§ 15. Общие характеристики планет

Познакомимся с основными физическими характеристиками больших планет, которые представлены в приложении VI.

Как видно из таблицы, по физическим характеристикам восемь больших планет можно разделить на две группы. Одну из них — планеты земной группы — составляют Земля и сходные с ней Меркурий, Венера и Марс (см. цветную вклейку II). Во вторую входят планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун (см. рис. 2 на цветной вклейке VII). Разделение планет на группы прослеживается сразу по нескольким характеристикам: размерам, массе, плотности, удалённости от Солнца и, как следствие, температуре.

Планеты каждой из групп по плотности мало различаются между собой, но средняя плотность планет земной группы примерно в 5 раз больше средней плотности планет-гигантов. Различие плотности тел в окружающей нас природе может объясняться как различием их химического состава, так и различием агрегатного состояния. Бо́льшая часть массы планет земной группы приходится на долю твёрдого состояния вещества — оксидов и других соединений тяжёлых химических элементов: железа, магния, алюминия и других металлов, а также кремния и других неметаллов. Так, свыше 90% массы нашей планеты приходится на четыре наиболее распространённых элемента: железо, кислород, кремний и магний.

Малая плотность планет-гигантов (у Сатурна она меньше плотности воды) объясняется тем, что значительная часть их массы находится в газообразном и жидком состояниях. В составе планет-гигантов преобладают водород и гелий. Этим они похожи на Солнце и многие другие звёзды, у которых водород и гелий составляют примерно 98% массы. Разумеется, в планетах-гигантах есть и те вещества, которые составляют основу планет типа Земли. Например, на одном только Юпитере их больше, чем во всех планетах земной группы, вместе взятых, однако они составляют примерно лишь 1% его массы. Атмосфера планет-гигантов содержит различные соединения водорода, в частности метан и аммиак.

Отличия между планетами двух групп проявляются и в том, что планеты-гиганты быстрее вращаются вокруг оси, и в числе спутников: на четыре планеты земной группы приходится всего 3 спутника, на четыре планеты-гиганта — 158, причём в последние годы было открыто много новых спутников, и их число может быть ещё большим. Число спутников у каждой планеты приведено в приложении VI.

Столь значительные различия двух групп планет можно объяснить только на основе современных представлений о формировании Солнечной системы.

Вопросы

По каким характеристикам прослеживается разделение планет на две группы?

Задание 12

На основе данных приложения VI: 1) определите, по какой из физических характеристик планеты наиболее чётко разделяются на две группы; 2) сформулируйте основные отличительные особенности каждой группы планет.