الفلك

هل هناك أي كواكب أو أقمار أكثر كثافة من الأرض؟

هل هناك أي كواكب أو أقمار أكثر كثافة من الأرض؟

تتمتع الأرض بأعلى كثافة من بين جميع الكواكب والكواكب والأقمار في نظامنا الكوكبي ، ولها أيضًا كثافة أعلى من كثافة الشمس. هل نعرف أي كواكب خارجية أو أقمار أكثر كثافة من الأرض؟


من صفحة ويكيبيديا على كوكب Chthonian:

تشير قياسات تباين توقيت العبور على سبيل المثال إلى أن كتل كبلر 52 ب وكبلر 52 سي وكبلر 57 ب ذات كتل قصوى تتراوح بين 30 و 100 ضعف كتلة الأرض (على الرغم من أن الكتل الفعلية قد تكون أقل بكثير) ؛ مع نصف قطر حوالي 2 نصف قطر الأرض ، قد يكون لها كثافة أكبر من تلك الخاصة بكوكب حديدي من نفس الحجم. تدور هذه الكواكب الخارجية بالقرب من نجومها ويمكن أن تكون النوى المتبقية من عمالقة الغازات المتبخرة أو الأقزام البنية. إذا كانت النوى ضخمة بما يكفي فإنها يمكن أن تظل مضغوطة لمليارات السنين على الرغم من فقدان كتلة الغلاف الجوي.


من سؤال آخر على هذا الموقع اكتشفت للتو كوكبًا خارج المجموعة الشمسية بكثافة أعلى بكثير من كوكب الأرض: Kepler-131c.

http://www.exoplanetkyoto.org/exohtml/Kepler-131_c.html


أشعر أنها إجابة رخيصة ولكن كواكب المشتري الثقيلة يمكن أن تصبح أكثر كثافة من الأرض لأن الكواكب ذات كتلة المشتري تتوقف عن إضافة الحجم لأنها تضيف المزيد من الكتلة. سيكون الكوكب بحجم كوكب المشتري وكتلة المشتري 10-12 مرة أكثر من ضعف كثافة الأرض.

فيما يتعلق بالكواكب الشبيهة بالأرض ، هناك خاصية رائعة للكواكب الأرضية ، فالكتلة الأكبر تعني إحكامًا أكثر في قلبها. في الأساس تأثير مشابه لكوكب المشتري الثقيل ولكن ليس كما هو واضح. إذا ضاعفت الكتلة وحافظت على نسبة العنصر كما هي ، يجب أن تزداد الكثافة. على سبيل المثال ، كوكب مثل عطارد يحتوي على نسبة عالية جدًا من الحديد ، ولكن الكتلة الأكبر بكثير يجب أن تتجاوز بسهولة كثافة الأرض.

كبلر 10 ب ، يبدو أنه أرض خارقة وكثافته المقدرة أكبر من الأرض عند 5.8 ± 0.8 جم / سم3. كتلته حوالي 3.7 من الأرض. ± 0.8 جم / سم3 يوفر مجالًا لعدم اليقين ، لكن بعض الكواكب الأرضية الأكثر ضخامة يجب أن تكون أكثر كثافة من الأرض.

كنت سأأخذ هذه القائمة بحبة ملح ، لكن يمكنك الفرز حسب الكثافة.

يبدو أن كبلر 131 ج الذي ذكرته هو أرض خارقة ولكن كتلتها بها هامش خطأ كبير. أود أن أضيف أن كتلة 8 أضعاف كتلة الأرض ونصف قطر أصغر من الأرض قد يكون مستحيلًا ، لذلك أنا متشكك للغاية في بعض هذه الأرقام.


نظام الأرض / القمر

سنبدأ هذا الدرس بدراسة بعض خصائص الأرض. سنركز على بعض العمليات الفيزيائية التي تحدث على الأرض ، ثم سنناقش كيف تختلف الكواكب الداخلية الأخرى عن ملاحظاتنا للأرض. سنركز على الداخل والقشرة والجو.

أجواء

للأرض غلاف جوي يتكون من مزيج من الغازات المختلفة (حوالي 80٪ نيتروجين و 20٪ أكسجين ، مع آثار صغيرة من الأرجون وثاني أكسيد الكربون وبخار الماء وغيرها) التي تحتفظ بها جاذبية الأرض. ليس للقمر غلاف جوي اليوم لأن مجال جاذبيته أضعف من حقل الأرض ، ولم يكن قويًا بما يكفي للاحتفاظ بأي غازات بدائية كانت موجودة أصلاً. يساعد الغلاف الجوي على تنظيم درجة الحرارة على الأرض ، وإبقائها ضمن نطاق ضيق نسبيًا من النهار إلى الليل. على القمر ، يمكن أن تختلف درجة الحرارة بمقدار 300 درجة خلال يوم قمر واحد - يكون أكثر سخونة من الماء المغلي عندما تكون الشمس مباشرة فوق سطح القمر وتكون أكثر برودة بكثير من نقطة تجمد الماء على الجانب الليلي من القمر.

تتأثر درجة الحرارة على الأرض بـ الاحتباس الحراري (يأتي هذا الاسم من تشبيه ليس مثاليًا ، ولكنه قريب بما يكفي لأغراضنا). هذا يعمل على النحو التالي:

  • تمتص الأرض الضوء المرئي من الشمس.
  • يسخن سطح الأرض ويشع الضوء في جزء الأشعة تحت الحمراء من الطيف.
  • يمتص بخار الماء وثاني أكسيد الكربون (بشكل أساسي) في الغلاف الجوي ضوء الأشعة تحت الحمراء من السطح ، مما يؤدي إلى تسخين الغلاف الجوي.
  • يشع الغلاف الجوي الأشعة تحت الحمراء على سطح الأرض ، مما يؤدي أيضًا إلى ارتفاع درجة حرارتها.

عندما تكون هذه العملية في حالة توازن ، تختلف درجة حرارة الأرض حول متوسط ​​درجة الحرارة من سنة إلى أخرى. ينشأ النقاش حول الاحتباس الحراري من ملاحظة أن الزيادة في ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي (في الغالب بسبب حرق البشر للوقود الأحفوري) ترتبط بالزيادة المطردة في متوسط ​​درجة حرارة الأرض بسبب الزيادة في حجم تأثير الاحتباس الحراري .

بصرف النظر عن حقيقة أننا نتنفس الغاز في الغلاف الجوي للأرض وأن الغلاف الجوي يحافظ على درجة حرارة الأرض دافئة بما يكفي لوجودنا ، فقد لعب الغلاف الجوي أيضًا دورًا في تشكيل سطح الأرض. لا نرى الكثير من الحفر على الأرض ، على الرغم من وجود القليل منها ، بما في ذلك "فوهة النيزك" أو "فوهة بارينجر" في ولاية أريزونا.

على الأرض ، يحمينا الغلاف الجوي من تأثيرات بعض الأجسام ، لكن الطقس يؤدي أيضًا إلى تآكل الحفر بمرور الوقت ، مما يجعلها غير مرئية. تكشف صور الأقمار الصناعية عن وجود بعض الحفر القديمة على الأرض ، بما في ذلك Manicouagan Crater.

جرب هذا!

باستخدام التطبيق المجاني "Google Earth" ، يمكنك التجول في حفرة Meteor Crater و Manicouagan Crater من Google Earth للتعرف على حجمها الحقيقي. هل يمكنك العثور على أي حفر أخرى على الأرض باستخدام Google Earth؟ إذا كنت تريد تخطي الإجابة مباشرة ، يمكنك مشاهدة قاعدة البيانات الخاصة بالحفر التي تم تحديدها حاليًا في "قاعدة بيانات تأثير الأرض".

يمكنك مقارنة صور Google Earth لسطح الأرض بصور Google Moon لسطح القمر (ملاحظة: في تطبيق Google Earth ، يمكنك الآن أيضًا إظهار خريطة ثلاثية الأبعاد لإرشادات القمر المتوفرة على موقع جوجل مون). كيف يختلف مظهر سطح القمر عن سطح الأرض؟

القمر مختلف جدا. نظرًا لأنه يفتقر إلى الغلاف الجوي ، فإن معظم الحفر التي تشكلت على سطحه لا تزال مرئية حتى اليوم ، ولن تتآكل أبدًا مثل تلك الموجودة على الأرض.

القشرة والداخلية

عندما نناقش سطح وبنية الكواكب ، سنركز على كثافتها ، لأن هذه الخاصية تخبرنا كثيرًا عن تكوين الكوكب. تذكر أن الكثافة هي كتلة جسم مقسومًا على حجمه. إذا كنت تفكر في مقارنة مكعب من السكر بمكعب من الرصاص بنفس الحجم ، فستتوقع أن يشعر مكعب الرصاص بأنه أثقل من مكعب السكر. هذا لأنه في نفس الحجم (مكعب من نفس الحجم) ، سيحتوي الرصاص على كتلة أكبر من السكر. تم تصميم النظام المتري بحيث يكون للسنتيمتر المكعب من الماء كتلة 1 جرام ، لذلك نقول أن كثافة الماء هي 1 جرام لكل سنتيمتر مكعب (أو ما يعادله 1000 كجم لكل متر مكعب ، وهي وحدة قياس شائعة أخرى للكثافة). الصخور والمعادن التي نعرفها كلها أكثر كثافة من الماء. تبلغ كثافة الصخور النموذجية حوالي 3 جم / سم 3 والمعدن النموذجي (على سبيل المثال الحديد) تبلغ كثافته حوالي 8 جم / سم 3.

تخبرنا قياساتنا لكتلة الأرض (من قوانين كبلر) وحجمها (من حجمها المقاس) أن معدل الكثافة حوالي 5.5 جم / سم 3 - حوالي نصف المسافة بين الصخور والحديد. من خلال دراسة البيانات من الزلازل حول العالم ، قرر الجيولوجيون أن الأرض ليست مكونة بشكل موحد من نفس المادة. بدلا من ذلك يتم تفريقها إلى طبقات مختلفة. نحن نعيش على القشرة. تحت القشرة يوجد الوشاح ، وتحت الوشاح يوجد لب. تبلغ القشرة حوالي 3 جم / سم 3 والقلب الداخلي حوالي 12 جم / سم 3 ، مما يشير إلى أن القشرة تتكون في الغالب من الصخور العادية ، واللب الداخلي أكثر كثافة من الرصاص المعدني. الوشاح عبارة عن طبقة صخرية متوسطة الكثافة بين القشرة واللب ، وهي شبه سائلة ، تشبه إلى حد ما قوام صمغ الفقاعات أو البلاستيك المرن. قشرة الأرض تجلس على قمة الوشاح ، وبسبب الحمل (عملية تحدث في السوائل مع اختلاف درجة الحرارة بين الطبقات المختلفة - يرتفع السائل الأكثر دفئًا ، ويبرد ، ثم يغوص ، مما يخلق تدفقًا) في الوشاح ، تتحرك الصفائح التي تتكون منها القشرة ببطء شديد فيما يتعلق بكل منها آخر. هذه العملية الصفائح التكتونية هو سبب الزلازل ، مصدر الجبال والخنادق تحت المحيطات ، وهو أحد الأسباب التي ستناقشها بمزيد من التفصيل في الدورات الأخرى في هذا البرنامج (على سبيل المثال ، EARTH 501 و EARTH 520). لأغراض ASTRO 801 ، يجب أن تضع في اعتبارك أنه على الأرض ، لا تزال حركة الصفائح التكتونية مستمرة. سنريد أن نفكر فيما إذا كان هذا ينطبق على الأشياء الأخرى في النظام الشمسي عندما نقارن بين الكواكب والأقمار.

القمر مختلف جدا. متوسط ​​الكثافة هو 3.3 جم / سم 3 ، ولكن الأهم من ذلك ، أن هناك تباينًا أقل في الكثافة من اللب إلى القشرة مقارنة بالأرض. القمر ليس نشطًا جيولوجيًا - لا توجد براكين أو تكتونية على القمر. رصدت المعدات التي خلفها رواد الفضاء الذين هبطوا على القمر زلازل ، لكنها كانت خفيفة للغاية. ومن المثير للاهتمام ، أنه يبدو أن قلب القمر بعيد عن المركز. يبلغ سمك القشرة حوالي 60 كيلومترًا على الجانب القريب (المواجه للأرض) ، لكن سمكها يبلغ 150 كيلومترًا في الجانب البعيد. في عام 2014 ، نشر زملائي في ولاية بنسلفانيا دراسة جديدة تشير إلى أن هذا الاختلاف في سماكة قشرة القمر ناتج عن حرارة الأرض المنصهرة الشديدة تسخين الجانب المواجه للأرض بينما يبرد الجانب الآخر من القمر.

يظهر سطح القمر منطقتين مختلفتين تمامًا. المناطق المظلمة (ماريا) هي أراضٍ منخفضة امتلأت بمواد الوشاح المنصهر (الحمم البركانية) منذ حوالي 3.5 مليار سنة. المناطق ذات الألوان الفاتحة هي مرتفعات تتكون من القشرة الأصلية للقمر. يمكنك معرفة أن ماريا أصغر من المناطق ذات الألوان الفاتحة لأن بها عدد أقل من الحفر. في الأصل ، كان هناك العديد من الحفر في منطقة ماريا كما هو الحال في أي مكان آخر ، ولكن عندما امتلأت الصخور المنصهرة في هذه المناطق وتوطدت ، غطت العديد منها. نظرًا لعدم وجود غلاف جوي للقمر ، يتم الحفاظ على الفوهات جيدًا ، مما يمنحنا تفاصيل حول عدد التأثيرات في التاريخ المبكر للنظام الشمسي. في الصورة أدناه ، يمكنك رؤية عدد قليل من الحفر في ماريا ، في حين أن المناطق الأخرى من القمر مليئة بالحفر المظلمة.

يبدو الجانب البعيد من القمر (النصف الذي لم يتم توجيهه أبدًا نحو الأرض) مختلفًا تمامًا عن الجانب الذي نراه لا توجد ماريا. ويعزى ذلك إلى الاختلاف في سمك القشرة. نظرًا لأن الجانب البعيد من القمر يبلغ ضعف سمكه تقريبًا ، لم تكن لافا قادرة على اختراق القشرة لملء الأراضي المنخفضة وتصلب وخلق ماريا.

تشير النظرية الرائدة الحالية لتكوين القمر إلى أنه تم إنشاؤه في تصادم بين الأرض الأولية وجسم بحجم المريخ. تُظهر المحاكاة الحاسوبية لتصادم كهذا أن المادة التي تنفصل عن الأرض البدائية يجب أن تنتهي بالالتحام في جسم بحجم القمر في مدار حول الأرض. كانت المادة التي خلقت القمر قد أتت من قشرة وعباءة الأرض البدائية ، وهو ما يفسر انخفاض كثافتها عن الأرض. هناك تصور ممتاز لهذا في فيديو "الاصطدامات الكونية" ، الذي أصدرته وكالة ناسا والمتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي. يبدو أن AMNH قد أزال جميع الروابط العامة للفيديو ، لكن قناة History لديها مقطع فيديو جيد مشابه يتضمن معظم التفاصيل في فيديو Cosmic Collisions.


الكواكب الصخرية عالية الجاذبية؟

أسأل عن مقدار الكتلة التي يمكن أن يمتلكها كوكب صخري؟ (ولا تزال صخرية)
أظن أن قطرها يقارب 1.5x قطر الأرض أو 5x كتلة الأرض.أكثر من 5x الجاذبية على السطح؟

ولكن ماذا يحدث إذا تجاوز كوكب صخري ذلك الحد؟ هذا النطاق ليس مكانًا قريبًا من كتلة نجم بني dwrarf ..

هل يمكن لمثل هذا الكوكب أن يكون له حياة (صحي للغاية في الوقت الحالي)؟

# 2 آفي

ضع في اعتبارك أن اللب الصخري لنبتون يزيد قليلاً عن كتلة الأرض ،
أتصور أن بعض كواكب "الأرض الفائقة" الصخرية يمكن أن تجمع غازات أكثر أثناء التكوين وتصبح عمالقة جليدية.

ضع في اعتبارك أن الجاذبية تتبع قانون التربيع العكسي. نعم ، إذا كان لديك كوكب بقطر الأرض ، لكن بكتلة خمسة أضعاف - سيكون لديك ما يقرب من خمسة أضعاف جاذبية سطحنا ، وربما يكون الغلاف الجوي شديد السُمك. ومع ذلك ، فإن خمس كتل أرضية وخمسة أنصاف أقطار أرضية لن تساوي خمسة أضعاف جاذبية سطحنا.
F = G ([m1 * m2] / D ^ 2)

يوجد كوكب مثل الكوكب الافتراضي الخاص بك - يسمى CoRoT-7b وقد يكون في الواقع أكثر تشابهًا مع كوكب نبتون ولكنه فقد معظم كتلته ، باستثناء جوهره الصخري.

مرشح آخر مماثل للأرض الفائقة هو GJ 1214 b - يبلغ قطره حوالي 2.6 مرة من الأرض ، وله حوالي ستة أضعاف كتلة الأرض ، ولكن لديه حوالي 90 ٪ من جاذبية سطح الأرض.

# 3 إيريك

لذلك يبدو أن أي شيء أكبر بكثير من الأرض سيطور غلافًا جويًا كثيفًا للغاية من نوع "عملاق الغاز" إلا إذا كان قريبًا جدًا من نجم مثل CoRoT-7b.

كنت آمل أن يتمكن شخص ما من الضغط على كوكب ثقيل الجاذبية أو العثور على بعض الحشرات القوية حقًا. لكن هذا لا يبدو ممكنًا. (حتى لو كان الكوكب صغيرًا وكثيفًا جدًا)

لقد وجدت COROT-exo-3b أثناء البحث ، وهو أقرب إلى ما أبحث عنه. لكن يبدو أنه حار جدًا للهبوط. (ربما لا إذا كانت بعيدة بما يكفي عن الشمس).

# 4 آفي

لن أقول إن النوى الصخرية الأكبر تنتج غازًا أو عملاقًا جليديًا بالتأكيد - كل هذا يتوقف على المسافة من النجم المضيف.

إذا كانت الرياضيات صحيحة ، فقد يكون لدى GJ_1214_b درجات حرارة قد لا تكون غير ملائمة لمركبة هبوط.

ومع ذلك ، حتى لو وجدنا توأمًا دقيقًا للأرض ، لنفترض أنه قريب من سنة ضوئية - فسيظل من المستحيل بالنسبة لنا إرسال أي شيء هناك ، بناءً على التكنولوجيا الحالية.

أنا متأكد ، قبل فترة طويلة ، سنجد شيئًا بدرجة حرارة سطحية أقل بقليل من 300 كيلو ، وعلى مسافة مناسبة فقط من نجمه الأم لدعم الماء السائل. يجب أن يكون هناك عدد قليل هناك.

# 5 إيريك

# 6 جراد

أظن أن قطرها يقارب 1.5x قطر الأرض أو 5x كتلة الأرض.أكثر من 5x الجاذبية على السطح؟

ملاحظة سريعة: بافتراض أن كلمة "كوكب صخري" تعني واحدًا بنفس كثافة الأرض تقريبًا ، فإن الكتلة سترتفع بمقدار مكعب القطر ، وسترتفع جاذبية السطح حسب القطر. لذا فإن كوكبًا صخريًا يبلغ قطره 1.5 مرة قطر الأرض سيكون له 3.375 مرة من كتلة الأرض ، و 1.5 جم على السطح. سيكون الكوكب الذي تبلغ كتلته 5x كتلة الأرض 1.71x القطر وله 1.71 غم على سطحه.

لا أعرف ما إذا كان هناك حد ما سيبدأ الكوكب فوقه في الانضغاط إلى كثافة أعلى بكثير من الأرض. أظن أن ذلك سيعتمد على المحتوى أكثر من الحجم ، مع وجود عناصر ثقيلة أكثر = كثافة أعلى. يمكن أن يكون للزيادة في الكثافة تأثير كبير على جاذبية السطح ، حيث إنها تؤدي إلى زيادة الكتلة و / أو تقليل نصف القطر ، وكلاهما سيزيد من جاذبية السطح.


2 إجابات 2

كنت في الواقع أقرأ فقط كتابًا رائعًا ماذا لو؟ مقالة عن هذا وجدت هنا. الطيران على كواكب أخرى ممكن. أعتقد أن الشريط الهزلي المضمن يلخصه بشكل رائع:

بالنسبة لكل جسم صالح في نظامنا الشمسي (باستثناء الأرض بالطبع) ، سأعيد صياغة بعض الشيء:

الشمس: محاولة الطيران فوق الشمس غير مجدية إلى حد ما لأن أي سفينة قريبة بما يكفي لتشعر بأن غلافها الجوي سيتبخر على الفور.

المريخ: ينتقل المقال إلى مناقشة مطولة حول المحاكاة عبر X-Plane. X-Plane ، كما اتضح ، يمكن صنعه لمحاكاة الظروف الموجودة على المريخ عن كثب. لسوء الحظ ، كما وجد أيضًا ، فإن الطيران على المريخ ممكن ولكنه صعب. لتحقيق رحلة على المريخ ، عليك أن تذهب سريع. تنص المقالة على أن سرعة ماخ 1 مطلوبة فقط لتحقيق الطيران. المشكلة هي أنه بمجرد أن تصل إلى الرحلة ، فإن القصور الذاتي يجعل من المستحيل تقريبًا تغيير المسار.

كوكب الزهرة: كوكب الزهرة مثير للاهتمام. الغلاف الجوي على كوكب الزهرة أكثف 60 مرة من الغلاف الجوي للأرض. يمكنك بسهولة تحقيق الطيران بسرعات منخفضة بشكل لا يصدق (يمكن للطائرة Cessna 172 Skyhawk ، وهي الطائرة التي تدور حولها المقالة ، أن تحقق الطيران بسرعة الجري). المشكلة هي أن الهواء على كوكب الزهرة ساخن بدرجة كافية لإذابة الرصاص. يمكنك دائمًا الالتفاف حول هذا عن طريق الطيران في الغلاف الجوي العلوي لكوكب الزهرة. الغلاف الجوي العلوي يشبه إلى حد ما الأرض وسيكون من السهل جدًا الطيران فيه. فقط ، عليك التأكد من عدم تعرض أي معدن لأن حامض الكبريتيك في الغلاف الجوي العلوي يؤدي إلى خطر التآكل.

كوكب المشتري: الرحلة على كوكب المشتري غير واقعية. جاذبية المشتري قوية جدًا. تبلغ القوة المطلوبة للحفاظ على الرحلة حوالي ثلاثة أضعاف قوة الأرض ، مما يجعل الرحلة هناك غير واقعية للغاية.

زحل: الجاذبية الأضعف والجو الأكثر كثافة قليلاً من كوكب المشتري يعني أن الطائرة قد تكون أفضل من ذلك ولكنها في النهاية ستستسلم للرياح الباردة أو العاتية.

أورانوس: يمكن أن تستمر الرحلة على أورانوس لفترة أطول قليلاً ولكن في النهاية ستظل الطائرة تستسلم للظروف الموجودة هناك.

نبتون: درجة الحرارة والاضطراب يجعلان من المستحيل تحقيق رحلة على نبتون. من المفترض أن تتفكك طائرتك بسرعة في الغلاف الجوي.

تيتان: ربما كان تيتان هو أفضل خطة لمحاولة الطيران. لاقتباس المقال:

"عندما يتعلق الأمر بالطيران ، قد يكون تيتان أفضل من الأرض. غلافه الجوي سميك ولكن جاذبيته خفيفة ، مما يمنحه ضغطًا سطحيًا أعلى بنسبة 50٪ فقط من ضغط الأرض مع كثافة الهواء أربع مرات. القمر يعني أن الطيران سهل ".

رحلة على تيتان هو سهل. يمكن للإنسان نظريًا تحقيق الطيران ببدلة مجنحة وقوة عضلية فقط. المشكلة أن تيتان بارد ، 72 درجة كلفن بارد. قد تتطلب الرحلة بعض التعديلات الرئيسية على التدفئة ، ولكن باستثناء عامل الحرارة ، فإن تيتان هو أفضل مكان على الإطلاق لمحاولة الطيران في نظامنا الشمسي. إنه أفضل من الأرض. كملاحظة مثيرة للاهتمام ، كان Titan ، حتى الآن ، باردًا جدًا حتى لا يمكن للمسبار غير المأهول استكشافه. مرة أخرى نقلا عن المقال:

ستساعد البطاريات في الحفاظ على دفئها لبعض الوقت ، ولكن في النهاية ستنفد حرارة المركبة وتتحطم. استسلم المسبار Huygens ، الذي نزل وبطارياته فارغة تقريبًا (التقط صورًا رائعة عند سقوطه) ، للبرد بعد بضع ساعات فقط على السطح. كان لديه الوقت الكافي لإرسال صورة واحدة بعد الهبوط - الصورة الوحيدة التي لدينا من سطح جسم خارج المريخ.

أرض: ظروف الأرض مثالية للطيران. جاذبية الأرض 9.78 م / ث². على سبيل المقارنة ، تبلغ جاذبية المشتري 24.79 م / ث 2 وجاذبية تيتان 1.352 م / ث². يكون الغلاف الجوي للأرض ، عند مستوى سطح البحر ، جوًا قياسيًا واحدًا أو 101.3 كيلو باسكال أو 14.7 رطل لكل بوصة مربعة مقارنة بمتوسط ​​المريخ الذي يبلغ حوالي 0.006 من الغلاف الجوي القياسي أو 600 باسكال أو 0.087 رطل / بوصة مربعة ومتوسط ​​كوكب الزهرة والذي يبلغ حوالي 9.2 ميجا باسكال أو 1330 رطل / بوصة مربعة. سرعة الإقلاع لـ Cessna 172 Skyhawk هي 64 KIAS (عقدة سرعة الهواء المحددة) وأفضل معدل تسلق هو 73 KIAS. سرعة الانطلاق العادية في Cessna 172 Skyhawk هي 122 عقدة (140 ميل في الساعة ، 226 كم / ساعة). على سبيل المقارنة ، تتطلب الرحلة على سطح المريخ سرعات تزيد عن 1 ماخ مما يترجم إلى 768 ميل في الساعة أو 1،236 كم في الساعة.

كي تختصر:

  • شمس: التبخير الفوري.
  • المريخ: الغلاف الجوي رقيق جدًا بحيث لا يمكن الطيران إلى أقل من 1 ، فوق ماخ 1 لا يمكنك توجيهه بشكل أساسي.
  • الغلاف الجوي السفلي لكوكب الزهرة: الرحلة ممكنة لكن الجو حار كالرصاص. سوف تذوب.
  • الغلاف الجوي العلوي لكوكب الزهرة: التحليق ممكن لكن التآكل هو عامل بسبب حامض الكبريتيك لذلك لا يوجد معدن مكشوف.
  • كوكب المشتري: الجاذبية العالية تجعل الرحلة غير واقعية للغاية.
  • زحل: الرحلة ممكنة لكن طائرتك قد تستسلم في النهاية لظروف البرد والطقس.
  • أورانوس: نفس زحل لكنك قد تستمر لفترة أطول قليلا.
  • نبتون: سوف تنفصل طائرتك بسرعة عن الاضطراب الشديد.
  • تيتان: يمكن تحقيق الطيران بأجنحة اصطناعية وقوة عضلية فقط. لسوء الحظ ، تيتان بارد. لاقتباس مقال XKCD:

إذا وضع البشر أجنحة اصطناعية للطيران ، فقد نصبح نسخًا عملاقة من قصة إيكاروس - يمكن أن تتجمد أجنحتنا وتتفكك وتدفعنا إلى الموت.

  • أرض: نعلم أن الطيران على الأرض يعمل بفضل المعرفة المباشرة. ليس لدينا أفضل الظروف في نظامنا الشمسي ، لكن الظروف هنا لا تزال رائعة لجميع أنواع الطائرات المأهولة.
  • أي مكان آخر: لا يوجد جو ، لذلك سوف تصطدم بالستية.

كملاحظة صغيرة:

تيتان هي أفضل بيئة طيران على الإطلاق باستخدام طائرة تقليدية إذا كنت لا تأخذ في الاعتبار البرد. أتخيل أنه سيكون من الأسهل بكثير والأقل تكلفة محاولة الطيران في الغلاف الجوي العلوي لكوكب الزهرة من خلال حماية جميع المعادن المكشوفة من التآكل بدلاً من إجراء تعديلات كبيرة على طائرة تقليدية بحيث يمكن لها وطيارها تحمل البرد القارص الموجود على تيتان .

ملاحظة صغيرة أخرى: ماخ 1 يقاس بالنسبة للأرض لذا 340.29 م / ث. تختلف سرعة الصوت على المريخ. سرعة الصوت 226 م / ث.


هل هناك أقمار قمر تدور حول أقمار أخرى؟


ماذا تسمي قمرًا يدور في مدار حول قمر آخر؟ حقوق الصورة: ناسا / شون سميث

بينما لا نعرف حاليًا أي أمثلة من العالم الحقيقي لأقمار تدور حول أقمار أخرى ، قرر عالمان - Juna Kollmeier و Sean Raymond - مؤخرًا أن الفكرة معقولة.

باستخدام المعادلات المصممة لحساب تأثيرات المد والجزر للكواكب على أقمارهم ، توصل الزوجان إلى إمكانية وجود قمر حول قمر آخر طالما أن القمر المضيف كبير بدرجة كافية ، ويكون القمر الفرعي صغيرًا بدرجة كافية وتوجد فجوة واسعة بما يكفي بينهما معهم.

على هذا الأساس ، من الممكن نظريًا أن يكون لبعض الأقمار في نظامنا الشمسي أقمار أصغر خاصة بها ، بما في ذلك قمر زحل تيتان ، وقمر المشتري كاليستو وحتى قمرنا.

لكن إذا اكتشفنا مثل هذا القمر ، فماذا نسميه؟

بعض المصطلحات التي تم استخدامها لوصف مثل هذا الجسم النظري تشمل suboon ، و moonito ، و grandmoon ، و moonette ، و moooon ، والقمر الشائع بشكل متزايد.

وماذا تسمي قمرًا يدور حول قمر يدور هو نفسه حول قمر آخر؟

حتى يتم اكتشاف شيء من هذا القبيل ، فمن غير المرجح أن تكون هناك حاجة لمصطلح رسمي.

قصص مشابهة مبنية على هذا الموضوع:


نظرية الانشطار أو "نشأة" القمر

عندما نفكر في اسم "داروين" ، نفكر على الفور في تشارلز داروين ، أحد أعظم العلماء في كل العصور ، ومؤلف ذلك حول أصل الأنواع التي تحتل مكانة ذات أهمية مطلقة في الأدبيات العلمية العالمية. لكن تاريخ العلم يشمل أيضًا داروين آخر ، بالتأكيد أقل شهرة من تشارلز. هذا هو جورج هوارد ، الابن الخامس لتشارلز وإيما داروين.

ولد عام 1845 ، جورج هـ. داروين لقد جاء عالم فلك ذو استعداد قوي ومعترف به ، لدرجة أنه فاز في عام 1892 بالميدالية الذهبية المرموقة للجمعية الملكية الفلكية ، والتي أصبح رئيسًا لها فيما بعد. في عام 1883 حصل على كرسي علم الفلك والفلسفة التجريبية في جامعة كامبريدج ، التي أسسها توماس بلوم عام 1704 واعتبر أحد أهم كرسيين لعلم الفلك في تلك الجامعة (والآخر هو الذي أنشأه عالم الفلك توماس لاوندز في 1749).

كان جورج داروين خبيرًا عظيمًا في المد والجزر. في الواقع ، كان كل إنتاجه العلمي يدور حوله في الغالب المد والجزروالظواهر المرتبطة بها والنظريات التي فسرتها. يمكننا القول تقريبًا إنه كان مهووسًا بالمد والجزر. أيضا ، المد والجزر مرتبطة بفرضية حول تكوين القمر يدعمها عالم الفلك داروين ، المعروف باسم نظرية الانشطار. يورد النص التالي المقاطع البارزة التي تصف هذا التخمين ، مأخوذة من كتاب نشره جورج داروين عام 1899 ، بعنوان ، وغني عن القول ، المد والجزر (ص 281-284):

... أقول أنه إذا قام كوكب ، مثل الأرض ، بالدوران في كل ثلاث ساعات ، فإنه سيطير تقريبًا إلى أشلاء. إن جاذبية الجاذبية ستكون بالكاد قوية بما يكفي لتماسكها معًا ، تمامًا كما أن قوة تماسك الحديد غير كافية لتثبيت عجلة الطيران معًا إذا تم تدويرها بسرعة كبيرة. هناك ، بالطبع ، تمييز مهم بين حالة عجلة الطيران الممزقة والتفكك المفترض للأرض ، فعندما تنكسر عجلة الذبابة ، تتفكك القطع بمجرد فشل قوة التماسك ، بينما عندما ينكسر كوكب من خلال دوران سريع للغاية ، يجب أن تستمر الجاذبية في تثبيت القطع معًا بعد أن تتوقف عن تكوين أجزاء من جسم واحد.

ومن ثم لدينا أسباب للتخمين أن القمر يتكون من أجزاء من الكوكب البدائي الذي نسميه الآن الأرض ، والتي انفصلت عندما دار الكوكب بسرعة كبيرة ، ثم تماسك بعد ذلك. ...

هل هناك إذن أي سبب آخر قد يتعاون مع سرعة الدوران في إحداث التمزق؟ أعتقد أن هناك سببًا كهذا ، وعلى الرغم من أننا نتعامل هنا مع التخمين ، إلا أنني سأخاطر بالاقتراح.

كان الكوكب البدائي ، قبل ولادة القمر ، يدور بسرعة بالإشارة إلى الشمس ، وبالتالي لا بد أن المد والجزر قد حركه. ... هناك قانون ديناميكي عام يمكننا من توقع حجم تذبذبات النظام تحت تأثير القوى الخارجية. وقد اعتمد هذا القانون على الفترة الطبيعية أو الحرة لتذبذب النظام عند الاضطراب وتركه لنفسه ، بعيدًا عن تدخل القوى الخارجية. لقد رأينا أنه كلما تم توقيت القوى الدورية تقريبًا لتتوافق مع الفترة الحرة ، زاد اتساع تذبذبات النظام. أصبح من السهل الآن حساب الفترة الطبيعية أو المجانية لتذبذب كرة أرضية سائلة متجانسة بنفس كثافة الأرض ، أي خمسة أضعاف ونصف كثافة الماء ، حيث وُجد أن الفترة هي ساعة و 34 دقيقة. يقدم عدم تجانس الأرض تعقيدًا لا يمكننا أخذه في الاعتبار ، ولكن يبدو من المحتمل أن الفترة ستكون من 1 إلى 2 ساعة. فترة المد والجزر الشمسي نصف يوم ، وإذا كان اليوم من 3 إلى 4 من ساعاتنا الحالية ، فإن الفترة القسرية للمد والجزر ستكون في اتفاق وثيق مع فترة التذبذب الحرة.

قد لا نخمن بعد ذلك أنه مع انخفاض دوران الأرض البدائية تدريجيًا عن طريق الاحتكاك المد والجزر الشمسي ، فإن فترة المد الشمسي قد اقتربت من اتفاق أقرب وأوثق مع الفترة الحرة ، وبالتالي ازداد المد الشمسي أكثر فأكثر في ارتفاع؟ في هذه الحالة ، قد يصبح التذبذب عنيفًا جدًا لدرجة أنه ، بالتعاون مع الدوران السريع ، هز الكوكب إربًا ، وانفصلت تلك الأجزاء الضخمة التي أصبحت في النهاية قمرنا.

لا يوجد ما يخبرنا ما إذا كانت هذه النظرية تقدم التفسير الحقيقي لولادة القمر ، وأقول إنها مجرد تكهنات جامحة ، غير قادرة على التحقق.

باختصار ، اعتقد داروين أن الأرض البدائية لم تتماسك بعد في الوقت الذي كانت فيه فترة دورانها ما بين ثلاث إلى أربع ساعات. ثم ، تحت تأثير قوة الطرد المركزي بفعل الدوران السريع ، نتج عن خفقان السائل الداخلي تذبذبًا دوريًا. مع الأخذ بعين الاعتبار متوسط ​​كثافة كوكبنا (5.5 غرام لكل سنتيمتر مكعب) ، حسب داروين فترة تذبذب بينهما 1.5 و 2 ساعات. هذا التذبذب ، الذي لم يكن كافيًا لتحطيم الأرض ، يجب أن يتكامل مع تذبذب دوري آخر - التذبذب الذي تم إنشاؤه مرتين في اليوم بواسطة المد والجزر الشمسية.

على الرغم من ضعفها في حد ذاتها ، فإن المد والجزر الشمسي يمكن أن يؤدي إلى تأثير مضاعف ، بمجرد أن ينتج عن التباطؤ التدريجي لدوران الأرض ، الناتج عن نفس المد والجزر مع احتكاكها ، فترة تذبذب "للأرض السائلة" تتزامن تمامًا مع تذبذب الشمس. المد والجزر. إنه نفس المبدأ الذي يمنع الجيش من السير في انسجام تام على الجسر. تخلق خطوات كل جندي اضطرابًا ضئيلًا ، لكنها تُنتج موجات صوتية ، تتناسب مع بعضها البعض ، وتزيد من السعة ويمكن أن تولد اهتزازات قوية جدًا لتحفيز الجسر على الانهيار.

في العملية التي تخيلها جورج داروين ، الموصوفة في الرسم التوضيحي القديم المعاد إنتاجه أدناه ، تولدت الأرض السائلة تدريجياً انتفاخ. الكوكب ، الذي لم يعد مشابهًا للكرة ، أصبح نوعًا من الكواكب بيضة. في ظل العمل المشترك للتأرجح الحر والمد والجزر الشمسي ، تحولت البيضة تدريجياً إلى "كمثرى" و كمثرى أخيرًا ، مثل نوع من برعم، القمر ، أو بالأحرى الأجزاء المدارية الكبيرة التي - بناءً على هذا التخمين - تتكاثف وتتصلب لتشكل القمر. اعتقد جورج داروين أنه قد حدد حتى في المحيط الهادئ المكان الذي تمزق منه المادة ثم انتهى به المطاف في قمرنا الصناعي. لذلك ، فإن الكساد الكبير الذي تملأه مياه هذا المحيط سيكون "الجرح" الكوكبي ، الذي ظل في ذاكرة دائمة لتحطم الأرض البدائية.

كانت الميزة الرئيسية لجورج داروين هي أنه سعى إلى بناء نظريته عن تكوين القمر على أساس علمي سليم. إنها حقيقة مما لا شك فيه أن الأرض من الأصول استدارة أسرع من الأرض اليوم ، تمامًا كما هو مؤكد أن القمر لا يزال يتحرك بعيدًا وأن المد والجزر ، مع احتكاكها ، تولد انتفاخات استوائية وتؤثر على فترة الدوران. كل شيء آخر ، كما اعترف داروين نفسه ، هو تخميني للغاية.

اليوم ، هناك القليل جدًا من الفضل في نظرية داروين للتشكيل القمري ، وأيضًا بسبب وجود فجوات نظرية شديدة ، تتعلق على وجه الخصوص بقضايا الحفاظ على الزخم الزاوي والحد الأدنى للمسافة التي يمكن أن يتواجد فيها القمر الصناعي دون أن يتحطم من قبل الأرض. الجاذبية. ومع ذلك ، فإن نظرية الانشطار لها نقاط قوتها أيضًا. على سبيل المثال ، يشرح جيدًا متوسط ​​الكثافة المنخفضة للقمر مقارنة بالأرض. إذا كان القمر قد ولد من مواد ممزقة من الأرض عباءة، أقل كثافة من اللب الحديدي للكوكب ، يتبع ذلك أن متوسط ​​كثافة القمر يجب أن يكون أكثر تشابهًا ، كما هو ، مع كثافة عباءة الأرض وليس تلك الموجودة في اللب.

ربما تكون فرضية داروين اليوم أكثر فضولًا من تاريخ علم الفلك ، بينما يحتفظ معظم العلماء بتفضيلهم على التخمينات الأخرى. على وجه الخصوص ، فإن النظرية التي يُنسب إليها الفضل حاليًا في تكوين القمر هي نظرية ما يسمى بـ "تأثير عملاق، "أي التصادم المفترض بين الأرض البدائية وجسم بحجم المريخ ، والذي أطلق عليه علماء الفلك ثيا. بعد الاصطدام مع ثيا ، كانت سحابة من الحطام تدور حول ما تبقى من كوكبنا قد تكثفت تدريجياً لتشكل القمر. لسوء الحظ ، لم يكن هناك أحد ليشهد ما حدث بالفعل قبل أربعة مليارات ونصف المليار سنة. في الواقع ، هو عمر القمر الذي تم الحصول عليه من تحليل صخور القمر التي أعادها (رجوعًا) إلى الأرض رواد فضاء بعثات أبولو.


أقمار

الأقمار هي أجسام طبيعية تدور حول الكواكب. يشير العلماء إليها عادةً على أنها أقمار صناعية (تسمى أحيانًا الأقمار الاصطناعية من صنع الإنسان بالأقمار الاصطناعية). يوجد حوالي 170 قمرًا في نظامنا الشمسي. معظمهم في مدار حول عملاق الغاز كوكب المشتري وزحل. تميل الكواكب الصغيرة إلى امتلاك القليل من الأقمار: للمريخ قمران ، والأرض لها أقمار ، في حين أن كوكب الزهرة وعطارد لا يمتلكان أي أقمار.

قمر الأرض كبير بشكل غير عادي مقارنة بالكوكب. تتضاءل معظم الأقمار بسبب كوكبها القريب. ومع ذلك ، فإن بعض أقمار المشتري وزحل أكبر بكثير من قمرنا. Ganymede and Titan are bigger than the planet Mercury.

Their small size means that almost all moons are unable to hold onto atmospheres. Their weak gravity allows the gases to escape into space. The odd one out is Titan, the largest moon in Saturn’s system. Titan has a thicker, denser atmosphere than Earth. Nitrogen is the main gas in both of their atmospheres, but Titan has no oxygen and no life. Its surface is hidden by an orange haze. Some scientists think of Titan as a primitive Earth in deep freeze.

Some satellites, including our Moon, are thought to have been born during massive collisions, early in the history of the Solar System. The Moon formed from the cloud of debris that was left in orbit around the Earth. Others may have grown from a cloud of gas and dust that surrounded the giant planets when they were pulling in material. Most of the smaller moons are comets or asteroids that were captured when they passed too close to a large planet.


Wobbly Planets Could Reveal Earth-like Moons

Moons outside our Solar System with the potential to support life have just become much easier to detect, thanks to research by an astronomer at University College London (UCL).

David Kipping has found that such moons can be revealed by looking at wobbles in the velocity of the planets they orbit. His calculations, which appear in the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society December 11, not only allow us to confirm if a planet has a satellite but to calculate its mass and distance from its host planet &ndash factors that determine the likely habitability of a moon.

Out of the 300+ exoplanets (planets outside our Solar System) currently known, almost 30 are in the habitable zone of their host star but all of these planets are uninhabitable gas giants. The search for moons in orbit around these planets is important in our search for alien life as they too will be in the habitable zone but are more likely to be rocky and Earth-like, with the potential to harbour life.

&ldquoUntil now astronomers have only looked at the changes in the position of a planet as it orbits its star. This has made it difficult to confirm the presence of a moon as these changes can be caused by other phenomena, such as a smaller planet,&rdquo said David Kipping. &ldquoBy adopting this new method and looking at variations in a planet&rsquos position and velocity each time it passes in front of its star, we gain far more reliable information and have the ability to detect an Earth-mass moon around a Neptune-mass gas planet.&rdquo

The appearance of wobbles in a planet&rsquos position and velocity are caused by the planet and its moon orbiting a common centre of gravity. While the old method of looking at the wobbles in position allowed astronomers to search for moons, it did not allow them to determine either their mass or their distance from the planet.

Professor Keith Mason, Chief Executive of the Science and Technology Facilities Council, said, &ldquoIt&rsquos very exciting that we can now gather so much information about distant moons as well as distant planets. If some of these gas giants found outside our Solar System have moons, like Jupiter and Saturn, there&rsquos a real possibility that some of them could be Earth-like.&rdquo

Kippings work is funded by the UK&rsquos Science and Technology Facilities Council (STFC).


Terrestrial Bodies in the Solar System

The homework for today focuses on an asteroid even though we won't talk about asteroids until next week .

  • terrestrial bodies like the Earth
  • gas giants like Jupiter
  • everything else (asteroids, comets, dust, etc.)

Today, we'll take a look at the major terrestrial bodies tomorrow, we'll turn our attention to the gas giants. Terrestrial bodies are simply those with solid surfaces on which one could stand. The Earth is a nice terrestrial planet.

Gallery of the major terrestrial bodies

Below is a "family portrait" of the largest terrestrial bodies in the Solar System. All are viewed from the same distance (about 53,000 km) so that the pictures reflect their relative sizes correctly.

First, we have the really big ones: clockwise from upper left, Earth, Mercury, Mars and Venus.

Next, the four large moons of Jupiter: clockwise from upper left, Io, Europa, Callisto, Ganymede.

Finally, three more large moons: Titan and Triton in the upper row, and, at lower left, the Earth's Moon. Last of all, at lower right, is Ceres, the largest asteroid. It doesn't really belong here, but I include it so that you can see how it (and smaller asteroids) compare in size to the big boys.

Ultra-hostile: Venus

Venus is NOT a good place to crash-land your spaceship. لماذا ا؟ Well, the main problem is its very, very thick atmosphere. The picture below shows it with (on left) and without (on right) its layers of clouds. The coloring of the surface isn't accurate, by the way: it isn't really bright yellow.

  • surface pressure: 90 Earth atmospheres
  • composition: 96% carbon dioxide, 3.5% nitrogen, plus water vapor, sulfuric acid, hydrochloric acid, hydrofluoric acid
  • temperature at the surface: about 740 Celsius

Why is Venus so hot? Well, it is closer to the Sun than the Earth is.

No, the reason that Venus is so much hotter than the Earth is that its thick atmosphere traps much of the heat: it transmits much of the visible and near-infrared light from the Sun down to the surface, but then absorbs the mid-infrared radiation emitted by the surface. It acts like the translucent panels of glass in a greenhouse:

Note that the surface temperature of Venus, over 700 Celsius, is hot enough to melt lead, tin, zinc, and other metals. It would be very difficult to keep any spaceship cool enough for its electronics to function for very long. As a matter of fact, the only spacecraft to soft-land on Venus, the Soviet Venera 9, 10 and 13, returned data for only a few minutes before succumbing to the conditions.


See other pictures from the surface of Venus at Ted's Venera 13 page

Oh, one more thing: Venus has a relatively young surface, due to ongoing volcanic activity. Just one more thing to brighten your day (hour? minute?) on the surface.

Hostile: the Galilean Moons of Jupiter

Jupiter has four large moons, first observed by Galileo when he turned his telescope on the planet.


What's that little speck to the left of Io? The irregular Jovian moon Amalthea.

Because they formed far from the Sun, these bodies have little refractory material (heavy elements with high melting and vaporization points, such as iron, nickel, silver, gold, platinum, etc.) they are instead made up mostly of lighter substances with lower vaporization temperatures: oxygen, carbon, silicon, hydrogen-rich compounds. The basic idea is that the Solar System was originally a cloud of mostly gas and dust, with small amounts of refractory materials. Close to the Sun, the heat of the Sun vaporized dust particles and prevented the resulting gas from condensing all that was left was the residual refractory materials.

The overall density of these moons is therefore lower than that of terrestrial bodies in the inner reaches of the Solar System:

The Galilean moons have long served as outposts for scientists and explorers in science fiction. In Arthur C. Clarke's book (and movie) 2010, for example, after the monoliths have turned Jupiter into a low-luminosity star by waving their magic wands, they tell humanity that "all these worlds (the Galilean moons) are yours, except Europa." Europa, in these books, has a native ecosystem the monoliths wish to protect. So, why have I classified them as hostile to stranded spacemen?

A minor issue is the tectonic activity on Io. Its surface is covered with sulfer-rich material emitted from many calderas and vents.

Each time the Galileo spacecraft flew past Io, it saw active eruptions and "lava" flows from several spots on the surface the visible and near-IR image below, taken in 1997, shows several hot spots: the volcano Pillan is the brightest source, with Pele just to its lower left.

But the REAL reason that you would not want to be stranded on any of the Galilean moons is the deadly radiation. Jupiter has a very, very strong magnetic field which stretches far beyond the planet's cloudtops. The Cassini spacecraft detected particles trapped in these strong magnetic fields when it passed through the Jovian system in 2001: the picture below shows regions of "Energetic Neutral Atoms (ENA)" in red, with additional concentrations of materials near the orbits of Io (green) and Europa (blue).

These energetic particles would pose a serious health risk to astronauts. The only way to avoid them would be to build shields with thick layers of matter to block the high-energy particles. Probably the easiest solution would be to dig bunkers and live underground but this would take a good deal of time and heavy machinery.

Neutral: Mercury, the Moon, and Triton (?)

From our everyday point of view, we would not survive long if suddenly transported to any of these worlds: none of them has much of an atmosphere, for one thing. Mercury and the Moon are bare, dense balls of rock (though Mercury has a large core of iron). This picture of Mercury, taken by the Mariner 10 spacecraft in 1974 (or 1975), could stand for either body.

Now, Mercury is very close to the Sun, orbiting at roughly 0.39 AU. The temperatures on the surface reach over 300 Celsius during the long day (which lasts about 176 Earth days), and plunge to less than -160 Celsius during the equally long night. Since the Moon also lacks an atmosphere to transfer energy around the surface, it, too, suffers extreme temperature changes from day to night since it it farther from the Sun, their range is somewhat smaller: from about -170 Celsius to about 130 Celsius. Large temperature ranges are difficult to endure, it's true.

Moreover, the very tiptops of these same craters' rims would always, or nearly always, see the Sun. It is possible, then, that the polar regions of these bodies might turn out to be pretty nice places: one would have a supply of solar energy and a store of water (from which oxygen could be extracted). It is much easier to build and maintain a comfortable human environment in a cold vacuum (as on the Moon and Mercury) than in a hot, dense atmosphere (as on Venus).

The last body in this category is Triton, the largest moon of Neptune.

It has a very thin atmosphere, roughly 100,000 times less dense than Earth's, composed mostly of nitrogen. Since Triton, like Neptune, is very far from the Sun -- about 30 AU -- it is very cold: the surface temperature is roughly -238 Celsius. So why do I place this into the "neutral" category? As mentioned above, it isn't a very difficult engineering task to keep a habitat warm in a vaccuum. Triton lacks the abundant solar energy of the inner Solar System, but its surface is probably composed of icy materials which would easily yield useful chemicals such as hydrogen, oxygen, carbon and nitrogen.

Friendly: the Earth, Mars and Titan (?)

You all know about the Earth, so I won't say anything else about it now.

For centuries, Mars has been seen as the most likely abode for life in the Solar System outside the Earth. Telescopes showed clearly that it had an atmosphere with occasional clouds and dust storms, and polar "ice" caps which grew and shrank with the Martian seasons. Consider these pictures, taken with small telescopes by Donald Parker, an amateur astronomer who does great work monitoring the planet.

Since Mars is a bit farther from the Sun than the Earth, the surface temperatures a bit lower than ours: the air temperature near the equator ranges from slightly above freezing (0 Celsius) to less than -100 Celsius. It doesn't range as widely as the temperature on the Moon because the Martian atmosphere carries heat across the planet. That atmosphere is not thick enough to sustain human life -- only about one percent the density of the Earth's -- and, since it's mostly carbon dioxide, you wouldn't want to breathe it, anyway.

The polar caps contain a mixture of frozen carbon dioxide and water ice, which would be very handy for stranded humans.

Finally, let's look at Titan, the largest moon of Saturn. Until recently, we were unable to peer beneath its thick cover of clouds, as in this image from Voyager 2.

We knew that Titan had a thick atmosphere, about 50 percent denser than Earth's, made up mostly of nitrogen, with small amounts of methane and other hydrocarbons. We also knew that Titan was cold, with a surface temperature of about -180 Celsius. Some scientists speculated that the surface might have an exotic chemistry, with liquid oceans of methane and ethane not a bad place, perhaps, for complicated molecules to grow .

In early 2005, the Cassini spacecraft swept into the Saturn system. Its infrared camera was able to penetrate the cloud layers and see Titan's surface features at last:

Kevin Dawson put together a poster which combines some of the first images to be released from the Huygens probe. Click on the image below for the giant, full-size version.

It looks like some of the surface really is covered with liquids .

Titan isn't really "friendly" to human life, but it might be a good place to look for other sorts of life: over the past four billion years, all sorts of interesting chemical reactions may have been occuring in its dense atmosphere and oceans.

للمزيد من المعلومات

  • The Nine Planets is THE place to go for more information on bodies in the Solar System.
  • The Celestia software package made some of the pretty pictures in today's lecture.
  • Ted Stryk has collected nice images of many solar system bodies, and brought out extra details in some.
  • JPL's Planetary Photojournal provides great pictures from its spacecraft, plus short descriptions written by scientists.
  • Comparison of magnetic fields of the giant planets
  • A small collection of resources on the question of water in lunar polar regions
  • A great web site run by space enthusiasts collects information on the Huygens mission to Titan.

حقوق النشر والنسخ مايكل ريتشموند. هذا العمل مرخص بموجب رخصة المشاع الإبداعي.


Earth has 3 moons?!

Have they/ will they consolidate over time? How heavy are these clouds and what does this mean for gravitational pulls?

Edit: I am kinda sad that out astronomy community is not wondering about this: how did we ignore the anomalies that must have definitely showed up while verifying the applicability of Newton’s or Einstein’s gravitational laws? Even if the anomalies was minute fractions? Where’s the human curiosity? Or doubt? :(

That's actually really cool! When I first read it I though that it would be some stupid conspiracy theory like the flat earth society or something

That’s ridiculous. Everyone knows the earth is actually square.

There are also other objects (I find the term moon not fitting) From Wikipedia :

469219 Kamoʻoalewa, an asteroid discovered on 27 April 2016, is possibly the most stable quasi-satellite of Earth.[4] As it orbits the Sun, 469219 Kamoʻoalewa appears to circle around Earth as well. It is too distant to be a true satellite of Earth, but is the best and most stable example of a quasi-satellite, a type of near-Earth object. They appear to orbit a point other than Earth itself, such as the orbital path of the NEO asteroid 3753 Cruithne. Earth trojans, such as 2010 TK7, are NEOs that orbit the Sun (not Earth) on the same orbital path as Earth, and appear to lead or follow Earth along the same orbital path.