Общая характеристика планет земной группы
Главная особенность, объединяющая планеты земного типа, — это их твердость. Они имеют плотную поверхность, на которую теоретически может приземлиться космический корабль. Астрономы признают, что в космосе существуют «водные» миры — планеты, поверхность которых представляет собой сплошной океан. Их тоже можно отнести к земным, важно лишь, чтобы граница между атмосферой и поверхностью жидкости была совершенно четкой.
Следующей важной характеристикой планет земного типа является их скромный размер. Для иллюстрации давайте сравним Землю, самую большую планету земного типа в Солнечной системе, и Нептун, самый маленький газовый гигант. Радиус Нептуна примерно в 4 раза больше (24 622 км против 6 371 км), а масса в 17 раз больше земной! Размеры Меркурия еще скромнее – он в 20 раз легче Земли и имеет радиус 2439 км. Венера почти такого же размера, как Земля, а радиус Марса не превышает 3389 км.
Планеты земной группы обычно либо вообще не имеют спутников (например, Венера и Меркурий), либо имеют небольшое количество мелких спутников. У Марса всего два спутника, размеры которых не превышают 30 км в диаметре. Земля является исключением – у нее всего один спутник (Луна), но он огромен (диаметр 3472 км). Для сравнения, у Юпитера 79 известных спутников, три из которых (Ганимед, Каллисто и Ио) крупнее Луны. Кроме того, у планет земной группы нет колец, как у каждого газового гиганта Солнечной системы.
Вы можете заметить, что планеты земного типа вращаются вокруг своей оси относительно медленно. Земле и Марсу требуется около 24 часов, чтобы совершить один оборот, Меркурию — 58 дней, а Венере — 243 дня. А вот на газовых гигантах Солнечной системы сутки длятся от 9 до 17 часов.
А вот на планетах земной группы планетарный год значительно короче. Это связано с тем, что они находятся ближе к Солнцу. Марс никогда не удаляется от звезды дальше, чем на 249 миллионов километров, а Юпитер никогда не приближается ближе, чем на 740 миллионов километров.
Считается, что такая закономерность связана с тем, что при формировании планет Солнечной системы из протопланетного диска более легкие элементы (водород, гелий), являющиеся основой газовых гигантов, были выброшены центробежными силами на поверхность край этого диска. Однако среди экзопланет есть несколько известных газовых гигантов, находящихся невероятно близко к своей звезде (так называемые «горячие Юпитеры»).
В химическом составе планет земного типа преобладают кремний, железо, кислород, магний и другие металлы. Следует отметить, что большая доля кислорода обусловлена тем, что этот элемент образует с металлами оксиды.
Строение планет земного типа аналогично. У них есть ядро, состоящее в основном из железа, хотя в нем есть немного никеля. Считается, что Меркурий имеет жидкое ядро, тогда как другие планеты имеют твердое ядро. Над ядром находится мантия. Его вряд ли можно назвать твердым телом, но и жидкостью в традиционном для нас понимании это не является. Вязкость магмы в триллионы раз превышает вязкость песка. Над мантией находится твердая и обычно тонкая кора планеты.
Над земной корой находится атмосфера. Давления на Меркурии почти нет — давление в 500 миллиардов раз слабее давления на Земле. Венера, наоборот, имеет плотную атмосферу, давление которой сравнимо с давлением воды на глубине 900 метров.
Количество кратеров на поверхности планеты определяется геологической активностью планеты. Геологическая деятельность на Меркурии прекратилась 3,5 миллиарда лет назад, поэтому вся поверхность усеяна следами столкновений с астероидами. А вот на Земле и Венере кратеров значительно меньше, поскольку они все еще активны.
Основные данные для планет земного типа приведены в таблице ниже:
Формирование и общие черты планет Земной группы
Считается, что первыми появились планеты земной группы. Первоначально пылинки соединялись вместе, образуя большие объекты. Они располагались ближе к Солнцу, поэтому летучие вещества испарялись. Небесные объекты выросли до километровых размеров и стали планетезималями. Затем они накапливали все больше и больше пыли и материала.
Анализ показывает, что на раннем этапе развития Солнечной системы могло существовать около сотни протопланет, размеры которых варьировались от Луны до Марса. Они постоянно сталкивались, из-за чего сливались и выбрасывали фрагменты обломков. В результате сохранились 4 крупные планеты земной группы: Меркурий, Венера, Марс и Земля.
Все характеризуются высокой плотностью, а состав представлен силикатами и металлическим железом. Самый крупный представитель наземного типа – Земля. Эти планеты также отличаются общей структурной структурой, включающей ядро, мантию и кору. Только две планеты (Земля и Марс) имеют спутники.
Текущие исследования планет Земной группы
Ученые считают, что планеты земного типа являются лучшими кандидатами на обнаружение жизни. Конечно, выводы основаны на том, что единственной планетой, на которой есть жизнь, является Земля, поэтому ее свойства и функции служат своего рода эталоном.
Все указывает на то, что жизнь способна выжить в экстремальных условиях. Поэтому ожидается, что его можно будет найти даже на Меркурии и Венере, несмотря на их высокие температуры. Больше всего внимания уделено Марсу. Это не только главный кандидат на поиск жизни, но и потенциальная будущая колония.
Если все пойдет по плану, то в 2030-е гг. Первую группу космонавтов могут отправить на Красную планету. Сегодня марсоходы и орбитальные аппараты постоянно находятся на планете в поисках воды и признаков жизни.
Экзопланеты земного типа
Многие обнаруженные экзопланеты оказались газовыми гигантами, потому что их гораздо легче найти. Но с 2005 года мы начали активно снимать земные объекты благодаря миссии «Кеплер». Большинство найденных экзопланет оказались суперземлями (похожими на планету Земля, но значительно крупнее).
Художественное изображение Глизе 876d
Среди них стоит вспомнить Gliese 876d, масса которого в 7-9 раз превышает массу Земли. Он вращается вокруг красного карлика на расстоянии 15 световых лет от нас. В системе Глизе 581 на расстоянии 20 световых лет от нас были обнаружены 3 экзопланеты земной группы.
Самый маленький — Gliese 581e. Она превышает массу Земли всего в 1,9 раза, но находится чрезвычайно близко к звезде. Первой подтвержденной экзопланетой земной группы была Кеплер-10b, масса которой в 3-4 раза превышает массу Земли. Она находится на расстоянии 460 световых лет от Земли и была открыта в 2011 году.
Читайте также: Конкуренция животных — что это такое, как происходит читать онлайн