Нашето здраве 

Коя планета практически няма атмосфера? Обитаеми ли са планетите? Когато стане горещо

Планетите, принадлежащи към земната група - Меркурий, Венера, Земя, Марс, Плутон - имат малки размери и маси, средната плътност на тези планети е няколко пъти по-висока от плътността на водата; те се въртят бавно около осите си; те имат малко спътници (Меркурий и Венера нямат нито един, Марс има два, Земята има един).

Сходството на планетите от земния тип не изключва някои различия. Например Венера, за разлика от други планети, се върти в посока, обратна на движението си около Слънцето, и е 243 пъти по-бавна от Земята. Периодът на въртене на Меркурий (т.е. годината на тази планета) е само 1/ 3 по-дълъг от периода на въртене около оси.
Ъглите на наклона на осите към равнините на техните орбити за Земята и Марс са приблизително еднакви, но напълно различни за Меркурий и Венера. Следователно Марс има същите сезони като Земята, въпреки че те са почти два пъти по-дълги от тези на Земята.

Към планетите от земния тип е възможно да включим и далечен Плутон, най-малката от 9-те планети. Средният диаметър на Плутон е около 2260 км. Диаметърът на Харон, луната на Плутон, е само наполовина по-малък. Следователно е възможно системата Плутон-Харон, подобно на системата Земя-Луна, да е „двойна планета“.

Прилики и разлики се откриват и в атмосферите на планетите от земната група. За разлика от Меркурий, който, подобно на Луната, е практически лишен от атмосфера, Венера и Марс имат много плътна атмосфера, състояща се главно от въглероден диоксид и серни съединения. Атмосферата на Марс, напротив, е изключително разредена и освен това бедна на кислород и азот. Налягането на повърхността на Венера е почти 100 пъти по-голямо, а на Марс почти 150 пъти по-малко, отколкото на повърхността на Земята.

Температурата на повърхността на Венера е много висока (около 500°C) и остава почти същата през цялото време. Високата повърхностна температура на Венера се дължи на парниковия ефект. Плътната, плътна атмосфера позволява преминаването на слънчевите лъчи, но блокира инфрачервеното топлинно лъчение, идващо от нагрятата повърхност. Газът в атмосферите на земните планети е в непрекъснато движение. Често по време на прашни бури, които продължават няколко месеца, огромни количества прах се издигат в атмосферата на Марс. В атмосферата на Венера са регистрирани ураганни ветрове на височини, където се намира облачният слой (от 50 до 70 км над повърхността на планетата), но близо до повърхността на тази планета скоростта на вятъра достига само няколко метра в секунда.

Земните планети, като Земята и Луната, имат скалисти повърхности. Повърхността на Меркурий, пълна с кратери, е много подобна на Луната. Там има по-малко „морета“, отколкото на Луната, и те са малки. Както и на Луната, повечето кратери са образувани от удари на метеорити. Там, където има малко кратери, виждаме сравнително млади участъци от повърхността.

Скалиста пустиня и много отделни камъни се виждат на първите фото-телевизионни панорами, предавани от повърхността на Венера от автоматични станции от сериите на Венера. Наземните радарни наблюдения откриха много плитки кратери на тази планета с диаметър от 30 до 700. км. Като цяло тази планета се оказа най-гладката от всички земни планети, въпреки че има и големи планински вериги и обширни хълмове, два пъти по-големи от земния Тибет.

Почти 2/3 от повърхността на Земята е заета от океани, но на повърхността на Венера и Меркурий няма вода.

Повърхността на Марс също е пълна с кратери. Особено много от тях има в южното полукълбо на планетата. Тъмните области, които заемат значителна част от повърхността на планетата, се наричат ​​морета. Диаметърът на някои морета надхвърля 2000 km. Хълмовете, наподобяващи земните континенти, които са светли полета с оранжево-червен цвят, се наричат ​​континенти. Подобно на Венера, има огромни вулканични конуси. Височината на най-големия от тях - Олимп - надвишава 25 км, диаметърът на кратера е 90 км. Основният диаметър на тази гигантска конусообразна планина е повече от 500 км. Фактът, че преди милиони години на Марс е имало мощни вулканични изригвания и повърхностните слоеве са се изместили, свидетелстват останките от потоци лава, огромни повърхностни разломи (един от тях, Маринър, се простира на 4000 км), множество проломи и каньони


Преди 4,6 милиарда години в нашата Галактика започна да се образува кондензация от облаци от звездна материя. Тъй като газовете станаха по-плътни и кондензирани, те се нагряваха, излъчвайки топлина. С увеличаването на плътността и температурата започват ядрени реакции, превръщащи водорода в хелий. Така възникнал много мощен източник на енергия - Слънцето.

Едновременно с повишаването на температурата и обема на Слънцето, в резултат на съчетаването на фрагменти от междузвезден прах в равнина, перпендикулярна на оста на въртене на Звездата, се създават планети и техните спътници. Формирането на Слънчевата система е завършено преди около 4 милиарда години.



В момента Слънчевата система има осем планети. Това са Меркурий, Венера, Земя, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептон. Плутон е планета джудже и най-големият известен обект в пояса на Кайпер (който е голям пояс от отломки, подобен на астероидния пояс). След откриването й през 1930 г. тя е смятана за деветата планета. Това се промени през 2006 г. с приемането на официално определение за планета.




На най-близката до Слънцето планета Меркурий никога не вали. Това се дължи на факта, че атмосферата на планетата е толкова разредена, че е просто невъзможно да се открие. И откъде ще дойде дъждът, ако дневната температура на повърхността на планетата понякога достига 430º по Целзий? Да, не бих искал да съм там :)




Но на Венера има постоянен киселинен дъжд, тъй като облаците над тази планета не се състоят от животворна вода, а от смъртоносна сярна киселина. Вярно е, че тъй като температурата на повърхността на третата планета достига 480º по Целзий, капки киселина се изпаряват, преди да стигнат до планетата. Небето над Венера е пронизано от големи и страшни светкавици, но от тях има повече светлина и рев, отколкото дъжд.




На Марс, според учените, преди много време природните условия са били същите като на Земята. Преди милиарди години атмосферата над планетата е била много по-плътна и е възможно обилните валежи да са напълнили тези реки. Но сега над планетата има много тънка атмосфера и снимки, предадени от разузнавателни спътници, показват, че повърхността на планетата прилича на пустините в югозападните Съединени щати или Сухите долини в Антарктика. Когато зимата удари части от Марс, тънки облаци, съдържащи въглероден диоксид, се появяват над червената планета и скрежът покрива мъртвите скали. Рано сутрин в долините има толкова гъсти мъгли, че изглежда, че ще вали, но подобни очаквания са напразни.

Между другото, температурата на въздуха през деня на Mrsa е 20º по Целзий. Вярно, през нощта може да падне до - 140 :(




Юпитер е най-голямата от планетите и представлява гигантска газова топка! Тази топка е почти изцяло съставена от хелий и водород, но е възможно дълбоко в планетата да има малко твърдо ядро, обвито в океан от течен водород. Юпитер обаче е заобиколен от всички страни от цветни ивици облаци. Някои от тези облаци дори се състоят от вода, но по правило по-голямата част от тях се образуват от замръзнали кристали на амоняк. От време на време мощни урагани и бури прелитат над планетата, носейки със себе си снеговалежи и дъжд от амоняк. Това е мястото, където да държите магическото цвете.


По време на силна слънчева буря Земята губи около 100 тона атмосфера.

Факти за космическото време


  1. Слънчевите изригвания понякога могат да нагреят слънчевата повърхност до температури от 80 милиона F, което е по-горещо от ядрото на слънцето!

  2. Най-бързото регистрирано изхвърляне на коронална маса е било на 4 август 1972 г. и е пътувало от Слънцето до Земята за 14,6 часа - скорост от около 10 милиона километра в час или 2778 км/сек.

  3. На 8 април 1947 г. е регистрирано най-голямото слънчево петно ​​в новата история, чийто максимален размер надхвърля 330 пъти площта на Земята.

  4. Най-мощното слънчево изригване през последните 500 години се случи на 2 септември 1859 г. и беше открито от двама астрономи, които имаха късмета да погледнат слънцето в точния момент!

  5. Между 10 май и 12 май 1999 г. налягането на слънчевия вятър на практика изчезна, което доведе до увеличаване на обема на магнитосферата на Земята над 100 пъти!

  6. Типичното изхвърляне на коронална маса може да бъде с размер милиони километри, но масата е еквивалентна на малка планина!

  7. Някои слънчеви петна са толкова студени, че могат да се образуват водни пари при температура от 1550 C.

  8. Най-мощните полярни сияния могат да генерират повече от 1 трилион вата, което е сравнимо със средно земетресение.

  9. На 13 март 1989 г. в Квебек (Канада) в резултат на голяма геомагнитна буря настъпи сериозна повреда в електрозахранването, което доведе до прекъсване на тока за 6 часа. Щетите за канадската икономика възлизат на 6 милиарда долара

  10. По време на интензивни слънчеви изригвания астронавтите могат да видят ярки, мигащи ивици светлина от въздействието на високоенергийни частици върху очните ябълки.

  11. Най-голямото предизвикателство за астронавтите, пътуващи до Марс, ще бъде справянето със слънчевите бури и радиацията.

  12. Прогнозирането на космическото време струва само 5 милиона долара годишно, но спестява повече от 500 милиарда долара годишни приходи от сателитната и електрическата индустрия.

  13. По време на последния слънчев цикъл сателитна технология на стойност 2 милиарда долара беше повредена или унищожена.

  14. Повторение на събитието в Карингтън, подобно на това през 1859 г., може да струва 30 милиарда долара на ден за електрическата мрежа на САЩ и до 70 милиарда долара за сателитната индустрия.

  15. На 4 август 1972 г. слънчево изригване беше толкова силно, че според някои оценки астронавт би получил смъртоносна доза радиация по време на полет.

  16. По време на Маундерския минимум (1645-1715), придружен от началото на Малката ледникова епоха, 11-годишният цикъл на слънчевите петна не е открит.

  17. За една секунда слънцето превръща 4 милиона тона материя в чиста енергия.

  18. Ядрото на Слънцето е плътно почти колкото оловото и има температура от 15 милиона градуса по Целзий.

  19. По време на силна слънчева буря Земята губи около 100 тона атмосфера.

  20. Редкоземните магнитни играчки могат да имат магнитно поле 5 пъти по-силно от магнитното поле на слънчевите петна.


Една от поразителните характеристики на Слънчевата система е разнообразието от планетарни атмосфери. Земята и Венера са сходни по размер и маса, но повърхността на Венера е гореща с 460°C под океан от въглероден диоксид, който притиска повърхността като километър дълъг слой вода.

Калисто и Титан са големи спътници съответно на Юпитер и Сатурн; те са почти еднакви по размер, но Титан има обширна азотна атмосфера , много по-голям от този на Земята, а Калисто е практически лишен от атмосфера.


Откъде идват такива крайности? Ако знаехме това, бихме могли да обясним защо Земята е пълна с живот, докато други планети в близост до нея изглеждат безжизнени. Като разберем как се развива атмосферата, бихме могли да определим кои планети извън Слънчевата система може да са обитаеми.


Планетата придобива газово покритие по различни начини. Може да изхвърля пара от дълбините си, да улавя летливи вещества от комети и астероиди при сблъсък с тях или гравитацията му може да привлича газове от междупланетното пространство. Освен това планетарните учени стигат до извода, че загубата на газ играе толкова важна роля, колкото и нейното придобиване.


Дори земната атмосфера, която изглежда непоклатима, постепенно се влива в открития космос.

Скоростта на изтичане в момента е много малка: около 3 kg водород и 50 g хелий (двата най-леки газа) в секунда; но дори такава струйка може да стане значителна за геоложки период и степента на загуба може някога да е била много по-висока. Както пише Бенджамин Франклин, „Малък теч може да потопи голям кораб.“
Текущи атмосфери на планети от земна група и спътници на планети гигантинапомнящ руините на средновековни замъци - това са останките от някогашния лукс, станали жертва на грабеж и разруха .
Атмосферата на още по-малките тела е като разрушени крепости - беззащитни и лесно уязвими.


Като осъзнаваме важността на атмосферното изтичане, ние променяме нашето разбиране за бъдещето на слънчевата система.
В продължение на десетилетия учените се опитват да разберат защо Марс е толкова тънък.
атмосфера, но сега сме изненадани, че той дори го запази
някаква атмосфера.
Дали разликата между Титан и Калисто се дължи на факта, че Калисто е загубил атмосферата си преди въздухът да се появи на Титан? Някога атмосферата на Титан била ли е по-плътна, отколкото е днес? Как Венера задържа азот и въглероден диоксид, но губи цялата вода?
Изтичането на водород допринесе ли за възникването на живота на Земята? Ще се превърне ли някога нашата планета във втора Венера?


Когато стане горещо

Ако
Когато ракетата достигне втората си скорост на бягство, тя се движи толкова бързо, че е в състояние да преодолее гравитацията на планетата. Същото може да се каже за атомите и молекулите, въпреки че те обикновено постигат скорост на бягство, без да имат конкретна цел.
По време на термично изпарение газовете стават толкова горещи, че не могат да бъдат задържани.
При нетермични процеси атомите и молекулите се освобождават в резултат на химични реакции или взаимодействие на заредени частици. И накрая, при сблъсък с астероиди и комети, цели парчета от атмосферата се откъсват.


Най-често срещаният процес от тези три е термичното изпаряване. Всички тела в Слънчевата система се нагряват от слънчева светлина. Те се освобождават от тази топлина по два начина: чрез излъчване на инфрачервено лъчение и чрез изпаряване на веществото. При дългоживеещи обекти, като Земята, доминира първият процес, а например при кометите - вторият процес. Ако балансът между нагряване и охлаждане е нарушен, дори голямо тяло с размерите на Земята може да се нагрее доста бързо и в същото време неговата атмосфера, която обикновено съдържа малка част от масата на планетата, може да се изпари доста бързо.
Нашата слънчева система е пълна с тела, лишени от въздух, очевидно главно поради термично изпарение. Едно тяло става безвъздушно, ако слънчевото нагряване надвиши определен праг, в зависимост от гравитационната сила на тялото.
Термичното изпарение се осъществява по два начина.
Първият се нарича изпарение на Джинс в чест на английския астрофизик Джеймс Джийнс, който описва това явление в началото на 20 век.
В този случай въздухът от горния слой на атмосферата буквално изпарява атом по атом, молекула по молекула. В по-ниските слоеве взаимните сблъсъци задържат частиците заедно, но над ниво, наречено екзобаза (на 500 км над повърхността на Земята), въздухът е толкова рядък, че газовите частици почти никога не се сблъскват. Над екзобазата нищо не може да спре атом или молекула, които имат достатъчна скорост, за да летят в космоса.


Водородът, като най-лекият газ, преодолява гравитацията на планетата по-лесно от останалите. Но първо трябва да стигне до екзобазата, а на Земята това е дълъг процес.
Молекулите, съдържащи водород, обикновено не се издигат над долните слоеве на атмосферата: водните пари (H2O) кондензират и падат като дъжд, а метанът (CH4) се окислява и се превръща във въглероден диоксид (CO2). Някои водни и метанови молекули достигат стратосферата и се разпадат, освобождавайки водород, който бавно дифундира нагоре, докато достигне екзобазата. Част от водорода излиза, както се вижда от ултравиолетови изображения, показващи ореол от водородни атоми около нашата планета.


Температурата на височината на екзобазата на Земята варира около 1000 K, което съответства на средна скорост на водородните атоми от около 5 km/s.
Това е по-малко от втората скорост на бягство за Земята на тази надморска височина (10,8 km/s); но скоростите на атомите около средната стойност са широко разпределени, така че някои водородни атоми имат шанс да преодолеят гравитацията на планетата. Изтичането на частици от високоскоростната „опашка“ в тяхното разпределение на скоростта обяснява от 10 до 40% от загубата на водород на Земята. Изпарението на Jeans отчасти обяснява липсата на атмосфера на Луната: газовете, излизащи изпод повърхността на Луната, лесно се изпаряват в космоса.


Вторият път на термично изпарение е по-ефективен. Докато по време на изпаряването на Jeans газът излиза молекула по молекула, нагрятият газ може да излезе изцяло. Горните слоеве на атмосферата могат да абсорбират ултравиолетовото лъчение от Слънцето, да се нагряват и, разширявайки се, да изтласкат въздуха нагоре.
Когато въздухът се издига, той се ускорява, преодолява скоростта на звука и достига скорост на бягство. Тази форма на термично изпарение се нарича
хидродинамичен поток или планетарен вятър (по аналогия със слънчевия вятър - поток от заредени частици, изхвърлени от Слънцето в космоса).


Основни положения

много
Газовете, които изграждат атмосферата на Земята и другите планети, бавно изтичат в космоса. Горещите газове, особено леките газове, се изпаряват, химически
реакциите и сблъсъците на частици водят до изхвърляне на атоми и молекули, и
кометите и астероидите понякога откъсват големи парчета от атмосферата.
Изтичането обяснява много от мистериите на Слънчевата система. Например Марс е червен, защото водната му пара се е разделила на водород и кислород; водородът излетя в космоса, а кислородът окисли (покри с ръжда) почвата.
Подобен процес на Венера доведе до появата на плътна атмосфера от
въглероден двуокис. Изненадващо, могъщата атмосфера на Венера е резултат от изтичане на газ.


Дейвид Катлинг и Кевин Занле
Списание "В света на науката"


Земята губи атмосферата си! Застрашени ли сме от кислороден глад?

Изследователите бяха изумени от скорошно откритие: оказа се, че нашата планета губи атмосферата си по-бързо от Венера и Марс поради факта, че има много по-голямо и по-мощно магнитно поле.


Това може да означава, че магнитното поле на Земята не е толкова добър защитен щит, колкото се смяташе досега. Учените бяха уверени, че благодарение на действието на магнитното поле на Земята атмосферата е добре защитена от вредното въздействие на Слънцето. Но се оказа, че магнитосферата на Земята допринася за изтъняването на земната атмосфера поради ускорената загуба на кислород.


Според Кристофър Ръсел, професор по геофизика и специалист по космическа физика в Калифорнийския университет, учените са свикнали да вярват, че човечеството е изключително щастливо със своята земна „пребиваване“: забележителното магнитно поле на Земята, казват те, идеално ни защитава от слънчеви “атаки” - космически лъчи, слънчеви изригвания Слънце и слънчев вятър. Сега се оказва, че магнитното поле на земята е не само защитник, но и враг.


Група специалисти, водени от Ръсел, стигнаха до това заключение, докато работеха заедно на Конференцията по сравнителна планетология.


А. Михайлов, проф.

Наука и живот // Илюстрации

Лунен пейзаж.

Топящо се полярно петно ​​на Марс.

Орбитите на Марс и Земята.

Карта на Марс на Лоуел.

Моделът на Кюл на Марс.

Рисунка на Марс от Антониади.

Когато разглеждаме въпроса за съществуването на живот на други планети, ще говорим само за планетите от нашата слънчева система, тъй като не знаем нищо за наличието на други слънца, като звезди, на техните собствени планетарни системи, подобни на нашата. Според съвременните възгледи за произхода на слънчевата система може дори да се вярва, че формирането на планети, обикалящи около централна звезда, е събитие, чиято вероятност е пренебрежимо малка и че следователно по-голямата част от звездите нямат свои собствени планетарни системи.

След това трябва да направим уговорка, че ние неизбежно разглеждаме въпроса за живота на планетите от нашата земна гледна точка, приемайки, че този живот се проявява в същите форми, както на Земята, тоест приемайки жизнените процеси и общата структура на организмите са подобни на тези на земята. В този случай за развитието на живот на повърхността на една планета трябва да съществуват определени физични и химични условия, температурата не трябва да е твърде висока и не твърде ниска, трябва да има наличие на вода и кислород и основата на органичната материя трябва да бъде въглеродни съединения.

Планетни атмосфери

Наличието на атмосфера на планетите се определя от напрежението на гравитацията върху тяхната повърхност. Големите планети имат достатъчна гравитационна сила, за да поддържат газова обвивка около себе си. Наистина, газовите молекули са в постоянно бързо движение, чиято скорост се определя от химическата природа на този газ и температурата.

Най-голяма скорост имат леките газове - водород и хелий; С повишаване на температурата скоростта се увеличава. При нормални условия, т.е. температура 0° и атмосферно налягане, средната скорост на молекулата на водорода е 1840 m/s, а тази на кислорода е 460 m/s. Но под въздействието на взаимни сблъсъци отделните молекули придобиват скорости, няколко пъти по-големи от посочените средни числа. Ако молекула водород се появи в горните слоеве на земната атмосфера със скорост над 11 км/сек, тогава такава молекула ще отлети от Земята в междупланетното пространство, тъй като силата на земната гравитация ще бъде недостатъчна, за да я задържи.

Колкото по-малка е планетата, толкова по-малко масивна е тя, толкова по-ниска е тази ограничаваща или, както се казва, критична скорост. За Земята критичната скорост е 11 км/сек, за Меркурий е само 3,6 км/сек, за Марс 5 км/сек, за Юпитер, най-голямата и най-масивна от всички планети, 60 км/сек. От това следва, че Меркурий и още повече дори по-малки тела, като спътниците на планетите (включително нашата Луна) и всички малки планети (астероиди), не могат да задържат атмосферната обвивка на повърхността си със слабото си привличане. Марс е в състояние, макар и с трудности, да задържи атмосфера, много по-тънка от тази на Земята, докато Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, тяхната гравитация е достатъчно силна, за да задържи мощни атмосфери, съдържащи леки газове като амоняк и метан, а вероятно и свободен водород.

Липсата на атмосфера неизбежно води до липса на течна вода. В безвъздушното пространство изпарението на водата става много по-енергично, отколкото при атмосферно налягане; следователно водата бързо се превръща в пара, която е много лек басейн, подложен на същата съдба като другите атмосферни газове, тоест повече или по-малко бързо напуска повърхността на планетата.

Ясно е, че на планета, лишена от атмосфера и вода, условията за развитие на живот са напълно неблагоприятни и не можем да очакваме нито растителен, нито животински живот на такава планета. Всички малки планети, спътници на планети и на големите планети - Меркурий попадат в тази категория. Нека кажем малко повече за двете тела от тази категория, а именно Луната и Меркурий.

Луна и Меркурий

За тези тела липсата на атмосфера беше установена не само от горните съображения, но и от преки наблюдения. Докато Луната се движи по небето по пътя си около Земята, тя често покрива звездите. Изчезването на звезда зад диска на Луната вече може да се наблюдава през малък телескоп и винаги се случва доста моментално. Ако лунният рай беше заобиколен от поне рядка атмосфера, тогава, преди да изчезне напълно, звездата ще свети през тази атмосфера за известно време и видимата яркост на звездата постепенно ще намалява, освен това поради пречупването на светлината , звездата ще изглежда изместена от мястото си. Всички тези явления напълно липсват, когато звездите са покрити от Луната.

Лунните пейзажи, наблюдавани с телескопи, удивляват с остротата и контраста на тяхното осветление. На Луната няма полусянка. В близост до ярки, осветени от слънцето места има дълбоки черни сенки. Това се случва, защото поради липсата на атмосфера на Луната няма синьо дневно небе, което да омекоти сенките със своята светлина; там небето винаги е черно. На Луната няма здрач и след залез веднага настъпва тъмна нощ.

Меркурий е много по-далеч от нас, отколкото Луната. Следователно не можем да наблюдаваме такива детайли като на Луната. Не знаем външния вид на пейзажа му. Закриването на звезди от Меркурий, поради привидната му малка площ, е изключително рядко явление и няма индикации, че такива затъмнения някога са били наблюдавани. Но има пасажи на Меркурий пред диска на Слънцето, когато наблюдаваме, че тази планета под формата на малка черна точка бавно пълзи по ярката слънчева повърхност. В този случай ръбът на Меркурий е рязко очертан и явленията, които се наблюдават, когато Венера минава пред Слънцето, не се наблюдават на Меркурий. Но все пак е възможно да останат малки следи от атмосферата на Меркурий, но тази атмосфера има много незначителна плътност в сравнение със земната.

Температурните условия на Луната и Меркурий са напълно неблагоприятни за живот. Луната се върти около оста си изключително бавно, поради което денят и нощта продължават четиринадесет дни. Топлината на слънчевите лъчи не се ограничава от въздушната обвивка и в резултат на това през деня на повърхността на Луната температурата се повишава до 120°, т.е. над точката на кипене на водата. През дългата нощ температурата пада до 150° под нулата.

По време на лунното затъмнение се наблюдава как за малко повече от час температурата пада от 70° жега до 80° под нулата, а след края на затъмнението почти за същото кратко време се връща към първоначалната си стойност. Това наблюдение показва изключително ниската топлопроводимост на скалите, които образуват лунната повърхност. Слънчевата топлина не прониква в дълбочина, а остава в най-тънкия горен слой.

Човек трябва да мисли, че повърхността на Луната е покрита с леки и рохкави вулканични туфи, може би дори с пепел. Вече на дълбочина от един метър контрастите на топлина и студ се изглаждат „дотолкова, че там вероятно преобладава средна температура, която се различава малко от средната температура на земната повърхност, т.е. няколко градуса над нулата. Възможно е там да са се запазили зародиши на жива материя, но съдбата им, разбира се, е незавидна.

На Меркурий разликата в температурните условия е още по-рязка. Тази планета винаги е обърната към Слънцето с една страна. В дневното полукълбо на Меркурий температурата достига 400 °, тоест е над точката на топене на оловото. А на нощното полукълбо скрежът трябва да достигне температурата на течния въздух и ако на Меркурий имаше атмосфера, тогава от нощната страна тя трябваше да се превърне в течност и може би дори да замръзне. Само на границата между дневното и нощното полукълбо, в рамките на тясна зона, може да има температурни условия, които са поне донякъде благоприятни за живот. Не е нужно обаче да мислим за възможността за развит органичен живот там. Освен това, при наличието на следи от атмосферата, свободният кислород не може да се задържи в нея, тъй като при температурата на дневното полукълбо кислородът енергийно се свързва с повечето химични елементи.

Така че, по отношение на възможността за живот на Луната, перспективите са доста неблагоприятни.

Венера

За разлика от Меркурий, Венера показва определени признаци на плътна атмосфера. Когато Венера преминава между Слънцето и Земята, тя е заобиколена от светъл пръстен – това е нейната атмосфера, която се огрява от Слънцето. Такива преминавания на Венера пред слънчевия диск са много редки: последното преминаване се състоя през 18S2, следващото ще се случи през 2004 г. Въпреки това почти всяка година Венера преминава, макар и не през самия слънчев диск, но достатъчно близо до и тогава може да се види във формата на много тесен полумесец, като Луната непосредствено след новолунието. Според законите на перспективата полумесецът на Венера, осветен от Слънцето, трябва да образува дъга от точно 180°, но в действителност се наблюдава по-дълга ярка дъга, която се получава поради отразяването и огъването на слънчевите лъчи в атмосферата на Венера . С други думи, на Венера има здрач, който увеличава продължителността на деня и частично осветява нощното й полукълбо.

Съставът на атмосферата на Венера все още е слабо разбран. През 1932 г., използвайки спектрален анализ, в него е открито наличието на голямо количество въглероден диоксид, съответстващ на слой с дебелина 3 km при стандартни условия (т.е. при 0° и налягане 760 mm).

Повърхността на Венера винаги ни изглежда ослепително бяла и без забележими постоянни петна или очертания. Смята се, че в атмосферата на Венера винаги има дебел слой бели облаци, напълно покриващи твърдата повърхност на планетата.

Съставът на тези облаци е неизвестен, но най-вероятно са водни пари. Не виждаме какво има под тях, но е ясно, че облаците трябва да смекчат топлината на слънчевите лъчи, които на Венера, която е по-близо до Слънцето от Земята, иначе биха били прекалено силни.

Температурните измервания дават около 50-60° топлина за дневното полукълбо и 20° слана за нощното полукълбо. Такива контрасти се обясняват с бавното въртене на Венера около оста си. Въпреки че точният период на нейното въртене е неизвестен поради липсата на забележими петна по повърхността на планетата, очевидно един ден на Венера продължава не по-малко от нашите 15 дни.

Какви са шансовете за съществуване на живот на Венера?

В това отношение учените имат различни мнения. Някои смятат, че целият кислород в неговата атмосфера е химически свързан и съществува само като част от въглеродния диоксид. Тъй като този газ има ниска топлопроводимост, в този случай температурата близо до повърхността на Венера трябва да бъде доста висока, може би дори близо до точката на кипене на водата. Това може да обясни наличието на голямо количество водна пара в горните слоеве на атмосферата.

Имайте предвид, че горните резултати от определяне на температурата на Венера се отнасят за външната повърхност на облачната покривка, т.е. на доста голяма височина над твърдата му повърхност. Във всеки случай трябва да се мисли, че условията на Венера приличат на оранжерия или парник, но вероятно с дори много по-висока температура.

Марс

Най-голям интерес от гледна точка на въпроса за съществуването на живот представлява планетата Марс. В много отношения тя е подобна на Земята. Въз основа на петната, които се виждат ясно на повърхността му, е установено, че Марс се върти около оста си, като прави един оборот на всеки 24 часа и 37 метра, следователно на него има смяна на деня и нощта с почти еднаква продължителност както на Земята.

Оста на въртене на Марс сключва ъгъл от 66° с равнината на неговата орбита, почти напълно същият като този на Земята. Благодарение на този наклон на оста сезоните на Земята се сменят. Очевидно същата промяна съществува и на Марс, но всеки сезон на него е почти два пъти по-дълъг от нашия. Причината за това е, че Марс, намирайки се средно един път и половина по-далеч от Слънцето, отколкото Земята, завършва обиколката си около Слънцето за почти две земни години, или по-точно за 689 дни.

Най-отчетливият детайл на повърхността на Марс, който се забелязва при гледане през телескоп, е бяло петно, чиято позиция съвпада с един от полюсите му. Най-добре се вижда петното на южния полюс на Марс, тъй като в периодите на най-голяма близост до Земята Марс е наклонен към Слънцето и Земята с южното си полукълбо. Забелязано е, че с настъпването на зимата в съответното полукълбо на Марс бялото петно ​​започва да се увеличава, а през лятото намалява. Имаше дори случаи (например през 1894 г.), когато полярното петно ​​почти напълно изчезна през есента. Човек може да си помисли, че това е сняг или лед, който се отлага през зимата като тънък слой близо до полюсите на планетата. Това, че това покритие е много тънко, следва от горното наблюдение на изчезването на бялото петно.

Поради разстоянието на Марс от Слънцето, температурата на него е относително ниска. Лятото там е много студено и все пак се случва полярните снегове да се стопят напълно. Дългата продължителност на лятото не компенсира достатъчно липсата на топлина. От това следва, че там пада малко сняг, може би само няколко сантиметра, и дори е възможно белите полярни петна да се състоят не от сняг, а от скреж.

Това обстоятелство е в пълно съответствие с факта, че според всички данни на Марс има малко влага и малко вода. На него не са открити морета или големи водни пространства. Много рядко се наблюдават облаци в атмосферата му. Самият оранжев цвят на повърхността на планетата, благодарение на който Марс изглежда с невъоръжено око като червена звезда (оттук и името му от древноримския бог на войната), се обяснява от повечето наблюдатели с факта, че повърхността на Марс е безводна пясъчна пустиня, оцветена от железни оксиди.

Марс се движи около Слънцето в забележимо удължена елипса. Поради това разстоянието му от Слънцето варира в доста широк диапазон - от 206 до 249 милиона км. Когато Земята е от същата страна на Слънцето като Марс, възникват така наречените противопоставяния на Марс (защото Марс е от противоположната страна на небето спрямо Слънцето по това време). По време на опозиции Марс се появява на нощното небе при благоприятни условия. Опозициите се редуват средно на всеки 780 дни или две години и два месеца.

Въпреки това, не при всяка опозиция Марс се доближава до Земята на най-късото разстояние. За целта е необходимо опозицията да съвпада с времето на най-близкото приближаване на Марс до Слънцето, което се случва само на всяка седма или осма опозиция, т.е. след около петнадесет години. Такива опозиции се наричат ​​големи опозиции; те се състояха през 1877, 1892, 1909 и 1924 г. Следващата голяма конфронтация ще бъде през 1939 г. Основните наблюдения на Марс и свързаните с тях открития са датирани точно на тези дати. Марс беше най-близо до Земята по време на конфронтацията през 1924 г., но дори тогава разстоянието му от нас беше 55 милиона км. Марс никога не се доближава до Земята.

"Канали" на Марс

През 1877 г. италианският астроном Скиапарели, извършвайки наблюдения със сравнително малък телескоп, но под прозрачното небе на Италия, открива на повърхността на Марс, освен тъмни петна, наречени, макар и неправилно, морета, цяла мрежа от тесни прави линии или ивици, които той нарича проливи (canale на италиански). Следователно думата "канал" започва да се използва в други езици за обозначаване на тези мистериозни образувания.

Скиапарели, в резултат на многогодишните си наблюдения, състави подробна карта на повърхността на Марс, на която са нанесени стотици канали, свързващи тъмни петна от „морета“ помежду си. По-късно американският астроном Лоуел, който дори построи специална обсерватория в Аризона за наблюдение на Марс, откри канали в тъмните пространства на „моретата“. Той установява, че както „моретата“, така и каналите променят видимостта си в зависимост от сезоните: през лятото стават по-тъмни, понякога придобиват сиво-зеленикав оттенък, през зимата бледнеят и стават кафеникави. Картите на Лоуел са дори по-подробни от картите на Скиапарели; те показват много канали, образуващи сложна, но доста правилна геометрична мрежа.

За да обясни явленията, наблюдавани на Марс, Лоуел разработи теория, която стана широко разпространена, главно сред любителите астрономи. Тази теория се свежда до следното.

Лоуел, както повечето други наблюдатели, бърка оранжевата повърхност на планетата с пясъчна пустош. Той смята, че тъмните петна на „моретата“ са области, покрити с растителност - полета и гори. Той смята каналите за напоителна мрежа, осъществявана от разумни същества, живеещи на повърхността на планетата. Самите канали обаче не са видими за нас от Земята, тъй като тяхната ширина далеч не е достатъчна за това. За да бъдат видими от Земята, каналите трябва да са широки поне десет километра. Следователно Лоуел смята, че виждаме само широка ивица растителност, която пуска зелените си листа, когато самият канал, протичащ в средата на тази ивица, се напълни през пролетта с вода, течаща от полюсите, където се образува от топенето на полярните снегове.

Въпреки това малко по малко започнаха да възникват съмнения относно реалността на такива ясни канали. Най-значимият беше фактът, че наблюдатели, въоръжени с най-мощните съвременни телескопи, не виждаха никакви канали, а наблюдаваха само необичайно богата картина от различни детайли и нюанси на повърхността на Марс, лишена обаче от правилни геометрични очертания. Само наблюдатели, използващи инструменти със средна мощност, видяха и скицираха каналите. Оттук възникна силно подозрение, че каналите представляват само оптична илюзия (оптична илюзия), която възниква при екстремно напрежение на очите. За изясняване на това обстоятелство са извършени много работа и различни експерименти.

Най-убедителни са резултатите, получени от немския физик и физиолог Кюл. Той създава специален модел, изобразяващ Марс. На тъмен фон Кюл залепи кръг, който беше изрязал от обикновен вестник, върху който имаше няколко сиви петна, напомнящи по очертанията си на „морето“ на Марс. Ако погледнете такъв модел отблизо, можете ясно да видите какво представлява - можете да прочетете вестникарски текст и не се създава илюзия. Но ако се отдалечите по-далеч, тогава с правилното осветление започват да се появяват прави тънки ивици, преминаващи от едно тъмно петно ​​към друго и освен това не съвпадат с редовете на отпечатания текст.

Кюл изучава този феномен в детайли.

Той показа, че има много малки детайли и нюанси, които постепенно преминават един в друг, когато окото не може да ги улови „във всички детайли има желание тези детайли да се комбинират с по-прости геометрични шарки, в резултат на което илюзията за прави ивици се появяват там, където няма правилни контури. Изтъкнатият модерен наблюдател Антониади, който същевременно е и добър художник, рисува Марс като петна, с много неправилни детайли, но без праволинейни канали.

Човек може да си помисли, че този въпрос ще бъде разрешен най-добре с помощта на три помощни средства на фотографията. Фотографската плоча не може да бъде измамена: тя трябва, изглежда, да показва какво всъщност има на Марс. За съжаление не е така. Фотографията, която приложена към звезди и мъглявини е дала толкова много, приложена към повърхността на планетите, дава по-малко от това, което окото на наблюдателя вижда със същия инструмент. Това се обяснява с факта, че изображението на Марс, получено дори с помощта на най-големите и дългофокусни инструменти, се оказва много малко по размер на плочата - с диаметър само до 2 мм , е невъзможно да се разберат големи детайли в такова изображение, като При снимките има дефект, от който страдат любителите на съвременната фотография, които снимат с камери тип Leica, а именно зърнистостта на изображението, която. прикрива всички малки детайли.

Живот на Марс

Въпреки това снимки на Марс, направени през различни филтри, ясно доказват съществуването на атмосфера на Марс, макар и много по-рядка от тази на Земята. Понякога вечер в тази атмосфера се забелязват ярки точки, които вероятно са купести облаци. Но като цяло облачността на Марс е незначителна, което е в съответствие с малкото количество вода на него.

В момента почти всички наблюдатели на Марс са съгласни, че тъмните петна на „моретата“ наистина представляват области, покрити с растения. В това отношение теорията на Лоуел се потвърждава. Но до сравнително скоро имаше една пречка. Въпросът се усложнява от температурните условия на повърхността на Марс.

Тъй като Марс е един път и половина по-далеч от Слънцето, отколкото Земята, той получава два и четвърт пъти по-малко топлина. Въпросът до каква температура такова малко количество топлина може да загрее повърхността му зависи от структурата на атмосферата на Марс, която е „козина“ с неизвестна за нас дебелина и състав.

Наскоро беше възможно да се определи температурата на повърхността на Марс чрез директни измервания. Оказа се, че в екваториалните райони по обяд температурата се повишава до 15-25°C, но вечерта има силно охлаждане, а нощта очевидно е придружена от постоянни силни студове.

Условията на Марс са подобни на тези, наблюдавани в нашите високи планини: разреден и прозрачен въздух, значително нагряване от пряка слънчева светлина, студ на сянка и силни нощни студове. Условията несъмнено са много сурови, но можем да предположим, че растенията са се аклиматизирали и адаптирали към тях, както и към липсата на влага.

Така че съществуването на растителен живот на Марс може да се счита за почти доказано, но по отношение на животните, и особено интелигентните, все още не можем да кажем нищо определено.

Що се отнася до другите планети от Слънчевата система - Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, е трудно да се предположи възможността за живот на тях поради следните причини: първо, ниска температура поради разстоянието от Слънцето и, второ, отровни газове, открити наскоро в техните атмосфери - амоняк и метан. Ако тези планети имат твърда повърхност, то тя е скрита някъде на голяма дълбочина, но ние виждаме само горните слоеве на техните изключително мощни атмосфери.

Още по-малко вероятно е животът на най-отдалечената от Слънцето планета - наскоро открития Плутон, за чиито физически условия все още не знаем нищо.

И така, от всички планети в нашата слънчева система (с изключение на Земята), човек може да подозира съществуването на живот на Венера и да счита съществуването на живот на Марс за почти доказано. Но, разбира се, всичко това се отнася за настоящето. С течение на времето, с еволюцията на планетите, условията могат да се променят значително. Няма да говорим за това поради липса на данни.

Статията говори за това коя планета няма атмосфера, защо е необходима атмосфера, как възниква, защо някои са лишени от нея и как може да бъде създадена изкуствено.

Започнете

Животът на нашата планета би бил невъзможен без атмосфера. И въпросът не е само в кислорода, който дишаме, между другото, той съдържа само малко повече от 20%, но и във факта, че създава необходимото налягане за живите същества и предпазва от слънчевата радиация.

Според научната дефиниция атмосферата е газовата обвивка на планетата, която се върти заедно с нея. Казано по-просто, огромно натрупване на газ постоянно виси над нас, но ние няма да забележим тежестта му, точно както земната гравитация, защото сме родени в такива условия и сме свикнали. Но не всички небесни тела имат късмета да го имат. Така че няма да вземем предвид коя планета, тъй като все пак е спътник.

живак

Атмосферата на планетите от този тип се състои предимно от водород и процесите в нея са много бурни. Помислете само за атмосферния вихър, който се наблюдава повече от триста години - същото червено петно ​​в долната част на планетата.

Сатурн

Както всички газови гиганти, Сатурн е съставен предимно от водород. Ветровете не стихват, наблюдават се светкавици и дори редки полярни сияния.

Уран и Нептун

И двете планети са скрити от дебел слой облаци от водород, метан и хелий. Между другото, Нептун държи рекорда за скоростта на ветровете на повърхността - цели 700 километра в час!

Плутон

Когато си припомняме такова явление като планета без атмосфера, е трудно да не споменем Плутон. Той, разбира се, е далеч от Меркурий: неговата газова обвивка е „само“ 7 хиляди пъти по-малко плътна от земната. Но все пак това е най-отдалечената и досега малко проучена планета. За него също се знае малко - само че съдържа метан.

Как да създадем атмосфера за живот

Мисълта за колонизиране на други планети преследва учените от самото начало, а още повече за тераформирането (създаване в условия без средства за защита). Всичко това все още е на ниво хипотези, но на Марс например е напълно възможно да се създаде атмосфера. Този процес е сложен и многоетапен, но основната му идея е следната: пръскане на бактерии върху повърхността, които ще произвеждат още повече въглероден диоксид, плътността на газовата обвивка ще се увеличи и температурата ще се повиши. След това полярните ледници ще започнат да се топят и поради повишеното налягане водата няма да се изпари без следа. И тогава ще дойдат дъждове и почвата ще стане подходяща за растенията.

Така че разбрахме коя планета е практически лишена от атмосфера.