Реферат: Планеты-гиганты
Министерство образования РФ
Курский электромеханическийтехникум
реферат
попредмету: Физика
натему: Планеты-гиганты
выполнил: студентка гр. ТЭП-11
Рюмшина Ю.Н.
Проверил: преподаватель физики
Шевцова С.А.
Курск-2001
План
1. Планеты-гиганты
2. Спутникипланет-гигантов и Плутон
3. Состав истроение спутников планет-гигантов
4. Списокиспользуемой литературы
ПЛАНЕТЫ-ГИГАНТЫ
Юпитер, Сатурн, Уран и Нептунпредставляют юпитерову группу планет, или группу планет-гигантов, хотя ихбольшие диаметры не единственная черта, отличающая эти планеты от планет земнойгруппы. Планеты-гиганты имеют небольшую плотность, краткий период суточноговращения и, следовательно, значительное сжатие у полюсов; их видимыеповерхности хорошо отражают, или, иначе говоря, рассеивают солнечные лучи.
Уже довольно давно установили, чтоатмосферы планет-гигантов состоят из метана, аммиака, водорода, гелия. Полосыпоглощения метана и аммиака в спектрах больших планет видны в огромномколичестве. Причем с переходом от Юпитера к Нептуну метановые полосы постепенноусиливаются, а полосы аммиака слабеют. Основная часть атмосфер планет-гигантовзаполнена густыми облаками, над которыми простирается довольно прозрачныйгазовый слой, где «плавают» мелкие частицы, вероятно, кристаллики замерзшихаммиака и метана.
Вполне естественно, что средипланет-гигантов лучше всего изучены две ближайшие к нам — Юпитер и Сатурн.
Поскольку Уран и Нептун сейчас непривлекают к себе особенного внимания ученых, остановимся более подробно наЮпитере и Сатурне. К тому же значительная часть вопросов, которые можно решитьв связи с описанием Юпитера и Сатурна, относится также и к Нептуну.
Юпитер является одной из наиболееудивительных планет Солнечной системы, и мы уделяем ему значительно большевнимания, чем Сатурну. Необычайным в этой планете является не ее полосатое телос довольно быстрым перемещением темных полос и изменением их ширины и неогромное красное пятно, диаметр которого около 60 тыс. км., изменяющеевремя от времени свой цвет и яркость, и, наконец, не его «господствующее» поразмеру и массе положение в планетной семье. Необычайное заключается в том,что Юпитер, как показали радиоастрономические наблюдения, является источникомне только теплового, а и так называемого нетеплового радиоизлучения. Вообщедля планет, которым присущи спокойные процессы, нетепловое радиоизлучение являетсясовсем неожиданным.
То, что Венера, Марс, Юпитер и Сатурнявляются источниками теплового радиоизлучения, теперь твердо установлено и невызывает у ученых никакого сомнения. Это радиоизлучение целиком совпадает степловым излучением планет и является «остатком», а точнее—низкочастотным«хвостом» теплового спектра нагретого тела. Поскольку механизм теплового радиоизлученияхорошо известен, такие наблюдения позволяют измерять температуру планет.Тепловое радиоизлучение регистрируется с помощью радиотелескоповсантиметрового диапазона. Уже первые наблюдения Юпитера на волне 3 смдали температуру радиоизлучения такую же, как и радиометрические наблюдения винфракрасных лучах. В среднем эта температура составляет около— 150°С. Нослучается, что отклонения от этой средней температуры достигают 50—70, а иногда140°С, как, например, в апреле — мае 1958 г. К сожалению, пока не удалосьвыяснить, связаны ли эти отклонения радиоизлучения, наблюдаемые на одной и тойже волне, с вращением планеты. И дело тут, очевидно, не в том, что угловойдиаметр Юпитера в два раза меньше наилучшей разрешающей способности крупнейшихрадиотелескопов и что, следовательно, невозможно наблюдать отдельные частиповерхности. Существующие наблюдения еще очень немногочисленны для того, чтобыответить на эти вопросы.
Что касается затруднений, связанных снизкой разрешающей способностью радиотелескопов, то в отношении Юпитера можнопопробовать их обойти. Нужно только надежно установить на основании наблюденийпериод аномального радиоизлучения, а потом сравнить его с периодом вращенияотдельных зон Юпитера. Вспомним, что период 9 час. 50 мин., — это периодвращения его экваториальной зоны. Период для зон умеренных широт на 5—6 мин.больший (вообще на поверхности Юпитера насчитывается до 11 течений с разнымипериодами).
Таким образом, дальнейшие наблюдениямогут привести нас к окончательному результату. Вопрос о связи аномальногорадиоизлучения Юпитера с периодом его вращения имеет немаловажное значение.Если, например, выяснится, что источник этого излучения не связан споверхностью Юпитера, то возникнет необходимость в более старательных поискахего связи с солнечной активностью.
Не так давно сотрудникиКалифорнийского технологического института Ракхакришнан и Робертс наблюдалирадиоизлучения Юпитера на дециметровых волнах (31 см). Онииспользовали интерферометр с двумя параболическими зеркалами. Это позволило имразделить угловые размеры источника, который представляет собой кольцо вплоскости экватора Юпитера, диаметром около трех диаметров планеты. ТемператураЮпитера, которую определили на дециметровых волнах, оказалась слишком высокойдля того, чтобы можно было считать природу источника этого радиоизлучениятепловой. Очевидно, тут мы имеем дело с излучением, происходящим от заряженныхчастиц, захваченных магнитным полем Юпитера, а также сконцентрированных вблизипланеты благодаря значительному гравитационному полю.
Итак, радиоастрономические наблюдениястали мощным способом исследования физических условий в атмосфере Юпитера.
Мы кратко рассказали о двух видахрадиоизлучения Юпитера. Это, во-первых, главным образом тепловое радиоизлучениеатмосферы, которое наблюдается на сантиметровых волнах. Во-вторых,радиоизлучение на дециметровых волнах, имеющее, по всей вероятности, нетепловуюприроду.
Остановимся кратко на третьем видерадиоизлучения Юпитера, которое, как упоминалось выше, является необычным дляпланет. Этот вид радиоизлучения имеет также нетепловую природу и регистрируетсяна радиоволнах длиной в несколько десятков метров.
Ученым известны интенсивные шумовыебури и всплески «возмущенного» Солнца. Другой хорошо известный источник такогорадиоизлучения — это так называемая Крабовидная туманность. Согласно представлениюо физических условиях в атмосферах и на поверхностях планет, котороесуществовало до 1955 г., никто не надеялся, что хотя бы одна из планет в состоянии«дышать» по образцу разных по природе объектов — Солнца или Крабовиднойтуманности. Поэтому не удивительно, что когда в 1955 г. наблюдатели заКрабовидной туманностью зарегистрировали дискретный источник радиоизлученияпеременной интенсивности, они не сразу решились отнести его на счет Юпитера. Ноникакого другого объекта в этом направлении не было обнаружено, поэтому всю«вину» за возникновение довольно значительного радиоизлучения в конце концоввозложили на Юпитер.
Характерной особенностью излученияЮпитера является то, что радиовсплески длятся недолго (0,5—1,5 сек.).Поэтому в поисках механизма радиоволн в этом случае приходится исходить изпредположения либо о дискретном характере источника (подобного разрядам), либоо довольно узкой направленности излучения, если источник действует непрерывно.Одну из возможных причин происхождения радиовсплесков Юпитера объяснялагипотеза, согласно которой в атмосфере планеты возникают электрическиеразряды, напоминающие молнию. Но позднее выяснилось, что для образования стольинтенсивных радиовсплесков Юпитера мощность разрядов должна быть почти вмиллиард раз большей, чем на Земле. Это значит, что, если радиоизлучение Юпитеравозникает благодаря электрическим разрядам, то последние должны носитьсовершенно иной характер, чем возникающие во время грозы на Земле. Из другихгипотез заслуживает внимания предположение, что Юпитер окружен ионосферой. Вэтом случае источником возбуждения ионизованного газа с частотами 1—25 мгцмогут быть ударные волны. Для того чтобы такая модель согласовалась спериодическими кратковременными радиовсплесками, следует сделать предположениео том, что радиоизлучение выходит в мировое пространство в границах конуса,вершина которого совпадает с положением источника, а угол у вершины составляетоколо 40°. Не исключено также, что ударные волны вызываются процессами,происходящими на поверхности планеты, или конкретнее, что тут мы имеем дело спроявлением вулканической деятельности. В связи с этим необходимо пересмотретьмодель внутреннего строения планет-гигантов. Что же касается окончательноговыяснения механизма происхождения низкочастотного радиоизлучения Юпитера, тоответ на этот вопрос следует отнести к будущему. Теперь же можно сказать лишьто, что источники этого излучения на основании наблюдений в течение восьми летне изменили своего положения на Юпитере. Следовательно, можно думать, что онисвязаны с поверхностью планеты.
Таким образом, радионаблюденияЮпитера за последнее время стали одним из наиболее эффективных методовизучения этой планеты. И хотя, как это часто случается в начале нового этапаисследований, толкование результатов радионаблюдений Юпитера связано сбольшими трудностями, мнение в целом о нем как о холодной и «спокойной» планетедовольно резко изменилось.
Наблюдения показывают, что на видимойповерхности Юпитера есть много пятен, различных по форме, размеру, яркости идаже цвету. Расположение и вид этих пятен изменяются довольно быстро, и нетолько благодаря быстрому суточному вращению планеты. Можно назвать несколькопричин, вызывающих эти изменения. Во-первых, это интенсивная атмосфернаяциркуляция, подобная той, которая происходит в атмосфере Земли благодаряналичию разных линейных скоростей вращения отдельных воздушных слоев;во-вторых, неодинаковое нагревание солнечными лучами участков планеты,расположенных на разных широтах. Большую роль может играть также внутреннеетепло, источником которого является радиоактивный распад элементов.
Если фотографировать Юпитер напротяжении длительного времени (скажем, в течение нескольких лет) в моменты наиболееблагоприятных атмосферных условий, то можно заметить изменения, происходящие наЮпитере, а точнее — в его атмосфере. Наблюдениям над этими изменениями (сцелью их объяснения) сейчас уделяют большое внимание астрономы разных стран.Греческий астроном Фокас, сравнивая карты Юпитера, созданные в разные периоды(иногда с интервалом в десятки лет), пришел к заключению: изменения в атмосфереЮпитера связаны с процессами, происходящими на Солнце.
Нет сомнений, что темные пятнаЮпитера принадлежат плотному слою сплошных облаков, окружающих планету. Надэтим слоем находится довольно разреженная газовая оболочка.
Атмосферное давление, создаваемоегазовой частью атмосферы Юпитера на уровне облаков, вероятно, не превышает20—30 мм. рт. ст. По крайней мере, газовая оболочка во время наблюденияЮпитера через синий светофильтр едва заметно уменьшает контрасты между темнымипятнами и яркой окрестностью. Следовательно, в целом газовый слой атмосферыЮпитера довольно прозрачный. Об этом свидетельствуют также фотометрическиеизмерения распределения яркости вдоль диаметра Юпитера. Выяснилось, чтоуменьшение яркости к краю изображения планеты почти одинаковое как в синих, таки в красных лучах. Следует заметить, что между слоями облаков и газа на Юпитеререзкой границы, безусловно, нет, а поэтому приведенное выше значение давленияна уровне облаков надо считать приближенным.
Химический состав атмосферы Юпитера,как и других планет, начали изучать еще в начале XX ст. Спектр Юпитера имеетбольшое количество интенсивных полос, расположенных как в видимом, так и винфракрасном участке. В 1932 г. почти каждая из этих полос была отождествлена сметаном или аммиаком.
Американские астрономы Данхем, Адельи Слайфер провели специальные лабораторные исследования и установили, чтоколичество аммиака в атмосфере Юпитера эквивалентно слою толщиной 8 мпри давлении 1 атм., в то время как количество метана — 45 м придавлении 45 атм.
Основной составной частью атмосферыЮпитера является, вероятно, водород. За последнее время это предположениеподтверждено наблюдениями.
Сатурн, бесспорно, —самая красивая планета Солнечной системы. Почти всегда в поле зрения телескопанаблюдатель видит эту планету, окруженную кольцом, которое при болеевнимательном наблюдении представляет собой систему трех колец. Правда, этикольца отделены друг от друга, слабоконтрастными промежутками, поэтому невсегда все три кольца удается рассмотреть. Если наблюдать Сатурн при наилучшихатмосферных условиях (при незначительном турбулентном дрожании изображения ит.п.) и с увеличением в 700—800 раз, то даже на каждом из трех колец едвазаметны тонкие концентрические полосы, напоминающие промежутки междукольцами. Самое светлое и самое широкое — среднее кольцо, а самое слабое пояркости — внутреннее. Внешний диаметр системы колец почти в 2,4, а внутреннийв 1,7 раза больше диаметра планеты.
За последнее время наиболее серьезнымисследованием колец Сатурна в нашей стране занимается московский астроном М.С. Бобров. Используя данные наблюдений изменения яркости колец в зависимостиот их размещения по отношению к Земле и Солнцу или от так называемого углафазы, он определил размеры частиц, из которых состоят кольца.
Оказалось, что частицы, входящие всостав колец, в поперечнике достигают нескольких сантиметров и даже метров. Порасчетам М. С. Боброва, толщина колец Сатурна не превышает 10—20 км.
Как и на Юпитере, на Сатурне виднытемные полосы, расположенные параллельно экватору. Так же как и для Юпитера,для Сатурна характерна разная скорость вращения для зон с различными широтами.Правда, полосы на диске Сатурна более стойкие и количество деталей меньше, чему Юпитера.
СПУТНИКИ ПЛАНЕТ-ГИГАНТОВ И ПЛУТОН
Итак, мы познакомились в общих чертахс семейством планет, близких к нашему светилу. Среди другого семейства,расположенного за астероидным поясом, ни одна из четырех больших планет необладает твердой поверхностью в обычно понимаемом значении этого слова, о чеммы уже упоминали выше. Что же касается Плутона, то мы видели, что его никакнельзя относить к большим планетам ни по размерам, ни по ряду других характеристик.Скорее он напоминает крупный астероид (или же систему из двух астероидов),поэтому некоторые исследователи вообще не склонны считать его планетой. Но исамо семейство больших планет включает в себя много твердых тел. Это ихспутники, охватывающие широкий диапазон размеров — от сопоставимых с планетамиземной группы до небольших астероидов.
К сожалению, сведения о большинствеэтих тел, основанные на наземных наблюдениях, весьма ограничены. Касается этов первую очередь самых внешних спутников Юпитера, Сатурна и Нептуна,обладающих наибольшими наклонениями и эксцентриситетами орбит. Примерночетверть из них обращается вокруг своих планет не в прямом, а в обратномнаправлении. Уже сам этот факт определенно указывает на то, что эти спутники,вероятно, представляют собой захваченные астероиды, имеющие неправильную форму,и что основные черты их поверхностей не претерпели заметных изменений послезахвата (за исключением возможно более интенсивной бомбардировки при нахождениив окрестности крупного гравитирующего тела). В то же время природа других,особенно близких к планете больших спутников, скорее всего, является иной,тесно связанной с периодом формирования самой планеты.
Можно предположить, что при оченьнизких температурах конденсации во внешних областях Солнечной системы и присравнительно малых размерах этих тел значительная часть слагающего веществапредставляет собой водяной, метановый и аммонийный лед, который во многихслучаях должен обнаруживаться на поверхности. Наиболее вероятным кажетсяналичие водяного льда вследствие его большого содержания в Солнечной системе, атакже более высокой стабильности по сравнению с аммонийным и метановым льдом.
Что же наблюдается на самом деле?Водяной лед действительно был обнаружен на трех из четырех галилеевыхспутников Юпитера и на шести спутниках Сатурна. Основой для этого выводапослужили спектры отражения галилеевых спутников в сопоставлении со спектромльда из Н2О, которые показали, что характерные признаки ледяногопоглощения особенно четко присутствуют в спектрах Европы и Ганимеда, взначительно меньшей степени они проявляются у Каллисто, а у Ио вообщеотсутствуют. Это привело к представлениям о существенных различияхповерхностей этих тел и разных путях их тепловой эволюции.
Аналогичная ситуация наблюдается успутников Сатурна, Покрытые водяным льдом поверхности (а некоторые — возможнои целиком ледяной состав) имеют все спутники внутри орбиты Титана — Янус,Мимас, Энцелад, Тефия, Диона, Рея. На других спутниках Сатурна, а такжеспутниках Урана и Нептуна, каких-либо свидетельств присутствия водяного илиобразующегося при еще более низких температурах конденсации аммиачного илиметанового льда не найдено. У них низкая отражательная способность, чтосближает характеристики их поверхностей. Это спутники Сатурна Гиперион и Феба,спутники Урана Титания и Оберон, спутник Нептуна Тритон. В то же время для спутникаСатурна Япета характерно то, что у него одна сторона (в направлении движения поорбите) светлая, с высокой отражательной способностью, а противоположнаясторона темная. Приемлемого объяснения такой асимметрии пока не найдено.
К сожалению, ничего не известно оповерхности самого большого спутника Сатурна — Титана, по размерампревышающего Меркурий. Объясняется это тем, что изучению отражательных свойствего поверхности мешает атмосфера. Предполагали, что поверхность Титана можетсостоять из водяного или метанового льда. Выдвигалась гипотеза, согласнокоторой она может быть покрыта густой органической массой. В основе последнейлежали результаты лабораторных исследований, показавшие, что вметаново-водородных атмосферах под воздействием ультрафиолетового излученияобразуются сложные углеводороды — такие, как этан, этилен и ацетилен. Какздесь не вспомнить существовавшие еще в 50-х годах нашего столетия близкие кэтим представления о поверхности Венеры: ведь и на ней предполагалось обилиеуглеводородов, моря нефти и даже пышная растительность. К сожалению,реальность уже не раз опровергала экзотические ожидания; очевидно, не будетисключением и Титан с его недавно открытой холодной азотной атмосферой.
В отличие от спутниковпланет-гигантов, у Плутона отождествлены спектральные признаки метановогоконденсата. По результатам узкополосной фотометрии отношение интенсивностиотражения в двух спектральных областях, в одной из которых расположены полосыпоглощения водяного и аммиачного льда, а в другой — сильная полоса поглощенияметанового льда, оказалось равным 1,6. Если взять чистый метановый лед и снятьте же спектры в лаборатории, то отношение оказывается лишь немного больше, в товремя как для спутников гигантов с признаками водяного льда на поверхности этоотношение существенно меньше единицы. Это является довольно сильным аргументомв пользу наличия метана. Обнаружение метанового льда на Плутоне меняетсуществовавшие до недавнего времени представления о его поверхности,образованной скальными породами, в сторону более реальных предположений опокрывающем ее протяженном ледяном слое.
СОСТАВ ИСТРОЕНИЕ СПУТНИКОВ ПЛАНЕТ-ГИГАНТОВ
В предыдущей главе мы уделили многовнимания спутникам планет-гигантов, рассказам о свойствах их поверхностей.Одновременно затрагивались проблемы внутреннего строения и эволюции их недр,ключом к решению которых служат наблюдаемые поверхностные структуры. Особыйинтерес представляют галилеевы спутники Юпитера, на поверхностях которых, какмы видели, обнаружен целый ряд уникальных особенностей, а средняя плотностьпадает с ростом расстояния от Юпитера от 3,53 г/см3 для Ио до 1,79г/см3 для Каллисто. Изменение плотности естественно отражаетразличия в составе слагающих эти спутники пород. Расчетные модели ихвнутренней структуры еще до полетов космических аппаратов «Вояджер» привели кпредставлениям о том, что Ио и Европа почти целиком состоят из вещества горныхпород, в то время как у Ганимеда и Каллисто из них сложены только центральныечасти (ядра), а внешние оболочки образованы водяным или водно-аммонийным льдом.Нужно сказать, что эти предположения в своих основных чертах оправдались, но,конечно, сейчас мы узнали об этих небесных телах несравненно больше.
В первую очередь это касаетсяспутника Ио, о котором думали, что он потерял воду в отдаленную эпохувследствие максимального разогрева за счет радиогенного тепла в его недрах,сложенных силикатными породами. Действительно, для тела таких размеров, какИо, любой реально допустимый запас долгоживущих радиоизотопов должен былисчерпаться в сравнительно ранний период тепловой эволюции; на другихгалилеевых спутниках роль внутренних источников тепла также неэффективна. Темудивительнее было обнаружение на Ио исключительно сильной вулканическойактивности в современную эпоху. На ее вероятный источник указали известныйамериканский планетолог С. Пил и его сотрудники, опубликовавшие свою работубуквально за несколько месяцев до пролета первого «Вояджера»! Сейчас этопредположение, подкрепленное экспериментальными фактами, кажется наиболееправдоподобным. Причиной вулканической деятельности на Ио следует, очевидно,считать приливный разогрев его недр. Дело в том, что под влиянием притяженияЕвропы и Ганимеда возникают возмущения эксцентриситета синхронной орбиты Иовокруг Юпитера, что вызывает изменения амплитуды постоянных крупномасштабных приливов.Расчеты показали, что энерговыделение вследствие приливной деформации этогоспутника достаточно, чтобы расплавить большую часть его недр. Полагают, что внастоящее время у Ио сохранилась лишь очень тонкая твердая кора толщиной в20—30 км, которая пульсирует вместе с приливами и отливами. Регулярногенерируемое тепло служит источником интенсивных извержений, непрерывнойвулканической деятельности. Очевидно, если бы на месте Ио оказался другойобъект, сложенный в основном льдом, то из-за быстрой потери легколетучихэлементов от него бы очень скоро ничего не осталось. Возможно, что таким путемисчезали ледяные тела, испытавшие аналогичные эффекты вблизи Юпитера илидругих планет-гигантов.
Модель приливных возмущений,предложенная для Ио, предсказывает наличие небольшого разогрева также длясоседней с ним Европы. Количественно этот эффект должен быть примерно напорядок меньше, однако и в этом случае он достаточен для того, чтобы поддерживатьвнутреннюю активность ее недр. Отражением этой продолжающейся тепловойэволюции, очевидно, служит грандиозная сетка трещин на удивительно гладкойповерхности льда, обусловленная тектоническими процессами. Европаприблизительно на 20% по массе состоит из водяного льда, сосредоточенного втолстой (≈100 км) коре и водно-ледяной мантии (шуге) протяженностью внесколько сот километров.
Ганимед и Каллисто, судя по близкимзначениям их плотности (1,9 г/см3 и 1,8 г/см3), уже почтина 50% состоят из водяного льда. Вместе с тем различия поверхностей этих двухтел говорят о том, что их эволюция шла различными путями, зависившими на раннейстадии от обилия радиоактивных источников разогрева. На Ганимеде, при большемсодержании силикатов, они были более эффективны, что обусловило более полнуюдифференциацию вещества и образование менее тонкого ледяного покрова уповерхности. У Ганимеда предполагается, таким образом, несколько большее помассе, чем у Каллисто, силикатное ядро, водно-ледяная мантия (возможно сослабыми внутренними конвективными движениями) и ледяная кора. В то же времяКаллисто, видимо, обладает наиболее толстой ледяной корой и содержитнаибольшее количество воды среди всех галилеевых спутников, причем в еговодно-ледяной мантии, вероятно, сохранились значительные включения скальныхпород.
О внутреннем строении другихспутников гигантов известно еще меньше. Более или менее обоснованныепредположения опираются на спектрофотометрические характеристики ихповерхностей, хотя эти сведения, к сожалению, довольно ограничены.Теоретические модели внутреннего строения строились Д. Льюисом, исходя издопущений о равновесной или неравновесной конденсации вещества протопланетнойтуманности. Было показано, что при температурах конденсации ниже 160°Кобразуются тела, состоящие из вещества углистых хондритов и водяного льдапримерно в равном соотношении, если процесс аккумуляции протекает настолькомедленно, чтобы поддерживалось химическое равновесие с окружающим газом. Вслучае же быстрой конденсации условия равновесия не обеспечиваются и образуютсяотдельные слои, химически не взаимодействующие друг с другом. Такое тело будетиметь ядро, обладающее наибольшей плотностью и окруженное мантией, состоящейиз водяного льда и аммонийных гидросульфидов, а также кору из аммонийногольда. В обоих вариантах аккумуляции плотность образующихся тел оказываетсяприблизительно одинаковой, не сильно отличающейся от плотности водяного льда.Для больших тел, таких, как Титан, предполагаемая плотность выше (1,5—1,9 г/см3)за счет несколько большей фракции силикатов в слагающем их веществе.
От состава должен непосредственнозависеть и ход тепловой эволюции твердых тел во внешних областях Солнечнойсистемы, что предопределяется различной температурой плавления слагающих ихльдов. Расчеты показали, что тела, состоящие из вещества углистых хондритов иводяного льда, будут проходить стадию расплавления и медленной дифференциациитолько при условии, если их радиус превышает 1000 км. Если же в составслагающего вещества входят аммонийные соединения, расплавление будет иметь местои для тел меньших размеров. Поэтому, если радиус таких спутников не менее 700км, они будут дифференцироваться с выделением силикатного ядра, мантии,состоящей из водяного и растворов водно-аммонийного льда, и ледяной корытолщиной в несколько сот километров. Здесь можно усмотреть определеннуюаналогию с Ганимедом и Каллисто, исключая примесь аммонийных соединений. Вцелом такая структура, видимо, более характерна для сопоставимого с ними поразмерам Титана. Можно предполагать, что у таких крупных тел происходит болееполное расплавление вследствие выделения гравитационной энергиидифференциации.
К таким телам непосредственнопримыкает и Плутон, на котором, вероятно, происходили менее активные процессы.В рамках моделей равновесной конденсации из протопланетной туманности притемпературе около 40 К это тело, очевидно, аккумулировалось преимущественно изметанового льда, и слагающее его вещество не претерпело в дальнейшем заметнойдифференциации. Другая возможность — формирование из гидратов метана (CH4-8H2O) при температурах конденсации≈70К, с последующим их разложением в процессе внутренней эволюции,дегазацией СН4 и образованием метанового льда на поверхности.Отождествление его в спектре отражения Плутона благоприятствует обеим этиммоделям, не позволяя, однако, сделать между ними выбор. При этом для любой изних средняя плотность планеты оказывается не выше 1,2 г/см3, аальбедо не менее 0,4, что соответственно уменьшает вероятный диаметр Плутонадо размеров Луны, а массу ограничивает несколькими тысячными долями от массыЗемли.
Список используемой литературы
1. М.Я. Маров. Планеты солнечнойсистемы
2. И.К. Ковалев. Мир планет
3. Ф.Л. Уилл. Семья Солнца