Prieskum planét slnečnej sústavy. Nový vedecký výskum planét slnečnej sústavy Informácie o novom výskume planét

Nový vedecký výskum planéty slnečnej sústavy – Mars

Vedci zistili, že najvyššia hora slnečnej sústavy Olympus Mons sa nachádza na Marse. Jeho výška je 21,2 km od základne. V skutočnosti je to sopka. Je niekoľkonásobne vyššia ako Everest a svojou rozlohou by pokrývala celé územie Francúzska.

V dôsledku nedávneho výskumu vedci z NASA zistili, že pôda na Marse je prekvapivo podobná pôde vo vašej chate alebo na dvore vidieckeho domu. Obsahuje všetky živiny potrebné na podporu života. Marťanská pôda je ideálna na pestovanie špargle a okrúhlice.

Nový vedecký výskum planéty slnečnej sústavy – Venuše

Vedci vyvinuli teóriu, ktorá naznačuje, že častice života sa môžu pohybovať so slnečným tlakom. To sa však môže stať len mimo Slnka. To znamená, že život sa mohol dostať zo Zeme na Mars a na Zem iba z Venuše. Inými slovami, existuje možnosť, že život na Venuši kedysi existoval, ale ako sa Slnko zahrievalo, biomasa na Venuši sa začala rozkladať, život postupne miznul, čo znamená, že keď sa Slnko zahreje ešte viac, môže sa stať to isté zem.
Je veľmi dôležité študovať Venušu. Na tejto nehostinnej planéte dosahuje povrchová teplota 480 stupňov Celzia a tlak je 92-krát vyšší ako na Zemi. Planéta je zahalená hustými oblakmi kyseliny sírovej. Štúdiom Venuše budú vedci schopní zistiť, prečo sa stala taká škaredá a ako sa môže Zem vyhnúť podobnému osudu.

Nový vedecký výskum planéty slnečnej sústavy – Merkúra

NASA nedávno spustila vesmírnu loď špeciálne navrhnutú na štúdium planéty Merkúr. Podľa planetárnych vedcov sa priemer prvej planéty slnečnej sústavy zmenšil asi o sedem kilometrov. Merania sa uskutočnili pomocou sondy Messenger, ktorá ukázala, že Merkúr sa začal ochladzovať a „vypúšťať“ oveľa rýchlejšie, ako sa očakávalo.

Väčšinu Merkúra tvorí horúce jadro, ktoré je pokryté tenkou škrupinou kôry a plášťa. Vznikla približne pred 4,5 miliardami rokov a odvtedy sa ochladila a zmenšila svoj objem.

Sonda Messenger pravidelne fotografovala povrch Merkúra. Po analýze získaných obrázkov odborníci z Carnegieho inštitútu pre vedu vo Washingtone zistili, že rýchlosť stláčania planéty je približne 8-krát väčšia, než sa pôvodne predpokladalo.

Nový vedecký výskum planéty slnečnej sústavy - Jupiter

Na webovej stránke amerického Národného úradu pre letectvo a vesmír (NASA) bola zverejnená nová snímka Jupitera získaná z kozmickej lode Juno.
Fotografia jasne ukazuje početné búrky v atmosfére planéty. Niektoré útvary pripomínajú zamotané pramene priadze. Rýchlosť vetra na Jupiteri môže prekročiť 600 km/h.
Dodajme, že teraz všetky vedecké prístroje Juno fungujú normálne. Zariadenie bude fungovať minimálne do februára 2018. Potom bude stanica deorbitovaná a poslaná do atmosféry plynového obra, kde prestane existovať.

Fyzici vedia o kvantových efektoch už viac ako sto rokov, napríklad o schopnosti kvánt zmiznúť na jednom mieste a objaviť sa na inom, alebo byť na dvoch miestach súčasne. Úžasné vlastnosti kvantovej mechaniky však platia nielen pre fyziku, ale aj pre biológiu.

Najlepším príkladom kvantovej biológie je fotosyntéza: rastliny a niektoré baktérie využívajú energiu zo slnečného žiarenia na stavbu molekúl, ktoré potrebujú. Ukazuje sa, že fotosyntéza sa v skutočnosti spolieha na prekvapivý jav – malé masy energie „preskúmajú“ všetky možné spôsoby využitia a potom „vyberú“ ten najefektívnejší. Možno sa navigácia vtákov, mutácie DNA a dokonca aj náš čuch tak či onak spoliehajú na kvantové efekty. Hoci je táto oblasť vedy stále veľmi špekulatívna a kontroverzná, vedci sa domnievajú, že po získaní nápadov z kvantovej biológie by nápady mohli viesť k vytvoreniu nových liekov a biomimetických systémov (biomimetria je ďalšou novou vedeckou oblasťou, kde sa biologické systémy a štruktúry používajú na vytvárať nové materiály a zariadenia).

3. Exometeorológia

Spolu s exoceanografmi a exogeológmi sa exometeorológovia zaujímajú o štúdium prírodných procesov vyskytujúcich sa na iných planétach. Teraz, keď výkonné teleskopy umožnili študovať vnútorné procesy blízkych planét a mesiacov, môžu exometeorológovia sledovať ich atmosférické a poveternostné podmienky. a Saturn so svojím neuveriteľným rozsahom sú hlavnými kandidátmi na výskum, rovnako ako Mars s jeho pravidelnými prachovými búrkami.

Exometeorológovia dokonca skúmajú planéty mimo našej slnečnej sústavy. A čo je zaujímavé je, že nakoniec môžu nájsť známky mimozemského života na exoplanétach detekciou organických stôp alebo zvýšených hladín oxidu uhličitého v atmosfére - znak priemyselnej civilizácie.

4. Nutrigenomika

Nutrigenomika je štúdium komplexných vzťahov medzi jedlom a expresiou genómu. Vedci pracujúci v tejto oblasti sa snažia pochopiť úlohu genetických variácií a stravovacích reakcií v tom, ako živiny ovplyvňujú genóm.

Jedlo má skutočne obrovský vplyv na vaše zdravie – a začína doslova na molekulárnej úrovni. Nutrigenomika funguje oboma smermi: študuje, ako presne náš genóm ovplyvňuje gastronomické preferencie a naopak. Hlavným cieľom disciplíny je vytvoriť personalizovanú výživu – to je zabezpečiť, aby naše jedlo bolo ideálne prispôsobené našej jedinečnej sade génov.

5. Kliodynamika

Kliodynamika je disciplína, ktorá spája historickú makrosociológiu, ekonomickú históriu (kliometriu), matematické modelovanie dlhodobých spoločenských procesov, ako aj systematizáciu a analýzu historických údajov.

Názov pochádza z mena gréckej múzy histórie a poézie Clio. Zjednodušene povedané, kliodynamika je pokusom predpovedať a popísať široké sociálne súvislosti histórie – jednak na štúdium minulosti, jednak ako potenciálny spôsob predpovedania budúcnosti, napríklad na predpovedanie sociálnych nepokojov.

6. Syntetická biológia

Syntetická biológia je návrh a konštrukcia nových biologických častí, zariadení a systémov. Zahŕňa tiež modernizáciu existujúcich biologických systémov pre nekonečné množstvo užitočných aplikácií.

Craig Venter, jeden z popredných odborníkov v tejto oblasti, v roku 2008 oznámil, že zrekonštruoval celý genóm baktérie zlepením jej chemických zložiek. O dva roky neskôr jeho tím vytvoril „syntetický život“ – molekuly DNA digitálne kódované, potom 3D vytlačené a vložené do živých baktérií.

V budúcnosti majú biológovia v úmysle analyzovať rôzne typy genómov, aby vytvorili užitočné organizmy na zavedenie do tela a bioroboty, ktoré dokážu produkovať chemikálie - biopalivá - od nuly. Existujú aj nápady na vytvorenie umelých baktérií alebo vakcín bojujúcich proti znečisteniu na liečbu závažných chorôb. Potenciál tejto vednej disciplíny je jednoducho obrovský.

7. Rekombinantná memetika

Táto oblasť vedy je v plienkach, no už teraz je jasné, že je to len otázka času – skôr či neskôr vedci lepšie pochopia celú ľudskú noosféru (úhrn všetkých informácií, ktoré ľudia poznajú) a ako šírenie informácií ovplyvňuje takmer všetky aspekty ľudského života.

Podobne ako rekombinantná DNA, kde sa rôzne genetické sekvencie spájajú, aby vytvorili niečo nové, rekombinantná memetika študuje, ako sa myšlienky prenášané z človeka na človeka dajú upraviť a skombinovať s inými mémami a memeplexmi – vytvorenými komplexmi vzájomne prepojených mémov. To môže byť užitočné na „sociálne terapeutické“ účely, napríklad na boj proti šíreniu radikálnych a extrémistických ideológií.

8. Výpočtová sociológia

Podobne ako kliodynamika, aj výpočtová sociológia študuje sociálne javy a trendy. Ťažiskom tejto disciplíny je používanie počítačov a súvisiacich technológií spracovania informácií. Samozrejme, táto disciplína sa rozvinula až s príchodom počítačov a rozšírením internetu.

Osobitná pozornosť sa v tejto disciplíne venuje obrovským tokom informácií z nášho každodenného života, napríklad e-mailom, telefonátom, príspevkom na sociálnych sieťach, nákupom kreditných kariet, vyhľadávacím dopytom atď. Príkladom práce môže byť štúdium štruktúry sociálnych sietí a toho, ako sa cez ne šíria informácie, alebo ako vznikajú intímne vzťahy na internete.

9. Kognitívna ekonómia

Vo všeobecnosti sa ekonómia nespája s tradičnými vednými disciplínami, čo sa však môže zmeniť v dôsledku úzkej interakcie všetkých vedných oblastí. Táto disciplína sa často zamieňa s behaviorálnou ekonómiou (štúdium nášho správania v kontexte ekonomických rozhodnutí). Kognitívna ekonómia je veda o tom, ako myslíme. Lee Caldwell, autor blogu o tejto disciplíne, o tom píše:

„Kognitívna (alebo finančná) ekonómia... sa pozerá na to, čo sa v skutočnosti deje v mysli človeka, keď sa rozhoduje. Aká je vnútorná štruktúra rozhodovania, čo ho ovplyvňuje, aké informácie v tejto chvíli myseľ vníma a ako sa spracováva, aké vnútorné formy preferencie má človek a v konečnom dôsledku, ako sa všetky tieto procesy odrážajú v správaní? ?

Inými slovami, vedci začínajú svoj výskum na nižšej, zjednodušenej úrovni a vytvárajú mikromodely princípov rozhodovania, aby vyvinuli model ekonomického správania vo veľkom meradle. Táto vedná disciplína často interaguje s príbuznými oblasťami, ako je počítačová ekonómia alebo kognitívna veda.

10. Plastová elektronika

Elektronika zvyčajne zahŕňa inertné a anorganické vodiče a polovodiče, ako je meď a kremík. Ale nové odvetvie elektroniky využíva vodivé polyméry a vodivé malé molekuly, ktoré sú založené na uhlíku. Organická elektronika zahŕňa návrh, syntézu a spracovanie funkčných organických a anorganických materiálov spolu s vývojom pokročilých mikro- a nanotechnológií.

V skutočnosti to nie je až taká nová veda; prvý vývoj sa uskutočnil už v 70. rokoch 20. storočia. Len nedávno sa však podarilo spojiť všetky nahromadené údaje, najmä vďaka revolúcii nanotechnológií. Vďaka organickej elektronike možno čoskoro budeme mať organické solárne články, samoorganizujúce sa monovrstvy v elektronických zariadeniach a organickú protetiku, ktoré budú v budúcnosti schopné nahradiť poškodené končatiny pre ľudí: v budúcnosti sa môžu takzvaní kyborgovia skladať z tzv. viac organickej hmoty ako syntetických častí.

11. Výpočtová biológia

Ak máte rovnako radi matematiku a biológiu, potom je táto disciplína práve pre vás. Výpočtová biológia sa snaží pochopiť biologické procesy prostredníctvom jazyka matematiky. To sa rovnako používa pre iné kvantitatívne systémy, ako je fyzika a informatika. Vedci z Ottawskej univerzity vysvetľujú, ako to bolo možné:

„S rozvojom biologických prístrojov a ľahkým prístupom k výpočtovej sile musí biológia ako taká pracovať s čoraz väčším množstvom údajov a rýchlosť získaných poznatkov len rastie. Zmysel dát teda teraz vyžaduje výpočtový prístup. Biológia zároveň z pohľadu fyzikov a matematikov dozrela na úroveň, kde možno experimentálne testovať teoretické modely biologických mechanizmov. To viedlo k rozvoju výpočtovej biológie.

Vedci pracujúci v tejto oblasti analyzujú a merajú všetko od molekúl po ekosystémy.

Ako funguje „brainmail“ – prenos správ z mozgu do mozgu cez internet

10 záhad sveta, ktoré veda konečne odhalila

10 hlavných otázok o vesmíre, na ktoré vedci práve teraz hľadajú odpovede

3 najhlúpejšie argumenty, ktorými odporcovia evolučnej teórie ospravedlňujú svoju nevedomosť

V januári 2016 vedci oznámili, že v slnečnej sústave môže byť ďalšia planéta. Mnoho astronómov po ňom pátra, doterajší výskum viedol k nejednoznačným záverom. Napriek tomu sú objavitelia planéty X presvedčení o jej existencii. hovorí o najnovších výsledkoch práce v tomto smere.

O možnej detekcii planéty X za obežnou dráhou Pluta astronómovia a Konstantin Batygin z California Institute of Technology (USA). Deviata planéta slnečnej sústavy, ak existuje, je asi 10-krát ťažšia ako Zem a svojimi vlastnosťami pripomína Neptún – plynného obra, najvzdialenejšiu zo známych planét obiehajúcich okolo našej hviezdy.

Obdobie revolúcie planéty X okolo Slnka je podľa odhadov autorov 15 tisíc rokov, jej dráha je značne pretiahnutá a naklonená voči rovine obežnej dráhy Zeme. Maximálna vzdialenosť planéty X od Slnka sa odhaduje na 600 – 1 200 astronomických jednotiek, pričom obežná dráha sa pohybuje za Kuiperovým pásom, v ktorom sa nachádza Pluto. Pôvod planéty X nie je známy, ale Brown a Batygin veria, že tento kozmický objekt bol vyrazený z protoplanetárneho disku v blízkosti Slnka pred 4,5 miliardami rokov.

Astronómovia objavili túto planétu teoreticky analýzou gravitačnej poruchy, ktorú spôsobuje na iných nebeských telesách v Kuiperovom páse - trajektórie šiestich veľkých transneptúnskych objektov (to znamená nachádzajúcich sa za obežnou dráhou Neptúna) boli spojené do jedného zhluku (s podobným perihéliom argumenty, zemepisná dĺžka vzostupného uzla a sklon). Brown a Batygin pôvodne odhadli pravdepodobnosť chyby vo svojich výpočtoch na 0,007 percenta.

Kde presne sa planéta X nachádza, nie je známe, aká časť nebeskej sféry by mala byť sledovaná teleskopmi je nejasná. Nebeské teleso sa nachádza tak ďaleko od Slnka, že je mimoriadne ťažké zaznamenať jeho vyžarovanie modernými prostriedkami. A dôkazy o existencii planéty X, založené na gravitačnom vplyve, ktorý má na nebeské telesá v Kuiperovom páse, sú len nepriame.

Video: Caltech / YouTube

V júni 2017 astronómovia z Kanady, Veľkej Británie, Taiwanu, Slovenska, USA a Francúzska hľadali planétu X pomocou katalógu transneptúnskych objektov OSSOS (Outer Solar System Origins Survey). Skúmali sa orbitálne prvky ôsmich transneptúnskych objektov, ktorých pohyb by bol ovplyvnený planétou X - objekty by boli určitým spôsobom zoskupené (zhlukované) podľa ich sklonov. Spomedzi ôsmich objektov boli po prvý raz preskúmané štyri, všetky sa nachádzajú vo vzdialenosti viac ako 250 astronomických jednotiek od Slnka. Ukázalo sa, že parametre jedného objektu, 2015 GT50, nezapadali do zhlukovania, čo spochybňovalo existenciu planéty X.

Objavitelia planéty X sa však domnievajú, že GT50 z roku 2015 nie je v rozpore s ich výpočtami. Ako poznamenal Batygin, numerické simulácie dynamiky Slnečnej sústavy, vrátane planéty X, ukazujú, že za polovicou hlavnej osi 250 astronomických jednotiek by mali existovať dva zhluky nebeských telies, ktorých obežné dráhy sú zarovnané s planétou X: jedna stabilná, iné metastabilné. Aj keď 2015 GT50 nie je zahrnutý v žiadnom z týchto klastrov, je stále reprodukovaný simuláciou.

Batygin verí, že takýchto objektov môže byť niekoľko. Pravdepodobne s nimi súvisí aj poloha vedľajšej poloosi planéty X. Astronóm zdôrazňuje, že od zverejnenia údajov o planéte X jej existenciu naznačuje nie šesť, ale 13 transneptúnskych objektov, z ktorých 10 nebeských telies patrí medzi tzv. stabilný klaster.

Zatiaľ čo niektorí astronómovia pochybujú o planéte X, iní nachádzajú nové dôkazy v jej prospech. Španielski vedci Carlos a Raul de la Fuente Marcos študovali parametre dráh komét a asteroidov v Kuiperovom páse. Objavené anomálie v pohybe objektov (korelácie medzi zemepisnou dĺžkou vzostupného uzla a sklonom) možno podľa autorov ľahko vysvetliť prítomnosťou masívneho telesa v slnečnej sústave, ktorého hlavná poloos je 300-400 astronomické jednotky.

Navyše v slnečnej sústave nemusí byť deväť, ale desať planét. Nedávno astronómovia z University of Arizona (USA) objavili existenciu ďalšieho nebeského telesa v Kuiperovom páse s veľkosťou a hmotnosťou blízkou Marsu. Výpočty ukazujú, že hypotetická desiata planéta je vzdialená od hviezdy vo vzdialenosti 50 astronomických jednotiek a jej dráha je naklonená k rovine ekliptiky o osem stupňov. Nebeské teleso ruší známe objekty z Kuiperovho pásu a s najväčšou pravdepodobnosťou bolo v staroveku bližšie k Slnku. Odborníci poznamenávajú, že pozorované účinky nie sú vysvetlené vplyvom planéty X, ktorá sa nachádza oveľa ďalej ako „druhý Mars“.

V súčasnosti je známych asi dvetisíc transneptúnskych objektov. Zavedením nových observatórií, najmä LSST (Large Synoptic Survey Telescope) a JWST (James Webb Space Telescope), vedci plánujú zvýšiť počet známych objektov v Kuiperovom páse a ďalej na 40 tisíc. To umožní nielen určiť presné parametre trajektórií transneptúnskych objektov a v dôsledku toho nepriamo dokázať (alebo vyvrátiť) existenciu planéty X a „druhého Marsu“, ale aj priamo zistiť ich.

Štúdium planét slnečnej sústavy

Až do konca 20. storočia sa všeobecne uznávalo, že v slnečnej sústave je deväť planét: Merkúr, Venuša, Zem, Mars, Jupiter, Saturn, Urán, Neptún, Pluto. Nedávno však bolo objavených veľa objektov za obežnou dráhou Neptúna, niektoré z nich sú podobné Plutu a iné sú dokonca väčšie. Preto v roku 2006 astronómovia upresnili klasifikáciu: 8 najväčších telies - od Merkúra po Neptún - sa považuje za klasické planéty a Pluto sa stalo prototypom novej triedy objektov - trpasličích planét. 4 planéty najbližšie k Slnku sa zvyčajne nazývajú terestrické planéty a ďalšie 4 masívne plynné telesá sa nazývajú obrovské planéty. Trpasličí planéty obývajú najmä oblasť za obežnou dráhou Neptúna – Kuiperov pás.

Mesiac

Mesiac je prirodzený satelit Zeme a najjasnejší objekt na nočnej oblohe. Mesiac formálne nie je planéta, ale je výrazne väčší ako všetky trpasličie planéty, väčšina satelitov planét, a veľkosťou nie je o moc menší ako Merkúr. Na Mesiaci nie je známa atmosféra, nie sú tam rieky a jazerá, vegetácia a živé organizmy. Gravitácia na Mesiaci je šesťkrát menšia ako na Zemi. Deň a noc s teplotnými zmenami do 300 stupňov trvajú dva týždne. A predsa Mesiac čoraz viac priťahuje pozemšťanov možnosťou využívať jeho jedinečné podmienky a zdroje. Preto je Mesiac naším prvým krokom k spoznávaniu objektov Slnečnej sústavy.

Mesiac bol dobre preskúmaný pomocou pozemných ďalekohľadov a vďaka letom viac ako 50 kozmických lodí a lodí s astronautmi. Sovietske automatické stanice Luna-3 (1959) a Zond-3 (1965) ako prvé odfotografovali východnú a západnú časť lunárnej pologule, neviditeľnú zo Zeme. Umelé satelity Mesiaca študovali jeho gravitačné pole a reliéf. Samohybné vozidlá "Lunokhod-1 a -2" prenášali na Zem veľa obrázkov a informácií o fyzikálnych a mechanických vlastnostiach pôdy. Dvanásť amerických astronautov s pomocou kozmickej lode Apollo v rokoch 1969-1972. navštívili Mesiac, kde vykonali povrchové štúdie na šiestich rôznych miestach pristátia na viditeľnej strane, nainštalovali tam vedecké zariadenia a priviezli na Zem asi 400 kg mesačných hornín. Sondy Luna-16, -20 a -24 automaticky vŕtali a dodávali mesačnú pôdu na Zem. Kozmické lode novej generácie Clementine (1994), Lunar Prospector (1998-99) a Smart-1 (2003-06) získali presnejšie informácie o reliéfe a gravitačnom poli Mesiaca, ako aj o objavených ložiskách materiálov obsahujúcich vodík, prípadne vodný ľad, na povrchu. Najmä zvýšené koncentrácie týchto materiálov sa nachádzajú v trvalo zatienených priehlbinách v blízkosti pólov.

Čínska kozmická loď Chang'e-1, vypustená 24. októbra 2007, odfotografovala mesačný povrch a zozbierala údaje na zostavenie digitálneho modelu jeho reliéfu. 1. marca 2009 bolo zariadenie spustené na povrch Mesiaca. 8. novembra 2008 bola indická kozmická loď Chandrayaan 1 vypustená na selenocentrickú obežnú dráhu. 14. novembra sa od neho sonda oddelila a tvrdo pristála blízko južného pólu Mesiaca. Zariadenie fungovalo 312 dní a prenášalo údaje o rozložení chemických prvkov na povrchu a o výškach reliéfu. Japonský satelit Kaguya a dva ďalšie mikrosatelity Okina a Oyuna, ktoré fungovali v rokoch 2007-2009, uskutočnili vedecký program mesačného výskumu a s vysokou presnosťou prenášali údaje o výškach reliéfu a rozložení gravitácie na jeho povrchu.

Novou dôležitou etapou v štúdiu Mesiaca bolo vypustenie 18. júna 2009 dvoch amerických satelitov „Lunar Reconnaissance Orbiter“ (Lunar Reconnaissance Orbiter) a „LCROSS“ (družica na pozorovanie a detekciu lunárnych kráterov). 9. októbra 2009 bola ku kráteru Cabeo vyslaná sonda LCROSS. Na dno krátera spadol najskôr vyčerpaný stupeň rakety Atlas-V s hmotnosťou 2,2 t. Asi o štyri minúty neskôr tam dopadla aj kozmická loď LCROSS (s hmotnosťou 891 kg), ktorá sa pred pádom rútila cez oblak prach zdvihnutý javiskom, keď sa mu podarilo urobiť potrebný výskum, kým zariadenie nezomrie. Americkí vedci veria, že sa im v oblaku mesačného prachu predsa len podarilo nájsť trochu vody. Lunar Orbiter pokračuje v skúmaní Mesiaca z polárnej lunárnej dráhy. Na palube kozmickej lode je nainštalovaný ruský prístroj LEND (Lunar Research Neutron Detector), určený na vyhľadávanie zamrznutej vody. V oblasti južného pólu objavil veľké množstvo vodíka, čo môže byť znakom prítomnosti vody vo viazanom stave.

V blízkej budúcnosti sa začne prieskum Mesiaca. Už dnes sa do detailov rozpracúvajú projekty na vytvorenie trvalej obývanej základne na jej povrchu. Dlhodobá alebo trvalá prítomnosť náhradných posádok takejto základne na Mesiaci umožní riešiť zložitejšie vedecké a aplikované problémy.

Mesiac sa pohybuje vplyvom gravitácie najmä z dvoch nebeských telies – Zeme a Slnka v priemernej vzdialenosti 384 400 km od Zeme. V apogeu sa táto vzdialenosť zväčšuje na 405 500 km, v perigeu sa zmenšuje na 363 300 km. Obdobie obehu Mesiaca okolo Zeme vo vzťahu k vzdialeným hviezdam je asi 27,3 dňa (hviezdny mesiac), ale keďže Mesiac obieha okolo Slnka spolu so Zemou, jeho poloha vzhľadom na priamku Slnko-Zem sa opakuje po o niečo dlhšie časové obdobie - asi 29,5 dňa (synodický mesiac). V tomto období nastáva úplná zmena mesačných fáz: od novu do prvej štvrte, potom do splnu, do poslednej štvrte a opäť do novu. Mesiac sa otáča okolo svojej osi konštantnou uhlovou rýchlosťou v rovnakom smere, v ktorom obieha okolo Zeme, a s rovnakou periódou 27,3 dňa. Preto zo Zeme vidíme len jednu pologuľu Mesiaca, ktorú nazývame viditeľnou; a druhá hemisféra je našim očiam vždy skrytá. Táto pologuľa, ktorá nie je viditeľná zo Zeme, sa nazýva odvrátená strana Mesiaca. Obrazec tvorený fyzickým povrchom Mesiaca je veľmi blízko pravidelnej gule s priemerným polomerom 1737,5 km. Plocha lunárnej zemegule je asi 38 miliónov km 2, čo je len 7,4% plochy zemského povrchu alebo asi štvrtina plochy zemských kontinentov. Hmotnostný pomer Mesiaca a Zeme je 1:81,3. Priemerná hustota Mesiaca (3,34 g/cm3) je výrazne menšia ako priemerná hustota Zeme (5,52 g/cm3). Gravitácia na Mesiaci je šesťkrát menšia ako na Zemi. V letné popoludnie pri rovníku sa povrch zohreje na +130° C, miestami aj vyššie; a v noci teplota klesne na -170 °C. Prudké ochladzovanie povrchu pozorujeme aj pri zatmení Mesiaca. Na Mesiaci sú dva typy oblastí: svetlá – kontinentálna, zaberajúca 83 % celého povrchu (vrátane odvrátenej strany) a tmavé oblasti nazývané moria. Toto rozdelenie vzniklo v polovici 17. storočia, kedy sa predpokladalo, že na Mesiaci je skutočne voda. Z hľadiska mineralogického zloženia a obsahu jednotlivých chemických prvkov sú mesačné horniny na tmavých plochách povrchu (moria) veľmi blízke suchozemským horninám, ako sú bazalty, a na svetlých plochách (kontinentoch) - anortozitom.

Otázka pôvodu Mesiaca ešte nie je úplne jasná. Chemické zloženie mesačných hornín naznačuje, že Mesiac a Zem vznikli v rovnakej oblasti slnečnej sústavy. Ale rozdiel v ich zložení a vnútornej štruktúre nás núti myslieť si, že obe tieto telesá neboli v minulosti jedným celkom. Väčšina veľkých kráterov a obrovských priehlbní (multiprstencových nádrží) sa objavila na povrchu lunárnej gule počas obdobia silného bombardovania povrchu. Asi pred 3,5 miliardami rokov sa v dôsledku vnútorného zahrievania z hlbín Mesiaca vyliali na povrch čadičové lávy, ktoré zaplnili nížiny a oblé priehlbiny. Takto vznikli mesačné moria. Na rubovej strane bolo vďaka hrubšej kôre podstatne menej výronov. Na viditeľnej pologuli zaberajú moria 30 % povrchu a na opačnej pologuli iba 3 %. Evolúcia mesačného povrchu sa teda v podstate skončila asi pred 3 miliardami rokov. Bombardovanie meteoritmi pokračovalo, ale s menšou intenzitou. V dôsledku dlhšieho opracovania povrchu sa vytvorila vrchná sypká vrstva hornín Mesiaca - regolit, hrubá niekoľko metrov.

Merkúr

Planéta najbližšie k Slnku je pomenovaná podľa starovekého boha Hermesa (u Rimanov Merkúra) – posla bohov a boha úsvitu. Merkúr je v priemernej vzdialenosti 58 miliónov km alebo 0,39 AU. zo slnka. Pohybuje sa po vysoko predĺženej obežnej dráhe, v perihéliu sa približuje k Slnku na vzdialenosť 0,31 AU a vo svojej maximálnej vzdialenosti je vo vzdialenosti 0,47 AU, pričom úplnú otáčku vykoná za 88 pozemských dní. V roku 1965 sa pomocou radarových metód zo Zeme zistilo, že doba rotácie tejto planéty je 58,6 dňa, to znamená, že za 2/3 roka dokončí úplnú rotáciu okolo svojej osi. Pridanie axiálnych a orbitálnych pohybov vedie k tomu, že keďže je Merkúr na priamke Slnko-Zem, je vždy otočený tou istou stranou smerom k nám. Slnečný deň (obdobie medzi hornou alebo dolnou kulmináciou Slnka) trvá na planéte 176 pozemských dní.

Na konci 19. storočia sa astronómovia pokúsili načrtnúť tmavé a svetlé útvary pozorované na povrchu Merkúra. Najznámejšie sú diela Schiaparelliho (1881-1889) a amerického astronóma Percivala Lovella (1896-1897). Zaujímavosťou je, že astronóm T. J. C. dokonca v roku 1901 oznámil, že na Merkúre videl krátery. Málokto tomu veril, no následne 625-kilometrový kráter (Beethoven) skončil na mieste označenom Xi. Francúzsky astronóm Eugene Antoniadi zostavil mapu „viditeľnej pologule“ Merkúra v roku 1934, keďže sa vtedy verilo, že vždy je osvetlená len jedna pologuľa. Antoniadi dal jednotlivým detailom na tejto mape názvy, ktoré sa čiastočne používajú na moderných mapách.

Po prvýkrát bolo možné zostaviť skutočne spoľahlivé mapy planéty a vidieť jemné detaily povrchového reliéfu vďaka americkej vesmírnej sonde Mariner 10, vypustenej v roku 1973. Trikrát sa priblížila k Merkúru a prenášala televízne zábery rôznych častí jeho povrchu k Zemi. Celkovo bolo odstránených 45% povrchu planéty, najmä západnej pologule. Ako sa ukázalo, celý jeho povrch je pokrytý množstvom kráterov rôznych veľkostí. Podarilo sa objasniť hodnotu polomeru planéty (2439 km) a jej hmotnosti. Teplotné senzory umožnili zistiť, že počas dňa teplota povrchu planéty stúpne na 510 °C av noci klesne na -210 °C. Sila magnetického poľa planéty je asi 1 % sily zemského magnetického poľa. lúka. Viac ako 3 tisíc fotografií zhotovených počas tretieho priblíženia malo rozlíšenie až 50 m.

Gravitačné zrýchlenie na Merkúre je 3,68 m/s 2 . Astronaut na tejto planéte bude vážiť takmer trikrát menej ako na Zemi. Keďže sa ukázalo, že priemerná hustota Merkúra je takmer rovnaká ako hustota Zeme, predpokladá sa, že Merkúr má železné jadro, ktoré zaberá približne polovicu objemu planéty, nad ktorým je plášť a silikátový obal. Merkúr dostáva 6-krát viac slnečného svetla na jednotku plochy ako Zem. Okrem toho sa väčšina slnečnej energie absorbuje, pretože povrch planéty je tmavý a odráža iba 12-18 percent dopadajúceho svetla. Povrchová vrstva planéty (regolit) je vysoko rozdrvená a slúži ako výborná tepelná izolácia, takže v hĺbke niekoľkých desiatok centimetrov od povrchu je teplota konštantná - asi 350 stupňov K. Ortuť má vytvorenú extrémne riedku atmosféru hélia „slnečným vetrom“, ktorý fúka po celej planéte. Tlak takejto atmosféry na povrchu je 500 miliárd krát menší ako na povrchu Zeme. Okrem hélia bolo zistené nevýznamné množstvo vodíka, stopy argónu a neónu.

Americká kozmická loď Messenger (Messenger – z anglického Courier), vypustená 3. augusta 2004, uskutočnila svoj prvý prelet okolo Merkúra 14. januára 2008 vo vzdialenosti 200 km od povrchu planéty. Odfotila východnú polovicu doteraz nefotografovanej pologule planéty. Štúdie Merkúra sa uskutočnili v dvoch etapách: najprv prieskumy z dráhy letu počas dvoch stretnutí s planétou (2008) a potom (30. septembra 2009) - podrobné. Odfotografoval sa celý povrch planéty v rôznych spektrálnych rozsahoch a získali sa farebné snímky terénu, určilo sa chemické a mineralogické zloženie hornín a zmeral sa obsah prchavých prvkov v povrchovej vrstve pôdy. Laserový výškomer meral výšky povrchového reliéfu Merkúra. Ukázalo sa, že rozdiel vo výškach reliéfu na tejto planéte je menej ako 7 km. Pri štvrtom priblížení, 18. marca 2011, by sa družica Messenger mala dostať na obežnú dráhu umelého satelitu Merkúr.

Podľa rozhodnutia Medzinárodnej astronomickej únie sú krátery na Merkúre pomenované podľa postáv: spisovateľov, básnikov, umelcov, sochárov, skladateľov. Napríklad najväčšie krátery s priemerom 300 až 600 km dostali mená Beethoven, Tolstoj, Dostojevskij, Shakespeare a ďalšie. Existujú výnimky z tohto pravidla - jeden kráter s priemerom 60 km s lúčovým systémom je pomenovaný po slávnom astronómovi Kuiperovi a ďalší kráter s priemerom 1,5 km blízko rovníka, ktorý sa považuje za pôvod zemepisnej dĺžky na Merkúre, je menom Hun Kal, čo v jazyku starých Mayov znamená „dvadsať“. Bolo dohodnuté nakresliť cez tento kráter poludník s dĺžkou 20°.

Roviny dostávajú názvy planéty Merkúr v rôznych jazykoch, ako napríklad Sobkou Plain alebo Odin Plain. Existujú dve roviny pomenované podľa ich polohy: Severná rovina a Teplá rovina, ktoré sa nachádzajú v oblasti maximálnych teplôt na 180° zemepisnej dĺžky. Hory ohraničujúce túto rovinu sa nazývali Horské hory. Charakteristickým rysom topografie Merkúru sú jeho rozšírené rímsy, ktoré sú pomenované po námorných výskumných plavidlách. Údolia sú pomenované podľa rádioastronomických observatórií. Dva hrebene sú pomenované Antoniadi a Schiaparelli, na počesť astronómov, ktorí zostavili prvé mapy tejto planéty.

Venuša

Venuša je planéta najbližšie k Zemi, je k nám bližšie ako Slnko, a preto je ňou osvetlená jasnejšie; Nakoniec veľmi dobre odráža slnečné svetlo. Faktom je, že povrch Venuše je pokrytý silnou vrstvou atmosféry, ktorá úplne skrýva povrch planéty pred naším pohľadom. Vo viditeľnej oblasti ho nie je možné vidieť ani z obežnej dráhy umelého satelitu Venuše a napriek tomu máme „obrázky“ povrchu získané radarom.

Druhá planéta od Slnka je pomenovaná po starovekej bohyni lásky a krásy Afrodite (pre Rimanov - Venuši). Priemerný polomer Venuše je 6051,8 km a jej hmotnosť je 81% hmotnosti Zeme. Venuša sa točí okolo Slnka v rovnakom smere ako ostatné planéty a úplnú revolúciu dokončí za 225 dní. Obdobie jeho rotácie okolo svojej osi (243 dní) bolo určené až začiatkom 60. rokov 20. storočia, keď sa na meranie rýchlosti rotácie planét začali používať radarové metódy. Denná rotácia Venuše je teda najpomalšia spomedzi všetkých planét. Okrem toho sa vyskytuje v opačnom smere: na rozdiel od väčšiny planét, pre ktoré sa smery obehu a rotácie okolo osi zhodujú, sa Venuša otáča okolo svojej osi v smere opačnom k ​​orbitálnemu pohybu. Ak sa na to pozriete formálne, nejde o jedinečnú vlastnosť Venuše. Opačným smerom rotujú napríklad aj Urán a Pluto. Otáčajú sa však prakticky „ležiac ​​na boku“ a os Venuše je takmer kolmá na obežnú rovinu, takže sa ako jediná „naozaj“ otáča opačným smerom. Preto je slnečný deň na Venuši kratší ako čas potrebný na rotáciu okolo svojej osi a je 117 pozemských dní (pre ostatné planéty je slnečný deň dlhší ako doba rotácie). A rok na Venuši je len dvakrát dlhší ako slnečný deň.

Atmosféru Venuše tvorí 96,5 % oxidu uhličitého a takmer 3,5 % dusíka. Ostatné plyny – vodná para, kyslík, oxid sírový a oxid, argón, neón, hélium a kryptón – tvoria menej ako 0,1 %. Treba si však uvedomiť, že atmosféra Venuše je asi 100-krát hmotnejšia ako naša, takže dusíka je tam napríklad päťkrát viac ako v atmosfére Zeme.

Hmlový opar v atmosfére Venuše siaha nahor do nadmorskej výšky 48-49 km. Ďalej až do nadmorskej výšky 70 km je oblaková vrstva obsahujúca kvapôčky koncentrovanej kyseliny sírovej a v najvrchnejších vrstvách sú prítomné aj kyseliny chlorovodíkové a fluorovodíkové. Mraky Venuše odrážajú 77 % slnečného svetla, ktoré na ne dopadá. Na vrchole najvyšších hôr Venuše - pohoria Maxwell (nadmorská výška asi 11 km) - je atmosférický tlak 45 barov a na dne kaňonu Diana - 119 barov. Ako viete, tlak zemskej atmosféry na povrchu planéty je iba 1 bar. Silná atmosféra oxidu uhličitého Venuše pohlcuje a čiastočne prenáša asi 23 % slnečného žiarenia na povrch. Toto žiarenie ohrieva povrch planéty, no tepelné infračervené žiarenie z povrchu putuje atmosférou späť do vesmíru len veľmi ťažko. A až keď sa povrch zahreje na približne 460-470 °C, výstupný tok energie sa rovná toku prichádzajúcej energie. Práve kvôli skleníkovému efektu zostáva povrch Venuše horúci bez ohľadu na zemepisnú šírku. No v horách, nad ktorými je atmosféra redšia, je teplota o niekoľko desiatok stupňov nižšia. Venušu skúmalo viac ako 20 kozmických lodí: Venus, Mariners, Pioneer-Venus, Vega a Magellan. V roku 2006 na obežnej dráhe okolo nej operovala sonda Venus Express. Vedci boli schopní vidieť globálne rysy povrchovej topografie Venuše vďaka radarovým sondám z orbiterov Pioneer-Venera (1978), Venera-15 a -16 (1983-84) a Magellan (1990-94). Pozemný radar vám umožňuje „vidieť“ iba 25 % povrchu a s oveľa nižším rozlíšením detailov, ako sú schopné kozmické lode. Napríklad Magellan dostal zábery celého povrchu s rozlíšením 300 m. Ukázalo sa, že väčšinu povrchu Venuše zaberajú kopcovité pláne.

Vrchoviny tvoria len 8 % povrchu. Všetky viditeľné detaily reliéfu dostali svoje mená. Na prvých pozemných radarových snímkach jednotlivých oblastí povrchu Venuše výskumníci použili rôzne názvy, z ktorých teraz zostali na mapách - Maxwellove hory (názov odráža úlohu rádiovej fyziky pri štúdiu Venuše), alfa a oblasti Beta (dve najjasnejšie časti reliéfu Venuše na radarových snímkach sú pomenované podľa prvých písmen gréckej abecedy). Tieto mená sú však výnimkou z pravidiel pomenovania prijatých Medzinárodnou astronomickou úniou: astronómovia sa rozhodli pomenovať povrchové útvary Venuše ženskými menami. Boli pomenované veľké vyvýšené oblasti: Afroditina krajina, Ištarina krajina (na počesť asýrskej bohyne lásky a krásy) a Lada (slovanská bohyňa lásky a krásy). Veľké krátery sú pomenované na počesť vynikajúcich žien všetkých čias a národov a malé krátery nesú osobné ženské mená. Na mapách Venuše môžete nájsť také mená ako Kleopatra (posledná kráľovná Egypta), Dašková (riaditeľka Akadémie vied v Petrohrade), Achmatova (ruská poetka) a ďalšie slávne mená. Medzi ruské mená patria Antonina, Galina, Zina, Zoya, Lena, Masha, Tatyana a ďalšie.

Mars

Štvrtá planéta od Slnka, pomenovaná po bohovi vojny Marsovi, je 1,5-krát ďalej od Zeme. Jedna orbitálna revolúcia trvá Marsu 687 pozemských dní. Dráha Marsu má výraznú excentricitu (0,09), takže jeho vzdialenosť od Slnka kolíše od 207 miliónov km v perihéliu do 250 miliónov km v aféliu. Dráhy Marsu a Zeme ležia takmer v rovnakej rovine: uhol medzi nimi je len 2°. Každých 780 dní sa Zem a Mars ocitnú v minimálnej vzájomnej vzdialenosti, ktorá sa môže pohybovať od 56 do 101 miliónov km. Takéto zblíženia planét sa nazývajú opozície. Ak je v tomto okamihu vzdialenosť medzi planétami menšia ako 60 miliónov km, potom sa opozícia nazýva veľká. Veľké konfrontácie sa vyskytujú každých 15-17 rokov.

Rovníkový polomer Marsu je 3394 km, čo je o 20 km viac ako polárny. Mars je hmotnostne desaťkrát menší ako Zem a povrchová plocha je 3,5-krát menšia. Doba axiálnej rotácie Marsu bola určená pozemným teleskopickým pozorovaním kontrastných povrchových prvkov: je to 24 hodín 39 minút a 36 sekúnd. Rotačná os Marsu je naklonená v uhle 25,2° od kolmice k rovine obežnej dráhy. Preto aj na Marse dochádza k striedaniu ročných období, no trvanie ročných období je takmer dvakrát dlhšie ako na Zemi. V dôsledku predĺženia obežnej dráhy majú ročné obdobia na severnej a južnej pologuli rozdielne trvanie: leto na severnej pologuli trvá 177 marťanských dní a na južnej je o 21 dní kratšie, no teplejšie ako leto na severnej pologuli.

Mars vďaka svojej väčšej vzdialenosti od Slnka dostáva len 43 % energie, ktorá dopadá na rovnakú plochu zemského povrchu. Priemerná ročná teplota na povrchu Marsu je okolo -60 °C. Maximálna teplota tam nepresahuje niekoľko stupňov nad nulou a minimum bolo zaznamenané na severnej polárnej čiapočke a je -138 °C. Počas dňa sa povrchová teplota výrazne mení. Napríklad na južnej pologuli v zemepisnej šírke 50° sa charakteristická teplota v polovici jesene pohybuje od -18 °C na poludnie do -63 °C v noci. Už v hĺbke 25 cm pod povrchom je však teplota takmer konštantná (asi -60 °C), bez ohľadu na dennú dobu a ročné obdobie. Veľké zmeny teploty na povrchu sa vysvetľujú tým, že atmosféra Marsu je veľmi riedka a povrch sa v noci rýchlo ochladzuje a cez deň ho Slnko rýchlo ohrieva. Atmosféra Marsu pozostáva z 95% oxidu uhličitého. Jeho ďalšie zložky: 2,5 % dusíka, 1,6 % argónu, menej ako 0,4 % kyslíka. Priemerný atmosférický tlak na povrchu je 6,1 mbar, teda 160-krát nižší ako tlak zemského vzduchu na hladine mora (1 bar). V najhlbších depresiách na Marse môže dosiahnuť 12 milibarov. Atmosféra planéty je suchá, prakticky v nej nie je žiadna vodná para.

Polárne čiapky Marsu sú viacvrstvové. Spodná, hlavná vrstva, hrubá niekoľko kilometrov, je tvorená obyčajným vodným ľadom zmiešaným s prachom; táto vrstva zostáva v lete a vytvára trvalé čiapky. A pozorované sezónne zmeny v polárnych čiapkach sa vyskytujú v dôsledku hornej vrstvy s hrúbkou menšou ako 1 meter, pozostávajúcej z pevného oxidu uhličitého, takzvaného „suchého ľadu“. Plocha pokrytá touto vrstvou v zime rýchlo rastie, dosahuje rovnobežku 50° a niekedy dokonca prekračuje túto hranicu. Na jar, keď teplota stúpa, vrchná vrstva sa odparí a zostane len trvalá čiapočka. „Vlna tmavnutia“ povrchových oblastí pozorovaná pri zmene ročných období sa vysvetľuje zmenou smeru vetra, ktorý neustále fúka v smere od jedného pólu k druhému. Vietor odnáša vrchnú vrstvu sypkého materiálu – svetlý prach, obnažuje miesta tmavších skál. V obdobiach, keď Mars prechádza perihéliom, sa zohrievanie povrchu a atmosféry zvyšuje a rovnováha marťanského prostredia je narušená. Rýchlosť vetra sa zvyšuje na 70 km/h, začínajú víchrice a búrky. Niekedy sa zdvihne viac ako miliarda ton prachu a drží sa v suspenzii, zatiaľ čo klimatické podmienky na celej marťanskej zemeguli sa dramaticky menia. Trvanie prachových búrok môže dosiahnuť 50 - 100 dní. Prieskum Marsu kozmickou loďou sa začal v roku 1962 vypustením sondy Mars-1. Prvé snímky častí povrchu Marsu boli prenesené loďou Mariner 4 v roku 1965 a potom loďou Mariner 6 a 7 v roku 1969. Pristávaciemu modulu Mars 3 sa podarilo jemne pristáť. Na základe snímok Mariner 9 (1971) boli zostavené podrobné mapy planéty. Na Zem odovzdal 7329 fotografií Marsu s rozlíšením až 100 m, ako aj fotografie jeho satelitov - Phobos a Deimos. Celá flotila štyroch kozmických lodí Mars-4, -5, -6, -7, vypustená v roku 1973, sa dostala do blízkosti Marsu začiatkom roku 1974. Kvôli poruche palubného brzdového systému preletel Mars-4 o r. vo vzdialenosti asi 2200 km od povrchu planéty, pričom ju iba odfotografovali. Mars-5 vykonal diaľkový prieskum povrchu a atmosféry z obežnej dráhy umelej družice. Pristávací modul Mars 6 jemne pristál na južnej pologuli. Na Zem boli prenášané údaje o chemickom zložení, tlaku a teplote atmosféry. Mars 7 prešiel vo vzdialenosti 1 300 km od povrchu bez dokončenia svojho programu.

Najúčinnejšie lety boli dva americké Vikingy vypustené v roku 1975. Na palube prístrojov boli televízne kamery, infračervené spektrometre na zaznamenávanie vodnej pary v atmosfére a rádiometre na získavanie údajov o teplote. Pristávacia jednotka Viking 1 uskutočnila mäkké pristátie na Chrys Planitia 20. júla 1976 a pristávacia jednotka Viking 2 na Utopia Planitia 3. septembra 1976. Na miestach pristátia sa uskutočnili jedinečné experimenty s cieľom odhaliť známky života v marťanská pôda. Špeciálne zariadenie zachytilo vzorku pôdy a umiestnilo ju do jednej z nádob so zásobou vody alebo živín. Keďže akékoľvek živé organizmy menia svoje prostredie, prístroje to museli zaznamenať. Hoci boli pozorované určité zmeny v prostredí v tesne uzavretej nádobe, prítomnosť silného oxidačného činidla v pôde by mohla viesť k rovnakým výsledkom. To je dôvod, prečo vedci nemohli s istotou pripísať tieto zmeny aktivite baktérií. Detailné fotografie povrchu Marsu a jeho satelitov boli urobené z orbitálnych staníc. Na základe získaných údajov boli zostavené podrobné mapy povrchu planéty, geologické, termálne a iné špeciálne mapy.

Úlohou sovietskych staníc „Phobos-1, -2“ spustených po 13-ročnej prestávke bolo študovať Mars a jeho satelit Phobos. V dôsledku nesprávneho príkazu zo Zeme Phobos-1 stratil orientáciu a komunikáciu s ním nebolo možné obnoviť. „Phobos-2“ vstúpil na obežnú dráhu umelého satelitu Marsu v januári 1989. Údaje o teplotných zmenách na povrchu Marsu a nové informácie o vlastnostiach hornín, ktoré tvoria Phobos, boli získané pomocou vzdialených metód. Získalo sa 38 snímok s rozlíšením až 40 m a zmerala sa teplota jej povrchu, ktorá bola v najhorúcejších miestach 30 °C. Bohužiaľ nebolo možné realizovať hlavný program na štúdium Phobosu. Kontakt so zariadením sa stratil 27. marca 1989. Tým sa séria porúch neskončila. Americkú sondu Mars Observer, vypustenú v roku 1992, tiež svoju misiu nedokončila. Kontakt s ním bol stratený 21. augusta 1993. Ruskú stanicu „Mars-96“ nebolo možné umiestniť na dráhu letu na Mars.

Jedným z najúspešnejších projektov NASA je stanica Mars Global Surveyor, spustená 7. novembra 1996 s cieľom poskytnúť podrobné mapovanie povrchu Marsu. Zariadenie slúži aj ako telekomunikačný satelit pre rovery Spirit a Opportunity, ktoré boli dodané v roku 2003 a fungujú dodnes. V júli 1997 Mars Pathfinder dopravil na planétu prvý automatický rover Sogerner s hmotnosťou necelých 11 kg, ktorý úspešne študoval chemické zloženie povrchu a meteorologické podmienky. Rover udržiaval kontakt so Zemou prostredníctvom pristávacieho modulu. Automatická medziplanetárna stanica NASA "Mars Reconnaissance Satellite" začala svoju prácu na obežnej dráhe v marci 2006. Pomocou kamery s vysokým rozlíšením na povrchu Marsu bolo možné rozlíšiť útvary s rozmermi 30 cm. "Mars Odyssey", "Mars Express" a "Mars Reconnaissance Satellite" "Výskum z obežnej dráhy pokračuje." Aparatúra Phoenix fungovala v polárnej oblasti od 25. mája do 2. novembra 2008. Prvýkrát prevŕtal povrch a objavil ľad. Phoenix dodal planéte digitálnu knižnicu sci-fi. Vyvíjajú sa programy na let astronautov na Mars. Takáto expedícia bude trvať viac ako dva roky, pretože na návrat budú musieť počkať na vhodnú relatívnu polohu Zeme a Marsu.

Na moderných mapách Marsu sa spolu s názvami priradenými k reliéfom identifikovaným z vesmírnych snímok používajú aj staré geografické a mytologické názvy navrhnuté Schiaparellim. Najväčšia vyvýšená oblasť s priemerom asi 6 000 km a výškou až 9 km sa nazývala Tharsis (ako sa Irán nazýval na starovekých mapách) a obrovská prstencová depresia na juhu s priemerom viac ako 2 000 km sa nazývala Hellas. (Grécko). Oblasti povrchu husto pokryté krátermi sa nazývali krajiny: Prometheus Land, Noem Land a iné. Údolia dostávajú mená planéty Mars z jazykov rôznych národov. Veľké krátery sú pomenované podľa vedcov a malé krátery sú pomenované podľa obývaných oblastí Zeme. Štyri obrie vyhasnuté sopky sa týčia nad okolím do výšky 26 m. Najväčšia z nich, hora Olymp, ležiaca na západnom okraji pohoria Arsida, má základňu s priemerom 600 km a kalderu (kráter) pri. vrchol s priemerom 60 km. Tri sopky - Mount Askrian, Mount Pavolina a Mount Arsia - sa nachádzajú na jednej priamke na vrchole pohoria Tharsis. Samotné sopky sa týčia ešte 17 km nad Tharsis. Okrem týchto štyroch sa na Marse našlo viac ako 70 vyhasnutých sopiek, ktoré sú však rozlohou a výškou oveľa menšie.

Južne od rovníka sa nachádza obrovské údolie hlboké až 6 km a dlhé viac ako 4000 km. Volalo sa to Valles Marineris. Bolo tiež identifikovaných mnoho menších údolí, ako aj rýh a trhlín, čo naznačuje, že v dávnych dobách bola na Marse voda, a preto bola atmosféra hustejšia. Pod povrchom Marsu by sa v niektorých oblastiach mala nachádzať vrstva permafrostu hrubá niekoľko kilometrov. V takýchto oblastiach sú na povrchu v blízkosti kráterov viditeľné zamrznuté prúdy, neobvyklé pre pozemské planéty, z ktorých sa dá usúdiť prítomnosť podpovrchového ľadu.

S výnimkou plání je povrch Marsu značne pokrytý krátermi. Krátery majú tendenciu vyzerať zničenejšie ako tie na Merkúre a Mesiaci. Všade vidno stopy po veternej erózii.

Phobos a Deimos - prirodzené satelity Marsu

Mesiace Marsu objavil počas veľkej opozície v roku 1877 americký astronóm A. Hall. Volali sa Phobos (v preklade z gréčtiny Strach) a Deimos (Hrôza), keďže v starovekých mýtoch boha vojny vždy sprevádzali jeho deti – Strach a Hrôza. Satelity sú veľmi malé a majú nepravidelné tvary. Hlavná polos Phobos je 13,5 km a vedľajšia os je 9,4 km; Deimos má 7,5 a 5,5 km. Sonda Mariner 7 odfotografovala Phobos na pozadí Marsu v roku 1969 a Mariner 9 poslal späť početné snímky oboch mesiacov, ktoré ukazujú ich drsné povrchy s veľkými krátermi. Sondy Viking a Phobos-2 vykonali niekoľko blízkych priblížení k satelitom. Najlepšie fotografie Phobosu zobrazujú detaily reliéfu až do veľkosti 5 metrov.

Dráhy satelitov sú kruhové. Phobos obieha Mars vo vzdialenosti 6000 km od povrchu s periódou 7 hodín 39 minút. Deimos je vzdialený 20 000 km od povrchu planéty a jeho obežná doba je 30 hodín 18 minút. Obdobia rotácie satelitov okolo svojej osi sa zhodujú s obdobiami ich revolúcie okolo Marsu. Hlavné osi satelitných postáv sú vždy nasmerované do stredu planéty. Phobos vychádza na západe a zapadá na východe 3-krát za marťanský deň. Priemerná hustota Phobosu je menšia ako 2 g/cm 3 a zrýchlenie voľného pádu na jeho povrchu je 0,5 cm/s 2 . Človek na Phobose by vážil len niekoľko desiatok gramov a mohol by ho hádzaním kameňa rukou prinútiť navždy odletieť do vesmíru (rýchlosť vzletu na povrchu Phobosu je asi 13 m/s). Najväčší kráter na Phobose má priemer 8 km, čo je porovnateľné s najmenším priemerom samotného satelitu. Na Deimose má najväčšia depresia priemer 2 km. Povrchy satelitov sú posiate malými krátermi podobne ako Mesiac. Napriek všeobecnej podobnosti, množstvu jemne drveného materiálu pokrývajúceho povrchy satelitov, Phobos vyzerá viac „roztrhaný“ a Deimos má hladší, prachom pokrytý povrch. Na Phobose boli objavené záhadné ryhy, ktoré pretínajú takmer celý satelit. Brázdy sú široké 100 – 200 m a tiahnu sa desiatky kilometrov. Ich hĺbka je od 20 do 90 metrov. O pôvode týchto drážok je viacero, no zatiaľ neexistuje dostatočne presvedčivé vysvetlenie, ako aj vysvetlenie pôvodu samotných satelitov. S najväčšou pravdepodobnosťou ide o asteroidy zachytené Marsom.

Jupiter

Nie nadarmo sa Jupiter nazýva „kráľom planét“. Je to najväčšia planéta v slnečnej sústave, ktorá presahuje Zem o 11,2-krát v priemere a 318-krát v hmotnosti. Jupiter má nízku priemernú hustotu (1,33 g/cm3), pretože pozostáva takmer výlučne z vodíka a hélia. Nachádza sa v priemernej vzdialenosti 779 miliónov km od Slnka a na jednej orbitálnej revolúcii strávi približne 12 rokov. Napriek svojej gigantickej veľkosti sa táto planéta otáča veľmi rýchlo – rýchlejšie ako Zem či Mars. Najprekvapujúcejšie je, že Jupiter nemá pevný povrch vo všeobecne akceptovanom zmysle – je to plynný gigant. Jupiter vedie skupinu obrovských planét. Pomenovaný podľa najvyššieho boha antickej mytológie (starí Gréci - Zeus, Rimania - Jupiter) je päťkrát ďalej od Slnka ako Zem. Vďaka svojej rýchlej rotácii je Jupiter značne sploštený: jeho rovníkový polomer (71 492 km) je o 7 % väčší ako jeho polárny polomer, čo je ľahké si všimnúť pri pozorovaní ďalekohľadom. Gravitačná sila na rovníku planéty je 2,6-krát väčšia ako na Zemi. Jupiterov rovník je naklonený len o 3° k svojej dráhe, takže planéta nezaznamenáva zmenu ročných období. Sklon obežnej dráhy k rovine ekliptiky je ešte menší – iba 1°. Každých 399 dní sa opakujú opozície medzi Zemou a Jupiterom.

Vodík a hélium sú hlavnými zložkami tejto planéty: objemovo je pomer týchto plynov 89 % vodíka a 11 % hélia a hmotnostne 80 % a 20 %. Celý viditeľný povrch Jupitera sú husté oblaky, ktoré tvoria systém tmavých pásov a svetlých zón severne a južne od rovníka k rovnobežkám 40° severnej a južnej šírky. Oblaky tvoria vrstvy hnedastých, červených a modrastých odtieňov. Ukázalo sa, že periódy rotácie týchto vrstiev oblakov nie sú rovnaké: čím bližšie sú k rovníku, tým kratšia je doba ich rotácie. Takže v blízkosti rovníka dokončia revolúciu okolo osi planéty za 9 hodín 50 minút a v stredných zemepisných šírkach - za 9 hodín 55 minút. Pásy a zóny sú oblasti prúdenia v atmosfére smerom nadol a nahor. Atmosférické prúdy rovnobežné s rovníkom sú udržiavané tepelnými tokmi z hlbín planéty, ako aj rýchlou rotáciou Jupitera a energiou zo Slnka. Viditeľný povrch zón sa nachádza približne 20 km nad pásmi. Na hraniciach pásov a zón sú pozorované silné turbulentné pohyby plynu. Vodíková-héliová atmosféra Jupitera je obrovská. Oblačná pokrývka sa nachádza vo výške asi 1000 km nad „povrchom“, kde sa plynné skupenstvo vplyvom vysokého tlaku mení na kvapalné.

Už pred letmi kozmických lodí k Jupiteru sa zistilo, že tok tepla z hlbín Jupitera je dvakrát väčší ako prílev slnečného tepla, ktorý planéta prijíma. Môže za to pomalé potápanie ťažších látok smerom do stredu planéty a vzostup tých ľahších. Zdrojom energie môžu byť aj meteority dopadajúce na planétu. Farba pásov sa vysvetľuje prítomnosťou rôznych chemických zlúčenín. Bližšie k pólom planéty, vo vysokých zemepisných šírkach, tvoria oblaky súvislé pole s hnedými a modrastými škvrnami s priemerom až 1000 km. Najznámejším útvarom Jupitera je Veľká červená škvrna, oválny útvar rôznych veľkostí, ktorý sa nachádza v južnej tropickej zóne. V súčasnosti má rozmery 15 000 × 30 000 km (teda bez problémov sa do nej zmestia dva glóbusy) a pred sto rokmi si pozorovatelia všimli, že veľkosť Škvrny bola dvakrát väčšia. Niekedy to nie je vidieť veľmi jasne. Veľká červená škvrna je dlhotrvajúci vír v atmosfére Jupitera, ktorý za 6 pozemských dní urobí úplnú revolúciu okolo svojho stredu. Prvá štúdia Jupitera na blízko (130 tisíc km) sa uskutočnila v decembri 1973 pomocou sondy Pioneer 10. Pozorovania uskutočnené týmto prístrojom v ultrafialových lúčoch ukázali, že planéta má rozsiahle vodíkové a héliové koróny. Vrch mraku sa zdá byť zložený z cirrových oblakov amoniaku, zatiaľ čo pod ním je zmes vodíka, metánu a zmrazených kryštálov amoniaku. Infračervený rádiometer ukázal, že teplota vonkajšej oblačnosti bola asi -133 °C. Bolo objavené silné magnetické pole a zóna najintenzívnejšieho žiarenia bola zaznamenaná vo vzdialenosti 177 tisíc km od planéty. Oblak Jupiterovej magnetosféry je viditeľný aj za obežnou dráhou Saturna.

Trasa Pioneera 11, ktorý v decembri 1974 preletel vo vzdialenosti 43-tisíc km od Jupitera, bola vypočítaná inak. Prešiel medzi radiačnými pásmi a samotnou planétou, čím sa vyhol nebezpečnej dávke žiarenia pre elektronické zariadenia. Analýza farebných obrázkov vrstvy oblakov získaných fotopolarimetrom umožnila identifikovať znaky a štruktúru oblakov. Ukázalo sa, že výška oblakov je v pásoch a zónach odlišná. Ešte pred letmi Pioneer 10 a 11 zo Zeme sa pomocou astronomického observatória letiaceho na lietadle podarilo určiť obsah ďalších plynov v atmosfére Jupitera. Ako sa dalo očakávať, bola objavená prítomnosť fosfínu - plynnej zlúčeniny fosforu s vodíkom (PH 3), ktorá dáva farbu oblačnosti. Pri zahrievaní sa rozkladá a uvoľňuje červený fosfor. Jedinečná relatívna poloha na obežných dráhach Zeme a obrovských planét, ktorá sa vyskytla v rokoch 1976 až 1978, bola použitá na postupné štúdium Jupitera, Saturnu, Uránu a Neptúna pomocou sond Voyager 1 a 2. Ich trasy boli vypočítané tak, aby bolo možné využiť gravitáciu samotných planét na zrýchlenie a rotáciu dráhy letu z jednej planéty na druhú. Výsledkom bolo, že let na Urán trval 9 rokov, nie 16, ako by to bolo podľa tradičnej schémy, a let k Neptúnu trval 12 rokov namiesto 20. Takéto relatívne usporiadanie planét sa zopakuje až po r. 179 rokov.

Na základe údajov získaných kozmickými sondami a teoretických výpočtov boli zostrojené matematické modely oblakov Jupitera a spresnené predstavy o jeho vnútornej štruktúre. V trochu zjednodušenej forme možno Jupiter znázorniť ako škrupiny s rastúcou hustotou smerom k stredu planéty. Na dne atmosféry s hrúbkou 1500 km, ktorej hustota s hĺbkou rýchlo narastá, sa nachádza vrstva plyno-kvapalného vodíka hrubá asi 7000 km. Na úrovni 0,9 polomeru planéty, kde je tlak 0,7 Mbar a teplota asi 6500 K, prechádza vodík do kvapalného molekulárneho stavu a po ďalších 8 000 km - do kvapalného kovového stavu. Spolu s vodíkom a héliom obsahujú vrstvy malé množstvo ťažkých prvkov. Vnútorné jadro s priemerom 25 000 km je metalosilikátové, vrátane vody, amoniaku a metánu. Teplota v strede je 23 000 K a tlak 50 Mbar. Saturn má podobnú štruktúru.

Okolo Jupitera obieha 63 známych satelitov, ktoré možno rozdeliť do dvoch skupín – vnútorné a vonkajšie, alebo pravidelné a nepravidelné; prvá skupina zahŕňa 8 satelitov, druhá - 55. Satelity vnútornej skupiny obiehajú po takmer kruhových dráhach, prakticky ležiacich v rovine rovníka planéty. Štyri najbližšie satelity k planéte – Adrastea, Metis, Amalthea a Theba – majú priemery od 40 do 270 km a nachádzajú sa v okruhu 2 – 3 polomerov Jupitera od stredu planéty. Výrazne sa líšia od štyroch satelitov, ktoré ich nasledujú, ktoré sa nachádzajú vo vzdialenosti 6 až 26 polomerov Jupitera a majú výrazne väčšie rozmery, blízke veľkosti Mesiaca. Tieto veľké satelity - Io, Europa, Ganymede a Callisto boli objavené začiatkom 17. storočia. takmer súčasne Galileo Galilei a Simon Marius. Zvyčajne sa nazývajú galilejské satelity Jupitera, hoci prvé tabuľky pohybu týchto satelitov zostavil Marius.

Vonkajšia skupina pozostáva z malých satelitov s priemerom od 1 do 170 km, pohybujúcich sa po pretiahnutých dráhach silne naklonených k Jupiterovmu rovníku. Zároveň sa päť satelitov bližšie k Jupiteru pohybuje na svojich dráhach v smere rotácie Jupitera a takmer všetky vzdialenejšie satelity sa pohybujú v opačnom smere. Podrobné informácie o charaktere povrchov satelitov získali kozmické lode. Zastavme sa podrobnejšie pri Galileových satelitoch. Priemer satelitu Io najbližšieho k Jupiteru je 3640 km a jeho priemerná hustota je 3,55 g/cm 3 . Vnútro Io je vyhrievané v dôsledku slapového vplyvu Jupitera a porúch, ktoré do pohybu Io vniesli jeho susedia – Európa a Ganymede. Slapové sily deformujú vonkajšie vrstvy Io a zahrievajú ich. V tomto prípade nahromadená energia vyráža na povrch vo forme sopečných erupcií. Z kráterov vulkánov sa oxid siričitý a sírne pary vypúšťajú rýchlosťou asi 1 km/s do výšky stoviek kilometrov nad povrchom satelitu. Hoci povrchová teplota Io je v priemere okolo -140 °C v blízkosti rovníka, existujú horúce miesta s veľkosťou od 75 do 250 km, kde teploty dosahujú 100-300 °C. Povrch Io je pokrytý produktmi erupcie a má oranžovú farbu. Priemerný vek častí na ňom je malý - asi 1 milión rokov. Topografia Io je väčšinou rovinatá, ale je tu niekoľko hôr s výškou od 1 do 10 km. Atmosféra Io je veľmi riedka (je to prakticky vákuum), ale za satelitom sa tiahne plynový chvost: pozdĺž obežnej dráhy Io bolo zistené žiarenie kyslíka, sodíkových pár a síry - produktov sopečných erupcií.

Druhý z Galileových satelitov, Európa, je o niečo menší ako Mesiac, jeho priemer je 3130 km a priemerná hustota hmoty je asi 3 g/cm3. Povrch satelitu je posiaty sieťou svetlých a tmavých čiar: zrejme ide o praskliny v ľadovej kôre, ktoré sú výsledkom tektonických procesov. Šírka týchto zlomov sa pohybuje od niekoľkých kilometrov do stoviek kilometrov a ich dĺžka dosahuje tisíce kilometrov. Odhady hrúbky kôry sa pohybujú od niekoľkých kilometrov po desiatky kilometrov. V hlbinách Európy sa uvoľňuje aj energia slapovej interakcie, ktorá udržuje plášť v tekutej forme - subglaciálny oceán, možno aj teplý. Nie je preto prekvapujúce, že existuje predpoklad o možnosti existencie najjednoduchších foriem života v tomto oceáne. Na základe priemernej hustoty satelitu by sa pod oceánom mali nachádzať silikátové horniny. Keďže na Európe, ktorá má pomerne hladký povrch, je veľmi málo kráterov, vek prvkov tohto oranžovo-hnedého povrchu sa odhaduje na státisíce a milióny rokov. Snímky s vysokým rozlíšením získané systémom Galileo ukazujú jednotlivé nepravidelne tvarované polia s pretiahnutými rovnobežnými hrebeňmi a údoliami pripomínajúcimi diaľnice. Na mnohých miestach vystupujú tmavé škvrny, pravdepodobne ide o nánosy látok vynášaných spod ľadovej vrstvy.

Podľa amerického vedca Richarda Greenberga treba podmienky pre život na Európe hľadať nie v hlbokom subglaciálnom oceáne, ale v početných trhlinách. Vplyvom prílivového efektu sa trhliny periodicky zužujú a rozširujú na šírku 1 m. Keď sa trhlina zužuje, voda oceánu klesá a keď sa začína rozširovať, voda stúpa pozdĺž nej takmer k povrchu. Slnečné lúče prenikajú cez ľadovú zátku, ktorá zabraňuje vode dostať sa na povrch a prenáša energiu potrebnú pre živé organizmy.

Najväčší satelit v sústave Jupiter, Ganymede, má priemer 5268 km, ale jeho priemerná hustota je len dvakrát väčšia ako hustota vody; to naznačuje, že asi 50 % hmotnosti satelitu tvorí ľad. Mnoho kráterov pokrývajúcich tmavohnedé oblasti naznačuje staroveký vek tohto povrchu, približne 3-4 miliardy rokov. Mladšie oblasti sú pokryté sústavami paralelných drážok tvorených ľahším materiálom pri procese naťahovania ľadovej kôry. Hĺbka týchto brázd je niekoľko stoviek metrov, šírka je desiatky kilometrov a dĺžka môže dosiahnuť niekoľko tisíc kilometrov. Niektoré krátery Ganymede obsahujú nielen systémy svetelných lúčov (podobné tým lunárnym), ale niekedy aj tmavé.

Priemer Callisto je 4800 km. Na základe priemernej hustoty satelitu (1,83 g/cm3) sa predpokladá, že vodný ľad tvorí asi 60 % jeho hmotnosti. Hrúbka ľadovej kôry, podobne ako na Ganymede, sa odhaduje na desiatky kilometrov. Celý povrch tohto satelitu je úplne posiaty krátermi rôznych veľkostí. Nemá rozsiahle pláne ani brázdové systémy. Krátery na Callisto majú zle definovanú šachtu a malú hĺbku. Unikátom reliéfu je viacprstencová štruktúra s priemerom 2600 km, pozostávajúca z desiatich sústredných prstencov. Povrchová teplota na rovníku Callisto dosahuje napoludnie -120 °C. Zistilo sa, že satelit má svoje vlastné magnetické pole.

30. decembra 2000 prešla sonda Cassini blízko Jupitera na ceste k Saturnu. Zároveň sa v blízkosti „kráľa planét“ uskutočnilo množstvo experimentov. Jeden z nich bol zameraný na detekciu veľmi riedkych atmosfér galilejských satelitov počas ich zatmenia Jupiterom. Ďalší experiment pozostával zo zaznamenávania žiarenia z Jupiterových radiačných pásov. Zaujímavé je, že paralelne s prácou Cassini bolo to isté žiarenie zaznamenané pomocou pozemných ďalekohľadov školákov a študentov v USA. Výsledky ich výskumu boli použité spolu s údajmi Cassini.

V dôsledku štúdia galilejských satelitov bola predložená zaujímavá hypotéza, že v raných fázach svojho vývoja obrovské planéty emitovali obrovské toky tepla do vesmíru. Žiarenie z Jupitera by mohlo roztopiť ľad na povrchu troch Galileových mesiacov. Na štvrtom – Callisto – sa to nemalo stať, keďže je od Jupitera vzdialené 2 milióny km. Preto je jeho povrch taký odlišný od povrchov satelitov bližšie k planéte.

Saturn

Medzi obrovskými planétami Saturn vyniká pozoruhodným systémom prstencov. Podobne ako Jupiter je to obrovská, rýchlo sa otáčajúca guľa prevažne z tekutého vodíka a hélia. Saturn obieha okolo Slnka vo vzdialenosti 10-krát väčšej ako Zem a každých 29,5 roka absolvuje úplnú obežnú dráhu po takmer kruhovej dráhe. Uhol sklonu obežnej dráhy k rovine ekliptiky je len 2°, pričom rovníková rovina Saturna je k rovine jeho obežnej dráhy naklonená o 27°, takže striedanie ročných období je tejto planéte vlastné.

Meno Saturna pochádza z rímskeho náprotivku starovekého titána Kronosa, syna Urána a Gaie. Táto druhá najväčšia planéta je objemovo 800-krát väčšia ako Zem a 95-krát väčšia ako hmotnosť. Je ľahké vypočítať, že jeho priemerná hustota (0,7 g/cm3) je menšia ako hustota vody – jedinečne nízka pre planéty Slnečnej sústavy. Rovníkový polomer Saturnu pozdĺž hornej hranice vrstvy oblakov je 60 270 km a polárny polomer je o niekoľko tisíc kilometrov menší. Doba rotácie Saturnu je 10 hodín 40 minút. Atmosféra Saturnu obsahuje 94 % vodíka a 6 % hélia (objemovo).

Neptún

Neptún bol objavený v roku 1846 ako výsledok presnej teoretickej predpovede. Po štúdiu pohybu Uránu francúzsky astronóm Le Verrier zistil, že siedma planéta je ovplyvnená príťažlivosťou rovnako masívneho neznámeho telesa a vypočítal jej polohu. Na základe tejto predpovede objavili nemeckí astronómovia Halle a D'Arrest Neptún. Neskôr sa ukázalo, že počnúc Galileom astronómovia zaznamenali polohu Neptúna na mapách, ale pomýlili si ju s hviezdou.

Neptún je štvrtá z obrovských planét, pomenovaná po bohovi morí v starovekej mytológii. Rovníkový polomer Neptúna (24 764 km) je takmer 4-krát väčší ako polomer Zeme a hmotnosť Neptúna je 17-krát väčšia ako naša planéta. Priemerná hustota Neptúna je 1,64 g/cm3. Obieha okolo Slnka vo vzdialenosti 4,5 miliardy km (30 AU), pričom celý cyklus dokončí za takmer 165 pozemských rokov. Obežná rovina planéty je naklonená k rovine ekliptiky o 1,8°. Sklon rovníka k rovine obežnej dráhy je 29,6°. Vzhľadom na veľkú vzdialenosť od Slnka je osvetlenie na Neptúne 900-krát menšie ako na Zemi.

Údaje prenášané sondou Voyager 2, ktorá v roku 1989 prešla do vzdialenosti 5 000 km od vrstvy oblakov Neptúna, odhalili podrobnosti o oblačnosti planéty. Pruhy na Neptúne sú slabo vyjadrené. Veľká tmavá škvrna veľkosti našej planéty, objavená na južnej pologuli Neptúna, je obrovská anticyklóna, ktorá každých 16 pozemských dní dokončí revolúciu. Toto je oblasť s vysokým tlakom a teplotou. Na rozdiel od Veľkej červenej škvrny na Jupiteri, ktorá sa unáša rýchlosťou 3 m/s, sa Veľká tmavá škvrna na Neptúne pohybuje na západ rýchlosťou 325 m/s. Tmavá škvrna menšej veľkosti nachádzajúca sa na 74 ° južne. sh., za týždeň sa posunul o 2000 km na sever. Ľahký útvar v atmosfére, takzvaný „skúter“, sa vyznačoval aj pomerne rýchlym pohybom. Na niektorých miestach dosahuje rýchlosť vetra v atmosfére Neptúna 400-700 m/s.

Rovnako ako iné obrovské planéty, atmosféra Neptúna je prevažne vodíková. Hélium predstavuje asi 15 % a metán 1 %. Viditeľná vrstva oblačnosti zodpovedá tlaku 1,2 baru. Predpokladá sa, že na dne neptúnskej atmosféry sa nachádza oceán vody nasýtený rôznymi iónmi. Zdá sa, že značné množstvo metánu je obsiahnuté hlbšie v ľadovom plášti planéty. Už pri teplotách tisícok stupňov, pri tlaku 1 Mbar, môže zmes vody, metánu a amoniaku vytvárať pevný ľad. Horúci ľadový plášť pravdepodobne tvorí 70 % hmotnosti planéty. Asi 25 % hmoty Neptúna by malo podľa výpočtov pripadať jadru planéty, tvorenému oxidmi kremíka, horčíka, železa a jeho zlúčenín, ako aj hornín. Model vnútornej štruktúry planéty ukazuje, že tlak v jej strede je asi 7 Mbar a teplota je asi 7000 K. Na rozdiel od Uránu je tepelný tok z hlbín Neptúna takmer trikrát väčší ako teplo prijaté z slnko. Tento jav je spojený s uvoľňovaním tepla pri rádioaktívnom rozpade látok s vysokou atómovou hmotnosťou.

Magnetické pole Neptúna je polovičné ako magnetické pole Uránu. Uhol medzi osou magnetického dipólu a osou rotácie Neptúna je 47°. Stred dipólu je posunutý o 6000 km na južnú pologuľu, takže magnetická indukcia na južnom magnetickom póle je 10-krát vyššia ako na severnom.

Prstene Neptúna sú vo všeobecnosti podobné prstencom Uránu, s jediným rozdielom, že celková plocha hmoty v prstencoch Neptúna je 100-krát menšia ako v prstencoch Uránu. Jednotlivé oblúky prstencov obklopujúcich Neptún boli objavené počas zákrytov hviezd planétou. Snímky sondy Voyager 2 okolo Neptúna ukazujú otvorené útvary nazývané oblúky. Sú umiestnené na súvislom vonkajšom prstenci nízkej hustoty. Priemer vonkajšieho prstenca je 69,2 tisíc km a šírka oblúkov je približne 50 km. Ostatné krúžky, ktoré sa nachádzajú vo vzdialenosti od 61,9 tisíc km do 62,9 tisíc km, sú uzavreté. Počas pozorovaní zo Zeme boli v polovici dvadsiateho storočia nájdené 2 satelity Neptúna - Triton a Nereid. Voyager 2 objavil 6 ďalších satelitov s veľkosťou od 50 do 400 km a objasnil priemery Triton (2705 km) a Nereid (340 km). V rokoch 2002-03 Počas pozorovaní zo Zeme bolo objavených 5 vzdialenejších satelitov Neptúna.

Najväčší satelit Neptúna, Triton, obieha okolo planéty vo vzdialenosti 355 000 km s periódou asi 6 dní na kruhovej dráhe naklonenej 23° k rovníku planéty. Navyše je to jediný z vnútorných satelitov Neptúna, ktorý sa pohybuje na obežnej dráhe v opačnom smere. Obdobie axiálnej rotácie Tritona sa zhoduje s jeho obežnou periódou. Priemerná hustota Tritonu je 2,1 g/cm3. Povrchová teplota je veľmi nízka (38 K). Na satelitných snímkach sa väčšina povrchu Tritonu javí ako rovina s mnohými prasklinami, vďaka čomu pripomína kôru melónu. Južný pól je obklopený svetlou polárnou čiapočkou. Na rovine bolo objavených niekoľko priehlbín s priemerom 150 - 250 km. Je pravdepodobné, že ľadová kôra satelitu bola mnohokrát prepracovaná v dôsledku tektonickej aktivity a pádu meteoritu. Zdá sa, že Triton má skalnaté jadro s polomerom asi 1000 km. Predpokladá sa, že ľadová kôra hrubá asi 180 km pokrýva vodný oceán hlboký asi 150 km, nasýtený amoniakom, metánom, soľami a iónmi. Tenká atmosféra Tritonu je väčšinou tvorená dusíkom s malým množstvom metánu a vodíka. Sneh na povrchu Tritonu je dusíková námraza. Polárna čiapočka je tiež tvorená mrazom dusíka. Úžasné útvary identifikované na polárnej čiapočke sú tmavé škvrny rozšírené na severovýchod (našlo sa ich asi päťdesiat). Ukázalo sa, že sú to plynové gejzíry, ktoré stúpajú do výšky až 8 km a potom sa menia na oblaky, ktoré sa tiahnu asi 150 km.

Na rozdiel od ostatných vnútorných satelitov sa Nereid pohybuje po veľmi predĺženej obežnej dráhe, pričom jej excentricita (0,75) sa viac podobá obežnej dráhe komét.

Pluto

Pluto bolo po svojom objavení v roku 1930 považované za najmenšiu planétu slnečnej sústavy. V roku 2006 bol rozhodnutím Medzinárodnej astronomickej únie zbavený štatútu klasickej planéty a stal sa prototypom novej triedy objektov – trpasličích planét. Do skupiny trpasličích planét zatiaľ patrí aj asteroid Ceres a niekoľko nedávno objavených objektov v Kuiperovom páse, za obežnou dráhou Neptúna; jeden z nich je dokonca väčší ako Pluto. Niet pochýb o tom, že v Kuiperovom páse sa nájdu ďalšie podobné predmety; takže v slnečnej sústave môže byť pomerne veľa trpasličích planét.

Pluto obehne Slnko každých 245,7 roka. V čase svojho objavu bola pomerne ďaleko od Slnka a zaujímala miesto deviatej planéty slnečnej sústavy. Ale dráha Pluta, ako sa ukazuje, má výraznú excentricitu, takže v každom obežnom cykle je na 20 rokov bližšie k Slnku ako Neptún. Na konci dvadsiateho storočia bolo práve také obdobie: 23. januára 1979 Pluto prekročilo obežnú dráhu Neptúna, takže bolo bližšie k Slnku a formálne sa zmenilo na ôsmu planétu. V tomto stave zostalo až do 15. marca 1999. Po prechode perihéliom svojej dráhy (29,6 AU) v septembri 1989 sa Pluto teraz vzďaľuje smerom k aféliu (48,8 AU), ktoré dosiahne v roku 2112 a dokončí prvá úplná revolúcia okolo Slnka po jeho objavení až v roku 2176.

Aby sme pochopili záujem astronómov o Pluto, musíme si pripomenúť históriu jeho objavu. Začiatkom dvadsiateho storočia, keď astronómovia pozorovali pohyb Uránu a Neptúna, spozorovali v ich správaní určitú zvláštnosť a navrhli, že za obežnými dráhami týchto planét existuje ešte jedna, zatiaľ neobjavená, ktorej gravitačný vplyv ovplyvňuje pohyb známych planét. obrie planéty. Astronómovia dokonca vypočítali predpokladanú polohu tejto planéty - „Planéta X“ - aj keď nie príliš s istotou. Po dlhom pátraní objavil v roku 1930 americký astronóm Clyde Tombaugh deviatu planétu pomenovanú po bohovi podsvetia – Pluto. Objav bol však zrejme náhodný: následné merania ukázali, že hmotnosť Pluta je príliš malá na to, aby jeho gravitácia výrazne ovplyvnila pohyb Neptúna a najmä Uránu. Ukázalo sa, že obežná dráha Pluta je podstatne predĺženejšia ako dráha iných planét a výrazne naklonená (17°) k ekliptike, čo tiež nie je typické pre planéty. Niektorí astronómovia majú tendenciu považovať Pluto za „nesprávnu“ planétu, skôr za steroid alebo stratený mesiac Neptúna. Pluto má však svoje satelity a niekedy sa vyskytne atmosféra, keď sa ľad pokrývajúci jeho povrch vyparí v perihéliovej oblasti obežnej dráhy. Vo všeobecnosti bolo Pluto študované veľmi slabo, keďže ho zatiaľ nedosiahla ani jedna sonda; Donedávna ani takéto pokusy neboli. V januári 2006 však k Plutu odštartovala kozmická loď New Horizons (NASA), ktorá by mala preletieť okolo planéty v júli 2015.

Meraním intenzity slnečného svetla odrazeného od Pluta astronómovia zistili, že zdanlivá jasnosť planéty sa periodicky mení. Toto obdobie (6,4 dňa) bolo považované za obdobie axiálnej rotácie Pluta. V roku 1978 americký astronóm J. Christie upozornil na nepravidelný tvar obrazu Pluta na fotografiách zhotovených s najlepším uhlovým rozlíšením: rozmazaná škvrna obrazu často rozmazala výčnelok na jednej strane; zmenila sa aj jej pozícia s obdobím 6,4 dňa. Christie dospela k záveru, že Pluto má pomerne veľký satelit, ktorý sa volal Cháron podľa mýtického lodníka, ktorý prevážal duše mŕtvych po riekach v podzemnom kráľovstve mŕtvych (vládcom tohto kráľovstva, ako je známe, bol Pluto). Charon sa objavuje buď zo severu alebo z juhu od Pluta, takže bolo jasné, že dráha satelitu, podobne ako os rotácie samotnej planéty, je silne naklonená k rovine jej obežnej dráhy. Merania ukázali, že uhol medzi rotačnou osou Pluta a rovinou jeho obežnej dráhy je asi 32° a rotácia je opačná. Dráha Charona leží v rovníkovej rovine Pluta. V roku 2005 boli objavené ďalšie dva malé satelity - Hydra a Nix, ktoré obiehajú ďalej ako Charon, ale v rovnakej rovine. Pluto a jeho satelity teda pripomínajú Urán, ktorý rotuje „ležiac ​​na boku“.

Obdobie rotácie Charona 6,4 dňa sa zhoduje s obdobím jeho pohybu okolo Pluta. Rovnako ako Mesiac, aj Cháron je vždy otočený k planéte jednou stranou. To je typické pre všetky satelity pohybujúce sa blízko planéty. Ďalšia vec je prekvapujúca - Pluto je tiež vždy obrátené proti Cháronovi tou istou stranou; v tomto zmysle sú si rovní. Pluto a Charon sú unikátny binárny systém, veľmi kompaktný a majúci bezprecedentne vysoký pomer hmotnosti satelitu k planéte (1:8). Pomer hmotností Mesiaca a Zeme je napríklad 1:81 a podobné pomery majú aj iné planéty, ktoré sú oveľa menšie. Pluto a Cháron sú v podstate dvojitá trpasličia planéta.

Najlepšie snímky systému Pluto-Charon získal Hubbleov vesmírny teleskop. Z nich bolo možné určiť vzdialenosť medzi satelitom a planétou, ktorá sa ukázala byť len asi 19 400 km. Pomocou zatmení hviezd Plutom, ako aj vzájomných zatmení planéty jeho satelitom, bolo možné objasniť ich veľkosti: priemer Pluta je podľa najnovších odhadov 2300 km a priemer Charona je 1200 km. Priemerná hustota Pluta sa pohybuje od 1,8 do 2,1 g/cm3 a hustota Charonu od 1,2 do 1,3 g/cm3. Vnútorná štruktúra Pluta, pozostávajúca z hornín a vodného ľadu, sa zjavne líši od štruktúry Charona, ktorý je skôr ako ľadové satelity obrovských planét. Cháronov povrch je o 30% tmavší ako Pluto. Odlišná je aj farba planéty a satelitu. Zjavne vznikli nezávisle od seba. Pozorovania ukázali, že jas Pluta sa výrazne zvyšuje v perihéliu jeho obežnej dráhy. To dalo dôvod predpokladať výskyt dočasnej atmosféry na Plutu. Počas zákrytu hviezdy Plutom v roku 1988 jasnosť tejto hviezdy postupne počas niekoľkých sekúnd klesala, z čoho sa nakoniec zistilo, že Pluto má atmosféru. Jeho hlavnou zložkou je s najväčšou pravdepodobnosťou dusík a ďalšie zložky môžu zahŕňať metán, argón a neón. Hrúbka zákalovej vrstvy sa odhaduje na 45 km a hrúbka samotnej atmosféry je 270 km. Obsah metánu by sa mal meniť v závislosti od polohy Pluta na obežnej dráhe. Pluto prešlo perihéliom v roku 1989. Výpočty ukazujú, že časť nánosov zamrznutého metánu, dusíka a oxidu uhličitého prítomných na jeho povrchu vo forme ľadu a mrazu, keď sa planéta priblíži k Slnku, prechádza do atmosféry. Maximálna povrchová teplota Pluta je 62 K. Zdá sa, že Cháronov povrch je tvorený vodným ľadom.

Pluto je teda jedinou planétou (hoci trpasličou), ktorej atmosféra sa objavuje a mizne, podobne ako atmosféra kométy počas jej pohybu okolo Slnka. Pomocou Hubbleovho vesmírneho teleskopu v máji 2005 boli objavené dva nové satelity trpasličej planéty Pluto, pomenované Nikta a Hydra. Dráhy týchto satelitov sa nachádzajú za obežnou dráhou Charona. Nyx je asi 50 000 km od Pluta a Hydra asi 65 000 km. Misia New Horizons, spustená v januári 2006, je určená na štúdium okolia Pluta a Kuiperovho pásu.

Vedecké objavy sa robia neustále. Počas roka vychádza obrovské množstvo správ a článkov na rôzne témy a sú vydané tisíce patentov na nové vynálezy. Medzi tým všetkým možno nájsť naozaj neuveriteľné úspechy. Tento článok predstavuje desať najzaujímavejších vedeckých objavov, ktoré boli urobené v prvej polovici roka 2016.

1. Malá genetická mutácia, ku ktorej došlo pred 800 miliónmi rokov, viedla k vzniku mnohobunkových foriem života

Výskum naznačuje, že prastará molekula, GK-PID, je zodpovedná za vývoj jednobunkových organizmov na mnohobunkové organizmy pred približne 800 miliónmi rokov. Zistilo sa, že molekula GK-PID pôsobila ako „molekulárna karabína“: pri delení spájala chromozómy a upevňovala ich k vnútornej stene bunkovej membrány. To umožnilo bunkám správne sa množiť a nestali sa rakovinovými.

Vzrušujúci objav naznačuje, že staroveká verzia GK-PID sa v minulosti správala inak ako teraz. Dôvodom, prečo sa zmenila na „genetickú karabínu“, je malá genetická mutácia, ktorá sa sama rozmnožila. Ukazuje sa, že vznik mnohobunkových foriem života je výsledkom jedinej identifikovateľnej mutácie.

2. Objav nového prvočísla

V januári 2016 matematici objavili nové prvočíslo ako súčasť „Great Internet Mersenne Prime Search“, rozsiahleho dobrovoľníckeho výpočtového projektu na hľadanie Mersennových prvočísel. Toto je 2^74,207,281 - 1.

Pravdepodobne by ste chceli objasniť, prečo vznikol projekt „Great Internet Mersenne Prime Search“. Moderná kryptografia využíva na dešifrovanie zakódovaných informácií Mersennove prvočísla (celkom je známych 49 takýchto čísel), ako aj komplexné čísla. "2^74,207,281 - 1" je v súčasnosti najdlhšie existujúce prvočíslo (je takmer o 5 miliónov číslic dlhšie ako jeho predchodca). Celkový počet číslic, ktoré tvoria nové prvočíslo, je približne 24 000 000, takže „2^74 207 281 – 1“ je jediný praktický spôsob, ako si ho zapísať na papier.

3. V slnečnej sústave bola objavená deviata planéta

Už pred objavením Pluta v 20. storočí vedci predpokladali, že za obežnou dráhou Neptúna existuje deviata planéta, planéta X. Tento predpoklad bol spôsobený gravitačným zhlukom, ktorý mohol spôsobiť iba masívny objekt. V roku 2016 vedci z Kalifornského technologického inštitútu predložili dôkazy, že deviata planéta – s obežnou dobou 15 000 rokov – skutočne existuje.

Podľa astronómov, ktorí objavili tento objav, existuje "iba 0,007% šanca (1 z 15 000), že zhlukovanie je náhoda." Momentálne zostáva existencia deviatej planéty hypotetická, astronómovia však vypočítali, že jej obežná dráha je obrovská. Ak planéta X skutočne existuje, potom váži približne 2-15-krát viac ako Zem a nachádza sa vo vzdialenosti 600-1200 astronomických jednotiek od Slnka. Astronomická jednotka sa rovná 150 000 000 kilometrom; to znamená, že deviata planéta je od Slnka vzdialená 240 000 000 000 kilometrov.

4. Bol objavený takmer večný spôsob uchovávania údajov

Skôr či neskôr všetko zastará a momentálne neexistuje spôsob, ktorý by vám umožnil ukladať dáta na jednom zariadení skutočne dlhú dobu. Alebo existuje? Nedávno vedci z University of Southampton urobili úžasný objav. Na úspešné vytvorenie procesu zaznamenávania a získavania údajov použili nanoštruktúrované sklo. Úložné zariadenie je malý sklenený disk o veľkosti 25-centovej mince, ktorý dokáže uložiť 360 terabajtov dát a nie je ovplyvnený vysokými teplotami (až 1000 stupňov Celzia). Jeho priemerná skladovateľnosť pri izbovej teplote je približne 13,8 miliardy rokov (približne v rovnakom čase, ako existoval náš vesmír).

Údaje sa do zariadenia zapisujú pomocou ultrarýchleho lasera pomocou krátkych, intenzívnych pulzov svetla. Každý súbor pozostáva z troch vrstiev nanoštruktúrovaných bodov, ktoré sú od seba vzdialené len 5 mikrometrov. Čítanie údajov prebieha v piatich rozmeroch vďaka trojrozmernému usporiadaniu nanoštruktúrovaných bodov, ako aj ich veľkosti a smerovosti.

5. Ryby so slepýma očami, ktoré dokážu „chodiť po stenách“, vykazujú podobnosti so štvornohými stavovcami

Za posledných 170 rokov veda zistila, že stavovce žijúce na súši pochádzajú z rýb, ktoré plávali v moriach starovekej Zeme. Vedci z Technologického inštitútu v New Jersey však zistili, že taiwanské slepoočné ryby, ktoré sú schopné „chodiť po stenách“, majú rovnaké anatomické vlastnosti ako obojživelníky alebo plazy.

Toto je veľmi dôležitý objav z hľadiska evolučnej adaptácie, pretože by to mohlo pomôcť vedcom lepšie pochopiť, ako sa prehistorické ryby vyvinuli na tetrapody žijúce na súši. Rozdiel medzi rybami so zaslepenými očami a inými druhmi rýb, ktoré sa dokážu pohybovať na súši, spočíva v ich chôdzi, ktorá poskytuje „podporu panvového pletenca“ pri stúpaní.

6. Súkromná spoločnosť SpaceX úspešne pristála s raketou vertikálne.

V komiksoch a karikatúrach zvyčajne vidíte rakety pristávať na planétach a Mesiaci vertikálne, ale v skutočnosti je to veľmi ťažké. Vládne agentúry ako NASA a Európska vesmírna agentúra vyvíjajú rakety, ktoré buď spadnú do oceánu, kde sa neskôr získajú (drahé), alebo zámerne zhoria v atmosfére. Možnosť vertikálneho pristátia rakety by ušetrila neskutočné množstvo peňazí.

8. apríla 2016 súkromná spoločnosť SpaceX úspešne pristála s raketou vertikálne; sa jej to podarilo na autonómnej bezpilotnej vesmírnej lodi s dronmi. Tento neuveriteľný úspech ušetrí peniaze aj čas medzi spustením.

Pre generálneho riaditeľa SpaceX Elona Muska zostáva tento cieľ prioritou už mnoho rokov. Hoci úspech patrí súkromnému podniku, technológia vertikálneho pristátia bude k dispozícii aj vládnym agentúram, ako je NASA, aby mohli ďalej napredovať vo výskume vesmíru.

7. Kybernetický implantát pomohol ochrnutému mužovi pohybovať prstami.

Muž, ktorý bol šesť rokov paralyzovaný, mohol hýbať prstami vďaka malému čipu implantovanému do mozgu.

Je to vďaka výskumníkom z Ohio State University. Dokázali vytvoriť zariadenie, ktoré je malým implantátom pripojeným k elektronickému rukávu, ktorý sa nosí na paži pacienta. Tento návlek využíva drôty na stimuláciu špecifických svalov, aby spôsobil pohyb prstov v reálnom čase. Vďaka čipu mohol ochrnutý muž dokonca hrať hudobnú hru „Guitar Hero“, na veľké prekvapenie lekárov a vedcov, ktorí sa na projekte podieľali.

8. Kmeňové bunky implantované do mozgu pacientov s mŕtvicou im umožňujú opäť chodiť

V rámci klinickej štúdie výskumníci z lekárskej fakulty Stanfordskej univerzity implantovali upravené ľudské kmeňové bunky priamo do mozgu osemnástich pacientov s mŕtvicou. Zákroky boli úspešné, bez negatívnych následkov, s výnimkou miernej bolesti hlavy pozorovanej u niektorých pacientov po anestézii. U všetkých pacientov bolo obdobie zotavenia po mŕtvici pomerne rýchle a úspešné. Okrem toho pacienti, ktorí predtým používali iba invalidné vozíky, mohli opäť voľne chodiť.

9. Oxid uhličitý čerpaný do zeme sa môže zmeniť na tvrdý kameň

Zachytávanie uhlíka je dôležitou súčasťou udržiavania rovnováhy emisií CO2 planéty. Pri horení paliva sa do atmosféry uvoľňuje oxid uhličitý. To je jeden z dôvodov globálnej zmeny klímy. Islandskí vedci možno objavili spôsob, ako udržať uhlík mimo atmosféry a prispieť k skleníkovému efektu.

Napumpovali CO2 do sopečných hornín, čím urýchlili prirodzený proces premeny čadiča na uhličitany, z ktorých sa potom stáva vápenec. Tento proces zvyčajne trvá státisíce rokov, no islandským vedcom sa ho podarilo skrátiť na dva roky. Uhlík vstrekovaný do pôdy možno skladovať pod zemou alebo použiť ako stavebný materiál.

10. Zem má druhý Mesiac

Vedci z NASA objavili asteroid, ktorý sa nachádza na obežnej dráhe Zeme a je teda druhým stálym satelitom Zeme. Na obežnej dráhe našej planéty je veľa objektov (vesmírne stanice, umelé družice atď.), no Mesiac vidíme len jeden. V roku 2016 však NASA potvrdila existenciu 2016 HO3.

Asteroid je ďaleko od Zeme a je viac pod gravitačným vplyvom Slnka ako naša planéta, no obieha okolo svojej dráhy. 2016 HO3 je podstatne menší ako Mesiac: jeho priemer je len 40-100 metrov.

Podľa Paula Chodasa, manažéra Centra pre štúdium objektov v blízkosti Zeme NASA, 2016 HO3, ktorý bol kvázi satelitom Zeme už viac ako storočie, opustí obežnú dráhu našej planéty o niekoľko storočí.