Эволюция солнечной системы

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Эволюция и строение галактики

2. Происхождение планет солнечной системы.

Заключение

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

     К началу нашего века границы разведанной Вселенной раздвинулись настолько, что включили в себя Галактику. Многие, если не все, думали тогда, что эта огромная звездная система и есть вся Вселенная в целом.

Но вот в 20-е годы были построены новые крупные телескопы, и перед астрономами открылись совершенно неожиданные горизонты. Оказалось, что за пределами Галактики мир не кончается. Миллиарды звездных систем, галактик, похожих на нашу и отличающихся от нее, рассеяны тут и там по просторам Вселенной. Фотографии галактик, сделанные с помощью самых больших телескопов, поражают красотой и разнообразием форм: это и могучие вихри звездных облаков, и правильные шары, а иные звездные системы вообще не обнаруживают никаких определенных форм, они клочковаты и бесформенны. Все эти типы галактик спиральные, эллиптические, неправильные, - получившие названия по своему виду на фотографиях, открыты американским астрономом Э. Хабблом в 20-30-е годы нашего века.

Если бы мы могли увидеть нашу Галактику издалека, то она предстала бы перед нами совсем не такой, как на схематическом рисунке. Мы не увидели бы ни диска, ни гало, ни, естественно, короны. С больших расстояний были бы видны лишь самые яркие звезды. А все они, как выяснилось, собраны в широкие полосы, которые  дугами выходят из центральной области Галактики. Ярчайшие звезды образуют ее спиральный узор. Только этот узор и был бы различим издалека.

     Раздел астрономии, занимающийся проблемами происхождения и эволюции небесных тел, называется космогонией.

Современные научные космогонические гипотезы   результат физического,

математического и философского обобщения многочисленных наблюдательных данных. В космогонических гипотезах, присущих данной эпохе, в значительной мере находит свое отражение общий уровень развития естествознания. Дальнейшее развитие науки, обязательно включающее в себя астрономические наблюдения, подтверждает или опровергает эти гипотезы.

1. ЭВОЛЮЦИЯ И СТРОЕНИЕ ГАЛАКТИКИ

Эволюция галактики

     В начале Галактика представляла собой медленно вращающее газовое облако, размеры которого в десятки раз больше современных. Под действием собственной гравитации облако сжималось (или коллапсировало), так что центробежная сила и газовое давление не могли противостоять этому. В ходе коллапса рождались первые звезды, унаследовавшие радиальное движение газа к центру системы, поэтому их орбиты сильно вытянулись, и эксцентриситет (смещение относительно центра) их орбит сразу был велик. Старые звезды почти равномерно занимают сферический объем с увеличивающейся концентрацией к центру.

     Из-за сохранения углового момента при сжатии облака скорость вращения возросла. Возросшие центробежные силы прекратили сжатие поперек оси вращения, но вдоль оси оно продолжалось. Так сформировался тонкий газовый диск, а родившиеся в нем более молодые звезды образовали вращающуюся дисковую подсистему.

     Эти две подсистемы движутся с разными скоростями и имеют разный химический состав. Массивные звезды, превышающие массу солнца в 10 раз, эволюционируют очень быстро - за сотни тысяч и миллионы лет. В конце своей жизни они могут взорваться как сверхновые, тогда в среде появляются тяжелые элемент, синтезированные в недрах бывшей массивной звезды. Молодые звезды захватывают эти элементы, их состав и отражает состав среды, из которой они образовались. Старые звезды отражают состав Галактики в начале ее эволюции, а молодые звезды, более богатые металлами, - картину химической эволюции вселенной.

Строение галактики

     Окружающие Солнце звезды и само Солнце составляют малую часть гигантского скопления звезд и туманностей, которую называют Галактикой. Галактика имеет довольно сложную  структуру. Существенная часть звезд в Галактике находится в гигантском диске диаметром примерно 100 тыс. и толщиной около 1500 световых лет. В этом диске насчитывается более сотни миллиардов звезд самых различных видов. Наше Солнце – одна из таких звезд, находящихся на периферии Галактики вблизи ее экваториальной плоскости.  

     Звезды и туманности в пределах Галактики движутся довольно сложным образом: они участвуют во вращении Галактики вокруг оси, перпендикулярной ее экваториальной плоскости. Различные участки Галактики имеют различные периоды вращения.

     Звезды удалены друг от друга на огромные расстояния и практически изолированы друг от друга. Они практически не сталкиваются, хотя движение каждой из них определяется полем силы тяготения, создаваемым всеми звездами Галактики.

     Астрономы  последние несколько  десятилетий изучают другие звездные системы, схожие с нашей. Это очень важные исследования в астрономии. За это время внегалактическая астрономия добилась поразительных успехов.

     Число звезд в Галактике порядка триллиона. Самые многочисленные из них – карлики с массами, примерно в 10 раз меньшими массы Солнца. В состав Галактики входят двойные и кратные звезды, а также группы звезд, связанных силами тяготения и движущиеся в пространстве как единое целое, - звездные скопления. Существуют рассеянные звездные скопления, например Плеяды в созвездии Тельца. Такие скопления не имеют правильной формы; в настоящее время их известно более тысячи.

     Наблюдаются шаровые звездные скопления. Если в рассеянных скоплениях содержатся сотни или тысячи звезд, то в шаровых их сотни тысяч. Силы тяготения удерживают звезды в таких скоплениях миллиарды лет.

     В различных созвездиях обнаруживаются туманные пятна, которые состоят в основном из газа и пыли, - это туманности. Они бывают неправильной, клочковатой формы – диффузные, и правильной формы, напоминающие по виду планеты, - планетарные.

     Существуют еще светлые диффузные туманности, например Крабовидная туманность, названная за необычную сетку из ажурных газовых волокон. Это источник не только оптического излучения, но и радиоизлучения, рентгеновских и гамма-квантов. В центре Крабовидной туманности находится источник импульсного электромагнитного излучения – пульсар, у которого впервые были обнаружены наряду с пульсациями радиоизлучения оптические пульсации блеска и пульсации рентгеновского излучения. Пульсар, обладающий мощным переменным магнитным полем, ускоряет электроны и вызывает свечение туманности в различных участках спектра электромагнитных волн.

     Пространство в Галактике заполнено везде – разреженным межзвездным газом и межзвездной пылью. В межзвездном пространстве существуют и различные поля – гравитационное и магнитное. Пронизывают межзвездное пространство космические лучи, представляющие собой потоки электрически заряженных частиц, которые при движении в магнитных полях разогнались до скоростей, близких к скорости света, и приобрели огромную энергию.

     Галактику можно представить в виде диска с ядром в центре и огромными спиральными ветвями, содержащими в основном наиболее горячие и яркие звезды и массивные газовые облака. Диск со спиральными ветвями образует основу плоской подсистемы Галактики. А объекты, концентрирующиеся к ядру Галактики и лишь частично проникающие в диск, относятся к сферической подсистеме. Сама Галактика вращается вокруг своей центральной области. В центре Галактики сосредоточена лишь небольшая часть звезд. Солнце находится на таком расстоянии от центра Галактики, где линейная скорость звезд максимальна. Солнце и ближайшие к нему звезды движутся вокруг центра Галактики со скоростью 250 км/с, совершая полный оборот примерно за 290 млн. лет.

     По внешнему виду галактики условно разделяются на три типа: эллиптические, спиральные и неправильные.

Пространственная форма эллиптических галактик – эллипсоиды с разной степенью сжатия. Среди них встречаются гигантские и карликовые. Почти четверть всех изученных галактик относится к эллиптическим. Это наиболее простые по структуре галактики – распределение звезд в них равномерно убывает от центра, пыли и газа почти нет. В них самые яркие звезды – красные гиганты.

     Спиральные галактики – самый многочисленный вид. К нему относится наша Галактика и Туманность Андромеды, удаленная от нас примерно на 2,5 млн. световых лет.

     Неправильные галактики не имеют центральных ядер, в их строении пока не обнаружены закономерности. Это Большое и Малое Магеллановы облака, являющиеся спутниками нашей Галактики. Они находятся от нас на расстоянии в полтора раза большем диаметра Галактики. Магеллановы облака значительно меньше нашей Галактики по массе и размерам.

     Существуют и взаимодействующие галактики. Они обычно находятся на небольших расстояниях друг от друга, связаны «мостами» из светящейся материи, иногда как бы пронизывают одна другую.

     Некоторые галактики обладают исключительно мощным радиоизлучением, превосходящим видимое излучение. Это радиогалактики.

         В 1963 г. начались открытия звездоподобных источников радиоизлучения – квазаров. Сейчас их открыто более тысячи.

2. ПРОИСХОЖДЕНИЕ ПЛАНЕТ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

     Предполагается, что планеты возникли одновременно (или почти одновременно) 4,6 млрд. лет назад из газово-пылевой туманности, имевшей форму диска, в центре которого располагалось молодое Солнце. Образование звезд и планетных систем — это, по-видимому, все-таки единый процесс, происходящий в результате конденсации облака межзвездного газа в силу его гравитационной неустойчивости.

     Таким образом, протопланетная туманность образовалась вместе с Солнцем из межзвездного вещества, плотность которого превысила критические пределы. По некоторым данным (присутствие специфических изотопов в метеоритах), такое уплотнение произошло в результате относительно близкого взрыва сверхновой звезды. Взрыв сверхновой звезды мог ускорить и стимулировать процесс конденсации, а также обеспечить содержание в составе газовой туманности тяжелых элементов. Допланетное облако было мало массивным. Если бы его масса превышала 0,15 массы Солнца, оно аккумулировалось бы не в систему планет, а в звездообразный спутник Солнца.

Протопланетное облако было неустойчивым, оно становилось все более плоским, конденсировалось в уплотненный диск, в нем возникали неустойчивости, которые приводили к образованию ряда колец, а газовые кольца превращались в газовые сгустки — протопланеты. Протопланеты сжимались, твердые пылинки сближались, сталкивались, образовывали тела все больших размеров. В относительно короткий срок (10n лет, где, по разным оценкам, n = 5—8) сформировались девять больших планет.

     В настоящее время господствует идея холодного, а не горячего, начального состояния Земли и других планет Солнечной системы, которые возникли в результате аккреции частиц и твердых тел газово-пылевого протопланетного облака, окружавшего Солнце. Однако пока не решен вопрос, была ли Земля гомогенна или гетерогенна к концу своего формирования, образовались ли ядро, мантия и кора в результате гетерогенной аккреции или же наша планета создавалась из гомогенного материала, который затем подвергался дифференциации в процессе последующей геологической истории. Большинство исследователей придерживаются модели гетерогенной аккреции. (Хотя вопрос о разделе вещества допланетного облака на железные и силикатные частицы пока окончательно не решен.)

     Астероиды, кометы, метеориты являются, вероятно, остатками материала, из которого сформировались планеты. Астероиды сохранились до нашего времени благодаря тому, что подавляющее большинство их движется в широком промежутке между орбитами Марса и Юпитера. Аналогичные каменистые тела, некогда существовавшие во всей зоне планет земной группы, давно либо присоединились к этим планетам, либо разрушились при взаимных столкновениях, либо были выброшены на пределы этой зоны вследствие гравитационного воздействия планет.

    Происхождение систем регулярных спутников (т.е. движущихся в направлении вращения планеты по почти круговым орбитам, лежащим в плоскости ее экватора) авторы космогонических гипотез обычно объясняют повторением в малом масштабе того же процесса, который они предлагают для объяснения образования планет Солнечной системы. Такие спутники есть у Юпитера, Сатурна, Урана. Происхождение иррегулярных спутников (т.е. таких, которые обладают обратным движением) эти теории объясняют захватом.

     Что касается Луны, то наиболее вероятным является ее образование на околоземной орбите (возможно, из нескольких крупных спутников, которые в конечном счете объединились в одно тело — Луну, что обеспечило ее быстрое нагревание), хотя продолжают обсуждаться и маловероятные гипотезы захвата Землей готовой Луны и отделения Луны от Земли.

Планеты солнечной системы

Солнце

Macca: 2*1030кг.

Диаметр: 1392000 км.

Плотность: 1,416 г/см3

Температура поверхности: +5500oC

Период обращения по орбите(год): 88 земных суток

Светимость: 3,86*1023 кВт

Ускорение свободного падения: 274 м/c2

Cолнце - это обычная звезда, возраст ее около 5 миллиардов лет. В центре Солнца температура достигает 14 миллиардов градусов. В солнечном ядре происходит превращение водорода в гелий с выделением огромного количества энергии. На поверхности Солнце имеет пятна, происходят яркие вспышки и можно увидеть взрывы колоссальной силы. Солнечная атмосфера имеет толщину 500 км. и называется фотосферой. Поверхность Солнца - пузырчатая. Солнце будет еще существовать 5 миллиардов лет, постепенно нагреваясь и увеличиваясь в размерах. Когда весь водород в центральном ядре израсходуется, Солнце будет в 3 раза больше, чем теперь. В конце концов Солнце остынет, превратившись в белый карлик. Химический состав: водород (90%), гелий (10%), остальные элементы менее 0,1%. Солнце удалено от центра нашей галактики на 33000 световых лет. Оно движется вокруг цента галактики со скоростью 250км/с, делая полный оборон за 200000000 лет.

Меркурий

Macca: 3,3*1023кг. (0,055 массы Земли)

Диаметр: 4870 км. (0,38 диаметра Земли)

Плотность: 5,43 г/см3

Температура поверхности: максимум +430oC, минимум -180oC

Длина суток: 58,65 земных суток

Расстояние от Cолнца(среднее): 0,387 а.е., то есть 58 млн.км.

Период обращения по орбите(год): 88 земных суток

Скорость вращения по орбите: 47,9 км/c

Ускорение свободного падения: 3,7 м/c2

      Меркурий - самая близкая к Солнцу планета, поэтому Солнце на него светит и греет в 7 раз сильнее, чем на Землю. На дневной стороне Меркурия страшно жарко, там вечное пекло. Измерения показывают, что температура там поднимается до 400 градусов выше нуля. Зато на ночной стороне должен быть всегда сильный мороз, который, вероятно, доходит до 200 градусов, ниже нуля. Итак, Меркурий - это царство пустынь. Одна его половина - горячая каменная пустыня, другая половина - ледяная пустыня, быть может, покрытая замерзшими газами. В состав крайне разреженной атмосферы Меркурия входят: Ar, Ne, He. Поверхность Меркурия по внешнему виду подобна лунной. Когда Меркурий находится достаточно далеко от Солнца, его можно разглядеть, он стоит низко над горизонтом. У Меркурия спутников не имеется. 80% массы Меркурия содержится в его железном ядре. Давление у поверхности планеты примерно в 500 млрд. раз меньше, чем у поверхности Земли. Оказалось также, что Меркурий обладает слабым магнитным полем, напряженность которого составляет всего 0,7% земного. Меркурий принадлежит к планетам земной группы.

Венера

Macca: 4,87*1024кг. (0,815 массы Земли)

Диаметр: 12100 км. (0,949 диаметра Земли)

Плотность: 5,25 г/см3

Температура поверхности: максимум +480oC

Длина суток: 243 земных суток

Расстояние от Солнца (среднее): 0,723а.е.,то есть 108 млн.км.

Период обращения по орбите(год): 224,7 земных суток

Скорость вращения по орбите: 35 км/c

Ускорение свободного падения: 8,9 м/c2

     Венера - вторая планета от Солнца, имеет почти круговую орбиту. Она проходит к Земле ближе, чем какая-либо другая планета. Но плотная, облачная атмосфера не позволяет непосредственно видеть ее поверхность. Атмосфера: СО2 (97%), N2 (ок. 3%), H2O (0,05%), примеси CO, SO2, HCl. Благодаря парниковому эффекту, на Винере стоит ужасная жара. Атмосфера, представляющая собой плотное одеяло из углекислого газа, удерживает тепло, пришедшее от Солнца. В результате скапливается такое количество тепловой энергии, что температура атмосферы гораздо выше, чем в духовке. Снимки, сделанные с помощью радара, демонстрируют очень большое разнообразие кратеров, вулканов и гор. Поверхность Венеры покрыта сотнями тысяч вулканов. Излияние лавы на Венере происходит гораздо дольше, чем на Земле. Давление на поверхности около 107 Па. Поверхностные породы Венеры близки по составу к земным осадочным породам. Венера подходит к Земле ближе, чем любая другая планета, на расстояние 45 млн.км. У Венеры нет лун.

Земля

Macca: 5,976*1024кг.

Диаметр: 12756 км.

Плотность: 5,518 г/см3

Температура поверхности: максимум +58oC, минимальная -90oC

Длина суток: 23часа 56минут 4,1секунды

Расстояние от Солнца (среднее): 1а.е.,то есть 150 млн.км.

Период обращения по орбите(год): 365,24219 суток

Площадь поверхности: 510,2 млн.км2

Объем:   1,083*1012 км3

Скорость вращения по орбите: 29,8 км/c

Ускорение свободного падения: 9,8 м/c2

     Земля - третья от Солнца планета. Скорость обращения Земли по эллиптической орбите вокруг Солнца равна - 29,765 км/с. У Земли есть спутник - Луна. Земля обладает магнитным и электрическим полями. Земля образовалась 4,7млрд. лет назад из рассеянного в протосолнечной системе газопылевого вещества. В составе Земли преобладают: железо (34,6%), кислород (29,5%), кремний (15,2%), магний (12,7%). Давление в центре планеты - 3,6*1011Па, плотность около 12500кг/м3, температура 5000 - 6000oC. Большую часть поверхности занимает Мировой океан (361,1 млн.км2; 70,8%); суша составляет 149,1 млн.км2 и образует шесть материков и острова. Она поднимается над уровнем мирового океана в среднем на 875 метров (наибольшая высота 8848 метров - г.Джомолунгма). Горы занимают 30% суши, пустыни закрывают около 20% поверхности суши, саванны и редколесья - около 20%, леса - около 30%, ледники - 10%. Атмосфера Земли, общая масса которой 5,15*1015 тонн, состоит из воздуха - смеси в основном азота (78,1%) и кислорода (21%), остальное - водяной пары, углекислый газ, благородные и другие газы. Около 3 - 3,5 млрд. лет назад в результате закономерной эволюции материи на Земле возникла жизнь, началось развитие биосферы.

Спутники земли

Луна

Macca: 7,35*1022кг. (0,0123 массы Земли)

Диаметр: 3476 км. (0,273 диаметра Земли)

Плотность: 3,343 г/см3

Температура поверхности: минимальная -150oC

Расстояние от спутника до планеты: 384400 км.

Скорость движения вокруг планеты: 1,03 км/с

Ускорение свободного падения: 1,62 м/c2

     Луна - единственный внеземной мир в космосе, который посетили люди. На Луне нет ни воздуха, ни воды, ни погоды. На лунной поверхности сила тяготения в 6 раз меньше, чем на Земле (1,62 м/c2). Луна постоянно обращена к Земле одной и той же своей стороной. На Луне царит полная тишина, потому что звуковые волны в вакууме не распространяются. Поверхность Луны в основном гориста, покрыта многочисленными кратерами ударного (метеоритного) происхождения. Лунный грунт - реголит. Возраст луны равен 4,65 млрд. лет.  

Марс

Macca: 6,4*1023кг. (0,107 массы Земли)

Диаметр: 6670 км. (0,53 диаметра Земли)

Плотность: 3,95 г/см3

Температура поверхности: -23oC на большей части поверхности, -150oC на полюсах,0oC на экваторе

Длина суток: 24,6229 часа

Расстояние от Солнца (среднее): 1,5237а.е.,то есть 228 млн.км.

Период обращения по орбите(год): 687 земных суток

Скорость вращения по орбите: 24,1 км/c

Ускорение свободного падения: 3,7 м/c2

     Марс - четвертая планета от Солнца, похожая на Землю, но меньше по величине и холоднее. На Марсе имеются глубокие каньоны, гигантские вулканы и обширные пустыни. Вокруг Красной планеты, как еще называют Марс, летают две небольшие луны: Фобос и Деймос. Марс - это следующая за Землей планета, если считать от Солнца, и единственный, кроме Луны космический мир, который уже можно достичь при помощи современных ракет. Для астронавтов это путешествие длиной в 4 года могло бы явиться следующим рубежом в исследовании космического пространства. Вблизи экватора Марса, в районе, называемом Тарсис, расположены вулканы колоссальных размеров. Тарсис - название, которое астрономы дали возвышенности, имеющей 400 км. в ширину и около 10 км. в высоту. На этом плато расположено четыре вулкана, каждый из которых просто гигант в сравнении с любым земным вулканом. Самый грандиозный вулкан Тарсиса, Гора Олимп, возвышается над окружающей местностью на 27 км. Около двух третей поверхности Марса представляет собой горную местность с большим количеством кратеров, возникших от ударов и окруженных обломками твердых пород.. На Южном и Северном полюсах Марса лежат ледяные шапки. Но этот лед состоит не из воды, а из застывшего атмосферного углекислого газа (застывает при температуре -100oC). Ученые считают, что поверхностные воды хранятся в виде захороненных в грунте ледяных глыб, особенно в полярных областях. Состав атмосферы: CO2 (95%), N2 (2,5%), Ar (1,5 - 2%), CO (0,06%), H2O (до 0,1%); давление на поверхности 5-7гПа. Всего к Марсу было послано 25 кораблей.

Название спутника: Фобос / Деймос

Фобос и Деймос - спутники Марса. Они имеют не круглую форму потому, что из-за столь небольших размеров их сила тяготения слишком мала, чтобы сжать их до более круглой формы. Возможно, они являются астероидами, захваченными полем тяготения Марса.

Юпитер

Macca: 1,9*1027кг. (318 раз больше массы Земли)

Диаметр: 143760 км. (11,2 раза больше диаметра Земли)

Плотность: 1,31 г/см3

Температура верхних облаков: -160oC

Длина суток: 9,93 часа

Расстояние от Солнца (среднее): 5,203а.е.,то есть 778 млн.км.

Период обращения по орбите (год): 11,86 лет

Скорость вращения по орбите: 13,1 км/c

Ускорение свободного падения: 25,8 м/c2

     Юпитер - пятая планета от Солнца, самая большая планета Солнечной системы. Юпитер - не твердая планета. В отличие от четырех твердых планет, ближе других расположенных к Солнцу, Юпитер представляет собой газовый шар. Состав атмосферы: H2(85%), CH4, NH3, He (14%). Газовый состав Юпитера очень похож на состав солнца. Юпитер - мощный источник теплового радиоизлучения. Юпитер имеет 16 спутников (Адрастея, Метида, Амальтея, Фива, Ио, Лиситея, Элара, Ананке, Карме, Пасифе, Синопе, Европа, Ганимед, Каллисто, Леда, Гималия), а также кольцо шириной 20000 км., почти вплотную примыкающие к планете. Скорость вращения Юпитера настолько велика, что планета выпячивается вдоль экватора. Кроме того, такое быстрое вращение является причиной очень сильных ветров в верхних слоях атмосферы, где облака вытягиваются длинными красочными лентами. В облаках Юпитера имеется очень большое количество вихревых пятен. Самое большое из них - так называемое Большое Красное пятно, превосходит по своим размерам Землю. Большое Красное пятно представляет собой огромных размеров бурю в атмосфере Юпитера, которую наблюдают вот уже 300 лет. Внутри планеты под огромным давлением водород из газа превращается в жидкость, а дальше из жидкости в твердое тело. На глубине 100 км. расположен безбрежный океан жидкого водорода. Ниже 17000 км. водород оказывается сжат настолько сильно, что его атомы разрушаются. И тогда он начинает вести себя, как металл; в этом состоянии он легко проводит электричество. Электрический ток, протекающий в металлическом водороде, создает вокруг Юпитера сильное магнитное поле.

Сатурн

Macca: 5,68*1026кг. (95 раз больше массы Земли)

Диаметр: 120420 км. (9,46 раза больше диаметра Земли)

Плотность: 0,71 г/см3

Температура верхних облаков: -150oC

Длина суток: 10,54 часа

Расстояние от Cолнца(среднее): 9,54а.е.,то есть 1427 млн.км.

Период обращения по орбите(год): 29,46 года

Скорость вращения по орбите: 9,6 км/c

Ускорение свободного падения: 11,3 м/c2

      Сатурн, шестая от Солнца планета, имеет удивительную систему колец. Из-за быстрого вращения вокруг своей оси шар Сатурна как бы сплюснут у полюсов и раздут вдоль экватора. Скорость ветров на экваторе достигает 1800км/ч, что вчетверо больше скорости самых быстрых ветров на Юпитере. Ширина колец Сатурна 400000км., но в толщину они имеют всего несколько десятков метров. Внутренние части колец вращаются вокруг Сатурна быстрее, чем наружные. Кольца в основном состоят из миллиардов мелких частиц, каждая из которых обращается по орбите вокруг Сатурна как отдельная микроскопическая луна. Вероятно, эти "микролуны" состоят из водяного льда или из камней, покрытых льдом. Размер большинства из них - около метра, но, в общем, их размеры колеблются от нескольких сантиметров до десятков метров. В кольцах имеются и более крупные объекты - каменные глыбы и обломки до сотен метров в поперечнике. Щели между кольцами возникают под действием сил тяготения семнадцати лун (Гиперион, Мимас, Тефия, Титан,  и др.), которые вынуждают кольца расщепляться. В состав атмосферы входят: CH4, H2, He, NH3.

Титан - самый крупный спутник Сатурна. Астрономы считают, что эта луна состоит из равных частей камня и водяного льда. У Титана есть толстый слой атмосферы, состоящий главным образом из азота с некоторой примесью метана.

Уран

Macca: 8,7*1025кг. (14,5 раз больше массы Земли)

Диаметр: 51300 км. (4 раза больше диаметра Земли)

Плотность: 1,27 г/см3

Температура: -220oC

Длина суток: 17,23 часа

Расстояние от Cолнца(среднее): 19,2а.е.,то есть 2,86 млрд.км.

Период обращения по орбите(год): 84 года

Скорость вращения по орбите: 6,8 км/c

Ускорение свободного падения: 9 м/c2

     Уран - седьмая от Солнца планета. Состав атмосферы: H2, He, CH4 (14%). Ось вращения Урана наклонена на угол 98o. Уран имеет 27 спутников (Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания, Оберон, Корделия, Офелия, Бианка, Крессида, Дездемона, Джульета, Порция, Розалинда, Белинда, Пэк и др.) и систему колец. В центре Урана находится ядро, состоящее из камня и железа.

Нептун

Macca: 1*1026кг. (17,2 раз больше массы Земли)

Диаметр: 49500 км. (3,9 раза больше диаметра Земли)

Плотность: 1,77 г/см3

Температура: -213oC

Длина суток: 17,87 часа

Расстояние от Солнца (среднее): 30а.е.,то есть 4,5 млрд.км.

Период обращения по орбите(год): 165 лет

Скорость вращения по орбите: 5,4 км/c

Ускорение свободного падения: 11,6 м/c2

     Нептун - это предпоследняя планета в солнечной системе. Ее орбита пересекается с орбитой Плутона в некоторых местах. Комета Галилея еще пересекает ее орбиту, в отличие от Плутона. Ее экваториальный диаметр такой же, как и у Урана, хотя расположена на 1627 млн. км дальше от Урана (Уран расположен в 2869 млн. км от Солнца). Исходя из этих данных, можно сделать вывод, что эту планету не смогли заметить в XVII веке. Одним из ярких достижений науки, одним из свидетельств неограниченной познаваемости природы было открытие планеты Нептун путем вычислений - "на кончике пера". Уран - планета, следующая за Сатурном, который много веков считался самой из далеких планет, была открыта В. Гершелем в конце XVIII в. Уран с трудом виден невооруженным глазом. К 40-м годам XIX в. точные наблюдения показали, что Уран едва заметно уклоняется от того пути, по которому он должен следовать с учетом возмущений со стороны всех известных планет. Таким образом, теория движения небесных тел, столь строгая и точная, подверглась испытанию. Леверье (во Франции) и Адамс (в Англии) высказали предположение, что, если возмущения со стороны известных планет не объясняют отклонение в движении Урана, значит, на него действует притяжение еще не известного тела. Эта планета и была найдена в телескоп на указанном ими месте в 1846 г. Ее назвали Нептуном. Нептун не виден невооруженным глазом. Так, разногласие между теорией и практикой, казалось, подрывавшее авторитет материалистической науки, привело к ее триумфу.  Состав атмосферы: H2, He, CH4. Имеет 6 спутников (Один из них Тритон). Нептун - в римской мифологии бог морей.

Масса: 2,14*1022кг

Диаметр: около 3200 км.

Расстояние от спутника до планеты: 394700 км.

Период обращение: 5 суток 21 часа 3 минут

Тритон

      Тритон - спутник Нептуна. Подобно Земле, Тритон имеет азотную атмосферу, а состоит он на 7/10 из твердой породы и на 3/10 из воды. На Тритоне имеютя громадные скалы, изрезанные водяным льдом, а также бесчисленное количество кратеров. Размер крупнейшего спутника планеты - Тритона - близок к размерам Луны, а в массе он уступает ей в 3,5 раза. Это почти единственный спутник Солнечной системы который обращается вокруг своей планеты в противоположную сторону вращения самой планеты вокруг своей оси.