WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 26 | 27 || 29 | 30 |   ...   | 55 |

Поскольку любые постоянные облака любой из возможных планет образованы атмосферным аэрозолем, то очевидно, что размеры этих капель или частиц не могут быть больше 1 мм (более крупные капли дождя или градины не постоянно висят в воздухе, а падают вниз и вырастают за время их свободного падения). Соответственно, они будут преломлять и рассеивать излучение с равными или меньшими длинами волн (в том числе и видимый свет с длиной волны 5500 = 0,55 мкм), а излучения с существенно б ольшими длинами волн будут проходить свободно мимо них. Поэтому любые планетные облака становятся прозрачными для радиоволн, начиная с сантиметрового диапазона. Сантиметровый диапазон радиоволн также энергетически выгоден и технически наиболее удобен для создания мощных и узких диаграмм приёма или пучков излучения. Соответственно, создав необходимые технические устройства, туманцы могут приступить к занятиям радиоастрономией и наблюдать на радионебе всё, что им угодно, а яснианцы, производя радиолокациюТумании, по величине и спектру радиосигнала, отражённого от твёрдой поверхности, определить не только период вращения Тумании, но и характерные особенности её поверхности. Именно так в 1960–70-е годы был определён период вращения Венеры19, а затем построены подробные рельефные карты её поверхности.

Второй не менее кардинальный способ — это космонавтика.

Поскольку ничто не мешает туманцам запускать всевозможные аппараты и телескопы в космос и летать туда самим, они также могут увидеть все, что захотят, выйдя за пределы атмосферы своей планеты. Яснианцы также могут осуществить космическую программу исследований Тумании, аналогичнуюнашей венерианской программе, и получить все интересующие их сведения непосредственно в атмосфере и на поверхности Тумании. Конечно, нам сейчас, с высот грандиозных достижений нашей науки и техники, всё кажется легко и просто.

Однако, во-первых, до этого ещё надо было догадаться и «дорасти», а во-вторых, существуют и другие физические принципы решения этой задачи с поверхности Тумании.

Если вспомнить определения инерциальных и неинерциальных систем координат, то нетрудно сообразить, что всякая планета, вращаясь, становится более или менее неинерциальной системой. В таких системах существует масса динамических явлений, явно отличных от инерциальных систем и позволяющих количественно оценить (измерить) величину этой неинерциальности, то есть скорость вращения планеты в пространстве. Прежде всего, наиболее наглядным и простым для измерения эффектом является поворот плоскости движения маятника 243 земных суток в зависимости от скорости вращения планеты и широты места наблюдения (т.н. «маятник Фуко»). Также во вращающихся системах координат на все движущиеся тела действует сила инерции (т. н. «сила Кориолиса»), величину которой также можно измерить, например, измеряя отклонение падающих тел от вертикальной линии. Инерционные кориолисовы силы ответственны, например, за эффект подмывания одного из берегов всех рек (в северном полушарии — правого, а в южном — левого). Кроме этого, за счёт вращения планеты изменяется её форма, и по величине её отклонения от сферы также можно оценить скорость вращения планеты (т. н. «эллипсоид вращения»).

Далее, при любой непрозрачности облачной атмосферы (которая носит название «оптическая толща»), исключающей получение изображения центральной звезды, суточные вариации излучения, приходящего на поверхность планеты с неба (день/ночь) останутся и могут быть наблюдаемы, хотя и в существенно ослабленном виде. Степень рассеяния и поглощения света зависит, как было сказано, от длины волны:

более короткие диапазоны света будут сильнее поглощены в верхних слоях атмосферы, а в более длинных она будет прозрачнее.

Наконец, на поверхности планеты будут наблюдаться такие экзотические явления, как приливы. Мы на Земле привыкли к лунным приливам, однако далеко не у всех планет есть столь близкие спутники. В отличие от силы тяготения, которая обратно пропорциональна квадрату расстояния (1/R2), приливная сила является её производной и обратно пропорциональна кубу расстояния (1/R3), поэтому Солнце, например, при равных с Луной угловых размерах и принципиально большей массе вызывает на Земле приливы в 2,5 раза меньшие по амплитуде. Но солнечные приливы вполне наблюдаемы и измеряемы.

Аналогично, можно на любой планете наблюдать приливы от центральной звезды и измерять их период (то есть скорость вращения планеты).

Теоретически, возможно обнаружение даже взаимных приливов между разными планетами, хотя этот эффект, разумеется, требует очень тонких и точных измерений. Очень малая скорость собственного вращения на Венере вызвана солнечные приливами (сутки на Венере составляют 244 дня и длятся больше (!), чем венерианский год 224 дня), а влияние приливов от Земли вызвало синхронизациювенерианских суток с земным годом таким образом, что Венера, при сближении её с Землёй на орбите, оказывается всегда повернута к Земле одним и тем же «боком».

В заключение целесообразно подчеркнуть, что все инерциальные эффекты на поверхности вращающейся планеты определяется её вращением относительно «неподвижных звёзд», то есть внешней системы координат (такой период вращения называется сидерическим), а суточные эффекты и приливы — вращением относительно звезды или другой планеты (синодический период).

752. Есть ли на других планетах моря и океаны 753. Могут ли на других планетах возникнуть вулканы Вулканы, моря и океаны есть и на планетах Солнечной системы, и могут существовать в иных планетных системах.

Морем (океаном) следует называть объект в поверхностных слоях планетного тела, состоящий из жидкой (квазижидкой) среды и занимающий существенную часть планеты. В известном смысле можно сказать, что практически на всех планетах, т. е. на астрономических телах с массой более 1025 г, моря и океаны существуют или могут существовать, но, разумеется не только из воды H2O, а также из иных жидких (или полужидких) веществ. Даже по отношениюк нормальным звёздам поэтический образ М. В. Ломоносова, сравнившего Солнце с огненным океаном20, имеет право на существование, т. к. движение высокотемпературной плазмы в сильных магнитных полях, что типично для поверхностных слоёв звёзд, имеет сильнуютурбуленциюи во многом похоже на поведение жидких сред. На всех планетах земной группы имеются моря, образованные разливами жидкой магмы, из которых наиболее известны моря на Луне. На поверхности Марса имеются следы мощных жидких потоков, следовательно, ранее могли существовать и моря (из воды). Широко известные вулканы на Ио, как предполагают, питаются приповерхностными «морями» из жидкой серы и её соединений.

Значительный жидкий слой (из воды) предполагается под ледяной коркой на Ганимеде. Все планеты-гиганты и их массивные спутники должны иметь жидкие слои, составляющие в некоторых случаях основную часть этих планет и состоящие из метана (CH4), аммиака (NH3), водорода (H2) и иных летучих соединений. Следует также указать, что необходимым условием существования на планете поверхностных немагматических морей является наличие достаточно мощной атмосферы.

Вулканом следует называть явление выброса жидких, полужидких или газообразных веществ на поверхность планетного тела сквозь разломы его твёрдых оболочек, создающее новые формы рельефа. Наиболее известные магматические вулканы находятся на Луне (недействующие), на Венере, самый высокий вулкан солнечной системы — гора Олимп (25 км высоты) — на Марсе. Активно действующие вулканы наблюдались на Ио (из сернистых соединений); на Луне отмечались выбросы газов в центре кратеров. Большое Красное пятно Юпитера, по-видимому, может быть связано с выбросом потока вещества из глубинных слоёв планеты. В качестве минимально предельного случая «вулкана» можно рассматривать газовые струи, бьющие сквозь поверхностную корку на ядрах комет, как это наблюдалось для ядер комет Галлея в 1986 году и Хейла-Боппа в 1997 году.

См. стихотворение на стр. 754. Может ли в Солнечной системе существовать 2000 планет Могут ли планеты быть на произвольном расстоянии Может ли измениться их порядок 755. Случайно ли расположены планеты Действительно, а сколько же планет в нашей Солнечной системе Пожалуй, начнём с того, что с древнейших времён человечество знало 7 планет, или сфер (ср.: «быть на седьмом небе»). Ближайшей к Земле считалась сфера Луны; отсюда пошло выражение «подлунный мир». Относительно расположения сфер других близких планет были некоторые споры. Птолемей (см. «Альмагест», кн. IХ, гл. 1, ок. 140 г. н. э.) считал, что сфера Солнца разделяет те планеты, которые всегда движутся около него, т. е. «нижние» планеты (Меркурий и Венера), и те, которые могут находиться на любом от него расстоянии, т. е. «верхние» планеты (Марс, Юпитер и Сатурн).

В системе мира Коперника («Об обращении небесных сфер», 1543 г.) число планет уменьшилось до 6. Солнце «пошло на повышение» и стало центральной звездой нашей системы. Луну, напротив, «разжаловали» до статуса спутника Земли. Саму Землю также «понизили в должности», и из центра мироздания она стала всего лишь планетой №3.

По мере развития телескопической техники были открыты ещё 3 планеты: 13 марта 1781 г. Вильям Гершель открыл Уран; 23 сентября 1846 г. Галле «по наводке» Урбен Леверье обнаружил Нептун, а 18 февраля 1930 г. Томбо по вычислениям Ловелла и Пикеринга «поймал» Плутон. В течение 18–19 вв. были многочисленные попытки обнаружить ещё одну планету между Солнцем и Меркурием, даже имя ей подготовили заранее: «Вулкан»; но, увы... Таким образом, на момент проведения 23-го Турнира Ломоносова 01 октября 2000 г. в Солнечной системе было известно 9 «больших» планет. Я не случайно указываю точнуюдату (01.10.2000 г.), т. к. далее будет приведена информация о «10-й планете», поступившая в декабре 2000 г.

Вопрос о порядке расположения планет и закономерности их расстояний от Солнца также издревле волновал учёных. Системы мира Птолемея и Коперника определяли только их качественный порядок, но не давали каких-либо количественных оценок. Иоганн Кеплер в 1595 г. в своей первой книге «Введение в трактат о мире, содержащее в себе тайну Вселенной» («Космографическая тайна») сделал попытку объяснить наблюдаемые расстояния до планет. Он предположил, что расстояния между орбитами задаются всего пятью правильными многогранниками, известными в геометрии: от тетраэдра и куба до октаэдра.

В 1766 г. немецкий астроном Иоганн Тициус указал на определённуючисловуюзакономерность в размерах планетных орбит, а в 1772 г.

Иоганн Боде выдвинул гипотезу о существовании неизвестной планеты между орбитами Марса и Юпитера. Несмотря на организованную с 1796 г. целенаправленную«охоту» за новой планетой, 01 января 1801 г., в первый же день нового века, итальянский астроном Пиацци случайно обнаружил объект, который впоследствии был назван Церера и размер которого всего 755 км. Этим было положено начало открытиям «малых планет» или астероидов.

Правило планетных расстояний, известное как закон Тициуса–Боде, действительно весьма удовлетворительно объясняет зависимость радиусов орбит планет. Формула этого закона: R = 0,4 +0,3 · 2n, где n — номер планеты, R — расстояние от Солнца до этой планеты в астрономических единицах (см. таблицу).

Таким образом, по крайней мере относительно больших планет можно точно утверждать, что они не могут находиться на произвольных расстояниях от Солнца; радиусы их орбит подчиняются геометрической прогрессии закона Тициуса–Боде (ЗТБ).

Что касается малых планет, то их общее число сейчас21 превышает уже 12 000, из которых около 8000 имеют определённые орбиты и постоянные обозначения, и большинство их орбит расположено в «поясе астероидов» от 2,2 до 3,6 астрономических единиц (а. е.)22.

Планета Номер ЗТБ, Истинное Погрешность, по ЗТБ а. е. расстояние, а. е. % Меркурий - 0,4 0,387 3,Венера 0 0,7 0,723 3,Земля 1 1,0 1,000 Марс 2 1,6 1,524 5,Церера 3 2,8 2,768 1,Юпитер 4 5,2 5,203 0,Сатурн 5 10,0 9,539 4,Уран 6 19,6 19,19 2,Нептун 7 38,8 30,07 29,Плутон 8 77,2 39,52 95,После открытия Гершелем Урана доверие астрономов к ЗТБ упрочилось; этот закон стимулировал поиски и открытия первых астероидов.

текст был написан в 2000 году 1 астрономическая единица = 1,495989 · 1011 м (радиус орбиты Земли) Прямая заслуга ЗТБ и в открытии Нептуна, поскольку на нём основывались расчёты Леверье орбиты искомой планеты. Интересно отметить, что и системы спутников большинства планет-гигантов также демонстрируют геометрическую прогрессию орбит, которая во многих случаях помогала открытиям последующих неизвестных объектов.

Однако, нельзя пройти мимо и ряда отклонений от этого закона.

Первым из них и наиболее очевидным является отсутствие большой планеты в поясе астероидов. Этот факт, а также ошибки, которые ЗТБ дает для Марса и Сатурна, следует, по-видимому, объяснять значительными приливными воздействиями их соседа — гиганта Юпитера.

Наиболее очевидными являются расхождения для Нептуна и Плутона.

В известном смысле можно даже говорить, что оба они претендуют на позицию№7 (38 а. е. по ЗТБ).

Как известно, орбита Плутона резко отличается от орбит других планет нашей системы. Он имеет наклон орбиты более 17, в то время как все остальные планеты-гиганты меньше 2,5, а эксцентриситет орбиты 0,250 (почти в 5 раз больше, чем у Юпитера, Сатурна и Урана).

За счёт этого орбита Плутона настолько вытянута, что достаточно большая её часть лежит «внутри» орбиты Нептуна. Этот «непорядок» продолжался целых 20 последних лет с 1979 по 1999 г. В 1989 г. Плутон проходил перигелий и находился при этом на расстоянии от Солнца всего 29,58 а. е., что на 33 млн. км (!) меньше, чем перигелий Нептуна (29,80 а. е.). Так что Плутон — это единственная большая планета нашей системы, которая меняет порядок планет на «законных основаниях».

Физическим объяснением действия ЗТБ (для солнечной системы в целом и для систем спутников планет) могут служить приливные эффекты между гравитирующими протопланетными частицами и телами. В космогонических теориях, рассматривающих эволюцию протопланетного газопылевого облака, найдены такие решения, в которых от центрального тела (прото-Солнца, протопланеты-гиганта) развиваются спиральные возмущения плотности, перерастающие затем в кольцевые зоны аккреции вещества, расстояния между которыми составляют геометрическую прогрессию. Как образно выразилась Моросанова Маша: «Планеты во время их образования расположились наилучшим образом». Соответственно, орбиту Нептуна можно рассматривать как границу зоны, где такие кольцевые структуры могли выделиться, и на месте которых затем могли образоваться регулярные большие планеты. Плутон и все последующие тела дальше него находятся в зоне нерегулярного планетообразования, по-видимому, ещё не завершённого.

Поэтому для Плутона и дальше закон Тициуса–Боде не действует.

Pages:     | 1 |   ...   | 26 | 27 || 29 | 30 |   ...   | 55 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.