Планеты Солнечной системы по порядку

Если мысленно отправиться от Солнца к окраинам его планетной семьи, пейзаж будет меняться несколько раз. Сначала встретятся небольшие твёрдые миры, затем огромные планеты с глубокими газовыми оболочками. Между ними и за ними лежат области, населённые множеством малых тел. Знакомая школьная цепочка названий оказывается картой очень разных условий: температуры, освещения, вещества и движения.

Порядок планет описывает расположение их орбит, а не построение в ровную линию. Каждая планета движется со своей скоростью, поэтому взаимное положение постоянно меняется. На картинке удобно поставить их рядом, но в пространстве такую сцену нельзя принимать за точную фотографию. Чтобы понять систему, полезнее сначала разобраться в её устройстве, а затем рассмотреть соседей попарно.

1Солнце и порядок планет

От Солнца планеты следуют так: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Все восемь обращаются вокруг одной звезды, чья сила тяготения определяет основное движение планетной системы. Солнце содержит подавляющую часть её массы и служит главным источником света для планет.^[1]

Орбиты имеют форму эллипсов, хотя многие на привычных схемах выглядят почти круглыми. Расстояние каждой планеты до Солнца немного меняется на протяжении оборота. Поэтому слова «третья планета» обозначают порядок орбит по их размеру, а не гарантированное положение в любой момент времени. Земля не всегда одинаково удалена от Марса, а Марс — от Юпитера.

Размеры орбит значительно превосходят размеры самих планет. Если изобразить и то и другое в едином масштабе, планеты окажутся крошечными точками на огромном поле. Именно поэтому учебные модели почти всегда условны: они показывают либо расстояния, либо внешний облик, но редко оба свойства одновременно.

2Меркурий и Венера: два разных соседа

Меркурий ближе всех к Солнцу. На его твёрдой поверхности много ударных кратеров, а полноценной плотной атмосферы нет. Солнечный свет сильно нагревает освещённую сторону, тогда как на ночной поверхности тепло быстро уходит. Близость к звезде здесь не создаёт равномерно тёплого мира: многое зависит от способности оболочки удерживать и переносить энергию.

Венера дальше от Солнца, однако у её поверхности жарче. Причина связана с очень плотной атмосферой, богатой углекислым газом, и сильным парниковым эффектом. Поверхность скрыта облаками, поэтому её устройство исследовали в том числе с помощью радиолокации.^[2] Яркое сияние Венеры на земном небе рассказывает прежде всего об отражённом свете, а не о видимых деталях её грунта.

Эта пара хорошо показывает пределы простого правила «ближе значит горячее». Положение орбиты важно, но состав атмосферы, облака и вращение меняют итоговые условия. Планеты нельзя сравнивать только по одному признаку. Даже соседние миры могут иметь совершенно разные способы обмена теплом с окружающим пространством.

3Земля и Марс: твёрдая поверхность и атмосфера

Земля выделяется обширными океанами жидкой воды и разнообразной жизнью. Её атмосфера, круговорот воды и геологические процессы связаны между собой. При этом смена летних и зимних условий определяется главным образом наклоном оси вращения: подробнее этот механизм разбирается в статье Почему меняются времена года.

У Земли один естественный спутник — Луна. С Земли её освещённая часть выглядит по-разному по мере движения по орбите. Это не изменение формы самого спутника: геометрия наблюдения объясняется в материале Почему Луна меняет форму: фазы Луны. Планета и её спутник образуют собственную небольшую систему внутри солнечной семьи.

Марс меньше Земли, а его атмосфера намного разреженнее. Красноватый оттенок связан с соединениями железа в поверхностном веществе. На поверхности встречаются вулканические сооружения, глубокие долины и следы процессов, в которых в прошлом участвовала вода.^[3] Статья Марс: почему его называют красной планетой рассказывает, почему один цвет не передаёт всего разнообразия этого мира.

Земля и Марс интересны ещё и сравнением геологических следов. На Земле вода, движение плит и живые организмы постоянно преобразуют поверхность. На Марсе многие древние формы сохранились иначе. Сравнение не превращает Марс в копию Земли, но помогает увидеть, как похожие физические процессы действуют при разных условиях.

4Юпитер и Сатурн: миры глубоких оболочек

За областью каменистых планет располагаются Юпитер и Сатурн. Их называют газовыми гигантами: в составе обоих преобладают водород и гелий. У них нет привычной твёрдой поверхности, на которую можно указать как на границу суши и воздуха. При движении в глубину давление и плотность вещества возрастают, а его состояние меняется.^[4]

Юпитер — крупнейшая планета системы. Полосы, заметные на изображениях, связаны с атмосферными течениями и облаками. Знаменитое Большое красное пятно представляет собой огромный атмосферный вихрь. Видимая оболочка поэтому напоминает постоянно меняющуюся картину движения, а не неподвижную окраску твёрдого шара.

Сатурн особенно узнаваем по ярким кольцам. Они состоят из множества отдельных частиц, преимущественно водяного льда, с примесью другого вещества. Кольца не являются сплошным диском: каждая частица движется вокруг планеты. Их блеск и форма зависят от освещения и от того, под каким углом система видна наблюдателю.

5Уран и Нептун: что означает «ледяные гиганты»

Уран и Нептун находятся дальше Юпитера и Сатурна. Название «ледяные гиганты» связано с особенностями состава и принятой в планетологии классификацией веществ. Оно не означает, что перед нами две огромные замёрзшие снежные глыбы. Внутренние слои испытывают высокие давления и температуры, поэтому бытовой образ льда здесь недостаточен.

В атмосферах обеих планет присутствует метан, поглощающий часть красного света. Это участвует в формировании их голубоватой окраски. Однако точный вид на изображении зависит также от облаков, дымки и обработки наблюдений; привычный цвет картинки нельзя считать исчерпывающим описанием атмосферы.

Ось вращения Урана почти лежит в плоскости его орбиты (наклон около 98°), поэтому планета словно вращается, лёжа на боку. Нептун известен активной атмосферой с сильными ветрами. Несмотря на удалённость от Солнца, внешние миры не представляют собой неподвижную холодную окраину. В них продолжаются процессы переноса энергии, движения вещества и взаимодействия со спутниками.

6Почему Плутон не входит в восьмёрку

Плутон обращается вокруг Солнца далеко от Земли, за орбитой Нептуна на большей части своего пути (на небольшом участке орбиты он подходит к Солнцу ближе Нептуна), и относится к карликовым планетам. В принятой Международным астрономическим союзом классификации планета должна обращаться вокруг Солнца, иметь почти округлую форму благодаря собственному тяготению и быть динамически доминирующим телом в окрестности своей орбиты. Плутон не соответствует последнему условию.^[6]

Выражение «очистить окрестность орбиты» не означает буквально убрать из неё каждую пылинку. Речь о роли тела среди других объектов той же области. Существование спутников или астероидов поблизости само по себе не отменяет статуса планеты. Классификация отражает устройство системы, где восемь главных планет сосуществуют с множеством других миров.

Плутон не стал менее интересным после изменения категории. Его изучение, как и наблюдение других далёких тел, расширяет представление о солнечной семье. История приборов, сделавших эти наблюдения возможными, описана в статье Кто изобрёл телескоп и что увидел Галилей. Перечень из восьми планет — удобная отправная точка, но далеко не полный список объектов вокруг Солнца.

7См. также

• Марс: почему его называют красной планетой
• Почему Луна меняет форму: фазы Луны
• Почему меняются времена года
• Кто изобрёл телескоп и что увидел Галилей