Аспан денелері. Сатурнды зерттеу

№16 колледж МКҚК
Сапа менеджменті жүйесі
Орындаған: Қ-55 топ студенті - Тұрлыбек Рүстем         

 

Аспан денелері

Қоңырқай (ғаламшар)

Қоңырқай — Күннен санағанда алтыншы, салмағы мен үлкендігі бойынша Күн жүйесіндегі екінші ғаламшар.

Қоңырқа Күннен 1429 млн км (9,58 а.б.) қашықтықта орналасқан. Күннен айналу уақыты – 29,46 жыл.

Қоңырқайдың шамамен 60 серігі бар және ең күрделі сақиналар құрылысы бар ғаламшар.

Жалпы мағлұмат

Қоңырқай газды ғаламшарлардың қатарына жатады: ол газдардан тұрғандықтан қатты беті жоқ. Ғаламшардың экваториалдық радиусы 60300 км тең, полярлық радиусы – 54000 км; Сатурн – Күн жүйесіндегі ең сопақ ғаламшар. Ғаламшардың массасы Жерден 90 есе асады, алайда Сатурнның орташа тығыздығы бар болғаны 0,69 г/см, бұндай шама оны Күн жүйесіндегі ең сирек атмосфералы ғаламшарлардың қатарына жатқызып қоймай, орташа тығыздығы судың тығыздығынан төмен ғаламшарына жатқызады.

Өз осінен Сатурн 10 сағат 39 минутта айналып өтеді.

Атмосфера

Сатурнның жоғарғы атмосферасының 90%-ы сутегі және 7 пайызы гелийден тұрады. Метан, су буының, аммиак және басқа газдардың қоспалары бар. Аммиак бұлттары Юпитерге қарағанда қоюырақ болады.

«Вояджердің» мәліметтері бойынша Сатурнда Күн жүйесі ең күштер болады, құрылғылар жел ағымдарының 500 м\с болатынын көрсетті. Жел көбінесе шығыс бағыты бойынша жүреді (осьтік айналымына байланысты). Олардың күштері экватор соқтығысқан кезде азаяды; экватордан алшақтаған сайын батыс атмосферлік ағымдар пайда бола бастайды. Кейбір мәліметтер бойынша, желдер бұлттардың жоғарғы қабатында соғып қана қоймай, ішке 2000 м бойлайды. Және де «Вояджер-2» көрсетуі бойынша, оңтүстік және солтүстік жартышарлардағы желдер экваторға симметриялы түрде бойлайды. Симметриялық ағымдардың көзге көрінетін атмосфераның түбінде бір-біріне байланысты екендігі болжанады.

Сатурнның атмосферасында кейде аса күшті құйын түріндегі орнықты түзілулер пайда болады. Ұқсас объекттер Күн жүйесі басқа да ғаламшарларында да байқалады (Юпитердегі Үлкен қызыл дақ, Нептундағы Үлкен қара дақ). Ірі «Үлкен ақ доғал» Сатурнның бетінде шамамен 30 жыл сайын көрінеді, соңғы рет ол Сатурн бетінде 1990 жыл жылы көрінген (одан кішігірім құйындар жиірек көрінеді).

Күні бүгінге шейін Сатурнның бетіндегі Ірі гексагон табиғаты белгісіз болып отыр. Бұл орнықты түзіліс ғаламшардың солтүстік полюсінде орналасқан, ұзындығы 25 мың. Км, дұрыс алтыбұрыш түрінде.

Атмосферада күшті найзағайлар, полярлық жарықтар, сутегінің ультракүлгін шашыратуы байқалады

Ішкі құрылысы

Сатурн атмосферасының түбінде қысым мен температура өсе түседі де, сутегі біртене-біртене сұйық түрге айналады. 30 мың. Км тереңдікте сутегі метал түріне айналады (қысым 3 миллион атмосфераға жетеді). Металл сутегіндегі электротоктардың айналымы магниттік ортаны түзеді (Юпитерден біршама басым). Ғаламшардың ортасында ауыр заттардан тұратын массивті ядро бар.

Сатурнды зерттеу

Сатурн – Күн жүйесіндегі көзге Жерден көрінетін бес ғаламшарлардың бірі. Шарықтау шегінде Сатурнның жарығы бірінші жұлдыздық шама асады.

Сатурнды алғаш рет бақылаған Галилео Галилей ғаламшарды біркелкі аспан денесі емес, бір-біріне жанасатын үш дене деп, бұлар Сатурнның екі ірі серіктері деп болжам жасады. Екі жылдан кейін жасаған бақылауында серіктердің орнында болмауы оны таңдандырды.

1659 жылы Гюйгенс өзінің одан қатты телескобымен қарап, серіктердің дене емес – жұқа және жалпақ сақина екенін және ғаламшарға тимей тұрғанын көрді. Және Гюйгенс Сатурнның ең үлкен серігі – Титан ашты. 1675 жылдан бастап ғаламшарды зерттеуді Кассини бастады. Оның байқағаны, сақина аралары ашық екі сақинадан, ал ортасындаға анық көрінетін қуыс, яғни Кассини қуысы тұрады, және тағы бірнеше ірі серіктерді ашады.

1979 жылы «Пионер-11» құрылғысы алғашқы рет Сатурнның қасынан ұшып өтеді, оның артынан 1980 және 1981 жылдары «Вояджер-1» және «Вояджер-2» өтеді. Бұл құрылғылар алғашқы рет Сатурнның магниттік ортасын байқап, оның магнитосферасын зерттеді, Сатурн атмосферасындағы құйындарды байқады, сақиналардың анық (детальды) құрылысын алды және құрамын анықтады.

1990 жылдары Сатурнды, оның серіктерін және сақиналарын Хаббл телескобы зерттеді. Ұзақ бақылаулар «Пионер-11» және «Вояджер» құрылғыларының ғаламшарлардың қасынан бір өтіп кетіп, толық зерттелмей қалған көптеген жаңа мәліметтер әкелді. 1997 жылы Сатурнға Кассини-Гюйгенс құрылғысы ұшып, жеті жылдан кейін 2004 жылдың 1 шілдесінде Сатурн жүйесіне жетіп, ғаламшардың орбитасына енді. Кем дегенде 4 жылға созылатын бұл миссияның негізгі тапсырмалары болып сақиналардың құрылысы мен динамикасын зерттеу және атмосферасы мен магнитосферасының динамикасын зерттеу болып табылады. Одан басқа, арнайы «Гюйгенс» зонды құрылғыдан ажырап, Қоңырқайдың серігі Титанға қонды.

Серіктері

2007 жылдың шілде айына Қоңырқайдың 60 серігі белгілі. Олардың 12-сі Вояджер-1 (1980), Вояджер-2 (1990), Кассини (2004—2007) миссияларының арқасында ашылған. 2006 жылы Гавай университетіндегі Дэвид Джуиттің басшылығындағы ғалымдар тобы Субару атты жапон телескобының көмегімен 9 серік ашқанын хабарлаған. Олардың барлығы иррегулярлы серіктерге жатады, олар созылға эллиптикалық орбитасымен ерекшеленеді, және болжам бойынша ғаламшарлармен қатар түзіліп, кейін олардың тартылыс күшімен тартылған. Джуиттің тобы 2004 жылдан бері барлығы 21 серік тапқан. Серіктердің ең үлкені – Титан. Ғалымдардың болжауы бойынша, бұл серіктегі орта біздің ғаламшарымыздың 4 миллиард жыл бұрынғы түріне, Жерде өмірдің жаңа туған кезіне ұқсас.

Сақиналары

Қоңырқай Күн жүйесі ең күрделі сақиналардың жүйесіне ие. Сақиналар жүйесінің шеттері экватордан 67 мың. Және 121 мың. Км қашықтықта орналасқан. Сақиналар үлкендігі бірнеше микроннан бастап, бірнеше ондаған метрге жететін бөлшектерден тұрады, олардың құрамдарында мұз, тас породалары, темір оксиді бар. Ортасында қуысы бар көптеген сақиналар белгілі, қуыстардың ең ірісі — Кассини қуысы.

Қызықты мағлұмат

Қоңырқайдың қатты беті жоқ, оның орташа тығыздығы Күн жүйесіндегі ең төмен шама. Ғаламшар негізінен кеңістіктегі ең көп тараған сутегі және гелий элементтерінен тұрады. Демек, егер Қоңырқайды сидыра алатын гипотетикалық мұхитты елестетіп қарап, оның бетіне Қоңырқайды қойсақ, ол жүзіп жүрер еді!

Уран планетасы

Сатурнның арғы жағындағы Уран планетасы көп ғасырлар бойы планеталардың ең жырағы саналып келді. Мұны ХҮІІІ-ғасырдың аяғында В.Гершель ашқан еді. Құралсыз көзге Уран әрең көрінеді. Ал ХІХ ғасырдың 40-жылдары жүргізілген дәл бақылаулар Уран қозғалысында, сол кездегі белгілі планеталар тарапынан болатын ұйытқуларды ескергендігі жолынан, сәл ғана ауытқу бар екенін көрсетті. Леверье және Англияда, егер Уран қозғалысындағы ауытқуды белгілі планеталар туғызатын түсіндірмейтін болса демек, оған тағы да бір белгісіз дененің тартуы әсер етті. Олар өзінің тартуымен осындай ауытқуларды туғызған белгісіз дене Уранның арғы жағында қай жерде болуы керек екенін дәл бір уақытта дерлік есептеп тапты. Олар белгісіз планетаның орбитасын, оның массасын есептеп шығарды да, белгісіз планета сол кезде қай жерде екенін біліп оның аспандағы орнын көрсетті. Осы планета солардың сілтеген жерінен 1846 жылы телескоппен Уранның серігі Нептун табылды. Үлкен планеталар деп аталатын 9 планета бар екені мәлім. Олар Күнді эллипстің орбиталарымен бір жазықта дерліктей айналып жүреді. Күннен қашықтығының өсу ретімен олар: Меркурий, Шолпан, Жер, Марс пен Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун және Плутон. Олардың көбісі Күнді Уран орбитасының арғы жағынан өтіп кетіп, эллипспен айналады. Сатурнның экваторында айналыс периоды 10 сағат 14 минут, Урандікі 10 сағат екен. Алып планеталар Күннен тым алыс болғандықтан, олардың температурасы мынандай: Урандікі – 120С^о, Уранның  тығыздығы  1,5 г/см³.  Уранның  1 жылының өзі 84 жер жылындай уақытқа созылады. Тек Уран мен Шолпан ғана өз осьтерінен айналғанда өзге планеталардың осьтерінен айналатын жағына қарай айналмайды.

Меркурий

Меркурий – Жер тобына жататын ғаламшарлардың ішіндегі ең шағыны. Оның диаметрі 4880 км (Жердің 0.383 диаметріндей) , массасы  – Жердің 0.056 массасындай, ал орташа тығыздығы  – 5.42 г/см³ . 1947 жылы наурыздың 29-да американ ғаламшараралық «Маринер-10» станциясымен 233000-нан 7340 км-ге дейінгі (станцияның ғаламшармен онан кейінгі екі рет жақындауы кезінде түсірілген суреттерде) қашықтықтан алынған суреттер оның Айға ұқсас екенін көрсетті. Кесекөлденендері бірнеше метрден 625 км-ге дейін жететін, кейде тарамдалған жарық сәулелері және орталық шағын таулары бар майда және ірі қазаншұңқырлар; ұзыннан – ұзақ созылып жатқан (200км-ге дейін) кең (10км-ге дейін) алқаптар, сетінеген және жарылған жерлер биіктігі 2-3 км, ұзындығы жүздеген километр ірі құламалар; төбелері мен биіктіктері  4 км-ге жететін; бір-бірінен алыс бытырай орналасқан тау жоталары, міне Меркурийдің келбеті осындай.

Кейбір қазаншұңқырлардың түптері қатып қалған лавамен көмілген, ондайлар тау қияларында да кездеседі. Кейбір жерінде қатқан қалың лава ағындарынан тау шындары кылтиып көрінеді. Ірі  қазаншұңқырлардан жан-жаққа тараған жарық сәулелер, шамасы, Айдағы сияқты майда қазаншұңқырлардың жиі орналасқан тізбегі мен олардың айналасында шашылып жатқан майда дән тәрізді заттар болуы керек. Ғаламшардың қарайған аймақтары қуаң дала деп аталған және оларға Гермес жөніндегі ежелгі грек мифологиясындағы есімдермен байланысты (Меркурий – рим мифологиясы бойынша аталған ): Афродита қуаң даласы, Атлант қуаң даласы, Гермес қуаң даласы және т.б. деп ат қойылған. Ай теңізіне ұқсайтын дөңгелек пішінді жеті ойпат тегістік деп аталады. Олардың алтауының көлемдері 600 км-ден 980 км-ге дейін, ал жетіншісінікі – 1300 км-ге   жетеді. Ол Аптап жазығы делінеді, өйткені Күн сәулесінің неғұрлым күшті қыздыратын аймағында орналасқан.

Халықаралық келісім бойынша Меркурийдегі ірі қазаншұңқырларға гуманитарлық ғылым мен өнер саласына еңбек сіңірген қайраткерлердің есімдері берілген, олардың ішінде Лермонтов, Низами, Пушкин, Репин, Чайковский, Чехов, Шевченко және басқа есімдері бар.

Ғаламшар фазаларының анық ажыратылуы, бет – бедері мен таулары көлеңкесінің анықта айқын көрінуі Меркурийде атмосфераның жоқтығын дәлелдейді.

Жерден жасалған радиолакациялық бақылау Меркурийдің ілгері қарайғы бағытта (Жер сияқты) P = 58,65 жер тәулігі мезгілінде бір айналып шығатынын тұжырымдады, бұл оның Күн төңірегіндегі айналым мерзімінің дәл үштен екісіне (T = 87,97^k T = 88 ^k) тең . Ғаламшардың айналу мерзімі оның жұлдыздық тәулігінің ұзақтығын көрсетеді және ол күндік тәуліктен күн мен түннің ұзақтығынан немесе екі талтүс аралығындағы уақыттан әжептеуір өзгеше.  Меркурийдің күндік тәуліктің ұзақтығын синодтық қозғалысы бойынша мына тендеу арқылы (қараңыз: Воронцов – Вельяминов Б. А. Астрономия. Орта мектептің 11-класына арналған оқулық.. –  М, 1987 – 36-бет ) есептен шығаруға болады:

1/S = 1/P – 1/T

Сонда, Меркурийдегі күндік тәулік S = 2T = 176 жер тәулігіне, немесе екі меркурийлік жылға созылады. Өйткені ғаламшардың осі оның периодының жазықтығына қарай бар болғаны 1⁰ – қа еңкейген, сондықтан ғаламшардың барлық ауданында Күннің шыққаннан батқанға дейінгі уақыты оның бір жылына (88 жер тәулігі) тең келеді және түні де осынша уақытқа созылады.

Ұзақ күнде ғаламшардың экваторлық аймағының беті  480⁰С-қа дейін, ал қоныржай аймағында – 340⁰C-қа дейін қызады. Түнде ғаламшар беті – 180⁰C –қа дейін суиды.

Меркурийдегі магнит өрісі Жердікінен 150 есе аз екені анықталды. Магнит өрісінің болуы ғаламшардың орташа тығыздығымен астаса отырып, онда тығыз темір ядросының бар екенін дәлелдейді, оның кесекөлденеңі, ғаламшардың 0,75 диаметріндей – яғни 3660 км шамасында. Ғаламшар қыртысының қалыңдығы 600 км-ге жақын. Ғаламшар радиосәулесі көп емес. Меркурийдің серігі жоқ..

---

Әлеуметтік желілерде бөлісіңіз: