Лучшие вопросы
Таймлайн
Чат
Перспективы
Список объектов Солнечной системы по размеру
статья-список в проекте Викимедиа Из Википедии, свободной энциклопедии
Remove ads
В данном списке объекты Солнечной системы представлены в порядке убывания среднего радиуса. В него входят Солнце, восемь основных планет и их спутники, карликовые планеты и кандидаты в карликовые планеты, а также наиболее крупные астероиды и ряд других объектов, представляющих исторический или научный интерес, таких как кометы и околоземные астероиды.

Порядок расположения объектов в списке может быть разным в зависимости от того, по какому из параметров (размеру или массе) проводить упорядочение, поскольку разные объекты обладают разной плотностью. Например, Уран превышает по размеру Нептун, но несмотря на это уступает ему по массе, точно так же Ганимед и Титан больше Меркурия, а между тем вдвое уступают ему по массе. Это означает, что некоторые объекты внизу таблицы, несмотря на меньший размер, на деле могут оказаться массивнее тех, что находятся вверху, поскольку имеют бо́льшую плотность.

В последнее время открыто немало транснептуновых объектов, но из-за большого расстояния до них точно определить размеры объектов довольно затруднительно, поэтому их расположение в данном списке зачастую очень приблизительно.
Во всех объектах Солнечной системы массой более 1021 кг сила гравитации становится настолько значительной, что начинает преодолевать структурную прочность пород, придавая телу сфероидальную форму. Именно такая форма объекта позволяет скомпенсировать силу тяжести по всем направлениям и достичь гидростатического равновесия. При этом лёд обладает большей пластичностью, чем камень, поэтому для ледяных астероидов пояса Койпера значение массы, необходимой для придания телу сфероидальной формы, может быть гораздо меньше. При этом граница минимальных радиусов сфероидальных тел в обоих случаях совпадает и составляет примерно 200 км[1].

Процессы изменения формы под действием сил тяжести начинают происходить в телах с массами от 1018 до 1021 кг, но форму равновесного сфероида принимают лишь крупные тела ближе к верхней границе массы, такие как Церера, Тефия, Мимас. Форма более мелких объектов, масса которых близка к 1018 кг, таких как Амальтея или Янус, менее правильна.
Кроме того, сферические тела имеют несколько сплющенную у полюсов форму, что вызвано ускорением под действием центробежной силы от вращения тела, в то время как у объектов, принявших сферическую форму лишь частично, существует значительная разница между любыми двумя экваториальными диаметрами.
Большие трудности в определении размеров имеют место для объектов, находящихся за пределами орбиты Сатурна — в таких случаях плотность тела условно принимают равной 2,000 г/см³, что примерно соответствует плотности смеси водяного льда с космической пылью, из которых, как правило, и состоит большинство объектов на таком расстоянии от Солнца, хотя велика вероятность, что на большом удалении от Солнца плотность астероидов сравнима с плотностью комет и составляет всего 0,5 г/см³[2]. Значительно проще обстоит дело с двойными системами — в таких случаях по взаимному вращению компонентов оценить массу обоих тел достаточно легко. Таким образом, измерения размера и массы большинства транснептуновых объектов носит оценочный характер и может отличаться на порядок от реальных значений. Например, для одного из ТНО значение размера и плотности были оценены как 350 км и плотность 2,000 г/см³ соответственно, что указывало на массу объекта в 3,59⋅1020 кг, в то время как реальный размер объекта составлял лишь 175 км, а плотность 1,000 г/см³, что говорило о массе уже в 2,24⋅1019 кг.
Размеры и массы большинства крупных спутников Юпитера и Сатурна известны достаточно хорошо в связи с пролётами таких исследовательских аппаратов, как «Галилео» и «Кассини», но размеры малых спутников этих планет-гигантов, таких как Гималия, по-прежнему зачастую носят лишь оценочный характер[3]. Кроме того, по мере удаления от Солнца подробность и достоверность данных значительно снижается, и даже для крупных спутников Урана и Нептуна, несмотря на пролёт «Вояджера-2», данные весьма приблизительны и часто противоречивы[3][4].
- Сравнительная диаграмма масс тел Солнечной системы. В данном масштабе объекты с массой меньше массы Сатурна не видны.
- Сравнительная диаграмма масс планет Солнечной системы. Масса Юпитера составляет 71 %, а масса Сатурна 21 % от суммарной массы всех планет. Масса планет земной группы весьма незначительна, у Меркурия она составляет всего 0,1 %, что в данном масштабе не видно.
- Сравнительная диаграмма масс твёрдых тел Солнечной системы. Масса Земли составляет 48 %, Венеры — 39 %. Тела массой меньше массы Плутона здесь не видны.
Remove ads
Объекты диаметром от 400 км
Суммиров вкратце
Перспектива
Размеры этих тел лежат, как правило, значительно выше границы гидростатического равновесия, большинство объектов имеют почти чёткую сферическую форму. В таблице приведены параметры объектов не только в абсолютных значениях физических величин (км, км³, кг, м/с²), но и в относительных — в земных диаметрах (D♁), объёмах (V♁), массах (M♁), ускорениях свободного падения (g♁).
Remove ads
Объекты диаметром от 200 до 400 км
Суммиров вкратце
Перспектива
Самые крупные из этих объектов лежат выше гидростатического равновесия и имеют сферическую форму, но большинство приняли сферическую форму лишь частично, сохранив существенный перепад высот на поверхности. Для большинства транснептуновых объектов, перечисленных в этой таблице, размер предполагается из условия альбедо поверхности 0,09, поскольку они слишком далеки, чтобы непосредственно оценить их размеры. Данный список не является полным из-за отсутствия данных о многих ТНО[14][27].
Remove ads
Объекты диаметром от 100 до 200 км
Суммиров вкратце
Перспектива
Размеры в этом диапазоне имеют большинство крупных астероидов и спутников газовых гигантов. Для астероидов, помимо радиуса и массы, указывается ещё и спектральный класс. Впрочем, представленный здесь список является неполным, в нём отсутствуют многие, недавно открытые, объекты транснептуновой области[14].
Remove ads
Объекты диаметром от 40 до 100 км
Суммиров вкратце
Перспектива
Астероидов с диаметрами от 100 км и меньше существует несколько тысяч, но лишь немногие из них были более или менее изучены. Массы объектов в этом списке лежат в пределах между 1015 и 1018 кг, причём для многих астероидов они носят предполагаемый характер.
Remove ads
Объекты диаметром от 2 до 40 км
Remove ads
Объекты диаметром менее 2 км
Суммиров вкратце
Перспектива
В главном поясе астероидов по приблизительным оценкам содержится от 1,1 до 1,9 млн астероидов, с размерами, лежащими в диапазоне от 1 до 2 км[108], а объектов размером менее 1 км многократно больше. В связи с малыми размерами этих астероидов они остаются очень плохо изученными. Исключение составляют лишь те из них, вблизи которых пролетали космические зонды, или которые пролетели мимо Земли на достаточно близком расстоянии, чтобы стать видимыми для крупных земных телескопов.
Часто эти объекты имеют неправильную форму, поэтому здесь указывается средний диаметр астероида. Масса таких объектов — порядка 1012 кг.
Стоит обратить особое внимание, что масса астероида 1994 WR12 составляет всего лишь 2⋅109 кг, что даже меньше массы пирамиды Хеопса в Гизе, которая весит 5,9⋅109 кг.
Remove ads
Условные обозначения
- † — указывается экваториальный радиус, исходя из идеально сферической формы тела;
- ‡ — указывается средний радиус, полученный усреднением трёх радиусов по основным осям, исходя из приблизительно сферической формы тела;
- * — радиус известен лишь очень приблизительно;
- R — радиус тела был определён различными методами, в частности оптическим (Хаббл), инфракрасным (Спитцер) или путём прямого измерения с космических аппаратов;
- 9 — радиус точно неизвестен, но рассчитан из предполагаемого альбедо 0,09;
- $ — подробно изученный астероид или спутник, размеры и масса которого хорошо известны;
- M — масса была определена на основании возмущений, которые создавало/подвергалось тело;
- A — предполагаемая масса
- P — масса рассчитана исходя из предполагаемой плотности Плутона 2,000 г/см³
- O — радиус был определён благодаря покрытию звёзд астероидом.
Remove ads
Гравитация у поверхности
Суммиров вкратце
Перспектива
Основным принципом, устанавливающим границы групп, является гравитация, по крайней мере для первых двух групп. Гравитация у поверхности тела на экваторе в большинстве случаев определяется на основе закона всемирного тяготения Ньютона и центробежной силы.
- Ускорение силы тяжести на экваторе определяется на основе закона всемирного тяготения Ньютона и рассчитывается по формуле:
где
- ag — величина ускорения свободного падения тела,
- G — гравитационная постоянная,
- m — масса небесного тела,
- r — экваториальный радиус небесного тела или, если он варьируется, то для расчёта используется средний экваториальный радиус.
- Значение центробежной силы или внешнего ускорения, направленного противоположно силе тяжести, рассчитывается по формуле:
где
- T — период вращения небесного тела
- Тогда результирующая сила (сила поверхностной гравитации) будет равна разнице этих двух сил:
Remove ads
См. также
Примечания
Ссылки
Wikiwand - on
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Remove ads