Тест. Солнечная система
Список вопросов теста
Вопрос 1
Самой внешней планетой Солнечной системы является
Вопрос 2
Какая планета Солнечной системы имеет наибольший сидерический период обращения?
Вопрос 3
На какой из планет наблюдается Большое Красное Пятно?
Вопрос 4
Орбиты планет Солнечной системы
Варианты ответов
Вопрос 5
Какая из приведённых ниже пар планет и спутников планет характеризуется общей особенностью: на поверхности много кратеров и гор?
Варианты ответов
Вопрос 6
У большинства планет ось вращения почти перпендикулярна плоскости эклиптики, но ось одной из планет почти параллельна этой плоскости. Какая это планета?
Вопрос 7
Какая планета вращается быстрее всех вокруг Солнца?
Вопрос 8
Кольца планет-гигантов представляют собой
Варианты ответов
Вопрос 9
Небесным телом, открытым К. Томбо в 1930 г., потерявшим в 2006 г. статус планеты, является
Вопрос 10
Вопрос 11
Укажите планету, спутники которой Титания и Оберон были открыты У. Гершелем
Вопрос 12
Кольца какой планеты разорваны и имеют вид дуг или арок?
Вопрос 13
Укажите планету, ось вращения которой почти перпендикулярна плоскости орбиты
Вопрос 14
На каком из спутников больших планет обнаружены действующие вулканы?
Варианты ответов
Вопрос 15
Самой кислотной атмосферой обладает планета
Вопрос 16
На каком спутнике Юпитера предполагают наличие больших объёмов воды?
Вопрос 17
На какой планете Солнечной системы, расположенной дальше от Солнца, чем Земля, обнаружены следы вулканической деятельности?
Вопрос 18
В эпоху противостояния Марс и Земля
Варианты ответов
Вопрос 19
Укажите в виде последовательности цифр какие в настоящую эпоху находятся планеты в «зоне жизни»:
1) Меркурий
2) Венера
3) Земля
4) Марс
5) Юпитер
6) Сатурн
7) Уран
8) Нептун
Вопрос 20
Рассмотрите таблицу, содержащую сведения о планетах и карликовых планетах.
Все параметры, кроме плотности, расстояния от Солнца и числа спутников, указаны в отношении к аналогичным данным для Земли.
Потенциально пригодные места для жизни в Солнечной системе
Меркурий
Начинаем по порядку. Первая и самая маленькая планета нашей звёздной системы — Меркурий. Она так близко к Солнцу, что о ее терраформировании не может быть и речи. Как и Луна, Меркурий всегда повёрнут одной стороной к светилу. Это значит, что на солнечной стороне всегда адская жара в районе 450 градусов, а на тёмной — дикий холод, тоже непригодный для жизни. Однако даже на такой бесперспективной планете можно отыскать значительные участки с относительно приемлемыми условиями для жизни. Речь идёт о полосе, разделяющей «светлое» и «тёмное» полушария. Преобразование этой области в комфортную и безопасную среду для жизни человека невозможно. Яблони там цвести не будут никогда, а человек не сможет гулять по поверхности без скафандра, но место для колонии всё-таки отыскать реально. Правда, пока нет никаких причин переться в этот ад и вряд ли они появятся.
Рандомный факт: ядро Меркурия составляет 83 % от всего объёма планеты.
Венера
На протяжении сотен лет люди грезили венерианскими океанами, пышной растительностью и богатым животным миром. Такая вера взялась не из пустого места, ведь Венера действительно очень похожа на Землю по многим характеристикам. Это одна из трёх планет Солнечной системы, находящаяся в так называемой «зоне обитаемости». Планета находится не слишком близко, но и не очень далеко от светила, за счёт чего на поверхности могут сформироваться условия, пригодные для жизни. Ключевое слово тут «могут» — а могут и не сформироваться.
С начала 60-х годов XX века ко второй планете стали запускать различные аппараты, в том числе советские спутники «Венера». Грёзы и мечты о планете-близнеце Земли быстро развеялись, вряд ли человек когда-то сможет жить на поверхности. Все дело в жаре, достигающей 450 градусов. При такой температуре уже плавится свинец, плюс к этому давление почти в 100 раз выше, чем на Земле. Первые спускаемые аппараты выходили из строя, даже не достигнув поверхности. Однако у плотной атмосферы есть и свои плюсы — можно строить более массивные летающие объекты, может быть, целые города, как Колумбия в игре Bioshock. Правда, всё равно понадобится создать полностью изолированную среду. И пока не ясно, для каких целей это может пригодиться.
Марс — первый кандидат на колонизацию, хотя в последние годы и появились более модные претенденты. К ним ещё вернёмся, а пока о Красной планете. Сила тяжести в 3 раза меньше земной — это приемлемая, а в некоторых случаях и полезная разница. Строить будет легче, взлетать для передвижения вглубь Солнечной системы — тоже. Правда, для этого нужно создать инфраструктуру и производство на самом Марсе. Это и есть главная проблема. Марс может быть полезен только при настоящей, большой колонизации, а не при миссии из 10 человек в консервной банке. В идеале нужно терраформирование, но это будет стоить очень дорого, а процесс займёт сотни лет, к тому же успех не гарантирован.
У Марса много проблем, например почти отсутствует магнитное поле, то есть у живых организмов на поверхности не будет защиты от радиации. Это куда серьёзней, чем отсутствие атмосферы. Если по атмосфере у научного сообщества есть более-менее адекватные идеи и мы в состоянии создать нужные технологии, то с магнитным полем даже идей нет. Выходит, что о терраформировании пока речи идти не может, а колонии можно строить только под поверхностью либо в глубоких кратерах.
Представь: берёшь недорогой телескоп или даже бинокль и разглядываешь через него улицы Лунограда. Кто-то на Луне тоже разглядывает Землю, вы замечаете друг друга, списываетесь в ВК, дальше первое свидание в Луна-парке (на Луне, естественно), а потом свадьба на околоземной орбите. Было бы круто иметь несколько крупных городов на спутнике — просто так, чтобы немного украсить однообразную Луну.
В общем-то, это возможно и намного проще, чем на Марсе, ведь Луна намного ближе. К ней можно полететь в любой день, а не ждать, когда пройдёт двухгодичный цикл и Красная планета станет досягаемой. Однако проблемы схожие, только ещё в более запущенной форме. Никакой атмосферы, никакого магнитного поля, сильные перепады температуры и опять-таки непонимание, что там делать. Хотя теоретически Луна остаётся самым удобным местом для жизни человека, за исключением самой Земли. C 70-х годов прошлого века СССР, США, а сегодня и Китай разрабатывают планы колонизации. Их десятки: от совсем небольших поселений буквально на несколько человек до основательных колоний. Впрочем, первый шаг уже сделан: проект Gateway подразумевает создание лунной орбитальной станции. Вроде Мир или МКС, только около Луны, но тоже с постоянным населением. С одной стороны, круто, с другой — это значит что постоянные поселения на самом спутники пока не планируются.
Титан, Энцелад, Европа
Мы разобрали планеты земной группы и Луну. Спутники Марса слишком маленькие, на планетах гигантах вроде Юпитера или Сатурна жить точно нельзя. У них вообще нет твёрдой поверхности. Однако у этих гигантов есть свои спутники, они многочисленны и порой не уступают по-площади планетам. Таких спутников с десяток, но все они привлекают примерно одним и тем же набором характеристик.
Титан, открытый ещё в 1655 году, носит своё имя не просто так: этот спутник Сатурна больше, чем Меркурий. У него есть плотная атмосфера, приемлемое давление, хотя и довольно слабое притяжение, составляющее лишь 1/7 от земного. Титан является лишь вторым небесным телом Солнечной системы, для которого доказано стабильное существование жидкости на поверхности. Предполагается, что озёра заполнены жидким метаном и этаном, которые выпадают в форме местных дождей. Однако под ледяной поверхностью вполне может оказаться океан из воды. Даже без гипотетического океана Титан и так имеет условия для существования простейшей жизни.
Далее Энцелад — ещё один спутник Сатурна, выглядящий как огромный и красивый снежок. На его поверхности нет жидкости, но она скованна водяным льдом. Это значит, что большую часть необходимых для жизнедеятельности ресурсов можно добывать на месте. Естественно, нельзя просто отковырять кусок льда и бросить его в стакан с виски, ведь там могут оказаться какие-то местные микроорганизмы, да и сам лёд, вероятно, не первой свежести. Однако это куда лучше и дешевле, чем тащить воду с Земли.
Не нравится Земля — чемодан — вокзал — Европа. Наконец добрались до системы Юпитера. Европа — шестой его спутник. Есть какое-никакое магнитное поле, к тому же и Юпитер прикрывает спутник своим полем. Разряженная атмосфера состоит из кислорода. Возможно, подлёдный океан Европы имеет глубину до 100 километров, правда, и толщина льда варьируется от 2 до 30 километров. В общем, бурить надо, что и собираются делать в обозримом будущем. Тем более Европа сама напросилась, выпустив многокилометровые гейзеры прямо под объективами камер межпланетных аппаратов.
Планеты пригодные для жизни: топ 10 на роль «новой Земли»
Планеты пригодные для жизни
Планеты пригодные для существования всего разнообразия жизни, которое мы видим на Земле, были обнаружены с помощью миссии «Кеплер». Топ 10 планет — претендентов могут помочь в будущем решить проблемы перенаселения, а также избежать последствий всевозможных природных и техногенных катастроф.
Однако, как вы уже догадались, пока известна только одна планета, на которой доказано может существовать жизнь, и это Земля. На протяжении сотен лет человечество совершало удивительные скачки в развитии науки, но, несмотря на это, все еще есть вопросы ответа на которые мы не знаем.
Один из таких вопросов: Поддерживают ли планеты за границей Солнечной системы (экзопланеты) человеческую жизнь? Астрономы все еще ищут ответы на эти вопросы, но с помощью миссии НАСА «Кеплер» ответы уже не кажутся такими далекими.
Благодаря «Кеплеру» за прошедшие годы мы обнаружили множество планет, которые могут потенциально подойти для жизни. Это экзопланеты, вращающиеся вокруг звезды — хозяина в идеальной близости. Не слишком близко, чтобы там было излишне жарко для жизни, но и не слишком далеко, чтобы там было смертельно холодно. Это называется пригодной для жизни зоной или зоной «золотого сечения».
Вода также необходима для жизни. Всем известно: для того чтобы сложная жизнь могла выжить, необходима жидкая вода. Мы сузили круг планет до 10 наиболее потенциально пригодных для жизни, известных на сегодняшний день, на основе индекса, определяющего сходство планет — претендентов с Землей (ESI). Он является стандартным показателем того, насколько похожа на Землю другая планета. Итак, ознакомьтесь с 10 планетами, которые с высокой степенью вероятности могут быть пригодны для будущей жизни:
Тау Кита е (Tau Ceti e): экзопланета у одноименной солнцеподобной звезды
Открытая в 2012 году, эта неподтвержденная кандидатура экзопланеты обладает одним из самых высоких потенциалов пригодности для жизни. Ее масса примерно в четыре раза больше массы нашей Земли, что делает ее «суперземлей».
Тау Кита е находится всего в 11,905 световых годах от Земли, что делает ее четвертой планетой системы по расстоянию до своей звезды Тау Кита. Однако она вращается по горячей внутренней границе зоны звезды — хозяина. Она находится несколько ближе к своей звезде, чем Венера к Солнцу, и поэтому вращается быстрее Земли. В результате этого Тау Кита e, в зависимости от температуры, может быть умеренно горячей планетой, пригодной для жизни, или палящей, как Венера. Если бы вы жили там, то видели бы в небе желтое солнце, а ваш год имел бы продолжительность 168 дней.
экзопланета Тау Кита е (Tau Ceti e)
Кеплер-283c (Kepler-283c): экзопланета у одноименной звезды класса оранжевый карлик
Открытая в начале 2014 года Kepler-283c, расположена в 1 743 световых годах от Земли, в рукаве Стрельца нашей галактики.
Она является одной из двух планет, совершающих вращение вокруг звезды Kepler-283. Планета предположительно относится к числу наиболее потенциально пригодных для развития жизни. Она проходит одну орбиту каждые 93 дня и примерно в 1,8 раза больше Земли.
экзопланета Кеплер-283c (Kepler-283c)
EPIC 201367065d: экзопланета вращающаяся вокруг красного карлика K2-3
Звезда K2-3b или EPIC 201367065 — это холодный красный М-карлик. Ее размер и масса примерно в два раза меньше чем наше Солнце, и вокруг этой звезды вращаются три известные суперземли.
Находясь на расстоянии 147 световых лет, эта звезда входит в десятку ближайших звезд, у которых есть планеты. Ее близость означает, что она достаточно яркая, чтобы астрономы могли изучить атмосферу планет и определить, является ли она благоприятной для жизни.
Три экзопланеты, вращающиеся вокруг EPIC, в 2,1, 1,7 и 1,5 раза больше Земли. Самая маленькая и крайняя планета под названием EPIC 201367065d вращается по орбите на краю пригодной для жизни зоны. Кроме того, она достаточно далеко, чтобы получаемый уровень света от своей звезды, был аналогичен тому, который получает Земля от Солнца.
Состав этих новых найденных планет неизвестен. Существует вполне реальная возможность того, что внешняя планета является скалистой, как Земля. Если это так, то эта планета может иметь подходящую температуру для поддержания океанов жидкой воды», — сказал Эрик Петигура, аспирант Калифорнийского университета в Беркли.
экзопланета EPIC 201367065d
Глизе 832c (Gliese 832c): экзопланета созвездия Журавля, вращающаяся вокруг одноимённого красного карлика
Еще одна из самых потенциально пригодных для жизни планет — Gliese 832c, расположенная на расстоянии примерно 16 световых лет (созвездие Груша). Она вращается вокруг звезды — красного карлика Gliese 832. На сегодняшний день это вторая из известных экзопланет высокой степени пригодности для жизни. Кроме того она расположена ближе всего к Земле. Самая близкая — Kapteyn b (13 световых лет).
Масса планеты Gliese 832с больше массы Земли в 5,4 раза. При этом орбитальный период составляет всего 36 дней, что объясняется нахождением у внутреннего края зоны обитаемости звезды — хозяина. Несмотря на то, что Gliese 832с вращается по орбите достаточно близко к своей звезде, она получает такое же количество средней энергии, как и Земля. Это происходит потому, что она вращается вокруг более мощной звезды — красного карлика. Кроме того, температура на этой экзопланете также может быть похожа на земную, хотя и с большими сезонными сдвигами, поскольку она вращается вокруг своей звезды.
Однако при более плотной атмосфере, которую, как ожидается, имеют суперземли, эта экзопланета может оказаться негостеприимной. Это связано с более плотной атмосферой, что может сделать ее гораздо более горячей и похожей на Венеру. Это значительно уменьшит шансы на существование жизни.
Кеплер-452б (Kepler-452 b): экзопланета из созвездия Лебедя, вращающаяся вокруг одноименного жёлтого карлика
Эта недавно открытая экзопланета считается «старшей кузиной» Земли или Землей 2.0. Астрономы установили, что Kepler-452 b — самая похожая на нашу планета из всех когда-либо обнаруженных с «существенной возможностью» для жизни. Однако, возможно, ее дни уже сочтены.
Эта экзопланета вращается вокруг несколько большей, более яркой и старой звезды. Расстояние между ними схоже с Землёй и Солнцем. Экзопланета совершает один оборот каждые 385 дней — всего на 20 дней дольше, чем Земля. Звездеа Kepler-452, на 1,5 миллиарда лет старше Солнца, поэтому экзопланета значительно теплее Земли. Это также означает, что Kepler-452 b получает на 10% больше энергии, чем Земля.
Кроме того, Кеплер-452б в 1,6 раза больше. Из-за этого гравитация на поверхности значительно сильнее, чем та, к которой мы привыкли здесь, но это не повод для беспокойства. «Поначалу это может быть довольно сложно, но со временем мы приспособимся к условиям и, возможно, станем более коренастыми в течение длительного периода жизни многих поколений», сказал Джон Дженкинс из Исследовательского центра НАСА имени Эймса в Моффетт-Филд, Калифорния. Исследователи все еще выясняют, может ли это быть каменистая планета или нет.
Как бы то ни было, лететь до этой экзопланеты придется 1 400 световых лет. Поэтому, если мы не создадим космический корабль, способный преодолевать миллионы километров в час, достичь этой планеты будет невозможно. Кроме того, из-за стареющего солнца на Kepler-452 b вскоре может возникнуть парниковый эффект, подобный тому, который миллиарды лет назад превратил Венеру из потенциально пригодного для жизни мира в знойную теплицу.
экзопланета Кеплер-452б (Kepler-452 b)
Kepler-62e: экзопланета в созвездии Лиры, на орбите одноименной звезды
Kepler-62e — экзопланета типа суперземля. Она вращается вокруг своей звезды Kepler-62 (меньше и холоднее нашего Солнца). Эта экзопланета, как считается, является водным миром.
Растояние от земли состовляет примерно 1200 световых лет (созвездиие Лиры). Это делает ее одним из самых лучших кандидатов на роль «новой Земли». Kepler-62e совершает один оборот по орбите каждые 122 дня и в 1,6 раза больше Земли.
экзопланета Kepler-62e:
Kepler-442 b: экзопланета в созвездии Лиры на орбите одноимённой звезды
Kepler-442 b — подтвержденная экзопланета, которая по размеру почти такая же, как Земля. Она проходит одну орбиту каждые 112 дней вокруг своей оранжевой карликовой звезды Кеплер-442.
Для того чтобы долететь до экзопланеты Kepler-442 b, потребуется около 1 120 световых лет. Вероятность того, что она каменистая, составляет 60%. Света на нее попадает примерно на две трети больше, чем на Землю. Ученые дают 97-процентную вероятность того, что она находится в обитаемой зоне.
экзопланета Kepler-442 b
Глизе 667 C c (Gliese 667C c): вторая экзопланета у одноимённой звезды — красного карлика в тройной системе
На расстоянии чуть более 23 световых лет, в созвездии Скорпиона находится планета Gliese 667Cc. Данная экзопланета открыта в 2011 году американскими и европейскими астрономами. Она в четыре раза массивнее Земли.
Если это каменистая планета, то, скорее всего, в два раза больше. Она также находится очень близко к своей звезде, всего лишь на расстоянии менее половины расстояния, на котором Меркурий находится от нашего Солнца. Для прохождения одной орбиты вокруг своей звезды ей требуется всего 23 дня и 14 часов. Из-за этого можно подумать, что на этой экзопланете не может существовать жизнь из-за ее близкого расположения к родительской звезде, но это не так. Gliese 667C c вращается вокруг красного карлика, который является крошечным по сравнению с Солнцем. Это означает, что Земля и Gliese 667C находятся примерно в одном и том же месте в зоне обитаемости своих звезд.
Но есть одна проблема. Gliese 667Cc блокирована силами прилива. Это означает, что она не вращается вокруг своей оси. Одна сторона планеты всегда обращена к своей звезде, а другая — в сторону. Та сторона, которая всегда обращена к звезде, настолько обжигающе горячая, что жить там невозможно, так как она расплавит вас заживо. Другая сторона, обращенная в сторону, настолько холодна, что вы бы мгновенно замерзли.
Однако один нюанс делает эту планету пригодной для человека: узкая полоска земли на полпути между горячей и холодной сторонами. Её температура как раз идеально подходит для поддержания жизни. Будьте осторожны, чтобы не наступить на враждебную сторону.
экзопланета Глизе 667 C c (Gliese 667C c)
Kepler-296 e: экзопланета на орбите одноимённой звезды в созвездии Лебедя
Kepler-296 e — признанная экзопланета имеющая сходный размер с Землёй. Она вращается вокруг звезды Kepler-296 в её обитаемой зоне.
Радиус этой экзопланеты в 1,75 раза больше радиуса Земли. Она совершает один оборот по орбите каждые 34,1 дня. Кеплер — 296 занимает второе место среди планет с высокой степенью вероятной пригодности для жизни.
экзопланета Kepler-296 e
Kepler-438 b: экзопланета расположенная у одноимённой звезды в созвездии Лиры
ESI: 0,88 (индекс сходства с Землёй), класс: высокая вероятность пригодности для жизни
Kepler-438 b, находится в созвездии Лиры. Расстояние от Земли составляет всего 470 световых лет. Эта планета всего в 1,2 раза больше Земли. Она совершает орбиту каждые 35,2 дня вокруг оранжевой карликовой звезды. На Kepler-438 b весьма жарко: она получает от звезды на 40% больше тепла, чем Земля. Поскольку она лишь немного больше Земли, вероятность того, что эта экзопланета каменистая, составляет около 70%, говорят исследователи.
Теперь давайте проясним ситуацию. Вы можете подумать: «Если Kepler-452 b — самая землеподобная планета из когда-либо найденных, то почему она не на первом месте в списке планет пригодных для жизни?». Согласно Каталогу пригодных для обитания экзопланет Университета Пуэрто-Рико в Аресибо, на данный момент самой «землеподобной» экзопланетой, исходя из ее размера, массы, расстояния от звезды, количества получаемой энергии и т.д., является Kepler-438 b.
Kepler-452 b имеет преимущества в виде похожей звезды и схожего орбитального расстояния. Однако её размер не позволяет ему занять первое место. Однако это не означает, что планета Kepler-452 b менее пригодна для жизни, чем Земля. Это означает лишь то, что планета лишь на 83% похожа на Землю.
Планета в зоне жизни
Ученые, работающие с данными космического телескопа «Кеплер», подтвердили открытие 11 новых планетных систем и 26 новых планет у других звезд. Таким образом, общее число «кеплеровских» планет превысило 60.
Отправленный в космос в марте 2009 года космический телескоп «Кеплер» ищет планеты с помощью «метода транзитов» – по колебаниям яркости звезды при прохождении планеты по ее диску. Телескоп измеряет яркость более 150 тысяч звезд одновременно! К настоящему моменту ученые с помощью этого инструмента обнаружили более 2300 кандидатов в планеты. Но их существование ещё требуется подтвердить с помощью наземных и других космических телескопов. «До начала работы «Кеплера» нам было известно около 500 планет на всем небе, – говорит Дуг Хаджинс, руководитель программы «Кеплер» в NASA. – Спустя два года (с начала миссии) на участке неба по размеру не больше, чем ваш кулак, «Кеплер» открыл более 60 планет. Это свидетельствует о том, что наша галактика заполнена множеством планет всех размеров и типов орбит».
Каждая из одиннадцати вновь открытых планетных систем содержит от двух до пяти планет радиусом от 1,5 радиусов Земли до превышающих по размеру Юпитер. Пятнадцать из них по размеру находятся в интервале между Землей и Нептуном. Потребуются дальнейшие исследования, чтобы выяснить, какие из них представляют собой планеты с твердой поверхностью, а какие являются газовыми гигантами. Период обращения планет варьируется от 6 до 143 дней, при этом все планеты находятся ближе к своим звездам-хозяйкам, чем расстояние от Венеры до Солнца.
На прошедшей в начале декабря в исследовательском центре им. Эймса конференции американские астрономы представили первую экзопланету, находящуюся в «зоне обитаемости» – Kepler-22b. Значение подобного открытия трудно переоценить. Возможно, пригодные для жизни планеты – не такая уж редкость в Галактике. Звезда Kepler 22, в системе которой находится эта планета, относится к тому же спектральному классу G, что и наше Солнце, однако чуть уступает ему по размерам, массе и светимости. Экзопланета Kepler-22b, напротив, больше Земли в 2,38 ± 0,13 раза.
Информация об обнаружение планет в «зоне жизни» (или «зоне обитаемости») приходила и ранее, например в 2010 году была найдена Gliese 581g. К сожалению, впоследствии, подтвердить её существование не удалось и планету «отменили».
«Зона обитаемости» – область вокруг звезды с условиями, при которых возможно зарождение и поддержание жизни. На поверхности планеты, расположенной в этой зоне, вода может находиться в жидком состоянии, а именно этот фактор важен для биохимии жизни на основе углерода. Размер и расположение этой области зависят от размера и светимости звезды.
На рисунках: 1) Орбиты планетарных систем, открытых «Кеплером»; 2) Kepler-22b в «зоне обитаемости». Диаграмма сравнивает Солнечную систему с системой звезды Kepler-22. Эта звезда меньше, чем наше Солнце, поэтому ее пригодная для жизни зона немного ближе к звезде. Экзопланета Kepler-22b совершает полный оборот вокруг своей звезды за 289 дней.
