Андрієвський С.М. Климишин І.А. Курс загальної астрономії. Навчальний посібник

Подождите немного. Документ загружается.

261

íè, ÿêà áåçïåðåðâíî âèêèäàºòüñÿ âóëêàíàìè íà ïîâåðõíþ, âõîäÿòü ñ³ð÷àí³

ñïîëóêè, ÿê³ ïðè îõîëîäæåíí³ íàäàþòü ïîâåðõí³ ð³çíîìàí³òíîãî çàáàðâëåí-

íÿ. Êîñì³÷íèé àïàðàò Ãàë³ëåî âèçíà÷èâ íàÿâí³ñòü ó öüîãî ñóïóòíèêà äóæå

ðîçð³äæåíî¿ àòìîñôåðè. Â îñíîâíîìó âîíà ñêëàäàºòüñÿ ç êèñíþ, ñ³ðêè òà îê-

ñèäó ñ³ðêè.

Äðóãèé ç ãàë³ëåéîâèõ ñóïóòíèê³â — ªâðîïà — çà ñâî¿ìè ðîçì³ðàìè íåçíà-

÷íî ïîñòóïàºòüñÿ ïåðåä Ì³ñÿöåì. Ñåðåäíÿ ãóñòèíà äåùî ìåíøà, í³æ â ²î, ³

ñòàíîâèòü 2,97 ã/ñì

. ªâðîïà ìàº ãëàäêó êðèæàíó ïîâåðõíþ (ðèñ. 12.15, á).

Ââàæàºòüñÿ äîñèòü ³ìîâ³ðíèì, ùî ãëèáîêî ï³ä êðèæàíèì ïîêðèâîì ªâðîïè

º âåëèêèé îêåàí ð³äêî¿ âîäè, ÿêèé îõîïëþº ñèë³êàòíó ìàíò³þ, à ùå ãëèáøå

ï³ä ìàíò³ºþ º ÿäðî, äî ñêëàäó ÿêîãî âõîäèòü ïåðåâàæíî çàë³çî. ßê ³ ²î, ªâðî-

ïà òåæ ìàº ðîçð³äæåíó ãàçîâó îáîëîíêó. ²¿ ³ñíóâàííÿ áóëî âñòàíîâëåíî ó 1995

ðîö³. Ñêëàäàºòüñÿ âîíà ïåðåâàæíî ç ìîëåêóëÿðíîãî êèñíþ.

Íàéá³ëüøèé ç ãàë³ëåéîâèõ ñóïóòíèê³â — Ãàí³ìåä (ðèñ. 12.15, â) º òàêîæ

íàéá³ëüøèì ñóïóòíèêîì ó Ñîíÿ÷í³é ñèñòåì³. Ñâî¿ìè ðîçì³ðàìè â³í ïåðå-

âåðøóº íàâ³òü ïëàíåòó Ìåðêóð³é. Ñåðåäíÿ ãóñòèíà Ãàí³ìåäà 1,94 ã/ñì

. Â³í

ìàº áàãàòå çàë³çîì ÿäðî, ïîòóæíó ìàíò³þ ³ êðèæàíó êîðó. Ìàíò³ÿ ïîä³ëÿ-

ºòüñÿ íà äâ³ ÷àñòèíè — âíóòð³øíþ, ÿêà ñêëàäàºòüñÿ ç ìîëåêóëÿðíèõ ñïî-

ëóê êðåìí³þ òà ³íøèõ åëåìåíò³â, ³ çîâí³øíþ. Îñòàííÿ ÿâëÿº ñîáîþ êîëî-

ñàëüíèé ðåçåðâóàð âîäè (ð³äêî¿ ÷è ó âèä³ ëüîäó). Âîäà ³ ñïîëóêè êðåìí³þ

ñêëàäàþòü ïîëîâèíó âñ³º¿ ìàñè Ãàí³ìåäà.

Êàëë³ñòî — ÷åòâåðòèé ³ íàéäàëüøèé â³ä Þï³òåðà ãàë³ëåéîâèé ñóïóòíèê

(ðèñ. 12.15, ã). Éîãî ðàä³óñ ð³âíèé ðàä³óñó Ìåðêóð³ÿ, à éîãî ñåðåäíÿ ãóñòèíà

— 1,86 ã/ñì

. Ïîâåðõíÿ Êàëë³ñòî âêðèòà êðàòåðàìè, ñë³ä³â âóëêàí³÷íî¿ àêòèâ-

íîñò³ íå âèÿâëåíî. ßê ââàæàþòü, ï³ä ëüîäîâîþ êîðîþ º øàð ð³äêî¿ âîäè.

Ïðè ïðîâåäåíí³ íàâ÷àëüíèõ ñïîñòåðåæåíü ãàë³ëåéîâèõ ñóïóòíèê³â Þï³-

òåðà ñë³ä ïðèéìàòè äî óâàãè, ùî ¿õí³ ñèíîäè÷í³ (ñïîñòåðåæóâàí³ ç ðóõîìî¿

Çåìë³) ïåð³îäè îáåðòàííÿ äîð³âíþþòü â³äïîâ³äíî 1 äîá³ 18,5 ãîä., 3 äîáè

13,3 ãîä., 7 ä³á 4,0 ãîä. ³ 16 ä³á 18 ãîä. Ñïîñòåð³ãàþ÷è Þï³òåð óïðîäîâæ äå-

Ð è ñ. 12.15. Ãàë³ëåéîâ³ ñóïóòíèêè (çë³âà íàïðàâî) — ²î, ªâðîïà, Ãàí³ìåä,

Êàëë³ñòî

àá â ã

Розділ12.Планетита їхнісптнии

262

ê³ëüêîõ ãîäèí, ìîæíà ïîáà÷èòè, ÿê ñóïóòíèê õîâàºòüñÿ çà äèñêîì ïëàíåòè

÷è âõîäèòü â ¿¿ ò³íü (òîä³ â³äáóâàºòüñÿ çàòåìíåííÿ ñóïóòíèêà), àáî æ ïðî-

õîäèòü íà ôîí³ äèñêà ïëàíåòè. Ö³ òèïîâ³ ïîëîæåííÿ ãàë³ëåéîâèõ ñóïóòíè-

ê³â íà êîæåí äåíü ì³ñÿöÿ ïóáë³êóþòü â «Àñòðîíîì³÷íîìó êàëåíäàð³».

²íø³ ñóïóòíèêè Þï³òåðà ìàë³: òðè â³ä 270 êì äî 110 êì, ðåøòà — ê³ëî-

ìåòðè ³ äåñÿòêè ê³ëîìåòð³â ó ïîïåðå÷íèêó.

12.2.6. Ñàòóðí

Äðóãå ì³ñöå çà ðîçì³ðàìè é ìàñîþ ñåðåä ïëàíåò-ã³ãàíò³â çàéìàº Ñàòóðí

(ðèñ. 12.16). Éîãî ðàä³óñ ìàéæå â äåñÿòü ðàç³â ïåðåâèùóº ðàä³óñ Çåìë³, ìàñà

â 95 ðàç³â á³ëüøà â³ä ìàñè Çåìë³, à îò ñåðåäíÿ ãóñòèíà íàâ³òü ìåíøà â³ä ãó-

ñòèíè âîäè. Âíóòð³øíÿ ñòðóêòóðà Ñàòóðíà ñõîæà ç³ ñòðóêòóðîþ Þï³òåðà,

ò³ëüêè øàð ìåòàëåâîãî âîäíþ â íüîãî ìàº áóòè ïîì³òíî òîíøèé. Çà îö³í-

êàìè, éîãî òîâùèíà ñêëàäàº áëèçüêî 10 000 êì, òîä³ ÿê ðàä³óñ ñàìîãî ÿäðà

äîð³âíþº 12 000 êì.

Ñàòóðí ìàéæå â äâà ðàçè äàë³ â³ä Ñîíöÿ, í³æ Þï³òåð. Òåìïåðàòóðà éîãî

ïîâåðõíåâîãî õìàðîâîãî øàðó áëèçüêà äî 100 Ê. ßê ³ Þï³òåð, Ñàòóðí øâèä-

êî îáåðòàºòüñÿ íàâêîëî îñ³, âíàñë³äîê ÷îãî â³í ñïëþñíóòèé á³ëÿ ïîëþñ³â: ïî-

ëÿðíèé ðàä³óñ ïëàíåòè íà 10% (ïðèáëèçíî íà 6000 êì) ìåíøèé â³ä åêâàòîð³-

àëüíîãî. Öåé ñòèñê äîáðå ïîì³òíèé ïðè ñïîñòåðåæåííÿõ ïëàíåòè â òåëåñêîï.

Íàéâèçíà÷í³øà äåòàëü Ñàòóðíà — éîãî ê³ëüöå, òî÷í³øå — ñèñòåìà ê³ëåöü,

ÿê³ ðîáëÿòü öþ ïëàíåòó íàéïîïóëÿðí³øèì îá’ºêòîì íåáà. Ãîëîâíó ÷àñòèíó

Ð è ñ. 12.16. Ñàòóðí

ЧастинаV.ФізичнаприродатілСонячноїсистеми

263

öüîãî óòâîðó âïåðøå ñïîñòåð³ãàâ Ãàë³ëåî Ãàë³ëåé ó 1610 ð., éîãî ìîæíà áà-

÷èòè çà äîïîìîãîþ íåâåëèêîãî òåëåñêîïà. Ê³ëüöå ïðè ñïîñòåðåæåííÿõ ó

íåâåëèê³ òåëåñêîïè çäàºòüñÿ ñêëàäåíèì ç äâîõ êîíöåíòðè÷íèõ ê³ëåöü, ðîç-

ä³ëåíèõ ù³ëèíîþ Êàññ³í³. Íàñïðàâä³ æ òóò º ñîòí³ ÷è íàâ³òü òèñÿ÷³ ê³ëåöü,

ÿê³ ìàþòü ñêëàäíó ñòðóêòóðó: ³íîä³ òå ÷è ³íøå âèãëÿäàº í³áè ñêðó÷åíèì ç

äâîõ êîìïîíåíò³â, ÿê³ ïåðåïë³òàþòüñÿ ì³æ ñîáîþ. Î÷åâèäíî, âàæëèâó ðîëü

ïðè öüîìó â³ä³ãðàþòü åëåêòðîìàãí³òí³ ïðîöåñè, à òàêîæ äâà íåâåëèêèõ ñó-

ïóòíèêè, ÿê³ ðóõàþòüñÿ ïî ñâî¿õ îðá³òàõ íàâêîëî Ñàòóðíà âñåðåäèí³ ê³ëåöü

(¿õíÿ íàçâà «îâå÷³ ïàñòóõè»).

Ñèñòåìà ê³ëåöü ìàº ³äåàëüíî ïðàâèëüíó

ôîðìó. Âîíà ðîçïî÷èíàºòüñÿ áåçïîñåðåäíüî

á³ëÿ ïîâåðõí³ Ñàòóðíà, à ðàä³óñ çîâí³øíüîãî

ê³ëüöÿ ïåðåâèùóº 500 000 êì. Ïðè òàêèõ êî-

ëîñàëüíèõ ðîçì³ðàõ ê³ëüöå ìàº òîâùèíó íå

á³ëüøå, í³æ 2 ê³ëîìåòðè! Òàê ùî â ö³ëîìó

éîãî ìîæíà íàçâàòè íàï³âïðîçîðèì ñåðåäî-

âèùåì: äëÿ ñïîñòåð³ãà÷à ñâ³òëî çîð³, ÿêùî ¿¿

íà äåÿêèé ÷àñ çàêðèâàº ê³ëüöå, ïîñëàáëþºòü-

ñÿ óñüîãî â 2–5 ðàç³â.

Ñêëàä ê³ëüöÿ — öå êðèæàí³ ÷àñòèíêè, ùî

ìàþòü ðîçì³ðè â³ä äåê³ëüêîõ ì³êðîìåòð³â äî

ìåòð³â. Ê³ëüöå îáåðòàºòüñÿ íàâêîëî Ñàòóðíà

(òî÷í³øå, êîæíà ç ÷àñòî÷îê, ùî óòâîðþþòü

ê³ëüöå, ðóõàºòüñÿ ïî ñâî¿é êåïëåð³âñüê³é îð-

á³ò³ íàâêîëî Ñàòóðíà). Íåçâàæàþ÷è íà ñâî¿

çíà÷í³ ðîçì³ðè, ê³ëüöå ìàº íåâåëèêó ìàñó.

Ç îãëÿäó íà ïîñò³éí³ ç³òêíåííÿ ÷àñòèíîê, ç

ÿêèõ ñêëàäàºòüñÿ ê³ëüöå Ñàòóðíà, îäí³ ç íèõ

ïîâèíí³ ãàëüìóâàòèñÿ ³ ïåðåõîäèòè íà îðá³òè,

áëèæ÷³ äî ïëàíåòè, ³íø³, îòðèìàâøè á³ëüøó

øâèäê³ñòü, ìàëè á çàëèøàòè ñèñòåìó. Òóò âèíè-

êàº ïèòàííÿ: ÿêùî öÿ ñèñòåìà ê³ëåöü ñôîðìó-

âàëàñÿ äåê³ëüêà ì³ëüÿðä³â ðîê³â òîìó (à ³íøèõ

ïðèïóùåíü íåìàº), òî ÷îìó âîíà ³ñíóº äîòåïåð?

ßêèì º ìåõàí³çì, ùî ï³äòðèìóº ¿¿ ñò³éê³ñòü?

Â³äïîâ³ä³ íà ö³ ïèòàííÿ ùå íåìà. Óìîâè äëÿ

ñïîñòåðåæåíü ê³ëüöÿ Ñàòóðíà ç Çåìë³ çì³íþ-

þòüñÿ ç ïåð³îäîì 29,5 ðîêó (ðèñ. 12.17).

Ñïîñòåðåæåííÿ Ñàòóðíà â ðàä³îä³àïàçîí³

âêàçóþòü íà ïåâíå çðîñòàííÿ éîãî ÿñêðàâ³ñ-

íî¿ òåìïåðàòóðè ç äîâæèíîþ õâèë³. Öå çíà-

÷èòü, ùî Ñàòóðí ìàº ìàãí³òíå ïîëå ³ ðàä³àö³é-

í³ ïîÿñè.

Ð è ñ. 12.17. Çì³íà óìîâ âèäè-

ìîñò³ ê³ëüöÿ Ñàòóðíà çà ïîëî-

âèíó ïåð³îäó îáåðòàííÿ

Розділ12.Планетита їхнісптнии

264

×èñëî â³äîìèõ (íà 2005 ð.) ïðèðîäíèõ ñóïóòíèê³â Ñàòóðíà — 47. Íàéá³ëü-

øîãî ç íèõ — Òèòàíà — â³äêðèâ Õ. Ãþéãåíñ ó 1655 ð. Ëèøå öåé ñóïóòíèê

Ñàòóðíà âèäíî â íåâåëèê³ òåëåñêîïè (éîãî çîðÿíà âåëè÷èíà 8,4

). Â³í äðó-

ãèé çà âåëè÷èíîþ ó Ñîíÿ÷í³é ñèñòåì³ ³ íåçíà÷íî ïîñòóïàºòüñÿ çà ðîçì³ðà-

ìè Ãàí³ìåäîâ³ (ð³çíèöÿ â ðàä³óñàõ óñüîãî 56 êì). Ïðèì³òíèé â³í ùå é òèì,

ùî ìàº àòìîñôåðó. 14 ñ³÷íÿ 2005 ð. àïàðàò «Ãþéãåíñ» çä³éñíèâ ì’ÿêó ïîñà-

äêó íà Òèòàí. Íà çí³ìêàõ äîáðå âèäíî ñêëàäíèé ðåëüºô ì³ñöåâîñò³, êàì³í-

íÿ íà ì³ñö³ ïîñàäêè. Àïàðàò çàïèñàâ çâóêè — øóì â³òðó. Àòìîñôåðà ñêëà-

äàºòüñÿ ç àçîòó òà ìåòàíó ç äîì³øêàìè ³íøèõ ãàç³â. Òèñê íà ïîâåðõí³ 0,5

àòì., òåìïåðàòóðà 95 Ê.

Ðåøòà ñóïóòíèê³â ð³çíîìàí³òí³ çà ðîçì³ðàìè (â³ä 1500 äî ê³ëüêîõ ê³ëî-

ìåòð³â ó ïîïåðå÷íèêó) ³ áëèñêîì (â³ä +9,5

äî +24

). Áàãàòî ç íèõ îáåðíå-

í³ äî ïëàíåòè îäíèì áîêîì, ÿê Ì³ñÿöü äî Çåìë³.

Ñóïóòíèê Ñàòóðíà ßïåò ö³êàâèé òèì, ùî ìàº äóæå íåîäíîð³äíå çàáàðâ-

ëåííÿ: îäíà ç éîãî ï³âêóëü â³äáèâàº 35% ñîíÿ÷íîãî ñâ³òëà, òîä³ ÿê äðóãà —

óñüîãî 7%. Òîìó áëèñê ñóïóòíèêà ï³ä ÷àñ éîãî îðá³òàëüíîãî ðóõó çì³íþºòü-

ñÿ ìàéæå íà 2

, òîáòî ïðèáëèçíî ó ø³ñòü ðàç³â. Ñâ³òëà (ïåðåäíÿ çà õîäîì

éîãî ðóõó íà îðá³ò³) ï³âñôåðà ßïåòà ïîêðèòà, î÷åâèäíî, ëüîäîì, òîä³ ÿê òåì-

íà — ñèëüíî çàáðóäíåíèì ñí³ãîì àáî æ ãðóíòîì, ùî íàãàäóº ì³ñÿ÷íèé. Òàêà

æ íåîäíîð³äí³ñòü â ÿñêðàâîñò³ ï³âêóëü òèïîâà ³ äëÿ òðüîõ ³íøèõ ñóïóòíè-

ê³â Ñàòóðíà — Ôåò³äè, Ä³îíè é Åíöåëàäà.

Ñàòóðí ç³ ñâîºþ ñ³ì’ºþ ñóïóòíèê³â ðîáèòü îäèí îáåðò íàâêîëî Ñîíöÿ çà

29 ðîê³â.

12.2.7. Óðàí

Ñüîìà ïëàíåòà Ñîíÿ÷íî¿ ñèñòåìè — Óðàí (ðèñ. 12.18) áóëà â³äêðèòà ó

1781 ðîö³ (Â. Ãåðøåëü), à äîñèòü äåòàëüíî äîñë³äæåíà ó 1986 ð., êîëè êîñ-

ì³÷íèé àïàðàò Âîÿäæåð-2 ïðîéøîâ ïîáëèçó íå¿ íà â³äñòàí³ 120 000 êì.

Óðàí çíàõîäèòüñÿ íà â³äñòàí³ ïðèáëèçíî 19 à.î. â³ä Ñîíöÿ ³ ðîáèòü îäèí

îáåðò íàâêîëî íüîãî çà 84 ðîêè, ïðè öüîìó «ëåæà÷è íà áîö³»: â³ñü éîãî îáå-

ðòàííÿ íàõèëåíà äî ïëîùèíè îðá³òè ï³ä êóòîì 98°, òîáòî, âëàñíå êàæó÷è,

â³í îáåðòàºòüñÿ âæå ó çâîðîòíüîìó íàïðÿì³. Ç ö³º¿ ïðè÷èíè ç Çåìë³ äåñÿòè-

ë³òòÿìè ìîæíà ñïîñòåð³ãàòè òî îäíó ç éîãî íàâêîëîïîëÿðíèõ îáëàñòåé, òî

ïðèåêâàòîð³àëüí³ ä³ëÿíêè ö³º¿ ïëàíåòè.

Óðàí — ïëàíåòà-ã³ãàíò, ³ éîãî áóäîâà òàêà æ, ÿê Þï³òåðà ³ Ñàòóðíà, õî÷à

º ³ ïåâí³ â³äì³ííîñò³. Íàñàìïåðåä — ÿäðî Óðàíà íå çàë³çî-í³êåëåâå, à ñêëà-

äàºòüñÿ ç êàì’ÿíèñòèõ ïîð³ä ³ ì³ñòèòü ó ñîá³ 30% çàãàëüíî¿ ìàñè ïëàíåòè.

ЧастинаV.ФізичнаприродатілСонячноїсистеми

265

Âîíî îòî÷åíå øàðîì âîäè, ÿêà çíàõîäèòüñÿ ï³ä âèñîêèì òèñêîì. Âîäÿíèé

øàð, äî ñêëàäó ÿêîãî âõîäÿòü òàêîæ ìåòàí ³ àì³àê, ó ñâîþ ÷åðãó, îòî÷åíèé

øàðîì ð³äêîãî âîäíþ ³ ãåë³þ.

Àòìîñôåðà Óðàíà, ÿêà ñêëàäàºòüñÿ â îñíîâíîìó ç âîäíþ ³ ãåë³þ, ìàº çå-

ëåíóâàòèé êîë³ð, ùî îáóìîâëåíî äîì³øêîþ ìåòàíó. Òåìïåðàòóðà çîâí³øí³õ

øàð³â ïëàíåòè 73 Ê, à çà öèõ óìîâ ìåòàí óæå ïåðåáóâàº ó ôîðì³ êðèñòàë³â.

ßê âèÿâèëè, Óðàí ìàº ìàãí³òíå ïîëå, íàïðóæåí³ñòü ÿêîãî íà âåðõí³é

ìåæ³ éîãî àòìîñôåðíèõ õìàð äîñÿãàº 0,25 Å. Çàãàäêîâèì º òå, ùî åêâ³âàëå-

íòíèé äèïîëü ìàãí³òíîãî ïîëÿ â³ääàëåíèé íà 6000 êì â³ä öåíòðà ïëàíåòè ³

íàõèëåíèé äî îñ³ îáåðòàííÿ ï³ä êóòîì 59°.

Ó 1977 ð. ïðè ôîòîåëåêòðè÷íèõ ñïîñòåðåæåííÿõ ïîêðèòòÿ Óðàíîì çîð³

9-¿ âåëè÷èíè ó ö³º¿ ïëàíåòè òàêîæ âèÿâèëè ê³ëüöÿ, ùîïðàâäà çíà÷íî ñëàá-

ê³ø³, í³æ ó Ñàòóðíà, ÿê³ òàêîæ ñêëàäàþòüñÿ ç äð³áíèõ ÷àñòèíîê.

×èñëî â³äîìèõ (2005 ð.) ïðèðîäíèõ ñóïóòíèê³â Óðàíà — 27. Íàéá³ëüø³

çà ðîçì³ðàìè ñóïóòíèêè — Àð³åëü, Óìáð³åëü, Òèòàí³ÿ, Îáåðîí é Ì³ðàíäà ìà-

þòü ðàä³óñè 230–800 êì.

12.2.8. Íåïòóí

Íåïòóí — âîñüìà ïëàíåòà Ñîíÿ÷íî¿ ñèñòåìè ³ ÷åòâåðòà çà ðàõóíêîì ïëà-

íåòà-ã³ãàíò (ðèñ. 12.19). Â³äêðèòèé â³í áóâ ó 1846 ð. í³ìåöüêèì àñòðîíîìîì

Ð è ñ. 12.18. Óðàí

Розділ12.Планетита їхнісптнии

266

É. Ãàëëå çà ðîçðàõóíêàìè ³ìîâ³ðíîãî ïîëîæåííÿ òîä³ ùå íåâ³äîìî¿ ïëàíå-

òè, ÿê³ ïðîâåëè íåçàëåæíî Äæ. Àäàìñ (Àíãë³ÿ) ³ Ó. Ëåâåð’º (Ôðàíö³ÿ).

Çà íàéá³ëüø â³ðîã³äíîþ ìîäåëëþ, âíóòð³øíÿ áóäîâà Íåïòóíà ïîä³áíà äî

áóäîâè Óðàíà: êàì’ÿíèñòå ÿäðî ç âêëþ÷åííÿìè çàë³çà ³ í³êåëþ, îòî÷åíå

øàðîì âîäè ç äîì³øêîþ ìåòàíó é àì³àêó. Çîâí³øíÿ îáîëîíêà ñêëàäàºòüñÿ

ïåðåâàæíî ç ð³äêîãî âîäíþ ³ ãåë³þ. Ãàçîâà àòìîñôåðà, ÿêà çíàõîäèòüñÿ íàä

çîâí³øí³ì âîäíåâî-ãåë³ºâèì øàðîì, âêëþ÷àº êðèñòàëè ìåòàíó, ùî íàäàº ¿é

áëàêèòíîãî â³äò³íêó. Àòìîñôåðà õàðàêòåðèçóºòüñÿ íàÿâí³ñòþ òóðáóëåíòíî-

ñò³ ³ ñèëüíèõ â³òð³â, øâèäê³ñòü ÿêèõ ìîæå äîñÿãàòè 2000 êì/ãîä.

ßê ³ â âèïàäêó ³íøèõ ïëàíåò-ã³ãàíò³â, Íåïòóíîâ³ âëàñòèâå øâèäêå îñüî-

âå îáåðòàííÿ. Â àòìîñôåð³ Íåïòóíà äîáðå ïðîãëÿäàºòüñÿ Âåëèêà òåìíà

ïëÿìà — àíàëîã Âåëèêî¿ ÷åðâîíî¿ ïëÿìè Þï³òåðà, à òàêîæ, ÿê ³ â ³íøèõ

ïëàíåò-ã³ãàíò³â, ñèñòåìà âóçüêèõ ê³ëåöü, ÿê³ ñêëàäàþòüñÿ ç êðèæàíèõ ÷à-

ñòèíîê, ùî ðóõàþòüñÿ ïî êåïëåð³âñüêèõ îðá³òàõ. Óñ³ ö³ äåòàë³ áóëè çàðåº-

ñòðîâàí³ íà çí³ìêàõ, çðîáëåíèõ ç áîðòà êîñì³÷íî¿ ñòàíö³¿ Âîÿäæåð-2, ÿêà

ó ñåðïí³ 1989 ð. ïðîéøëà ïîáëèçó Íåïòóíà.

Ìàãí³òíå ïîëå ö³º¿ ïëàíåòè äåùî ñëàáê³øå, í³æ ó Çåìë³. Â³ñü ìàãí³òíî-

ãî äèïîëÿ íàõèëåíà ï³ä êóòîì 47° â³äíîñíî îñ³ îáåðòàííÿ ³, ÿê ³ â Óðàíà, íå

ïðîõîäèòü êð³çü öåíòð ïëàíåòè.

×èñëî â³äîìèõ ñüîãîäí³ ïðèðîäíèõ ñóïóòíèê³â Íåïòóíà — 13. Ø³ñòü íå-

âåëèêèõ çà ðîçì³ðàìè â³äêðèëè ò³ëüêè ó 1989 ð. ïðè ïðîõîäæåíí³ ïîáëèçó

Íåïòóíà êîñì³÷íî¿ ñòàíö³¿ Âîÿäæåð, à ùå 5 — â îñòàíí³ ðîêè çà äîïîìîãîþ

âåëèêèõ òåëåñêîï³â. Íàéá³ëüøèé ³ç ñóïóòíèê³â Íåïòóíà — Òðèòîí (â³äêðè-

òèé ó 1846 ð.). Éîãî ðàä³óñ ëèøå íà 388 êì ìåíøèé çà ì³ñÿ÷íèé. Òðèòîí

ìàº òîíêó àòìîñôåðó ç àçîòó. Îñê³ëüêè òåìïåðàòóðà éîãî ïîâåðõí³ 36 Ê, ÷à-

Ð è ñ. 12.19. Íåïòóí

ЧастинаV.ФізичнаприродатілСонячноїсистеми

267

ñòèíà àòìîñôåðíîãî àçîòó ïåðåáóâàº ó ð³äêîìó ñòàí³, à ìîæëèâî, íàâ³òü ³ â

âèãëÿä³ «ñí³ãó», ùî âêðèâàº ïîâåðõíþ ñóïóòíèêà. Çàóâàæèìî, ùî Òðèòîí

ðóõàºòüñÿ ó çâîðîòíèé á³ê â³äíîñíî íàïðÿìó îáåðòàííÿ Íåïòóíà, à öå çíà-

÷èòü, ùî ïðèïëèâíèé âïëèâ ç áîêó Íåïòóíà íà Òðèòîí âåäå äî ïðîãðåñóþ-

÷îãî íàáëèæåííÿ ñóïóòíèêà äî ïëàíåòè. ×åðåç äåê³ëüêà ñîòåíü ì³ëüéîí³â

ðîê³â ï³ââ³ñü îðá³òè Òðèòîíà äîñÿãíå êðèòè÷íîãî çíà÷åííÿ, ïðè ÿêîìó ñó-

ïóòíèê áóäå çðóéíîâàíèé ãðàâ³òàö³éíèì ïîëåì Íåïòóíà.

Íåïòóí ðîáèòü îäèí îáåðò íàâêîëî Ñîíöÿ çà 165 ðîê³â, à öå çíà÷èòü, ùî

ç ìîìåíòó â³äêðèòòÿ ö³º¿ ïëàíåòè (1846 ð³ê) âîíà ùå íå âñòèãëà çàâåðøèòè

ñâ³é âèòîê íà îðá³ò³.

12.2.10. Ñèñòåìà Ïëóòîí-Õàðîí

Õàðàêòåðèñòèêè Ïëóòîíà.

Íàéâ³ääàëåí³øà â³ä Ñîíöÿ ïëàíåòà ñîíÿ÷íî¿ ñèñòåìè, ÿê öå äîíåäàâíà

ââàæàëè, — Ïëóòîí. Ùîïðàâäà, ÷åðåç âåëèêèé åêñöåíòðèñèòåò ñâîº¿ îðá³-

òè, â³í ³íîä³ áóâàº òðîõè áëèæ÷å äî Ñîíöÿ, í³æ Íåïòóí.

Ïëóòîí íå ìîæíà â³äíåñòè äî ïëàíåò-ã³ãàíò³â, òîìó ùî çà ñâî¿ìè ðîç-

ì³ðàìè òà ìàñîþ â³í íàáàãàòî ïîñòóïàºòüñÿ íàâ³òü ïëàíåòàì çåìíî¿ ãðó-

ïè. Ïëóòîí áóâ â³äêðèòèé àìåðèêàíñüêèì àñòðîíîìîì Ê. Òîìáî ó 1930

ðîö³, à ìàéæå ÷åðåç 50 ðîê³â áóâ âèÿâëåíèé éîãî ñóïóòíèê — Õàðîí. Çðî-

áèâ öå â³äêðèòòÿ ó 1978 ð. Äæ. Êð³ñò³ (ÑØÀ), âèÿâèâøè àñèìåòð³þ çî-

áðàæåííÿ Ïëóòîíà íà çí³ìêó ³ çðîáèâøè âèñíîâîê ïðî òå, ùî öÿ ïëàíå-

òà ìàº ñóïóòíèê, ÿêèé çä³éñíþº îáåðò íàâêîëî íå¿ çà 6,4 äîáè (ðèñ.

12.20). Âèçíà÷åíî, ùî Ïëóòîí îáåðòàºòüñÿ íàâêîëî îñ³, ÿê ³ Óðàí, ó ïðî-

òèëåæíèé á³ê, à êóò íàõèëó ïëîùèíè éîãî åêâàòîðà äî ïëîùèíè îðá³òè

ñòàíîâèòü 32° (òî÷í³øå — 90° + 32° = 122°).

Ç òî÷í³ñòþ äî 2% ðàä³óñ îðá³òè Õàðîíà äîð³âíþº 19 640 êì. Ç ïîõèáêîþ

äî 1% âèçíà÷èëè ðàä³óñ ñàìîãî Ïëóòîíà R = 1150 êì ³ ðàä³óñ Õàðîíà

R = 595 êì. Ìàñà ñóïóòíèêà óñüîãî ëèøå â 7 ðàç³â ìåíøà â³ä ìàñè ïëàíå-

òè, ³ öå äîçâîëÿº ðîçãëÿäàòè ñèñòåìó Ïëóòîí-Õàðîí ÿê ïîäâ³éíó ïëàíåòó

(àíàëîã³÷íî ñèñòåì³ Çåìëÿ-Ì³ñÿöü). Âò³ì, ÿê âèÿâèëîñÿ ó 2005 ð., Ïëóòîí

ìàº ùå é íåâåëèê³ ñóïóòíèêè.

Ïëóòîí óäâ³÷³ ìåíøèé â³ä Ìåðêóð³ÿ: éîãî ðîçì³ðè ñòàíîâëÿòü 2/3 ðîç-

ì³ð³â Ì³ñÿöÿ.

ª ï³äñòàâè ñòâåðäæóâàòè, ùî Ïëóòîí â³äð³çíÿºòüñÿ â³ä Õàðîíà ñâî¿ì êî-

ëüîðîì: Õàðîí çíà÷íî òåìí³øèé. Ìîæëèâî, öå ïîâ’ÿçàíå ç òèì, ùî, ìàþ-

Розділ12.Планетита їхнісптнии

268

÷è á³ëüøó ìàñó, Ïëóòîí çáåð³ã ìåòàí, òîä³ ÿê ç ïîâåðõí³ Õàðîíà â³í äèñè-

ïóâàâ. Îòæå, Ïëóòîí ìîæå áóòè âêðèòèé ëüîäîì ç ìåòàíó ³ òîìó ìàº ÷åðâî-

íóâàòèé â³äò³íîê, òîä³ ÿê Õàðîí âêðèòèé âîäÿíèì ëüîäîì ³ éîãî êîë³ð ñ³-

ðóâàòèé. Ìåòîäàìè ñïåêòðàëüíîãî àíàë³çó âñòàíîâëåíî òàêîæ, ùî Ïëóòîí

ìàº íà ñâî¿é ïîâåðõí³ çàìåðçëèé àçîò ³ îêñèä âóãëåöþ.

19 ñ³÷íÿ 2006 ð. äî Ïëóòîíà â³äïðàâëåíî êîñì³÷íèé àïàðàò «Ïëóòîí-åêñ-

ïðåñ», ÿêèé, ÿê î÷³êóþòü, íàáëèçèòüñÿ äî ö³º¿ äàëåêî¿ ïëàíåòè ó 2015 ðîö³.

Îñòàíí³ì ÷àñîì âèÿâëåíî áàãàòî íåâåëèêèõ ò³ë, ùå á³ëüø â³ääàëåíèõ â³ä

Ñîíöÿ, í³æ Ïëóòîí. Ç îãëÿäó íà öå, Ãåíåðàëüíà àñàìáëåÿ Ì³æíàðîäíîãî

àñòðîíîì³÷íîãî ñîþçó (ÌÀÑ) ó ñåðïí³ 2006 ð. óõâàëèëà òàêèé ïîä³ë ò³ë Ñî-

íÿ÷íî¿ ñèñòåìè: à) ïëàíåòè (â³ä Ìåðêóð³ÿ äî Íåïòóíà âêëþ÷íî); á) êàðëè-

êîâ³ ïëàíåòè (Ïëóòîí òà ³íø³ íåâåëèê³ ò³ëà, ùî ìàþòü ñôåðè÷íó ôîðìó);

â) ìàë³ ò³ëà (ìàþòü íåïðàâèëüíó ôîðìó). Àëå ìè òðàäèö³éíî çàëèøèëè

Ïëóòîí ó ñïèñêó ãîëîâíèõ ïëàíåò Ñîíÿ÷íî¿ ñèñòåìè.

Äåòàëüí³øó ³íôîðìàö³þ ïðî ô³çèêó ïëàíåòíèõ àòìîñôåð ìîæíà çíàéòè

ó ìîíîãðàô³¿ Î. Â. Ìîðîæåíêà «Ìåòîäè ³ ðåçóëüòàòè äèñòàíö³éíîãî çîíäó-

âàííÿ ïëàíåòíèõ àòìîñôåð» (2004 ð., Êè¿â, Íàóêîâà Äóìêà).

Ð è ñ. 12.20. Ñèñòåìà Ïëóòîí-Õàðîí

ЧастинаV.ФізичнаприродатілСонячноїсистеми

269

Ðîçä³ë 13

ÌÀË² ÏËÀÍÅÒÈ, ÊÎÌÅÒÈ, ÌÅÒÅÎÐÈ ² ÌÅÒÅÎÐÈÒÈ

13.1. Ìàë³ ïëàíåòè (àñòåðî¿äè)

Ó 1766 ð. í³ìåöüêèé àñòðîíîì Éîãàíí Ò³ö³óñ (1729–1796) âèÿâèâ, ùî â³ä-

ñòàí³ ïëàíåò â³ä Ñîíöÿ ìîæíà îïèñàòè òàêîþ ïðîñòîþ çàëåæí³ñòþ:

r = (0,3⋅2

+ 0,4) à. î. (13.1)

¯¿ îïóáë³êóâàâ ³ øèðîêî ïîïóëÿðèçóâàâ ³íøèé í³ìåöüêèé àñòðîíîì Éîãàíí

Áîäå (1747–1826), òîìó öþ åìï³ðè÷íó çàêîíîì³ðí³ñòü ïëàíåòíèõ â³äñòàíåé

íàçâàëè ïðàâèëîì Ò³ö³óñà-Áîäå.

Íàïðèêëàä, äëÿ Ìåðêóð³ÿ ïðèéìàºòüñÿ n = –∞, à îòæå î÷³êóâàíà â³äñòàíü

r = 0,4 à. î. (òî÷íå çíà÷åííÿ 0,387 à. î.), äëÿ Âåíåðè n = 0, r = 0,7 à. î. (íà-

ñïðàâä³ 0,723 à. î.), äëÿ Çåìë³ n = 1, r = 1 à. î., äëÿ Ìàðñà n = 2, r = 1,6 à. î.

(íàñïðàâä³ 1,524 à. î.). Ïðè n = 3 îòðèìóºìî â³äñòàíü r = 2,8 à. î., íà ÿê³é

ïëàíåòè íåìàº. Ïðè n = 4, r = 5,2 à. î. — öå â³äñòàíü Þï³òåðà, äëÿ n = 5, r

= 10,0 à. î. (òî÷í³øå 9,540 à. î.) — ïîëîæåííÿ Ñàòóðíà.

Ó 1781 ð. â³äêðèòî ïëàíåòó Óðàí, ÿêà òàêîæ ï³äëÿãàëà öüîìó ïðàâèëó: ïðè

n = 6, r = 19,6 à. î., òîä³ ÿê ñïðàâæíÿ â³äñòàíü ïëàíåòè â³ä Ñîíöÿ 19,182 à. î.

Òîìó ç 1796 ð. ðîçïî÷àëè ïîøóêè íåáåñíîãî ò³ëà, ÿêå ìàëî á áóòè íà â³äñòàí³

r = 2,8 à. î. Íîâèé îá’ºêò 7-¿ âåëè÷èíè, ÿêèé çà äîáó çì³ñòèâñÿ íà òë³ ç³ð íà

6', ö³ëêîì âèïàäêîâî â³äêðèâ ³òàë³éñüêèé àñòðîíîì Äæóçåïïå Ï³àöö³ (1746–

1826) óâå÷åð³ 1 ñ³÷íÿ 1801 ð., ïðîâîäÿ÷è ñïîñòåðåæåííÿ, íåîáõ³äí³ äëÿ ñêëà-

äàííÿ êàòàëîãó ç³ð. Öþ ïåðøó ç ìàëèõ ïëàíåò àáî àñòåðî¿ä³â (òîáòî çîðåïî-

ä³áíèõ îá’ºêò³â) íàçâàëè Öåðåðîþ çà ³ìåíåì àíòè÷íî¿ áîãèí³ ïëîäþ÷îñò³.

Çðàçó æ, ó 1802 ð. í³ìåöüêèé àñòðîíîì Ã. Îëüáåðñ â³äêðèâ äðóãó ìàëó

ïëàíåòó — Ïàëëàäó, ó 1804 ð. â³äêðèòî àñòåðî¿ä Þíîíà, ó 1807 ð. — Âåñòà.

Ñïðàâæíÿ çëèâà â³äêðèòò³â àñòåðî¿ä³â ïî÷àëàñÿ â 1891 ð., êîëè í³ìåöüêèé

àñòðîíîì Ì. Âîëüô çàïðîïîíóâàâ äëÿ öüîãî ôîòîãðàô³÷íèé ìåòîä. Äî ê³í-

öÿ X²X ñò. ¿õ áóëî â³äîìî ïîíàä 400, íà ïî÷àòêó XXI ñò. — ïîíàä 40 000.

270

Ñåðåäíÿ â³äñòàíü àñòåðî¿ä³â â³ä Ñîíöÿ r = 2,75 à.î., ïðè÷îìó äëÿ 97% ç íèõ

âåëèêà ï³ââ³ñü îðá³òè çíàõîäèòüñÿ â ìåæàõ 2,17 à. î. < r < 3,65 à. î. Âîíè óòâî-

ðþþòü ñâîºð³äíèé ïîÿñ àñòåðî¿ä³â. Âèäèìà âåëè÷èíà Âåñòè —íàéÿñêðàâ³øî¿ ç

ìàëèõ ïëàíåò — ïðè íàéñïðèÿòëèâ³øîìó ïîëîæåíí³ â³äíîñíî Çåìë³ ñÿãàº 5,9

Åêñöåíòðèñèòåòè îðá³ò àñòåðî¿ä³â äîñÿãàþòü çíà÷åííÿ å ≈ 0,83, à êóò íàõèëó

îðá³òè äî ïëîùèíè åêë³ïòèêè i ≤ 52°. Çðåøòîþ, ëèøå äëÿ 40 ç íèõ e > 0,34 ³

äëÿ 100 i > 20°. ßê âèÿâèëîñÿ, êîæåí ç âåëèêèõ àñòåðî¿ä³â îòî÷åíèé ñ³ìåéñò-

âîì ³ç äåê³ëüêîõ äåñÿòê³â äð³áí³øèõ ò³ë. Òàêèõ ñ³ìåéñòâ â³äîìî âæå ïîíàä 50.

Àñòåðî¿äè ìàþòü íàéð³çíîìàí³òí³ø³ ðîçì³ðè. Íàéá³ëüøèì º àñòåðî¿ä

Öåðåðà, éîãî ä³àìåòð îö³íþþòü ó 940 êì, äðóãèé çà ðîçì³ðàìè — Ïàëëàäà

(D = 580 êì), òðåò³é — Âåñòà (550 êì), ÷åòâåðòèé — Äàâ³äà (323 êì), ä³à-

ìåòð Þíîíè 250 êì.

Äîñë³äæåííÿ ïîêàçóþòü, ùî ê³ëüê³ñòü àñòåðî¿ä³â ç ðîçì³ðàìè ìåíøèìè

â³ä 1 êì ìîæå äîñÿãàòè ì³ëüéîí³â. Çà ï³äðàõóíêàìè, óñ³ âîíè âì³ñòèëèñÿ á

ó ñôåð³ ç ðàä³óñîì áëèçüêî 750 êì. Òîáòî îá’ºì àñòåðî¿äíî¿ ðå÷îâèíè äîñÿ-

ãàº 10

êì

. Ïðè ñåðåäí³é ãóñòèí³ ö³º¿ ðå÷îâèíè 3,50 ã/ñì

çàãàëüíà ìàñà àñ-

òåðî¿ä³â ìàëà á áóòè 3,5⋅10

êã. À öå ó 20 ðàç³â ìåíøå â³ä ìàñè Ì³ñÿöÿ. Ó

íàø ÷àñ äî àñòåðî¿ä³â â³äíîñÿòü ò³ëà ç ïîïåðå÷íèêîì íå ìåíøå 1 êì. Äð³á-

í³ø³ ò³ëà íàçâàíî ìåòåîðî¿äàìè.

Àñòåðî¿ä, îðá³òó ÿêîãî äîáðå âèâ÷åíî, îòðèìóº ³ì’ÿ. Ïåðøà ¿õíÿ ñîòíÿ,

çà äåÿêèìè âèíÿòêàìè, íàçâàíà ³ìåíàìè áîãèíü ãðåöüêî¿ ³ ðèìñüêî¿ ì³ôî-

ëîã³¿. Çãîäîì àñòðîíîìè çâåðíóëèñÿ äî ì³ô³â ³íøèõ íàðîä³â, ïîò³ì — äî åïî-

ñó. Ñàìå òàê íà íåá³ ç’ÿâèëèñÿ ãåðî¿ Òðîÿíñüêî¿ â³éíè — «ãðåêè» ³ «òðîÿí-

ö³» (äèâ. ðèñ. 6.4). Ó êîæí³é ç öèõ ãðóï íàë³÷óºòüñÿ äî 20 îá’ºêò³â ç ä³àìåò-

ðîì áëèçüêî 150 êì, òîä³ ÿê äð³áíèõ àñòåðî¿ä³â â îáîõ ãðóïàõ á³ëüøå òèñÿ÷³.

Ç áîðòó êîñì³÷íèõ àïàðàò³â îòðèìàíî çí³ìêè àñòåðî¿ä³â, âèêîíàíèõ ç

áëèçüêî¿ â³äñòàí³ (äèâ. ðèñ. 13.1). Ç’ÿñîâàíî, ùî äåÿê³ àñòåðî¿äè óòâîðþþòü

ãðàâ³òàö³éíî çâ’ÿçàí³ ñèñòåìè. ßê îñü àñòåðî¿ä ²äà ç ¿¿ íåâåëèêèì ñóïóòíè-

êîì Äàêò³ëü (ðèñ. 13.1, â).

Ð è ñ. 13.1. Àñòåðî¿äè: Ìàò³ëüäà (à), Ãàñïðà (á), ²äà ³ Äàêò³ëü (â)

ЧастинаV.ФізичнаприродатілСонячноїсистеми