Какая планета не имеет атмосферы? Подробный разбор. Атмосфера планет и их спутников

Главная

Чехов

Атмосфера планет и их спутников - плотность и состав ее определяются диаметром и массой планет, расстоянием от Солнца, особенностями их формирования и развития. Чем дальше планета расположена от Солнца, тем больше летучих компонентов входило и входит сейчас в ее состав; чем меньше масса планеты, тем меньше ее способность удерживать эти летучие и т. д. Вероятно, планеты земной группы давно уже утратили свою первичную атмосферу. Ближайшая к Солнцу планета Меркурий при своей относительно малой массе (не способной удерживать в поле тяготения молекулы с атомным весом менее 40) и высокой температуре поверхности практически не имеет атмосферы (СО 2 = = 2000 атм-см). Имеется некоторая атмосферная корона, состоящая из инертных газов - аргона, неона и гелия. По-видимому, аргон и гелий являются радиогенными и постоянно попадают в атмосферу за счет своеобразного «эманирования» горных пород, слагающих Меркурий, и, возможно, эндогенных процессов. Наличие неона представляет собой загадку. Трудно предположить, что в первоначальном веществе Меркурия могло присутствовать столь много неона, чтобы он мог до сих пор выделяться из недр этой планеты, тем более, что веских доказательств плутонической активности у этой планеты не обнаружено.

Венера обладает наиболее теплой и мощной атмосферой из всех планет земного типа. Атмосфера планеты на 97 % состоит из СО 2 , в ней обнаружены 0 2 , N 2 и Н 2 0. Температура у поверхности достигает 747+20 К, давление (8,83+0,15) 10 6 Па. Атмосфера Венеры - скорее всего результат ее внутренней активности. А. П. Виноградов считал, что весь СО 2 атмосферы Венеры обусловлен дегазацией всех карбонатов при высокой температуре ее поверхности. По-видимому, это не совсем так, ибо непонятно, как же тогда могли образоваться эти карбонаты? Вряд ли температура поверхности Венеры была в прошлом существенно ниже, вряд ли на ее поверхности когда-то была гидросфера, и, следовательно, карбонаты образоваться не могли. Существовало мнение о том, что вся вода Венерой была утрачена за счет диссоциации ее молекул в атмосфере на водород и кислород с последующей диссипацией водорода в космос. Кислород же вступал в химические реакции с углеродистым веществом, что приводило к обогащению атмосферы углекислотой. Может быть, это было и так, но тогда мы должны предположить на Венере наличие плутонизма, обеспечивающего подвод все новых порций вещества из ее глубины в зону реакции с кислородом, т. е. на поверхность, что как будто находит подтверждение данными, полученными в результате исследований «Венеры-13» и «Венеры-14».

На Марсе имеется небольшая атмосфера, давление которой у основания в зависимости от условий находится в пределах (2,9-8,8) 10 2 Па. В районе посадки станции «Ви-кинг-1» давление атмосферы составляло 7,6-10 2 Па. Масса марсианской атмосферы в северном полушарии несколько больше, чем в южном. В атмосфере обнаружены небольшие количества паров воды и следы озона. Температура поверхности Марса изменяется в зависимости от широты и на границе полярных шапок достигает 140-150 К. Температура на поверхности экваториальных областей днем может быть 300 К, а ночью падает до 180 К. Максимальное охлаждение происходит в высоких широтах Марса за долгую полярную ночь. При падении температуры до 145 К начинается конденсация атмосферной углекислоты, однако перед этим из атмосферы вымерзает водяной пар. Полярные шапки Марса состоят, вероятно, в нижнем слое из водяного льда, который покрывается сверху твердой углекислотой.

Атмосферы больших планет Юпитера, Сатурна и Урана состоят из водорода, гелия, метана; атмосфера Юпитера наиболее мощная среди других внешних планет. На основании анализа фото- и ИК.спектров, различных моделей отражения света в атмосферах внешних планет помимо преобладающих Н 2 , СН 4 , Н 3 и Не, обнаружены также такие компоненты, как С 2 Н 2 , С 2 Н 6 , РН 3 ; не исключена возможность и наличия более сложных органических веществ. Отношение Н/Не -около 10, т. е. близко к солнечному, отношение изотопов водорода D/H, например, для Юпитера равно 2-10~ 5 , что близко к межзвездному отношению, равному 1,4-10~ 5 . На основании сказанного можно сделать вывод, что вещество внешних планет не испытывает ядерных превращений и со времени образования Солнечной системы легкие газы не удалялись из атмосферы внешних планет. .Весьма примечательно также и такое явление, как наличие атмосфер у спутников внешних планет. Даже такие спутники Юпитера, как Ио и Европа, с массами, близкими к массе Луны, тем не менее имеют атмосферу, а спутник Ио, в частности, окружен натриевым облаком. Атмосферы Ио и Титана имеют красноватый оттенок, при этом установлено, что эта окраска вызвана разными соединениями.

Атмосферу имеют Солнце, восемь из девяти планет (кроме Меркурия) и три из шестидесяти трех спутников. Каждая атмосфера имеет свой особый химический состав и тип поведения, называемый «погодой». Атмосферы делят на две группы: у планет земного типа плотная поверхность материков или океана определяет условия на нижней границе атмосферы, а у газовых гигантов атмосфера практически бездонная.

О планетах в отдельности:

1.У Меркурия практически нет атмосферы–лишь крайне разреженная гелиевая оболочка с плотностью земной атмосферы на высоте 200 км.Вероятно,гелий образуется при распаде радиоактивных элементов в недрах планеты.У Меркурия есть слабое магнитное поле и нет спутников.

2.Атмосфера Венеры состоит в основном из углекислого газа (CO2),а также небольшого количества азота (N2)и паров воды (H2O).В виде малых примесей обнаружены соляная кислота (HCl)и плавиковая кислота (HF).Давление у поверхности 90 бар (как в земных морях на глубине 900 м);температура около 750 К по всей поверхности и днем,и ночью.Причина столь высокой температуры у поверхности Венеры в том,что не совсем точно называют«парниковым эффектом»:солнечные лучи сравнительно легко проходят сквозь облака ее атмосферы и нагревают поверхность планеты,но тепловое инфракрасное излучение самой поверхности выходит сквозь атмосферу обратно в космос с большим трудом.

3.Разреженная атмосфера Марса состоит на 95% из углекислого газа и на 3% из азота.В малом количестве присутствуют водяной пар,кислород и аргон. Среднее давление у поверхности 6 мбар(т. е. 0,6% земного).При таком низком давлении не может быть жидкой воды.Средняя дневная температура 240 К, а максимальная летом на экваторе достигает 290 К.Суточные колебания температуры около 100 К.Таким образом,климат Марса–это климат холодной,обезвоженной высокогорной пустыни.

4. В телескоп на Юпитере видны облачные полосы,параллельные экватору;светлые зоны в них перемежаются красноватыми поясами.Вероятно,светлые зоны–это области восходящих потоков,где видны верхушки аммиачных облаков;красноватые пояса связаны с нисходящими потоками,яркий цвет которых определяют гидросульфат аммония,а также соединения красного фосфора,серы и органические полимеры.Кроме водорода и гелия в атмосфере Юпитера спектроскопически обнаружены CH4,NH3,H2O,C2H2,C2H6,HCN,CO,CO2,PH3 и GeH4.

5.В телескоп диск Сатурна выглядит не так эффектно, как Юпитер: он имеет коричневато-оранжевую окраску и слабо выраженные пояса и зоны.Причина в том, что верхние области его атмосферы заполнены рассеивающим свет аммиачным (NH3) туманом.Сатурн дальше от Солнца,поэтому температура его верхней атмосферы (90 К) на 35 К ниже, чем у Юпитера, и аммиак находится в сконденсированном состоянии.С глубиной температура атмосферы возрастает на 1,2 К/км,поэтому облачная структура напоминает юпитерианскую: под слоем облаков из гидросульфата аммония находится слой водяных облаков. Кроме водорода и гелия в атмосфере Сатурна спектроскопически обнаружены CH4, NH3, C2H2, C2H6, C3H4, C3H8 и PH3.

6.Атмосфера Урана содержит в основном водород, 12–15% гелия и немного других газов.Температура атмосферы около 50 К,хотя в верхних разреженных слоях она поднимается до 750 К днем и 100 К ночью.

7.В атмосфере Нептуна были открыты Большое Темное Пятно и сложная система вихревых потоков.

8.У Плутона сильно вытянутая и наклоненная орбита;в перигелии он приближается к Солнцу на 29,6 а.е.и удаляется в афелии на 49,3 а.е. В 1989 Плутон прошел перигелий; с 1979 по 1999 он был ближе к Солнцу, чем Нептун. Однако из-за большого наклона орбиты Плутона его путь никогда не пересекается с Нептуном.Средняя температура поверхности Плутона 50 К,она изменяется от афелия к перигелию на 15 К, что весьма заметно при таких низких температурах.В частности,это приводит к появлению разреженной метановой атмосферы в период прохождения планетой перигелия,но ее давление в 100 000 раз меньше давления земной атмосферы.Плутон не может долго удерживать атмосферу-ведь он меньше Луны.

В статье рассказывается о том, какая планета не имеет атмосферы, для чего нужна атмосфера, как возникает, почему некоторые ее лишены и как ее можно было бы создать искусственно.

Начало

Жизнь на нашей планете была бы невозможной, не будь на ней атмосферы. И дело не только в кислороде, которым мы дышим, к слову, его в ней содержится всего чуть больше 20%, но и в том, что она создает необходимое для живых существ давление и защищает от солнечной радиации.

Согласно научному определению, атмосфера — это газовая оболочка планеты, которая вращается вместе с ней. Если говорить упрощенно, то над нами постоянно висит огромное по своей массе скопление газа, но его веса мы не замечем так же, как и притяжения Земли, потому что родились в таких условиях и привыкли. Но не всем небесным телам повезло ее иметь. Так какая планета не имеет в расчет принимать не будем, так как это все же спутник.

Меркурий

Атмосфера планет подобного типа состоит в основном из водорода, и процессы в ней весьма бурные. Чего стоит один лишь атмосферный вихрь, который наблюдают уже более трехсот лет - то самое красное пятно в нижней части планеты.

Сатурн

Как и все газовые гиганты, Сатурн состоит в основном из водорода. На нем не утихают ветры, сверкают молнии и даже наблюдаются редкие полярные сияния.

Уран и Нептун

Обе планеты скрывает толстый слой облаков из водорода, метана и гелия. Нептун, кстати, рекордсмен по скорости ветров на поверхности - целых 700 километров в час!

Плутон

Вспоминая такое явление, как планета без атмосферы, сложно не упомянуть Плутон. До Меркурия ему, конечно, далеко: его газовая оболочка «всего лишь» в 7 тысяч раз менее плотная, чем земная. Но все же это самая дальняя и пока что малоизученная планета. Про также известно мало — лишь то, что в ней присутствует метан.

Как создать атмосферу для жизни

Мысль о колонизации других планет не дает покоя ученым с самого И тем более о терраформации (создание на условий без средств защиты). Все это пока что на уровне гипотез, но на том же Марсе создать атмосферу вполне реально. Процесс этот сложный и многоступенчатый, но основная идея его следующая: распылить на поверхности бактерии, которые будут вырабатывать еще больше углекислоты, плотность газовой оболочки увеличится, и температура вырастет. После этого начнется таяние полярных ледников, а из-за повышения давления вода не будет бесследно испаряться. А потом пойдут дожди, и почва станет пригодной для растений.

Так что мы разобрались с тем, какая планета практически лишена атмосферы.

О планетах в отдельности:

7.В атмосфере Нептуна были открыты Большое Темное Пятно и сложная система вихревых потоков.

Атмосфера – это газовая оболочка планеты, движущаяся вместе с планетой в мировом пространстве как единое целое. Своими атмосферами обладают почти все планеты нашей солнечной системы, но только земная атмосфера способна поддерживать жизнь. В атмосферах планет есть аэрозольные частицы: твёрдые пылинки, поднятые с твёрдой поверхности планеты, жидкие либо твёрдые частицы, возникшие в результате конденсации атмосферных газов, метеорная пыль. Рассмотрим подробно состав и особенности атмосфер планет Солнечной системы.

Меркурий. На этой планете имеются следы атмосферы: зафиксированы гелий, аргон, кислород, углерод и ксенон. Давление атмосферы на поверхности Меркурия чрезвычайно мало: составляет двухтриллионную долю от нормального земного атмосферного давления. При такой разреженности атмосферы в ней невозможно образование ветров и облаков, она не защищает планету от жара Солнца и космических излучений.

Венера. В 1761 году Михаил Ломоносов, наблюдая прохождение Венеры по диску Солнца, заметил тоненький радужный ободочек, окружавший планету. Так была открыта атмосфера Венеры. Эта атмосфера исключительно мощная: давление у поверхности оказалось в 90 раз больше, чем у поверхности Земли. Атмосфера Венеры на 96,5 % состоит из углекислого газа. Не более 3 % приходится на долю азота. Кроме того, обнаружены примеси инертных газов (в первую очередь, аргона). Парниковый эффект в атмосфере Венеры поднимает температуру на 400 градусов!

Небо на Венере имеет яркий жёлто-зеленый оттенок. Туманная дымка простирается до высоты около 50 км. Далее до высоты 70 км идут облака из мелких капель серной кислоты. Считается, что она образуется из диоксида серы, источником которого могут быть вулканы. Скорость вращения на уровне верхней границы облаков иная, чем над самой поверхностью планеты. Это означает, что над экватором Венеры на высоте 60-70 км постоянно дует ураганный ветер со скоростью 100-300 м/с в направлении движения планеты. Самые верхние слои атмосферы Венеры состоят почти целиком из водорода.

Атмосфера Венеры простирается до высоты 5500 км. В соответствии с вращением Венеры с востока на запад в том же направлении происходит и вращение атмосферы. В соответствии с температурным профилем атмосфера Венеры делится на две области: тропосферу и термосферу. На поверхности температура равняется + 460°С, она мало меняется днем и ночью. К верхней границе тропосферы температура понижается до -93°С.

Марс. Небо этой планеты не чёрное, как это предполагалось, а розовое. Оказалось, что пыль, висящая в воздухе, поглощает 40% поступающего солнечного цвета, создавая цветной эффект. Атмосфера Марса на 95% состоит из углекислого газа. Около 4% приходится на долю азота и аргона. Кислорода и водяного пара в марсианской атмосфере меньше 1%. Среднее давление атмосферы на уровне поверхности в 15000 раз меньше, чем на Венере, и в 160 раз меньше, чем у поверхности Земли. Парниковый эффект поднимает среднюю температуру у поверхности на 9°С.

Для Марса характерны резкие колебания температур: днём температура может доходить до +27°С, но уже к утру до -50°С. Происходит это из-за того, что разреженная атмосфера Марса не способна удерживать тепло. Одним из проявлений перепада температур являются очень сильные ветры, скорость которых доходит до 100 м/с. На Марсе встречаются облака самых разнообразных форм и видов: перистые, волнистые.

Разделы