Įspūdinga saulės sistema: planetos, kometos ir misijos išsamiai!

Mūsų saulės sistema yra sudėtinga ir dinamiška planetų sistema, kurioje yra Žemė. Jį sudaro Saulė, vidutinio dydžio žvaigždė, kuri sudaro apie 99,86% visos sistemos masės, taip pat aštuonios planetos, jų natūralūs palydovai (mėnuliai), nykštukinės planetos, asteroidai, kometos ir meteoroidai. Planetos, eilės tvarka nuo Saulės, yra Merkurijus, Venera, Žemė, Marsas, Jupiteris, Saturnas, Uranas ir Neptūnas. Plutonas, kažkada priskirtas devintajai planetai, nuo 2006 m. buvo laikomas nykštukine planeta ir yra Kuiperio juostoje – regione už Neptūno, kuriame yra ir kitų nykštukinių planetų, tokių kaip Eris, Haumėja ir Makemake. Saulė yra Paukščių Tako Oriono rankoje, maždaug 27 000 šviesmečių nuo galaktikos centro, o artimiausia Saulei žvaigždė Proksima Kentauras yra nutolusi apie 4,22 šviesmečio. Išorinę Saulės sistemos ribą apibrėžia hipotetinis Oorto debesis, kuris gali išsiplėsti iki 1,5 šviesmečio nuo Saulės. Vikipedija paaiškinama.

Planetos juda beveik plokščiame diske aplink saulę, o didžiausias orbitos pokrypis yra apie 7°. Vidinės planetos – Merkurijus, Venera, Žemė ir Marsas – yra uolinės planetos, o išorinės – Jupiteris, Saturnas, Uranas ir Neptūnas – žinomos kaip dujų ir ledo milžinai. Kiekviena planeta turi savo mėnulius: Žemė turi vieną (Mėnulis), Marsas turi du (Fobosas ir Deimos), Jupiteris turi keturis didelius (Io, Europa, Ganymede, Callisto), o Saturnas taip pat turi daugybę, įskaitant Titaną. Tarp Marso ir Jupiterio yra asteroidų diržas, regionas su daugybe mažų planetų ar asteroidų, iš kurių Cerera yra didžiausia. Šie uolienų ir metalo gabalai reguliariai skrieja aplink saulę, tačiau jie gali susidurti, sudarydami šiukšles, kurios keliauja per Saulės sistemą. Kai kurie iš šių fragmentų priartėja prie Žemės ir krenta kaip meteoritai, dažnai tampa matomi kaip krentančios žvaigždės, kai patenka į atmosferą.

Dauguma meteoritų yra maži ir visiškai sudega atmosferoje, tačiau didesni egzemplioriai pasiekia žemę ir gali sukelti didelį poveikį. Didžiausias žinomas meteorų smūgis įvyko maždaug prieš 65 milijonus metų, kai kelių kilometrų skersmens objektas paliko 180 kilometrų ilgio kraterį. Dėl šio smūgio saulė šimtmečius buvo užtemdyta, nes sprogo dulkės, todėl daugelis augalų ir gyvūnų, įskaitant dinozaurus, išnyko. Laimei, tokie dideli smūgiai yra reti, o šiuolaikiniai teleskopai leidžia anksti aptikti potencialiai pavojingus objektus. Be asteroidų ir meteoroidų, taip pat yra kometų, dažnai vadinamų „nešvariomis sniego gniūžtėmis“, kurios yra pagamintos iš ledo ir dulkių ir kilusios iš išorinių Saulės sistemos sričių. Artėjant prie saulės jie atitirpsta, suformuoja garų apvalkalą, o saulės vėjas išpučia jį į būdingą uodegą, kuri tolstant nuo saulės vėl išnyksta. Planetos mokykla yra aprašyta.

Saulės sistemos formavimosi istorija siekia apie 4,5682 milijardo metų ir paaiškinama Kanto ūko hipoteze. Tai teigia, kad Saulės sistema susidarė iš didžiulio besisukančio dujų ir dulkių debesies, kuris susitraukė veikiamas savo gravitacijos. Saulė susiformavo šio debesies centre, o planetos aplinkiniame protoplanetiniame diske susiformavo koaguliuojant planetezimaliams – mažoms uolienų ir dulkių dalelėms. Vidinės disko dalys, kuriose temperatūra buvo aukštesnė, palankė uolėtų planetų formavimuisi, o šaltesniuose išoriniuose regionuose susiformavo dujų ir ledo milžinai. Atviri klausimai apie planetų formavimąsi, be kita ko, yra susiję su kampinio impulso pasiskirstymu ir saulės pusiaujo plokštumos pokrypiu planetų orbitos plokštumos atžvilgiu. Šie procesai iliustruoja sudėtingą dinamiką, dėl kurios buvo sukurta sistema, apimanti ir tvarkingas struktūras, ir chaotiškus elementus, tokius kaip asteroidai ir kometos.

Apibendrinant galima teigti, kad Saulės sistema yra įspūdingas kosminių struktūrų įvairovės ir dinamikos pavyzdys. Nuo dominuojančios saulės iki įvairių planetų ir mėnulių iki daugybės mažesnių objektų, tokių kaip asteroidai ir kometos, jis siūlo daugybę reiškinių, kuriuos mokslininkai tyrinėjo šimtmečius. Sistemos formavimosi istorija rodo, kaip iš chaotiško debesies gali atsirasti tvarkinga, jei ne statiška struktūra, kuri vis dar vystosi per susidūrimus, orbitos sutrikimus ir kitus procesus.

Saulė, centrinė mūsų saulės sistemos žvaigždė, yra vidutinio dydžio G2V spektrinės klasės žvaigždė, kuri sudaro apie 99,86 % visos sistemos masės. Įsikūręs Paukščių Tako Oriono atšaka, maždaug 27 000 šviesmečių nuo galaktikos centro, tai variklis, skatinantis gyvybę Žemėje ir planetų dinamiką. Jos skersmuo yra apie 1,39 milijono kilometrų, tai yra gana kuklus, palyginti su kitomis visatos žvaigždėmis – yra tokių žvaigždžių kaip VY Canis Majoris, kurios yra milijardą kartų didesnės, arba V766 Centaurii, kurių skersmuo yra 1300 kartų didesnis nei Saulės, kaip parodyta paveikslėlyje. Franz-Plötz.de yra aprašyta. Nepaisant to, saulė mūsų saulės sistemai yra nepalyginamai svarbi, nes ji yra energijos šaltinis beveik visiems planetoje vykstantiems procesams.

Saulė daugiausia sudaryta iš vandenilio (apie 73,5 %) ir helio (apie 24,9 %), o sunkesnių elementų pėdsakai. Jo vidus yra padalintas į kelis sluoksnius: šerdį, radiacijos zoną, konvekcinę zoną ir išorinius sluoksnius, tokius kaip fotosfera, chromosfera ir vainika. Šerdyje, kur temperatūra siekia apie 15 milijonų laipsnių Celsijaus, energija generuojama branduolių sintezės būdu. Vandenilio branduoliai susilieja, sudarydami helią, išskirdami didžiulį kiekį energijos elektromagnetinės spinduliuotės, ypač matomos šviesos ir šilumos, pavidalu. Šis procesas, įgalintas dėl didžiulės Saulės gravitacijos, ne tik skatina gyvybę Žemėje, bet ir daro įtaką fizinėms sąlygoms visose Saulės sistemos planetose.

Saulės energija planetas pasiekia saulės spinduliuotės pavidalu, o intensyvumas mažėja didėjant atstumui. Vidinėms uolinėms planetoms, tokioms kaip Merkurijus, Venera, Žemė ir Marsas, saulės spinduliuotė yra labai svarbi paviršiaus temperatūrai ir klimato sąlygoms. Merkurijus, arčiausiai Saulės esanti planeta, patiria ekstremalius temperatūros svyravimus dėl intensyvios spinduliuotės ir atmosferos trūkumo, o tanki Veneros atmosfera sukuria šiltnamio efektą, kuris įkaitina paviršių iki daugiau nei 460 laipsnių Celsijaus. Žemėje saulės energija užtikrina pusiausvyrą, kuri įgalina gyvybę, maitindama vandens ciklą ir skatindama fotosintezę augaluose. Netgi išoriniai dujų milžinai, tokie kaip Jupiteris ir Saturnas, kurie yra toli nuo Saulės, yra veikiami saulės spinduliuotės, net jei jie turi ir vidinių šilumos šaltinių.

Be radiacijos, Saulė per savo gravitaciją daro dominuojančią įtaką planetos orbitoms. Jis laiko planetas, mėnulius, asteroidus ir kometas savo orbitose ir nustato Saulės sistemos, kaip beveik plokščio disko, struktūrą. Be to, saulės vėjas – įkrautų dalelių srautas, sklindantis iš Saulės vainiko – daro įtaką planetų magnetiniams laukams ir atmosferai. Žemėje magnetinis laukas apsaugo nuo žalingo saulės vėjo poveikio, o tokiose planetose kaip Marsas, kurios neturi stipraus magnetinio lauko, jis sukėlė atmosferos eroziją. Tokie reiškiniai kaip saulės dėmės, saulės blyksniai ir vainikinių masių išmetimai taip pat gali sukelti Žemėje geomagnetines audras, kurios paveiks ryšių sistemas ir palydovus.

Saulė yra maždaug 4,6 milijardo metų senumo ir yra vadinamojoje pagrindinėje savo gyvavimo ciklo sekos fazėje, kurioje ji sulieja vandenilį į helią. Maždaug po 5 milijardų metų jis išnaudos pagrindinį vandenilio atsargą ir išsiplės į raudoną milžiną, galintį apimti vidines planetas, įskaitant Žemę. Tada jis išmes išorinius sluoksnius ir liks kaip balta nykštukė. Palyginti su masyvesnėmis žvaigždėmis, kurios gali sprogti kaip supernovos ir sudaryti juodąsias skyles, saulės pabaiga bus gana rami. Nepaisant to, palyginimas su kitomis žvaigždėmis rodo, kokie įvairūs yra evoliucijos keliai visatoje – kol mūsų saulė yra stabili ir teikianti gyvybę, kitos, daug didesnės žvaigždės gali baigtis katastrofiškais sprogimais.

Apibendrinant galima pasakyti, kad saulė yra ne tik energetinis ir gravitacinis mūsų saulės sistemos centras, bet ir raktas į žvaigždžių procesų supratimą. Jų savybės – nuo ​​branduolių sintezės iki saulės vėjo – formuoja planetų sąlygas ir daro įtaką jų evoliucijos istorijai. Todėl saulės tyrimas suteikia įžvalgų ne tik apie mūsų sistemos praeitį ir ateitį, bet ir apie žvaigždžių veikimą visame kosmose.

Gyvsidabris, slapčiausia mūsų saulės sistemos planeta, yra žavus planetų tyrimų objektas. Vidutinis atstumas nuo Saulės yra apie 58 milijonai kilometrų, todėl ji yra arčiausiai saulės esanti planeta, o orbitai užbaigti reikia tik apie 88 dienas – trumpiausią orbitos laikotarpį iš visų planetų. Merkurijus taip pat yra mažiausia Saulės sistemos planeta, kurios skersmuo yra apie 4880 kilometrų, todėl tik šiek tiek didesnis už Žemės mėnulį. Dėl artumo saulei ir dėl to kylančių ekstremalių sąlygų jis yra unikalus tyrimo objektas, daug pasakantis apie uolinių planetų formavimąsi ir evoliuciją. Išsamią Mercury savybių apžvalgą rasite adresu Vikipedija, kur apšviesti ir istoriniai bei moksliniai fonai, nors čia jie apsiriboja planetos kontekstu.

Geologiškai kalbant, Merkurijus yra labai tvirta ir krateriais nusėta planeta, kurios paviršius panašus į Žemės Mėnulio paviršių. Paviršius daugiausia susideda iš silikatinių uolienų ir yra nusėtas daugybe smūginių kraterių, kurie rodo ilgą meteoritų smūgių istoriją. Vienas ryškiausių geologinių ypatybių yra Kalorio baseinas – didžiulis smūginis krateris, kurio skersmuo yra apie 1550 kilometrų, sukurtas prieš milijardus metų įvykus didžiuliam smūgiui. Šis krateris yra toks didelis, kad priešingoje planetos pusėje sukėlė geologinius trikdžius, vadinamus „chaotišku reljefu“. Be to, Merkurijuje matomi vadinamieji „susitraukimo įtrūkimai“ arba „skilties įtrūkimai“, kurie rodo, kad planeta per visą savo istoriją atvėso ir susitraukė, todėl pluta įtrūko. Šios savybės rodo praeities tektoninį aktyvumą, nors Merkurijus šiandien yra geologiškai neaktyvus.

Gyvsidabrio atmosfera, tiksliau egzosfera, yra labai plona ir daugiausia susideda iš nedidelių deguonies, natrio, vandenilio, helio ir kalio kiekių. Ši egzosfera tokia menka, kad ją vargu ar galima pavadinti atmosfera klasikine prasme; jį sukelia saulės vėjas, išstumiantis daleles nuo planetos paviršiaus, taip pat vulkaninis aktyvumas praeityje. Dėl šios plonos egzosferos nėra didelės apsaugos nuo saulės spinduliuotės ar temperatūros svyravimų, todėl paviršiuje susidaro ekstremalios sąlygos. Skirtingai nuo Žemės, kur atmosfera kaupia ir paskirsto šilumą, Merkurijus negali suvienodinti temperatūros, todėl jo paviršius yra kontrastų vieta.

Temperatūra ant Merkurijaus yra viena ekstremaliausių Saulės sistemoje. Dėl savo artumo saulei ir lėto sukimosi – Merkurijaus diena trunka apie 59 Žemės dienas – į saulę atsukta pusė įkaista iki 427 laipsnių Celsijaus, pakankamai karšta, kad ištirptų švinas. Tačiau tolimoje pusėje arba nuolat šešėliuose esančiuose krateriuose prie ašigalių temperatūra nukrenta iki –183 laipsnių Celsijaus. Šie ekstremalūs svyravimai atsiranda ne tik dėl atmosferos trūkumo, bet ir dėl mažo Merkurijaus ašies posvyrio, kuris retai sukelia sezonus. Įdomu tai, kad kosminiai zondai, tokie kaip MESSENGER, rado įrodymų, kad ašigalių šešėliuose krateriuose gali egzistuoti vandens ledas, atneštas į juos po kometų smūgių ir išsaugotas dėl saulės spinduliuotės trūkumo.

Neįprastos Merkurijaus savybės taip pat apima jo magnetinį lauką, kuris yra silpnas, bet vis dar egzistuoja – paslaptis, nes planetos dydis ir aušinimas reiškia, kad jos branduolyje neturėtų būti aktyvaus dinamo efekto. Šis magnetinis laukas sąveikaudamas su saulės vėju sudaro mažą magnetosferą, tačiau jis nėra pakankamai stiprus, kad visiškai apsaugotų paviršių nuo įkrautų dalelių. Merkurijaus tyrimas buvo labai pažengęs į priekį atlikus tokias misijas kaip „Mariner 10“ aštuntajame dešimtmetyje ir „MESSENGER“ (2004–2015), kurios pateikė išsamius jo paviršiaus žemėlapius ir duomenis apie jo sudėtį. Dabartinė BepiColombo misija, ESA ir JAXA bendradarbiavimas, siekia suteikti daugiau įžvalgų apie šios planetos paslaptis.

Apibendrinant galima teigti, kad Merkurijus yra kraštutinumų planeta, kurios geologinės savybės, plona egzosfera ir drastiški temperatūros svyravimai paverčia ją unikaliu tyrimo objektu. Jo artumas Saulei ir susidariusios sąlygos suteikia vertingos informacijos apie procesus, kurie formavo uolėtas planetas ankstyvojoje Saulės sistemos istorijoje. Nepaisant mažo dydžio ir akivaizdaus nereikšmingumo, palyginti su dujų milžinais, Merkurijus išlieka raktu į mūsų kosminių namų dinamiką ir evoliuciją.

Venera, dažnai vadinama Žemės „seserine planeta“, yra antra pagal vidų mūsų Saulės sistemos planeta ir daugeliu atžvilgių stebėtinai panaši į Žemę, bet taip pat labai skirtinga. Maždaug 12 104 kilometrų skersmens jis yra tik šiek tiek mažesnis už Žemę ir turi panašią masę bei tankį, o tai rodo panašią vidinę uolienų ir metalo sudėtį. Jis skrieja aplink saulę vidutiniškai 108 milijonų kilometrų atstumu ir tam reikia maždaug 225 Žemės dienų. Tačiau nors Žemė yra klestinti, gyvybei palanki planeta, Venera turi sąlygas, dėl kurių ji yra viena iš labiausiai nesvetingų vietų Saulės sistemoje. Jų tanki atmosfera ir ekstremalios paviršiaus sąlygos suteikia įdomių įžvalgų apie planetinius procesus, kurie Žemėje galėjo vykti ekstremalia forma.

Veneros atmosfera yra ryškiausias šios planetos bruožas. Jį sudaro apie 96,5% anglies dioksido, su azoto ir kitų dujų pėdsakais, be to, jis yra neįtikėtinai tankus – oro slėgis paviršiuje yra maždaug 92 kartus didesnis už slėgį Žemės jūros lygyje, palyginamas su slėgiu maždaug 900 metrų gylyje vandenyne. Dėl šio ypatingo atmosferos tankio, kurį papildo didelė šiltnamio efektą sukeliančių dujų koncentracija, atsiranda šiltnamio efektas, dėl kurio paviršiaus temperatūra vidutiniškai pakyla iki 462 laipsnių Celsijaus – pakankamai karšta, kad ištirptų švinas. Atmosferos tankis mažėja didėjant aukščiui, panašiai kaip Žemėje, kur oro slėgis sumažėja perpus kas 5500 metrų aukščio Vikipedija yra aprašyta. Tačiau net ir aukštesniuose lygiuose Veneros atmosfera išlieka nepralaidi ir nusėta storais sieros rūgšties debesimis, atspindinčiais saulės šviesą, todėl planeta yra vienas ryškiausių objektų naktiniame danguje.

Dėl šios atmosferos Veneros paviršiaus sąlygos yra labai priešiškos. Tankūs debesys neleidžia daugiau nei daliai saulės spindulių patekti į paviršių, o šiltnamio efektas šilumą paskirsto tolygiai, todėl dienos ir nakties arba pusiaujo ir ašigalių temperatūrų skirtumas yra nedidelis. Pats paviršius, pažymėtas radarų matavimais iš kosminių zondų, tokių kaip Magelanas, daugiausia susideda iš vulkaninių lygumų, kurios dengia apie 80% planetos. Yra įrodymų apie buvusią ir galbūt vis dar aktyvią vulkaninę veiklą su milžiniškais skydiniais ugnikalniais, tokiais kaip Maat Mons, ir dideliais lavos srautais. Be to, Venera turi tektoninių ypatybių, tokių kaip įtrūkimai ir susilenkę kalnai, kurie rodo geologinius procesus, bet kurių negalima lyginti su plokščių judėjimu Žemėje. Ekstremalios sąlygos apsunkina zondų eksploatavimą paviršiuje ilgą laiką – aštuntojo ir devintojo dešimtmečio sovietinės Venera misijos išgyveno vos kelias valandas, kol pasidavė karščiui ir slėgiui.

Nepaisant nesvetingų sąlygų, tarp Veneros ir Žemės yra mokslininkus žavinčių paralelių. Abi planetos yra panašaus dydžio, masės ir sudėties, o tai rodo, kad ankstyvojoje Saulės sistemoje jos susiformavo panašiomis sąlygomis. Manoma, kad Venera ankstyvoje istorijoje galėjo turėti skysto vandens vandenynus, panašius į Žemę, kol šiltnamio efektas tapo nevaldomas ir vanduo išgaravo. Dėl šios hipotezės Venera yra įspėjamasis pasakojimas apie galimas nekontroliuojamos klimato kaitos pasekmes Žemėje. Be to, Venera sukasi atgal, palyginti su dauguma kitų planetų, o tai reiškia, kad saulė teka vakaruose ir leidžiasi rytuose – reiškinį, kurį galėjo sukelti didžiulis smūgis arba gravitacinės sąveikos jos istorijoje. Veneros diena taip pat trunka apie 243 Žemės dienas, ilgiau nei Veneros metai, todėl jos sukimasis yra lėčiausias Saulės sistemoje.

Veneros tyrinėjimas pastaraisiais dešimtmečiais suteikė vertingų duomenų, tačiau daugelis klausimų lieka neatsakytų. Tokiomis misijomis kaip NASA (VERITAS) ir ESA (EnVision), kurias planuojama pradėti ateinančiais metais, siekiama geriau suprasti geologinius procesus ir atmosferos dinamiką. Ypač įdomus yra klausimas, ar mikrobų gyvybė gali egzistuoti viršutiniuose atmosferos sluoksniuose, kur temperatūra yra švelnesnė – hipotezę paskatino 2020 m. atrastas fosfinas, potencialus biologinis žymeklis, nors šie rezultatai yra prieštaringi. Todėl Venera išlieka priešingybių planeta: viena vertus, tokia panaši į Žemę, kita vertus, vieta, kuri parodo, koks mažas skirtumas tarp gyvybei draugiškos ir priešiškos gyvybei planetos.

Žemė, trečioji planeta nuo Saulės ir vienintelė žinoma buveinė Saulės sistemoje, yra unikalus dangaus kūnas, pasižymintis geologinėmis, atmosferinėmis ir biologinėmis savybėmis. Daugiau nei 12 700 kilometrų skersmens planeta yra penkta pagal dydį ir tankiausia Saulės sistemoje. Jis skrieja aplink Saulę vidutiniškai apie 149,6 milijono kilometrų (1 astronominis vienetas) atstumu ir tam reikia apie 365 256 dienas. Žemė, dažnai vadinama „Mėlynąja planeta“, savo pavadinimą skolinga dėl didelės vandens dalies, kuri dengia apie 70,7% jos paviršiaus. Išsamią fizinių ir geologinių žemės savybių apžvalgą galite rasti adresu Vikipedija, kur yra išsamūs duomenys ir istorinis kontekstas.

Geologiniu požiūriu Žemė yra dinamiška planeta, turinti sudėtingą vidinę struktūrą, kuri yra padalinta į šerdį, mantiją ir plutą. Žemės šerdį sudaro kieta vidinė dalis ir skysta išorinė dalis, daugiausia pagaminta iš geležies ir nikelio, naudojant geodinamo efektą, kad sukurtų Žemės magnetinį lauką, kuris apsaugo ją nuo žalingo saulės vėjo. Žemės mantija, kuri sudaro didžiąją planetos tūrio dalį, susideda iš karštų, klampių uolienų, kurios sudaro tektoninių plokščių judėjimo pagrindą. 50–100 kilometrų storio Žemės pluta yra padalinta į žemynines ir vandenynines plokštes, kurių judėjimas sukelia ugnikalnius, žemės drebėjimus ir kalnų statybą. Maždaug du trečdalius Žemės paviršiaus dengia vandenynai, o giliausia vieta yra Marianos įduboje (Vityas Deep, 11 034 metrai žemiau jūros lygio), o sausumos plotą sudaro septyni žemynai, kurie sudaro apie 29,3% viso ploto.

Žemės atmosfera yra dujinis apvalkalas, palaikantis gyvybę ir susidedantis iš apie 78% azoto, 21% deguonies ir 1% tauriųjų dujų, taip pat kitų dujų pėdsakų. Jis apsaugo paviršių nuo žalingos ultravioletinės spinduliuotės per ozono sluoksnį ir reguliuoja temperatūrą per natūralų šiltnamio efektą, o tai reiškia, kad vidutinė žemės temperatūra yra apie 15 laipsnių Celsijaus, nors diapazonas yra nuo -89 laipsnių Celsijaus iki +57 laipsnių Celsijaus. Atmosfera taip pat leidžia susidaryti debesims ir krituliams, kurie skatina vandens ciklą. Skirtingai nuo kitų Saulės sistemos planetų, Žemė yra vienintelis žinomas dangaus kūnas, kurio paviršiuje yra skysto vandens, o tai yra lemiamas veiksnys gyvybės vystymuisi ir palaikymui. Jo maždaug 23,44 laipsnio ašinis posvyris lemia sezonus, o Mėnulis, natūralus palydovas, stabilizuoja Žemės ašį ir sukelia potvynius.

Žemės biologinė įvairovė yra dar vienas išskirtinis bruožas, išskiriantis ją iš visų kitų žinomų dangaus kūnų. Gyvybė egzistuoja beveik visose įsivaizduojamose aplinkose – nuo ​​giliausių vandenyno dugnų iki dykumų iki aukščiausių viršukalnių. Seniausi gyvybės įrodymai gauti iš maždaug 3,5–3,8 milijardo metų fosilijų, o tai rodo, kad paprasti mikroorganizmai atsirado ankstyvoje, daug vandens turinčioje aplinkoje. Šiandien biologinė įvairovė apima milijonus rūšių, nuo vienaląsčių organizmų iki augalų iki sudėtingų gyvūnų, sąveikaujančių tiksliai suderintame ekologiniame tinkle. Ši įvairovė yra glaudžiai susijusi su geologinėmis ir atmosferinėmis sąlygomis: skysto vandens prieinamumas, deguonies atmosfera ir vidutinis temperatūros diapazonas sukuria idealias sąlygas gyvybės evoliucijai ir išlikimui.

Žemė yra maždaug 4,6 milijardo metų senumo ir susidarė iš Saulės ūko – dujų ir dulkių debesies, kuris susiformavus saulei kondensavosi į planetesimalius ir galiausiai į planetas. Ankstyvojoje istorijoje Žemė buvo karšta, nesvetinga vieta, kuriai būdingas dažnas meteorų smūgis ir ugnikalnių veikla. Paviršiui vėsstant, susiformavo vandenynai, o atmosfera iš iš pradžių redukuojančios sudėties virto deguonies turtinga aplinka, pirmiausia dėl fotosintetinių organizmų veiklos. Dėl šios plėtros Žemė tapo unikalia buveine, kurios stabilumą palaiko sudėtingi grįžtamojo ryšio tarp geologijos, atmosferos ir biosferos mechanizmai.

Apibendrinant galima teigti, kad Žemė yra nepaprasta planeta, išsiskirianti dinamine geologija, gyvybei palankia atmosfera ir neprilygstama biologine įvairove. Tai ne tik mūsų namai, bet ir gamtos laboratorija, kuri suteikia mums įžvalgų apie procesus, kurie leidžia gyventi. Žemės tyrimas – nuo ​​jos vidinės struktūros iki sudėtingų ekosistemų – išlieka pagrindine mokslo užduotimi, siekiant ne tik geriau suprasti mūsų planetą, bet ir nustatyti sąlygas, kurios galėtų sudaryti sąlygas gyvybei kituose pasauliuose.

Marsas, dažnai vadinamas „Raudonąja planeta“, yra ketvirta planeta nuo Saulės ir antra pagal dydį Saulės sistemoje. Maždaug 6792 kilometrų skersmens jis yra tik perpus mažesnis už Žemę ir skrieja aplink Saulę vidutiniškai maždaug 228 milijonų kilometrų atstumu, o tai atitinka maždaug 687 Žemės dienų orbitos periodą. Jam būdinga rausva spalva yra dėl jo paviršiaus esančio geležies oksido (rūdžių), kuris mirksi saulės šviesoje. Marsas visada žavėjo žmonijos vaizduotę, ypač dėl galimybės, kad jame kažkada galėjo būti gyvybės. Šiandien jis yra daugelio mokslinių misijų, tiriančių jo paviršių, išteklius ir galimus gyvybės pėdsakus, tikslas. Dabartinių įvykių apžvalgą ir istorinius duomenis galima rasti įvairiose platformose, tačiau ji nėra tiesiogiai susijusi su pateiktais šaltiniais, tokiais kaip Amerikos muzikos apdovanojimai. „Yahoo“ pramogos, todėl čia didžiausias dėmesys skiriamas mokslo išvadoms.

Marso paviršius yra geologiškai įvairus ir rodo dinamiškos praeities pėdsakus. Jai būdingi didžiuliai ugnikalniai, gilūs kanjonai ir didelės lygumos. Olympus Mons, aukščiausias Saulės sistemos ugnikalnis, iškilęs maždaug 22 kilometrų (14 mylių) aukštyje – beveik tris kartus aukščiau už Everesto kalną. Valles Marineris, didžiulė kanjonų sistema, driekiasi daugiau nei 4000 kilometrų ir yra iki 11 kilometrų gylio, todėl tai yra vienas įspūdingiausių geologinių Saulės sistemos ypatybių. Paviršiuje taip pat yra daug smūginių kraterių, kurie rodo ilgą meteoritų smūgių istoriją, taip pat ankstesnių vėjo ir galbūt vandens erozijos procesų įrodymus. Marso paviršius yra padalintas į du pusrutulius: šiaurinis pusrutulis daugiausia yra plokščios lygumos, o pietinis pusrutulis yra aukštesnis ir daugiau krateriu. Šie skirtumai rodo skirtingą geologinį vystymąsi planetos istorijoje.

Pagrindinė Marso tyrinėjimo tema yra vandens išteklių paieška, nes vanduo yra pagrindinis potencialios gyvybės rodiklis. Šiandien Marsas yra šalta, sausa dykuma su plona atmosfera, kurią daugiausia sudaro anglies dioksidas (95,3%) ir tik apie 1% Žemės atmosferos slėgio. Vis dėlto yra įtikinamų įrodymų, kad Marso paviršiuje buvo skysto vandens ankstyvoje savo istorijoje, maždaug prieš 3,5–4 milijardus metų. Išsausėjusias upių vagas, deltas ir mineralų telkinius, kurie susidaro tik vandeninėje aplinkoje, aptiko kosminiai zondai, tokie kaip Mars Rover Curiosity. Marso poliarinėse ledo kepurėse yra daug vandens ledo, o vidutinėse platumose yra požeminio ledo telkinių. 2008 m. „Phoenix“ misijos metu aptiktas užšalęs požeminis vanduo ir sezoninių griovelių, galimai susidariusių dėl sūraus vandens, stebėjimas, kelia vilčių, kad vanduo vis dar gali būti pasiekiamas tam tikra forma.

Gyvybės pėdsakų paieška Marse yra viena iš daugelio misijų į Raudonąją planetą varomųjų jėgų. Nors šiandienos sąlygos – didžiulis šaltis, kai temperatūra svyruoja nuo –140 laipsnių iki +20 laipsnių, žemas oro slėgis ir didelė radiacija – mums žinomą gyvenimą daro mažai tikėtiną, mokslininkai koncentruojasi į praeitį. „Noacho laikotarpiu“ (maždaug prieš 4,1–3,7 milijardo metų) Marse galėjo būti tankesnė atmosfera ir skystas vanduo, kuris būtų palaikęs mikrobų gyvybę. Roveriai, tokie kaip Perseverance, 2021 m. nusileidę Jezero krateryje, renka uolienų ir dirvožemio mėginius, kurie tiriami dėl organinių molekulių ar iškastinių mikroorganizmų pėdsakų. Krateris, kuriame veikia Perseverance, kadaise buvo ežeras, o ten esančiose nuosėdose gali būti praeities gyvenimo įrodymų. Tikimasi, kad būsimos misijos, tokios kaip NASA ir ESA planuojama Marso mėginių grąžinimo misija, atgabens šiuos mėginius į Žemę, kad jie būtų analizuojami naudojant sudėtingus instrumentus.

Marso atmosfera mažai apsaugo nuo saulės ir kosminės spinduliuotės, sterilizuoja paviršių ir apsunkina organinių medžiagų išsaugojimą. Tačiau yra teorijų, kad gyvybė galėjo išlikti požeminėse buveinėse, apsaugotose nuo radiacijos. Metanas, kuris buvo sporadiškai aptiktas Marso atmosferoje, gali būti geologinio ar biologinio aktyvumo požymis, nors šaltinis lieka neaiškus. Tokios misijos kaip ESA ExoMars specialiai ieško biologinių ženklų gilesniuose dirvožemio sluoksniuose. Be to, Marse yra du maži mėnuliai – Fobosas ir Deimosas, kurie gali būti užfiksuoti asteroidai ir taip pat sulaukti mokslinio susidomėjimo, nors ir mažiau svarbūs gyvybės paieškoms.

Apibendrinant galima pasakyti, kad Marsas yra planeta, kuri mus žavi savo geologine įvairove, senovės vandens įrodymais ir praeities gyvybės galimybe. Tai ne tik langas į Saulės sistemos istoriją, bet ir bandymų poligonas būsimiems žmogaus tyrinėjimams. Vykdomos ir planuojamos misijos ir toliau nušvies Raudonosios planetos paslaptis ir galbūt vieną dieną atsakys į klausimą, ar kada nors turėjome kaimynų Saulės sistemoje.

Jupiteris, penktoji planeta nuo Saulės, yra didžiausia ir masyviausia mūsų Saulės sistemos planeta, kurios masė viršija visų kitų planetų masę kartu paėmus. Maždaug 139 820 kilometrų skersmens jis yra daugiau nei vienuolika kartų didesnis už Žemę ir skrieja aplink Saulę vidutiniškai 778 milijonų kilometrų atstumu, o tai atitinka beveik 12 Žemės metų orbitos periodą. Tačiau Jupiteris sukasi itin greitai, po vieną apsisukimą kas 10 valandų, todėl ašigaliai smarkiai nusvyra. Romėnų dangaus ir griaustinio dievo vardu pavadintas Jupiteris yra vienas ryškiausių objektų naktiniame danguje ir matomas net mažu teleskopu. Pateikiama išsami jo savybių ir atradimų apžvalga Britannica, kur galima rasti išsamios informacijos apie jo struktūrą ir tyrimus.

Jupiterio atmosfera yra sudėtingas, dinamiškas apvalkalas, daugiausia sudarytas iš vandenilio (apie 90 %) ir helio (apie 10 %), todėl savo sudėtimi ji panaši į Saulę. Ši dujų sudėtis, kartu su nedideliais metano, amoniako ir vandens garų kiekiais, suteikia planetai būdingas spalvingas debesų juostas, kurias sukuria stiprūs vėjai ir turbulencija viršutinėje atmosferoje. Vėjo greitis gali siekti iki 360 km/h ir yra suskirstytas į zonas (šviesesnės juostos) ir juostas (tamsesnės juostos), kurios eina lygiagrečiai pusiaujui. Planetos viduje, kur slėgis yra itin didelis, vandenilis yra skysto metalo būsenoje, prisidedant prie stipraus Jupiterio magnetinio lauko – stipriausio iš visų Saulės sistemos planetų. Šis magnetinis laukas sukuria didžiulę magnetosferą, kuri yra veikiama intensyvių radijo bangų ir atrodo didesnė už mėnulį Žemės danguje. Jupiteris taip pat spinduliuoja daugiau energijos, nei gauna iš Saulės, o tai rodo vidinį šilumos šaltinį, susidarantį dėl lėto planetos susitraukimo.

Vienas iš labiausiai žinomų Jupiterio atmosferos bruožų yra Didžioji Raudonoji dėmė – milžiniška audra, stebima mažiausiai 400 metų. Ši anticikloninė audra yra tokia didelė, kad gali apimti maždaug dvi ar tris Žemes, o srovės skersmuo yra apie 10 000 mylių (16 000 kilometrų), nors pastaraisiais dešimtmečiais ji sumažėjo. Didžioji Raudonoji dėmė yra pietiniame pusrutulyje ir sukasi prieš laikrodžio rodyklę, o vėjo greitis siekia iki 270 mylių per valandą (430 km/h). Jo rausva spalva gali atsirasti dėl cheminių amoniako junginių ar organinių molekulių reakcijų su ultravioletine spinduliuote, nors tiksli priežastis dar nėra visiškai suprantama. Erdvėlaivių, tokių kaip „Voyager“ ir „Juno“ stebėjimai parodė, kad audra tęsiasi giliai į atmosferą, galbūt iki šimtų kilometrų, atverdama langą į sudėtingus planetos atmosferos procesus.

Jupiteris žinomas ne tik dėl savo masyvaus kūno, bet ir dėl plačios mėnulių bei žiedų sistemos. Šiuo metu planetoje yra žinomi 92 palydovai, iš kurių keturi didžiausi – Io, Europa, Ganymede ir Callisto – vadinami Galilėjaus palydovais, nes juos atrado Galilėjus Galilėjus 1610. Ganimedas yra didžiausias Saulės sistemos mėnulis, net didesnis už Merkurijaus planetą ir turi savo magnetinį lauką. Geologiniu požiūriu Io yra aktyviausias dangaus kūnas Saulės sistemoje, kuriame šimtai ugnikalnių spjaudo sierą ir kitas medžiagas. Europa ypač žavi mokslininkus, nes po jos storu ledo sluoksniu įtariama, kad pasaulinis skysto vandens vandenynas gali sudaryti palankias sąlygas gyvybei. Kita vertus, „Callisto“ yra labai krateriais ir taip pat gali turėti požeminį vandenyną. Šie mėnuliai kartu su silpna, bet esama Jupiterio žiedine dulkių ir mažų dalelių sistema daro planetą miniatiūrine saulės sistema mūsų pačių viduje.

Jupiterio tyrinėjimas padarė didžiulę pažangą per daugybę kosminio zondo misijų. „Pioneer“ ir „Voyager“ misijos aštuntajame dešimtmetyje pateikė pirmuosius išsamius vaizdus ir duomenis, o „Galileo“ misija (1995–2003 m.) nuleido zondą į atmosferą ir ilgus metus skriejo aplink planetą. 2016 m. atvykusi Juno misija dar labiau pagilino mūsų supratimą apie Jupiterio vidinę struktūrą, magnetinį lauką ir atmosferos dinamiką. Tokie įvykiai, kaip kometos Shoemaker-Levy 9 susidūrimas su Jupiteriu 1994 m., taip pat suteikė unikalių įžvalgų apie atmosferos sudėtį ir tokių poveikių poveikį. Šios misijos parodė, kad Jupiteris yra ne tik dujų milžinas, bet ir sudėtinga sistema, kuri mus daug moko apie planetų formavimąsi ir evoliuciją.

Apibendrinant galima pasakyti, kad Jupiteris yra milžinas, kurio atmosfera, Didžioji Raudonoji dėmė ir daugybė mėnulių daro jį vienu įspūdingiausių Saulės sistemos objektų. Jos dydis ir masė, kartu su vidine šiluma ir galingu magnetiniu lauku, rodo, kad ji būtų galėjusi beveik tapti žvaigžde, jei tik būtų buvusi šiek tiek masyvesnė. Nuolatinis šios planetos ir jos palydovų, ypač Europos, tyrinėjimas vieną dieną gali atsakyti į nežemiškos gyvybės klausimą ir išplėsti mūsų supratimą apie kosmosą.

Saturnas, šeštoji planeta nuo Saulės, yra antra pagal dydį planeta mūsų Saulės sistemoje ir yra žinoma dėl savo nuostabios žiedų sistemos, todėl tai yra vienas ikoniškiausių dangaus kūnų. Maždaug 116 460 kilometrų skersmens Saturnas yra maždaug devynis kartus didesnis už Žemę ir skrieja aplink Saulę vidutiniškai apie 1,43 milijardo kilometrų atstumu, o tai atitinka maždaug 29,5 Žemės metų orbitos periodą. Kaip ir Jupiteris, Saturnas yra dujinis milžinas, susidedantis daugiausia iš vandenilio (apie 96%) ir helio (apie 3%), kurio tankis toks mažas, kad teoriškai galėtų plūduriuoti ant vandens. Dėl greito jo sukimosi – para trunka tik apie 10,7 valandos – poliai smarkiai suplokštėja. Išsamią Saturno ir jo savybių apžvalgą galima rasti įvairiose mokslinėse platformose, o komercinėse svetainėse, pvz Saturn.de čia neturi jokios reikšmės ir yra tik nuorodos rezervavimo vieta.

Išskirtinė Saturno savybė neabejotinai yra jo unikali žiedų sistema, kurią sudaro tūkstančiai atskirų žiedų, daugiausia sudarytų iš ledo dalelių, uolienų ir dulkių. Šie žiedai tęsiasi apie 282 000 kilometrų pločio, tačiau yra stebėtinai ploni, dažnai vos kelių metrų iki didžiausio kilometro storio. Jie suskirstyti į keletą pagrindinių regionų, įskaitant iškilius A, B ir C žiedus, taip pat silpnesnius D, E, F ir G žiedus, kuriuos skiria tarpai, pavyzdžiui, Cassini padalinys. Žiedai tikriausiai susidarė sunaikinus vieną ar daugiau mėnulių, kuriuos suplėšė susidūrimai ar potvynių jėgos arba medžiaga, kuri nesugebėjo kondensuotis į mėnulį. Sudėtingai žiedų struktūrai įtakos turi gravitacinė sąveika su Saturno palydovais, vadinamaisiais „piemenų mėnuliais“, tokiais kaip Prometėjas ir Pandora, formuojančiais žieduose tarpus ir bangų raštus. Cassini misijos (2004–2017 m.) stebėjimai parodė, kad žiedai yra dinamiški ir laikui bėgant kinta, galbūt net yra palyginti jauni, vos kelių šimtų milijonų metų.

Saturno atmosfera panaši į Jupiterio atmosferą – spalvingos debesų juostos ir audros, kurias sukelia stiprūs vėjai, galintys pasiekti iki 1800 km/h greitį. Vienas pastebimų reiškinių yra šešiakampė audra Saturno šiauriniame ašigalyje – šešiakampė debesų struktūra, kuri dešimtmečius išliko stabili ir kurios priežastis dar nėra iki galo suprantama. Saturnas, panašus į Jupiterį, spinduliuoja daugiau šilumos, nei gauna iš Saulės, o tai rodo vidinius procesus, tokius kaip lėtas planetos susitraukimas. Jo magnetinis laukas, nors ir silpnesnis nei Jupiterio, vis dar yra reikšmingas ir daro įtaką aplinkai, įskaitant jo žiedus ir mėnulius. Dėl ekstremalių sąlygų planetoje vandenilis virsta metaline būsena, panašia į Jupiterį, kuri padeda sukurti magnetinį lauką.

Šiuo metu Saturnas turi daugiau nei 80 žinomų palydovų, iš kurių daugelį atrado Cassini misija, o jų skaičius gali padidėti atliekant tolesnius stebėjimus. Šie mėnuliai yra labai įvairūs – nuo ​​mažų, netaisyklingos formos objektų iki didelių, geologiškai sudėtingų pasaulių. Didžiausias ir žaviausias mėnulis yra Titanas, antras pagal dydį Saulės sistemos mėnulis, kurio skersmuo yra apie 5150 kilometrų, didesnis už Merkurijaus planetą. Titanas yra unikalus tuo, kad tai vienintelis žinomas pasaulis, išskyrus Žemę, turintis tankią atmosferą, kurią daugiausia sudaro azotas (apie 95%) ir metanas. Ši atmosfera sukuria šiltnamio efektą ir lemia sudėtingą orų modelį su metano lietumi, upėmis ir skysto metano ir etano ežerais paviršiuje – analogija Žemės vandens ciklams, tik esant itin žemai temperatūrai, maždaug -179 laipsnių Celsijaus. „Huygens“ zondas, nusileidęs ant Titano 2005 m., pateikė pirmuosius šio svetimo kraštovaizdžio vaizdus, ​​kuriuose matyti iš organinių medžiagų pagamintos kalvos, slėniai ir kopos.

Kiti reikšmingi Saturno palydovai yra Enceladas, žinomas dėl savo geologiškai aktyvių geizerių, kurie iš požeminio vandenyno išmeta vandenį ir organines molekules į kosmosą, ir Rėja, Japetas, Dionas ir Tetis, kurių kiekvienas turi unikalių paviršiaus savybių. Japetas ypač išsiskiria savo dvispalviu charakteriu – šviesiu pusrutuliu ir itin tamsiu pusrutuliu, o Enceladas yra laikomas kandidatu į nežemišką gyvybę dėl savo potencialaus požeminio vandenyno. Šie mėnuliai rimtai sąveikauja su žiedais ir pačia planeta, todėl Saturno sistema tampa dinamiška ir sudėtinga miniatiūrine saulės sistema.

Apibendrinant galima pasakyti, kad Saturnas yra nepakartojamo grožio ir mokslinio susidomėjimo turinti planeta, kurios žiedų sistema ir įvairūs mėnuliai paverčia ją vienu įspūdingiausių Saulės sistemos objektų. Išsamūs Cassini misijos stebėjimai pakeitė mūsų supratimą apie Saturną ir ypač Titaną, parodydami, kokie sudėtingi ir įvairūs yra šios sistemos procesai. Saturnas tebėra raktas į dujų milžinų formavimosi ir gyvybės nepalankioje aplinkoje, esančios už Žemės ribų, tyrimą.

Uranas, septintoji planeta nuo Saulės, yra žavus ledo milžinas, pasižymintis neįprastomis savybėmis ir atokia vieta Saulės sistemoje. Vidutinis atstumas nuo Saulės yra apie 2,87 milijardo kilometrų (19,2 astronominio vieneto), o Uranui reikia apie 84 Žemės metus, kad apsiskristų vienai orbitai. Jo skersmuo yra maždaug 50 724 kilometrai, todėl jis yra maždaug keturis kartus didesnis už Žemę, o jo masė yra apie 14,5 karto didesnė už Žemės. Uraną 1781 m. kovo 13 d. atrado Williamas Herschelis, kuris iš pradžių manė, kad tai kometa, ir jis buvo pavadintas graikų dangaus dievo Ourano vardu. Išsamią jo fizinių ir orbitinių savybių apžvalgą rasite adresu Vikipedija, kur pateikiama išsami informacija apie planetos istoriją ir tyrinėjimus.

Vienas ryškiausių Urano bruožų yra jo ekstremalus ašinis pasvirimas apie 97,77 laipsnio, dėl kurio jis sukasi praktiškai „ant šono“ – reiškinys, kurio tokia forma nepasitaiko jokioje kitoje Saulės sistemos planetoje. Šis neįprastas posvyris, dėl kurio atsiranda retrogradinis sukimasis (iš vakarų į rytus), reiškia, kad planetos ašigaliai pakaitomis gauna saulės šviesos 42 metus, o kita pusė yra tamsoje. Tai lemia ekstremalius sezoninius pokyčius, kurie ilgą laiką turi įtakos planetos atmosferai ir išvaizdai. Šio ašies pasvirimo priežastis nėra visiškai suprantama, bet dažnai priskiriama didžiuliam didelio dangaus kūno smūgiui planetos istorijos pradžioje. Urano sukimasis trunka apie 17 valandų ir 14 minučių, o tai yra gana greita, palyginti su kitais dujų milžinais.

Urano atmosferą daugiausia sudaro vandenilis (apie 83 %) ir helis (apie 15 %), o nedidelis metano kiekis (apie 2 %) suteikia planetai būdingą šviesiai mėlyną spalvą, nes metanas sugeria raudoną šviesą. Uranas yra šalčiausia Saulės sistemos planeta, kurios temperatūra tropopauzėje gali nukristi iki 49 Kelvinų (-224 laipsnių Celsijaus). Atmosfera turi sudėtingą sluoksniuotą struktūrą: vandens, amoniako ir metano debesys, varomi stiprių vėjų, kurių greitis siekia iki 900 km/val. Skirtingai nuo Jupiterio ir Saturno, Urano atmosferos bruožai yra mažiau ryškūs dėl storo miglos sluoksnio, kuris nutildo planetos išvaizdą. Tačiau buvo pastebėtos audros, pavyzdžiui, 2004 m. perkūnija, vadinama liepos ketvirtosios fejerverkais. Planetos viduje yra uolų šerdis, kurią supa ledinė vandens, amoniako ir metano mantija bei storas išorinis dujų sluoksnis.

Urano magnetinis laukas neįprastas ir tuo, kad jis nuo sukimosi ašies pasviręs apie 59 laipsnius ir sklinda ne iš planetos centro, o pasislinkęs pietų ašigalio link. Dėl šios asimetrijos susidaro sudėtinga magnetosfera, užpildyta įkrautomis dalelėmis, tokiomis kaip protonai ir elektronai. Ekstremalus ašies posvyris taip pat turi įtakos magnetinio lauko sąveikai su saulės vėju, todėl atsiranda unikalių reiškinių, kurie dar nėra visiškai suprantami. Be to, Uranas turi 13 žinomų žiedų, sudarytų iš tamsių dalelių, kurios yra plonos ir sunkiai įžiūrimos, palyginti su Saturno žiedais, taip pat 28 natūralius palydovus, įskaitant penkis didelius palydovus Mirandą, Arielį, Umbrielį, Titaniją ir Oberoną, pavadintus Šekspyro ir Aleksandro Popiežiaus kūrinių personažais.

Urano tyrinėjimai, palyginti su kitomis planetomis, yra riboti, nes jį aplankė tik vienas erdvėlaivis: Voyager 2, praskridęs pro Uraną 1986 m. sausį. Šios misijos metu buvo gauti pirmieji detalūs planetos, jos žiedų ir mėnulių vaizdai, atskleidžiantys ekstremalų ašies posvyrį ir neįprastą magnetinio lauko struktūrą. „Voyager 2“ taip pat atrado dešimt naujų mėnulių ir du papildomus žiedus, kurie anksčiau nebuvo žinomi. Misijos duomenys parodė, kad Urano atmosfera kur kas mažiau aktyvi nei Jupiterio ar Saturno, todėl sunku tirti jo dinamiką. Nuo to laiko į Uraną nebuvo išsiųsti jokie kosminiai zondai, nors stebėjimai tęsiami antžeminiais teleskopais ir Hablo kosminiu teleskopu. Yra pasiūlymų dėl būsimų misijų, pavyzdžiui, Urano orbitos ir zondo, kurie galėtų būti paleisti per ateinančius dešimtmečius, siekiant toliau atskleisti šio ledo milžino paslaptis.

Apibendrinant galima pasakyti, kad Uranas yra kraštutinumų ir galvosūkių planeta, kurios neįprastas ašinis posvyris, šalta atmosfera ir asimetrinis magnetinis laukas daro jį unikaliu tyrimo objektu. Dėl atokios vietos ir riboto tyrinėjimo ji yra viena iš mažiausiai suprantamų Saulės sistemos planetų, tačiau būtent šios savybės kelia mokslininkų susidomėjimą. Ateities misijos galėtų gerokai išplėsti mūsų supratimą apie Uraną ir procesus, formuojančius ledo milžinus, ir atskleisti mūsų saulės sistemos išorinių regionų istoriją.

Neptūnas, aštuntoji ir tolimiausia mūsų Saulės sistemos planeta, yra paslaptingas ledo milžinas, skriejantis aplink saulę vidutiniškai maždaug 4,5 milijardo kilometrų (30,1 astronominio vieneto) atstumu. Neptūnas, kurio orbitinis periodas yra maždaug 165 Žemės metai, yra ilgiausią orbitą turinti planeta, išryškinanti jos nutolusią padėtį. Jo skersmuo yra apie 49 244 kilometrai, todėl jis yra šiek tiek mažesnis už Uraną, bet vis tiek maždaug keturis kartus didesnis už Žemę. Romėnų jūros dievo vardu pavadintas Neptūnas buvo aptiktas ne tiesioginiu stebėjimu, o matematiniais skaičiavimais, kai Urbainas Le Verrieris ir Johnas Couchas Adamsas 1846 m. ​​išanalizavo Urano orbitos nelygumus. Išsamią Neptūno savybių apžvalgą galima rasti įvairiose mokslinėse platformose, o teminiu požiūriu netinkamų šaltinių, tokių kaip Weather.com čia tarnauja tik kaip nuorodos rezervuaras ir yra susiję su žemiško oro reiškiniais.

Neptūno atmosfera yra audringa ir dinamiška, todėl ji yra viena vėjingiausių planetų Saulės sistemoje. Jį daugiausia sudaro vandenilis (apie 80 %) ir helis (apie 19 %), o metano pėdsakai (apie 1,5 %) suteikia planetai giliai mėlyną spalvą, nes metanas sugeria raudoną šviesą. Temperatūra viršutiniuose atmosferos sluoksniuose nukrenta iki maždaug 55 Kelvinų (-218 laipsnių Celsijaus), todėl Neptūnas yra viena šalčiausių vietų Saulės sistemoje. Ypač pažymėtini ekstremalūs vėjai, kurių greitis gali siekti iki 2100 km/h – didžiausias Saulės sistemoje. Šie vėjai lemia sudėtingus oro modelius, įskaitant audras ir debesų juostas, kurios greitai keičiasi. Vieną garsiausių audrų – Didžiąją tamsiąją dėmę – 1989 m. pastebėjo misija „Voyager 2“. Ši anticikloninė audra buvo maždaug Žemės dydžio, tačiau vėliau stebėjimų metu išnyko, kol susiformavo naujos audros, rodančios dinamišką atmosferos pobūdį.

Neptūno viduje yra maža uolėta šerdis, apsupta stora vandens, amoniako ir metano mantija lediniu arba skystu pavidalu, suteikiančiu ledo milžino statusą. Virš šios mantijos yra dujinė atmosfera, kuri sklandžiai susilieja į mantiją, nes Neptūnas neturi kieto paviršiaus. Nepaisant didelio atstumo nuo Saulės, Neptūnas spinduliuoja daugiau šilumos nei gauna, o tai rodo vidinius procesus, tokius kaip lėtas planetos susitraukimas arba liekamoji šiluma nuo jos susidarymo momento. Šis vidinis karštis taip pat gali sukelti audringą atmosferą. Neptūnas taip pat turi stiprų magnetinį lauką, kuris yra pasviręs maždaug 27 laipsniais nuo savo sukimosi ašies ir nesklinda iš planetos centro, todėl susidaro asimetrinė magnetosfera, kuri sąveikauja su saulės vėju.

Neptūno palydovų atradimas ir tyrinėjimas yra glaudžiai susiję su pačios planetos istorija ir technologine astronomijos pažanga. Šiuo metu žinoma 14 mėnulių, iš kurių didžiausias ir svarbiausias yra Tritonas. Tritonas, kurį 1846 m. ​​nustatė Williamas Lassellas, praėjus vos kelioms savaitėms po paties Neptūno atradimo, yra apie 2700 kilometrų skersmens ir yra septintas pagal dydį Saulės sistemos mėnulis. Jis yra geologiškai aktyvus, su geizeriais, kurie skleidžia azotą ir dulkes, ir turi ploną azoto ir metano atmosferą. Pažymėtina, kad Tritonas turi retrogradinę orbita, o tai rodo, kad jis nesusidarė su Neptūnu, bet gali būti užfiksuotas dangaus kūnas iš Kuiperio juostos. Kiti svarbūs mėnuliai yra Nereidas, Proteusas ir Larisa, tačiau daugumą jų atrado tik 1989 m. „Voyager 2“ misija, kuri iš viso nustatė šešis jaunus mėnulius. Šie mėnuliai dažnai yra maži ir netaisyklingos formos, o tai rodo chaotišką formavimosi istoriją.

Neptūno tyrinėjimas yra labai ribotas dėl didžiulio atstumo nuo Žemės. Kol kas vienintelė planetą aplankiusi misija buvo „Voyager 2“, praskridęs pro Neptūną 1989 m. rugpjūčio 25 d. Ši misija pateikė pirmuosius išsamius planetos, jos atmosferos, žiedų ir mėnulių vaizdus. „Voyager 2“ atrado Didžiąją tamsiąją dėmę ir keturis silpnus, tamsius žiedus, sudarytus iš dulkių ir mažų dalelių, kurios vos matomos, palyginti su Saturno žiedais. Nuo to laiko į Neptūną nebuvo išsiųstas joks kitas erdvėlaivis, o stebėjimai apsiribojo antžeminiais teleskopais ir Hablo kosminiu teleskopu, kurie dokumentavo atmosferos pokyčius ir naujas audras. Pasiūlymų dėl būsimų misijų, pavyzdžiui, orbitinio Neptūno, yra, bet jie dar neįgyvendinti dėl didelių išlaidų ir ilgos kelionės trukmės (apie 12–15 metų).

Apibendrinant galima pasakyti, kad Neptūnas yra kraštutinumų planeta, kurios audringa atmosfera, vidinis karštis ir tokie žavūs mėnuliai kaip Tritonas daro jį unikaliu tyrimo objektu. Jo atoki vieta ir ribotas tyrinėjimas palieka daug neatsakytų klausimų, ypač apie atmosferos dinamiką ir palydovų formavimosi istoriją. Neptūnas išlieka mūsų saulės sistemos ribų ir iššūkių, būdingų tyrinėjant išorines planetas, simboliu, tuo pačiu skatinantis mokslininkų, ieškančių atsakymų į kosmoso paslaptis, smalsumą.

Be aštuonių didelių planetų, mūsų Saulės sistemoje yra daugybė mažesnių kūnų, kurie atlieka lemiamą vaidmenį planetų moksle. Šie objektai, tarp kurių yra nedidelės planetos, kometos, meteoroidai ir nykštukinės planetos, yra Saulės sistemos formavimosi maždaug prieš 4,6 milijardus metų liekanos ir suteikia vertingos informacijos apie procesus, paskatinusius planetų susidarymą. Jie juda orbitomis aplink Saulę, tačiau neatitinka kriterijų, kad būtų priskirtos pilnoms planetoms, pavyzdžiui, visiškai išvalytų savo orbitą nuo kitų objektų. Išsamią šių įspūdingų dangaus kūnų apžvalgą ir jų klasifikaciją galite rasti adresu Vikipedija, kur pateikiama išsami informacija apie jų atradimą ir reikšmę.

Mažosios planetos, taip pat žinomos kaip asteroidai arba planetoidai, yra viena didžiausių šių mažesnių kūnų grupių. Jie apima daugybę objektų, esančių skirtinguose Saulės sistemos regionuose, įskaitant asteroidų juostą tarp Marso ir Jupiterio, kurioje yra milijonai uolienų gabalų. Pirmoji aptikta mažoji planeta buvo 1801 m. Cerera, kuri dabar priskiriama nykštukinėms planetoms, nes pasiekė hidrostatinę pusiausvyrą ir yra beveik sferinės formos. Kitos mažų planetų kategorijos apima arti Žemės esančius asteroidus (pvz., Atonas, Kupidonas ir Apolonas), planetinius Trojos arklys (pvz., Jupiterio Trojos arklys), kentaurai (tarp Jupiterio ir Neptūno) ir trans-Neptūno objektus Kuiperio juostoje už Neptūno. 2019 m. buvo nustatyta daugiau nei 794 000 mažųjų planetų orbitų, o tai rodo didžiulį jų skaičių ir įvairovę. Šie objektai dažniausiai gaminami iš uolienų, metalo arba jų mišinio, jų dydis skiriasi nuo kelių metrų iki šimtų kilometrų.

Nykštukinės planetos yra specialus mažųjų planetų pogrupis, kurį apibūdina jų sferinė forma ir nesugebėjimas visiškai išvalyti savo orbitos nuo kitų objektų. Nuo tada, kai 2006 m. Tarptautinė astronomijos sąjunga (IAU) pristatė šią klasifikaciją, ji apima tokius objektus kaip Plutonas, Erisas, Haumėja, Makemakė ir Cerera. Plutonas, kažkada laikytas devintąja planeta, buvo sumažintas iki nykštukinės planetos ir yra geriausiai žinomas objektas Kuiperio juostoje – regione už Neptūno, kuriame yra begalė ledinių kūnų. Šios nykštukinės planetos yra ypač įdomios, nes jos sujungia planetų ir mažųjų planetų savybes ir suteikia užuominų apie formavimosi dinamiką išoriniuose Saulės sistemos regionuose.

Kometos yra dar viena svarbi mažesnių kūnų grupė, kuri dažnai vadinama „nešvariomis sniego gniūžtėmis“, nes yra pagaminta iš ledo, dulkių ir uolų. Paprastai jie kyla iš Oorto debesies, hipotetinio sferinio apvalkalo, esančio toli už Kuiperio juostos, arba iš pačios Kuiperio juostos. Kai kometos artėja prie Saulės, jos įkaista ir ledas sublimuoja, sudarydamas komą (dujinį apvalkalą) ir dažnai saulės vėjo suformuotą uodegą. Tokios žinomos kometos kaip Halley, grįžtančios kas 76 metus, žavi žmoniją šimtmečius. Kometos yra svarbios planetų mokslui, nes jose yra pirminės medžiagos iš Saulės sistemos susiformavimo laikų ir galėjo į Žemę atnešti vandens ir organinių molekulių, kurios galėjo prisidėti prie gyvybės atsiradimo.

Meteoroidai yra mažesni uolienų ar metalo fragmentai, dažnai asteroidų ar kometų liekanos, dreifuojantys per Saulės sistemą. Kai jie patenka į Žemės atmosferą, jie paprastai sudega kaip meteorai (krintančios žvaigždės), o didesni egzemplioriai gali pasiekti žemę kaip meteoritai. Šie objektai yra neįkainojami mokslui, nes juose pateikiami tiesioginiai nežemiškos medžiagos pavyzdžiai, kuriuos galima tirti siekiant išsiaiškinti Saulės sistemos sudėtį ir istoriją. Įžymūs meteoritų smūgiai, tokie kaip maždaug prieš 65 milijonus metų, dėl kurių, kaip manoma, išnyko dinozaurai, taip pat rodo galimą tokių kūnų poveikį planetoms.

Šių mažesnių kūnų kilmė slypi ankstyvosiose Saulės sistemos formavimosi fazėse, kai ne visos medžiagos iš protoplanetinio disko kondensuojasi į dideles planetas. Jie yra planetezimalių liekanos, kurios buvo suskaidytos dėl susidūrimų, gravitacinių trikdžių ar kitų procesų. Jų svarba planetų mokslui yra didžiulė: jie tarnauja kaip laiko kapsulės, išsaugančios informaciją apie ankstyvosios Saulės sistemos istorijos cheminę sudėtį ir fizines sąlygas. Tokios misijos kaip į Cererą (Aušra) arba į kometas, tokias kaip 67P/Churyumov-Gerasimenko (Rosetta), parodė, kokie įvairūs yra šie objektai ir kiek daug jie gali atskleisti apie planetų formavimąsi ir evoliuciją. Šių mažesnių kūnų tyrimai taip pat padeda įvertinti galimas grėsmes, kylančias iš arti Žemės esančių asteroidų, ir sukurti strategijas, kaip apsisaugoti nuo jų.

Kometos yra žavūs maži dangaus kūnai Saulės sistemoje, dažnai vadinami „nešvariais sniego gniūžtėmis“, sudaryti iš ledo, dulkių ir uolų. Šie objektai juda labai elipsinėmis orbitomis aplink saulę, o orbitos periodai gali svyruoti nuo kelerių metų iki milijonų metų. Artėjant prie Saulės, jie įkaista, o ledas sublimuojasi, iš kietos būsenos pereina tiesiai į dujinę būseną, sukurdamas būdingą komą (dujinį apvalkalą) ir dažnai uodegą, sudarytą iš dulkių ir jonizuotų dujų. Kometos yra ne tik įspūdingi dangaus reiškiniai, bet ir vertingos laiko kapsulės, kuriose yra informacijos apie ankstyvą Saulės sistemos raidą. Išsamią jų savybių ir reikšmės apžvalgą rasite adresu Vikipedija, kur pateikiami išsamūs duomenys apie jų sudėtį ir tyrimus.

Kometos sudėtis yra įvairi, atspindinti sąlygas, kuriomis ji formavosi prieš milijardus metų. Šerdį, kurios skersmuo paprastai yra nuo 1 iki 50 kilometrų, sudaro vandens ledo, sušalusio anglies dioksido, metano, amoniako ir uolienų bei dulkių dalelių mišinys. Šie branduoliai dažnai turi labai žemą albedo kiekį, o tai reiškia, kad jie atrodo tamsūs ir atspindi mažai saulės šviesos. Kometai artėjant prie Saulės, branduolį supanti koma gali pasiekti iki 1 milijono kilometrų skersmens – maždaug 15 kartų didesnį už Žemės dydį. Saulės vėjo ir kometos judėjimo suformuota uodega gali būti daugiau nei 150 milijonų kilometrų ilgio ir susideda iš dviejų pagrindinių tipų: dulkių uodegos, kuri vingiuoja kometos keliu, ir jonų uodegą, nukreiptą tiesiai nuo Saulės. Šerdies šildymo netolygumas taip pat gali sukelti dujų ir dulkių sroves, kurios sukelia įspūdingus išsiveržimus.

Kometos pagal orbitos periodą skirstomos į dvi pagrindines kategorijas: trumpalaikės kometos, kurioms skrieti aplink Saulę užtrunka mažiau nei 200 metų ir dažniausiai kilusios iš Kuiperio juostos, ir ilgo periodo kometos, kurių orbitos periodai yra nuo tūkstančių iki milijonų metų ir kurios, kaip manoma, kilusios iš Oorto debesies, hipotetinio, toli už Kuienpero Belvelope. Tarp žinomų pavyzdžių galima paminėti kas 76 metus grįžtančią Halley kometą, kuri buvo stebima nuo seno, ir Hale-Bopp kometa, kuri 1997 metais savo įspūdinga uodega patraukė viso pasaulio dėmesį. Taip pat yra vadinamųjų hiperbolinių kometų, kurios pro vidinę Saulės sistemą prasiskverbia tik vieną kartą prieš išmetant į tarpžvaigždinę erdvę, taip pat „išnykusių“ kometų, kurios prarado lakias medžiagas ir primena asteroidus. 2021 m. lapkričio mėn. buvo žinomos apie 4584 kometos, nors skaičiavimai rodo, kad Oorto debesyje gali būti iki trilijono tokių objektų.

Kometų svarba ankstyvajai Saulės sistemos evoliucijai suprasti yra didžiulė. Jie yra liekanos iš tų laikų, kai planetos susiformavo iš protoplanetinio disko ir turi pirminę medžiagą, kuri išliko beveik nepakitusi milijardus metų. Jų sudėtis leidžia suprasti jaunos saulės chemines sąlygas ir išorinius saulės sistemos regionus, kuriuose jie susiformavo. Visų pirma, kometose aptikti organiniai junginiai, įskaitant aminorūgštis, rodo, kad jie galėjo turėti įtakos gyvybės atsiradimui Žemėje, per smūgius į mūsų planetą atnešdami vandens ir organinių molekulių. Šią hipotezę, vadinamą panspermija, patvirtina tokie radiniai, kaip kometos 67P/Churyumov-Gerasimenko, kurią ištyrė ESA Rosetta misija, kurioje buvo sudėtingų organinių molekulių.

Per pastaruosius kelis dešimtmečius kosminių zondų misijose kometų tyrimas padarė didžiulę pažangą. Tokios misijos kaip Giotto (1986 m. tirti Halley kometą), Deep Impact (2005 m. tirti Tempel 1 kometą per tikslinį poveikį) ir Rosetta (2014 m. nusileido ant 67P kometos) pateikė išsamių duomenų apie kometų struktūrą, sudėtį ir aktyvumą. „Rosetta“ nusileidimo aparatas „Philae“ pateikė pirmuosius stambaus plano kometos branduolio vaizdus, ​​​​kurie matyti akytas, dulkėtas paviršius, kuriame yra organinių medžiagų. Šios misijos patvirtino, kad kometos yra ne tik paprasti ledo gabalai, bet ir sudėtingi objektai, kurių veiklą kontroliuoja jų artumas prie Saulės. Be to, istoriniai stebėjimai, datuojami senovėje, parodė, kad kometos dažnai buvo susijusios su reikšmingais įvykiais, pabrėžiant jų kultūrinę ir mokslinę svarbą.

Apibendrinant galima pasakyti, kad kometos yra unikalūs Saulės sistemos pirmųjų dienų pasiuntiniai, kurių sudėtis ir elgsena padeda suprasti sąlygas, kuriomis vystėsi planetos ir galbūt gyvybė. Dėl labai elipsės formos orbitų ir įspūdingų išvaizdų jie tampa patraukliais tyrimo objektais, o jų tyrinėjimas šiuolaikiniais kosminiais zondais praplečia mūsų žinias apie kosmoso cheminę evoliuciją. Kometos tebėra raktas į mūsų Saulės sistemos praeities supratimą ir gali pateikti atsakymus į klausimą, kaip į Žemę atkeliavo gyvybės elementai.

Saulės sistemos tyrinėjimai yra ant naujos eros slenksčio, kuriai būdingos ambicingos suplanuotos misijos ir novatoriškos technologijos, skirtos išplėsti mūsų supratimą apie planetas ir kitus dangaus kūnus. Kosmoso agentūros, tokios kaip NASA, ESA, JAXA ir kitos, rengia projektus, kurie ne tik suteikia mokslo žinių, bet ir padeda pamatus būsimiems žmogaus tyrinėjimams ir net kosminiam turizmui. Šiomis misijomis siekiama atskleisti planetų, mėnulių ir mažesnių Saulės sistemos kūnų paslaptis, o technologinės naujovės pagerina šių pastangų efektyvumą ir pasiekiamumą. Išsamią kai kurių įdomiausių ateinančiais metais planuojamų misijų apžvalgą rasite adresu Dirobotai, kur išsamiai pristatomi kosmoso tyrimų tikslai ir eiga.

Pagrindinis projektas yra NASA Artemis programa, kuria siekiama sugrąžinti žmoniją į Mėnulį ir sukurti ten tvarų buvimą. Po sėkmingo nepilotuojamo bandomojo „Artemis I“ skrydžio „Artemis II“ planuojama 2024 arba 2025 metais, kurio metu pilotuojama misija skris aplink Mėnulį nenusileidusi. Ši misija bus labai svarbi testuojant sistemas, skirtas būsimiems nusileidimams į Mėnulį, ir pasirengimas Artemis III, kuris, kaip tikimasi, leis pirmą kartą nusileisti į Mėnulį per daugiau nei 50 metų. Ilgainiui NASA planuoja pastatyti Mėnulio vartus – kosminę stotį Mėnulio orbitoje, kuri bus pagrindas tolesniems tyrinėjimams, įskaitant misijas į Marsą. Šiomis pastangomis siekiama ne tik geriau suprasti Mėnulį, bet ir sukurti kitų planetų tyrinėjimo technologijas.

Marsas tebėra pagrindinis kosmoso tyrinėjimo akcentas, o kelios misijos planuojamos pagilinti mūsų žinias apie Raudonąją planetą. NASA ir ESA bendradarbiaujanti „Mars Sample Return“ misija yra vienas ambicingiausių projektų. Juo siekiama grąžinti į Žemę marsaeigio „Perseverance“ surinktus pavyzdžius, kad būtų galima juos išanalizuoti dėl gyvybės ženklų, geologinės sudėties ir atmosferos istorijos. Ši misija gali suteikti esminių užuominų apie tai, ar Marse kadaise buvo gyvybė. Lygiagrečiai ESA planuoja „ExoMars“ marsaeigio misiją, kuri specialiu grąžtu ieškos mikrobų gyvybės ženklų gilesniuose dirvožemio sluoksniuose. Šios misijos ne tik pagerins mūsų supratimą apie Marsą, bet ir išbandys technologijas būsimoms žmogaus misijoms, planuojamoms 2030 m.

Išorinės planetos ir jų palydovai taip pat yra būsimų tyrinėjimų dėmesio centre. NASA „Europa Clipper“ misija, kurią planuojama pradėti 2024 m. pabaigoje, tirs Jupiterio palydovą Europą, kuris po ledine pluta galėtų turėti pasaulinį vandenyną. Tikslas – išanalizuoti šio vandenyno sudėtį ir galimus gyvybės ženklus, todėl Europa taps viena perspektyviausių nežemiškos gyvybės kandidatų. Taip pat ESA planuoja JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer) misiją, kuri prasidėjo 2023 m. ir 2030-aisiais tirs palydovus Ganymede, Callisto ir Europa, kad sužinotų daugiau apie jų geologines ir potencialiai tinkamas gyventi savybes. Yra pasiūlymų dėl tolimesnių ledo gigantų Urano ir Neptūno orbitinių misijų artimiausiais dešimtmečiais, nes šios planetos beveik nebuvo tyrinėtos nuo 1980-ųjų, kai „Voyager“ praskrido.

Technologijų pažanga atlieka svarbų vaidmenį, kad šios misijos būtų įmanomos. Daugkartinio naudojimo raketos, pvz., SpaceX sukurtos kartu su Starship, žymiai sumažina kosminių paleidimų išlaidas ir leidžia vykdyti dažnesnes misijas. Planuojama, kad pats „Starship“ pirmuosius orbitinius skrydžius su privačiais keleiviais atliks 2025 metais, taip skatindamas kosminį turizmą ir pateikdamas duomenis apie skrydžių į kosmosą poveikį žmogaus organizmui. Dirbtinis intelektas (AI) vis dažniau integruojamas į kosminius zondus, kad būtų galima savarankiškai priimti sprendimus ir padidinti misijos efektyvumą, ypač ilgo ryšio su tolimomis planetomis metu. Varomųjų sistemų pažanga, pavyzdžiui, jonų ar branduolinė varomoji jėga, gali žymiai sutrumpinti kelionės į išorines planetas laiką, o patobulintos ryšių technologijos leidžia beveik akimirksniu perduoti duomenis iš gilios erdvės.

Apibendrinant galima teigti, kad Saulės sistemos tyrinėjimų laukia įdomi ateitis, kurioje tarptautinis bendradarbiavimas, technologinės naujovės ir naujos misijos žymiai padidins mūsų supratimą apie planetas ir jų palydovus. Nuo Mėnulio iki Marso iki ledinių išorinės saulės sistemos pasaulių šiais projektais siekiama atsakyti į esminius klausimus apie šių dangaus kūnų formavimąsi, evoliuciją ir galimą tinkamumą gyventi. Tuo pat metu kosmoso turizmo ir technologijų raida atveria duris plačiau žmonių dalyvavimui kosmoso tyrinėjime, vis stumiant to, kas įmanoma.