何人か。 太陽系の探査 現代の惑星探査

太陽系の惑星を探検する

20世紀末までは、太陽系には水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星の9つの惑星があると一般に受け入れられていました。 しかし最近、海王星の軌道の外に多くの天体が発見されており、その中には冥王星に似たものもあれば、冥王星よりも大きいものもある。 そのため、2006 年に天文学者たちは分類を改良しました。水星から海王星までの 8 つの最大の天体は古典的な惑星とみなされ、冥王星は新しいクラスの天体、つまり準惑星の原型となりました。 太陽に最も近い4つの惑星は地球型惑星と呼ばれ、次の4つの巨大なガス体は巨大惑星と呼ばれます。 準惑星は主に海王星の軌道を越えた領域、つまりカイパーベルトに生息しています。

月

月は地球の自然衛星であり、夜空で最も明るい天体です。 正式には、月は惑星ではありませんが、すべての準惑星や惑星のほとんどの衛星よりもかなり大きく、大きさは水星とそれほど劣りません。 月には私たちに見慣れた大気はなく、川や湖、植物や生物も存在しません。 月の重力は地球の6分の1です。 昼も夜も気温が300度まで下がる状態が2週間続きます。 それにもかかわらず、月はその独特の条件と資源を利用する機会を求めて地球人をますます惹きつけています。 したがって、月は太陽系の天体を知るための最初のステップです。

月は、地上の望遠鏡の助けと、宇宙飛行士を乗せた50機以上の宇宙船や船の飛行のおかげで、よく研究されてきました。 ソビエトの自動観測局「ルナ 3 号」（1959 年）と「ゾンド 3 号」（1965 年）は、地球からは見えない月の半球の東と西の部分を初めて撮影しました。 月の人工衛星は、その重力場と起伏を調査しました。 自走式車両「ルノホート1号および2号」は、土壌の物理的および機械的特性に関する多くの写真と情報を地球に送信しました。 1969 年から 1972 年にかけてアポロ宇宙船の助けを借りた 12 人のアメリカの宇宙飛行士。 彼らは月を訪れ、目に見える側の6つの異なる着陸地点で表面調査を実施し、そこに科学機器を設置し、約400kgの月の石を地球に持ち帰った。 探査機「ルナ16号、ルナ20号、ルナ24号」は自動モードで掘削を行い、月の土を地球に届けた。 新世代の宇宙船クレメンタイン (1994 年)、ルナー プロスペクター (1998 ～ 1999 年)、スマート 1 (2003 ～ 2006 年) は、月の起伏と重力場に関するより正確な情報を受け取り、さらに表面の水素の堆積物についても発見しました。 - 含有物質、おそらく水の氷。 特に、これらの物質の濃度の増加は、極近くの永久に日陰になっている窪地で見られます。

2007 年 10 月 24 日に打ち上げられた中国の装置「Change-1」は、月面を撮影し、そのレリーフのデジタル モデルを編集するためのデータを収集しました。 2009 年 3 月 1 日、装置は月面に投下されました。 2008 年 11 月 8 日、インドの宇宙船チャンドラヤン 1 号がセレノセントリック軌道に打ち上げられました。 11月14日、探査機は月から分離し、月の南極付近に不時着した。 この装置は 312 日間稼働し、表面上の化学元素の分布と凹凸の高さに関するデータを送信しました。 2007年から2009年にかけて運用された日本のAMS「かぐや」と追加の超小型衛星2機「おきな」と「おゆな」は、月探査の科学プログラムを完了し、表面の凹凸の高さと重力分布に関するデータを高精度で送信した。正確さ。

月の研究における新たな重要な段階は、2009年6月18日に2機のアメリカのAMS「ルナー・リコネッサンス・オービター」（月周回偵察）と「LCROSS」（月のクレーターの観察と検出用の衛星）の打ち上げであった。 2009年10月9日 AMS「LCROSS」がカベオ火口に送られた。 まず、重量2.2トンのアトラスVロケットの使用済みステージがクレーターの底に落下し、約4分後にLCROSS AMS（重量891kg）がそこに落下し、落下する前に、クレーターによって巻き上げられた塵雲の中を駆け抜けた。デバイスが死ぬまで必要な研究を行うことができました。 アメリカの研究者らは、月の塵の雲の中にまだ水を見つけることができたと信じている。 ルナー・リコネサンス・オービターは、月の極軌道から月の探査を続けています。 宇宙船には、凍結水を探索するために設計されたロシアの LEND 装置 (月研究用中性子検出器) が搭載されています。 南極地域で、彼は大量の水素を発見しました。これは、そこに結合状態で水が存在する兆候である可能性があります。

近い将来、月の探査が始まります。 すでに今日、その地表に恒久的な居住可能な基地を建設するプロジェクトが詳細に開発されています。 このような基地の代替乗組員が月面に長期または永続的に存在することで、より複雑な科学的および応用的な問題を解決できるようになります。

月は重力の影響下で移動し、主に地球と太陽の2つの天体が地球から平均距離384,400 kmにあります。 遠地点では、この距離は 405,500 km に増加し、近地点では 363,300 km に減少します。 月が地球の周りを遠方の星に対して公転する周期は約27.3日（恒星月）ですが、月は地球とともに太陽の周りを公転しているため、太陽と地球の線に対する相対的な位置は一定の周期で繰り返されます。わずかに長い期間 - 約 29.5 日 (会議月)。 この期間中、月の位相は完全に変化します。新月から上弦、満月、下弦、そして再び新月です。 月の軸の周りの回転は、地球の周りを公転するのと同じ方向に一定の角速度で、同じ 27.3 日の周期で起こります。 だからこそ、地球からは月の片方の半球しか見えず、それを「見える」と呼んでいます。 そしてもう一方の半球は常に私たちの目から隠されています。 地球からは見えないこの半球は月の裏側と呼ばれます。 月の物理的な表面によって形成される形状は、平均半径 1737.5 km の正球に非常に近いです。 月球の表面積は約3,800万km 2 で、これは地球の表面積のわずか7.4%、または地球の大陸の面積の約4分の1にすぎません。 月と地球の質量の比は1:81.3です。 月の平均密度 (3.34 g / cm 3) は、地球の平均密度 (5.52 g / cm 3) よりもはるかに小さいです。 月の重力は地球の6分の1です。 赤道近くの夏の午後、地表は+130°Cまで温まり、場所によってはさらに高くなることがあります。 そして夜になると気温は-170℃まで下がります。 月食の際にも表面の急速な冷却が観察されます。 月には 2 種類の領域が区別されます。1 つは表面全体（裏面を含む）の 83% を占める明るい大陸領域、もう 1 つは海と呼ばれる暗い領域です。 このような意見の相違は、月には本当に水があると考えられていた 17 世紀半ばにはすでに生じていました。 鉱物学的組成と個々の化学元素の含有量の観点から見ると、月の表面の暗い領域（海）の岩石は玄武岩などの地上の岩石に非常に近く、明るい領域（大陸）では斜長岩に非常に近いです。

月の起源の問題はまだ完全には明らかになっていません。 月の岩石の化学組成の特徴は、月と地球が太陽系の同じ領域で形成されたことを示唆しています。 しかし、その組成と内部構造の違いから、これらの体は両方とも過去には単一の全体ではなかったと考えられます。 大きなクレーターと巨大なくぼみ（多重リング盆地）のほとんどは、月面への激しい砲撃の期間中に月球の表面に現れました。 約 35 億年前、内部加熱の結果、玄武岩溶岩が月の腸から地表に降り注ぎ、低地や丸い窪地を埋めました。 こうして月の海が形成されました。 裏側では、クラストが厚いため、滲出液は大幅に少なくなりました。 目に見える半球では、海は地表の 30% を占めていますが、その逆ではわずか 3% です。 したがって、月面の進化は約 30 億年前に基本的に完了しました。 隕石の衝突は続いたが、強度は弱まった。 表面の長期にわたる処理の結果、月の岩石の上部の緩い層、つまり厚さ数メートルのレゴリスが形成されました。

水星

太陽に最も近い惑星は、神々の使者であり夜明けの神である古代の神ヘルメス（ローマ人の水星のうち）にちなんで名付けられました。 水星の平均距離は 5,800 万 km、または 0.39 天文単位です。 太陽から。 非常に細長い軌道に沿って移動し、近日点では 0.31 天文単位の距離、最大距離では 0.47 天文単位の距離で太陽に近づき、88 地球日で完全に公転します。 1965 年、地球からのレーダー測定により、この惑星の自転周期は 58.6 日であることが確認されました。つまり、1 年の 2/3 で地軸の周りを完全に回転します。 軸運動と公転運動が加わると、水星は太陽と地球の線上にあり、常に同じ側を私たちに向けているという事実が生じます。 太陽日 (太陽の上部または下部の頂点間の時間間隔) は、地球上で 176 地球日続きます。

19 世紀の終わりに、天文学者は水星の表面で観察された暗い部分と明るい部分の詳細を描こうとしました。 最も有名なのは、スキャパレリ (1881-1889) とアメリカの天文学者パーシバル ラベル (1896-1897) の作品です。 興味深いことに、天文学者 T.J.C. は 1901 年に水星のクレーターを目撃したとさえ発表しました。 これを信じる人はほとんどいなかったが、その後、習氏がマークした場所に625キロメートルのクレーター（ベートーベン）があることが判明した。 1934 年、フランスの天文学者ウジェーヌ アントニアディは、水星の「見える半球」の地図を作成しました。当時、水星の半球の 1 つだけが常に照らされていると信じられていたからです。 この地図上の個々の詳細については、アントニアディが現代の地図で部分的に使用されている名前を付けました。

1973 年に打ち上げられたアメリカの宇宙探査機マリナー 10 のおかげで、本当に信頼できる惑星の地図を作成し、表面の地形の詳細を見ることが初めて可能になりました。それは水星に 3 回接近し、さまざまな部分のテレビ画像を送信しました。その表面から地球まで。 合計すると、主に西半球の惑星表面の 45% が撮影されました。 結局のところ、その表面全体はさまざまなサイズの多数のクレーターで覆われています。 惑星の半径（2439km）の値と質量を明らかにすることができました。 温度センサーのおかげで、日中は惑星の表面温度が510℃まで上昇し、夜間には-210℃まで低下することが確認されました。その磁場の強さは地球の強さの約1％です。磁場。 3 回目のアプローチで撮影された 3,000 枚以上の写真の解像度は最大 50 m でした。

水星における自由落下の加速度は 3.68 m/s 2 です。 この惑星上の宇宙飛行士の体重は、地球上の宇宙飛行士のほぼ 3 分の 1 です。 水星の平均密度は地球の密度とほぼ同じであることが判明したため、水星には惑星の体積の約半分を占める鉄の核があり、その上にマントルやケイ酸塩の殻があると考えられています。 水星は単位面積あたり地球の 6 倍の太陽光を受けます。 さらに、惑星の表面は暗く、入射光の 12 ～ 18 パーセントしか反射しないため、太陽エネルギーのほとんどが吸収されます。 惑星の表層（レゴリス）は非常に砕けており、優れた断熱材として機能するため、表面から数十センチメートルの深さでは温度は一定（約350度K）です。水星には非常に希薄なヘリウム大気が形成されています。地球に吹く「太陽風」によって。 地表におけるそのような大気の圧力は、地球の表面の圧力の 5,000 億分の 1 です。 ヘリウムに加えて、微量の水素、微量のアルゴン、ネオンが検出されました。

2004年8月3日に打ち上げられたアメリカのAMS「メッセンジャー」（メッセンジャー - 英語のクーリエから）は、2008年1月14日に水星表面から200kmの距離で水星の周りを初飛行しました。 彼女は、これまで撮影されていなかった地球半球の東半分を撮影しました。 水星の研究は 2 段階で行われました。最初は水星との 2 回の遭遇時のフライバイ飛行の軌道からの調査 (2008 年)、そしてその後 (2009 年 9 月 30 日) の詳細な調査でした。 惑星の表面全体がさまざまなスペクトル範囲で調査され、地形のカラー画像が取得され、岩石の化学的および鉱物学的組成が決定され、表面近くの土壌層の揮発性元素の含有量が測定されました。 レーザー高度計は水星の表面の凹凸の高さを測定しました。 この惑星のレリーフの高低差は7km未満であることが判明しました。 4回目のランデブー中、2011年3月18日、AMS「メッセンジャー」は水星の人工衛星の軌道に入るはずだ。

国際天文学連合の決定によると、水星のクレーターには作家、詩人、芸術家、彫刻家、作曲家などの人物の名前が付けられています。 たとえば、直径 300 ～ 600 km の最大のクレーターには、ベートーベン、トルストイ、ドストエフスキー、シェイクスピアなどの名前が付けられました。 この規則には例外があります。光線系を備えた直径 60 km のクレーターの 1 つは、有名な天文学者カイパーにちなんで名付けられました。また、赤道近くにある直径 1.5 km の別のクレーターは、水星の経度の原点とされています。フン・カルという名前は古代マヤの言語で20を意味します。 このクレーターに経度 20 度の子午線を引くことが合意されました。

この平原には、ソブコウ平原やオーディン平原など、さまざまな言語で水星の名前が付けられています。 その位置にちなんで名付けられた 2 つの平原があります。北部平原とザラ平原です。経度 180 度の最高気温の地域に位置します。 この平原に隣接する山々はヒート山脈と呼ばれていました。 水星のレリーフの特徴は、海洋調査船の名前が付けられた拡張された棚です。 谷の名前は電波天文台にちなんで付けられています。 2 つの尾根は、この惑星の最初の地図を作成した天文学者に敬意を表して、アントニアディとスキャパレリと名付けられました。

金星

金星は地球に最も近い惑星であり、私たちよりも太陽に近いため、より明るく照らされます。 最後に、太陽光をよく反射します。 実際のところ、金星の表面は大気の強力な覆いに覆われており、私たちの視界から惑星の表面を完全に隠しています。 可視範囲では、金星の人工衛星の軌道からも見ることができませんが、それでも、レーダーによって取得された表面の「画像」があります。

太陽から2番目の惑星は、古代の愛と美の女神アフロディーテ（ローマ人の中では金星）にちなんで名付けられました。 金星の平均半径は6051.8km、質量は地球の質量の81%です。 金星は他の惑星と同じ方向に太陽の周りを公転し、225 日で完全に公転します。 自転の周期 (243 日) は、惑星の自転速度の測定にレーダー法が使用され始めた 1960 年代初頭に初めて決定されました。 したがって、金星の毎日の自転はすべての惑星の中で最も遅いです。 さらに、それは反対方向に起こります。公転と軸の周りの回転の方向が一致するほとんどの惑星とは異なり、金星は軸の周りを公転運動とは反対の方向に回転します。 形式的に見てみると、これは金星に特有の性質ではありません。 たとえば、天王星と冥王星も逆方向に回転します。 しかし、それらはほぼ「横向き」に回転し、金星の軸は軌道面に対してほぼ垂直であるため、「実際に」反対方向に回転するのは金星の唯一です。 そのため、金星の太陽日は地軸の周りの自転時間より短く、地球日の 117 日です (他の惑星では、太陽日は自転周期より長いです)。 金星の1年は太陽日のわずか2倍です。

金星の大気は 96.5% が二酸化炭素で、ほぼ 3.5% が窒素です。 他のガス - 水蒸気、酸素、硫黄酸化物と二酸化硫黄、アルゴン、ネオン、ヘリウム、クリプトン - を合計すると 0.1% 未満になります。 しかし、金星の大気は私たちの大気よりも約100倍重いので、たとえば、地球の大気中には5倍の質量の窒素が存在することに留意する必要があります。

金星の大気中の霧のようなもやは、高度 48 ～ 49 km まで上向きに伸びています。 さらに上空70kmまでは濃硫酸の液滴を含む雲層があり、最上層には塩酸やフッ酸も存在します。 金星の雲は、そこに降り注ぐ太陽光の 77% を反射します。 金星の最高峰であるマクスウェル山脈（高さ約11km）の頂上では大気圧が45バール、ダイアナキャニオンの底では119バールです。 ご存知のとおり、地球の表面における大気の圧力はわずか 1 バールです。 二酸化炭素からなる金星の強力な大気は、太陽放射の約 23% を吸収し、部分的に地表に伝えます。 この放射は惑星の表面を加熱しますが、表面からの熱赤外線放射は非常に困難を伴い大気を通って宇宙に戻ります。 そして、表面が約460〜470℃に加熱された場合にのみ、出ていくエネルギー束は表面に入ってくるエネルギー束と等しくなります。 金星の表面が緯度に関係なく高温を維持できるのは、この温室効果によるものです。 しかし、大気の厚さが薄い山では気温が数十度低くなります。 金星は、ビーナス、マリナーズ、パイオニア ビーナス、ベガ、マゼランの 20 隻以上の探査機によって探査されました。 2006 年、探査機 Venera Express がその周回軌道上で動作しました。 科学者たちは、パイオニア金星 (1978 年)、ベネラ 15 号と 16 号 (1983 ～ 1984 年)、およびマゼラン (1990 ～ 94 年) 探査機からのレーダー探知のおかげで、金星表面の凹凸の全体的な特徴を確認することができました。) 。 地上のレーダーでは地表の 25% しか「見る」ことができず、詳細解像度は宇宙船よりもはるかに低くなります。 例えば、マゼランは300メートルの解像度で金星の表面全体の画像を取得し、金星の表面の大部分は丘陵平原で占められていることが判明しました。

標高は表面の 8% のみを占めます。 レリーフの目に見える細部にはすべて名前が付けられています。 金星の表面の個々の部分を撮影した最初の地上レーダー画像では、研究者らはさまざまな名前を使用しましたが、それらは現在も地図上に残っています - マクスウェル山地 (名前は金星研究における放射物理学の役割を反映しています)、アルファ山脈とベータ山脈(レーダー画像にある金星の浮き彫りの最も明るい 2 つの部分は、ギリシャ語のアルファベットの最初の文字にちなんで名付けられています)。 しかし、これらの名前は、国際天文学連合が採用した命名規則の例外です。天文学者は、金星の表面の凹凸の細部を女性の名前で呼ぶことにしました。 大きな標高の高い地域は、アフロディーテの地、イシュタルの地（アッシリアの愛と美の女神に敬意を表して）、ラダの地（スラブの愛と美の女神）と名付けられました。 大きなクレーターには古今東西の優れた女性の名前が付けられ、小さなクレーターには女性の個人名が付けられます。 金星の地図には、クレオパトラ（エジプト最後の女王）、ダシュコワ（サンクトペテルブルク科学アカデミー理事長）、アフマートワ（ロシアの女詩人）などの有名な名前が載っています。 ロシア人の名前には、アントニーナ、ガリーナ、ジーナ、ゾーヤ、レナ、マーシャ、タチアナなどがいます。

火星

戦争の神火星にちなんで名付けられた太陽から 4 番目の惑星は、太陽から地球の 1.5 倍の距離にあります。 火星の周りを 1 周するには 687 地球日かかります。 火星の軌道には顕著な離心率 (0.09) があるため、太陽からの距離は近日点の 2 億 700 万 km から遠日点の 2 億 5000 万 km まで変化します。 火星と地球の軌道はほぼ同一平面上にあり、それらの間の角度はわずか 2°です。 780 日ごとに、地球と火星は互いに最小距離に近づき、その距離は 5,600 万から 1 億 100 万 km の範囲になります。 このような惑星の遭遇は衝と呼ばれます。 この時点で惑星間の距離が6,000万km未満であれば、衝は大きいと呼ばれます。 大規模な対立は 15 ～ 17 年ごとに発生します。

火星の赤道半径は 3394 km で、極半径より 20 km 大きいです。 火星は質量では地球の 10 分の 1、表面積では 3.5 分の 1 です。 火星の自転周期は、地上での望遠鏡による表面の対照的な細部の観察によって決定されました。それは 24 時間 39 分 36 秒です。 火星の回転軸は、軌道面の垂線から 25.2°の角度で偏ります。 したがって、火星にも季節の変化がありますが、季節の長さは地球のほぼ2倍です。 軌道が伸びるため、北半球と南半球では季節の長さが異なります。北半球の夏は 177 火星日続き、南半球では 21 日短いですが、北半球の夏より暖かいです。

太陽からの距離が遠いため、火星は地表の同じ領域に降り注ぐエネルギーの 43% しか受け取りません。 火星の表面の年間平均気温は約 -60 °C です。 そこでの最高気温は零下数度を超えることはなく、最低気温は北極冠で記録され、-138 °C です。 日中の表面温度は大きく変化します。 たとえば、緯度 50 度の南半球では、中秋の典型的な気温は、正午の -18 ℃から夜間の -63 ℃まで変化します。 しかし、すでに地表から25cmの深さでは、時間や季節に関係なく、温度はほぼ一定（約-60℃）です。 表面の大きな温度変化は、火星の大気が非常に希薄であり、夜間には表面が急速に冷え、日中は太陽によって急速に加熱されるという事実によって説明されます。 火星の大気は95％が二酸化炭素です。 その他の成分: 窒素 2.5%、アルゴン 1.6%、酸素 0.4% 未満。 地表の大気の平均圧力は 6.1 mbar で、これは海面での地球の大気の圧力 (1 bar) の 160 分の 1 です。 火星の最も深い窪地では、水深が12ミリバールに達することもあります。 地球の大気は乾燥しており、水蒸気はほとんど存在しません。

火星の極冠は多層になっています。 下部の主層は厚さ数キロメートルで、塵が混じった普通の水の氷で形成されている。 この層は夏に保存され、永久的なキャップを形成します。 そして、観測された極冠の季節変化は、固体の二酸化炭素からなる厚さ1メートル未満の上層、いわゆる「ドライアイス」によって起こります。 この層で覆われた領域は冬に急速に成長し、緯度 50 度に達し、場合によってはこの線を超えることもあります。 春になると気温が上昇すると上層が蒸発し、永久的なキャップだけが残ります。 季節の変化とともに観察される地表エリアの「暗くなる波」は、ある極から別の極の方向に常に吹く風の方向の変化によって説明されます。 風は、緩い物質の最上層を運び去り、軽い塵となり、暗い岩の領域を露出させます。 火星が近日点を通過する期間中、地表と大気の加熱が増大し、火星の環境のバランスが崩れます。 風速は時速70kmに増加し、つむじ風と嵐が始まります。 火星地球全体の気候状況が劇的に変化する一方で、時には 10 億トンを超える塵が舞い上がり、浮遊したままになることもあります。 砂嵐の継続期間は50～100日に達することもあります。 宇宙船による火星探査は、1962 年に探査機 Mars-1 が打ち上げられて始まりました。 火星の表面領域の最初の画像は、1965 年にマリナー 4 号によって送信され、その後 1969 年にマリナー 6 号とマリナー 7 号によって送信されました。火星 3 号降下探査機はなんとか軟着陸に成功しました。 マリナー 9 号 (1971 年) の画像に基づいて、惑星の詳細な地図が編集されました。 彼は、最大 100 m の解像度で 7,329 枚の火星の画像と、衛星であるフォボスとダイモスの写真を地球に送信しました。 1973 年に打ち上げられた 4 機のマーズ 4、マーズ 5、マーズ 6、マーズ 7 宇宙船からなる小隊全体は、1974 年初めに火星付近に到着しました。搭載されていたブレーキ システムの故障により、マーズ 4 は約 4 メートルの距離を通過しました。地表から2200km、撮影のみを行った。 「マーズ５」は人工衛星の軌道から地表や大気の遠隔調査を実施した。 マーズ6着陸船は南半球に軟着陸した。 大気の化学組成、圧力、温度に関するデータが地球に送信されました。 「マーズ７」は計画を遂行することなく、地表から１３００キロの距離を通過した。

1975 年に打ち上げられた 2 機のアメリカン バイキングの飛行は最も生産的で、機内にはテレビ カメラ、大気中の水蒸気を記録するための赤外線分光計、温度データを取得するための放射計が搭載されていました。 着陸船バイキング 1 号は 1976 年 7 月 20 日にクリス平原に軟着陸し、バイキング 2 号は 1976 年 9 月 3 日にユートピア平原に軟着陸しました。火星の生命の兆候を検出するために、着陸地点ではユニークな実験が行われました。土壌。 特別な装置が土壌サンプルを採取し、水または栄養素が入った容器の 1 つに入れました。 あらゆる生物は生息地を変えるため、機器はこれを記録する必要がありました。 密閉容器内では環境に多少の変化が観察されましたが、土壌中に強力な酸化剤が存在すると同様の結果が生じる可能性があります。 科学者たちが自信を持ってこれらの変化を細菌のせいだと断定できていないのはこのためです。 軌道ステーションは火星の表面とその衛星の詳細な写真を撮影しました。 得られたデータに基づいて、惑星の表面の詳細な地図、地質学的地図、熱地図、その他の特別な地図が編集されました。

13年の休止期間を経て打ち上げられたソ連のステーション「フォボス1、2」の任務には、火星とその衛星フォボスの研究が含まれていた。 地球からの誤った指令の結果、フォボス 1 号は方向を失い、通信を回復できなくなりました。 「フォボス2号」は1989年1月に火星の人工衛星の軌道に投入され、火星表面の温度変化に関するデータや、フォボスを構成する岩石の性質に関する新たな情報が遠隔手法によって得られた。 最大 40 m の解像度で 38 枚の画像が取得され、その表面温度が測定されました。最も熱い部分では 30 °C でした。 残念ながら、フォボスの研究のための主要なプログラムを実行することはできませんでした。 1989 年 3 月 27 日にデバイスとの通信が途絶えました。一連の障害はこれで終わりませんでした。 1992年に打ち上げられたアメリカの探査機「マーズ・オブザーバー」もその任務を果たせなかった。 1993 年 8 月 21 日に通信が途絶えました。ロシアのマーズ 96 ステーションを火星への飛行経路上に置くことはできませんでした。

NASA の最も成功したプロジェクトの 1 つは、火星の表面を詳細に地図化するために 1996 年 11 月 7 日に打ち上げられた Mars Global Surveyor です。 この装置は、2003 年に納入され、現在も運用されている探査機スピリットおよびオポチュニティの通信衛星としても機能します。 1997 年 7 月、マーズ パスファインダーは、最初の 11 kg 未満のロボット探査機であるソジャーナーを惑星に届け、表面化学と気象条件の調査に成功しました。 探査車は着陸船を通じて地球との交信を維持した。 NASA の自動惑星間ステーション「火星偵察衛星」は、2006 年 3 月に軌道上で運用を開始しました。火星の表面にある高解像度のカメラを使用すると、サイズ 30 cm の細部を識別することができました。「マーズ オデッセイ」、「マーズ -エクスプレス」と「火星偵察衛星は軌道上から調査を続けています。 装置「フェニックス」は2008年5月25日から11月2日まで極地で作動した。 彼は地表を掘削して氷を発見した最初の人物でした。 フェニックスは、SF のデジタル ライブラリを地球に届けました。 宇宙飛行士を火星に飛行させるためのプログラムが開発されています。 このような遠征には2年以上かかります。帰還するには、地球と火星の相対的な位置が適切になるまで待たなければならないからです。

現代の火星の地図では、衛星画像から特定された地形に割り当てられた名前に加えて、スキャパレリによって提案された古い地理名や神話上の名前も使用されています。 直径約6000キロメートル、高さ最大9キロメートルの最大の隆起地帯はタルシス（古代地図ではイランと呼ばれていた）と名付けられ、南部には直径2000キロメートル以上の巨大な環状窪地がある。ヘラス（ギリシャ）と名付けられた。 地表の密集したクレーター領域は、プロメテウスの地、ノアの地などと呼ばれていました。 この谷には、さまざまな民族の言語から火星の名前が付けられています。 大きなクレーターには科学者の名前が付けられ、小さなクレーターには地球上の居住地の名前が付けられます。 4 つの巨大な死火山が周囲にそびえ、高さは最大 26 メートルにも達します。そのうち最大のオリンポス山は、アルシダ山脈の西郊外に位置し、直径 600 km の底部とカルデラ (火口) があります。 ) 直径60kmの頂上。 アスクリスカヤ山、パヴリナ山、アルシア山という 3 つの火山は、タルシス山脈の頂上の同じ直線上にあります。 火山自体はタルシスの上にさらに 17 km にわたってそびえ立っています。 これら 4 つに加えて、火星では 70 以上の死火山が発見されていますが、それらは面積も高さもはるかに小さいです。

赤道の南には深さ6km、長さ4,000km以上の巨大な谷があります。 それはマリナーの谷と呼ばれていました。 溝や亀裂だけでなく、多くの小さな谷も確認されており、古代には火星に水が存在し、したがって大気がより濃かったことを示しています。 火星の表面の下には、一部の地域では厚さ数キロメートルの永久凍土層があるはずです。 このような領域では、クレーター付近の表面に、地球型惑星では珍しい凍結した流れが見られ、これを利用して地下氷の存在を判断することができます。

平野を除いて、火星の表面にはクレーターがたくさんあります。 クレーターは、水星や月のクレーターよりも侵食されて見える傾向があります。 風食の痕跡が随所に見られます。

フォボスとダイモスは火星の天然衛星です

火星の衛星は、1877 年の大反対中にアメリカの天文学者 A. ホールによって発見されました。 古代の神話では、戦争の神は常に彼の子供たち、つまり恐怖と恐怖を伴っていたため、それらはフォボス（ギリシャ語の恐怖から翻訳）とデイモス（恐怖）と名付けられました。 衛星は非常に小さく、不規則な形をしています。 フォボスの長半径は 13.5 km、短半径は 9.4 km です。 デイモスではそれぞれ7.5kmと5.5kmです。 マリナー 7 号探査機は 1969 年に火星を背景にフォボスを撮影し、マリナー 9 号は両方の衛星の多くの画像を送信しました。これらの画像からは、それらの表面がでこぼこしていて、クレーターがたくさんあることがわかります。 バイキング探査機とフォボス2号探査機によって、衛星への接近が何度か行われました。 フォボスの最高の写真には、最大 5 メートルのサイズのレリーフの詳細が示されています。

衛星の軌道は円形です。 フォボスは、火星の表面から6000km離れたところを7時間39分周期で公転しています。 ダイモスは地表から2万km離れており、公転周期は30時間18分である。 衛星が軸を中心に回転する周期は、火星の周りを公転する周期と一致します。 衛星の図形の長軸は常に惑星の中心に向かっています。 フォボスは火星の日に 3 回、西から昇って東に沈みます。 フォボスの平均密度は 2 g/cm 3 未満で、その表面の自由落下加速度は 0.5 cm/s 2 です。 フォボス上の人間の重さはわずか数十グラムで、手で石を投げることによって、それを永遠に宇宙に飛ばすことができます（フォボスの表面での分離速度は約13 m/sです）。 フォボスの最大のクレーターの直径は 8 km で、衛星自体の最小直径に匹敵します。 ダイモスでは、最大の窪地は直径 2 km です。 衛星の表面には、月とほぼ同じように小さなクレーターが点在しています。 全体的な類似点として、衛星の表面を覆う大量の細かく破片化された物質により、フォボスはより「不規則」に見えますが、ダイモスは塵で覆われたより滑らかな表面を持っています。 フォボスでは、月のほぼ全体を横切る不思議な溝が発見されています。 溝の幅は100〜200メートルで、数十キロメートルにわたって伸びています。 その深さは20メートルから90メートルです。 これらの溝の起源についてはいくつかの説がありますが、これまでのところ十分な説得力のある説明はなく、衛星自体の起源についての説明もありません。 おそらく、これらは火星に捕らえられた小惑星です。

木星

木星が「惑星の王」と呼ばれるのには理由があります。 直径は地球の11.2倍、質量は318倍もあり、太陽系最大の惑星です。 木星はほぼ完全に水素とヘリウムで構成されているため、平均密度が低くなります (1.33 g / cm 3)。 太陽からの平均距離は7億7,900万kmで、1周あたり約12年かかります。 その巨大なサイズにもかかわらず、この惑星は非常に速く回転し、地球や火星よりも速く回転します。 最も驚くべきことは、木星には一般に受け入れられている意味での固体表面がなく、巨大ガス体であるということです。 木星は巨大惑星のグループをリードします。 古代神話の最高神（古代ギリシャ人はゼウス、ローマ人はジュピター）にちなんで名付けられたこの場所は、太陽から地球よりも 5 倍離れています。 急速な自転のため、木星は強い扁円形をしています。赤道半径 (71,492 km) は極半径より 7% 大きく、望遠鏡で見ると容易に観察できます。 地球の赤道における重力は地球上の 2.6 倍です。 木星の赤道は公転軌道に対してわずか 3°しか傾いていないため、木星には季節がありません。 黄道面に対する軌道の傾きはさらに小さく、わずか1°です。 399日ごとに地球と木星の衝が繰り返されます。

水素とヘリウムはこの惑星の主成分であり、これらのガスの体積比は水素 89%、ヘリウム 11%、質量比はそれぞれ 80%、20% です。 木星の目に見える表面全体は濃い雲であり、赤道の南北から南北緯度40度の緯線までの暗い帯と明るいゾーンのシステムを形成しています。 雲は茶色がかった色、赤がかった色、青みがかった色の層を形成します。 これらの雲層の回転周期は同じではないことが判明しました。赤道に近いほど、回転周期は短くなります。 したがって、赤道付近では、地軸の周りの公転は 9 時間 50 分で完了し、中緯度では 9 時間 55 分で完了します。 ベルトとゾーンは、大気中の下降気流と上昇気流の領域です。 赤道に平行な大気流は、木星の急速な自転と太陽のエネルギーだけでなく、惑星の深部からの熱流によって支えられています。 目に見えるゾーンの表面は、ベルトの上約 20 km に位置します。 ベルトとゾーンの境界では、ガスの強い乱流運動が観察されます。 木星の水素とヘリウムの大気は広大な範囲にあります。 雲は「地表」から上空約1000kmにあり、高圧により気体状態が液体に変化します。

宇宙船が木星に飛行する前から、木星の腸からの熱流束は木星が受け取る太陽熱の流入の2倍であることが確立されていました。 これは、重い物質が惑星の中心に向かってゆっくりと沈み、軽い物質が上昇するためである可能性があります。 地球上への隕石の落下もエネルギー源となる可能性があります。 ベルトの色は、さまざまな化合物の存在によって説明されます。 地球の極に近く、高緯度では、雲が幅 1000 km までの茶色と青みがかった斑点を持つ連続した領域を形成します。 木星の最も有名な特徴は、熱帯地帯南部に位置するさまざまなサイズの楕円形である大赤斑です。 現在、その大きさは 15,000 × 30,000 km (つまり、2 つの地球儀がその中に自由に配置される) ですが、100 年前、観測者はスポットのサイズが 2 倍大きいことに注目しました。 あまりはっきりと見えない場合もあります。 大赤斑は木星の大気中に長命な渦であり、地球の 6 日で中心の周りを完全に回転します。 近距離 (130,000 km) での木星の最初の研究は、パイオニア 10 探査機を使用して 1973 年 12 月に行われました。 この装置による紫外線による観察により、この惑星には水素とヘリウムのコロナが広がっていることが分かりました。 上部の雲層は巻雲アンモニアであるように見えますが、その下には水素、メタン、および凍結したアンモニア結晶の混合物があります。 赤外線放射計は、雲の外側の温度が約 -133 °C であることを示しました。 強力な磁場が発見され、最も強い放射線のゾーンが惑星から17万7000kmの距離に記録されました。 木星の磁気圏のプルームは、土星の軌道を越えても目立ちます。

1974年12月に木星から4万3000キロ離れたところを飛行したパイオニア11号の軌道は、別の方法で計算された。 彼は放射線帯と地球そのものの間を通り、電子機器にとって危険な放射線量を避けた。 光旋光計で得られた雲層のカラー画像を解析することで、雲の特徴や構造を明らかにすることができました。 雲の高さは帯や帯によって異なることが判明した。 パイオニア 10 号と 11 号が地球から飛行する前でさえ、飛行機で飛行する天文台の助けを借りて、木星の大気中の他のガスの含有量を測定することができました。 予想通り、雲の覆いに色を与える、リンと水素の気体化合物 (PH 3) であるホスフィンの存在が検出されました。 加熱すると赤リンを放出して分解します。 1976 年から 1978 年にかけて地球と巨大惑星の軌道における独特の相互配置を利用して、探査機ボイジャー 1 号と 2 号を使用して木星、土星、天王星、海王星が順次研究されました。 それらのルートは、惑星自体の重力を利用して加速し、ある惑星から別の惑星への飛行経路を変えることができるように計算されていました。 その結果、従来の計画によれば、天王星への飛行には16年ではなく9年かかり、海王星への飛行には20年ではなく12年かかりました。このような惑星の相互配置は、その後にのみ繰り返されることになります。 179年。

宇宙探査機によって得られたデータと理論計算に基づいて、木星の雲量の数学的モデルが構築され、その内部構造に関するアイデアが洗練されます。 やや単純化した形式では、木星は、惑星の中心に向かって密度が増加する殻として表すことができます。 深さとともに密度が急速に増加する厚さ1500kmの大気の底には、厚さ約7000kmの気液水素の層があります。 惑星の半径 0.9 のレベル、圧力 0.7 Mbar、温度約 6500 K では、水素は液体分子状態になり、さらに 8000 km 後には液体金属状態になります。 層の組成には、水素とヘリウムに加えて、少量の重元素が含まれています。 直径 25,000 km の内核は、水、アンモニア、メタンを含むメタロケイ酸塩です。 中心部の温度は 23,000 K、圧力は 50 Mbar です。 土星も同様の構造をしています。

既知の 63 個の衛星が木星の周りを公転しており、内部衛星と外部衛星、または規則衛星と不規則衛星の 2 つのグループに分けることができます。 最初のグループには 8 個の衛星が含まれ、2 番目のグループには 55 個の衛星が含まれています。内側のグループの衛星は、ほぼ円形の軌道を周回し、実質的に惑星の赤道面に位置します。 惑星に最も近い 4 つの衛星、アドラステア、メティス、アマルテア、テーバの直径は 40 ～ 270 km で、惑星の中心から木星の半径 2 ～ 3 以内にあります。 これらは、木星の半径 6 ～ 26 の距離に位置し、はるかに大きな寸法を持ち、月の大きさに近い、それに続く 4 つの衛星とは大きく異なります。 これらの大型衛星、イオ、エウロパ、ガニメデ、カリストは 17 世紀初頭に発見されました。 ガリレオ・ガリレイとシモン・マリウスはほぼ同時に。 これらは通常、木星のガリレオ衛星と呼ばれますが、これらの衛星の運動の最初の表はマリウスによって編集されました。

外側のグループは、木星の赤道に向かって細長く強く傾斜した軌道を移動する、直径 1 ～ 170 km の小さな衛星で構成されています。 同時に、木星に近い 5 つの衛星は軌道に沿って木星の自転方向に移動し、それより遠い衛星のほとんどは反対方向に移動します。 衛星の表面の性質に関する詳細な情報は、探査機によって得られました。 ガリレオ衛星についてさらに詳しく見てみましょう。 木星に最も近い衛星イオの直径は 3640 km、平均密度は 3.55 g/cm 3 です。 イオの腸は、木星の潮汐の影響と、近隣のエウロパとガニメデによってイオの運動に導入された摂動によって加熱されます。 潮汐力によってイオの外層が変形し、加熱されます。 この場合、蓄積されたエネルギーは火山噴火の形で地表に飛び出します。 火山の口からは、二酸化硫黄と硫黄蒸気が約 1 km/s の速度で衛星の表面から数百 km の高さまで噴出します。 イオの赤道地域の平均気温は約マイナス 140 度ですが、75 ～ 250 km の範囲のサイズのホットスポットがあり、温度は 100 ～ 300 度に達します。 イオの表面は噴火で覆われ、オレンジ色になっています。 その詳細の平均年齢は小さく、約100万年です。 イオの起伏はほとんどが平坦ですが、高さ 1 ～ 10 km の山がいくつかあります。 イオの大気は非常に希薄（実質的には真空）ですが、ガスの尾が衛星の後ろに伸びています。火山噴火の生成物である酸素、ナトリウム、硫黄の蒸気の放射がイオの軌道に沿って検出されました。

ガリレオ衛星の 2 番目であるエウロパは月よりも若干小さく、直径は 3130 km、物質の平均密度は約 3 g/cm3 です。 衛星の表面には、明暗の線のネットワークが点在しています。明らかに、これらは地殻変動によって生じた氷地殻の亀裂です。 これらの断層の幅は数キロメートルから数百キロメートルまで変化し、長さは数千キロメートルに達します。 地殻の厚さは数キロメートルから数十キロメートルと推定されています。 ヨーロッパの腸では、潮汐相互作用のエネルギーも放出され、マントルを液体の状態、つまり氷河下の海、おそらくは暖かく維持します。 したがって、この海に最も単純な生命体が存在する可能性についての仮定があることは驚くべきことではありません。 衛星の平均密度に基づくと、海の下にはケイ酸塩岩があるはずです。 かなり滑らかな表面を持つエウロパにはクレーターが非常に少ないため、このオレンジがかった茶色の表面の細部の年齢は数十万年、数百万年と推定されています。 ガリレオが撮影した高解像度画像には、幹線道路を彷彿とさせる、細長く平行な尾根と谷を持つ不規則な形の個々の野原が示されています。 多くの場所で黒い斑点が目立ちますが、おそらくこれらは氷層の下から取り出された物質の堆積物です。

アメリカの科学者リチャード・グリーンバーグによれば、エウロパに生命が生息できる条件は、深い氷河下の海ではなく、多数の亀裂の中に求められるべきであるという。 潮汐効果により、亀裂は周期的に狭くなったり、幅 1 メートルまで広がったりします。亀裂が狭くなると海水は下に下がり、亀裂が広がり始めると、海水は亀裂に沿ってほぼ地表近くまで上昇します。 水が地表に到達するのを防ぐ氷の栓を通して、太陽光線が浸透し、生物に必要なエネルギーを運びます。

木星系最大の衛星であるガニメデの直径は 5268 km ですが、その平均密度は水の 2 倍に過ぎません。 これは、衛星の質量の約 50% が氷であることを示唆しています。 暗褐色の領域を覆う多数のクレーターは、この地表の古代、約 30 ～ 40 億年前のものであることを証明しています。 若い領域は、氷の地殻が伸びる間に軽い物質によって形成された平行な溝のシステムで覆われています。 この溝の深さは数百メートル、幅は数十キロメートル、長さは数千キロメートルに達することもあります。 ガニメデのクレーターの中には、（月と同様の）光線システムだけでなく、時には暗いシステムもあります。

カリストの直径は4800km。 衛星の平均密度 (1.83 g / cm 3) に基づいて、水の氷がその質量の約 60% を占めると推定されます。 ガニメデのような氷の地殻の厚さは数十キロメートルと推定されています。 この衛星の表面全体には、さまざまな大きさのクレーターが完全に点在しています。 広大な平原や溝のシステムはありません。 カリストのクレーターは、軸が弱く、深さが浅いです。 レリーフのユニークなディテールは、10 個の同心リングからなる直径 2600 km のマルチリング構造です。 カリストの赤道の表面温度は正午に-120℃に達します。 衛星には独自の磁場があります。

2000 年 12 月 30 日、探査機カッシーニは木星の近くを通過し、土星に向かいました。 同時に、「惑星の王」の周囲では数々の実験が行われていた。 そのうちの 1 つは、木星による食中にガリレオ衛星の非常に希薄化した大気を検出することを目的としていました。 別の実験は、木星の放射線帯からの放射線を記録することで構成されていました。 興味深いことに、カッシーニの研究と並行して、米国の学童や学生によって地上の望遠鏡を使用して同じ放射線が記録されました。 彼らの研究結果はカッシーニのデータとともに使用されました。

ガリレオ衛星の研究の結果、その進化の初期段階で、巨大惑星は膨大な熱流束を宇宙に放射したという興味深い仮説が提唱されました。 木星の放射線は、3 つのガリレオ衛星の表面の氷を溶かす可能性があります。 4番目のカリストでは、木星から200万キロ離れているため、これは起こらないはずです。 したがって、その表面は、惑星に近い衛星の表面とは大きく異なります。

土星

巨大な惑星の中でも、土星はその顕著な環系で際立っています。 木星と同様に、それは主に液体水素とヘリウムで構成され、高速で回転する巨大な球体です。 地球より 10 倍離れた距離で太陽の周りを公転している土星は、ほぼ円形の軌道を 29.5 年で完全に公転します。 黄道面に対する軌道の傾斜角はわずか2°ですが、土星の赤道面は軌道面に対して27°傾いているため、この惑星には季節の変化が固有のものです。

土星の名前は、天王星とガイアの息子である古代の巨人クロノスのローマ時代に遡ります。 この 2 番目に大きい惑星は、体積で地球の 800 倍、質量で 95 倍も上回ります。 その平均密度 (0.7 g/cm 3 ) が水の密度より小さいことは簡単に計算できます。これは太陽系の惑星としては他に類を見ないほど低いものです。 雲層の上端に沿った土星の赤道半径は 60,270 km で、極半径は数千 km より小さくなります。 土星の自転周期は10時間40分です。 土星の大気には、体積比で 94% の水素と 6% のヘリウムが含まれています。

ネプチューン

海王星は、正確な理論的予測の結果として 1846 年に発見されました。 フランスの天文学者ル・ベリエは、天王星の動きを研究した後、7番目の惑星が同様に巨大な未知の天体の引力の影響を受けていると判断し、その位置を計算した。 この予報に導かれて、ドイツの天文学者ハレとダレストが海王星を発見しましたが、ガリレオ以来、天文学者たちは地図上に海王星の位置を記していましたが、星と間違えていたことが後に判明しました。

海王星は巨大な惑星の 4 番目であり、古代神話の海の神にちなんで名付けられました。 海王星の赤道半径 (24,764 km) は地球の半径のほぼ 4 倍で、質量の点では海王星は私たちの惑星の 17 倍です。 海王星の平均密度は 1.64 g/cm3 です。 太陽の周りを 45 億 km (30 天文単位) の距離で公転し、ほぼ 165 地球年で一周します。 惑星の軌道面は黄道面に対して 1.8°傾いています。 軌道面に対する赤道の傾きは 29.6°です。 太陽からの距離が遠いため、海王星の照度は地球の 900 分の 1 です。

1989 年に海王星の雲層の表面から 5,000 km 以内を通過したボイジャー 2 号によって送信されたデータにより、惑星の雲の覆いの詳細が明らかになりました。 海王星の縞模様が弱く表現されています。 海王星の南半球で発見された、私たちの惑星と同じ大きさの大きな暗点は、16地球日で公転を完了する巨大な高気圧です。 これは高圧と高温の領域です。 木星の大赤斑は秒速 3 m で移動しますが、海王星の大暗斑は秒速 325 m で西に移動します。 南緯74度にある小さな暗点。 1週間で北へ2000キロ移動しました。 大気中の軽い編隊、いわゆる「スクーター」も、かなり速い動きによって区別されました。 場所によっては、海王星の大気中の風速は400～700m/sに達することもあります。

他の巨大惑星と同様、海王星の大気はほとんどが水素です。 ヘリウムは約 15%、メタンは 1% を占めます。 目に見える雲層は 1.2 bar の圧力に相当します。 海王星の大気の底には、さまざまなイオンで飽和した水の海があると考えられています。 かなりの量のメタンが惑星の氷のマントルのより深くに貯蔵されているようです。 数千度の温度、1 Mbar の圧力でも、水、メタン、アンモニアの混合物は固体の氷を形成する可能性があります。 熱い氷のマントルはおそらく地球全体の質量の 70% を占めます。 計算によると、海王星の質量の約 25% は惑星の中心部に属し、ケイ素、マグネシウム、鉄とその化合物の酸化物、および岩石で構成されているはずです。 惑星の内部構造のモデルは、その中心の圧力が約 7 Mbar、温度が約 7000 K であることを示しています。天王星とは異なり、海王星の内部からの熱流束は太陽から受け取る熱のほぼ 3 倍です。 。 この現象は、原子量の大きな物質の放射性崩壊中の熱の放出に関連しています。

海王星の磁場は天王星の磁場の2倍弱いです。 磁気双極子の軸と海王星の回転軸との間の角度は 47°です。 双極子の中心は南半球に 6000 km 移動しているため、南磁極での磁気誘導は北磁極の 10 倍になります。

海王星の輪は一般に天王星の輪と似ていますが、唯一の違いは、海王星の輪の物質の総面積が天王星の輪の100分の1であることです。 海王星を取り囲む別々の弧を描いた環が、海王星による星々の掩蔽中に発見された。 ボイジャー 2 号の画像には、海王星の周りにアーチと呼ばれる開いた地層が示されています。 それらは低密度の固体の最も外側のリング上に位置しています。 外輪の直径は69.2千km、アーチの幅は約50kmです。 61.9千kmから62.9千kmの距離にある他のリングは閉じられています。 地球からの観測中に、20世紀半ばまでに、海王星の2つの衛星、トリトンとネレイドが発見されました。 ボイジャー 2 号は、サイズが 50 ～ 400 km の範囲のさらに 6 つの衛星を発見し、トリトン (2705 km) とネレイド (340 km) の直径を特定しました。 2002 年から 2003 年にかけて 地球からの観測中に、さらに遠くにある海王星の衛星が 5 つ発見されました。

海王星の最大の衛星であるトリトンは、惑星の赤道に対して23°傾いた円軌道を約6日の周期で35万5千kmの距離で公転しています。 同時に、海王星の内側の衛星の中で唯一、逆方向に公転する衛星でもあります。 トリトンの自転周期は公転周期と一致します。 トリトンの平均密度は 2.1 g/cm3 です。 表面温度は非常に低い (38 K)。 衛星写真では、トリトンの表面の大部分は多くの亀裂のある平地であるため、メロンの皮に似ています。 南極は明るい極冠に囲まれています。 平野には直径150～250kmの窪地がいくつか見つかった。 おそらく、衛星の氷の地殻は、地殻変動や隕石の落下によって繰り返し処理されたものと考えられます。 トリトンには、半径約1000kmの石の核があるようです。 厚さ約 180 km の氷の地殻が、アンモニア、メタン、塩、イオンで飽和した深さ約 150 km の水の海を覆っていると想定されています。 トリトンの希薄な大気はほとんどが窒素であり、少量のメタンと水素が含まれています。 トリトンの表面の雪は窒素の霜です。 極冠も窒素の霜によって形成されます。 極冠で見つかった驚くべき地層 - 北東に伸びた暗い斑点（そのうち約50個が見つかりました）。 それらはガス間欠泉であることが判明し、高さ8キロメートルまで上昇し、その後約150キロメートルにわたって伸びるプルームに変わりました。

他の内部衛星とは異なり、ネレイドは非常に細長い軌道を移動し、その離心率 (0.75) は彗星の軌道に似ています。

冥王星

冥王星は 1930 年に発見されて以来、太陽系で最も小さな惑星と考えられていました。 2006年、国際天文学連合の決定により、この惑星は古典的な惑星の地位を剥奪され、新しいクラスの天体、つまり準惑星の原型となった。 これまでのところ、準惑星のグループには、それに加えて、小惑星ケレスと、海王星の軌道の外側にあるカイパーベルトで最近発見されたいくつかの天体が含まれています。 そのうちの1つは冥王星を超える大きさです。 他にも同様の天体がカイパーベルトで発見されることは疑いの余地がありません。 したがって、太陽系にはかなり多くの準惑星が存在する可能性があります。

冥王星は太陽の周りを245.7年かけて公転します。 発見当時、それは太陽からかなり遠くにあり、太陽系の第9惑星の位置を占めていました。 しかし、冥王星の軌道には大きな離心率があることが判明しているため、各公転周期において、20年間は海王星よりも太陽に近くなります。 20世紀の終わりにも、まさにそのような時期がありました。1979年1月23日、冥王星が海王星の軌道を横切り、その結果、冥王星は太陽に近づくことが判明し、正式に8番目の惑星になりました。 冥王星は 1999 年 3 月 15 日までこの状態にありました。1989 年 9 月に軌道の近日点 (29.6 天文単位) を通過した冥王星は現在、遠日点 (48.8 天文単位) に向かって移動しており、2112 年に遠日点に到達し、最初の完全な公転が始まります。発見後の太陽の周りの探査は2176年にのみ完了します。

天文学者の冥王星に対する関心を理解するには、その発見の歴史を思い出す必要があります。 20世紀初頭、天王星と海王星の動きを観察した天文学者は、それらの行動の奇妙なことに気づき、これらの惑星の軌道の向こう側に別の未発見の重力の影響があり、それが既知の巨大惑星の動きに影響を与えているのではないかと示唆しました。 天文学者たちは、あまり自信を持ってではありませんが、この惑星「惑星 X」の推定位置さえも計算しました。 長い探索の末、1930 年にアメリカの天文学者クライド トンボーは、冥界の神にちなんで名付けられた 9 番目の惑星、冥王星を発見しました。 しかし、この発見は明らかに偶然だった。その後の測定では、冥王星の質量はその重力に対して小さすぎて、海王星、特に天王星の動きに顕著な影響を与えることができないことがわかった。 冥王星の軌道は他の惑星の軌道よりもはるかに長く、黄道に対して著しく傾いています（17°）が、これも惑星としては典型的ではありません。 天文学者の中には、冥王星を「間違った」惑星、ステロイドや失われた海王星の衛星のようなものと考える傾向がある人もいます。 しかし、冥王星には独自の衛星があり、時にはその表面を覆う氷が軌道の近日点の領域で蒸発する大気も存在します。 一般に、冥王星はまだ一機も飛行していないため、あまり研究されていません。 最近まで、そのような試みさえ行われていませんでした。 しかし、2006 年 1 月、ニュー ホライズンズ (NASA) 探査機が冥王星に向けて打ち上げられ、冥王星は 2015 年 7 月に冥王星を通過するはずです。

天文学者たちは、冥王星によって反射される太陽光の強度を測定することにより、惑星の見かけの明るさが周期的に変化することを発見しました。 この期間 (6.4 日) を冥王星の自転期間とみなしました。 1978 年、アメリカの天文学者 J. クリスティは、最高の角度解像度で撮影された写真に写る冥王星の像の不規則な形状に注目しました。画像内のぼやけた点がしばしば片側の突起を覆っていました。 その位置も6.4日の周期で変化しました。 クリスティは、冥王星にはかなり大きな衛星があり、その衛星は冥界の死者の王国の川に沿って死者の魂を運んだ神話上の船頭の名前にちなんでカロンと名付けられたと結論付けました（ご存知のとおり、この王国の支配者は冥王星でした）。 カロンは冥王星の北または南から現れるため、衛星の軌道は惑星自体の回転軸と同様に、その軌道面に対して大きく傾いていることが明らかになりました。 測定によれば、冥王星の回転軸とその軌道面との間の角度は約32°であり、回転は逆転している。 カロンの軌道は冥王星の赤道面にあります。 2005 年には、さらに 2 つの小型衛星、ヒドラとニクスが発見され、カロンよりも遠い軌道を周回していますが、同じ平面上にありました。 したがって、衛星を備えた冥王星は、「横たわって」回転する天王星に似ています。

カロンの自転周期は6.4日で、冥王星の周りを移動する周期と一致する。 月と同じように、カロンは常に惑星の片側を向いています。 これは、惑星に接近するすべての衛星の特徴です。 驚くべきことに、冥王星もカロンと常に同じ側を向いています。 この意味ではそれらは平等です。 冥王星とカロンは、非常にコンパクトで、衛星と惑星の質量比が前例のないほど高い (1:8) というユニークな連星系です。 たとえば、月と地球の質量の比は 1:81 ですが、他の惑星の同様の比ははるかに小さいです。 本質的に、冥王星とカロンは二重準惑星です。

冥王星・カロン系の最良の画像は、ハッブル宇宙望遠鏡によって撮影されました。 彼らは衛星と惑星の間の距離を測定することができ、その距離はわずか約19,400kmであることが判明した。 冥王星による恒星の食と、その衛星による惑星の相互食を使用して、それらのサイズを微調整することができました。最近の推定によると、冥王星の直径は 2300 km、カロンの直径は 1200 km です。 km。 冥王星の平均密度は1.8から2.1 g / cm 3の範囲にあり、カロンは1.2から1.3 g / cm 3の範囲にあります。 どうやら、岩石と水の氷で構成されている冥王星の内部構造は、巨大惑星の氷の衛星に近いカロンの構造とは異なっているようです。 カロンの表面は冥王星よりも 30% 暗いです。 惑星と衛星の色も違います。 どうやら、彼らは互いに独立して結成したようです。 観測によると、軌道の近日点では冥王星の明るさが著しく増加する。 これは、冥王星の近くに一時的な大気の出現を想定する根拠を与えました。 1988 年の冥王星によるこの星の掩蔽中、この星の明るさは数秒かけて徐々に減少し、そこから冥王星には大気が存在することが最終的に確認されました。 その主成分はおそらく窒素であり、他の成分にはメタン、アルゴン、ネオンが含まれている可能性があります。 もやの層の厚さは45 km、大気自体の厚さは270 kmと推定されています。 メタンの含有量は、冥王星の軌道上の位置に応じて変化するはずです。 冥王星は 1989 年に近日点を通過しました。計算によると、冥王星の表面に氷や霧氷の形で存在する凍ったメタン、窒素、二酸化炭素の堆積物の一部は、冥王星が太陽に近づくにつれて大気中へ移行します。 冥王星の最高表面温度は 62 K です。カロンの表面は水の氷で形成されているようです。

したがって、冥王星は、太陽の周りを移動する彗星のように、大気が現れたり消えたりする唯一の惑星です（矮小惑星ではありますが）。 2005 年 5 月にハッブル宇宙望遠鏡を使用して、準惑星冥王星のニクスとヒドラと呼ばれる 2 つの新しい衛星が発見されました。 これらの衛星の軌道はカロンの軌道の外側にあります。 ニクスは冥王星から約5万キロ、ヒドラは約6万5千キロです。 2006 年 1 月に打ち上げられたニュー ホライズンズ ミッションは、冥王星とカイパー ベルト付近を探索するように設計されています。

歴史と構造

太陽系は私たちの惑星系であり、太陽とその周りを回転するすべての自然物体が含まれます。 それは 45 億 7 千万年前、一次ガスと塵の雲の内部で重力によって生み出された温度と圧力が熱核反応の開始につながったときに出現しました。

太陽系の質量の大部分は太陽に含まれており、残りは惑星、準惑星、小惑星、彗星、塵、ガスに含まれています。 8 つの比較的孤立した惑星は比較的円形の軌道を持ち、ほぼ平らな円盤、つまり黄道面の境界内に位置しています。 地球は、いわゆる地球型グループの一部であり、太陽の最初の 4 つの惑星、水星、金星、地球が含まれており、主にケイ酸塩と金属で構成されています。 それらに続くのは、太陽からより遠くにある天王星と海王星（ガス巨人とも呼ばれる）の4つの惑星のグループで、地球型の惑星と比較すると、そのサイズは巨大です。 特に大きいのは、太陽系最大の木星と土星で、主にヘリウムと水素で構成されています。 天王星と海王星の組成では、水素とヘリウムに加えて、一酸化炭素とメタンも決定されています。 これらの惑星は「氷の巨人」とも呼ばれます。 すべての巨大ガス惑星は塵やその他の粒子の輪に囲まれています。

私たちのシステムには小さな天体を持つ 2 つの領域があります。 火星と木星の間の小惑星帯ケイ酸塩と金属からなる天体が多く含まれており、地球型惑星との類似性が示されています。 その中で最大の天体は、準惑星と小惑星ベスタ、ヒュギエア、パラスです。 海王星の軌道の向こうにはいわゆるカイパーベルトがあり、その天体は水の氷、アンモニア、メタンで構成されています。 最大のカイパーベルト天体この日に発見されたのは、セドナ、ハウメア、マケマケ、クオアール、オーク、エリドゥであると考えられています。

太陽系には、惑星の準衛星やトロイの木馬、地球近傍小惑星、ケンタウロス、ダモクロイド、さらには彗星、流星体、宇宙塵など、太陽系内を移動する小天体の集団が他にも存在します。

太陽風（太陽からのプラズマの流れ）は、星間物質の中にバブルと呼ばれる泡を作ります。 太陽圏、散乱円盤の端まで広がっています。 長周期彗星の源であると考えられるオールトの雲は、太陽圏を超えて約千倍の距離まで広がる可能性がある。

太陽系は天の川銀河の一部です。

この系の中心天体である太陽は、いわゆる黄色矮星であり、G2V 主系列星に属します。 この名前にもかかわらず、太陽は決して小さな星ではありません。 その質量はシステム全体の質量の約 99.866% です。 残りの質量の約 99% が巨大ガス惑星に降り注ぎます (そのほとんどが木星と土星に行きました - 約 90%)。

太陽系のほとんどの大きな天体の運動は、と呼ばれるほぼ 1 つの平面内で発生します。 黄道面しかし、彗星や多くのカイパーベルト天体の動きは、この面に対する大きな傾斜角を特徴づけることがよくあります。

すべての惑星と他のほとんどの天体の回転方向は繰り返されます 太陽の自転の方向、ハレー彗星など、この規則には例外があります。

水星は角速度が最も高く、太陽の周りを一周するのに 88 地球日かかります。最も遠い惑星である海王星では、太陽の周りを 1 周するのに 165 地球年かかります。

ほとんどの惑星では、その軸の周りの回転の方向と太陽の周りの回転の方向は同じですが、この規則の例外は金星と天王星です。 金星は逆方向に回転し、地球の243日で1回の公転が非常にゆっくりと起こり、天王星の回転軸は黄道軸に対してほぼ90°傾いており、実際には「横向き」になっています。

太陽系の多くの惑星には衛星があり、その中には水星より大きいものもあります。 多くの場合、大型衛星は同期して回転します。これは、衛星が常に惑星の片側を向いていることを意味します。

科学

現在惑星を研究している宇宙船:

惑星水星

地球型惑星の中で、おそらくすべての研究者の中で水星に注目した人は最も少ないでしょう。 火星や金星と違って、 このグループの水星は地球を最も連想させません。。 太陽系で最も小さく、太陽に最も近い惑星です。

2011年と2012年にメッセンジャー無人宇宙船によって撮影された惑星表面の写真

これまでのところ、水星に送られた探査機はたったの2機だけです。 「マリナー10」(NASA) と 「メッセンジャー」(NASA)。 最初の装置 1974年から75年にかけて惑星を3周し、遠く離れた水星に可能な限り近づいた 320キロ。

このミッションのおかげで、何千枚もの有用な写真が得られ、水星の昼夜の気温、起伏、大気に関する結論が導き出されました。 その磁場も測定されました。

打ち上げ前の宇宙船「マリナー10」

船から受信した情報 「マリナー10」、では足りなかったので、 2004年にアメリカ人が水星を研究するための2番目の装置を打ち上げた - 「メッセンジャー」、惑星の軌道に到達しました 2011 年 3 月 18 日.

米国フロリダ州ケネディ宇宙センターでメッセンジャー宇宙船の開発に取り組む

水星は地球から比較的近い惑星であるにもかかわらず、その軌道に入るには、探査機が 「メッセンジャー」かかった 6年以上。 これは、地球の速度が速いため、地球から水星に直接到達することが不可能であるという事実によるものであり、科学者は開発する必要があります。 複雑な重力操作.

飛行中の宇宙船「メッセンジャー」（コンピュータ画像）

「メッセンジャー」まだ水星を周回しており、発見を続けていますが、 ミッションはより短い期間で予定されていた。 この装置を扱う際の科学者の仕事は、水星の地質学的歴史とは何か、水星の磁場は何か、核の構造は何か、極にはどのような珍しい物質があるのか​​などを解明することです。

2012年11月末デバイスを使用して 「メッセンジャー」研究者たちは、信じられないほど予想外の発見をすることができました。 水星の極には氷の形の水があります.

水が発見された水星の極の一つのクレーター

この現象の奇妙な点は、この惑星が太陽に非常に近い位置にあるため、その表面の温度が上昇する可能性があるという事実にあります。 摂氏400度まで！ しかし、地軸の傾きにより、惑星の極は日陰に位置し、低温が続くため、氷は溶けません。

マーキュリーへの今後のフライト

新しい水星探査ミッションは現在開発中です。 「ベピ・コロンボ」は、欧州宇宙機関（ESA）と日本のJAXAとの共同研究です。 この船は進水予定です 2015年に、最終的にはゴールに到達することができますが、 6年後.

ベピコロンボ計画には 2 機の宇宙船が含まれ、それぞれに独自のタスクが割り当てられます。

ロシア人は水星への船の進水も計画している 「マーキュリーP」 2019年に。 しかし、 発売日は延期される可能性が高い。 着陸船を備えたこの惑星間ステーションは、太陽に最も近い惑星の表面に着陸する最初の船となる。

惑星金星

地球の隣にある内惑星金星は、宇宙ミッションによって広範囲に探査されてきました。 1961年以来。 今年以来、ソ連の宇宙船が地球に送られ始めた。 "金星"そして 「ベガ」.

金星と地球の比較

ビーナス行きの航空券

同時に、アメリカ人は宇宙船を使って地球を探検しました 「マリエ」、「パイオナーヴィーナス1号」、「パイオナーヴィーナス2号」、「マゼラン」。 欧州宇宙機関は現在、この宇宙船の研究を行っている 「ヴィーナスエクスプレス」を運営する 2006年以来。 2010年に日本の船が金星に行った 「アカツキ」.

装置 「ヴィーナスエクスプレス」目的地に到着した 2006年4月に。 この船が任務を完了する予定だった 500日以内にあるいは金星の 2 年間でしたが、時間が経つにつれてミッションは延長されました。

アーティストのアイデアに従って運行中の宇宙船「Venera-Express」

このプロジェクトの目的は、惑星の複雑な化学組成、惑星の特徴、大気と地表の相互作用などをより詳細に研究することでした。 科学者ももっと知りたいと思っています 地球の歴史についてそして、地球に非常によく似た惑星がなぜまったく異なる進化の道をたどったのかを理解します。

建設中の「ビーナスエクスプレス」

日本の宇宙船 「アカツキ」、 としても知られている プラネット-Cに発売されました。 2010 年 5 月、しかし金星に近づいた後 12月、軌道に到達できませんでした。

この装置をどうするかはまだ明らかではありませんが、科学者たちはそれがまだ残っているという希望を捨てていません。 彼の任務を完了することができるとても遅いですが。 おそらく、燃料ラインのバルブに問題があり、エンジンが途中で停止したため、船は軌道に乗れなかったと考えられます。

新しい宇宙船

2013年11月打ち上げ予定の 「ヨーロッパの金星の探検家」- 隣国の大気を研究するために準備されている欧州宇宙機関の探査機。 このプロジェクトには 2 つの衛星が含まれます。さまざまな軌道で惑星の周りを回転し、必要な情報を収集します。

金星の表面は高温であるため、地球の船には十分な保護が必要です。

また 2016年にロシアは金星に探査機を送る計画 「ヴィーナス-D」それを知るために大気と地表を研究する この惑星の水はどこへ行ったのでしょうか?

降下ビークルと気球探査機は金星の表面で動作する必要がある 一週間ぐらい。

火星

今日、火星は最も集中的に研究され、探査されていますが、それはこの惑星が地球に非常に近いという理由だけでなく、 火星の状態は地球の状態に最も近い、したがって、地球外生命体は主にそこで探しられます。

現在は火星で研究中 3 つの周回衛星と 2 つの探査機、そして彼らの前に、火星には膨大な数の地球型宇宙船が訪れましたが、残念ながらそのうちのいくつかは失敗しました。

2001 年 10 月 NASAオービター 「マーズ・オデュッセウス」火星の周りの軌道に乗りました。 彼は、火星の表面の下に氷の形で水が堆積している可能性があるという仮定を提唱することを許可しました。 確認されました 2008年に何年も地球を探検した後。

火星探査機オデュッセウス（コンピュータ画像）

装置 「マーズ・オデュッセウス」は今日正常に動作しており、これはそのようなデバイスの動作期間の記録です。

2004年地球上のさまざまな場所で グセフ・クレーターそしてさらに 子午線高原それに応じてローバーが着陸した "精神"そして "機会"、過去に火星に液体の水が存在した証拠を発見するはずだった。

ローバー "精神" 5年間の成功した仕事の後、行き詰まってしまい、最終的には 彼との通信は2010年3月から途絶えた。 火星の厳しい冬のため、温度がバッテリーを動作させるのに十分ではありませんでした。 プロジェクトの 2 番目の探査車 "機会"また、非常に粘り強いことが判明し、まだ赤い惑星で活動しています。

2005 年に探査機オポチュニティによって撮影されたエレバス クレーターのパノラマ

2012年8月6日より NASAの最新探査機が火星の表面で作業中 "好奇心"、これまでの探査車よりも数倍大きく、重いです。 その任務は、火星の土壌と大気の成分を分析することです。 しかし、デバイスの主なタスクは、 火星には生命が存在しますか、あるいは、過去にここに来たことがあるかもしれません。 火星の地質や気候に関する詳しい情報を入手するのも課題だ。

最小から最大までのローバーの比較: Sojourner、Opotunity、Curiosity

こちらも探査車の協力を得て "好奇心"研究者は準備をしたいと考えています 赤い惑星への人類飛行。 ミッション中、火星の大気中に酸素と塩素の痕跡が発見され、干上がった川の痕跡も発見された。

動作中の探査車キュリオシティ。 2013年2月

数週間前、探査機は掘削に成功した 地面の小さな穴火星はまったく赤ではなく、灰色であることが判明しました。 分析のために探査機によって浅い深さの土壌サンプルが採取されました。

ドリルを使用して地面に深さ6.5センチメートルの穴を開け、分析のためにサンプルを採取しました。

将来の火星へのミッション

近い将来、さまざまな宇宙機関の研究者がさらなる計画を立てています。 火星への複数のミッション、その目的は、赤い惑星に関するより詳細な情報を取得することです。 その中には惑星間探査機も含まれています 「メイブン」(NASA)、火星に行く予定 2013年11月に.

ヨーロッパの移動実験室が火星へ行く計画 2018年に、引き続き機能します "好奇心"、土壌掘削とサンプル分析に従事します。

ロシアの自動惑星間ステーション 「フォボス・グラント2」発売予定 2018年にまた、火星から土壌サンプルを採取して地球に持ち帰る予定だ。

「Phobos-Grunt-1」の起動に失敗した後、デバイス「Phobos-Grunt 2」で作業する

ご存知のとおり、火星の軌道の向こうには、 小惑星帯、地球型惑星を残りの外惑星から分離します。 私たちの太陽系の隅々まで送られた宇宙船はほとんどありません。 莫大なエネルギーコストそして、そのような広大な距離を飛行することの他の複雑さ。

基本的に、アメリカ人は遠く離れた惑星への宇宙ミッションを準備しました。 前世紀の70年代に 惑星のパレードが観察されましたこれは非常にまれなことなので、すべての惑星を一度に飛び回るこのような機会を逃すことはできませんでした。

木星

これまでのところ、木星に打ち上げられたのはNASAの探査機だけです。 1980 年代後半から 1990 年代前半ソ連はその任務を計画しましたが、連邦の崩壊により、それらは決して実行されませんでした。

木星に到達した最初の乗り物は次のとおりです。 「パイオニア-10」そして 「パイオニア-11」に巨大惑星に接近した。 1973年から74年。 1979年高解像度の画像はデバイスによって撮影されました ボイジャー.

木星を周回する最後の宇宙船は、 「ガリレオ」誰の使命が始まったのか 1989年に、しかし終わった 2003年に。 この装置は、単に飛行するだけでなく、惑星の軌道に入った最初の装置でした。 彼は、巨大ガス惑星の大気を内部やその衛星から研究することに協力し、破片の落下の観察にも協力しました。 シューマコフ・レヴィ第9彗星木星に衝突したのは 1994年7月.

ガリレオ宇宙船（コンピュータ画像）

デバイスの助けを借りて 「ガリレオ」なんとか修正できた 激しい雷雨と稲妻地球の千倍も強い木星の大気の中で！ デバイスもキャプチャされました 木星の大赤斑、天文学者はまだ置き換えています 300年前。 この巨大嵐の直径は地球の直径よりも大きい。

木星の衛星に関連した発見も行われており、非常に興味深い物体です。 例えば、 「ガリレオ」エウロパの衛星の表面の下に、 液体の水の海、そして衛星イオは その磁場.

木星とその衛星

ミッション完了後 「ガリレオ」木星の上層大気中に溶けた。

木星への飛行

2011年に NASAは木星に新しい装置、つまり宇宙ステーションを打ち上げた 「ジュノ」、惑星に到達して軌道に乗らなければなりません 2016年に。 その目的は、地球の磁場の研究に役立つことだけでなく、 「ジュノ」木星が持っているかどうか調べるべきです ハードコアそれとも単なる仮説でしょうか。

宇宙船「ジュノー」はわずか3年で目標に到達

昨年、欧州宇宙機関は、 2022年木星とその衛星を研究するヨーロッパとロシアの新しいミッション ガニメデ、カリスト、エウロパ。 計画にはガニメデ衛星への装置の着陸も含まれている。 2030年に.

土星

初めて土星に至近距離で装置が飛来した 「パイオニア-11」そしてこれが起こりました 1979年に。 1年後、その惑星は訪れた ボイジャー 1 号そして1年後 ボイジャー2号。 これら 3 つの装置は土星を通過しましたが、研究者にとって有益な画像を数多く撮影することができました。

土星の有名な環の詳細な画像が撮影され、土星の磁場が発見され、大気中に強力な嵐が見られた。

土星とその衛星タイタン

自動宇宙ステーションの実現には7年かかった 「カッシーニ・ホイヘンス」、 に 2007年7月に惑星の軌道に入る。 この装置は 2 つの要素で構成されており、土星そのものに加えて、その土星を研究することを想定されていました。 タイタン最大の衛星、無事に完了しました。

カッシーニ・ホイヘンス探査機（コンピュータ画像）

土星の衛星タイタン

タイタン衛星には液体と大気の存在が証明されている。 科学者たちは、この衛星は非常に優れていると示唆しています。 最も単純な生命形態も存在し得るただし、これはまだ証明する必要があります。

土星の衛星タイタンの写真

当初予定されていたミッションは、 「カッシーニ」になるだろう 2008年まで, しかしその後何度か延長されました。 近い将来、アメリカ人とヨーロッパ人による土星とその衛星への新たな共同ミッションが計画されています。 タイタンとエンケラドゥス.

惑星天王星と海王星

これらの遠方の惑星は肉眼では見ることができませんが、主に地球の天文学者によって研究されています。 望遠鏡付き。 彼らに近づく唯一の装置は ボイジャー2号、土星を訪れた後、天王星と海王星に行きました。

初めに ボイジャー2号天王星を通過しました 1986年にそして近くで写真を撮りました。 天王星はまったく表現力のないものであることが判明しました。他の巨大な惑星が持つ嵐や雲の帯は、天王星には見られませんでした。

天王星を通過するボイジャー2号（コンピュータ画像）

宇宙船の助けを借りて ボイジャー2号を含む多くの詳細が見つかりました 天王星の環、新しい衛星。 今日私たちがこの地球について知っていることはすべて、次のおかげです。 ボイジャー2号、天王星を猛スピードで通過し、数枚の写真を撮りました。

海王星を通過するボイジャー2号（コンピュータ画像）

1989年 ボイジャー2号海王星に到達し、惑星とその衛星の写真を撮りました。 その後、惑星が 磁場と大暗斑、それは持続的な嵐です。 海王星にはかすかな輪や新月があることも発見されています。

天王星への新しいデバイスが発売される予定 2020年代に, しかし正確な日付はまだ発表されていません。 NASAは天王星に周回衛星だけでなく、大気探査機も送るつもりだ。

天王星へ向かう探査機「ウラン・オービター」（コンピュータ画像）

惑星冥王星

地球の昔も今も 準惑星冥王星- 太陽系で最も遠い天体の 1 つであり、研究が困難です。 他の遠く離れた惑星を通過しても、どちらも ボイジャー 1 号、 どちらでもない ボイジャー2号冥王星を訪問することは不可能だったので、この天体に関する私たちの知識はすべて 望遠鏡のおかげで私たちは得られた.

ニューホライズンズ宇宙船 (コンピューターレンダリング)

20世紀の終わりまで天文学者たちは冥王星には特に興味を示さず、すべての力をより近い惑星の研究に投入した。 地球から遠く離れているため、特に太陽から離れた場所で潜在的なデバイスにエネルギーを供給するには、多額のコストが必要でした。

最後に、ただ、 2006年の初めに NASA宇宙船打ち上げ成功 "ニューホライズン"。 彼はまだ途中です：次のことが計画されています 2014年8月にそれは海王星の隣になります、そしてただ 2015年7月に.

2006年、米国フロリダ州ケープカナベラルからのニューホライズンズ宇宙船によるロケット打ち上げ

残念ながら、現代のテクノロジーでは、このデバイスが冥王星の軌道に入って速度を落とすことはまだ不可能です。 準惑星の横を通ります。 6 か月以内に、研究者はこのデバイスを使用して受信したデータを研究する機会が得られます。 "ニューホライズン".

2016 年 1 月、科学者たちは太陽系に別の惑星が存在する可能性があると発表しました。 多くの天文学者がそれを探していますが、これまでの研究では曖昧な結論が得られています。 それにもかかわらず、惑星Xの発見者はその存在に自信を持っています。 この方向での研究の最新の結果について話します。

冥王星の軌道を越えて惑星Xが検出される可能性について、カリフォルニア工科大学（米国）の天文学者とコンスタンチン・バティギン氏が述べた。 太陽系の 9 番目の惑星が存在する場合、この惑星は地球の約 10 倍重く、その性質は私たちの星の周りを公転する最も遠い既知の惑星である巨大ガス惑星である海王星に似ています。

著者らによると、惑星Xの太陽の周りの公転周期は1万5000年で、その軌道は地球の軌道面に対して非常に長く、傾いています。 惑星Xの太陽からの最大距離は600〜1200天文単位と推定されており、その軌道は冥王星が位置するカイパーベルトを越える。 惑星 X の起源は不明ですが、ブラウンとバティギンは、この宇宙物体が 45 億年前に太陽近くの原始惑星系円盤から弾き出されたと考えています。

天文学者は、この惑星がカイパーベルト内の他の天体に及ぼす重力摂動を分析することによって理論的にこの惑星を発見しました。6 つの大きな海王星横断天体 (つまり、海王星の軌道の外側に位置する) の軌道が 1 つのクラスターに結合されていることが判明しました (同様の近日点引数、昇交点の経度と傾斜を使用します)。 Brown と Batygin は当初、計算における誤差の確率を 0.007 パーセントと推定しました。

惑星Xが正確にどこにあるのかは不明ですが、天球のどの部分を望遠鏡で追跡すべきかは不明です。 この天体は太陽から遠く離れたところに位置しているため、現代の手段でその放射を認識することは非常に困難です。 そして、カイパーベルトの天体に対する重力の影響に基づく惑星Xの存在の証拠は状況証拠にすぎない。

ビデオ: カリフォルニア工科大学 / YouTube

2017年6月、カナダ、英国、台湾、スロバキア、米国、フランスの天文学者が、太陽系外縁起源調査（OSSOS）の海王星横断天体のカタログを使って惑星Xを探索した。 8 つの海王星横断天体の軌道の要素が研究され、その動きが惑星 X に影響を与える可能性があります。天体はその傾きに応じて特定の方法でグループ化 (クラスター化) されます。 8 つの天体のうち、4 つは初めて考慮され、それらはすべて太陽から 250 天文単位以上離れています。 1 つの天体、2015 GT50 のパラメータがクラスタリングに適合しないことが判明し、惑星 X の存在に疑問が生じました。

しかし、プラネット X の発見者は、2015 GT50 は彼らの計算と矛盾しないと信じています。 Batygin が指摘したように、惑星 X を含む太陽系の力学の数値モデリングは、250 天文単位の長半径の外側に、軌道が惑星 X と整列している 2 つの天体の集団が存在するはずであることを示しています。1 つは安定しています。 、2番目は準安定です。 2015 GT50 オブジェクトはこれらのクラスターのいずれにも含まれていませんが、シミュレーションでは依然として再現されています。

Batygin 氏は、そのような物体がいくつか存在する可能性があると考えています。 おそらく、惑星Xの短半軸の位置がそれらと関連していると天文学者は、惑星Xに関するデータが発表されて以来、6個ではなく13個の海王星横断天体がその存在を示しており、そのうち10個の天体が惑星Xに属していることを強調している。安定のクラスター。

惑星Xを疑う天文学者もいるが、惑星Xに有利な新たな証拠を発見している天文学者もいる。 スペインの科学者カルロスとラウル・デ・ラ・フエンテ・マルコスは、カイパーベルトの彗星と小惑星の軌道パラメータを研究しました。 著者らによれば、物体の動きで検出された異常（昇交点の経度と傾斜角の相関関係）は、太陽系の軌道長半径である巨大な天体の存在によって簡単に説明できるという。これは 300 ～ 400 天文単位です。

さらに、太陽系には9個ではなく10個の惑星があるかもしれません。 最近、アリゾナ大学（米国）の天文学者らは、カイパーベルトで火星に近い寸法と質量を持つ別の天体を発見した。 計算によると、仮想の 10 番目の惑星は恒星から 50 天文単位の距離にあり、その軌道は黄道面に対して 8 度傾いています。 この天体はカイパーベルトからの既知の天体を乱しており、おそらく古代には太陽に近かったと考えられます。 専門家らは、観測された影響は「第二の火星」よりはるかに遠くに位置する惑星Xの影響では説明できないと指摘している。

現在、約 2,000 個の太陽系外縁天体が知られています。 新しい天文台、特に LSST (大型シノプティックサーベイ望遠鏡) と JWST (ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡) の導入により、科学者たちはカイパーベルトとそれ以降の既知の天体の数を 40,000 個に増やすことを計画しています。 これにより、海王星横断天体の軌道の正確なパラメータを決定し、その結果、惑星 X と「第 2 の火星」の存在を間接的に証明 (または反証) できるだけでなく、それらを直接検出することも可能になります。

太陽系は、明るい星である太陽の周りを特定の軌道で回転する惑星のグループです。 この発光体は太陽系における熱と光の主な源です。

私たちの惑星系は、1 つまたは複数の星の爆発の結果として形成されたと考えられており、これは約 45 億年前に起こりました。 当初、太陽系はガスと塵の粒子の集合体でしたが、時間が経ち、それ自体の質量の影響を受けて、太陽や他の惑星が誕生しました。

太陽系の惑星

太陽系の中心には太陽があり、その周りを水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星という8つの惑星が軌道を回っています。

2006年までは冥王星もこの惑星グループに属し、太陽から9番目の惑星と考えられていましたが、太陽からかなり離れていることとサイズが小さいため、このリストから除外され、準惑星と呼ばれるようになりました。 むしろ、カイパーベルトにあるいくつかの準惑星のうちの 1 つです。

上記の惑星はすべて、通常、地球型グループと巨大ガス惑星という 2 つの大きなグループに分けられます。

地球型グループには、水星、金星、地球、火星などの惑星が含まれます。 それらは、その小さいサイズと岩の多い表面によって区別され、さらに、他のものよりも太陽に近い位置にあります。

巨大ガス惑星には、木星、土星、天王星、海王星が含まれます。 それらは、大きなサイズと、氷の粉や岩片であるリングの存在が特徴です。 これらの惑星はほとんどがガスで構成されています。

太陽

太陽は、太陽系のすべての惑星と衛星がその周りを公転する恒星です。 水素とヘリウムで構成されています。 太陽は誕生して 45 億年ですが、ライフサイクルの途中にあり、徐々に大きさが大きくなります。 現在、太陽の直径は 1,391,400 km です。 同じ年数後に、この星は膨張して地球の軌道に達するでしょう。

太陽は私たちの地球にとって熱と光の源です。 その活動は 11 年ごとに増加または減少します。

太陽の表面は非常に高温であるため、太陽の詳細な研究は非常に困難ですが、特殊な装置を恒星にできるだけ近づけて打ち上げる試みは続けられています。

地球型惑星群

水星

この惑星は太陽系の中で最も小さな惑星の一つであり、その直径は4,879kmです。 さらに、太陽に最も近いのです。 この付近は、重大な温度差を事前に決定しました。 水星の日中の平均気温は摂氏+350度、夜間は-170度です。

地球の1年に注目すると、水星は88日で太陽の周りを一周し、その1日は地球日数で59日続きます。 この惑星は、太陽の周りの回転速度、太陽からの距離、位置を周期的に変えることができることが注目されました。

水星には大気がなく、これに関連して、小惑星が頻繁に攻撃し、その表面に多くのクレーターを残します。 この惑星では、ナトリウム、ヘリウム、アルゴン、水素、酸素が発見されました。

水星の詳細な研究は、太陽に非常に近いため、大きな困難を伴います。 水星は地球から肉眼で見えることもあります。

一説によると、水星は以前は金星の衛星であったと考えられていますが、この仮定はまだ証明されていません。 水星には衛星がありません。

金星

この惑星は太陽から２番目にあります。 大きさは地球の直径に近く、直径は12,104kmです。 他のすべての点で、金星は私たちの惑星とは大きく異なります。 ここでの 1 日は地球の 243 日、1 年は 255 日続きます。 金星の大気は95%が二酸化炭素であり、その表面に温室効果が生じています。 これは、地球上の平均温度が摂氏475度であるという事実につながります。 雰囲気には 5% の窒素と 0.1% の酸素も含まれています。

表面の大部分が水で覆われている地球とは異なり、金星には液体がなく、表面のほぼ全体が固まった玄武岩質溶岩で占められています。 一説によると、かつてこの惑星には海が存在していましたが、内部の加熱により蒸発し、その蒸気が太陽風によって宇宙空間に運ばれたそうです。 金星の表面近くでは弱い風が吹いていますが、高度50kmになると風速は著しく増し、風速は秒速300メートルに達します。

金星には地球大陸を思わせるクレーターや丘がたくさんあります。 クレーターの形成は、以前の惑星の大気の密度が低かったという事実と関連しています。

金星の特徴は、他の惑星とは異なり、その運動が西から東ではなく、東から西に起こることです。 日没後や日の出前であれば、望遠鏡を使わなくても地球から見ることができます。 これは、その大気が光をよく反射する能力によるものです。

金星には衛星がありません。

地球

私たちの惑星は太陽から 1 億 5,000 万 km 離れたところに位置しており、そのおかげで地球の表面は液体の水が存在するのに適した温度、つまり生命の出現に適した温度を作り出すことができます。

その表面は 70% が水で覆われており、これほど大量の液体が存在する惑星は惑星の中で唯一です。 何千年も前、大気中に含まれる水蒸気が液体の水の形成に必要な温度を地表に生み出し、太陽放射が光合成と地球上の生命の誕生に貢献したと考えられています。

私たちの惑星の特徴は、地殻の下に巨大なプレートが存在し、それらが移動して互いに衝突し、地形の変化を引き起こすことです。

地球の直径は12,742kmです。 地球の 1 日は 23 時間 56 分 4 秒、1 年は 365 日 6 時間 9 分 10 秒です。 その雰囲気は窒素 77%、酸素 21%、およびその他のガスがわずかに含まれています。 太陽系の他の惑星の大気には、これほど多くの酸素が存在するものはありません。

科学者によると、地球の年齢は45億年で、これは地球の唯一の衛星である月が存在するのとほぼ同じ時期です。 それは常に一面だけを私たちの地球に向けています。 月の表面には多くのクレーター、山、平地があります。 太陽光の反射が非常に弱いため、地球からは青白い月光の中で見ることができます。

火星

この惑星は太陽から4番目に離れた位置にあり、太陽からの距離は地球の1.5倍です。 火星の直径は地球より小さく、6,779kmです。 地球上の平均気温は、赤道付近で -155 度から +20 度の範囲です。 火星の磁場は地球の磁場よりもはるかに弱く、大気は非常に希薄であるため、太陽放射が地表に自由に影響を及ぼします。 この点で、火星に生命が存在するとしても、それは地表には存在しません。

探査機の助けを借りて調査したところ、火星には多くの山があり、干上がった川底や氷河があることが判明した。 惑星の表面は赤い砂で覆われています。 火星の色は酸化鉄によって決まります。

地球上で最も頻繁に起こる現象の 1 つは砂嵐であり、これは規模が大きく破壊的です。 火星の地質活動は検出できませんでしたが、以前に重要な地質学的出来事が火星で起こったことは確実に知られています。

火星の大気は、96% が二酸化炭素、2.7% が窒素、1.6% がアルゴンで構成されています。 酸素と水蒸気は最小限に抑えられています。

火星の 1 日の長さは地球の 1 日とほぼ同じで、24 時間 37 分 23 秒です。 地球上の1年は地球の2倍、687日です。

この惑星にはフォボスとダイモスという 2 つの衛星があります。 それらは小さくて形が不均一で、小惑星を彷彿とさせます。

火星は地球から肉眼で見えることもあります。

ガス巨人

木星

この惑星は太陽系最大で、直径は139,822kmで、地球の19倍です。 木星の 1 日は 10 時間で、1 年は地球の約 12 年に相当します。 木星は主にキセノン、アルゴン、クリプトンで構成されています。 それが 60 倍の大きさであれば、自発的な熱核反応によって星になる可能性があります。

地球上の平均気温は摂氏マイナス150度です。 大気は水素とヘリウムで構成されています。 その表面には酸素も水もありません。 木星の大気中には氷があるという仮説があります。

木星には 67 個という膨大な数の衛星があります。そのうち最大のものはイオ、ガニメデ、カリスト、エウロパです。 ガニメデは、太陽系最大の衛星の 1 つです。 その直径は2634kmで、水星とほぼ同じ大きさです。 さらに、その表面には厚い氷の層が見られ、その下には水がある可能性があります。 カリストはその表面に最も多くのクレーターがあるため、衛星の中で最も古いと考えられています。

土星

この惑星は太陽系で 2 番目に大きいです。 その直径は116,464kmです。 構成が太陽に最も似ています。 この地球上の 1 年は非常に長く、地球の約 30 年に相当し、1 日は 10.5 時間です。 平均表面温度は-180度です。

その雰囲気は主に水素と少量のヘリウムで構成されています。 上層では雷雨やオーロラがよく発生します。

土星は、65 個の衛星といくつかの輪があるという点で独特です。 リングは小さな氷の粒子と岩石層で構成されています。 氷の塵は光を完全に反射するため、土星の輪は望遠鏡で非常にはっきりと見えます。 ただし、王冠があるのは彼だけの惑星ではなく、他の惑星ではあまり目立たないだけです。

天王星

天王星は太陽系で 3 番目に大きい惑星で、太陽から 7 番目に大きい惑星です。 直径は50,724kmです。 表面の温度がマイナス224度であることから「氷の惑星」とも呼ばれています。 天王星の 1 日は 17 時間で、1 年は地球の 84 年に相当します。 同時に、夏は冬と同じくらい長く続きます - 42年間。 このような自然現象は、その惑星の軸が軌道に対して90度の角度に位置しているという事実によるものであり、天王星はいわば「横に横たわっている」ことがわかります。

天王星には 27 個の衛星があります。 最も有名なのは、オベロン、ティタニア、アリエル、ミランダ、ウンブリエルです。

ネプチューン

海王星は太陽から8番目の惑星です。 その構成と大きさは、隣の天王星に似ています。 この惑星の直径は49,244kmです。 海王星の 1 日は 16 時間で、1 年は地球の 164 年に相当します。 海王星は氷の巨人に属しており、長い間、その氷の表面では気象現象は起こらないと信じられていました。 しかし、最近、海王星には猛烈な渦があり、太陽系の惑星の中で風速が最も高いことが判明しました。 時速700kmに達します。

海王星には 14 個の衛星があり、その中で最も有名なのはトリトンです。 独特の雰囲気があることで知られています。

海王星にも輪があります。 この惑星には6つあります。

太陽系の惑星に関する興味深い事実

木星と比べると、水星は空の点のように見えます。 これらは実際の太陽系における比率です。

金星は、日没時に空に最初に見える星であり、夜明けに最後に視界から消える星であるため、しばしば明けの明星と宵の明星と呼ばれます。

火星に関する興味深い事実は、火星でメタンが発見されたという事実です。 大気は希薄であるため、常に蒸発しており、惑星にはこのガスの供給源が常に存在することになります。 そのような発生源は、地球内の生物である可能性があります。

木星には季節がありません。 最大の謎は、いわゆる「大赤斑」です。 地表でのその起源はまだ完全には理解されていませんが、科学者らは、数世紀にわたって超高速で回転し続けた巨大なハリケーンによって形成されたのではないかと示唆しています。

興味深い事実は、太陽系の多くの惑星と同様に、天王星にも独自の環系があるということです。 リングを構成する粒子は光の反射が少ないため、惑星の発見直後にはリングを検出できませんでした。

ネプチューンは豊かな青色をしているため、古代ローマの海の支配者である神にちなんで名付けられました。 遠隔地にあるため、この惑星は最後に発見された惑星の 1 つでした。 同時に、その位置は数学的に計算され、時間が経つにつれてそれが見えるようになり、計算された場所にありました。

太陽からの光は 8 分で地球の表面に到達します。

太陽系は、長い間徹底的に研究されてきたにもかかわらず、まだ明らかにされていない多くの謎と謎に満ちています。 最も興味深い仮説の 1 つは、他の惑星に生命が存在するという仮説であり、その探索は現在も活発に続けられています。