додати матеріал


приховати рекламу

Сонце і сонячна система

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Реферат

з природознавства

на тему «Сонце, Сонячна система»

учениці 5-А класу ЗОШ № 35

Лозанова Катерини

1. Введення. З чого почалася історія Сонячної системи?

Близько 4,5 мільярдів років тому не існувало ні яких планет. Навколо тільки що народженого Сонця вирувало темна хмара розпечених газу і пилу. Поступово хмара охололи, і газ згустився в мільйони краплинок. Ці краплі повільно притягувалися один до одного під дією власної гравітації - так поступово сформувалися планети Сонячної системи. У сонячну систему входить 9 планет: Плутон, Нептун, Уран, Сатурн, Юпітер, Марс, Земля, Венера і Меркурій.

2. Сонце

Сонце - звичайна зірка, яких безліч у Всесвіті. Воно утворилося з газу, що залишився після вибуху на цьому місці більш великої зірки. Зараз, в пору своєї зрілості, Сонце випромінює досить рівний жовте світло і постійно дає Землі тепло. Але воно також випускає смертельно небезпечні гамма, рентгенівські, інфрачервоні, ультрафіолетові промені, а також радіохвилі. На щастя, атмосфера і магнітне поле Землі надійно захищає людей від цих шкідливих випромінювань.

Сонце - середнього розміру зірка діаметром 1 392 000 км. Воно важить трохи менше 2000 трильйонів трильйонів тонн. На поверхні Сонця температура досягає немислимою величини в 6000гр., При якій плавиться будь-яка речовина. Але ядро Сонця в тисячі разів гаряче - більше 16 млн. градусів.

Сонячне тепло виділяється в результаті ядерних реакцій. Усередині Сонця величезний тиск змушує ядра атомів водню з'єднуватися, утворюючи атоми гелію. При цьому вивільняються гігантські кількості ядерної енергії.

Зараз Сонце знаходиться в середині свого життя. Імовірно воно утворилося близько 5 млрд. лід тому. Очевидно, воно буде світитися ще 5 млрд. років, а потім вибухне так яскраво, що спалить Землю дотла.

Іноді в атмосфері Сонця виникають гігантські освіти - еруптивні протуберанці. Вони схожі на арки, що здіймаються з фотосфери на висоту до половини сонячного радіуса. Спостереження ясно вказують, що форма протуберанців визначається силовими лініями магнітного поля. Ще одне цікаве і надзвичайно активне явище - це сонячні спалахи, потужні викиди енергії і частинок тривалістю до двох годин. Породжений такий сонячної спалахом потік фотонів досягає Землі зі швидкістю світла за 8 хв, а потік електронів і протонів - за кілька діб. Сонячні спалахи відбуваються в місцях різкої зміни напрямку магнітного поля, викликаного рухом речовини в сонячних плямах. Максимум спалахової активності Сонця звичайно настає за рік до максимуму плямовиникною циклу. Така передбачуваність дуже важлива, бо шквал заряджених частинок, народжених потужної сонячної спалахом, може пошкодити навіть наземні засоби зв'язку та енергетичні мережі, не кажучи вже про космонавтів і космічній техніці.

З плазмової корони Сонця відбувається постійний відтік заряджених частинок випускається Сонцем зі швидкістю сотні кілометрів на секунду, званий сонячним вітром. Магнітне поле Землі захищає людей від нього, але біля полюсів він взаємодіє з атмосферою, викликаючи північне сяйво і блискавиці.

3. Меркурій

Із Землі спостерігати Меркурій в телескоп складно: він не віддаляється від Сонця на кут більше 28 °. Його вивчали за допомогою радіолокації з Землі, а міжпланетний зонд «Маринер-10» сфотографував половину його поверхні. Навколо осі він обертається з періодом 58,6 діб., В точності дорівнює 2 / 3 орбітального періоду, тому кожна точка його поверхні повертається до Сонця лише один раз за 2 меркуріанський року, тобто сонячні добу там тривають 2 роки!

З великих планет менше Меркурія лише Плутон. Але за середньою щільністю Меркурій перебуває на другому місці після Землі. Ймовірно, у нього велике металеве ядро, що становить 75% радіуса планети (у Землі воно займає 50% радіуса). Поверхня Меркурія подібна до місячної: темна, абсолютно суха і вкрита кратерами. Середній коефіцієнт відображення світла поверхні Меркурія близько 10%, приблизно як у Місяця. Ймовірно, його поверхня теж покрита реголітом - спеклися роздробленим матеріалом. Найбільше ударне освіту на Меркурії - басейн Калоріс розміром 2000 км, що нагадує місячні моря. Однак на відміну від Місяця на Меркурії є своєрідні структури - простягнулися на сотні кілометрів уступи висотою в кілька кілометрів. Можливо, вони утворилися в результаті стиснення планети при охолодженні її великого металевого ядра або під дією потужних сонячних припливів. , а ночью около 100 C . Температура поверхні планети вдень близько 700 C, а вночі близько 100 C. За даними радіолокації, на дні полярних кратерів в умовах вічної темряви й холоду, можливо, лежить лід.

У Меркурія практично немає атмосфери - лише вкрай розріджена гелієва оболонка з щільністю земної атмосфери на висоті 200 км. Ймовірно, гелій утворюється при розпаді радіоактивних елементів в надрах планети. У Меркурія є слабке магнітне поле і немає супутників.

4. Венера

Це друга від Сонця і найближча до Землі планета - найяскравіша «зірка» на нашому небі; часом її видно навіть удень. Венера в чому схожа на Землю: її розмір і щільність лише на 5% менше, ніж у Землі; ймовірно, і надра Венери схожі на земні. Поверхня Венери завжди закрита товстим шаром жовтувато-білих хмар, але за допомогою радарів вона досліджена досить докладно. Навколо осі Венера обертається у зворотному напрямку (за годинниковою стрілкою, якщо дивитися з північного полюса) з періодом 243 земних діб. Її орбітальний період 225 діб, тому венерианские добу (від сходу до наступного сходу Сонця) тривають 116 земних діб.

Атмосфера Венери складається в основному з вуглекислого газу, а також невеликої кількості азоту та парів води. У вигляді малих домішок виявлені соляна кислота і плавикова кислота. по всей поверхности и днем, и ночью. Температура на Венері близько 750 C по всій поверхні і вдень, і вночі. Причина такої високої температури у поверхні Венери в тому, що не зовсім точно називають «парниковим ефектом": сонячні промені порівняно легко проходять крізь хмари її атмосфери і нагрівають поверхню планети, але теплове інфрачервоне випромінювання самої поверхні виходить крізь атмосферу назад в космос з великими труднощами.

Хмари Венери складаються з мікроскопічних крапельок концентрованої сірчаної кислоти. Верхній шар хмар віддалений від поверхні на 90 км, температура там ок. ; нижний слой – на 30 км, температура ок. 200 C; нижній шар - на 30 км, температура ок. . 430 C. Ще нижче так спекотно, що хмар немає. Зрозуміло, на поверхні Венери немає рідкої води. Атмосфера Венери на рівні верхнього хмарного шару обертається в тому ж напрямку, що і поверхня планети, але значно швидше, здійснюючи оборот за 4 діб; це явище називають суперротаціей, і пояснення йому поки не знайдено.

Автоматичні станції опускалися на денний і нічний сторонах Венери. Вдень поверхня планети висвітлена розсіяним сонячним світлом приблизно з такою інтенсивністю, як у похмурий день на Землі. Вночі на Венері відмічено багато блискавок. Станції «Венера» передали зображення невеликих ділянок у місцях посадки, на яких видно скелястий грунт. У цілому топографія Венери вивчена по радіолокаційним зображень, переданим орбітальними апаратами «Піонер-Венера» (1979), «Венера-15 і -16» (1983) і «Магеллан» (1990). Найдрібніші деталі на найкращих з них мають розмір близько 100 м.

На відміну від Землі на Венері немає чітко виражених континентальних плит, але відзначається кілька глобальних височин, наприклад земля Іштар розміром з Австралії. На поверхні Венери безліч метеоритних кратерів і вулканічних куполів. Очевидно, кора Венери тонка, так що розплавлена ​​лава підходить близько до поверхні і легко виливається на неї після падіння метеоритів. Оскільки дощів та сильних вітрів у поверхні Венери не буває, ерозія поверхні відбувається дуже повільно, і геологічні структури залишаються доступними для спостереження з космосу сотні мільйонів років. Про внутрішню будову Венери відомо мало. Ймовірно, у неї є металеве ядро, що займає 50% радіуса. Але магнітного поля у планети немає внаслідок її дуже повільного обертання. Ні у Венери і супутників.

5. Земля

Наша планета - єдина, у якій велика частина поверхні (75%) покрита рідкою водою. Земля - активна планета і, можливо, єдина, у якій оновлення поверхні зобов'язана процесам тектоніки плит, котрі виявляють себе серединно-океанічними хребтами, острівними дугами і складчастими гірськими поясами. Розподіл висот твердої поверхні Землі бімодальне: середній рівень океанічного дна на 3900 м нижче рівня моря, а континенти в середньому підносяться над ним на 860 м.

Сейсмічні дані вказують на наступну будову земних надр: кора (30 км), мантія (до глибини 2900 км), металеве ядро. Частина ядра розплавлена; там генерується земне магнітне поле, яке вловлює заряджені частинки сонячного вітру (протони і електрони) і формує навколо Землі дві заповнені ними тороїдальні області - радіаційні пояси (пояси Ван-Аллена), локалізовані на висотах 4000 і 17 000 км від поверхні Землі.

Атмосфера Землі складається на 78% з азоту і на 21% з кисню; це результат тривалої еволюції під впливом геологічних, хімічних і біологічних процесів. Можливо, первинна атмосфера Землі була багата воднем, який потім зник. Дегазація надр наповнила атмосферу вуглекислим газом і водяною парою. Але пар сконденсуватися в океанах, а двоокис вуглецю виявилася що в карбонатних породах. . Таким чином, в атмосфері залишився азот, а кисень з'явився поступово в результаті життєдіяльності біосфери. Ще 600 млн. років тому вміст кисню в повітрі було раз на 100 нижче нинішнього.

Існують вказівки, що клімат Землі змінюється в короткій (10 000 років) і довгої (100 млн. років) шкалах. Причиною цього можуть бути зміни орбітального руху Землі, нахилу осі обертання, частоти вулканічних вивержень. Не виключені і коливання інтенсивності сонячного випромінювання. У нашу епоху на клімат впливає і діяльність людини: викиди газів і пилу в атмосферу. У Землі є супутник - Місяць, походження якої до цих пір не розгадано.

6. Місяць

Один з найбільших супутників, Місяць перебуває на другому місці після Харона (супутника Плутона) по відношенню мас супутника і планети. Сила тяжіння на місячній поверхні в 6 разів менше земного.

Місяць обертається навколо Землі. Добове обертання і орбітальний звернення Місяця синхронізовані, тому ми завжди бачимо тільки одне її півкуля. Правда, невеликі похитування Місяця дозволяють протягом місяця побачити близько 60% її поверхні. Основна причина лібрацій в тому, що добове обертання Місяця відбувається з постійною швидкістю, а орбітальне звернення - з перемінної (внаслідок ексцентричності орбіти).

Ділянки місячної поверхні здавна умовно ділять на «морські» і «материкові». Поверхня морів виглядає темніше, лежить нижче і значно рідше покрита метеоритними кратерами, ніж материкова поверхню. Моря залиті базальтовими лавами, а материки складені анортозитових породами, багатими польового шпату. Судячи по великій кількості кратерів, материкові поверхні значно старше морських. Інтенсивна метеоритне бомбардування зробила верхній шар місячної кори дрібно роздробленим, а зовнішні кілька метрів перетворила на порошок, званий реголітом.

Астронавти і автоматичні зонди доставили з Місяця зразки скельного грунту і реголіту. Аналіз показав, що вік морської поверхні близько 4 млрд. років. Отже, період інтенсивного метеоритного бомбардування доводиться на перші 0,5 млрд. років після утворення Місяця 4,6 млрд. років тому. Потім частота падіння метеоритів і утворення кратерів практично не змінювалася і становить до цих пір один кратер діаметром 1 км за 105 років.

Місячні породи бідні летючими елементами і залізом, але багаті тугоплавкими елементами. Лише на дні місячних полярних кратерів можуть бути поклади льоду, такі, як на Меркурії. Атмосфери у Місяця практично немає і немає свідоцтв, що місячний грунт коли-небудь зазнавав дії рідкої води. Немає в ньому і органічних речовин - лише сліди вуглистих хондритів, що потрапили з метеоритами. днем и 120 C ночью) делают Луну непригодной для жизни. Відсутність води та повітря, а також сильні коливання температури поверхні (390 C вдень і 120 C вночі) роблять Місяць непридатною для життя.

Доставлені на Місяць сейсмометри дозволили дізнатися дещо про місячних надрах. Там часто відбуваються слабкі «лунотрясения», ймовірно, пов'язані з приливні впливом Землі. Місяць досить однорідна, має маленьке щільне ядро і кору товщиною близько 65 км з більш легких матеріалів, причому верхні 10 км кори роздроблені метеоритами ще 4 млрд. років тому. Великі ударні басейни розподілені по місячній поверхні рівномірно, але товщина кори на видимій стороні Місяця менше, тому саме на ній зосереджено 70% морської поверхні.

Історія місячної поверхні в цілому відома: після закінчення 4 млрд. років тому етапу інтенсивного метеоритного бомбардування ще близько 1 млрд. років надра були досить гарячими і базальтова лава виливалася в моря. Потім лише рідкісне падіння метеоритів змінювало лик нашого супутника. А от про походження Місяця до цих пір сперечаються. Вона могла сформуватися самостійно і потім бути захопленої Землею; могла сформуватися разом з Землею як її супутник; нарешті, могла відокремитися від Землі в період формування. Друга можливість ще недавно була популярна, але в останні роки серйозно розглядається гіпотеза освіти Місяця з речовини, викинутого прото-Землею при зіткненні з великим небесним тілом.

Незважаючи на неясність походження системи Земля - Місяць, подальша їх еволюція простежується досить надійно. Приливну взаємодію істотно впливає на рух небесних тіл: добове обертання Місяця практично вже припинилося (його період зрівнявся з орбітальним), а обертання Землі сповільнюється, передаючи свій момент імпульсу орбітального руху Місяця, яка в результаті віддаляється від Землі приблизно на 3 см в рік. Це припиниться, коли обертання Землі вирівняється з рухом Місяця. Тоді Земля і Місяць будуть постійно повернені один до одного однією стороною (як Плутон і Харон), а їх добу і місяць стануть рівні 47 нинішнім діб; при цьому Місяць віддалиться від нас в 1,4 рази. Щоправда, і ця ситуація не збережеться назавжди, бо не припинять діяти на обертання Землі сонячні припливи.

7. Марс

Марс схожий на Землю, але майже вдвічі менше її і мають дещо меншу середню щільність. Період добового обертання (24 год 37 хв) і нахил осі (24 °) майже не відрізняються від земних.

Земному спостерігачеві Марс здається червонуватою зірочкою, блиск якої помітно змінюється; він максимальний у періоди протистоянь, що повторюються через два з невеликим роки (наприклад, у квітні 1999 і в червні 2001). Особливо близький і ярок Марс в періоди великих протистоянь, що відбуваються, якщо він у момент протистояння проходить поблизу перигелію; це трапляється через кожні 15-17 років.

У телескоп на Марсі видно яскраві помаранчеві області і темніші райони, тон яких змінюється в залежності від сезону. На полюсах лежать яскраво-білі снігові шапки.

Червонуватий колір планети пов'язаний з великою кількістю оксидів заліза (іржі) в її грунті.

Розріджена атмосфера Марса складається на 95% з вуглекислого газу і на 3% з азоту. У малій кількості присутні водяна пара, кисень та аргон. При такому низькому тиску не може бути рідкої води. , а максимальная летом на экваторе достигает 290 C . Середня денна температура 240 C, а максимальна влітку на екваторі досягає 290 C. . Добові коливання температури близько 100 C. Таким чином, клімат Марса - це клімат холодної обезводненої високогірній пустелі.

и атмосферный углекислый газ замерзает и выпадает на поверхность белым снегом, образуя полярную шапку. У високих широтах Марса взимку температура опускається нижче 150 C і атмосферний вуглекислий газ замерзає і випадає на поверхню білим снігом, утворюючи полярну шапку. Періодична конденсація і сублімація полярних шапок викликає сезонні коливання тиску атмосфери на 30%. До кінця зими кордон полярної шапки опускається до 45 ° -50 ° широти, а влітку від неї залишається невелика область (300 км діаметром біля південного полюса і 1000 км біля північного), ймовірно, що складається з водяного льоду, товщина якого може досягати 1-2 км.

Іноді на Марсі дмуть сильні вітри, що піднімають у повітря хмари дрібного піску. Особливо потужні пилові бурі бувають в кінці весни в південному півкулі, коли Марс проходить через перигелій орбіти і сонячне тепло особливо велике. На тижні і навіть місяці атмосфера стає непрозорою від жовтої пилу. Відкладення пилу так сильно змінюють вигляд марсіанської поверхні від сезону до сезону, що це помітно навіть з Землі при спостереженні в телескоп. У минулому ці сезонні зміни кольору поверхні деякі астрономи вважали ознакою рослинності на Марсі.

Геологія Марса досить різноманітна. Великі простори південної півкулі вкриті старими кратерами, що залишилися від епохи давньої метеоритного бомбардування (4 млрд. років тому). Значна частина північної півкулі покрита більш молодими лавовими потоками. Особливо цікава височина Фарсида, на якій розташовані кілька гігантських вулканічних гір. Найвища серед них - гора Олімп - має поперечник біля основи 600 км і висоту 25 км. Хоча ознак вулканічної активності зараз немає, вік лавових потоків не перевищує 100 млн. років, що небагато в порівнянні з віком планети 4,6 млрд. років.

Хоча стародавні вулкани вказують на колись потужну активність марсіанських надр, ознак тектоніки плит немає: відсутні складчасті гірські пояси та інші покажчики стиснення кори. Однак є потужні рифтові розломи, найбільший з яких - долини Марінера - тягнеться від Фарсида на схід на 4000 км при максимальній ширині 700 км і глибині 6 км.

Одним з найцікавіших геологічних відкриттів, зроблених за знімкам з космічних апаратів, стали розгалужені звивисті долини довжиною в сотні кілометрів, що нагадують висохлі русла земних річок. Це наводить на думку про більш сприятливому кліматі в минулому, коли температура і тиск могли бути вище і по поверхні Марса текли річки. Правда, розташування долин у південних, сильно кратерірованних районах Марса вказує на те, що річки на Марсі були дуже давно, ймовірно, в перші 0,5 млрд. років його еволюції. Тепер вода лежить на поверхні у вигляді льоду полярних шапок і, можливо, під поверхнею у вигляді шару вічної мерзлоти.

Внутрішня будова Марса вивчено слабо. Його низька середня густина свідчить про відсутність значного металевого ядра; у всякому разі воно не розплавлене, що випливає з відсутності у Марса магнітного поля. Сейсмометр на посадковому блоці апарату «Вікінг-2» не зафіксував сейсмічної активності планети за 2 роки роботи (на «Вікінгу-1» сейсмометр не діяв).

Марс має два маленькі супутники - Фобос і Деймос. Обидва вони неправильної форми, покриті метеоритними кратерами і, ймовірно, є астероїдами, захопленими планетою в далекому минулому. Фобос обертається навколо планети за дуже низькій орбіті і продовжує наближатися до Марса під дією припливів пізніше він буде зруйнований тяжінням планети.

8. Юпітер

Найбільша планета Сонячної системи, Юпітер, в 11 разів більша за Землю і в 318 разів масивніше її. Його низька середня щільність вказує на склад, близький до сонячного: в основному це водень і гелій. Швидке обертання Юпітера навколо осі викликає його полярне стиснення на 6,4%.

У телескоп на Юпітері видно хмарні смуги, паралельні екватора; світлі зони в них перемежовуються червонуватими поясами. Ймовірно, світлі зони - це області висхідних потоків, де видно верхівки аміачних хмар; червонуваті пояса пов'язані зі спадними потоками, яскравий колір яких визначають гідросульфат амонію, а також сполуки червоного фосфору, сірки й органічні полімери. , но с глубиной она увеличивается на 2,5 C /км. Температура на рівні верхівок аміачних хмар 125 C, але з глибиною вона збільшується на 2,5 C / км. На глибині 60 км повинен бути шар водяних хмар.

Швидкості руху хмар у зонах і сусідніх поясах істотно різняться: так, в екваторіальному поясі хмари рухаються на схід на 100 м / с швидше, ніж в сусідніх зонах. Різниця швидкостей викликає сильну турбулентність на межах зон і поясів, що робить їх форму дуже хитромудрою. Одним з проявів цього є овальні обертаються плями, найбільше з яких - Велика Червона Пляма - було відкрито понад 300 років тому Кассіні. Це пляма більше диска Землі, воно має спіральну циклонічну структуру і робить один оборот навколо осі за 6 діб. Решта плями меншого розміру і чомусь всі білі.

У Юпітера немає твердої поверхні. Верхній шар планети протяжністю 25% радіуса складається з рідкого водню і гелію. , водород переходит в металлическое состояние. Нижче, де тиск перевищує 3 млн. бар, а температура 10 000 C, водень переходить в металеве стан. Можливо, поблизу центру планети є рідке ядро з більш важких елементів з загальною масою близько 10 мас Землі. . У центрі тиск близько 100 млн. бар і температура 20-30 тис. C.

Рідкі металеві надра і швидке обертання планети стали причиною її потужного магнітного поля, яке в 15 разів сильніше земного. Величезна магнітосфера.

Юпітера з потужними радіаційними поясами простирається за орбіти його чотирьох великих супутників.

Температура в центрі Юпітера завжди була нижчою, ніж необхідно для протікання термоядерних реакцій. Але внутрішні запаси тепла в Юпітера, що залишилися з епохи формування, великі. Навіть зараз, через 4,6 млрд. років, він виділяє приблизно стільки ж тепла, скільки отримує від Сонця; в перший мільйон років еволюції потужність випромінювання Юпітера була в 104 разів вище. Оскільки це була епоха формування великих супутників планети, не дивно, що їх склад залежить від відстані до Юпітера: два найближчих до нього - Іо і Європа - мають досить високу щільність (3,5 і 3,0 г/см3), а більш далекі - Ганімед і Каллісто - містять багато водяного льоду і тому менш щільні.

У Юпітера не менше 16 супутників і слабке кільце: воно видалено на 53 тис. км від верхнього шару хмар, має ширину 6000 км і складається, мабуть, з дрібних і дуже темних твердих частинок. Чотири найбільших супутники Юпітера називають галілєєвих, оскільки їх відкрив Галілей в 1610; незалежно від нього в тому ж році їх виявив німецький астроном Марій, який дав їм нинішні імена - Іо, Європа, Ганімед і Каллісто. Найменший з супутників - Європа - трохи менше Місяця, а Ганімед більше Меркурія.

На поверхні Іо «Вояджери» виявили кілька діючих вулканів, що викидають речовину на сотні кілометрів вгору. Поверхня Іо покрита рудуватими відкладеннями сірки і світлими плямами двоокису сірки - продуктами вулканічних вивержень. У вигляді газу двоокис сірки утворює вкрай розріджену атмосферу Іо. Енергія вулканічної діяльності черпається з приливного впливу планети на супутник. Орбіта Іо проходить в радіаційних поясах Юпітера, і давно вже встановлено, що супутник сильно взаємодіє з магнітосферою, викликаючи в ній радіовсплескі. У 1973 вздовж орбіти Іо виявлений тор з світяться атомів натрію; пізніше там були знайдені іони сірки, калію і кисню. Екаті речовини вибиваються енергійними протонами радіаційних поясів або прямо з поверхні Іо, або з газових «плюмажем» вулканів.

Хоча приливне вплив Юпітера на Європу слабкіше, ніж на Іо, його надра теж можуть бути частково розплавлені. Спектральні дослідження показують, що на поверхні Європи лежить водяний лід, а його червонуватий відтінок, ймовірно, пов'язаний із забрудненням сірою від Іо. Майже повна відсутність ударних кратерів вказує на геологічну молодість поверхні. Складки і розломи крижаної поверхні Європи нагадують крижані поля земних полярних морів; ймовірно, на Європі під шаром льоду знаходиться рідка вода.

Ганімед - найбільший супутник в Сонячній системі. Його щільність невелика; ймовірно, він складається наполовину з кам'яних порід і наполовину з льоду. Його поверхня виглядає дивно і зберігає сліди розширення кори, можливо, супроводжував процес диференціації надр. Ділянки древньої кратерірованной поверхні розділені більш молодими жолобами, довжиною в сотні кілометрів і шириною 1-2 км, що лежать на відстані 10-20 км один від одного. Ймовірно, це більш молодий лід, що утворився при злитті води крізь тріщини відразу після диференціації близько 4 млрд. років тому.

Каллісто схожий на Ганімед, але на його поверхні немає слідів розломів; вся вона дуже стара і сильно кратерірованная. Поверхня обох супутників покрита льодом упереміж з гірськими породами типу реголіту. Але якщо на Ганімеді лід становить близько 50%, то на Каллісто - менше 20%. Склад гірських порід Ганімеда і Каллісто, ймовірно, схожий на склад вуглецевих метеоритів.

З дюжини малих супутників Юпітера чотири розташовані ближче галілеєвих до планети; найбільший з них Амальтея - кратерірованний об'єкт неправильної форми. Його темна поверхня - дуже червона - можливо, покрита сірою з Іо. Зовнішні малі супутники Юпітера діляться на дві групи відповідно до їх орбітами: 4 більш близьких до планети звертаються в прямому (щодо обертання планети) напрямі, а 4 більш далеких - у зворотному. Всі вони маленькі і темні; ймовірно, вони захоплені Юпітером з числа астероїдів групи Троянців.

атурн 9. C атурн

Друга за розміром планета-гігант. Це воднево-гелієва планета, проте відносний вміст гелію у Сатурна менше, ніж у Юпітера; нижче і його середня щільність. Швидке обертання Сатурна призводить до його великої сплюснутості (11%).

Верхні області його атмосфери заповнені розсіює світло аміачним туманом. ниже, чем у Юпитера, и аммиак находится в сконденсированном состоянии. Сатурн далі від Сонця, тому температура його верхньої атмосфери на 35 C нижче, ніж у Юпітера, і аміак знаходиться в сконденсованої стані. /км, поэтому облачная структура напоминает юпитерианскую: под слоем облаков из гидросульфата аммония находится слой водяных облаков. З глибиною температура атмосфери зростає на 1,2 C / км, тому хмарна структура нагадує юпітеріанскую: під шаром хмар з гідросульфату амонію знаходиться шар водяних хмар.

За внутрішньою будовою Сатурн також нагадує Юпітер, хоча з-за меншої маси має менший тиск і температуру в центрі Магнітне поле Сатурна порівнянно із земним.

Як і Юпітер, Сатурн виділяє внутрішнє тепло, причому вдвічі більше, ніж отримує від Сонця. Правда, це відношення більше, ніж у Юпітера, тому, що розташований вдвічі далі Сатурн отримує від Сонця вчетверо менше тепла.

Кільця Сатурну. Сатурн оперезаний унікально потужною системою кілець до відстані 2,3 радіуса планети. Вони легко помітні при спостереженні в телескоп, а при вивченні з близької відстані демонструють виключне різноманітність: від масивного кільця B до вузького кільця F, від спіральних хвиль щільності до зовсім несподіваних радіально витягнутих «спиць», відкритих «Вояджер».

Частинки, що заповнюють кільця Сатурна, значно краще відбивають світло, ніж речовина темних кілець Урана і Нептуна; їх дослідження в різних спектральних діапазонах показує, що це «брудні сніжки» з розмірами порядку метра. Три класичних кільця Сатурна по порядку від зовнішнього до внутрішнього позначають літерами A, B і C. Кільце B досить щільне: радіосигнали від «Вояджера» проходили через нього насилу. Проміжок в 4000 км між кільцями A і B, званий поділом (або щілиною) Кассіні, насправді не порожній, а за щільністю порівняємо з блідим кільцем C, яке раніше називали креповим кільцем. Поблизу зовнішнього краю кільця A є менш помітна щілина Енке.

У 1859 Максвелл зробив висновок, що кільця Сатурна повинні складатися з окремих частинок, які звертаються по орбітах навколо планети. В кінці 19 ст. це було підтверджено спектральними спостереженнями, які показали, що внутрішні частини кілець звертаються швидше зовнішніх. Оскільки кільця лежать в площині екватора планети, а значить, нахилені до орбітальної площині на 27 °, Земля двічі за 29,5 років потрапляє в площину кілець, і ми спостерігаємо їх з ребра. У цей момент кільця «пропадають», що доводить їх дуже малу товщину - не більше кількох кілометрів.

Детальні зображення кілець, отримані «Піонером-11» (1979) і «Вояджер» (1980 і 1981), показали значно складнішу їх структуру, ніж очікувалося. Кільця поділені на сотні окремих кілець з типовою шириною в кілька сотень кілометрів. Навіть у щілини Кассіні виявилося не менше п'яти кілець. Детальний аналіз показав, що кільця неоднорідні як за розміром, так, можливо, і за складом часток. Складна структура кілець, ймовірно, зобов'язана гравітаційному впливу маленьких близьких до них супутників, про які раніше і не підозрювали.

Ймовірно, найбільш незвичайним є надзвичайно тонкий кільце F, відкрите в 1979 «Піонером» на відстані 4000 км від зовнішнього краю кільця A. «Вояджер-1» виявив, що кільце F перекручено і заплетене, як коса, але пролітав 9 міс. по тому «Вояджер-2» знайшов будова кільця F значно більш простим: «пасма» речовини вже не перепліталися між собою. Така структура і її швидка еволюція частково пояснюються впливом двох маленьких супутників (Прометей і Пандора), що рухаються в зовнішнього і внутрішнього країв цього кільця; їх називають «сторожовими псами». Не виключено, проте, присутність ще більш дрібних тіл або тимчасових скупчень речовини усередині самого кільця F.

Супутники. У Сатурна не менше 18 супутників. Більшість з них, ймовірно, крижані. У деяких дуже цікаві орбіти. Наприклад, у Януса і Епіметея майже однакові радіуси орбіт. За орбіті Діони на 60 ° попереду неї (це положення називають лідируючої точкою Лагранжа) рухається менший супутник Олена. Тефію супроводжують два маленьких супутника - Телесто і Каліпсо - в лідируючій і відстає точках Лагранжа її орбіти.

З гарною точністю виміряні радіуси й маси семи супутників Сатурна (Мімас, Енцелад, Тефія, Діона, Рея, Титан і Япет). Всі вони в основному крижані. Ті, що трохи менше, мають щільності 1-1,4 г/см3, що близько до щільності водяного льоду з більшою або меншою домішкою гірських порід. Чи містять вони метановий і аміачний лід, поки не ясно. Більш висока щільність Титану (1,9 г/см3) є результат його великої маси, що викликає стиск надр. По діаметру і щільності Титан дуже схожий на Ганімеда; ймовірно, і внутрішня структура у них схожа. Титан другий за розміром супутник в Сонячній системі, а унікальний він тим, що має постійну потужну атмосферу, що складається в основному з азоту і невеликої кількості метану. Тиск у його поверхні 1,6 бар, температура 90 К. При таких умовах на поверхні Титану може бути рідкий метан. Верхні шари атмосфери до висот 240 км заповнені помаранчевими хмарами, ймовірно, складаються з часток органічних полімерів, що синтезуються під впливом ультрафіолетових променів Сонця.

Решта супутники Сатурна дуже малі, щоб мати атмосферу. Їх поверхні покриті льодом і сильно кратеріровани. Лише на поверхні Енцелада значно менше кратерів. Ймовірно, приливне вплив Сатурна підтримує його надра в розплавленому стані, а удари метеоритів призводять до виливу води та заповнення кратерів. Деякі астрономи вважають, що частки з поверхні Енцелада утворили широке кільце E, простягнулося вздовж його орбіти.

Дуже цікавий супутник Япет, у якого заднє (щодо направлення орбітального руху) півкуля покрито льодом і відображає 50% падаючого світла, а переднє півкуля таке темне, що відображає тільки 5% світла; воно вкрите чимось на зразок речовини вуглистих метеоритів. Можливо, на переднє півкуля Япета потрапляє речовина, викинуте під дією метеоритних ударів з поверхні зовнішнього супутника Сатурна Феби. У принципі це можливо, оскільки Феба рухається по орбіті в зворотному напрямку. До того ж поверхня Феби досить темна, але точних даних про неї поки немає.

10. Уран

Уран має колір морської хвилі і виглядає невиразно, оскільки верхні шари його атмосфери заповнені туманом, крізь який пролітав поблизу нього в 1986 зонду «Вояджер-2» насилу вдалося побачити кілька хмар. Вісь планети нахилена до орбітальної осі на 98,5 °, тобто лежить майже в площині орбіти. Тому кожен з полюсів деякий час звернений прямо на Сонце, а потім на півроку (42 земних року) йде в тінь.

Атмосфера Урана містить в основному водень, 12-15% гелію і трохи інших газів. Температура атмосфери близько 50 К, хоча у верхніх шарах розріджених вона піднімається до 750 К вдень і 100 К вночі. Магнітне поле Урану за напруженістю у поверхні трохи слабше земного, а його вісь нахилена до осі обертання планети на 55 °. Про внутрішній структурі планети відомо мало. Ймовірно, хмарний шар простягається до глибини 11 000 км, потім слід гарячий водяний океан глибиною 8000 км, а під ним розплавлене кам'яне ядро радіусом 7000 км.

Кільця. У 1976 були відкриті унікальні кільця Урана, що складаються з окремих тонких кілець, найширша з яких має товщину 100 км. Кільця розташовані в діапазоні відстаней від 1,5 до 2,0 радіусів планети від її центру. На відміну від кілець Сатурна кільця Урана складаються з великих темних каменів. Вважають, що в кожному кільці рухається маленький супутник або навіть два супутника, як у кільці F Сатурна.

Супутники. Відкрито 20 супутників Урана. Найбільші - Титанія і Оберон - діаметром по 1500 км. Є ще 3 великих, розміром більше 500 км, інші дуже маленькі. Спектри поверхні п'яти великих супутників вказують на велику кількість водяного льоду. Поверхні всіх супутників покриті метеоритними кратерами.

11. Нептун

Зовні Нептун схожий на Уран, в його спектрі також домінують смуги метану і водню. Потік тепла від Нептуна помітно перевищує потужність падаючого на нього сонячного тепла, що вказує на існування внутрішнього джерела енергії. Можливо, значна частина внутрішнього тепла виділяється в результаті припливів, викликаних масивним супутником Тритоном, який звертається у зворотному напрямку на відстані 14,5 радіуса планети. «Вояджер-2», пролетівши в 1989 на відстані 5000 км від хмарного шару, виявив у Нептуна ще 6 супутників та 5 кілець. В атмосфері були відкриті Велика Темна Пляма і складна система вихрових потоків. На рожевою поверхні Тритона виявилися дивні геологічні деталі, включаючи потужні гейзери. Відкритий «Вояджером» супутник Протей виявився більше Нереїди, виявленої з Землі ще в 1949.

12. Плутон

У Плутона сильно витягнута і нахилена орбіта; в перигелії він наближається до Сонця на 29,6 а.о. і віддаляється в афелії на 49,3 а.о. У 1989 Плутон пройшов перигелій; з 1979 по 1999 він був ближче до Сонця, ніж Нептун. Однак через великого нахилу орбіти Плутона його шлях ніколи не перетинається з Нептуном. Середня температура поверхні Плутона 50 К, вона змінюється від Офелія до перигелії на 15 К, що дуже помітно при таких низьких температурах. Зокрема, це призводить до появи розрідженій метанової атмосфери в період проходження планетою перигелію, але її тиск в 100 000 разів менше тиску земної атмосфери. Плутон не може довго утримувати атмосферу - адже він менше Місяця.

Супутник Плутона Харон звертається за 6,4 добу близько від планети. Його орбіта дуже сильно нахилена до екліптики, так що затемнення відбуваються лише в рідкісні епохи проходження Землі через площину орбіти Харона. Яскравість Плутона регулярно змінюється з періодом 6,4 діб. Отже, Плутон обертається синхронно з Хароном і на поверхні у нього є великі плями. По відношенню до розміру планети Харон дуже великий. Часто пару Плутон - Харон називають «подвійною планетою». У свій час Плутон вважали «втік» супутником Нептуна, але після відкриття Харона це виглядає малоймовірним.

13. І так, що ж таке Сонячна система

Сонячна система, система небесних тіл (Сонце, планети, супутники планет, комети, метеорні тіла, космічний пил), що рухаються в області переважаючого гравітаційного впливу Сонця. Спостережувані розміри Сонячна система визначаються орбітою Плутона. Проте сфера, в межах якої можливо стійкий рух небесних тіл навколо Сонця, тягнеться майже до найближчих зірок. Інформацію про далеку зовнішньої області Сонячна система отримують при спостереженнях наближаються до Сонця довгоперіодичних комет і при вивченні космічного пилу, що заповнює всю Сонячна система Загальна структура Сонячна система була розкрита Н. Коперником (середина 16 ст.), Який обгрунтував уявлення про рух Землі і ін планет навколо Сонця. Геліоцентрична система Коперника вперше дала можливість визначити відносні відстані планет від Сонця, а отже, і від Землі. І. Кеплер відкрив (початок 17 ст.) Закони руху планет, а І. Ньютон сформулював (кінець 17 ст.) Закон всесвітнього тяжіння. Ці закони лягли в основу небесної механіки, що досліджує рух тіл Сонячна система Вивчення фізичних характеристик космічних тіл, що входять в Сонячна система, стало можливим тільки після винаходу Г. Галілеєм телескопа: в 1609 Галілей вперше направив виготовлений їм маленький телескоп на Місяць, Венеру, Юпітер і Сатурн і зробив низку вражаючих для його епохи відкриттів. Спостерігаючи сонячні плями, Галілей знайшов обертання Сонця навколо своєї осі.

По фізичних характеристиках великі планети поділяються на внутрішні (Меркурій, Венера, Земля, Марс) і зовнішні планети-гіганти (Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун). Фізичні характеристики Плутона якісно відмінні від характеристик планет-гігантів, і тому він не може бути віднесений до їх числа. Широка програма спостережень, виконана в 1963 американським астрономом К. Томбо для пошуку планет, що знаходяться за межами орбіти Плутона, не дала позитивних результатів. У табл. наведені оскулірующіе елементи великих планет (за Остервінтеру і Коген, США, 1972). Орбіти великих планет мало нахилені один до одного і до фундаментальної площини Сонячна система (т. зв. Лапласа незмінної площині).

На даний момент вивчення Сонячної системи триває і невідомо які сюрпризи воно нам принесе надалі.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Біологія | Реферат
89.5кб. | скачати


Схожі роботи:
Сонячна система
Сонячна система 3
Сонячна система 2
Сонячна система і Земля
Наша Сонячна система
Сонячна система. Походження життя
Сонячна система Походження життя
Сонячна система Походження сонячної системи
Сонячна система - комплекс небесних тіл які мають спільне походження
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru