قمر زحل وعطارد. الأقمار الصناعية الطبيعية لكواكب النظام الشمسي

>> أقمار عطارد

هل تملك أقمار عطارد: وصف أول كوكب من الشمس مع صورة ، وخصائص المدار ، وتاريخ تكوين الكوكب والأقمار في الفضاء ، وكرة هيل.

ربما لاحظت أن كل كوكب في المجموعة الشمسية تقريبًا به أقمار صناعية. ولدى المشتري 67 منهم! حتى أهان من قبل كل بلوتو لديه خمسة. ماذا عن أول كوكب من الشمس؟ كم عدد أقمار عطارد ، وهل هي موجودة؟

هل يمتلك عطارد أقمار

إذا كانت الأقمار الصناعية ظاهرة شائعة إلى حد ما ، فلماذا يخلو هذا الكوكب من هذه السعادة؟ لفهم السبب ، تحتاج إلى فهم مبادئ تكوين الأقمار ومعرفة مدى ارتباط ذلك بالوضع على عطارد.

خلق أقمار طبيعية

بادئ ذي بدء ، يمكن للقمر الصناعي استخدام مادة من القرص الكوكبي للتكوين. ثم يتم دمج جميع الأجزاء تدريجياً وإنشاء أجسام كبيرة قادرة على الحصول على شكل كروي. سيناريو مشابه أعقبه كوكب المشتري وأورانوس وزحل ونبتون.

الطريقة الثانية هي جذب. الأجسام الكبيرة قادرة على التأثير على الجاذبية وجذب الأشياء الأخرى إليها. يمكن أن يحدث هذا لأقمار المريخ فوبوس وديموس ، وكذلك الأقمار الصغيرة حول الغاز وعمالقة الجليد. حتى أن هناك فكرة مفادها أن قمر نبتون الضخم تريتون كان يُعتبر سابقًا كائنًا عابرًا لنبتون.

والأخير - تصادم قوي. في وقت تكوين النظام الشمسي ، حاولت الكواكب والأجسام الأخرى العثور على مكانها وغالبًا ما تصطدمت. هذا من شأنه أن يجعل الكواكب تقذف كميات هائلة من المواد في الفضاء. يعتقدون أن هذه هي الطريقة التي ظهر بها قمر الأرض منذ حوالي 4.5 مليار سنة.

هيل المجال

كرة هيل هي المنطقة المحيطة بالجسم السماوي التي تهيمن على الجذب الشمسي. لا توجد سرعة عند الحافة الخارجية. هذا الخط الكائن غير قادر على تخطي. للحصول على القمر ، يجب أن يكون لديك كائن داخل هذه المنطقة.

أي أن جميع الأجسام الموجودة في منطقة التلال تخضع لتأثير الكوكب. إذا كانوا خارج الخط ، فإنهم يطيعون نجمنا. وهذا ينطبق أيضًا على الأرض التي تحمل القمر. لكن عطارد ليس لديه أقمار صناعية. في الواقع ، إنه غير قادر على التقاط أو تكوين القمر الخاص به. وهناك عدة أسباب لذلك.

الحجم والمدار

عطارد هو أصغر كوكب في المجموعة الشمسية ، والذي لم يكن محظوظًا بما يكفي ليكون الأول ، لذا فإن جاذبيته ببساطة لا تكفي للحفاظ على قمره الصناعي. علاوة على ذلك ، إذا مر جسم كبير في كرة هيل ، فمن المرجح أن يقع تحت تأثير الشمس.

بالإضافة إلى ذلك ، ببساطة لا توجد مادة كافية في المسار المداري للكوكب لتكوين قمر. ربما يكون السبب هو الرياح النجمية وأنصاف أقطار التكثيف للمواد الخفيفة. في وقت تكوين النظام ، بقيت عناصر مثل الميثان والهيدروجين في شكل غاز بالقرب من النجم ، واندمجت العناصر الثقيلة في الكواكب الأرضية.

ومع ذلك ، في السبعينيات لا يزال يأمل أنه قد يكون هناك قمر صناعي. التقط مارينر 10 كمية هائلة من الأشعة فوق البنفسجية ، ملمحًا إلى جسم كبير. لكن الإشعاع اختفى في اليوم التالي. اتضح أن الجهاز التقط إشارات من نجم بعيد.

لسوء الحظ ، يتعين على كوكب الزهرة وميركوري قضاء قرن بمفردهما ، لأنهما الكواكب الوحيدة في النظام الشمسي التي لا تحتوي على أقمار صناعية. كنا محظوظين لأننا على مسافة مثالية ولدينا كرة تل كبيرة. ودعونا نشكر الجسم الغامض الذي اصطدم بنا في الماضي وولد القمر!

يُعد القمر الصناعي تيتان التابع لكوكب زحل أحد أكثر العوالم غموضًا وإثارة للاهتمام والتي تقع بجوارنا فعليًا. بشكل عام ، نظامنا الشمسي متنوع للغاية ويحتوي على عوالم خاصة به مختلفة تمامًا عن بعضها البعض بحيث يمكنك هنا العثور على أكثر الظروف والظواهر غرابة. بحيرات الحمم البركانية وبراكين المياه وبحار الميثان والأعاصير التي تفوق سرعة الصوت تقريبًا - كل هذا موجود حرفيًا في الجوار.

أقرب جيراننا هم أكثر إثارة للاهتمام مما يعتقده الناس. والآن ستتعرف على أحدهم - قمر صناعي اسمه تايتان. هذا مكان رائع لا مثيل له.

تيتان هو مكان فريد ليس له نظائر في النظام الشمسي.

• تيتان هو أكبر قمر زحل وثاني أكبر قمر في المجموعة الشمسية بعد جانيميد. إنه أكبر من القمر وحتى عطارد ، وهو كوكب مستقل.
• تيتان أثقل بنسبة 80٪ من القمر ، وكتلته بشكل عام 95٪ من كتلة جميع أقمار زحل.
• يتمتع تيتان بجو كثيف للغاية ، لا يمكن أن يتفاخر به أي قمر صناعي آخر ، ولا حتى كل كوكب. على سبيل المثال ، عطارد لا يمتلكها عمليًا ، بينما المريخ أكثر ندرة. حتى الغلاف الجوي للأرض أدنى بكثير من كثافته - الضغط بالقرب من السطح هناك أكبر بمقدار 1.5 مرة من الغلاف الجوي للأرض ، وسمك الغلاف الجوي أكبر بعشر مرات.
• يتكون الغلاف الجوي لتيتان من الميثان والنيتروجين وهو معتم تمامًا بسبب السحب في الطبقات العليا. لا يمكنك رؤية السطح من خلاله.
• تتدفق الأنهار على سطح تيتان وهناك بحيرات وحتى بحار. لكنها لا تتكون من الماء ، ولكن من الميثان السائل والإيثان. وهذا يعني أن هذا القمر الصناعي لكوكب زحل مغطى بالكامل بالهيدروكربونات.
• في عام 2005 ، هبط المسبار Huygens على Titan ، والذي تم تسليمه هناك بواسطة. لم يلتقط المسبار الصور الأولى للسطح أثناء هبوطه فحسب ، بل أرسل أيضًا تسجيلًا لضوضاء الرياح.
• لا يمتلك تيتان مجالًا مغناطيسيًا خاصًا به.
• سماء تيتان برتقالية صفراء.
• تهب الرياح باستمرار على تيتان وغالبًا ما تحدث الأعاصير ، خاصةً الحركة السريعة تحدث في الغلاف الجوي العلوي.
• المطر على تيتان من غاز الميثان.
• تبلغ درجة الحرارة على السطح حوالي -180 درجة مئوية.
• يوجد تحت سطح تيتان محيط من الماء به شوائب من الأمونيا. يتكون السطح في الغالب من جليد مائي.
• تيتان لديها براكين جليدية تنفجر بالماء والهيدروكربونات السائلة.
• تيتان مكان واعد للبحث عن حياة خارج كوكب الأرض ، على الأقل في شكل بكتيريا.
• تيتان نشط جيولوجيا.

هذا هو القمر الصناعي لكوكب زحل - فقاعات وغليان وثوران ، حيث توجد الهيدروكربونات في الغالب بدلاً من الماء ، على الرغم من أن الماء يكفي أيضًا. لذا فليس من قبيل المصادفة أن العلماء يقترحون أن نوعًا من الحياة البدائية قد ينشأ هناك أيضًا - كل مكونات هذا موجودة ، والظروف مريحة تمامًا ، وإن لم تكن على السطح نفسه.

تيتان ، رغم أنه ليس كوكبًا ، هو أكثر مكان شبيه بالأرض في النظام الشمسي. الغلاف الجوي والأنهار والبراكين والمياه - كل هذا موجود ، وإن كان بجودة مختلفة قليلاً.

اكتشاف تيتان

اكتشف قمر زحل تيتان في 25 مارس 1655 من قبل كريستيان هويجنز ، عالم الفلك والرياضيات والفيزيائي الهولندي. كان لديه تلسكوب محلي الصنع 57 ملم مع تكبير حوالي 50x. مسلحًا به ، لاحظ Huygens الكواكب ، ووجد جسمًا معينًا بالقرب من زحل ، مما أحدث ثورة كاملة حول الكوكب في 16 يومًا.

حتى يونيو ، لاحظ Huygens هذا الجسم الغريب ، حتى كانت حلقات زحل عند أصغر فتحة لها وبدأت تتداخل مع الملاحظات. ثم اقتنع العالم بأنه كان قمرًا صناعيًا لكوكب زحل ، وقام بحساب فترة ثورته - 16 يومًا و 4 ساعات. أطلق عليه ببساطة - ساتورني لونا ، أي "قمر زحل". بعد اكتشاف جاليليو لأقمار المشتري ، كان هذا هو الاكتشاف الثاني لقمر صناعي بالقرب من كوكب آخر باستخدام التلسكوب.

حصل القمر الصناعي على اسمه الحديث عندما اقترح جون هيرشل في عام 1847 أن يتم تسمية جميع أقمار زحل باسم واضعي وإخوة الإله زحل ، وبحلول ذلك الوقت كان هناك سبعة منهم.

في عام 1907 ، لاحظ عالم الفلك الإسباني Comas Sola ظاهرة يصبح فيها الجزء المركزي من قرصه أكثر إشراقًا من الحواف. كان هذا بمثابة دليل على وجود الغلاف الجوي على تيتان. في عام 1944 ، قرر جيرارد كويبر ، باستخدام مطياف ، أن غلافه الجوي يحتوي على غاز الميثان.

أبعاد ومدار تيتان

يبلغ قطر تيتان 5152 كم ، أي 0.4 الأرض. إنه ثاني أكبر قمر بعد جانيميد في النظام الشمسي بأكمله. قبل الرحلة ، كان قطرها يعتبر 5550 كم ، أي أكثر من جانيميد ، واعتبر تيتان صاحب الرقم القياسي. ومع ذلك ، اتضح أن الخطأ كان بسبب الغلاف الجوي السميك للغاية وغير الشفاف ، واتضح أن الحجم الفعلي للقمر الصناعي نفسه أصغر إلى حد ما.

التيتانيوم أكبر بنسبة 50٪ من القمر وأثقل بنسبة 80٪ من القمر. قوة الجاذبية عليه تساوي 1/7 من الأرض. يتكون تقريبًا من الجليد والصخور. تقريبا نفس الهيكل لها ، كاليستو ، جانيميد.

تيتان هو كائن كبير إلى حد ما ، لذلك فهو يحتوي على نواة ساخنة ويعرض نشاطًا جيولوجيًا. ومع ذلك ، لا يزال أصل هذا القمر الصناعي غير واضح. يبقى السؤال مفتوحًا ما إذا كان زحل قد التقطه من الخارج أو تشكل على الفور في مدار من سحابة غاز وغبار. نظرًا لأنه يختلف تمامًا عن الأقمار الصناعية الأخرى لكوكب زحل ، مما يترك 5 ٪ فقط من الكتلة ، فقد تكون نظرية الالتقاط صحيحة.

يبلغ نصف القطر المداري لتيتان 1،221،870 كيلومترًا. إنها تقع خارج الحلقة الخارجية. نظرًا لهذه المسافة من الكوكب ، فإن هذا القمر الصناعي مرئي تمامًا حتى في تلسكوب صغير. إنه يكمل ثورة كاملة في 15 يومًا و 22 ساعة و 41 دقيقة - كان Huygens مخطئًا بعض الشيء في حساباته ، على الرغم من أنه قام بحساب دقيق تمامًا باستخدام أبسط وسائل الملاحظة لديه.

جو تيتان

ما يميز تيتان هو غلافه الجوي الأنيق ، والذي يحسد عليه العديد من الكواكب الأرضية ، ربما باستثناء كوكب الزهرة. يبلغ سُمكه 400 كم ، وهو أكبر بعشر مرات من سمك الأرض ، والضغط على سطحه يبلغ 1.5 من الغلاف الجوي للأرض. سيكون المريخ غيورًا!

هكذا رأى تيتان فوييجر

تهب رياح قوية في الطبقات العليا ، تحدث أعاصير قوية ، لكن نسيم ضعيف فقط يشعر بالقرب من السطح نفسه. وكلما ارتفعت قوة الرياح تتزامن مع اتجاه دوران القمر الصناعي. فوق 120 كيلومترا ، اضطراب قوي جدا. ولكن على ارتفاع 80 كم ، يسود الهدوء التام - هناك منطقة هادئة معينة حيث لا تخترق الرياح القادمة من المناطق السفلية والعواصف الموجودة فوقها. من الممكن أن تقوم التيارات الهوائية متعددة الاتجاهات في هذا الارتفاع بتعويض وإطفاء بعضها البعض ، على الرغم من أن الطبيعة الدقيقة لهذه الظاهرة لم يتم توضيحها بعد.

على تيتان ، تمطر أو تتساقط الثلوج من غاز الميثان أو الإيثان من سحب الميثان والإيثان.

ومع ذلك ، فإن تركيبة الهواء هناك ليست مشجعة على الإطلاق - 95٪ نيتروجين ، والباقي هو الميثان في الغالب. بالمناسبة ، فقط على الأرض وفي تيتان يتكون الغلاف الجوي بشكل أساسي من النيتروجين! في الطبقات العليا من الميثان ، وتحت تأثير الشمس ، تحدث عملية التحلل الضوئي ويتكون الضباب الدخاني من الهيدروكربونات ، والتي نراها على أنها ستارة غائمة كثيفة. هذا يمنع سطح تيتان من الرؤية.

لا يزال أصل مثل هذا الغلاف الجوي الواسع غير واضح ، لكن النسخة الأكثر منطقية هي القصف النشط لتيتان بواسطة المذنبات في فجر التكوين ، قبل 4 مليارات سنة. عندما يصطدم مذنب بسطح غني بالأمونيا ، يتم إطلاق كمية كبيرة من النيتروجين تحت تأثير الضغط الهائل ودرجة الحرارة. قام العلماء بحساب التسرب في الغلاف الجوي وخلصوا إلى أن الغلاف الجوي الأصلي كان أثقل بثلاثين مرة من الغلاف الجوي الحالي! وحتى الآن هي ليست ضعيفة حتى.

سماء تيتان تقريبا نفس اللون كما في الصورة.

تتعرض الطبقات العليا من الغلاف الجوي لأشعة الشمس والأشعة فوق البنفسجية والإشعاع. لذلك ، تجري باستمرار هناك عمليات تقسيم جزيئات الميثان إلى جذور هيدروكربونية مختلفة وأيونات. يحدث تأين النيتروجين أيضًا. نتيجة لذلك ، تشكل هذه العناصر النشطة كيميائيًا باستمرار مركبات عضوية جديدة من النيتروجين والكربون ، بما في ذلك المركبات المعقدة للغاية. مجرد نوع من المصنع الحيوي! هذه المركبات العضوية هي التي تجعل الغلاف الجوي لتيتان يبدو أصفر.

وفقًا للحسابات ، سيتم استخدام كل غاز الميثان الموجود في الغلاف الجوي نظريًا خلال 50 مليون سنة بهذه الطريقة. ومع ذلك ، فإن القمر الصناعي موجود منذ مليارات السنين ولا ينخفض ​​غاز الميثان في غلافه الجوي. هذا يعني أن احتياطياتها تتجدد طوال الوقت ، ربما بسبب النشاط البركاني. هناك أيضًا نظريات تقول إن بكتيريا خاصة يمكن أن تنتج غاز الميثان.

سطح تيتان

لا يمكن رؤية سطح تيتان ، حتى لو كان قريبًا من القمر الصناعي ، ناهيك عن التلسكوبات الأرضية. الغيوم الكثيفة في الغلاف الجوي العلوي هي المسؤولة عن كل شيء. ومع ذلك ، فقد أجرت المركبات الفضائية بعض الأبحاث على أطوال موجية مختلفة وكشفت الكثير عن ما يكمن تحت الغيوم.

علاوة على ذلك ، في عام 2005 ، انفصل مسبار Huygens عن محطة Cassini وهبط مباشرة على سطح Titan ، ونقل أول صور بانورامية حقيقية. استغرق النزول عبر الغلاف الجوي السميك أكثر من ساعتين. نعم ، وكاسيني نفسها ، على مدار السنوات التي قضاها في مدار زحل ، التقطت العديد من الصور لكل من الغطاء السحابي لتيتان وسطحه في نطاقات مختلفة.

جبال تيتان التي أخذها مسبار هيغنز من ارتفاع 10 كم.

سطح تيتان مسطح في الغالب ، بدون قطرات قوية. ومع ذلك ، توجد في بعض الأماكن سلاسل جبلية حقيقية يصل ارتفاعها إلى كيلومتر واحد. كما تم اكتشاف جبل ارتفاعه 3337 مترا. يوجد أيضًا على سطح تيتان العديد من بحيرات الإيثان ، وحتى بحار كاملة - على سبيل المثال ، بحر كراكن يمكن مقارنته في المنطقة ببحر قزوين. هناك العديد من أنهار الإيثان أو قنواتها. في موقع هبوط مسبار Huygens ، تظهر العديد من الأحجار المستديرة - وهذا نتيجة للتعرض للسائل ، وفي الأنهار الأرضية يتم أيضًا قلب الأحجار تدريجياً.

كان للحجارة في موقع هبوط مسبار Huygens شكل دائري.

تم العثور على القليل من الحفر على سطح تيتان ، فقط 7. الحقيقة هي أن هذا القمر الصناعي يتمتع بجو قوي ينقذ من النيازك الصغيرة. وإذا سقطت الكواكب الكبيرة ، فإن الحفرة سرعان ما تنام مع تساقط الأمطار المختلفة ، والانهيار ، والتآكل ... بشكل عام ، يؤدي الطقس وظيفته ، وسرعان ما يتبقى فقط انخفاض بسيط من فوهة البركان الضخمة. نعم ، ويبدو أن معظم سطح تاتان حتى الآن عبارة عن بقعة بيضاء ، ولم تتم دراسة سوى جزء صغير منها.

أحد بحار تيتان هو بحر ليجي بمساحة 100000 متر مربع. كم.

على طول خط الاستواء ، يحيط تيتان بتكوين غريب ، اعتقد العلماء في البداية أنه بحر الميثان. ومع ذلك ، اتضح أن هذه كثبان من الغبار الهيدروكربوني ، والتي سقطت على شكل هطول أو جلبتها الرياح من خطوط العرض الأخرى. تقع هذه الكثبان على التوازي وتمتد لمئات الكيلومترات.

هيكل تيتان

تستند جميع المعلومات حول الهيكل الداخلي لـ Titan على حسابات وملاحظات العمليات المختلفة عليه. يوجد بداخله نواة صلبة من السيليكات يبلغ قطرها 3400 كم - وهي تتكون من صخور عادية. وفوقها طبقة من جليد الماء الكثيف للغاية. ثم تأتي طبقة من الماء السائل مع خليط من الأمونيا وطبقة جليدية أخرى - السطح الفعلي للقمر الصناعي. تحتوي الطبقة العليا ، بالإضافة إلى الجليد ، على صخور وكل ما يتساقط على شكل ترسيب.

هيكل تيتان.

زحل ، بجاذبيته القوية ، له تأثير قوي على تيتان. تقوم قوى المد والجزر "بتشويهها" وتتسبب في تسخين اللب وتحرك الطبقات المختلفة. لذلك ، لوحظ نشاط بركاني أيضًا على تيتان - تم العثور على البراكين البركانية هناك ، والتي لا تندلع مع الحمم البركانية ، ولكن بالماء والهيدروكربونات السائلة.

المحيطات الجوفية

الشيء الأكثر إثارة للفضول على تيتان هو احتمال وجود محيط تحت السطح - نفس طبقة المياه التي تقع بين السطح واللب. إذا كان موجودًا بالفعل ، فإنه يغطي القمر الصناعي بالكامل. وبحسب الحسابات فإن الماء الموجود فيه يحتوي على حوالي 10٪ من الأمونيا والتي تعمل كمضاد للتجمد وتخفض درجة تجمد الماء ، لذلك يجب أن تكون في صورة سائلة هناك. أيضًا ، قد تحتوي المياه على كمية معينة من الأملاح المختلفة ، كما هو الحال في مياه البحر على الأرض.

وفقًا للبيانات التي جمعتها كاسيني ، يجب أن يكون مثل هذا المحيط تحت السطحي موجودًا بالفعل ، لكنه يقع على عمق حوالي 100 كيلومتر من السطح. كما أن هناك أدلة على أن الماء يحتوي على كميات كبيرة من أملاح الصوديوم والبوتاسيوم والكبريت ، وهذه المياه شديدة الملوحة. لذلك ، من غير المحتمل أن تكون الحياة ممكنة فيه. ومع ذلك ، لا تزال هذه القضية تثير اهتمام العلماء وتحظى باهتمام كبير. جعل هذا تيتان أولوية قصوى للاستكشاف في المستقبل ، كما فعل قمر كوكب المشتري يوروبا ، الذي يحتوي أيضًا على محيط تحت السطح. يريد العلماء حقًا التعمق في رؤية ما يوجد في هذه المحيطات ، خاصة للبحث عن أي شكل من أشكال الحياة.

الحياة على تيتان

على الرغم من أن المحيط تحت السطحي ، على الأرجح ، هو مكان مالح وقاسي للغاية بالنسبة لأصل الحياة ، إلا أن العلماء لا يستبعدون أنه لا يزال من الممكن أن يكون على هذا القمر الصناعي. التيتانيوم غني للغاية بالهيدروكربونات ، وهناك العديد من العمليات الكيميائية بمشاركتها تحدث باستمرار ، حيث يتم تشكيل جزيئات جديدة من المواد العضوية المعقدة إلى حد ما. لذلك ، لا يمكن استبعاد أصل أبسط حياة.

على الرغم من الظروف القاسية إلى حد ما ، فقد يحدث هذا في بحيرات الميثان والإيثان. قد تحل هذه السوائل محل الماء ، كما أن قوتها الكيميائية أقل من تلك الموجودة في الماء ، ويمكن أن تكون البروتينات والأحماض النووية أكثر استقرارًا من تلك الموجودة في الأرض.

بشكل عام ، تشبه الظروف على تيتان الظروف التي كانت على الأرض في مرحلة نشأتها ، باستثناء درجات الحرارة المنخفضة للغاية. لذلك ، ما حدث مرة واحدة على الأرض قد يحدث هناك.

وقد لوحظت إحدى الظواهر الغريبة. كانت هناك فرضية مفادها أن أبسط أشكال الحياة على تيتان يمكن أن تتغذى جيدًا على جزيئات الأسيتيلين ، وتتنفس الهيدروجين ، وتطلق غاز الميثان. لذلك - وفقًا لبحث كاسيني ، لا يوجد عمليًا أسيتيلين بالقرب من سطح تيتان ، ويختفي الهيدروجين أيضًا في مكان ما. هذه حقيقة ، لكن لا يوجد تفسير لها حتى الآن ، وقد يكون هذا نتيجة لوجود بعض الكائنات الحية الدقيقة. ومن الحقائق أيضًا أن الغلاف الجوي لتيتان يتغذى باستمرار بالميثان ، على الرغم من أن الرياح الشمسية تهب الكثير منه في الفضاء. البراكين المتجمدة هي أحد مصادرها ، والبحيرات والبحار هي مصدر آخر ، أو ربما الكائنات الحية الدقيقة أيضا تشارك في هذا؟ على الأرض ، هم الذين غيروا الغلاف الجوي وشبعوه بالأكسجين. لذلك كل هذا ممتع للغاية وينتظر المزيد من البحث.

ومع ذلك - عندما تصبح الشمس عملاقًا أحمر ، وسيحدث هذا في غضون 6 مليارات سنة ، فإن الأرض ستموت. لكن على تيتان ، سيصبح أكثر دفئًا ، وبعد ذلك سيتولى هذا القمر الصناعي مهمة كوكب الأرض. ستمر ملايين السنين ، ولن تكون أبسط أشكال الحياة فحسب ، بل أيضًا معقدة ، قادرة على التطور هناك.

مراقبة قمر زحل تايتان

مراقبة تيتان لا تسبب صعوبات. إنه ألمع أقمار زحل ، لكن لا يمكن رؤيته بالعين المجردة. لكن من الممكن تمامًا رؤيته باستخدام مناظير 7x50 ، على الرغم من أنه ليس بهذه السهولة - يبلغ سطوعه حوالي 9 أمتار.

باستخدام تلسكوب ، حتى 60 مم ، من السهل جدًا اكتشاف Titan. في الأدوات الأكثر قوة ، يمكن رؤيتها بوضوح على مسافة كبيرة من زحل. على سبيل المثال ، ليس تيتان فقط مرئيًا بوضوح من خلال المنكسر ، ولكن بعض الأقمار الصناعية الأخرى الأصغر من زحل ، تحيط به مثل سرب. بالطبع ، لن تتمكن من رؤيته في أداة صغيرة. هذا يتطلب فتحات أكبر من 200 مم. إذا كان هناك تلسكوب بفتحة 250-300 مم ، فمن الممكن مراقبة مرور ظل تيتان عبر قرص الكوكب.

تشكل النظام الشمسي منذ حوالي 4.6 مليار سنة. مجموعة من الكواكب ، عطارد ، الزهرة ، الأرض ، المريخ ، المشتري ، زحل ، أورانوس ، نبتون ، بلوتو ، مع الشمس تشكل النظام الشمسي.

الشمس

الشمس - الجسم المركزي للنظام الشمسي - هي نجم ، كرة ضخمة من الغاز ، في وسطها تحدث التفاعلات النووية. يتركز الجزء الأكبر من كتلة النظام الشمسي في الشمس - 99.8٪. لهذا السبب تحتفظ الشمس عن طريق الجاذبية بجميع كائنات النظام الشمسي ، التي لا يقل حجمها عن ستين مليار كيلومتر. Samygin S.I. مفاهيم العلوم الطبيعية الحديثة - روستوف أون دون ، فينيكس ، 2008.

تدور أربعة كواكب صغيرة بالقرب من الشمس ، تتكون أساسًا من الصخور والمعادن - عطارد والزهرة والأرض والمريخ. تسمى هذه الكواكب الكواكب الأرضية.

بين الكواكب الأرضية والكواكب العملاقة يوجد حزام الكويكبات Sagan K.E. الفضاء - M. ، 2000 .. أبعد قليلاً هناك أربعة كواكب كبيرة ، تتكون أساسًا من الهيدروجين والهيليوم. لا تمتلك الكواكب العملاقة سطحًا صلبًا ، لكن لها جوًا قويًا بشكل استثنائي. كوكب المشتري هو أكبرهم. يليه زحل وأورانوس ونبتون. تحتوي جميع الكواكب العملاقة على عدد كبير من الأقمار الصناعية وكذلك الحلقات.

أحدث كوكب في النظام الشمسي هو بلوتو ، وهو أقرب في خصائصه الفيزيائية إلى أقمار الكواكب العملاقة. خارج مدار بلوتو ، تم اكتشاف ما يسمى بحزام كويبر ، وهو حزام الكويكبات الثاني.

كان عطارد ، أقرب كوكب إلى الشمس في النظام الشمسي ، لغزًا كاملًا لعلماء الفلك لفترة طويلة. لم يتم قياس فترة دورانه حول المحور بدقة. بسبب نقص الأقمار الصناعية ، لم تكن الكتلة معروفة بالضبط. حال القرب من الشمس دون مراقبة السطح.

الزئبق

عطارد هو أحد ألمع الأجسام في السماء. في السطوع ، يأتي في المرتبة الثانية بعد الشمس والقمر والزهرة والمريخ والمشتري ونجم الشعرى اليمانية. وفقًا لقانون كبلر الثالث ، فإن لها أقصر فترة للثورة حول الشمس (88 يومًا أرضيًا). وأعلى متوسط ​​سرعة مدارية (48 كم / ثانية) هوفمان ف.ر. مفاهيم العلوم الطبيعية الحديثة - م ، 2003.

كتلة عطارد تساوي كتلة الأرض. الكوكب الوحيد ذو الكتلة الأقل هو بلوتو. من حيث القطر (4880 كم ، أي أقل من نصف الأرض) ، يقف عطارد أيضًا في المرتبة قبل الأخيرة. لكن كثافته (5.5 جم / سم 3) تساوي تقريبًا كثافة الأرض. ومع ذلك ، نظرًا لكونه أصغر بكثير من الأرض ، فقد تعرض عطارد لضغط طفيف تحت تأثير القوى الداخلية. وبالتالي ، وفقًا للحسابات ، تبلغ كثافة الكوكب قبل الضغط 5.3 جم / سم 3 (بالنسبة للأرض ، تبلغ هذه القيمة 4.5 جم / سم 3). تشير هذه الكثافة الكبيرة غير المضغوطة ، التي تتجاوز كثافة أي كوكب أو قمر صناعي آخر ، إلى أن الهيكل الداخلي للكوكب يختلف عن بنية الأرض أو القمر إسحاق أ. الأرض والفضاء. من الواقع إلى الفرضية - م ، 1999.

يجب أن تكون القيمة الكبيرة للكثافة غير المضغوطة للزئبق ناتجة عن وجود كمية كبيرة من المعادن. وفقًا للنظرية الأكثر منطقية ، في أحشاء الكوكب يجب أن يكون هناك قلب يتكون من الحديد والنيكل ، يجب أن تكون كتلته حوالي 60 ٪ من الكتلة الإجمالية. ويجب أن يتكون باقي الكوكب بشكل أساسي من السيليكات. قطر النواة 3500 كم. وبالتالي ، فهي تقع على مسافة حوالي 700 كيلومتر من السطح. ببساطة ، يمكنك تخيل عطارد ككرة معدنية بحجم القمر ، مغطاة بقشرة صخرية طولها 700 كيلومتر.

من الاكتشافات غير المتوقعة التي قامت بها مهمة الفضاء الأمريكية "مارينر 10" اكتشاف مجال مغناطيسي. على الرغم من أنها تمثل حوالي 1 ٪ من الأرض ، إلا أنها مهمة بالنسبة للكوكب. كان هذا الاكتشاف غير متوقع بسبب حقيقة أنه كان يعتقد سابقًا أن الجزء الداخلي من الكوكب له حالة صلبة ، وبالتالي لا يمكن تشكيل مجال مغناطيسي. من الصعب فهم كيف يمكن لمثل هذا الكوكب الصغير تخزين حرارة كافية لإبقاء القلب في حالة سائلة. الافتراض الأكثر ترجيحًا هو أن لب الكوكب يحتوي على جزء كبير من مركبات الحديد والكبريت ، مما يؤدي إلى إبطاء تبريد الكوكب ، ونتيجة لذلك ، يكون الجزء الرمادي الحديدي على الأقل في حالة سائلة. ساجان ك. الفضاء - M. ، 2000 ..

تم الحصول على البيانات الأولى التي تميز الكوكب من مسافة قريبة في مارس 1974 بفضل مركبة فضائية أطلقت كجزء من مهمة الفضاء الأمريكية مارينر 10 ، والتي اقتربت من مسافة 9500 كيلومتر وصورت السطح بدقة 150 مترًا.

على الرغم من أن درجة حرارة سطح عطارد قد تم تحديدها بالفعل على الأرض ، فقد تم الحصول على بيانات أكثر دقة من القياسات القريبة. تصل درجة الحرارة على جانب النهار من السطح إلى 700 كلفن ، وهي نقطة انصهار الرصاص تقريبًا. ومع ذلك ، بعد غروب الشمس ، تنخفض درجة الحرارة بسرعة إلى حوالي 150 كلفن ، وبعد ذلك تبرد بشكل أبطأ إلى 100 كلفن ، وبالتالي ، فإن فرق درجة الحرارة على عطارد يبلغ حوالي 600 كلفن ، وهو أكبر من أي كوكب آخر. مفاهيم العلوم الطبيعية الحديثة - M.، Unity، 2006 ..

يشبه عطارد القمر بشدة في المظهر. وهي مغطاة بآلاف الفوهات التي يصل قطر أكبرها إلى 1300 كم. يوجد على السطح أيضًا منحدرات شديدة الانحدار يمكن أن يتجاوز ارتفاعها كيلومترًا واحدًا ومئات الكيلومترات في الطول والتلال والوديان. تحتوي بعض أكبر الفوهات على أشعة مثل الفوهات Tycho و Copernicus على القمر ، والعديد منها بها قمم مركزية Gorkov VL و Avdeev Yu.F. الأبجدية الفضائية. كتاب عن الفضاء - M.، 1984 ..

تمت تسمية معظم كائنات الإغاثة على سطح الكوكب على اسم مشاهير الفنانين والملحنين وممثلي المهن الأخرى الذين ساهموا في تطوير الثقافة. أكبر الفوهات هي باخ ، شكسبير ، تولستوي ، موتسارت ، جوته.

في عام 1992 ، اكتشف علماء الفلك مناطق ذات مستويات عالية من انعكاس الموجات الراديوية ، مماثلة في خصائص الانعكاس بالقرب من القطبين على الأرض والمريخ. واتضح أن هذه المناطق تحتوي على جليد في حفر مغطاة بالظل. وعلى الرغم من أن وجود مثل هذه درجات الحرارة المنخفضة لم يكن غير متوقع ، فقد تبين أن اللغز هو أصل هذا الجليد على كوكب ، وما تبقى منه معرض لدرجات حرارة عالية وجاف تمامًا.

السمات المميزة لعطارد - الجروف الطويلة ، التي تعبر الحفر أحيانًا ، دليل على الانضغاط. من الواضح أن الكوكب كان يتقلص ، وكانت الشقوق تحدث على طول السطح. وحدثت هذه العملية بعد تشكل معظم الحفر. إذا كان التسلسل الزمني القياسي للحفرة مناسبًا لعطارد ، فيجب أن يكون هذا الانكماش قد حدث خلال أول 500 مليون سنة من تاريخ عطارد.

تقريبا كل كوكب في نظامنا الشمسي لديه قمر صناعي. بعضها لديه العشرات منها على سبيل المثال كوكب المشتري لديه 67 منها فهل يمتلك عطارد أقماراً صناعية؟ قد يبدو الأمر غريبًا ، إلا أنه لا يمتلكها.

الأقمار في النظام الشمسي ليست نادرة. حتى أصغر كوكب بلوتو له مرافق ، لكن لماذا إذن لا يمتلك عطارد أي أقمار صناعية؟

الأقمار الصناعية

يرافق قمرنا الأرض منذ أكثر من مليون سنة. وفقًا للعلماء ، ظهر بعد اصطدام جسم كوني ، بحجم المريخ ، بالكوكب. أبقت جاذبية الأرض شظاياها في مدارها. بالتدريج ، شكلت كل الشظايا شيئًا واحدًا نلاحظه كل ليلة. وهكذا ظهر القمر على الأرض ورافقه لسنوات عديدة.

وفقًا لافتراضات علماء الفلك ، كان لدى عطارد أقمار صناعية ، ولكن مرة واحدة منذ وقت طويل جدًا. لكنها إما وقعت تحت تأثير جاذبية الشمس ، أو سقطت على سطح الكوكب.

للمريخ قمرين صناعيين: فوبوس وديموس. هذه كويكبات عادية غير قادرة على التغلب على جاذبية الكوكب. يرجع وجود قمرين من الكوكب الأحمر إلى الموقع القريب لحزام الكويكبات. لكن لا يوجد مثل هذا التراكم من النيازك بالقرب من عطارد ، وقليل جدًا منها يطير بالقرب منه.

يحتوي بلوتو أيضًا على أقمار صناعية - هذه ، على وجه الخصوص ، Nikta و Hydra ، كتل جليدية كبيرة كانت قريبة من هذا الكوكب ولا يمكنها التعامل مع الجاذبية. إذا كانت هذه الأجسام فجأة بجوار الشمس ، فإنها ستتحول إلى مذنبات وتختفي من الوجود.

عطارد ليس لديه أقمار صناعية ، ولا يتوقع ظهورها في المستقبل القريب.

مرجع التاريخ

في السبعينيات ، اقترح العلماء أن عطارد كان لديه قمر صناعي ، لم يكن لديهم وقت للتوصل إلى اسمه ، لأن هذا الرأي كان خاطئًا. تم التوصل إلى هذا الاستنتاج بعد تسجيل الأشعة فوق البنفسجية الخارجة بفضل معدات Mariner-10. اقترح بعض العلماء أن مثل هذه الجرعات الكبيرة من الإشعاع لا يمكن أن تأتي إلا من قمر عطارد. في وقت لاحق اتضح أن السبب في ذلك هو تأثير نجم بعيد ، واتضح أن جميع الافتراضات حول وجود الأجسام المصاحبة خاطئة.

أول كوكب

عطارد هو أول كوكب في المجموعة الشمسية. إنه عالم جوي به العديد من الحفر. حتى اللحظة التي طار فيها جهاز Messenger إلى الكوكب ، لم يُعرف الكثير عنه. الآن يعرف علماء الفلك الكثير عنها. لسنوات عديدة ، رافق عطارد قمر صناعي واحد فقط ، وحتى قمر أرضي.

يوجد الجليد على أول جرم سماوي في النظام الشمسي. تم العثور عليه في الحفر حيث لا تسقط أشعة الشمس. تم اكتشاف المادة العضوية أيضًا ، وهو أمر ضروري لبناء جميع الكائنات الحية. تشير هذه الاكتشافات إلى وجود حياة هنا. تم العثور على الكبريت والعديد من العناصر الأخرى الموجودة على الأرض على سطح الكوكب. لا يزال العلماء في حيرة من أمر اكتشاف احتياطيات كبيرة من الكبريت ، لأنه لا يوجد كوكب آخر به مثل هذه الكميات.

قمر اصطناعي

في عام 2011 ، دخلت مركبة فضائية في المدار ، وبدأت ترافق الكوكب. الآن يمكنك الإجابة بأمان على سؤال حول عدد الأقمار الصناعية التي يمتلكها عطارد - واحد.

بفضل المرافقة الجديدة ، تمكن علماء الفلك من جمع الكثير من المعلومات حول الكوكب. يعرفون ما هي زاوية ميل المحاور ، فترة الدوران ، حجم الكوكب. أرسل الجهاز صورًا لسطح الكوكب مأخوذة من الفضاء. تمكن القمر الصناعي من التقاط صور للمنطقة القطبية الشمالية ، بما في ذلك منخفض عملاق ، المنطقة الجنوبية ، وبالتالي سد جميع الفجوات في المعلومات حول الكوكب.

لأول مرة ، تمكن العلماء من رؤية هيكل الكوكب ، لفحصه بالتفصيل من مسافة قريبة جدًا.

رحلة حول الكوكب

يتعرض القمر الصناعي عطارد Messenger باستمرار للجاذبية من الشمس. كما هو الحال مع المركبات التي تطير حول الأرض ، يتغير مسار طيران الآلة تدريجيًا. على وجه الخصوص ، يحاول الحد الأدنى لارتفاع الرحلة الارتفاع ، بينما يتناقص الحد الأقصى. بسبب هذه القفزات ، تتدهور ظروف تشغيل الجهاز. من أجل تصحيح عمليات البحث بطريقة أو بأخرى ، يتم إجراء تحليل منهجي للرحلة بشكل دوري ، ويتم حساب المسار. وفقًا للخطة ، سيتم تنفيذ إعادة هيكلة الجهاز مرة كل عام عطارد أو مرة كل 88 يومًا أرضيًا. سوف يرتفع الأبوسنتر ثلاثمائة كيلومتر مع المدار الأول ، وفي المدار الثاني سينخفض ​​إلى مائتي كيلومتر.

تتمثل المهمة الرئيسية لبرنامج Messenger في التقاط أكبر عدد ممكن من صور الكوكب من مناطق مختلفة. وتلقى علماء الفلك عددًا هائلاً من الصور ، كل واحدة منها فريدة من نوعها.

الأقمار الصناعية الطبيعية

كما ذكرنا مرارًا وتكرارًا أعلاه ، لا يوجد لدى عطارد أقمار صناعية طبيعية. لكي تنشأ ، من الضروري إما أن تسقط على الكوكب عدد كبير من الكويكبات التي سترتد عنه وتبدأ في الطيران في المدار ، أو تجذب المذنبات إلى نفسها ، ممسكة بها عن طريق الجاذبية. من المفترض ، وفقًا للسيناريو الثاني ، ظهور مرافقة بالقرب من المريخ وبعض الكواكب الغازية.

وفقًا للعديد من العلماء ، لا يمكن أن يصاحب عطارد بسبب قوته الجاذبية المنخفضة: فهو غير قادر على إبقاء الأجسام الكونية في المدار. بالإضافة إلى ذلك ، إذا دخل كويكب كبير إلى المنطقة التي يمكن أن يبقى فيها الجسم ، فسيقع بالتأكيد تحت تأثير الشمس ويذوب ببساطة.

في محاولة للعثور على صور وأسماء أقمار عطارد الصناعية ، يمكن للمرء فقط العثور على معلومات حول التتبع الاصطناعي للكوكب ، والذي تم تطويره على الأرض. هذه هي الطريقة التي يقضي بها عطارد والزهرة حياتهما في عزلة رائعة ، ويطيران حول الشمس بدون مرافقة.

كوكب عطارد هو أصغر كوكب في المجموعة الأرضية ، أول كوكب من الشمس ، وأعمق وأصغر كوكب في النظام الشمسي ، يدور حول الشمس في 88 يومًا. يتراوح الحجم الظاهر لعطارد من -2.0 إلى 5.5 ، ولكن ليس من السهل رؤيته نظرًا للمسافة الزاويّة الصغيرة جدًا عن الشمس. يبلغ نصف قطرها 2439.7 ± 1.0 كم فقط ، وهو أقل من نصف قطر القمر جانيميد والقمر تيتان. كتلة الكوكب 3.3 × 1023 كجم. متوسط ​​كثافة كوكب عطارد مرتفع جدًا - 5.43 جم / سم مكعب ، وهو أقل بقليل من كثافة الأرض. بالنظر إلى أن الأرض أكبر حجمًا ، فإن قيمة كثافة عطارد تشير إلى زيادة محتوى المعادن في أحشاءها. يبلغ تسارع السقوط الحر على عطارد 3.70 م / ث². السرعة الفضائية الثانية 4.3 كم / ث. لا يمكن رؤية الكوكب أبدًا في سماء الليل المظلمة. الوقت الأمثل لمراقبة الكوكب هو فترات الصباح أو المساء لأقصى مسافة لعطارد من الشمس في السماء ، والتي تحدث عدة مرات في السنة. لا يُعرف سوى القليل نسبيًا عن هذا الكوكب. في 1974-1975 ، تم تصوير 40-45٪ فقط من السطح. في يناير 2008 ، حلقت محطة ماسنجر بين الكواكب فوق عطارد ، والذي سيدخل مداره حول الكوكب في عام 2011.

يشبه عطارد في خصائصه الفيزيائية القمر. تنتشر فيها العديد من الحفر ، سمي أكبرها على اسم الملحن الألماني العظيم بيتهوفن ، ويبلغ قطرها 625 كم. لا يحتوي الكوكب على أقمار صناعية طبيعية ، لكن غلافه الجوي مخلخل للغاية. يحتوي الكوكب على قلب حديدي كبير ، وهو مصدر المجال المغناطيسي ويشكل في مجمله 0.1 من الأرض. يشكل قلب عطارد 70٪ من الحجم الإجمالي للكوكب. تتراوح درجة الحرارة على سطح عطارد من 90 إلى 700 كلفن (-180 ، 430 درجة مئوية). على الرغم من نصف القطر الأصغر ، لا يزال كوكب عطارد يفوق في الكتلة أقمار الكواكب العملاقة مثل جانيميد وتيتان. يتحرك عطارد في مدار بيضاوي مستطيل للغاية على مسافة متوسطة تبلغ 57.91 مليون كيلومتر. ميل المدار إلى مستوى مسير الشمس هو 7 درجات. يقضي الزئبق 87.97 يومًا لكل مدار. متوسط ​​سرعة الكوكب في المدار 48 كم / ث. في عام 2007 ، لخص فريق جان لوك مارغو خمس سنوات من الملاحظات الرادارية لعطارد ، لاحظوا خلالها الاختلافات في دوران الكوكب التي كانت كبيرة جدًا بالنسبة لنموذج ذي نواة صلبة.

يؤدي القرب من الشمس والدوران البطيء إلى حد ما للكوكب ، فضلاً عن عدم وجود غلاف جوي ، إلى حقيقة أن عطارد يعاني من أشد درجات الحرارة انخفاضًا. متوسط ​​درجة حرارة سطحه نهارًا هو 623 كلفن ، ودرجة الحرارة ليلا فقط 103 كلفن ، وأقل درجة حرارة على عطارد 90 كلفن ، وأقصى درجة يتم الوصول إليها عند الظهيرة عند "خطوط الطول الحارة" 700 كلفن. كانت هناك اقتراحات بأن الجليد يمكن أن يوجد على سطح عطارد. أظهرت الدراسات الرادارية للمناطق القطبية من الكوكب وجود مادة عاكسة للغاية هناك ، وأكثرها احتمالًا هو الجليد المائي العادي. عند دخوله إلى سطح عطارد عندما اصطدمت به المذنبات ، يتبخر الماء ويسافر حول الكوكب حتى يتجمد في المناطق القطبية في قاع الفوهات العميقة ، حيث لا تبدو الشمس أبدًا ، وحيث يمكن أن يبقى الجليد إلى ما لا نهاية تقريبًا.

على سطح الكوكب ، تم اكتشاف سهول مستديرة ملساء ، سميت باسم الأحواض بتشابهها مع "البحار" القمرية. يبلغ قطر أكبرها ، كالوريس ، 1300 كيلومتر (محيط العواصف على القمر يبلغ 1800 كيلومتر). يفسر ظهور الوديان نشاط بركاني مكثف تصادف مع تشكل سطح الكوكب. كوكب عطارد مليء جزئيًا بالجبال ، يصل ارتفاع أعلىها إلى 2-4 كم. في بعض مناطق الكوكب ، يمكن رؤية الوديان والسهول الخالية من الحفر على السطح. على عطارد ، هناك أيضًا تفاصيل غير عادية للارتياح - الوشاح. هذا نتوء بارتفاع 2-3 كيلومترات يفصل بين منطقتين سطحيين. يُعتقد أن الوعرات تشكلت كتحولات أثناء الانضغاط المبكر للكوكب.

يمكن العثور على أقدم دليل على مراقبة كوكب عطارد في النصوص المسمارية السومرية التي يعود تاريخها إلى الألفية الثالثة قبل الميلاد. تمت تسمية الكوكب على اسم إله البانثيون الروماني عطارد ، وهو مشابه لإله هيرميس اليوناني ونبو البابلي. دعا الإغريق القدماء في زمن هسيود عطارد. حتى القرن الخامس قبل الميلاد اعتقد الإغريق أن عطارد ، المرئي في سماء المساء والصباح ، هما جسمان مختلفان. في الهند القديمة ، كان يُطلق على عطارد اسم بوذا وروجينيا. في الصينية واليابانية والفيتنامية والكورية ، يُطلق على عطارد اسم نجمة الماء (وفقًا لأفكار "العناصر الخمسة". في اللغة العبرية ، يبدو اسم عطارد مثل "كوها في حماة" ("كوكب الشمس").