Сторінка
3

Природа Сонця. Планети. Малі тіла Сонячної системи

Сонце дуже впливає на явища, які відбуваються на Землі. Його короткохвильове випромінювання зумовлює важливі фізико-хімічні процеси у верхніх шарах атмо­сфери. Видимі й інфрачервоні промені є основними «постачальни­ками» тепла для Землі. У різних країнах світу, в тому числі й у нас, ведуться роботи щодо ширшого використання сонячної енергії для господарських і промисло­вих цілей (вироблення електро­енергії, опалення будинків та ін.). У майбутньому викорис­тання енергії прямого соняч­ного випромінювання неминуче зросте.

Сонце не лише освітлює й зігріває Землю. Вияви сонячної активності супроводяться цілим рядом геофізичних явищ. По­токи заряджених частинок, при­скорені під час спалахів, впли­вають на магнітне поле Землі й спричиняють магнітні бурі, які сприяють проникненню за­ряджених частинок у нижчі шари атмосфери, від чого й виникають полярні сяйва. Ко­роткохвильове випромінювання Сонця посилює іонізацію верх­ніх шарів земної атмосфери (іоносфери), що дуже впливає на умови поширення радіо­хвиль, іноді порушуючи радіо­зв'язок. Виявилося, що активні процеси на Сонці, впливаючи на атмосферу й магнітне поле Землі, опосередковано діють і на складні процеси орга­нічного світу — як тваринного, так і рослинного. Ці впливи та їх механізм у наш час до­сліджують учені.

2. ПЛАНЕТИ

Планети земної групи — Меркурій, Венера, Земля і Марс — відрізняються від планет-гігантів тим, що мають менші розміри, меншу масу, більшу густину, повільніше обертаються, у них більш розріджені атмосфери, мала кількість супутників або їх зовсім немає.

Нині дослідження планет цієї групи (як і Місяця) має комп­лексний характер і привертає увагу не лише астрономів, а й спе­ціалістів інших профілів: геологів, геофізиків, топографів, радіо-інженерів та ін. Вони використовують для вивчення планет методи, які добре випробувані в земних умовах і дають можливість здобувати надійні відомості про будову їхньої поверхні та атмосфери.

1. Меркурій. Це найближча до Сонця планета, трохи більша за Місяць, однак її середня густина майже така сама, як і в Зем­лі. Радіолокаційні спостереження виявили дуже повільне обер­тання Меркурія. Зоряна доба його, тобто період обертання нав­коло осі відносно зір, становить 58,65 нашої доби. Сонячна доба на цій планеті (тобто проміжок часу між двома послідовними полуднями) становить близько 176 земних діб. Вона дорівнює двом меркуріанським рокам, оскільки один оберт навколо Сонця Меркурій робить за 88 земних діб.

Атмосфери на Меркурії практично немає. Тому його денна півкуля дуже нагрівається. У підсонячній точці на Меркурії було виміряно температуру понад 400 °С. При такій температурі плав­ляться свинець, олово і навіть цинк.

Поверхня Меркурія настільки вкрита кратерами, що на фото­графіях її важко відрізнити від поверхні Місяця (мал).

Подібні вони також за відбивною здатністю і теплопровідністю поверхневого шару. Помітною відмінністю є мала кількість за­падин, подібних до місячних «морів». Найбільша з них — море Спеки — має діаметр близько 1300 км.

2. Венера. Ця планета лише ненабагато менша від Землі за об'ємом і масою. Ще Ломоносов і його сучасники виявили існу­вання у Венери атмосфери. Ломоносов правильно передбачав, що вона густіша від земної. Венера оповита суцільними білими хмарами, проникними лише для радіохвиль. Радіолокаційні спостереження виявили, що Венера обертається навколо осі в бік, протилежний тому, у який обертаються всі планети (крім Урана) і в який обертається вона сама навколо Сонця. Сонячна доба на ній становить 117 земних діб.

Нахил осі Венери до площини її орбіти близький до прямого кута, тому північна і південна півкулі завжди освітлюються Сонцем однаково.

З 1961 р. до Венери почали запускати радянські автома­тичні станції. Деякі з них мали апарати, що опускалися на пла­нету на парашуті. Автоматичні прилади станцій вимірювали характеристики атмосфери Венери на різній висоті й біля по­верхні та передавали ці відомості по радіо на Землю. Магнітного поля планети прилади не виявили. Біля поверхні вони зареєстру­вали температуру 470—480 °С й тиск, приблизно в 100 раз більший від атмосферного на Землі (»107Па). З'ясувалося, що атмосфера Венери на 97% за масою складається з вуглекис­лого газу. Азот та інертні гази становлять лише кілька про­центів, кисень — близько 0,1 %, а водяна пара — ще менше.

В атмосфері Венери зареєстровано грозові розряди.

Надзвичайно-висока температура в нижніх шарах атмосфери планети і на її поверхні великою мірою обумовлена так званим «парниковим ефектом». Енергія сонячних світлових променів поглинається в нижніх шарах і, випромінюючись назад у вигля­ді інфрачервоних променів, за­тримується шаром хмар, як теп­ло в парниках. З висотою над поверхнею температура знижу­ється, і в стратосфері Венери панує мороз.

У видимих променях хмари Венери зовсім однорідні й білі, та в ультрафіолетових чітко видно структуру хмарного шару (мал.), що свідчить про цир­куляцію газу у верхніх шарах атмосфери.

Швидкість вітрів, яка становить лише кілька мет­рів за секунду в нижніх шарах атмосфери, на висоті близько 50 км досягає 60 м/с. Крізь хмари Венери (вони складаються, очевидно, з краплинок сірчаної кислоти з невеликими домішками інших хімічних сполук) її поверхні не видно. Радіолокаційні дослідження, що проводяться як із Землі, так і з автоматичних міжпланетних станцій, дали можливість вивчити рельєф поверхні Венери. На ній виявлено гірські хребти і кратери.

Аналіз вмісту радіоактивних калію, урану і торію у поверх­невих породах Венери показав, що вони подібні до земних базаль­тових порід.

Телевізійні камери радянських автоматичних станцій, опущені на поверхню планети, вперше в світі передали на' Землю пано­рами позбавленої життя кам'янистої місцевості, що їх оточувала: у 1975 р.— у чорно-білому зображенні («Венера-9» і «Венера-10»), а в 1982 р.— в кольоровому («Венера-13» і «Вене­ра-14»). Атмосферу Венери вивчали за допомогою наукової апаратури, встановленої на повітряних кулях, доставлених на планету радянськими автоматичними станціями, наприклад у 1986 р. станціями «Вега-1 і -2», запущеними для дослідження Венери та комети Галлея з близької відстані (звідси й назва Ве/нера/ та Га/ллея/).