home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / mac / TEXT / SPACEDIG / V16_5 / V16NO507.TXT < prev    next >
Internet Message Format  |  1993-07-13  |  47KB

  1. Date: Sun,  2 May 93 05:20:01    
  2. From: Space Digest maintainer <digests@isu.isunet.edu>
  3. Reply-To: Space-request@isu.isunet.edu
  4. Subject: Space Digest V16 #507
  5. To: Space Digest Readers
  6. Precedence: bulk
  7.  
  8.  
  9. Space Digest                Sun,  2 May 93       Volume 16 : Issue 507
  10.  
  11. Today's Topics:
  12.        JPL Info Summary/"Our Solar System at a Glance" [Part 1]
  13.  
  14.     Welcome to the Space Digest!!  Please send your messages to
  15.     "space@isu.isunet.edu", and (un)subscription requests of the form
  16.     "Subscribe Space <your name>" to one of these addresses: listserv@uga
  17.     (BITNET), rice::boyle (SPAN/NSInet), utadnx::utspan::rice::boyle
  18.     (THENET), or space-REQUEST@isu.isunet.edu (Internet).
  19. ----------------------------------------------------------------------
  20.  
  21. Date: Fri, 30 Apr 1993 02:24:49 GMT
  22. From: JPL Public Information <newsdesk@jplpost.jpl.nasa.gov>
  23. Subject: JPL Info Summary/"Our Solar System at a Glance" [Part 1]
  24. Newsgroups: sci.space
  25.  
  26. This file and other text and image files from JPL missions are
  27. available from the JPL Info public access computer site,
  28. reachable by Internet via anonymous ftp to pubinfo.jpl.nasa.gov
  29. (128.149.6.2); or by dialup modem to +1 (818) 354-1333, up to
  30. 9600 bits per second, parameters N-8-1.
  31. -----------------------------------------------------------------
  32.  
  33. Our Solar System at a Glance
  34.  
  35. Information Summary 
  36. PMS 010-A (JPL)
  37. June 1991
  38.  
  39. JPL 410-34-1  6/91
  40.  
  41. NASA
  42. National Aeronautics and Space Administration
  43.  
  44. Jet Propulsion Laboratory
  45. California Institue of Technology
  46. Pasadena, California
  47.  
  48.  
  49. For a printed copy of this publication contact the public mail
  50. office at the NASA center in your geographic region.
  51.  
  52.  
  53.  
  54. INTRODUCTION
  55.  
  56.      From our small world we have gazed upon the cosmic ocean for
  57. untold thousands of years. Ancient astronomers observed points of
  58. light that appeared to move among the stars. They called these
  59. objects planets, meaning wanderers, and named them after Roman
  60. deities -- Jupiter, king of the gods; Mars, the god of war;
  61. Mercury, messenger of the gods; Venus, the god of love and
  62. beauty, and Saturn, father of Jupiter and god of agriculture. The
  63. stargazers also observed comets with sparkling tails, and meteors
  64. or shooting stars apparently falling from the sky.
  65.  
  66.      Science flourished during the European Renaissance.
  67. Fundamental physical laws governing planetary motion were
  68. discovered, and the orbits of the planets around the Sun were
  69. calculated. In the 17th century, astronomers pointed a new device
  70. called the telescope at the heavens and made startling
  71. discoveries.
  72.  
  73.      But the years since 1959 have amounted to a golden age of
  74. solar system exploration. Advancements in rocketry after World
  75. War II enabled our machines to break the grip of Earth's gravity
  76. and travel to the Moon and to other planets.
  77.  
  78.      The United States has sent automated spacecraft, then
  79. human-crewed expeditions, to explore the Moon. Our automated
  80. machines have orbited and landed on Venus and Mars; explored the
  81. Sun's environment; observed comets, and made close-range surveys
  82. while flying past Mercury, Jupiter, Saturn, Uranus and Neptune.
  83.  
  84.      These travelers brought a quantum leap in our knowledge and
  85. understanding of the solar system. Through the electronic sight
  86. and other "senses" of our automated spacecraft, color and
  87. complexion have been given to worlds that for centuries appeared
  88. to Earth-bound eyes as fuzzy disks or indistinct points of light.
  89. And dozens of previously unknown objects have been discovered.
  90.  
  91.      Future historians will likely view these pioneering flights
  92. through the solar system as some of the most remarkable
  93. achievements of the 20th century.
  94.      
  95.  
  96. AUTOMATED SPACECRAFT
  97.  
  98.      The National Aeronautics and Space Administration's (NASA's)
  99. automated spacecraft for solar system exploration come in many
  100. shapes and sizes. While they are designed to fulfill separate and
  101. specific mission objectives, the craft share much in common.
  102.  
  103.      Each spacecraft consists of various scientific instruments
  104. selected for a particular mission, supported by basic subsystems
  105. for electrical power, trajectory and orientation control, as well
  106. as for processing data and communicating with Earth.
  107.  
  108.      Electrical power is required to operate the spacecraft
  109. instruments and systems. NASA uses both solar energy from arrays
  110. of photovoltaic cells and small nuclear generators to power its
  111. solar system missions. Rechargeable batteries are employed for
  112. backup and supplemental power.
  113.  
  114.      Imagine that a spacecraft has successfully journeyed
  115. millions of miles through space to fly but one time near a
  116. planet, only to have its cameras and other sensing instruments
  117. pointed the wrong way as it speeds past the target! To help
  118. prevent such a mishap, a subsystem of small thrusters is used to
  119. control spacecraft.
  120.  
  121.      The thrusters are linked with devices that maintain a
  122. constant gaze at selected stars. Just as Earth's early seafarers
  123. used the stars to navigate the oceans, spacecraft use stars to
  124. maintain their bearings in space. With the subsystem locked onto
  125. fixed points of reference, flight controllers can keep a
  126. spacecraft's scientific instruments pointed at the target body
  127. and the craft's communications antennas pointed toward Earth. The
  128. thrusters can also be used to fine-tune the flight path and speed
  129. of the spacecraft to ensure that a target body is encountered at
  130. the planned distance and on the proper trajectory.
  131.  
  132.      Between 1959 and 1971, NASA spacecraft were dispatched to
  133. study the Moon and the solar environment; they also scanned the
  134. inner planets other than Earth -- Mercury, Venus and Mars. These
  135. three worlds, and our own, are known as the terrestrial planets
  136. because they share a solid-rock composition.
  137.  
  138.      For the early planetary reconnaissance missions, NASA
  139. employed a highly successful series of spacecraft called the
  140. Mariners. Their flights helped shape the planning of later
  141. missions. Between 1962 and 1975, seven Mariner missions conducted
  142. the first surveys of our planetary neighbors in space.
  143.  
  144.      All of the Mariners used solar panels as their primary power
  145. source. The first and the final versions of the spacecraft had
  146. two wings covered with photovoltaic cells. Other Mariners were
  147. equipped with four solar panels extending from their octagonal
  148. bodies.
  149.  
  150.      Although the Mariners ranged from the Mariner 2 Venus
  151. spacecraft, weighing in at 203 kilograms (447 pounds), to the
  152. Mariner 9 Mars Orbiter, weighing in at 974 kilograms (2,147
  153. pounds), their basic design remained quite similar throughout the
  154. program. The Mariner 5 Venus spacecraft, for example, had
  155. originally been a backup for the Mariner 4 Mars flyby. The
  156. Mariner 10 spacecraft sent to Venus and Mercury used components
  157. left over from the Mariner 9 Mars Orbiter program.
  158.  
  159.      In 1972, NASA launched Pioneer 10, a Jupiter spacecraft.
  160. Interest was shifting to four of the outer planets -- Jupiter,
  161. Saturn, Uranus and Neptune -- giant balls of dense gas quite
  162. different from the terrestrial worlds we had already surveyed.
  163.  
  164.      Four NASA spacecraft in all -- two Pioneers and two Voyagers
  165. -- were sent in the 1970s to tour the outer regions of our solar
  166. system. Because of the distances involved, these travelers took
  167. anywhere from 20 months to 12 years to reach their destinations.
  168. Barring faster spacecraft, they will eventually become the first
  169. human artifacts to journey to distant stars. Because the Sun's
  170. light becomes so faint in the outer solar system, these travelers
  171. do not use solar power but instead operate on electricity
  172. generated by heat from the decay of radioisotopes.
  173.  
  174.      NASA also developed highly specialized spacecraft to revisit
  175. our neighbors Mars and Venus in the middle and late 1970s. Twin
  176. Viking Landers were equipped to serve as seismic and weather
  177. stations and as biology laboratories. Two advanced orbiters --
  178. descendants of the Mariner craft -- carried the Viking Landers
  179. from Earth and then studied martian features from above.
  180.  
  181.      Two drum-shaped Pioneer spacecraft visited Venus in 1978.
  182. The Pioneer Venus Orbiter was equipped with a radar instrument
  183. that allowed it to "see" through the planet's dense cloud cover
  184. to study surface features. The Pioneer Venus Multiprobe carried
  185. four probes that were dropped through the clouds. The probes and
  186. the main body -- all of which contained scientific instruments --
  187. radioed information about the planet's atmosphere during their
  188. descent toward the surface.
  189.  
  190.      A new generation of automated spacecraft -- including
  191. Magellan, Galileo, Ulysses, Mars Observer, the Comet
  192. Rendezvous/Asteroid Flyby (CRAF) and Cassini -- is being
  193. developed and sent out into the solar system to make detailed
  194. examinations that will increase our understanding of our
  195. neighborhood and our own planet.
  196.      
  197.  
  198. The Sun
  199.  
  200.      A discussion of the objects in the solar system must start
  201. with the Sun. The Sun dwarfs the other bodies, representing
  202. approximately 99.86 percent of all the mass in the solar system;
  203. all of the planets, moons, asteroids, comets, dust and gas add up
  204. to only about 0.14 percent. This 0.14 percent represents the
  205. material left over from the Sun's formation. One hundred and nine
  206. Earths would be required to fit across the Sun's disk, and its
  207. interior could hold over 1.3 million Earths.
  208.  
  209.      As a star, the Sun generates energy through the process of
  210. fusion. The temperature at the Sun's core is 15 million degrees
  211. Celsius (27 million degrees Fahrenheit), and the pressure there
  212. is 340 billion times Earth's air pressure at sea level. The Sun's
  213. surface temperature of 5,500 degrees Celsius (10,000 degrees
  214. Fahrenheit) seems almost chilly compared to its core-temperature.
  215. At the solar core, hydrogen can fuse into helium, producing
  216. energy. The Sun also produces a strong magnetic field and streams
  217. of charged particles, both extending far beyond the planets.
  218.  
  219.      The Sun appears to have been active for 4.6 billion years
  220. and has enough fuel to go on for another five billion years or
  221. so. At the end of its life, the Sun will start to fuse helium
  222. into heavier elements and begin to swell up, ultimately growing
  223. so large that it will swallow Earth. After a billion years as a
  224. "red giant," it will suddenly collapse into a "white dwarf" --
  225. the final end product of a star like ours. It may take a trillion
  226. years to cool off completely.
  227.  
  228.      Many spacecraft have explored the Sun's environment, but
  229. none have gotten any closer to its surface than approximately
  230. two-thirds of the distance from Earth to the Sun. Pioneers 5-11,
  231. the Pioneer Venus Orbiter, Voyagers 1 and 2 and other spacecraft
  232. have all sampled the solar environment. The Ulysses spacecraft,
  233. launched on October 6, 1990, is a joint solar mission of NASA and
  234. the European Space Agency. After using Jupiter's gravity to
  235. change its trajectory, Ulysses will fly over the Sun's polar
  236. regions during 1994 and 1995 and will perform a wide range of
  237. studies using nine onboard scientific instruments.
  238.  
  239.      We are fortunate that the Sun is exactly the way it is. If
  240. it were different in almost any way, life would almost certainly
  241. never have developed on Earth.
  242.      
  243.  
  244. Mercury
  245.  
  246.      Obtaining the first close-up views of Mercury was the
  247. primary objective of the Mariner 10 spacecraft, launched on
  248. November 3, 1973, from Kennedy Space Center in Florida. After a
  249. journey of nearly five months, which included a flyby of Venus,
  250. the spacecraft passed within 703 kilometers (437 miles) of the
  251. solar system's innermost planet on March 29, 1974.
  252.  
  253.      Until Mariner 10, little was known about Mercury. Even the
  254. best telescopic views from Earth showed Mercury as an indistinct
  255. object lacking any surface detail. The planet is so close to the
  256. Sun that it is usually lost in solar glare. When the planet is
  257. visible on Earth's horizon just after sunset or before dawn, it
  258. is obscured by the haze and dust in our atmosphere. Only radar
  259. telescopes gave any hint of Mercury's surface conditions prior to
  260. the voyage of Mariner 10.
  261.  
  262.      The photographs Mariner 10 radioed back to Earth revealed an
  263. ancient, heavily cratered surface, closely resembling our own
  264. Moon. The pictures also showed huge cliffs crisscrossing the
  265. planet. These apparently were created when Mercury's interior
  266. cooled and shrank, buckling the planet's crust. The cliffs are as
  267. high as 3 kilometers (2 miles) and as long as 500 kilometers (310
  268. miles).
  269.  
  270.      Instruments on Mariner 10 discovered that Mercury has a weak
  271. magnetic field and a trace of atmosphere -- a trillionth the
  272. density of Earth's atmosphere and composed chiefly of argon, neon
  273. and helium. When the planet's orbit takes it closest to the Sun,
  274. surface temperatures range from 467 degrees Celsius (872 degrees
  275. Fahrenheit) on Mercury's sunlit side to -183 degrees Celsius
  276. (-298 degrees Fahrenheit) on the dark side. This range in surface
  277. temperature -- 650 degrees Celsius (1,170 degrees Fahrenheit) --
  278. is the largest for a single body in the solar system. Mercury
  279. literally bakes and freezes at the same time.
  280.  
  281.      Days and nights are long on Mercury. The combination of a
  282. slow rotation relative to the stars (59 Earth days) and a rapid
  283. revolution around the Sun (88 Earth days) means that one Mercury
  284. solar day takes 176 Earth days or two Mercury years -- the time
  285. it takes the innermost planet to complete two orbits around the
  286. Sun! 
  287.  
  288.      Mercury appears to have a crust of light silicate rock like
  289. that of Earth. Scientists believe Mercury has a heavy iron-rich
  290. core making up slightly less than half of its volume. That would
  291. make Mercury's core larger, proportionally, than the Moon's core
  292. or those of any of the planets.
  293.  
  294.      After the initial Mercury encounter, Mariner 10 made two
  295. additional flybys -- on September 21, 1974, and March 16, 1975 --
  296. before control gas used to orient the spacecraft was exhausted
  297. and the mission was concluded. Each flyby took place at the same
  298. local Mercury time when the identical half of the planet was
  299. illuminated; as a result, we still have not seen one-half of the
  300. planet's surface.
  301.      
  302.  
  303. Venus
  304.  
  305.      Veiled by dense cloud cover, Venus -- our nearest planetary
  306. neighbor -- was the first planet to be explored. The Mariner 2
  307. spacecraft, launched on August 27, 1962, was the first of more
  308. than a dozen successful American and Soviet missions to study the
  309. mysterious planet. As spacecraft flew by or orbited Venus,
  310. plunged into the atmosphere or gently landed on Venus' surface,
  311. romantic myths and speculations about our neighbor were laid to
  312. rest.
  313.  
  314.      On December 14, 1962, Mariner 2 passed within 34,839
  315. kilometers (21,648 miles) of Venus and became the first
  316. spacecraft to scan another planet; onboard instruments measured
  317. Venus for 42 minutes. Mariner 5, launched in June 1967, flew much
  318. closer to the planet. Passing within 4,094 kilometers (2,544
  319. miles) of Venus on the second American flyby, Mariner 5's
  320. instruments measured the planet's magnetic field, ionosphere,
  321. radiation belts and temperatures. On its way to Mercury, Mariner
  322. 10 flew by Venus and transmitted ultraviolet pictures to Earth
  323. showing cloud circulation patterns in the Venusian atmosphere.
  324.  
  325.      In the spring and summer of 1978, two spacecraft were
  326. launched to further unravel the mysteries of Venus. On December 4
  327. of the same year, the Pioneer Venus Orbiter became the first
  328. spacecraft placed in orbit around the planet.
  329.  
  330.      Five days later, the five separate components making up the
  331. second spacecraft -- the Pioneer Venus Multiprobe -- entered the
  332. Venusian atmosphere at different locations above the planet. The
  333. four small, independent probes and the main body radioed
  334. atmospheric data back to Earth during their descent toward the
  335. surface. Although designed to examine the atmosphere, one of the
  336. probes survived its impact with the surface and continued to
  337. transmit data for another hour.
  338.  
  339.      Venus resembles Earth in size, physical composition and
  340. density more closely than any other known planet. However,
  341. spacecraft have discovered significant differences as well. For
  342. example, Venus' rotation (west to east) is retrograde (backward)
  343. compared to the east-to-west spin of Earth and most of the other
  344. planets.
  345.  
  346.      Approximately 96.5 percent of Venus' atmosphere (95 times as
  347. dense as Earth's) is carbon dioxide. The principal constituent of
  348. Earth's atmosphere is nitrogen. Venus' atmosphere acts like a
  349. greenhouse, permitting solar radiation to reach the surface but
  350. trapping the heat that would ordinarily be radiated back into
  351. space. As a result, the planet's average surface temperature is
  352. 482 degrees Celsius (900 degrees Fahrenheit), hot enough to melt
  353. lead.
  354.  
  355.      A radio altimeter on the Pioneer Venus Orbiter provided the
  356. first means of seeing through the planet's dense cloud cover and
  357. determining surface features over almost the entire planet.
  358. NASA's Magellan spacecraft, launched on May 5, 1989, has been in
  359. orbit around Venus since August 10, 1990. The spacecraft uses
  360. radar-mapping techniques to provide ultrahigh-resolution images
  361. of the surface.
  362.  
  363.      Magellan has revealed a landscape dominated by volcanic
  364. features, faults and impact craters. Huge areas of the surface
  365. show evidence of multiple periods of lava flooding with flows
  366. lying on top of previous ones. An elevated region named Ishtar
  367. Terra is a lava-filled basin as large as the United States. At
  368. one end of this plateau sits Maxwell Montes, a mountain the size
  369. of Mount Everest. Scarring the mountain's flank is a
  370. 100-kilometer (62-mile) wide, 2.5-kilometer (1.5-mile) deep
  371. impact crater named Cleopatra. (Almost all features on Venus are
  372. named for women; Maxwell Montes, Alpha Regio and Beta Regio are
  373. the exceptions.) Craters survive on Venus for perhaps 400 million
  374. years because there is no water and very little wind erosion.
  375.  
  376.      Extensive fault-line networks cover the planet, probably the
  377. result of the same crustal flexing that produces plate tectonics
  378. on Earth. But on Venus the surface temperature is sufficient to
  379. weaken the rock, which cracks just about everywhere, preventing
  380. the formation of major plates and large earthquake faults like
  381. the San Andreas Fault in California.
  382.  
  383.      Venus' predominant weather pattern is a high-altitude,
  384. high-speed circulation of clouds that contain sulfuric acid. At
  385. speeds reaching as high as 360 kilometers (225 miles) per hour,
  386. the clouds circle the planet in only four Earth days. The
  387. circulation is in the same direction -- west to east -- as Venus'
  388. slow rotation of 243 Earth days, whereas Earth's winds blow in
  389.  
  390. both directions -- west to east and east to west -- in six
  391. alternating bands. Venus' atmosphere serves as a simplified
  392. laboratory for the study of our weather.
  393.      
  394.  
  395. Earth
  396.  
  397.      As viewed from space, our world's distinguishing
  398. characteristics are its blue waters, brown and green land masses
  399. and white clouds. We are enveloped by an ocean of air consisting
  400. of 78 percent nitrogen, 21 percent oxygen and 1 percent other
  401. constituents. The only planet in the solar system known to harbor
  402. life, Earth orbits the Sun at an average distance of 150 million
  403. kilometers (93 million miles). Earth is the third planet from the
  404. Sun and the fifth largest in the solar system, with a diameter
  405. just a few hundred kilometers larger than that of Venus.
  406.  
  407.      Our planet's rapid spin and molten nickel-iron core give
  408. rise to an extensive magnetic field, which, along with the
  409. atmosphere, shields us from nearly all of the harmful radiation
  410. coming from the Sun and other stars. Earth's atmosphere protects
  411. us from meteors as well, most of which burn up before they can
  412. strike the surface. Active geological processes have left no
  413. evidence of the pelting Earth almost certainly received soon
  414. after it formed -- about 4.6 billion years ago. Along with the
  415. other newly formed planets, it was showered by space debris in
  416. the early days of the solar system.
  417.  
  418.      From our journeys into space, we have learned much about our
  419. home planet. The first American satellite -- Explorer 1 -- was
  420. launched from Cape Canaveral in Florida on January 31, 1958, and
  421. discovered an intense radiation zone, now called the Van Allen
  422. radiation belts, surrounding Earth.
  423.  
  424.      Since then, other research satellites have revealed that our
  425. planet's magnetic field is distorted into a tear-drop shape by
  426. the solar wind -- the stream of charged particles continuously
  427. ejected from the Sun. We've learned that the magnetic field does
  428. not fade off into space but has definite boundaries. And we now
  429. know that our wispy upper atmosphere, once believed calm and
  430. uneventful, seethes with activity -- swelling by day and
  431. contracting by night. Affected by changes in solar activity, the
  432. upper atmosphere contributes to weather and climate on Earth.
  433.  
  434.      Besides affecting Earth's weather, solar activity gives rise
  435. to a dramatic visual phenomenon in our atmosphere. When charged
  436. particles from the solar wind become trapped in Earth's magnetic
  437. field, they collide with air molecules above our planet's
  438. magnetic poles. These air molecules then begin to glow and are
  439. known as the auroras or the northern and southern lights.
  440.  
  441.      Satellites about 35,789 kilometers (22,238 miles) out in
  442. space play a major role in daily local weather forecasting. These
  443. watchful electronic eyes warn us of dangerous storms. Continuous
  444. global monitoring provides a vast amount of useful data and
  445. contributes to a better understanding of Earth's complex weather
  446. systems.
  447.  
  448.      From their unique vantage points, satellites can survey
  449. Earth's oceans, land use and resources, and monitor the planet's
  450. health. These eyes in space have saved countless lives, provided
  451. tremendous conveniences and shown us that we may be altering our
  452. planet in dangerous ways.
  453.      
  454.  
  455. The Moon
  456.  
  457.      The Moon is Earth's single natural satellite. The first
  458. human footsteps on an alien world were made by American
  459. astronauts on the dusty surface of our airless, lifeless
  460. companion. In preparation for the human-crewed Apollo
  461. expeditions, NASA dispatched the automated Ranger, Surveyor and
  462. Lunar Orbiter spacecraft to study the Moon between 1964 and 1968.
  463.  
  464.      NASA's Apollo program left a large legacy of lunar materials
  465. and data. Six two-astronaut crews landed on and explored the
  466. lunar surface between 1969 and 1972, carrying back a collection
  467. of rocks and soil weighing a total of 382 kilograms (842 pounds)
  468. and consisting of more than 2,000 separate samples.
  469.  
  470.      From this material and other studies, scientists have
  471. constructed a history of the Moon that includes its infancy.
  472. Rocks collected from the lunar highlands date to about 4.0-4.3
  473. billion years old. The first few million years of the Moon's
  474. existence were so violent that few traces of this period remain.
  475. As a molten outer layer gradually cooled and solidified into
  476. different kinds of rock, the Moon was bombarded by huge asteroids
  477. and smaller objects. Some of the asteroids were as large as Rhode
  478. Island or Delaware, and their collisions with the Moon created
  479. basins hundreds of kilometers across.
  480.  
  481.      This catastrophic bombardment tapered off approximately four
  482. billion years ago, leaving the lunar highlands covered with huge,
  483. overlapping craters and a deep layer of shattered and broken
  484. rock. Heat produced by the decay of radioactive elements began to
  485. melt the interior of the Moon at depths of about 200 kilometers
  486. (125 miles) below the surface. Then, for the next 700 million
  487. years -- from about 3.8 to 3.1 billion years ago -- lava rose
  488. from inside the Moon. The lava gradually spread out over the
  489. surface, flooding the large impact basins to form the dark areas
  490. that Galileo Galilei, an astronomer of the Italian Renaissance,
  491. called maria, meaning seas.
  492.  
  493.      As far as we can tell, there has been no significant
  494. volcanic activity on the Moon for more than three billion years.
  495. Since then, the lunar surface has been altered only by
  496. micrometeorites, by the atomic particles from the Sun and stars,
  497. by the rare impacts of large meteorites and by spacecraft and
  498. astronauts. If our astronauts had landed on the Moon a billion
  499. years ago, they would have seen a landscape very similar to the
  500. one today. Thousands of years from now, the footsteps left by the
  501. Apollo crews will remain sharp and clear.
  502.  
  503.      The origin of the Moon is still a mystery. Four theories
  504. attempt an explanation: the Moon formed near Earth as a separate
  505. body; it was torn from Earth; it formed somewhere else and was
  506. captured by our planet's gravity, or it was the result of a
  507. collision between Earth and an asteroid about the size of Mars.
  508. The last theory has some good support but is far from certain.
  509.      
  510.  
  511. Mars
  512.  
  513.      Of all the planets, Mars has long been considered the solar
  514. system's prime candidate for harboring extraterrestrial life.
  515. Astronomers studying the red planet through telescopes saw what
  516. appeared to be straight lines crisscrossing its surface. These
  517. observations -- later determined to be optical illusions -- led
  518. to the popular notion that intelligent beings had constructed a
  519. system of irrigation canals on the planet. In 1938, when Orson
  520. Welles broadcast a radio drama based on the science fiction
  521. classic War of the Worlds  by H.G. Wells, enough people believed
  522. in the tale of invading martians to cause a near panic.
  523.  
  524.      Another reason for scientists to expect life on Mars had to
  525. do with the apparent seasonal color changes on the planet's
  526. surface. This phenomenon led to speculation that conditions might
  527. support a bloom of martian vegetation during the warmer months
  528. and cause plant life to become dormant during colder periods.
  529.  
  530.      So far, six American missions to Mars have been carried out.
  531. Four Mariner spacecraft -- three flying by the planet and one
  532. placed into martian orbit -- surveyed the planet extensively
  533. before the Viking Orbiters and Landers arrived.
  534.  
  535.      Mariner 4, launched in late 1964, flew past Mars on July 14,
  536. 1965, coming within 9,846 kilometers (6,118 miles) of the
  537. surface. Transmitting to Earth 22 close-up pictures of the
  538. planet, the spacecraft found many craters and naturally occurring
  539. channels but no evidence of artificial canals or flowing water.
  540. Mariners 6 and 7 followed with their flybys during the summer of
  541. 1969 and returned 201 pictures. Mariners 4, 6 and 7 showed a
  542. diversity of surface conditions as well as a thin, cold, dry
  543. atmosphere of carbon dioxide.
  544.  
  545.      On May 30, 1971, the Mariner 9 Orbiter was launched on a
  546. mission to make a year-long study of the martian surface. The
  547. spacecraft arrived five and a half months after lift-off, only to
  548. find Mars in the midst of a planet-wide dust storm that made
  549. surface photography impossible for several weeks. But after the
  550. storm cleared, Mariner 9 began returning the first of 7,329
  551. pictures; these revealed previously unknown martian features,
  552. including evidence that large amounts of water once flowed across
  553. the surface, etching river valleys and flood plains.
  554.  
  555.      In August and September 1975, the Viking 1 and 2 spacecraft
  556. -- each consisting of an orbiter and a lander -- lifted off from
  557. Kennedy Space Center. The mission was designed to answer several
  558. questions about the red planet, including, Is there life there?
  559. Nobody expected the spacecraft to spot martian cities, but it was
  560. hoped that the biology experiments on the Viking Landers would at
  561. least find evidence of primitive life -- past or present.
  562.  
  563.      Viking Lander 1 became the first spacecraft to successfully
  564. touch down on another planet when it landed on July 20, 1976,
  565. while the United States was celebrating its Bicentennial. Photos
  566. sent back from the Chryse Planitia ("Plains of Gold") showed a
  567. bleak, rusty-red landscape. Panoramic images returned by the
  568. lander revealed a rolling plain, littered with rocks and marked
  569. by rippled sand dunes. Fine red dust from the martian soil gives
  570. the sky a salmon hue. When Viking Lander 2 touched down on Utopia
  571. Planitia on September 3, 1976, it viewed a more rolling landscape
  572. than the one seen by its predecessor -- one without visible
  573. dunes.
  574.  
  575.      The results sent back by the laboratory on each Viking
  576. Lander were inconclusive. Small samples of the red martian soil
  577. were tested in three different experiments designed to detect
  578. biological processes. While some of the test results seemed to
  579. indicate biological activity, later analysis confirmed that this
  580. activity was inorganic in nature and related to the planet's soil
  581. chemistry. Is there life on Mars? No one knows for sure, but the
  582. Viking mission found no evidence that organic molecules exist
  583. there.
  584.  
  585.      The Viking Landers became weather stations, recording wind
  586. velocity and direction as well as atmospheric temperature and
  587. pressure. Few weather changes were observed. The highest
  588. temperature recorded by either craft was -14 degrees Celsius (7
  589. degrees Fahrenheit) at the Viking Lander 1 site in midsummer.
  590.  
  591.      The lowest temperature, -120 degrees Celsius (-184 degrees
  592. Fahrenheit), was recorded at the more northerly Viking Lander 2
  593. site during winter. Near-hurricane wind speeds were measured at
  594. the two martian weather stations during global dust storms, but
  595. because the atmosphere is so thin, wind force is minimal. Viking
  596. Lander 2 photographed light patches of frost -- probably
  597. water-ice -- during its second winter on the planet.
  598.  
  599.      The martian atmosphere, like that of Venus, is primarily
  600. carbon dioxide. Nitrogen and oxygen are present only in small
  601. percentages. Martian air contains only about 1/1,000 as much
  602. water as our air, but even this small amount can condense out,
  603. forming clouds that ride high in the atmosphere or swirl around
  604. the slopes of towering volcanoes. Local patches of early morning
  605. fog can form in valleys.
  606.  
  607.      There is evidence that in the past a denser martian
  608. atmosphere may have allowed water to flow on the planet. Physical
  609. features closely resembling shorelines, gorges, riverbeds and
  610. islands suggest that great rivers once marked the planet.
  611.  
  612.      Mars has two moons, Phobos and Deimos. They are small and
  613. irregularly shaped and possess ancient, cratered surfaces. It is
  614. possible the moons were originally asteroids that ventured too
  615. close to Mars and were captured by its gravity.
  616.  
  617.      The Viking Orbiters and Landers exceeded by large margins
  618. their design lifetimes of 120 and 90 days, respectively. The
  619. first to fail was Viking Orbiter 2, which stopped operating on
  620. July 24, 1978, when a leak depleted its attitude-control gas.
  621. Viking Lander 2 operated until April 12, 1980, when it was shut
  622. down because of battery degeneration. Viking Orbiter 1 quit on
  623. August 7, 1980, when the last of its attitude-control gas was
  624. used up. Viking Lander 1 ceased functioning on November 13, 1983.
  625.  
  626.      Despite the inconclusive results of the Viking biology
  627. experiments, we know more about Mars than any other planet except
  628. Earth. NASA's Mars Observer spacecraft, to be launched in
  629. September 1992, will expand our knowledge of the martian
  630. environment and lead to human exploration of the red planet. 
  631.      
  632.  
  633. Asteroids
  634.  
  635.      The solar system has a large number of rocky and metallic
  636. objects that are in orbit around the Sun but are too small to be
  637. considered full-fledged planets. These objects are known as
  638. asteroids or minor planets. Most, but not all, are found in a
  639. band or belt between the orbits of Mars and Jupiter. Some have
  640. orbits that cross Earth's path, and there is evidence that Earth
  641. has been hit by asteroids in the past. One of the least eroded,
  642. best preserved examples is the Barringer Meteor Crater near
  643. Winslow, Arizona.
  644.  
  645.      Asteroids are material left over from the formation of the
  646. solar system. One theory suggests that they are the remains of a
  647. planet that was destroyed in a massive collision long ago. More
  648. likely, asteroids are material that never coalesced into a
  649. planet. In fact, if the estimated total mass of all asteroids was
  650. gathered into a single object, the object would be only about
  651. 1,500 kilometers (932 miles) across -- less than half the
  652. diameter of our Moon. 
  653.  
  654.      Thousands of asteroids have been identified from Earth. It
  655. is estimated that 100,000 are bright enough to eventually be
  656. photographed through Earth-based telescopes.
  657.  
  658.      Much of our understanding about asteroids comes from
  659. examining pieces of space debris that fall to the surface of
  660. Earth. Asteroids that are on a collision course with Earth are
  661. called meteoroids. When a meteoroid strikes our atmosphere at
  662. high velocity, friction causes this chunk of space matter to
  663. incinerate in a streak of light known as a meteor. If the
  664. meteoroid does not burn up completely, what's left strikes
  665. Earth's surface and is called a meteorite. One of the best places
  666. to look for meteorites is the ice cap of Antarctica.
  667.  
  668.      Of all the meteorites examined, 92.8 percent are composed of
  669. silicate (stone), and 5.7 percent are composed of iron and
  670. nickel; the rest are a mixture of the three materials. Stony
  671. meteorites are the hardest to identify since they look very much
  672. like terrestrial rocks.
  673.  
  674.      Since asteroids are material from the very early solar
  675. system, scientists are interested in their composition.
  676. Spacecraft that have flown through the asteroid belt have found
  677. that the belt is really quite empty and that asteroids are
  678. separated by very large distances.
  679.  
  680.      Current and future missions will fly by selected asteroids
  681. for closer examination. The Galileo Orbiter, launched by NASA in
  682. October 1989, will investigate main-belt asteroids on its way to
  683. Jupiter. The Comet Rendezvous/Asteroid Flyby (CRAF) and Cassini
  684. missions will also study these far-flung objects. Scheduled for
  685. launch in the latter part of the 1990s, the CRAF and Cassini
  686. missions are a collaborative project of NASA, the European Space
  687. Agency and the federal space agencies of Germany and Italy, as
  688. well as the United States Air Force and the Department of Energy.
  689. One day, space factories will mine the asteroids for raw
  690. materials.
  691.      
  692.  
  693. Jupiter
  694.  
  695.      Beyond Mars and the asteroid belt, in the outer regions of
  696. our solar system, lie the giant planets of Jupiter, Saturn,
  697. Uranus and Neptune. In 1972, NASA dispatched the first of four
  698. spacecraft slated to conduct the initial surveys of these
  699. colossal worlds of gas and their moons of ice and rock. Jupiter
  700. was the first port of call.
  701.  
  702.      Pioneer 10, which lifted off from Kennedy Space Center in
  703. March 1972, was the first spacecraft to penetrate the asteroid
  704. belt and travel to the outer regions of the solar system. In
  705. December 1973, it returned the first close-up images of Jupiter,
  706. flying within 132,252 kilometers (82,178 miles) of the planet's
  707. banded cloud tops. Pioneer 11 followed a year later. Voyagers 1
  708. and 2 were launched in the summer of 1977 and returned
  709. spectacular photographs of Jupiter and its family of satellites
  710. during flybys in 1979.
  711.  
  712.      These travelers found Jupiter to be a whirling ball of
  713. liquid hydrogen and helium, topped with a colorful atmosphere
  714. composed mostly of gaseous hydrogen and helium. Ammonia ice
  715. crystals form white Jovian clouds. Sulfur compounds (and perhaps
  716. phosphorus) may produce the brown and orange hues that
  717. characterize Jupiter's atmosphere.
  718.  
  719.      It is likely that methane, ammonia, water and other gases
  720. react to form organic molecules in the regions between the
  721. planet's frigid cloud tops and the warmer hydrogen ocean lying
  722. below. Because of Jupiter's atmospheric dynamics, however, these
  723. organic compounds -- if they exist -- are probably short-lived.
  724.  
  725.      The Great Red Spot has been observed for centuries through
  726. telescopes on Earth. This hurricane-like storm in Jupiter's
  727. atmosphere is more than twice the size of our planet. As a
  728. high-pressure region, the Great Red Spot spins in a direction
  729. opposite to that of low-pressure storms on Jupiter; it is
  730. surrounded by swirling currents that rotate around the spot and
  731. are sometimes consumed by it. The Great Red Spot might be a
  732. million years old.
  733.  
  734.      Our spacecraft detected lightning in Jupiter's upper
  735. atmosphere and observed auroral emissions similar to Earth's
  736. northern lights at the Jovian polar regions. Voyager 1 returned
  737. the first images of a faint, narrow ring encircling Jupiter.
  738.  
  739.      Largest of the solar system's planets, Jupiter rotates at a
  740. dizzying pace -- once every 9 hours 55 minutes 30 seconds. The
  741. massive planet takes almost 12 Earth years to complete a journey
  742. around the Sun. With 16 known moons, Jupiter is something of a
  743. miniature solar system.
  744.  
  745.      A new mission to Jupiter -- the Galileo Project -- is under
  746. way. After a six- year cruise that takes the Galileo Orbiter once
  747. past Venus, twice past Earth and the Moon and once past two
  748. asteroids, the spacecraft will drop an atmospheric probe into
  749. Jupiter's cloud layers and relay data back to Earth. The Galileo
  750. Orbiter will spend two years circling the planet and flying close
  751. to Jupiter's large moons, exploring in detail what the two
  752. Pioneers and two Voyagers revealed.
  753.      
  754.  
  755. Galilean Satellites
  756.  
  757.      In 1610, Galileo Galilei aimed his telescope at Jupiter and
  758. spotted four points of light orbiting the planet. For the first
  759. time, humans had seen the moons of another world. In honor of
  760. their discoverer, these four bodies would become known as the
  761. Galilean satellites or moons. But Galileo might have happily
  762. traded this honor for one look at the dazzling photographs
  763. returned by the Voyager spacecraft as they flew past these
  764. planet-sized satellites.
  765.  
  766.      One of the most remarkable findings of the Voyager mission
  767. was the presence of active volcanoes on the Galilean moon Io.
  768. Volcanic eruptions had never before been observed on a world
  769. other than Earth. The Voyager cameras identified at least nine
  770. active volcanoes on Io, with plumes of ejected material extending
  771. as far as 280 kilometers (175 miles) above the moon's surface.
  772.  
  773.      Io's pizza-colored terrain, marked by orange and yellow
  774. hues, is probably the result of sulfur-rich materials brought to
  775. the surface by volcanic activity. Volcanic activity on this
  776. satellite is the result of tidal flexing caused by the
  777. gravitational tug-of-war between Io, Jupiter and the other three
  778. Galilean moons.
  779.  
  780.      Europa, approximately the same size as our Moon, is the
  781. brightest Galilean satellite. The moon's surface displays a
  782. complex array of streaks, indicating the crust has been
  783. fractured. Caught in a gravitational tug-of-war like Io, Europa
  784. has been heated enough to cause its interior ice to melt --
  785. apparently producing a liquid-water ocean. This ocean is covered
  786. by an ice crust that has formed where water is exposed to the
  787. cold of space. Europa's core is made of rock that sank to its
  788. center.
  789.  
  790.      Like Europa, the other two Galilean moons -- Ganymede and
  791. Callisto -- are worlds of ice and rock. Ganymede is the largest
  792. satellite in the solar system -- larger than the planets Mercury
  793. and Pluto. The satellite is composed of about 50 percent water or
  794. ice and the rest rock. Ganymede's surface has areas of different
  795. brightness, indicating that, in the past, material oozed out of
  796. the moon's interior and was deposited at various locations on the
  797. surface.
  798.  
  799.      Callisto, only slightly smaller than Ganymede, has the
  800. lowest density of any Galilean satellite, suggesting that large
  801. amounts of water are part of its composition. Callisto is the
  802. most heavily cratered object in the solar system; no activity
  803. during its history has erased old craters except more impacts.
  804.  
  805.      Detailed studies of all the Galilean satellites will be
  806. performed by the Galileo Orbiter.
  807.      
  808.  
  809. Saturn
  810.  
  811.      No planet in the solar system is adorned like Saturn. Its
  812. exquisite ring system is unrivaled. Like Jupiter, Saturn is
  813. composed mostly of hydrogen. But in contrast to the vivid colors
  814. and wild turbulence found in Jovian clouds, Saturn's atmosphere
  815. has a more subtle, butterscotch hue, and its markings are muted
  816. by high-altitude haze. Given Saturn's somewhat placid-looking
  817. appearance, scientists were surprised at the high-velocity
  818. equatorial jet stream that blows some 1,770 kilometers (1,100
  819. miles) per hour.
  820.  
  821.      Three American spacecraft have visited Saturn. Pioneer 11
  822. sped by the planet and its moon Titan in September 1979,
  823. returning the first close-up images. Voyager 1 followed in
  824. November 1980, sending back breathtaking photographs that
  825. revealed for the first time the complexities of Saturn's ring
  826. system and moons. Voyager 2 flew by the planet and its moons in
  827. August 1981.
  828.  
  829.      The rings are composed of countless low-density particles
  830. orbiting individually around Saturn's equator at progressive
  831. distances from the cloud tops. Analysis of spacecraft radio waves
  832. passing through the rings showed that the particles vary widely
  833. in size, ranging from dust to house-sized boulders. The rings are
  834. bright because they are mostly ice and frosted rock.
  835.  
  836.      The rings might have resulted when a moon or a passing body
  837. ventured too close to Saturn. The unlucky object would have been
  838. torn apart by great tidal forces on its surface and in its
  839. interior. Or the object may not have been fully formed to begin
  840. with and disintegrated under the influence of Saturn's gravity. A
  841. third possibility is that the object was shattered by collisions
  842. with larger objects orbiting the planet.
  843.  
  844.      Unable either to form into a moon or to drift away from each
  845. other, individual ring particles appear to be held in place by
  846. the gravitational pull of Saturn and its satellites. These
  847. complex gravitational interactions form the thousands of ringlets
  848. that make up the major rings.
  849.  
  850.      Radio emissions quite similar to the static heard on an AM
  851. car radio during an electrical storm were detected by the Voyager
  852. spacecraft. These emissions are typical of lightning but are
  853. believed to be coming from Saturn's ring system rather than its
  854. atmosphere, where no lightning was observed. As they had at
  855. Jupiter, the Voyagers saw a version of Earth's auroras near
  856. Saturn's poles.
  857.  
  858.      The Voyagers discovered new moons and found several
  859. satellites that share the same orbit. We learned that some moons
  860. shepherd ring particles, maintaining Saturn's rings and the gaps
  861. in the rings. Saturn's 18th moon was discovered in 1990 from
  862. images taken by Voyager 2 in 1981. 
  863.  
  864.      Voyager 1 determined that Titan has a nitrogen-based
  865. atmosphere with methane and argon -- one more like Earth's in
  866. composition than the carbon dioxide atmospheres of Mars and
  867. Venus. Titan's surface temperature of -179 degrees Celsius (-290
  868. degrees Fahrenheit) implies that there might be water-ice islands
  869. rising above oceans of ethane-methane liquid or sludge.
  870. Unfortunately, Voyager's cameras could not penetrate the moon's
  871. dense clouds.
  872.  
  873.      Continuing photochemistry from solar radiation may be
  874. converting Titan's methane to ethane, acetylene and -- in
  875. combination with nitrogen -- hydrogen cyanide. The latter
  876. compound is a building block of amino acids. These conditions may
  877. be similar to the atmospheric conditions of primeval Earth
  878. between three and four billion years ago. However, Titan's
  879. atmospheric temperature is believed to be too low to permit
  880. progress beyond this stage of organic chemistry.
  881.  
  882.      The exploration of Saturn will continue with the Cassini
  883. mission. The Cassini spacecraft will orbit the planet and will
  884. also deploy a probe called Huygens, which will be dropped into
  885. Titan's atmosphere and fall to the surface. Cassini will use the
  886. probe as well as radar to peer through Titan's clouds and will
  887. spend years examining the Saturnian system.
  888.      
  889.  
  890. Uranus
  891.  
  892.      In January 1986, four and a half years after visiting
  893. Saturn, Voyager 2 completed the first close-up survey of the
  894. Uranian system. The brief flyby revealed more information about
  895. Uranus and its retinue of icy moons than had been gleaned from
  896. ground observations since the planet's discovery over two
  897. centuries ago by the English astronomer William Herschel.
  898.  
  899.      Uranus, third largest of the planets, is an oddball of the
  900. solar system. Unlike the other planets (with the exception of
  901. Pluto), this giant lies tipped on its side with its north and
  902. south poles alternately facing the sun during an 84-year swing
  903. around the solar system. During Voyager 2's flyby, the south pole
  904. faced the Sun. Uranus might have been knocked over when an
  905. Earth-sized object collided with it early in the life of the
  906. solar system.
  907.  
  908.      Voyager 2 found that Uranus' magnetic field does not follow
  909. the usual north-south axis found on the other planets. Instead,
  910. the field is tilted 60 degrees and offset from the planet's
  911. center, a phenomenon that on Earth would be like having one
  912. magnetic pole in New York City and the other in the city of
  913. Djakarta, on the island of Java in Indonesia.
  914.  
  915.      Uranus' atmosphere consists mainly of hydrogen, with some 12
  916. percent helium and small amounts of ammonia, methane and water
  917. vapor. The planet's blue color occurs because methane in its
  918. atmosphere absorbs all other colors. Wind speeds range up to 580
  919. kilometers (360 miles) per hour, and temperatures near the cloud
  920. tops average -221 degrees Celsius (-366 degrees Fahrenheit).
  921.  
  922.      Uranus' sunlit south pole is shrouded in a kind of
  923. photochemical "smog" believed to be a combination of acetylene,
  924. ethane and other sunlight-generated chemicals. Surrounding the
  925. planet's atmosphere and extending thousands of kilometers into
  926. space is a mysterious ultraviolet sheen known as "electroglow."
  927.  
  928.      Approximately 8,000 kilometers (5,000 miles) below Uranus'
  929. cloud tops, there is thought to be a scalding ocean of water and
  930. dissolved ammonia some 10,000 kilometers (6,200 miles) deep.
  931. Beneath this ocean is an Earth-sized core of heavier materials.
  932.  
  933.      Voyager 2 discovered 10 new moons, 16-169 kilometers (10-105
  934. miles) in diameter, orbiting Uranus. The five previously known --
  935. Miranda, Ariel, Umbriel, Titania and Oberon -- range in size from
  936. 520 to 1,610 kilometers (323 to 1,000 miles) across. Representing
  937. a geological showcase, these five moons are half-ice, half-rock
  938. spheres that are cold and dark and show evidence of past
  939. activity, including faulting and ice flows.
  940.  
  941.      The most remarkable of Uranus' moons is Miranda. Its surface
  942. features high cliffs as well as canyons, crater-pocked plains and
  943. winding valleys. The sharp variations in terrain suggest that,
  944. after the moon formed, it was smashed apart by a collision with
  945. another body -- an event not unusual in our solar system, which
  946. contains many objects that have impact craters or are fragments
  947. from large impacts. What is extraordinary is that Miranda
  948. apparently reformed with some of the material that had been in
  949. its interior exposed on its surface.
  950.  
  951.      Uranus was thought to have nine dark rings; Voyager 2 imaged
  952. 11. In contrast to Saturn's rings, which are composed of bright
  953. particles, Uranus' rings are primarily made up of dark,
  954. boulder-sized chunks.
  955.      
  956.  
  957. Neptune
  958.  
  959.      Voyager 2 completed its 12-year tour of the solar system
  960. with an investigation of Neptune and the planet's moons. On
  961. August 25, 1989, the spacecraft swept to within 4,850 kilometers
  962. (3,010 miles) of Neptune and then flew on to the moon Triton.
  963. During the Neptune encounter it became clear that the planet's
  964. atmosphere was more active than Uranus'. 
  965.  
  966.      Voyager 2 observed the Great Dark Spot, a circular storm the
  967. size of Earth, in Neptune's atmosphere. Resembling Jupiter's
  968. Great Red Spot, the storm spins counterclockwise and moves
  969.  
  970. ------------------------------
  971.  
  972. End of Space Digest Volume 16 : Issue 507
  973. ------------------------------
  974.