Aurinkokunnan planeettojen tutkiminen. Uusi tieteellinen tutkimus aurinkokunnan planeetoista Tietoa uusista planeettojen tutkimuksista

Uusi tieteellinen tutkimus aurinkokunnan planeetalla - Marsista

Tutkijat ovat havainneet, että aurinkokunnan korkein vuori, Olympus Mons, sijaitsee Marsissa. Sen korkeus on 21,2 km perustastaan. Itse asiassa se on tulivuori. Se on useita kertoja korkeampi kuin Everest, ja sen pinta-ala kattaisi koko Ranskan alueen.

Viimeaikaisen tutkimuksen tuloksena NASA:n tutkijat ovat havainneet, että Marsin maaperä on yllättävän samanlainen kuin kotisi tai maalaistalon takapihalla oleva maaperä. Se sisältää kaikki elämän ylläpitämiseen tarvittavat ravintoaineet. Marsin maaperä on ihanteellinen parsan ja nauristen viljelyyn.

Uusi tieteellinen tutkimus aurinkokunnan planeetalla - Venuksesta

Tutkijat ovat kehittäneet teorian, jonka mukaan elämän hiukkaset voivat liikkua auringonpaineen mukana. Mutta tämä voi tapahtua vain kaukana Auringosta. Eli elämä voisi päästä Maasta Marsiin ja Maahan vain Venuksesta. Toisin sanoen on olemassa mahdollisuus, että Venuksella oli joskus elämää, mutta Auringon lämmetessä Venuksen biomassa alkoi hajota, elämä katosi vähitellen, mikä tarkoittaa, että kun aurinko lämpenee vielä enemmän, sama voisi tapahtua maapallo.
On erittäin tärkeää tutkia Venusta. Tällä epävieraanvaraisella planeetalla pintalämpötila saavuttaa 480 celsiusastetta ja paine on 92 kertaa korkeampi kuin maan päällä. Planeetta on verhottu paksuihin rikkihappopilviin. Venusta tutkimalla tiedemiehet voivat selvittää, miksi siitä tuli niin ruma ja kuinka maapallo voi välttää samanlaisen kohtalon.

Uusi tieteellinen tutkimus aurinkokunnan planeetalla - Merkurius

NASA laukaisi äskettäin avaruusaluksen, joka on erityisesti suunniteltu tutkimaan Merkuriusta. Planeetatieteilijöiden mukaan aurinkokunnan ensimmäisen planeetan halkaisija on pienentynyt noin seitsemän kilometriä. Mittaukset tehtiin Messenger-sondin avulla, mikä osoitti, että Mercury alkoi jäähtyä ja "tyhjentyä" paljon odotettua nopeammin.

Suurin osa elohopeasta on kuuma ydin, jota peittää ohut kuori ja vaippa. Se muodostui noin 4,5 miljardia vuotta sitten, ja siitä lähtien se on jäähtynyt ja vähentynyt.

Messenger-luotain kuvasi säännöllisesti Merkuriuksen pintaa. Analysoituaan saatuja kuvia Washingtonin Carnegie Institute for Science -instituutin asiantuntijat havaitsivat, että planeetan puristusnopeus on noin 8 kertaa suurempi kuin aiemmin luultiin.

Uusi tieteellinen tutkimus aurinkokunnan planeetalla - Jupiter

Uusi Juno-avaruusaluksesta otettu kuva Jupiterista on julkaistu Yhdysvaltain kansallisen ilmailu- ja avaruushallinnon (NASA) verkkosivuilla.
Kuvassa näkyy selvästi lukuisia myrskyjä planeetan ilmakehässä. Jotkut muodostelmat muistuttavat sotkeutuneita lankakuituja. Tuulen nopeus Jupiterilla voi ylittää 600 km/h.
Lisätään vielä, että nyt kaikki Junon tieteelliset instrumentit toimivat normaalisti. Laite on käytössä ainakin helmikuuhun 2018 saakka. Tämän jälkeen asema poistetaan kiertoradalta ja lähetetään kaasujättiläisen ilmakehään, jossa se lakkaa olemasta.

Fyysikot ovat tienneet kvanttivaikutuksista yli sata vuotta, esimerkiksi kvanttien kyvyn kadota yhteen paikkaan ja ilmestyä toiseen tai olla kahdessa paikassa samaan aikaan. Kvanttimekaniikan hämmästyttävät ominaisuudet eivät kuitenkaan koske vain fysiikkaa, vaan myös biologiaa.

Paras esimerkki kvanttibiologiasta on fotosynteesi: kasvit ja jotkut bakteerit käyttävät auringonvalon energiaa rakentaakseen tarvitsemansa molekyylit. Osoittautuu, että fotosynteesi itse asiassa perustuu yllättävään ilmiöön - pienet energiamassat "tutkivat" kaikkia mahdollisia tapoja käyttää itseään ja "valitsevat" sitten tehokkaimman. Ehkä lintujen navigointi, DNA-mutaatiot ja jopa hajuaistimme riippuvat tavalla tai toisella kvanttivaikutuksista. Vaikka tämä tieteenala on edelleen erittäin spekulatiivinen ja kiistanalainen, tutkijat uskovat, että kvanttibiologiasta poimitut ideat voivat johtaa uusien lääkkeiden ja biomimeettisten järjestelmien luomiseen (biomimetriikka on toinen uusi tieteenala, jolla biologisia järjestelmiä ja rakenteita käytetään luoda uusia materiaaleja ja laitteita).

3. Eksometeorologia

Eksokeanografien ja eksogeologien ohella eksometeorologit ovat kiinnostuneita tutkimaan muilla planeetoilla tapahtuvia luonnollisia prosesseja. Nyt kun voimakkaat teleskoopit ovat mahdollistaneet lähellä olevien planeettojen ja kuuiden sisäisten prosessien tutkimisen, eksometeorologit voivat seurata niiden ilma- ja sääolosuhteita. ja Saturnus uskomattomalla mittakaavallaan ovat ensisijaisia ​​kandidaatteja tutkimukseen, kuten myös Mars säännöllisine pölymyrskyineen.

Eksometeorologit tutkivat jopa aurinkokuntamme ulkopuolisia planeettoja. Ja mikä on mielenkiintoista, he voivat lopulta löytää merkkejä maan ulkopuolisesta elämästä eksoplaneetoilta havaitsemalla orgaanisia jälkiä tai kohonneita hiilidioksidipitoisuuksia ilmakehässä - merkki teollisesta sivilisaatiosta.

4. Nutrigenomiikka

Nutrigenomiikka tutkii ruoan ja genomin ilmentymisen välisiä monimutkaisia ​​suhteita. Tällä alalla työskentelevät tutkijat pyrkivät ymmärtämään geneettisten variaatioiden ja ravinnonvasteiden roolia ravinteiden vaikutuksessa genomiin.

Ruoalla on todella valtava vaikutus terveyteen - ja se alkaa kirjaimellisesti molekyylitasolta. Nutrigenomiikka toimii molempiin suuntiin: se tutkii, miten genomimme tarkalleen vaikuttaa gastronomisiin mieltymyksiin ja päinvastoin. Kurin päätavoitteena on luoda henkilökohtaista ravintoa – näin varmistetaan, että ruokamme sopii ihanteellisesti ainutlaatuiseen geenivalikoimaamme.

5. Kliodynamiikka

Kliodynamiikka on tieteenala, joka yhdistää historiallisen makrososiologian, taloushistorian (kliometriikka), pitkän aikavälin yhteiskunnallisten prosessien matemaattisen mallintamisen sekä historiallisen datan systematisoinnin ja analysoinnin.

Nimi tulee kreikkalaisen historian ja runouden museon Clion nimestä. Yksinkertaisesti sanottuna kliodynamiikka on yritys ennustaa ja kuvata historian laajoja sosiaalisia yhteyksiä - sekä tutkia menneisyyttä että mahdollinen tapa ennustaa tulevaisuutta, esimerkiksi ennustaa sosiaalisia levottomuuksia.

6. Synteettinen biologia

Synteettinen biologia on uusien biologisten osien, laitteiden ja järjestelmien suunnittelua ja rakentamista. Se sisältää myös olemassa olevien biologisten järjestelmien päivittämisen loputtoman määrän hyödyllisiä sovelluksia varten.

Craig Venter, yksi alan johtavista asiantuntijoista, ilmoitti vuonna 2008, että hän oli rekonstruoinut bakteerin koko genomin liimaamalla yhteen sen kemialliset komponentit. Kaksi vuotta myöhemmin hänen tiiminsä loi "synteettisen elämän" – DNA-molekyylejä digitaalisesti koodattuina, sitten 3D-tulostettuina ja lisättynä eläviin bakteereihin.

Jatkossa biologit aikovat analysoida erityyppisiä genomeja luodakseen hyödyllisiä organismeja kehoon vietäväksi ja biorobotteja, jotka voivat tuottaa kemikaaleja - biopolttoaineita - tyhjästä. On myös ideoita saastumista torjuvien keinotekoisten bakteerien tai rokotteiden luomiseksi vakavien sairauksien hoitoon. Tämän tieteenalan potentiaali on yksinkertaisesti valtava.

7. Rekombinanttimemetiikka

Tämä tieteenala on lapsenkengissään, mutta on jo selvää, että se on vain ajan kysymys - ennemmin tai myöhemmin tiedemiehet saavat paremman käsityksen koko ihmisen noosfääristä (kaiken ihmisten tunteman tiedon kokonaisuudesta) ja siitä, miten Tiedon levittäminen vaikuttaa lähes kaikkiin ihmiselämän osa-alueisiin.

Kuten yhdistelmä-DNA:ssa, jossa erilaiset geneettiset sekvenssit yhdistyvät luodakseen jotain uutta, yhdistelmä-memetiikka tutkii, kuinka ihmiseltä ihmiselle siirtyviä ideoita voidaan säätää ja yhdistää muihin meemeihin ja memepleksiin - toisiinsa liittyvien meemien vakiintuneisiin komplekseihin. Tästä voi olla hyötyä "sosiaaliterapeuttisissa" tarkoituksissa, esimerkiksi radikaalien ja ääri-ideologioiden leviämisen estämisessä.

8. Laskennallinen sosiologia

Kuten kliodynamiikka, laskennallinen sosiologia tutkii yhteiskunnallisia ilmiöitä ja trendejä. Keskeistä tässä tieteenalassa on tietokoneiden ja niihin liittyvien tietojenkäsittelytekniikoiden käyttö. Tietenkin tämä kurinalaisuus kehittyi vasta tietokoneiden ja Internetin laajan käytön myötä.

Tällä alalla kiinnitetään erityistä huomiota päivittäisen elämämme valtaviin tietovirtoihin, kuten sähköpostit, puhelut, sosiaalisen median viestit, luottokorttiostokset, hakukonekyselyt ja niin edelleen. Esimerkkeinä työstä voisi olla tutkimus sosiaalisten verkostojen rakenteesta ja siitä, miten tieto jaetaan niiden kautta tai kuinka läheiset suhteet syntyvät Internetissä.

9. Kognitiivinen taloustiede

Yleensä taloustiede ei liity perinteisiin tieteenaloihin, mutta tämä voi muuttua kaikkien tieteenalojen tiiviin vuorovaikutuksen vuoksi. Tämä tieteenala sekoitetaan usein käyttäytymistalouteen (käyttäytymisemme tutkimus taloudellisten päätösten yhteydessä). Kognitiivinen taloustiede on tiedettä siitä, miten ajattelemme. Lee Caldwell, tätä tieteenalaa käsittelevän blogin kirjoittaja, kirjoittaa siitä:

”Kognitiivinen (tai rahoitus)talous… tarkastellaan sitä, mitä ihmisen mielessä todella tapahtuu, kun hän tekee valinnan. Mikä on päätöksenteon sisäinen rakenne, mikä vaikuttaa siihen, mitä tietoa mieli havaitsee tällä hetkellä ja miten se käsitellään, mitä sisäisiä mieltymysmuotoja ihmisellä on ja miten kaikki nämä prosessit heijastuvat lopulta käyttäytymiseen ?

Toisin sanoen tiedemiehet aloittavat tutkimuksensa alemmalla, yksinkertaistetulla tasolla ja muodostavat päätöksenteon periaatteiden mikromalleja kehittääkseen mallin laajamittaisesta taloudellisesta käyttäytymisestä. Usein tämä tieteellinen tieteenala on vuorovaikutuksessa toisiinsa liittyvien alojen, kuten laskennallisen taloustieteen tai kognitiivisen tieteen, kanssa.

10. Muovielektroniikka

Elektroniikka sisältää tyypillisesti inerttejä ja epäorgaanisia johtimia ja puolijohteita, kuten kuparia ja piitä. Mutta uusi elektroniikan haara käyttää johtavia polymeerejä ja johtavia pieniä molekyylejä, jotka perustuvat hiileen. Orgaaninen elektroniikka sisältää toiminnallisten orgaanisten ja epäorgaanisten materiaalien suunnittelun, synteesin ja käsittelyn sekä edistyneiden mikro- ja nanoteknologioiden kehittämisen.

Itse asiassa tämä ei ole niin uusi tieteenala, vaan ensimmäiset kehitystyöt tehtiin jo 1970-luvulla. Kuitenkin vasta äskettäin oli mahdollista koota kaikki kertynyt data yhteen, erityisesti nanoteknologian vallankumouksen vuoksi. Orgaanisen elektroniikan ansiosta meillä voi pian olla orgaanisia aurinkokennoja, itseorganisoituvia yksikerroksisia elektroniikkalaitteita ja orgaanisia proteeseja, jotka tulevaisuudessa pystyvät korvaamaan vaurioituneita raajoja ihmisille: tulevaisuudessa niin sanotut kyborgit voivat koostua mm. enemmän orgaanista ainetta kuin synteettisiä osia.

11. Laskennallinen biologia

Jos pidät yhtä lailla matematiikasta ja biologiasta, tämä tieteenala on juuri sinua varten. Laskennallinen biologia pyrkii ymmärtämään biologisia prosesseja matematiikan kielen avulla. Tätä käytetään myös muissa kvantitatiivisissa järjestelmissä, kuten fysiikassa ja tietojenkäsittelytieteessä. Ottawan yliopiston tutkijat selittävät, kuinka tämä tuli mahdolliseksi:

”Biologisen instrumentaation kehittyessä ja laskentatehon helpon saatavuuden myötä biologian on sellaisenaan toimittava yhä enemmän datalla, ja tiedon hankkimisen nopeus vain kasvaa. Näin ollen tietojen ymmärtäminen vaatii nyt laskennallista lähestymistapaa. Samaan aikaan biologia on fyysikkojen ja matemaatikoiden näkökulmasta kypsynyt tasolle, jossa biologisten mekanismien teoreettisia malleja voidaan testata kokeellisesti. Tämä johti laskennallisen biologian kehitykseen."

Tällä alalla työskentelevät tutkijat analysoivat ja mittaavat kaikkea molekyyleistä ekosysteemeihin.

Kuinka "aivoposti" toimii - viestien välittäminen aivoista aivoihin Internetin kautta

10 maailman mysteeriä, jotka tiede on vihdoin paljastanut

10 pääkysymystä maailmankaikkeudesta, joihin tutkijat etsivät vastauksia juuri nyt

3 tyhmintä argumenttia, joita evoluutioteorian vastustajat käyttävät perustellakseen tietämättömyyttään

Tammikuussa 2016 tutkijat ilmoittivat, että aurinkokunnassa saattaa olla toinen planeetta. Monet tähtitieteilijät etsivät sitä; tähän mennessä tehdyt tutkimukset ovat johtaneet epäselviin päätelmiin. Siitä huolimatta planeetan X löytäjät ovat varmoja sen olemassaolosta. puhuu viimeisimmistä tämänsuuntaisen työn tuloksista.

Tietoja Planet X:n mahdollisesta havaitsemisesta Pluton kiertoradan ulkopuolella, tähtitieteilijät ja Konstantin Batygin California Institute of Technologysta (USA). Aurinkokunnan yhdeksäs planeetta, jos se on olemassa, on noin 10 kertaa raskaampi kuin Maa, ja sen ominaisuudet muistuttavat Neptunusta - kaasujättiläistä, kaukaisin tähtämme kiertävistä tunnetuista planeetoista.

Kirjoittajien arvioiden mukaan planeetan X kierrosaika Auringon ympäri on 15 tuhatta vuotta, sen kiertorata on erittäin pitkänomainen ja kalteva suhteessa Maan kiertoradan tasoon. Planeetta X:n maksimietäisyys Auringosta on arviolta 600-1200 tähtitieteellistä yksikköä, joka kiertää Kuiper-vyöhykkeen, jossa Pluto sijaitsee, yli. Planeetta X:n alkuperää ei tunneta, mutta Brown ja Batygin uskovat, että tämä kosminen esine syrjäytettiin protoplanetaarisesta kiekosta lähellä aurinkoa 4,5 miljardia vuotta sitten.

Tähtitieteilijät löysivät tämän planeetan teoreettisesti analysoimalla gravitaatiohäiriöitä, joita se kohdistaa muihin Kuiper-vyöhykkeen taivaankappaleisiin - kuuden suuren trans-Neptunuksen kohteen (eli Neptunuksen kiertoradan ulkopuolella) yhdistettiin yhdeksi klusteriksi (samanlainen periheli). argumentit, nousevan solmun pituusaste ja kaltevuus). Brown ja Batygin arvioivat alun perin virheen todennäköisyydeksi laskelmissaan 0,007 prosenttia.

Missä planeetta X tarkalleen sijaitsee, ei tiedetä, mikä osa taivaanpallosta tulisi seurata kaukoputkella, on epäselvää. Taivaankappale sijaitsee niin kaukana Auringosta, että sen säteilyä on erittäin vaikea havaita nykyaikaisin keinoin. Ja todisteet planeetan X olemassaolosta, jotka perustuvat sen gravitaatiovaikutukseen Kuiperin vyöhykkeen taivaankappaleisiin, ovat vain epäsuoria.

Video: caltech / YouTube

Kesäkuussa 2017 tähtitieteilijät Kanadasta, Isosta-Britanniasta, Taiwanista, Slovakiasta, Yhdysvalloista ja Ranskasta etsivät planeettaa X käyttämällä OSSOS (Outer Solar System Origins Survey) -luetteloa trans-Neptunian esineistä. Tutkittiin kahdeksan transneptunisen kohteen kiertoradan elementtejä, joiden liikkeeseen planeetta X olisi vaikuttanut - kohteet olisi ryhmitelty tietyllä tavalla (klusteroitu) niiden kaltevuuden mukaan. Kahdeksasta kohteesta neljä tutkittiin ensimmäistä kertaa, ja ne kaikki sijaitsevat yli 250 tähtitieteellisen yksikön etäisyydellä Auringosta. Kävi ilmi, että yhden objektin, 2015 GT50:n, parametrit eivät sopineet klusterointiin, mikä kyseenalaisti Planet X:n olemassaolon.

Planet X:n löytäjät uskovat kuitenkin, että vuoden 2015 GT50 ei ole ristiriidassa heidän laskelmiensa kanssa. Kuten Batygin totesi, aurinkokunnan, mukaan lukien planeetta X, dynamiikan numeeriset simulaatiot osoittavat, että 250 tähtitieteellisen yksikön puolipääakselin takana pitäisi olla kaksi taivaankappaleiden ryhmää, joiden kiertoradat ovat linjassa planeetan X kanssa: yksi vakaa, muut metastabiilit. Vaikka vuoden 2015 GT50 ei sisälly mihinkään näistä klustereista, simulaatio toistaa sen silti.

Batygin uskoo, että tällaisia ​​esineitä voi olla useita. Planeetan X pienemmän puoliakselin sijainti liittyy luultavasti niihin. Tähtitieteilijä korostaa, että planeetta X:n tietojen julkaisemisen jälkeen sen olemassaolosta ei viittaa kuusi, vaan 13 trans-Neptunista esinettä, joista 10 taivaankappaletta kuuluu vakaa klusteri.

Jotkut tähtitieteilijät epäilevät planeetta X:ää, kun taas toiset löytävät uusia todisteita sen puolesta. Espanjalaiset tutkijat Carlos ja Raul de la Fuente Marcos tutkivat Kuiperin vyöhykkeen komeettojen ja asteroidien kiertoradan parametreja. Esineiden liikkeessä havaitut poikkeavuudet (korrelaatiot nousevan solmun pituusasteen ja kaltevuuden välillä) selittyvät tekijöiden mukaan helposti aurinkokunnassa olevan massiivisen kappaleen läsnäololla, jonka kiertoradan puolipääakseli on 300-400 tähtitieteelliset yksiköt.

Lisäksi aurinkokunnassa ei voi olla yhdeksän vaan kymmenen planeettaa. Äskettäin Arizonan yliopiston (USA) tähtitieteilijät löysivät Kuiperin vyöhykkeestä toisen taivaankappaleen, jonka koko ja massa on lähellä Marsia. Laskelmat osoittavat, että hypoteettinen kymmenes planeetta on 50 tähtitieteellisen yksikön etäisyydellä tähdestä ja sen kiertorata on kahdeksalla astetta kalteva ekliptiseen tasoon. Taivaankappale häiritsee Kuiperin vyöhykkeeltä tunnettuja esineitä ja oli todennäköisesti muinaisina aikoina lähempänä aurinkoa. Asiantuntijat huomauttavat, että havaitut vaikutukset eivät selity planeetan X vaikutuksella, joka sijaitsee paljon kauempana kuin "toinen Mars".

Tällä hetkellä tunnetaan noin kaksi tuhatta Trans-Neptunista esinettä. Uusien observatorioiden, erityisesti LSST:n (Large Synoptic Survey Telescope) ja JWST:n (James Webb Space Telescope) käyttöönoton myötä tutkijat suunnittelevat lisäävänsä Kuiperin vyöhykkeellä ja sen ulkopuolella tunnettujen esineiden määrää 40 tuhanteen. Tämä tekee mahdolliseksi paitsi määrittää transneptunisten objektien lentoratojen tarkat parametrit ja sen seurauksena epäsuorasti todistaa (tai kiistää) planeetan X ja "toisen Marsin" olemassaolon, vaan myös havaita suoraan niitä.

Aurinkokunnan planeettojen tutkimus

1900-luvun loppuun asti oli yleisesti hyväksyttyä, että aurinkokunnassa on yhdeksän planeettaa: Merkurius, Venus, Maa, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, Pluto. Mutta viime aikoina Neptunuksen kiertoradan ulkopuolelta on löydetty monia esineitä, joista jotkut ovat Pluton kaltaisia ​​ja toiset kooltaan jopa suurempia. Siksi vuonna 2006 tähtitieteilijät selvensivät luokittelua: 8 suurinta kappaletta - Merkuriuksesta Neptunukseen - pidetään klassisina planeetoina, ja Plutosta tuli uuden esineluokan prototyyppi - kääpiöplaneetat. Aurinkoa lähinnä olevia neljää planeettaa kutsutaan yleensä maanpäällisiksi planeetoiksi ja neljää seuraavaa massiivista kaasukappaletta kutsutaan jättiplaneetoiksi. Kääpiöplaneetat elävät pääasiassa Neptunuksen kiertoradan takana - Kuiperin vyöhykkeellä.

Kuu

Kuu on Maan luonnollinen satelliitti ja yötaivaan kirkkain kohde. Muodollisesti Kuu ei ole planeetta, mutta se on huomattavasti suurempi kuin kaikki kääpiöplaneetat, useimmat planeettojen satelliitit, eikä se ole kooltaan paljon pienempi kuin Merkurius. Kuussa ei ole meille tuttua ilmapiiriä, ei ole jokia ja järviä, kasvillisuutta ja eläviä organismeja. Painovoima Kuussa on kuusi kertaa pienempi kuin maan päällä. Päivän ja yön lämpötilanvaihtelut jopa 300 astetta kestävät kaksi viikkoa. Ja kuitenkin, Kuu houkuttelee yhä enemmän maan asukkaita mahdollisuudella käyttää ainutlaatuisia olosuhteitaan ja resurssejaan. Siksi Kuu on ensimmäinen askeleemme oppia tuntemaan aurinkokunnan esineitä.

Kuuta on tutkittu hyvin sekä maassa sijaitsevien teleskooppien avulla että yli 50 avaruusaluksen ja astronautien kanssa lennon ansiosta. Neuvostoliiton automaattiset asemat Luna-3 (1959) ja Zond-3 (1965) kuvasivat ensimmäisinä kuun puolipallon itä- ja länsiosia, jotka olivat näkymättömiä Maasta. Kuun keinotekoiset satelliitit tutkivat sen painovoimakenttää ja helpotusta. Itseliikkuvat ajoneuvot "Lunokhod-1 ja -2" lähettivät Maahan monia kuvia ja tietoja maaperän fysikaalisista ja mekaanisista ominaisuuksista. Kaksitoista amerikkalaista astronauttia Apollo-avaruusaluksen avulla vuosina 1969-1972. vieraili Kuussa, jossa he suorittivat pintatutkimuksia kuudessa eri laskeutumispaikassa näkyvällä puolella, asensivat sinne tieteellisiä laitteita ja toivat Maahan noin 400 kg kuun kiviä. Luna-16, -20 ja -24 -luotaimet porasivat ja toimittivat kuun maaperän automaattisesti Maahan. Uuden sukupolven avaruusalukset Clementine (1994), Lunar Prospector (1998-99) ja Smart-1 (2003-06) saivat tarkempaa tietoa Kuun kohokuviosta ja gravitaatiokentästä sekä löydettyjä vetyä sisältävien materiaalien kerrostumia, pinnalla mahdollisesti vesijäätä. Erityisesti näiden materiaalien kohonneita pitoisuuksia löytyy pysyvästi varjossa olevista syvennyksistä lähellä napoja.

Kiinalainen Chang'e-1-avaruusalus, joka laukaistiin 24. lokakuuta 2007, kuvasi kuun pintaa ja keräsi tietoja digitaalisen mallin laatimiseksi sen kohokuviosta. 1. maaliskuuta 2009 laite pudotettiin Kuun pinnalle. 8. marraskuuta 2008 intialainen avaruusalus Chandrayaan 1 laukaistiin selenosentriselle kiertoradalle. Marraskuun 14. päivänä luotain irtautui siitä ja teki kovan laskun lähellä Kuun etelänapaa. Laite toimi 312 vuorokautta ja välitti tietoa kemiallisten alkuaineiden jakautumisesta pinnalla ja kohokuvioiden korkeudella. Japanilainen Kaguya-satelliitti ja kaksi muuta mikrosatelliittia, Okina ja Oyuna, jotka toimivat vuosina 2007-2009, toteuttivat tieteellistä kuuntutkimusohjelmaa ja välittivät tietoa kohokuvion korkeuksista ja painovoiman jakautumisesta sen pinnalla suurella tarkkuudella.

Uusi tärkeä vaihe Kuun tutkimuksessa oli kahden amerikkalaisen satelliitin "Lunar Reconnaissance Orbiter" (Lunar Reconnaissance Orbiter) ja "LCROSS" (kuun kraatterin havainnointi- ja havaitsemissatelliitti) laukaisu 18. kesäkuuta 2009. 9. lokakuuta 2009 LCROSS-luotain lähetettiin Cabeon kraatteriin. 2,2 tonnia painavan Atlas-V-raketin käytetty vaihe putosi ensin kraatterin pohjalle, ja noin neljä minuuttia myöhemmin sinne putosi myös LCROSS-avaruusalus (paino 891 kg), joka ennen putoamista ryntäsi pilven läpi. lavan nostamaa pölyä, kun se on onnistunut tekemään tarvittavat tutkimukset, kunnes laite kuolee. Amerikkalaiset tutkijat uskovat, että he silti onnistuivat löytämään vettä kuun pölypilvistä. Lunar Orbiter jatkaa kuun tutkimista napa-kuun kiertoradalta. Venäläinen LEND (Lunar Research Neutron Detector) -instrumentti, joka on suunniteltu etsimään jäätynyttä vettä, on asennettu avaruusalukseen. Etelänavan alueelta hän löysi suuren määrän vetyä, mikä saattaa olla merkki veden läsnäolosta siellä sitoutuneessa tilassa.

Lähitulevaisuudessa Kuun tutkimus alkaa. Jo tänään kehitetään yksityiskohtaisesti hankkeita pysyvän asutun tukikohdan luomiseksi sen pinnalle. Tällaisen tukikohdan korvaavien miehistöjen pitkäaikainen tai pysyvä läsnäolo Kuussa mahdollistaa monimutkaisempien tieteellisten ja sovellettavien ongelmien ratkaisemisen.

Kuu liikkuu painovoiman vaikutuksesta pääasiassa kahdesta taivaankappaleesta - Maasta ja Auringosta keskimäärin 384 400 km:n etäisyydellä Maasta. Apogeessa tämä etäisyys kasvaa 405 500 kilometriin, perigeessa se pienenee 363 300 kilometriin. Kuun kiertoaika Maan ympäri suhteessa kaukaisiin tähtiin on noin 27,3 päivää (sideerinen kuukausi), mutta koska Kuu kiertää Auringon yhdessä Maan kanssa, sen sijainti suhteessa Aurinko-Maa-linjaan toistuu yhden päivän jälkeen. hieman pidempi aika - noin 29,5 päivää (synodinen kuukausi). Tänä aikana kuun vaiheiden täydellinen muutos tapahtuu: uudesta kuusta ensimmäiseen neljännekseen, sitten täysikuuhun, viimeiseen neljännekseen ja jälleen uuteen kuuhun. Kuu pyörii akselinsa ympäri vakiokulmanopeudella samaan suuntaan kuin se pyörii Maan ympäri, ja samalla 27,3 päivän ajanjaksolla. Tästä syystä näemme Maasta vain yhden Kuun puolipallon, jota kutsumme näkyväksi; ja toinen pallonpuolisko on aina piilossa silmiltämme. Tätä pallonpuoliskoa, joka ei näy Maasta, kutsutaan Kuun kaukaisemmaksi puolelle. Kuun fyysisen pinnan muodostama hahmo on hyvin lähellä säännöllistä palloa, jonka keskimääräinen säde on 1737,5 km. Kuun maapallon pinta-ala on noin 38 miljoonaa km 2, mikä on vain 7,4 % maan pinta-alasta tai noin neljännes maan mantereiden pinta-alasta. Kuun ja Maan massasuhde on 1:81,3. Kuun keskimääräinen tiheys (3,34 g/cm3) on huomattavasti pienempi kuin Maan keskimääräinen tiheys (5,52 g/cm3). Painovoima Kuussa on kuusi kertaa pienempi kuin maan päällä. Kesäiltapäivänä päiväntasaajan lähellä pinta lämpenee +130°C:een, paikoin jopa korkeammallekin; ja yöllä lämpötila laskee -170 asteeseen. Pinnan nopeaa jäähtymistä havaitaan myös kuunpimennysten aikana. Kuussa on kahdenlaisia ​​alueita: vaalea - mannermainen, joka kattaa 83% koko pinnasta (mukaan lukien takapuoli) ja pimeät alueet, joita kutsutaan meriksi. Tämä jako syntyi 1600-luvun puolivälissä, kun oletettiin, että Kuussa oli todella vettä. Minerologisen koostumuksen ja yksittäisten kemiallisten alkuaineiden pitoisuuden suhteen kuun kivet pinnan tummilla alueilla (merillä) ovat hyvin lähellä maanpäällisiä kiviä, kuten basaltteja, ja vaaleilla alueilla (mantereilla) - anortosiitteja.

Kysymys Kuun alkuperästä ei ole vielä täysin selvä. Kuun kivien kemiallinen koostumus viittaa siihen, että Kuu ja Maa muodostuivat samalle aurinkokunnan alueelle. Mutta ero niiden koostumuksessa ja sisäisessä rakenteessa saa meidät ajattelemaan, että nämä molemmat kehot eivät olleet yksi kokonaisuus menneisyydessä. Suurin osa suurista kraattereista ja valtavista syvennyksistä (monirenkaiset altaat) ilmestyi kuun pallon pinnalle voimakkaan pinnan pommituksen aikana. Noin 3,5 miljardia vuotta sitten sisäisen kuumennuksen seurauksena basalttilaavaa valui pinnalle Kuun syvyyksistä ja täytti alankoa ja pyöreitä syvennyksiä. Näin kuunmeret muodostuivat. Kääntöpuolella paksumman kuoren vuoksi vuotoja oli huomattavasti vähemmän. Näkyvällä pallonpuoliskolla meret vievät 30% pinnasta ja vastakkaisella pallonpuoliskolla - vain 3%. Näin ollen kuun pinnan evoluutio päättyi periaatteessa noin 3 miljardia vuotta sitten. Meteoriittipommitukset jatkuivat, mutta pienemmällä intensiteetillä. Pinnan pitkäaikaisen käsittelyn seurauksena muodostui Kuun ylempi löysä kivikerros - regoliitti, useita metrejä paksu.

Merkurius

Aurinkoa lähinnä oleva planeetta on nimetty muinaisen jumalan Hermeksen (roomalaisille Merkuriuksen) mukaan - jumalien lähettilään ja aamunkoiton jumalan mukaan. Elohopea on keskimäärin 58 miljoonan kilometrin tai 0,39 AU:n etäisyydellä. auringosta. Liikkuessaan erittäin pitkänomaista kiertoradalla, perihelionissa se lähestyy Aurinkoa 0,31 AU:n etäisyydellä ja suurimmalla etäisyydellä 0,47 AU:n etäisyydellä, tehden täyden kierroksen 88 Maan vuorokaudessa. Vuonna 1965 Maan tutkamenetelmillä todettiin, että tämän planeetan kiertoaika on 58,6 päivää, eli 2/3 vuodesta se suorittaa täyden kierron akselinsa ympäri. Aksiaalisten ja kiertoradan liikkeiden lisääminen johtaa siihen, että Aurinko-Maa-linjalla Merkurius on aina kääntynyt samalla puolella meitä kohti. Aurinkopäivä (aika Auringon ylä- tai alahuippujen välillä) kestää planeetalla 176 Maan päivää.

1800-luvun lopulla tähtitieteilijät yrittivät hahmotella Merkuriuksen pinnalla havaittuja tummia ja vaaleita piirteitä. Tunnetuimpia ovat Schiaparellin (1881-1889) ja amerikkalaisen tähtitieteilijän Percival Lovellin (1896-1897) teokset. Mielenkiintoista on, että tähtitieteilijä T. J. C. jopa ilmoitti vuonna 1901 nähneensä kraattereita Merkuriuksella. Harvat uskoivat sitä, mutta myöhemmin 625 kilometrin kraatteri (Beethoven) päätyi Xin merkitsemään paikkaan. Ranskalainen tähtitieteilijä Eugene Antoniadi laati kartan Merkuriuksen "näkyvästä pallonpuoliskosta" vuonna 1934, koska silloin uskottiin, että vain yksi pallonpuolisko on aina valaistu. Antoniadi antoi nimet tämän kartan yksittäisille yksityiskohdille, joita käytetään osittain nykyaikaisissa kartoissa.

Vuonna 1973 laukaisuun amerikkalaisen Mariner 10 -avaruusluotaimen ansiosta oli ensimmäistä kertaa mahdollista laatia todella luotettavia karttoja planeettasta ja nähdä pinnan kohokuvion hienot yksityiskohdat. Se lähestyi Merkuriusta kolme kertaa ja välitti televisiokuvia maan eri osista. sen pintaan Maahan. Yhteensä 45 % planeetan pinnasta poistettiin, pääasiassa läntinen pallonpuolisko. Kuten kävi ilmi, sen koko pinta on peitetty monilla erikokoisilla kraatereilla. Planeetan säteen (2439 km) ja sen massan arvoa oli mahdollista selvittää. Lämpötila-anturit mahdollistivat, että päivällä planeetan pintalämpötila nousee 510°C:een ja yöllä laskee -210°C:een. Sen magneettikentän voimakkuus on noin 1 % maan magneettikentän voimakkuudesta. ala. Yli 3 tuhannen kolmannen lähestymisen aikana otetun valokuvan resoluutio oli jopa 50 m.

Merkuriuksen painovoiman kiihtyvyys on 3,68 m/s 2 . Tällä planeetalla oleva astronautti painaa lähes kolme kertaa vähemmän kuin maan päällä. Koska kävi ilmi, että Merkuriuksen keskimääräinen tiheys on melkein sama kuin Maan, oletetaan, että Merkuriuksella on rautaydin, joka vie noin puolet planeetan tilavuudesta, jonka yläpuolella on vaippa ja silikaattikuori. Merkurius saa kuusi kertaa enemmän auringonvaloa pinta-alayksikköä kohti kuin Maa. Lisäksi suurin osa aurinkoenergiasta imeytyy, koska planeetan pinta on tumma ja heijastaa vain 12-18 prosenttia tulevasta valosta. Planeetan pintakerros (regoliitti) on erittäin murskattu ja toimii erinomaisena lämmöneristeenä, joten useiden kymmenien senttimetrien syvyydessä pinnasta lämpötila on vakio - noin 350 astetta K. Elohopeassa on syntynyt erittäin harvinainen heliumilmakehä. "aurinkotuulen", joka puhaltaa planeetan halki. Tällaisen ilmakehän paine pinnalla on 500 miljardia kertaa pienempi kuin maan pinnalla. Heliumin lisäksi havaittiin merkityksetön määrä vetyä, jäämiä argonista ja neonista.

Amerikkalainen avaruusalus Messenger (Messenger - englantilaisesta Courierista), joka laukaistiin 3. elokuuta 2004, teki ensimmäisen Merkuriuksen ohilennon 14. tammikuuta 2008 200 kilometrin etäisyydellä planeetan pinnasta. Hän kuvasi planeetan aiemmin valokuvaamattoman pallonpuoliskon itäosaa. Merkuriuksen tutkimukset suoritettiin kahdessa vaiheessa: ensin tutkimukset lentoradalta kahden planeetan kohtaamisen aikana (2008) ja sitten (30. syyskuuta 2009) - yksityiskohtaiset. Planeetan koko pinta valokuvattiin eri spektrialueilla ja saatiin värikuvia maastosta, selvitettiin kivien kemiallinen ja mineraloginen koostumus sekä mitattiin haihtuvien alkuaineiden pitoisuutta lähellä pintakerrosta. Laserkorkeusmittari mittasi Merkuriuksen pinnan kohokuvion korkeuksia. Kävi ilmi, että tämän planeetan kohokuvioiden ero on alle 7 km. Neljännellä lähestymisellä, 18. maaliskuuta 2011, Messenger-satelliitin pitäisi saapua Merkuriuksen keinotekoisen satelliitin kiertoradalle.

Kansainvälisen tähtitieteellisen liiton päätöksen mukaan Merkuriuksen kraatterit on nimetty hahmojen mukaan: kirjailijoiden, runoilijoiden, taiteilijoiden, kuvanveistäjien, säveltäjien mukaan. Esimerkiksi suurimmat kraatterit, joiden halkaisija oli 300–600 km, nimettiin Beethoveniksi, Tolstoiksi, Dostojevskiksi, Shakespeareksi ja muille. Tästä säännöstä on poikkeuksia - yksi halkaisijaltaan 60 km:n kraatteri sädejärjestelmällä on nimetty kuuluisan tähtitieteilijän Kuiperin mukaan, ja toinen halkaisijaltaan 1,5 km:n kraatteri lähellä päiväntasaajaa, jota pidetään Merkuriuksen pituusasteen alkupisteenä. nimeltä Hun Kal, joka on muinaisten mayojen kielellä tarkoittaa "kaksikymmentä". Tämän kraatterin läpi sovittiin piirtää pituuspiiri, jonka pituusaste on 20°.

Tasangoille annetaan Merkurius-planeetan nimet eri kielillä, kuten Sobkou Plain tai Odin Plain. Sijainnistaan ​​on nimetty kaksi tasankoa: Pohjoinen tasango ja Heat Plain, jotka sijaitsevat korkeimmilla lämpötiloilla 180° pituusasteessa. Tätä tasankoa reunustavat vuoret kutsuttiin Heat Mountainsiksi. Merkuryn topografian erottuva piirre on sen pidennetyt reunat, jotka on nimetty merentutkimusalusten mukaan. Laaksot on nimetty radioastronomian observatorioiden mukaan. Nämä kaksi harjua on nimetty Antoniadiksi ja Schiaparelliksi niiden tähtitieteilijöiden kunniaksi, jotka laativat ensimmäiset tämän planeetan kartat.

Venus

Venus on maata lähinnä oleva planeetta; se on lähempänä meitä kuin aurinko ja siksi se valaisee sitä kirkkaammin. Lopulta se heijastaa auringonvaloa erittäin hyvin. Tosiasia on, että Venuksen pinta on peitetty voimakkaan ilmakehän peitteen alla, mikä piilottaa planeetan pinnan kokonaan näkyviltä. Näkyvällä alueella sitä ei voi nähdä edes Venuksen keinotekoisen satelliitin kiertoradalta, ja siitä huolimatta meillä on pinnasta "kuvia", jotka on saatu tutkalla.

Toinen planeetta Auringosta on nimetty muinaisen rakkauden ja kauneuden jumalattaren Afroditen mukaan (roomalaisille - Venus). Venuksen keskimääräinen säde on 6051,8 km ja sen massa on 81% Maan massasta. Venus pyörii Auringon ympäri samaan suuntaan kuin muut planeetat ja suorittaa täyden kierroksen 225 päivässä. Sen pyörimisaika akselinsa ympäri (243 päivää) määritettiin vasta 1960-luvun alussa, jolloin tutkamenetelmiä alettiin käyttää planeettojen pyörimisnopeuksien mittaamiseen. Näin ollen Venuksen päivittäinen kierto on hitain kaikista planeetoista. Lisäksi se tapahtuu vastakkaiseen suuntaan: toisin kuin useimmat planeetat, joiden kiertoradan ja pyörimissuunnat akselin ympäri ovat samat, Venus pyörii akselinsa ympäri kiertoradan liikettä vastakkaiseen suuntaan. Jos katsot sitä muodollisesti, tämä ei ole Venuksen ainutlaatuinen ominaisuus. Esimerkiksi Uranus ja Pluto pyörivät myös vastakkaiseen suuntaan. Mutta ne pyörivät käytännössä "makaavat kyljellään", ja Venuksen akseli on melkein kohtisuorassa kiertoratatasoon nähden, joten se on ainoa, joka "todella" pyörii vastakkaiseen suuntaan. Tästä syystä aurinkopäivä Venuksella on lyhyempi kuin aika, joka kuluu pyörimään akselinsa ympäri, ja on 117 Maan päivää (muilla planeetoilla aurinkopäivä on pidempi kuin pyörimisjakso). Ja vuosi Venuksella on vain kaksi kertaa niin pitkä kuin aurinkopäivä.

Venuksen ilmakehä koostuu 96,5 % hiilidioksidista ja lähes 3,5 % typestä. Muut kaasut - vesihöyry, happi, rikkioksidi ja -dioksidi, argon, neon, helium ja krypton - muodostavat alle 0,1 %. Mutta on syytä muistaa, että Venuksen ilmakehä on noin 100 kertaa massiivisempi kuin meidän, joten siellä on esimerkiksi viisi kertaa enemmän typpeä kuin Maan ilmakehässä.

Venuksen ilmakehän sumuinen sumu ulottuu ylöspäin 48-49 kilometrin korkeuteen. Edelleen 70 km korkeuteen asti on pilvikerros, joka sisältää pisaroita väkevää rikkihappoa, ja ylimmissä kerroksissa on myös kloorivety- ja fluorivetyhappoja. Venuksen pilvet heijastavat 77 % niihin osuvasta auringonvalosta. Venuksen korkeimpien vuorten huipulla - Maxwell-vuorilla (korkeus noin 11 km) - ilmanpaine on 45 baaria ja Diana Canyonin alaosassa - 119 baaria. Kuten tiedät, maapallon ilmakehän paine planeetan pinnalla on vain 1 bar. Venuksen voimakas hiilidioksidiatmosfääri absorboi ja siirtää osittain noin 23 % auringon säteilystä pintaan. Tämä säteily lämmittää planeetan pintaa, mutta pinnalta tuleva lämpöinfrapunasäteily kulkee ilmakehän läpi takaisin avaruuteen suurilla vaikeuksilla. Ja vasta kun pinta lämpenee noin 460-470 °C:een, lähtevä energiavirta osoittautuu yhtä suureksi kuin tuleva energiavirta. Tämän kasvihuoneilmiön vuoksi Venuksen pinta pysyy kuumana leveysasteesta riippumatta. Mutta vuorilla, joiden yläpuolella ilmapiiri on ohuempi, lämpötila on useita kymmeniä asteita alhaisempi. Venusta tutki yli 20 avaruusalusta: Venus, Mariners, Pioneer-Venus, Vega ja Magellan. Vuonna 2006 Venus Express -luotain toimi kiertoradalla sen ympärillä. Tutkijat pystyivät näkemään Venuksen pinnan topografian globaalit piirteet Pioneer-Venera-kiertoradalla (1978), Venera-15 ja -16 (1983-84) ja Magellanilla (1990-94) saadun tutkaluotauksen ansiosta. Maatutkan avulla voit "nähdä" vain 25 % pinnasta ja paljon pienemmällä tarkkuudella kuin avaruusalukset pystyvät. Esimerkiksi Magellan sai kuvia koko pinnasta resoluutiolla 300 m. Kävi ilmi, että suurin osa Venuksen pinnasta on mäkisten tasankojen miehittämä.

Vuoristoalueiden osuus pinta-alasta on vain 8 %. Kaikki huomattavat helpotuksen yksityiskohdat saivat nimensä. Ensimmäisissä maan päällä olevissa tutkakuvissa Venuksen pinnan yksittäisistä alueista tutkijat käyttivät erilaisia ​​​​nimiä, joista on nyt jäljellä karttoja - Maxwell-vuoret (nimi heijastelee radiofysiikan roolia Venuksen tutkimuksessa), Alfa. ja Beta-alueet (tutkakuvien Venuksen kohokuvion kaksi kirkkainta osaa on nimetty kreikkalaisten aakkosten ensimmäisten kirjainten mukaan). Mutta nämä nimet ovat poikkeuksia Kansainvälisen tähtitieteen liiton hyväksymiin nimeämissääntöihin: tähtitieteilijät päättivät nimetä Venuksen pinnan piirteet naisnimillä. Suuret koholla olevat alueet nimettiin: Afroditen maa, Ishtarin maa (assyrialaisen rakkauden ja kauneuden jumalattaren kunniaksi) ja Ladan maa (slaavilainen rakkauden ja kauneuden jumalatar). Suuret kraatterit on nimetty kaikkien aikojen ja kansojen erinomaisten naisten kunniaksi, ja pienet kraatterit kantavat henkilökohtaisia ​​naisten nimiä. Venuksen kartoilta löytyy sellaisia ​​nimiä kuten Kleopatra (Egyptin viimeinen kuningatar), Dashkova (Pietarin tiedeakatemian johtaja), Akhmatova (venäläinen runoilija) ja muita kuuluisia nimiä. Venäläisiä nimiä ovat Antonina, Galina, Zina, Zoya, Lena, Masha, Tatyana ja muut.

Mars

Auringon neljäs planeetta, joka on nimetty sodan jumalan Marsin mukaan, on 1,5 kertaa kauempana Maasta. Yksi kiertoradan vallankumous kestää Marsissa 687 Maan päivää. Marsin kiertoradalla on huomattava epäkeskisyys (0,09), joten sen etäisyys Auringosta vaihtelee 207 miljoonasta kilometristä perihelionissa 250 miljoonaan kilometriin aphelionissa. Marsin ja Maan kiertoradat ovat lähes samassa tasossa: niiden välinen kulma on vain 2°. 780 päivän välein Maa ja Mars ovat vähimmäisetäisyydellä toisistaan, joka voi vaihdella 56-101 miljoonan kilometrin etäisyydellä. Tällaista planeettojen lähentymistä kutsutaan oppositioksi. Jos tällä hetkellä planeettojen välinen etäisyys on alle 60 miljoonaa km, niin oppositiota kutsutaan suureksi. Suuria yhteenottoja tapahtuu 15-17 vuoden välein.

Marsin päiväntasaajan säde on 3394 km, mikä on 20 km enemmän kuin napa. Mars on massaltaan kymmenen kertaa pienempi kuin Maan ja pinta-alaltaan 3,5 kertaa pienempi. Marsin aksiaalinen pyörimisjakso määritettiin maanpinnan vastakkaisten pinnan ominaisuuksien teleskooppisilla havainnoilla: se on 24 tuntia 39 minuuttia ja 36 sekuntia. Marsin pyörimisakseli on kallistettu 25,2°:n kulmassa kiertoratatason kohtisuorasta. Siksi Marsissa on myös vuodenaikojen vaihtumista, mutta vuodenaikojen kesto on lähes kaksi kertaa pidempi kuin maan päällä. Radan pidentymisestä johtuen vuodenajat pohjoisella ja eteläisellä pallonpuoliskolla ovat eripituisia: pohjoisella pallonpuoliskolla kesä kestää 177 Marsin päivää ja etelässä 21 päivää lyhyempi, mutta lämpimämpi kuin pohjoisen pallonpuoliskon kesä.

Suuremman etäisyydensä vuoksi auringosta Mars saa vain 43% energiasta, joka putoaa samalle maanpinnan alueelle. Vuoden keskilämpötila Marsin pinnalla on noin -60 °C. Ylin lämpötila siellä ei ylitä muutamaa astetta nollan yläpuolella ja alin mitattiin pohjoisen napahatun yläpuolella ja on -138 °C. Päivän aikana pintalämpötila vaihtelee merkittävästi. Esimerkiksi eteläisellä pallonpuoliskolla 50°:n leveysasteella tyypillinen keskisyksyn lämpötila vaihtelee -18°C:sta keskipäivällä -63°C:een yöllä. Kuitenkin jo 25 cm:n syvyydessä pinnan alapuolella lämpötila on melkein vakio (noin -60 ° C) vuorokaudenajasta ja vuodenajasta riippumatta. Suuret lämpötilan muutokset pinnalla selittyvät sillä, että Marsin ilmakehä on hyvin harvinainen ja pinta jäähtyy nopeasti yöllä ja lämmittää sitä nopeasti Auringon vaikutuksesta päivällä. Marsin ilmakehä koostuu 95 % hiilidioksidista. Sen muut komponentit: 2,5 % typpeä, 1,6 % argonia, alle 0,4 % happea. Keskimääräinen ilmanpaine pinnalla on 6,1 mbar, eli 160 kertaa pienempi kuin maan ilmanpaine merenpinnan tasolla (1 bar). Marsin syvimmissä syvennyksissä se voi saavuttaa 12 millibaaria. Planeetan ilmakehä on kuiva, siinä ei käytännössä ole vesihöyryä.

Marsin napakorkit ovat monikerroksisia. Alempi, useiden kilometrien paksuinen pääkerros muodostuu tavallisesta vesijäästä, johon on sekoitettu pölyä; tämä kerros pysyy kesällä muodostaen pysyviä korkkeja. Ja havaitut kausivaihtelut napakorkeissa johtuvat alle 1 metrin paksuisesta yläkerroksesta, joka koostuu kiinteästä hiilidioksidista, niin sanotusta "kuivasta jäästä". Tämän kerroksen peittämä alue kasvaa nopeasti talvella saavuttaen 50°:n leveyden ja joskus jopa ylittäen tämän linjan. Keväällä lämpötilan noustessa pintakerros haihtuu jättäen vain pysyvän korkin. Vuodenaikojen vaihtuessa havaittu pinta-alojen "tummumisaalto" selittyy tuulten suunnan muutoksella, joka puhaltaa jatkuvasti napasta toiseen. Tuuli kuljettaa pois päällyskerroksen irtonaista materiaalia - kevyttä pölyä, paljastaen tummempia kiviä. Aikana, jolloin Mars ohittaa perihelin, pinnan ja ilmakehän lämpeneminen lisääntyy ja Marsin ympäristön tasapaino häiriintyy. Tuulen nopeus kohoaa 70 km/h, pyörteet ja myrskyt alkavat. Joskus yli miljardi tonnia pölyä nousee ja pysyy suspensiossa, kun taas ilmasto-olosuhteet koko Marsin maapallolla muuttuvat dramaattisesti. Pölymyrskyt voivat kestää 50 - 100 päivää. Marsin tutkimus avaruusaluksilla alkoi vuonna 1962, kun Mars-1-luotain laukaistiin. Ensimmäiset kuvat Marsin pinnan osista välittivät Mariner 4 vuonna 1965 ja sitten Mariner 6 ja 7 vuonna 1969. Mars 3 -laskeutuja onnistui tekemään pehmeän laskun. Mariner 9 -kuvien (1971) perusteella laadittiin planeetan yksityiskohtaiset kartat. Hän lähetti Maahan 7329 valokuvaa Marsista, joiden resoluutio oli jopa 100 m, sekä valokuvia sen satelliiteista - Phobos ja Deimos. Kokonainen neljän vuonna 1973 laukaisun Mars-4, -5, -6, -7 avaruusaluksen laivasto saavutti Marsin läheisyyteen vuoden 1974 alussa. Aluksen jarrujärjestelmän toimintahäiriön vuoksi Mars-4 ohitti etäisyydellä noin 2200 km planeetan pinnasta, kun se on vain valokuvannut sen. Mars-5 suoritti pinnan ja ilmakehän kaukokartoituksen keinotekoisen satelliitin kiertoradalta. Mars 6 -laskuri teki pehmeän laskun eteläiselle pallonpuoliskolle. Tiedot ilmakehän kemiallisesta koostumuksesta, paineesta ja lämpötilasta välitettiin Maahan. Mars 7 kulki 1 300 kilometrin etäisyydellä pinnasta saamatta ohjelmaa päätökseen.

Tehokkaimpia lentoja olivat vuonna 1975 vesille lasketut kaksi amerikkalaista viikinkiä. Laitteissa oli televisiokamerat, infrapunaspektrometrit ilmakehän vesihöyryn tallentamiseen sekä radiometrit lämpötilatietojen keräämiseen. Viking 1 -laskeutumisyksikkö teki pehmeän laskeutumisen Chrys Planitialle 20. heinäkuuta 1976 ja Viking 2 -laskeutumisyksikkö Utopia Planitialle 3. syyskuuta 1976. Laskeutumispaikoilla tehtiin ainutlaatuisia kokeita elämänmerkkien havaitsemiseksi Marsin maaperä. Erityinen laite otti maanäytteen ja asetti sen yhteen vesi- tai ravintoainesäiliöistä. Koska kaikki elävät organismit muuttavat elinympäristöään, laitteiden piti tallentaa tämä. Vaikka tiiviisti suljetussa astiassa havaittiin joitain muutoksia ympäristössä, vahvan hapettimen läsnäolo maaperässä voi johtaa samoihin tuloksiin. Siksi tutkijat eivät voineet luottaa näiden muutosten syyksi bakteerien toimintaan. Tarkat valokuvat Marsin pinnasta ja sen satelliiteista otettiin kiertorata-asemilta. Saatujen tietojen perusteella laadittiin yksityiskohtaiset kartat planeetan pinnasta, geologiset, lämpö- ja muut erikoiskartat.

13 vuoden tauon jälkeen laukaisujen Neuvostoliiton asemien "Phobos-1, -2" tehtävänä oli tutkia Marsia ja sen satelliittia Phobosta. Maasta saadun väärän komennon seurauksena Phobos-1 menetti suunnan, eikä yhteyttä sen kanssa voitu palauttaa. "Phobos-2" tuli Marsin keinotekoisen satelliitin kiertoradalle tammikuussa 1989. Tietoja Marsin pinnan lämpötilan muutoksista ja uutta tietoa Phoboksen muodostavien kivien ominaisuuksista saatiin etämenetelmillä. Saatiin 38 kuvaa, joiden resoluutio oli jopa 40 m, ja sen pinnan lämpötila mitattiin, joka oli kuumimmissa paikoissa 30 °C. Valitettavasti pääohjelmaa Phoboksen tutkimiseksi ei ollut mahdollista toteuttaa. Yhteys laitteeseen katkesi 27. maaliskuuta 1989. Tämä ei lopettanut vikojen sarjaa. Amerikkalainen Mars Observer -avaruusalus, joka laukaistiin vuonna 1992, ei myöskään onnistunut suorittamaan tehtäväänsä. Yhteys häneen katkesi 21. elokuuta 1993. Venäläistä asemaa ”Mars-96” ei voitu sijoittaa lentoradalle Marsiin.

Yksi NASAn menestyneimmistä hankkeista on Mars Global Surveyor -asema, joka laukaistiin 7. marraskuuta 1996 tarjoamaan yksityiskohtaista kartoitusta Marsin pinnasta. Laite toimii myös televiestintäsatelliittina Spirit- ja Opportunity-mönkijöille, jotka toimitettiin vuonna 2003 ja toimivat edelleen. Heinäkuussa 1997 Mars Pathfinder toimitti planeetalle ensimmäisen automaattisen Sogernerin, joka painoi alle 11 kg ja joka tutki onnistuneesti pinnan kemiallista koostumusta ja sääolosuhteita. Rover piti yhteyttä maahan laskeutumismoduulin kautta. NASAn automaattinen planeettojenvälinen asema "Mars Reconnaissance Satellite" aloitti työnsä kiertoradalla maaliskuussa 2006. Marsin pinnalla olevan korkearesoluutioisen kameran avulla pystyttiin erottamaan 30 cm:n mittaiset yksityiskohdat. "Mars Odyssey", "Mars Express" ja "Mars Reconnaissance Satellite" "Tutkimus kiertoradalta jatkuu. Phoenix-laite toimi napa-alueella 25. toukokuuta - 2. marraskuuta 2008. Hän porasi pinnan ensimmäistä kertaa ja löysi jään. Phoenix toimitti tieteiskirjallisuuden digitaalisen kirjaston planeetalle. Astronautien lentämiseksi Marsiin kehitetään ohjelmia. Tällainen tutkimusmatka kestää yli kaksi vuotta, koska palatakseen heidän on odotettava Maan ja Marsin sopivaa suhteellista sijaintia.

Nykyaikaisissa Marsin kartoissa avaruuskuvista tunnistetuille maamuodoille annettujen nimien lisäksi käytetään myös Schiaparellin ehdottamia vanhoja maantieteellisiä ja mytologisia nimiä. Suurin kohotettu alue, halkaisijaltaan noin 6 000 kilometriä ja korkeudeltaan jopa 9 kilometriä, kutsuttiin Tharsikseksi (kuten Irania kutsuttiin muinaisissa kartoissa), ja etelässä olevaa valtavaa, halkaisijaltaan yli 2 000 kilometriä olevaa rengaspavennusta kutsuttiin Hellaseksi. (Kreikka). Tiheästi kraattereiden peittämiä pinnan alueita kutsuttiin maiksi: Prometheuksen maa, Nooan maa ja muut. Laaksoille on annettu Marsin planeetan nimet eri kansojen kielistä. Suuret kraatterit on nimetty tutkijoiden mukaan, ja pienet kraatterit on nimetty maapallon asuttujen alueiden mukaan. Neljä jättimäistä sammunutta tulivuorta kohoaa ympäröivän alueen yläpuolelle 26 metrin korkeuteen. Suurin niistä, Arsida-vuorten länsireunalla sijaitseva Mount Olympus, jonka tukikohta on halkaisijaltaan 600 km ja kaldera (kraatteri) huipulla, jonka halkaisija on 60 km. Kolme tulivuorta - Mount Askrian, Mount Pavolina ja Mount Arsia - sijaitsevat yhdellä suoralla linjalla Tharsis-vuorten huipulla. Tulivuoret itse kohoavat vielä 17 km Tharsiksen yläpuolelle. Näiden neljän lisäksi Marsista on löydetty yli 70 sammunutta tulivuoria, mutta ne ovat pinta-alaltaan ja korkeudeltaan paljon pienempiä.

Päiväntasaajan eteläpuolella on jättiläislaakso, joka on jopa 6 km syvä ja yli 4000 km pitkä. Sitä kutsuttiin Valles Marinerikseksi. Myös monia pienempiä laaksoja sekä uria ja halkeamia on tunnistettu, mikä osoittaa, että muinaisina aikoina Marsissa oli vettä ja siksi ilmakehä oli tiheämpi. Joillakin alueilla Marsin pinnan alla pitäisi olla useita kilometrejä paksu ikiroutakerros. Tällaisilla alueilla maanpäällisille planeetoille epätavallisia jäätyneitä virtoja näkyy pinnalla lähellä kraattereita, joista voidaan päätellä maanalaisen jään esiintyminen.

Tasankoja lukuun ottamatta Marsin pinnalla on runsaasti kraatteria. Kraatterit näyttävät yleensä tuhoutuneemmilta kuin Merkuriuksen ja Kuun kraatterit. Tuulieroosion jälkiä näkyy kaikkialla.

Phobos ja Deimos - Marsin luonnolliset satelliitit

Marsin kuut löydettiin amerikkalaisen tähtitieteilijän A. Hallin suuren vastustuksen aikana vuonna 1877. Heitä kutsuttiin nimellä Phobos (käännetty kreikan kielestä Pelko) ja Deimos (Kauhu), koska muinaisissa myyteissä sodan jumalan mukana olivat aina hänen lapsensa - pelko ja kauhu. Satelliitit ovat kooltaan hyvin pieniä ja muodoltaan epäsäännöllisiä. Phoboksen puolipääakseli on 13,5 km ja sivuakseli 9,4 km; Deimoksella on 7,5 km ja 5,5 km. Mariner 7 -luotain kuvasi Phobosta Marsin taustaa vasten vuonna 1969, ja Mariner 9 lähetti takaisin useita kuvia molemmista kuista, joissa näkyi niiden karkeat, voimakkaasti kraatteroidut pinnat. Viking- ja Phobos-2-luotaimet lähestyivät satelliitteja useaan otteeseen. Parhaat valokuvat Phobosista näyttävät kohokuvioita jopa 5 metrin kokoisina.

Satelliittien kiertoradat ovat pyöreitä. Phobos kiertää Marsia 6000 km:n etäisyydellä pinnasta ajassa 7 tuntia 39 minuuttia. Deimos on 20 tuhannen kilometrin päässä planeetan pinnasta, ja sen kiertoaika on 30 tuntia 18 minuuttia. Satelliittien pyörimisjaksot akselinsa ympäri ovat samat kuin niiden kierrosjaksot Marsin ympärillä. Satelliittihahmojen pääakselit on aina suunnattu planeetan keskustaan. Phobos nousee lännessä ja laskee itään 3 kertaa marsin vuorokaudessa. Phoboksen keskimääräinen tiheys on alle 2 g/cm 3 ja vapaan pudotuksen kiihtyvyys sen pinnalla on 0,5 cm/s 2 . Phobosilla oleva ihminen painaisi vain muutamia kymmeniä grammaa ja voisi kädellä kiveä heittämällä saada sen lentämään avaruuteen ikuisesti (lentonopeus Phoboksen pinnalla on noin 13 m/s). Phoboksen suurimman kraatterin halkaisija on 8 km, mikä on verrattavissa itse satelliitin pienimpään halkaisijaan. Deimoksen suurimman syvennyksen halkaisija on 2 km. Satelliittien pinnat ovat täynnä pieniä kraattereita, aivan samalla tavalla kuin Kuu. Huolimatta yleisestä samankaltaisuudesta, runsaudesta hienoksi murskattua materiaalia, joka peittää satelliittien pinnat, Phobos näyttää "revitetymmältä" ja Deimos on sileämpi, pölyn peittämä pinta. Phoboksesta on löydetty salaperäisiä uria, jotka ylittävät melkein koko satelliitin. Vaot ovat 100-200 m leveitä ja ulottuvat kymmeniä kilometrejä. Niiden syvyys on 20-90 metriä. Näiden urien alkuperästä on useita, mutta toistaiseksi ei ole olemassa riittävän vakuuttavaa selitystä, samoin kuin selitystä itse satelliittien alkuperästä. Todennäköisesti nämä ovat Marsin vangitsemia asteroideja.

Jupiter

Ei ole turhaa, että Jupiteria kutsutaan "planeettojen kuninkaaksi". Se on aurinkokunnan suurin planeetta, ylittää Maan halkaisijaltaan 11,2 kertaa ja massaltaan 318 kertaa. Jupiterin keskitiheys on pieni (1,33 g/cm3), koska se koostuu lähes kokonaan vedystä ja heliumista. Se sijaitsee keskimäärin 779 miljoonan kilometrin etäisyydellä Auringosta ja viettää noin 12 vuotta yhdellä kiertoradalla. Jättimäisestä koostaan ​​huolimatta tämä planeetta pyörii hyvin nopeasti - nopeammin kuin Maa tai Mars. Yllättävin asia on, että Jupiterilla ei ole kiinteää pintaa yleisesti hyväksytyssä mielessä - se on kaasujättiläinen. Jupiter johtaa jättiläisplaneettojen ryhmää. Se on nimetty antiikin mytologian ylimmän jumalan mukaan (muinaiset kreikkalaiset - Zeus, roomalaiset - Jupiter), ja se on viisi kertaa kauempana auringosta kuin maa. Nopean pyörimisensä ansiosta Jupiter on litistynyt suuresti: sen päiväntasaajan säde (71 492 km) on 7 % suurempi kuin sen napasäde, mikä on helppo havaita kaukoputken läpi tarkasteltuna. Painovoima planeetan päiväntasaajalla on 2,6 kertaa suurempi kuin maan päällä. Jupiterin päiväntasaaja on vain 3° kalteva kiertoradansa suhteen, joten planeetalla ei tapahdu vuodenaikojen vaihtelua. Radan kaltevuus ekliptiikkatasoon on vielä pienempi - vain 1°. 399 päivän välein Maan ja Jupiterin vastakohdat toistuvat.

Vety ja helium ovat tämän planeetan pääkomponentit: tilavuuden mukaan näiden kaasujen suhde on 89 % vetyä ja 11 % heliumia ja massasta 80 % ja 20 %. Jupiterin koko näkyvä pinta on tiheitä pilviä, jotka muodostavat tummien vyöhykkeiden ja vaaleiden vyöhykkeiden järjestelmän päiväntasaajan pohjois- ja eteläpuolella 40° pohjoisen ja eteläisen leveysasteen leveyspiiriin asti. Pilvet muodostavat kerroksia ruskehtavia, punaisia ​​ja sinertäviä sävyjä. Näiden pilvikerrosten pyörimisjaksot eivät osoittautuneet samoiksi: mitä lähempänä päiväntasaajaa ne ovat, sitä lyhyempi niiden pyörimisjakso. Joten lähellä päiväntasaajaa he suorittavat kierroksen planeetan akselin ympäri 9 tunnissa 50 minuutissa ja keskimmäisillä leveysasteilla - 9 tunnissa 55 minuutissa. Vyöt ja vyöhykkeet ovat ilmakehän alas- ja ylöspäin virtaavia alueita. Päiväntasaajan suuntaisia ​​ilmakehän virtoja ylläpitävät planeetan syvyyksistä tulevat lämpövirrat sekä Jupiterin nopea pyöriminen ja Auringosta tuleva energia. Vyöhykkeiden näkyvä pinta sijaitsee noin 20 km vyöhykkeiden yläpuolella. Vyöhykkeiden ja vyöhykkeiden rajoilla havaitaan voimakkaita turbulentteja kaasuliikkeitä. Jupiterin vety-helium-ilmakehä on valtava. Pilvipeite sijaitsee noin 1000 km:n korkeudessa "pinnan" yläpuolella, jossa kaasumainen tila muuttuu nestemäiseksi korkean paineen vaikutuksesta.

Jo ennen avaruusalusten lentoja Jupiteriin todettiin, että Jupiterin syvyyksistä tuleva lämpövirta on kaksi kertaa suurempi kuin planeetan vastaanottama auringon lämmön virtaus. Tämä voi johtua raskaampien aineiden hitaasta uppoamisesta kohti planeetan keskustaa ja kevyempien aineiden noususta. Planeetalle putoavat meteoriitit voivat myös olla energianlähde. Hihnojen väri selittyy erilaisten kemiallisten yhdisteiden läsnäololla. Lähempänä planeetan napoja korkeilla leveysasteilla pilvet muodostavat jatkuvan kentän, jossa on ruskeita ja sinertäviä pisteitä, joiden halkaisija on jopa 1000 km. Jupiterin kuuluisin piirre on Suuri punainen piste, erikokoinen soikea piirre, joka sijaitsee eteläisellä trooppisella vyöhykkeellä. Tällä hetkellä sen mitat ovat 15 000 × 30 000 km (eli kaksi maapalloa mahtuu siihen helposti), ja sata vuotta sitten tarkkailijat havaitsivat, että pisteen koko oli kaksi kertaa suurempi. Joskus se ei näy kovin selvästi. Suuri punainen piste on Jupiterin ilmakehässä oleva pitkäikäinen pyörre, joka tekee täyden vallankumouksen keskustansa ympärillä kuudessa Maan päivässä. Ensimmäinen Jupiterin tutkimus lähietäisyydeltä (130 tuhatta km) tehtiin joulukuussa 1973 käyttämällä Pioneer 10 -luotainta. Tämän laitteen ultraviolettisäteillä tekemät havainnot osoittivat, että planeetalla on runsaasti vety- ja heliumkoronoita. Pilven yläosa näyttää koostuvan ammoniakin cirruspilvistä, kun taas alla on seos vedystä, metaanista ja jäätyneistä ammoniakkikiteistä. Infrapunaradiometri osoitti, että ulkopilven lämpötila oli noin -133 °C. Voimakas magneettikenttä löydettiin ja voimakkaimman säteilyn vyöhyke rekisteröitiin 177 tuhannen kilometrin etäisyydellä planeetalta. Jupiterin magnetosfäärin tulva näkyy jopa Saturnuksen kiertoradan ulkopuolella.

Joulukuussa 1974 Jupiterista 43 tuhannen kilometrin etäisyydellä lentävän Pioneer 11:n reitti laskettiin eri tavalla. Hän kulki säteilyvöiden ja itse planeetan välissä välttäen vaarallisen säteilyannoksen elektronisille laitteille. Fotopolarimetrillä saatujen pilvikerroksen värikuvien analysointi mahdollisti pilvien ominaisuuksien ja rakenteen tunnistamisen. Pilvien korkeus osoittautui vyöhykkeissä ja vyöhykkeissä erilaiseksi. Jo ennen Pioneer 10:n ja 11:n lentoja Maasta lentokoneessa lentävän tähtitieteellisen observatorion avulla oli mahdollista määrittää muiden kaasujen pitoisuus Jupiterin ilmakehässä. Kuten odotettiin, havaittiin fosfiinin läsnäolo - kaasumainen fosforiyhdiste vedyn kanssa (PH 3), joka antaa värin pilvipeitteelle. Kuumennettaessa se hajoaa vapauttaen punaista fosforia. Ainutlaatuista suhteellista sijaintia Maan ja jättiläisplaneettojen kiertoradalla, joka tapahtui vuosina 1976–1978, käytettiin Jupiterin, Saturnuksen, Uranuksen ja Neptunuksen peräkkäiseen tutkimiseen Voyager 1- ja 2-luotainten avulla. Heidän reitit laskettiin siten, että planeettojen itsensä painovoiman avulla oli mahdollista kiihdyttää ja kiertää lentorataa planeetalta toiselle. Tämän seurauksena lento Uranukselle kesti 9 vuotta, ei 16 vuotta, kuten se olisi ollut perinteisen kaavan mukaan, ja lento Neptunukseen kesti 12 vuotta 20 vuoden sijasta. Tällainen planeettojen suhteellinen järjestely toistuu vasta sen jälkeen, kun 179 vuotta.

Avaruusluotainten saadun tiedon ja teoreettisten laskelmien pohjalta rakennettiin matemaattisia malleja Jupiterin pilvipeitteestä ja jalostettiin ajatuksia sen sisäisestä rakenteesta. Hieman yksinkertaistetussa muodossa Jupiter voidaan esittää kuorina, joiden tiheys kasvaa kohti planeetan keskustaa. Ilmakehän pohjalla, jonka paksuus on 1500 km ja jonka tiheys kasvaa nopeasti syvyyden myötä, on noin 7000 km paksuinen kaasu-nestemäinen vetykerros. Planeetan 0,9 säteen tasolla, jossa paine on 0,7 Mbar ja lämpötila noin 6500 K, vety siirtyy nestemäiseen molekyylitilaan ja vielä 8000 km:n kuluttua nestemäiseen metallitilaan. Vedyn ja heliumin ohella kerrokset sisältävät pienen määrän raskaita alkuaineita. Sisäydin, jonka halkaisija on 25 000 km, on metallosilikaattia, joka sisältää vettä, ammoniakkia ja metaania. Keskuksen lämpötila on 23 000 K ja paine 50 Mbar. Saturnuksella on samanlainen rakenne.

Jupiteria kiertää 63 tunnettua satelliittia, jotka voidaan jakaa kahteen ryhmään - sisäinen ja ulkoinen tai säännöllinen ja epäsäännöllinen; ensimmäiseen ryhmään kuuluu 8 satelliittia, toiseen - 55. Sisäryhmän satelliitit kiertävät lähes pyöreitä, käytännössä planeetan päiväntasaajan tasossa. Neljän planeetan lähimmän satelliitin - Adrastea, Metis, Amalthea ja Theba - halkaisijat ovat 40-270 km ja ne sijaitsevat 2-3 säteellä Jupiterista planeetan keskustasta. Ne eroavat jyrkästi neljästä niitä seuraavasta satelliitista, jotka sijaitsevat 6–26 säteen etäisyydellä Jupiterista ja ovat kooltaan huomattavasti suurempia, lähellä Kuun kokoa. Nämä suuret satelliitit - Io, Europa, Ganymede ja Callisto löydettiin 1600-luvun alussa. lähes samanaikaisesti Galileo Galilei ja Simon Marius. Niitä kutsutaan yleensä Jupiterin Galilean satelliiteiksi, vaikka Marius on laatinut ensimmäiset taulukot näiden satelliittien liikkeistä.

Ulompi ryhmä koostuu pienistä - halkaisijaltaan 1-170 km - satelliiteista, jotka liikkuvat pitkänomaisilla kiertoradoilla, jotka ovat voimakkaasti kallistuneet kohti Jupiterin päiväntasaajaa. Samaan aikaan viisi Jupiteria lähempänä olevaa satelliittia liikkuu kiertoradoillaan Jupiterin pyörimissuunnassa ja melkein kaikki kauempana olevat satelliitit liikkuvat vastakkaiseen suuntaan. Yksityiskohtaista tietoa satelliittien pintojen luonteesta saatiin avaruusaluksilla. Tarkastellaanpa tarkemmin Galilean satelliitteja. Jupiteria lähinnä olevan satelliitin Io halkaisija on 3640 km ja sen keskimääräinen tiheys on 3,55 g/cm 3 . Ion sisätilat kuumenevat Jupiterin vuorovesivaikutuksen ja sen naapureiden - Europan ja Ganymeden - Ion liikkeeseen tuomien häiriöiden vuoksi. Vuorovesivoimat muuttavat Ion ulkokerroksia ja lämmittävät niitä. Tässä tapauksessa kertynyt energia purkautuu pintaan tulivuorenpurkausten muodossa. Tulivuorten kraattereista rikkidioksidia ja rikkihöyryä vapautuu noin 1 km/s nopeudella satojen kilometrien korkeuteen satelliitin pinnan yläpuolelle. Vaikka Ion pintalämpötila on keskimäärin -140 °C lähellä päiväntasaajaa, on 75–250 km:n kokoisia kuumia kohtia, joissa lämpötila nousee 100–300 °C:seen. Ion pinta on purkaustuotteiden peittämä ja väriltään oranssi. Sen osien keski-ikä on pieni - noin 1 miljoona vuotta. Ion topografia on enimmäkseen tasaista, mutta siellä on useita vuoria, joiden korkeus vaihtelee 1-10 km:n välillä. Ion ilmakehä on hyvin harvinainen (se on käytännössä tyhjiö), mutta satelliitin takana ulottuu kaasupyrstö: hapen, natriumhöyryn ja rikin säteilyä - tulivuorenpurkauksen tuotteita - havaittiin Ion kiertoradalla.

Toinen Galilean satelliiteista, Europa, on kooltaan hieman pienempi kuin Kuu, sen halkaisija on 3130 km ja aineen keskimääräinen tiheys on noin 3 g/cm3. Satelliitin pintaa peittää vaaleiden ja tummien viivojen verkosto: ilmeisesti nämä ovat tektonisista prosesseista syntyneitä halkeamia jääkuoressa. Näiden vikojen leveys vaihtelee useista kilometreistä satoihin kilometreihin ja niiden pituus on tuhansia kilometrejä. Arviot kuoren paksuudesta vaihtelevat muutamasta kilometristä kymmeniin kilometreihin. Europan syvyyksissä vapautuu myös vuorovesivuorovaikutuksen energiaa, joka pitää vaipan nestemäisessä muodossa - jäätikön alaisena valtamerenä, mahdollisesti jopa lämpimänä. Siksi ei ole yllättävää, että on olemassa oletus yksinkertaisimpien elämänmuotojen olemassaolosta tässä valtameressä. Satelliitin keskimääräisen tiheyden perusteella valtameren alla pitäisi olla silikaattikiviä. Koska Euroopassa, jolla on melko tasainen pinta, on hyvin vähän kraattereita, tämän oranssinruskean pinnan piirteiden iäksi arvioidaan satoja tuhansia ja miljoonia vuosia. Galileon saamissa korkearesoluutioisissa kuvissa näkyy yksittäisiä epäsäännöllisen muotoisia kenttiä, joissa on pitkänomaisia ​​yhdensuuntaisia ​​harjuja ja laaksoja, jotka muistuttavat valtateitä. Monissa paikoissa erottuvat tummat täplät, todennäköisesti nämä ovat jääkerroksen alta peräisin olevia ainekertymiä.

Amerikkalaisen tiedemiehen Richard Greenbergin mukaan olosuhteita elämälle Euroopassa ei tulisi etsiä syvältä jäätikön valtamerestä, vaan lukuisista halkeamista. Vuorovesivaikutuksesta johtuen halkeamat kapenevat ajoittain ja levenevät 1 m. Halkeaman kapeneessa valtameren vesi laskee ja kun se alkaa laajentua, vesi nousee sitä pitkin melkein pintaan. Auringon säteet tunkeutuvat jäätulpan läpi, joka estää veden pääsyn pinnalle kuljettaen eläville organismeille tarvittavaa energiaa.

Jupiter-järjestelmän suurimman satelliitin, Ganymeden, halkaisija on 5268 km, mutta sen keskimääräinen tiheys on vain kaksi kertaa veden tiheys; Tämä viittaa siihen, että noin 50 % satelliitin massasta on jäätä. Monet tummanruskeita alueita peittävät kraatterit osoittavat tämän pinnan muinaisen iän, noin 3-4 miljardia vuotta. Nuoremmat alueet peitetään yhdensuuntaisten urien järjestelmillä, jotka muodostuvat kevyemmästä materiaalista jääkuoren venytyksen aikana. Näiden urien syvyys on useita satoja metrejä, leveys kymmeniä kilometrejä ja pituus voi olla useita tuhansia kilometrejä. Jotkut Ganymeden kraatterit eivät sisällä vain valonsädejärjestelmiä (kuten kuun), mutta joskus myös tummia.

Calliston halkaisija on 4800 km. Satelliitin keskimääräisen tiheyden (1,83 g/cm3) perusteella oletetaan, että vesijää muodostaa noin 60 % sen massasta. Jääkuoren, kuten Ganymeden, paksuudeksi on arvioitu kymmeniä kilometrejä. Tämän satelliitin koko pinta on täynnä erikokoisia kraattereita. Siinä ei ole laajoja tasankoja tai vaojärjestelmiä. Calliston kraattereilla on huonosti määritelty akseli ja matala syvyys. Reljeefin ainutlaatuinen piirre on monirengasrakenne, jonka halkaisija on 2600 km ja joka koostuu kymmenestä samankeskisesta renkaasta. Pintalämpötila Calliston päiväntasaajalla saavuttaa keskipäivällä -120 °C. Satelliitilla on havaittu olevan oma magneettikenttä.

Joulukuun 30. päivänä 2000 Cassini-luotain ohitti Jupiterin läheltä matkalla Saturnukseen. Samaan aikaan "planeettojen kuninkaan" läheisyydessä suoritettiin useita kokeita. Yksi niistä oli tarkoitettu havaitsemaan Galilean satelliittien erittäin harvinainen ilmakehä Jupiterin pimennyksen aikana. Toinen koe koostui Jupiterin säteilyvöiden säteilyn tallentamisesta. Mielenkiintoista on, että Cassinin työn ohella koululaiset ja opiskelijat rekisteröivät samaa säteilyä maassa sijaitsevilla kaukoputkilla Yhdysvalloissa. Heidän tutkimuksensa tuloksia käytettiin yhdessä Cassinin tietojen kanssa.

Galilealaisten satelliittien tutkimuksen tuloksena esitettiin mielenkiintoinen hypoteesi, että jättiläisplaneetat lähettivät evoluution alkuvaiheessa valtavia lämpövirtoja avaruuteen. Jupiterin säteily voi sulattaa jäätä kolmen Galilean kuun pinnalta. Neljännellä - Callistolla - tämän ei olisi pitänyt tapahtua, koska se on 2 miljoonan kilometrin päässä Jupiterista. Siksi sen pinta on niin erilainen kuin planeetta lähempänä olevien satelliittien pinnat.

Saturnus

Jättiplaneettojen joukossa Saturnus erottuu huomattavasta rengasjärjestelmästään. Kuten Jupiter, se on valtava, nopeasti pyörivä pallo, joka koostuu enimmäkseen nestemäisestä vedystä ja heliumista. Saturnus kiertää Aurinkoa 10 kertaa kauempana kuin Maa, ja se suorittaa täydellisen kiertoradan lähes ympyrämäisellä kiertoradalla 29,5 vuoden välein. Radan kaltevuuskulma ekliptiseen tasoon nähden on vain 2°, kun taas Saturnuksen ekvatoriaalinen taso on 27° kalteva kiertoradansa tasoon nähden, joten vuodenaikojen vaihtelu on luonnostaan ​​tälle planeetalle.

Saturnuksen nimi juontaa juurensa muinaisen titaanin Kronoksen, Uranuksen ja Gaian pojan, roomalaiseen vastineeseen. Tämä toiseksi suurin planeetta on tilavuudeltaan 800 kertaa suurempi kuin Maa ja massaltaan 95 kertaa suurempi. On helppo laskea, että sen keskimääräinen tiheys (0,7 g/cm3) on pienempi kuin veden tiheys - ainutlaatuisen alhainen aurinkokunnan planeetoille. Saturnuksen päiväntasaajan säde pilvikerroksen ylärajalla on 60 270 km ja napainen säde useita tuhansia kilometrejä pienempi. Saturnuksen kiertoaika on 10 tuntia 40 minuuttia. Saturnuksen ilmakehä sisältää 94 % vetyä ja 6 % heliumia (tilavuuden mukaan).

Neptunus

Neptunus löydettiin vuonna 1846 tarkan teoreettisen ennusteen tuloksena. Tutkittuaan Uranuksen liikettä ranskalainen tähtitieteilijä Le Verrier päätti, että seitsemänteen planeettaan vaikuttaa yhtä massiivisen tuntemattoman kappaleen vetovoima, ja laski sen sijainnin. Tämän ennusteen ohjaamana saksalaiset tähtitieteilijät Halle ja D'Arrest löysivät Neptunuksen, mutta myöhemmin kävi ilmi, että Galileosta lähtien tähtitieteilijät merkitsivät Neptunuksen sijainnin kartoille, mutta luulivat sen tähdeksi.

Neptunus on neljäs jättiläisplaneetoista, joka on nimetty muinaisessa mytologiassa merien jumalan mukaan. Neptunuksen päiväntasaajan säde (24 764 km) on lähes 4 kertaa Maan säde ja Neptunuksen massa on 17 kertaa suurempi kuin planeettamme. Neptunuksen keskimääräinen tiheys on 1,64 g/cm3. Se kiertää Aurinkoa 4,5 miljardin kilometrin (30 AU) etäisyydellä ja suorittaa täyden syklin lähes 165 maavuodessa. Planeetan ratataso on 1,8° kalteva ekliptiikkatasoon nähden. Päiväntasaajan kaltevuus ratatasoon nähden on 29,6°. Suuren etäisyydensä vuoksi Auringosta Neptunuksen valaistus on 900 kertaa pienempi kuin maan päällä.

Vuonna 1989 5 000 kilometrin säteellä Neptunuksen pilvikerroksesta kulkeneen Voyager 2:n lähettämät tiedot paljastivat planeetan pilvipeitteen yksityiskohtia. Neptunuksen raidat ilmenevät heikosti. Neptunuksen eteläiseltä pallonpuoliskolta löydetty planeettamme kokoinen suuri tumma täplä on jättimäinen antisykloni, joka suorittaa vallankumouksen joka 16. Maan vuorokausi. Tämä on korkean paineen ja lämpötilan alue. Toisin kuin Jupiterin suuri punainen piste, joka ajautuu 3 m/s nopeudella, Neptunuksen suuri tumma piste liikkuu länteen nopeudella 325 m/s. Pienempi tumma täplä, joka sijaitsee 74° etelään. sh., viikossa se siirtyi 2000 km pohjoiseen. Kevyt ilmakehän muodostus, niin kutsuttu "skootteri", erottui myös melko nopeasta liikkeestään. Tuulen nopeus Neptunuksen ilmakehässä on paikoin 400-700 m/s.

Kuten muutkin jättiläisplaneetat, Neptunuksen ilmakehä on enimmäkseen vetyä. Heliumin osuus on noin 15 % ja metaanin osuus 1 %. Näkyvä pilvikerros vastaa 1,2 baarin painetta. Oletetaan, että Neptunuksen ilmakehän pohjalla on eri ioneilla kyllästetty vesivaltameri. Merkittäviä määriä metaania näyttää olevan syvemmällä planeetan jäisessä vaipassa. Jopa tuhansien asteiden lämpötiloissa 1 Mbarin paineessa veden, metaanin ja ammoniakin seos voi muodostaa kiinteää jäätä. Kuuma, jäinen vaippa muodostaa luultavasti 70 % planeetan massasta. Noin 25 % Neptunuksen massasta pitäisi laskelmien mukaan kuulua planeetan ytimeen, joka koostuu piin, magnesiumin, raudan ja sen yhdisteiden oksideista sekä kivistä. Planeetan sisäisen rakenteen malli osoittaa, että paine sen keskustassa on noin 7 Mbar ja lämpötila noin 7000 K. Toisin kuin Uranus, lämpövirtaus Neptunuksen syvyyksistä on lähes kolme kertaa suurempi kuin lämpö, ​​joka saadaan aurinko. Tämä ilmiö liittyy lämmön vapautumiseen korkean atomipainon omaavien aineiden radioaktiivisen hajoamisen aikana.

Neptunuksen magneettikenttä on puolet Uranuksen magneettikentästä. Magneettisen dipolin akselin ja Neptunuksen pyörimisakselin välinen kulma on 47°. Dipolin keskipiste on siirtynyt 6000 km eteläiselle pallonpuoliskolle, joten magneettinen induktio eteläisellä magneettinavalla on 10 kertaa suurempi kuin pohjoisessa.

Neptunuksen renkaat ovat yleensä samanlaisia ​​kuin Uranuksen renkaat, sillä ainoa ero on, että aineen kokonaispinta-ala Neptunuksen renkaissa on 100 kertaa pienempi kuin Uranuksen renkaissa. Yksittäiset Neptunusta ympäröivien renkaiden kaaret löydettiin planeetan tähtien peittämisen aikana. Voyager 2 -kuvissa Neptunuksen ympärillä näkyy avoimia muodostelmia, joita kutsutaan kaariksi. Ne sijaitsevat jatkuvassa uloimmassa renkaassa, jonka tiheys on pieni. Ulkorenkaan halkaisija on 69,2 tuhatta km ja kaarien leveys noin 50 km. Muut renkaat, jotka sijaitsevat etäisyyksillä 61,9 tuhatta km - 62,9 tuhatta km, ovat kiinni. Maasta tehtyjen havaintojen aikana 1900-luvun puoliväliin mennessä löydettiin 2 Neptunuksen satelliittia - Triton ja Nereid. Voyager 2 löysi kuusi muuta satelliittia, joiden koko vaihteli 50–400 km:n välillä, ja selvitti Tritonin (2705 km) ja Nereidin (340 km) halkaisijat. Vuosina 2002-03 Maasta tehtyjen havaintojen aikana löydettiin viisi kauempana olevaa Neptunuksen satelliittia.

Neptunuksen suurin satelliitti, Triton, kiertää planeettaa 355 tuhannen kilometrin etäisyydellä noin 6 päivän jaksolla ympyräradalla, joka on kallistettu 23°:n kulmaan planeetan päiväntasaajaan nähden. Lisäksi se on ainoa Neptunuksen sisäsatelliiteista, joka liikkuu kiertoradalla vastakkaiseen suuntaan. Tritonin aksiaalinen kiertojakso osuu sen kiertoradan kanssa. Tritonin keskimääräinen tiheys on 2,1 g/cm3. Pintalämpötila on erittäin alhainen (38 K). Satelliittikuvissa suurin osa Tritonin pinnasta näyttää tasangolta, jossa on monia halkeamia, minkä vuoksi se muistuttaa melonin kuorta. Etelänapaa ympäröi vaalea napalaki. Tasangolta löydettiin useita syvennyksiä, joiden halkaisija oli 150 - 250 km. On todennäköistä, että satelliitin jäinen kuori on uusiutunut monta kertaa tektonisen toiminnan ja meteoriitin putoamisen seurauksena. Tritonilla näyttää olevan kivinen ydin, jonka säde on noin 1000 km. Noin 180 km paksuisen jääkuoren oletetaan peittävän noin 150 km syvän ammoniakilla, metaanilla, suoloilla ja ioneilla kyllästetyn valtameren. Tritonin ohut ilmakehä on pääosin typpeä, jossa on pieniä määriä metaania ja vetyä. Lumi Tritonin pinnalla on typpiroutaa. Napakorkin muodostaa myös typen huurre. Napakorissa tunnistetut hämmästyttävät muodostelmat ovat koilliseen ulottuvia tummia täpliä (niitä löydettiin noin viisikymmentä). Ne osoittautuivat kaasugeysireiksi, jotka nousivat jopa 8 km:n korkeuteen ja muuttuivat sitten noin 150 km:n pituisiksi pilleiksi.

Toisin kuin muut sisäiset satelliitit, Nereid liikkuu hyvin pitkänomaisella kiertoradalla, jonka epäkeskisyys (0,75) muistuttaa enemmän komeettojen kiertorataa.

Pluto

Vuonna 1930 löydetyn Pluton katsottiin olevan aurinkokunnan pienin planeetta. Vuonna 2006 Kansainvälisen tähtitieteellisen liiton päätöksellä se evättiin klassisen planeetan asemasta ja siitä tuli uuden objektiluokan prototyyppi - kääpiöplaneetat. Toistaiseksi kääpiöplaneettojen ryhmään kuuluu myös asteroidi Ceres ja useita äskettäin löydettyjä esineitä Kuiperin vyöhykkeeltä Neptunuksen kiertoradan takaa; yksi niistä on suurempi kuin Pluto. Ei ole epäilystäkään siitä, että Kuiperin vyöhykkeeltä löydetään muita vastaavia esineitä; joten aurinkokunnassa voi olla melko paljon kääpiöplaneettoja.

Pluto kiertää Auringon 245,7 vuoden välein. Löytöhetkellä se oli melko kaukana Auringosta ja sijoittui aurinkokunnan yhdeksännen planeetan paikalle. Mutta Pluton kiertoradalla, kuten käy ilmi, on merkittävä epäkeskisyys, joten jokaisessa kiertoradassa se on lähempänä aurinkoa kuin Neptunus 20 vuoden ajan. 1900-luvun lopulla oli juuri sellainen ajanjakso: 23. tammikuuta 1979 Pluto ylitti Neptunuksen kiertoradan niin, että se oli lähempänä aurinkoa ja muuttui muodollisesti kahdeksanneksi planeetalle. Se pysyi tässä tilassa 15. maaliskuuta 1999 asti. Läpäistyään kiertoradansa perihelin (29,6 AU) syyskuussa 1989, Pluto on nyt siirtymässä kohti apheliaa (48,8 AU), jonka se saavuttaa vuonna 2112 ja saatetaan päätökseen. ensimmäinen täysi vallankumous Auringon ympäri sen löytämisen jälkeen vasta vuonna 2176.

Ymmärtääksemme tähtitieteilijöiden kiinnostusta Plutoon, meidän on muistettava sen löydön historia. 1900-luvun alussa tähtitieteilijät huomasivat Uranuksen ja Neptunuksen liikettä tarkkaillen heidän käyttäytymisensä omituisuuksia ja ehdottivat, että näiden planeettojen kiertoradan ulkopuolella on toinen, tuntematon, jonka gravitaatiovaikutus vaikuttaa tunnettujen planeettojen liikkeisiin. jättiläisplaneetat. Tähtitieteilijät ovat jopa laskeneet tämän planeetan - "Planeetta X" - oletetun sijainnin, vaikkakaan eivät kovin luotettavasti. Pitkän etsinnän jälkeen vuonna 1930 amerikkalainen tähtitieteilijä Clyde Tombaugh löysi yhdeksännen planeetan, joka on nimetty alamaailman jumalan - Pluton - mukaan. Löytö oli kuitenkin ilmeisesti vahingossa: myöhemmät mittaukset osoittivat, että Pluton massa on liian pieni, jotta sen painovoima vaikuttaisi merkittävästi Neptunuksen ja erityisesti Uranuksen liikkeisiin. Pluton kiertorata osoittautui huomattavasti pitkänomaisemmaksi kuin muiden planeettojen ja selvästi (17°) ekliptiikkaan nähden, mikä ei myöskään ole tyypillistä planeetoille. Jotkut tähtitieteilijät pitävät Plutoa "vääränä" planeetana, enemmän steroidina tai kadonneena Neptunuksen kuuna. Plutolla on kuitenkin omat satelliitit, ja joskus ilmakehä on, kun sen pintaa peittävä jää haihtuu kiertoradan perihelion-alueella. Yleisesti ottaen Plutoa on tutkittu erittäin huonosti, koska yksikään luotain ei ole vielä saavuttanut sitä; Viime aikoihin asti edes tällaisia ​​yrityksiä ei ollut tehty. Mutta tammikuussa 2006 New Horizons -avaruusalus (NASA) laukaisi kohti Plutoa, jonka pitäisi lentää planeetan ohi heinäkuussa 2015.

Mittaamalla Pluton heijastaman auringonvalon voimakkuutta tähtitieteilijät ovat päättäneet, että planeetan näennäinen kirkkaus vaihtelee ajoittain. Tätä ajanjaksoa (6,4 päivää) pidettiin Pluton aksiaalisen pyörimisen ajanjaksona. Vuonna 1978 amerikkalainen tähtitieteilijä J. Christie kiinnitti huomion Pluton kuvan epäsäännölliseen muotoon valokuvissa, jotka on otettu parhaalla kulmaresoluutiolla: kuvan epäselvä pilkku sumensi usein toisella puolella olevan ulkoneman; sen asema muuttui myös 6,4 päivän ajanjaksolla. Christie päätteli, että Plutolla on melko suuri satelliitti, jota kutsuttiin Charoniksi myyttisen venemiehen mukaan, joka kuljetti kuolleiden sieluja jokia pitkin maanalaisessa kuolleiden valtakunnassa (tämän valtakunnan hallitsija, kuten tiedetään, oli Pluto). Charon ilmestyy Plutosta joko pohjoisesta tai etelästä, joten kävi selväksi, että satelliitin rata, kuten itse planeetan pyörimisakseli, on voimakkaasti kallistunut kiertoradansa tasoon. Mittaukset osoittivat, että Pluton pyörimisakselin ja sen kiertoradan tason välinen kulma on noin 32° ja pyörimissuunta on päinvastainen. Charonin kiertorata sijaitsee Pluton päiväntasaajan tasossa. Vuonna 2005 löydettiin kaksi muuta pientä satelliittia - Hydra ja Nix, jotka kiertävät kauempana kuin Charon, mutta samassa tasossa. Siten Pluto ja sen satelliitit muistuttavat Uranusta, joka pyörii "makaa kyljellään".

Charonin 6,4 päivän kiertoaika osuu yhteen sen liikkeen kanssa Pluton ympärillä. Kuten Kuu, Charon on aina kasvot planeetta toisella puolella. Tämä on tyypillistä kaikille planeetan lähellä liikkuville satelliiteille. Toinen asia on yllättävä - Pluto on myös aina samalla puolella Charonin edessä; tässä mielessä ne ovat tasa-arvoisia. Pluto ja Charon ovat ainutlaatuinen binäärijärjestelmä, erittäin kompakti ja jolla on ennennäkemättömän korkea satelliittien ja planeetan massasuhde (1:8). Esimerkiksi Kuun ja Maan massojen suhde on 1:81, ja muilla planeetoilla on samanlaiset suhteet, jotka ovat paljon pienempiä. Pohjimmiltaan Pluto ja Charon ovat kaksoiskääpiöplaneetta.

Parhaat kuvat Pluto-Charon-järjestelmästä saatiin Hubble-avaruusteleskoopilla. Niistä oli mahdollista määrittää satelliitin ja planeetan välinen etäisyys, joka osoittautui vain noin 19 400 km:ksi. Käyttämällä Pluton tähtienpimennyksiä sekä satelliitin planeetan keskinäisiä pimennyksiä, oli mahdollista selventää niiden kokoa: Pluton halkaisija on viimeaikaisten arvioiden mukaan 2300 km ja Charonin halkaisija on 1200 km. Pluton keskimääräinen tiheys vaihtelee välillä 1,8 - 2,1 g/cm 3 ja Charonin välillä 1,2 - 1,3 g/cm 3 . Ilmeisesti Pluton kivistä ja vesijäästä koostuva sisäinen rakenne eroaa Charonin rakenteesta, joka muistuttaa enemmän jättiläisplaneettojen jäisiä satelliitteja. Charonin pinta on 30 % tummempi kuin Pluton. Myös planeetan ja satelliitin värit ovat erilaisia. Ilmeisesti ne muodostuivat toisistaan ​​riippumatta. Havainnot ovat osoittaneet, että Pluton kirkkaus kasvaa huomattavasti sen kiertoradan perihelissä. Tämä antoi aiheen olettaa väliaikaisen ilmakehän ilmaantumista Plutossa. Kun Pluto peitti tähden vuonna 1988, tämän tähden kirkkaus väheni asteittain useiden sekuntien aikana, minkä perusteella lopulta todettiin, että Plutolla oli ilmakehä. Sen pääkomponentti on todennäköisesti typpi, ja muita komponentteja voivat olla metaani, argon ja neon. Sumukerroksen paksuudeksi on arvioitu 45 km ja itse ilmakehän paksuudeksi 270 km. Metaanipitoisuuden tulisi vaihdella riippuen Pluton sijainnista kiertoradalla. Pluto ohitti perihelion vuonna 1989. Laskelmat osoittavat, että osa sen pinnalla jään ja huurteen muodossa olevista jäätyneen metaanin, typen ja hiilidioksidin kerrostumista planeetan lähestyessä aurinkoa siirtyy ilmakehään. Pluton maksimi pintalämpötila on 62 K. Charonin pinta näyttää muodostuneen vesijäästä.

Joten Pluto on ainoa planeetta (vaikkakin kääpiö), jonka ilmakehä ilmestyy ja katoaa, kuten komeetan ilmakehä liikkuessaan Auringon ympäri. Hubble-avaruusteleskoopin avulla toukokuussa 2005 löydettiin kaksi uutta Pluton kääpiöplaneetan satelliittia, Nikta ja Hydra. Näiden satelliittien kiertoradat sijaitsevat Charonin kiertoradan ulkopuolella. Nyx on noin 50 000 km päässä Plutosta ja Hydra noin 65 000 km. Tammikuussa 2006 käynnistetty New Horizons -tehtävä on suunniteltu Pluton ja Kuiperin vyöhykkeen ympäristön tutkimiseen.

Tieteellisiä löytöjä tehdään koko ajan. Vuoden aikana julkaistaan ​​valtava määrä raportteja ja artikkeleita eri aiheista, ja uusille keksinnöille myönnetään tuhansia patentteja. Kaiken tämän joukosta löytyy todella uskomattomia saavutuksia. Tämä artikkeli esittelee kymmenen mielenkiintoisinta tieteellistä löytöä, jotka tehtiin vuoden 2016 ensimmäisellä puoliskolla.

1. Pieni geneettinen mutaatio, joka tapahtui 800 miljoonaa vuotta sitten, johti monisoluisten elämänmuotojen syntymiseen

Tutkimukset viittaavat siihen, että muinainen molekyyli, GK-PID, on vastuussa yksisoluisten organismien kehittymisestä monisoluisiksi organismeiksi noin 800 miljoonaa vuotta sitten. Todettiin, että GK-PID-molekyyli toimi "molekyylikarbiinina": se toi kromosomit yhteen ja kiinnitti ne solukalvon sisäseinään jakautumisen tapahtuessa. Tämä mahdollisti solujen lisääntymisen kunnolla eivätkä ne muuttuneet syöpiksi.

Jännittävä löytö osoittaa, että GK-PID:n muinainen versio käyttäytyi aiemmin eri tavalla kuin nykyään. Syy siihen, miksi hänestä tuli "geneettinen karbiini", johtuu pienestä geneettisestä mutaatiosta, joka lisääntyi itsestään. Osoittautuu, että monisoluisten elämänmuotojen syntyminen on seurausta yhdestä tunnistettavissa olevasta mutaatiosta.

2. Uuden alkuluvun löytäminen

Tammikuussa 2016 matemaatikot löysivät uuden alkuluvun osana "Great Internet Mersenne Prime Searchia", laajamittaista vapaaehtoista laskentaprojektia Mersennen alkulukujen etsimiseksi. Tämä on 2^74 207 281 - 1.

Haluat todennäköisesti selventää, miksi "Great Internet Mersenne Prime Search" -projekti luotiin. Nykyaikainen kryptografia käyttää Mersennen alkulukuja (tällaisia ​​lukuja tunnetaan yhteensä 49) sekä kompleksilukuja koodatun tiedon purkamiseen. "2^74 207 281 - 1" on tällä hetkellä pisin olemassa oleva alkuluku (se on lähes 5 miljoonaa numeroa pidempi kuin edeltäjänsä). Uuden alkuluvun muodostavien numeroiden kokonaismäärä on noin 24 000 000, joten "2^74 207 281 - 1" on ainoa käytännöllinen tapa kirjoittaa se ylös paperille.

3. Aurinkokunnasta löydettiin yhdeksäs planeetta

Jo ennen Pluton löytämistä 1900-luvulla tiedemiehet olivat olettaneet, että Neptunuksen kiertoradan takana on yhdeksäs planeetta, planeetta X. Tämä olettamus johtui gravitaatioklustereista, jonka saattoi aiheuttaa vain massiivinen esine. Vuonna 2016 Kalifornian teknologiainstituutin tutkijat esittivät todisteita siitä, että yhdeksäs planeetta - jonka kiertoaika on 15 000 vuotta - todella on olemassa.

Löydön tehneiden tähtitieteilijöiden mukaan on "vain 0,007 %:n mahdollisuus (1:15 000), että klusteroituminen on sattumaa." Tällä hetkellä yhdeksännen planeetan olemassaolo on hypoteettinen, mutta tähtitieteilijät ovat laskeneet sen kiertoradan olevan valtava. Jos planeetta X todella on olemassa, se painaa noin 2-15 kertaa enemmän kuin Maa ja sijaitsee 600-1200 tähtitieteellisen yksikön etäisyydellä Auringosta. Tähtitieteellinen yksikkö on 150 000 000 kilometriä; tämä tarkoittaa, että yhdeksäs planeetta on 240 000 000 000 kilometrin päässä Auringosta.

4. Lähes ikuinen tapa tallentaa tietoja on löydetty

Ennemmin tai myöhemmin kaikki vanhenee, eikä tällä hetkellä ole mahdollista tallentaa tietoja yhdelle laitteelle todella pitkään. Vai onko se olemassa? Äskettäin Southamptonin yliopiston tutkijat tekivät hämmästyttävän löydön. He käyttivät nanorakenteista lasia onnistuneesti luodakseen tiedon tallennus- ja hakuprosessin. Tallennuslaite on pieni, noin 25 sentin kolikon kokoinen lasilevy, johon mahtuu 360 teratavua tietoa ja johon korkeat lämpötilat (jopa 1000 celsiusastetta) eivät vaikuta. Sen keskimääräinen säilyvyys huoneenlämmössä on noin 13,8 miljardia vuotta (suunnilleen samaan aikaan kuin universumimme on ollut olemassa).

Tiedot kirjoitetaan laitteeseen ultranopealla laserilla käyttämällä lyhyitä, voimakkaita valopulsseja. Jokainen tiedosto koostuu kolmesta kerroksesta nanorakenteisia pisteitä, jotka sijaitsevat vain 5 mikrometrin etäisyydellä toisistaan. Tietojen lukeminen tapahtuu viidessä ulottuvuudessa nanorakenteisten pisteiden kolmiulotteisen järjestelyn sekä niiden koon ja suunnan ansiosta.

5. Sokeat silmät kalat, jotka voivat "kävellä seinillä" osoittavat yhtäläisyyksiä nelijalkaisten selkärankaisten kanssa

Viimeisten 170 vuoden aikana tiede on havainnut, että maalla elävät selkärankaiset polveutuivat muinaisen Maan merissä uineista kaloista. New Jersey Institute of Technologyn tutkijat ovat kuitenkin havainneet, että taiwanilaisilla sokeasilmäkaloilla, jotka pystyvät "kävelemään seinillä", on samat anatomiset piirteet kuin sammakkoeläimillä tai matelijoilla.

Tämä on erittäin tärkeä löytö evoluution sopeutumisen näkökulmasta, koska se voisi auttaa tutkijoita ymmärtämään paremmin, kuinka esihistorialliset kalat kehittyivät maalla eläviksi tetrapodeiksi. Ero sokeasilmäisten kalojen ja muiden maalla liikkuvien kalalajien välillä piilee niiden askeleessa, joka tukee "lantiovyötä" noustessa.

6. Yksityinen yritys SpaceX onnistui laskeutumaan raketin pystysuoraan.

Sarjakuvissa ja sarjakuvissa näkee yleensä raketteja laskeutuvan planeetoille ja kuuhun pystysuoraan, mutta todellisuudessa tämä on erittäin vaikeaa tehdä. Valtion virastot, kuten NASA ja Euroopan avaruusjärjestö, kehittävät raketteja, jotka joko putoavat valtamereen, josta ne myöhemmin noudetaan (kalliita) tai poltetaan tarkoituksella ilmakehässä. Raketin pystysuoraan laskeutuminen säästäisi uskomattoman paljon rahaa.

8. huhtikuuta 2016 yksityinen yritys SpaceX onnistui laskeutumaan raketin pystysuoraan; hän onnistui tekemään tämän autonomisella miehittämättömällä avaruusaseman drone-aluksella. Tämä uskomaton saavutus säästää rahaa ja aikaa julkaisujen välillä.

SpaceX:n toimitusjohtaja Elon Muskille tämä tavoite on pysynyt prioriteettina useiden vuosien ajan. Vaikka saavutus kuuluu yksityiselle yritykselle, pystysuora laskutekniikka on myös NASAn kaltaisten valtion virastojen saatavilla, jotta ne voivat edistyä avaruustutkimuksessa.

7. Kyberneettinen implantti auttoi halvaantunutta miestä liikuttamaan sormiaan.

Kuusi vuotta halvaantunut mies pystyi liikuttamaan sormiaan aivoihinsa istutetun pienen sirun ansiosta.

Tämä on Ohion osavaltion yliopiston tutkijoiden ansiota. He pystyivät luomaan laitteen, joka on pieni implantti, joka on yhdistetty potilaan käsivarressa olevaan elektroniseen holkkiin. Tässä hihassa käytetään lankoja stimuloimaan tiettyjä lihaksia sormien reaaliaikaisen liikkeen aikaansaamiseksi. Sirun ansiosta halvaantunut mies pystyi jopa pelaamaan musiikkipeliä "Guitar Hero" projektiin osallistuneiden lääkäreiden ja tiedemiesten suureksi yllätykseksi.

8. Aivohalvauspotilaiden aivoihin istutetut kantasolut antavat heidän kävellä uudelleen

Kliinisessä tutkimuksessa Stanfordin yliopiston lääketieteellisen korkeakoulun tutkijat istuttivat modifioituja ihmisen kantasoluja suoraan 18 aivohalvauspotilaan aivoihin. Toimenpiteet onnistuivat ilman kielteisiä seurauksia, lukuun ottamatta joillain potilailla anestesian jälkeen havaittua lievää päänsärkyä. Kaikilla potilailla aivohalvauksen jälkeinen toipumisjakso oli melko nopea ja onnistunut. Lisäksi aiemmin vain pyörätuolia käyttäneet potilaat pystyivät taas kävelemään vapaasti.

9. Maahan pumpattu hiilidioksidi voi muuttua kovaksi kiveksi

Hiilidioksidin talteenotto on tärkeä osa planeetan hiilidioksidipäästöjen tasapainottamista. Polttoaineen palaessa ilmakehään vapautuu hiilidioksidia. Tämä on yksi syy globaaliin ilmastonmuutokseen. Islantilaiset tutkijat ovat saattaneet löytää tavan pitää hiili poissa ilmakehästä ja edistää kasvihuoneilmiötä.

He pumppasivat hiilidioksidia vulkaanisiin kiviin, mikä nopeuttai luonnollista prosessia, jossa basaltti muuttuu karbonaatiksi, josta tulee sitten kalkkikiveä. Tämä prosessi kestää yleensä satoja tuhansia vuosia, mutta islantilaiset tutkijat onnistuivat lyhentämään sen kahteen vuoteen. Maahan ruiskutettua hiiltä voidaan varastoida maan alle tai käyttää rakennusmateriaalina.

10. Maapallolla on toinen kuu

NASAn tutkijat ovat löytäneet asteroidin, joka on Maan kiertoradalla ja on siksi toinen pysyvä maasatelliitti. Planeettamme kiertoradalla on monia esineitä (avaruusasemat, keinotekoiset satelliitit jne.), mutta voimme nähdä vain yhden kuun. Kuitenkin vuonna 2016 NASA vahvisti 2016 HO3:n olemassaolon.

Asteroidi on kaukana Maasta ja on enemmän Auringon painovoiman kuin planeettamme vaikutuksen alaisena, mutta se kiertää kiertoradansa. 2016 HO3 on huomattavasti pienempi kuin Kuu: sen halkaisija on vain 40-100 metriä.

NASAn Maanläheisten objektien tutkimuskeskuksen johtajan Paul Chodasin mukaan 2016 HO3, joka on ollut Maan näennäinen satelliitti yli vuosisadan, poistuu planeettamme kiertoradalta muutaman vuosisadan kuluttua.