ojämna, rikligt täckta med kratrar. Flera närflygningar till satelliterna gjordes av sonderna Viking och Phobos-2. De bästa fotografierna av Phobos visar reliefdetaljer upp till 5 meter stora.
Satelliternas banor är cirkulära. Phobos kretsar runt Mars på ett avstånd av 6000 km från ytan med en period av 7 timmar och 39 minuter. Deimos ligger 20 tusen km från planetens yta och dess omloppstid är 30 timmar 18 minuter. Satelliternas rotationsperioder runt axeln sammanfaller med perioderna för deras rotation runt Mars. Huvudaxlarna för satelliternas figurer är alltid riktade mot planetens mitt. Phobos stiger i väster och sätter i öster 3 gånger per Mars-dag. Medeldensiteten för Phobos är mindre än 2 g / cm 3 och tyngdaccelerationen på dess yta är 0,5 cm / s 2. En man skulle bara väga några tiotals gram på Phobos och kunde genom att kasta en sten med handen få den att flyga ut i rymden för alltid (separationshastigheten på Phobos yta är cirka 13 m/s). Den största kratern på Phobos har en diameter på 8 km, jämförbar med den minsta diametern på själva satelliten. Den största fördjupningen på Deimos är 2 km i diameter. Satelliternas ytor är prickade med små kratrar på ungefär samma sätt som månen. Trots den allmänna likheten, det överflöd av fint krossat material som täcker satelliternas ytor, ser Phobos mer "skalad" ut och Deimos har en slätare, dammig yta. På Phobos har mystiska räfflor upptäckts som skär nästan hela satelliten. Fårorna är 100-200 m breda och sträcker sig tiotals kilometer. Deras djup är från 20 till 90 meter. Det finns flera om ursprunget för dessa fåror, men än så länge finns det ingen tillräckligt övertygande förklaring, liksom en förklaring av ursprunget till själva satelliterna. Troligtvis är dessa asteroider fångade av Mars.
Jupiter
Jupiter kallas "planeternas kung" av en anledning. Det är den största planeten i solsystemet och överträffar jorden med 11,2 gånger i diameter och 318 gånger i massa. Jupiter har en låg medeldensitet (1,33 g / cm 3), eftersom den nästan helt består av väte och helium. Den ligger på ett genomsnittligt avstånd av 779 miljoner km från solen och det tar cirka 12 år att genomföra en omloppsbana. Trots sin gigantiska storlek roterar denna planet väldigt snabbt - snabbare än jorden eller Mars. Det mest överraskande är att Jupiter inte har en fast yta i allmänt accepterad mening – det är en gasjätte. Jupiter leder gruppen av jätteplaneter. Uppkallad efter den forntida mytologins högsta gud (bland de gamla grekerna - Zeus, bland romarna - Jupiter), ligger den fem gånger längre från solen än jorden. På grund av sin snabba rotation kommer Jupiter att vara kraftigt tillplattad: dess ekvatorialradie (71 492 km) är 7 % större än den polära, vilket är lätt att se när man observerar genom ett teleskop. Tyngdkraften vid planetens ekvator är 2,6 gånger större än på jorden. Jupiters ekvator lutar endast 3° mot sin omloppsbana, så det finns inga årstider på planeten. Banans lutning mot ekliptikans plan är ännu mindre - bara 1 °. Var 399:e dag upprepas jordens och Jupiters motstånd.
Väte och helium är huvudkomponenterna på denna planet: i volym är förhållandet mellan dessa gaser 89% väte och 11% helium, och i massa, 80% respektive 20%. Hela Jupiters synliga yta är täta moln som bildar ett system av mörka bälten och ljusa zoner norr och söder om ekvatorn till parallellerna 40° nordlig och sydlig latitud. Moln bildar lager av brunaktiga, rödaktiga och blåaktiga nyanser. Rotationsperioderna för dessa molnlager visade sig inte vara desamma: ju närmare de är ekvatorn, desto kortare tid roterar de. Så, nära ekvatorn, slutför de sin rotation runt planetens axel på 9 timmar 50 minuter och på mitten av breddgraderna - på 9 timmar 55 minuter. Bälten och zoner är områden med neddrag och uppgångar i atmosfären. Atmosfäriska strömmar parallella med ekvatorn stöds av värmeflöden från djupet av planeten, såväl som Jupiters snabba rotation och solens energi. Den synliga ytan av zonerna är belägen cirka 20 km ovanför bälten. Starka turbulenta gasrörelser observeras vid gränserna för bälten och zoner. Jupiters väte-heliumatmosfär är enorm. Molntäcket ligger på en höjd av cirka 1000 km över "ytan", där det gasformiga tillståndet övergår till flytande på grund av högt tryck.
Redan innan rymdfarkoster flyger till Jupiter, fann man att värmeflödet från Jupiters inre är dubbelt så stort som inflödet av solvärme som planeten tar emot. Detta kan bero på att tyngre ämnen sjunker långsamt till planetens centrum och att lättare ämnen dyker upp. Meteoriternas fall på planeten kan också vara en energikälla. Färgen på bältena beror på närvaron av olika kemiska föreningar. Närmare planetens poler, på höga breddgrader, bildar moln ett kontinuerligt fält med bruna och blåaktiga fläckar upp till 1000 km tvärs över. Den mest kända egenskapen hos Jupiter är den stora röda fläcken, en oval formation av varierande dimensioner som ligger i den södra tropiska zonen. För närvarande har den dimensioner på 15 000 × 30 000 km (det vill säga två världar kommer att vara fritt placerade i den), och för hundra år sedan noterade observatörer att storleken på fläcken var dubbelt så stor. Ibland syns det inte särskilt tydligt. Den stora röda fläcken är en långlivad virvel i Jupiters atmosfär, som gör en fullständig rotation runt dess centrum på 6 jorddagar. Den första studien av Jupiter på nära avstånd (130 tusen km) ägde rum i december 1973 med Pioneer-10-sonden. Observationer utförda av denna apparat i ultravioletta strålar visade att planeten har utökat väte- och heliumkorona. Det övre molnskiktet verkar vara sammansatt av cirrusmoln av ammoniak, och nedan är en blandning av väte, metan och frusna ammoniakkristaller. En infraröd radiometer visade att temperaturen på det yttre molntäcket är cirka -133 ° C. Ett kraftfullt magnetfält upptäcktes och en zon med den mest intensiva strålningen registrerades på ett avstånd av 177 tusen km från planeten. Spåret efter Jupiters magnetosfär är synligt även bortom Saturnus omloppsbana.
Rutten för Pioneer 11, som flög 43 000 km från Jupiter i december 1974, beräknades annorlunda. Han passerade mellan strålningsbälten och själva planeten och undvek en stråldos som är farlig för elektronisk utrustning. Analys av färgbilderna av molnskiktet som erhölls med fotopolarimetern gjorde det möjligt att avslöja molnens egenskaper och struktur. Molnens höjd visade sig vara olika i bälten och zoner. Redan före flygningarna av "Pioneer-10 och -11" från jorden, med hjälp av ett astronomiskt observatorium som flög på ett flygplan, var det möjligt att bestämma innehållet av andra gaser i Jupiters atmosfär. Som väntat visade sig närvaron av fosfin, en gasformig förening av fosfor med väte (PH 3), ge färg till molntäcket. Vid upphettning sönderdelas det med frigöring av röd fosfor. Den unika relativa positionen i jordens och jätteplaneternas banor, som ägde rum från 1976 till 1978, användes för den successiva studien av Jupiter, Saturnus, Uranus och Neptunus med Voyager 1- och -2-sonderna. Deras banor beräknades så att det var möjligt att använda själva planeternas gravitation för att accelerera och vända flygvägen från en planet till en annan. Som ett resultat tog flygningen till Uranus 9 år, och inte 16, som det skulle vara enligt det traditionella schemat, och flygningen till Neptunus tog 12 år istället för 20. Sådant ömsesidigt arrangemang av planeterna kommer att upprepas först efter 179 år.
Baserat på data som erhållits av rymdsonder och teoretiska beräkningar har matematiska modeller av Jupiters molntäcke konstruerats och idéer om dess inre struktur har förfinats. I något förenklad form kan Jupiter representeras som skal med en densitet som ökar mot planetens centrum. På botten av atmosfären 1500 km tjock, vars densitet växer snabbt med djupet, finns ett lager av gas-flytande väte ca 7000 km tjockt. På nivån 0,9 av planetens radie, där trycket är 0,7 Mbar, och temperaturen är cirka 6500 K, passerar väte till ett flytande-molekylärt tillstånd och efter ytterligare 8000 km - till ett flytande metalliskt tillstånd. Tillsammans med väte och helium innehåller lagren en liten mängd tunga grundämnen. Den inre kärnan, 25 000 km i diameter, är metallosilikat, som innehåller vatten, ammoniak och metan. Temperaturen i mitten är 23 000 K och trycket är 50 Mbar. Saturnus har en liknande struktur.
Det finns 63 kända satelliter som kretsar kring Jupiter, som kan delas in i två grupper - inre och yttre, eller regelbundna och oregelbundna; den första gruppen inkluderar 8 satelliter, den andra - 55. Satelliterna i den inre gruppen kretsar i nästan cirkulära banor, praktiskt taget liggande i planet för planetens ekvator. De fyra satelliterna närmast planeten - Adrastea, Metis, Amalthea och Teba har diametrar från 40 till 270 km och ligger inom 2-3 Jupiters radier från planetens centrum. De skiljer sig kraftigt från de fyra satelliterna som följer dem, belägna på ett avstånd av 6 till 26 Jupiters radier och har mycket större storlekar, nära månens storlek. Dessa stora månar - Io, Europa, Ganymedes och Callisto upptäcktes i början av 1600-talet. nästan samtidigt Galileo Galilei och Simon Marius. De kallas vanligtvis Jupiters galileiska satelliter, även om de första tabellerna över dessa satelliters rörelse sammanställdes av Marius.
Den yttre gruppen består av små - från 1 till 170 km i diameter - satelliter som rör sig i långsträckta banor som är starkt lutande mot Jupiters ekvator. I det här fallet rör sig fem satelliter närmare Jupiter i sina banor i riktning mot Jupiters rotation, och nästan alla mer avlägsna satelliter rör sig i motsatt riktning. Detaljerad information om arten av satellitytor erhölls av rymdfarkoster. Låt oss uppehålla oss mer i detalj vid de galileiska satelliterna. Diametern på satelliten Io, närmast Jupiter, är 3640 km, och dess genomsnittliga densitet är 3,55 g / cm 3. Ios tarmar värms upp av Jupiters tidvatteninflytande och de störningar som introduceras till Ios rörelse av dess grannar - Europa och Ganymedes. Tidvattenkrafter deformerar och värmer de yttre lagren av Io. I detta fall bryter den ackumulerade energin ut till ytan i form av vulkanutbrott. Från vulkankratern skjuts svaveldioxid och svavelånga ut med en hastighet av cirka 1 km/s till en höjd av hundratals kilometer över satellitens yta. Även om Ios yttemperatur runt ekvatorn är i genomsnitt cirka -140 ° C, finns det hot spots som varierar i storlek från 75 till 250 km, där temperaturen når 100-300 ° C. Ios yta är täckt av utbrottsprodukter och är orange till färgen. Medelåldern på delarna på den är liten - cirka 1 miljon år. Reliefen av Io är mestadels platt, men det finns flera berg som varierar i höjd från 1 till 10 km. Ios atmosfär är mycket sällsynt (praktiskt taget är det ett vakuum), men en gassvans sträcker sig bakom satelliten: strålning av syre, natrium och svavelångor - produkter från vulkanutbrott - upptäcktes längs Ios omloppsbana.
Den andra av de galileiska satelliterna, Europa, är något mindre i storlek än månen, dess diameter är 3130 km, och den genomsnittliga densiteten av materia är cirka 3 g / cm3. Satellitens yta är prickad med ett nätverk av ljusa och mörka linjer: uppenbarligen är dessa sprickor i isskorpan, som har uppstått som ett resultat av tektoniska processer. Bredden på dessa förkastningar varierar från flera kilometer till hundratals kilometer, och längden når tusentals kilometer. Uppskattad jordskorpa tjocklek varierar från flera kilometer till tiotals kilometer. I Europas djup frigörs också energin från tidvatteninteraktion, vilket håller manteln i flytande form - ett hav under is, möjligen till och med varmt. Det är därför inte förvånande att det finns ett antagande om möjligheten av existensen av de enklaste formerna av liv i detta hav. Baserat på satellitens genomsnittliga täthet borde det finnas silikatstenar under havet. Eftersom det finns väldigt få kratrar på Europa, som har en ganska slät yta, uppskattas detaljerna på denna orangebruna yta vara hundratusentals och miljoner år gamla. Galileos högupplösta bilder visar enskilda fält med oregelbunden form med långsträckta parallella åsar och dalar som påminner om motorvägar. På ett antal ställen sticker mörka fläckar ut, med största sannolikhet är det avlagringar av materia som utförs under islagret.
Enligt den amerikanske forskaren Richard Greenberg bör förutsättningarna för liv i Europa inte sökas i det djupa subglaciala havet, utan i många sprickor. På grund av tidvatteneffekten smalnar sprickorna periodvis av och vidgar sig till en bredd av 1 m. När sprickan smalnar av går havsvattnet ner, och när det börjar expandera stiger vattnet längs den nästan till ytan. Genom isproppen, som hindrar vatten från att nå ytan, tränger solens strålar in och bär den energi som behövs för levande organismer.
Den största satelliten i Jupitersystemet, Ganymedes, har en diameter på 5268 km, men dess genomsnittliga täthet är bara dubbelt så stor som vatten; detta tyder på att cirka 50 % av satellitens massa är is. De många kratrarna som täcker mörkbruna områden vittnar om uråldern för denna yta, cirka 3-4 miljarder år. Yngre områden är täckta med system av parallella skåror som bildas av lättare material under sträckningen av isskorpan. Djupet på dessa fåror är flera hundra meter, bredden är tiotals kilometer, och längden kan nå flera tusen kilometer. Vissa Ganymedes kratrar har inte bara ljusstrålesystem (liknande månsystem), utan ibland även mörka.
Callistos diameter är 4800 km. Baserat på satellitens medeldensitet (1,83 g / cm 3) antas det att isvatten utgör cirka 60 % av dess massa. Isskorpans tjocklek, liksom Ganymedes, uppskattas till tiotals kilometer. Hela ytan på denna måne är helt prickad med kratrar av olika storlekar. Det finns inga förlängda slätter eller fårasystem på den. Kratrarna på Callisto har en svagt definierad ås och grunt djup. En unik relieffunktion är en multiringstruktur med en diameter på 2600 km, bestående av tio koncentriska ringar. Yttemperaturen vid Callistos ekvator når -120 ° C vid middagstid. Satelliten har ett eget magnetfält.
Den 30 december 2000 passerade Cassini-sonden, på väg till Saturnus, nära Jupiter. Samtidigt genomfördes ett antal experiment i närheten av "planeternas kung". En av dem syftade till att upptäcka de mycket sällsynta atmosfärerna hos de galileiska satelliterna under deras förmörkelse av Jupiter. Ett annat experiment bestod i att detektera strålning från Jupiters strålningsbälten. Intressant nog, parallellt med Cassinis arbete, registrerades samma strålning med markbaserade teleskop av skolbarn och studenter i USA. Resultaten av deras forskning användes tillsammans med data från "Cassini".
Som ett resultat av studiet av de galileiska satelliterna lades en intressant hypotes fram att i de tidiga stadierna av deras evolution emitterade jätteplaneter enorma värmeströmmar i rymden. Jupiters strålning kan smälta is på ytan av tre galileiska månar. På den fjärde - Callisto - borde detta inte ha hänt, eftersom det är 2 miljoner km från Jupiter. Därför är dess yta så olik ytorna på satelliter närmare planeten.
Saturnus
Bland de jättelika planeterna utmärker sig Saturnus för sitt anmärkningsvärda ringsystem. Liksom Jupiter är det en enorm, snabbt snurrande boll, som mestadels består av flytande väte och helium. Saturnus kretsar runt solen på ett avstånd av 10 gånger jorden och gör ett fullständigt varv i en nästan cirkulär bana på 29,5 år. Banans lutningsvinkel mot ekliptikans plan är bara 2°, medan Saturnus ekvatorialplan lutar med 27° mot planet för sin omloppsbana, så årstidernas förändring är inneboende i denna planet.
Namnet Saturnus går tillbaka till den romerska motsvarigheten till den antika titanen Kronos, son till Uranus och Gaia. Denna planet, den andra i massa, överstiger jorden med 800 gånger i volym och 95 gånger i massa. Det är lätt att beräkna att dess medeldensitet (0,7 g / cm 3) är mindre än vattentätheten - unikt låg för solsystemets planeter. Saturnus ekvatorialradie längs molnlagrets övre gräns är 60 270 km, och polradien är flera tusen kilometer mindre. Rotationsperioden för Saturnus är 10 timmar 40 minuter. Saturnus atmosfär innehåller 94% väte och 6% helium (i volym).
Neptunus
Neptunus upptäcktes 1846 som ett resultat av en korrekt teoretisk förutsägelse. Efter att ha studerat Uranus rörelse bestämde den franske astronomen Le Verrier att den sjunde planeten påverkades av attraktionen av en lika massiv okänd kropp och beräknade dess position. Guidad av denna prognos upptäckte de tyska astronomerna Halle och D "Arrest Neptunus. Senare visade det sig att astronomer, från och med Galileo, markerade positionen för Neptunus på kartor, men tog det för en stjärna.
Neptunus är den fjärde av de jättelika planeterna, uppkallad efter havsguden i antik mytologi. Neptunus ekvatorialradie (24 764 km) är nästan 4 gånger jordens radie och Neptunus massa är 17 gånger större än vår planet. Medeldensiteten för Neptunus är 1,64 g/cm 3. Den kretsar runt solen på ett avstånd av 4,5 miljarder km (30 AU), och avslutar en hel cykel på nästan 165 jordår. Planetens omloppsplan lutar 1,8° mot ekliptikans plan. Ekvatorns lutning mot omloppsplanet är 29,6 °. På grund av det stora avståndet från solen är belysningen på Neptunus 900 gånger mindre än på jorden.
Data överförd av Voyager 2, som passerade cirka 5 000 km från ytan av molnskiktet av Neptunus 1989, gjorde det möjligt att se detaljerna i planetens molntäcke. Ränderna på Neptunus är svaga. En stor mörk fläck lika stor som vår planet, som finns på Neptunus södra halvklot, är en gigantisk anticyklon som gör en fullständig revolution på 16 jorddagar. Detta är ett område med ökat tryck och temperatur. Till skillnad från den stora röda fläcken på Jupiter, som driver med en hastighet av 3 m/s, rör sig den stora mörka fläcken på Neptunus västerut med en hastighet av 325 m/s. En mindre mörk fläck som ligger vid 74 ° S. sh., på en vecka skiftade den med 2000 km norrut. Ljusbildningen i atmosfären - den så kallade "skotern" kännetecknades också av en ganska snabb rörelse. På vissa ställen når vindhastigheten i Neptunus atmosfär 400-700 m / s.
Liksom andra jätteplaneter är Neptunus atmosfär mestadels väte. Helium står för cirka 15% och 1% - för metan. Det synliga molnskiktet motsvarar ett tryck på 1,2 bar. Det antas att på botten av den neptuniska atmosfären finns ett hav av vatten mättat med olika joner. Betydande mängder metan verkar finnas djupare i planetens isiga mantel. Även vid temperaturer på tusentals grader, vid ett tryck på 1 Mbar, kan en blandning av vatten, metan och ammoniak bilda fast is. Den heta ismanteln står förmodligen för 70 % av hela planetens massa. Cirka 25 % av massan av Neptunus bör enligt beräkningar tillhöra planetens kärna, bestående av oxider av kisel, magnesium, järn och dess föreningar, samt stenar. Modellen av planetens inre struktur visar att trycket i dess centrum är cirka 7 Mbar, och temperaturen är cirka 7000 K. Till skillnad från Uranus är värmeflödet från Neptunus tarmar nästan tre gånger högre än värmen som tas emot från solen. Detta fenomen är förknippat med frigöring av värme under radioaktivt sönderfall av ämnen med stor atomvikt.
Neptunus magnetfält är hälften av det för Uranus. Vinkeln mellan den magnetiska dipolens axel och Neptunus rotationsaxel är 47 °. Dipolens centrum är förskjutet 6 000 km till det södra halvklotet, så den magnetiska induktionen vid den sydliga magnetiska polen är 10 gånger högre än den i norr.
Neptunus ringar liknar i allmänhet Uranus ringar, med den enda skillnaden att den totala arean av materia i Neptunus ringar är 100 gånger mindre än i Uranus ringar. Separata bågar av ringarna som omger Neptunus har upptäckts när stjärnor täcks av planeten. Voyager 2-bilder visar öppna formationer runt Neptunus, som kallas bågar. De är placerade på den solida yttersta ringen med låg densitet. Diametern på den yttre ringen är 69,2 tusen km, och bågarnas bredd är cirka 50 km. Andra ringar, belägna på avstånd från 61,9 tusen km till 62,9 tusen km, är stängda. Under observationer från jorden, i mitten av det tjugonde århundradet, hittades 2 satelliter av Neptunus - Triton och Nereid. Voyager 2 upptäckte ytterligare 6 satelliter i storlek från 50 till 400 km och specificerade diametrarna för Triton (2705 km) och Nereid (340 km). 2002-03. under observationer från jorden upptäcktes 5 mer avlägsna satelliter av Neptunus.
Neptunus största satellit, Triton, kretsar runt planeten på ett avstånd av 355 tusen km med en period på cirka 6 dagar i en cirkulär bana som lutar 23 ° mot planetens ekvator. Dessutom är det den enda av de inre satelliterna i Neptunus, som kretsar i motsatt riktning. Perioden för Tritons axiella rotation sammanfaller med dess omloppsperiod. Den genomsnittliga densiteten för Triton är 2,1 g / cm3. Yttemperaturen är mycket låg (38 K). På satellitbilder är större delen av Tritons yta en slätt med många sprickor, vilket gör att den ser ut som en melonskorpa. Sydpolen är omgiven av en lätt polarmössa. Flera sänkor med en diameter på 150 - 250 km hittades på slätten. Förmodligen återanvändes satellitens isskorpa upprepade gånger som ett resultat av tektonisk aktivitet och meteoriters fall. Triton verkar ha en stenig kärna med en radie på cirka 1000 km. Man tror att en isskorpa som är cirka 180 km tjock täcker ett vattenhav cirka 150 km djupt, mättat med ammoniak, metan, salter och joner. Tritons tunna atmosfär består till största delen av kväve, små mängder metan och väte. Snön på Tritons yta är en frost av kväve. Polarlocket bildas också av kvävefrost. De fantastiska formationerna som avslöjas på polarmössan är mörka fläckar som är långsträckta mot nordost (ett femtiotal av dem hittades). De visade sig vara gasgejsrar, som stiger till en höjd av upp till 8 km och förvandlas sedan till plymer som sträcker sig över cirka 150 km.
Till skillnad från andra interna satelliter rör sig Nereid i en mycket långsträckt bana, med dess excentricitet (0,75) mer lik kometernas bana.
Pluto
Pluto, efter sin upptäckt 1930, ansågs vara den minsta planeten i solsystemet. 2006, genom beslut från Internationella astronomiska unionen, berövades han statusen som en klassisk planet och blev prototypen för en ny klass av objekt - dvärgplaneter. Hittills omfattar gruppen dvärgplaneter även asteroiden Ceres och flera nyligen upptäckta föremål i Kuiperbältet, bortom Neptunus omloppsbana; en av dem är ännu större än Pluto. Det råder ingen tvekan om att andra liknande föremål kommer att finnas i Kuiperbältet; så det kan finnas ganska många dvärgplaneter i solsystemet.
Pluto kretsar runt solen på 245,7 år. Vid tidpunkten för upptäckten var den ganska långt från solen och upptog platsen för den nionde planeten i solsystemet. Men Plutos bana, som det visade sig, har en betydande excentricitet, så i varje omloppscykel är den närmare solen än Neptunus i 20 år. I slutet av 1900-talet fanns det just en sådan period: den 23 januari 1979 korsade Pluto Neptunus omloppsbana, så att den var närmare solen och formellt förvandlades till den åttonde planeten. Han stannade i denna status till den 15 mars 1999. Efter att ha passerat genom perihelionen i dess omloppsbana (29,6 AU) i september 1989, rör sig Pluto nu bort mot aphelion (48,8 AU), som han kommer att nå 2112, och den första full rotation runt solen efter dess upptäckt kommer att slutföras först 2176.
För att förstå astronomernas intresse för Pluto måste du komma ihåg historien om dess upptäckt. I början av 1900-talet, när de observerade Uranus och Neptunus rörelse, märkte astronomer en del konstigheter i deras beteende och föreslog att det bortom dessa planeters banor finns en annan oupptäckt, vars gravitationsinflytande påverkar rörelsen hos de kända jätteplaneterna . Astronomer har till och med beräknat den uppskattade platsen för denna planet - "Planet X" - även om den inte är särskilt säker. Efter en lång sökning upptäckte den amerikanske astronomen Clyde Tombaugh 1930 den nionde planeten, uppkallad efter underjordens gud - Pluto. Upptäckten var dock tydligen oavsiktlig: efterföljande mätningar visade att Plutos massa är för liten för att dess gravitation märkbart ska påverka Neptunus och dessutom Uranus rörelse. Plutos bana visade sig vara mycket mer långsträckt än för andra planeter och märkbart lutad (17 °) mot ekliptikan, vilket inte heller är typiskt för planeter. Vissa astronomer tenderar att tänka på Pluto som en "fel" planet, mer som en steroid eller en förlorad måne av Neptunus. Pluto har dock sina satelliter, och ibland finns det en atmosfär, när isen som täcker dess yta avdunstar i området kring omloppsbanan. I allmänhet har Pluto studerats mycket dåligt, eftersom inte en enda sond ännu har nått den; tills nyligen gjordes inte ens ett sådant försök. Men i januari 2006 lanserades rymdfarkosten New Horizons (NASA) till Pluto, som är tänkt att flyga förbi planeten i juli 2015.
Genom att mäta intensiteten av solljuset som reflekteras av Pluto har astronomer fastställt att planetens skenbara ljusstyrka ändras med jämna mellanrum. Denna period (6,4 dagar) togs som perioden för Plutos axiella rotation. År 1978 uppmärksammade den amerikanske astronomen J. Christie den oregelbundna formen på bilden av Pluto i fotografier som tagits med den bästa vinkelupplösningen: en suddig fläck av bilden var ofta ytlig på ena sidan; dess position ändrades också med en period på 6,4 dagar. Christie drog slutsatsen att Pluto har en ganska stor satellit, som fick namnet Charon efter den mytomspunna båtsman som transporterade de dödas själar längs floderna i de dödas undre värld (härskaren över detta rike var som ni vet Pluto). Charon dyker nu upp från norr, nu från söder om Pluto, så det blev tydligt att satellitens omloppsbana, liksom planetens rotationsaxel, är starkt lutad mot planet för dess omloppsbana. Mätningar har visat att vinkeln mellan Plutos rotationsaxel och dess omloppsplan är cirka 32°, och rotationen är omvänd. Charons bana ligger i Plutos ekvatorialplan. År 2005 upptäcktes ytterligare två små månar - Hydra och Nyx, som kretsade längre än Charon, men i samma plan. Således liknar Pluto med sina månar Uranus, som roterar "liggande på sidan".
Charons rotationsperiod, som är 6,4 dagar, sammanfaller med perioden för dess rörelse runt Pluto. Liksom månen vänder sig Charon alltid mot planeten med en sida. Detta är karakteristiskt för alla satelliter som rör sig nära planeten. En annan sak är överraskande – Pluto möter också Charon med en och samma sida; i denna mening är de lika. Pluto och Charon är ett unikt binärt system, mycket kompakt och med ett aldrig tidigare skådat högt massförhållande mellan satellit och planet (1:8). Förhållandet mellan månens och jordens massor är till exempel 1:81, medan andra planeter har liknande förhållande mycket mindre. I huvudsak är Pluto och Charon en dubbel dvärgplanet.
De bästa bilderna av Pluto-Charon-systemet togs av rymdteleskopet Hubble. Från dem var det möjligt att bestämma avståndet mellan satelliten och planeten, som visade sig vara bara cirka 19 400 km. Med hjälp av Plutos förmörkelser av stjärnor, såväl som planetens ömsesidiga förmörkelser av dess satellit, var det möjligt att klargöra deras storlekar: Plutos diameter är enligt nya uppskattningar 2300 km, och Charons diameter är 1200 km. Medeldensiteten för Pluto ligger i intervallet från 1,8 till 2,1 g / cm 3 och Charon är från 1,2 till 1,3 g / cm 3. Tydligen skiljer sig Plutos inre struktur, bestående av stenar och vattenis, från strukturen hos Charon, som mer liknar de jättelika planeternas issatelliter. Charons yta är 30% mörkare än Plutos. Färgen på planeten och satelliten är också olika. Tydligen bildades de oberoende av varandra. Observationer har visat att vid perihelionen av omloppsbanan ökar Plutos ljusstyrka markant. Detta gav anledning att anta utseendet av en tillfällig atmosfär vid Pluto. När stjärnan täcktes av Pluto 1988 minskade denna stjärnas ljusstyrka gradvis under flera sekunder, varifrån det slutligen fastställdes att Pluto hade en atmosfär. Dess huvudkomponent är troligen kväve, medan andra komponenter kan innehålla metan, argon och neon. Tjockleken på dislagret uppskattas till 45 km, och själva atmosfären är 270 km. Metanhalten bör ändras beroende på Plutos position i omloppsbana. Pluto passerade perihelion 1989. Beräkningar visar att en del av avlagringarna av frusen metan, kväve och koldioxid, tillgänglig på dess yta i form av is och frost, passerar in i atmosfären när planeten närmar sig solen. Pluto har en maximal yttemperatur på 62 K. Charons yta verkar vara bildad av vattenis.
Så Pluto är den enda planeten (om än en dvärg), vars atmosfär ibland dyker upp och sedan försvinner, som en komet under sin rörelse runt solen. I maj 2005 upptäckte rymdteleskopet Hubble två nya satelliter från dvärgplaneten Pluto, vid namn Nikta och Hydra. Banorna för dessa satelliter är belägna utanför Charons omloppsbana. Nikta ligger cirka 50 000 km från Pluto, och Hydra är cirka 65 000 km. New Horizons-uppdraget, som lanserades i januari 2006, är utformat för att utforska omgivningarna kring Pluto och Kuiperbältet.
Antagandena om existensen av en okänd enorm himlakropp, belägen någonstans i solsystemets periferi, uppstod bland astronomer i årtionden, men tillförlitlig bekräftelse av sådana idéer har inte hittats. Forskare har upptäckt en ny jätte under noggranna studier av banorna för små himlakroppar som rör sig längst ut i universum. För tillfället har ingen ännu kunnat se detta föremål genom ett teleskop.
Hittills har existensen av Planet X bevisats teoretiskt. Astronomers forskningsmaterial publicerades den 20 januari 2016 i den månatliga Astronomical Journal. Enligt recensenten av den vetenskapliga artikeln Alessandro Morbidelli, som är specialiserad på dynamiken i himlakropparnas banor vid universitetet i Côte d'Azur i Nice (Frankrike), var det analytiska material som tillhandahållits tillräckligt övertygande för att publicera ett sensationellt budskap i den vetenskapliga pressen. Medan astronomer inte kan ange den exakta platsen för jätten, så de skickade alla sina styrkor för att söka efter den.
På väg till upptäckt
Till och med för 100 år sedan föreslog astronomen Percival Lovell, som är en av upptäckarna av Pluto, att det finns en "Planet X" i solsystemets periferi. Många forskare var övertygade om att objekt längst bort från solen rörde sig längs oförklarliga banor. Dessutom sker denna rörelse i en riktning. Detta fenomen kan bara förklaras av närvaron av en gigantisk himlakropp, nämligen en planet, som påverkar deras trängsel när de kretsar runt solen.
I sitt arbete använde forskarna som upptäckte den nya jätten noggranna observationer av det trans-neptuniska objektet 2012 VP113, utförda av Scott Sheppard och Chadwick Trujillo redan 2004. Under dessa observationer, det så kallade argumentet om perihelium av de yttersta fysiska banorna för himlakroppar i Kuiperbältet upptäcktes. Den grundläggande poängen i studien var att de studerade banorna är riktade i samma riktning och är praktiskt taget desamma. Tack vare detta kunde astronomer beräkna planet Xs omloppsbana.
Preliminära uppgifter om den nya planeten
Enligt forskare har den nya planeten i solsystemet 2016 följande parametrar:
- Dess massa är 10 gånger jordens massa.
- Rymdobjektet är 20 gånger längre bort från solen än Neptunus.
- Planeten rör sig i en mycket långsträckt elliptisk bana.
- En fullständig rotation av Planet X runt solen tar 10–20 tusen år.
- Minsta avstånd från detta objekt till solen är 200 astronomiska enheter.
- Denna himlakropp har satelliter.
Forskare har lagt fram antagandet att IKS-planeten bildades under de första 3 miljoner åren av solsystemets existens, när det var helt täckt av ett gasmoln. Jätten består sannolikt av samma beståndsdelar som Neptunus och Uranus. Alltså är detta himmelska föremål 4,5 miljarder år gammalt.
Enligt Konstantin Batygin, född i Ryssland, kännetecknas IKS-planeten av sin kolossala massa. Idag definieras den som en himlakropp som dominerar den perifera delen av solsystemet. Dess gravitationsfält har en betydande effekt på banorna för rörelsen av himmelska föremål i Kuiperbältet. Astronomer drog sådana slutsatser baserade på matematisk modellering.
För närvarande, tack vare forskarnas beräkningar, har den nya planeten 2016 massa och allmänna egenskaper, och dess fysikaliska och kemiska egenskaper är okända. Enligt astronomer skiljer sig dess kemiska sammansättning lite från sådana jättar som Neptunus och Uranus. Mer exakta data om Planet IKS kan endast erhållas när en forskningsrymdfarkost av typen New Horizons skickas till den. Vägen till detta himmelska föremål är lång, så information om dess fysikaliska och kemiska egenskaper kommer inte att erhållas snart.
Rimliga tvivel
Många kollegor till astrologer, i synnerhet professor Hal Levinson (Southwest Research Institute i Boulder (Colorado)), väntar ivrigt på observationer av Planet X genom ett teleskop, eftersom de anser att uttalandet från K. Batygin och M. Brown om deras upptäckt är falsk. Samtidigt noterar dess författare rimligen att det kommer att vara problematiskt att upptäcka denna himlakropp i befintliga teleskop, eftersom den är belägen på ett enormt avstånd från solen. Ett sådant avstånd från ljuskällan gör planeten mörk, vilket inte tillåter oss att se den. Även försök att upptäcka detta objekt med hjälp av ett superkraftigt Subaru-teleskop (Hawaii) misslyckades.
Banbrytande astronomer hyser stora förhoppningar på Synoptic Observation Telescope (Chile), som ska tas i drift 2020. En annan svårighet med att visuellt observera Planet X är att en enorm sträng av himlen måste undersökas för att upptäcka ett objekt, som tar kl. minst 2-3 år.
Namnet på den nya planeten
För närvarande finns det bara en teoretisk modell av planeten, men den själv har inte hittats med ett teleskop, så astronomer anser att frågan om ett namn är för tidigt. Det finns en chans att upptäckten med den matematiska modellen inte kommer att bekräftas. Samtidigt hävdar M. Brown och K. Batygin att om deras teori bekräftas kommer de att anförtro världssamfundet valet av namnet på det himlaobjekt som de upptäckt.
Video om upptäckten av en ny planet
Fysiker har känt till i över ett sekel om kvanteffekter, till exempel kvanternas förmåga att försvinna på en plats och dyka upp på en annan, eller att vara på två ställen samtidigt. Men kvantmekanikens fantastiska egenskaper är tillämpliga inte bara på fysiken utan också på biologin.
Det bästa exemplet på kvantbiologi är fotosyntes: växter och vissa bakterier använder energin från solljus för att bygga de molekyler de behöver. Det visar sig att fotosyntesen faktiskt är baserad på ett fantastiskt fenomen - små massor av energi "studerar" alla möjliga sätt för självtillämpning och "väljer" sedan den mest effektiva. Kanske fågelnavigering, DNA-mutationer och till och med vårt luktsinne förlitar sig på ett eller annat sätt på kvanteffekter. Även om detta område av vetenskap fortfarande är mycket spekulativt och kontroversiellt, tror forskare att idéer som en gång hämtats från kvantbiologi kan leda till skapandet av nya läkemedel och biomimetiska system (biomimetri är ett annat nytt vetenskapligt område där biologiska system och strukturer används för att skapa nya material och anordningar).
3. Exometeorologi
Jupiter Tillsammans med exo-oceanografer och exogeologer är exometeorologer intresserade av att studera naturliga processer som förekommer på andra planeter. Nu när det, tack vare kraftfulla teleskop, har blivit möjligt att studera interna processer på närliggande planeter och satelliter, kan exometeorologer övervaka deras atmosfäriska och väderförhållanden. och Saturnus, med sina otroliga proportioner, är främsta kandidater för utforskning, liksom Mars med vanliga dammstormar.
Exometeorologer studerar även planeter utanför vårt solsystem. Och intressant nog är det de som så småningom kan hitta tecken på utomjordiskt liv på exoplaneter genom att upptäcka organiska spår i atmosfären eller en ökad nivå av koldioxid – ett tecken på en industriell civilisation.
4. Nutrigenomics
Nutrigenomics är studiet av de komplexa sambanden mellan mat och genomuttryck. Forskare som arbetar inom detta område strävar efter att förstå rollen av genetisk variation och kostens svar på hur näringsämnen påverkar genomet.
Mat har en enorm inverkan på hälsan - och den börjar bokstavligen på molekylär nivå. Nutrigenomics fungerar åt båda hållen: den studerar hur vårt genom påverkar matpreferenser och vice versa. Huvudmålet med disciplinen är att skapa personlig näring - detta är nödvändigt för att vår mat ska perfekt matcha vår unika uppsättning gener.
5. Kliodynamik
Kliodynamik är en disciplin som kombinerar historisk makrosociologi, ekonomisk historia (kliometri), matematisk modellering av långsiktiga sociala processer, samt systematisering och analys av historiska data.
Namnet kommer från namnet på den grekiska musan för historia och poesi, Clio. Enkelt uttryckt är kliodynamik ett försök att förutsäga och beskriva historiens breda sociala kopplingar – både för att studera det förflutna och som ett potentiellt sätt att förutsäga framtiden, till exempel för att förutsäga social oro.
6. Syntetisk biologi
Syntetisk biologi är design och konstruktion av nya biologiska delar, enheter och system. Det inkluderar också uppgradering av befintliga biologiska system för ett oändligt antal användbara applikationer.
Craig Venter, en av de ledande experterna på området, uppgav 2008 att han återskapade hela genomet av en bakterie genom att limma ihop dess kemiska komponenter. Två år senare skapade hans team "syntetiskt liv" - DNA-molekyler som kodades digitalt och sedan 3D-printades och inbäddades i en levande bakterie.
I framtiden tänker biologer analysera olika typer av genom för att skapa användbara organismer för införande i kroppen och biorobotar som kan producera kemikalier – biobränslen – från grunden. Det finns också en idé att skapa föroreningsbekämpande konstgjorda bakterier eller vacciner för att behandla allvarliga sjukdomar. Potentialen för denna vetenskapliga disciplin är helt enkelt enorm.
7. Rekombinanta memetika
Detta område av vetenskap håller bara på att växa fram, men det är redan klart att det bara är en tidsfråga - förr eller senare kommer forskare att få en bättre förståelse av hela den mänskliga noosfären (helheten av all information som är känd för människor) och hur informationsspridning påverkar nästan alla aspekter av mänskligt liv.
Liksom rekombinant DNA, där olika genetiska sekvenser samlas för att skapa något nytt, studerar rekombinant memetik hur - idéer som överförs från person till person - kan justeras och kombineras med andra memer och memeplex - etablerade komplex av sammankopplade memer. Detta kan vara användbart i "socioterapeutiska" syften, till exempel för att motverka spridningen av radikala och extremistiska ideologier.
8. Beräkningssociologi
Liksom kliodynamik handlar beräkningssociologi om studiet av sociala fenomen och trender. Centralt för denna disciplin är användningen av datorer och relaterad informationsbehandlingsteknik. Naturligtvis utvecklades denna disciplin först med tillkomsten av datorer och Internets allestädes närvarande.
Denna disciplin fokuserar på de enorma strömmarna av information från våra dagliga liv, såsom e-post, telefonsamtal, inlägg på sociala medier, köp av kreditkort, sökmotorfrågor och så vidare. Exempel på arbete kan fungera som en studie av sociala nätverks struktur och hur information sprids genom dem, eller hur intima relationer uppstår på Internet.
9. Kognitiv ekonomi
Ekonomi är i regel inte förknippat med traditionella vetenskapliga discipliner, men detta kan förändras på grund av det nära samspelet mellan alla vetenskapsområden. Denna disciplin förväxlas ofta med beteendeekonomi (studiet av vårt beteende i samband med ekonomiska beslut). Kognitiv ekonomi är vetenskapen om hur vi tänker. Lee Caldwell, författaren till en blogg om disciplinen, skriver om det:
”Kognitiv (eller finansiell) ekonomi ... uppmärksammar vad som faktiskt händer i en persons sinne när de gör ett val. Vad är beslutsfattandets interna struktur, vad påverkar det, vilken information uppfattas av sinnet i detta ögonblick och hur den bearbetas, vilka är personens interna preferensformer och i slutändan hur återspeglas alla dessa processer i beteendet ?"
Med andra ord, forskare börjar sin forskning på den lägsta, förenklade nivån och bildar mikromodeller av beslutsfattande principer för att utveckla en modell för storskaligt ekonomiskt beteende. Ofta interagerar denna vetenskapliga disciplin med relaterade områden, såsom beräkningsekonomi eller kognitionsvetenskap.
10. Plastelektronik
Vanligtvis är elektronik förknippad med inerta och oorganiska ledare och halvledare som koppar och kisel. Men en ny gren av elektroniken använder ledande polymerer och ledande små molekyler som är baserade på kol. Organisk elektronik innefattar utveckling, syntes och bearbetning av funktionella organiska och oorganiska material tillsammans med utvecklingen av avancerad mikro- och nanoteknik.
I sanning är detta inte en så ny gren av vetenskapen, den första utvecklingen gjordes redan på 1970-talet. Det var dock först nyligen möjligt att sammanföra all ackumulerad data, särskilt på grund av den nanoteknologiska revolutionen. Tack vare organisk elektronik kan vi snart ha organiska solceller, självorganiserande monolager i elektroniska apparater och organiska proteser, som i framtiden kommer att kunna ersätta skadade lemmar för människor: i framtiden, de så kallade cyborgs, är det mycket möjligt, kommer att bestå mer av organiskt material än av syntetiska delar.
11. Beräkningsbiologi
Om du är lika förtjust i matematik och biologi, då är denna disciplin för dig. Beräkningsbiologi försöker förstå biologiska processer genom matematikens språk. Det används också för andra kvantitativa system, såsom fysik och datavetenskap. Forskare vid University of Ottawa förklarar hur detta blev möjligt:
"Med utvecklingen av biologisk instrumentering och enkel tillgång till datorkraft måste biologin som sådan arbeta med mer och mer data, och kunskapshastigheten bara växer. Att förstå data kräver därför nu en beräkningsmetod. Samtidigt har biologin ur fysikers och matematikers synvinkel vuxit till en nivå där teoretiska modeller av biologiska mekanismer kan verifieras experimentellt. Detta ledde till utvecklingen av beräkningsbiologi."
Forskare som arbetar inom detta område analyserar och mäter allt från molekyler till ekosystem.
Hur brain mail fungerar - överföring av meddelanden från hjärna till hjärna via Internet
10 världens hemligheter som vetenskapen äntligen har avslöjat
Solsystemet vi lever i studeras gradvis mer och mer av jordiska forskare.
Vi kommer att överväga stadierna och resultaten av forskningen:
- kvicksilver,
- Venus,
- Måne,
- Mars,
- Jupiter,
- Saturnus,
- Uranus,
- Neptunus.
Jordiska planeter och jordens satellit
Merkurius.
Merkurius är den planet som ligger närmast solen.
1973 lanserades den amerikanska sonden "Mariner-10", med vars hjälp det för första gången var möjligt att sammanställa tillräckligt tillförlitliga kartor över Merkurius yta. 2008 fångades planetens östra halvklot för första gången.
Emellertid förblir Merkurius vid tiden för 2018 den minst studerade planeten i den jordiska gruppen - Venus, Jorden och Mars. Kvicksilver är liten till storleken, har en oproportionerligt stor smält kärna och har mindre oxiderat material än sina grannar.
I oktober 2018 förväntas Bepi Colombo-uppdraget, ett gemensamt projekt för de europeiska och japanska rymdorganisationerna, skjutas upp till Merkurius. Resultatet av en sjuårig resa bör vara studiet av Merkurius alla egenskaper och en analys av orsakerna till att sådana egenskaper uppträder.
Venus.
Venus har utforskats av mer än 20 rymdfarkoster, främst sovjetiska och amerikanska. Reliefen av planeten sågs med hjälp av radarljud av planetens yta av rymdfarkosten Pioneer-Venera (USA, 1978), Venera-15 och -16 (USSR, 1983-84) och Magellan (USA, 1990 -94) ).
Markbaserad radar låter dig "se" endast 25 % av ytan, och med mycket lägre detaljupplösning än vad rymdfarkoster klarar av. Till exempel tog Magellan bilder av hela ytan med en upplösning på 300 m. Det visade sig att större delen av Venus yta är upptagen av kuperade slätter.
Från den senaste utforskningen av Venus noterar vi uppdraget från den europeiska rymdorganisationen Venus Express att studera planeten och egenskaperna hos dess atmosfär. Observation av Venus ägde rum från 2006 till 2015, 2015 brann enheten upp i atmosfären. Tack vare dessa studier erhölls en bild av Venus södra halvklot, liksom information om den senaste vulkaniska aktiviteten hos jättevulkanen Idunn, som har en diameter på 200 kilometer.
Måne.
Månen blev det första föremålet för nära uppmärksamhet från jordborna.
Tillbaka 1959 och 1965 fotograferade de sovjetiska rymdfarkosterna Luna - 3 och Zond - 3 för första gången det "mörka" halvklotet av en satellit som var osynlig från jorden.
1969 landade människor på månen för första gången. Den mest kända amerikanska astronauten att besöka månen är Neil Amstrong. Totalt har 12 amerikanska expeditioner besökt månen med hjälp av rymdfarkosten Apollo. Som ett resultat av forskning fördes cirka 400 kilo månsten till jorden.
Därefter, på grund av de enorma kostnaderna för månprogrammet, upphörde bemannade flygningar till månen. Månutforskning började utföras med hjälp av automatisk och styrd från jordens rymdfarkost.
Under det senaste kvartssekelet har ett nytt stadium i studiet av månen pågått. Som ett resultat av forskningen av rymdfarkosten "Clementine" 1994, "Lunar Prospector" 1998-1999 och "Smart-1" 2003-2006, kunde jordforskare få nyare och mer förfinade data. I synnerhet upptäcktes avlagringar av förmodligen vattenis. Ett stort antal av dessa avlagringar har upptäckts nära månens poler.
Och 2007 var det den kinesiska rymdfarkostens tur. Chanye-1 blev en sådan enhet, som lanserades den 24 oktober. Den 8 november 2008 sköts den indiska rymdfarkosten "Chandrayan 1" upp i månens omloppsbana. Månen är ett av huvudmålen i mänsklighetens utforskning av nära rymden.
Mars.
Nästa mål för terrestra utforskare är planeten Mars. Den första forskningsapparaten, som lade grunden för studiet av den röda planeten, var den sovjetiska sonden "Mars-1". Enligt data från den amerikanska apparaten "Mariner - 9" som erhölls 1971 var det möjligt att sammanställa detaljerade kartor över Mars yta.
När det gäller modern forskning noterar vi följande forskning. Så 2008 lyckades rymdfarkosten Phoenix borra ytan för första gången och upptäcka is.
Och 2018 kunde MARSIS-radarn, som är installerad ombord på European Space Agencys Mars Express-bana, ge de första bevisen på att Mars har flytande vatten. Denna slutsats följer av en sjö av betydande storlek som upptäcktes vid sydpolen, gömd under isen.
Jätteplaneter
Jupiter.
Jupiter utforskades först på nära håll 1973 med den sovjetiska Pioneer 10-sonden. Flygningarna av den amerikanska rymdfarkosten Voyager som genomfördes på 1970-talet var också av stor betydelse för studiet av Jupiter.
Från modern forskning noterar vi följande faktum. Under 2017 upptäckte ett team av amerikanska astronomer under ledning av Scott S. Sheppard, medan de letade efter en potentiell nionde planet utanför Plutos bana, av misstag nya månar runt Jupiter. Det fanns 12 sådana månar. Som ett resultat ökade antalet Jupiters satelliter till 79.
Saturnus.
1979 kunde rymdfarkosten Pioneer-11, som utforskade Saturnus närhet, upptäcka en ny ring nära planeten, mäta atmosfärens temperatur och avslöja gränserna för planetens magnetosfär.
1980 sände Voyager 1 tydliga bilder av Saturnus ringar för första gången. Från dessa bilder blev det tydligt att Saturnus ringar består av tusentals individuella, smala ringar. Dessutom hittades 6 nya satelliter från Saturnus.
Det största bidraget till studien av jätteplaneten gjordes av rymdfarkosten Cassini, som arbetade i Saturnus omloppsbana från 2004 till 2017. Med hjälp av det var det möjligt att i synnerhet fastställa vad Saturnus övre atmosfär består av och egenskaperna hos dess kemiska interaktion med material som kommer från ringarna.
Uranus.
Planeten Uranus upptäcktes 1781 av astronomen V. Herschel. Uranus är en isjätte.
1977 upptäcktes att Uranus också har sina egna ringar.
Anmärkning 1
Den enda rymdfarkost på jorden som har besökt Uranus är Voyager 2, som flög förbi den redan 1986. Han fotograferade planeten, hittade 2 nya ringar och 10 nya månar av Uranus.
Neptunus.
Neptunus är en gigantisk planet och den första planeten som upptäckts genom matematiska beräkningar.
Det enda fordon som har varit där hittills är Voyager-2. Den passerade nära Neptunus 1989, vilket gjorde att vi kunde se några detaljer om planetens atmosfär, såväl som en gigantisk anticyklon, lika stor som jorden på södra halvklotet.
Dvärgplaneter
Dvärgplaneter inkluderar de himlakroppar som kretsar runt solen och har tillräcklig massa för att behålla sin egen sfäriska form. Sådana planeter är inte andra planeters satelliter, men till skillnad från planeter kan de inte rensa sin omloppsbana från andra rymdobjekt.
Dvärgplaneter inkluderar sådana objekt som Pluto, uteslutna från listan över planeter, Makemake, Ceres, Haumea och Eris.
Anmärkning 2
Observera att det fortfarande finns kontroverser om Pluto om man ska betrakta det som en planet eller en dvärgplanet.
Planet nio
Den 20 januari 2016 antog astronomerna vid California Institute of Technology Konstantin Batygin och Michael Brown att det skulle finnas en massiv trans-neptunisk planet utanför Plutos omloppsbana. Men hittills har Planet Nine inte upptäckts.
