Hvordan er atmosfæren på planetene i solsystemet. Atmosfæren til planetene i solsystemet Hvilke planeter har den kraftigste atmosfæren

Artikkelen snakker om hvilken planet som ikke har en atmosfære, hvorfor en atmosfære er nødvendig, hvordan den oppstår, hvorfor noen blir fratatt den, og hvordan den kan skapes kunstig.

Start

Livet på planeten vår ville vært umulig uten en atmosfære. Og poenget er ikke bare i oksygenet som vi puster inn, forresten, det inneholder bare litt mer enn 20%, men også i det faktum at det skaper det nødvendige trykket for levende vesener og beskytter mot solstråling.

Ifølge vitenskapelig definisjon er atmosfæren det gassformede skallet på planeten som roterer med den. For å si det enkelt, en enorm ansamling av gass henger konstant over oss, men vi vil ikke legge merke til dens vekt akkurat som jordens tyngdekraft, fordi vi ble født under slike forhold og er vant til det. Men ikke alle himmellegemer heldig som har henne. Så vi vil ikke ta hensyn til hvilken planet, siden det fortsatt er en satellitt.

Merkur

Atmosfæren til planeter av denne typen består hovedsakelig av hydrogen, og prosessene i den er veldig voldsomme. Tenk på den atmosfæriske virvelen alene, som har blitt observert i mer enn tre hundre år - den samme røde flekken i den nedre delen av planeten.

Saturn

Som alle gassgiganter består Saturn hovedsakelig av hydrogen. Vindene avtar ikke, lynglimt og til og med sjeldne nordlys observeres.

Uranus og Neptun

Begge planetene er skjult av et tykt lag av skyer av hydrogen, metan og helium. Neptun har forresten rekorden for vindhastigheten på overflaten - hele 700 kilometer i timen!

Pluto

Når man husker et slikt fenomen som en planet uten atmosfære, er det vanskelig å ikke nevne Pluto. Det er selvfølgelig langt fra Merkur: gassskallet er "bare" 7 tusen ganger mindre tett enn jordens. Men likevel er dette den fjerneste og så langt lite studerte planeten. Lite er kjent om den heller - bare at den inneholder metan.

Hvordan skape en atmosfære for livet

Tanken på å kolonisere andre planeter har hjemsøkt forskere helt siden begynnelsen, og enda mer om terraformasjon (skaping under forhold uten midler til beskyttelse). Alt dette er fortsatt på hypotesenivå, men på Mars, for eksempel, er det fullt mulig å skape en atmosfære. Denne prosessen er kompleks og flertrinnsvis, men hovedideen er følgende: spray bakterier på overflaten, som vil produsere enda mer karbondioksid, tettheten til gassskallet vil øke, og temperaturen vil stige. Etter dette vil polarbreene begynne å smelte, og på grunn av økt trykk vil vannet ikke fordampe sporløst. Og så kommer regnet og jorda blir egnet for planter.

Så vi fant ut hvilken planet som praktisk talt er blottet for en atmosfære.

Atmosfæren til planeter og deres satellitter - dens tetthet og sammensetning bestemmes av diameteren og massen til planetene, avstanden fra solen og egenskapene til deres dannelse og utvikling. Jo lenger planeten befinner seg fra Solen, jo mer flyktige komponenter var og er nå inkludert i sammensetningen; jo mindre massen på planeten er, jo mindre er dens evne til å holde på disse flyktige stoffene osv. Sannsynligvis planetene terrestrisk gruppe har for lengst mistet sin opprinnelige atmosfære. Planeten Merkur, nærmest Solen, med sin relativt lave masse (ikke i stand til å holde på molekyler med en atomvekt på mindre enn 40 i gravitasjonsfeltet) og høye overflatetemperatur, har praktisk talt ingen atmosfære (CO 2 = 2000 atm-cm ). Det er en slags atmosfærisk korona, bestående av edle gasser - argon, neon og helium. Tilsynelatende er argon og helium radiogene og kommer konstant inn i atmosfæren på grunn av en slags "emanasjon" av bergartene som utgjør kvikksølv, og muligens endogene prosesser. Tilstedeværelsen av neon utgjør et mysterium. Det er vanskelig å forestille seg at så mye neon kan være tilstede i det opprinnelige stoffet til Merkur at det fortsatt kan frigjøres fra innvollene på denne planeten, spesielt siden det ikke er funnet noen sterke bevis på plutonisk aktivitet på denne planeten.

Venus har den varmeste og kraftigste atmosfæren av alle jordiske planeter. Planetens atmosfære består av 97 % CO 2, 0 2, N 2 og H 2 0 finnes i den. Temperaturen ved overflaten når 747 + 20 K, trykk (8,83 + 0,15) 10 6 Pa. Atmosfæren til Venus er mest sannsynlig et resultat av dens indre aktivitet. A.P. Vinogradov mente at all CO 2 i atmosfæren til Venus skyldes avgassing av alle karbonater ved den høye temperaturen på overflaten. Tilsynelatende er dette ikke helt sant, for det er ikke klart hvordan disse karbonatene da kunne ha blitt dannet? Det er usannsynlig at overflatetemperaturen til Venus var betydelig lavere tidligere, det er usannsynlig at det en gang var en hydrosfære på overflaten, og derfor kunne det ikke ha blitt dannet karbonater. Det var en oppfatning at alt vann gikk tapt av Venus på grunn av dissosiasjonen av dets molekyler i atmosfæren til hydrogen og oksygen, etterfulgt av spredning av hydrogen ut i rommet. Oksygen kom inn kjemiske reaksjoner med karbonholdig materiale, noe som førte til berikelse av atmosfæren med karbondioksid. Kanskje var det slik, men da må vi anta tilstedeværelsen av plutonisme på Venus, som sikrer tilførsel av stadig nye deler av materie fra dens dyp til reaksjonssonen med oksygen, dvs. til overflaten, som ser ut til å bli bekreftet av data innhentet som et resultat av forskning "Venera-13" og "Venera-14".

Mars har en liten atmosfære, hvis trykk ved basen, avhengig av forholdene, er i området (2,9-8,8) 10 2 Pa. I landingsområdet til Viking-1-stasjonen var det atmosfæriske trykket 7,6-10 2 Pa. Massen av Mars-atmosfæren på den nordlige halvkule er litt større enn på den sørlige halvkule. Små mengder vanndamp og spor av ozon ble påvist i atmosfæren. Overflatetemperaturen på Mars varierer avhengig av breddegrad og ved grensen av polarhettene når 140-150 K. Temperaturen på overflaten av ekvatorialområdene på dagtid kan være 300 K, og om natten synker til 180 K. Maksimal avkjøling forekommer på Mars' høye breddegrader under den lange polarnatten. Når temperaturen synker til 145 K begynner kondensering av atmosfærisk karbondioksid, men før dette fryser vanndampen ut av atmosfæren. Polarhettene på Mars består trolig av et lavere lag med vannis, som er dekket med fast karbondioksid på toppen.

Atmosfæren til de store planetene Jupiter, Saturn og Uranus består av hydrogen, helium, metan; Jupiters atmosfære er den kraftigste blant de andre ytre planetene. Basert på analysen av foto- og IR-spektra, ulike modeller av lysrefleksjon i atmosfæren til de ytre planetene, i tillegg til de dominerende H 2, CH 4, H 3 og He, slike komponenter som C 2 H 2, C 2 H 6, PH 3 ble også oppdaget; Muligheten for tilstedeværelse av mer komplekse organiske stoffer kan ikke utelukkes. H/He-forholdet er omtrent 10, dvs. nær solenergien, forholdet mellom hydrogenisotoper D/H, for eksempel, for Jupiter er 2-10~ 5, som er nær det interstellare forholdet på 1,4-10~ 5. Basert på ovenstående kan vi konkludere med at stoffet til de ytre planetene ikke gjennomgår kjernefysiske transformasjoner, og siden dannelsen av solsystemet har lette gasser ikke blitt fjernet fra atmosfæren til de ytre planetene. .Fenomenet med tilstedeværelsen av atmosfærer på satellittene til de ytre planetene er også veldig bemerkelsesverdig. Selv Jupiters måner som Io og Europa, med masser nær månens masse, har likevel en atmosfære, og spesielt Ios måne er omgitt av en natriumsky. Atmosfærene til Io og Titan har en rødlig fargetone, og det er fastslått at denne fargen er forårsaket av forskjellige forbindelser.

Den nærmeste planeten til solen og den minste planeten i systemet, bare 0,055 % av jordens størrelse. 80 % av massen er kjernen. Overflaten er steinete, kuttet med kratere og trakter. Atmosfæren er svært sjelden og består av karbondioksid. Temperaturen på solsiden er +500°C, på baksiden -120°C. Gravitasjons- og magnetisk felt ikke på Merkur.

Venus

Venus har en veldig tett atmosfære laget av karbondioksid. Overflatetemperaturen når 450°C, noe som forklares med den konstante drivhuseffekten, trykket er ca. 90 Atm. Størrelsen på Venus er 0,815 på størrelse med Jorden. Planetens kjerne er laget av jern. Det er en liten mengde vann på overflaten, i tillegg til mange metanhav. Venus har ingen satellitter.

Planeten Jorden

Den eneste planeten i universet som det eksisterer liv på. Nesten 70 % av overflaten er dekket med vann. Atmosfæren består av en kompleks blanding av oksygen, nitrogen, karbondioksid og inerte gasser. Planetens tyngdekraft er ideell. Hvis det var mindre, ville oksygen være i, hvis større, ville hydrogen samle seg på overflaten, og liv kunne ikke eksistere.

Hvis du øker avstanden fra jorden til solen med 1 %, vil havene fryse hvis du reduserer den med 5 %, vil de koke.

Mars

På grunn av flott innhold jernoksid i jorda, Mars har en knallrød farge. Dens størrelse er 10 ganger mindre enn jordens. Atmosfæren består av karbondioksid. Overflaten er dekket med kratere og utdødde vulkaner, hvorav den høyeste er Mount Olympus, høyden er 21,2 km.

Jupiter

Den største av planetene i solsystemet. 318 ganger større enn jorden. Består av en blanding av helium og hydrogen. Jupiters indre er varmt, og derfor dominerer virvelstrukturer i atmosfæren. Har 65 kjente satellitter.

Saturn

Planetens struktur ligner på Jupiter, men fremfor alt er Saturn kjent for sitt ringsystem. Saturn er 95 ganger større enn jorden, men dens tetthet er den laveste i solsystemet. Dens tetthet er lik tettheten til vann. Har 62 kjente satellitter.

Uranus

Uranus er 14 ganger større enn jorden. Unik for sin sideveis rotasjon. Helningen til rotasjonsaksen er 98°. Kjernen i Uranus er veldig kald fordi den slipper all varmen ut i verdensrommet. Har 27 satellitter.

Neptun

17 ganger større enn jorden. Avgir store mengder varme. Det viser lav geologisk aktivitet på overflaten det er geysirer fra. Har 13 satellitter. Planeten er ledsaget av de såkalte "Neptun-trojanerne", som er kropper av en asteroidenatur.

Neptuns atmosfære inneholder store mengder metan, som gir den sin karakteristiske blå farge.

Funksjoner av planetene i solsystemet

Et særtrekk ved planetene i solsystemet er det faktum at de roterer ikke bare rundt solen, men også langs sin egen akse. Dessuten er alle planeter, i større eller mindre grad, varme himmellegemer.

For 4,6 milliarder år siden begynte det å dannes kondensasjoner i galaksen vår fra skyer av stjernestoff. Etter hvert som gassene ble tettere og kondenserte, ble de varmet opp og utstråler varme. Med en økning i tetthet og temperatur, kjernefysiske reaksjoner, gjør hydrogen til helium. Dermed oppsto en veldig kraftig energikilde - Solen.

Samtidig med økningen i temperatur og volum av solen, som et resultat av kombinasjonen av fragmenter av interstellart støv i et plan vinkelrett på rotasjonsaksen til stjernen, ble planeter og deres satellitter opprettet. Dannelsen av solsystemet ble fullført for rundt 4 milliarder år siden.

For øyeblikket har solsystemet åtte planeter. Disse er Merkur, Venus, Jorden, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Nepton. Pluto - dvergplanet, det største kjente Kuiperbelteobjektet (som er et stort belte av fragmenter som ligner på asteroidebeltet). Etter oppdagelsen i 1930 ble den ansett som den niende planeten. Dette endret seg i 2006 med vedtakelsen av en formell definisjon av en planet.

På planeten nærmest solen, Merkur, regner det aldri. Dette skyldes det faktum at planetens atmosfære er så sjelden at den rett og slett er umulig å oppdage. Og hvor vil regnet komme fra hvis dagtemperaturen på planetens overflate noen ganger når 430º Celsius? Ja, jeg vil ikke være der :)

Men på Venus er det konstant sur nedbør, siden skyene over denne planeten ikke består av livgivende vann, men av dødelig svovelsyre. Riktignok, siden temperaturen på overflaten av den tredje planeten når 480º Celsius, fordamper dråper med syre før de når planeten. Himmelen over Venus er gjennomboret av store og forferdelige lyn, men det er mer lys og brøl fra dem enn regn.

På Mars, ifølge forskere, for lenge siden naturlige forhold var de samme som på jorden. For milliarder av år siden var atmosfæren over planeten mye tettere, og det er mulig at kraftig nedbør fylte disse elvene. Men nå er det en veldig tynn atmosfære over planeten, og fotografier sendt av rekognoseringssatellitter indikerer at overflaten på planeten ligner ørkenene i det sørvestlige USA eller De tørre dalene i Antarktis. Når en del av Mars omslutter vintertid, tynne skyer som inneholder karbondioksid vises over den røde planeten, og frost dekker døde steiner. Tidlig om morgenen er det så tykk tåke i dalene at det virker som det er i ferd med å regne, men slike forventninger er forgjeves.

Forresten, lufttemperaturen om dagen på Mrsa er 20º Celsius. Riktignok kan det synke til -140 om natten :(

Jupiter er den største av planetene og er en gigantisk ball av gass! Denne ballen består nesten utelukkende av helium og hydrogen, men det er mulig at dypt inne i planeten er det en liten fast kjerne, innhyllet i et hav av flytende hydrogen. Imidlertid er Jupiter omgitt på alle sider av fargede bånd av skyer. Noen av disse skyene består til og med av vann, men som regel er de aller fleste av dem dannet av frosne krystaller av ammoniakk. Fra tid til annen flyr kraftige orkaner og stormer over planeten, og bringer med seg snøfall og regn av ammoniakk. Det er her du skal holde den magiske blomsten.

Atmosfæren er det gassformede skallet på planeten vår, som roterer sammen med jorden. Gassen i atmosfæren kalles luft. Atmosfæren er i kontakt med hydrosfæren og dekker delvis litosfæren. Men de øvre grensene er vanskelige å bestemme. Det er konvensjonelt akseptert at atmosfæren strekker seg oppover i omtrent tre tusen kilometer. Der flyter den jevnt inn i luftløs plass.

Kjemisk sammensetning av jordens atmosfære

Formasjon kjemisk sammensetning atmosfæren begynte for rundt fire milliarder år siden. Opprinnelig besto atmosfæren bare av lette gasser - helium og hydrogen. I følge forskere var de første forutsetningene for å lage et gasskall rundt jorden vulkanutbrudd, som sammen med lava ga ut enorme mengder gasser. Deretter begynte gassutveksling med vannrom, med levende organismer og med produktene av deres aktiviteter. Luftens sammensetning endret seg gradvis og ble fikset i sin moderne form for flere millioner år siden.

Hovedkomponentene i atmosfæren er nitrogen (omtrent 79 %) og oksygen (20 %). Den resterende prosentandelen (1%) består av følgende gasser: argon, neon, helium, metan, karbondioksid, hydrogen, krypton, xenon, ozon, ammoniakk, svovel- og nitrogendioksider, lystgass og karbonmonoksid, som er inkludert i denne ene prosenten.

I tillegg inneholder luften vanndamp og partikler (pollen, støv, saltkrystaller, aerosol-urenheter).

I i det siste Forskere bemerker ikke en kvalitativ, men en kvantitativ endring i noen luftingredienser. Og grunnen til dette er mennesket og dets aktiviteter. Bare de siste 100 årene har karbondioksidnivået økt betydelig! Dette er fylt med mange problemer, hvorav det mest globale er klimaendringer.

Dannelse av vær og klima

Atmosfæren spiller en avgjørende rolle i å forme klimaet og været på jorden. Mye avhenger av mengden sollys, naturen til den underliggende overflaten og atmosfærisk sirkulasjon.

La oss se på faktorene i rekkefølge.

1. Atmosfæren overfører varmen fra solstrålene og absorberer skadelig stråling. De gamle grekerne visste at solens stråler faller på forskjellige deler av jorden i forskjellige vinkler. Selve ordet "klima" oversatt fra gammelgresk betyr "skråning". Så ved ekvator faller solstrålene nesten vertikalt, og det er derfor det er veldig varmt her. Jo nærmere stolpene, jo større helningsvinkel. Og temperaturen synker.

2. På grunn av jordens ujevn oppvarming dannes det luftstrømmer i atmosfæren. De er klassifisert etter størrelse. De minste (ti og hundre meter) er lokale vinder. Dette etterfølges av monsuner og passatvinder, sykloner og antisykloner, og planetariske frontsoner.

Alle disse luftmassene beveger seg konstant. Noen av dem er ganske statiske. For eksempel passatvinder som blåser fra subtropene mot ekvator. Andres bevegelse avhenger i stor grad av atmosfærisk trykk.

3. Atmosfærisk trykk er en annen faktor som påvirker klimadannelsen. Dette er lufttrykket på jordoverflaten. Luftmasser beveger seg som kjent fra et område med høyt atmosfærisk trykk mot et område hvor dette trykket er lavere.

Det er tildelt totalt 7 soner. Ekvator er en lavtrykkssone. Videre, på begge sider av ekvator opp til trettitallets breddegrader er det et område med høyt trykk. Fra 30° til 60° - lavtrykk igjen. Og fra 60° til polene er en høytrykkssone. Luftmasser sirkulerer mellom disse sonene. De som kommer fra havet til land gir regn og dårlig vær, og de som blåser fra kontinentene gir klart og tørt vær. På steder hvor luftstrømmer kolliderer, dannes atmosfæriske frontsoner, som er preget av nedbør og dårlig, vindfullt vær.

Forskere har bevist at selv en persons velvære avhenger av atmosfærisk trykk. I henhold til internasjonale standarder er normalt atmosfærisk trykk 760 mm Hg. kolonne ved en temperatur på 0°C. Denne indikatoren beregnes for de landområdene som er nesten i nivå med havnivået. Med høyden synker trykket. Derfor, for eksempel for St. Petersburg 760 mm Hg. - dette er normen. Men for Moskva, som ligger høyere, er normalt trykk 748 mm Hg.

Trykket endres ikke bare vertikalt, men også horisontalt. Dette merkes spesielt under passering av sykloner.

Atmosfærens struktur

Stemningen minner om en lagkake. Og hvert lag har sine egne egenskaper.

. Troposfæren- laget nærmest jorden. "Tykkelsen" på dette laget endres med avstanden fra ekvator. Over ekvator strekker laget seg oppover med 16-18 km, i tempererte soner med 10-12 km, ved polene med 8-10 km.

Det er her 80% av den totale luftmassen og 90% av vanndampen er inneholdt. Her dannes skyer, sykloner og antisykloner oppstår. Lufttemperaturen avhenger av høyden i området. I gjennomsnitt synker den med 0,65°C for hver 100 meter.

. Tropopause- overgangslag av atmosfæren. Høyden varierer fra flere hundre meter til 1-2 km. Lufttemperaturen om sommeren er høyere enn om vinteren. For eksempel, over polene om vinteren er det -65° C. Og over ekvator er det -70° C når som helst på året.

. Stratosfæren- dette er et lag hvis øvre grense ligger i en høyde på 50-55 kilometer. Turbulensen her er lav, innholdet av vanndamp i luften er ubetydelig. Men det er mye ozon. Dens maksimale konsentrasjon er i en høyde på 20-25 km. I stratosfæren begynner lufttemperaturen å stige og når +0,8° C. Dette skyldes at ozonlaget samhandler med ultrafiolett stråling.

. Stratopause- et lavt mellomlag mellom stratosfæren og mesosfæren som følger den.

. Mesosfæren- den øvre grensen til dette laget er 80-85 kilometer. Her forekommer komplekse fotokjemiske prosesser som involverer frie radikaler. Det er de som gir den milde blå gløden til planeten vår, som er sett fra verdensrommet.

De fleste kometer og meteoritter brenner opp i mesosfæren.

. Mesopause- neste mellomlag, hvor lufttemperaturen er minst -90°.

. Termosfære- den nedre grensen begynner i en høyde på 80 - 90 km, og den øvre grensen til laget går omtrent på 800 km. Lufttemperaturen stiger. Det kan variere fra +500° C til +1000° C. På dagtid utgjør temperatursvingningene hundrevis av grader! Men luften her er så sjelden at det ikke er hensiktsmessig å forstå begrepet "temperatur" slik vi forestiller oss.

. Ionosfære- kombinerer mesosfæren, mesopausen og termosfæren. Luften her består hovedsakelig av oksygen- og nitrogenmolekyler, samt kvasinutralt plasma. Solens stråler som kommer inn i ionosfæren ioniserer kraftig luftmolekyler. I det nedre laget (opptil 90 km) er ioniseringsgraden lav. Jo høyere, jo større ionisering. Så, i en høyde på 100-110 km, er elektroner konsentrert. Dette bidrar til å reflektere korte og mellomstore radiobølger.

Det viktigste laget av ionosfæren er det øvre, som ligger i en høyde på 150-400 km. Det særegne er at det reflekterer radiobølger, og dette letter overføringen av radiosignaler over betydelige avstander.

Det er i ionosfæren at et slikt fenomen som nordlys oppstår.

. Eksosfære- består av oksygen, helium og hydrogenatomer. Gassen i dette laget er svært sjeldne og hydrogenatomer slipper ofte ut i verdensrommet. Derfor kalles dette laget "spredningssonen".

Den første forskeren som antydet at atmosfæren vår har vekt var italieneren E. Torricelli. Ostap Bender, for eksempel, beklaget i sin roman "Gullkalven" at hver person blir presset av en luftsøyle som veier 14 kg! Men den store planneren tok litt feil. En voksen opplever et trykk på 13-15 tonn! Men vi føler ikke denne tyngden, fordi atmosfærisk trykk balanseres av det indre trykket til en person. Vekten av atmosfæren vår er 5.300.000.000.000.000 tonn. Tallet er kolossalt, selv om det bare er en milliondel av vekten til planeten vår.