Слънцето е най-близката до нас звезда. За древните то е било божество, даряващо живота. Наричали са го с най-различни имена - египтяните Атон, гърците Хелиос, а римляните Сол. Изследването на Слънцето има огромно значение за Земята и представлява ключ за разбиране особеностите на далечните звезди, които не могат да се наблюдават толкова детайлно.
Слънцето представлява практически неизчерпаем източник на екологично чиста енергия за нашата цивилизация, която все още не се използва в големи мащаби. Получената от Земята само за една седмица слънчева енергия може да осигури толкова топлина и светлина, колкото всички запаси от нефт, газ и въглища в недрата на нашата планета.
Най-забележимите обекти върху слънчевия диск са тъмните слънчеви петна. Картината на слънчевите петна не остава постоянна. Големите петна (с размери, превишаващи неколкократно тези на Земята) могат да съществуват няколко месеца, след което изчезват. Има периоди, когато на Слънцето въобще липсват петна, а има и моменти, когато броят на петната е неколкостотин.
Още Галилей - откривателят на петната, обърнал внимание на факта, че те се местят по слънчевия диск. Това се дължи на околоосното въртене на Слънцето с период около 29 дни. Понеже Слънцето е газово кълбо, неговите полярни области се въртят по-бавно, отколкото екваториалните. Разликата в скоростите на въртене на екватора и около полюсите е около 20%.
В телескоп дискът на Слънцето изглежда рязко очертан. В действителност, тъй като Слънцето е газово кълбо, то няма резки граници и плътността му плавно се увеличава с дълбочината.
В ядрото на Слънцето температурата достига 15,106 К. Там в хода на реакциите на термоядрен синтез се генерира неговата енергия. В недрата на Слънцето всяка секунда протичат термоядрени реакции и се отделя толкова енергия, че тя е 10 000 пъти повече от енергията, която е произвело човечеството през цялата история на своето съществуване.
Извън ядрото енергията се пренася от лъчението. Зоната в която става това се нарича зона на лъчисто пренасяне. От там до повърхността енергията се пренася от движението на самото вещество. Горещият газ се издига нагоре със скорост няколко km/s, достига повърхността и се охлажда, излъчвайки светлинната си енергия в пространството. Охладен, газът става по-плътен и потъва обратно надолу, където отново се нагрява. Това циклично движение на слънчевото вещество представлява добре познатата ни конвекция.
Наблюдаемата повърхност на Слънцето се намира непосредствено над конвективната зона и се нарича фотосфера. Тя е дебела само 300 km и в действителност представлява най-дълбоката вътрешна част от слънчевата атмосфера. Фотосферата е хиляди пъти по-разредена от въздуха около нас. Тя се състои от гранули със среден размер около 1000 km, които непрекъснато "кипят" - появяват се и изчезват на всеки 5-10 минути, отстъпвайки място на други. Те са свързани с конвективните потоци отдолу, които изнасят все нови и нови порции горещ газ.
Слънчевите петна са рязко очертани и изглеждат черни на фона на фотосферата. В действителност температурата им е около 4000-4500 К и те имат само 10 пъти по-малка яркост от фотосферата. Слънчевите петна са области от фотосферата, в които магнитното поле е много силно.
Разположеният над фотосферата газ е прозрачен и още по-разреден. Този газ образува външните слоеве на слънчевата атмосфера - хромосферата и короната. Между тях няма рязка граница. Хромосферата е дебела около 1-2.104 km. В нея понякога възникват сложни плазмени избухвания, в които взривообразно се отделя гигантска енергия, еквивалент на едновременния взрив на милиарди водородни бомби. Тези явления се наричат слънчеви избухвания. Плазмата в тях се нагрява до 10-30 млн. К, което поражда силно рентгеново излъчване и мощни потоци от заредени частици.
Над хромосферата на разстояние десетки слънчеви радиуси се простира силно разредената слънчева корона,която се вижда само по време на затъмнения. Далеч от Слънцето короната постепенно се разтваря в междупланетната газова среда. Най-впечатляващите образувания във вътрешните слоеве на короната са протуберансите - огромни дъгообразни плазмени езици, издигащи се на големи височини над слънчевата повърхност. Те са по-плътни и по-студени от короната. Протуберансите се образуват в областите със силно магнитно поле над слънчевите петна.
Самата корона е много гореща - 1000 000 К и частиците в нея се движат толкова бързо, че гравитационното поле на Слънцето не може да ги удържи. В резултат плазмата в короната се устремява в междупланетното пространство във всички посоки със скорост стотици km/s. Тази плазма наричаме слънчев вятър.
В атмосферата на Слънцето постоянно стават изменения. Променя се средният брой на слънчевите петна и на протуберансите, честотата на слънчевите избухвания и свързаните с тях явления. Тези явления определят степента на активност на Слънцето и проявяват определена периодичност. Активността на Слънцето достига максимум средно веднъж на 11,2 години. За последен път слънчевата активност достигна максимум през 1990-91 г. Следващият ще бъде в началото на ХХІ век.
Меркурий е посетен само от един кораб “MARINER 10” през 1974г. Само 45% от повърхността му е заснета, тъй като е много близо до Слънцето.
Орбитата му има голям ексцентрицитет, като най-близката точка до Слънцето е 46млн.км., а най-отдалечената – 70 млн.км. Когато минава близо до Слънцето, скоростта на Меркурий е много бавна. Астронимите от 19в. не могли да обяснят това явление, тъй като били запознати само с Нютоновата механика. След публикуването на “Обща теория на относителността” на Айнщайн, станало ясно защо това е така. До 1962г. се е смятало, че денят на Меркурий е дълъг колкото годината му, за да може да е обърнат към Слънцето винаги с една и съща страна (както Луната към Земята). Но през 1965г. станало ясно, че не е така. Сега е известно, че Меркурий се върти три пъти около остта си за две години. Температурите на Меркурий варират в най-широките граници в цялата Слънчева система – от 90oК до 700oК.
Меркурий прилича на Луната в много отношения: ралефа му е стар и има много кратери, но Меркурий е много по-плътен от Луната (5.43 срещу 3,34 гр/см3). Меркурий е втората по плътност планета след Земята.
Има тънка атмосфера, състояща се от атоми, избити от повърхността от Слънчевите ветрове. Тъй като Меркурий е много горещ, тези атоми бързо изчезват в космоса.
Освен многото кратери, на планетата има относително равнинни терени, някои може да са резултат от древна вулканична дейност.
Очудващо, но радарните наблюдения на северния полюс на Меркурий показват, че има лед в някои кратери.
Меркурий има малко магнитно поле, като силата му е около 1% от земното.
Меркурий няма спътници.
Често се вижда с бинокъл, а понякога и с невъоражено око. Много е близо до Слънцето и трудно се вижда в полумрака.
Втората поред планета от Слънцето след Меркурий и 6-та по големина - има диаметър от 12100 км. Тя е планета от земен тип, по своята природа подобна на Земята, но с по-малък размер. Нейната орбита е най-близка до окръжност, за разлика от орбитите на останалите планети. Прави един оборот около своята ос за 243 дни, а една обиколка около Слънцето за 225 дни - т.е., нейната година е по-къса от едно денонощие. Няма естествени спътници. Венера е най-яркия обект на небето след Слънцето и Луната. Както Земята, и тя е обгърната от плътна атмосфера. Има обратно околоосно въртене - от изток на запад, а не както Земята - от запад на изток. За наблюдател от повърхността на Венера Слънцето ще изгрява от запад и ще залязва на изток. Орбитата й е вътре в орбитата на Земята, затова на небето тази планета никога не се отклонява от Слънцето на повече от 47 градуса и може да се види вечер на западния небосклон или сутрин на източния. Затова често я наричат Вечерница или Зорница. Още едно следствие разположението на планетата вътре в орбитата на Земята - това са нейните фази, подобни на Луната. По време на приближението си до Земята, когато е видимо много ярка, даже в малък телескоп се вижда, че планетата има вид на сърп.
Първият космически кораб, посетил Венера е Mariner 2 през 1962 година. Последвали са още мисии, включително Pioneer Venus и Soviet Venera 7, първият космически апарат, приземил се на друга планета, и Venera 9 – направил първите фотографии на повърхността. Немного отдавна орбиталният американски космически корабMagellan направи детайлни карти на повърхността на планетата, използвайки радар.
Атмосферното налягане на повърхността на Венера е 90 атмосфери – почти толкова, колкото е налягането в земните океани на дълбочина около 1 км. Атмосферата е съставена предимно от въглероден двуокис. Има няколко слоя от облаци с дебелина няколко километра и съставени от сярна киселина. Тези облаци напълно закриват повърхността от нашия поглед. Плътната атмосфера е причина за изключително силен парников ефект, който предизвикванагряването на повърхността от 400 градуса до около 740 К – температура, достатъчна за разтопяването на олово. Всъщност, температурата на повърхността на Венера е по-висока от тази на Меркурий, въпреки, че е отдалечена на почти двойно по-голямо разстояниеот Слънцето.
Има силни ветрове (със скорост около 350 км/час) в нивото на облаците, а на повърхността ветровете са слаби, със скорост едва няколко километра в час. Венера вероятно е имала големи количества вода, подобно на Земята, но те са се изпарили отдавна. Сега тя е напълно суха. Земята би имала същата съдба, ако беше разположена по-близко до Слънцето.
Не съществуват никакви малки кратери на Венера. Счита се, че малките метеорити изгарят в плътната атмосфера преди да достигнат повърхността. Кратерите на Венера са в групи, което показва, че големите метеорити, които достигат до повърхността, се разбиват в атмосферата.
Предполага се, че структурата на Венера е много подобна на земната: желязно ядро с радиус около 3000 км., разтопена скална мантия, заемаща по-голямата част от планетата. Последните резултати от изследванията на Magellan показват, че нейната кора е по-дебела и по-твърда, отколкото се смяташе преди. Подобно на Земята, конвекцията в мантията създава напрежение на повърхността, което се освобождава в много относително малки региони вместо концентрация в границите на платата, както е на Земята.
Венера няма магнитно поле, като възможна причина за това може да бъде нейното бавно околоосно въртене. Тя също така няма никакви спътници.
Планетата Земя – нашият общ дом, е третата по отдалеченост от Слънцето. Тя обикаля около Слънцето на разстояние 1AU за около 365,25d. Нашата планета е една от малките по размери и маса. Нейният среден радиус е 6370 km, а масата й – около 6.1024 kg. Върти се сравнително бавно около оста си за 23h 56m 04s.
Земята има най-голямата средна плътност сред планетите – 5.515 g/cm^3. Тази плътност е почти два пъти по-голяма от плътността на скалите на повърхността й, което говори за нееднородност на Земята. Наистина нейното ядро е с много по-голяма плътност от тази на мантията и кората, която е дебела около 35 km. Вероятно то е желязно, може би с примеси от други тежки метали, докато в кората преобладават сравнително леки съединения.
Средната температура на повърхността на Земята е приблизително 10 С. Тя е различна за места с различни координати и се мени през денонощието и с годишните времена.
Около 70% от повърхността на Земята е покрита с вода, която е нейната хидросфера. Земната хидросфера е уникално явление в Слънчевата система – нито една от известните ни планети не притежава подобно образувание. При условията на другите космически тема водата е предимно в твърда фаза. На Земята само 7% от водата постоянно е в твърдо състояние, образувайки полярните шапки на нашата планета.
Атмосферата на Земята съдържа 77% азот, 21% кислород, а останалият около 2% са водни пари, въглероден диоксид и др. химичният състав на атмосферата, както и нейната температура и плътност, са изучени подробно за различни височини с помощта на изкуствени спътници. Тези параметри силно зависят от височината. Температурата и плътността освен това зависят от времето през денонощието, както и от слънчевата активност.
Една от особеностите на Земята е нейното магнитно поле. То е подобно на полето на магнитен дипол, а оста му не съвпада с географската ос. То също силно се влияе от някои прояви на слънчевата активност. Неговото действие е причина за образуването около Земята на радиационни пояси, открити и изучени още с първите изкуствени спътници. Така се наричат пръстенообразните образувания около екватора на Земята, разположени на височина на 2500 km, в които са концентрирани протони и електрони с високи енергии. Тези частици непрекъснато “изтичат” от Слънцето и попадат под действието а земното магнитно поле. Изсипването на сравнително много такива изхвърлени от Слънцето при слънчево избухване частици около земните магнитни полюси предизвиква полярни
Хидросферата и атмосферата са основни фактори за възникването и съществуването на живота на Земята, за образуването на земната биосфера. По-горе се спряхме на някои външни въздействия върху тях. Но атмосферата, както и хидросферата и биосферата, са подложени непрекъснато на въздействие от страна на човешката дейност. В много от случаите това въздействие е вредно. Известно е, че един от продуктите на цивилизацията е въглеродният диоксид. От неговото увеличаващо се количество само малка част се преработва в кислород чрез фотосинтезата на постоянно намаляващата растителност. Това води до съответното намаляване на кислорода и до увеличаване на въглеродния диоксид глобално за цялата земна атмосфера. Известно е обаче, че СО2 поглъща голяма част от инфрачервените лъчи, излъчвани от нагрятата от слънчевите лъчи земна повърхност. Големи количества СО2 в атмосферата на една планета довеждат до задържане на големи количества топлина и до увеличаване на нейната температура, какъвто е случаят с Венера. Следователно увеличаването на концентрацията на въглеродния диоксид в земната атмосфера заплашва с увеличаване, макар и бавно, на температурата на Земята с всички произтичащи от това глобални последици за климата.
Един сравнително неотдавна възникнал проблем също от значение за цялата планета са т.нар. озонови дупки. Става дума за забелязана намалена концентрация на озонови молекули О/3 в атмосферата над полюсите и особено над южния. Взаимодействието на озона с високоенергетичното ултравиолетово лъчение на Слънцето води до намаляване на силата му (в големи количества то е вредно за биосферата). Смята се, че разрушаването на озона и намаляването на неговата концентрация се получава от фреона, с който се пълнят агрегатите на хладилниците и дезодорантите.
Горните два пример за взаимодействие в големи мащаби върху атмосферата от страна на човешката дейност показват, че това води до глобални, отнасящи се за цялата наша планета и за цялото човечество проблеми. Ясно е, че за отстраняването на тези въздействия се изискват също така глобални усилия от страна на всички хора на Земята.
Екологичните проблеми на човечеството, от които засегнахме само една малка част, са пример за проблеми, тласкащи народите и сраните в съвременния свят към интеграция.
Марс е четвъртата по отдалеченост от Слънцето планета. Тя е последната планета от земната група.Поради червения си цвят тя носи името на древногръцки бог на войната Арес (в римската митология Марс).Една обиколка по орбитата си Марс прави за близо 2 земни години.Денонощието на Марс е с около 40мин.по продължително от земното.Неговата ос е наклонена спрямо равнината на орбитата му почти колкото земната ос към равнината на еклиптиката.Както на Замята така и на Марс има сезони, но те са 2 пъти по продължителни от земните.Тя е около 2 пъти по малка от замята , нейната маса е 10 пъти по малка от земната,средната и плътност също е по малка -3,96 g/см^3,гравитационното ускорение на повърхността и е 3,71 m/s^2.Марс е средно 1,5 пъти по отдалечена от Слънцето, от колкото земята затова до повърхността и достигат 40% от енергията ,която достига до земята.Това прави климата на Марс много суров средната температура е -87 C,като през денонощието силно се изменя като на екватора достига най-много 17 C. Особено студено е на полюсите (до-130 С)При такива условия замръзва не само водата но и въглеродния диоксид.
Атмосферата на Марс е силно разредена, налягането там е 160 пъти по малко от земното.Съставена е главно от въглероден диоксид - 96% значително по голямо количество азот и много малко кислород - 0,15%. Концентрацията на водни пари е около 200 пъти по малка от тази в най-сухите райони на земята.Тя се мени с сезоните но никога не надвишава 0,2%
Марсианските полярни шапки Това са обширни бели и цветни области около полюсите на планетата.При сухата атмосфера на Марс преобладаващото вещество е сухия лед т.е. замръзналия въглероден диоксид.Благодарение на космическите апарати които взеха проби от планетата можа да се установи с сигурност ,че червения цвят на марсианската почва се дължи на високото съдържание на лимонит.
Марс е осеян с кратери ,образувани от падането на метеорити.Планетата има 2 естествени спътника открити от американския астроном Хол през 1887г. Те носят имената на митичните коне Фобос (“страх”на старогръцки ) и Деймос (“ужас”на старогръцки)които според легендите били впрегнати в колесницата на бога на войната Арес. Фобос и Деймос обикалят около Марс по кръгова орбита обърнати винаги с едната си страна към него,на разстояние 1 и 3 диаметъра на планетата.Една обиколка Фобос прави за около 7 часа ,а Деймос за 30.Интересно е че Фобос обикаля около Марс 3 пъти по бързо от колкото планетата се върти около оста си.И двата спътника са много малки средната им плътност е около 2 g/см.От което се смята че Фобос и Деймос са били астероиди и са били привлечени от Марс при прелитането си.Можете сами да прецените от фотографиите.
Интересно е да се знае че на Марс се намира най-високата планина в цялата слънчева система – вулкана Никс Олимпика.Чието име в превод означава “Снеговете на Олимп”.Диаметърът на основата му е 600 km ,а височината му надвишава 27 km.
Също така с Марс е свързан и един от най-често задаваните въпроси :дали сме сами във вселената.Варианта да има живот на Марс започва да се обсъжда още през миналия век, когато италианския астроном Скиапарели открива на повърхността канали,предположението ,че каналите имат изкуствен произход т.е. са създадени от разумни същества предизвиква много голям интерес.На 7 август 1996г. в един метероид роден на Марс преди повече от 3,6 милиарда години, паднал на Земята преди 13 000 години и открит в Антрактида през 1984г., бе открита бактерия, което означава ,че има вероятност на Марс да е съществувала поне примитивна форма на живот. Не забравяйте че на Марс има много силни ветрове духащи във всички посоки и най-вероятно е те да са сформирали така нареченото марсианско лице.
Юпитер е петата по отдалеченост от слънцето планета и първата по близост планета-гигант. По обем Юпитер е два пъти по-голям от всички останали планети в Слънчевата система, взети заедно, а масата му съставлява 2/3 от тяхната обща маса. В сравнение със Земята той е 11 пъти по-голям по диаметър, 1300 пъти по-голям по обем 318 пъти по-голям по маса. Плътността му обаче е само около 1,33g/cm^3 за сведение земната плътност е 5.5 g/cm^3
Юпитер обикаля около слънцето на 5 пъти по-голямо разстояние от Земята. Една обиколка по орбитата си Юпитер извършва за почти 12 земни години. Около оста си той се завърта за 9h 35m, като екваториалните му части се движат по-бързо от околополюсните. Това показва, че за разлика от планетите от земната група Юпитер няма твърда повърхност.
От Земята върху Юпитер се виждат успоредни на екватора тъмночервени ивици, а между тях – по-светли зони.Най- интересно е голямото червено петно, което мени своята големин, яркост и положение върху диска на планетата, но никога не изчесва.То представлява гигантски атмосферен вихър,, чиято температура е с няколко градуса по-ниска от температурата на околната среда. За червения цвят на петното допринася и намиращото се в него газообразно съединение на фосфора с водорода, наречено фосфин.Размерите на петното са около 3/4 от тези на земята.Атмосферата на Юпитер е съставена основно от хелият и водородът. Освен тях са открити амоняк, метан, водни пари и др.
Измерванията показват, че температурата на горния слой облаци на Юпитер е около –140 С. При такава ниска температура (и при налягането, характерно за този слой) молекулите на амоняка, метана и водните пари, които образуват облачната покривка на планетата, са в течно или замръзнало състояние. Всъщност това е видимата повърхност, която наблюдаваме от Земята. А какво има под нея?
За вътрешния строеж на планетата е изграден следният теоретичен модел. С отдалечаване от повърхността слоевете, съставени от хелий и водород, стават все по-топли. С температурата бързо расте и налягането, при което водородът последователно преминава от газообразно в газово-течно до центъра, където температурата достига десетки хиляди К, а налягането – десетки милиарди Ра, водородът преминава в метално състояние. Металният водород (вероятно смесен с хелий) образува външния слой на ядрото на планетата. То е течно и съдържа силикати, желязо, никел и други тежки елементи.
Юпитер излъчва почти два пъти повече топлина от тази, която получава от Слънцето. Това означава, че той има собствени източници на енергия. Засега не е напълно ясно какви са те.Можем да предполагаме че поради големината на Юпитер излъчваната от него енергия може да има същия произход както и тази от звездите (т.е.реакции на термо ядрен синтез), но масата Юпитер е по малка от минимума при който възникват звездите.За това по някога наричат Юпитер "неосъществена звезда".
Юпитер има силно магнитно поле и мощни радиационни пояси. Те се простират на милиони km, обхващайки и неговите четири големи спътника. При взаимодействието на заредените частици с магнитното поле на Юпитер се поражда мощно радиоизлъчване.
През 1979 космическия апарат "Войджър 1" откри пръстен около Юпитер. Той е подобен на пръстена на Сатурн, но е значително по-малък и е практически е невидим от Земята. Пръстенът на Юпитер има дебелина около 10km и ширина около 6500km . Външната му част има значително по-малка плътност и почти достига до горната граница на облачната покривка на Юпитер. Юпитер има 16 спътника. Които се разделят на три групи. Първата обхваща най-близките до планетата, между които четирите най-големи са Галилеевите спътници (наречени са на името на откривателя си). Това са Йо, Европа Ганимед и Калисто. От Земята те се виждат и с бинокъл. Петият спътник, който принадлежи на тази група – Амалтея, е значително по-малък. Той обикаля най-бързо до планетата и има диаметър само 170km , докато най-големият от спътниците – Ганимед, има диаметър 5275km (т.е. Ганимед е по-голям от Меркурий!). Спътникът Йое открит от Мариос Галилео още през 1610 г.Едва през 9 юли 1979 “Войджър 2” стана първия спътник открил действащ вулкан на тяло в Слънчевата система освен земята.На снимката се виждат две вулканични изригванияс височина около 100 km.За Галилеевите спътници са характерни множество ударни кратери )Калисто, примесени с линейни образувания (Ганимед) и дебели ледени слоеве (Европа).
Втората група включва 5 малки спътника, които се намират на значително разстояние от планетата и обикалят около нея за около 250 денонощия.
Най-отдалечените от планетат спътници от третата група обикалят около нея в обратна посока на останалите с периоди, надминаващи една година.
Изобретявайки астрономическия телескоп, Галилео Галилей започва да прави необичайни открития. С помощта на своя примитивен уред, той открива луни, обикалящи около Юпитер, наблюдава големи тъмни петна, преминаващи по повърхността на Слънцето и изучава кратерите по Луната. Но най-смайващото откритие прави през 1610 година, когато със своя телескоп наблюдава планетата Сатурн – истинския властелин на пръстените.
Сатурн е може би най-известната и най-красивата от всичките планети в Слънчевата система. Макар, че не е единствената планета с пръстени, при нея те са с голям диаметър и ширина и могат лесно да се видят при наблюдение с телескоп или бинокъл, за разлика от останалите планети. Именно тази система от пръстени прави Сатурн толкова красив.
Сатурн е втората по големина планета в Слънчевата система след Юпитер. Тя е огромно газово кълбо, подобно на Юпитер, но с по-малък размер и плътност, по-ниска от водата - 0,7g/см3. Диаметърът и е 120000 км. (9.44 пъти по-голям от земния), масата е 5.69x1026кг. (95.15 пъти по-голяма от земната), а температура е около -150 градуса. Завърта се около оста си за 10 часа и 40 минути. Орбитата му е 10 пъти по-голяма от орбитата на Земята и прави една обиколка около Слънцето за 29.46 земни години. Сатурн единствената планета в Слънчевата система, чийто северен магнитен полюс съвпада със северния географски полюс.Сатурн, подобно на Юпитер, е сформирана основно от водород и хелий. Облаците в дебелата около 1000 км. атмосфера формират "релефа" на повърхността при наблюденията на Сатурн. Планетата се състоя от 94% водород и 6% хелий, вода, амоняк и метан. Понеже Сатурн е по-студен от Юпитер, повечето цветни химически елементи и съединения са в долната част на атмосферата и не се виждат. Външният слой на Сатурн е съставен основно от молекулярен водород. Навлизайки в дълбочина, където налягането е 100 000 бара, газът започва да прилича на гореща течност. При налягане от 1 000 000 бара водородът преминава в състояние на метализиран водород и много прилича на разтопен метал. Водород в това състояние се разполага до половината от радиуса на планетата. Под слоят с метализиран водород се намира слой от вода, метан и амоняк под високо налягане и висока температура, а в центъра на планетата е разположено скално ядро с размерите на Земята с температура около 12000К. Сатурн излъчва повече енергия в околното пространство, отколкото приема от Слънцето Сатурн притежава активна атмосфера - там бушуват вихрушки и антициклони със скорост 1800 км/час (на екватора), което е 4 пъти по-голяма скорост от ветровете на Юпитер. Ветровете духат предимно в източна посока. Най-силно духат ветровете около екватора и скоростта им намалява при увеличаване на географската ширина.
Магнитното поле на Сатурн е по-слабо от полето на Юпитер. Предполага се, че електрическият ток в разположения дълбоко под повърхността течен метализиран водород е причина за магнитното поле на планетата.Най-голямата забележителност на Сатурн е системата от пръстени. Те са с диаметър 274000 км. - два пъти по-широки от Юпитер, но са дебели само няколко стотин метра. Лежат в екваториалната плоскост на планетата, която е наклонена към орбитата на въртене около Слънцето на 27 градуса. Пръстените могат да се видят дори в малък телескоп. Поради изменение на относителното разположение на Земята и Сатурн пръстените се наблюдават под различни ъгли. За първи път те са били наблюдавани от Галилей, но едва през 1656 г. Хюйгенс ги определя като система от пръстени. В течение на много години Сатурн се считал за уникален заради тази своя особеност, защото не са били открити все още пръстените около останалите газови планети. Пръстените са формирани от огромно количество частици, лед и камъни с размери от микрони до километри. Те се делят на няколко различни отделни пръстена с процепи между тях. Най-големият от процепите е открит от Касини през 1675 г. и носи неговото име.Спътниците на Сатурн са съставени основно от воден лед и скали. Това са Пан, Атлас, Енцелад, Прометей, Пандора, Епитемей, Янус, Мимас, Тетас, Телесто, Калипсо, Диона, Хелен, Рея, Титан, Хиперион, Япет, Феба, S/2000 S1, S/2000 S2, S/2000 S3, S/2000 S4, S/2000 S5, S/2000 S6, S/2000 S7, S/2000 S8, S/2000 S9, S/2000 S10, S/2000 S11 и S/2000 S12.
Три двойки спътници, Мимас-Тетас, Енцелад-Диона и Титан-Хиперион, си взаимодействат гравитационно, създавайки стабилни връзки между техните орбити: периодът на завъртане по орбитата на Мимас е наполовина от периода на Тетас, т.е., отношението е 1:2. При Енцелад-Диона отношението е също 1:2, а при Титан-Хиперион то е 3:4.
Сатурн може лесно да се види с просто око, тъй като е доста ярък обект на небето. С добър бинокъл и малък телескоп може да се види системата му от пръстени, а също и най-големият му спътник – Титан. На всеки 15 години Земята преминава през равнината на пръстените и тогава те почти не се виждат, но пък може да се наблюдава сянката, която хвърлят върху диска на Сатурн.
През 1969 година Земята и Сатурн са разположени най-близо една до друга. Планетата с пръстените се е намирала на само 1,2 млрд. километра от Земята и наблюдавана с телескоп е била изключителна гледка. В края на 2002 година това се повтаря – на 17 декември Сатурн и Земята се намират пак максимално близо една до друга, подобно на своето разположение отпреди 30 години. И пак пръстените на планетата са максимално обърнати към нас. 17 декември 2002 година е специален ден, защото Сатурн е в опозиция – Слънцето и Сатурн са в различни страни на небето. При опозиция Сатурн се намира най-близо до Земята и свети много ярко.
Опозицията на Сатурн настъпва на всеки 13 месеца и опозицията на огромната газова планета през 2002 година е едно от най-големите нейни приближения до Земята в последните 30 години, понеже по това време Сатурн е близо до перихелия (най-близката до Слънцето точка от неговата орбита). Сатурновата 30-годишна орбита не е правилна окръжност – тя е с формата на елипса, в която едната страна е 6% по-близо до Слънцето. Когато Сатурн е близо до Слънцето, е близо и до Земята и за нас той е изключителна гледка на небето. Сатурн е много ярък обект по време на своята опозиция. Пръстените са максимално обърнати към нас и отразяват много добре слънчевата светлина.
Уран е седмата планета по отдалеченост от слънцето и третата по големина в слънчевата система. Тя е открит още през 1781 г. от английския астроном Уйлям Харшел.Диаметъра на екватора и е 51 800 км. Обикаля на средно разстояние от слънцето 19,2 AU (2.87 билиона км.) за 84,07 години с средна скорост 6.81 km/s.Масата на Уран е 14,56 земни маси или 8.686e+25 кг. Средната плътност на планетата е по-голяма от тази на Юпитер и Сатурн 1,29 g/cm^3.Тя прави едно пълно завъртане около оста си за 17 часа и 14 мин. Уран и Венера са единствените планети които се въртят около оста си в посока обратна на останалите.Уран се върти по ос, която лежи практически в равнината на неговата орбита. Затова планетата продължително време обръща към Слънцето ту единия, ту другия от полюсите си.Ускорението на повърхността на Уран е близко до земното 7,77 m/sec^2 въпреки ,че масата му е значително по голяма.
Атмосферата на Уран се състои от 83% водород 15% хелий 2% метан.Метанът в горната част на атмосферата поглъща червената светлина и предава на планетата синьо зелен цвят.На планетата духат ветрове с скорост от 40 до 160 м/сек. Като те почти винаги са насочени към посоката на въртене на планетата.
Уран също има пръстенифиг. 01.Те бяха открити през 1977 г., когато бе наблюдавано преминаването на диска на планетата пред една звезда, и по късно фотографирани от “Войджър-2” те се различават от тези на Юпитер и Сатурн.Пръстените са съставени главно от ледени топчета и дебелината им не надвишава 100 метра.Те са общо девет на брои и се виждат на фиг. 02. Разстоянието между отделните пръстени е изпълнено с силно разредена прахообразна материя.Уран има най-малко 15 спътника.Като 6 от тях са големи и някои от тях са открити още през 1787 от Уйлям Хершел откривателя на планетата.Останалите 9 спътника бяха открити от “Войджър-2” при преминаването му до планетата през 1986г. Преди прелитането на космически апарати за големите спътници на Уран не беше известно почти нищо. “Войджър-2” фотографира техните повърхности и при някои от тях откри следи от силна геологична активност. Тя е най-голяма у най-близкия до планетата спътник Миранда.Той е и най-големия спътник на Уран. Спътниците имат сив цвят. По повърхността на всичките се виждат кратер с най-различни размери.
Нептун е осмата планета по отдалеченост от слънцето и четвъртата по големина в слънчевата система.Тя е открита по теоретичен начин на 23 септември 1846г. и едва след това наблюдаван. Неговата орбита и маса били пресметнати по отклоненията, които той – тогава още неизвестен – причинява с гравитационното си въздействие върху орбиталното движение на Уран. Това води до промени във видимия върху небето път на тази планета. По подробни сведения за планетата получихме от космическия апарат Войджер 2, който достигна планетата през август 1989г. Екваториалния радиус и е 24,746 км. в Нептун могат да се поберат 60 планети като Земята, но масата и е само 15 пъти по голяма от земната.Това е така защото Нептун има значително по-малка плътност от тази на Земята само 1,64 gm/cm^3.Той обикаля около слънцето на средно разстояние 30,1 AU(4,504,300,000 км.) за 164,79 години с скорост 5.45 km/sec.Нептун извършва една пълна обиколка около оста си за 16 часа 6 мин.
Атмосферата на Нептун е съставена от водород 85% хелий 13 и метан 2%.Именно метан предава синьо зеления цвят на планетата, защото поглъща червената светлина.Температурата на планета варира от –193 до –153 С. на Уран тя е около -193 С, но Нептун получава 2,5 пъти по-малко енергия от Слънцето в сравнение с Уран. Затова при него, както при Юпитер и Сатурн, трябва да се допусне наличието на допълнителен източник на енергия.Атмосферното налягане варира от 1-3 бар в зависимост от местоположението. По повърхността на планетата не се наблюдават никакви детайли. Различават се отделни бели петънца както по повърхността на земен океан. Ето защо едно петно, което бе забелязано да се движи, получи името “скутер”.Това петно е характерно за Нептун и наподобява червеното петно на Юпитер.То представлява гигантски атмосферен вихър, които се движи с скорост около 2000 км./h. (в по тъмно синьо на снимката).Нептун има пръстени това беше потвърдено от “Войджър-2” на 26 август 1989 г. до тогава само се предполагаше за съществуването им.Широчината на пръстените варира от 15 км. до 5800 км.Най-отдалечения от тях се намира на 62,930 км. от Нептун, а най-близкия на 41,900 км.Масата на пръстените за сега е неизвестна.Те са съставени от малки прахообразни частици, които са се отделили вероятно при сблъсъците на метеорити със спътниците на НептунСпътници: Освен данните за планетата и пръстените и Войджер 2 откри и 6 нови спътника, с което известните спътници на Нептун станаха 8.От двата по-известни спътника – Тритон и Нереида, “Войджър-2” мина сравнително близко до първия. Тритон обикаля около Нептун по почти кръгова орбита и в обратна посока. Спътникът се оказа по-малък от очакваното. Върху него се наблюдават кратери, като част от тях са вулканични. Нещо повече – има признаци на незатихнала вулканична активност. Ако това се потвърди, Тритон ще бъде третото тяло в Слънчевата система сред Земята и спътника на Юпитер Йо с действащи вулкани
Плутон е деветата планета от Слънцето.Поради малките си размери иексцентричната си орбита заради която той понякога е по-близко доСлънцето от Нептун се спори дали Плутон трябва да се счита за планета.Небесното тяло носи името на римския бог на подземното царство Плутон.Символът на планетата е комбинация от първите букви (на латиница) отимето на американския астроном Пърсивал Ловел.Плутон е открит от астронома Клайд Томбо в обсерваторията Ловел,Аризона, САЩ на 18 февруари 1930 г. когато той сравнява две фотографскиплаки направени съответно на 23 и 29 януари. Планетата впоследствие енамерена на фотографии най-старите от които са били заснети на 19 март1915 г. Томбау открива Плутон търсейки неизвестната планета Xпричиняваща отклонения в орбитата на Нептун. В действителност обачетези „отклонения” са били причинени от недостатъчната точност с коятомасата на Нептун е била известна тогава.
Макар и формално да носи името на римския бог Плутон, името на планетае избрано така че да съдържа инициалите на астронома Пърсивал Лoвел,който предсказва съществуването на планета отвъд орбитата на Нептун.Името „Плутон” е предложено от Венеция Бърни — единадесет годишномомиче от Оксфорд, Англия.
Плутон е не само най-малката и най-леката сред планетите в Слънчеватасистема; той е по-малък и по-лек от седем спътници на други планети:Ганимед, Титан, Калисто, Йо, Луната, Европа и Тритон. Плутон обаче епо-голям от малки планети в астероидния пояс и всички известни обекти впояса на Кайпер.
Масата и диаметърът на Плутон бяха неизвестни дълго време след неговотооткриване чак до откриването на спътника му Харон през 1978 г. Такамасата на системата Плутон-Харон беше определена чрез прилагане назаконите на Кеплер. Диаметърът на планетата беше установен следизобретяването на телескопите с адаптивна оптика, които позволиха запърви път да се наблюдава нейния диск.
Големия ексцентрицитет на орбитата на Плутон периодично го извежда наосма позиция от Слънцето, изпреварвайки Нептун. Последния период натова явление е от 7 февруари 1979 г. до 11 февруари 1999 г. За орбитатана Плутон е характерен 3:2 орбитален резонанс с Нептун като за всекидве орбити на Плутон Нептун извършва точно три. Когато Нептун е околополовин орбита зад Плутон и започва да настига по-бавно движещата сепланета възниква гравитационното взаимодействие между двете планетиподобно на това пораждащо троянските точки. Поради ексцентричността наорбитата си, Плутон се намира възможно най-далече от орбитата на Нептункогато бива изпреварван от по-бързо движещия се съсед. След околополовин орбита когато изглежда че Плутон отново ще бъде настигнат,гравитацията на значително по-масивния Нептун предизвиква известно"снижаване" на орбитата на Плутон. Това приближаване на Плутон къмСлънцето предизвиква ускоряване по леко изменената му орбита и мупозволява да се задържи пред Нептун за още половин орбита. Виж тазистраница за анимация на движението на Плутон.
Поради малките си размери и ексцентрична орбита около Плутон се водятспорове дали да бъде класифициран като планета. Нови доказателствасочат че Плутон вероятно е по-сходен с телата от пояса на Кайперсъдържащ голям брой ледени късове, отколкото с останалите планети вСлънчевата система. С тази цел е предложен нов клас за тезиплутоноподобни тела — плутино.
Плутон има атмосфера само когато е близко до перихелий; атмосферата мувероятно замръзва когато планетата е по-далече от Слънцето. Счита се чеПлутон и Харон имат обща атмосфера. Наличието на тази атмосфера бешеустановено при наблюдения на окултация през 1988 г. Поради факта чесветлината на звездата изчезва плавно а не рязко зад Плутон може да сезаключи че нейната светлина трябва да премине през сгъстяващата себлизко до повърхността на планетата атмосфера. Изчисленията показват чеатмосферното налягане на Плутон когато неговата атмосфера не езамръзнала е 1,5 микробара. Съдържанието на тънката атмосферанай-вероятно е съставена от азот и въглероден моноксид които също сенамират в замръзнало състояние на повърхността на планетата (среднататемпература на повърхността на Плутон е едва 44° над абсолютната нула).
През 2003 г. нова окултация позволи повторно изчисление на атмосфернотоналягане. Измерената стойност от 3 микробара показва по-високо наляганевъпреки по-голямото разстояние на Плутон спрямо Слънцето и би трябвалода е по-студен и с по-тънка атмосфера спрямо 1988 г. Предложена ехипотеза според която поради факта че южния полюс на Плутон порадинаклона на оста на планетата през 1987 г. беше осветен за първи път от120 години, допълнително количество азот се е изпарило от областта наюжния полюс. Предполага се, че ще отнеме десетилетия преди наляганетона азота в атмосферата да се нормализира.[Плутон и Харон]
Плутон има един естествен спътник — Харон, открит през 1978 г.Барицентърът на Плутон с Харон лежи над повърхността на Плутон в посокакъм неговия спътник. Плутон и Харон се въртят синхронно един спрямодруг; винаги са обърнати са един към друг с една и съща страна.
Откриването на Харон позволи да се определи общата маса на Плутон иХарон използвайки орбиталния им период и кеплеровите закони. Преди дабъде наблюдаван отделно от Харон, за Плутон се е считало е с големинамежду тази на Меркурий и Марс. След появата на телескопи с адаптивнаоптика големината му беше наблюдаван директно. Поради по-малък оточаквания диаметър, албедото на Плутон се оказа по-голямо от предишнитеизчисления, като отстъпва само на албедото на Венера.
За Плутон и Харон се е считало че първоначално са били спътници наНептун но са били „изхвърлени” на собствена орбита. Сегашните данниобаче показват че Плутон никога не е бил нептунов спътник.Ретроградната орбита на Тритон показва че той вероятно е бил заловен отгравитационното поле на Нептун и преди това е имал собствена орбитаоколо Слънцето подобна на тази на Плутон. Тритон и Плутон имат многообщи атмосферни и геоложки черти сочещи за близък произход.
Два нови спътника бяха открити от астрономи на снимки заснети оттелескопа Хъбъл на 15 май 2005 г., на които са дадени предварителнитеозначения S/2005 P 1 и S/2005 P 2.Наблюденията показават че те се намират на около два пъти по-голяморазстояние от Плутон спрямо Харон (P2 на около 50 000, P1 на около 65000 km). Най-вероятно и двата спътника се намират в орбиталната равнинана Харон и се намират в 4:1 и 6:1 съответно орбитален резонанс. Заразмерите на обектите се счита че са около 50-150 km в диаметър, многопо-малки от диаметъра на Харон (1200 km) и много по-леки (0,3% отмасата на Харон). На спътниците ще бъдат дадени имена когато технитеорбити бъдат потвърдени с по-точни наблюдения.Поради голямата си отдалеченост от Земята много малко е известно заПлутон. Той ще бъде посетен от космически апарат най-рано през 2015 г.според плановете на НАСА за мисията Нови Хоризонти. Мисията ще включвакамери, инструменти за радионаблюдение и спректрография с целхарактеризиране на цялостната геология, повърхностен състав и атмосферана Плутон, Харон и двата новооткрити спътника. В допълнение се планирапосещението на обекти в пояса на Кайпер през 2022 г.
1930 г. като резултат от търсене на тяло с маса достатъчна да обясниотклоненията (за каквито са се считали тогава) на орбитата на Уран иНептун. След като планетата е открита, нейната изключителна бледост илипса на видим диск пораждат скептицизъм относно това дали тя енезивестната планета търсена от Пърсивал Ловел. Ловел правипредположение за местоположението на Планетата X през 1915 г. което сеоказва недалече от положението на Плутон, но според Ърнест Е. Браун иповечето от съвременните астрономи, това е било чисто съвпадение. Катодоказателство за тази гледна точка, през 1902 г. Ловел прави коренноразлично предположение за Планетата X. Виж тук за повече информация (наанглийски).
В последвалите десетилетия подобряването на телескопите позволиопределянето на масата на планетата с по-голяма точност. В продължениена много години масата на Плутон беше ревизирана главно надолу,предизвиквайки шеговити и донякъде иронични коментари че ако товапродължава то планетата съвсем ще изчезне. Тези предрекания в известнастепен се сбъдват заради породилото се съмнение в основанията Плутон дасе нарича планета.
За да обясни малкия видим диаметър на Плутон спрямо очаквания голямвидим диаметър на Планетата X е предложена теорията на точковотоотражение според която светлината на Слънцето се отразява в посока къмЗемята само от малка част от общата повърхност на планетата порадиголямата й гладкост. Тази теория беше оборена с откриването на Харонпрез 1978 г. и последвалото директно измерване на масата на планетатакоето се оказа по-малко и от най-песимистичните очаквания. Анализ натраекторията на Вояждър 2 показа че масата на Нептун е по-малкаотколкото се е смятало и по този начин беше напълно обяснена орбитатаму без изискването на Планета X.
По този начин, предсказанието на Ловел от 1915 г. за нова планета ечисто съвпадение. Плутон е открит благодарение на усилията на Томбо,който впоследстие продължава да търси други планети докато най-накраясе убеждава че няма други тела с необходимата яркост зад орбитата наПлутон.
Септемви 1992 г. бележи началото на поредица от открития на сравнителномалки по размери ледени тела на орбита по-далечна от тази на Нептун вобласт сега известна под името пояс на Кайпер. След откриването наголям брой обекти с размери сравними с тези на Плутон в научните средизапочна да се дискутира дали е правилно Плутон да се нарича „планета”или „обект от пояса на Кайпер”.
Световната преса, в качеството си на представител на общественотомнение, като цяло заема позиция срещу понижаването на Плутон. Вестниции интернет-страници като BBC News Online, Boston Globe, USA Today кактои ученици изпратили писма до Международен астрономически съюз подкрепятПлутон.
На 3 февруари 1999 г. Брайън Марсдън от Центъра за малки планети отноворазпали въпроса предлагайки на Плутон да бъден дадено „двойногражданство”: като деветата основна планета и малка планета номер10000. Впоследствие Международният астрономически съюз разкрива, че непланира промяна в класификацията на Плутон и номер 10000 е даден наобикновен астероид.
Според някои интерпретации, терминът планета (значещ на гръцки„странник”/"пътешественик") сам по себе си не е обвързан с тяло имащоопределен произход, орбита или големина. По този начин не само Плутон,но и големите спътници като Титан, Европа и Тритон, дори някои отголемите астероиди трябва да бъдат наричани планети. Според някои ученивсеки обект достатъчно масивен за да може под действието на собственатаси гравитация да придобие сферична форма (около 360 km в диаметър) дабъде наричан "планета".
През 2002 г. е открит обекта от пояса на Кайпер 50000 Кваоар с диаметърот 1280 km (~? от този на Плутон). Впоследсвтие бе открит обект 90482Оркус с приблизително същите размери, а на 15 март 2004 г. бе открит и90377 Седна с горна граница на диаметъра от 1800 km. Ако диаметърътбъде потвърден това би бил най-големия обект открит в Слънчеватасистема след Плутон през 1930 г.
Някои астрономи считат че е само въпрос на време преди да бъде откритобект по-голям от Плутон, дори такъв със собствени спътници. Изглеждаобаче че за в бъдеще Плутон ще бъде считан за планета по исторически, ане фактологически причини, по същия начин който Европа се смята заотделен континент от Азия въпреки че в геоложки смисъл двата континентаобразуват Евразия.