Самая высокая температура на планете солнечной системы: Средняя температура на планетах Солнечной системы – Zagge.ru

Самые экстремальные погодные условия в Солнечной системе: обзор

Как известно, самый распространенный повод для начала любой беседы – это погода. А уж если за окном ненастье, так это повод для долгого интеллектуального разговора и обмена мнениями в духе «что-то погода совсем разгулялась, вот то ли дело в старые добрые времена!». Но когда вы будете жаловаться на дождь, ветер, мороз или жару в следующий раз, подумайте о том, насколько землянам повезло с погодой – ведь в других местах нашей Солнечной системы она намного более сурова. Предлагаем ознакомиться с особенностями погодных условий некоторых планет и их спутников.

Дмитрий Мамонтов

Самое жаркое место — Венера

Наша ближайшая соседка очень похожа на Землю по размерам и массе (ускорение свободного падения на поверхности Венеры на 10% меньше земного) и обращается вокруг Солнца, как и наша планета, по почти круговой орбите. Это единственная твердая планета кроме Земли, обладающая плотной атмосферой, и до середины XX века ученые считали, что климат на Венере приблизительно соответствует климату нашей планеты, точнее тому, каким он был в каменноугольном периоде: теплые океаны, экзотические растения и даже, возможно, животные. Однако когда с помощью радиотелескопов удалось измерить так называемую яркостную температуру Венеры, она оказалась существенно выше ожидаемой. Некоторые ученые связывали эти данные со свойствами ионосферы, однако в 1962 году американский аппарат Mariner 2 внес ясность в этот вопрос, впервые измерив температуру планеты с небывало близкого расстояния в 35000 км. Финальную точку поставила советская автоматическая станция «Венера-7», совершившая первую успешную посадку на эту, как выяснилось, негостеприимную планету 15 декабря 1970 года и непосредственно измерившая температуру и давление на поверхности. Условия оказались буквально адские — 475 °C и 90 атм, и станция проработала всего 23 минуты. Причина столь высокой температуры — парниковый эффект: атмосфера Венеры состоит преимущественно из углекислого газа, который пропускает солнечное, но поглощает ИК-излучение, переизлучаемое поверхностью планеты. Впрочем, последние данные, полученные аппаратом Venus Express, показывают, что Венера не всегда была адским местом: когда-то на ней была вода и температура была намного ниже. Что именно пошло не так — ученым еще предстоит выяснить.

Самое холодное место: Луна

Исследовательский аппарат NASA LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter), вышедший на орбиту вокруг Луны 23 июня 2009-го, за полтора года своей работы значительно увеличил количество научных данных о нашей ближайшей соседке. Он обследовал невидимую с Земли сторону Луны, а также занимался поисками воды (точнее, льда) на нашем спутнике. Изучая окрестности южного полюса Луны с помощью многоканального ИК-радиометра Diviner, LRO зафиксировал самую низкую температуру, измеренную в Солнечной системе, — минус 248 °C. Такую температуру имеет дно кратера Эрмит, находящееся в вечной тени, в середине местной зимы. Это открытие сбросило с пьедестала предыдущий «полюс холода» Солнечной системы — ранее им считался Плутон, где в 2006 году радиоастрономы Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики с помощью восьми микроволновых телескопов Submillimeter Array на Гавайях зафиксировали температуру в минус 230 °C.

Самые мощные грозы — Сатурн

Летом прошлого года аппарату Cassini впервые удалось зафиксировать изображения электрического шторма на Сатурне. До этого в течение пяти лет шторм только прослушивался в радиодиапазоне, а изображение было невозможно получить из-за засветки, которую давали кольца Сатурна. Однако во время равноденствия в августе 2009 года большая часть колец находилась в тени и астрономы впервые зафиксировали вспышки, сопровождающие шторм. По оценкам, мощность сатурнианских молний на три порядка превосходит мощность земных молний во время самых сильных гроз, а размеры шторма составляют порядка 4000 км.

Самый сильный ветер — Нептун

Еще одна планета, где бушуют шторма, — Нептун. Она находится далеко от Солнца, но имеет внутренний источник энергии, природа которого ученым пока не ясна. Однако о его наличии свидетельствует тот факт, что планета излучает в окружающее пространство более чем в 2,5 раза больше энергии, чем получает от Солнца. Этот источник, причиной которого может быть радиоактивный распад, разогрев гравитационным сжатием или что-то другое, подпитывает активность атмосферы газового гиганта, которая порождает ветра такой силы, что по сравнению с ними самые сильные земные ураганы показались бы легким дуновением. В 1989 году космический аппарат Voyager 2 зарегистрировал на Нептуне Большое Темное Пятно (Great Dark Spot) — гигантский шторм размерами 8000х13000 км. Причем, в отличие от Большого Красного Пятна, многовекового шторма на Юпитере, нептунианский был «кратковременным» — всего через пять лет, когда космический телескоп «Хаббл» получил возможность взглянуть на планету, шторм уже рассеялся. Скорость ветра, измеренная во время этого шторма, составила 2400 км/ч.

Атмосфера Нептуна состоит из водорода (80%) и гелия с небольшой добавкой метана (порядка 1%). Именно метан придает планете голубой с зеленым оттенком цвет. Под атмосферой находится ионный океан — сжатая гигантским давлением смесь водяного, аммиачного и метанового льдов, находящихся в ионном состоянии. Некоторые исследователи (например, из Калифорнийского университета в Беркли) предполагают, что в условиях высоких температур метан распадается на водород и углерод, а последний кристаллизуется в форме алмаза. Поэтому не исключено, что в нептунианском океане может существовать такое уникальное природное явление, как алмазный град. Но пока это только предположения, подтвердить которые можно будет в далеком будущем (сегодня даже неизвестно, есть ли у планеты твердое ядро, — ответ на этот вопрос могут дать сейсмические исследования).

Самые непредсказуемые сутки

Поговорка «Неизбежно, как восход солнца» присутствует в фольклоре многих земных народов. Однако по отношению к некоторым небесным телам эту поговорку следует употреблять с большой осторожностью. Гиперион, 16-й спутник Сатурна, названный в честь греческого титана, отца Гелиоса и сына Урана и Геи, представляет собой каменно-ледяную глыбу размерами 410х260х220 км, обращающуюся вокруг Сатурна на расстоянии примерно в 1,5 млн км. Это самое большое из известных тел, имеющее иррегулярную (несферическую) форму. А еще это единственная из лун в Солнечной системе, вращение которой имеет хаотический характер: ось вращения колеблется в пространстве таким образом, что предсказать положение Гипериона в какой-либо момент времени представляется невозможным. Это удалось подтвердить с помощью снимков, сделанных аппаратом Voyager 2, а также серией фотометрических исследований с Земли. Такое поведение, по-видимому, объясняется несколькими факторами: иррегулярной формой луны, эксцентрической орбитой и наличием в непосредственной близости другого спутника — Титана (который находится с Гиперионом в орбитальном резонансе 3:4), наряду с действием приливных сил со стороны самого Сатурна. Интересно, что благодаря такому хаотическому вращению поверхность Гипериона более-менее равномерно покрыта темной пылью, которая попадает с другого спутника — Фебы — на его поверхность. У еще одного спутника Сатурна — Япета — этой пылью покрывается только «передняя» (по ходу орбитального движения) поверхность.

Самый большой и самый долгий шторм: Юпитер

Самая большая планета Солнечной системы, названная в честь главного бога греческого пантеона, привлекала внимание астрономов с древних времен, а с момента появления телескопов стало возможным рассмотреть некоторые подробности на ее диске. В 1665 году Джованни Кассини, профессор Университета Болоньи, увидел на поверхности Юпитера образование, которое назвали Большим Красным Пятном (БКП). Это атмосферное образование — гигантский антициклон размерами 35 000 км в длину и 14 000 в ширину (причем столетие назад Пятно было в два раза больше), то есть в три раза больше Земли. Большое Красное Пятно немного дрейфует по долготе в ту или иную сторону, при этом широта (примерно 22° южной широты) остается той же. Газ в антициклоне вращается против часовой стрелки около шести земных суток, при этом скорость ветра на краях этого урагана достигает 360км/ч. В начале 2010 года, используя ИК-спектрометр VISIR (VLT Imager and Spectrometer for mid Infrared) телескопа VLT (Very Large Telescope) Европейской южной обсерватории, астрономы впервые получили возможность познакомиться с тепловой структурой урагана и распределением температур внутри него. Однако по-прежнему не ясно, что придает пятну красный цвет.

Самые большие пыльные бури: Марс

Марс — одна из самых вероятных целей (а точнее, единственная) первой межпланетной экспедиции. Однако марсонавтов, прибывших на Красную планету, поджидает очень неприятный сюрприз — пыльные бури. Их время — весна, когда полярные ледяные шапки, состоящие из твердого углекислого газа (сухого льда) и простирающиеся на половину полушария, испаряются, увеличивая атмосферное давление; температурный градиент между «оттаявшими» и покрытыми льдом областями порождает сильный ветер, циркулирующий над этими областями; свою долю в зарождение бури вкладывают и стоковые ветры, стекающие с полярной шапки. Ветер поднимает пыль, и в результате появляется пыльная буря, которая может простираться на сотни и тысячи километров и иногда даже охватывать всю планету и продолжаться неделями и месяцами. Причины, по которым локальные бури быстро растут и переходят в глобальные, ученым пока не ясны. Эти бури играют большую роль в формировании марсианского климата, изменяя тепловой баланс, распределение льда и водяных паров как в глобальном, так и в локальном масштабе (в особенности в полярных регионах). Частицы пыли, поднятые бурей, поглощают солнечное излучение и разогревают атмосферу — во время бури 2001 года с помощью спектрометра TES (Thermal Emission Spectrometer), установленного на борту станции NASA Mars Global Surveyor, было зафиксировано увеличение температуры на 30 °C. К тому же трение частиц пыли порождает мощные электрические разряды. В 2007 году пыльная буря доставила много неприятных минут команде NASA, отвечавшей за работу ровера Opportunity. Дело в том, что основной источник энергии ровера — солнечные батареи, а во время пыльной бури количество падающего на поверхность солнечного света резко снижается.

Самая сильная вулканическая активность: ИО

Ио, ближайший спутник Юпитера, до 1970-х считался «мертвым» миром наподобие Луны. Однако в 1979 году инженер Лаборатории реактивного движения NASA Линда Морабито обнаружила на одном из технических снимков, сделанных автоматической межпланетной станцией Voyager 1 для более точного определения собственного местоположения, странное пятно. При внимательном изучении оказалось, что на снимках есть еще несколько подобных пятен и это — газопылевые облака вулканического происхождения, выброшенные на высоту более 300 км двумя вулканами, которые были названы Пеле (богиня вулканов и огня в гавайской мифологии) и Локи (германо-скандинавский бог огня). Яркая красно-оранжево-желтая поверхность Ио резко отличается от поверхностей большинства других спутников, выглядящих гораздо более скучно. Такая раскраска — следствие высокой вулканической активности в недрах Ио. На этом спутнике размерами чуть больше нашей Луны расположено более 400 активных вулканов, выбрасывающих серу и ее соединения, которые затем оседают на поверхности спутника, окрашивая ее в характерные цвета. Причина столь активного вулканизма — движение Ио по орбите вокруг Юпитера и взаимодействие (орбитальный резонанс) с двумя другими спутниками — Европой и Ганимедом. Из-за резонанса орбита Ио имеет небольшой эксцентриситет, и спутник, обращенный одной стороной к Юпитеру, испытывает либрации, то есть немного «покачивается», в результате чего возникают мощные приливные силы, создающие приливной горб с амплитудой в несколько сотен метров. Эти деформации и становятся источником тепловой энергии, подпитывающей вулканизм Ио. Вулканы Ио, кстати, куда мощнее земных собратьев — в частности, Локи считается самым мощным вулканом в Солнечной системе (по некоторым оценкам, его мощность превышает мощность всех земных вулканов вместе взятых).

7 интересных фактов о температуре в нашей Солнечной системе • ВсеЗнаешь.ру

Температура — одно из фундаментальных измерений в физике, и она абсолютно необходимо для всех видов жизни. Но как вы увидите, при сверхвысоких и сверхнизких температурах все может стать очень странным.

ВсеЗнаешь.ру собрал список из 7 интересных фактов об этом важном факторе нашего мира.

1. Самая высокая искусственная температура

Самая высокая температура, созданная человеком, составляет 7,2 триллиона градусов по Фаренгейту, или около 4 миллиардов градусов по Цельсию.

Трудно поверить, что температура вещества может достичь такого невероятного уровня! Фактически, это примерно в 250 000 раз горячее, чем температура в ядре Солнца.

Невероятный рекорд был поставлен в Естественной Лаборатории Брукхэвена в Нью-Йорке в ионном коллайдере RHIC, длина которого — около 4 километров. Ученые сталкивали ионы золота, пытаясь воссоздать условия, подобные Большому взрыву, путем создания кварк-глюонной плазмы. В этом плазменном состоянии частицы, составляющие ядра атомов — протоны и нейтроны — распадаются и создают «суп» из составляющих их кварков.

2. Экстремальные температуры Солнечной системы

Некоторые из вас, возможно, уже знакомы со следующими сравнениями, но найдите время, чтобы подумать о том, что они на самом деле означают по отношению к нормальным температурам человеческого опыта.

Температура среды в Солнечной системе отличается от той, к которой мы привыкли на Земле. Наша звезда Солнце невероятно горячая. В ее центре температура составляет около 15 млн градусов Цельсия, а поверхность Солнца имеет температуру всего около 5427 °C.

Температура в ядре нашей планеты составляет примерно столько же, сколько температура поверхности Солнца. Самая горячая планета Солнечной системы – Юпитер, температура ядра которого в 5 раз выше, чем температура поверхности Солнца.

Самая холодная температура в нашей в солнечной системе зафиксирована на Луне: в некоторых кратерах в тени температура опускается до -243 °C, а на стороне, обращённой к Солнцу, она может достигать +127 °C в зависимости от степени освещённости. Эта температура ниже, чем температура Плутона (восьмая планета от Солнца)!

3. Экстремальные температуры обитания человека

Некоторые люди живут в весьма экстремальных условиях и необычных местах, не совсем удобных для жизни. Например, одни их самых холодных населенных пунктов – поселок Оймякон и город Верхноянск в Якутии, Россия. Температура зимой тут в среднем составляет минус 45 градусов Цельсия.

Самый холодный город в мире также находится в Сибири. В Якутске с населением 270 000 человек. Температура зимой там составляется также около минус 45 градусов, а вот летом может подниматься до 30 градусов!

Самая высокая зарегистрированная средняя температура наблюдается в заброшенном городе Даллол в Эфиопии, где в период с 1960 по 1966 год была зафиксирована средняя годовая температура 34,6 °C. Среди крупных городов самым жарким считается город Бангкок, где с марта по май средняя температура воздуха превышает 34 градуса.

Но рекорд самого горячего рабочего места, вероятно, принадлежит золотому руднику Mponeng в Южной Африке. Температура на уровне около 3 километров под землей составляет плюс 65 градусов Цельсия. Предпринимаются меры для охлаждения шахт, например, используют лед или изолирующие покрытия для стен, чтобы шахтеры могли работать без перегревания.

4. Самая низкая искусственная температура

Охлаждение вещей дало много интересных и важных результатов в науке. Люди производят самую низкую температуру во Вселенной, на много порядков холоднее, чем все, что происходит в природе.

Замораживание допускает понижение температуры до нескольких милиКельвинов. Самая низкая температура, которую удалось достичь в искусственных условиях — 100 пикоКельвинов или 0.0000000001 K. Чтобы добиться такой температуры, необходимо воспользоваться магнитным охлаждением. Также подобных низких температур можно добиться, используя лазеры.

При таких температурах материя ведет себя иначе, чем обычно — факт, который является ключом к раскрытию многих странных причуд квантовой механики.

5. Какая температура в космосе?

Если бы вы вынули термометр в глубокий космос и оставили бы его там, вдали от любого источника излучения, он показал бы 2,73 Кельвина — немного ниже, чем минус 270 градусов Цельсия. Это самая низкая естественная температура во Вселенной.

В космосе температура держится выше абсолютного нуля за счет фоновой радиации, оставшейся после Большого взрыва. Хотя космос очень холодный по нашим меркам, интересно отметить, что одной из важнейших проблем, с которыми сталкиваются космонавты в космосе, является жара.

Голый металл, из которого сделаны объекты, находящиеся на орбите, может нагреваться до 260 градусов Цельсия из-за свободных солнечных лучей. Чтобы понизить температуру кораблей, их нужно обертывать в специальный материал, который может понизить температуру только в 2 раза.

Однако само космическое пространство постоянно охлаждается. Теории об этом появились уже давно, однако только недавние измерения подтвердили, что Вселенная охлаждается примерно на 1 градус каждые 3 миллиарда лет.

Температура космоса будет приближаться к абсолютному нулю, однако никогда его не достигнет. Температура на Земле не зависит от той температуры, которая сегодня имеется в космосе, и мы знаем, что наша планета последнее время постепенно нагревается.

6. Что такое теплород?

Тепло – механическое свойство материала. Чем горячее объект, тем больше энергии имеют его частицы во время движения. Атомы веществ в горячем твердом состоянии вибрируют быстрее, чем атомы тех же, но охлажденных веществ.

Будет ли вещество оставаться в жидком или газообразном состоянии зависит от того, до какой температуры его нагреть. Это довольно простые вещи, которые вы, вероятно, изучали в средней школе, но на протяжении сотен лет до конца 19-го века ученые считали, что тепло само по себе является веществом. Это известно как Теплород (Caloric theory).

Ученые полагали, что газ «тепла» испаряется из горячего вещества, тем самым охлаждая его. Он может перетекать из горячих объектов в холодные. Многие прогнозы, основанные на этой теории, на самом деле верны. Несмотря на заблуждения по поводу тепла, были сделаны многие действительно правильные выводы и научные открытия. Теория теплорода была окончательно побеждена в конце 19-го века.

7. Существует ли самая высокая температура?

Абсолютный нуль – температура, ниже которой невозможно опуститься. А какая температура самая высокая из возможных? Наука пока точно ответить на этот вопрос не может.

Самая высокая температура, обычно упоминаемая в науке, называется Планковская температура. Считается, что это самая высокая температура во Вселенной, буквально через долю секунды после Большого взрыва, согласно представлениям современной науки. Эта температура равна 10³² Кельвинов.

Для сравнения: если вы можете представить, это примерно в десять миллиардов миллиардов миллиардов раз выше, чем температура, упомянутая ранее, которая сама была в 250 000 раз горячее, чем ядро ​​Солнца.

Согласно стандартной модели, Планковская температура пока остается самой высокой температурой из возможных. Если существует что-то еще более горячее, то привычные нам законы физики перестанут работать.

Есть предположения, что температура может подняться еще выше этого уровня, но что произойдет в таком случае, наука объяснить не может. В нашей модели реальности что-либо более горячее существовать не сможет. Может быть, реальность станет другой?

Температура поверхности Меркурия, климат и погода на планете

Первая планета Солнечной системы характеризуется рядом особенностей:

• расположена близко к Солнцу;
• обладает незначительным весом;
• имеет магнитное поле;
• движется по неправильной эллиптической орбите;
• находится в зоне, насыщенной космическими объектами.

Эти и другие причины формируют специфический климат Меркурия, о котором мы и поговорим в этой статье.

Содержание

1. Погода на Меркурии
2. Атмосфера
3. Температура на планете
4. Органика и лед
5. Климат меркурия
6. Времена года на Меркурии
7. День и ночь на Меркурии
8. Вода на планете
9. Астероидная и вулканическая активность
10. Интересные факты

Погода на Меркурии

Ученые считают, что первичную атмосферу Меркурий утратил еще во время своего образования 4,6 млрд лет назад. Нынешний газовый слой пополняется за счет захвата и удержания вещества, выделяющего при столкновениях с метеоритами, космической пыли, солнечного ветра. Газовая оболочка Меркурия по плотности близка к вакууму и не может обеспечить равномерное прогревание планеты. По этой причине погода на Меркурии зависит во многом от солнечной активности.

Атмосфера

Планета обладает самой слабой атмосферой в Солнечной системе, что связано, в первую очередь, с ее малым весом. Вторая причина низкой плотности газовой оболочки обусловлена близостью звезды: температура Меркурия достигает нескольких сотен градусов, элементы (в том числе металлы) переходят в газообразное состояние и легко улетучиваются. Также обеднению газовой оболочки способствует солнечный ветер.

Химический состав атмосферы Меркурия представлен в следующей таблице.

Атмосфера Меркурия имеет коричневый цвет из-за обилия пыли и делится на 4 слоя:

1. нижний слой прогревается до 210 °С, поддержанию температуры способствует тепловое излучение планеты и рассеянная пыль;
2. средняя часть – это подвижные газовые массы, напоминающие ветер на Земле;
3. верхний слой простирается до 200 км от поверхности планеты, он сильно разогрет;
4. экзосфера не имеет границы и плавно переходит в космический вакуум.

Температура на планете

Несмотря на близость к звезде, температура на Меркурии не самая высокая в Солнечной системе. Слабая атмосфера имеет низкую теплоемкость, поэтому температура на планете резко меняется в течение меркурианских суток.

Органика и лед

Наклон оси Меркурия имеет минимальные значения. По этой причине лучи Солнца падают на полюса практически горизонтально, температура на поверхности Меркурия в этой зоне остается неизменной (-190°С). Здесь расположены кратеры, содержащие замороженную воду. Запасы льда оцениваются в 1 триллион тонн.

Лёд в кратерах на одном из полюсов Меркурия

В более теплом климате обнаружены скопления темного вещества, спектр которого указывает на органическое происхождение. Обращает на себя внимание также наличие в атмосфере метана CH₄. Этот газ в условиях ближайшей к Солнцу планеты нестабилен, поэтому должен быть его постоянный источник. Ученые рассматривают действующие водородные гейзеры как возможные внутренние доноры метана и воды. Также есть версия, что органика и лед могут поставляться на планету кометами и астероидами.

Климат меркурия

Солнечная радиация, особенности атмосферы и геологический рельеф формируют своеобразный климат Меркурия.

Времена года на Меркурии

Смены, характерных для Земли, времен года на планете нет. Это связано с тем, что ось собственного вращения Меркурия практически перпендикулярна к плоскости орбиты. Обращенная к Солнцу сторона сильно разогрета, теневая сторона промерзает. Фактически, времена года на Меркурии представлены двумя сезонами: днем – лето, ночью – зима.

День и ночь на Меркурии

Вокруг своей оси Меркурий совершает полный оборот примерно за 56 земных суток, именно столько длится один день. Меркурианские сутки в два раза длиннее, чем меркурианский год. День и ночь на Меркурии длятся 176 земных суток, в то время как один оборот Меркурия вокруг Солнца завершается за 88 суток.

8 дней в году с поверхности Меркурия можно наблюдать интересное явление: попятное движение Солнца в небе. Такой оптический эффект вызывает неравномерное перемещение Меркурия по орбите. По этой же причине на планете наблюдается двойной закат: Солнце заходит, а затем ненадолго снова появляется над горизонтом. Аналогичная ситуация повторяется и на рассвете.

Вода на планете

Высокая температура Меркурия, тонкая атмосфера, незначительная сила притяжения – в таких условиях вода должна мгновенно вскипеть и испариться с планеты навсегда. Тем не менее, по данным спектрометрии вода на планете есть: в незначительном количестве её обнаруживают в атмосфере. Замерзший на полюсах лед, укрытый от солнечных лучей в кратерах, вряд ли является источником водяного пара. По мнению ученых, вода в атмосфере появляется в результате захвата космического льда, который в больших количествах притягивается солнечной гравитацией.

Астероидная и вулканическая активность

Рельеф Меркурия сформировался в первые 700-800 млн лет после возникновения Солнечной системы. Множественные столкновения с космическими объектами привели к образованию кратеров. Часть из них сохранилась в неизменном виде, другие были залиты вулканической лавой.

Поверхность Меркурия покрытая кратерами из-за столкновения с различными космическими объектами

По мере уплотнения коры, извержения становились все реже, и со временем прекратились совсем. Остывание планеты привело к уменьшению её объема, что вызвало растрескивание коры и наползание слоев оболочки друг на друга с образованием протяженных выступов. Очевидно, что этот процесс сопровождался сильными землетрясениями. Приблизительно 3,8 млрд лет назад астероидная и вулканическая активность завершила процесс формирования рельефа Меркурия. Дальнейшие изменения поверхности возникали только от столкновений с небесными телами.

Интересные факты

• Планета обладает слабым магнитным полем, отражающим солнечный ветер. Но на южном полюсе есть аномалия, через которую лучи Солнца проникают к поверхности и увеличивают ее температуру.
• Древние люди могли наблюдать Меркурий только в отсутствие Солнца – утром до рассвета и вечером после заката, поэтому считали, что это два разных космических объекта.
• Благодаря разреженной атмосфере Солнце при наблюдении с Меркурия будет иметь белый цвет.
• У Меркурия есть атмосферный «хвост», состоящий преимущественно из натрия, длинной 2,5 млн км.
• Самый крупный меркурианский кратер (бассейн Калорис) имеет диаметр 1550 км. Вызвавший его образование удар метеорита сформировал на противоположной стороне планеты возвышенность.

Возможно, когда-то уровень развития науки и техники даст возможность организовывать экскурсии на первую от Солнца планету. Хотели бы вы побывать на Меркурии?

ученых обнаружили самые горячие поверхности Солнечной системы на спутнике Юпитера Ио — ScienceDaily

ПРОВИДЕНС, Род-Айленд — В сотнях миллионов миль от Солнца вулканы на спутнике Юпитера Ио шипят при самых высоких зарегистрированных температурах поверхности среди всех планет Солнечной системы. Ученые-планетологи из Университета Аризоны, Университета Брауна и пяти других институтов сообщают об этом открытии в статье на обложке еженедельного журнала Science от 3 июля.

Редакторы: Изображение Ио на обложке журнала Science показывает около 20 темных вулканических жерл, некоторые из которых окрашены серой в красный цвет. Он доступен по адресу http://pirlwww.lpl.arizona.edu/hiips/science/.

Отчет дает важный ключ к пониманию геофизических процессов на Ио, которые могут быть аналогичны ранним стадиям эволюции Земли, Венеры и других планетарных тел.

«Очень горячие лавы, извергающиеся на Ио, горячее всего, что извергалось на Земле за миллиарды лет», — говорит ведущий автор исследования Альфред Макьюэн, директор Лаборатории исследования изображений планет в Аризонском университете. «Это самые высокие температуры поверхности в Солнечной системе, кроме самого Солнца».

По крайней мере 12 различных источников на Ио извергают лаву с температурой выше 2200 градусов по Фаренгейту. Одно жерло вулкана может быть горячим до 3100 градусов по Фаренгейту — примерно в три раза горячее, чем самая горячая освещенная солнцем поверхность Меркурия, ближайшей к Солнцу планеты. Температура на поверхности Ио, которая находится на расстоянии 1 245 миллионов миль от Солнца, остается значительно ниже нуля (минус 243 градуса по Фаренгейту), за исключением вулканических горячих точек.

Последние измерения температуры более чем вдвое превышают самые высокие температуры, зарегистрированные космическим кораблем «Вояджер» за 19 лет.79, а также превышают более поздние измерения, сделанные телескопами.

Макьюэн и его коллеги рассчитали температуру вулканов Ио, используя два прибора на космическом корабле Галилео. Приборы считывают инфракрасные «подписи» вулканических жерл, которые излучают свет, выходящий за пределы красного цвета, который является самой длинной длиной волны, видимой человеческому глазу. Ученые рассчитали температуру лавы, необходимую для соответствия инфракрасным сигнатурам. Эти температуры лавы и видимые цветовые свойства темных потоков согласуются с составом лавы, богатым тяжелыми элементами, такими как магний.

Соседи Ио включают внутренний термостат. Соседние спутники Европа и Ганимед вытягивают Ио на эллиптическую орбиту, так что Ио проходит близко, а затем отдаляется от Юпитера. Во время своей орбиты Ио фактически слегка меняет форму, формируемую массивными гравитационными силами Юпитера на разных расстояниях. Подобно тому, как металл нагревается, когда его изгибают вперед и назад, ученые считают, что Ио нагревается, когда меняет форму.

«Похоже, что Ио замешивается приливными взаимодействиями между Юпитером и другими спутниками», — говорит соавтор Джеймс Хед, профессор геологических наук в Университете Брауна.

В своем холодном уголке вселенной Ио нуждается в высвобождении своего внутреннего тепла, подобно тому, как чашка горячего кофе охлаждается, выделяя пар. Ученым уже давно известно, что Ио является самым вулканически активным планетарным телом Солнечной системы. Тем не менее ученые были удивлены экстремальными температурами.

Находки поднимают новые вопросы о составе и эволюции Ио. Например, высокие температуры предполагают, что лава состоит из плотного материала, который имеет тенденцию тонуть, а не подниматься внутри планеты. Как правило, более легкий материал в вулканически активном планетарном теле имеет тенденцию плавиться первым и подниматься на поверхность, где он охлаждается и образует корку. Процесс называется дифференцировкой.

«Учитывая интенсивный вулканизм Ио, мы ожидаем чрезвычайной дифференциации», — говорит Макьюэнс. «Свидетельства свидетельствуют о том, что мы наблюдаем извержение тяжелой магмы на поверхность. Как мы это объясним? Плотному материалу труднее подняться через кору с низкой плотностью, хотя это произошло на Луне Земли. Возможно, какой-то процесс смешивает кору обратно с внутренней частью Ио. , поэтому кора имеет более высокую плотность».

На Земле тектонические плиты медленно перемещаются по поверхности, образуя, например, новую кору на срединно-океанических хребтах и ​​перерабатывая океаническую кору в горячую мантию, где сталкиваются две плиты, одна из которых погружается под другую. Ученые пока не знают, как объяснить происходящее на Ио.

«У нас много одинаковых вопросов о ранней Земле, — говорит Макьюэн. «Раннюю Землю трудно понять, потому что доказательства были настолько искажены активной средой и тектоникой плит. Мне нравится думать об Ио как о грандиозном эксперименте планетарного вулканизма и дифференциации. Этот эксперимент может в конечном итоге помочь нам понять эволюцию Земли и других планет, таких как Венера и Марс».

Дополнительная информация

http://www.jpl.nasa.gov/galileo/http://www.lpl.arizona.edu/faculty/mcewen.htmlhttp://porter.geo.brown.edu/planetary/

Источник истории:

Материалы предоставлены Университетом Брауна . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Насколько сильно нагреваются солнечные панели и как это влияет на мою систему?

Поскольку солнечные панели выдерживают экстремальные температуры, маловероятно, что солнечные панели когда-либо нагреются настолько, что перестанут работать.

Тепло немного снижает выходную мощность солнечных фотоэлектрических модулей, что является показателем, который можно определить по температурному коэффициенту панели. В этой статье мы обсудим, как температура влияет на эффективность и производительность солнечных панелей, и почему солнечные панели уровня 1 являются хорошей инвестицией.

На этой странице

… Показать больше

Какова оптимальная температура солнечной панели?

Как и любое другое электрооборудование, солнечные панели работают с максимальной эффективностью, когда их температура максимально низкая.

Чтобы проверить номинальную максимальную мощность солнечных панелей, они измеряются при температуре 25 градусов Цельсия (или 77 градусов по Фаренгейту), когда на них попадает 1000 ватт света на квадратный метр.

Хотя эти стандартные условия испытаний (STC) немного нереалистичны, их цель состоит в том, чтобы убедиться, что ваши панели могут производить электричество в идеальных условиях. Например, большинство солнечных панелей имеют мощность 250–350 Вт, поэтому при указанных выше условиях испытаний они должны генерировать мощность 250–350 Вт.

Большинство солнечных панелей имеют номинальную «максимальную температуру солнечной панели» 185 градусов по Фаренгейту, что кажется интенсивным. Тем не менее, солнечные панели горячее воздуха вокруг них, потому что они поглощают солнечное тепло, а поскольку они сделаны прочными, высокие температуры не разрушат их.

Солнечные панели горячие на ощупь?

Да, солнечные панели горячие на ощупь. Вообще говоря, солнечные панели на 36 градусов по Фаренгейту теплее, чем температура окружающего наружного воздуха.

Когда солнечные панели нагреваются, рабочая температура ячейки увеличивает и снижает способность панелей генерировать электричество. Поскольку панели темного цвета, они более горячие, чем внешняя температура, потому что темные цвета, такие как черный, поглощают больше тепла.

Например, температура окружающей среды в пустыне может достигать 113 градусов по Фаренгейту, что означает, что солнечные батареи в этом климате могут достигать 149 градусов по Фаренгейту.

Физическая панель и металлические стойки, на которых они закреплены, определенно не предназначены для прикосновения в особенно жаркий день.

Что такое «температурный коэффициент»?

Температурный коэффициент представляет собой процентное снижение выработки энергии при каждом увеличении градуса Цельсия выше 25 или 77 градусов по Фаренгейту. Лучше всего подходит низкий температурный коэффициент .

Снижение производительности минимальное, всего около 0,5%, поэтому вы, вероятно, не заметите, что ваши солнечные панели стали работать хуже.

Для справки ниже приведен температурный коэффициент из технических паспортов основных производителей солнечных панелей.

Панель	Марка	Темп. Коэффициент	Номинальная максимальная мощность
С21-350-ЧЕР	СанПауэр	-0,29%/°С	350 Вт
ХИТ N330	Панасоник	-0,26%/°С	330 Вт
CS6K-300	Канадский солнечный	-0,39%/°С	300 Вт
ТСМ-ПЭГ5-285	Трина Солар	-0,41%/°С	285 Вт
Q.PEAK-G5 310	Ханва	-0,39%/°С	310 Вт

Например, предположим, что у вас есть модуль Sunpower, и температура солнечного элемента измеряется на уровне 45 градусов C. Это на 20 градусов C выше STC. Чтобы узнать, насколько уменьшится выходная мощность, умножьте разницу в 20 градусов Цельсия на -0,29.% температурный коэффициент. Это дает вам снижение выходной мощности модуля на 5,8%.

Это означает, что при температуре панелей 45 градусов по Цельсию максимальная выходная мощность модуля упадет до 329,7 Вт вместо 350 Вт, то есть ваши панели все равно будут производить достаточно энергии для питания вашего дома.

Что такое эффективность солнечной панели?

Солнечные панели состоят из фотогальванических элементов; именно эти клетки преобразуют солнечные лучи в энергию. Эффективность солнечной панели — это процент света, попадающего на поверхность фотоэлектрического элемента, который затем преобразуется в энергию.

Монокристаллические и поликристаллические солнечные панели на крыше могут состоять из 60-72 солнечных элементов. Большинство авторитетных производителей солнечных батарей будут иметь эффективность от 15% до 20%, а это означает, что от 15% до 22% солнечного света, попадающего на панель, преобразуется в полезную электроэнергию.

Вышеупомянутый солнечный модуль SunPower SPR-X21-350-BLK является самым эффективным бытовым солнечным модулем с КПД 11,8%. SPR-21-350-BLK также имеет второй лучший температурный коэффициент при впечатляюще низком уровне -0,29.%.

Стоит ли доплачивать за панель премиум-бренда?

Хотя более высокая цена может оттолкнуть, панели премиум-класса теряют меньше мощности при повышении температуры, имеют более высокую эффективность и имеют лучшие гарантии. В отрасли реализовано 3 различных уровня для оценки производителей солнечных батарей: Уровень 1, Уровень 2 и Уровень 3. 

Уровень 1 представляет собой высочайшее качество эффективности, производительности панелей и гарантии . Некоторые примеры брендов уровня 1 включают Sunpower, Solarworld, Panasonic, LG, Trina, Jinko, ReneSola и Canadian Solar.

Авторитетные установщики обычно используют марки Уровня 1, которые будут стоить немного больше, чем панели Уровня 2 или Уровня 3, но будут работать лучше в течение всего срока службы.

Марки Уровня 1 имеют выходную мощность, которая со временем снижается намного меньше, чем у панелей Уровня 2 или Уровня 3. Это означает, что в течение срока службы системы будет производиться больше энергии, что соответствует меньшему количеству энергии, которую необходимо приобретать у коммунальных предприятий.

Несмотря на дополнительные первоначальные инвестиции, экономия со временем компенсирует более высокие затраты.

Каков срок гарантии на солнечную панель?

Существует два типа гарантии на солнечные панели: гарантия на продукт и гарантия на выходную мощность.

Гарантия на продукт распространяется на дефекты панели, из-за которых она перестала работать, например, если панель сломалась во время непогоды. Эти гарантии обычно длятся 10 лет.

Гарантия на выходную мощность — это гарантия того, что панель будет производить определенный процент своей номинальной мощности, обычно в течение 25 лет.

Ниже мы сравниваем гарантии Panasonic и SunPower, двух основных брендов уровня 1.

Марка	Ограниченная гарантия на продукт	Вывод после 1-го года	Годовая скорость деградации	Выход через 25 лет
СанПауэр	25 лет	98%	0,25%	92%
Панасоник	25 лет	97%	0,26%	90,76%

Вы не ошибетесь, выбрав панель любой марки. И Panasonic, и SunPower предлагают гарантию на продукцию, а также гарантируют, что через 25 лет использования панели будут по-прежнему выдавать более 90% своей номинальной мощности.

Выбор производителя панелей Уровня 1 является беспроигрышным вариантом, потому что более крупные и авторитетные компании гораздо реже обанкротятся, что сделает их неспособными выполнить свою гарантию. Поскольку LG и Panasonic являются такими крупными компаниями, которые производят так много разных продуктов, весьма вероятно, что они все еще будут существовать в течение 25-летнего срока вашей солнечной гарантии.

Следует ли выбирать панель по температурному коэффициенту?

Температурный коэффициент не должен быть вашей главной заботой, производительность не снизится до такой степени, что ваши панели будут производить настолько меньше энергии, что станут бесполезными. Если вас беспокоит качество и срок службы, лучшим вариантом для солнечной энергетики будет использование панели марки Tier 1.

Солнечные панели сконструированы таким образом, чтобы выдерживать воздействие солнечных лучей и более высоких температур. Если вы выберете высококачественную панель, вам не нужно будет беспокоиться о тепле, уменьшающем выработку солнечной энергии.

Всегда лучше работать с лицензированным установщиком солнечных батарей, который поможет вам найти модель уровня 1, которая лучше всего подходит для вашей солнечной фотоэлектрической системы.

Ключевые выводы

• Солнечные панели изготавливаются таким образом, чтобы выдерживать высокие температуры и жару, но их эффективность снижается после каждого повышения температуры на 1 градус Цельсия выше 25°C.
• Температурный коэффициент не должен быть основным фактором при принятии решения о покупке солнечной панели.
• Покупка солнечной панели марки Tier 1 гарантирует, что производительность и эффективность вашей панели останутся оптимальными, а также гарантирует надежную гарантию.

Земля сейчас горячая, но не самая горячая (или самая холодная) в Солнечной системе

Если вы не знали, в Северной Америке сейчас жарко. Очень жарко. Как плавящиеся кабели горячие. Тихоокеанский северо-запад и Канада были самыми жаркими из когда-либо существовавших. Города, которые привыкли к летним температурам, достигающим почти 90°F (32°C) означает температуру выше 110°F (43°C). Все это является частью меняющегося климата на нашей планете, и хотя это не самые высокие температуры, когда-либо зарегистрированные на Земле, это тепло охватывает значительную часть планеты.

Что контролирует температуру поверхности?

Температура поверхности планет и лун на самом деле контролируется тремя факторами. Во-первых, это количество получаемого солнечного излучения (называемого инсоляцией), которое в большей или меньшей степени определяется расстоянием от нашего Солнца. Чем ближе к солнцу, тем жарче тебе может быть.

Во-вторых, это альбедо или отражательная способность поверхности объекта. Большинство каменистых планет состоят из темного камня, который поглощает большую часть энергии, получаемой от солнца. Если вы светлого цвета, возможно, если ваша поверхность покрыта льдом, вы отражаете много энергии обратно в космос. Таким образом, чем темнее поверхность, тем больше поглощается тепла, тем выше температура поверхности.

Альбедо поможет вам только частично. В-третьих, парниковый эффект. Такие газы, как углекислый газ, метан, водяной пар и озон, будут пропускать солнечное излучение в виде видимого света, но затем улавливать инфракрасное излучение, которое испускает поверхность планеты после того, как она поглотит солнечные лучи. Это означает, что атмосфера с этими газами будет нагреваться в течение дня, но не будет остывать значительно ниже нуля ночью, потому что парниковый эффект улавливает переизлучаемое тепло близко к поверхности.

Эти три фактора влияют на температуру поверхности планет и спутников нашей Солнечной системы. Совершим экскурсию!

Внутренние планеты

Самая внутренняя планета, Меркурий, нагревается в течение дня из-за своей непосредственной близости к солнцу… и под горячим я подразумеваю поджаренные 800°F (430°C). Темная базальтовая поверхность Меркурия поглощает большую часть этой энергии, создавая раскаленную поверхность. Однако на Меркурии нет настоящей атмосферы, поэтому, когда солнце не блестит на поверхности планеты, она быстро остывает до -29.0°F (-180°C). Это перепад температуры более 1000°F!

Изображение Venus Express, показывающее облака планеты (нижняя половина) и инфракрасное излучение в облаках (верхняя половина), которые показывают высокие температуры атмосферы планеты. Фото: ESA

Венера, хотя и дальше от Солнца, чем Меркурий, на самом деле более горячая на своей поверхности. Температура достигает поразительных 880°F (471°C) на Венере, и это благодаря безудержному парниковому эффекту нашей родственной планеты. Плотная атмосфера из углекислого газа задерживает всю тепловую энергию, излучаемую обратно в космос, и поверхность никогда не остывает. Парниковый эффект настолько силен, что дневная и ночная температура практически не различаются. Эти враждебные условия означают, что единственные посадочные модули, которые у нас были на Венере, работали самое большее несколько часов. Мы не уверены, что привело Венеру на этот путь к бойне в теплицах, но надеемся, что три миссии, направляющиеся туда в следующие два десятилетия, помогут разгадать эту тайну.

Земля обладает «правильной» комбинацией удаленности от Солнца, альбедо и парникового эффекта. Средняя температура поверхности составляет около 60 ° F (15 ° C), поэтому у нас есть жидкая вода. Если бы в нашей атмосфере не было парниковых газов, то средняя температура была бы ниже точки замерзания воды, поэтому нам необходим парниковый эффект. Тем не менее, это шаткое положение, поэтому мы не хотим слишком сильно заряжать эту теплицу.

Дальше в Солнечной системе Марсу не хватает тепла. Тонкая атмосфера Красной планеты означает, что она имеет слабый парниковый эффект, поэтому, хотя большая часть поверхности покрыта горными породами, которые поглощают тепло, средняя температура поверхности составляет всего -20°F (-28°C) благодаря большее расстояние от солнца. Возможно, раньше в истории Марса он мог удерживать больше тепла благодаря более плотной атмосфере, но в наши дни Марс близок к замерзшей пустоши.

Холодные луны

Плотная атмосфера Титана, показанная на этой мозаике изображений Кассини, не дает поверхности стать такой холодной, как другие луны вокруг Сатурна. Кредит: НАСА.

Когда мы отправляемся в далекую солнечную систему, у большинства каменистых или ледяных объектов нет атмосферы, чтобы удерживать скудную энергию, которую они получают от солнца. В системе Юпитера такие спутники, как Ганимед, нагреваются до -171°F (-112°C), так как они получают только 1/30 часть энергии, получаемой Землей от Солнца. На спутнике Сатурна, подобном Энцеладу, температура составляет -330°F (-201°C), и к тому времени, когда вы доберетесь до Плутона, эта карликовая планета будет ощущать температуру поверхности -388°F (-233°C).

Единственным исключением из действительно низких температур внешней Солнечной системы является Титан.