БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (ПЛ)

Совсем иная картина у П.-гигантов. Очень низкая средняя плотность и специфический химический состав их атмосфер свидетельствуют о том, что они состоят из вещества, подобного солнечному, т. е. главным образом из водорода и гелия. Значительный тепловой поток, исходящий из Юпитера, указывает на высокую температуру в его недрах — м. б. до 20 тыс. градусов. Такой поток тепла свидетельствует о существовании в недрах Юпитера и Сатурна конвективного перемешивания тепла. В недрах господствует колоссальное давление, намного превышающее 2,5 млн. бар, при котором молекулярный водород испытывает переход к металлической фазе и вполне подобен щелочным металлам. Находится ли он в жидком или газообразном состоянии — трудно сказать, т.к. температура известна недостаточно точно. Нужно думать, однако, что металлическое ядро Юпитера жидкое, в противном случае трудно было бы объяснить существование у Юпитера мощного магнитного поля, значительно более мощного, чем у Земли. Сходную с Юпитером структуру имеет Сатурн. Более плотные Уран и Нептун содержат, по-видимому, значительно больше гелия. У этих П. температура ниже, так что около их центра возможно имеются ядра, состоящие из смеси льда и соединений, содержащих водород, кислород, углерод, азот, серу и др. О строении Плутона ничего неизвестно.

Для полноты характеристики П. Солнечной системы необходимо ещё добавить, что у П. земной группы мало спутников (у Земли — 1, Марса — 2), тогда как у П.-гигантов их много: у Юпитера — 12, Сатурна — 10, Урана — 5 и только у Нептуна — 2. Плутон спутников, по-видимому, не имеет.

Эволюция планет и их происхождение.На протяжении миллиардов лет существования П. Солнечной системы испытали сильные изменения. П. малой массы (например, Меркурий и отчасти Марс) не могли удержать легкие газы, у которых скорость теплового движения молекул может превзойти или приблизиться к скорости убегания. Это относится прежде всего к водороду и гелию. Наоборот, азот, кислород, углекислый газ и, в меньшей мере, водяной пар сравнительно прочно удерживаются большинством П. Выделяющиеся при медленной эволюции недр абсорбированные там газы пополняют атмосферу, но у меньших П. процесс улетучивания преобладает. Происходящее в верхних слоях атмосферы расщепление сложных молекул газа (той же воды) солнечным коротковолновым излучением также облегчает убегание более лёгких их составных частей. Известную роль в изменении состава атмосферы могут играть живые организмы. Так, предполагается, что на Земле первоначально атмосфера была богата H 2O, CO 2, CH 4, а также более тяжёлыми углеводородами, но в результате жизнедеятельности простейших микроорганизмов и растительности при энергетическом воздействии Солнца углекислый газ был расщеплен на углерод и кислород. Последний интенсивно расходовался на окисление горных пород, но всё же значительная часть его сохранилась.

Таким образом, П. земной группы, имеющие малую массу, растеряли свои летучие газы H 2, Не, CH 4, а Меркурий и отчасти Марс — и более тяжёлые (O 2и CO 2), за исключением H 2, связанного с О в водяном паре и существующего преимущественно в жидкой или твёрдой фазе у большинства П. Наоборот, у П.-гигантов сохранились все газы, вследствие чего химический состав их атмосфер (и недр) тот же, что и у Солнца.

Из сказанного можно сделать заключение о схожести состава вещества Солнца и П. и общности их происхождения. Метеорные тела и кометы также имеют химический состав, в основном близкий к составу Солнца. Однако поиски механизма образования П. вокруг Солнца в этом предположении (общности вещества) натолкнулись на трудность, состоящую в том, что на долю П., суммарная масса которых составляет 1/ 700часть массы всей Солнечной системы, приходится 98% вращательного момента, в то время как на долю Солнца только 2%. Попытка в некоторых космогонических гипотезах (см. Космогония ) объяснить столь большой момент тем, что он был отнят у проходившей мимо звезды, оказалась несостоятельной, т.к. осталось необъяснимым, почему удельный (на единицу массы) вращательный момент сильно растет при переходе ко всё более удалённым от Солнца П. В середине 20 в. в значительной мере под влиянием работ О. Ю. Шмидта и его учеников общее мнение стало склоняться к тому, что, каков бы ни был механизм процесса, планетная система образовалась в результате дифференциации вещества в колоссальном вращающемся газопылевом облаке: это облако первоначально было холодным, т.к. в противном случае горячий газ быстро рассеялся бы, не успев присоединиться к пылевой субстанции при её конденсации в П. Во время этого процесса выделялось некоторое количество тепла за счёт уменьшения потенциальной энергии. П. разогревалась, и это продолжалось дальше также за счёт радиоактивного распада внутри П. Вещество её постепенно переходило в пластическое и даже жидкое состояние, при котором стала возможной дифференциация вещества: наиболее тяжёлые фракции (например, железо, никель) опускались к центру, а лёгкие всплывали, образуя оболочку П. и её кору. Газ, находившийся в первоначальном облаке вблизи образовавшегося Солнца, нагрелся и рассеялся; в облаках, отдалённых от Солнца, этого не произошло.

Околосолнечная планетная система безусловно не единственная в Галактике, а тем более во Вселенной. Но прямых доказательств существования других таких систем пока нет. Только ничтожные периодические движения, замеченные у некоторых ближайших к нам звёзд, дают слабое косвенное указание на это.

Лит.: Шаронов В. В.. Природа планет, М., 1958; Мороз В. И., Физика планет, М., 1967; Брандт Дж., Ходж П., Астрофизика солнечной системы, пер. с англ., М., 1967; Мартынов Д. Я., Планеты. Решенные и нерешенные проблемы, М., 1970; Физические характеристики планет-гигантов, А.-А., 1971; Рессель Г. Н., Солнечная система и её происхождение, пер. с англ., М. — Л., 1944; Левин Б. Ю., Происхождение Земли и планет, 4 изд., М., 1964; Сафронов В. С., Эволюция допланетного облака и образование Земли и планет, М., 1969; Жарков В. Н., Внутреннее строение Земли, Луны и планет, М., 1973.

Д. Я. Мартынов.

Плане'ты-гига'нты,планеты Солнечной системы: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун; расположены за пределами кольца малых планет. Сравнительно с планетами земной группы (внутренними) они обладают большими размерами, массами, более низкой средней плотностью, мощными атмосферами, быстрым вращением и большим количеством спутников. Все эти характеристики убывают от Юпитера к Нептуну. У самой удалённой планеты — Плутона — они отсутствуют и потому Плутон не причисляют к П.-г. См. также Планеты.

Планиме'тр(от лат. planum — ровное место, плоскость и ...метр ) , математический прибор для определения площадей плоских фигур произвольной формы. Наибольшее распространение получил полярный П., созданный Я. Амслером (Германия) в 1854. Принцип действия такого П. поясняется на рис. 1 : при движении прямолинейного ориентированного отрезка AB в плоскости площадь «обметённой» им фигуры равна произведению длины отрезка AB на длину дуги, которую описывает средняя точка отрезка. Значение s равно длине дуги поворота т. н. интегрирующего ролика, если его насадить на отрезок, как на ось, в средней его точке. Полярный П. ( рис. 2 ) имеет полярный и обводно'й рычаги, которые связаны шарнирно в точке В. Полярный рычаг может поворачиваться вокруг закрепленного шарнира О полюса. Интегрирующий ролик вместе со счётным механизмом помещается на специальной тележке, которую можно смещать вдоль обводного рычага (меняя тем самым его длину).