> Планеты Земной группы
Планеты земной группы – первые четыре планеты Солнечной системы с фото. Узнайте характеристики и описание планет земного типа, поиск экзопланет, исследования.
Исследователи изучают просторы Солнечной системы уже много веков, отмечая различные планетарные типы. С момента открытия доступа к экзопланетам наша информационная база стала еще шире. Кроме газовых гигантов, мы находили и объекты земного типа. Что же это?
Определение планет Земной группы
Планета земного типа – небесное тело, представленное силикатными породами или металлом, и обладает твердым поверхностным слоем. Это главное отличие от газовых гигантов, наполненных газами. Термин взят от латинского слова «Terra», что переводится как «Земля». Ниже представлен список, где указано какие есть планеты земной группы.
Структура и особенности планет Земной группы
Все тела наделены схожей структурой: ядро из металла, наполненное железом и окруженное мантией из силикатов. Их поверхностный шар укрыт кратерами, вулканами, горами, каньонами и прочими формированиями.
Есть вторичные атмосферы, созданные вулканической активностью или прибытием комет. Обладают малым количеством спутников или вообще лишены подобных особенностей. У Земли – Луна, а у Марса – Фобос и Деймос. Не наделены кольцевыми системами. Давайте посмотрим, как выглядит характеристика планет земной группы, а также подметим в чем их сходства и отличия на примере Меркурия, Венеры, Земли и Марса.
Основные факты планет Земной группы
Меркурий – наименьшая планета в системе, достигающая 1/3 земного размера. Наделена тонким атмосферным слоем, из-за чего постоянно замерзает и накаляется. Характеризуется высокой плотностью с железом и никелем. Магнитное поле достигает лишь 1% от земного. На поверхности заметно множество глубоких кратерных шрамов и слабый слой силикатных частичек. В 2012 году заметили следы органического материала. Это строительные блоки для жизни, а также нашли водяной лед.
Венера по размеру напоминает Землю, но ее атмосфера слишком плотная и переполнена монооксидом углерода. Из-за этого тепло удерживается на планете, делая ее самой раскаленной в системе. На большей части поверхности расположены активные вулканы и глубокие каньоны. Лишь нескольким аппаратам удалось проникнуть на поверхность и выжить на короткий временной промежуток. Кратеров мало, потому что метеоры сгорают.
Земля – самая крупная в земном типе и обладает огромным количеством жидкой воды. Она нужна для жизни, которая развивается во всех формах. Есть скалистая поверхность, укрытая каньонами и возвышенностями, а также тяжелое металлическое ядро. В атмосфере присутствует водяной пар, способствующий смягчению суточного температурного режима. Есть смена регулярных сезонов. Наибольший нагрев достается участкам возле экваториальной линии. Но сейчас показатели растут из-за человеческой деятельности.
Марс располагает самой высокой горой в Солнечной системе. Большая часть поверхности представлена древними отложениями и кратерными формированиями. Но можно найти и более молодые участки. Есть полярные шапки, сокращающие свой размер в летний и весенний периоды. По плотности уступает Земле, а ядро твердое. Исследователи пока не добыли доказательства жизни, но есть все намеки и условия в прошлом. Планета обладает водяным льдом, органикой и метаном.
Формирование и общие черты планет Земной группы
Полагают, что планеты земного типа появились первыми. Изначально пылинки сливались, создавая большие объекты. Они располагались ближе к Солнцу, поэтому летучие вещества испарялись. Небесные объекты разрастались до километрового размера, становясь планетезималями. Затем и они накапливают все больше пыли.
Анализ показывает, что на раннем этапе развития Солнечной системы могло присутствовать около сотни протопланет, чьи размеры варьировались между Луной и Марсом. Они постоянно сталкивались, за счет чего сливались, выбрасывая мусорные осколки. В итоге, уцелели 4 крупные планеты земной группы: Меркурий, Венера, Марс и Земля.
Все они отличаются высоким показателем плотности, а состав представлен силикатами и металлическим железом. Крупнейшим представителем земного типа выступает Земля. Эти планеты также выделяются общей структурой строения, включающей ядро, мантию и кору. Лишь у двух планет (Земля и Марс) есть спутники.
Текущие исследования планет Земной группы
Исследователи считают, что планеты земного типа – лучшие кандидаты в обнаружении жизни. Конечно, выводы основаны на том, что единственная планета с жизнью – Земля, поэтому ее характеристики и особенности служат своеобразным эталоном.
Все говорит о том, что жизнь способна выживать в экстремальных условиях. Поэтому ее ожидают найти даже на Меркурии и Венере, несмотря на их высокие температуры. Больше всего внимания уделяют Марсу. Это не только главный кандидат в нахождении жизни, но и потенциальная будущая колония.
Если все пойдет по плану, то в 2030-х гг. на Красную планету могут отправить первую партию астронавтов. Сейчас на планете постоянно находятся роверы и орбитальные аппараты, которые ищут воду и признаки жизни.
Экзопланеты земного типа
Многие найденные экзопланеты оказывались газовыми гигантами, потому что их намного проще отыскать. Но с 2005 года мы начали активно улавливать земные объекты благодаря миссии Кеплер. Большую часть прозвали классом супер-земель.
Среди таких стоит вспомнить Глизе 876d, чья масса в 7-9 раз превосходит земную. Совершает обороты вокруг красного карлика, отдаленного от нас на 15 световых лет. В системе Глизе 581 нашли 3 земных экзопланеты с дистанцией в 20 световых лет.
Наименьшая – Глизе 581e. Она превышает нашу массу всего в 1.9 раз, но расположена крайне близко к своей звезде. Первой подтвержденной земной экзопланетой была Кеплер-10b, больше нашей массы в 3-4 раз. Она отдалена на 460 световых лет и найдена в 2011 году. Тогда же команда миссии выдала список из 1235 претендентов, где 6 были земного типа и располагались в зоне обитаемости.
Супер-Земли
Среди экзопланет удалось отыскать множество супер-земель (по размеру между Землей и Нептуном). Эту разновидность не встретить на территории нашей системы, поэтому пока еще не ясно, выглядят они скорее как гиганты или земной тип.
Сейчас научный мир ожидает запуска телескопа Джеймс Уэбб, который обещает увеличить силу поиска и откроет нам космические глубины.
Категории планет Земной группы
Существует разделение планет земного типа. Силикатные – типичные объекты нашей системы, представленные каменной мантией и металлическим ядром. Железные – теоретическая разновидность, состоящая полностью из железа. Это придает больший показатель плотности, но сокращает радиус. Такие планеты способны появиться только на территориях с высоким температурным показателем.
Скалистые – еще один теоретический вид, где есть силикатная порода, но нет металлического ядра. Они должны сформироваться подальше от звезды. Углеродистые – наделены металлическим ядром, вокруг которого скопился углеродосодержащий минерал.
Раньше мы думали, что детально изучили процесс планетарного формирования. Но рассмотрение экзопланет заставляет находить множество пробелов и приниматься за новые исследования. Это расширяет также условия поиска жизни в чужих мирах. Кто знает, что мы там увидим, если сможем послать зонд.
Как-то я прочитала о том, что в 2024 году планируется отправить первых переселенцев на Марс. Некоторые мои знакомые изъявили желание отправиться в это неведомое путешествие в один конец. А мне что-то не очень хочется, потому что эта планета безжизненна, а я люблю животных, цветы и дикую природу. Особенно мне расхотелось туда лететь после просмотра фильма "Марсианин", где были реалистично изображены унылые пейзажи и невыносимые погодные условия этого небесного тела. А ведь Марс - это наш сосед, это вторая по приближенности к нам планета (первая - Венера). Всего планет группы Земли четыре. Они так называются, потому что состоят из твердого грунта. Назовем их в порядке отдаленности от Солнца.
Меркурий - наименьшая планета земной группы
Небольшое тело, характеризующееся быстрым движением вокруг Солнца, за что и получила имя бога торговли . А вот вокруг своей оси Меркурий вращается медленно, поэтому здесь сутки длиннее года . Атмосфера состоит из водорода, аргона, гелия и примеси кислорода . Климат жаркий, температура - до +420 градусов .
Венера - красавица земной группы
Красива при рассмотрении в телескоп или бинокль, на рассвете ее можно увидеть невооруженным глазом. Вероятно, поэтому она получила имя богини любви . Для нее характерны облака из серной кислоты, которые плывут в атмосфере из углекислого газа . Зрелище красивое, но для жизни абсолютно непригодное. К тому же температура на планете тоже зашкаливает за +400 .
Земля - живая планета
Это наша планета. Главная ее особенность - жизнь , которая возможна благодаря:
- атмосфере, состоящей из воздуха;
- большому количеству жидкой воды;
- мягкому климату.
Древние люди боготворили свою кормилицу - почву, второе название которой - земля. В честь нее и было дано имя родной планете.
Марс - холодная планета
Имеет грунт красного цвета , что дало повод назвать его именем бога войны . Так как Марс расположен дальше от солнечного тепла, чем Земля, то и климат на нем очень холодный. При морозе более 130 градусов колонизация планеты является проблематичной. Да и атмосфера здесь непригодна для дыхания, она состоит в основном из диоксида углерода .
Существуют четыре планеты Земной группы в нашей Солнечной системе: Меркурий, Венера, Земля и Марс.Они получили свое название за сходство с нашей планетой Земля. Планеты Земной группы нашей Солнечной системы также известны как внутренние планеты, потому что эти планеты расположены в области между Солнцем и . Все планеты Земной группы обладают малыми размерами и массами, высокой плотностью и состоят преимущественно из силикатов и металлического железа. За главным поясом астероидов (во внешней области) находятся , по размерам и массе в десятки раз превышающие планеты Земной группы. Согласно ряду космогонических теорий, в значительной части внесолнечных планетных систем экзопланеты тоже делятся на твердотельные планеты во внутренних областях и газовые планеты - во внешних.
Планеты земной группы бедны естественными спутниками. На четыре планеты земной группы приходится всего три спутника. Две самые далёкие планеты от Солнца, из планет земной группы имеют спутники, один большой у Земли и два крохотных у Марса.
Хоть Луна и считается спутником, технически она могла бы считаться планетой, если бы имела орбиту вокруг Солнца. Луна является полноценным участником гравитационной системы Земля-Луна.
У Марса два маленьких спутника: Фобос и Деймос. Оба спутника имеют форму близкую к трёхосному эллипсоиду. Из-за их небольших размеров силы тяготения не хватает, чтобы сжать их до круглой формы.
Самая массивная из планет земной группы – Земля – в 330 000 раз легче Солнца.
Строение и сходство планет земной группы
- Земной группы значительно меньше, чем газовые гиганты.
- Планеты земной группы (в отличие от всех планет-гигантов) не имеют колец.
- В центре ядро из железа с примесью никеля.
- Выше ядра находится слой, который называют мантией. Мантия состоит из силикатов.
- Планеты земной группы состоят главным образом из кислорода, кремния, железа, магния, алюминия и других тяжёлых элементов.
- Кора, образовавшаяся в результате частичного плавления мантии и состоящая также из силикатных пород, но обогащённая несовместимыми элементами. Из планет земной группы коры нет у Меркурия, что объясняют её разрушением в результате метеоритной бомбардировки.
- У планет есть атмосферы: довольно плотная у Венеры и почти незаметная у Меркурия.
- Планеты Земной группы также имеют изменяющийся ландшафт, например, вулканы, каньоны, горы и кратеры.
- У этих планет есть магнитные поля: почти незаметное у Венеры и ощутимое у Земли.
Некоторые различия планет земной группы
- Планеты земной группы довольно-таки по-разному вращаются вокруг своей оси: один оборот длится от 24 часов для Земли и до 243-х суток у Венеры.
- Венера, в отличие от других планет, вращается в направлении, обратном ее движению вокруг Солнца.
- Углы наклона осей к плоскостям их орбит у Земли и у Марса примерно одинаковы, но совсем иные у Меркурия и Венеры.
- Атмосфера планет может варьироваться от толстой атмосферы диоксида углерода у Венеры до почти полного отсутствия таковой у Меркурия.
- Почти 2/3 поверхности Земли занимают океаны, но на поверхности Венеры и Меркурия воды нет.
- Венера не имеет расплавленного железного ядра. У остальных планет часть железного ядра находится в жидком состоянии.
Считается, что землеподобные планеты наиболее благоприятны для возникновения жизни, поэтому их поиск привлекает пристальное внимание общественности. Примером экзопланет земного типа могут служить суперземли. По состоянию на июнь 2012 года найдено более 50 суперземель.
Подразделяются на 2 группы, основанные на их планетарных поверхностях: газовых гигантов и планеты земной группы. Планеты земной группы характеризуются плотной поверхностью и, как правило, состоят из силикатных соединений. В Солнечной системе есть только четыре таких планеты: Марс, Земля, Венера и Меркурий.
Планеты земной группы в Солнечной системе:
Меркурий
Меркурий - наименьшая из четырех землеподобных планет Солнечной системы с экваториальным радиусом 2439,7±1,0 км. Планета превосходит по размерам такие спутники, как Титан. Тем не менее, Меркурий имеет вторую по величине плотность (5427 грамма на кубический сантиметр) среди планет Солнечной системы, немного уступая по этому показателю Земле. Высокая плотность дает представление о внутренней структуре планеты, которая, как полагают ученые, богата железом. Считается, что ядро Меркурия имеет самое высокое содержание железа среди всех планет нашей системы. Астрономы полагают, что расплавленное ядро составляет 55% от общего объема планеты. Оболочкой богатого железом ядра является мантия, которая в основном состоит из силикатов. Скалистая кора планеты достигает 35 км в толщину. Меркурий находится на расстоянии 0,39 астрономических единиц от Солнца, что делает его самой близлежащей планетой к нашему светилу. Из-за приближенности к Солнцу, температура поверхности планеты поднимается до более чем 400º С.
Венера
Венера является ближайшим соседом Земли и одной из четырех планет земной группы в Солнечной системе. Это вторая по величине планета из этой категории с диаметром 12 092 км; уступает только Земле. Однако толстая атмосфера Венеры считается самой плотной в Солнечной системе, атмосферное давление в 92 раза превышает атмосферное давление на нашей планете. Плотная атмосфера состоит из двуокиси углерода, который оказывает парниковый эффект и приводит к повышению температуры на поверхности Венеры до 462º C, и является . На планете преобладают вулканические равнины, покрывающие около 80% ее поверхности. На Венере также имеются многочисленные ударные кратеры, некоторые из которых достигают диаметра около 280 км.
Земля
Из четырех планет земной группы, Земля является крупнейшей с экваториальным диаметром 12 756,1 км. Она также единственная планета из этой группы, которая, как известно, имеет гидросферу. Земля - третья ближайшая планета к Солнцу, расположенная на расстоянии около 150 млн. км (1 астрономическая единица) от него. Планета также имеет самую высокую плотность (5,514 грамма на кубический сантиметр) в Солнечной системе. Силикат и глинозем являются двумя соединениями, обнаруженные в самых высоких концентрациях в земной коре, причем на них приходится 75,4% континентальной коры и 65,1% океанической коры.
Марс
Марс - это еще одна планета из земной группы в Солнечной системе, расположенная дальше всех от Солнца на расстоянии 1,5 астрономические единицы. Планета имеет экваториальный радиус 3396,2±0,1 км, что делает ее второй наименьшей планетой в нашей системе. Поверхность Марса в основном состоит из базальтовых пород. Кора планеты довольно толстая и колеблется от 125 км до 40 км в глубину.
Карликовые планеты
Существуют другие более мелкие карликовые планеты, которые имеют некоторые характеристики, сопоставимые с планетами земной группы, такие как наличие плотной поверхности. Тем не менее, поверхность карликовых планет образована ледяным покровом и поэтому они не относятся к этой группе. Примерами карликовых планет в Солнечной системе являются Плутон и Церера.
Главные характерные особенности планет Солнечной системы определяются их расстоянием от Солнца, периодом обращения вокруг Солнца, диаметром, массой и объемом.
Меркурий - ближайшая к Солнцу и самая малая планета Солнечной системы. По величине радиуса он уступает спутникам Юпитера - Каллисто и Ганимеду, спутнику Сатурна - Титану и спутнику Нептуна -Тритону. Меркурий вращается вокруг своей оси с периодом, в 1,5 раза меньшим периода его обращения по орбите. На освещенном полушарии Меркурия температура достигает 700°К, а на неосвещенной, ночной стороне может опускаться до 220°К. Телевизионная съемка, проведенная «Маринером-10», показала, что поверхность Меркурия во многом сходна с поверхностью Луны. По данным оптических и фотоклинометрических измерений Меркурий испещрен кратерами ничуть не в меньшей степени, чем Луна, если не в большей. Точные размеры Меркурия 56 еще не установлены. Радарные диаметр и масса дают среднюю плотность Меркурия 5,46 г/см 3 , фотоэлектрический метод Герцшпрунга -на 1% больше радарного значения. Полученные данные свидетельствуют о значительной роли металлической фазы в его недрах.
Многочисленные исследования отражательной способности поверхности Меркурия свидетельствуют о большой вероятности содержания в его грунте значительных количеств FeO. Это заключение противоречит принятым гипотезам об условиях конденсации Меркурия. Однако, если эти данные подтвердятся, то придется считать вынос FeO на поверхность в составе пироксена за счет базальтового вулканизма. Грунт Меркурия близок к таковому на лунных возвышенностях (- 5,5% FeO), в которых, как известно, содержится ортопироксен. Самая большая депрессия, обнаруженная на Меркурии, имеет диаметр 1300 км. Она заполнена веществом, аналогичным веществу лунных морей. Образований, аналогичных структурам земной тектоники, плит или крупномасштабных разломов не заметно. Предполагается, что процессы дифференциации планеты, а она имеет железное ядро, закончились еще на стадии ее аккреции.
Венера по своим размерам и средней плотности наиболее близка к Земле. Масса планеты, вычисленная после полета межпланетной станции «Маринер-2», составляет 0,81485 земной массы. Радиолокационные измерения позволили прийти к заключению, что Венера в отличие от других планет вращается в сторону, противоположную направлению ее движения вокруг Солнца. По данным радиолокационных измерений твердая часть Венеры представляет собой неровную поверхность. Сведения о микрорельефе получены со спускаемых аппаратов «Венера-8» и «Венера-14». В целом поверхность Венеры гораздо более ровная, чем у других планет земной группы. Наблюдаются отдельные возвышенности и отдельные пики гор. Примечателен один из районов (вблизи экватора) диаметром около 700 км с депрессией в средней части 60X90 км, возвышающийся над соседними районами на 10 км. Интерпретируется это поднятие как большая вулканическая конструкция, аналогичная земным и марсианским континентальным вулканам. На Венере есть и каналоподобная депрессия длиной 1400 км, шириной 150 км и глубиной 2 км, которую можно сравнить с аналогичными и весьма распространенными «каналами» на Марсе и частично с Африкано-Аравийской рифтовой системой в Восточной Африке. Эта депрессия или трог в 850 км к востоку проникает в плато континентального размера, где встречается со слабо выраженной, очень узкой, волнообразной депрессией. «Венерой-10» была оценена плотность венерианской породы в 2,8± ±0,1 г/см 3 , типичная для Луны или Земли. Фотографии Венеры, полученные «Венерой-9» и «Венерой-10», показали, что поверхность в местах посадок характеризуется плитовидными и округлыми матово-серыми массивными гальками. Гальки тонкозернистые с темной матрицей реголита или грунта.
Для Венеры характерно: 1) уникальная топография с рельефом, контрастным по более высокой пространственной частоте, но более низкой магнитуде, чем у других земных планет (нельзя сказать, что магнитуда рельефа не похожа на земную, так же как неровности поверхности сравнимы с теми, которыми характеризуются лунные моря), 2) ландшафтное разнообразие - кратеро-подобные формы, встречаемые группами, отделенными от районов горных плато большим экваториальным разломом (изолированные горы, по-видимому, встречаются повсеместно в районах, обследованных земными локаторами), 3) наличие трех типов вулканов: одни образуют большие единичные структуры, сравнимые с вулканом Тарсиса на Марсе, другие - меньшие пики, которые встречаются поодиночке или группами, третьи - равнины, подобные таковым на Марсе и Луне, 4) наличие горной местности и грубо определенных линеаментов, свидетельствующих, очевидно, о проявлении компрессионной тектоники, 5) наличие большого трога на экваторе, говорящего о растягивающей тектонической активности, 6) радиоактивность, которая указывает, что ее породы сходны с земными. «Венера-9» и «Венера-10», по-видимому, встретились с базальтовыми породами, а «Венера-8» - с породами гранитного состава (первые подтверждают предположение о развитии вулканизма, в то время как последние дают основание считать наличие более сложной тектоно-вулканической истории), 7) наличие двух участков, которые подвергались геометрическим изменениям (отличия между ними могут быть объяснены особенностями протекавших в них процессов, которые различались либо по времени, либо по скорости протекания или комбинаций обоих; однако во всех случаях эти процессы были достаточно активными, чтобы отделить большие обломки от маленьких, окатать одни гальки и не затронуть другие и перемешать весь этот экзотический материал; такими процессами могли быть как баллистические импактные, так и эоловые процессы; Венера окружена мощной газовой оболочкой).
Земля является наиболее крупной из всех внутренних планет, имеет наиболее крупный спутник - Луну. По составу азотно-кислородная атмосфера Земли резко отличается от атмосферы других планет. О Земле мы знаем баснословно много по сравнению с другими планетами.
Луна - естественный спутник Земли, составляющий 1/81 часть ее массы и двигающийся по орбите со средней скоростью 1,02 км/с, или 3680 км/ч. Поверхность Луны состоит из светлых участков, образованных горными системами и возвышенностями, и темных участков - так называемых «морей». Наиболее крупные «моря» имеют произвольные названия: Море Дождей, Море Ясности, Море Изобилия, Море Нектара, Океан Бурь и др. Вся поверхность (3,8-10 7 км 2) Луны покрыта множеством воронок различного размера, наиболее крупные из которых получили название лунных цирков. По плотности Луна представляет собой почти однородное тело. Она слегка асимметрична. Ее центр тяжести примерно на 2 км ближе к Земле, чем ее геометрический центр. На
Луне встречаются нагорья, неправильные и кольцевые морские бассейны, линеаменты и борозды, кратеры диаметром от тысяч километров до миллиметров. Луна обладает очень слабой сейсмичностью. Очевидно, слабые толчки, зафиксированные сейсмографами на поверхности Луны, вызваны скорее падающими метеоритами, чем тектонической активностью. Тем не менее на основании сейсмических данных выделяются четыре или пять зон. Первая сейсмическая граница проходит на глубине 50-60 км, вторая - 250 км, третья -500 км, четвертая - 1400-1500 км. Соответствующие зоны приписываются коре, верхней, средней и нижней мантии, а в центре Луны, возможно, располагается ядро диаметром 170- 350 км. Эти подразделения довольно условны, поскольку отмечаемые различия в скоростях прохождения сейсмических волн находятся на грани разрешающей способности сейсмографов, установленных на Луне.
Марс из всех внутренних планет наиболее удален от Солнца, масса его составляет 0,108 часть массы Земли, сжатие 1/190,9, т. е. оно больше, чем у Земли. Это свидетельствует о том, что его масса меньше сконцентрирована около центра, чем на Земле. Вокруг Солнца Марс обращается с периодом 1 год 322 собственных суток, ось вращения имеет наклон 67° к плоскости орбиты. Это вызывает смену времени года на различных широтах аналогично тому, что происходит на Земле. Марс имеет два спутника - Деймос и Фобос - с периодами вращения соответственно 30,30 и 7,65 часа; спутники движутся почти точно в плоскости экватора планеты: Фобос на расстоянии 9400 км, а Деймос -23 500 км. По данным «Маринера-9» спутники имеют неправильную форму, размеры Фобоса 25X21 км, а Деймоса 13,5X12 км; оба имеют низкое альбедо (0,05), которое по своему значению близко к альбедо углистых хондритов и базальтов. Фобос и Деймос покрыты многочисленными кратерами ударного происхождения.
