Новые научные исследования планет солнечной системы 2018 года: Исследования Солнечной системы — 2021/2022

Исследования Солнечной системы — 2021/2022

Лев Каменцев
«Троицкий вариант» №25(344), 21 декабря 2021 года

Оригинал статьи на сайте «Троицкого варианта»

С конца 1950-х годов автоматические межпланетные станции являются основным источником информации о телах Солнечной системы. Осуществлены пролеты, выход на орбиту искусственных спутников, доставка вещества на Землю, на поверхности некоторых тел работают самоходные аппараты. О событиях уходящего 2021 года и о том, что запланировано в этой связи на 2022 год, мы расскажем в нашем обзоре. Речь пойдет о Солнце, больших планетах, их спутниках, астероидах и космическом пространстве за орбитой Нептуна.

Солнце

В настоящее время в межпланетном пространстве осуществляют исследования нашего светила несколько солнечных аппаратов: в точке Лагранжа L₁ системы «Солнце — Земля» находятся станция SOHO (совместный проект NASA и ESA) и американские зонды WIND, ACE и DSCOVR. Также обширные программы изучения Солнца и околосолнечного пространства осуществляют запущенные в последние годы зонды — американский «Паркер» и европейский Solar Orbiter. «Паркер» благодаря пролетам Венеры последовательно стягивает свою гелиоцентрическую орбиту. В ноябре аппарат пролетел на расстоянии менее 15 солнечных радиусов от нашей звезды — рекорд для космических аппаратов. Дальше планируются еще более тесные сближения с Солнцем.

Луна

Китайская станция «Чанъэ-5» (основной блок лунного аппарата, доставившего ранее образец лунного вещества на Землю) сначала в марте вышла в точку L₁ системы «Солнце — Земля», затем в сентябре снова начала движение к Луне. Также в течение 2021 года продолжал исследование поверхности обратной стороны Луны луноход «Юйту-2». Продолжает работу аппарат «Цюэцяо» в точке Лагранжа L₂ системы «Земля — Луна». Его задача состоит в ретрансляции сигналов с «Юйту-2» и посадочной платформы.

В начале будущего года к Луне на сверхмощной ракете-носителе Space Launch System возьмет старт беспилотный космический корабль «Орион» в рамках программы «Артемида». Корабль «Орион» проведет около трех недель в космосе, включая три дня на ретроградной орбите Луны. В последующей миссии «Артемида-2» планируется совершить первый пилотируемый полет «Ориона». В качестве дополнительной полезной нагрузки к Луне будет выведено более 10 кубсатов — малых космических аппаратов для исследования Луны и окололунного пространства. Также в 2022 году возможен запуск индийского посадочного аппарата «Чандраян-3», несущего на своем борту луноход.

Кроме того, в 2022 году к Луне возможен запуск еще нескольких аппаратов, в том числе из ОАЭ и Южной Кореи.

Что касается наших, отечественных запусков, то ранее провозглашалась, что в 2022 году будет запущена «Луна-25», но перспективы этого давно запланированного запуска остаются довольно туманными.

Меркурий

В октябре 2018 года к ближайшей к Солнцу планете отправился зонд Европейского космического агентства «БепиКоломбо». В текущем году в ходе длительного полета к Меркурию в августе он с пролетной траектории провел исследование Венеры и в октябре впервые пролетел мимо своей окончательной цели — Меркурия. 23 июня 2022 года должен состояться второй пролет Меркурия, а до выхода на орбиту искусственного спутника в декабре 2025 года в 2023–2025 годах будет совершено еще шесть пролетов этой планеты.

Других запусков к Меркурию в настоящее время не планируется.

Венера

С декабря 2015 года вокруг этой планеты вращается японский искусственный спутник «Акацуки». Интересно, что выход на орбиту этого зонда, запущенного в мае 2010 года, первоначально планировался на декабрь 2010 года, но та операция завершилась неудачно; полет станции продолжился вокруг Солнца, но в результате с опозданием в пять лет задачу удалось выполнить. По-видимому, если не случится серьезных неполадок, этот аппарат проработает до момента сгорания в атмосфере Венеры и разделит судьбу своих предшественников.

Существенно меньше в контексте исследований Венеры известны солнечные аппараты — американский «Паркер» и европейский Solar Orbiter. Они также совершают пролеты Венеры. «Паркер» пролетел мимо Венеры четвертый и пятый раз в феврале и октябре этого года, следующий пролет состоится только в 2023 году. Другой зонд в августе 2021 года с интервалом в один день с «БепиКоломбо» второй раз пролетел около Венеры, а 21 ноября совершил пролет Земли. Третьего сентября 2022 года Solar Orbiter третий раз пролетит около Венеры. Ясно, что основной целью этих аппаратов остается Солнце и объем исследований Венеры довольно ограничен, тем не менее они также имеют научное значение.

Земля

Включение нашей планеты в подобный обзор выглядит парадоксальным, однако дело в том, что многие межпланетные аппараты в процессе полета к другим небесным телам осуществляют пролеты нашей планеты. Разумеется, ценность научных результатов, получаемых при этих пролетах, достаточно ограниченна: в ходе этих исследований получают сведения о магнитном поле, осуществляют калибровочные сеансы деятельности научных приборов и телевизионных приемников. Как уже отмечалось, в этом году в ноябре мимо Земли пролетел американский зонд Solar Orbiter, а 16 октября 2022 года это сделает «Люси»: она направляется к троянским астероидам Юпитера и должна в первый раз пролететь у нашей планеты на высоте 300 км. Уже несколько лет существует любительская программа наблюдений подобных пролетов.

Марс

В настоящее время на орбитах этой планеты в работоспособном состоянии находятся девять аппаратов — это американские «Марс Одиссей», Mars Reconnaissance Orbiter, MAVEN, европейский «Марс-Экспресс», индийский Mangalyaan, российско-европейский Trace Gas Orbiter, аппарат «Аль-Амаль» (ОАЭ) и китайский «Тяньвэнь-1». На поверхности работают три американских аппарата (зонд InSight, марсоходы Curiosity и Perseverance) и китайский марсоход «Чжужун».

Perseverance высадился на Красную планету в феврале, «Чжужун» — в апреле. Летом впервые в истории космонавтики с борта Perseverance был несколько раз осуществлен запуск вертолета.

Осенью 2022 года к Марсу по российско-европейской программе «ЭкзоМарс» возьмут старт Европейский марсоход «Розалин Франклин» и российская посадочная платформа «Казачок». Посадка этих аппаратов ожидается в июне 2023 года. После посадки и съезда марсохода стационарная посадочная платформа продолжит работать как автоматическая исследовательская станция.

Юпитер

В текущем году продолжался полет американского искусственного спутника Юпитера «Джуно». Эта автоматическая станция с 2016 года проводит исследование Юпитера и его крупнейших спутников.

Запуск тяжелой станции Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) Европейского космического агентства в систему Юпитера отложен на 2023 год, при этом срок перелета увеличится до 9 лет. Соответственно, прибытие зонда в систему Юпитера откладывается на 2032 год.

Сатурн

На орбите вокруг этой планеты в настоящее время нет аппаратов, и в 2022 году запуски к ней не планируются.

Малые тела Солнечной системы

В 2021 году продолжается полет основного блока японской станции «Хаябуса-2». Ранее от него во время близкого пролета Земли отделился возвращаемый аппарат, вторично доставивший на Землю вещество одного из астероидов. После этого была принята дополнительная программа полета, предусматривающая пролет одного из малых астероидов летом 2026 года и выход на орбиту вокруг другого летом 2031 года.

Американская станция OSIRIS-REx провела весной 2021 года последние исследования небольшого астероида Бену, около которого она вращалась с конца 2018 года. Со взятыми с его поверхности образцами вещества в мае прошлого года она начала движение к Земле. Прибытие ожидается в сентябре 2023 года.

В истекающем году к астероидам стартовали два новых аппарата. Шестнадцатого октября взял старт зонд «Люси». Программой полета сначала предусматривается два последовательных пролета Земли: 16 октября 2022 года «Люси» должна в первый раз пролететь у нашей планеты на высоте 300 км, следующий пролет состоится в декабре 2024 года. В апреле 2025 года при прохождении главного пояса астероидов предусмотрен пролет астероида Дональд Джохансон (52246 Donaldjohanson), а затем в 2027 году станция должна прибыть в точку Лагранжа L1 системы «Солнце — Юпитер» и провести там исследование четырех астероидов- «греков». В декабре 2030 года станция должна в третий раз пролететь мимо Земли, а в марте 2033 года прибудет в точку Лагранжа L5 системы «Солнце — Юпитер»: там она должна провести исследование двойной системы астероидов-«троянцев» Патрокла и Менетия.

Двадцать четвертого ноября 2021 года с помощью Falcon 9 стартовала американская станция DART. В конце сентября 2022 года аппарат врежется в Диморф — спутник околоземного астероида Дидим. Цель миссии — попытаться изменить орбитальные параметры этой двойной системы и тем самым отработать методику предупредительных операций по изменению траектории опасных околоземных астероидов.

В августе 2022 года к железному астероиду Психея стартует одноименная американская станция. После пролета и гравитационного маневра у Марса в мае 2023 года станция в начале 2026 года выйдет на орбиту вокруг астероида. Вместе с «Психеей» будет запущен к двойной системе астероидов главного пояса небольшой аппарат «Янус».

При осуществлении лунной миссии «Артемида-1» в январе 2022 года в качестве дополнительной полезной нагрузки возможен запуск двух небольших кубсатов NEA Scout к двум небольшим астероидам, причем цель миссии может измениться в зависимости от даты запуска или других факторов.

Внешняя область Солнечной системы

Далеко за пределами орбиты Нептуна продолжается полет американских космических зондов «Вояджер-1», «Вояджер-2» и «Новые горизонты». Запущенные в 1977 году «Вояджеры» продолжают передавать ценнейшую информацию о межпланетной среде на громадном расстоянии от Солнца — более 155 а. е. В настоящее время работа со станциями осуществляется на основе строгой экономии топливных и других ресурсов. Зонд «Новые горизонты», исследовавший ранее Плутон и объекты из пояса Койпера, может функционировать примерно до 2035 года, пока будет хватать запасов топлива для ориентации и не иссякнут источники радиоизотопного термоэлектрического генератора.

«Терять легко – возвращаться сложнее», – академик Маров о лунной программе России

Руководитель Отдела планетных исследований и космохимии Института геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского (ГЕОХИ) РАН академик РАН Михаил Маров за годы научной деятельности участвовал во многих проектах исследования планет Солнечной системы. Теперь в этих исследованиях начинается новый этап, связанный с Луной.

Как известно, ближайшим крупным событием в исследовании планет в нашей стране должен стать запуск космического аппарата «Луна-25». Михаил Яковлевич, как вы оцениваете этот проект?

«Луна-25» должна стать первой в истории наших лунных исследований посадкой в районе южного полюса Луны, но, быть может, еще более важно, что успешное осуществление этой миссии означает возращение России на Луну. Наш предыдущий полет к естественному спутнику Земли состоялся в 1976 году: тогда «Луна-24» доставила на Землю 170 г лунного грунта. Этот полет продемонстрировал технологические возможности Советского Союза, способного в автоматическом режиме забирать грунт с другого небесного тела и доставлять его на Землю.

План вернуться на Луну с очень интересной миссией, которая изначально называлась «Луна-Глоб», возник еще в конце 1990-х годов. Эта идея была выдвинута уже ушедшим от нас академиком Эриком Михайловичем Галимовым, с которым мы ее активно обсуждали. Была предложена концепция, которая включала орбитальный аппарат, посадочный аппарат и систему из 3-х пенетраторов, которые должны были отделиться от орбитального аппарата и углубиться в разных районах на поверхности Луны, образовав тем самым геодезическую триангуляционную сеть для исследования лунных недр с помощью сейсмических волн. Это была хорошая наука.

Но с тех пор на моей памяти произошло 6 переносов сроков нашего возвращения на Луну: от начала 2000-х на конец первой декады, потом на середину и конец второй декады и так далее. Это было связано с очень ограниченными ресурсами, которые выделялись на этот проект. Но самое печальное, что параллельно с этим очень сильно выхолащивалось научное содержание проекта. Пришлось отказаться от пенетраторов, что было изюминкой проекта, и от целого ряда других важных задач, потому что за разрушительные для нашей космической отрасли 90-е годы мы очень многое потеряли. Терять легко – возвращаться несравненно сложнее. Мы утратили многие технологии. Ушли люди, которые создавали фантастические проекты. И обнаружилось – стыдно об этом говорить – что мы… разучились садиться на Луну. Поэтому в конечном итоге «Луна-25» уже создавалась как некий тестовый технологический аппарат, чтобы вновь обрести это умение.

Из-за всех этих переносов я, конечно, сильно переживаю. Ведь те очень квалифицированные сотрудники, которые работают в институтах РАН, участвующих в космических программах, в том числе в моем отделе в ГЕОХИ, остро нуждаются в подпитке свежими экспериментальными данными, и рассчитывать, как это приходилось слышать от некоторых чиновников, что это может быть восполнено публикуемыми результатами экспериментов зарубежных исследователей – глубокое заблуждение. Так наука не делается.

Была надежда, что «Луна-25» полетит, наконец, в 2022 году, но, похоже, запуск будет снова отложен.

Но даже если старт «Луны-25» перенесут на 2023 год, мы все равно имеем шанс стать первыми на южном полюсе Луны, поскольку американцы планируют запуск своего лунохода Viper на южный полюс лишь в ноябре 2023 года.

Это не так. Ну, во-первых, в самом начале 2019 года вблизи южного полюса на обратной стороне Луны в огромной котловине Эйткен, представляющей большой научный и практический интерес, был высажен китайский луноход «Юйту-2», и он до сих пор продолжает исследования. Что касается шансов, то, скорее, это шанс у американцев стать третьей страной после СССР и Китая, высадившей свой луноход на Луну. Новое поколение луноходов и аппаратов для возврата проб грунта с южного полюса должно играть ключевую роль в насыщенной и хорошо продуманной программе исследований Луны, разработанной в стенах нашего института в связи с широко обсуждаемыми в мире проектами ее освоения. Она потом вылилась в совместную с Институтом космических исследований РАН (ИКИ РАН) программу.

ИКИ РАН – головной институт по космическим исследованиям, а мы – головной институт по исследованиям внеземного вещества. Именно поэтому, кстати, лунный грунт, доставленный нашими «Лунами», находится в ГЕОХИ и хранится в одной из наших лабораторий, и мои сотрудники несут ответственность за его сохранность – не только в том смысле, чтобы его не украли, а за сохранность в неизменном состоянии, в атмосфере инертного газа. Не случайно поэтому, что будущую научную программу исследований Луны разрабатывали ГЕОХИ РАН и ИКИ РАН.

В этой программе мы исходили из того, что Россия не может оставаться в стороне от тех процессов, которые связаны с началом экспансии человечества в космос, начало которого должно положить освоение Луны. Для страны, которая будет располагать лунной базой, это не просто новый плацдарм, а новое стратегическое качество. В настоящее время об особенно интенсивной программе освоения объявили американцы, семимильными шагами идут вперед китайцы, на лунной сцене появились новые игроки – Япония, Европа, Индия. Китайские коллеги успешно повторили наши прошлые достижения и добились новых крупных результатов, высадив луноход на обратную сторону Луны и доставив на Землю почти 2 кг лунного грунта в автоматическом режиме.

Развертывание лунных баз потребует, с одной стороны развития средств доставки, чтобы транспортировка на Луну и обратно людей и грузов стала рутинным и экономичным процессом. С другой стороны, – это развитие целого ряда новых технологий, в том числе на основе разработки и использования местных природных ресурсов. Открытие наличия воды на Луне с ожидаемыми обширными запасами в полярных областях в виде залежей водяного льда – это наиболее крупные результаты исследований последних десятилетий, которые сильно повысили и интерес к Луне, и возможности ее освоения. Трудно и дорого (если не невозможно) все возить с Земли. Элементарные оценки показывают, что для экспедиции из трех человек на три недели требуется почти полтонны воды. Разумеется, лучше эту воду добывать на месте. А кроме того, из нее можно получать кислород для дыхания, а в перспективе и водород – для производства ракетного топлива.

Понятно поэтому, насколько важно не ошибиться с выбором места размещения лунной базы, и, скажем, «копнуть» там, где есть наибольшая вероятность найти «главное сокровище» – воду, а ее запасы достаточно велики. Ведь ресурсы Луны – и отложения водяного льда, и различные полезные ископаемые – залегают не повсеместно, а лишь в отдельных локальных областях. Наибольшие запасы воды обнаружены, как я уже говорил, в районе южного полюса, но и там они распределены крайне неравномерно, и естественно, что перед тем, как создавать лунную базу, надо провести самые тщательные предварительные исследования, чтобы потом, что называется, не хвататься за голову, сожалея об ошибке.

Именно такой стратегии, с опорой на автоматы-роботы, подчинена упомянутая мною программа ИКИ-ГЕОХИ. В 2018 году она была доложена на совместном заседании Научно-технического совета Роскосмоса и Совета по космосу РАН и получила одобрение их совместным решением. Программа включает серию автоматических космических аппаратов и предусматривает ее дальнейшее развитие с использованием многоцелевых луноходов, снабженных инструментами для бурения и каротажа на глубину, по крайней мере, 15 метров, то есть на весь верхний слой вещества поверхности – реголита.

У американцев другая стратегия, они с самого начала делают основной упор при создании лунной базы на пилотируемые экспедиции, ставя главные задачи перед экипажами астронавтов. Первый в XXI веке пилотируемый полет американцев на Луну запланирован на 2025 год. Роскосмос объявил, что высадка российского космонавта на Луну должна произойти в самом начале 2030-х гг., и наша программа с предварительным широким использованием автоматических аппаратов-роботов на это нацелена. Однако в свете новых тенденций Роскосмоса о сокращении сроков начала нашей лунной пилотируемой программы, реализация программы создания и запуска автоматов становится проблематичной. Пока сохраняются ранее утвержденные планы запуска «Луны-25», лунного спутника «Луна-26» для съемки поверхности Луны с орбиты и астрофизических исследований, и комплекса «Луна-27», состоящего из орбитального и посадочного аппаратов, с очень хорошей многоцелевой научной программой, включая бурение на глубину около 2 м. Надеемся, что это состоится.

Получается, что после «Луны-27» у нас в исследованиях Луны автоматическими аппаратами ничего не будет?

Я не могу ответить сегодня на этот вопрос. Ситуация может измениться так, что произойдет, например, возврат к программе ИКИ-ГЕОХИ. Не надо думать, что с возвратом на Луну, началом ее освоения все будет происходить очень быстро. Ведь надо, кроме всего прочего, учитывать, что освоение любого нового пространства, – это необозримая по своей многоплановости и сложности задача. Луна – далеко не рай и находиться там непросто. Это и повышенная радиация, и частицы лунной пыли с острыми кромками, создающие агрессивную среду, которая может нанести вред не только технике, но и здоровью людей. Вопросам безопасности при освоении Луны уделяется большое внимание в нашей программе. В ней предусматривается также разработка и доставка на Луну различных строительных механизмов для развертывания будущей базы, управляемых дистанционно с Земли. Вполне вероятно, что, наподобие древнего человека, первыми жилищами на Луне станут пещеры, обеспечивающие защиту от радиации. Одним словом, придется зарываться в грунт. Делать все это могут автоматы, а человек подключится на следующих этапах.

Как участвует ГЕОХИ в тех полетах на Луну, которые уже включены в Федеральную космическую программу России?

На орбитальной «Луне-26» будет стоять наш прибор «Метеор-Л» – детектор космической пыли, который позволит изучать частицы метеорного происхождения в окололунном пространстве. Этот прибор определяет плотность метеорного вещества по числу соударений частиц на соответствующих датчиках. Он уже летал на многих космических аппаратах.

На посадочном аппарате «Луна-27» будет установлен наш прибор «Термо-Л», предназначенный для исследований теплофизических свойств лунного грунта. Этот прибор также создается в одной из наших лабораторий по методике, предложенной мною ранее и реализованной в приборе «ТермоФоб» для измерений тепловых свойств поверхностных пород на спутнике Марса – Фобосе, которые мы предполагали провести в 2013 г. на космическом аппарате «Фобос-Грунт». Но тот проект, к огромному сожалению, оказался неудачным, хотя в него было вложено много сил. Прибор «Термо-Л», позволит определить теплопроводность и теплоемкость грунта и одновременно измерить тепловой поток из недр Луны. Температура на поверхности Луны в зависимости от времени суток изменяется от минус 120 до плюс 150 градусов, но в ее центре с высокой вероятностью сохранилось жидкое ядро с температурой порядка 1200 градусов. Тепло от него, вместе с теплом от распада долгоживущих радионуклидов в лунных породах, и создает тепловой поток у поверхности, хотя его величина мала и требует очень тонких измерений в скважине, образуемой при бурении. Наибольшая сложность состоит в том, чтобы обеспечить надежный контакт датчиков с невозмущенным образцом породы – реголитом, избавиться от внешних электромагнитных помех, и, наконец, от тепловых мостов, возникающих в местах соприкосновения прибора с самим посадочным аппаратом, нагреваемым работающей в нем аппаратурой.

Не менее сложная проблема связана с обработкой данных измерений. Здесь мне помогает опыт работы в Институте прикладной математики РАН, где я смог приобщиться к так называемым некорректным обратным задачам, методы решения которых были созданы нашим выдающимся математиком Андреем Николаевичем Тихоновым. К ним относится и обработка результатов прибора «Термо-Л»: по измеренным параметрам излучения восстановить теплофизические свойства слагающей поверхностной породы.

Михаил Яковлевич, за долгие годы своей научной карьеры вы занимались не только Луной, но и Венерой, Марсом, другими планетами Солнечной системы, а теперь активно изучаете и экзопланеты – планеты у других звезд. Почему у вас возник особый интерес к этой теме?

Начну с того, что я благодарен судьбе за возможность на протяжении прожитой жизни узнать много нового в науке, прежде всего в астрофизике, в изучении планет Солнечной системы, чему отдана практически вся жизнь. Это большое счастье. И одно из самых потрясающих и значимых событий, которое произошло на моем веку, – это открытие экзопланет.

То, что у других звезд, как и у Солнца, тоже должны быть планеты, предполагалось давно, но до недавнего времени не было инструментальных возможностей их обнаружить. Первые экзопланеты были открыты лишь в 1990-х годах. Сначала наблюдались только так называемые горячие суперюпитеры – огромные тела, превышающие по размерам наш Юпитер и расположенные настолько близко к родительской звезде, что нагреваются до температуры почти 2000 градусов. Если у Юпитера период обращения вокруг Солнца составляет 5 лет, то некоторые сверхгиганты обращаются вокруг своих звезд за считанные дни, то есть расстояния от них до звезд – совершенно ничтожные, отсюда и высокая температура.

Исторически первым в исследовании экзопланет был метод радиальных скоростей, или доплеровской спектроскопии, с помощью которого два швейцарца Дидье Кело и Мишель Майор в1995 году открыли первый горячий суперюпитер. За это открытие они получили в 2019 году Нобелевскую премию. Этот метод основывается на обнаружении смещения положения звезды под воздействием достаточно массивного тела. Но вслед за тем наиболее эффективным стал другой метод – метод покрытия планетой родительской звезды, когда планета проходит по ее диску, изменяя блеск звезды. Современные технологии позволили создать прецизионные фотометрические приемники излучения: удается измерять изменения блеска звезды всего на сотые доли процента и обнаруживать даже небольшие планеты размером с Землю. И вот оказалось, что горячих юпитеров в системах экзопланет не так уж и много, как думали вначале – просто это было вызвано предельными возможностями метода радиальных скоростей. Такое ограничение в астрономии называют наблюдательной селекцией. На самом же деле в системах экзопланет преобладают планеты среднего размера, названные сверхземлями и миниюпитерами.

Это очень интересно, но что дает изучение экзопланет?

Их изучение позволяет нам лучше осознать то место, которое мы на своей планете занимаем во Вселенной, то, как планеты рождаются, как они эволюционируют, как и почему на них возникают те или иные природные условия. Наверное, у человечества, у нашего отечества есть другие, более важные задачи, но, как сказал в свое время наш выдающийся астрофизик Иосиф Самуилович Шкловский, если мы считаем себя цивилизованной нацией, то нам необходимо заниматься фундаментальной наукой. Это в полной мере относится к наукам о планетах.

Изучение экзопланет можно рассматривать с разных точек зрения. Я бы выделил пять аспектов. Первое – какие типы экзопланет существуют и насколько они отличаются от планет Солнечной системы. Второе – как эти планеты сохраняют устойчивость своих орбит, особенно в системах двойных звезд. Ведь большинство звезд, по крайней мере, в нашей Галактике, двойные, а не одинарные, как Солнце, и есть планеты, которые вращаются вокруг одной из двух звезд, а есть – которые вращаются вокруг обеих, поэтому вопрос стабильности таких орбит исключительно интересен. Создаются модели, которые показывают чисто математически, при каких условиях это возможно.

Третье – какие природные условия существуют на планетах у других звезд, как и почему они возникают, какие факторы являются критическими для их существования. Четвертое – как вообще рождаются планетные системы у звезд разного типа, или, как говорят астрономы, звезд разного спектрального класса. Это актуальный раздел астрофизики – звездно-планетная космогония, которой я занимаюсь уже много десятилетий. Истоки этой науки восходят еще к Канту– Лапласу, вопросами происхождения Солнечной системы много занимался в свое время Отто Юльевич Шмидт. Со мной работали ученики его учеников. Открытие экзопланет позволило нам очень сильно продвинуться в понимании этих проблем, начиная от момента рождения звезды и окружающего ее протопланетного диска, до образования в нем первичных твердых тел, из которых по мере их укрупнения и взаимодействия формируются протопланетные тела –зародыши планет, а затем и сами планеты.

Если бы у нас с вами не было возможности изучать все разнообразие экзопланет, мы не смогли бы понять, как возникла наша Солнечная система, почему она отличается от других систем экзопланет. Уже по одной этой причине открытие экзопланет и их изучение нужно рассматривать как одно из крупнейших достижений астрофизики XXI столетия.

И, наконец, пятое, самое, может быть, интересное: есть ли среди огромного множества экзопланет похожие на Землю по своим природным условиям, так чтобы можно было ожидать найти на них признаки жизни или даже обитаемости?

А сколько вообще экзопланет есть во Вселенной?

Мы сейчас знаем, что планеты есть, по крайней мере, у 30 % звезд в нашей Галактике и, наверное, в других галактиках то же самое. Более того, как правило, это не одна планета, а планетные системы. В Солнечной системе 8 планет, хотя не исключено, что могут быть очень далекие планеты на периферии нашей планетной системы. Оценку числа экзопланет легко получить, исходя из числа галактик и звезд во Вселенной. Галактик больше триллиона, в каждой несколько миллиардов звезд, то есть всего примерно 10²² звезд! И если даже только у трети есть планеты, а точнее планетные системы, то получаем что их количество во Вселенной примерно такое же, как звезд. Колоссальная цифра!

На сегодня открыто около 5000 экзопланет. Из них примерно 3500 входят в планетные системы. Обнаружена, например, система TRAPPIST-1, в которой 7 планет, из них 3 – землеподобные, то есть близкие к Земле по своим размерам и массе, а две из них находятся в благоприятной климатической зоне, где температура позволяет возникнуть жизни. Вновь обратимся для сравнения к Солнечной системе. В самых подходящих для жизни условиях находится Земля, а вот Венера, расположенная всего на 30 млн км ближе к Солнцу (расстояние, ничтожное по космическим масштабам!) по своим климатическим условиям – это настоящий ад с температурой у поверхности почти 500 градусов и давлением в 90 атмосфер. О возникновении жизни в таких условиях вряд ли можно говорить. Марс находится в полтора раза дальше от Солнца, чем Земля, средняя температура на его поверхности примерно минус 50 градусов с большими колебаниями, вплоть до плюсовой. К тому же есть геологические свидетельства того, что в своей ранней истории Марс был другим, с более теплым климатом. Поэтому на нем могла возникнуть примитивная жизнь и вполне вероятно, что она сохранилась в той или иной форме, скорее всего можно надеяться найти там палеожизнь. Как видим, Земле повезло попасть в такую нишу, где средняя температура оказалась на уровне фазового перехода воды. Подобные условия могут существовать в окрестности других звезд и некоторые из землеподобных планет в нее действительно попадают, хотя такие ситуации встречаются не часто. Тем не менее некоторые энтузиасты делают отсюда вывод о множественности не только очагов жизни, но и высокоразвитых цивилизаций во Вселенной. К сожалению, это не так.

Вы имеете в виду парадокс Ферми об отсутствии видимых следов деятельности инопланетных цивилизаций, которые должны были бы расселиться по всей Вселенной за миллиарды лет ее развития? По этому вопросу много споров, а как вы объясняете этот феномен?

Это то, что составляет проблему SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence – поиск внеземных цивилизаций), включая исследование возможностей установления с ними связи, общения. Мне этой проблемой доводилось заниматься вместе с нашими замечательными астрофизиками Иосифом Самуиловичем Шкловским, Всеволодом Сергеевичем Троицким и, конечно, с недавно ушедшим от нас Николаем Семеновичем Кардашевым, настоящим энтузиастом SETI, с которым мы много лет дружили. Проблема сама по себе несравненно сложнее, чем о ней иногда думают. Давайте сделаем некоторые простые оценки, воспользовавшись известной формулой Дрейка для подсчета возможного числа технологически развитых цивилизаций, то есть таких, которые могут дать знать о себе, послав кодированный сигнал в космическое пространство. Пока ничего подобного мы не обнаружили, несмотря на многолетние усилия.

Так вот, об оценках. Изначально оптимизм внушает колоссальное число планет во Вселенной – 10²². Пусть из этого числа лишь небольшое число, скажем, 0,001 %, являются землеподобными, а из них примерно столь же малая доля попадает в благоприятную климатическую зону. Все равно мы с вами получаем около триллиона планет, на которых, казалось бы, могла быть жизнь. Но здесь мы сталкиваемся с тайной возникновения жизни. Мы не знаем какова вероятность ее появления даже в подходящих климатических условиях и с учетом механизма панспермии, при этом абстрагируясь от катастрофических астрономических событий, подобных взрыву соседних сверхновых или выпадению на планеты крупных астероидов и ряда других факторов. Поэтому оценка такой вероятности еще гораздо менее определенная, чем предыдущие. Но возьмем очередным сомножителем в формуле Дрейка те же тысячные доли процента и от триллиона уйдем на миллион планет, на которых могла бы возникнуть и развиться жизнь. А дальше еще сложнее – как возникшие примитивные формы жизни эволюционируют до состояния высокоразвитых организмов вплоть до человека разумного или его аналога, подобно тому, как это происходило за миллиарды лет на Земле, и какая доля из этих планет становится очагом разума, высокоразвитой цивилизацией, чтобы можно было с нею установить контакт? Вновь вводя примерно аналогичный сомножитель, получаем менее тысячи таких планет во Вселенной.

А на каком расстоянии их можно увидеть? На каком расстоянии следы деятельность нашей цивилизации при ее нынешнем развитии может засечь другая такая же цивилизация?

Практически на любом расстоянии, с которого можно обнаружить наше Солнце. Солнце – рядовая звезда, звездная величина (яркость) которой зависит от расстояния до наблюдателя. Максимальная энергия солнечного излучения при температуре фотосферы примерно 6000 К приходится на видимый диапазон электромагнитного спектра (желтую и зеленую линии), что определяется классическим законом Планка. С переходом в более длинноволновую область, к диапазону радиоволн, энергия солнечного излучения резко падает, и в планковской кривой наблюдается очень крутой спад. Для внешнего наблюдателя зарегистрировать радиоизлучение Солнца на больших расстояниях практически невозможно. Но наблюдатель неожиданно для себя обнаружил бы на планковской кривой пик излучения в радиодиапазоне. Оно искусственного происхождения, его создает человечество на Земле. Мы с вами погружены в море электромагнитного излучения в диапазоне радиоволн, в котором работают наши гаджеты, телевизионные и радиостанции, радары и многое другое, и для внешнего наблюдателя это создает всплеск излучения, который обязан своим происхождением не звезде, а цивилизации на одной из ее планет.

Так почему же, по-вашему, мы не видим хотя бы одну из 1000 цивилизаций, которые удалось насчитать по формуле Дрейка?

Когда-то Шкловский в шутку заметил, что если бы инопланетяне наблюдали Солнечную систему, то они немедленно догадались бы, что в окрестности Солнца есть цивилизация. Более того, если они достаточно развиты, то смогли бы смотреть наши телевизионные передачи, но после знакомства с их содержанием у них отпало бы всякое желание с нами общаться.

А если серьезно, то здесь мы приходим к очень интересному заключению, которое в виде еще одного сомножителя входит в формулу Дрейка, – время существования цивилизации. В качестве технологически развитой цивилизации мы существуем, грубо говоря, от момента изобретения радио, то есть всего немногим более ста лет, что на фоне миллиардов лет возраста Вселенной и даже Земли просто миг. А сколько наша цивилизация еще может просуществовать? 100, 1000, 10 000 лет?

Человечество, достигнув достаточно высокого уровня развития, познав многие тайны природы и овладев совершенными технологиями, включая ядерную энергию, полеты в космос, расшифровку генома и многое другое, уже столкнулось с такими глобальными проблемами, как истощение ресурсов, ухудшение экологии, потепление климата, но самое главное – это социально-экономические проблемы, обострившиеся политические амбиции и противоречия. Выживет ли наша цивилизация в таких условиях или вновь, как это уже было в начале 1960-х гг., поставит себя на грань самоуничтожения? От этого напрямую зависит и перспектива установления связи с внеземными цивилизациями. Хотелось бы быть оптимистом, но я здесь, скорее, пессимист, в чем меня убеждает следующая простая аналогия.

В предисловии к русскому переводу замечательной книги моих американских коллег Д. Голдсмита и Т. Оуэна «Поиски жизни во Вселенной», опубликованной в середине 1980-х гг. , я написал, что возникновение и гибель цивилизаций подобны пузырям на луже во время сильного дождя. Один пузырь вздулся (одна цивилизация достигла высокого уровня и способности межзвездного общения), а другой соседний лопнул (другая цивилизация погибла из-за внутренних противоречий и соответственно, ограниченного времени своего существования), и обменяться сигналами они попросту не успевают.

Если уж мы заговорили о политике, то что вы думаете о том состоянии, в котором сейчас находится Российская академия наук?

В 2013 году появился пресловутый 253 закон, который, по существу, разрушил академию с ее вековыми традициями, лишил ее институтов и практически возможности заниматься научными исследованиями. Уму непостижимо, но тем не менее это произошло. Думаю, что при наличии политической воли вернуть академии статус ведущей научной организации страны, а не рядового бюджетного учреждения науки, вполне реально. В пользу этого решения можно привести много доводов, но я выделю лишь один, возможно, с точки зрения будущего, самый главный: это будет правильно воспринято поколениями молодых исследователей, которые идут за нами, как подтверждение, что государство и общество действительно заинтересованы в развитии науки, повышении ее социального статуса. Это воспрепятствует утечке мозгов и будет способствовать развитию научных школ, которыми всегда гордилась наша страна. Академическая структура, которая 300 лет существовала в России со времен Петра Великого, – это та система научной деятельности, которая свойственна нам исторически. Не надо пытаться слепо следовать тем форматам, которые существуют на Западе, они нам чужды и контрпродуктивны. Именно отечественная система организации науки и образования обеспечила те прорывы и выдающиеся достижения в науке и технике, которыми мы по праву гордимся.

Беседовал Леонид Ситник, редакция сайта РАН

Новые научные исследования планет Солнечной системы. Постарайся найти в дополнительной литературе, интернете информацию о новых научных исследованиях планет солнечной системы Информация о новых научных

Сообщение о научном открытии расскажет Вам какие новые научные открытия сделанные в последнее время и что нас ожидает в будущем.

Сообщение о научном открытии

Научные открытия всегда будоражат мир новыми известиями и перспективами. Они являются показателем прогресса общества и конкретного человека. Давайте начнем нашу подборку с того, какие важные научные открытия были сделаны в ХХ веке:

• Открытие рентгеновского излучения
  . Данное научное открытие и сегодня влияет на жизнь человека, ведь без рентгена сложно представить современную медицину.
• Открытие пенициллина
  . На его основе стали изготавливать антибиотики, которые спасли много жизней.
• Волны де Бройля. Их открытие способствовало развитию концепции квантовой механики.
• Открытие новой спирали ДНК в 1953 году Френсисом Криком и Джеймсом Уотсоном.
• Открытие транзисторов.
  Благодаря этому открытию технику стала уменьшаться в размерах.
• Создание радиотелеграфа
  Александром Поповым.
• Открытие искусственной радиоактивности.
• Методика экстракорпорального оплодотворения (ЭКО
  ). Ученые сумели извлечь неповрежденную яйцеклетку из женщины и создать оптимальные условия в пробирке для ее жизни и роста. Также они придумали, как оплодотворить яйцеклетку и вернуть в тело матери.
• Первый полет в космос в 1961 году. Сделал это
• Клонирование
  . Ученые в 1996 году получили первый клон овцы Долли. Так началась новая эпоха в развитии общества.
• Приближение к созданию искусственного интеллекта.
• Изобретение голографии Дэннисом Габором
  в 1947 году. При помощи лазера восстанавливались трехмерные изображения объектов, приближенных к реальным.
• Открытие инсулина
  Фредериком Бантингом в 1922 году. С этого года сахарный диабет можно было лечить.
• Открытие стволовых клеток
  , прародительниц всех клеток в организме человека, которые имеют способность к самообновлению.

Ученые практически каждый день совершают интересные научные открытия разного уровня сложности: кто-то исследует гравитационные волны, кто-то способы заваривания кофе. Мы подготовили для Вас ТОП-5 самых интересных и будоражащих воображение научных сенсаций, которые ожидает человечество. Итак, великие научные открытия будущего, а точнее 2018 года:

• Искусственный интеллект против Альцгеймера
  

В этом году автором первого научного открытия станет… искусственный интеллект последнего поколения. Автором проекта является британская компания DeepMind, а точнее ее подразделение Google. Разработанная программа искусственного интеллекта Zero призвана бороться с глобальными проблемами человечества. Приоритетная его задача — разгадка механизма болезней Паркинсона и Альцгеймера. Также Zero должно избавить от деменции стареющее человечество.

• Охота за инопланетянами
  

Специалисты Массачусетского технологического института разработали космический телескоп TESS, который предназначен для поиска в нашем звездном окружении планет земного типа. В поле его зрения попадают даже экзопланеты на расстоянии 200 световых лет. Ученые предполагают, что с помощью этого аппарата будут открыты 20 000 планет.

• Трансплантация головы
  

Сегодня мир стоит на пороге нового открытия. Еще в прошлом году нейрохирург Серджио Канаверо хотел совершить такой проект. Однако Вы не примите это буквально. Итальянец добился финансирования от Китая и работает над развитием цифровой диагностики, созданием интерфейса «мозг-компьютер», стволовых клеток и генной терапии.

• Знакомство с «Убийцей Земли»
  

Межпланетная станция OSIRIS-Rex в августе 2018 года достигнет астероида Бенну – самого опасного космического объекта для Земли. Цель станции: взять образцы грунта для изучения природы астероида. Вторая цель – отработать методы перехвата астероида, если возникнет угроза столкновения с нашей планетой.

• Персонализированная медицина
  

В 2018 году наступит эпоха персонализированной медицины. Проект «100 000 геномов» был создан с целью проанализировать генетический код нескольких тысяч человек для того, что узнать, какой участок ДНК связан с конкретным заболеванием.

Надеемся, что это сообщение о научных открытиях помогло Вам узнать много нового. И возможно этот список вдохновит Вас стать автором следующих важных открытий, которые выведут человеческое общество на новый уровень развития.

Научные открытия совершаются постоянно. На протяжении года публикуется огромное количество докладов и статей, посвящённых различным темам, и оформляются тысячи патентов на новые изобретения. Среди всего этого можно найти поистине невероятные достижения. В данной статье представлено десять самых интересных научных открытий, которые были сделаны в первой половине 2016 года.

1. Небольшая генетическая мутация, произошедшая 800 миллионов лет назад, привела к возникновению многоклеточных форм жизни

Согласно результатам исследований, древняя молекула, GK-PID, стала причиной того, что одноклеточные организмы начали эволюционировать в многоклеточные организмы примерно 800 миллионов лет назад. Было установлено, что молекула GK-PID выступала в роли «молекулярного карабина»: она собирала хромосомы вместе и закрепляла их на внутренней стенке клеточной мембраны, когда происходило деление. 74,207,281 — 1″ — единственный практический способ записать его на бумаге.

3. В солнечной системе была обнаружена девятая планета

Ещё до открытия Плутона в ХХ веке учёные выдвинули предположение о том, что за пределами орбиты Нептуна находится девятая планета, Планета Х. Это допущение было обусловлено гравитационной кластеризацией, которая могла быть вызвана только массивным объектом. В 2016 году исследователи из Калифорнийского технологического института представили доказательства того, что девятая планета — с орбитальным периодом 15 000 лет — действительно существует.

По словам астрономов, сделавших данное открытие, существует «всего лишь 0,007%-ная вероятность (1:15 000) того, что кластеризация является совпадением». На данный момент существование девятой планеты остаётся гипотетическим, однако астрономы вычислили, что её орбита является огромной. Если Планета Х действительно существует, то она приблизительно в 2-15 раз весит больше Земли и находится от Солнца на расстоянии 600-1200 астрономических единиц. Астрономическая единица равна 150 000 000 километров; это означает, что девятая планета удалена от Солнца на 240 000 000 000 километров.

4. Обнаружен практически вечный способ хранения данных

Рано или поздно всё устаревает, и на данный момент не существует способа, который позволил бы хранить данные на одном устройстве в течение действительно длительного периода времени. Или существует? Недавно учёные из Саутгемптонского университета сделали удивительное открытие. Они использовали нано-структурированное стекло для того, чтобы успешно создать процесс записи и извлечения данных. Запоминающее устройство представляет собой небольшой стеклянный диск размером с монету в 25 центов, который способен хранить 360 терабайт данных и не подвержен влиянию высоких температур (до 1000 градусов Цельсия). Средний срок его годности при комнатной температуре составляет приблизительно 13,8 миллиарда лет (примерно столько же времени существует наша Вселенная).

Данные записываются на устройство при помощи сверхбыстрого лазера посредством коротких, интенсивных световых импульсов. Каждый файл представляет собой три слоя наноструктурных точек, которые находятся друг от друга на расстоянии всего 5 микрометров. Считывание данных выполняется в пяти измерениях благодаря трёхмерному расположению наноструктурных точек, а также их размеру и направленности.

5. Слепоглазковые рыбы, которые способны «ходить по стенам», проявляют черты сходства с четвероногими позвоночными

За последние 170 лет наука выяснила, что позвоночные, обитающие на суше, произошли от рыб, которые плавали в морях древней Земли. Однако исследователи из Института технологий Нью-Джерси обнаружили, что тайваньские слепоглазковые рыбы, которые способны «ходить по стенам», имеют те же анатомические особенности, что и земноводные или рептилии.

Это очень важное открытие с точки зрения эволюционной адаптации, поскольку оно может помочь учёным лучше понять, каким образом доисторические рыбы эволюционировали в наземных четвероногих. Разница между слепоглазковыми и другими видами рыб, которые способны передвигаться по суше, заключается в их походке, которая обеспечивает при подъёме «поддержку тазового пояса».

6. Частная компания «SpaceX» осуществила успешное вертикальное приземление ракеты

В комиксах и мультфильмах Вы обычно видите, что ракеты приземляются на планеты и Луну вертикальным образом, однако в реальности сделать это крайне сложно. Правительственные учреждения вроде НАСА и Европейского космического агентства разрабатывают ракеты, которые либо падают в океан, откуда их потом достают (дорогое удовольствие), либо целенаправленно сгорают в атмосфере. Существование возможности вертикально посадить ракету позволило бы сэкономить невероятное количество денег.

8 апреля 2016 года частная компания «SpaceX» осуществила успешное вертикальное приземление ракеты; ей удалось это сделать на автономном беспилотном корабле-космопорте (англ. autonomous spaceport drone ship). Это невероятное достижение позволит сэкономить деньги, а также время между запусками.

Для генерального директора компании «SpaceX», Элона Маска, данная цель оставалась приоритетной в течение многих лет. Несмотря на то, что достижение принадлежит частному предприятию, технология вертикального приземления станет доступна и правительственным учреждениям вроде НАСА, чтобы они смогли продвинуться дальше в освоении космоса.

7. Кибернетический имплантат помог парализованному человеку пошевелить своими пальцами

Мужчина, который был парализован в течение шести лет, смог пошевелить своими пальцами благодаря небольшому чипу, вживленному в его мозг.

Это заслуга исследователей из Университета штата Огайо. Им удалось создать устройство, которое представляет собой небольшой имплантат, связанный с электронным рукавом, надеваемым на руку пациента. Этот рукав использует провода для стимуляции определённых мышц, чтобы вызвать движение пальцев в реальном времени. Благодаря чипу, парализованный мужчина смог даже сыграть в музыкальную игру «Guitar Hero», к превеликому удивлению врачей и учёных, принявших участие в проекте.

8. Стволовые клетки, вживлённые в мозг пациентов, которые перенесли инсульт, позволяют им снова ходить

В ходе клинических испытаний исследователи из Школы медицины при Стэнфордском университете вживили модифицированные стволовые клетки человека прямо в мозг восемнадцати пациентов, перенёсших инсульт. Процедуры прошли успешно, без каких-либо негативных последствий, за исключением слабой головной боли, наблюдавшейся у некоторых пациентов после наркоза. У всех пациентов период восстановления после инсульта проходил довольно быстро и успешно. Более того, пациенты, которые ранее передвигались только на инвалидных креслах, смогли снова свободно ходить.

9. Углекислый газ, закачанный в грунт, способен превращаться в твёрдый камень

Улавливание углерода является важной частью поддержания баланса выбросов CO2 на планете. Когда топливо сгорает, происходит высвобождение углекислого газа в атмосферу. Это является одной из причин глобального изменения климата. Исландские учёные, возможно, обнаружили способ, как сделать так, чтобы углерод не попадал в атмосферу и не усугублял проблему парникового эффекта.

Они закачали CO2 в вулканические породы, ускорив естественный процесс превращения базальта в карбонаты, которые затем становятся известняком. Этот процесс обычно занимает сотни тысяч лет, однако исландским учёным удалось сократить его до двух лет. Углерод, закачанный в грунт, может храниться под землёй или использоваться в качестве строительного материала.

10. У Земли есть вторая Луна

Учёные НАСА обнаружили астероид, который находится на орбите Земли и, следовательно, является вторым постоянным околоземным спутником. На орбите нашей планеты есть множество объектов (космические станции, искусственные спутники и прочее), однако видеть мы можем только одну Луну. Тем не менее, в 2016 году НАСА подтвердило существование 2016 HO3.

Астероид находится далеко от Земли и больше находится под гравитационным воздействием Солнца, нежели нашей планеты, однако он действительно вращается вокруг её орбиты. 2016 HO3 значительно меньше Луны: его диаметр составляет всего 40-100 метров.

По словам Пола Чодаса, менеджера Центра НАСА по изучению околоземных объектов, 2016 HO3, который более ста лет был квазиспутником Земли, через несколько столетий покинет орбиту нашей планеты.

В январе 2016 года ученые объявили, что в Солнечной системе, возможно, есть еще одна планета. Ее ищут многие астрономы, исследования пока приводят к неоднозначным выводам. Тем не менее первооткрыватели Планеты Х уверены в ее существовании. рассказывает о последних результатах работы в этом направлении.

О возможном обнаружении за пределами орбиты Плутона Планеты Х астрономы и Константин Батыгин из Калифорнийского технологического института (США). Девятая планета Солнечной системы, если она существует, примерно в 10 раз тяжелее Земли, а по своим свойствам напоминает Нептун — газовый гигант, самую далекую из известных планет, вращающихся вокруг нашего светила.

По оценкам авторов, период обращения Планеты Х вокруг Солнца — 15 тысяч лет, ее орбита сильно вытянута и наклонена относительно плоскости земной орбиты. Максимальное удаление от Солнца Планеты Х оценивается в 600-1200 астрономических единиц, что выводит ее орбиту за пределы пояса Койпера, в котором располагается Плутон. Происхождение Планеты Х неизвестно, но, как полагают Браун и Батыгин, этот космический объект 4,5 миллиарда лет назад был выбит из протопланетного диска вблизи Солнца.

Эту планету астрономы обнаружили теоретически, анализируя оказываемое ею на другие небесные тела в поясе Койпера гравитационное возмущение — траектории шести крупных транснептуновых объектов (то есть расположенных за орбитой Нептуна) оказались объединены в один кластер (со сходными аргументами перигелия, долготой восходящего узла и наклонением). Вероятность ошибки в своих расчетах Браун и Батыгин изначально оценили в 0,007 процента.

Где именно находится Планета Х — неизвестно, какую часть небесной сферы следует отслеживать телескопам — непонятно. Небесное тело расположено настолько далеко от Солнца, что заметить его излучение современными средствами крайне сложно. А доказательства существования Планеты Х, основанные на оказываемом ею гравитационном влиянии на небесные тела в поясе Койпера, — лишь косвенные.

Видео: caltech / YouTube

В июне 2017 года астрономы из Канады, Великобритании, Тайваня, Словакии, США и Франции результаты поиска Планеты Х с использованием каталога транснептуновых объектов OSSOS (Outer Solar System Origins Survey). Были изучены элементы орбиты восьми транснептуновых объектов, на движение которых Планета Х должна была бы повлиять — объекты сгруппировались бы определенным образом (кластеризовались) по своим наклонениям. Среди восьми объектов четыре рассмотрены впервые, все они удалены от Солнца на расстояние более 250 астрономических единиц. Оказалось, что параметры одного объекта, 2015 GT50, не укладываются в кластеризацию, что заставило усомниться в существовании Планеты Х.

Однако первооткрыватели планеты Х полагают, что 2015 GT50 не противоречит их расчетам. Как отметил Батыгин, численное моделирование динамики Солнечной системы, включающее Планету Х, показывает, что за пределами большой полуоси в 250 астрономических единиц должны существовать два кластера небесных тел, чьи орбиты выровнены Планетой Х: один — стабильный, второй — метастабильный. Хотя объект 2015 GT50 не входит ни в один из этих кластеров, он все равно воспроизводится моделированием.

Батыгин полагает, что может быть несколько таких объектов. Вероятно, с ними связано положение малой полуоси Планеты Х. Астроном подчеркивает, что с момента опубликования данных о Планете Х на ее существование указывают уже не шесть, а 13 транснептуновых объектов, из них к стабильному кластеру относятся 10 небесных тел.

Пока одни астрономы сомневаются в Планете Х, другие находят новые свидетельства в ее пользу. Испанские ученые Карлос и Рауль де ла Фуэнте Маркос исследовали параметры орбит комет и астероидов в поясе Койпера. Обнаруженные аномалии движения объектов (корреляции между долготой восходящего узла и наклонением) легко объясняются, по мнению авторов, присутствием в Солнечной системе массивного тела, большая полуось орбиты которого составляет 300-400 астрономических единиц.

Более того, в Солнечной системе может быть не девять, а десять планет. Недавно астрономы из Аризонского университета (США) существование в поясе Койпера еще одного небесного тела, размерами и массой близкими к Марсу. Расчеты показывают, что гипотетическая десятая планета удалена от светила на расстояние 50 астрономических единиц, а ее орбита наклонена к плоскости эклиптики на восемь градусов. Небесное тело оказывает возмущение на известные объекты из пояса Койпера и, скорее всего, в древности находилось ближе к Солнцу. Специалисты отмечают, что наблюдаемые эффекты не объясняются влиянием Планеты Х, расположенной значительно дальше «второго Марса».

В настоящее время известно около двух тысяч транснептуновых объектов. С вводом новых обсерваторий, в частности LSST (Large Synoptic Survey Telescope) и JWST (James Webb Space Telescope), ученые планируют довести число известных объектов в поясе Койпера и за его пределами до 40 тысяч. Это позволит не только определить точные параметры траекторий транснептуновых объектов и, как следствие, косвенно доказать (или опровергнуть) существование Планеты Х и «второго Марса», но также и напрямую обнаружить их.

Были времена, когда науку было возможно разбить на обширные и довольно понятные дисциплины — астрономию, химию, биологию, физику. Но на сегодняшний день каждая из этих областей становится более специализированной и связанной с остальными дисциплинами, что приводит к возникновению абсолютно новых отраслей науки.

Предлагаем вашему вниманию подборку из одиннадцати новейших направлений науки, активно развивающихся в настоящем времени.

Учёные-Физики уже более века знают о квантовых эффектах, таких как способность квантов, к исчезновению в одном месте и появлению в другом, или же одновременно присутствовать в нескольких местах. Однако поразительные свойства квантовой механики применяются не только в физике, но и в биологии.

Лучшим примером квантовой биологии является фотосинтез: растения, а также некоторые бактерии используют солнечную энергию, для построения необходимых им молекул. Оказывается, что на самом деле фотосинтез опирается на удивительное явление — небольшие энергетические массы «изучают» всевозможные пути для самоприменения, а после «выбирают» эффективнейший из них. Возможно, навигационные способности птиц, мутации ДНК и даже наше с вами обоняние, так или иначе, имеют контакт с квантовыми эффектами. Хотя эта научная область пока довольно умозрительна и оспорима, учёные считают, что перечень однажды взятых из квантовой биологии идей может привести к созданию новых лекарственных препаратов и систем биомимитерики (биомиметрика — является ещё одной новой научной областью, где биологические системы, а также структуры используются непосредственно для создания новейших материалов и устройств).

В одном ряду с экзоокеанографами и экзогеологами, экзометеорологи заинтересованы в изучении природных процессов, которые происходят на других планетах. Сейчас, когда благодаря телескопам высокой мощности стало возможным изучение внутренних процессов на близлежащих планетах и спутниках, экзометеорологи могут вести наблюдения за их атмосферными, а также погодными условиями. Планеты Юпитер и Сатурн со своими огромными масштабами погодных явлений является кандидатом для исследований, так же как и планета Марс с пылевыми бурями отличающимися своей регулярностью.
Экзометеорологи берутся за изучение планет, которые находятся за пределами Солнечной системы. И что очень интересно, ведь именно они могут отыскать в итоге признаки внеземного существования жизни на экзопланетах таким путём, как обнаружением в атмосфере следов органики или повышенного уровня СО 2 (углекислый газ) — признака цивилизации индустриального строя.

Нутригеномика — это наука об изучении сложных взаимосвязей между продуктами питания и экспрессией генома. Учёные этой сферы, стремятся к тому, чтобы понять основную роль генетических вариаций, а также диетических реакций на влияние питательных веществ на человеческий геном.
Продукты питания действительно оказывает большое влияние на человеческое здоровье — и начинается всё в прямом смысле на микроскопическом молекулярном уровне. Данная наука работает над изучением того, как именно человеческий геном влияет на гастрономические предпочтения, и наоборот. Главная цель дисциплины – это создание персонального питания, которое необходимо для того, чтобы наши продукты питания идеально подходили нашему уникальному генетическому набору.

Клиодинамика является дисциплиной сочетающей в себе историческую макросоциологию, клиометрику, моделирование долгосрочных соц. процессов на основе математических методов, а также систематизацию исторических данных и их анализ.
Название науки происходит от имени Клио, греческой вдохновительницы истории и поэзии. Проще говоря, данная наука является попыткой предугадания и описания широких социальных исторических связей, изучением прошлого, а также потенциальным способом предсказывать будущее, например, для прогнозов общественных волнений.

Синтетическая биология — это наука по проектированию и строительству новейших биологических частей, устройств и систем. Также она включает в себя модернизацию существующих на данный момент времени биологических систем для колоссального количества их применений.

Крейг Вентер, один из лучших специалистов в данной области в 2008-м году сделал заявление, что ему удалось воссоздать всю генетическую цепочку бактерии склеиванием её хим. компонентов. Спустя 2 года у его команды получилось создать «синтетическую жизнь» — молекулы цепочки ДНК, созданные с помощью цифрового кода, после напечатанные на специальном 3D-принтере и погружённые в живую бактерию.

В будущем биологи намерены анализировать разнообразные типы генетического кода для создания необходимых организмов специально для внедрения в тела биороботов, для которых станет возможным производить хим. вещества — биотопливо — абсолютно с нуля. Есть также идея создания искусственной бактерии для борьбы с загрязнением окружающей среды или вакцины для лечения опасных заболеваний. Потенциал у данной дисциплины просто колоссальный.

Эта научная область находится на этапе зарождения, но уже на данный момент понятно, что это только вопрос времени — рано или поздно учёным удастся получить наилучшее понимание всей ноосферы человечества (совокупности абсолютно всей известной информации) и того, как информационное распространение влияет практически на все аспекты жизни человека.

Схоже с рекомбинантной ДНК, в которой разнообразные последовательности геномов собираются вместе, для создания чего-то нового, рекомбинантная меметика занимается изучением того, как одни мемы — идеи, которые передаются от человека к человеку — скорректироваются и объединяются с другими мемами — устоявшимися различными комплексами взаимосвязанных мемов. Это может стать очень полезным аспектом в «социально-терапевтических» целях, к примеру, в борьбе с распространением экстремистских идеологий.

Также как и клиодинамика, данная наука изучает социальные явления и тенденции. Основное место в ней занимает использование персональных компьютеров и связанных с ними информационных технологий. Конечно, данная дисциплина получила своё развитие только вместе с появлением компьютеров и распространением интернета.

Особое внимание уделяется колоссальным информационным потокам из нашей повседневности, например, электронным письмам, телефонным звонкам, комментариям в соц. сетях, покупкам по кредитным картам, запросам в поисковых системах и т д. За примеры работ можно взять исследование структуры соц. сетей и распространения информации через них, или же, изучение возникновений интимных отношений в сети интернет.

В основном, экономика не имеет прямых контактов с обычными научными дисциплинами, но всё может измениться из-за тесного взаимодействия абсолютно всех отраслей науки. Данную дисциплину часто ошибочно принимают за поведенческую экономику (изучением человеческого поведения в сфере экономических решений). Когнитивная же экономика — это наука о направлении наших мыслей.

«Когнитивная экономика… обращает своё внимание на то, что на самом деле происходит в голове человека, когда он делает свой выбор. Что собой представляет внутренняя структура принятия решения человеком, что на это влияет, какой информацией в этот момент пользуется наш разум и как она обрабатывается, какие внутренние формы предпочтения у человека и, в итоге, как все эти процессы связаны с поведением?».

Другими словами, свои исследования учёные начинают на низшем, довольно упрощённом уровне, и создают микромодели принципов принятия решений специально для разработки масштабной модели экономического поведения. Очень часто данная научная дисциплина имеет отношения со смежными областями, к примеру, вычислительной экономикой или же когнитивной наукой.

В основном электроника имеет прямую связь с инертными и неорганическими электрическими проводниками и полупроводниками наподобие меди и кремния. Однако новая отрасль электроники пользуется проводящими полимерами и небольшими проводящими молекулами, в основе которых стоит углерод. В органическую электронику входит разработка, синтез и обработка органических и неорганических функциональных материалов вместе с развитием передовых микротехнологий и нанотехнологий.

Честно говоря, это не совсем новая научная отрасль, первые разработки осуществились ещё в 70-х годах 20-го века. Однако совместить все данные воедино, наработанные за время существования данной науки получилось только недавно, отчасти благодаря нанотехнологической революции. За счёт органической электроники в скором времени могут появиться первые органические солнечные батареи, монослои в электронных устройствах с функцией самоорганизации и органические протезы, которые послужат людям заменой повреждённых конечностей: в будущем, так называемые роботы киборги, вполне возможно, будут иметь в своём составе большую степень органики, чем из синтетики.

Если вас одинаково привлекает математика и биология, то данная дисциплина предназначена именно вас. Вычислительная биология – это наука, которая стремится к понимаю биологических процессов посредством математических языков. Всё это в одинаковой степени применяется и для остальных количественных систем, к примеру, физики и информатики. Канадские учёные из Университета Оттавы объясняют, как это стало возможным:

«Вместе с развитием биологического приборостроения и довольно лёгкому доступу к вычислительным мощностям, биологическим наукам приходится управлять всё большим объёмом данных, а скорость приобретаемых знаний при этом только возрастает. Таким образом, понимание данных сейчас требует строго вычислительного подхода. В то же время, с точки зрения физиков и математиков, биология доросла до такого уровня, когда для теоретических моделей биологических механизмов стало возможным экспериментальное проведение. Это и привело к росту вычислительной биологии.»

Ученые, которые работают в этой области, анализируют и измеряют абсолютно всё, от молекул до экосистем.

Постарайся найти в дополнительной литературе, Интернете информацию о новых научных исследованиях планет Солнечной системы. Подготовь сообщение.

Новые космические исследования. Плутон перестал быть планетой.

В научных исследованиях планет Солнечной системы самым ярким событием называют недавний пролёт космической станции мимо Плутона, лишившегося статуса планеты.

Пролетев 14 июля 2015 ода всего в 12 500 км от поверхности этого небесного тела, космический аппарат смог собрать огромное количество разнообразных данных, в том числе о климате и геологии этой карликовой планеты. Сейчас идет фаза активной передачи собранных данных на Землю и постепенно перед нами раскрываются особенности рельефа поверхности Плутона в том его месте, которое называется его сердцем. Уже есть предположения, что под поверхностью небесного тела может находиться океан.

На поверхности Плутона были обнаружены движущиеся льдины и целые горы водяного льда, достигающие высоты 3 км, а также молодая поверхность, практически свободная от кратеров и имеющая форму сердца. Это может указывать на наличие под ее поверхностью океана, который может вызывать повышенную геологическую активность небесного тела.

Последние научные исследования планет Солнечной системы ещё не позволяют точно утверждать или опровергать выдвинутые гипотезы, но учёные надеются, что по мере поступления новой более подробной информации, в этот вопрос удастся внести большую ясность.

Современные исследования солнечной системы. Новые научные исследования планет Солнечной системы Исследование планет гигантов космическими аппаратами

Изучение Планет Солнечной системы

До конца XX века принято было считать, что в Солнечной системе девять планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон. Но в последнее время было открыто множество объектов за орбитой Нептуна, причем некоторые из них похожи на Плутон, а иные даже больше него по размерам. Поэтому в 2006 г. астрономы уточнили классификацию: 8 крупнейших тел — от Меркурия до Нептуна — считаются классическими планетами, а Плутон стал прототипом нового класса объектов — карликовых планет. Ближайшие к Солнцу 4 планеты принято называть планетами земной группы, а следующие 4 массивных газовых тела называют планетами-гигантами. Карликовые планеты в основном населяют область за орбитой Нептуна — пояс Койпера.

Луна

Луна — естественный спутник Земли и самый яркий объект на ночном небе. Формально Луна не планета, но она существенно крупнее всех планет-карликов, большинства спутников планет и не сильно уступает в размере Меркурию. На Луне нет привычной для нас атмосферы, нет рек и озер, растительности и живых организмов. Сила тяжести на Луне в шесть раз меньше, чем на Земле. День и ночь с перепадами температур до 300 градусов длятся по две недели. И тем не менее Луна все больше привлекает землян возможностью использовать ее уникальные условия и ресурсы. Поэтому Луна — наша первая ступень в знакомстве с объектами Солнечной системы.

Луна хорошо исследована как с помощью наземных телескопов, так и благодаря полетам более 50 космических аппаратов и кораблей с космонавтами. Советские автоматические станции «Луна-3» (1959 г.) и «Зонд-3» (1965 г.) впервые сфотографировали восточную и западную части невидимого с Земли полушария Луны. Искусственные спутники Луны исследовали ее гравитационное поле и рельеф. Самоходные аппараты «Луноход-1 и -2» передали на Землю множество снимков и информацию о физико-механических свойствах грунта. Двенадцать американских астронавтов с помощью кораблей «Аполлон» в 1969-1972 гг. побывали на Луне, где проводили исследования поверхности в шести различных местах посадок на видимой стороне, установили там научную аппаратуру и привезли на Землю около 400 кг лунных пород. Зонды «Луна-16, -20 и -24» в автоматическом режиме выполнили бурение и доставили лунный грунт на Землю. Космические аппараты нового поколения «Клементина» (1994 г.), «Лунар Проспектор» (1998-99 гг.) и «Смарт-1» (2003-06 гг.) получили более точные сведения о рельефе и гравитационном поле Луны, а также обнаружили на поверхности залежи водородосодержащих материалов, возможно, водяного льда. В частности, повышенная концентрация этих материалов обнаружена в постоянно затененных понижениях около полюсов.

Китайский аппарат «Чаньэ-1», запущенный 24 октября 2007 года, выполнил фотографирование лунной поверхности и сбор данных для составления цифровой модели ее рельефа. 1 марта 2009 года аппарат был сброшен на поверхность Луны. 8 ноября 2008 г. на селеноцентрическую орбиту был выведен индийский аппарат «Чандрайян 1». 14 ноября от него отделился зонд, совершивший жесткую посадку в районе южного полюса Луны. Аппарат работал в течение 312 дней и передавал данные о распределении химических элементов по поверхности и о высотах рельефа. Японская АМС «Кагуя» и два дополнительных микроспутника «Окина» и «Оюна», работавшие в 2007-2009 гг., выполнили научную программу исследований Луны и передали данные о высотах рельефа и распределении силы тяжести на ее поверхности с высокой точностью.

Новым важным этапом в исследовании Луны стал запуск 18 июня 2009 года двух американских АМС «Lunar Reconnaissance Orbiter» (Лунный орбитальный разведчик) и «LCROSS» (спутник по наблюдению и детектированию лунных кратеров). 9 октября 2009 г. АМС «LCROSS» была направлена в кратер Кабео. На дно кратера сначала упала отработавшая ступень ракеты «Атлас-V» массой 2,2 т. Примерно через четыре минуты туда же упала АМС «LCROSS» (массой 891 кг), которая перед падением промчалась сквозь поднятое ступенью облако пыли, успев сделать необходимые исследования до момента гибели аппарата. Американские исследователи считают, что им всё-таки удалось найти некоторое количество воды в облаке лунной пыли. «Лунный орбитальный разведчик» продолжает исследовать Луну с полярной окололунной орбиты. На борту космического аппарата установлен российский прибор ЛЕНД (лунный исследовательский нейтронный детектор), предназначенный для поиска замёрзшей воды. В районе Южного полюса им обнаружено большое количество водорода, который может быть признаком наличия там воды в связанном состоянии.

В недалёком будущем начнётся освоение Луны. Уже в наши дни детально разрабатываются проекты создания на её поверхности постоянно действующей обитаемой базы. Длительное или постоянное присутствие на Луне сменных экипажей такой базы позволит решать более сложные научные и прикладные задачи.

Движется Луна под воздействием тяготения, в основном, двух небесных тел — Земли и Солнца на среднем расстоянии 384 400 км от Земли. В апогее это расстояние увеличивается до 405 500 км, в перигее уменьшается до 363 300 км. Период обращения Луны вокруг Земли по отношению к далеким звездам составляет около 27,3 суток (сидерический месяц), но поскольку вместе с Землей Луна обращается вокруг Солнца, ее положение относительно линии Солнце-Земля повторяется через несколько больший промежуток времени — около 29,5 суток (синодический месяц). За этот период проходит полная смена лунных фаз: от новолуния к первой четверти, затем к полнолунию, к последней четверти и вновь к новолунию. Вращение Луны вокруг оси происходит с постоянной угловой скоростью в том же направлении, в котором она обращается вокруг Земли, и с тем же периодом 27,3 суток. Именно поэтому с Земли мы видим только одно полушарие Луны, которое так и называем — видимое; а другое полушарие всегда скрыто от наших глаз. Это не видимое с Земли полушарие называют обратной стороной Луны. Фигура, образованная физической поверхностью Луны, очень близка к правильной сфере со средним радиусом 1737,5 км. Площадь поверхности лунного шара составляет около 38 млн. км 2 , что составляет лишь 7,4% площади земной поверхности, или около четверти площади земных материков. Соотношение масс Луны и Земли составляет 1:81,3. Средняя плотность Луны (3,34 г/см 3) значительно меньше средней плотности Земли (5,52 г/см 3). Сила тяжести на Луне в шесть раз меньше, чем на Земле. В летний полдень близ экватора поверхность разогревается до +130° С, в отдельных местах и выше; а ночью температура падает до -170 °С. Быстрое остывание поверхности наблюдается и во время лунных затмений. На Луне выделяют области двух типов: светлые — материковые, занимающие 83% всей поверхности (включая обратную сторону), и темные области, названные морями. Такое деление возникло еще в середине XVII века, когда предполагалось, что на Луне действительно имеется вода. По минералогическому составу и содержанию отдельных химических элементов лунные породы на темных участках поверхности (морях) очень близки к земным породам типа базальтов, а на светлых участках (материках) — к анортозитам.

В вопросе о происхождении Луны пока нет полной ясности. Особенности химического состава лунных пород позволяют предположить, что Луна и Земля образовались в одной и той же области Солнечной системы. Но разница в их составе и внутреннем строении заставляет думать, что оба эти тела не были в прошлом единым целым. Большинство крупных кратеров и огромные впадины (многокольцевые бассейны) появились на поверхности лунного шара в период сильной бомбардировки поверхности. Около 3,5 млрд. лет назад в результате внутреннего разогрева из недр Луны излились на поверхность базальтовые лавы, заполнившие низины и круглые впадины. Так образовались лунные моря. На обратной стороне из-за более толстой коры излияний было значительно меньше. На видимом полушарии моря занимают 30% поверхности, а на обратном — лишь 3%. Таким образом, эволюция лунной поверхности в основном завершилась около 3 млрд. лет назад. Метеоритная бомбардировка продолжалась, но уже с меньшей интенсивностью. В результате длительной переработки поверхности образовался верхний рыхлый слой пород Луны — реголит, толщиной в несколько метров.

Ближайшая к Солнцу планета названа в честь античного бога Гермеса (у римлян Меркурий) — посланника богов и бога зари. Меркурий находится на среднем расстоянии 58 млн. км или 0.39 а.е. от Солнца. Двигаясь по сильно вытянутой орбите, он в перигелии приближается к Солнцу на расстояние 0,31 а.е., а в максимальном удалении находится на расстоянии 0,47 а.е., совершая полный оборот за 88 земных суток. В 1965 г. методами радиолокации с Земли было установлено, что период вращения этой планеты составляет 58.6 суток, то есть за 2/3 своего года он завершает полный оборот вокруг своей оси. Сложение осевого и орбитального движений приводит к тому, что, находясь на линии Солнце — Земля, Меркурий всегда повернут одной и той же стороной к нам. Солнечные сутки (промежуток времени между верхними или нижними кульминациями Солнца) продолжаются на планете 176 земных суток.

В конце ХIХ века астрономы пытались зарисовать темные и светлые детали, наблюдаемые на поверхности Меркурия. Наиболее известны работы Скиапарелли (1881-1889 гг.) и американского астронома Персиваля Ловелла (1896-1897 гг.). Интересно, что астроном Т. Дж. Си в 1901 г. даже объявил о том, что он видел кратеры на Меркурии. Мало кто поверил в это, однако впоследствии 625-километровый кратер (Бетховен) оказался в месте, отмеченном Си. Французский астроном Эжен Антониади составил в 1934 г. карту «видимого полушария» Меркурия, поскольку тогда считалось, что всегда освещено лишь одно его полушарие. Отдельным деталям на этой карте Антониади дал названия, которые частично используются и на современных картах.

Составить действительно надежные карты планеты и увидеть мелкие детали рельефа поверхности впервые удалось благодаря американскому космическому зонду «Маринер-10», запущенному в 1973 г. Он трижды сближался с Меркурием и передавал на Землю телевизионные изображения различных участков его поверхности. В общей сложности было снято 45% поверхности планеты, в основном — западное полушарие. Как оказалось, вся его поверхность покрыта множеством кратеров разных размеров. Удалось уточнить значение радиуса планеты (2439 км) и её массы. Датчики температуры позволили установить, что в течение дня температура поверхности планеты поднимается до 510° С, а ночью опускается до -210° С. Напряжённость его магнитного поля составляет около 1% от напряжённости земного магнитного поля. Более 3 тыс. фотографий, полученных при третьем подлете, имели разрешение до 50 м.

Ускорение свободного падения на Меркурии составляет 3,68 м/с 2 . Космонавт на этой планете будет весить почти в три раза меньше, чем на Земле. Поскольку выяснилось, что средняя плотность Меркурия почти такая же, как и у Земли, предполагается существование у Меркурия железного ядра, занимающего примерно половину объема планеты, над которым расположена мантия и силикатная оболочка. Меркурий получает в 6 раз больше солнечного света на единицу площади, чем Земля. Причем большая часть солнечной энергии поглощается, поскольку поверхность планеты темная, отражающая лишь 12-18 процентов падающего света. Поверхностный слой планеты (реголит) сильно измельчен и служит прекрасной теплоизоляцией, так что на глубине нескольких десятков сантиметров от поверхности температура постоянная — около 350 градусов К. У Меркурия обнаружена чрезвычайно разреженная гелиевая атмосфера, создаваемая «солнечным ветром», который обдувает планету. Давление такой атмосферы у поверхности в 500 млрд. раз меньше, чем у поверхности Земли. Кроме гелия, выявлено ничтожное количество водорода, следы аргона и неона.

Американская АМС «Мессенджер» (Мessenger — от англ. Курьер), запущенная 3 августа 2004 г., совершила первый пролет около Меркурия 14 января 2008 г. на расстоянии 200 км от поверхности планеты. Она сфотографировала восточную половину ранее не заснятого полушария планеты. Исследования Меркурия проведены в два этапа: сначала обзорные с пролетной траектории полета при двух встречах с планетой (2008 г.), а затем (30 сентября 2009 г.) — детальные. Выполнена съемка всей поверхности планеты в различных диапазонах спектра и получены цветные изображения местности, определены химический и минералогический состав пород, измерено содержание летучих элементов в приповерхностном слое грунта. Лазерный высотомер выполнил измерения высот рельефа поверхности Меркурия. Оказалось, что перепад высот рельефа на этой планете менее 7 км. При четвертом сближении, 18 марта 2011 г. , АМС «Мессенджер» должна выйти на орбиту искусственного спутника Меркурия.

Согласно решению Международного астрономического союза, кратеры на Меркурии называют в честь деятелей : писателей, поэтов, художников, скульпторов, композиторов. Например, крупнейшие кратеры диаметром от 300 до 600 км получили названия Бетховен, Толстой, Достоевский , Шекспир и другие. Есть и исключения из этого правила — один кратер диаметром 60 км с лучевой системой назван в честь известного астронома Койпера, а другой кратер диаметром 1,5 км вблизи экватора, принятый за начало отсчета долгот на Меркурии, назван Хун Каль, что на языке древних майя означает «двадцать». Через этот кратер условились проводить меридиан, с долготой 20°.

Равнинам даны названия планеты Меркурий на разных языках, например, равнина Собкоу или равнина Один. Есть две равнины, названные по их местоположению: Северная равнина и равнина Жары, находящаяся в области максимальных температур на 180° долготы. Окаймляющие эту равнину горы назвали горами Жары. Отличительной особенностью рельефа Меркурия являются протяженные уступы, получившие имена морских исследовательских судов. Долины названы по названиям радиоастрономических обсерваторий. Две гряды носят названия Антониади и Скиапарелли, в честь астрономов, составивших первые карты этой планеты.

Венера — ближайшая к Земле планета, она находится ближе нас к Солнцу и потому освещается им ярче; наконец, она очень хорошо отражает солнечный свет. Дело в том, что поверхность Венеры укрыта под мощным чехлом атмосферы, полностью скрывающей от нашего взора поверхность планеты. В видимом диапазоне ее нельзя рассмотреть даже с орбиты искусственного спутника Венеры, и, тем не менее, мы имеем «изображения» поверхности, которые были получены методом радиолокации.

Вторая от Солнца планета названа в честь античной богини любви и красоты Афродиты (у римлян — Венера). Средний радиус Венеры 6051,8 км, а масса составляет 81% массы Земли. Венера обращается вокруг Солнца в ту же сторону, что и другие планеты, совершая полный оборот за 225 суток. Период ее вращения вокруг оси (243 суток) удалось определить лишь в начале 1960-х годов, когда для измерения скоростей вращения планет стали применять методы радиолокации. Таким образом, суточное вращение Венеры самое медленное среди всех планет. К тому же, оно происходит в обратном направлении: в отличие от большинства планет, у которых направления обращения по орбите и вращения вокруг оси совпадают, Венера вращается вокруг оси в сторону, противоположную орбитальному движению. Если посмотреть формально, то это не уникальное свойство Венеры. Например, Уран и Плутон тоже вращаются в обратном направлении. Но они вращаются практически «лежа на боку», а ось Венеры почти перпендикулярна орбитальной плоскости, так что она единственная «действительно» вращается в обратном направлении. Именно поэтому солнечные сутки на Венере короче времени ее оборота вокруг оси и составляют 117 земных суток (у других планет солнечные сутки длиннее периода вращения). А год на Венере лишь вдвое продолжительнее солнечных суток.

Атмосфера Венеры состоит на 96,5% из углекислого газа и почти на 3,5% из азота. Другие газы — водяной пар, кислород, окись и двуокись серы, аргон, неон, гелий и криптон — в сумме составляют менее 0,1%. Но следует иметь в виду, что венерианская атмосфера примерно в 100 раз массивнее нашей, так что азота там, например, в пять раз больше по массе, чем в атмосфере Земле.

Туманная дымка в атмосфере Венеры простирается вверх до высоты 48-49 км. Далее до высоты 70 км идет облачный слой, содержащий капельки концентрированной серной кислоты, а в самых верхних слоях также присутствуют соляная и плавиковая кислоты. Облака Венеры отражают 77% падающего на них солнечного света. На вершине самых высоких гор Венеры — гор Максвелла (высота около 11 км) — давление атмосферы составляет 45 бар, а на дне каньона Дианы — 119 бар. Как известно, давление земной атмосферы у поверхности планеты всего лишь 1 бар. Мощная атмосфера Венеры, состоящая из углекислого газа, поглощает и частично пропускает к поверхности около 23% солнечного излучения. Это излучение нагревает поверхность планеты, однако тепловое инфракрасное излучение поверхности проходит сквозь атмосферу обратно в космос с большим трудом. И лишь когда поверхность нагревается примерно до 460-470 °C, уходящий поток энергии оказывается равным приходящему к поверхности. Именно по причине этого парникового эффекта у поверхности Венеры сохраняется высокая температура независимо от широты местности. Но в горах, над которыми толщина атмосферы меньше, температура ниже на несколько десятков градусов. Венеру исследовали более 20 космических аппаратов: «Венеры», «Маринеры», «Пионер-Венеры», «Веги» и «Магеллан». В 2006 году на орбите вокруг нее работал зонд «Венера-Экспресс». Увидеть глобальные особенности рельефа поверхности Венеры ученые смогли благодаря радиолокационному зондированию с борта орбитальных аппаратов «Пионер-Венера» (1978 г.), «Венера-15 и -16» (1983-84 гг.) и «Магеллан»(1990-94 гг.). Наземная радиолокация позволяет «увидеть» только 25% поверхности, причем с гораздо меньшим разрешением деталей, чем способны космические аппараты. Например, «Магеллан» получил изображения всей поверхности с разрешением в 300 м. Оказалось, что большая часть поверхности Венеры занята холмистыми равнинами.

На долю возвышенностей приходится лишь 8% поверхности. Все заметные детали рельефа получили свои имена. На первых наземных радиолокационных изображениях отдельных участков поверхности Венеры исследователи использовали различные названия, из которых сейчас на картах остались — горы Максвелла (название отражает роль радиофизики в исследованиях Венеры), области Альфа и Бета (две наиболее яркие в радиолокационных изображениях детали рельефа Венеры названы по первым буквам греческого алфавита). Но эти названия являются исключениями из правил наименований, принятых Международным астрономическим союзом: астрономы решили называть детали рельефа поверхности Венеры женскими именами. Крупные возвышенные области получили названия: Земля Афродиты, Земля Иштар (в честь ассирийской богини любви и красоты) и Земля Лады (славянская богиня любви и красоты). Крупные кратеры названы в честь выдающихся женщин всех времен и народов, а небольшие кратеры носят личные женские имена. На картах Венеры можно встретить такие названия как Клеопатра (последняя царица Египта), Дашкова (директор Петербургской академии наук), Ахматова (русская поэтесса) и другие известные имена. Из русских имен встречаются Антонина, Галина, Зина, Зоя, Лена, Маша, Татьяна и другие.

Четвертая от Солнца планета, названная именем бога войны Марса, удалена от светила в 1,5 раза дальше Земли. Один оборот по орбите занимает у Марса 687 земных суток. Орбита Марса обладает заметным эксцентриситетом (0,09), поэтому его расстояние от Солнца меняется от 207 млн. км в перигелии до 250 млн. км в афелии. Орбиты Марса и Земли лежат почти в одной плоскости: угол между ними всего 2°. Через каждые 780 дней Земля и Марс оказываются на минимальном расстоянии друг от друга, которое может составлять от 56 до 101 млн. км. Такие сближения планет называют противостояниями. Если в этот момент расстояние между планетами менее 60 млн. км, то противостояние называют великим. Великие противостояния происходят через каждые 15-17 лет.

Экваториальный радиус Марса 3394 км, на 20 км больше полярного. По массе Марс в десять раз меньше Земли, а по площади поверхности он меньше в 3,5 раза. Период осевого вращения Марса был определен путем наземных телескопических наблюдений за контрастными деталями поверхности: он составляет 24 часа 39 минут и 36 секунд. Ось вращения Марса отклонена на угол 25,2° от перпендикуляра к плоскости орбиты. Поэтому на Марсе также наблюдается смена времен года, но длительность сезонов почти вдвое больше, чем на Земле. Из-за вытянутости орбиты сезоны в северном и южном полушариях имеют разную продолжительность: лето в северном полушарии длится 177 марсианских суток, а в южном оно на 21 сутки короче, но при этом теплее, чем лето в северном полушарии.

Из-за большей отдаленности от Солнца Марс получает лишь 43% той энергии, которая попадает на ту же площадь земной поверхности. Среднегодовая температура на поверхности Марса около -60 °С. Максимальное значение температуры там не превышает нескольких градусов выше нуля, а минимальное зарегистрировано на северной полярной шапке и составляет -138 °С. В течение суток температура поверхности существенно изменяется. Например, в южном полушарии на широте 50° характерное значение температуры в середине осени меняется от -18 °С в полдень до -63 °С ночью. Однако уже на глубине 25 см под поверхностью температура практически постоянная (около -60 °С) независимо от времени суток и сезона. Большие изменения температуры на поверхности объясняются тем, что атмосфера Марса очень разрежена, и ночью поверхность быстро остывает, а днем быстро нагревается Солнцем. Атмосфера Марса состоит на 95% из углекислого газа. Другие ее составляющие: 2,5% азота, 1,6% аргона, менее 0,4% кислорода. Среднее давление атмосферы у поверхности 6,1 мбар, т. е. в 160 раз меньше давления земного воздуха на уровне моря (1 бар). В самых глубоких впадинах на Марсе оно может достигать 12 мбар. Атмосфера планеты сухая, в ней практически нет водяных паров.

Полярные шапки Марса многослойны. Нижний, основной слой толщиной несколько километров образован обычным водяным льдом, смешанным с пылью; этот слой сохраняется и в летний период, образуя постоянные шапки. А наблюдаемые сезонные изменения полярных шапок происходят за счет верхнего слоя толщиной менее 1 метра, состоящего из твердой углекислоты, так называемого « сухого льда». Покрытая этим слоем площадь быстро растет в зимний период, достигая параллели 50°, а иногда и переходя этот рубеж. Весной с повышением температуры верхний слой испаряется, и остается лишь постоянная шапка. «Волна потемнения» участков поверхности, наблюдаемая со сменой сезонов, объясняется изменением направления ветров, постоянно дующих в направлении от одного полюса к другому. Ветер уносит верхний слой сыпучего материала — светлую пыль, обнажая участки более темных пород. В периоды, когда Марс проходит перигелий, нагрев поверхности и атмосферы усиливается, и нарушается равновесие марсианской среды. Скорость ветра возрастает до 70 км/час, начинаются вихри и бури. Иногда более миллиарда тонн пыли поднимается и удерживается во взвешенном состоянии, при этом резко меняется климатическая обстановка на всем марсианском шаре. Продолжительность пылевых бурь может достигать 50 — 100 суток. Исследования Марса космическими аппаратами начались в 1962 г. запуском зонда «Марс- 1». Первые снимки участков поверхности Марса передал «Маринер-4» в 1965 г., а затем «Маринер-6 и -7» в 1969 г. Мягкую посадку удалось совершить спускаемому аппарату «Марса-3». По снимкам «Маринера-9» (1971 г.) были составлены подробные карты планеты. Он передал на Землю 7329 снимков Марса с разрешением до 100 м, а также фотографии его спутников — Фобоса и Деймоса. Целая флотилия из четырёх космических аппаратов «Марс-4, -5, -6, -7», запущенных в 1973 г., достигла окрестностей Марса в начале 1974 г. Из-за неисправности бортовой системы торможения «Марс-4» прошёл на расстоянии около 2200 км от поверхности планеты, выполнив только её фотографирование. «Марс-5» проводил дистанционные исследования поверхности и атмосферы с орбиты искусственного спутника. Спускаемый аппарат «Марса-6» совершил мягкую посадку в южном полушарии. На Землю переданы данные о химическом составе, давлении и температуре атмосферы. «Марс-7» прошёл на расстоянии 1300 км от поверхности, не выполнив своей программы.

Самыми результативными были полёты двух американских «Викингов», запущенных в 1975 г. На борту аппаратов находились телекамеры, инфракрасные спектрометры для регистрации водяных паров в атмосфере и радиометры для получения температурных данных. Посадочный блок «Викинга-1» совершил мягкую посадку на Равнине Хриса 20 июля 1976 г., а «Викинга-2» — на Равнине Утопия 3 сентября 1976 г. В местах посадок были проведены уникальные эксперименты с целью обнаружить признаки жизни в марсианском грунте. Специальное устройство захватывало образец грунта и помещало его в один из контейнеров, содержавших запас воды или питательных веществ. Поскольку любые живые организмы меняют среду своего обитания, приборы должны были это зафиксировать. Хотя некоторые изменения среды в плотно закрытом контейнере наблюдались, к таким же результатам могло привести наличие сильного окислителя в грунте. Вот почему учёные не смогли уверенно отнести эти изменения за счёт деятельности бактерий. С орбитальных станций было выполнено детальное фотографирование поверхности Марса и его спутников. На основе полученных данных составлены подробные карты поверхности планеты, геологические, тепловые и другие специальные карты.

В задачу советских станций «Фобос-1, -2», запущенных после 13-летнего перерыва, входило исследование Марса и его спутника Фобоса. В результате неверной команды с Земли «Фобос-1» потерял ориентацию, и связь с ним не удалось восстановить. «Фобос-2» вышел на орбиту искусственного спутника Марса в январе 1989 г. Дистанционными методами получены данные об изменении температуры на поверхности Марса и новые сведения о свойствах пород, слагающих Фобос. Получено 38 изображений с разрешением до 40 м, измерена температура его поверхности, составляющая в наиболее горячих точках 30 °С. К сожалению, осуществить основную программу по исследованию Фобоса не удалось. Связь с аппаратом была потеряна 27 марта 1989 г. На этом не закончилась серия неудач. Американский космический аппарат «Марс-Обсервер», запущенный в 1992 г., также не выполнил своей задачи. Связь с ним была потеряна 21 августа 1993 г. Не удалось вывести на траекторию полёта к Марсу и российскую станцию «Марс-96».

Одним из самых успешных проектов НАСА является станция «Марс глобал Сервейер», запущенная 7 ноября 1996 года для детального картографирования поверхности Марса. Аппарат выполняет также роль телекоммуникационного спутника для роверов «Спирит» и «Оппортьюнити», доставленных в 2003 г. и продолжающих работать до сих пор. В июле 1997 г. «Марс-Пасфайндер» доставил на планету первый автоматический марсоход «Соджернер» весом менее 11 кг, который успешно исследовал химический состав поверхности и метеорологические условия. Связь с Землей марсоход поддерживал через посадочный модуль . Автоматическая межпланетная станция НАСА «Марсианский разведывательный спутник» начал свою работу на орбите в марте 2006 г. С помощью камеры высокого разрешения на поверхности Марса можно было различать детали размером 30 см. «Марс Одиссей», «Марс — экспресс» и «Марс разведывательный спутник» продолжают исследования с орбиты. Аппарат «Феникс» работал в приполярной области с 25 мая по 2 ноября 2008 года. Им впервые произведено бурение поверхности и обнаружен лед. «Феникс» доставил на планету цифровую библиотеку научной фантастики. Разрабатываются программы полёта на Марс астронавтов. Такая экспедиция займёт более двух лет, поскольку, чтобы вернуться, им придётся ждать удобного взаимного расположения Земли и Марса.

На современных картах Марса, наряду с наименованиями, присвоенными формам рельефа, которые выявлены по космическим снимкам, используются также старые географические и мифологические названия, предложенные Скиапарелли. Самая крупная возвышенная область, поперечником около 6000 км и высотой до 9 км получила название Фарсида (так на древних картах назывался Иран), а огромная кольцевая депрессия на юге диаметром более 2000 км названа Элладой (Греция). Густо покрытые кратерами участки поверхности получили название земель: Земля Прометея, Земля Ноя, и другие. Долинам даются названия планеты Марс из языков разных народов. Крупные кратеры названы в честь ученых, а небольшие кратеры носят названия населенных пунктов Земли. Четыре гигантских потухших вулкана возвышаются над окружающей местностью на высоту до 26 м. Самый крупный из них — гора Олимп, расположенный на западной окраине гор арсида, имеет основание диаметром 600 км и кальдеру (кратер) на вершине поперечником 60 км. Три вулкана — гора Аскрийская, гора Павлина и гора Арсия — расположены на одной прямой на вершине гор Фарсида. Сами вулканы возвышаются над Фарсидой еще на 17 км. Помимо указанных четырех, на Марсе найдено более 70 потухших вулканов, но они гораздо меньше по занимаемой площади и по высоте.

К югу от экватора находится гигантская долина глубиной до 6 км и протяженностью более 4000 км. Ее назвали Долиной Маринера. Выявлено также множество долин меньших размеров, а также борозд и трещин, свидетельствующих о том, что в древности на Марсе была вода и, следовательно, атмосфера была более плотной. Под поверхностью Марса в отдельных областях должен находиться слой вечной мерзлоты, толщиной несколько километров. В таких районах на поверхности у кратеров видны необычные для планет земной группы застывшие потоки, по которым можно судить о наличии подповерхностного льда.

За исключением равнин, поверхность Марса сильно кратерирована. Кратеры, как правило, выглядят более разрушенными, чем на Меркурии и Луне. Следы ветровой эрозии можно видеть повсюду.

Спутники Марса были открыты во время великого противостояния 1877 г. американским астрономом А. Холлом. Их назвали Фобос (в переводе с греческого Страх) и Деймос (Ужас), поскольку в античных мифах бога войны всегда сопровождали его дети — Страх и Ужас. Спутники очень малы по размеру и имеют неправильную форму. Большая полуось Фобоса составляет 13,5 км, а малая 9,4 км; у Деймоса, соответственно, 7,5 и 5,5 км. Зонд «Маринер-7» сфотографировал Фобос на фоне Марса в 1969 г., а «Маринер-9» передал множество снимков обоих спутников, на которых видно, что их поверхности неровные, обильно покрытые кратерами. Несколько близких подлетов к спутникам совершили зонды «Викинг» и «Фобос-2». На лучших фотографиях Фобоса видны детали рельефа размером до 5 метров.

Орбиты спутников круговые. Фобос обращается вокруг Марса на расстоянии 6000 км от поверхности с периодом 7 час 39 мин. Деймос удален от поверхности планеты на 20 тыс. км, а период его обращения составляет 30 час 18 мин. Периоды вращения спутников вокруг оси совпадают с периодами их обращения вокруг Марса. Большие оси фигур спутников всегда направлены к центру планеты. Фобос восходит на западе и заходит на востоке по 3 раза за марсианские сутки. Средняя плотность Фобоса менее 2 г/см 3 , а ускорение свободного падения на его поверхности составляет 0,5 см/с 2 . Человек весил бы на Фобосе всего несколько десятков граммов и мог бы, бросив камень рукой, заставить его навсегда улететь в космос (скорость отрыва на поверхности Фобоса около 13 м/с). Самый большой кратер на Фобосе имеет диаметр 8 км, сопоставимый с наименьшим поперечником самого спутника. На Деймосе крупнейшая впадина имеет диаметр 2 км. Небольшими кратерами поверхности спутников усеяны примерно также как и Луна. При общем сходстве, обилии мелко раздробленного материала, покрывающего поверхности спутников, Фобос выглядит более «ободранным», а Деймос имеет более сглаженную, засыпанную пылью поверхность. На Фобосе обнаружены загадочные борозды, пересекающие почти весь спутник. Борозды имеют ширину 100-200 м и тянутся на десятки километров. Глубина их от 20 до 90 метров. Есть несколько о происхождении этих борозд, но пока нет достаточно убедительного объяснения, как впрочем и объяснения происхождения самих спутников. Скорее всего, это захваченные Марсом астероиды.

Юпитер не зря называют «царем планет». Это самая крупная планета в Солнечной системе, превосходящая Землю в 11,2 раза по диаметру и в 318 раз по массе. Юпитер имеет низкую среднюю плотность (1,33 г/см 3), поскольку почти целиком состоит из водорода и гелия. Он находится на среднем расстоянии 779 млн. км от Солнца и затрачивает на один оборот по орбите около 12 лет. Несмотря на гигантские размеры, эта планета вращается очень быстро — быстрее Земли или Марса. Самое удивительное, что твердой поверхности в общепринятом смысле у Юпитера нет — это газовый гигант. Юпитер возглавляет группу планет-гигантов. Названный в честь верховного бога античной мифологии (у древних греков — Зевс, у римлян — Юпитер), он находится впятеро дальше от Солнца, чем Земля. Из-за быстрого вращения Юпитер сильно сплюснут: его экваториальный радиус (71 492 км) на 7% больше полярного, что легко заметить при наблюдении в телескоп. Сила тяжести на экваторе планеты в 2,6 раза больше, чем на Земле. Экватор Юпитера наклонен всего на 3° к его орбите, поэтому на планете не бывает смены времен года. Наклон орбиты к плоскости эклиптики еще меньше — всего 1°. Каждые 399 суток повторяются противостояния Земли и Юпитера.

Водород и гелий — основные составляющие этой планеты: по объему соотношения этих газов составляют 89% водорода и 11% гелия, а по массе 80% и 20% соответственно. Вся видимая поверхность Юпитера — это плотные облака, образующие систему темных поясов и светлых зон к северу и югу от экватора до параллелей 40° северной и южной широты. Облака образуют слои коричневатых, красных и голубоватых оттенков. Периоды вращения этих облачных слоев оказались не одинаковыми: чем ближе они к экватору, тем с более коротким периодом вращаются. Так, вблизи экватора они завершают оборот вокруг оси планеты за 9 час 50 мин, а на средних широтах — за 9 час 55 мин. Пояса и зоны — это области нисходящих и восходящих потоков в атмосфере. Атмосферные течения, параллельные экватору, поддерживаются благодаря потокам тепла из глубины планеты, а также быстрому вращению Юпитера и энергии Солнца. Видимая поверхность зон расположена примерно на 20 км выше поясов. На границах поясов и зон наблюдается сильные турбулентные движения газов. Водородно-гелиевая атмосфера Юпитера имеет огромную протяженность. Облачный покров расположен на высоте около 1000 км над «поверхностью», где газообразное состояние меняется на жидкое из-за высокого давления.

Еще до полетов космических аппаратов к Юпитеру было установлено, что поток тепла из недр Юпитера вдвое превышает приток солнечного тепла, получаемого планетой. Это может быть связано с медленным погружением к центру планеты более тяжелых веществ и всплыванием более легких. Падение метеоритов на планету также может быть источником энергии. Окраска поясов объясняется наличием различных химических соединений. Ближе к полюсам планеты, на высоких широтах облака образуют сплошное поле с коричневыми и голубоватыми пятнами поперечником до 1000 км. Самая известная деталь Юпитера — Большое Красное Пятно, овальное образование изменяющихся размеров, расположенное в южной тропической зоне. В настоящее время оно имеет размеры 15000×30000 км (т. е. в нем свободно расположатся два земных шара), а сто лет назад наблюдатели отмечали, что размеры Пятна были вдвое больше. Иногда оно бывает видно не очень четко. Большое Красное Пятно — это долгоживущий вихрь в атмосфере Юпитера, совершающий полный оборот вокруг своего центра за 6 земных суток. Первое исследование Юпитера с близкого расстояния (130 тыс. км) состоялось в декабре 1973 г. с помощью зонда «Пионер-10». Наблюдения, проведенные этим аппаратом в ультрафиолетовых лучах, показали, что планета имеет протяженные водородную и гелиевую короны. Верхний слой облачности, по-видимому, состоит из перистых облаков аммиака, а ниже находится смесь водорода, метана и замерзших кристаллов аммиака. Инфракрасный радиометр показал, что температура внешнего облачного покрова составляет около -133 °С. Было обнаружено мощное магнитное поле и зарегистрирована зона наиболее интенсивной радиации на расстоянии 177 тыс. км от планеты. Шлейф магнитосферы Юпитера заметен даже за орбитой Сатурна.

Трасса «Пионера-11», пролетевшего на расстоянии 43 тыс. км от Юпитера в декабре 1974 г., была рассчитана иначе. Он прошел между радиационными поясами и самой планетой, избежав опасной для электронной аппаратуры дозы радиации. Анализ цветных изображений облачного слоя, полученных фотополяриметром, позволил выявить особенности и структуру облаков. Высота облаков оказалась разной в поясах и зонах. Еще до полетов «Пионера-10 и -11» с Земли при помощи летающей на самолете астрономической обсерватории удалось определить содержание в атмосфере Юпитера других газов. Как и ожидалось, обнаружилось наличие фосфина — газообразного соединения фосфора с водородом (PH 3), придающего цветовую окраску облачному покрову. При нагревании он распадается с выделением красного фосфора. Уникальное взаимное расположение на орбитах Земли и планет-гигантов, имевшее место с 1976 по 1978 гг., было использовано для последовательного изучения Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна с помощью зондов «Вояджер-1 и -2». Их трассы были рассчитаны так, что удалось использовать тяготение самих планет для разгона и поворота трассы полета от одной планеты к другой. В результате перелет к Урану занял 9 лет, а не 16, как было бы по традиционной схеме, а перелет к Нептуну — 12 лет вместо 20. Подобное взаимное расположение планет повторится только через 179 лет.

На основе данных, полученных космическими зондами, и теоретических расчетов построены математические модели облачного покрова Юпитера и уточнены представления о его внутреннем строении. В несколько упрощенном виде Юпитер можно представить в виде оболочек с плотностью, возрастающей по направлению к центру планеты. На дне атмосферы толщиной 1500 км, плотность которой быстро растет с глубиной, находится слой газо-жидкого водорода толщиной около 7000 км. На уровне 0,9 радиуса планеты, где давление составляет 0,7 Мбар, а температура около 6500 К, водород переходит в жидко-молекулярное состояние, а еще через 8000 км — в жидкое металлическое состояние. Наряду с водородом и гелием, в состав слоев входит небольшое количество тяжелых элементов. Внутреннее ядро диаметром 25 000 км металлосиликатное, включающее воду, аммиак и метан. Температура в центре составляет 23 000 К, а давление 50 Мбар. Похожее строение имеет и Сатурн.

Вокруг Юпитера обращаются 63 известных спутника, которые можно разделить на две группы — внутреннюю и внешнюю, или регулярные и иррегулярные; первая группа включает 8 спутников, вторая — 55. Спутники внутренней группы обращаются по почти руговым орбитам, практически лежащим в плоскости экватора планеты. Четыре ближайших к планете спутника — Адрастея, Метида, Амальтея и Теба имеют диаметры от 40 до 270 км и находятся в пределах 2-3 радиусов Юпитера от центра планеты. Они резко отличаются от следующих за ними четырех спутников, расположенных на расстоянии от 6 до 26 радиусов Юпитера и имеющих значительно большие размеры, близкие к размеру Луны. Эти крупные спутники — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто были открыты в начале XVII в. почти одновременно Галилео Галилеем и Симоном Марием. Их принято называть галилеевыми спутниками Юпитера, хотя первые таблицы движения этих спутников составил Марий.

Внешняя группа состоит из маленьких — диаметром от 1 до 170 км — спутников, движущихся по вытянутым и сильно наклоненным к экватору Юпитера орбитам. При этом пять более близких к Юпитеру спутника движутся по своим орбитам в сторону вращения Юпитер, а почти все более далекие спутники движутся в обратном направлении. Подробная информация о характере поверхностей спутников получена космическими аппаратами. Остановимся подробнее на галилеевых спутниках. Диаметр ближайшего к Юпитеру спутника Ио 3640 км, а его средняя плотность 3,55 г/см 3 . Недра Ио разогреты из-за приливного влияния Юпитера и возмущений, вносимых в движение Ио его соседями — Европой и Ганимедом. Приливные силы деформируют внешние слои Ио и разогревают их. При этом накопившаяся энергия вырывается на поверхность в виде вулканических извержений. Из жерла вулканов сернистый газ и пары серы выбрасываются со скоростью около 1 км/с на высоту в сотни километров над поверхностью спутника. Хотя в районе экватора температура поверхности Ио составляет в среднем около -140 °C, там существуют горячие пятна размером от 75 до 250 км, в которых температура достигает 100-300 °C . Поверхность Ио покрыта продуктами извержений и имеет оранжевый цвет. Средний возраст деталей на ней небольшой — порядка 1 млн. лет. Рельеф Ио в основном равнинный, но имеется несколько гор высотой от 1 до 10 км. Атмосфера Ио сильно разрежена (практически это вакуум), но за спутником тянется газовый хвост: вдоль орбиты Ио обнаружено излучение кислорода, паров натрия и серы — продуктов вулканических извержении.

Второй из галилеевых спутников — Европа по размеру несколько меньше Луны, его диаметр 3130 км, а средняя плотность вещества около 3 г/см3. Поверхность спутника испещрена сетью светлых и темных линий: по-видимому, это трещины в ледяной коре, возникшие в результате тектонических процессов. Ширина этих разломов меняется от нескольких километров до сотен километров, а протяженность достигает тысяч километров. Оценка толщины коры колеблется от нескольких километров до десятков километров. В недрах Европы также выделяется энергия приливного взаимодействия, которая поддерживает в жидком виде мантию — подледный океан, возможно даже теплый. Не удивительно поэтому, что существует предположение о возможности существования простейших форм жизни в этом океане. Исходя из средней плотности спутника, под океаном должны быть силикатные породы. Поскольку кратеров на Европе, имеющей довольно гладкую поверхность, очень мало, возраст деталей этой оранжево-коричневой поверхности оценивается в сотни тысяч и миллионы лет. На снимках высокого разрешения, полученных «Галилео», видны отдельные поля неправильной формы с вытянутыми параллельными хребтами и долинами, напоминающими шоссейные дороги. В ряде мест выделяются темные пятна, скорее всего это отложения вещества, вынесенного из-под ледяного слоя.

По мнению американского ученого Ричарда Гринберга, условия для жизни на Европе следует искать не в глубоком подледном океане, а в многочисленных трещинах. Из-за приливного эффекта трещины периодически сужаются и расширяются до ширины 1 м. Когда трещина сужается, вода океана уходит вниз, а когда она начинает расширяться, вода поднимается по ней почти до самой поверхности. Сквозь ледяную пробку, мешающую воде достичь поверхности, проникают солнечные лучи, неся энергию, необходимую живым организмам.

Самый крупный спутник в системе Юпитера — Ганимед имеет диаметр 5268 км, однако его средняя плотность лишь вдвое превосходит плотность воды; это говорит о том, что около 50% массы спутника приходится на лед. Множество кратеров, покрывающих участки темно-коричневого цвета, свидетельствует о древнем возрасте этой поверхности, около 3-4 млрд. лет. Более молодые участки покрыты системами параллельных борозд, сформированных более светлым материалом в процессе растяжения ледяной коры. Глубина этих борозд — несколько сотен метров, ширина — десятки километров, а протяженность может доходить до нескольких тысяч километров. У некоторых кратеров Ганимеда встречаются не только светлые лучевые системы (похожие на лунные), но иногда и темные.

Диаметр Каллисто 4800 км. Исходя из средней плотности спутника (1,83 г/см 3), предполагают, что водяной лед составляет около 60% его массы. Толщина ледяной коры, как и у Ганимеда, оценивается десятками километров. Вся поверхность этого спутника сплошь усеяна кратерами самых разных размеров. На нем нет протяженных равнин или систем борозд. Кратеры на Каллисто имеют слабо выраженный вал и небольшую глубину. Уникальной деталью рельефа является многокольцевая структура диаметром 2600 км, состоящая из десяти концентрических колец. Температура поверхности на экваторе Каллисто в полдень достигает -120 °C. У спутника обнаружено собственное магнитное поле.

30 декабря 2000 г. вблизи Юпитера прошел зонд «Кассини», направляющийся к Сатурну. При этом был выполнен ряд экспериментов в окрестности «царя планет». Один из них был направлен на обнаружение очень разреженных атмосфер галилеевых спутников во время их затмения Юпитером. Другой эксперимент состоял в регистрации излучения радиационных поясов Юпитера. Интересно, что параллельно с работой «Кассини» это же излучение регистрировалось с помощью наземных телескопов школьниками и студентами в США. Результаты их исследований были использованы наряду с данными «Кассини».

В результате изучения галилеевых спутников была высказана интересная гипотеза о том, что на ранних стадиях своей эволюции планеты-гиганты излучали в космос огромные потоки тепла. Излучение Юпитера могло плавить льды на поверхности трех галилеевых спутников. На четвертом — Каллисто — этого не должно было произойти, поскольку он удален от Юпитера на 2 млн. км. Поэтому и поверхность его так отличается от поверхностей более близких к планете спутников.

Среди планет-гигантов Сатурн выделяется своей замечательной системой колец. Подобно Юпитеру, он представляет собой огромный быстро вращающийся шар, состоящий преимущественно из жидкого водорода и гелия. Обращаясь вокруг Солнца на расстоянии в 10 раз дальше Земли, Сатурн совершает полный оборот по почти круговой орбите за 29,5 лет. Угол наклона орбиты к плоскости эклиптики составляет всего 2°, в то время как экваториальная плоскость Сатурна наклонена на 27° к плоскости его орбиты, поэтому смена времен года присуща этой планете.

Имя Сатурна восходит к римскому аналогу античного титана Кроноса, сына Урана и Геи. Эта вторая по массе планета превосходит Землю по объему в 800 раз, а по массе в 95 раз. Нетрудно вычислить, что его средняя плотность (0,7 г/см 3) меньше плотности воды — уникально низкая для планет Солнечной системы. Экваториальный радиус Сатурна по верхней границе облачного слоя 60 270 км, а полярный радиус на несколько тысяч километров меньше. Период вращения Сатурна составляет 10 час 40 мин. В атмосфере Сатурна содержится 94% водорода и 6% гелия (по объему).

Нептун был открыт в 1846 г. в результате точного теоретического прогноза. Изучив движение Урана, французский астроном Леверье определил, что на седьмую планету влияет притяжение не менее массивного неизвестного тела, и вычислил его положение. Руководствуясь этим прогнозом, немецкие астрономы Галле и Д»Аррест обнаружили Нептун. Позднее выяснилось, что, начиная с Галилея, астрономы отмечали положение Нептуна на картах, но принимали его за звезду.

Нептун — четвертая из планет-гигантов, назван в честь бога морей в античной мифологии. Экваториальный радиус Нептуна (24 764 км) почти в 4 раза превышает радиус Земли, а по массе Нептун в17 раз больше нашей планеты. Средняя плотность Нептуна 1,64 г/см 3 . Он обращается вокруг Солнца на расстоянии 4,5 млрд км (30 а. е.), совершая полный цикл почти за 165 земных лет. Плоскость орбиты планеты наклонена на 1,8° к плоскости эклиптики. Наклон экватора к плоскости орбиты составляет 29,6°. Из-за большой удаленности от Солнца освещенность на Нептуне в 900 раз меньше, чем на Земле.

Данные, переданные «Вояджером-2», который прошел на расстоянии около 5000 км от поверхности облачного слоя Нептуна в 1989 г., позволили увидеть детали облачного покрова планеты. Полосы на Нептуне выражены слабо. Большое темное пятно размером с нашу планету, обнаруженное в южном полушарии Нептуна, является гигантским антициклоном, совершающим полный оборот за 16 земных суток. Это область повышенного давления и температуры. В отличие от Большого Красного Пятна на Юпитере, дрейфующего со скоростью 3 м/с, Большое Темное Пятно на Нептуне перемещается к западу со скоростью 325 м/с. Темное пятно меньших размеров, расположенное на 74° ю. ш., за неделю сместилось на 2000 км к северу. Довольно быстрым движением отличалось и светлое образование в атмосфере — так называемый «скутер». В некоторых местах скорость ветра в атмосфере Нептуна достигает 400-700 м/с.

Как и у других планет-гигантов, атмосфера у Нептуна в основном состоит из водорода. На долю гелия приходится около 15%, и 1% — на долю метана. Видимый облачный слой соответствует давлению 1,2 бар. Предполагается, что на дне нептунианской атмосферы находится океан из воды, насыщенной различными ионами. Значительное количество метана, по-видимому, содержится глубже, в ледяной мантии планеты. Даже при температуре в тысячи градусов, при давлении в 1 Мбар смесь воды, метана и аммиака может образовать твердые льды. На долю горячей ледяной мантии, вероятно, приходится 70% массы всей планеты. Около 25% массы Нептуна должно, по расчетам, принадлежать ядру планеты, состоящему из окислов кремния, магния, железа и его соединений, а также каменных пород. Модель внутреннего строения планеты показывает, что давление в ее центре около 7 Мбар, а температура около 7000 К. В отличие от Урана, поток тепла из недр Нептуна почти втрое больше тепла, получаемого от Солнца. Этот феномен связывают с выделением тепла при радиоактивном распаде веществ с большим атомным весом.

Магнитное поле Нептуна вдвое слабее, чем поле Урана. Угол между осью магнитного диполя и осью вращения Нептуна 47°. Центр диполя смещен на 6000 км в южное полушарие, поэтому магнитная индукция у южного магнитного полюса в 10 раз выше, чем у северного.

Кольца Нептуна в целом похожи на кольца Урана, с той лишь разницей, что суммарная площадь вещества в кольцах Нептуна в 100 раз меньше, чем в кольцах Урана. Отдельные дуги колец, окружающих Нептун, были обнаружены при покрытиях звезд планетой. На снимках «Вояджера-2» вокруг Нептуна видны незамкнутые образования, которые назвали арками. Они расположены на сплошном самом внешнем кольце малой плотности. Диаметр внешнего кольца 69,2 тыс. км, а ширина арок примерно 50 км. Другие кольца, находящиеся на расстояниях от 61,9 тыс. км до 62,9 тыс. км, замкнутые. При наблюдениях с Земли к середине ХХ века были найдены 2 спутника Нептуна — Тритон и Нереида. «Вояджер-2» обнаружил еще 6 спутников размером от 50 до 400 км и уточнил диаметры Тритона (2705 км) и Нереиды (340 км). В 2002-03 гг. при наблюдениях с Земли были открыты еще 5 далеких спутников Нептуна.

Крупнейший спутник Нептуна — Тритон обращается вокруг планеты на расстоянии 355 тыс. км с периодом около 6 суток по круговой орбите, наклоненной на 23° к экватору планеты. При этом он единственный из внутренних спутников Нептуна, движущийся по орбите в обратном направлении. Период осевого вращения Тритона совпадает с его орбитальным периодом. Средняя плотность Тритона 2,1 г/см3. Температура поверхности очень низкая (38 К). На космических снимках большая часть поверхности Тритона представляет собой равнину с множеством трещин, отчего она напоминает дынную корку. Южный полюс окружает светлая полярная шапка. На равнине обнаружены несколько впадин поперечником 150 — 250 км. Вероятно, ледяная кора спутника многократно перерабатывалась в результате тектонической активности и падения метеоритов. У Тритона, по-видимому, есть каменное ядро радиусом около 1000 км. Предполагается, что ледяная кора толщиной около 180 км покрывает водный океан глубиной около 150 км, насыщенный аммиаком, метаном, солями и ионами. Разреженная атмосфера Тритона в основном состоит из азота, небольшого количества метана и водорода. Снег на поверхности Тритона — это иней азота. Полярная шапка также образована азотным инеем. Удивительные образования, выявленные на полярной шапке — темные пятна, вытянутые к северо-востоку (их было найдено около пятидесяти). Они оказались газовыми гейзерами, поднимающимися на высоту до 8 км, и затем превращающиеся в шлейфы, тянущиеся примерно на 150 км.

В отличие от остальных внутренних спутников, Нереида движется по очень вытянутой орбите, своим эксцентриситетом (0,75) больше похожей на орбиту комет.

Плутон, после его открытия в 1930 г., считался самой маленькой планетой Солнечной системы. В 2006 г. решением Международного астрономического союза он был лишен статуса классической планеты и стал прототипом нового класса объектов — карликовых планет. Пока в группу планет-карликов кроме него входят астероид Церера и несколько недавно открытых объектов в поясе Койпера, за орбитой Нептуна; один из них даже превышает размером Плутон. Нет сомнений, что в поясе Койпера обнаружатся и другие подобные объекты; так что планет-карликов в Солнечной системе может оказаться довольно много.

Плутон обращается вокруг Солнца за 245,7 лет. В момент своего открытия он был довольно далеко от Солнца, занимая месту девятой планеты Солнечной системы. Но орбита Плутона, как оказалось, имеет значительный эксцентриситет, поэтому в каждом орбитальном цикле он в течение 20 лет находится ближе к Солнцу, чем Нептун. В конце ХХ столетия как раз был такой период: 23 января 1979 г. Плутон пересек орбиту Нептуна, так что оказался ближе него к Солнцу и формально превратился в восьмую планету. В этом статусе он пребывал до по 15 марта 1999 г. Пройдя через перигелий своей орбиты (29,6 а. е.) в сентябре 1989 г., Плутон теперь удаляется в сторону афелия (48,8 а. е.), которого он достигнет в 2112 г., а первый после своего открытия полный оборот вокруг Солнца завершит лишь в 2176 г.

Чтобы понять интерес астрономов к Плутону, нужно вспомнить историю его открытия. В начале ХХ века, наблюдая за движением Урана и Нептуна, астрономы заметили некоторую странность в их поведении и предположили, что за орбитами этих планет существует еще одна, неоткрытая, гравитационное влияние которой сказывается на движении известных планет-гигантов. Астрономы даже рассчитали предполагаемое место этой планеты, — «Планеты Х», — хотя и не очень уверенно. После длительных поисков, в 1930 г. американский астроном Клайд Томбо открыл девятую планету, названную именем бога подземного мира — Плутона. Однако открытие, по-видимому, было случайным: последующие измерения показали, что масса Плутона слишком мала, чтобы его гравитация заметным образом отразилась на движении Нептуна и, тем более, Урана. Орбита Плутона оказалась значительно более вытянутой, чем у других планет, и заметно наклоненной (17°) к эклиптике, что также не характерно для планет. Некоторые астрономы склонны считать Плутон «неправильной» планетой, больше похожей на стероид или на потерянный спутник Нептуна. Однако у Плутона есть свои спутники, а по временам бывает и атмосфера, когда покрывающие его поверхность льды испаряются в области перигелия орбиты. Вообще же Плутон исследован очень слабо, поскольку к нему пока не долетел ни один зонд; до недавних пор не предпринималось даже таких попыток. Но в январе 2006 г. к Плутону стартовал аппарат «New Horizons» (NASA), который должен пролететь мимо планеты в июле 2015 г.

Измеряя интенсивность отраженного Плутоном солнечного света, астрономы установили, что видимый блеск планеты периодически меняется. Этот период (6,4 сут) был принят за период осевого вращения Плутона. В 1978 г. американский астроном Дж. Кристи обратил внимание на неправильную форму изображения Плутона на фотоснимках, полученных с наилучшим угловым разрешением: размытое пятнышко изображения часто мело выступ с одной стороны; его положение также изменялось с периодом 6,4 сут. Кристи заключил, что у Плутона имеется довольно крупный спутник, который назвали Хароном по имени мифического лодочника, перевозившего души умерших по рекам в подземном царстве мертвых (владыкой этого царства, как известно, был Плутон). Харон появляется то с севера, то с юга от Плутона, поэтому стало ясно, что орбита спутника, как и ось вращения самой планеты, сильно наклонена к плоскости ее орбиты. Измерения показали, что угол между осью вращения Плутона и плоскостью его орбиты составляет около 32°, а вращение обратное. Орбита Харона лежит в экваториальной плоскости Плутона. В 2005 г. были открыты еще два небольших спутника — Гидра и Никс, обращающиеся дальше Харона, но в той же плоскости. Таким образом, Плутон со своими спутниками напоминает Уран, который вращается, «лежа на боку».

Период вращения Харона, составляющий 6,4 суток, совпадает с периодом его движения вокруг Плутона. Как и Луна, Харон всегда обращен к планете одной стороной. Это свойственно всем спутникам, движущимся недалеко от планеты. Удивительно другое — Плутон также обращен к Харону всегда одной и той же своей стороной; в этом смысле они равноправны. Плутон и Харон — уникальная двойная система, очень компактная и имеющая беспрецедентно высокое отношение масс спутника и планеты (1:8). Отношение масс Луны и Земли, например, составляет 1:81, а у других планет аналогичные отношения гораздо меньше. По существу, Плутон и Харон — двойная карликовая планета.

Наилучшие изображения системы Плутон — Харон были получены Космическим телескопом «Хаббл». По ним удалось определить расстояние между спутником и планетой, оказавшееся всего около 19 400 км. Используя затмения звезд Плутоном, а также взаимные затмения планеты ее спутником, удалось уточнить их размеры: диаметр Плутона по недавним оценкам составляет 2300 км, а диаметр Харона — 1200 км. Средняя плотность Плутона находится в пределах от 1,8 до 2,1 г/см 3 , а Харона — от 1,2 до 1,3 г/см 3 . По-видимому, внутреннее строение Плутона, состоящего из каменных пород и водяного льда, отличается от строения Харона, больше похожего на ледяные спутники планет-гигантов. Поверхность Харона на 30% темнее, чем у Плутона. Различен и цвет у планеты и спутника. По-видимому, они образовались независимо друг от друга. Наблюдения показали, что в перигелии орбиты яркость Плутона заметно увеличивается. Это дало основание предположить появление у Плутона временной атмосферы. При покрытии звезды Плутоном в 1988 г. яркость этой звезды убывала постепенно в течение нескольких секунд, из чего было окончательно установлено наличие у Плутона атмосферы. Главной ее составляющей, скорее всего, служит азот, а из других компонентов возможно наличие метана, аргона и неона. Толщина слоя дымки оценивается в 45 км, а самой атмосферы — в 270 км. Содержание метана должно меняться в зависимости от положения Плутона на орбите. Плутон прошел перигелий в 1989 г. Расчеты показывают, что часть отложений замерзшего метана, азота и углекислого газа, имеющихся на его поверхности в виде льдов и инея, при приближении планеты к Солнцу переходит в атмосферу. Максимальная температура поверхности Плутона составляет 62 К. Поверхность Харона, по-видимому, образована водяным льдом.

Итак, Плутон — это единственная планета (хоть и карликовая), атмосфера у которой то возникает, то исчезает, как у кометы во время ее движения вокруг Солнца. С помощью космического телескопа «Хаббл» в мае 2005 года были обнаружены два новых спутника карликовой планеты Плутон, получившие названия Никта и Гидра. Орбиты этих спутников располагаются за орбитой Харона. Никта находится на расстоянии около 50000 км от Плутона, а Гидра — около 65 000 км. Миссия «Новые горизонты», стартовавшая в январе 2006 г., предназначена для изучения окрестностей Плутона и Пояса Койпера.

Это система планет, в центре которой находится яркая звезда, источник энергии, тепла и света — Солнце.
По одной из теорий Солнце образовалось вместе с Солнечной системой около 4,5 миллиардов лет назад в результате взрыва одной или нескольких сверхновых звезд. Изначально Солнечная система представляла собой облако из газа и частиц пыли, которые в движении и под воздействием своей массы образовали диск, в котором возникла новая звезда Солнце и вся наша Солнечная система.

В центра Солнечной системы находится Солнце, вокруг которого по орбитам вращаются девять крупных планет. Так как Солнце смещено от центра планетарных орбит, то за цикл оборота вокруг Солнца планеты то приближаются, то отдаляются по своим орбитам.

Планеты земной группы:
и . Эти планеты небольшого размера с каменистой поверхностью, они находятся ближе других к Солнцу.

Планеты гиганты:
и . Это крупные планеты, состоящие в основном из газа и им характерно наличие колец, состоящих из ледяной пыли и множества скалистых кусков.

А вот не попадает ни в одну группу, т.к., несмотря на свое нахождение в Солнечной системе, слишком далеко расположен от Солнца и имеет совсем небольшой диаметр, всего 2320 км, что в два раза меньше диаметра Меркурия.

Планеты Солнечной системы

Давайте начнем увлекательное знакомство с планетами Солнечной системы по порядку их расположения от Солнца, а также рассмотрим их основные спутники и некоторые другие космические объекты (кометы, астероиды, метеориты) в гигантских просторах нашей планетарной системы.

Кольца и спутники Юпитера:
Европа, Ио, Ганимед, Каллисто и другие…

Планету Юпитер окружает целое семейство из 16 спутников, причем каждый из них имеет свои, непохожие на другие особенности. ..

Кольца и спутники Сатурна:
Титан, Энцелад и другие…

Характерные кольца есть не только у планеты Сатурн, но и на других планетах-гигантах. Вокруг Сатурна кольца особенно четко видно, потому что состоят из миллиардов мелких частиц, которые вращаются вокруг планеты, помимо нескольких колец у Сатурна есть 18 спутников, один из которых Титан, его диаметр 5000км, что делает его самым большим спутником Солнечной системы…

Кольца и спутники Урана:
Титания, Оберон и другие…

Планета Уран имеет 17 спутников и, как и другие планеты-гиганты, опоясывающие планету тонкие кольца, которые практически не имеют способности отражать свет, поэтому открыты были не так давно в 1977 году совершенно случайно…

Кольца и спутники Нептуна:
Тритон, Нереида и другие…

Изначально до исследования Нептуна космическим аппаратом «Вояджер-2» было известно о двух спутников планеты — Тритон и Нерида. Интересный факт, что спутник Тритон имеет обратное направление орбитального движения, также на спутнике были обнаружены странные вулканы, которые извергали газ азот, словно гейзеры, расстилая массу темного цвета (из жидкого состояния в пар) на много километров в атмосферу. Во время своей миссии «Вояджер-2» обнаружил еще шесть спутников планеты Нептун…

Солнечная система представляет собой группу планет, вращающихся по определенным орбитам вокруг яркой звезды — Солнца. Это светило является главным источником тепла и света в Солнечной системе.

Считается, что наша система планет образовалась в результате взрыва одной или нескольких звезд и произошло это около 4,5 миллиардов лет назад. Вначале Солнечная система представляла собой скопление газа и частиц пыли, однако, со временем и под воздействием собственной массы, возникло Солнце и другие планеты.

Планеты Солнечной системы

В центре Солнечной системы находится Солнце, вокруг которого по своим орбитам двигаются восемь планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун.

До 2006 г к этой группе планет относится и Плутон, он считался 9-й планетой от Солнца, однако, из-за его значительной отдаленности от Солнца и небольших размеров, он был исключен из этого списка и назван планетой-карликом. Вернее, это одна из нескольких планет-карликов в поясе Койпера.

Все указанные выше планеты принято делить на две большие группы: земная группа и газовые гиганты.

В земную группу относят такие планеты, как: Меркурий, Венера, Земля, Марс. Они отличаются небольшими размерами и каменистой поверхностью, а кроме того, расположены ближе остальных к Солнцу.

К газовым гигантам относят: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Для них характерны большие размеры и наличие колец, представляющих собой ледяную пыль и скалистые куски. Состоят эти планеты в основном из газа.

Солнце

Солнце является звездой, вокруг которой вращаются все планеты и спутники в солнечной системе. Оно состоит из водорода и гелия. Возраст Солнца составляет 4,5 миллиарда лет, оно находится только на середине своего жизненного цикла, постепенно увеличивается в размерах. Сейчас диаметр Солнца — 1 391 400 км. Еще через столько же лет эта звезда расширится и достигнет орбиты Земли.

Солнце является источником тепла и света для нашей планеты. Его активность увеличивается или становится слабее раз в 11 лет.

Из-за чрезвычайно высоких температур на его поверхности подробное изучение Солнца крайне затруднено, по попытки запустить специальный аппарат как можно ближе к звезде продолжаются.

Земная группа планет

Меркурий

Эта планета является одной из самых маленьких в Солнечной системе, ее диаметр составляет 4 879 км. Кроме того, она ближе всех расположена к Солнцу. Такое соседство предопределило существенную разницу температур. Средняя температура на Меркурии в дневное время составляет +350 градусов Цельсия, а в ночное время — -170 градусов.

Если ориентироваться на земной год, то Меркурий совершает полный оборот вокруг Солнца за 88 дней, а одни сутки там длятся 59 земных дней. Было замечено, что эта планета периодически может менять скорость своего вращения вокруг Солнца, отдаленность от него и свое положение.

Атмосферы на Меркурии нет, в связи с этим, его часто атакуют астероиды и оставляют после себя на его поверхности очень много кратеров. На этой планете были обнаружены натрий, гелий, аргон, водород, кислород.

Подробное изучение Меркурия представляет большие сложности в связи с его близким соседством с Солнцем. Иногда Меркурий можно увидеть с Земли невооруженным глазом.

По одной из теорий считается, что Меркурий ранее был спутником Венеры, однако, доказать это предположение пока не удалось. Своего спутника у Меркурия нет.

Венера

Эта планета вторая от Солнца. По своим размерам она близка к диаметру Земли, диаметр составляет 12 104 км. По всем остальным показателям Венера существенно отличается от нашей планеты. Сутки здесь длятся 243 земных дня, а год — 255 дней. Атмосфера Венеры на 95% состоит из углекислого газа, который создает на ее поверхности парниковый эффект. Это приводит к тому, что средняя температура на планете составляет 475 градусов Цельсия. Атмосфера также включает в себя 5% азота и 0,1% кислорода.

В отличие от Земли, большая часть поверхности которой покрыта водой, на Венере жидкости нет, а практически вся поверхность занята застывшей базальтовой лавой. По одной из теорий, раньше на этой планете были океаны, однако, в результате внутреннего нагревания они испарились, а пары были унесены солнечным ветром в космическое пространство. Вблизи поверхности Венеры дуют слабые ветры, однако, на высоте 50 км их скорость значительно увеличивается и составляет 300 метров в сек.

На Венере много кратеров и возвышенностей, напоминающих земные материки. Образование кратеров связывают с тем, что ранее на планете была менее плотная атмосфера.

Отличительной особенностью Венеры является то, что в отличие от остальных планет ее движение происходит не с запада на восток, а с востока на запад. Ее можно увидеть с Земли даже без помощи телескопа после заката или перед восходом Солнца. Это происходит благодаря способности ее атмосферы хорошо отражать свет.

Спутник у Венеры отсутствует.

Земля

Наша планета находится на расстоянии 150 млн км от Солнца и это позволяет создавать на ее поверхности температуру, пригодную для существования воды в жидком виде, а, значит, для появления жизни.

Ее поверхность на 70% покрыта водой, и она является единственной из планет, на которой есть такое количество жидкости. Считается, что много тысяч лет назад содержащийся в атмосфере пар создал на поверхности Земли температуру, необходимую для образования воды в жидкой форме, а солнечная радиация способствовала фотосинтезу и рождению жизни на планете.

Особенностью нашей планеты является то, что под земной корой находятся огромные тектонические плиты, которые перемещаясь, сталкиваются друг с другом и приводят к изменению ландшафта.

Диаметр Земли составляет 12 742 км. Земные сутки длятся 23 ч 56 мин 4 сек, а год — 365 дней 6 ч 9 мин 10 сек. Ее атмосфера на 77% состоит из азота, 21% кислорода и небольшого процента остальных газов. Ни одна из атмосфер других планет Солнечной системы не имеет такого количества кислорода.

Согласно исследованиям ученых, возраст Земли составляет 4,5 миллиарда лет, приблизительно столько же существует ее единственный спутник Луна. Она всегда повернута к нашей планете только одной стороной. На поверхности Луны много кратеров, гор и равнин. Она очень слабо отражает солнечный свет, поэтому ее видно с Земли в бледно-лунном сиянии.

Марс

Эта планета является четвертой по счету от Солнца и удалена от него на расстояние в 1,5 раза большего, чем Земля. Диаметр Марса меньше земного и составляет 6 779 км. Средняя температура воздуха на планете колеблется от -155 градусов, до +20 градусов в области экватора. Магнитное поле на Марсе значительно слабее, чем у Земли, а атмосфера довольно разряжена, что позволяет беспрепятственно солнечной радиации воздействовать на поверхность. В связи с этим, если на Марсе и есть жизнь, то не на поверхности.

При обследовании с помощью марсоходов было установлено, что на Марсе много гор, а также высохшие русла рек и ледники. Поверхность планеты покрыта песком красного цвета. Это цвет Марсу придает оксид железа.

Одним из наиболее частых событий на планете являются пылевые бури, которые носят объемный и разрушительный характер. Геологической активности на Марсе обнаружить не удалось, однако, достоверно известно, что ранее на планете происходили значительные геологические события.

Атмосфера Марса состоит на 96% из углекислого газа, 2,7% азота и 1,6% аргона. Кислород и водяной пар находятся в минимальных количествах.

Сутки на Марсе схожи по продолжительности с земными и составляют 24 ч 37 мин 23 с. Год на планете длится вдвое дольше земного — 687 суток.

У планеты есть два спутника Фобос и Деймос. Они имеют небольшие размеры и неровную форму, напоминающую астероиды.

Иногда Марс тоже видно с Земли невооруженным взглядом.

Газовые гиганты

Юпитер

Эта планета является самой большой в Солнечной системе и имеет диаметр 139 822 км, что в 19 раз больше земного. Сутки на Юпитере длятся 10 часов, а год равен приблизительно 12 земным годам. Юпитер в основном состоит из ксенона, аргона и криптона. Если бы он был в 60 раз больше, то мог бы стать звездой благодаря спонтанной термоядерной реакции.

Средняя температура на планете составляет -150 градусов Цельсия. Атмосфера состоит из водорода и гелия. Кислорода и воды на его поверхности нет. Есть предположение, что в атмосфере Юпитера есть лед.

Юпитер имеет огромное количество спутников — 67. Наиболее крупными из них являются Ио, Ганимед, Каллисто и Европа. Ганимед является одним из наиболее крупных спутников в Солнечной системе. Его диаметр составляет 2634 км, что примерно соответствует размерам Меркурия. Кроме того, на его поверхности просматривается толстый слой льда, под которым может находиться вода. Самым древним из спутников считается Каллисто, так как именно его поверхность имеет наибольшее количество кратеров.

Сатурн

Эта планета вторая по размерам в Солнечной системе. Ее диаметр составляет 116 464 км. Она наиболее схожа по своему составу с Солнцем. Год на этой планете длится довольно долго, почти 30 земных лет, а сутки — 10,5 часов. Средняя температура на поверхности составляет -180 градусов.

Его атмосфера состоит в основном из водорода и небольшого количества гелия. В ее верхних слоях часто возникают грозы и полярные сияния.

Сатурн уникален тем, что имеет 65 спутников и несколько колец. Кольца состоят из маленьких частиц льда и каменистых образований. Ледяная пыль прекрасно отражает свет, поэтому кольца Сатурна очень хорошо видно в телескоп. Однако, он не единственная планета, имеющая диадему, просто у других планет она менее заметна.

Уран

Уран является третьей по размеру планетой в солнечной системе и седьмой по счету от Солнца. Он имеет диаметр 50 724 км. Его также называют «ледяной планетой», так как температура на его поверхности составляет -224 градусов. Сутки на Уране длятся 17 часов, а год — 84 земных года. При этом лето длится столько же, сколько и зима — 42 года. Такое природное явление связано с тем, что ось той планеты расположена под углом в 90 градусов к орбите и получается, что Уран как бы «лежит на боку».

У Урана есть 27 спутников. Наиболее известными из них являются: Оберон, Титания, Ариэль, Миранда, Умбриэль.

Нептун

Нептун — восьмая планета от Солнца. По своему составу и размерам он схож со своим соседом Ураном. Диаметр этой планеты составляет 49 244 км. Сутки на Нептуне длятся 16 часов, а год равен 164 земным годам. Нептун относится к ледяным гигантам и долгое время считалось, что на его ледяной поверхности не происходит никаких погодных явлений. Однако, недавно было установлено, что на Нептуне бушую вихри и скорость ветра самая высокая из планет солнечной системе. Она достигает 700 км/час.

Нептун имеет 14 спутников, самым известным из которых является Тритон. Известно, что он обладает собственной атмосферой.

Нептун также имеет кольца. У этой планеты их 6.

Интересные факты о планетах Солнечной системы

По сравнению с Юпитером Меркурий кажется точкой в небе. Вот такие на самом деле пропорции в Солнечной системе:

Венеру часто называют Утренней и Вечерней звездой, так как она первая из звезд видна на небосклоне с началом заката и последней исчезает из видимости с рассветом.

Интересным фактом про Марс является то обстоятельство, что на нем был найдет метан. В связи с разреженной атмосферой он постоянно испаряется, а это означает, что на планете находится постоянный источник этого газа. Таким источником могут быть живые организмы внутри планеты.

На Юпитере нет смены времен года. Самой большой загадкой является так называемое «Большое красное пятно». Его происхождение на поверхности планеты до сих пор до конца не выяснено Ученые предполагают, что оно образовано огромным ураганом, который вращается с очень большой скоростью уже несколько столетий.

Интересным является тот факт, что Уран, как и многие планеты Солнечной системы, имеет свою систему колец. Из-за того, что частицы, входящие в их состав, плохо отражают свет, кольца не удалось обнаружить сразу после открытия планеты.

Нептун отличается насыщенным синим цветом, поэтому его назвали в честь древнеримского бога — хозяина морей. Из-за дальнего расположения эта планета была открыта одной из последних. При этом, ее расположение было вычислена математически, а по прошествии времени ее смогли увидеть, и именно в рассчитанном месте.

Свет от Солнца до поверхности нашей планеты доходит за 8 минут.

Солнечная система, несмотря на ее длительное и тщательное изучение, таит в себе еще множество загадок и тайн, раскрыть которые еще только предстоит. Одной из самых завораживающих гипотез является предположение о присутствии жизни на других планетах, поиски которой активно продолжаются.

Солнечная система, в которой мы живем, постепенно всё больше и больше изучается земными исследователями.

Мы рассмотрим этапы и результаты исследований:

• Меркурия,
• Венеры,
• Луны,
• Марса,
• Юпитера,
• Сатурна,
• Урана,
• Нептуна.

Планеты земной группы и спутник Земли

Меркурий.

Меркурий является ближайшей планетой к Солнцу.

В 1973 году был запущен американский зонд «Маринер-10», с помощью которого впервые удалось составить достаточно надёжные карты поверхности Меркурия. В 2008 году было заснято впервые восточное полушарие планеты.

Однако, Меркурий остаётся на момент 2018 года самой малоизученной планетой земной группы – Венерой, Землёй и Марсом. Меркурий отличается малым размером, непропорционально крупным расплавленным ядром и имеет в наличии менее окисленный материал, чем его соседи.

В октябре 2018 года ожидается запуск к Меркурию миссии Bepi Colombo, совместного проекта Европейского и Японского космического агентства. Итогом семилетнего путешествия должно стать изучение всех особенностей Меркурия и анализ причин появления таких особенностей.

Венера.

Венера была исследована более 20 космическими аппаратами, преимущественно советским и американским. Рельеф планеты удалось увидеть при помощи радиолокационного зондирования поверхности планеты космическими аппаратами «Пионер-Венера» (США, 1978 г.), «Венера-15 и -16» (СССР, 1983-84 гг.) и «Магеллан» (США, 1990-94 гг.).

Наземная радиолокация позволяет «увидеть» только 25% поверхности, причем с гораздо меньшим разрешением деталей, чем способны космические аппараты. Например, «Магеллан» получил изображения всей поверхности с разрешением в 300 м. Оказалось, что большая часть поверхности Венеры занята холмистыми равнинами.

Из последних исследований Венеры отметим миссию Европейского Космического Агентства Venus Express по исследованию планеты и особенностей её атмосферы. Наблюдение за Венерой проходило с 2006 по 2015 год, в 2015 году аппарат сгорел в атмосфере. Благодаря этим исследованиям была получена картина южного полушария Венеры, а также получена информация о недавней вулканической активности гигантского вулкана Идунн, имеющего диаметр 200 километров.

Луна.

Первым объектом пристального внимания со стороны землян стала Луна.

Ещё в 1959 и 1965 году советские аппараты «Луна – 3» и «Зонд – 3» впервые сфотографировали невидимое с Земли «темное» полушарие спутника.

В 1969 году на Луну впервые высадились люди. Самым известным из американских астронавтов, побывавшем на Луне, является Нил Амстронг. Всего на Луне побывало 12 американских экспедиций с помощью космических кораблей «Аполлон». В результате исследований на Землю было привезено около 400 килограммов лунной породы.

Впоследствии, из-за гигантских затрат на лунную программу, пилотируемые человеком полёты на Луну прекратились. Исследования Луны стали проводиться с помощью автоматических и управляемых с Земли космических аппаратов.

В последние четверть века происходит новый этап изучения Луны. В результате исследований космических аппаратов «Клементина» в 1994 году, «Лунар Проспектор» в 1998-1999, и «Смарт-1» в 2003-2006 году земные исследователи смогли получить более новые и уточнённые данные. В частности, были обнаружены залежи предположительно водяного льда. Большое количество этих залежей было обнаружено вблизи полюсов Луны.

А в 2007 году наступил черед китайских космических аппаратов. Таким аппаратом стал «Чаньэ-1», который был запущен 24 октября. 8 ноября 2008 года на лунную орбиту был выведен уже индийский космический аппарат «Чандрайян 1».
Луна является одной из главных целей в освоении человечеством ближнего космоса.

Марс.

Следующей целью земных исследователей является планета Марс.
Первым исследовательским аппаратом, который положил начало изучению Красной планеты, был советский зонд «Марс- 1». Согласно данным американского аппарата «Маринер – 9» полученным в 1971 г. удалось составить подробные карты поверхности Марса.

Что касается современных исследований, отметим следующие изыскания.
Так, в 2008 году космическим аппаратом «Феникс» удалось впервые произвести бурение поверхности и обнаружить лёд.

А в 2018 году радар MARSIS, который установлен на борту орбитального аппарата Европейского космического агентства «Mars Express», смог предоставить первые доказательства того, что на Марсе есть жидкая вода. Этот вывод следует из обнаруженного на южном полюсе озера немалых размеров скрытое подо льдом.

Планеты-гиганты

Юпитер.

Впервые Юпитер был исследован с близкого расстояния в 1973 году с помощью советского зонда «Пионер-10». Важное значение для изучения Юпитера имели и полёты американских аппаратов «Вояджер», осуществляемые в 1970-е годы.

Из современных исследований отметим такой факт. В 2017 году команда американских астрономов, во главе с Скоттом С. Шеппардом, занимаясь поисками потенциальной девятой планеты за пределами орбиты Плутона случайно обнаружили новые луны у Юпитера. Таких лун оказалось 12. В итоге количество спутников Юпитера увеличилось до 79.

Сатурн.

В 1979 году космический аппарат «Пионер -11» исследуя окрестности Сатурна, смог обнаружить новое кольцо у планеты, измерить температуру атмосферы и выявить границы магнитосферы самой планеты.

В 1980 г. аппарат «Вояджер-1» передал впервые ясные снимки колец Сатурна. Из этих снимков стало ясно, что кольца Сатурна состоят из тысяч отдельных узких колечек. Также было найдено 6 новых спутников Сатурна.

Наибольший вклад в изучение планеты гиганта внёс космический аппарат «Кассини», проработавший на орбите Сатурна с 2004 по 2017 год. С помощью его удалось установить, в частности, из чего состоит верхняя атмосфера Сатурна и особенности ее химического взаимодействия с материалами, которые поступают от колец.

Уран.

Планета Уран была открыта в 1781 году астрономом В. Гершелем. Уран является ледяным гигантом.

В 1977 году удалось обнаружить, что у Урана также есть свои кольца.

Замечание 1

Единственным космическим аппаратом Земли, побывавшим вблизи Урана, является «Вояджер-2» который пролетел мимо него ещё в 1986 году. Он сфотографировал планету, нашёл 2 новых кольца и 10 новых спутников Урана.

Нептун.

Нептун является планетой-гигантом и первой планетой, открытой с помощью математических вычислений.

Единственным пока аппаратом, побывавшим там, является «Вояджер -2». Он прошёл около Нептуна в 1989 году, что позволило увидеть некоторые детали атмосферы планеты, а также гигантский антициклон, размером с Землю в южном полушарии.

Планеты-карлики

К планетам-карликам относятся те небесные тела, которые обращаются вокруг Солнца и имеют достаточную массу для поддержания собственной сферической формы. Такие планеты не являются спутниками иных планет, но и не могут в отличие от планет расчистить свою орбиту от прочих космических объектов.

К карликовым планетам относятся такие объекты как Плутон, исключенный из списка планет, Макемаке, Церера, Хаумеа и Эрида.

Замечание 2

Отметим, что по поводу Плутона все еще ведутся споры, считать его планетой или планетой-карликом.

Планета Девять

20 января 2016 года астрономы, работающие в Калифорнийском технологическом институте, Константин Батыгин и Майкл Браун выдвинули гипотезу о предполагаемом существовании массивной транснептуновой планеты находящейся за пределами орбиты Плутона. Однако, до настоящего момента планету Девять обнаружить не удалось.

Сообщение о новых научных исследованиях солнечной системы. Новые научные исследования планет Солнечной системы. Зика – смертоносное оружие

Физикам уже более ста лет известно о квантовых эффектах, например, способности квантов исчезать в одном месте и появляться в другом, или же находиться в двух местах одновременно. Однако поразительные свойства квантовой механики применимы не только в физике, но и в биологии.

Лучший пример квантовой биологии — фотосинтез: растения и некоторые бактерии используют энергию солнечного света, чтобы построить нужные им молекулы. Оказывается, фотосинтез на самом деле опирается на поразительное явление — маленькие массы энергии «изучают» все возможные пути для самоприменения, а затем «выбирают» самый эффективный. Возможно, навигация птиц, мутации ДНК и даже наше обоняние так или иначе опираются на квантовые эффекты. Хотя эта область науки пока весьма умозрительна и спорна, учёные считают, что однажды почерпнутые из квантовой биологии идеи могут привести к созданию новых лекарств и биомиметических систем (биомиметрика — ещё одна новая научная область, где биологические системы и структуры используются для создания новых материалов и устройств).

3. Экзометеорология

Юпитер

Наряду с экзоокеанографами и экзогеологами, экзометеорологи заинтересованы в изучении природных процессов, происходящих на других планетах. Теперь, когда благодаря мощным телескопам стало возможно изучать внутренние процессы на близлежащих планетах и спутниках, экзометеорологи могут следить за их атмосферными и погодными условиями. и Сатурн со своими невероятными масштабами — первые кандидаты для исследований, так же как и Марс с регулярными пылевыми бурями.

Экзометеорологи изучают даже планеты за пределами нашей Солнечной системы. И что интересно, именно они могут в итоге найти признаки внеземной жизни на экзопланетах путём обнаружения в атмосфере органических следов или повышенного уровня углекислого газа — признака индустриальной цивилизации.

4. Нутригеномика

Нутригеномика — это изучение сложных взаимосвязей между пищей и экспрессией генома. Учёные, работающие в этой области, стремятся к пониманию роли генетических вариаций и диетических реакций на то, как именно питательные вещества влияют на геном.

Еда действительно оказывает огромное влияние на здоровье — и начинается всё в буквальном смысле на молекулярном уровне. Нутригеномика работает в обоих направлениях: изучает, как именно наш геном влияет на гастрономические предпочтения, и наоборот. Основной целью дисциплины является создание персонализированного питания — это нужно для того, чтобы наша еда идеально подходила нашему уникальному набору генов.

5. Клиодинамика

Клиодинамика — это дисциплина, сочетающая в себе историческую макросоциологию, экономическую историю (клиометрику), математическое моделирование долгосрочных социальных процессов, а также систематизацию и анализ исторических данных.

Название происходит от имени греческой музы истории и поэзии Клио. Проще говоря, клиодинамика — это попытка предугадать и описать широкие социальные связи истории — и для изучения прошлого, и как потенциальный способ предсказать будущее, например, для прогнозов социальных волнений.

6. Синтетическая биология

Синтетическая биология — это проектирование и строительство новых биологических частей, устройств и систем. Она также включает в себя модернизацию существующих биологических систем для бесконечного количества полезных применений.

Крейг Вентер, один из ведущих специалистов в этой области, заявил в 2008-м году, что он воссоздал весь геном бактерии путем склеивания её химических компонентов. Два года спустя его команда создала «синтетическую жизнь» — молекулы ДНК, созданные при помощи цифрового кода, а затем напечатанные на 3D-принтере и внедрённые в живую бактерию.

В дальнейшем биологи намерены анализировать различные типы генома для создания полезных организмов для внедрения в тело и биороботов, которые смогут производить химические вещества — биотопливо — с нуля. Есть также идея создать борющуюся с загрязнениями искусственную бактерию или вакцины для лечения серьёзных болезней. Потенциал у этой научной дисциплины просто огромный.

7. Рекомбинантная меметика

Эта область науки только зарождается, однако уже сейчас ясно, что это только вопрос времени — рано или поздно учёные получат лучшее понимание всей человеческой ноосферы (совокупности всей известной людям информации) и того, как распространение информации влияет на практически все аспекты человеческой жизни.

Подобно рекомбинантной ДНК, где различные генетические последовательности собираются вместе, чтобы создать нечто новое, рекомбинантная меметика изучает, каким образом — идеи, передающиеся от человека к человеку — могут быть скорректированы и объединены с другими мемами и мемеплексами — устоявшимися комплексами взаимосвязанных мемов. Это может оказаться полезным в «социально-терапевтических» целях, например, борьбы с распространением радикальных и экстремистских идеологий.

8. Вычислительная социология

Как и клиодинамика, вычислительная социология занимается изучением социальных явлений и тенденций. Центральное место в этой дисциплине занимает использование компьютеров и связанных с ними технологий обработки информации. Конечно, эта дисциплина получила развитие только с появлением компьютеров и повсеместным распространением интернета.

Особое внимание в этой дисциплине уделяется огромным потокам информации из нашей повседневной жизни, например, письмам по электронной почте, телефонным звонкам, постам в социальных сетях, покупкам по кредитной карте, запросам в поисковиках и так далее. Примерами работ может послужить исследование структуры социальных сетей и того, как через них распространяется информация, или же как в интернете возникают интимные отношения.

9. Когнитивная экономика

Как правило, экономика не связана с традиционными научными дисциплинами, но это может измениться из-за тесного взаимодействия всех научных отраслей. Эту дисциплину часто путают с поведенческой экономикой (изучением нашего поведения в контексте экономических решений). Когнитивная же экономика — это наука о том, как мы думаем. Ли Колдуэлл, автор блога об этой дисциплине, пишет о ней:

«Когнитивная (или финансовая) экономика… обращает внимание на то, что на самом деле происходит в разуме человека, когда он делает выбор. Что представляет собой внутренняя структура принятия решения, что на это влияет, какую информацию в этот момент воспринимает разум и как она обрабатывается, какие у человека внутренние формы предпочтения и, в конечном счете, как все эти процессы находят отражение в поведении?».

Иными словами, учёные начинают свои исследования на низшем, упрощённом уровне, и формируют микромодели принципов принятия решений для разработки модели масштабного экономического поведения. Часто эта научная дисциплина взаимодействует со смежными областями, например, вычислительной экономикой или когнитивной наукой.

10. Пластиковая электроника

Обычно электроника связана с инертными и неорганическими проводниками и полупроводниками вроде меди и кремния. Но новая отрасль электроники использует проводящие полимеры и проводящие небольшие молекулы, основой которых является углерод. Органическая электроника включает в себя разработку, синтез и обработку функциональных органических и неорганических материалов наряду с развитием передовых микро- и нанотехнологий.

По правде говоря, это не такая уж и новая отрасль науки, первые разработки были сделаны ещё в 1970-х годах. Однако свести все наработанные данные воедино получилось только недавно, в частности, за счёт нанотехнологической революции. Благодаря органической электронике у нас скоро могут появиться органические солнечные батареи, самоорганизующиеся монослои в электронных устройствах и органические протезы, которые в перспективе смогут заменить человеку повреждённые конечности: в будущем так называемые киборги, вполне возможно, будут состоять в большей степени из органики, чем из синтетических частей.

11. Вычислительная биология

Если вам одинаково нравятся математика и биология, то эта дисциплина как раз для вас. Вычислительная биология стремится понять биологические процессы посредством языка математики. Это в равной степени используется и для других количественных систем, например, физики и информатики. Учёные из Университета Оттавы объясняют, как это стало возможным:

«По мере развития биологического приборостроения и лёгкому доступу к вычислительным мощностям, биологии как таковой приходится оперировать всё большим количеством данным, а скорость получаемых знаний при этом только растёт. Таким образом, осмысление данных теперь требует вычислительного подхода. В то же время, с точки зрения физиков и математиков, биология доросла до такого уровня, когда теоретические модели биологических механизмов могут быть проверены экспериментально. Это и привело к развитию вычислительной биологии.»

Ученые, работающие в этой области, анализируют и измеряют всё, начиная от молекул и заканчивая экосистемами.

Как работает «мозгопочта» — передача сообщений от мозга к мозгу через интернет

10 тайн мира, которые наука, наконец, раскрыла

10 главных вопросов о Вселенной, ответы на которые учёные ищут прямо сейчас

8 вещей, которые не может объяснить наука

2500-летняя научная тайна: почему мы зеваем

3 самых глупых аргумента, которыми противники Теории эволюции оправдывают своё невежество

Можно ли с помощью современных технологий реализовать способности супергероев?

Научные открытия совершаются постоянно. На протяжении года публикуется огромное количество докладов и статей, посвящённых различным темам, и оформляются тысячи патентов на новые изобретения. Среди всего этого можно найти поистине невероятные достижения. В данной статье представлено десять самых интересных научных открытий, которые были сделаны в первой половине 2016 года.

1. Небольшая генетическая мутация, произошедшая 800 миллионов лет назад, привела к возникновению многоклеточных форм жизни

Согласно результатам исследований, древняя молекула, GK-PID, стала причиной того, что одноклеточные организмы начали эволюционировать в многоклеточные организмы примерно 800 миллионов лет назад. Было установлено, что молекула GK-PID выступала в роли «молекулярного карабина»: она собирала хромосомы вместе и закрепляла их на внутренней стенке клеточной мембраны, когда происходило деление. Это позволяло клеткам размножаться должным образом и не становиться злокачественными.

Увлекательное открытие указывает на то, что древняя версия GK-PID вела себя раньше не так, как сейчас. 74,207,281 — 1″ — единственный практический способ записать его на бумаге.

3. В солнечной системе была обнаружена девятая планета

Ещё до открытия Плутона в ХХ веке учёные выдвинули предположение о том, что за пределами орбиты Нептуна находится девятая планета, Планета Х. Это допущение было обусловлено гравитационной кластеризацией, которая могла быть вызвана только массивным объектом. В 2016 году исследователи из Калифорнийского технологического института представили доказательства того, что девятая планета — с орбитальным периодом 15 000 лет — действительно существует.

По словам астрономов, сделавших данное открытие, существует «всего лишь 0,007%-ная вероятность (1:15 000) того, что кластеризация является совпадением». На данный момент существование девятой планеты остаётся гипотетическим, однако астрономы вычислили, что её орбита является огромной. Если Планета Х действительно существует, то она приблизительно в 2-15 раз весит больше Земли и находится от Солнца на расстоянии 600-1200 астрономических единиц. Астрономическая единица равна 150 000 000 километров; это означает, что девятая планета удалена от Солнца на 240 000 000 000 километров.

4. Обнаружен практически вечный способ хранения данных

Рано или поздно всё устаревает, и на данный момент не существует способа, который позволил бы хранить данные на одном устройстве в течение действительно длительного периода времени. Или существует? Недавно учёные из Саутгемптонского университета сделали удивительное открытие. Они использовали нано-структурированное стекло для того, чтобы успешно создать процесс записи и извлечения данных. Запоминающее устройство представляет собой небольшой стеклянный диск размером с монету в 25 центов, который способен хранить 360 терабайт данных и не подвержен влиянию высоких температур (до 1000 градусов Цельсия). Средний срок его годности при комнатной температуре составляет приблизительно 13,8 миллиарда лет (примерно столько же времени существует наша Вселенная).

Данные записываются на устройство при помощи сверхбыстрого лазера посредством коротких, интенсивных световых импульсов. Каждый файл представляет собой три слоя наноструктурных точек, которые находятся друг от друга на расстоянии всего 5 микрометров. Считывание данных выполняется в пяти измерениях благодаря трёхмерному расположению наноструктурных точек, а также их размеру и направленности.

5. Слепоглазковые рыбы, которые способны «ходить по стенам», проявляют черты сходства с четвероногими позвоночными

За последние 170 лет наука выяснила, что позвоночные, обитающие на суше, произошли от рыб, которые плавали в морях древней Земли. Однако исследователи из Института технологий Нью-Джерси обнаружили, что тайваньские слепоглазковые рыбы, которые способны «ходить по стенам», имеют те же анатомические особенности, что и земноводные или рептилии.

Это очень важное открытие с точки зрения эволюционной адаптации, поскольку оно может помочь учёным лучше понять, каким образом доисторические рыбы эволюционировали в наземных четвероногих. Разница между слепоглазковыми и другими видами рыб, которые способны передвигаться по суше, заключается в их походке, которая обеспечивает при подъёме «поддержку тазового пояса».

6. Частная компания «SpaceX» осуществила успешное вертикальное приземление ракеты

В комиксах и мультфильмах Вы обычно видите, что ракеты приземляются на планеты и Луну вертикальным образом, однако в реальности сделать это крайне сложно. Правительственные учреждения вроде НАСА и Европейского космического агентства разрабатывают ракеты, которые либо падают в океан, откуда их потом достают (дорогое удовольствие), либо целенаправленно сгорают в атмосфере. Существование возможности вертикально посадить ракету позволило бы сэкономить невероятное количество денег.

8 апреля 2016 года частная компания «SpaceX» осуществила успешное вертикальное приземление ракеты; ей удалось это сделать на автономном беспилотном корабле-космопорте (англ. autonomous spaceport drone ship). Это невероятное достижение позволит сэкономить деньги, а также время между запусками.

Для генерального директора компании «SpaceX», Элона Маска, данная цель оставалась приоритетной в течение многих лет. Несмотря на то, что достижение принадлежит частному предприятию, технология вертикального приземления станет доступна и правительственным учреждениям вроде НАСА, чтобы они смогли продвинуться дальше в освоении космоса.

7. Кибернетический имплантат помог парализованному человеку пошевелить своими пальцами

Мужчина, который был парализован в течение шести лет, смог пошевелить своими пальцами благодаря небольшому чипу, вживленному в его мозг.

Это заслуга исследователей из Университета штата Огайо. Им удалось создать устройство, которое представляет собой небольшой имплантат, связанный с электронным рукавом, надеваемым на руку пациента. Этот рукав использует провода для стимуляции определённых мышц, чтобы вызвать движение пальцев в реальном времени. Благодаря чипу, парализованный мужчина смог даже сыграть в музыкальную игру «Guitar Hero», к превеликому удивлению врачей и учёных, принявших участие в проекте.

8. Стволовые клетки, вживлённые в мозг пациентов, которые перенесли инсульт, позволяют им снова ходить

В ходе клинических испытаний исследователи из Школы медицины при Стэнфордском университете вживили модифицированные стволовые клетки человека прямо в мозг восемнадцати пациентов, перенёсших инсульт. Процедуры прошли успешно, без каких-либо негативных последствий, за исключением слабой головной боли, наблюдавшейся у некоторых пациентов после наркоза. У всех пациентов период восстановления после инсульта проходил довольно быстро и успешно. Более того, пациенты, которые ранее передвигались только на инвалидных креслах, смогли снова свободно ходить.

9. Углекислый газ, закачанный в грунт, способен превращаться в твёрдый камень

Улавливание углерода является важной частью поддержания баланса выбросов CO2 на планете. Когда топливо сгорает, происходит высвобождение углекислого газа в атмосферу. Это является одной из причин глобального изменения климата. Исландские учёные, возможно, обнаружили способ, как сделать так, чтобы углерод не попадал в атмосферу и не усугублял проблему парникового эффекта.

Они закачали CO2 в вулканические породы, ускорив естественный процесс превращения базальта в карбонаты, которые затем становятся известняком. Этот процесс обычно занимает сотни тысяч лет, однако исландским учёным удалось сократить его до двух лет. Углерод, закачанный в грунт, может храниться под землёй или использоваться в качестве строительного материала.

10. У Земли есть вторая Луна

Учёные НАСА обнаружили астероид, который находится на орбите Земли и, следовательно, является вторым постоянным околоземным спутником. На орбите нашей планеты есть множество объектов (космические станции, искусственные спутники и прочее), однако видеть мы можем только одну Луну. Тем не менее, в 2016 году НАСА подтвердило существование 2016 HO3.

Астероид находится далеко от Земли и больше находится под гравитационным воздействием Солнца, нежели нашей планеты, однако он действительно вращается вокруг её орбиты. 2016 HO3 значительно меньше Луны: его диаметр составляет всего 40-100 метров.

По словам Пола Чодаса, менеджера Центра НАСА по изучению околоземных объектов, 2016 HO3, который более ста лет был квазиспутником Земли, через несколько столетий покинет орбиту нашей планеты.

14 июля 2015 г. Новые снимки Плутона Зонд Новые Горизонты пролетел около Плутона, карликовой планеты Солнечной системы. Расстояние между аппаратом и Плутоном составило примерно 12500 км. Цель миссии, длящейся 9,5 лет, достигнута! В 20:55 EDT 14 июля 2015 г. (03:55 по Москве, 15 июля 2015 г.) аппарат Новые Горизонты уже с дальних рубежей Солнечной системы «позвонил домой». Звонок свидетельствует об успешном пролете мимо Плутона и его спутников, а также завершении основной части исследовательской миссии. Во время максимального сближения с Плутоном в течение 30 минут Новые Горизонты провел около 150 научных измерений, и в течение последующих 9 часов не отправлял информацию на Землю. Приняв сигнал с зонда, ученые убедились в успешном выполнении им своей основной миссии. Запрограммированный звонок — это 15 минутная серия сообщений о состоянии аппарата. С передачей этого звонка закончился очень тревожный 21 часовой период ожидания. Новые Горизонты в автоматическом режиме все это время собирал как можно больше информации о системе Плутона, общение с Землей отложили. Плутон это первый объект пояса Койпера, который посетил земной аппарат. Новые Горизонты продолжит полет к новой цели в Поясе, где находятся тысячи подобных ледяных объектов с подсказками о том, как формировалась наша Солнечная система. Миссия New Horizons является проектом НАСА. Затраты на ее реализацию превышают 600 миллионов долларов. Сам аппарат был запущен в космос 19 января 2006 года с космодрома на мысе Канаверал на ракете-носителе Atlas V. На протяжении этих лет аппарат шел к своей цели, перемежая циклы активности, когда «Земля» проверяла системы и приборы КА, и периоды спячки, когда аппарат летел в автономном режиме с выключенными системами. Всего с середины 2007 г. по декабрь 2014 г. было 18 таких периодов суммарной продолжительностью 1873 суток. 26 августа 2014 г. зонд пересек орбиту планеты Нептун в 4.0 млрд км от самой планеты. Орбита восьмой планеты Солнечной системы была пройдена ровно через 25 лет после встречи с Нептуном легендарного аппарата Вояджер 2.

8 декабря 2013 г. Прометей, спутник шестой планеты Солнечной системы Прометей спутник шестой планеты Солнечной системы Сатурн. На новом снимке от аппарата Кассини видно, как гравитационное поле спутника возмущает кольцо F Сатурна. Чтобы спутник было лучше видно, яркость фотографии увеличена. Благодаря этому на снимке можно разглядеть примерно 20 звезд. Прометей — совсем небольшой спутник этой планеты, линейные размеры которого составляют 120 на 74 километров. Он был открыт в 1980 году по фотографиям, сделанным аппаратом «Вояджер-1». У Прометея очень низкая плотность, поэтому, по мнению ученых, он является пористым ледяным телом. Происхождение колец Сатурна до сих пор до конца не ясно. Между кольцами имеются промежутки почти пустого пространства. Кольца обозначаются буквами латинского алфавита. Называли их в порядке открытия. По удалению от центра Сатурна кольца расположены так D, C, B, A, F, G и E. Диаметр основных колец, А, В и С, приблизительно равен расстоянию от Земли до Луны. Толщина же колец не превосходит 1 километра. Аппарат «Кассини» является совместным проектом NASA и Итальянского космического агентства. Миссия «Huygens» совместный проект NASA и ESA (Европейского Космического Агенства). Предусмотрено изучение колец Сатурна, водяных вулканов на его спутниках. Запущен 15 октября 1997 года. Стартовая масса аппарата 6250 кг. На орбите Сатурна космический зонд Кассини функционирует с 2004 года. В ходе работы миссия аппарата неоднократно продлевалась. Текущая миссия называется Solstice и она завершится в 2017 году.

Как все мы знаем Солнце — это самая близкая к Земле звезда, источник света, тепла и жизни на нашей планете.

История появления Солнца

Согласно научным сведениям своим появлением Солнце обязано гигантскому пылевому и газовому облаку, находившемуся на месте Солнечной системы больше 5 миллиардов лет назад. Вышеупомянутое облако — это остатки старых разрушенных звезд. В центре облака под действием гравитации сначала сформировался некий сгусток материи и газа — протозвезда. Под все нарастающим давлением и силой тяжести протозвезда в какой-то момент вспыхнула и превратилась в молодую звезду. В недрах новорожденной звезды начали происходить термоядерные процессы — образование гелия из водорода. Как побочное действие этих реакций, появились свет и тепло, благодаря которым на Земле и зародилась жизнь.

А что еще нам известно о Солнце, помимо того, что без него земная жизнь возможно бы и не зародилась?

10 достаточно новых научных сведений и фактов о Солнце

1. Солнце непрерывно «худеет» то есть уменьшается его масса. Выяснилось, что, что за 1 секунду светило уменьшается на 4 миллиона тонн.
2. Сила гравитации на Солнце в 28 раз больше, чем на Земле. То есть если представить, что человек попал на поверхность Солнца, то его вес был бы в 28 раз больше.
3. Если Солнце станет лишь на 40 процентов ярче, то вся жидкость — реки, моря, океаны на Земле мгновенно испарится. Ученые рассчитали, что через 1,1 миллиарда лет яркость Солнца увеличится на 10%.
4. Солнце является одной из 6 тыс. звезд, которые видно с поверхности нашей планеты невооруженным глазом.
5. Все тела Солнечной системы — планеты, их спутники, астероиды благодаря силе тяжести Солнца постепенно к нему притягиваются. Когда-нибудь Солнце, подарившее жизнь нашей планете притянет и поглотит ее.
6. Свет, который излучает Солнце, достигает Земли всего за 8,3 минуты. За этот короткий отрезок времени он проходи 149,6 млн. км.
7. Помимо тепла и света наше светило излучает солнечный ветер — скоростной поток протонов и электронов.
8. Температура на поверхности Солнца 5,5 тыс. градусов, а в ядре 13,5 млн. градусов.
9. Возраст Солнца в данный момент уже перевалил за его середину. То есть можно сказать, что Солнце это звезда среднего возраста.

Сообщение о научном открытии расскажет Вам какие новые научные открытия сделанные в последнее время и что нас ожидает в будущем.

Сообщение о научном открытии

Научные открытия всегда будоражат мир новыми известиями и перспективами. Они являются показателем прогресса общества и конкретного человека. Давайте начнем нашу подборку с того, какие важные научные открытия были сделаны в ХХ веке:

• Открытие рентгеновского излучения
  . Данное научное открытие и сегодня влияет на жизнь человека, ведь без рентгена сложно представить современную медицину.
• Открытие пенициллина
  . На его основе стали изготавливать антибиотики, которые спасли много жизней.
• Волны де Бройля. Их открытие способствовало развитию концепции квантовой механики.
• Открытие новой спирали ДНК в 1953 году Френсисом Криком и Джеймсом Уотсоном.
• Открытие транзисторов.
  Благодаря этому открытию технику стала уменьшаться в размерах.
• Создание радиотелеграфа
  Александром Поповым.
• Открытие искусственной радиоактивности.
• Методика экстракорпорального оплодотворения (ЭКО
  ). Ученые сумели извлечь неповрежденную яйцеклетку из женщины и создать оптимальные условия в пробирке для ее жизни и роста. Также они придумали, как оплодотворить яйцеклетку и вернуть в тело матери.
• Первый полет в космос в 1961 году. Сделал это
• Клонирование
  . Ученые в 1996 году получили первый клон овцы Долли. Так началась новая эпоха в развитии общества.
• Приближение к созданию искусственного интеллекта.
• Изобретение голографии Дэннисом Габором
  в 1947 году. При помощи лазера восстанавливались трехмерные изображения объектов, приближенных к реальным.
• Открытие инсулина
  Фредериком Бантингом в 1922 году. С этого года сахарный диабет можно было лечить.
• Открытие стволовых клеток
  , прародительниц всех клеток в организме человека, которые имеют способность к самообновлению.

Ученые практически каждый день совершают интересные научные открытия разного уровня сложности: кто-то исследует гравитационные волны, кто-то способы заваривания кофе. Мы подготовили для Вас ТОП-5 самых интересных и будоражащих воображение научных сенсаций, которые ожидает человечество. Итак, великие научные открытия будущего, а точнее 2018 года:

• Искусственный интеллект против Альцгеймера
  

В этом году автором первого научного открытия станет… искусственный интеллект последнего поколения. Автором проекта является британская компания DeepMind, а точнее ее подразделение Google. Разработанная программа искусственного интеллекта Zero призвана бороться с глобальными проблемами человечества. Приоритетная его задача — разгадка механизма болезней Паркинсона и Альцгеймера. Также Zero должно избавить от деменции стареющее человечество.

• Охота за инопланетянами
  

Специалисты Массачусетского технологического института разработали космический телескоп TESS, который предназначен для поиска в нашем звездном окружении планет земного типа. В поле его зрения попадают даже экзопланеты на расстоянии 200 световых лет. Ученые предполагают, что с помощью этого аппарата будут открыты 20 000 планет.

• Трансплантация головы
  

Сегодня мир стоит на пороге нового открытия. Еще в прошлом году нейрохирург Серджио Канаверо хотел совершить такой проект. Однако Вы не примите это буквально. Итальянец добился финансирования от Китая и работает над развитием цифровой диагностики, созданием интерфейса «мозг-компьютер», стволовых клеток и генной терапии.

• Знакомство с «Убийцей Земли»
  

Межпланетная станция OSIRIS-Rex в августе 2018 года достигнет астероида Бенну – самого опасного космического объекта для Земли. Цель станции: взять образцы грунта для изучения природы астероида. Вторая цель – отработать методы перехвата астероида, если возникнет угроза столкновения с нашей планетой.

• Персонализированная медицина
  

В 2018 году наступит эпоха персонализированной медицины. Проект «100 000 геномов» был создан с целью проанализировать генетический код нескольких тысяч человек для того, что узнать, какой участок ДНК связан с конкретным заболеванием.

Надеемся, что это сообщение о научных открытиях помогло Вам узнать много нового. И возможно этот список вдохновит Вас стать автором следующих важных открытий, которые выведут человеческое общество на новый уровень развития.

Найти новые научные исследования планет солнечной системы. Сколько их

Сообщение о научном открытии расскажет Вам какие новые научные открытия сделанные в последнее время и что нас ожидает в будущем.

Сообщение о научном открытии

Научные открытия всегда будоражат мир новыми известиями и перспективами. Они являются показателем прогресса общества и конкретного человека. Давайте начнем нашу подборку с того, какие важные научные открытия были сделаны в ХХ веке:

• Открытие рентгеновского излучения
  . Данное научное открытие и сегодня влияет на жизнь человека, ведь без рентгена сложно представить современную медицину.
• Открытие пенициллина
  . На его основе стали изготавливать антибиотики, которые спасли много жизней.
• Волны де Бройля. Их открытие способствовало развитию концепции квантовой механики.
• Открытие новой спирали ДНК в 1953 году Френсисом Криком и Джеймсом Уотсоном.
• Открытие транзисторов.
  Благодаря этому открытию технику стала уменьшаться в размерах.
• Создание радиотелеграфа
  Александром Поповым.
• Открытие искусственной радиоактивности.
• Методика экстракорпорального оплодотворения (ЭКО
  ). Ученые сумели извлечь неповрежденную яйцеклетку из женщины и создать оптимальные условия в пробирке для ее жизни и роста. Также они придумали, как оплодотворить яйцеклетку и вернуть в тело матери.
• Первый полет в космос в 1961 году. Сделал это
• Клонирование
  . Ученые в 1996 году получили первый клон овцы Долли. Так началась новая эпоха в развитии общества.
• Приближение к созданию искусственного интеллекта.
• Изобретение голографии Дэннисом Габором
  в 1947 году. При помощи лазера восстанавливались трехмерные изображения объектов, приближенных к реальным.
• Открытие инсулина
  Фредериком Бантингом в 1922 году. С этого года сахарный диабет можно было лечить.
• Открытие стволовых клеток
  , прародительниц всех клеток в организме человека, которые имеют способность к самообновлению.

Ученые практически каждый день совершают интересные научные открытия разного уровня сложности: кто-то исследует гравитационные волны, кто-то способы заваривания кофе. Мы подготовили для Вас ТОП-5 самых интересных и будоражащих воображение научных сенсаций, которые ожидает человечество. Итак, великие научные открытия будущего, а точнее 2018 года:

• Искусственный интеллект против Альцгеймера
  

В этом году автором первого научного открытия станет… искусственный интеллект последнего поколения. Автором проекта является британская компания DeepMind, а точнее ее подразделение Google. Разработанная программа искусственного интеллекта Zero призвана бороться с глобальными проблемами человечества. Приоритетная его задача — разгадка механизма болезней Паркинсона и Альцгеймера. Также Zero должно избавить от деменции стареющее человечество.

• Охота за инопланетянами
  

Специалисты Массачусетского технологического института разработали космический телескоп TESS, который предназначен для поиска в нашем звездном окружении планет земного типа. В поле его зрения попадают даже экзопланеты на расстоянии 200 световых лет. Ученые предполагают, что с помощью этого аппарата будут открыты 20 000 планет.

• Трансплантация головы
  

Сегодня мир стоит на пороге нового открытия. Еще в прошлом году нейрохирург Серджио Канаверо хотел совершить такой проект. Однако Вы не примите это буквально. Итальянец добился финансирования от Китая и работает над развитием цифровой диагностики, созданием интерфейса «мозг-компьютер», стволовых клеток и генной терапии.

• Знакомство с «Убийцей Земли»
  

Межпланетная станция OSIRIS-Rex в августе 2018 года достигнет астероида Бенну – самого опасного космического объекта для Земли. Цель станции: взять образцы грунта для изучения природы астероида. Вторая цель – отработать методы перехвата астероида, если возникнет угроза столкновения с нашей планетой.

• Персонализированная медицина
  

В 2018 году наступит эпоха персонализированной медицины. Проект «100 000 геномов» был создан с целью проанализировать генетический код нескольких тысяч человек для того, что узнать, какой участок ДНК связан с конкретным заболеванием.

Надеемся, что это сообщение о научных открытиях помогло Вам узнать много нового. И возможно этот список вдохновит Вас стать автором следующих важных открытий, которые выведут человеческое общество на новый уровень развития.

Пожалуй, всем известно, что кусочек Вселенной, приютивший нас, зовется Солнечной системой. Горячая звезда вместе с окружающими ее планетами начала свое формирование около 4,6 млрд лет назад. Тогда произошел части молекулярного межзвездного облака. Центр коллапса, где скопилась большая часть вещества, впоследствии стал Солнцем, а окружившее его протопланетное облако породило все прочие объекты.

Информация о Солнечной системе первоначально собиралась лишь во время наблюдения за ночным небом. По мере усовершенствования телескопов и других приборов ученые узнавали все больше об окружающем нас космическом пространстве. Однако все самые интересные факты о Солнечной системе удалось получить лишь после — в 60-х годах прошлого века.

Состав

Центральный объект нашего кусочка Вселенной — это Солнце. Вокруг него обращается восемь планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Дальше последнего размещаются так называемые Транснептуновые объекты, в число которых входит и Плутон, лишенный в 2006 году статуса планеты. Его и еще несколько космических тел отнесли к малым планетам. Восемь главных после Солнца объектов подразделяются на две категории: планеты земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс) и огромные планеты Солнечной системы, интересные факты о которых начинаются с того, что они практически полностью состоят из газа. К ним относятся Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун.

Между Марсом и Юпитером пролегает Астероидный пояс, где расположено множество астероидов и малых планет неправильной формы. За орбитой Нептуна пролегает пояс Койпера и связанный с ним рассеянный диск. Пояс астероидов в основном содержит объекты, состоящие из горных пород и металлов, тогда как Пояс Койпера заполнен телами изо льда различного происхождения. Объекты рассеянного диска также имеют по большей части ледяной состав.

Солнце

Интересные факты о Солнечной системе стоит начинать рассказывать с ее центра. Гигантский раскаленный шар с внутренней температурой свыше 15 миллионов градусов сосредоточил в себе более 99% массы всей системы. Солнце относится к звездам третьего поколения, оно находится примерно на середине своего жизненного цикла. Его ядро — место непрерывных в результате которых водород превращается в гелий. Этот же процесс приводит к образованию огромного количества энергии, которое затем попадает в том числе и на Землю.

Будущее

Примерно через 1,1 млрд лет Солнце израсходует большую часть водородного топлива, его поверхность максимально нагреется. В это время, вероятнее всего, на Земле исчезнет практически вся жизнь. Условия позволят сохраниться лишь организмам в глубинах океана. Когда возраст Солнца будет 12,2 млрд лет, оно превратится в Внешние слои звезды при этом достигнут орбиты Земли. Наша планета в это время либо перейдет на более удаленную орбиту, либо будет поглощена.

На следующей стадии развития Солнце потеряет свою внешнюю оболочку, которая превратится в с белым карликом, представляющим собой ядро Солнца — размером с Землю — в центре.

Меркурий

Пока Солнце относительно стабильно, будет продолжаться и исследование планет Солнечной системы. Первое космическое тело достаточно большого размера, которое можно встретить, если удаляться от нашей звезды к окраинам системы, — это Меркурий. Ближайшую к Солнцу и одновременно самую маленькую планету исследовал аппарат «Маринер-10», сумевший заснять его поверхность. Изучение Меркурия затрудняется его соседством со светилом, поэтому на протяжении многих лет он оставался плохо изученным. После «Маринера-10», запущенного в 1973 году, у Меркурия побывал «Мессенджер». Космический аппарат начал свою миссию в 2003 году. Он несколько раз подлетал к планете, а в 2011 стал ее спутником. Благодаря этим исследованиям информация о Солнечной системе значительно расширилась.

Сегодня нам известно, что, хотя Меркурий и ближе всего к Солнцу, он не является самой горячей планетой. Венера в этом плане его сильно опережает. У Меркурия нет настоящей атмосферы: ее сдувает солнечный ветер. Для планеты характерна газовая оболочка с крайне малым давлением. День на Меркурии равен практически двум земным месяцам, при этом год длится 88 суток нашей планеты, то есть меньше двух меркурианских дней.

Венера

Благодаря полету «Маринера-2» интересные факты о Солнечной системе, с одной стороны, оскудели, а с другой — обогатились. До получения информации от этого космического аппарата Венера считалась обладательницей умеренного климата и, возможно, океана, рассматривалась вероятность обнаружения жизни на ней. «Маринер-2» развеял эти мечты. Исследования этого аппарата, а также нескольких других обрисовали довольно неприветливую картину. Под слоем атмосферы, по большей части состоящей из углекислого газа, и облаками из серной кислоты расположена раскаленная почти до 500 ºС поверхность. Здесь нет воды и не может быть известных нам форм жизни. На Венере даже космические аппараты не выдерживают: они плавятся и сгорают.

Марс

4 планета Солнечной системы и последняя из землеподобных — это Марс. Красная планета всегда привлекала внимание ученых, она остается центром исследований и сегодня. Марс изучался многочисленными «Маринерами», двумя «Викингами» и советскими «Марсами». Долгое время астрономы полагали найти на поверхности Красной планеты воду. Сегодня известно, что когда-то давно Марс выглядел совершенно иначе, чем сейчас, возможно, на нем была вода. Существует предположение, согласно которому изменению характера поверхности способствовала столкновение Марса с огромным астероидом, оставившим след в виде пяти кратеров. Результатом катастрофы стало смещение полюсов планеты практически на 90º, значительное усиление вулканической активности и движения литосферных плит. Одновременно произошли и климатические изменения. Марс лишился воды, атмосферное давление на планете значительно снизилось, поверхность стала напоминать пустыню.

Юпитер

Большие планеты Солнечной системы, или газовые гиганты, отделены от землеподобных Астероидным поясом. Ближайшим из них к Солнцу является Юпитер. По своим размерам он превосходит все остальные планеты нашей системы. Газовый гигант изучался при помощи аппаратов «Вояджер» 1 и 2, а также «Галилео». Последний зафиксировал падение на поверхность Юпитера осколков кометы Шумейкеров-Леви 9. Уникальным было как само событие, так и возможность его наблюдать. В результате ученые смогли получить не только ряд интересных изображений, но и некоторые данные о комете и составе планеты.

Само падение на Юпитер отличается от подобного на космические тела земной группы. Осколки даже огромных размеров не могут оставить кратера на поверхности: Юпитер практически полностью состоит из газа. Комета была поглощена верхними слоями атмосферы, оставила на поверхности темные следы, которые вскоре исчезли. Интересно, что Юпитер, благодаря своим размерам и массе, выполняет роль своеобразного защитника Земли, уберегая ее от различного космического мусора. Считается, что газовый гигант сыграл не последнюю роль в возникновении жизни: любой из осколков, упавших на Юпитер, на Земле мог привести к массовому вымиранию. А если бы такие падения происходили часто на ранних этапах развития жизни, возможно, люди не существовали бы до сих пор.

Сигнал братьям по разуму

Исследование планет Солнечной системы и в целом космоса не в последнюю очередь осуществляется с целью поиска условий, где может зародиться или уже появилась жизнь. Однако таковы, что человечество может не справиться с задачей и за все время, отведенное ему. Поэтому аппараты «Вояджер» были оснащены круглой алюминиевой коробочкой, содержащей видеодиск. На нем размещена информация, по мнению ученых, способная объяснить представителям других цивилизаций, возможно, существующим в космосе, где находится Земля и кто ее населяет. На изображениях запечатлены ландшафты, анатомическое строение человека, структура ДНК, сцены из жизни людей и животных, записаны звуки: пение птиц, плач ребенка, шум дождя и еще многие другие. Диск снабжен координатами Солнечной системы относительно 14 мощных пульсаров. Пояснения составлены с помощью двоичного года.

«Вояджер-1» примерно в 2020 году покинет пределы Солнечной системы и еще долгие столетия будет бороздить пространства космоса. Ученые полагают, что обнаружение другими цивилизациями послания землян может произойти очень нескоро, в то время, когда уже и наша планета прекратит свое существование. В этом случае диск с информацией о людях и Земле — все, что останется от человечества во Вселенной.

Новый виток

В начале XXI века интерес к сильно возрос. Интересные факты о Солнечной системе продолжают накапливаться. Снаряжаются уточняются данные о газовых гигантах. С каждым годом совершенствуется аппаратура, в частности разрабатываются новые типы двигателей, которые позволят совершать полеты в более удаленные участки космоса с меньшими затратами горючего. Движение научного прогресса позволяет надеяться, что все самое интересное о Солнечной системе вскоре станет частью нашего знания: мы сможем найти подтверждения существования понять точно, что привело к изменению климата на Марсе и каким он был раньше, изучить опаленный Солнцем Меркурий, наконец, построить базу на Луне. Самые смелые мечты современных астрономов даже более масштабны, чем некоторые фантастические фильмы. Интересно то, что достижения техники и физики говорят о реальной возможности осуществления в будущем грандиозных планов.

Изучение Планет Солнечной системы

До конца XX века принято было считать, что в Солнечной системе девять планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон. Но в последнее время было открыто множество объектов за орбитой Нептуна, причем некоторые из них похожи на Плутон, а иные даже больше него по размерам. Поэтому в 2006 г. астрономы уточнили классификацию: 8 крупнейших тел — от Меркурия до Нептуна — считаются классическими планетами, а Плутон стал прототипом нового класса объектов — карликовых планет. Ближайшие к Солнцу 4 планеты принято называть планетами земной группы, а следующие 4 массивных газовых тела называют планетами-гигантами. Карликовые планеты в основном населяют область за орбитой Нептуна — пояс Койпера.

Луна

Луна — естественный спутник Земли и самый яркий объект на ночном небе. Формально Луна не планета, но она существенно крупнее всех планет-карликов, большинства спутников планет и не сильно уступает в размере Меркурию. На Луне нет привычной для нас атмосферы, нет рек и озер, растительности и живых организмов. Сила тяжести на Луне в шесть раз меньше, чем на Земле. День и ночь с перепадами температур до 300 градусов длятся по две недели. И тем не менее Луна все больше привлекает землян возможностью использовать ее уникальные условия и ресурсы. Поэтому Луна — наша первая ступень в знакомстве с объектами Солнечной системы.

Луна хорошо исследована как с помощью наземных телескопов, так и благодаря полетам более 50 космических аппаратов и кораблей с космонавтами. Советские автоматические станции «Луна-3» (1959 г.) и «Зонд-3» (1965 г.) впервые сфотографировали восточную и западную части невидимого с Земли полушария Луны. Искусственные спутники Луны исследовали ее гравитационное поле и рельеф. Самоходные аппараты «Луноход-1 и -2» передали на Землю множество снимков и информацию о физико-механических свойствах грунта. Двенадцать американских астронавтов с помощью кораблей «Аполлон» в 1969-1972 гг. побывали на Луне, где проводили исследования поверхности в шести различных местах посадок на видимой стороне, установили там научную аппаратуру и привезли на Землю около 400 кг лунных пород. Зонды «Луна-16, -20 и -24» в автоматическом режиме выполнили бурение и доставили лунный грунт на Землю. Космические аппараты нового поколения «Клементина» (1994 г.), «Лунар Проспектор» (1998-99 гг.) и «Смарт-1» (2003-06 гг.) получили более точные сведения о рельефе и гравитационном поле Луны, а также обнаружили на поверхности залежи водородосодержащих материалов, возможно, водяного льда. В частности, повышенная концентрация этих материалов обнаружена в постоянно затененных понижениях около полюсов.

Китайский аппарат «Чаньэ-1», запущенный 24 октября 2007 года, выполнил фотографирование лунной поверхности и сбор данных для составления цифровой модели ее рельефа. 1 марта 2009 года аппарат был сброшен на поверхность Луны. 8 ноября 2008 г. на селеноцентрическую орбиту был выведен индийский аппарат «Чандрайян 1». 14 ноября от него отделился зонд, совершивший жесткую посадку в районе южного полюса Луны. Аппарат работал в течение 312 дней и передавал данные о распределении химических элементов по поверхности и о высотах рельефа. Японская АМС «Кагуя» и два дополнительных микроспутника «Окина» и «Оюна», работавшие в 2007-2009 гг., выполнили научную программу исследований Луны и передали данные о высотах рельефа и распределении силы тяжести на ее поверхности с высокой точностью.

Новым важным этапом в исследовании Луны стал запуск 18 июня 2009 года двух американских АМС «Lunar Reconnaissance Orbiter» (Лунный орбитальный разведчик) и «LCROSS» (спутник по наблюдению и детектированию лунных кратеров). 9 октября 2009 г. АМС «LCROSS» была направлена в кратер Кабео. На дно кратера сначала упала отработавшая ступень ракеты «Атлас-V» массой 2,2 т. Примерно через четыре минуты туда же упала АМС «LCROSS» (массой 891 кг), которая перед падением промчалась сквозь поднятое ступенью облако пыли, успев сделать необходимые исследования до момента гибели аппарата. Американские исследователи считают, что им всё-таки удалось найти некоторое количество воды в облаке лунной пыли. «Лунный орбитальный разведчик» продолжает исследовать Луну с полярной окололунной орбиты. На борту космического аппарата установлен российский прибор ЛЕНД (лунный исследовательский нейтронный детектор), предназначенный для поиска замёрзшей воды. В районе Южного полюса им обнаружено большое количество водорода, который может быть признаком наличия там воды в связанном состоянии.

В недалёком будущем начнётся освоение Луны. Уже в наши дни детально разрабатываются проекты создания на её поверхности постоянно действующей обитаемой базы. Длительное или постоянное присутствие на Луне сменных экипажей такой базы позволит решать более сложные научные и прикладные задачи.

Движется Луна под воздействием тяготения, в основном, двух небесных тел — Земли и Солнца на среднем расстоянии 384 400 км от Земли. В апогее это расстояние увеличивается до 405 500 км, в перигее уменьшается до 363 300 км. Период обращения Луны вокруг Земли по отношению к далеким звездам составляет около 27,3 суток (сидерический месяц), но поскольку вместе с Землей Луна обращается вокруг Солнца, ее положение относительно линии Солнце-Земля повторяется через несколько больший промежуток времени — около 29,5 суток (синодический месяц). За этот период проходит полная смена лунных фаз: от новолуния к первой четверти, затем к полнолунию, к последней четверти и вновь к новолунию. Вращение Луны вокруг оси происходит с постоянной угловой скоростью в том же направлении, в котором она обращается вокруг Земли, и с тем же периодом 27,3 суток. Именно поэтому с Земли мы видим только одно полушарие Луны, которое так и называем — видимое; а другое полушарие всегда скрыто от наших глаз. Это не видимое с Земли полушарие называют обратной стороной Луны. Фигура, образованная физической поверхностью Луны, очень близка к правильной сфере со средним радиусом 1737,5 км. Площадь поверхности лунного шара составляет около 38 млн. км 2 , что составляет лишь 7,4% площади земной поверхности, или около четверти площади земных материков. Соотношение масс Луны и Земли составляет 1:81,3. Средняя плотность Луны (3,34 г/см 3) значительно меньше средней плотности Земли (5,52 г/см 3). Сила тяжести на Луне в шесть раз меньше, чем на Земле. В летний полдень близ экватора поверхность разогревается до +130° С, в отдельных местах и выше; а ночью температура падает до -170 °С. Быстрое остывание поверхности наблюдается и во время лунных затмений. На Луне выделяют области двух типов: светлые — материковые, занимающие 83% всей поверхности (включая обратную сторону), и темные области, названные морями. Такое деление возникло еще в середине XVII века, когда предполагалось, что на Луне действительно имеется вода. По минералогическому составу и содержанию отдельных химических элементов лунные породы на темных участках поверхности (морях) очень близки к земным породам типа базальтов, а на светлых участках (материках) — к анортозитам.

В вопросе о происхождении Луны пока нет полной ясности. Особенности химического состава лунных пород позволяют предположить, что Луна и Земля образовались в одной и той же области Солнечной системы. Но разница в их составе и внутреннем строении заставляет думать, что оба эти тела не были в прошлом единым целым. Большинство крупных кратеров и огромные впадины (многокольцевые бассейны) появились на поверхности лунного шара в период сильной бомбардировки поверхности. Около 3,5 млрд. лет назад в результате внутреннего разогрева из недр Луны излились на поверхность базальтовые лавы, заполнившие низины и круглые впадины. Так образовались лунные моря. На обратной стороне из-за более толстой коры излияний было значительно меньше. На видимом полушарии моря занимают 30% поверхности, а на обратном — лишь 3%. Таким образом, эволюция лунной поверхности в основном завершилась около 3 млрд. лет назад. Метеоритная бомбардировка продолжалась, но уже с меньшей интенсивностью. В результате длительной переработки поверхности образовался верхний рыхлый слой пород Луны — реголит, толщиной в несколько метров.

Ближайшая к Солнцу планета названа в честь античного бога Гермеса (у римлян Меркурий) — посланника богов и бога зари. Меркурий находится на среднем расстоянии 58 млн. км или 0.39 а.е. от Солнца. Двигаясь по сильно вытянутой орбите, он в перигелии приближается к Солнцу на расстояние 0,31 а.е., а в максимальном удалении находится на расстоянии 0,47 а.е., совершая полный оборот за 88 земных суток. В 1965 г. методами радиолокации с Земли было установлено, что период вращения этой планеты составляет 58.6 суток, то есть за 2/3 своего года он завершает полный оборот вокруг своей оси. Сложение осевого и орбитального движений приводит к тому, что, находясь на линии Солнце — Земля, Меркурий всегда повернут одной и той же стороной к нам. Солнечные сутки (промежуток времени между верхними или нижними кульминациями Солнца) продолжаются на планете 176 земных суток.

В конце ХIХ века астрономы пытались зарисовать темные и светлые детали, наблюдаемые на поверхности Меркурия. Наиболее известны работы Скиапарелли (1881-1889 гг.) и американского астронома Персиваля Ловелла (1896-1897 гг.). Интересно, что астроном Т. Дж. Си в 1901 г. даже объявил о том, что он видел кратеры на Меркурии. Мало кто поверил в это, однако впоследствии 625-километровый кратер (Бетховен) оказался в месте, отмеченном Си. Французский астроном Эжен Антониади составил в 1934 г. карту «видимого полушария» Меркурия, поскольку тогда считалось, что всегда освещено лишь одно его полушарие. Отдельным деталям на этой карте Антониади дал названия, которые частично используются и на современных картах.

Составить действительно надежные карты планеты и увидеть мелкие детали рельефа поверхности впервые удалось благодаря американскому космическому зонду «Маринер-10», запущенному в 1973 г. Он трижды сближался с Меркурием и передавал на Землю телевизионные изображения различных участков его поверхности. В общей сложности было снято 45% поверхности планеты, в основном — западное полушарие. Как оказалось, вся его поверхность покрыта множеством кратеров разных размеров. Удалось уточнить значение радиуса планеты (2439 км) и её массы. Датчики температуры позволили установить, что в течение дня температура поверхности планеты поднимается до 510° С, а ночью опускается до -210° С. Напряжённость его магнитного поля составляет около 1% от напряжённости земного магнитного поля. Более 3 тыс. фотографий, полученных при третьем подлете, имели разрешение до 50 м.

Ускорение свободного падения на Меркурии составляет 3,68 м/с 2 . Космонавт на этой планете будет весить почти в три раза меньше, чем на Земле. Поскольку выяснилось, что средняя плотность Меркурия почти такая же, как и у Земли, предполагается существование у Меркурия железного ядра, занимающего примерно половину объема планеты, над которым расположена мантия и силикатная оболочка. Меркурий получает в 6 раз больше солнечного света на единицу площади, чем Земля. Причем большая часть солнечной энергии поглощается, поскольку поверхность планеты темная, отражающая лишь 12-18 процентов падающего света. Поверхностный слой планеты (реголит) сильно измельчен и служит прекрасной теплоизоляцией, так что на глубине нескольких десятков сантиметров от поверхности температура постоянная — около 350 градусов К. У Меркурия обнаружена чрезвычайно разреженная гелиевая атмосфера, создаваемая «солнечным ветром», который обдувает планету. Давление такой атмосферы у поверхности в 500 млрд. раз меньше, чем у поверхности Земли. Кроме гелия, выявлено ничтожное количество водорода, следы аргона и неона.

Американская АМС «Мессенджер» (Мessenger — от англ. Курьер), запущенная 3 августа 2004 г., совершила первый пролет около Меркурия 14 января 2008 г. на расстоянии 200 км от поверхности планеты. Она сфотографировала восточную половину ранее не заснятого полушария планеты. Исследования Меркурия проведены в два этапа: сначала обзорные с пролетной траектории полета при двух встречах с планетой (2008 г.), а затем (30 сентября 2009 г.) — детальные. Выполнена съемка всей поверхности планеты в различных диапазонах спектра и получены цветные изображения местности, определены химический и минералогический состав пород, измерено содержание летучих элементов в приповерхностном слое грунта. Лазерный высотомер выполнил измерения высот рельефа поверхности Меркурия. Оказалось, что перепад высот рельефа на этой планете менее 7 км. При четвертом сближении, 18 марта 2011 г. , АМС «Мессенджер» должна выйти на орбиту искусственного спутника Меркурия.

Согласно решению Международного астрономического союза, кратеры на Меркурии называют в честь деятелей : писателей, поэтов, художников, скульпторов, композиторов. Например, крупнейшие кратеры диаметром от 300 до 600 км получили названия Бетховен, Толстой, Достоевский , Шекспир и другие. Есть и исключения из этого правила — один кратер диаметром 60 км с лучевой системой назван в честь известного астронома Койпера, а другой кратер диаметром 1,5 км вблизи экватора, принятый за начало отсчета долгот на Меркурии, назван Хун Каль, что на языке древних майя означает «двадцать». Через этот кратер условились проводить меридиан, с долготой 20°.

Равнинам даны названия планеты Меркурий на разных языках, например, равнина Собкоу или равнина Один. Есть две равнины, названные по их местоположению: Северная равнина и равнина Жары, находящаяся в области максимальных температур на 180° долготы. Окаймляющие эту равнину горы назвали горами Жары. Отличительной особенностью рельефа Меркурия являются протяженные уступы, получившие имена морских исследовательских судов. Долины названы по названиям радиоастрономических обсерваторий. Две гряды носят названия Антониади и Скиапарелли, в честь астрономов, составивших первые карты этой планеты.

Венера — ближайшая к Земле планета, она находится ближе нас к Солнцу и потому освещается им ярче; наконец, она очень хорошо отражает солнечный свет. Дело в том, что поверхность Венеры укрыта под мощным чехлом атмосферы, полностью скрывающей от нашего взора поверхность планеты. В видимом диапазоне ее нельзя рассмотреть даже с орбиты искусственного спутника Венеры, и, тем не менее, мы имеем «изображения» поверхности, которые были получены методом радиолокации.

Вторая от Солнца планета названа в честь античной богини любви и красоты Афродиты (у римлян — Венера). Средний радиус Венеры 6051,8 км, а масса составляет 81% массы Земли. Венера обращается вокруг Солнца в ту же сторону, что и другие планеты, совершая полный оборот за 225 суток. Период ее вращения вокруг оси (243 суток) удалось определить лишь в начале 1960-х годов, когда для измерения скоростей вращения планет стали применять методы радиолокации. Таким образом, суточное вращение Венеры самое медленное среди всех планет. К тому же, оно происходит в обратном направлении: в отличие от большинства планет, у которых направления обращения по орбите и вращения вокруг оси совпадают, Венера вращается вокруг оси в сторону, противоположную орбитальному движению. Если посмотреть формально, то это не уникальное свойство Венеры. Например, Уран и Плутон тоже вращаются в обратном направлении. Но они вращаются практически «лежа на боку», а ось Венеры почти перпендикулярна орбитальной плоскости, так что она единственная «действительно» вращается в обратном направлении. Именно поэтому солнечные сутки на Венере короче времени ее оборота вокруг оси и составляют 117 земных суток (у других планет солнечные сутки длиннее периода вращения). А год на Венере лишь вдвое продолжительнее солнечных суток.

Атмосфера Венеры состоит на 96,5% из углекислого газа и почти на 3,5% из азота. Другие газы — водяной пар, кислород, окись и двуокись серы, аргон, неон, гелий и криптон — в сумме составляют менее 0,1%. Но следует иметь в виду, что венерианская атмосфера примерно в 100 раз массивнее нашей, так что азота там, например, в пять раз больше по массе, чем в атмосфере Земле.

Туманная дымка в атмосфере Венеры простирается вверх до высоты 48-49 км. Далее до высоты 70 км идет облачный слой, содержащий капельки концентрированной серной кислоты, а в самых верхних слоях также присутствуют соляная и плавиковая кислоты. Облака Венеры отражают 77% падающего на них солнечного света. На вершине самых высоких гор Венеры — гор Максвелла (высота около 11 км) — давление атмосферы составляет 45 бар, а на дне каньона Дианы — 119 бар. Как известно, давление земной атмосферы у поверхности планеты всего лишь 1 бар. Мощная атмосфера Венеры, состоящая из углекислого газа, поглощает и частично пропускает к поверхности около 23% солнечного излучения. Это излучение нагревает поверхность планеты, однако тепловое инфракрасное излучение поверхности проходит сквозь атмосферу обратно в космос с большим трудом. И лишь когда поверхность нагревается примерно до 460-470 °C, уходящий поток энергии оказывается равным приходящему к поверхности. Именно по причине этого парникового эффекта у поверхности Венеры сохраняется высокая температура независимо от широты местности. Но в горах, над которыми толщина атмосферы меньше, температура ниже на несколько десятков градусов. Венеру исследовали более 20 космических аппаратов: «Венеры», «Маринеры», «Пионер-Венеры», «Веги» и «Магеллан». В 2006 году на орбите вокруг нее работал зонд «Венера-Экспресс». Увидеть глобальные особенности рельефа поверхности Венеры ученые смогли благодаря радиолокационному зондированию с борта орбитальных аппаратов «Пионер-Венера» (1978 г.), «Венера-15 и -16» (1983-84 гг.) и «Магеллан»(1990-94 гг.). Наземная радиолокация позволяет «увидеть» только 25% поверхности, причем с гораздо меньшим разрешением деталей, чем способны космические аппараты. Например, «Магеллан» получил изображения всей поверхности с разрешением в 300 м. Оказалось, что большая часть поверхности Венеры занята холмистыми равнинами.

На долю возвышенностей приходится лишь 8% поверхности. Все заметные детали рельефа получили свои имена. На первых наземных радиолокационных изображениях отдельных участков поверхности Венеры исследователи использовали различные названия, из которых сейчас на картах остались — горы Максвелла (название отражает роль радиофизики в исследованиях Венеры), области Альфа и Бета (две наиболее яркие в радиолокационных изображениях детали рельефа Венеры названы по первым буквам греческого алфавита). Но эти названия являются исключениями из правил наименований, принятых Международным астрономическим союзом: астрономы решили называть детали рельефа поверхности Венеры женскими именами. Крупные возвышенные области получили названия: Земля Афродиты, Земля Иштар (в честь ассирийской богини любви и красоты) и Земля Лады (славянская богиня любви и красоты). Крупные кратеры названы в честь выдающихся женщин всех времен и народов, а небольшие кратеры носят личные женские имена. На картах Венеры можно встретить такие названия как Клеопатра (последняя царица Египта), Дашкова (директор Петербургской академии наук), Ахматова (русская поэтесса) и другие известные имена. Из русских имен встречаются Антонина, Галина, Зина, Зоя, Лена, Маша, Татьяна и другие.

Четвертая от Солнца планета, названная именем бога войны Марса, удалена от светила в 1,5 раза дальше Земли. Один оборот по орбите занимает у Марса 687 земных суток. Орбита Марса обладает заметным эксцентриситетом (0,09), поэтому его расстояние от Солнца меняется от 207 млн. км в перигелии до 250 млн. км в афелии. Орбиты Марса и Земли лежат почти в одной плоскости: угол между ними всего 2°. Через каждые 780 дней Земля и Марс оказываются на минимальном расстоянии друг от друга, которое может составлять от 56 до 101 млн. км. Такие сближения планет называют противостояниями. Если в этот момент расстояние между планетами менее 60 млн. км, то противостояние называют великим. Великие противостояния происходят через каждые 15-17 лет.

Экваториальный радиус Марса 3394 км, на 20 км больше полярного. По массе Марс в десять раз меньше Земли, а по площади поверхности он меньше в 3,5 раза. Период осевого вращения Марса был определен путем наземных телескопических наблюдений за контрастными деталями поверхности: он составляет 24 часа 39 минут и 36 секунд. Ось вращения Марса отклонена на угол 25,2° от перпендикуляра к плоскости орбиты. Поэтому на Марсе также наблюдается смена времен года, но длительность сезонов почти вдвое больше, чем на Земле. Из-за вытянутости орбиты сезоны в северном и южном полушариях имеют разную продолжительность: лето в северном полушарии длится 177 марсианских суток, а в южном оно на 21 сутки короче, но при этом теплее, чем лето в северном полушарии.

Из-за большей отдаленности от Солнца Марс получает лишь 43% той энергии, которая попадает на ту же площадь земной поверхности. Среднегодовая температура на поверхности Марса около -60 °С. Максимальное значение температуры там не превышает нескольких градусов выше нуля, а минимальное зарегистрировано на северной полярной шапке и составляет -138 °С. В течение суток температура поверхности существенно изменяется. Например, в южном полушарии на широте 50° характерное значение температуры в середине осени меняется от -18 °С в полдень до -63 °С ночью. Однако уже на глубине 25 см под поверхностью температура практически постоянная (около -60 °С) независимо от времени суток и сезона. Большие изменения температуры на поверхности объясняются тем, что атмосфера Марса очень разрежена, и ночью поверхность быстро остывает, а днем быстро нагревается Солнцем. Атмосфера Марса состоит на 95% из углекислого газа. Другие ее составляющие: 2,5% азота, 1,6% аргона, менее 0,4% кислорода. Среднее давление атмосферы у поверхности 6,1 мбар, т. е. в 160 раз меньше давления земного воздуха на уровне моря (1 бар). В самых глубоких впадинах на Марсе оно может достигать 12 мбар. Атмосфера планеты сухая, в ней практически нет водяных паров.

Полярные шапки Марса многослойны. Нижний, основной слой толщиной несколько километров образован обычным водяным льдом, смешанным с пылью; этот слой сохраняется и в летний период, образуя постоянные шапки. А наблюдаемые сезонные изменения полярных шапок происходят за счет верхнего слоя толщиной менее 1 метра, состоящего из твердой углекислоты, так называемого « сухого льда». Покрытая этим слоем площадь быстро растет в зимний период, достигая параллели 50°, а иногда и переходя этот рубеж. Весной с повышением температуры верхний слой испаряется, и остается лишь постоянная шапка. «Волна потемнения» участков поверхности, наблюдаемая со сменой сезонов, объясняется изменением направления ветров, постоянно дующих в направлении от одного полюса к другому. Ветер уносит верхний слой сыпучего материала — светлую пыль, обнажая участки более темных пород. В периоды, когда Марс проходит перигелий, нагрев поверхности и атмосферы усиливается, и нарушается равновесие марсианской среды. Скорость ветра возрастает до 70 км/час, начинаются вихри и бури. Иногда более миллиарда тонн пыли поднимается и удерживается во взвешенном состоянии, при этом резко меняется климатическая обстановка на всем марсианском шаре. Продолжительность пылевых бурь может достигать 50 — 100 суток. Исследования Марса космическими аппаратами начались в 1962 г. запуском зонда «Марс- 1». Первые снимки участков поверхности Марса передал «Маринер-4» в 1965 г., а затем «Маринер-6 и -7» в 1969 г. Мягкую посадку удалось совершить спускаемому аппарату «Марса-3». По снимкам «Маринера-9» (1971 г.) были составлены подробные карты планеты. Он передал на Землю 7329 снимков Марса с разрешением до 100 м, а также фотографии его спутников — Фобоса и Деймоса. Целая флотилия из четырёх космических аппаратов «Марс-4, -5, -6, -7», запущенных в 1973 г., достигла окрестностей Марса в начале 1974 г. Из-за неисправности бортовой системы торможения «Марс-4» прошёл на расстоянии около 2200 км от поверхности планеты, выполнив только её фотографирование. «Марс-5» проводил дистанционные исследования поверхности и атмосферы с орбиты искусственного спутника. Спускаемый аппарат «Марса-6» совершил мягкую посадку в южном полушарии. На Землю переданы данные о химическом составе, давлении и температуре атмосферы. «Марс-7» прошёл на расстоянии 1300 км от поверхности, не выполнив своей программы.

Самыми результативными были полёты двух американских «Викингов», запущенных в 1975 г. На борту аппаратов находились телекамеры, инфракрасные спектрометры для регистрации водяных паров в атмосфере и радиометры для получения температурных данных. Посадочный блок «Викинга-1» совершил мягкую посадку на Равнине Хриса 20 июля 1976 г., а «Викинга-2» — на Равнине Утопия 3 сентября 1976 г. В местах посадок были проведены уникальные эксперименты с целью обнаружить признаки жизни в марсианском грунте. Специальное устройство захватывало образец грунта и помещало его в один из контейнеров, содержавших запас воды или питательных веществ. Поскольку любые живые организмы меняют среду своего обитания, приборы должны были это зафиксировать. Хотя некоторые изменения среды в плотно закрытом контейнере наблюдались, к таким же результатам могло привести наличие сильного окислителя в грунте. Вот почему учёные не смогли уверенно отнести эти изменения за счёт деятельности бактерий. С орбитальных станций было выполнено детальное фотографирование поверхности Марса и его спутников. На основе полученных данных составлены подробные карты поверхности планеты, геологические, тепловые и другие специальные карты.

В задачу советских станций «Фобос-1, -2», запущенных после 13-летнего перерыва, входило исследование Марса и его спутника Фобоса. В результате неверной команды с Земли «Фобос-1» потерял ориентацию, и связь с ним не удалось восстановить. «Фобос-2» вышел на орбиту искусственного спутника Марса в январе 1989 г. Дистанционными методами получены данные об изменении температуры на поверхности Марса и новые сведения о свойствах пород, слагающих Фобос. Получено 38 изображений с разрешением до 40 м, измерена температура его поверхности, составляющая в наиболее горячих точках 30 °С. К сожалению, осуществить основную программу по исследованию Фобоса не удалось. Связь с аппаратом была потеряна 27 марта 1989 г. На этом не закончилась серия неудач. Американский космический аппарат «Марс-Обсервер», запущенный в 1992 г., также не выполнил своей задачи. Связь с ним была потеряна 21 августа 1993 г. Не удалось вывести на траекторию полёта к Марсу и российскую станцию «Марс-96».

Одним из самых успешных проектов НАСА является станция «Марс глобал Сервейер», запущенная 7 ноября 1996 года для детального картографирования поверхности Марса. Аппарат выполняет также роль телекоммуникационного спутника для роверов «Спирит» и «Оппортьюнити», доставленных в 2003 г. и продолжающих работать до сих пор. В июле 1997 г. «Марс-Пасфайндер» доставил на планету первый автоматический марсоход «Соджернер» весом менее 11 кг, который успешно исследовал химический состав поверхности и метеорологические условия. Связь с Землей марсоход поддерживал через посадочный модуль . Автоматическая межпланетная станция НАСА «Марсианский разведывательный спутник» начал свою работу на орбите в марте 2006 г. С помощью камеры высокого разрешения на поверхности Марса можно было различать детали размером 30 см. «Марс Одиссей», «Марс — экспресс» и «Марс разведывательный спутник» продолжают исследования с орбиты. Аппарат «Феникс» работал в приполярной области с 25 мая по 2 ноября 2008 года. Им впервые произведено бурение поверхности и обнаружен лед. «Феникс» доставил на планету цифровую библиотеку научной фантастики. Разрабатываются программы полёта на Марс астронавтов. Такая экспедиция займёт более двух лет, поскольку, чтобы вернуться, им придётся ждать удобного взаимного расположения Земли и Марса.

На современных картах Марса, наряду с наименованиями, присвоенными формам рельефа, которые выявлены по космическим снимкам, используются также старые географические и мифологические названия, предложенные Скиапарелли. Самая крупная возвышенная область, поперечником около 6000 км и высотой до 9 км получила название Фарсида (так на древних картах назывался Иран), а огромная кольцевая депрессия на юге диаметром более 2000 км названа Элладой (Греция). Густо покрытые кратерами участки поверхности получили название земель: Земля Прометея, Земля Ноя, и другие. Долинам даются названия планеты Марс из языков разных народов. Крупные кратеры названы в честь ученых, а небольшие кратеры носят названия населенных пунктов Земли. Четыре гигантских потухших вулкана возвышаются над окружающей местностью на высоту до 26 м. Самый крупный из них — гора Олимп, расположенный на западной окраине гор арсида, имеет основание диаметром 600 км и кальдеру (кратер) на вершине поперечником 60 км. Три вулкана — гора Аскрийская, гора Павлина и гора Арсия — расположены на одной прямой на вершине гор Фарсида. Сами вулканы возвышаются над Фарсидой еще на 17 км. Помимо указанных четырех, на Марсе найдено более 70 потухших вулканов, но они гораздо меньше по занимаемой площади и по высоте.

К югу от экватора находится гигантская долина глубиной до 6 км и протяженностью более 4000 км. Ее назвали Долиной Маринера. Выявлено также множество долин меньших размеров, а также борозд и трещин, свидетельствующих о том, что в древности на Марсе была вода и, следовательно, атмосфера была более плотной. Под поверхностью Марса в отдельных областях должен находиться слой вечной мерзлоты, толщиной несколько километров. В таких районах на поверхности у кратеров видны необычные для планет земной группы застывшие потоки, по которым можно судить о наличии подповерхностного льда.

За исключением равнин, поверхность Марса сильно кратерирована. Кратеры, как правило, выглядят более разрушенными, чем на Меркурии и Луне. Следы ветровой эрозии можно видеть повсюду.

Спутники Марса были открыты во время великого противостояния 1877 г. американским астрономом А. Холлом. Их назвали Фобос (в переводе с греческого Страх) и Деймос (Ужас), поскольку в античных мифах бога войны всегда сопровождали его дети — Страх и Ужас. Спутники очень малы по размеру и имеют неправильную форму. Большая полуось Фобоса составляет 13,5 км, а малая 9,4 км; у Деймоса, соответственно, 7,5 и 5,5 км. Зонд «Маринер-7» сфотографировал Фобос на фоне Марса в 1969 г., а «Маринер-9» передал множество снимков обоих спутников, на которых видно, что их поверхности неровные, обильно покрытые кратерами. Несколько близких подлетов к спутникам совершили зонды «Викинг» и «Фобос-2». На лучших фотографиях Фобоса видны детали рельефа размером до 5 метров.

Орбиты спутников круговые. Фобос обращается вокруг Марса на расстоянии 6000 км от поверхности с периодом 7 час 39 мин. Деймос удален от поверхности планеты на 20 тыс. км, а период его обращения составляет 30 час 18 мин. Периоды вращения спутников вокруг оси совпадают с периодами их обращения вокруг Марса. Большие оси фигур спутников всегда направлены к центру планеты. Фобос восходит на западе и заходит на востоке по 3 раза за марсианские сутки. Средняя плотность Фобоса менее 2 г/см 3 , а ускорение свободного падения на его поверхности составляет 0,5 см/с 2 . Человек весил бы на Фобосе всего несколько десятков граммов и мог бы, бросив камень рукой, заставить его навсегда улететь в космос (скорость отрыва на поверхности Фобоса около 13 м/с). Самый большой кратер на Фобосе имеет диаметр 8 км, сопоставимый с наименьшим поперечником самого спутника. На Деймосе крупнейшая впадина имеет диаметр 2 км. Небольшими кратерами поверхности спутников усеяны примерно также как и Луна. При общем сходстве, обилии мелко раздробленного материала, покрывающего поверхности спутников, Фобос выглядит более «ободранным», а Деймос имеет более сглаженную, засыпанную пылью поверхность. На Фобосе обнаружены загадочные борозды, пересекающие почти весь спутник. Борозды имеют ширину 100-200 м и тянутся на десятки километров. Глубина их от 20 до 90 метров. Есть несколько о происхождении этих борозд, но пока нет достаточно убедительного объяснения, как впрочем и объяснения происхождения самих спутников. Скорее всего, это захваченные Марсом астероиды.

Юпитер не зря называют «царем планет». Это самая крупная планета в Солнечной системе, превосходящая Землю в 11,2 раза по диаметру и в 318 раз по массе. Юпитер имеет низкую среднюю плотность (1,33 г/см 3), поскольку почти целиком состоит из водорода и гелия. Он находится на среднем расстоянии 779 млн. км от Солнца и затрачивает на один оборот по орбите около 12 лет. Несмотря на гигантские размеры, эта планета вращается очень быстро — быстрее Земли или Марса. Самое удивительное, что твердой поверхности в общепринятом смысле у Юпитера нет — это газовый гигант. Юпитер возглавляет группу планет-гигантов. Названный в честь верховного бога античной мифологии (у древних греков — Зевс, у римлян — Юпитер), он находится впятеро дальше от Солнца, чем Земля. Из-за быстрого вращения Юпитер сильно сплюснут: его экваториальный радиус (71 492 км) на 7% больше полярного, что легко заметить при наблюдении в телескоп. Сила тяжести на экваторе планеты в 2,6 раза больше, чем на Земле. Экватор Юпитера наклонен всего на 3° к его орбите, поэтому на планете не бывает смены времен года. Наклон орбиты к плоскости эклиптики еще меньше — всего 1°. Каждые 399 суток повторяются противостояния Земли и Юпитера.

Водород и гелий — основные составляющие этой планеты: по объему соотношения этих газов составляют 89% водорода и 11% гелия, а по массе 80% и 20% соответственно. Вся видимая поверхность Юпитера — это плотные облака, образующие систему темных поясов и светлых зон к северу и югу от экватора до параллелей 40° северной и южной широты. Облака образуют слои коричневатых, красных и голубоватых оттенков. Периоды вращения этих облачных слоев оказались не одинаковыми: чем ближе они к экватору, тем с более коротким периодом вращаются. Так, вблизи экватора они завершают оборот вокруг оси планеты за 9 час 50 мин, а на средних широтах — за 9 час 55 мин. Пояса и зоны — это области нисходящих и восходящих потоков в атмосфере. Атмосферные течения, параллельные экватору, поддерживаются благодаря потокам тепла из глубины планеты, а также быстрому вращению Юпитера и энергии Солнца. Видимая поверхность зон расположена примерно на 20 км выше поясов. На границах поясов и зон наблюдается сильные турбулентные движения газов. Водородно-гелиевая атмосфера Юпитера имеет огромную протяженность. Облачный покров расположен на высоте около 1000 км над «поверхностью», где газообразное состояние меняется на жидкое из-за высокого давления.

Еще до полетов космических аппаратов к Юпитеру было установлено, что поток тепла из недр Юпитера вдвое превышает приток солнечного тепла, получаемого планетой. Это может быть связано с медленным погружением к центру планеты более тяжелых веществ и всплыванием более легких. Падение метеоритов на планету также может быть источником энергии. Окраска поясов объясняется наличием различных химических соединений. Ближе к полюсам планеты, на высоких широтах облака образуют сплошное поле с коричневыми и голубоватыми пятнами поперечником до 1000 км. Самая известная деталь Юпитера — Большое Красное Пятно, овальное образование изменяющихся размеров, расположенное в южной тропической зоне. В настоящее время оно имеет размеры 15000×30000 км (т. е. в нем свободно расположатся два земных шара), а сто лет назад наблюдатели отмечали, что размеры Пятна были вдвое больше. Иногда оно бывает видно не очень четко. Большое Красное Пятно — это долгоживущий вихрь в атмосфере Юпитера, совершающий полный оборот вокруг своего центра за 6 земных суток. Первое исследование Юпитера с близкого расстояния (130 тыс. км) состоялось в декабре 1973 г. с помощью зонда «Пионер-10». Наблюдения, проведенные этим аппаратом в ультрафиолетовых лучах, показали, что планета имеет протяженные водородную и гелиевую короны. Верхний слой облачности, по-видимому, состоит из перистых облаков аммиака, а ниже находится смесь водорода, метана и замерзших кристаллов аммиака. Инфракрасный радиометр показал, что температура внешнего облачного покрова составляет около -133 °С. Было обнаружено мощное магнитное поле и зарегистрирована зона наиболее интенсивной радиации на расстоянии 177 тыс. км от планеты. Шлейф магнитосферы Юпитера заметен даже за орбитой Сатурна.

Трасса «Пионера-11», пролетевшего на расстоянии 43 тыс. км от Юпитера в декабре 1974 г., была рассчитана иначе. Он прошел между радиационными поясами и самой планетой, избежав опасной для электронной аппаратуры дозы радиации. Анализ цветных изображений облачного слоя, полученных фотополяриметром, позволил выявить особенности и структуру облаков. Высота облаков оказалась разной в поясах и зонах. Еще до полетов «Пионера-10 и -11» с Земли при помощи летающей на самолете астрономической обсерватории удалось определить содержание в атмосфере Юпитера других газов. Как и ожидалось, обнаружилось наличие фосфина — газообразного соединения фосфора с водородом (PH 3), придающего цветовую окраску облачному покрову. При нагревании он распадается с выделением красного фосфора. Уникальное взаимное расположение на орбитах Земли и планет-гигантов, имевшее место с 1976 по 1978 гг., было использовано для последовательного изучения Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна с помощью зондов «Вояджер-1 и -2». Их трассы были рассчитаны так, что удалось использовать тяготение самих планет для разгона и поворота трассы полета от одной планеты к другой. В результате перелет к Урану занял 9 лет, а не 16, как было бы по традиционной схеме, а перелет к Нептуну — 12 лет вместо 20. Подобное взаимное расположение планет повторится только через 179 лет.

На основе данных, полученных космическими зондами, и теоретических расчетов построены математические модели облачного покрова Юпитера и уточнены представления о его внутреннем строении. В несколько упрощенном виде Юпитер можно представить в виде оболочек с плотностью, возрастающей по направлению к центру планеты. На дне атмосферы толщиной 1500 км, плотность которой быстро растет с глубиной, находится слой газо-жидкого водорода толщиной около 7000 км. На уровне 0,9 радиуса планеты, где давление составляет 0,7 Мбар, а температура около 6500 К, водород переходит в жидко-молекулярное состояние, а еще через 8000 км — в жидкое металлическое состояние. Наряду с водородом и гелием, в состав слоев входит небольшое количество тяжелых элементов. Внутреннее ядро диаметром 25 000 км металлосиликатное, включающее воду, аммиак и метан. Температура в центре составляет 23 000 К, а давление 50 Мбар. Похожее строение имеет и Сатурн.

Вокруг Юпитера обращаются 63 известных спутника, которые можно разделить на две группы — внутреннюю и внешнюю, или регулярные и иррегулярные; первая группа включает 8 спутников, вторая — 55. Спутники внутренней группы обращаются по почти руговым орбитам, практически лежащим в плоскости экватора планеты. Четыре ближайших к планете спутника — Адрастея, Метида, Амальтея и Теба имеют диаметры от 40 до 270 км и находятся в пределах 2-3 радиусов Юпитера от центра планеты. Они резко отличаются от следующих за ними четырех спутников, расположенных на расстоянии от 6 до 26 радиусов Юпитера и имеющих значительно большие размеры, близкие к размеру Луны. Эти крупные спутники — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто были открыты в начале XVII в. почти одновременно Галилео Галилеем и Симоном Марием. Их принято называть галилеевыми спутниками Юпитера, хотя первые таблицы движения этих спутников составил Марий.

Внешняя группа состоит из маленьких — диаметром от 1 до 170 км — спутников, движущихся по вытянутым и сильно наклоненным к экватору Юпитера орбитам. При этом пять более близких к Юпитеру спутника движутся по своим орбитам в сторону вращения Юпитер, а почти все более далекие спутники движутся в обратном направлении. Подробная информация о характере поверхностей спутников получена космическими аппаратами. Остановимся подробнее на галилеевых спутниках. Диаметр ближайшего к Юпитеру спутника Ио 3640 км, а его средняя плотность 3,55 г/см 3 . Недра Ио разогреты из-за приливного влияния Юпитера и возмущений, вносимых в движение Ио его соседями — Европой и Ганимедом. Приливные силы деформируют внешние слои Ио и разогревают их. При этом накопившаяся энергия вырывается на поверхность в виде вулканических извержений. Из жерла вулканов сернистый газ и пары серы выбрасываются со скоростью около 1 км/с на высоту в сотни километров над поверхностью спутника. Хотя в районе экватора температура поверхности Ио составляет в среднем около -140 °C, там существуют горячие пятна размером от 75 до 250 км, в которых температура достигает 100-300 °C . Поверхность Ио покрыта продуктами извержений и имеет оранжевый цвет. Средний возраст деталей на ней небольшой — порядка 1 млн. лет. Рельеф Ио в основном равнинный, но имеется несколько гор высотой от 1 до 10 км. Атмосфера Ио сильно разрежена (практически это вакуум), но за спутником тянется газовый хвост: вдоль орбиты Ио обнаружено излучение кислорода, паров натрия и серы — продуктов вулканических извержении.

Второй из галилеевых спутников — Европа по размеру несколько меньше Луны, его диаметр 3130 км, а средняя плотность вещества около 3 г/см3. Поверхность спутника испещрена сетью светлых и темных линий: по-видимому, это трещины в ледяной коре, возникшие в результате тектонических процессов. Ширина этих разломов меняется от нескольких километров до сотен километров, а протяженность достигает тысяч километров. Оценка толщины коры колеблется от нескольких километров до десятков километров. В недрах Европы также выделяется энергия приливного взаимодействия, которая поддерживает в жидком виде мантию — подледный океан, возможно даже теплый. Не удивительно поэтому, что существует предположение о возможности существования простейших форм жизни в этом океане. Исходя из средней плотности спутника, под океаном должны быть силикатные породы. Поскольку кратеров на Европе, имеющей довольно гладкую поверхность, очень мало, возраст деталей этой оранжево-коричневой поверхности оценивается в сотни тысяч и миллионы лет. На снимках высокого разрешения, полученных «Галилео», видны отдельные поля неправильной формы с вытянутыми параллельными хребтами и долинами, напоминающими шоссейные дороги. В ряде мест выделяются темные пятна, скорее всего это отложения вещества, вынесенного из-под ледяного слоя.

По мнению американского ученого Ричарда Гринберга, условия для жизни на Европе следует искать не в глубоком подледном океане, а в многочисленных трещинах. Из-за приливного эффекта трещины периодически сужаются и расширяются до ширины 1 м. Когда трещина сужается, вода океана уходит вниз, а когда она начинает расширяться, вода поднимается по ней почти до самой поверхности. Сквозь ледяную пробку, мешающую воде достичь поверхности, проникают солнечные лучи, неся энергию, необходимую живым организмам.

Самый крупный спутник в системе Юпитера — Ганимед имеет диаметр 5268 км, однако его средняя плотность лишь вдвое превосходит плотность воды; это говорит о том, что около 50% массы спутника приходится на лед. Множество кратеров, покрывающих участки темно-коричневого цвета, свидетельствует о древнем возрасте этой поверхности, около 3-4 млрд. лет. Более молодые участки покрыты системами параллельных борозд, сформированных более светлым материалом в процессе растяжения ледяной коры. Глубина этих борозд — несколько сотен метров, ширина — десятки километров, а протяженность может доходить до нескольких тысяч километров. У некоторых кратеров Ганимеда встречаются не только светлые лучевые системы (похожие на лунные), но иногда и темные.

Диаметр Каллисто 4800 км. Исходя из средней плотности спутника (1,83 г/см 3), предполагают, что водяной лед составляет около 60% его массы. Толщина ледяной коры, как и у Ганимеда, оценивается десятками километров. Вся поверхность этого спутника сплошь усеяна кратерами самых разных размеров. На нем нет протяженных равнин или систем борозд. Кратеры на Каллисто имеют слабо выраженный вал и небольшую глубину. Уникальной деталью рельефа является многокольцевая структура диаметром 2600 км, состоящая из десяти концентрических колец. Температура поверхности на экваторе Каллисто в полдень достигает -120 °C. У спутника обнаружено собственное магнитное поле.

30 декабря 2000 г. вблизи Юпитера прошел зонд «Кассини», направляющийся к Сатурну. При этом был выполнен ряд экспериментов в окрестности «царя планет». Один из них был направлен на обнаружение очень разреженных атмосфер галилеевых спутников во время их затмения Юпитером. Другой эксперимент состоял в регистрации излучения радиационных поясов Юпитера. Интересно, что параллельно с работой «Кассини» это же излучение регистрировалось с помощью наземных телескопов школьниками и студентами в США. Результаты их исследований были использованы наряду с данными «Кассини».

В результате изучения галилеевых спутников была высказана интересная гипотеза о том, что на ранних стадиях своей эволюции планеты-гиганты излучали в космос огромные потоки тепла. Излучение Юпитера могло плавить льды на поверхности трех галилеевых спутников. На четвертом — Каллисто — этого не должно было произойти, поскольку он удален от Юпитера на 2 млн. км. Поэтому и поверхность его так отличается от поверхностей более близких к планете спутников.

Среди планет-гигантов Сатурн выделяется своей замечательной системой колец. Подобно Юпитеру, он представляет собой огромный быстро вращающийся шар, состоящий преимущественно из жидкого водорода и гелия. Обращаясь вокруг Солнца на расстоянии в 10 раз дальше Земли, Сатурн совершает полный оборот по почти круговой орбите за 29,5 лет. Угол наклона орбиты к плоскости эклиптики составляет всего 2°, в то время как экваториальная плоскость Сатурна наклонена на 27° к плоскости его орбиты, поэтому смена времен года присуща этой планете.

Имя Сатурна восходит к римскому аналогу античного титана Кроноса, сына Урана и Геи. Эта вторая по массе планета превосходит Землю по объему в 800 раз, а по массе в 95 раз. Нетрудно вычислить, что его средняя плотность (0,7 г/см 3) меньше плотности воды — уникально низкая для планет Солнечной системы. Экваториальный радиус Сатурна по верхней границе облачного слоя 60 270 км, а полярный радиус на несколько тысяч километров меньше. Период вращения Сатурна составляет 10 час 40 мин. В атмосфере Сатурна содержится 94% водорода и 6% гелия (по объему).

Нептун был открыт в 1846 г. в результате точного теоретического прогноза. Изучив движение Урана, французский астроном Леверье определил, что на седьмую планету влияет притяжение не менее массивного неизвестного тела, и вычислил его положение. Руководствуясь этим прогнозом, немецкие астрономы Галле и Д»Аррест обнаружили Нептун. Позднее выяснилось, что, начиная с Галилея, астрономы отмечали положение Нептуна на картах, но принимали его за звезду.

Нептун — четвертая из планет-гигантов, назван в честь бога морей в античной мифологии. Экваториальный радиус Нептуна (24 764 км) почти в 4 раза превышает радиус Земли, а по массе Нептун в17 раз больше нашей планеты. Средняя плотность Нептуна 1,64 г/см 3 . Он обращается вокруг Солнца на расстоянии 4,5 млрд км (30 а. е.), совершая полный цикл почти за 165 земных лет. Плоскость орбиты планеты наклонена на 1,8° к плоскости эклиптики. Наклон экватора к плоскости орбиты составляет 29,6°. Из-за большой удаленности от Солнца освещенность на Нептуне в 900 раз меньше, чем на Земле.

Данные, переданные «Вояджером-2», который прошел на расстоянии около 5000 км от поверхности облачного слоя Нептуна в 1989 г., позволили увидеть детали облачного покрова планеты. Полосы на Нептуне выражены слабо. Большое темное пятно размером с нашу планету, обнаруженное в южном полушарии Нептуна, является гигантским антициклоном, совершающим полный оборот за 16 земных суток. Это область повышенного давления и температуры. В отличие от Большого Красного Пятна на Юпитере, дрейфующего со скоростью 3 м/с, Большое Темное Пятно на Нептуне перемещается к западу со скоростью 325 м/с. Темное пятно меньших размеров, расположенное на 74° ю. ш., за неделю сместилось на 2000 км к северу. Довольно быстрым движением отличалось и светлое образование в атмосфере — так называемый «скутер». В некоторых местах скорость ветра в атмосфере Нептуна достигает 400-700 м/с.

Как и у других планет-гигантов, атмосфера у Нептуна в основном состоит из водорода. На долю гелия приходится около 15%, и 1% — на долю метана. Видимый облачный слой соответствует давлению 1,2 бар. Предполагается, что на дне нептунианской атмосферы находится океан из воды, насыщенной различными ионами. Значительное количество метана, по-видимому, содержится глубже, в ледяной мантии планеты. Даже при температуре в тысячи градусов, при давлении в 1 Мбар смесь воды, метана и аммиака может образовать твердые льды. На долю горячей ледяной мантии, вероятно, приходится 70% массы всей планеты. Около 25% массы Нептуна должно, по расчетам, принадлежать ядру планеты, состоящему из окислов кремния, магния, железа и его соединений, а также каменных пород. Модель внутреннего строения планеты показывает, что давление в ее центре около 7 Мбар, а температура около 7000 К. В отличие от Урана, поток тепла из недр Нептуна почти втрое больше тепла, получаемого от Солнца. Этот феномен связывают с выделением тепла при радиоактивном распаде веществ с большим атомным весом.

Магнитное поле Нептуна вдвое слабее, чем поле Урана. Угол между осью магнитного диполя и осью вращения Нептуна 47°. Центр диполя смещен на 6000 км в южное полушарие, поэтому магнитная индукция у южного магнитного полюса в 10 раз выше, чем у северного.

Кольца Нептуна в целом похожи на кольца Урана, с той лишь разницей, что суммарная площадь вещества в кольцах Нептуна в 100 раз меньше, чем в кольцах Урана. Отдельные дуги колец, окружающих Нептун, были обнаружены при покрытиях звезд планетой. На снимках «Вояджера-2» вокруг Нептуна видны незамкнутые образования, которые назвали арками. Они расположены на сплошном самом внешнем кольце малой плотности. Диаметр внешнего кольца 69,2 тыс. км, а ширина арок примерно 50 км. Другие кольца, находящиеся на расстояниях от 61,9 тыс. км до 62,9 тыс. км, замкнутые. При наблюдениях с Земли к середине ХХ века были найдены 2 спутника Нептуна — Тритон и Нереида. «Вояджер-2» обнаружил еще 6 спутников размером от 50 до 400 км и уточнил диаметры Тритона (2705 км) и Нереиды (340 км). В 2002-03 гг. при наблюдениях с Земли были открыты еще 5 далеких спутников Нептуна.

Крупнейший спутник Нептуна — Тритон обращается вокруг планеты на расстоянии 355 тыс. км с периодом около 6 суток по круговой орбите, наклоненной на 23° к экватору планеты. При этом он единственный из внутренних спутников Нептуна, движущийся по орбите в обратном направлении. Период осевого вращения Тритона совпадает с его орбитальным периодом. Средняя плотность Тритона 2,1 г/см3. Температура поверхности очень низкая (38 К). На космических снимках большая часть поверхности Тритона представляет собой равнину с множеством трещин, отчего она напоминает дынную корку. Южный полюс окружает светлая полярная шапка. На равнине обнаружены несколько впадин поперечником 150 — 250 км. Вероятно, ледяная кора спутника многократно перерабатывалась в результате тектонической активности и падения метеоритов. У Тритона, по-видимому, есть каменное ядро радиусом около 1000 км. Предполагается, что ледяная кора толщиной около 180 км покрывает водный океан глубиной около 150 км, насыщенный аммиаком, метаном, солями и ионами. Разреженная атмосфера Тритона в основном состоит из азота, небольшого количества метана и водорода. Снег на поверхности Тритона — это иней азота. Полярная шапка также образована азотным инеем. Удивительные образования, выявленные на полярной шапке — темные пятна, вытянутые к северо-востоку (их было найдено около пятидесяти). Они оказались газовыми гейзерами, поднимающимися на высоту до 8 км, и затем превращающиеся в шлейфы, тянущиеся примерно на 150 км.

В отличие от остальных внутренних спутников, Нереида движется по очень вытянутой орбите, своим эксцентриситетом (0,75) больше похожей на орбиту комет.

Плутон, после его открытия в 1930 г., считался самой маленькой планетой Солнечной системы. В 2006 г. решением Международного астрономического союза он был лишен статуса классической планеты и стал прототипом нового класса объектов — карликовых планет. Пока в группу планет-карликов кроме него входят астероид Церера и несколько недавно открытых объектов в поясе Койпера, за орбитой Нептуна; один из них даже превышает размером Плутон. Нет сомнений, что в поясе Койпера обнаружатся и другие подобные объекты; так что планет-карликов в Солнечной системе может оказаться довольно много.

Плутон обращается вокруг Солнца за 245,7 лет. В момент своего открытия он был довольно далеко от Солнца, занимая месту девятой планеты Солнечной системы. Но орбита Плутона, как оказалось, имеет значительный эксцентриситет, поэтому в каждом орбитальном цикле он в течение 20 лет находится ближе к Солнцу, чем Нептун. В конце ХХ столетия как раз был такой период: 23 января 1979 г. Плутон пересек орбиту Нептуна, так что оказался ближе него к Солнцу и формально превратился в восьмую планету. В этом статусе он пребывал до по 15 марта 1999 г. Пройдя через перигелий своей орбиты (29,6 а. е.) в сентябре 1989 г., Плутон теперь удаляется в сторону афелия (48,8 а. е.), которого он достигнет в 2112 г., а первый после своего открытия полный оборот вокруг Солнца завершит лишь в 2176 г.

Чтобы понять интерес астрономов к Плутону, нужно вспомнить историю его открытия. В начале ХХ века, наблюдая за движением Урана и Нептуна, астрономы заметили некоторую странность в их поведении и предположили, что за орбитами этих планет существует еще одна, неоткрытая, гравитационное влияние которой сказывается на движении известных планет-гигантов. Астрономы даже рассчитали предполагаемое место этой планеты, — «Планеты Х», — хотя и не очень уверенно. После длительных поисков, в 1930 г. американский астроном Клайд Томбо открыл девятую планету, названную именем бога подземного мира — Плутона. Однако открытие, по-видимому, было случайным: последующие измерения показали, что масса Плутона слишком мала, чтобы его гравитация заметным образом отразилась на движении Нептуна и, тем более, Урана. Орбита Плутона оказалась значительно более вытянутой, чем у других планет, и заметно наклоненной (17°) к эклиптике, что также не характерно для планет. Некоторые астрономы склонны считать Плутон «неправильной» планетой, больше похожей на стероид или на потерянный спутник Нептуна. Однако у Плутона есть свои спутники, а по временам бывает и атмосфера, когда покрывающие его поверхность льды испаряются в области перигелия орбиты. Вообще же Плутон исследован очень слабо, поскольку к нему пока не долетел ни один зонд; до недавних пор не предпринималось даже таких попыток. Но в январе 2006 г. к Плутону стартовал аппарат «New Horizons» (NASA), который должен пролететь мимо планеты в июле 2015 г.

Измеряя интенсивность отраженного Плутоном солнечного света, астрономы установили, что видимый блеск планеты периодически меняется. Этот период (6,4 сут) был принят за период осевого вращения Плутона. В 1978 г. американский астроном Дж. Кристи обратил внимание на неправильную форму изображения Плутона на фотоснимках, полученных с наилучшим угловым разрешением: размытое пятнышко изображения часто мело выступ с одной стороны; его положение также изменялось с периодом 6,4 сут. Кристи заключил, что у Плутона имеется довольно крупный спутник, который назвали Хароном по имени мифического лодочника, перевозившего души умерших по рекам в подземном царстве мертвых (владыкой этого царства, как известно, был Плутон). Харон появляется то с севера, то с юга от Плутона, поэтому стало ясно, что орбита спутника, как и ось вращения самой планеты, сильно наклонена к плоскости ее орбиты. Измерения показали, что угол между осью вращения Плутона и плоскостью его орбиты составляет около 32°, а вращение обратное. Орбита Харона лежит в экваториальной плоскости Плутона. В 2005 г. были открыты еще два небольших спутника — Гидра и Никс, обращающиеся дальше Харона, но в той же плоскости. Таким образом, Плутон со своими спутниками напоминает Уран, который вращается, «лежа на боку».

Период вращения Харона, составляющий 6,4 суток, совпадает с периодом его движения вокруг Плутона. Как и Луна, Харон всегда обращен к планете одной стороной. Это свойственно всем спутникам, движущимся недалеко от планеты. Удивительно другое — Плутон также обращен к Харону всегда одной и той же своей стороной; в этом смысле они равноправны. Плутон и Харон — уникальная двойная система, очень компактная и имеющая беспрецедентно высокое отношение масс спутника и планеты (1:8). Отношение масс Луны и Земли, например, составляет 1:81, а у других планет аналогичные отношения гораздо меньше. По существу, Плутон и Харон — двойная карликовая планета.

Наилучшие изображения системы Плутон — Харон были получены Космическим телескопом «Хаббл». По ним удалось определить расстояние между спутником и планетой, оказавшееся всего около 19 400 км. Используя затмения звезд Плутоном, а также взаимные затмения планеты ее спутником, удалось уточнить их размеры: диаметр Плутона по недавним оценкам составляет 2300 км, а диаметр Харона — 1200 км. Средняя плотность Плутона находится в пределах от 1,8 до 2,1 г/см 3 , а Харона — от 1,2 до 1,3 г/см 3 . По-видимому, внутреннее строение Плутона, состоящего из каменных пород и водяного льда, отличается от строения Харона, больше похожего на ледяные спутники планет-гигантов. Поверхность Харона на 30% темнее, чем у Плутона. Различен и цвет у планеты и спутника. По-видимому, они образовались независимо друг от друга. Наблюдения показали, что в перигелии орбиты яркость Плутона заметно увеличивается. Это дало основание предположить появление у Плутона временной атмосферы. При покрытии звезды Плутоном в 1988 г. яркость этой звезды убывала постепенно в течение нескольких секунд, из чего было окончательно установлено наличие у Плутона атмосферы. Главной ее составляющей, скорее всего, служит азот, а из других компонентов возможно наличие метана, аргона и неона. Толщина слоя дымки оценивается в 45 км, а самой атмосферы — в 270 км. Содержание метана должно меняться в зависимости от положения Плутона на орбите. Плутон прошел перигелий в 1989 г. Расчеты показывают, что часть отложений замерзшего метана, азота и углекислого газа, имеющихся на его поверхности в виде льдов и инея, при приближении планеты к Солнцу переходит в атмосферу. Максимальная температура поверхности Плутона составляет 62 К. Поверхность Харона, по-видимому, образована водяным льдом.

Итак, Плутон — это единственная планета (хоть и карликовая), атмосфера у которой то возникает, то исчезает, как у кометы во время ее движения вокруг Солнца. С помощью космического телескопа «Хаббл» в мае 2005 года были обнаружены два новых спутника карликовой планеты Плутон, получившие названия Никта и Гидра. Орбиты этих спутников располагаются за орбитой Харона. Никта находится на расстоянии около 50000 км от Плутона, а Гидра — около 65 000 км. Миссия «Новые горизонты», стартовавшая в январе 2006 г., предназначена для изучения окрестностей Плутона и Пояса Койпера.

В январе 2016 года ученые объявили, что в Солнечной системе, возможно, есть еще одна планета. Ее ищут многие астрономы, исследования пока приводят к неоднозначным выводам. Тем не менее первооткрыватели Планеты Х уверены в ее существовании. рассказывает о последних результатах работы в этом направлении.

О возможном обнаружении за пределами орбиты Плутона Планеты Х астрономы и Константин Батыгин из Калифорнийского технологического института (США). Девятая планета Солнечной системы, если она существует, примерно в 10 раз тяжелее Земли, а по своим свойствам напоминает Нептун — газовый гигант, самую далекую из известных планет, вращающихся вокруг нашего светила.

По оценкам авторов, период обращения Планеты Х вокруг Солнца — 15 тысяч лет, ее орбита сильно вытянута и наклонена относительно плоскости земной орбиты. Максимальное удаление от Солнца Планеты Х оценивается в 600-1200 астрономических единиц, что выводит ее орбиту за пределы пояса Койпера, в котором располагается Плутон. Происхождение Планеты Х неизвестно, но, как полагают Браун и Батыгин, этот космический объект 4,5 миллиарда лет назад был выбит из протопланетного диска вблизи Солнца.

Эту планету астрономы обнаружили теоретически, анализируя оказываемое ею на другие небесные тела в поясе Койпера гравитационное возмущение — траектории шести крупных транснептуновых объектов (то есть расположенных за орбитой Нептуна) оказались объединены в один кластер (со сходными аргументами перигелия, долготой восходящего узла и наклонением). Вероятность ошибки в своих расчетах Браун и Батыгин изначально оценили в 0,007 процента.

Где именно находится Планета Х — неизвестно, какую часть небесной сферы следует отслеживать телескопам — непонятно. Небесное тело расположено настолько далеко от Солнца, что заметить его излучение современными средствами крайне сложно. А доказательства существования Планеты Х, основанные на оказываемом ею гравитационном влиянии на небесные тела в поясе Койпера, — лишь косвенные.

Видео: caltech / YouTube

В июне 2017 года астрономы из Канады, Великобритании, Тайваня, Словакии, США и Франции результаты поиска Планеты Х с использованием каталога транснептуновых объектов OSSOS (Outer Solar System Origins Survey). Были изучены элементы орбиты восьми транснептуновых объектов, на движение которых Планета Х должна была бы повлиять — объекты сгруппировались бы определенным образом (кластеризовались) по своим наклонениям. Среди восьми объектов четыре рассмотрены впервые, все они удалены от Солнца на расстояние более 250 астрономических единиц. Оказалось, что параметры одного объекта, 2015 GT50, не укладываются в кластеризацию, что заставило усомниться в существовании Планеты Х.

Однако первооткрыватели планеты Х полагают, что 2015 GT50 не противоречит их расчетам. Как отметил Батыгин, численное моделирование динамики Солнечной системы, включающее Планету Х, показывает, что за пределами большой полуоси в 250 астрономических единиц должны существовать два кластера небесных тел, чьи орбиты выровнены Планетой Х: один — стабильный, второй — метастабильный. Хотя объект 2015 GT50 не входит ни в один из этих кластеров, он все равно воспроизводится моделированием.

Батыгин полагает, что может быть несколько таких объектов. Вероятно, с ними связано положение малой полуоси Планеты Х. Астроном подчеркивает, что с момента опубликования данных о Планете Х на ее существование указывают уже не шесть, а 13 транснептуновых объектов, из них к стабильному кластеру относятся 10 небесных тел.

Пока одни астрономы сомневаются в Планете Х, другие находят новые свидетельства в ее пользу. Испанские ученые Карлос и Рауль де ла Фуэнте Маркос исследовали параметры орбит комет и астероидов в поясе Койпера. Обнаруженные аномалии движения объектов (корреляции между долготой восходящего узла и наклонением) легко объясняются, по мнению авторов, присутствием в Солнечной системе массивного тела, большая полуось орбиты которого составляет 300-400 астрономических единиц.

Более того, в Солнечной системе может быть не девять, а десять планет. Недавно астрономы из Аризонского университета (США) существование в поясе Койпера еще одного небесного тела, размерами и массой близкими к Марсу. Расчеты показывают, что гипотетическая десятая планета удалена от светила на расстояние 50 астрономических единиц, а ее орбита наклонена к плоскости эклиптики на восемь градусов. Небесное тело оказывает возмущение на известные объекты из пояса Койпера и, скорее всего, в древности находилось ближе к Солнцу. Специалисты отмечают, что наблюдаемые эффекты не объясняются влиянием Планеты Х, расположенной значительно дальше «второго Марса».

В настоящее время известно около двух тысяч транснептуновых объектов. С вводом новых обсерваторий, в частности LSST (Large Synoptic Survey Telescope) и JWST (James Webb Space Telescope), ученые планируют довести число известных объектов в поясе Койпера и за его пределами до 40 тысяч. Это позволит не только определить точные параметры траекторий транснептуновых объектов и, как следствие, косвенно доказать (или опровергнуть) существование Планеты Х и «второго Марса», но также и напрямую обнаружить их.

Научные открытия совершаются постоянно. На протяжении года публикуется огромное количество докладов и статей, посвящённых различным темам, и оформляются тысячи патентов на новые изобретения. Среди всего этого можно найти поистине невероятные достижения. В данной статье представлено десять самых интересных научных открытий, которые были сделаны в первой половине 2016 года.

1. Небольшая генетическая мутация, произошедшая 800 миллионов лет назад, привела к возникновению многоклеточных форм жизни

Согласно результатам исследований, древняя молекула, GK-PID, стала причиной того, что одноклеточные организмы начали эволюционировать в многоклеточные организмы примерно 800 миллионов лет назад. Было установлено, что молекула GK-PID выступала в роли «молекулярного карабина»: она собирала хромосомы вместе и закрепляла их на внутренней стенке клеточной мембраны, когда происходило деление. Это позволяло клеткам размножаться должным образом и не становиться злокачественными.

Увлекательное открытие указывает на то, что древняя версия GK-PID вела себя раньше не так, как сейчас. 74,207,281 — 1″ — единственный практический способ записать его на бумаге.

3. В солнечной системе была обнаружена девятая планета

Ещё до открытия Плутона в ХХ веке учёные выдвинули предположение о том, что за пределами орбиты Нептуна находится девятая планета, Планета Х. Это допущение было обусловлено гравитационной кластеризацией, которая могла быть вызвана только массивным объектом. В 2016 году исследователи из Калифорнийского технологического института представили доказательства того, что девятая планета — с орбитальным периодом 15 000 лет — действительно существует.

По словам астрономов, сделавших данное открытие, существует «всего лишь 0,007%-ная вероятность (1:15 000) того, что кластеризация является совпадением». На данный момент существование девятой планеты остаётся гипотетическим, однако астрономы вычислили, что её орбита является огромной. Если Планета Х действительно существует, то она приблизительно в 2-15 раз весит больше Земли и находится от Солнца на расстоянии 600-1200 астрономических единиц. Астрономическая единица равна 150 000 000 километров; это означает, что девятая планета удалена от Солнца на 240 000 000 000 километров.

4. Обнаружен практически вечный способ хранения данных

Рано или поздно всё устаревает, и на данный момент не существует способа, который позволил бы хранить данные на одном устройстве в течение действительно длительного периода времени. Или существует? Недавно учёные из Саутгемптонского университета сделали удивительное открытие. Они использовали нано-структурированное стекло для того, чтобы успешно создать процесс записи и извлечения данных. Запоминающее устройство представляет собой небольшой стеклянный диск размером с монету в 25 центов, который способен хранить 360 терабайт данных и не подвержен влиянию высоких температур (до 1000 градусов Цельсия). Средний срок его годности при комнатной температуре составляет приблизительно 13,8 миллиарда лет (примерно столько же времени существует наша Вселенная).

Данные записываются на устройство при помощи сверхбыстрого лазера посредством коротких, интенсивных световых импульсов. Каждый файл представляет собой три слоя наноструктурных точек, которые находятся друг от друга на расстоянии всего 5 микрометров. Считывание данных выполняется в пяти измерениях благодаря трёхмерному расположению наноструктурных точек, а также их размеру и направленности.

5. Слепоглазковые рыбы, которые способны «ходить по стенам», проявляют черты сходства с четвероногими позвоночными

За последние 170 лет наука выяснила, что позвоночные, обитающие на суше, произошли от рыб, которые плавали в морях древней Земли. Однако исследователи из Института технологий Нью-Джерси обнаружили, что тайваньские слепоглазковые рыбы, которые способны «ходить по стенам», имеют те же анатомические особенности, что и земноводные или рептилии.

Это очень важное открытие с точки зрения эволюционной адаптации, поскольку оно может помочь учёным лучше понять, каким образом доисторические рыбы эволюционировали в наземных четвероногих. Разница между слепоглазковыми и другими видами рыб, которые способны передвигаться по суше, заключается в их походке, которая обеспечивает при подъёме «поддержку тазового пояса».

6. Частная компания «SpaceX» осуществила успешное вертикальное приземление ракеты

В комиксах и мультфильмах Вы обычно видите, что ракеты приземляются на планеты и Луну вертикальным образом, однако в реальности сделать это крайне сложно. Правительственные учреждения вроде НАСА и Европейского космического агентства разрабатывают ракеты, которые либо падают в океан, откуда их потом достают (дорогое удовольствие), либо целенаправленно сгорают в атмосфере. Существование возможности вертикально посадить ракету позволило бы сэкономить невероятное количество денег.

8 апреля 2016 года частная компания «SpaceX» осуществила успешное вертикальное приземление ракеты; ей удалось это сделать на автономном беспилотном корабле-космопорте (англ. autonomous spaceport drone ship). Это невероятное достижение позволит сэкономить деньги, а также время между запусками.

Для генерального директора компании «SpaceX», Элона Маска, данная цель оставалась приоритетной в течение многих лет. Несмотря на то, что достижение принадлежит частному предприятию, технология вертикального приземления станет доступна и правительственным учреждениям вроде НАСА, чтобы они смогли продвинуться дальше в освоении космоса.

7. Кибернетический имплантат помог парализованному человеку пошевелить своими пальцами

Мужчина, который был парализован в течение шести лет, смог пошевелить своими пальцами благодаря небольшому чипу, вживленному в его мозг.

Это заслуга исследователей из Университета штата Огайо. Им удалось создать устройство, которое представляет собой небольшой имплантат, связанный с электронным рукавом, надеваемым на руку пациента. Этот рукав использует провода для стимуляции определённых мышц, чтобы вызвать движение пальцев в реальном времени. Благодаря чипу, парализованный мужчина смог даже сыграть в музыкальную игру «Guitar Hero», к превеликому удивлению врачей и учёных, принявших участие в проекте.

8. Стволовые клетки, вживлённые в мозг пациентов, которые перенесли инсульт, позволяют им снова ходить

В ходе клинических испытаний исследователи из Школы медицины при Стэнфордском университете вживили модифицированные стволовые клетки человека прямо в мозг восемнадцати пациентов, перенёсших инсульт. Процедуры прошли успешно, без каких-либо негативных последствий, за исключением слабой головной боли, наблюдавшейся у некоторых пациентов после наркоза. У всех пациентов период восстановления после инсульта проходил довольно быстро и успешно. Более того, пациенты, которые ранее передвигались только на инвалидных креслах, смогли снова свободно ходить.

9. Углекислый газ, закачанный в грунт, способен превращаться в твёрдый камень

Улавливание углерода является важной частью поддержания баланса выбросов CO2 на планете. Когда топливо сгорает, происходит высвобождение углекислого газа в атмосферу. Это является одной из причин глобального изменения климата. Исландские учёные, возможно, обнаружили способ, как сделать так, чтобы углерод не попадал в атмосферу и не усугублял проблему парникового эффекта.

Они закачали CO2 в вулканические породы, ускорив естественный процесс превращения базальта в карбонаты, которые затем становятся известняком. Этот процесс обычно занимает сотни тысяч лет, однако исландским учёным удалось сократить его до двух лет. Углерод, закачанный в грунт, может храниться под землёй или использоваться в качестве строительного материала.

10. У Земли есть вторая Луна

Учёные НАСА обнаружили астероид, который находится на орбите Земли и, следовательно, является вторым постоянным околоземным спутником. На орбите нашей планеты есть множество объектов (космические станции, искусственные спутники и прочее), однако видеть мы можем только одну Луну. Тем не менее, в 2016 году НАСА подтвердило существование 2016 HO3.

Астероид находится далеко от Земли и больше находится под гравитационным воздействием Солнца, нежели нашей планеты, однако он действительно вращается вокруг её орбиты. 2016 HO3 значительно меньше Луны: его диаметр составляет всего 40-100 метров.

По словам Пола Чодаса, менеджера Центра НАСА по изучению околоземных объектов, 2016 HO3, который более ста лет был квазиспутником Земли, через несколько столетий покинет орбиту нашей планеты.

Топ-10 космических историй 2018 года

Си-Эн-Эн
—

cms.cnn.com/_components/paragraph/instances/paragraph_43455DA0-0442-33CE-40E1-7ACCA6C60741@published» data-editable=»text» data-component-name=»paragraph»>
Этот год был полон открытий во всем космосе.

Мы были ослеплены красивыми изображениями с космических телескопов; удивлялся открытию планет, звезд и объектов; были заинтригованы лунной загадкой, раскрытой благодаря отсутствующим данным миссии Аполлон; и увидел первое подтвержденное изображение рождения планеты.

Вещи только и ждали, чтобы их нашли в нашем собственном уголке Вселенной, например, 12 новых лун вокруг Юпитера, земные характеристики на Плутоне и возможная суперземля, вращающаяся вокруг соседней звезды. Другие исследования показали наличие воды на Марсе и Луне. Астрономы нашли самую быстрорастущую черную дыру.

Конечно, было много предположений о том, где можно найти признаки жизни за пределами Земли.

Вот некоторые из самых удивительных открытий и космических событий 2018 года.

Хотя сигарообразный объект быстро пролетел через нашу Солнечную систему уже больше года, в 2018 году мы узнали еще больше об этом межзвездном госте.

Объект по прозвищу Оумуамуа был обнаружен в октябре 2017 года телескопом Pan-STARRS 1 на Гавайях. Это гавайское имя означает «посланник, который тянется из далекого прошлого».

Исследования, основанные на наблюдениях, сделанных во время его «пролета», отнесли его к новому классу кометных межзвездных объектов, хотя исследователи все еще спорят о том, как ускорился этот длинный темно-красный объект. Поверхность его выглядела как ядро ​​кометы, но у него не было «комы», атмосферы и пыли вокруг комет, когда они плавятся и выделяют газы.

А в этом году исследователи из Гарварда упомянули в исследовательской статье, что, возможно, это был зонд, посланный древней цивилизацией, хотя другие эксперты отнеслись к этому предположению скептически.

Между тем в мае вокруг Юпитера был обнаружен межзвездный иммигрант, прибывший из-за пределов нашей Солнечной системы. Экзоастероид, названный 2015 BZ509, был захвачен орбитой газового гиганта в первые дни существования нашей Солнечной системы 4,5 миллиарда лет назад. Он движется по ретроградной орбите вокруг Юпитера и служит предупреждением для других «посетителей».

«Оумуамуа — гость Солнечной системы», — сказала Хелена Мораис, автор исследования и профессор статистики в Государственном университете Сан-Паулу в Бразилии. «Это было хорошим и важным подтверждением того, что межзвездные объекты могут проходить мимо. Если они пройдут мимо, то их тоже можно будет захватить на стабильной орбите, как в случае с 2015 BZ509.».

Единственный известный во Вселенной повторяющийся быстрый радиовсплеск продолжает время от времени вспыхивать.

Эти радиовспышки обычно длятся миллисекунду и имеют неизвестное физическое происхождение. Людям нравится верить, что они из развитой внеземной цивилизации, и эта гипотеза не была полностью исключена исследователями Breakthrough Listen, научной исследовательской программы, посвященной поиску доказательств разумной жизни во Вселенной.

Новейшие открытия позволили исследователям обнаружить, что сами радиовсплески поляризованы и исходят из среды, содержащей невероятно сильное магнитное поле. Они также смогли обнаружить радиовсплески на более высокой частоте, чем когда-либо.

По словам исследователей, сам радиовсплеск высвобождает «чудовищное» количество энергии каждую миллисекунду, сравнимое с тем, что наше Солнце выделяет за целый день.

Так исходит ли он из черной дыры, мощной туманности или нейтронной звезды? Или что-то еще? Только время и другие обнаружения покажут.

«Мы не можем полностью исключить гипотезу об инопланетянах для FRB в целом», — сказал сотрудник Калифорнийского университета в Беркли Вишал Гаджар из Breakthrough Listen и Исследовательского центра SETI в Беркли.

Ученые впервые смогли проследить происхождение призрачной субатомной частицы, которая проделала путь к Земле на расстояние 3,7 миллиарда световых лет. Крошечная высокоэнергетическая космическая частица называется нейтрино, и она была обнаружена датчиками глубоко во льду Антарктиды в детекторе IceCube. Об открытии было объявлено в июле.

Ученые и обсерватории по всему миру смогли проследить нейтрино до галактики со сверхмассивной, быстро вращающейся черной дырой в ее центре, известной как блазар.

«То, что мы нашли, является не только первым свидетельством источника нейтрино, но и свидетельством того, что эта галактика является ускорителем космических лучей», — говорит Гэри Хилл, соавтор исследования, доцент Школы физических наук Университета Аделаиды. и член коллаборации IceCube, говорится в заявлении. «Я работаю в этой области почти 30 лет, и найти реальный источник нейтрино — невероятно захватывающий момент. Теперь, когда мы определили реальный источник, мы сможем сосредоточиться на других объектах, подобных этому, чтобы больше узнать об этих экстремальных событиях, произошедших миллиарды лет назад, которые заставили эти частицы мчаться к нашей планете».

Ученые говорят, что открытие знаменует новую эру космических исследований, позволяя использовать эти частицы для изучения и наблюдения за Вселенной беспрецедентным способом. И открытие предполагает, что ученые впервые смогут отследить происхождение таинственных космических лучей.

Сочетание наблюдений и данных в электромагнитном спектре, предоставленных обсерваториями на Земле и в космосе, делает это ярким примером того, как «мультиинформационная» астрономия помогает делать открытия возможными. Мультимессенджерная астрономия также внесла свой вклад в открытие столкновения нейтронных звезд, которое создало свет, гравитационные волны и золото в октябре 2017 года.

На расстоянии более 1000 световых лет находится звезда, которая сбивает с толку астрономов с тех пор, как она впервые была обнаружена в данных, собранных миссией «Кеплер». Сейчас она широко известна как Звезда Табби, названная в честь Табеты Бояджян, доцента факультета физики и астрономии Университета штата Луизиана.

Без какой-либо очевидной причины Звезда Табби то тускнеет, то становится ярче странным и непредсказуемым образом. Он потускнел на несколько дней или неделю за один раз. А еще есть тот факт, что за последнее столетие он стал тусклее. Это F-звезда, которая должна поддерживать постоянную яркость. Так что же было причиной провалов в свете?

Подсказка: не инопланетная мегаструктура. Эта теория была опровергнута последними данными, опубликованными в январе.

«Пыль, скорее всего, является причиной того, что свет звезды то тускнеет, то становится ярче», — сказал Бояджян. «Новые данные показывают, что разные цвета света блокируются с разной интенсивностью. Следовательно, все, что проходит между нами и звездой, не является непрозрачным, как можно было бы ожидать от планеты или инопланетной мегаструктуры».

Если кто-то разочарован тем, что главным виновником, скорее всего, является пыль, а не инопланетная мегаструктура, Бояджян предлагает следующее: «Это определенно что-то новое и захватывающее. Даже если это пыль, что это за пыль?»

На неделе, соединяющей октябрь и ноябрь, завершились две знаковые миссии НАСА: «Рассвет» и «Кеплер». Выводы обеих миссий были ожидаемыми, и у них закончилось топливо с разницей в два дня.

Кеплер, девятилетняя миссия по поиску планет, обнаружила 2899 кандидатов в экзопланеты и 2681 подтвержденную экзопланету в нашей галактике, показывая, что наша Солнечная система не является единственным домом для планет.

Кеплер позволил астрономам обнаружить, что от 20% до 50% звезд, которые мы видим в ночном небе, вероятно, имеют маленькие каменистые планеты размером с Землю в своих обитаемых зонах, а это означает, что жидкая вода может скапливаться на поверхности, и жизнь как мы знаем, он может существовать на этих планетах.

11-летняя миссия Dawn отправила его в путешествие протяженностью 4,3 миллиарда миль к двум крупнейшим объектам в главном поясе астероидов нашей Солнечной системы. Рассвет посетил Весту и Цереру, став первым космическим кораблем, вышедшим на орбиту двух точек в дальнем космосе.

cms.cnn.com/_components/paragraph/instances/paragraph_4583AEFA-55FF-4D3D-06E4-7AF28B7E9DA0@published» data-editable=»text» data-component-name=»paragraph»>
Веста и Церера считаются капсулами времени с самого начала нашей Солнечной системы. Эксперименты, проведенные Дон, позволили астрономам изучить различные способы формирования и развития Весты и Цереры, а также показали, что на карликовых планетах также могут быть океаны.

Хотя мы прощаемся с историческими миссиями, 2018 год был захватывающим временем для запуска новых революционных. TESS, InSight и Parker Solar Probe НАСА успешно запустились в этом году и уже возвращают новые научные данные, обещая открытия в 2019 году.

TESS, спутник для поиска планет, запущен в апреле. Спутник Transiting Exoplanet Survey Satellite — это следующая миссия НАСА по поиску экзопланет или тех, которые находятся за пределами нашей Солнечной системы, и TESS будет искать планеты, которые могут поддерживать жизнь.

Он продолжился там, где остановился Кеплер. TESS обследует территорию в 400 раз большую, чем наблюдал Кеплер. НАСА ожидает, что TESS позволит каталогизировать более 1500 экзопланет, но потенциально может найти тысячи. Эти экзопланеты будут изучены, чтобы НАСА могло определить, какие из них являются лучшими целями для таких миссий, как космический телескоп Джеймса Уэбба.

Посадочный модуль Mars InSight был запущен в мае и приземлился на Красной планете 26 ноября. Посадочный модуль уже отправляет фотографии и приступит к научным операциям через несколько месяцев, когда все его инструменты окажутся на поверхности.

Это будет первый посадочный модуль, который исследует недра Марса. Это расскажет нам не только об истории Марса, но и о других скалистых планетах в нашей Солнечной системе, таких как Земля.

Зонд Parker Solar Probe, названный в честь астрофизика-первопроходца Юджина Паркера, был запущен в августе и приблизился к Солнцу ближе, чем любой космический корабль. Это первая миссия агентства к солнцу и его внешней атмосфере, короне.

Миссия продлится семь лет и предоставит данные, чтобы ответить на ключевые вопросы о Солнце. Наблюдения и данные могут дать представление о физике звезд, изменить то, что мы знаем о загадочной короне, улучшить понимание солнечного ветра и помочь улучшить прогнозирование основных явлений космической погоды.

И OSIRIS-REx, первая миссия НАСА по возвращению образцов астероида, только что достигла астероида Бенну после двухлетнего путешествия в космосе.

В июне марсоход Curiosity обнаружил органические вещества в образцах марсианского грунта, взятых из аргиллита возрастом 3 миллиарда лет, и обнаруженных в атмосфере метана.

«С этими новыми открытиями Марс говорит нам придерживаться курса и продолжать искать доказательства жизни», — сказал Томас Зурбухен, заместитель администратора Управления научной миссии в штаб-квартире НАСА. «Я уверен, что наши текущие и запланированные миссии откроют еще больше захватывающих дух открытий на Красной планете».

И хотя у Curiosity был еще один замечательный год фотографий и научных исследований на Красной планете, для марсохода Opportunity он был печальным.

30 мая на Марсе началась пыльная буря. К середине июня буря стала «окружающей планету». Хотя Curiosity практически не пострадал, Opportunity застрял во тьме и с тех пор хранит радиомолчание.

НАСА надеется, что ветер сдует пыль с солнечных панелей Оппи, чтобы она могла перезарядиться и снова начать общение. До тех пор все, что они могут сделать, это пытаться каждый день звонить ей в надежде получить ответ.

А в ноябре НАСА выбрало место посадки для следующей марсианской миссии: марсохода Mars 2020.

В октябре астрономы объявили об открытии того, что может быть экзолуной, луной за пределами нашей Солнечной системы. Экзомуна размером с Нептун была обнаружена на орбите вокруг гигантской газовой планеты в 8000 световых лет от Земли. Это будет первая обнаруженная экзолуна.

Хотя луны распространены в нашей Солнечной системе, имеющей около 200 естественных спутников, долгие поиски межзвездных лун оказались безрезультатными. Астрономы добились успеха в обнаружении экзопланет вокруг звезд за пределами нашей Солнечной системы, но экзолуны труднее определить из-за их меньшего размера.

Ученые, стоящие за этим открытием, не решаются подтвердить, что новая находка является экзолуной из-за некоторых ее особенностей и того факта, что необходимы дополнительные наблюдения.

Тем не менее, открытие является многообещающим и интригующим. Луна, которая вращается вокруг гигантской экзопланеты под названием Kepler-1625b, невероятно велика, сравнима с размером газового гиганта Нептуна в нашей Солнечной системе. В нашей собственной системе нет аналога такой большой луны. По словам исследователей, на нашем небе он будет казаться в два раза больше, чем земная Луна.

Кристе Маколифф так и не удалось осуществить свою мечту преподавать из космоса.

37-летний учитель социальных наук из Бостона был выбран среди почти 11 000 педагогов в качестве основного кандидата на звание первого учителя в космической миссии. Но космический шаттл «Челленджер» взорвался через 73 секунды после запуска 28 января 1986 года, унеся жизни Маколиффа и шести астронавтов на борту.

Уроки Маколиффа до сих пор не преподаны и забыты. Астронавты засняли некоторые из ее оригинальных уроков на Международной космической станции, продолжая дело Маколифф через 32 года после того, как они были запланированы. Вполне уместно, что оба астронавта, Джо Акаба и Рики Арнольд, в прошлом работали педагогами.

Уроки касаются жидкостей в невесомости, законов Ньютона, вскипания (пузырьков или шипения в жидкости) и хроматографии или разделения смеси. Первый урок Маколиффа завершен, и планы уроков доступны на веб-сайте Challenger Center.

«Съемка уроков Кристы МакОлифф на орбите в этом году — это невероятный способ почтить память ее и экипажа «Челленджера», — сказал Майк Кинкейд, помощник администратора отдела образования НАСА. «Эти уроки, разработанные Кристой с такой тщательностью и опытом, будут иметь ценность как новые инструменты, доступные для преподавателей, чтобы вовлекать и вдохновлять учащихся в области науки, технологий, образования и математики, и это будет продолжать продвигать истинное наследие миссии Challenger».

В прошлом году астрономы объявили, что океанические миры, такие как спутник Юпитера Европа и Энцелад Сатурна, могут быть лучшим шансом найти жизнь за пределами Земли в нашей Солнечной системе. Оба ледяные с подповерхностными океанами.

Теперь открытие сложных органических молекул в шлейфах, которые поднимаются из подповерхностного океана Энцелада, еще раз указывает на то, что Луна может поддерживать жизнь, какой мы ее знаем.

И старые данные миссии НАСА «Галилео» к Юпитеру в 1997 показал некоторые из лучших наблюдений на сегодняшний день, что шлейфы водяного пара и ледяных материалов вырываются из буквально горячей точки на Европе.

НАСА планирует продолжить исследование океанских миров в нашей Солнечной системе с помощью миссии Europa Clipper, которая станет первой для исследования инопланетного океана. Europa Clipper, названный в честь инновационных обтекаемых кораблей 1800-х годов, будет спущен на воду в 2020-х годах и прибудет в Европу через несколько лет.

Приборы Europa Clipper смогут «обнюхивать» атмосферу Европы, запланировав более 40 облетов. Пролеты будут на высоте менее 228 миль над поверхностью, в наблюдаемом диапазоне шлейфов, который может достигать высоты от 124 до 228 миль над поверхностью.

И хотя миссия «Кассини» совершила близкий облет Энцелада, прежде чем завершиться в 2017 году, в НАСА были представлены предложения о миссиях для дальнейшего изучения Энцелада. По словам исследователей, обнаружение сложных органических молекул в его шлейфах требует дальнейшего изучения.

«Конкретная идентификация этих органических соединений — следующий шаг в наших поисках жизни в океане Энцелада», — сказал Хантер Уэйт, программный директор Юго-Западного исследовательского института и главный исследователь ионно-нейтрального масс-спектрометра «Кассини». «Сложность идентифицированных органических соединений превзошла наши самые смелые ожидания: нерастворимые сложные органические соединения, плавающие в виде пленки в чужом океане. Забей на это голову».

Вот куда движется планетарная наука в следующем десятилетии

Ни один космический корабль не посещал Уран после пролета миссии «Вояджер-2» в 1986 году.
(Изображение предоставлено: NASA/JPL-Caltech)

Солнечная система переполнена захватывающими направлениями, но НАСА может выполнять только так много миссий.

Итак, каждые 10 лет агентство просит ученых оценить состояние планетарной науки и определить, какие вопросы должны стать главными приоритетами для научного сообщества. Это масштабное мероприятие, возглавляемое Национальными академиями наук, инженерии и медицины, получило название десятилетнего исследования, и последний такой отчет теперь опубликован, предлагая дразнящий взгляд на то, чего энтузиасты космоса могут ожидать в следующем десятилетии.

«В этом отчете излагается амбициозная, но осуществимая концепция расширения границ планетарной науки, астробиологии и планетарной защиты в следующем десятилетии», — Робин Кануп, планетолог из Юго-Западного исследовательского института и сопредседатель руководящего комитета. для десятилетнего обзора, говорится в заявлении (открывается в новой вкладке). «Этот рекомендованный портфель миссий, высокоприоритетной исследовательской деятельности и развития технологий приведет к революционным достижениям в человеческих знаниях и понимании происхождения и эволюции Солнечной системы, а также жизни и обитаемости других тел за пределами Земля ».

Члены комитета расскажут об отчете во время пресс-конференции, которая состоится во вторник (19 апреля) в 14:00 по восточному поясному времени (18:00 по Гринвичу), которую вы можете посмотреть в прямом эфире через Национальную академию (открывается в новом таб.). в общей сложности 527 официальных документов, представленных учеными со всего мира. Итоговый документ состоит из 780 страниц и выходит всего через несколько месяцев после публикации аналогичный документ в области астрономии и астрофизики .

Величина в отчете означает, что ученые и администраторы будут изучать его результаты в течение нескольких месяцев, но некоторые первоначальные выводы из отчета ясны.

Флагманские миссии 

Одной из ключевых задач десятилетнего исследования является определение приоритетности миссий НАСА, в том числе крупнейших миссий, получивших название флагманских. Две нынешние флагманские миссии агентства, рекомендованные предыдущим десятилетним обзором, стоят 2,7 миллиарда долларов9.Марсоход 0137 Perseverance , приземлившийся на Красной планете в прошлом году, и миссия Europa Clipper стоимостью 4,25 миллиарда долларов, запуск которой запланирован на 2024 год. космический корабль, который должен приземлиться на Меркурий для миссии, которая будет исследовать как Нептун , так и его самую большую луну Тритон.

Из этих предложенных флагманских миссий комитет определил, что главным приоритетом НАСА должна стать разработка флагманской миссии на Уран — то, что может стоить 4 миллиарда долларов. Комбинация факторов выдвинула концепцию орбитального аппарата и зонда Урана на первое место, включая как научный потенциал, обеспечиваемый, наконец, крупным планом так называемого «ледяного гиганта», так и осуществимость миссии.

Миссия будет запущена в 2031 или 2032 году, проведет около 13 лет в пути к своей цели, а затем несколько лет будет вращаться вокруг Урана, исследуя его атмосферу, внутреннюю часть, кольца и спутники.

«Уран сам по себе является одним из самых интригующих тел в Солнечной системе», — написали члены комитета в документе. Кроме того, комитет подчеркнул, что окончательная разработка специальной миссии к одной из ледяных планет-гигантов — Урану или его соседу Нептуну — является жизненно важным приоритетом, но отметил, что логистика миссии Нептуна в рассматриваемые годы была сложной.

Если НАСА получит достаточно сильное финансирование для проведения второй флагманской миссии до того, как в 2032 году будет опубликовано следующее десятилетнее исследование, комитет рекомендовал, чтобы миссией стал так называемый Энцелад Орбиландер , космический корабль стоимостью около 5 миллиардов долларов, который будет вращаться вокруг Земли и приземляться на нее. Маленький ледяной спутник Сатурна. Эта миссия будет вращаться вокруг Луны около 1,5 лет, а затем два года будет работать на ее поверхности, анализируя кусочки ледяного материала.

Планетология в стране и за рубежом

С восемью планетами, более чем 200 лунами и бесчисленным количеством более мелких объектов, грохочущих по Солнечной системе, ученые-планетологи сталкиваются с богатым набором возможностей для исследований. Но ключевой нитью, проходящей через новое десятилетие, является рассмотрение планетарной науки не только в нашем собственном небесном окружении, но и в контексте инопланетных миров.

Это неудивительно: в 2012 году, когда были опубликованы данные о последнем десятилетии, ученые идентифицировали менее 1000 подтвержденных экзопланет за пределами нашей Солнечной системы; сегодня это число превышает 5000. За прошедшие годы астрономы также работали над тем, чтобы понять, каким образом наша Солнечная система может быть репрезентативной — или нерепрезентативной — для других планетных систем.

На самом деле, наука об экзопланетах является одной из ключевых причин, по которым исследовательская группа десятилетия отдавала приоритет флагманской миссии на Уран. «Экзопланеты с похожими массами, пожалуй, являются самым многочисленным классом экзопланет и по своей сути другим классом планет, чем богатые газом Юпитер и Сатурн», — пишут ученые.

Десятилетие выделяет три обширные темы как самые насущные научные вопросы, которые планетологи должны решить в течение следующего десятилетия: происхождение («Как возникла Солнечная система и Земля, и являются ли такие системы, как наша, обычными или редкими во Вселенной?») , миры и процессы («Как планетарные тела эволюционировали от своих первоначальных состояний к разнообразным объектам, наблюдаемым сегодня?») и жизнь и обитаемость («Какие условия привели к обитаемой среде и возникновению жизни на Земле, и формировалась ли жизнь где-либо еще? «).

Эти вопросы становятся важными при рассмотрении потенциальных направлений, одобренных комитетом для миссий среднего класса. Эти варианты включают в себя геофизическую сеть на луне , миссии по возвращению образцов на комету или карликовую планету Церера и различные космические корабли, направляющиеся к Сатурну или его спутникам Титану и Энцеладу.

Но в то время как десятилетнее исследование основано на масштабном мышлении, оно также включает в себя четкую направленность на Землю. Впервые документ включает раздел о состоянии профессии, в котором оцениваются социальные и структурные проблемы, с которыми сталкиваются планетарные ученые, такие как неявная и системная предвзятость и низкая представленность людей из маргинализированных групп в этой области.

Здесь комитет подчеркнул важность укрепления систем сбора и анализа данных о реальном состоянии этих проблем. Десятилетие также одобрило систему, называемую двойной анонимной экспертной оценкой, которую ученые теперь используют для распределения времени на космических телескопах Хаббла и Джеймса Уэбба . Система исключает имя ведущего ученого из предложений, в результате чего комитеты присуждают награды за наблюдения, основанные исключительно на предложенной науке.

«Хотя научное понимание является основной мотивацией того, что делает наше сообщество, мы также должны смело работать над решением проблем, касающихся самого важного ресурса нашего сообщества — людей, которые продвигают его планетарные научные и исследовательские миссии», — Филип Кристенсен, планетолог из Университет штата Аризона и сопредседатель руководящего комитета, сказал. «Обеспечение широкого доступа и участия в полевых условиях имеет важное значение для максимизации научного совершенства и сохранения лидерства страны в освоении космоса».

Второй новый раздел посвящен планетарной защите , растущей области деятельности НАСА, которая включает в себя выявление, отслеживание и оценку риска для Земли, создаваемого астероидами в нашем районе. Агентство уже имеет программы исследования для обнаружения таких астероидов и работает над созданием нового космического корабля под названием NEO Surveyor для идентификации таких околоземных объектов, все из которых были одобрены десятилетием.

Истории по теме:

Кроме того, десятилетний обзор призывает НАСА использовать 2029пролет большого астероида Апофис. Во время этой встречи астероид определенно не столкнется с Землей, но такой близкий пролет такого большого астероида дает ученым уникальную возможность попрактиковаться в планетарной защите и изучить любые изменения, которые пролет вызывает в самом астероиде.

Прошлой осенью программа планетарной защиты запустила свою первую специализированную миссию, Испытание на перенаправление двойного астероида ( DART ); В этом году космический корабль столкнется с луной астероида, чтобы проверить способность людей вывести угрожающий астероид из опасной зоны Земли. После этой миссии и миссии NEO Surveyor в десятилетнем обзоре отмечается, что следующим приоритетом НАСА должен быть запуск космического корабля быстрого реагирования для разведки близлежащего астероида, своего рода генеральная репетиция катастрофы.

Напишите Меган Бартельс по адресу mbartels@space. com или подпишитесь на нее в Twitter @ meghanbartels . Следуйте за нами в Твиттере @ Spacedotcom и на Facebook .

Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].

Меган — старший писатель Space.com и более пяти лет работает научным журналистом в Нью-Йорке. Она присоединилась к Space.com в июле 2018 года, а предыдущие статьи были опубликованы в таких изданиях, как Newsweek и Audubon. Меган получила степень магистра научной журналистики в Нью-Йоркском университете и степень бакалавра классической литературы в Джорджтаунском университете, а в свободное время любит читать и посещать музеи. Следуйте за ней в Твиттере на @meghanbartels.

Пять вещей, которые нужно знать о новогоднем визите НАСА во внешнюю часть Солнечной системы

Космический камень 2014 MU ₆₉ по замыслу НАСА. Авторы и права: НАСА/JHUAPL/SwRI

В канун Нового года шампанское сближает незнакомцев, а во внешней Солнечной системе будет происходить встреча другого рода. Находясь почти в 6,5 миллиардах километров от Земли, космический корабль НАСА «Новые горизонты» установит рекорд по посещению самого далекого мира за всю историю.

Целью этой встречи является небольшой темный ледяной космический камень по имени 2014 MU ₆₉ . Встреча будет короткой — космический корабль мчится со скоростью 14 километров в секунду, и у них не будет много времени, чтобы познакомиться. Но в последующие часы и дни New Horizons отправит фотографии своего визита обратно на Землю.

MU ₆₉ станет самым первобытным объектом из когда-либо посещенных, и его внешний вид может рассказать ученым больше о диске из газа и пыли, из которого Солнечная система образовалась более 4,5 миллиардов лет назад. «Мы отправляемся в мир совершенно нового типа», — говорит Алан Стерн, главный исследователь миссии и планетолог из Юго-Западного исследовательского института в Боулдере, штат Колорадо.

Вот что вам следует знать об этой предстоящей встрече.

МУ

₆₉ сильно отличается от Плутона.

New Horizons прославился в июле 2015 года, когда пролетел мимо карликовой планеты Плутон. Во время этого визита был открыт невероятно разнообразный мир с горами твердого азота, вулканами, извергающими лед, и разреженной атмосферой углеводородного тумана.

Подобно Плутону, MU ₆₉ находится в поясе Койпера, скоплении карликовых планет и более мелких камней, вращающихся вокруг Солнца за Нептуном. Но на этом сходство заканчивается. Плутон имеет диаметр более 2370 километров — достаточно большой, чтобы иметь внутренний геологический двигатель, который управляет такими действиями, как горообразование. МУ ₆₉ — это кроха, вероятно, всего около 30 километров в поперечнике, и поэтому он может быть геологически застойным. Однако он может быть изрыт воронками от ударов или изрыт брызгами обломков, поднятых ударами ¹ .

Данные, собранные космическим кораблем New Horizons во время его пролета мимо Плутона в 2015 году, выявили удивительную геологию карликовой планеты. Кредит: SRI/JHUAPL/NASA

Мы понятия не имеем, как это будет выглядеть.

MU ₆₉ , вероятно, темный, красный и комковатый. Кроме того, это может быть практически любая форма.

Космический камень настолько тусклый и далекий, что наземные телескопы видят его размером всего в один-два пикселя. Даже космический телескоп Хаббла с трудом обнаружил его в 2014 году. Ученым New Horizons пришлось приложить немало усилий, чтобы выяснить все, что они могли об объекте, до прибытия их космического корабля.

Три раза в 2017 году и один раз в 2018 году ученые миссии разъезжали по всему миру, пытаясь запечатлеть временную тень, образовавшуюся, когда MU ₆₉ прошел перед далекой звездой. Анализируя, как свет звезды исчезал в разное время в разных местах, ученые смогли выявить MU 9.0265 69 грубая форма. Он кажется удлиненным, с двумя лопастями, похожими на арахис, но это также могут быть два объекта, вращающихся близко друг к другу. Такая «контактная бинарная система» может напоминать комету в форме резиновой уточки, которую космический аппарат «Розетта» Европейского космического агентства исследовал в 2014 году.

В отличие от Плутона, орбита которого наклонена относительно плоскости Солнечной системы — вероятно, потому, что когда-то что-то выбило его из строя — MU ₆₉ движется по почти невозмущенному пути вокруг Солнца. Это говорит о том, что он находился в глубокой заморозке внешней части Солнечной системы с момента своего образования более 4,5 миллиардов лет назад. Он и другие подобные ему объекты, известные как холодные классические объекты пояса Койпера, считаются остатками первоначального диска материала вокруг Солнца, который дал начало планетам.

Изучая MU ₆₉ вблизи, исследователи могли бы лучше понять другие холодные классические объекты пояса Койпера ² .

НАСА/JHUAPL/SwRI

Туда было очень, очень трудно добраться.

Навигация к Плутону была достаточно сложной, но полет к крошечному миру в 1,6 миллиарда километров за Плутоном — беспрецедентный межпланетный подвиг. Прозвище MU ₆₉ , Ultima Thule, относится к земле за пределами известного мира.

New Horizons проверял свою траекторию, фотографируя далекие звезды и наблюдая, как MU ₆₉ движется на этом фоне. Диспетчеры миссии стремятся поразить прямоугольник в космосе размером всего 120 на 320 километров, чтобы удержать зонд на траектории, которая проносится примерно на 3500 километров над MU 9.0265 69 Поверхность. Это меньше одной трети расстояния, на котором New Horizons пролетел мимо Плутона.

Не ждите многого в пролетающий день.

Все будет происходить очень быстро во время облета MU ₆₉ , но это не значит, что земляне сразу увидят результаты.

Ближайшее сближение космического корабля с MU ₆₉ произойдет в 00:33 по времени восточного побережья США 1 января. В это время космический корабль не будет поддерживать связь с центром управления полетами, потому что он будет занят съемкой MU 9.0265 69 , когда он проносится мимо. Затем потребуется более шести часов, чтобы передать эту информацию обратно на Землю со скоростью света.

Первая фотография крупным планом будет отправлена ​​только вечером 1 января. Более четкое изображение должно быть получено на следующее утро.

Только тогда человечество впервые увидит настоящий проблеск этого самого далекого из когда-либо исследованных миров.

Ссылки

1. Moore, J. M. et al. Геофиз. Рез. лат. 45 , 8111-8120 (2018).

   Артикул

   Google ученый

2. Бенекки С. и др. Препринт на http://arxiv.org/abs/1812.04752 (2018 г.).

Скачать ссылки

Наша молодая Солнечная система | Институт креационных исследований

Светские астрономы утверждают, что нашей Вселенной 13,8 миллиарда лет, а нашей Солнечной системе 4,6 миллиарда лет. Эти утверждения противоречат ясному учению Библии о недавнем шестидневном творении. Несмотря на утверждения светских ученых, огромное количество данных, собранных беспилотными космическими аппаратами за последние полвека, убедительно подтверждает, что планеты, луны и кометы в нашей Солнечной системе достаточно молоды. Даже если сделать благоприятные предположения о старой вселенной, данные предполагают, что максимально возможный возраст этих тел намного, намного моложе 4,6 миллиарда лет. И поскольку это максимальный, а не минимальный возможный возраст, оценки возраста согласуются с Солнечной системой, которой всего 6000 лет. Ряд свидетельств подтверждает этот юный возраст.

Огромное количество данных, собранных космическими зондами за последние полвека, убедительно подтверждает, что планеты, луны и кометы в нашей Солнечной системе довольно молоды.

Молодое солнце

По мере того, как Солнце «сжигает» свое ядерное топливо, его состав постепенно меняется. Светские ученые считают, что миллиарды лет назад она была намного тусклее, чем сегодня. Из-за этого Земля получала бы гораздо меньше солнечного света и была бы настолько холодной, что замерзла бы. Хотя в периодических сообщениях утверждается, что этот «парадокс слабого молодого солнца» решен, предполагаемые решения не выдерживают критики. ¹ Конечно, эта проблема исчезает, если Солнце было создано недавно в его нынешнем состоянии, и ему не пришлось пройти через миллиарды лет изменений, прежде чем Земля стала пригодной для жизни. Интересно, что знаменитый солнечный астроном Джон Эдди однажды признал, что данные наблюдений за Солнцем требуют возраста в миллиарды лет, а ученые могли бы «жить» с возрастом всего в 6000 лет для Земли и Солнца. ²

Планетарный магнетизм

Светские ученые сталкиваются с огромными трудностями при объяснении продолжающегося существования магнитного поля Земли. Такие поля создаются движущимися электрическими зарядами, например, током, текущим по проводу. Мощные токи в ядре Земли управляют магнитным полем нашей планеты. Однако потери энергии в электрической цепи приводят к тому, что ток со временем «падает». Токи внутри Земли не являются исключением. По этой причине его магнитное поле должно было давно исчезнуть, если бы ему были миллиарды лет. Геофизик Калифорнийского технологического института Дэвид Стивенсон заявил:

Мы не понимаем, как магнитное поле Земли существует миллиарды лет. Мы знаем, что на протяжении большей части своей истории у Земли было магнитное поле. Мы не знаем, как Земля сделала это… Сейчас у нас меньше понимания, чем мы думали десять лет назад. ³

Согласно историческим измерениям, магнитное поле Земли теряет половину своей энергии примерно каждые 1400 лет. При такой скорости потерь энергия поля была бы настолько велика всего несколько десятков тысяч лет назад, что расплавила бы кору планеты. ⁴ Магнитное поле Земли должно быть молодым.

И не только поле Земли указывает на молодой возраст Солнечной системы. Физики используют величину, называемую магнитным дипольным моментом , чтобы указать силу наибольшей части планетарного магнитного поля. Светские ученые были удивлены, когда наблюдения космических аппаратов показали, что Меркурий, Нептун и Уран имеют магнитные дипольные моменты больше, чем ожидалось, исходя из вековых предположений о долгом возрасте. На самом деле магнитное поле Меркурия вообще не должно было существовать. ^5,6 Точно так же магнитное поле спутника Юпитера Ганимеда не должно существовать, если ему миллиарды лет. ⁷

Однако, используя библейские предположения о молодой вселенной, физик-креационист Рассел Хамфрис сделал несколько успешных предсказаний о магнетизме тел в нашей Солнечной системе. Он правильно оценил магнитные дипольные моменты Урана и Нептуна за годы до того, как они были фактически измерены. ^5,8 Он также успешно предсказал значительное уменьшение магнитного дипольного момента Меркурия между 1975 и 2011 г., снижение, которое удивило светских ученых, хотя он и недооценил размер снижения (8% против прогнозируемых им 4-6%). ^{9, 10}

Теплые тела

Рисунок 1. Можно было бы ожидать, что Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун мертвы и остыли через миллиарды лет, однако они все еще теряют большое количество энергии.

Изображение предоставлено НАСА. Используется в соответствии с федеральным законом об авторском праве (доктрина добросовестного использования). Использование ICR не означает одобрения правообладателя.

Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун (рис. 1) испускают больше энергии, чем получают от Солнца. Если этим телам миллиарды лет, то почему они не остыли и не умерли эоны лет назад? Светские ученые разработали ряд объяснений того, как эти тела могли оставаться теплыми в течение этого предполагаемого времени, но предлагаемые ими решения имеют серьезные проблемы. ^11,12 Аналогичным образом, продолжающаяся вулканическая активность на спутнике Юпитера Ио и активность гейзеров на спутнике Сатурна Энцеладе требуют внутренней энергии для управления ими. ^13,14 Хотя светские ученые недавно заявили, что они, возможно, могут объяснить энергию лун в старой Солнечной системе, самое простое решение состоит в том, что эти тела молоды.

Акты исчезновения

Рисунок 2. Комета Галлея. Светские ученые не могут адекватно объяснить, почему кометы все еще существуют в Солнечной системе, возраст которой составляет миллиарды лет.

Изображение предоставлено: NASA/W. Лиллер. Используется в соответствии с федеральным законом об авторском праве (доктрина добросовестного использования). Использование ICR не означает одобрения правообладателя.

Светские ученые считают, что кометы — это остатки образования Солнечной системы 4,6 миллиарда лет назад. Красивые хвосты комет образуются, когда солнечная радиация заставляет льдинки на ядрах комет испаряться по мере приближения кометы к Солнцу (рис. 2). Поскольку кометы теряют материал каждый раз, когда их эллиптические орбиты приближают их к Солнцу, они должны распасться самое большее через сотни тысяч лет. Если Солнечной системе миллиарды лет, почему все эти кометы до сих пор существуют?

Светские астрономы утверждают, что распадающиеся кометы заменяются новыми кометами, происходящими из резервуаров на краю Солнечной системы и за его пределами — рассеянного диска и облака Оорта. Тем не менее, эти предполагаемые резервуары не могут эффективно пополнять запасы комет. Кроме того, нет прямых доказательств того, что облако Оорта вообще существует. ¹⁵

Точно так же атмосфера Титана, спутника Сатурна, должна быть молодой. Его метан постоянно разрушается солнечным ультрафиолетовым излучением и превращается в более сложные органические молекулы. По оценкам светских ученых, возраст атмосферы Титана может составлять не более одного миллиарда лет.0233 даже если метан из земной коры восполнял часть потерянного газа. ¹⁶ При отсутствии источника метана атмосфере Титана может быть не более 10–100 миллионов лет. ¹⁷

Молодая активная луна

Рис. 3. Насыпи на Луне, называемые уступами, указывают на то, что Луна была геологически активной в недавнем прошлом, несмотря на то, что светские ученые долгое время утверждали, что Луна была холодной и мертвой в течение миллиардов лет.

Изображение предоставлено: НАСА/GSFC/Университет штата Аризона/Смитсоновский институт. Используется в соответствии с федеральным законом об авторском праве (доктрина добросовестного использования). Использование ICR не означает одобрения правообладателя.

Считается, что насыпи, называемые уступами на поверхности нашей Луны, вызваны усадкой в ​​результате остывания коры (рис. 3). Фотографии показывают, что эти уступы содержат деформированные, небольшие, ранее существовавшие кратеры. Поскольку небольшие кратеры, как правило, разрушаются более поздними ударами метеоритов, считается, что кратеры довольно молодые, что делает уступы еще моложе.

Но это означает, что Луна остыла относительно недавно, несмотря на то, что светские ученые давно заявляли, что Луна была геологически холодной и мертвой в течение по крайней мере последних трех миллиардов лет. ¹⁸

На самом деле, есть дразнящие доказательства того, что Луна все еще геологически активна. На протяжении многих лет наблюдатели сообщали о вспышках света, дымке и изменении цвета на Луне, что могло быть результатом недавних извержений вулканов и выхода газов из земной коры. ¹⁹

Молодые поверхности

Рисунок 4. Распределение кратеров на Венере предполагает, что ее поверхность относительно молода.

Изображение предоставлено: NASA/JPL. Используется в соответствии с федеральным законом об авторском праве (доктрина добросовестного использования). Использование ICR не означает одобрения правообладателя.

Кольца Сатурна постоянно бомбардируются микрометеоритами, которые со временем должны сделать ледяные кольца темными и закопченными. Тем не менее, они по-прежнему блестят и выглядят чистыми. Даже светские ученые были вынуждены признать, что кольцам не может быть больше 300 миллионов лет. ²⁰ Точно так же распределение кратеров на Венере заставило светских ученых сделать вывод, что ее поверхность относительно молода — около 700 миллионов лет (рис. 4). ²¹

Такие ученые были шокированы, когда снимки, сделанные космическим аппаратом New Horizons , показали, что карликовая планета Плутон все еще геологически активна, несмотря на ее небольшой размер (рис. 5). Эта активность требует внутренней энергии, но светские астрофизики не знают, как крошечный далекий Плутон мог поддерживать эту энергию в течение миллиардов лет. ²²

Поскольку Сам Создатель засвидетельствовал в Своем Слове, что Он сотворил все недавно, стоит ли удивляться тому, что научные данные подтверждают это?

Заключение

Рисунок 5. Светские ученые были потрясены, узнав, что крошечный далекий Плутон геологически активен.

Изображение предоставлено: NASA/APL/SwRI. Используется в соответствии с федеральным законом об авторском праве (доктрина добросовестного использования). Использование ICR не означает одобрения правообладателя.

Есть еще много свидетельств молодости внутри и за пределами нашей Солнечной системы, и мы рекомендуем заинтересованным читателям прочитать больше на ICR. org. Поскольку Сам Творец засвидетельствовал в Своем Слове, что Он сотворил все недавно, стоит ли удивляться тому, что научные данные подтверждают это?
_____________________________

Как насчет Аргументов в пользу Старой Вселенной?

Одним из основных аргументов в пользу «глубокого времени» является то, что методы радиоизотопного датирования предполагают обширные оценки возраста вулканических пород. Второй аргумент связан с тем, что далекие галактики находятся от нас в миллиардах световых лет. Поскольку скорость света хоть и очень велика, но конечна, светские ученые предполагают, что этому свету потребовались миллиарды лет, чтобы достичь Земли.

Однако ученые-креационисты показали, что основные предположения, лежащие в основе радиоизотопного датирования, весьма подозрительны. ²³ Точно так же они предложили ряд возможных решений проблемы «дальнего звездного света» (вероятно, с использованием теории относительности Эйнштейна). ²⁴ Действительно, самая популярная версия модели Большого Взрыва имеет свою собственную версию этой проблемы, что является основной причиной, по которой светские космологи «прикрепили» к модели теорию инфляции. ²⁵ Однако теория инфляции стала настолько странной, что даже светские ученые подвергают ее резкой критике. ²⁶

Каталожные номера

1. Томас Б. Если Земля стара, она должна была замерзнуть. Обновление креационной науки. Опубликовано на сайте ICR.org 24 октября 2016 г., по состоянию на 5 июля 2018 г.
2. Джон А. Эдди, цитируется Р. Г. Казманом. 1978. Самое время: 4,5 миллиарда лет. Геотаймс . 23: 18.
3. Фолгер, Т. Путешествие к центру Земли: ядро ​​нашей планеты питает магнитное поле, которое защищает нас от враждебного космоса. Но как это работает на самом деле? Откройте для себя . Июль/август 2014 г.
4. Хамфрис, Д. Р. 2008. Создание космических магнитных полей. В Трудах Шестой Международной конференции по креационизму . А. А. Снеллинг, изд. Питтсбург, Пенсильвания: Товарищество креационистов и Даллас, Техас: Институт креационных исследований, 213-230.
5. Хамфрис, Д. Р. 1990. За пределами Нептуна: «Вояджер-2» поддерживает творение. Деяния и факты. 19 (5).
6. Чой, CQ Непреходящие тайны Меркурия. Живая наука. Опубликовано на сайте livecience.com 14 января 2008 г., по состоянию на 13 декабря 2017 г.
7. Уильямс, М. Ганимед, спутник Юпитера. физорг. Опубликовано на phys.org 16 октября 2015 г., по состоянию на 29 мая 2018 г.
8. Хамфрис, Д. Р. 1984. Создание планетарных магнитных полей. С Реакция Исследовательского общества Ежеквартально. 21 (3): 140-149.
9. Хамфрис, Д. Р. 2012. Магнитное поле Меркурия быстро ослабевает — последние данные космических аппаратов подтверждают наличие молодой Солнечной системы. Журнал Творения . 26 (2): 4-6.
10. Доктор Хамфрис также использовал предположения о молодой Вселенной, чтобы сделать успешные предсказания о том, что вулканические породы Земли будут демонстрировать быстрые «перевороты» или «инверсии» магнитного поля Земли. См. Humphreys, D. R. 1986. Перевороты магнитного поля Земли во время Потопа Бытия. В Р 902:33 заседания Первой международной конференции по креационизму. Р. Э. Уолш, К. Л. Брукс и Р. С. Кроуэлл, ред. Питтсбург, Пенсильвания: Товарищество креационных наук, 113–123. См. также Humphreys, D.R. 1990. Физический механизм инверсии магнитного поля Земли во время потопа. В г. Материалы Второй Международной конференции по креационизму. Р. Э. Уолш и К. Л. Брукс, ред. Питтсбург, Пенсильвания: Товарищество креационных наук, 129-140.
11. Самек, Р. 2000. Возраст юпитерианских планет. Журнал Творения. 14 (1): 3-4.
12. Псаррис, С. 2002. Нептун: памятник творения. Создание . 25 (1): 22-24.
13. Томас Б. Несмотря на открытие «Океана магмы», вулканическое тепло Ио остается загадкой. Обновление креационной науки . Опубликовано на ICR.org 23 мая 2011 г., по состоянию на 6 июля 2018 г.
14. Томас, Б. Гейзеры Солнечной системы — каждый источник молодости. Обновление креационной науки. Опубликовано на сайте ICR.org 8 августа 2014 г., по состоянию на 6 июля 2018 г.
15. Спенсер, В. 2014. Критика современной теории кометы Оорта. Ежеквартальный отчет Креационного исследовательского общества . 50 (3): 146-153.
16. Steigerwald, B. Исследования НАСА оценивают, как долго химическая фабрика Титана находится в бизнесе. НАСА. Опубликовано на nasa.gov 24 апреля 2012 г., по состоянию на 5 июля 2018 г.
17. Атрея С.К. Тайна метана на Марсе и Титане. Научный американец. Опубликовано на сайте Scientificamerican.com 15 января 2009 г., по состоянию на 5 июля 2018 г.
18. Уокер, Т. 2010. Снимки НАСА подтверждают библейское происхождение Луны. Журнал Творения . 24 (3): 8-10.
19. Мидлберст, Б. и др. 1968. Технический отчет НАСА R-277: Хронологический каталог зарегистрированных лунных событий . Вашингтон, округ Колумбия: Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства.
20. Хеберт, Дж. Светские ученые, ошеломленные молодыми кольцами Сатурна. Обновление креационной науки. Опубликовано на ICR.org 8 января 2018 г., по состоянию на 29 мая 2018 г.
21. Томас, Б. Большая часть истории Венеры отсутствует? Обновление креационной науки . Опубликовано на ICR.org 31 января 2014 г., по состоянию на 5 июля 2018 г.
22. Лайл, Дж. Оглядываясь назад на Плутон. Обновление креационной науки . Опубликовано на ICR.org 31 мая 2016 г., по состоянию на 10 июля 2018 г.
23. Вардиман, Л. и др. 2003. Радиоизотопы и возраст Земли. In Материалы Пятой международной конференции по креационизму . Р. Л. Айви-младший, изд. Питтсбург, Пенсильвания: Товарищество креационных наук, 337–348.
24. Вардиман, Л. и Д. Р. Хамфрис. 2010. Новая креационистская космология: моментально, часть 1. Деяния и факты. 39 (11): 12-15.
25. Коппедж, Д.Ф. 2007. Проблема светового расстояния. Деяния и факты. 36 (6).
26. Хеберт, Дж. Большой взрыв в журнале Scientific American. Обновление креационной науки. Опубликовано на ICR.org 29 мая, 2017, по состоянию на 5 июля 2018 г.

* Д-р Хеберт является научным сотрудником Института креационных исследований и получил степень доктора философии. по физике Техасского университета в Далласе.

Процитируйте эту статью: Jake Hebert, Ph.D. 2018. Наша молодая Солнечная система. Акты и факты . 47 (9).

Новая теория, объясняющая, почему планеты в нашей Солнечной системе имеют разный состав

Боб Йирка, Phys.org

Кредит: общественное достояние CC0

Группа исследователей из Копенгагенского университета и Музея естествознания, Leibniz-Institut für Evolutions предложила новое объяснение различия в составе планет в нашей Солнечной системе. В своей статье, опубликованной в журнале Nature , они описывают свое исследование изотопного состава кальция некоторых метеоритов, самой Земли и Марса и используют полученные знания, чтобы объяснить, почему планеты могут быть такими разными. Алессандро Морбиделли из Observatoire de la Côte d’Azur во Франции предлагает статью News & Views о работе, проделанной командой, в том же номере журнала.

Как отмечает Морбиделли, большинство ученых-планетологов согласны с тем, что планеты в нашей Солнечной системе произошли так же, как маленькие камни, вращающиеся вокруг Солнца, составляющие протопланетный диск, которые сталкивались и сливались, создавая все более крупные камни, которые в конечном итоге стали протопланетами. Но с этого момента непонятно, почему планеты оказались такими разными. В этой новой попытке исследователи придумали новую теорию, объясняющую, как это произошло.

Все протопланеты росли с одинаковой скоростью, предполагает группа, но прекращали рост в разное время. Те, что были меньше, продолжают они, прекращали расти раньше, чем те, что были крупнее. Далее они предполагают, что в течение этого времени на диск постоянно добавлялся материал. Вначале оказалось, что состав материала отличался от материала, появившегося позже, что объясняет, почему скалистые планеты, которые мы видим сегодня, имеют такие различия в составе.

Исследователи разработали свою теорию после изучения изотопного состава кальция нескольких метеоритов, называемых ангритами и уреилитами, а также метеоритов Марса и Земли, а также астероида Веста. Они отмечают, что изотопы кальция участвуют в формировании горных пород и поэтому дают ключ к разгадке их происхождения. Исследователи обнаружили, что соотношение изотопов в образцах коррелирует с массами их родительских планет и астероидов, что, по их утверждению, дает представление о временной шкале их аккреции. И это, как они далее утверждают, свидетельствует о различном составе планет, поскольку меньшие перестали накапливать материал, в то время как более крупные продолжали добавлять материал, отличный от того, что было раньше.

Узнайте больше

Исследование проливает новый свет на то, как были созданы Земля и Марс

Дополнительная информация:
Мартин Шиллер и др. Изотопная эволюция протопланетного диска и строительных блоков Земли и Луны, Nature (2018). DOI: 10.1038/nature25990

Аннотация

Изменчивость изотопов нуклеосинтеза среди объектов Солнечной системы часто используется для исследования генетической связи между группами метеоритов и каменистыми планетами (Меркурий, Венера, Земля и Марс), что, в свою очередь, может дать представление о строительных блоках Земли и Луны. система. Используя этот подход, был сделан вывод, что ни один примитивный метеорит не соответствует земному составу, и поэтому материал протопланетного диска, из которого срослись Земля и Луна, в значительной степени не ограничен6. Этот вывод, однако, основан на предположении, что наблюдаемая нуклеосинтетическая изменчивость объектов внутри Солнечной системы преимущественно отражает пространственную неоднородность. Здесь мы используем изотопный состав тугоплавкого элемента кальция, чтобы показать, что нуклеосинтетическая изменчивость во внутренней Солнечной системе в первую очередь отражает быстрое изменение независимого от массы изотопного состава кальция твердых тел протопланетного диска, связанного с ранней аккрецией массы к прото-Солнцу. Мы измеряем независимые от массы отношения 48Ca/44Ca в образцах, происходящих из родительских тел уреилитовых и ангритовых метеоритов, а также с Весты, Марса и Земли, и обнаруживаем, что они положительно коррелируют с массами их родительских астероидов и планет. которые являются показателем их временной шкалы аккреции. Эта корреляция предполагает вековую эволюцию основного изотопного состава кальция протопланетного диска в земной области формирования планет. Отдельные хондры из обычных хондритов, образовавшихся в течение одного миллиона лет после коллапса протоСолнца7, обнаруживают полный диапазон массонезависимых соотношений 48Ca/44Ca внутри Солнечной системы, что указывает на быстрое изменение состава вещества протопланетного диска. . Мы делаем вывод, что эта вековая эволюция отражает примешивание нетронутого материала внешней Солнечной системы к термически обработанному внутреннему протопланетному диску, связанному с аккрецией массы к протосолнцу. Идентичный изотопный состав кальция Земли и Луны, представленный здесь, является предсказанием нашей модели, если столкновение с формированием Луны связано с протопланетами или предшественниками, которые завершили свою аккрецию ближе к концу жизни протопланетного диска.

Информация журнала:
Природа

© 2018 Phys.org

Цитата :
Новая теория, объясняющая, почему планеты в нашей Солнечной системе имеют разный состав (22 марта 2018 г.)
получено 3 октября 2022 г.
с https://phys. org/news/2018-03-theory-planets-solar-compositions.html

Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие
часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.

Каковы шансы, что LSST следующего поколения сможет найти новые планеты в Солнечной системе? – Universe Today

За последние несколько десятилетий, благодаря совершенствованию наземных и космических обсерваторий, астрономы открыли тысячи планет, вращающихся вокруг соседних и далеких звезд (также известных как внесолнечные планеты). Как ни странно, именно эти усовершенствования и в тот же период времени позволили открыть больше астрономических тел в пределах Солнечной системы.

К ним относятся «малые планеты» Эриды, Седны, Хаумеа, Макемаке и другие, а также предполагаемые объекты планетарной массы, известные под общим названием Планета 9 (или Планета X). В новом исследовании под руководством Университета Северной Аризоны и Обсерватории Лоуэлла группа исследователей выдвинула гипотезу о том, что Большой синоптический обзорный телескоп (LSST) — телескоп следующего поколения, который будет подключен к сети в 2022 году — имеет хорошие шансы найти эту загадочную планету. .

Их исследование под названием «Об обнаружении Планеты X с помощью LSST» недавно появилось в Интернете. Исследованием руководил Дэвид Э. Триллинг, астрофизик из Университета Северной Аризоны и обсерватории Лоуэлла, в нем участвовали Эрик К. Беллм из Вашингтонского университета и Рену Малхотра из Лунной и планетарной лаборатории Аризонского университета.

Художественное представление Большого синоптического обзорного телескопа (LSST). Фото: lsst.org

Расположенный на хребте Серро-Пахон в северо-центральной части Чили, 8,4-метровый LSST проведет 10-летний обзор неба, который предоставит изображения и данные объемом 200 петабайт, которые помогут решить некоторые из наиболее актуальные вопросы о строении и эволюции Вселенной и объектов в ней. В дополнение к исследованию ранней Вселенной, чтобы понять природу темной материи и темной энергии, он также будет проводить исследования отдаленных районов Солнечной системы.

Планета 9/X — один из таких объектов. В последние годы для объяснения орбитального распределения удаленных объектов пояса Койпера была выдвинута гипотеза о существовании двух тел планетарной массы. Хотя ни одна из планет не считается исключительно слабой, расположение этих планет на небе плохо ограничено, что затрудняет их точное определение. Таким образом, для обнаружения этих возможных планет необходимо широкомасштабное исследование.

В 2022 году LSST проведет беспристрастный, большой и глубокий обзор южного неба, что делает его важным инструментом, когда дело доходит до поиска этих гипотетических планет. Как они заявляют в своем исследовании:

«Возможность существования неоткрытых планет в Солнечной системе уже давно привлекает как астрономов, так и общественность. Недавние исследования орбитальных свойств очень удаленных объектов пояса Койпера (ОПК) выявили несколько аномалий, которые могут быть связаны с гравитационным влиянием одного или нескольких неоткрытых объектов планетарной массы, вращающихся вокруг Солнца на расстояниях, сравнимых с далекими ОПК.

Анимированная диаграмма, показывающая расстояние между планетами Солнечной системы, необычно близко расположенные орбиты шести самых удаленных ОПК и возможную «Планету 9».(она же «Планета Х»). Предоставлено: Caltech/nagualdesign

Эти исследования включают исследование Трухильо и Шеппарда 2014 года, в котором они заметили сходство в орбитах далеких транснептуновых объектов (ТНО) и предположили, что на них, вероятно, влиял массивный объект. За этим последовало исследование Шеппарда и Трухильо в 2016 году, в котором они предположили, что объекты с высоким перигелием Седна и 2012 VP113 находились под влиянием неизвестной массивной планеты.

За этим последовали в 2016 году Константин Батыгин и Майкл Э. Браун из Калифорнийского технологического института, предположившие, что виновником была неизвестная планета. Наконец, Мальхотра и соавт. (2016) отметили, что самые далекие ОПК имеют отношение периодов, близкое к целому, что наводит на мысль о динамическом резонансе с массивным объектом во внешней Солнечной системе. Между этими исследованиями сформировались различные оценки массы и расстояния, которые стали основой поиска этой планеты.

В целом, эти оценки показали, что Планета 9/X была суперземлей с массой от 5 до 20 земных масс и вращалась вокруг Солнца на расстоянии от 150 до 600 а.е. В то же время эти исследования также пытались сузить круг орбиты этой Суперземли во внешней Солнечной системе, о чем свидетельствуют возмущения, которые она вызывает в ОПК.

К сожалению, предсказанные местоположения и яркость объекта еще недостаточно ограничены, чтобы астрономы могли просто посмотреть в нужное место в нужное время и выделить его. В связи с этим необходимо проводить обзор неба большой площади с использованием телескопов умеренно больших размеров с очень широким полем зрения. Как сказал д-р Триллинг Universe Today по электронной почте:

«Предсказанные кандидаты в Планету X не особенно тусклые, но возможные местоположения на небе вообще не очень хорошо ограничены. Следовательно, что вам действительно нужно, чтобы найти Планету X, так это телескоп средней глубины, охватывающий огромное пространство неба. Это точно LSST. Чувствительности LSST будет достаточно, чтобы найти Планету X почти во всех ее (их) предсказанных конфигурациях, и LSST покроет примерно половину известного неба на эту глубину. Кроме того, частота вращения педалей хорошо подходит для поиска движущихся объектов, а системы обработки данных очень продвинуты. Если бы вы собирались разработать инструмент для поиска Планеты X, вы бы разработали LSST».

Орбиты нескольких ОПК указывают на возможное существование Планеты 9. Предоставлено: Caltech/R. Hurt (IPAC)

Однако команда также признает, что при определенных параметрах Планета 9/X может быть не обнаружена LSST. Например, возможно, что существует очень узкий срез предсказанных параметров Планеты 9/X, где они могут быть слишком слабыми, чтобы их можно было легко обнаружить в данных LSST. Кроме того, существует также небольшая вероятность того, что неровности на Планете 9/X cadence может привести к тому, что он будет пропущен.