У какой планеты есть атмосфера и вода. Какая планета не имеет атмосферы? Подробный разбор

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.

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.

Атмосфера Земли сильно отличается от атмосфер других планет Солнечной системы. Имея азотно-кислородную основу, земная атмосфера создает условия для жизни, которой, в силу определенных обстоятельств, не может быть на других планетах.

Инструкция

Венера – ближайшая к солнцу планета, которая имеет атмосферу, причем такой высокой плотности, что еще Михаил Ломоносов в 1761 году утверждал о ее существовании. Присутствие атмосферы у Венеры настолько очевидный факт, что вплоть до двадцатого века человечество находилось под влиянием иллюзии, будто Земля и Венера являются планетами-близнецами, и на Венере тоже возможна жизнь.

Космические исследования показали, что все далеко не так радужно. Атмосфера Венеры на девяносто пять процентов состоит из углекислого газа, и не выпускает наружу тепло от Солнца, создавая парниковый эффект. Из-за этого температура на поверхности Венеры составляет 500 градусов по Цельсию, и вероятность существования жизни на ней ничтожна.

Марс имеет схожую по составу с Венерой атмосферу, так же состоящую в основном из углекислого газа, но с примесями азота, аргона, кислорода и водяного пара, правда, в очень небольших количествах. Несмотря на приемлемую температуры поверхности Марса в определенное время суток, дышать такой атмосферой невозможно.

В защиту сторонников идей о жизни на других планетах, стоит отметить, что планетологи, исследовав химический состав пород Марса, в 2013 году заявили, что 4 миллиарда лет назад на красной планете было такое же количество кислорода, что и на Земле.

Планеты-гиганты не имеют твердой поверхности, а их атмосфера по своему составу приближена к солнечной. Атмосфера Юпитера, к примеру, в основном состоит из водорода и гелия с небольшим количеством метана, сероводорода, аммиака и воды, которая, как считается, находится во внутренних слоях этой огромной планеты.

Атмосфера Сатурна очень похожа на юпитерианскую, и так же, по большей части, состоит из водорода и гелия, правда в несколько других пропорциях. Плотность такой атмосферы необычайно высока, и мы можем с большой долей достоверности говорить только о ее верхних слоях, в которых плавают облака из замерзшего аммиака, а скорость ветра порой достигает полутора тысяч километров в час.

Уран, как и остальные планеты-гиганты, имеет атмосферу, состоящую из водорода и гелия. Во время исследований, которые проводились с помощью аппаратов «Вояджер», была открыта интересная особенность этой планеты: атмосфера Урана не подогревается никакими внутренними источниками планеты, и всю энергию получает только от Солнца. Именно поэтому Уран имеет самую холодную атмосферу во всей Солнечной системе.

Нептун имеет газообразную атмосферу, но ее синий цвет говорит о том, что в ее составе есть неизвестное пока вещество, которое придает атмосфере из водорода и гелия такой оттенок. Теории о поглощении красного цвета атмосферы метаном, своего полного подтверждения пока не получили.

На самом деле, даже в будущем, когда отпуск где-нибудь в окрестностях Юпитера будет таким же обычным делом, как сегодня – на египетском пляже, главным туристическим центром все равно останется Земля. Причина этому проста: здесь всегда хорошая погода. А вот на других планетах и спутниках с этим совсем плохо.

Меркурий

Поверхность планеты Меркурий напоминает лунную

Хотя атмосферы у Меркурия нет вовсе, климат здесь, все же, имеется. И создает его, конечно, обжигающая близость Солнца. А поскольку воздух и вода не могут эффективно переносить тепло с одной части планеты на другую, здесь встречаются поистине смертоносные перепады температуры.

На дневной стороне Меркурия поверхность может прогреваться до 430 градусов Цельсия – достаточно, чтобы расплавилось олово, а на ночной – опускаться до - 180 градусов Цельсия. На фоне ужасающей жары рядом, на дне некоторых кратеров так холодно, что в этой вечной тени миллионы лет сохраняется грязноватый лед.

Ось вращения Меркурия не наклонена, как у Земли, а строго перпендикулярна орбите. Поэтому сменой сезонов здесь не полюбуешься: одна и та же погода стоит круглый год. Вдобавок к этому и день на планете длится примерно полтора наших года.

Венера

Кратеры на поверхности Венеры

Скажем прямо: не ту планету назвали Венерой. Да, в рассветном небе она действительно сияет, как чистой воды драгоценный камень. Но это пока Вы не познакомитесь с ней поближе. Соседнюю планету можно рассматривать в качестве наглядного пособия по вопросу о том, что способен сотворить перешедший все границы парниковый эффект.

Атмосфера Венеры невероятно плотна, неспокойна и агрессивна. Состоя по большей части из углекислого газа, она поглощает больше солнечной энергии, чем тот же Меркурий, хотя находится от Солнца намного дальше него. Поэтому на планете еще жарче: почти не меняясь с течением года, температура здесь держится в районе 480 градусов Цельсия. Добавьте сюда атмосферное давление, которое на Земле можно получить разве что погрузившись в океан на километровую глубину, и Вы вряд ли захотите здесь оказаться.

Но это еще не вся правда о скверном характере красавицы. На поверхности Венеры беспрерывно извергаются мощнейшие вулканы, наполняя атмосферу сажей и соединениями серы, которые быстро превращаются в серную кислоту. Да, на этой планете идут кислотные дожди – причем действительно кислотные, которые легко оставили бы раны на коже и разъели фототехнику туристов.

Впрочем, туристы не смогли бы здесь даже выпрямиться, чтобы сделать снимок: атмосфера Венеры вращается гораздо быстрее ее самой. На Земле воздух огибает планету почти за год, на Венере – за четыре часа, порождая постоянный ветер ураганной силы. Неудивительно, что до сих пор даже специально подготовленные космические аппараты не смогли просуществовать дольше нескольких минут в этом отвратительном климате. Как хорошо, что на нашей родной планете нет такого. У нашей природы нет плохой погоды, что подтверждается на http://www.gismeteo.ua/city/daily/4957/ , и это не может не радовать.

Марс

Атмосфера Марса, снимок получен искусственным спутником «Викинг» в 1976. Слева виден «кратер-смайлик» Галле

Увлекательные находки, которые сделаны на Красной планете за последние годы, показывают, что в далеком прошлом Марс был совсем другим. Миллиарды лет назад это была влажная планета с неплохой атмосферой и обширными водоемами. Кое-где на нем остались следы древней береговой линии – но это всё: сегодня сюда лучше не попадать. Современный Марс – это голая и мертвая ледяная пустыня, по которой то и дело проносятся мощные пылевые бури.

Плотной атмосферы, которая могла бы удерживать тепло и воду, на планете давно нет. Как она исчезла, еще не очень понятно, но скорее всего, Марс просто не обладает достаточной «притягательной силой»: примерно вдвое меньше Земли, он обладает почти втрое меньшей гравитацией.

В итоге на полюсах здесь царит глубокий холод и сохраняются полярные шапки, состоящие, в основном, из «сухого снега» – замерзшего углекислого газа. Стоит признать, что близ экватора температура днем может быть очень комфортной, около 20 градусов Цельсия. Но, впрочем, ночью она все равно упадет на несколько десятков градусов ниже нуля.

Несмотря на откровенно слабую атмосферу Марса, снеговые бури у его полюсов и пылевые в остальных частях – вовсе не редкость. Самумы, хамсины и прочие изнурительные пустынные ветры, несущие мириады всепроникающих и колючих песчинок, ветры, с которыми на Земле сталкиваются лишь в некоторых регионах, здесь могут охватить всю планету, на несколько дней сделав ее совершенно нефотографируемой.

Юпитер и окрестности

Чтобы оценить масштаб юпитерианских штормов, даже мощного телескопа не требуется. Самый внушительный из них – Большое красное пятно – не утихает уже несколько столетий, а размеры имеет втрое больше всей нашей Земли. Впрочем, и он скоро может потерять положение долговременного лидера. Несколько лет назад астрономы обнаружили на Юпитере новый вихрь – Овал ВА, который пока не достигает размеров Большого красного пятна, но растет угрожающе быстро.

Нет, Юпитер вряд ли привлечет даже любителей экстремального отдыха. Ураганные ветры здесь дуют постоянно, они охватывают всю планету, двигаясь со скоростью под 500 км/ч, причем нередко в противоположных направлениях, что создает на их границах ужасающие турбулентные вихри (такие, как знакомое нам Большое красное пятно, или Овал ВА).

Кроме температуры ниже - 140 градусов Цельсия и смертельной силы притяжения, нужно не забыть об еще одном факте – на Юпитере негде гулять. Эта планета – газовый гигант, вообще лишенный определенной твердой поверхности. И если б даже какому-то отчаянному скайдайверу удалось нырнуть в его атмосферу, закончил бы он в полужидкой глубине планеты, где колоссальная гравитация создает материю экзотических форм – скажем, сверхтекучий металлический водород.

Зато обычным дайверам стоит обратить внимание на один из спутников планеты-великана – Европу. Вообще, из множества спутников Юпитера по крайней мере два в будущем наверняка смогут претендовать на звание «туристической Мекки».

Например, Европа целиком покрыта океаном соленой воды. Ныряльщику здесь раздолье – глубина достигает 100 км – если только пробиться сквозь ледяную корку, которая охватывает весь спутник. Пока никто не знает, что обнаружит на Европе будущий последователь Жака-Ива Кусто: некоторые планетологи предполагают, что здесь могут найтись условия, подходящие и для жизни.

Другой юпитерианский спутник – Ио, без сомнения, станет любимчиком фотоблогеров. Мощная гравитация близкой и громадной планеты постоянно деформирует, «мнёт» спутник и нагревает его недра до огромных температур. Эта энергия прорывается на поверхность в областях геологической активности и питает сотни постоянно действующих вулканов. Из-за слабого притяжения на спутнике извержения выбрасывают впечатляющие потоки, которые поднимаются на сотни километров в высоту. Фотографов ждут чрезвычайно аппетитные кадры!

Сатурн с «пригородами»

Не менее заманчив с точки зрения фотоискусства, конечно, Сатурн со своими блистательными кольцами. Особый интерес может представлять необычная буря у северного полюса планеты, имеющая форму почти правильного шестиугольника со сторонами почти по 14 тыс. км.

Но для нормального отдыха Сатурн совсем не приспособлен. В общем и целом, это такой же газовый гигант, как Юпитер, только хуже. Атмосфера здесь холодная и плотная, а местные ураганы могут двигаться быстрее звука и быстрее пули – зафиксирована скорость более 1600 км/ч.

А вот климат спутника Сатурна Титана может привлечь целую толпу олигархов. Дело, правда, вовсе не в удивительной мягкости погоды. Титан – единственное известное нам небесное тело, на котором имеется круговорот жидкости, как на Земле. Только роль воды здесь играют... жидкие углеводороды.

Те самые вещества, которые на Земле составляют главное богатство страны – природный газ (метан) и другие горючие соединения – на Титане присутствуют в избытке, в жидкой форме: для этого тут достаточно холодно (- 162 градусов Цельсия). Метан клубится в облаках и проливается дождями, наполняет реки, которые впадают в почти полноценные моря... Качать – не перекачать!

Уран

Не самая далекая, но самая холодная планета во всей Солнечной системе: «столбик термометра» здесь может опускаться до неприятной отметки в − 224 градусов Цельсия. Это ненамного теплее абсолютного нуля. Почему-то – возможно, из-за столкновения с каким-то большим телом – Уран вращается лежа на боку, и северный полюс планеты повернут в сторону Солнца. Помимо мощных ураганов, здесь не на что смотреть.

Нептун и Тритон

Нептун (вверху) и Тритон (ниже)

Как и другие газовые гиганты, Нептун – место совсем неспокойное. Бури здесь могут достигать размеров больше всей нашей планеты и двигаться на рекордной известной нам скорости: почти 2500 км/ч. В остальном – это скучное место. Посетить Нептун стоит разве что из-за одного из его спутников – Тритона.

В целом Тритон так же холоден и однообразен, как его планета, но туристов всегда интригует все преходящее и гибнущее. Тритон как раз из таких: спутник медленно сближается с Нептуном, и спустя некоторое время будет разорван его гравитацией. Часть обломков упадет на планету, а часть может образовать некое подобие кольца, как у Сатурна. Точно сказать, когда это произойдет, пока не получается: где-то через 10 или 100 млн лет. Так что стоит поторопиться, чтобы успеть увидеть Тритон – знаменитый «Гибнущий спутник».

Плутон

Лишенный высокого звания планеты, Плутон остался в карликах, но можно смело сказать: это очень странное и негостеприимное место. Орбита Плутона очень длинна и сильно вытянута в овал, из-за чего год здесь длится почти 250 земных лет. За это время погода успевает сильно измениться.

Пока на карликовой планете царит зима, она замерзает целиком. Приближаясь к Солнцу, Плутон разогревается. Поверхностный лед, состоящий из метана, азота и угарного газа, начинает испаряться, создавая тонкую атмосферную оболочку. Временно Плутон становится похож на вполне полноценную планету, а заодно и на комету: из-за карликовых размеров газ не удерживается, а уносится прочь с него, создавая хвост. Нормальные планеты так себя не ведут.

Все эти климатические аномалии вполне понятны. Жизнь возникла и развивалась именно в земных условиях, поэтому здешний климат для нас практически идеален. Даже самые ужасные сибирские морозы и тропические бури выглядят детскими шалостями в сравнении с тем, что ждет отпускников на Сатурне или Нептуне. Поэтому наш Вам совет на будущее: не стоит тратить долгожданные дни отдыха на эти экзотические места. Лучше будем беречь нашу собственную уютную , чтобы и тогда, когда межпланетные путешествия станут доступны, наши потомки могли отдохнуть на египетском пляже или просто за городом, на чистой речке.

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.