Біографії Характеристики Аналіз

Наявність та склад атмосфери планет. Планети Сонячної системи

Зорелік, копіпастити теж потрібно з розумом і вказівкою джерела ...))) Хоча, схоже, питання саме Вам і призначалося ... ну що ж, від мене не вгамується. Меркурій практично не має атмосфери – лише вкрай розріджена гелієва оболонка з щільністю земної атмосферина висоті 200 км. Ймовірно, гелій утворюється під час розпаду радіоактивних елементів у надрах планети. Крім того, її складають атоми, захоплені з сонячного вітруабо вибиті сонячним вітром із поверхні - натрій, кисень, калій, аргон, водень. Атмосфера Венери складається в основному з Вуглекислий газ(CO2), а також невеликої кількості азоту (N2) та пари води (H2O). У вигляді малих домішок виявлені соляна кислота (HCl) та плавикова кислота (HF). Тиск на поверхні 90 бар (як у земних морях на глибині 900 м). Хмари Венери складаються з мікроскопічних крапель концентрованої сірчаної кислоти (H2SO4). Розріджена атмосфера Марса складається на 95% вуглекислого газу і на 3% азоту. У малій кількості присутні водяна пара, кисень і аргон. Середній тиск біля поверхні 6 мбар (тобто 0,6% земного). Низька середня щільністьЮпітера (1,3 г/см3) вказує на склад, близький до сонячного: в основному це водень та гелій. У телескоп на Юпітері видно хмарні смуги, паралельні екватору; світлі зони в них перемежовуються червоними поясами. Ймовірно, світлі зони - це області висхідних потоків, де видно верхівки хмар аміаку; червоні пояси пов'язані з низхідними потоками, яскравий коліряких визначають гідросульфат амонію, а також сполуки червоного фосфору, сірки та органічні полімери. Крім водню та гелію в атмосфері Юпітера спектроскопічно виявлені CH4, NH3, H2O, C2H2, C2H6, HCN, CO, CO2, PH3 та GeH4. На глибині 60 км має бути шар водяних хмар. Його супутник Іо має вкрай розріджену атмосферу з діоксиду сірки (вулканічного походження) SO2. Киснева атмосфера Європи така розріджена, що тиск на поверхні становить одну стомільярдну частину від земного. Сатурн теж воднево-гелієва планета, проте відносний вміст гелію у Сатурна менший, ніж у Юпітера; нижче та його середня щільність. Верхні області його атмосфери заповнені аміачним (NH3) туманом, що розсіює світло. Крім водню та гелію в атмосфері Сатурна спектроскопічно виявлені CH4, C2H2, C2H6, C3H4, C3H8 та PH3. Титан другий за розміром супутник у Сонячній системі, унікальний тим, що має постійну потужну атмосферу, що складається в основному з азоту та невеликої кількості метану. Атмосфера Урану містить в основному водень, 12-15% гелію та трохи інших газів. У спектрі Нептуна також домінують смуги метану та водню. Плутон вже давно планетою не є... І як бонус.

Найближча до Сонця та найменша планетасистеми, лише 0.055% від розміру Землі. 80% її маси становить ядро. Поверхня кам'яниста, порізана кратерами та лійками. Атмосфера сильно розріджена, складається із вуглекислого газу. Температура сонячної сторони становить +500оС, зворотного боку-120оС. Гравітаційного та магнітного поля на Меркурії немає.

Венера

Венера має дуже щільну атмосферу, що складається з двоокису вуглецю. Температура поверхні досягає 450оС, що пояснюється постійним парниковим ефектом, тиск близько 90 Атм. Розмір Венери дорівнює 0,815 розміру Землі. Ядро планети складено із заліза. На поверхні є не велика кількістьводи, а також безліч метанових морів. У Венери відсутні супутники.

Планета Земля

Єдина у Всесвіті планета, на якій існує життя. Майже 70% поверхні вкрито водою. Атмосфера складається із складної суміші кисню, азоту, вуглекислого та інертних газів. Гравітація планети має ідеальну величину. Якщо вона була б меншою – кисень би в, якщо більшою – водень зібрався б на поверхні, і життя не змогло існувати.

Якщо збільшити відстань від Землі до Сонця на 1% – океани замерзнуть, якщо зменшити на 5% – закиплять.

Марс

Через великий вміст окису заліза в ґрунті, Марс має яскраво червоний колір. Його розмір у 10 разів менший, ніж земний. Атмосфера складається із вуглекислого газу. Поверхня покрита кратерами та згаслими вулканами, найвищий з яких Олімп, його висота становить 21.2 км.

Юпітер

Найбільша із планет Сонячної системи. Більше Землі у 318 разів. Складається із суміші гелію та водню. Усередині Юпітер розсмажений, і тому у його атмосфері переважають вихрові структури. Має 65 відомих супутників.

Сатурн

Структура планети схожа з Юпітером, але насамперед Сатурн відомий завдяки системі кілець. Сатурн у 95 разів більше за Землюале його щільність найменша серед Сонячної системи. Його щільність дорівнює щільності води. Має 62 відомих супутника.

Уран

Уран більший за Землю в 14 разів. Унікальний своїм обертанням «на боці». Нахил осі його обертання дорівнює 98о. Ядро Урана дуже холодне, оскільки віддає все тепло у космос. Має 27 супутників.

Нептун

Більше Землі у 17 разів. Випромінює велику кількість тепла. Виявляє невисоку геологічну активність, з його поверхні перебувають гейзери з . Має 13 супутників. Планету супроводжують так звані Нептунські троянці, які є тілами астероїдного характеру.

В атмосфері Нептуна міститься велика кількість метану, що надає йому характерного синього кольору.

Особливості планет Сонячної системи

Відмінною рисою планет Сонячної є факт їхнього обертання не тільки навколо Сонця, але ще й по своїй осі. Також усі планети більшою чи меншою мірою є теплими.

Пов'язана стаття

Джерела:

  • Планети Сонячної системи

Сонячна система - сукупність космічних тіл, взаємодія між якими пояснюють закони гравітації. Сонце є центральним об'єктом Сонячної системи. Знаходячись від Сонця на різній відстані, планети обертаються майже в одній площині, в одному напрямку по еліптичних орбітах. 4,57 млрд років тому сталося народження Сонячної системи як результат потужного стиснення хмари газу та пилу.

Сонце - це величезна розпечена зірка, що переважно складається з гелію та водню. По еліптичних орбітах навколо Сонця обертається всього 8 планет, 166 місяців, 3 карликових планеты. А також мільярди комет, малих планет, дрібних метеорних тіл, космічний пил.

Польський вчений та астроном Микола Коперник у середині XVIстоліття описав загальні характеристикита будова Сонячної системи. Він змінив існуючу тоді думку про те, що Земля – центр Всесвіту. Доказав, що центром є Сонце. Інші планети рухаються навколо нього певними траєкторіями. Закони, що пояснюють рух планет, сформулював Йоган Кеплер у XVII столітті. Ісаак Ньютон, фізик та експериментатор, обґрунтував закон всесвітнього тяжіння. Проте детально вивчити основні властивостіта характеристики планет та об'єктів Сонячної системи змогли лише у 1609 році. Великим Галілеєм був винайдений телескоп. Цей винахід дозволяв на власні очі спостерігати за характером планет та об'єктів. Галілей зміг довести, що Сонце обертається довкола своєї осі, спостерігаючи рух сонячних плям.

Основні характеристики планет

Вага Сонця перевищує масу інших майже 750 разів. Сила тяжіння Сонця дозволяє йому утримувати довкола себе 8 планет. Їхні назви: Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун. Усі вони обертаються навколо Сонця певною траєкторією. Кожна з планет має власну систему супутників. Раніше ще однією планетою, що обертається навколо Сонця, був Плутон. Але сучасні вчені з урахуванням нових фактів позбавили Плутон статусу планети.

З 8 планет найбільшою є Юпітер. Його діаметр приблизно 142800 км. Це перевищує діаметр Землі у 11 разів. Планети, що найближче знаходяться до Сонця, вважаються планетами земного типу, або внутрішніми. До них відносять Меркурій, Венеру, Землю та Марс. Вони, як і Земля, складаються з твердих металів та силікатів. Це дозволяє значно відрізнятися від інших планет, розташованих у Сонячній системі.

Другий тип планет - Юпітер, Сатурн, Нептун та Уран. Їх називають зовнішніми, чи юпітеріанськими планетами. Ці планети є планети-гіганти. Складаються переважно з розплавлених водню та гелію.

Майже навколо всіх планет Сонячної системи обертаються супутники. Близько 90% супутників зосереджено переважно на орбітах навколо юпітеріанських планет. Планети переміщаються навколо Сонця певними траєкторіями. Додатково у них відбувається обертання навколо власної осі.

Невеликі об'єкти Сонячної системи

Найчисленнішими і найменшими тілами в Сонячній системі є астероїди. Цілий пояс астероїдів розташований між Марсом та Юпітером, складається з об'єктів діаметром понад 1 км. Нагромадження астероїдів ще називають «астероїдним поясом». Траєкторія польоту деяких астероїдів дуже близько проходить від Землі. Кількість астероїдів у поясі – до кількох мільйонів. Найбільше тіло – карликова планета Церера. Це брила неправильної формиз діаметром у діаметрі 0,5-1 км.

До своєрідної групи малих тіл відносяться комети, які складаються переважно з уламків льоду. Від великих планетта їх супутників вони відрізняються невеликою вагою. Діаметр найбільших комет – лише кілька кілометрів. Зате всі комети мають величезні «хвости», що за обсягом перевершують Сонце. Коли комети близько підходять до Сонця, лід випаровується і внаслідок сублімаційних процесів навколо комети утворюється хмара пилу. Вивільнені частинки пилу під тиском сонячного вітру починають світитися.

Ще одним космічним тілом є метеор. Потрапляючи в орбіту Землі, він згоряє, залишаючи в небі слід, що світиться. Різновидом метеорів є метеорити. Це більші метеори. Їхня траєкторія руху іноді близько проходить біля атмосфери Землі. Через нестабільність траєкторії руху метеори можуть падати на поверхню нашої планети, утворюючи кратери.

Ще одним об'єктом сонячної системи є кентаври. Вони є кометоподібні тіла, що складаються з уламків льоду великого діаметра. За своїми характеристиками, будовою та характером руху вони вважаються і кометами та астероїдами.

За останніми даними наукових досліджень Сонячна система утворилася в результаті гравітаційного колапсу. Внаслідок потужного стиснення утворилася хмара. Під дією гравітаційних сил із частинок пилу та газу утворилися планети. Сонячна система належить до Галактики Чумацький шляхта віддалена від її центру приблизно на 25-35 тис. світлових років. Всюди у Всесвіті щомиті народжуються системи планет, подібні до Сонячної системи. І, дуже можливо, у них також є розумні істоти, подібні до нас.

Пов'язана стаття

Ті, хто продовжує вважати, що Сонячна система включає дев'ять планет, глибоко помиляється. Справа в тому, що в 2006 році Плутон був відрахований з великої дев'ятки і тепер належить до розряду карликових планет. Звичайних же залишилося вісім, хоча влада Іллінойсу законодавчо закріпила у своєму штаті за Плутоном колишній статус.

Інструкція

Після 2006 року звання найменшої планети став носити Меркурій. Для вчених він цікавий як через незвичайний рельєф у вигляді зубчастих укосів, що всипали всю поверхню, так і періоду обертання навколо своєї осі. Виявляється, він лише на третину менше часу повного оборотунавколо Сонця. Це відбувається через сильну припливну дію світила, що сповільнило природне обертання Меркурія.

Друга далеко від центру тяжіння Венера знаменита своєю «гарячістю» - температура її атмосфери навіть більша, ніж у попереднього об'єкта. Ефект обумовлений наявною на ній парниковою системою, що виникла завдяки підвищеній щільності та переважанню вуглекислого газу.

Третя планета - Земля - ​​є місцем проживання людей, і поки що вона єдина, де точно зафіксовано присутність життя. У неї є те, чого немає у попередніх двох – супутник під назвою Місяць, який приєднався до нього незабаром після виникнення, а сталася ця знаменна подія близько 4,5 млрд років тому.

Найвойовничішою сферою Сонячної системи можна назвати Марс: його колір червоний через високого відсоткау ґрунті оксиду заліза, геологічна активність закінчилася всього 2 млн років тому, а два супутники були залучені насильницьким чином з числа астероїдів.

П'ятий за віддаленістю від Сонця, але перший за розмірами Юпітер має незвичайну історію. Вважається, що він мав усі задатки до перетворення на коричневий карлик – невелику зірку, адже найменша з цієї категорії перевищує його в діаметрі лише на 30%. Великі, ніж є, габарити Юпітер вже не отримає: якби його маса підвищувалася, це призвело б до гравітації до збільшення щільності.

Сатурн єдиний серед решти має помітний диск – пояс Кассіні, що складається з оточуючих його дрібних об'єктів і уламків. Як і Юпітер, він ставиться до класу газових гігантів, але значно поступається за щільністю як йому, а й земної воді. Незважаючи на свою «газоподібність», Сатурн має на одному зі своїх полюсів справжнє північне сяйво, а його атмосфера вирує ураганами та штормами.

Наступний за списком Уран, як і його сусід Нептун, відноситься до розряду крижаних гігантів: його надра містять у собі так званий «гарячий лід», що від звичайного відрізняється високою температурою, але не перетворюється на пару через сильне стискування. Крім «холодного» складника, на Урані є і низка гірських порід, а також складна структурахмар.

Замикає список Нептун, дуже відкритий незвичайним способом. На відміну від інших планет, виявлених методом візуального спостереження, тобто і складніші оптичні пристрої, Нептун помітили не відразу, а лише завдяки дивній поведінці Урану. Пізніше шляхом складних розрахунків було виявлено місцезнаходження впливу таємничого об'єкта, що на нього впливає.

Порада 4: Які планети сонячної системи мають атмосферу

Атмосфера Землі дуже відрізняється від атмосфер інших планет Сонячної системи. Маючи азотно-кисневу основу, земна атмосфера створює умови життя, якої, з певних обставин, може бути інших планетах.

Інструкція

Венера – найближча до планета, яка має атмосферу, причому така високої щільності, що ще Михайло Ломоносов у 1761 році стверджував про її існування. Присутність атмосфери у Венери настільки очевидний факт, що аж до ХХ століття людство перебувало під впливом ілюзії, ніби Земля і Венера є планетами-близнюками, і на Венері теж можливе життя.

Космічні дослідження показали, що все далеко не так райдужно. Атмосфера Венери на дев'яносто п'ять відсотків складається з вуглекислого газу і не випускає назовні тепло від Сонця, створюючи парниковий ефект. Через це температура на поверхні Венери становить 500 градусів за Цельсієм, і ймовірність існування життя на ній незначна.

Марс має схожу за складом з Венерою атмосферу, що так само складається в основному з вуглекислого газу, але з домішками азоту, аргону, кисню та водяної пари, щоправда, у дуже невеликих кількостях. Незважаючи на прийнятну температуру поверхні Марса в певний часдіб, дихати такою атмосферою неможливо.

На захист прихильників ідей про життя на інших планетах, варто зазначити, що планетологи, дослідивши хімічний склад порід Марса, у 2013 році заявили, що 4 мільярди років тому на червоній планеті було

Уран, як та інші планети-гіганти, має атмосферу, що з водню і гелію. Під час досліджень, які проводилися за допомогою апаратів «Вояджер», було відкрито цікаву особливість цієї планети: атмосфера Урану не підігрівається жодними. внутрішніми джереламипланети і всю енергію отримує тільки від Сонця. Саме тому Уран має найхолоднішу атмосферу у всій Сонячній системі.

Нептун має газоподібну атмосферу, але її синій колір говорить про те, що в її складі є невідома поки що речовина, яка надає атмосфері з водню та гелію такого відтінку. Теорії про поглинання червоного кольору атмосфери метаном свого повного підтвердження поки не отримали.

Порада 5: Яка планета Сонячної системи має найбільше супутників

Початок у науковому дослідженні супутників Юпітера було покладено ще XVII столітті відомим астрономом Галілео Галілеєм. Він відкрив перші чотири супутники. Завдяки розвитку космічної індустрії та запуску міжпланетних дослідницьких станцій стало можливим відкриття дрібних супутників Юпітера. В даний час, ґрунтуючись на інформації космічної лабораторії НАСА, можна з упевненістю говорити про 67 супутників з підтвердженими орбітами.


Вважається, що супутники Юпітера можна згрупувати на зовнішні та внутрішні. До зовнішніх відносяться об'єкти, що знаходяться на значній відстані від планети. Орбіти внутрішніх розташовуються набагато ближче.


Супутники з внутрішніми орбітами, або як їх називають Юпітеріанські місяці - це досить великі тіла. Вчені помітили, що пристрій розташування цих місяців схожий на Сонячну систему, тільки в мініатюрі. Юпітер у разі виступає хіба що ролі Сонця. Зовнішні супутники відрізняються від внутрішніх своїми невеликими розмірами.


Серед найвідоміших великих супутників Юпітера можна відзначити ті, які відносяться до так званих супутників Галілея. Це Ганімед (розміри в км - 5262, 4,), Європа (3121,6 км), Іо. а також Калісто (4820, 6 км).


Відео на тему

Атмосфера планет та його супутників - щільність і її склад визначаються діаметром і масою планет, відстанню від Сонця, особливостями їх формування та розвитку. Чим далі планета розташована від Сонця, тим більше летких компонентів входило і зараз входить до її складу; чим менша маса планети, тим менша її здатність утримувати ці леткі і т. д. Ймовірно, планети земної групидавно вже втратили свою первинну атмосферу. Найближча до Сонця планета Меркурій при своїй відносно малій масі (не здатна утримувати в полі тяжіння молекули з атомною вагою менше 40) і високій температуріповерхні практично немає атмосфери (СО 2 = = 2000 атм-см). Є деяка атмосферна корона, що складається з інертних газів – аргону, неону та гелію. Мабуть, аргон і гелій є радіогенними і постійно потрапляють в атмосферу за рахунок своєрідного «еманування» гірських порід, що складають Меркурій, і, можливо, ендогенних процесів. Наявність неону є загадкою. Важко припустити, що у початковій речовині Меркурія могло бути так багато неону, що він міг досі виділятися з надр цієї планети, тим паче, що вагомих доказів плутонічної активності цієї планети не виявлено.

Венера має найбільш теплу і потужну атмосферу з усіх планет земного типу. Атмосфера планети на 97% складається з СО 2 в ній виявлені 0 2 , N 2 і Н 2 0. Температура у поверхні досягає 747 +20 К, тиск (8,83 +0,15) 10 6 Па. Атмосфера Венери – швидше за все результат її внутрішньої активності. А. П. Виноградов вважав, що весь СО 2 атмосфери Венери обумовлений дегазацією всіх карбонатів за високої температури її поверхні. Очевидно, це не зовсім так, бо незрозуміло, як тоді могли утворитися ці карбонати? Навряд чи температура поверхні Венери була в минулому суттєво нижчою, навряд чи на її поверхні колись була гідросфера, і, отже, карбонати не могли утворитися. Існувала думка про те, що вся вода Венерою була втрачена за рахунок дисоціації її молекул в атмосфері на водень та кисень з подальшою дисипацією водню до космосу. Кисень вступав у хімічні реакції з вуглецевою речовиною, що призводило до збагачення атмосфери вуглекислотою. Можливо, це було і так, але тоді ми повинні припустити на Венері наявність плутонізму, що забезпечує підведення нових порцій речовини з її глибини в зону реакції з киснем, тобто на поверхню, що ніби знаходить підтвердження даними, отриманими в результаті досліджень «Венери-13» та «Венери-14».

На Марсі є невелика атмосфера, тиск якої в основі залежно від умов знаходиться в межах (2,9-8,8) 10 2 Па. У районі посадки станції «Ві-Кінг-1» тиск атмосфери становив 7,6-10 2 Па. Маса марсіанської атмосфери у північній півкулі дещо більша, ніж у південній. В атмосфері виявлено невелику кількість парів води та сліди озону. Температура поверхні Марса змінюється в залежності від широти і на межі полярних шапок досягає 140-150 К. Температура на поверхні екваторіальних областей вдень може бути 300 К, а вночі падає до 180 К. Максимальне охолодження відбувається у високих широтах за довгу полярну ніч. При падінні температури до 145 К починається конденсація атмосферної вуглекислоти, проте перед цим з атмосфери вимерзає водяна пара. Полярні шапкиМарса складаються, ймовірно, у нижньому шарі з водяного льоду, що покривається зверху твердою вуглекислотою.

Атмосфери великих планет Юпітера, Сатурна та Урану складаються з водню, гелію, метану; атмосфера Юпітера найпотужніша серед інших зовнішніх планет. На підставі аналізу фото- та ІК.спектрів, різних моделей відображення світла в атмосферах зовнішніх планет, крім переважаючих Н 2 , СН 4 , Н 3 і Не, виявлені також такі компоненти, як С 2 Н 2 , С 2 Н 6 , РН 3 ; не виключена можливість і більш складних органічних речовин. Відношення Н/Не -близько 10, тобто близько до сонячного, відношення ізотопів водню D/H, наприклад, для Юпітера дорівнює 2-10~ 5 , що близько до міжзоряного відношенню, що дорівнює 1,4-10~ 5 . З сказаного можна дійти невтішного висновку, що речовина зовнішніх планет не відчуває ядерних перетворень і від часу утворення Сонячної системи легкі гази не видалялися з атмосфери зовнішніх планет. .Дуже примітно також і таке явище, як наявність атмосфер у супутників зовнішніх планет. Навіть такі супутники Юпітера, як Іо та Європа, з масами, близькими до маси Місяця, мають атмосферу, а супутник Іо, зокрема, оточений натрієвою хмарою. Атмосфери Іо і Титану мають червоний відтінок, причому встановлено, що це забарвлення викликана різними сполуками.

Атмосфера – це газова оболонка планети, що рухається разом із планетою у світовому просторі як єдине ціле. Своїми атмосферами мають майже всі планети нашої сонячної системи, але тільки земна атмосфера здатна підтримувати життя. В атмосферах планет є аерозольні частинки: тверді порошинки, підняті з твердої поверхні планети, рідкі або тверді частинки, що виникли в результаті конденсації атмосферних газів, метеорний пил. Розглянемо докладно склад та особливості атмосфер планет Сонячної системи.

Меркурій. На цій планеті є сліди атмосфери: зафіксовано гелій, аргон, кисень, вуглець та ксенон. Тиск атмосфери на поверхні Меркурія надзвичайно мало: становить двотрильйонну частку від нормального земного. атмосферного тиску. За такої розрідженості атмосфери в ній неможливе утворення вітрів та хмар, вона не захищає планету від жару Сонця та космічних випромінювань.

Венера. В 1761 Михайло Ломоносов, спостерігаючи проходження Венери по диску Сонця, помітив тоненький райдужний ободочок, що оточував планету. Так було відкрито атмосфера Венери. Ця атмосфера винятково потужна: тиск у поверхні виявився в 90 разів більшим, ніж у поверхні Землі. Атмосфера Венери на 96,5% складається із вуглекислого газу. Не більше 3% посідає частку азоту. Крім того, виявлено домішки інертних газів (насамперед аргону). Парниковий ефект у атмосфері Венери піднімає температуру на 400 градусів!

Небо на Венері має яскравий жовто-зелений відтінок. Туманний серпанок простягається до висоти близько 50 км. Далі до висоти 70 км йдуть хмари із дрібних крапель сірчаної кислоти. Вважається, що вона утворюється із діоксиду сірки, джерелом якого можуть бути вулкани. Швидкість обертання лише на рівні верхньої межі хмар інша, ніж над поверхнею планети. Це означає, що над екватором Венери на висоті 60-70 км постійно дме ураганний вітер зі швидкістю 100-300 м/с у напрямку руху планети. Верхні шари атмосфери Венери складаються майже повністю з водню.

Атмосфера Венери тягнеться до висоти 5500 км. Відповідно до обертанням Венери зі сходу на захід у тому ж напрямку відбувається і обертання атмосфери. Відповідно до температурного профілю атмосфера Венери ділиться на дві області: тропосферу і термосферу. На поверхні температура дорівнює +460 ° С, вона мало змінюється вдень і вночі. До верхньої межі тропосфери температура знижується до -93°С.

Марс. Небо цієї планети не чорне, як передбачалося, а рожеве. Виявилося, що пил, що висить у повітрі, поглинає 40% вступника сонячного кольорустворення кольорового ефекту. Атмосфера Марса на 95% складається із вуглекислого газу. Близько 4% посідає частку азоту і аргону. Кисню та водяної пари в марсіанській атмосфері менше 1%. Середній тиск атмосфери лише на рівні поверхні в 15000 разів менше, ніж Венері, й у 160 разів менше, ніж в Землі. Парниковий ефект піднімає середню температуру поверхні на 9°С.

Для Марса характерні різкі коливання температур: вдень температура може сягати +27°С, але до ранку до -50°С. Відбувається це через те, що розріджена атмосфера Марса не здатна утримувати тепло. Одним із проявів перепаду температур є дуже сильні вітри, швидкість яких сягає 100 м/с. На Марсі зустрічаються хмари найрізноманітніших форм та видів: перисті, хвилясті.

У всіх планет земної групи - Меркурія, Венери, Землі та Марса є спільне в будові - літосфера, яка відповідає твердому агрегатного стануречовини. У трьох планет: Венери, Землі та Марса є атмосфера, а гідросфера встановлена ​​поки що лише на нашій планеті. На рис. 5 показано будову планет земної групи та Місяця, а в табл. 2-характеристика атмосфери планет земної групи.

У нижній частині атмосфери планети стратифікація близька до адіабатичної, коли с1р/с1г = -др/(?а, де с2 = 7КТ/¡1 - квадрат швидкості звуку. су = 1,3 і /1 = 44 (вуглекислий газ), знайдемо, що в нижній частині атмосфери планети г «1500 км, що приблизно вчетверо менше радіусу планети.

Мала щільність планет-гігантів (у Сатурна вона менша за щільність води) пояснюється тим, що вони в основному складаються з газоподібних і рідких речовин, переважно водню та гелію. Цим вони схожі на Сонце та багато інших зірок, водню та гелію в масі яких приблизно 98 %. Атмосфера планет-гігантів містить різні з'єднанняводню, наприклад метан та аміак.

1.1
2

Загальне збільшення концентрації С02 у атмосфері планети часто розглядають як джерело небезпеки для клімату. Поглинання теплових променів діоксидом вуглецю може перешкодити їх відображенню від Землі і призвести до загального підвищення температури. Проте даних із цього питання немає; іноді вказується, що такий ефект може бути компенсований зменшенням випромінюваного сонцем тепла внаслідок збільшення вмісту в повітрі пилу та аерозолів.

Ракети, що виносять прилади за межі атмосфери планети та її магнітосфери, дозволяють подолати і основну слабкість земної астрономії - неможливість спостережень із Землі області спектра електромагнітних хвиль коротше 300 нм, які повністю поглинаються в товщі повітряної оболонки. На очах народжуються нові напрями давньої науки - рентгенівська астрономія, гамма-астрономія, ведуться спостереження у всьому спектрі випромінювань, що посилаються Всесвіту. До цих нових напрямів, тісно пов'язаних з екологічними проблемами, входять такі.

Сумарна кількість діоксиду вуглецю в атмосфері планети становить не менше 2,3-1012т, тоді як вміст його в Світовому океані оцінюється в 1,3-10т. У літосфері у зв'язаному стані знаходиться 2-1017 т діоксиду вуглецю. Значна кількість діоксиду вуглецю міститься і в живій речовині біосфери (близько 1,5-1012 т, тобто майже стільки, скільки у всій атмосфері).

Але й планетна астрономія ясно виявляє, що атмосфери планет не можуть бути пояснені (як це ясно тепер і для земної атмосфери) на підставі їх хімічного складу як похідні всесвітнього тяжіння та сонячного випромінюваннядва фактори, які астрономами досі тільки й беруться до уваги. З останніх зведеньанглійських та американських астрономів Ресселя, Вільдта, Сп. Джонса, Джинса та інших ясно це випливає.

Не можна забувати, що біогенне походження атмосфери нашої Землі є емпіричним узагальненням, тобто логічним висновком із точних даних наукового спостереження, причому хімічний аналізтропосфери і стратосфери різко суперечить тому логічному висновку, що випливає з астрономічної теоріїпоходження атмосфер планет у додатку її до Землі. Якби ця теорія була вірна, то кількість кисню з висотою мала б зменшуватися по відношенню до азоту, тоді як на великих висотах(До 40 км), де це мало б різко позначатися, такого зменшення кисню по відношенню до азоту не спостерігається. Ставлення О2 до N2 залишається незмінним, як і високих шарах тропосфери, і у нижніх шарах стратосферы.[ ...]

Якби був відомий точний хімічний склад атмосфери Венери, порівнюючи знайдене значення п з показником адіабати - ср/су для суміші газів, що становлять атмосферу планети, можна судити про характер стратифікації атмосфери. При п[...]

Зважені тверді частинки, First (1973), надходять в атмосферу планети в результаті природних процесів(До 2200-10а т/рік частинок розміром менше 20 мкм) та діяльності людини (до 415-106 т/рік). Слід зазначити, що надходження частинок у повітря результаті діяльності людини приурочено переважно до місць її розселення і особливо великим і великим містам. Тверді суспензії як результат цієї діяльності утворюються при спалюванні різних видів палива, дезінтеграції твердих матеріалів, при перевантаженні і транспортуванні матеріалів, що пилять, піднімаються з поверхні міської території. Основними джерелами надходження цих речовин до повітряного басейну міста є різні великі та дрібні енергетичні установки, підприємства металургії, машинобудування, будматеріалів, коксохімії та транспорт.

Зайве говорити, що існування вільного кисню в атмосфері планет може свідчити про наявність на них життя: на Землі виникнення кисневої атмосфери було також пов'язане із зародженням життя. Так, вивчення озону входить у контакт із однією з чудових проблем сучасної космогонії.

Фотохімічні реакції є єдиними реакціями в атмосфері. Там відбуваються численні перетворення за участю десятків тисяч хімічних сполук, протягом яких прискорюється радіацією (сонячна радіація, космічне випромінювання, радіоактивне випромінювання), а також каталітичними властивостями твердих частинок і слідів присутніх у повітрі важких металів. Значні зміни зазнають діоксид сірки та сірководень, що потрапляють у повітря, галогени та міжгалогенні сполуки, оксиди азоту та аміак, альдегіди та аміни, сульфіди та меркаптани, нітросполуки та олефіни, поліядерні ароматичні вуглеводніта пестициди. Іноді ці реакції можуть спричиняти не лише якісні, а й кількісних зміну глобальному складі атмосфери планети, що призводять до зміни клімату Землі. Акумулюючи у верхніх шарах атмосфери, фтор-хлорвуглеводні фотолітично розкладаються з утворенням оксидів хлору, які взаємодіють з озоном, зменшуючи його концентрацію в стратосфері. Аналогічний ефект спостерігається і при реакціях озону з оксидами сірки, оксидами азоту та вуглеводнями. В результаті розкладання азотних добрив, що вносяться в грунт, відбувається емісія в атмосферу оксиду азоту N0, який взаємодіє з атмосферним озоном, перетворюючи його на кисень. Всі ці реакції зменшують вміст озону у шарах атмосфери на висоті 20-40 км, що захищають приземний шар атмосфери від сонячної радіації високої енергії. Подібні перетворення призводять до глобальних змінклімату планети.

Незважаючи на таке високі рівніЗ.а., РФ не є головним забруднювачем атмосфери планети (табл. 18).

Існує гіпотеза неорганічного походження вільного кисню у атмосфері Землі. Згідно з цією гіпотезою, існування у верхніх шарах атмосфери процесу розкладання молекул води на водень і кисень під дією жорстких космічних випромінювань повинно мати наслідком поступовий витік легкого, рухомого водню в космічний простір і накопичення в атмосфері вільного кисню, що без будь-якої участі життя. планети перетворити на окислювальну. За розрахунками, цей міг за 1-1,2 млрд. років створити Землі окислювальну атмосферу. Але він неминуче йде й інших планетах Сонячної системи, причому протягом усього часу існування, але це приблизно 4,5 млрд. років. Проте на жодній планеті нашої системи, крім Землі і, з незрівнянно меншим вмістом кисню, Марса, практично немає вільного кисню і досі їх атмосфери зберігають відновлювальні властивості. Очевидно, і на Землі цей процес міг підвищити вміст оксидів вуглецю та азоту в атмосфері, але не настільки, щоб зробити її окисною. Так що найбільш правдоподібною залишається гіпотеза, що пов'язує наявність на Землі вільного кисню з діяльністю організмів, що фотосинтезують.

Для запахів зовсім не вивчена їхня роль у перенесенні в газоподібній формі в атмосферу таких важчих атомів, як миш'як, сірка, селен та ін. Зараз можна це лише відзначити. Як я вже вказував, хімічне кількісне вивчення атмосфер планети є однією з відсталих геохімічних проблем.

На закінчення корисно навести деякі відомості про магнітосфери та іоносфери інших планет. Відмінності від земної іоносфери обумовлені хімічним складом атмосфер планет та різницею відстаней від Сонця. Вдень максимум електронної концентрації на Марсі становить 2105 см-3 на висоті 130-140 км, на Венері - 5106 см-3 на висоті 140-150 км. На Венері, позбавленої магнітного поля, вдень існує низько розташована плазмопауза (300 км), що зумовлено дією сонячного вітру. На Юпітері з його сильним магнітним полемвиявлено полярні сяйваі радіаційний пояс, значно інтенсивніші, ніж Землі.[ ...]

Діоксид вуглецю СОг є не токсичним, але шкідливою речовиноюу зв'язку з фіксованим підвищенням його концентрації в атмосфері планети та його впливом на зміну клімату (див. гл. 5). Робляться кроки щодо регламентування його викиду об'єктами енергетики, промисловості та транспорту.

Прогресивне збільшення кількості кисню у воді внаслідок діяльності фотосинтезуючих організмів та його дифузія в атмосферу викликали зміни у хімічному складіоболонок Землі, і, насамперед атмосфери, що у своє чергу уможливило швидке поширення життя планети і поява складніше організованих життєвих форм. У міру збільшення вмісту кисню в атмосфері формується досить сильний шар озону, який захищає поверхню Землі від проникнення жорсткого ультрафіолетового та космічного досліджень. У таких умовах життя змогло просунутися до поверхні моря. Розвиток механізму аеробного дихання уможливило появу багатоклітинних організмів. Перші такі організми з'явилися після того, як концентрація кисню в атмосфері планети досягла 3%, що сталося 600 млн. років тому (початок кембрійського періоду).[ ...]

Газова оболонкарятує все, що живе на Землі від згубних ультрафіолетових, рентгенівських і космічних променів. Верхні шари атмосфери частково поглинають, частково розсіюють ці промені. Атмосфера захищає нас і від «зоряних уламків». Метеорити, що в переважній більшості не перевищують за величиною горошину, під впливом земного тяжінняз величезною швидкістю(від 11 до 64 км/с) врізаються в атмосферу планети, розжарюються там в результаті тертя про повітря і на висоті близько 60-70 км переважно згоряють. Атмосфера захищає Землю і від великих космічних уламків.

Сформований характер споживання сировинних ресурсів призводить до нестримного зростання обсягу відходів. Величезна кількість їх потрапляє в атмосферу у вигляді пилогазових викидів. стічними водамиу водоймища, що негативно позначається на стані довкілля. Найбільше забруднюють атмосферу теплоенергетика, чорна та кольорова метургія, хімічна промисловість.[ ...]

Перед викладом теорії слід згадати ідею неконтрольованого «парникового ефекту», запропоновану Рейсулом та Де Бергом у зв'язку з теорією еволюції атмосфер планет. Попередньо слід пояснити такі сильні відмінності між атмосферами Венери, Землі та Марса.

Аналіз динаміки спуску автоматичної міжпланетної станції (АМС) на парашуті дає додатковий засіб контролю внутрішньої узгодженості даних про атмосферу планети, якщо одночасно проводяться вимірювання, принаймні двох будь-яких термодинамічних параметрів атмосфери з трьох, пов'язаних рівнянням стану газу. Нижче описана методика буде застосована з метою ілюстрації її використання для аналізу та перевірки узгодженості даних, отриманих під час спуску АМС «Венера-4» (див. ).

Катастрофічною в даний часє вирубка1 тропічних лісів, які є одним із найбільших джерел кисню, життєво важливого ресурсунашої планети, що відновлюється біотою. Тропічні ліси зникають через те, що населення цих районах швидко збільшується. Через загрозу голоду люди в гонитві за невеликими врожаями використовують під поля та городи будь-які клаптики землі, вирубуючи для цього давні тропічні ліси, дерева, чагарники. У разі знищення лісів в екваторіальній зоні, Амазонії і, як наслідок, зниження вмісту кисню в атмосфері планети людство та саме існування біосфери2 опиняться під загрозою загибелі від гіпоксії.

Підкреслимо тепер, що всі формули, що вказувалися в цьому параграфі, містили лише шість істинно «зовнішніх» розмірних параметрів: засвоюваний потік сонячної радіації q, радіус планети а, кутова швидкість її обертання

При цьому центральне місце на переговорах щодо глобальних кліматичних змінзаймають США не стільки через політичну чи економічну вагу, скільки через частку викидів в атмосферу планети; внесок цієї країни становить 25%, тож будь-які міжнародні угоди без їхньої участі майже безглузді. На відміну від європейських країн США вкрай обережні та неактивні, що пов'язано з ціною, яку вони мають заплатити за зниження викидів С02.

З середини 1970-х років. Голіцин зайнявся розробкою теорії конвекції, зокрема з урахуванням обертання. Ця тематика має додатки до багатьох природним об'єктам: до мантії Землі та її рідкого ядра, атмосфер планет і зірок, до океану. Для всіх цих об'єктів отримано прості формули, що пояснюють дані спостережень чи результати чисельного моделювання Їм розвинена теорія і організований цикл експериментальних робіт з конвекції рідини, що обертається. На цій основі пояснено силу вітрів і розміри тропічних і полярних ураганів.

Те саме відбувається в країнах Африки, в Індонезії, на Філіппінах, Таїланді, Гвінеї. Тропічні ліси, що покривають 7% земної поверхніу районах, близьких до екватора, та граючі найважливішу рольу збагаченні атмосфери планети киснем та у поглинанні вуглекислого газу, зводяться зі швидкістю 100 тис. км2 на рік.

Ми ще не маємо цілком переконливих доказів існування життя поза Землею, або, як його називає Ледерберг (1960), «екзобіології», але все те, що ми дізналися про середовище на Марсі та інших планетах, що мають атмосферу, не виключає такої можливості. Хоча температурні та інші фізичні умови середовища цих планетах екстремальні, де вони виходять межі толерантності деяких із найстійкіших жителів Землі (бактерій, вірусів, лишайників та інших.), особливо якщо вважати можливим наявність м'якшого мікроклімату під поверхнею чи захищених областях. Можна, проте, вважати встановленим, що у інших планетах сонячної системи немає великих «пожирачів кисню», як-от люди чи динозаври, оскільки у атмосфері цих планет кисню дуже мало чи ні зовсім. Тепер ясно, що зелені області та так звані «канали» Марса – це не рослинність і не робота розумних істот. Однак на основі даних спектроскопічних спостережень темних областей Марса інфрачервоних променяхможна вважати, що там є органічна речовина, А нещодавні автоматичні міжпланетні станції («Марінер-6» та «Марінер-7») виявили на цій планеті аміак, що має, можливо, біологічне походження.

Вивчення океану як фізичної та хімічної системипросувалося значно швидше, ніж його вивчення як біологічної системи. Гіпотези про походження та геологічну історію океанів, спочатку спекулятивні, набули міцної теоретичну основу.[ ...]

У зв'язку з цим слід зупинитися на наявних теоретичні моделірозвитку ядерних інцидентів у військовому аспекті. Моделі враховують кількість енергії, накопиченої у вигляді термоядерних зарядів і атомних електростанціях, і дають відповідь на питання про те, як змінилися б кліматичні умови в масштабі всієї планети після одного року після ядерної війни. Кінцеві вьюоди зводилися до наступного. Реакція атмосфери призведе до ситуації, аналогічної ситуації з атмосферою на Марсі, де пил продовжує розноситися по всій атмосфері планети через 10 днів після початку запорошених бур, що різко послаблює сонячну радіацію. Внаслідок цього марсіанська суша остигає на 10 - 15 ° С, а запилена атмосфера нагрівається на 30 ° С (порівняно зі звичайними умовами). Це ознаки так званої "ядерної зими", конкретні показники якої сьогодні важко передбачити. Однак цілком очевидно, що умови для існування вищих форморганізації живої матерії будуть різко змінені.

В даний час тенакси користуються надзвичайно великою популярністю у аналітиків: їх застосовують для концентрування з повітря (і води після видування домішок, див. розділ 6) мікродомішок ЛОС у газовій хроматографії та ГХ/МС-аналізі при дослідженні повітря міст та житлових приміщень, визначенні якості повітря робочої зони та адміністративних будівель, вихлопних газів автотранспорту та викидів промислових підприємств, атмосфери відсіків орбітальних космічних апаратів та підводних човнів, атмосфери планет та ін.

У концепції «негативної в'язкості» одним із основних є питання, звідки черпають енергію самі великомасштабні вихори, що підтримують зональну циркуляцію, в даному випадку – диференціальне обертання. Існує важлива можливість , що енергія до них надходить безпосередньо від дрібномасштабної конвекції, проте фізично цей механізм недостатньо зрозумілий і більше важко якось кількісно оцінити його ефективність. До подібного роду можливостей відноситься і гіпотеза про неізотропність турбулентної в'язкості. Інша можливість, що здійснюється в атмосферах планет, полягає у перенесенні не кінетичної, а потенційної енергіїз подальшим перетворенням її на кінетичну. Як мовилося раніше, завдяки впливу свого обертання Сонця середня температура на певних горизонтальних (еквіпотенційних) рівнях може бути неоднаковою усім широтах, що має призводити до виникнення великомасштабних рухів, переносять зрештою тепло до більш холодним широтам . Ця друга можливість по суті перегукується з ідеями Фогта та Еддінгтона. Всі ці обставини дозволяють говорити про близькість деяких основних рис атмосферної циркуляціїна Сонці та планетах.

Регламентації та обмеження встановлюються на місцевому, регіональному та федеративному рівнях. Вони повинні мати певну територіальну прив'язку. У довгостроковому плануванні слід використовувати прогностичні і навіть еколого-футурологічні дослідження з метою виявлення потенційних регламентуючих факторів природокористування, у т. ч. лімітів викидів речовин, які нині не обмежуються. Так, двоокис вуглецю в даний час не віднесений до речовин, що забруднюють атмосферне повітря. У міру збільшення валового викиду цієї сполуки в атмосферу планети та зменшення сумарної фотосинтетичної здатності лісів, внаслідок їх варварської вирубки, неодмінно дасть знати «парниковий ефект», який загрожує перерости в глобальну екологічну катастрофу. Показовим у цьому плані є приклад американської приватної енергетичної компанії «Епплайд енерджі сервісес», що знаходиться у Вірджинії, яка пожертвувала в 1988 р. 2 млн дол. на посадку дерев у Гватемалі як компенсацію за теплову вугільну електростанцію, яку компанія будує в штаті. Очікується, що посаджені дерева поглинатимуть приблизно стільки ж вуглекислого газу, скільки нова електростанція викидатиме в атмосферу, запобігаючи таким чином можливому глобальному потеплінню.

ПЛАТА ЗА ПРИРОДНІ РЕСУРСИ - грошове відшкодування природокористувачем громадських витрат на пошук, збереження, відновлення, вилучення та транспортування використовуваного природного ресурсу, і навіть потенційних зусиль суспільства для натурального відшкодування чи адекватної заміни експлуатованого ресурсу у майбутньому. Така плата має містити витрати, пов'язані з міжресурсними зв'язками. З еколого-економічного погляду цю плату слід обчислювати і з урахуванням глобально-регіонального впливу природокористувачів на природні системи(Наприклад, велике вилучення лісу веде до порушення не тільки місцевого водного балансу, але і всього газового складуатмосфери планети). Існуючі методикивизначення розмірів плати поки що не враховують усіх факторів, що впливають на еколого-економічний механізм її формування.

Енергія вітру - одне з найдавніших джерел енергії. Вона широко застосовувалася для приводу млинів та водопідйомних пристроїв у давнину в Єгипті та на Близькому Сході. Потім енергія вітру стала використовуватися для переміщення суден, човнів, уловлюватися вітрилами. У Європі вітряки з'явилися торік у XII в. Парові машини змусили забути на тривалий часвітряні установки. Крім того, низькі одиничні потужності агрегатів, справжня залежність їхньої роботи від погодних умов, а також можливість перетворювати енергію вітру тільки на її механічну формуобмежили широке використання цього природного джерела. Енергія вітру зрештою - результат теплових процесів, що відбуваються в атмосфері планети. Відмінності щільностей нагрітого та холодного повітря – причина активних змін повітряних мас. Початковим джерелом енергії вітру є енергія сонячного випромінювання, яка переходить в одну зі своїх форм - енергію повітряних течій.