منظومه شمسی: تفاوت بین نسخه‌ها

نسخهٔ ‏۱ سپتامبر ۲۰۱۲، ساعت ۲۳:۴۸

منظومه شمسی یا سامانه خورشیدی مجموعه ای است؛ متشکل از یك ستاره ( خورشید ) و اجرامی که در دام گرانش آن هستند.

Solar system.jpg

این اجرام شامل ۸ سیاره، ۵ سیاره کوتوله، ۱۶۲ قمر ( در آمار های جدید تر ممكن است تعداد بیشتری ثبت شوند ) و اجرامی چون سیارک‌ها، دنباله‌دارها و غبار میان‌سیاره‌ای (شامل كمربند كوییپر و ابر اورت) می‌شوند.در گذشته منظومه شمسی دارای 9 سیاره بود .ولی حالایکی از آنها حذف شده است .نام این سیاره پلوتون است و به چند دلیل حذف شد:1.این سیاره در بخش سیاره های گازی و بزرگ قرار داشت ولی حتی از ماه هم کوچکتر است 2. مدار این سیاره به قدری بیضی است که فاصله آن از خورشید از 7/38 تا4/45 تغییر می کندو صفحه مداری آن 17 درجه تمایل دارد3.قمر پلوتون یعنی کارن از خودش بزرگتر است 4.به نظر می آید پلوتون در گذشته از اقمار نپتون بوده که از مدارش فرار کرده است. به همین خاطر از منظومه_شمسی حذف شد و اکنون منظومه شمسی 8 سیاره دارد و پلوتون به سیارات کوتوله تعلق دارد.

سیارات منظومه شمسی

عطارد

عطارد یا تیر ( با تلفظ صحیح عُطارِد )نزدیک ترین سیاره منظومه شمسی به خورشید است. از نظر اندازه نسبت به دیگر سیارات کوچکترین آنها نیز به حساب می آید. قطر آن 4880 کیلومتر است. این سیاره در یک مدار بیضی شکل به دور خورشید می گردد که خروج از مرکز آن 0.25 است. نزدیکترین فاصله آن از خورشید تنها 9/45 میلیون کیلومتر و دورترین فاصله آن 77 میلیون کیلومتر است. لذا همواره در اطراف خورشید حضور دارد و برای ما تنها در هنگام طلوع و غروب قابل رویت است. این سیاره بسیار گرم است و درجه حرارت سطح آن در هنگام روز به حدود 427 درجه سانتیگراد و در شب به 173 درجه زیر صفر کاهش می یابد. عطارد هر 88 روز یک بار یک دور به گرد خورشید می چرخد ( دوره تناوب نجومی ). در حالی که در مدت 5/58 روز یک دور به دور خود می چرخد ( حرکت وضعی ). در عطارد هیچ گونه جوی وجود ندارد، ولی برخی مطالعات وجود مقدار کمی گاز هلیوم را که گفته می شود از طریق بادهای خورشید به گرد این سیاره قرار گرفته اند اثبات می کند. شکل ظاهری این سیاره بسیار آبله گون است و چهره ای شبیه به کره ماه دارد.

حفره های کوچک ویا بزرگ بسیاری در سطح آن دیده می شود که حکایت از برخورد شهاب سنگهای کوچک و بزرگ دارد البته قطر برخی از دهانه ها به ده ها کیلومتر می رسد. برخی از این دهانه ها محل خروج مواد مذاب است که امروزه با مواد مذاب پر شده اند و مانند کوه های آتشفشانی هستند. گرچه از گذشته نسبتاً دور، این سیاره با کمکتلسکوپ مورد مطالعه قرار می گرفت، ولی از سال 1974 میلادی با پرواز سفینه مارینر 10 از کنار عطارد چندین هزار عکس از دشتهای مسطح و گودالهای کم و بیش بزرگ، به ایستگاه های زمینی مخابره شد. مارینر 10 میدان مغناطیسی ضعیفی حدود 1 درصد میدان مغناطیسی زمین را در اطراف این سیاره کشف کرد. این سیاره به علت گرمای زیاد در روز و دمای بسیار پایین در شب و نبود جو و نداشتن آب به شکل مایع در سطح یا عمق آن هیچ گونه امکانی برای پیدایش شکلی از حیات ایجاد نکرده است در عین حال عطارد هیچ قمری ندارد. در این حالت سنگهای این سیاره به شدت منبسط می شوند و پس از غروب آفتاب و شب طولانی آن دما به شدت پایین می رود. علت آن هم نبودن جو در اطراف این سیاره است که دما را تعدیل نمی کند. سرد و گرم شدن سنگها در شب و روز و استمرار این امر طی میلیونها سال تنها یک نوع فرسایش مکانیکی در سطح این سیاره به وجود می آورد. که به متلاشی شدن سنگها می انجامد. اختلاف دما در دو سوی این سیاره در میان سیارات منظومه شمسی منحصر به فرد است.

تنها طوفانهای مغناطیسی از سوی خورشید مقداری اتم های هلیوم باردار را در اطراف میدان مغناطیسی این سیاره به دام انداخته و فشار جوی ناچیزی (به میزان کمتر از یک میلیاردیم فشار جوی زمین) ایجاد کرده است. برای خنثی کردن جاذبه سطحی این سیاره در خارج شدن از سطح آن تنها به سرعتی به اندازه 4.25 کیلومتر بر ثانیه نیاز است. در حالی که در مورد زمین این مقدار حدود 11 کیلومتر بر ثانیه می باشد که به این سرعت سرعت گریز می گویند. دانشمندان معتقدند بر اثر برخورد سهمگین یک شهاب سنگ با این سیاره در گذشته بسیار دور، امروزه در نقطه مقابل این برخورد رشته کوه هایی ظاهر شده اند. در هر حال شهاب سنگها سطح این سیاره را در امان نگذاشته اند. محل اصابت این برخورد عظیم که امروزه رشته کوههای بلند و مدوری آن را احاطه کرده که به حوضه کالوریس به قطر 1300 کیلومتر شهرت یافته است. چگالی این سیاره به میزان 4/5 گرم بر سانتیمتر مکعب تخمین زده شده است. این حقیقت دانشمندان را بر آن داشته است که تصور کنند مرکز این سیاره از فلزات سنگینی مانند آهن تشکیل شده است که با توجه به حرکت آرام چرخشی این سیاره به دور خود میدان ضعیف مغناطیسی در خود ایجاد کرده است. فشار بادهای خورشیدی این میدان ضعیف را در جهت مقابل به خورشید بسیار فشرده کرده و در پشت آن بسیار گسترانده است. گروهی دیگر از دانشمندان پیدایش میدان مغناطیسی در عطارد را به وجود میدان مغناطیسی سنگواره ای نسبت می دهند که از روزگاران قدیم حاصل شده و باقی مانده است.

همان گونه که قبلاً اشاره شد عطارد نزدیکترین سیاره به خورشید است که در کنار جرم بزرگی به نام خورشید با آن جاذبه وحشتناکش قرار گرفته است. عطارد برای آن که در دل خورشید سقوط نکند و جذب آن نشود دست به مقابله زده است. برای این کار عطارد با سرعت سرسام آوری به گرد خورشید می چرخد و سریعترین سرعت چرخشی به دور مرکز منظومه شمسی را از آن خود کرده است. این سرعت به حدی است که یک سال این سیاره کمتر از سه ماه به طول می انجامد. مدار این سیاره بیضی شکل است و با فاصله اندکی (به طور متوسط 9/57 میلیون کیلومتر) از خورشید و از روی زمین این سیاره در اطراف خورشید دیده می شود. گاهی کمی بعد از غروب خورشید در افق غربی و زمانی که به آن سوی این ستاره می رسد قبل از طلوع آفتاب در بالای افق شرقی دیده می شود.

حداکثر فاصله زاویه ای که ناظر زمینی بین این سیاره وخورشید می بیند حدود 28 درجه است. هنگامی که زاویه کشیدگی این سیاره در حدود 10 درجه است، از درون تلسکوپ به صورت هلال باریکی دیده می شود. لیکن زمانی که می خواهد از پشت خورشید عبور کند قرص روشن خود را به ما نشان می دهد. با توجه به 7 درجه انحراف مدار گردش این سیاره به دور خورشید این سیاره در هر بار گردش از جلوی خورشید عبور نمی کند. بلکه از بالا یا پایین خورشید می گذرد. عطارد گاهی همچون نقطه سیاه رنگی از مقابل قرص خورشید عبور می کند. که به ترانزیت یا عبوریا گذرمعروف است .

زهره

زهره ( ناهید ) دومین سیاره نزدیک به خورشید است و به دلیل تشابه اندازه، جرم، چگالی و حجم به خواهر دوقلوی زمین شهرت گرفته است. قطر این سیاره در حدود ۱۲.۱۰۰ کیلومتر و تقریبا ۶۴۴ کیلومتر کمتر از قطر زمین می باشد. هیچ سیاره ای به اندازه ونوس به زمین نزدیک نمی شود. در نزدیکترین حالت، فاصله ونوس از زمین حدود ۳۸.۲ میلیون کیلومتر است.

از منظر ساکنین زمین، زهره از هر سیاره و حتی ستاره دیگری درخشان تر است. در زمانهای مشخصی از سال، ونوس اولین سیاره ایست که در هنگام غروب در قسمت غربی آسمان مشاهده می شود. در زمانهای دیگر، زهره آخرین سیاره ایست که پس از طلوع آفتاب در قسمت شرقی آسمان وجود دارد. هنگامیکه زهره در آستانه درخشانترین فاز خود است، در نور روز نیز قابل مشاهده می باشد.

ستاره شناسان دوران باستان، جرمی را که به هنگام روز مشاهده می کردند،ستاره صبحگاهی و جرمی را که به هنگام غروب در آسمان می دیدند، ستاره شامگاهی نامگذاری کرده بودند.

بعدها آنها فهمیدند که این دو جرم در واقع یک سیاره است و آن را به افتخار الهه عشق و زیبایی ونوس نامیدند. زهره دومین سیاره از منظومه شمسی است که میانگین فاصله آن تا خورشید ۱۰۸.۲ میلیون کیلومتر می باشد. به منظور قیاس، لازم به ذکر است که فاصله زمین، سومین سیاره منظومه از خورشید ۱۵۰ میلیون کیلومتر و فاصله متوسط عطارد، نخستین سیاره منظومه از خورشید ۵۷.۹ میلیون کیلومتر می باشد. سیاره زهره تقریبا در یک مدار دایره شکل به دور خورشید در گردش است. دورترین فاصله این سیاره از خورشید ۱۰۸.۹ میلیون کیلومتر و کمترین فاصله آن ۱۰۷.۵ میلیون کیلومتر می باشد. مدار بقیه سیارات منظومه شمسی بیضی شکل است. یک سال در ونوس معادل ۲۲۵ روز زمینی می باشد.

هنگام رصد زهره به کمک تلسکوپ تغییراتی در شکل و اندازه آن مشاهده می شود. این تغییرات آشکار را که شبیه تغییرات ظاهری ماه است، فاز می نامند. این تغییرات به این دلیل است که در زمانهای مختلف، قسمتهای روشن سیاره که از زمین دیده می شوند متفاوت می باشند. از آنجائیکه زمین و زهره هر دو به دور خورشید در گردشند، هر ۵۸۴ روز یکبار ونوس در گوشه ای از خورشید مشاهده می شود. در این هنگام تقریبا همه قسمتهای روشن سیاره قابل رویت است. با حرکت زهره به دور خورشید و به سمت زمین، قسمتهای روشن آن کمتر و سایز سیاره بزرگتر به نظر می رسد. پس از گذشت تقریبا ۲۲۱ روز، تنها نیمی از سیاره قابل رویت است. پس از ۷۱ روز دیگر، زهره به سمتی از خورشید که زمین نیز در آنجا قرار می گیرد، نزدیک می شود و تنها هلال باریکی از آن قابل رویت خواهد بود. هنگام حرکت زهره به سمت زمین، این سیاره نزدیک غروب دیده می شود و هنگام عبور این سیاره پس از زمین، صبح زود مشاهده می گردد. در حالیکه زهره به دور خورشید در حرکت است، به آرامی حول محور طولی خود نیز گردش می کند. محور طولی ونوس عمود بر صفحه گردش مداری سیاره نیست بلکه نسبت به آن زاویه ای حدود ۱۷۸ درجه دارد. بر خلاف زمین، ونوس در جهت گردش خود به دور خورشید، حول محور طولی خود نمی چرخد بلکه بر خلاف آن در حرکت است. از منظر بیننده ای که بر روی زهره است، خورشید از غرب طلوع و در شرق غروب می کند. هر دور وضعی و به عبارتی هر یک روز در این سیاره معادل ۲۴۳ روز زمینی طول می کشد و از یکسال آن که معادل ۲۲۵ روز زمینی می باشد، طولانی تر است. گرچه زهره خواهر دوقلوی زمین به شمار میرود اما شرایط سطح آن با زمین تفاوت های بسیار زیادی دارد. سیاره شناسان مشکلات زیادی برای شناسایی شرایط سطح این سیاره داشتند به این دلیل که جو زهره همیشه با لایه ای بسیار ضخیم از ابر اسید سولفوریک پوشیده شده است.سطح زهره بسیار داغ و بسیار خشک است. به دلیل دمای بسیار زیاد وجود آب مایع در سطح آن غیر ممکن است.

دمای لایه های بالایی جو زهره به طور میانگین ۱۳ درجه سانتیگراد می باشد، در حالیکه دمای سطح این سیاره به ۴۶۵ درجه سانتیگراد می رسد. زهره داغ ترین سیاره منظومه شمسی است . دانشمندان بر این باورند که دمای شدید سطح زهره به دلیل تاثیرات پدیده گلخانه ایست. یک گلخانه به پرتوهای پر انرژی خورشید اجازه ورود می دهد ولی از خروج گرما جلوگیری می کند. ابرهای ضخیم و اتمسفر غلیظ ونوس نیز به همین شکل عمل می کنند. پرتوهای تابناک خورشید به درون جو سیاره راه پیدا می کنند اما انبوه قطرات بسیار ریز اسید سولفوریک و مقادیر زیاد دی اکسید کربن در ابرهای ونوس، به نظر مانند تله ای، بیشتر انرژی خورشید را در سطح سیاره محبوس کرده اند. جرم زهره تقریبا چهار پنجم جرم زمین است. نیروی گرانش آن کمی از گرانش زمین کمتر می باشد از این رو جرمی معادل ۱۰۰ کیلوگرم بر روی زمین، حدود ۸۸ کیلوگرم بر روی زهره وزن خواهد داشت. چگالی زهره نیز اندکی از چگالی زمین کمتر است.

زمین

زمین سیاره ایست کوچک در بیکران فضا و یکی از نه سیاره ای که در منظومه شمسی به دور خورشید درحال گردش می باشند. خورشید یکی از میلیاردها ستاره ای است که کهکشان راه شیری را شکل می دهند و کهکشان راه شیری یکی از ۱۰۰ میلیارد کهکشانی است که جهان را تشکیل داده اند.

سیاره زمین تنها ذره کوچکی از عالم است، اما خانه انسان و در واقع خانه ای برای تنها گونه های یافت شده حیات در کل جهان می باشد. حیوانات، گیاهان و دیگر ارگانیزم های حیات تقریبا در همه جای سطح زمین وجود دارند. آنها می توانند در روی زمین به حیات ادامه دهند چرا که این سیاره در فاصله مناسبی نسبت به خورشید قرار گرفته است. بیشتر گونه های حیات به گرما و نور خورشید برای ادامه زندگی خود نیاز دارند. اگر زمین اندکی به خورشید نزدیک تر بود گرما و حرارت زیاد آن همه این گونه ها را می سوزاند و اگر قدری از خورشید دورتر بود بر اثر کمبود انرژی خورشید حیات در روی آن از بین می رفت. برای ادامه حیات وجود آب نیز ضروری می باشد که زمین سرشار از آن است. آب بیشتر سطح زمین را پوشانده است.

مطالعه زمین، زمین شناسی یا ژئولوژی نام دارد. زمین شناسان با بررسی عوامل فیزیکی زمین، به چگونگی پیدایش و تغییرات آنها پی می برند. بر روی بیشتر قسمتهای زمین مانند قسمتهای درون آن، نمی توان به طور مستقیم تحقیق نمود. زمین شناسان با بررسی نشانه ها و صخره ها به روش هایی برای شناخت غیر مستقیم این سیاره می پردازند. البته امروزه، زمین شناسان می توانند با اطلاعات به دست آمده از فضا نیز به بررسی زمین بپردازند. در میان نه سیاره موجود در منظومه شمسی، زمین رتبه پنجم از لحاظ اندازه را به خود اختصاص می دهد. قطر آن حدود ۱۳.۰۰۰ کیلومتر است. زمین در مداری با فاصله متوسط ۱۵۰ میلیون کیلومتر به دور خورشید در گردش است و هر دور خود را در مدت ۳۶۵ روز تکمیل می کند. زمین دارای چند نوع حرکت است که در اینجا به 4تا از مهمترین آنها اشاره میکنیم : 1-حرکت وضعی حول محوری فرضی که از دو قطب شمال و جنوب آن عبور می کند. 2-حرکت انتقالی در مداری به دور خورشید. 3-حرکت در راه شیری به همراه خورشید و دیگر اجرام منظومه شمسی 4- حرکت تقدیمی ۲۴ ساعت زمان لازم است تا زمین یک دور وضعی خود را تکمیل کند. این زمان را روز خورشیدی می گویند. در طی یک روز خورشیدی، زمین مقداری نیز در مدار خود حرکت می کند بنابراین مکان ستارگان درآسمان هرشب دچار اندکی تغییر می شود. مدت زمان واقعی یک دور حرکت وضعی زمین معادل ۲۳ ساعت و ۵۶ دقیقه و ۹/۴ ثانیه می باشد. این زمان را روز نجومی زمین می نامند. روز نجومی از روز خورشیدی کوتاه تر است بنابراین ستارگان هر روز ۴ دقیقه زودتر در آسمان دیده می شوند.

گردش زمین به دور خورشید ۳۶۵ روز و ۶ ساعت و ۹ دقیقه و ۵۴/۹ ثانیه به طول می انجامد. این دوره زمانی سال نجومی خوانده می شود. از آنجائیکه حرکت وضعی زمین در انتهای هر سال به یک عدد کامل نمی رسد، ترتیب تقویم در هر سال معادل ۶ ساعت نسبت به ترتیب فصول متفاوت می شود. برای هماهنگی تقویم و فصول، هر چهار سال یکبار ۱ روز به تقویم اضافه می شود تا عدم تناسب برطرف گردد. سالهایی که یک روز اضافی دارند سال کبیسه نامیده می شوند. در تقویم میلادی یک روز اضافه در آخر دومین ماه سال یعنی فوریه قرار می گیرد و در تقویم خورشیدی یک روز به آخر اسفند ماه اضافه می گردد. مسافت مدار زمین به دور خورشید ۹۴۰میلیون کیلومتر است و زمین این مسافت را با سرعت ۱۰۷.۰۰۰ کیلومتر در ساعت و یا ۳۰ کیلومتر در ثانیه طی می کند. محور طولی زمین به شکل عمودی، صفحه مداری را قطع نمی کند بلکه نسبت به آن زاویه ای حدود 5/23 درجه دارد. این شیب و حرکت زمین به دور خورشید باعث پدیدار گشتن فصول می شوند. در دی ماه، نیمکره شمالی زمین، به دلیل شیب محور طولی، دورتر از خورشید قرار می گیرد. نور خورشید با شدت کمتری به نیمکره شمالی می رسد و در این هنگام این بخش از زمین، زمستان را پشت سر می گذراند. در خرداد ماه وضعیت شیب زمین تغییر می کند و این بار نیمکره جنوبی در قسمتی از شیب قرار می گیرد که از خورشید دورتر است در نتیجه نوبت به این نیمکره می رسد که زمستان را تجربه نماید. مدار زمین دایره کامل نیست. در اوایل دی ماه زمین به خورشید نزدیکتر و در خرداد ماه کمی دورتر است. فاصله زمین از خورشید در ماه دی ۱/۱۴۷ میلیون کیلومتر و در ماه خرداد ۱/۱۵۲ میلیون کیلومتر می باشد. تاثیر این پدیده در سرما یا گرمای زمین بسیار کمتر از پدیده شیب زمین است. زمین و منظومه شمسی عضو یک صفحه ستاره ای وسیع به نام کهکشان راه شیری می باشند. درست همانگونه که ماه به دور زمین و سیارات به گرد خورشید در چرخشند، خورشید و دیگر ستارگان به دور مرکز راه شیری در گردش می باشند. منظومه شمسی حدودا در فاصله دو پنجم از مرکز راه شیری قرار گرفته و با سرعت ۲۴۹ کیلومتر در ثانیه حول مرکز آن در گردش است. منظومه شمسی در هر ۲۲۰ میلیون سال یکبار حول مرکز کهکشان گردش می کند. بیشتر مردم زمین را مانند یک توپ، با قطب شمال در بالا و قطب جنوب در پایین آن به تصویر می کشند. در واقع زمین، دیگر سیارات، قمرهای بزرگ و ستارگان و هر جرم دیگری که قطر آن بیشتر از ۳۲۰ کیلومتر باشد، گرد است و این به دلیل نیروی گرانش آن جرم می باشد. گرانش همه مواد را به داخل و به سمت مرکز می کشد. قمرهای کوچک مانند دو قمر مریخ، گرانش بسیار کمی دارند. کمتر از آنچه باعث گرد شدنشان شود. برای بدن های ما "پایین" همیشه در راستای مسیر کشش گرانش و به سمت مرکز زمین است. ساکنین اسپانیا و نیوزیلند دقیقا در دوسمت مخالف زمین قرار گرفته اند ولی هر دوی آنها "پایین" را به سمت مرکز زمین و "بالا" را به سمت آسمان می دانند. گرانش در سیارات دیگر و اقمار آنها نیز به همین شیوه عمل می کند. با این حال زمین به طور کامل گرد نیست. گردش وضعی آن باعث گردیده است که قسمت مرکزی آن یا استوا، دچار برآمدگی گردد. قطر زمین از قطب شمال تا قطب جنوب آن 54/12713 کیلومتر است در حالیکه قطر آن در منطقه استوا 32/12756 کیلومتر می باشد. این اختلاف 78/42 کیلومتری تنها892/1 ام قطر زمین است. این مقدار بسیار اندک است به همین دلیل در عکسهایی که در فضا از زمین گرفته شده اند محسوس نمی باشد و این سیاره کاملا گرد به نظر می رسد. برآمدگی زمین همچنین باعث می شود که محیط زمین پیرامون استوا بیشتر از محیط آن پیرامون قطبها باشد. محیط این سیاره دور استوا 16/40075 کیلومتر و دور قطبها ۴۰.۰۰۸ کیلومتر است. از آنجائیکه محیط زمین در جنوب استوا بیشتر است، زمین اندکی گلابی شکل است. زمین همچنین دارای کوهستانها و دره هایی در سطح می باشد ولی از آنجائیکه ابعاد این قسمتها نسبت به اندازه کل زمین بسیار ناچیز است لذا این سیاره از فضا مسطح به نظر می آید.

زمین دارای یک قمر می باشد. عطارد و زهره هیچ قمری نداشته و سایر سیارات منظومه شمسی هر کدام دارای دو یا چندین قمر هستند. قطر ماه، قمر زمین، ۳.۴۷0 کیلومتر، حدود یک چهارم قطر زمین است.

مریخ

مریخ چهارمین و آخرین سیاره سنگی است که به دورخورشید می چرخد. یونانی ها این سیاره را آرس و رومیان آن را مارس یا مریخ نام نهادند. هر دو اسم بیانگر خدای جنگ آنان است. این سیاره نزد کسانی که به آسمان می نگریستند مظهر جنگ و خون بود.

این سیاره در یک مدار بیضی شکل و با سرعتی حدود 1/24 کیلومتر در ثانیه به دور خورشید می چرخد که دورترین فاصله آن از خورشید 249 میلیون کیلومتر و در تردیکترین فاصله اش 207 میلیون کیلومتر از خورشید فاصله می گیرد. ولی به طور متوسط 228 میلیون کیلومتر از خورشید فاصله دارد. این سیاره همسایه بعدی زمین است که گاهی به ما نزدیک می شود و به حدود 56 میلیون کیلومتری ما می رسد و گاهی در آن سوی خورشید به فاصله 397 میلیون کیلومتری از ما قرار می گیرد. از جهاتی هم شبیه زمین است و یک شبانه روز آن حدود 5/24 ساعت طول می کشد. محور گردش آن نسبت به خط عمود حدود 24 درجه است. هر یک سال آن معادل 2 سال (687 روز) زمینی است و قطر آن حدود 6800 کیلومتر است. به علت دوری از خورشید حداقل دمای آن به 100 درجه زیر صفر و حداکثر آن به 27 درجه سانتیگراد می رسد. سرعت گریز از سطح آن 5 کیلومتر بر ثانیه است. جو آن 200 مرتبه از جو زمین رقیق تر است و فشار این جو رقیق حدود پنج میلی بار است(فشار جو زمین بیش از 1000 میلی بار است). در جو آن گازهای دی اکسید کربن ، اکسیژن ، نیتروژن و کمی بخار آب و گازهای بی اثر وجود دارد

مریخ دارای کوه آتشفشانی عظیم الجثه ای است که المپیوس نام دارد. این کوه بزرگترین کوه آتشفشانی در منظومه شمسی است. وسعت المپیوس در حدود 600 کیلومتر،ارتفاع آن 24 کیلومتر است.

تعدادی از نظریه پردازان از روی علایم موجود بر روی سیاره مریخ نماهایی از دریاهای تیره ای که بر خلاف اقلیم سرخ رنگ آن است نشان دادند. در سال 1860 میلادی یک کشیش ایتالیایی به نام پیترو آنجلو سچی تصاویری از مریخ به صورت رنگی طراحی کرد. او اطمینان داشت که می تواند خطوط غیر طبیعی را ببیند. او برای توصیف آنها از لغت ایتالیایی کانال برای عوارض سطح مریخ استفاده کرد.

سال 1877 میلادی برای ناظران مریخ دارای اهمیت بسیاری بود. در این سال مریخ و زمین نزدیکترین فاصله ممکن را داشتند. این فرصت ایده آلی برای مشاهده نزدیک با تلسکوپهای جدیدتر را فراهم می کرد. جیووانی شیپارلی که مدیر یک رصدخانه در شهر میلان ایتالیا بود به تهیه نقشه های مریخ علاقه داشت. او به خصوصیات مشاهده شده بر روی مریخ اسامی افسانه ای می گذاشت. شیپارلی در سال 1877 میلادی کانالهایی را بر روی مریخ مشاهده کرد و نام رودخانه های مشهور نیل و فرات را بر روی آنها گذاشت. در سال 1879 میلادی مریخ و زمین دوباره به یکدیگر نزدیک شدند. در این زمان شیپارلی ادعا کرد کانالهایی را مشاهده کرده است که به صورت دو خط موازی اند. ظهور این پدیده غیر طبیعی اعتقاد آنهایی را که فکر می کردند کانالها مصنوعی و ساختگی اند قویتر کرد. بعد از گذشت چند سال تعدادی از ستاره شناسان ادعا کردند که کانالها را دیده اند. لذا تعداد نقشه ها چند برابر شد. با این حال بیشتر ستاره شناسان کانالها را ندیده بودند و بسیاری از آنها درباره نظریه هایی که کانالها را توضیح می دادند تردید داشتند. بعضی از دانشمندان تصور می کردند که مریخ یک سیاره مرده است و ساکنان آن آخرین بقایا از یک نسل رو به زوال اند و منابع آبی جمع آوری شده را به سختی ذخیره و اداره می کنند. طبق این نظریه مریخیها این کانالها را ساخته بودند تا آبهای ناشی از ذوب فصلی پوششهای قطبی را به سمت شهرهای آباد خود که در دل کویر قرار داشت هدایت کنند و شهرها از طریق کانالها به یکدیگر متصل می شدند. کسانی که در مورد این نظریه تردید داشتند دلایل مختلفی برای رد آن عنوان می کردند. ولی ایده وجود کانال در مریخ توجه عموم را به خود جلب کرده بود و توسط مجلات و روزنامه های عمومی مورد حمایت قرار می گرفت.

یکی از طرفداران سر سخت نظریه کانالها پرسیوال لاول نام داشت. لاول در سال 1880 میلادی دریافت که شیپارلی بینایی خود را از دست داده است. از آن پس او نقش یک نظریه پرداز پیشرو را در زمینه کانالهای مریخ به عهده گرفت. لاول و دوستانش هزینه ساختن رصدخانه ای را تقبل کردند و آن را به مطالعه مریخ اختصاص دادند. رصدخانه لاول در فلاگ استاف ایالت آریزونا به بهترین تلسکوپ انعکاسی 61 سانتیمتری مجهز شد. در اواخر قرن نوزدهم میلادی تعداد کانالهای لاول چهار برابر کانالهایی بود که توسط شیپارلی ترسیم شده بود. او این کانالها را به صورت یک شبکه به کل سیاره مریخ گسترش داد.

لاول اعتقاد داشت که این کانالها توسط یک تمدن پیشرفته ساخته شده است. امروزه اکثر نظریات علمی ایده لاول را رد می کنند. و طبق کاوشهایی که بر سطح این سیاره انجام شده است دانشمندان به این نتیجه رسیده اند که در سطح مریخ هیچ گونه حیاتی آنطور که ما می شناسیم وجود ندارد

در سال 1666 میلادی جیووانی دومنیکو کاسینی ستاره شناس ایتالیایی و متصدی رصدخانه لویی چهاردهم در پاریس نواحی سفید رنگی را در قطبهای مریخ کشف کرد. بعد ها مشاهدات ویلیام هرشل این کشف را تایید کرد و مشخص شد که نواحی سفید رنگ در واقع پوششهای قطبی مریخ اند. این پوششها درست همانند پوششهای یخی زمین رشد می کنند و طی یک سال مریخی به تدریج تحلیل می روند. هرشل تصور می کرد که ساکنان مریخ در شرایطی نظیر شرایط حاکم بر زمین با چهار فصل و روزهایی تقریبا" برابر با روزهای زمین زندگی می کنند. طیف سنج مادون قرمز مارینر9 مشخص کرد که دمای سیاره مریخ در استوا حداکثر17 درجه سانتیگراد و در نواحی قطبی حداقل 120 درجه سانتیگراد زیر صفر است. هنگامی که سیاره در نقطه اوج مداری خود قرار دارد در نیمکره جنوبی زمستان است که سردتر از زمستان نیمکره شمالی است. پوشش یخی زمستانی در جنوب می تواند تا عرض جغرافیایی 55 درجه جنوبی امتداد یابد. هنگامی که سیاره به خورشید نزدیک می شود نواحی شمالی زمستان گرمتری دارند. در این صورت پوشش یخی زمستانی فقط می تواند تا عرض جغرافیایی 65 درجه شمالی برسد. در تابستان زمانی که با افزایش دما دی اکسید کربن منجمد(یخ خشک) به بخار تبدیل می شود پوششهای یخی نیز ذوب می شوند. دانشمندان معتقدند که یخهای قطب جنوب از دی اکسید کربن تشکیل شده اند. این یخها بر خلاف دی اکسید کربن برفکی که پایداری کمی دارد دیر ذوب می شوند. قطر پوشش قطب جنوب در اوج گرمای تابستان نیمکره جنوبی به 300 کیلومتر می رسد. قطر پوشش قطب شمال خیلی بیشتر است و هرگز کمتر از هزار کیلومتر نمی شود. دماهای اندازه گیری شده در قطب شمال نشان می دهد که پوشش یخی تابستانی باید از آب یخ زده تشکیل شده باشد. زیرا در این زمان دما از نقطه انجماد یخ خشک بالاتر است. به علاوه تجمع بخار آب بر روی پوشش یخی نیمکره شمالی به هنگام تابستان نشان می دهد که در این منطقه آب یخ زده وجود دارد.

در سال 1877 میلادی هنگامی که شیپارلی به دقت در حال ترسیم کانالها بر روی نقشه هایش بود یک ستاره شناس آمریکایی به نام آسف هال نیز در حال مشاهده مریخ بود. او از نوعی تلسکوپ انعکاسی جدید 66 سانتیمتری واقع در رصدخانه نیروی دریایی ایالات متحده در شهر واشنگتن استفاده می کرد.ستاره شناسان سالها به دنبال قمرهای مریخ بودند. آسف هال در ابتدای اوت 1877 میلادی مشاهدات طاقت فرسایی را برای یافتن اقمار مریخ آغاز کرد. در آن زمان نزدیکی مریخ به زمین مشکلاتی را ایجاد می کرد. مریخ آنقدر نزدیک بود که به هنگام مشاهده آن توسط تلسکوپ درخشندگی قابل توجهش اشکالاتی را در رصد این سیاره ایجاد می کرد. هال در یازدهم اوت متقاعد شد که چیزی نمی تواند بیابد. ولی همسرش به او اصرار کرد که بار دیگر نگاه کند. بالاخره در آن شب او متوجه چیزی شد. آن جرم آسمانی خیلی کوچک بود. ولی قطعا" وجود داشت. سپس آسمان ابری شد. در شانزدهم اوت آسمان دوباره صاف شد و هال توانست قمر مریخ را به وضوح مشاهده کند. در روز هفدهم اوت هال با پیدا کردن قمر دوم مریخ به هیجان آمد. آسف هال اقمار مریخ را به صورت نقاطی نورانی و متحرک مشاهده کرد. ولی تصاویری که در سال 1969 میلادی توسط فضاپیمای مارینر و در سال 1975 توسط وایکینگ ارسال شد نشان داد که اقمار دوقلوی مریخ ظاهری بسیار ناهنجار و بی قاعده دارند. هال این اقمار را به افتخار اسبهای کالسکه خدای جنگ در افسانه یونان فوبوس (به معنای ترس) و دیموس (به معنای وحشت) نامید. آسف هال نتوانست اندازه اقمار مریخ را تعیین کند. اما مشاهدات بعدی نشان داد که طول قمر بزرگتر مریخ یعنی فوبوس تقریبا" 27 کیلومتر است. فوبوس خیلی به مریخ نزدیک است و دریک مدار دایره ای شکل و به فاصله 9380 کیلومتری آن قرار دارد. نزدیکی زیاد باعث می شود که این قمر با سرعت زیادی حول مریخ بچرخد. به طوری که هر چرخش کامل آن 7 ساعت و 51 دقیقه طول می کشد. دیموس هم مانند فوبوس دارای یک مدار دایره ای شکل است ولی در فاصله 23500 کیلومتری مریخ قرار دارد. طول دیموس در حدود 15 کیلومتر است و 31 ساعت و 5 دقیقه طول می کشد تا یکبار به دور مریخ بچرخد.فوبوس و دیموس هر دو تاریکند و به خاطر وجود دهانه های آتشفشانی شبیه شهاب سنگهای آبله گون اند. این دو قمر هم مانند قمر زمین همیشه یک روی خود را به مریخ نشان می دهند.

مشتری

مشتری بزرگترین سیاره در منظومه شمسی است. قطر آن حدود 143000 کیلومتر، بیش از 11 برابر قطر زمین و حدود یک دهم قطر خورشید است. برای پر کردن حجم این سیاره غول پیکر به1000 عدد سیاره زمین نیاز است. وقتی از زمین رصد می کنیم، این سیاره نورانی تر از بیشتر ستاره ها دیده می شود. معمولا پس از سیاره ونوس، مشتری دومین سیاره درخشان در آسمان است.

مشتری پنجمین سیاره در منظومه شمسی می باشد. میانگین فاصله آن از خورشید معادل 778.570.000 کیلومتر یعنی بیش از پنج برابر فاصله زمین تا خورشید است. ستاره شناسان باستان این سیاره را به یاد پادشاه خدایان رومی، ژوپیتر نامیدند. ستاره شناسان در سال 1994 شاهد رویداد منحصر به فردی در این سیاره بودند. برخورد 21 تکه از شهاب سنگ شومیکر-لوی 9 که به اتمسفر مشتری برخورد کرد. این برخورد منجر به وقوع انفجارهای مهیب و پراکندگی مقدار بسیار زیادی گرد و خاک در منطقه ای با وسعت بیشتر از قطر کره زمین گردید. مشتری یک گوی غول پیکر از گاز، مایع و مقدار بسیار ناچیزی سطح جامد می باشد. سطح این سیاره ترکیبی است از ابرهای متراکم و غلیظ قرمز، قهوه ای، زرد و سفید رنگ. این ابرها در مناطقی با رنگ روشن به نام حوزه و مناطقی با رنگ تیره به نام کمربند به شکل موازی با استوا به طو رمنظم دور سیاره چرخیده شده اند. مشتری در مداری بیضی شکل به دور خورشید گردش می کند. یک دور کامل مشتری به دور خورشید معادل 4333 روز زمینی و یا تقریبا 12 سال زمینی می باشد. مشتری علاوه بر گردش به دور خورشید، حول محور طولی خود نیز گردش می کند. زاویه این محور حدود 3 درجه می باشد. مشتری سریع تر از دیگر سیارات به دور خود می چرخد. یک روز در مشتری معادل 9 ساعت و 56 دقیقه می باشد. دانشمندان نمی توانند سرعت گردش درون این غول گازی را به طور مستقیم اندازه گیری کنند. آنها نخست میانگین سرعت ابرهای قابل رویت این سیاره را محاسبه کردند. مشتری امواج رادیویی از خود متساطع می کند که توسط تلسکوپ های مستقر در زمین نیز قابل ردیابی می باشد. دانشمندان با مطالعه این امواج سرعت گردش سیاره را محاسبه نمودند. قدرت این امواج طی یک الگوی ثابت که در هر 9 ساعت و 56 دقیقه تکرار می شود، تغییر می کند. سرعت زیاد گردش مشتری باعث برآمدگی این سیاره در استوا و مسطح شدن قطبها گردیده است. قطر استوایی این سیاره 7 درصد بیش از قطر قطبی آن است.

مشتری از دیگر سیارات این منظومه سنگین تر است. جرم آن 318 بار بیشتر از جرم زمین می باشد. اگرچه این سیاره جرم زیادی دارد اما چگالی آن نسبتا کم است. میانگین چگالی این سیاره 33/1 گرم در هر سانتیمتر مکعب است یعنی اندکی بیش از چگالی آب. چگالی مشتری 4/1 برابر چگالی زمین می باشد. به خاطر کم بودن چگالی این سیاره، ستاره شناسان بر این باورند که عناصر عمده این سیاره هیدروژن و هلیوم می باشند. از این رو این سیاره بیشتر به خورشید شبیه است تا به سیاره ای نظیر زمین. هسته مشتری باید از عناصر سنگینی تشکیل شده باشد. احتمالا ترکیب بندی این عناصر نظیر ترکیب بندی عناصر هسته زمین است اما 20 تا 30 برابر پر سنگین تر. نیروی جاذبه سطح مشتری 4/2 برابر جاذبه زمین است. به این ترتیب جسمی که در روی زمین 100 کیلوگرم است بر روی مشتری 240 کیلوگرم وزن خواهد داشت. اتمسفر مشتری ترکیبی است از حدود 86 درصد هیدروژن، 14 درصد هلیوم و مقادیر کمی متان، بخار آمونیاک، آب، هیدروکربور اشباع نشده، اتان، ژرمانیومو مونوکسید کربن. درصد هیدروژن یاد شده بر اساس تعداد مولکولهای این عنصر است نه بر اساس جرم کلی آن. دانشمندان این مقادیر را به کمک اندازه گیریهای تلسکوپی و اطلاعات سفینه ها محاسبه و به دست آورده اند. این عناصر شیمیایی لایه های رنگارنگی از ابرها را در ارتفاعات مختلف شکل داده اند. بالا ترین لایه سفید رنگ از کریستالهای بخار آمونیاک یخ زده به وجود آمده است. لایه های پایین تر و تیره رنگ تر ابرها مناطق کمربندها را تشکیل داده اند. در پایین ترین لایه قابل رویت ابرهای آبی رنگی وجود دارند. ستاره شناسان انتظار دارند که در عمق 70کیلومتری پایین تر از ابرهای آمونیاک، ابرهای آب را تشخیص دهند. البته تا کنون این ابرها در هیچ لایه ای کشف نشده است. بارزترین ویژگی سطح سیاره مشتری، یک نقطه قرمز بزرگ است. این نقطه حجم زیادی از گاز در حال دوران می باشد و شبیه به گردبادهای زمینیست. بزرگترین قطر این نقطه سه برابر قطر زمین طول دارد. رنگ این نقطه بین آجری و قهوه ای روشن در تغییر است. به ندرت این نقطه به طور کلی محو می شود. احتمالا وجود سولفور و فسفر در کریستالهای آمونیاک منجر به ایجاد چنین رنگی در این نقطه می گردد. گوشه این نقطه عظیم الجثه با سرعتی معادل 360 کیلومتر در ساعت در حرکت است. فاصله این نقطه نسبت به استوا ثابت است ولی به آرامی به سمت غرب و شرق حرکت می کند. حوزه ها، کمربندها و نقطه بزرگ قرمز نسبت به سیستم های چرخه ای زمین بسیار ثابت تر می باشند. از زمانیکه دانشمندان شروع به استفاده از تلسکوپ برای رصد آسمان کرده اند، ویژگی های مذکور تغییر ابعاد و رنگ داشته اند اما همچنان الگوی کلی خود را ثابت نگه داشته اند.

مشتری 69 قمر با قطرهایی حداقل معادل 10 کیلومتر دارد. این سیاره همچنین دارای تعداد زیادی قمر کوچکتر می باشد. چهار قمر از بزرگترین اقمار مشتری به ترتیب فاصله از این سیاره عبارتند از یو، اروپا، گانیمد و کالیستو این چهار قمر، اقمار گالیله ای می گویند. گالیله ستاره شناس ایتالیایی در سال 1610 به کمک یک تلسکوپ بدوی ساده توانست این چهار قمر را کشف نماید.

یو آتشفشانهای فعالی زیادی دارد که گازهایی شامل سولفور را به سطح این قمر می رانند. سطح زرد - نارنجی رنگ آیو احتمالا شامل مقادیر زیادی رسوب سولفور جامد است. اروپا با قطری معادل 3130 کیلومتر عنوان کوچکترین قمر گالیله ای را به خود اختصاص داده است. سطح اروپا مسطح، دارای شکاف و یخی می باشد. بزرگترین قمر گالیله ای گانیمد، با قطری معادل 5268 کیلومتر می باشد. گانیمد از سیاره عطارد بزرگتر است. کالیستو با قطر 4806 کیلومتری تنها کمی از عطارد کوچکتر است. به نظر می رسد که گانیمد و کالیستو دارای یخ و برخی مواد سنگی باشند. این دو قمر چاله های زیادی دارند. بقیه اقمار مشتری از اقمار گالیله ای بسیار کوچکترند. آمالتیا و هیمالیا بزرگترین اقمار غیر گالیله ای مشتری می باشند. بزرگترین قطر قمر سیب زمینی شکل آمالتیا 262 کیلومتر است. قطر هیمالیا 170 کیلومتر است. بیشتر این اقمار توسط ستاره شناسان با تلسکوپ های بسیار بزرگ در روی زمین کشف شده اند. مشتری سه حلقه به دور استوای خود دارد. البته این حلقه ها نسبت به حلقه های زحل بسیار محو به نظر می رسند. این حلقه ها از ذرات غبار تشکیل شده اند. حلقه اصلی 30کیلومتر ضخامت و 6400 کیلومتر عرض دارد. این حلقه در درون مدار آمالتیا قرار گرفته است.

یک لکه ای روی این سیاره وجوددارد که در ان 1300 کره زمین جا می گیرد.

زحل

زحل بعد از سیاره مشتری بزرگترین سیاره در منظومه شمسی می باشد. این سیاره دارای هفت حلقه مسطح به دور خود است. این هفت حلقه در واقع شامل تعداد زیادی حلقه های باریک که با ذرات یخی درست شده اند، می باشند. این حلقه ها زحل را به یکی از زیباترین اجرام آسمان در منظومه شمسی تبدیل کرده اند. به جز زحل، سیارات مشتری، نپتون و اورانوس نیز دارای حلقه هایی می باشند که نسبت به حلقه های زحل بسیار کم نورترند.

قطر زحل در استوا 120.540 کیلومتر، تقریبا 10 برابر قطر زمین است. این سیاره از زمین با چشم غیر مسلح قابل رویت است البته حلقه های آن دیده نمی شوند. زحل آخرین سیاره ای بود که ستاره شناسان باستان موفق به کشف آن شده بودند. این سیاره به مناسبت خدای کشاورزی رومیان، ساتورن نام گرفت. زحل در مداری بیضی شکل به دور خورشید در حرکت است. بیشترین فاصله آن از خورشید 1.514.500.000 کیلومتر و کمترین فاصله آن 1.352.550.000 کیلومتر است. یک سال در زحل معادل 10.759 روز و یا 5/29 سال زمینی است. زحل علاوه بر گردش انتقالی خود به دور خورشید، حول محور عمودی فرضی خود نیز در گردش است. زاویه این محور 27 درجه می باشد. بعد از مشتری، زحل سریعترین گردش وضعی در بین سیارات دیگر منظومه شمسی را دارد. یکبار گردش این سیاره به دور خود تنها 10 ساعت و 39 دقیقه به طول می انجامد. به دلیل این حرکت گردشی سریع، قطر استوایی این سیاره 13.000 کیلومتر از قطر قطبی آن بیشتر است. بیشتر دانشمندان معتقدند که این سیاره یک غول گازیست و هیچ سطح جامدی ندارد. به هرحال، به نظر می رسد که زحل دارای یک هسته داغ و جامد آهنیست. اطراف این هسته متراکم، هسته خارجی قرار گرفته که احتمالا ترکیبی از آمونیاک، متان و آب می باشد. یک لایه از هیدروژن به شدت فشرده پیرامون هسته خارجی وجود دارد. در بالای این لایه، منطقه ای چسبناک (شربت مانند) متشکل از هیدروژن و هلیوم جای گرفته است. هیدروژن و هلیوم در نزدیک سطح به شکل گاز در می آیند و با اتمسفر زحل که عمدتا ترکیبی از همین دوعنصر است مخلوط می شوند .

یک لایه فشرده از ابر کل سطح زحل را پوشانده است. در تصاویر به دست آمده از این سیاره مناطق و کمربندهای رنگی قابل تشخیصند. چنین مناطقی احتمالا به خاطر تفاوت دما و ارتفاع ابرها در قسمتهای مختلف ظاهر می گردند. گیاهان و حیوانات مقیم زمین نمی توانند در زحل دوام بیاورند. دانشمندان شک دارند که گونه زیستی در این سیاره یافت شود. انحراف محور عمودی این سیاره منجر به اختلاف میزان تابش خورشید به قسمتهای مختلف آن و در نهایت ایجاد فصول شده است. هر فصل در این سیاره 5/7 سال طول می کشد چرا که مدت زمان یکبار گردش زحل به دور خورشید 29 برابر زمین است. دمای زحل همیشه از دمای زمین سردتر است زیرا این سیاره از خورشید دورتر است. میانگین دما در بالای ابرها 175- درجه سانتیگراد می باشد. دما در اعماق ابرها بیشتر می شود. سیاره زحل تقریبا 5/2 برابر حرارتی که از خورشید دریافت می کند را در فضا متساطع می نماید. بسیاری از ستاره شناسان معتقدند که این حرارت در فرایند فرو رفتن هلیوم به درون هیدروژن مایع به وجود می آید. در بین همه سیارات منظومه شمسی، زحل کمترین چگالی را دارد. چگالی این سیاره تنها یک دهم چگالی زمین و دو سوم چگالی آب است. به همین دلیل یک تکه از این سیاره نسبت به تکه ای برابر از زمین بسیار سبکتر است و در روی آب شناور می ماند. گرچه چگالی این سیاره بسیار کم است اما وزن آن پس از مشتری، از دیگر سیارات بیشتر است. جرم زحل 95 بار از جرم زمین بیشتر می باشد. نیروی گرانش این سیاره اندکی از گرانش زمین بیشتر است. یک جسم 100 گرمی در زمین، در زحل 107 گرم می باشد. حلقه های زحل دور این سیاره و موازی با استوا قرار دارند. آنها هرگز با سیاره برخورد نمی کنند. با گردش زحل به دور خورشید آنها با همان زاویه ثابت و همیشگی در جای خود برقرار می مانند. هفت حلقه زحل در حقیقت متشکل از هزاران حلقه باریک می باشند. این حلقه های باریک از بیلیونها تکه یخ ایجاد شده اند. ابعاد این تکه های یخ گاهی به اندازه یک ذره کوچکند و گاهی قطر آنها به بیش از 3 متر می رسد. حلقه های اصلی زحل بسیار عریضند. برای مثال عرض خارجی ترین حلقه 300.000 کیلومتر می باشد. با اینحال در ابعاد فضا این حلقه ها بسیار باریک به حساب می آیند. آنقدر باریک که هنگامیکه این سیاره درست در مقابل و در راستای زمین قرار می گیرد نیز این حلقه ها قابل رویت نیستند. ضخامت آنها بین 200 تا 3000 متر است. در بین حلقه ها فضای خالی قرار گرفته و آنها را از هم جدا می نماید. عرض هر یک از این فضاهای خالی 3200 کیلومتر و یا بیشتر است. البته در برخی از این فضاهای خالی حلقه های بسیار باریکی قرار دارند. حلقه های زحل در اوایل قرن 16 توسط ستاره شناس ایتالیایی، گالیله، کشف شدند. گالیله نتوانست با تلسکوپ کوچک خود این حلقه ها را به وضوح و به درستی رصد کند. او فکر می کرد که حلقه ها، قمر های بسیار بزرگ می باشند. در سال 1656، پس از به کارگیری یک تلسکوپ قوی تر، کریستیان هویگنس ستاره شناس آلمانی، یک حلقه باریک مسطح حول زحل را توصیف کرد. هایگنس فکر می کرد که این حلقه یک صفحه جامد از برخی مواد است. در سال 1675، دومنیکو کاسینی یک ستاره شناس آلمانی متولد فرانسه، کشف دو حلقه مجزا که با گروه هایی از اقمار کوچک شکل گرفته بودند را اعلام نمود. مشاهدات بعدی از زحل وجود تعداد بیشتر این حلقه ها را ثابت نمود. حلقه های باریکی که هفت حلقه اصلی را شکل می دهند در سال 1980 کشف شدند

بزرگترین قمر این سیاره تیتان نام دارد. قطر این قمر 5150 کیلومتر (بزرگتر از سیاره پلوتو) است. تیتان یکی از معدود اقمار موجود در منظومه شمسی است که دارای جو می باشد. اتمسفر این قمر حاوی حجم زیادی نیتروژن است. بیشتر اقمار زحل دارای چاله های بزرگی هستند. برای مثال قمر میماس چاله ای دارد که یک سوم قطر این قمر را پوشانده است. قمر دیگر، یاپتوس دارای یک نیمه روشن و یک نیمه تاریک است. نیمه روشن این قمر 10 برابر بیش از نیمه تاریک آن نور را باز می تاباند.

اورانوس

اورانوس یک غول بزرگ متشکل از مواد گازی و مایع می باشد. قطر استوایی آن حدود 51.000 کیلومتر یعنی بیش از 4 برابر قطر زمین است. سطح این سیاره پوشیده از ابرهای سبز-آبی، ساخته شده با کریستالهای ریز متان می باشد. کریستالها خارج از اتمسفر سیاره یخ زده اند. در اعماق این ابرهای قابل رویت، احتمالا ابرهای ضخیمی ساخته شده از آب مایع و کریستالهای یخ آمونیاک وجود دارند. در زیر این ابرها یعنی در عمق 7500 کیلومتری زیر ابرهای قابل رویت نیز، احتمال وجود اقیانوسی از آب مایع به همراه آمونیاک حل شده می باشد. در مرکز این سیاره ممکن است هسته ای سنگی، تقریبا به اندازه زمین وجود داشته باشد. دانشمندان در خصوصوجود هر گونه زیستی در این سیاره تردید دارند

محور طولی فرضی این سیاره به حدی انحراف دارد که تقریبا به صفحه مداری چسبیده است. این انحراف زاویه در بیشتر سیارات متجاوز از 30 درجه نیست. برای مثال زاویه انحراف محور طولی زمین 5/23 درجه می باشد. اما در مورد اورانوس این زاویه انحراف معادل 98 درجه است. بسیاری از ستاره شناسان بر این باورند که برخورد جرمی تقریبا در ابعاد زمین با اورانوس، در اوایل دوران تشکیل سیاره، منجر به ایجاد چنین انحراف شدیدی شده است.جرم اورانوس 5/14 برابر جرم زمین و یک بیستم جرم بزرگترین سیاره منظومه شمسی یعنی مشتری می باشد. میانگین چگالی اورانوس 27/1 گرم در هر سانتیمتر مکعب است. این مقدار معادل 25/1 چگالی آب می باشد. نیروی گرانش این سیاره 90 درصد نیروی گرانش زمین است. به این معنا که اگر جسمی در زمین 100 گرم وزن داشته باشد در اورانوس 90 گرم وزن خواهد داشت. جو این سیاره ترکیبی از 83% هیدروژن، 15% هلیوم، 2% متان و مقدار کمی اتان و دیگر گازها می باشد. فشار اتمسفر در زیر لایه گازهای متان حدود 130کیلوپاسکال، تقریبا 3/1 برابر فشار جوی سطح زمین است. ابرهای قابل مشاهده سطح اورانوس که به رنگ سبز-آبی ملایم می باشند همه سطح این سیاره را پوشانده اند.

اورانوس میدان مغناطیسی شدیدی دارد. زاویه محور طولی این میدان با محور طولی سیاره زاویه 59 درجه می سازد. این میدان مغناطیسی انرژی زیادی را که بیشتر به شکل ذرات باردار الکترونها و پروتونها می باشد، به دام می اندازد. با حرکت این ذرات به عقب و جلوی قطبهای این میدان، امواج رادیویی به وجود می آید. ویجر 2 توانست این امواج را دریافت و شناسایی کند اما این امواج آنقدر قوی نیستند که از زمین نیز قابل ردیابی باشند.

نپتون

ترکیب جوی نپتون شبیه به ترکیب جوی اورانوس می باشد.به دلیل غاظت بیشتر متان آبی تر بنظر می رسد.نپتون برای اولین بار در سال 1989 در نیم کره ی جنوبی توسط ویجر 2 مشاهده شد.نپتون انرژی درونی آزاد می کند که باعث وزش باد های مافوق صوت می شود.سرعت باد های مافوق صوت آن بیش از 2000 کیلو متر در ساعت است.

دوره تناوب نجومی آن ۱۶۴٫۷۹ سال است . از زمان کشف نپتون تا کنون فقط ۷۵ درصد مدار خود را طی کرده. دوره تناوب چرخشی نپتون ۱۷ ساعت و ۵۰ دقیقه است.

سرعت گریز از جاذبه این سیاره نیز چیزی در حدود ۲۳ کیلومتر در ثانیه 

است.نپتون دارای دو قمر بزرگ بنام‌های نرئید و تریتون است و تعداد بسیار زیادی اقمار کوچک دارد.

منبع دقیق انرژی نپتون نامشخص است.

ساختار درونی نپتون باید مشابه اورانوس باشد.