Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...
солнечная система

Солнечная система

План

1. Солнце

2. Источники энергии Солнца

3. Как образовалось семейство планет

4. Планеты

5. Малые планеты

6. Кометы, метеоры и метеориты

Солнце

Как бы нас это не обижало, но Солнце обычная, заурядная звезда нашей Галактики. Мощность излучения Солнца составляет Вт. Но только одну двухмиллионную часть его получает Земля. Температура Солнца 5806 К. Средняя плотность вещества Солнца 1,4 г / см3. Солнце вращается; продолжительность одного оборота экваториального пояса составляет 25 суток. Солнце это раскаленная газовая пуля, и поэтому она не имеет резких границ. В связи с этим верхние слои газовой оболочки подразделяют на три концентрические оболочки: фотосферу, хромосферу и корону. Такое деление достаточно условно, так как вещество Солнца находится в непрерывном движении.

Внешний слой Солнца, излучающий непрерывный спектр, то есть ослепительно яркая оболочка, которую мы наблюдаем, как солнечный диск, это фотосфера толщиной примерно 700 км. Над фотосферой расположена хромосфера, толщина которой составляет примерно 10000 км. Следующая оболочка внешняя, наиболее разреженная часть солнечной атмосферы корона. Температура короны достигает 2 миллионов градусов.

Рассматривая Солнце в телескоп, легко заметить, что по яркости солнечная поверхность неоднородна. Фотосфера состоит из многих светлых ячеек гранул. Яркость гранул на - 35% больше по сравнению с окружающим фоном. Следовательно, их температура выше на 300-400 К. Средняя продолжительность жизни гранул около 7 минут. Затем гранула распадается, и на ее месте образуются новые. Как показали исследования, гранулы это струи горячего газа, который поднимается вверх со скоростью 0,1-0,5 км / с, тогда как в зонах темных пятен газ опускается вниз.

Упоминания о солнечных пятнах встречаются еще в хрониках Древнего Китая. Количество пятен на Солнце колеблется в среднемв течение 11 лет со мала до велика значений. Размеры мелких пятен несколько километров, большие же достигают даже 100 000 км. Оказалось, что напряженность магнитного поля вблизи пятен очень большая, это наталкивает на вывод, что пятна являются результатом выхода на поверхность Солнца мощных "жгутов" трубок магнитных силовых линий.

Вблизи края солнечного диска наблюдаются так называемые факелы - более яркие зоны по сравнению с соседними участками. Факелы постоянные спутники пятен. Они появляются на поверхности Солнца значительно раньше пятен и остаются еще несколько дней после того, как пятна исчезнут.

С хромосферы постоянно выбрасываются протуберанцы, которые представляют собой гигантские фонтаны и облака более плотного газа, поднимается над хромосферой на десятки и сотни тысяч километров.

Одним из самых мощных проявлений солнечной активности являются солнечные вспышки. В годы максимума активности регистрируется до 10 вспышек в сутки, а минимум когда за несколько месяцев не наблюдается ни одного. Размеры зон, охваченных вспышками, менее одной тысячи километров. Длительность вспышки от 5 минут до нескольких часов. За это время выделяется энергия, эквивалентная взрыву 1 миллиона мегатонн водородных бомб.

Источники энергии Солнца

Источниками энергии Солнца, как и любой звезды, является гравитационное сжатие и термоядерный синтез.

При сжатии газового шара выделяется энергия. Гравитационная энергия звезды

где М масса звезды;

R ее радиус;

G гравитационная постоянная.

Половина энергии излучается, а другая часть расходуется на разогрев вещества.

Как показывает анализ, гравитационное сжатие может быть источником энергии звезды только на незначительном промежутке ее эволюции. Но за счет гравитационного сжатия вещество звезды разогревается до температуры около 10000000 градусов, вследствие чего начинаются термоядерные реакции.

Как образовалось семейство планет

В течение последних трехсот лет, начиная от Рене Декарта, было высказано несколько десятков космогонических гипотез, в которых рассматривались самые разнообразные варианты ранней истории Солнечной системы.

Теория, рассматривающая происхождение планетной системы, должна объяснить:

1) почему орбиты всех планет лежат практически в плоскости солнечного экватора;

2) почему планеты движутся вокруг Солнца по орбитам, которые близки к круговых;

3) почему направление вращения вокруг Солнца одинаковый практически для всех планет и совпадает с направлением вращения Солнца и собственным вращением планет вокруг оси;

4) почему 99,8% массы Солнечной системы приходится на Солнце, тогда как 98% момента количества движения всей Солнечной системы на планеты;

5) почему планеты делятся на две группы, которые четко отличаются между собой средней плотностью?

И, прежде всего, необходимо решить вопрос: откуда взялась вещество, из которого впоследствии сформировались планеты? Здесь возможны три варианта:

1) планеты образовались из той же газово-пылевого облака, что и Солнце (Кант);

2) это облако захватило Солнце, вращаясь вокруг центра Галактики (Шмидт);

3) они отделилось от Солнца (Лаплас, джин).

Итак, предполагают, что около пяти миллиардов лет назад в вытянутой газово-пылевом облаке, пронизанной магнитными силовыми линиями, образовалось сгущение протосолнца, которое медленно сжималось. Другая часть облака с массой примерно в 10 раз меньше медленно вращалась вокруг него. В результате столкновений атомов, молекул и частиц пыли туманность сплющивалась и разогревалась. Так вокруг о-тосонця образовался вытянутый диск, пронизанный магнитным полем.

Под действием давления легкие химические элементы водород и гелий оставляли близкие окрестности Солнца. В конечном итоге это и обусловило существенные различия в химическом составе планет и их разделение на две группы.

Когда диск, составленный из пыли, достиг критической плотности, он начал распадаться на отдельные сгущенноения.

Все это время протосолнца проявляло высокую активность. В результате мощных вспышек оно выбрасывало потоки заряженных частиц, которые, двигаясь вдоль магнитных линий, переносили момент количества движения от Солнца до протопланетного облака. Кроме того, сталкиваясь, частицы вызывали ядерные реакции.

В результате столкновений происходило увеличение одних и дробление других сгущений.

Расчеты показывают, что формирование Земли продолжалось около 100000000 лет.

Выпадение отдельных сгущений на Землю и ее сжатие обусловили постепенное разогрева земных недр. В начале формирования Земли температура в ее ядре не превышала 800 К на поверхности 300 К, но в результате процессов радиоактивного распада, сопровождавшиеся выделением энергии, отдельные зоны разогревались до температуры плавления. При этом тяжелые соединения и элементы опускались вниз, а легкие поднимались вверх.

На ранней стадии протоземля была окружена облаком небольших спутников, из которых впоследствии сформировался Луну.

Аналогично формировались и другие планеты.

Планеты

Земля

Земля имеет форму, близкую к эллипсоида вращения. Экваториальный радиус Земли равен 6378,16 км, полярный радиус 6356,78 км. Составными частями нашей планеты являются:

1) внутреннее ядро, радиус которого около 1300 км; в нем вещество согласно последним данным находится в твердом состоянии;

2) внешнее ядро, радиус которого равен примерно 3400 км; здесь, в слое толщиной около 2100 км, вещество находится в жидком состоянии;

3) оболочка (мантия) толщиной около 2900 км;

4) кора, толщина которой составляет 4 - 8 км под океанами и 30-60 км под материками.

Кора и мантия разделены так называемой поверхностью Мохоровичича, на которой плотность вещества резко возрастает от 3,3 до 5,2 г / см3. На многие вопросы, касающиеся глубоких недр Земли, ответов пока не найдено.

В земном ядре содержатся источники магнитного поля Земли. Предполагают, что геомагнитное полеобусловлено электрическими токами, циркулирующих во внешнем ядре; эти токи возникают вследствие гидродинамических движений в жидком ведущем ядре.

Силовые линии магнитного поля Земли образуют своеобразные «ловушки» для заряженных частиц, движущихся к ней. Задержанные магнитным полем Земли, эти частицы формируют огромные радиационные пояса, охватывающие нашу планету вдоль геомагнитного экватора. Выявлено три таких пояса радиации: первый на высоте от 2400 до 5600 км, второй от 12000 до 20000 км и третий на высоте от 50 до 60 000 километров.

Заряженные частицы, источником которых являются преимущественно Солнце, "скользя" вдоль магнитных силовых линий, проникают в атмосферу у полюсов Земли. Сталкиваясь с атомами и молекулами атмосферы, они возбуждают свечение, которое мы наблюдаем как .полярни сияния поразительной красоты.

Жидкая оболочка Земли, покрывает 70,8% ее поверхности, называется гидросферой. В океанах содержится ~ 97% мировых запасов воды.

По современным представлениям, наличие больших водоемов на Земле сыграла решающую роль в возникновении жизни на планете.

Часть воды, объем которой около 24 млн. Км3, находится в твердом состоянии (лед). Если бы этот лед растаял, то уровень Мирового океана поднялся бы на 62 м.

С водой, а точнее, с водяным паром, связан так называемый парниковый эффект. Дело в том, что солнечное излучение, максимум которого приходится на длину волн порядка 0,55 мкм, почти не поглощаясь, проходит через атмосферу, достигает поверхности и нагревает ее. Такое же количество энергии излучается и поверхностью Земли, но преимущественно в инфракрасной части спектра. Излучение этих длин волн в значительной мере поглощается водяным паром и частично переизлучается назад по направлению к земной поверхности. В результате температура поверхности Земли имеет вуза температуру, чем она должна была бы иметь при отсутствии атмосферы.

Месяц

Луна ближайшее к Земле небесное тело. Температура на лунном

Спутников Меркурий не имеет.

Венера

Это ближайшая к нам планета, плотно окутана облаками. Долгое время она была для нас "планетой загадок". Только в 1966 г.. Было установлено, что период осевого вращения равна 243,16 суток, причем вращение происходит не как у всех других планет, а в обратном направлении. Период вращения Венеры вокруг Солнца составляет 224,7 земных суток.

Венера ярко небесное светило после Солнца и Луны. В максимуме блеска она в 12 раз ярче Сириус. Венера имеет атмосферу. Планета окутана плотной завесой белых облаков, которые отражают около 59% попадающего на нее солнечного света. Измерения показали, что толщина облачного покрова Венеры достигает 30-60 км. О химическом составе облаков известно далеко не все. Припукають, что у них есть концентрированная серная кислота, соединения ртути с серой или хлором. Высокая температура поверхности (~ 500 ° С) установилась на ней, очевидно, вследствие парникового эффекта. С помощью радиолокационных методов изучаются и отдельные детали планеты. Было установлено - интересный факт - Венера, как и Луна, покрыта кратерами. Спутников у Венеры нет.

Марс

Эта загадочная Красная Планета волновала человечество с конца XIX века с тех пор, как итальянский астроном Джованни Шиперелли увидел в свой телескоп каналы. Эти каналы в течение десятилетий вызвали споры о том, на Марсе жизни или нет. "Каналы Марса, вернее, их толкование повышают кровяное давление не у одного астронома. И в наше время есть много людей, которые верят в то, что на Марсе существует жизнь или горячее желают этого" (В. Г. Корлисс, США) . Прошло более ста лет со времени открытия марсианских каналов, и человеческая фантазия украшала тех пор Марс странными формами жизни. К сожалению, в действительности все оказалось гораздо прозаичнее.

По размерам Марс почти вдвое меньше Земли, а по массе в девять раз. Вокруг Солнца планета вращается за 687 земных суток, вокруг своей оси за 24 часа 37а Юпитере хорошо заметны светлые и темные полосы. Главной деталью поверхности является Большое Красное Пятно (ВЧП). Этот объект наблюдают уже по крайней мере 200 лет. Сто лет назад размеры ВЧП были почти в 2 раза больше, чем в наше время.

Средняя плотность Юпитера - 1 г / см3 (как и у Солнца и других планет-лгантив). Атмосфера Юпитера содержит молекулярный водород, гелий, неон, аммиак и метан.

Юпитер имеет мощное магнитное поле.

Четыре из 13 спутников Юпитера Ио, Европа, Ганимед и Каллисто открыл в свое время еще Галилей. По своим размерам и массе они подобны нашей Луны; другие же спутники в 50-100 раз меньше, причем четыре внешних спутники вращаются вокруг планеты в обратную сторону.

Сатурн

Это вторая по величине планета Солнечной системы, которая имеет экваториальный радиус 59900 км. Масса планеты в 95 раз больше массы Земли. Средняя плотность вещества Сатурна всего 0,7 г / см3 Это свидетельствует о том, что планета состоит, главным образом, из водорода и гелия. Расчеты показывают, что Солнце может нагреть поверхность планеты всего до -200 ° С. На самом деле температура несколько выше. Не исключено, что Сатурн, как и Юпитер, находится в состоянии медленного гравитационного сжатия.

Сатурн имеет 10 спутников и кольцо, благодаря которому очень популярен среди наблюдателей. Кольцо (а, точнее, система из нескольких концентрических колец) начинается на высоте -15000 км и заканчивается на высоте - 270 000 км от поверхности Сатурна. Состоит оно из частиц, спектры которых похожи на спектры обычного инея. Размеры частиц от нескольких сантиметров до нескольких метров. Толщина кольца не превышает 4 км.

Самый большой спутник Сатурна Титан (диаметр 5830 км) имеет атмосферу из метана и аммиака. Размеры других спутников гораздо меньше. Вращаясь вокруг планеты, они всегда возвращены к ней одним и тем же боком.

Уран

Масса Урана в 14,6 раза больше массы Земли. Период обращения вокруг Солнца 84 года. Уран планета Солнечной системы, имеет обратное осевое вращение. Это обстоятельство оказалось "камнем преткновения" для многих космогонических теорий.

Температуру атмосферы планеты определить очень трудно, потому что ее тепловое излучение в инфракрасном и радиодиапазоне настолько слабое, что его трудно измерить. Очевидно, температура даже освещенного Солнцем стороны не превышает -200 ВС. Аммиак при такой температуре находится уже в твердом состоянии.

В 1977 г.. У планеты было обнаружено систему колец, хотя и менее плотных, чем у Сатурна. Четыре из пяти колец имеют ширину около 10 км, а пятое 50-100 км.

Уран выглядит как звезда 6-й величины.

Нептун

Масса Нептуна в 17,2 раза больше массы Земли. Радиус Нептуна 25270 км, его атмосфера состоит из молекулярного водорода с примесью метана. Нептун имеет 2 спутника (Тритон и Нереида). Радиус Тритона около 3000 км, а масса почти вдвое больше, чем у Луны. Вращается Тритон вокруг Нептуна в обратном направлении. Период вращения Нептуна вокруг Солнца составляет около 165 лет.

Плутон

В период с 1969 по 2009 годы Плутон находится ближе к Солнцу, чем Нептун, такая форма его орбиты. Масса Плутона, очевидно, примерно такая же, как и масса Земли. Температура его поверхности составляет -220 "С. Плутон, возможно, имеет тонкую атмосферную оболочку.

Плутон единственная планета Солнечной системы, к которой еще никогда не приближался космический корабль. Однако уже принято решение о финансировании полета автоматического зонда НАСА к Плутону. Запуск запланирован на 2006 год, однако лишь в 2015 году и то благодаря баллистическом ускорению на орбите Юпитера аппарат "Новые горизонты" преодолеет 6 млрд километров и достигнет девятой планеты, где будет изучать не только Плутон, но и его спутник Харон. Объективы станции смогут наблюдать спутники Плутона, имеют размеры всего 1 км. Среди основных задач экспедиции составление карт невидимых сторон Плутона и Харона, карт геологических районов, определение состава атмосферы Плутона и скорости гидродинамического утечки. Предполагаемый срок работ вблизи Плутона и в поясе Койпера 5 лет. Высказываются сомнения, что момент для путешествия выбрано не очень удачно; однако большинство ученых считают, что следует поспешить с организацией экспедиции в этот отдаленный мир. Дело в том, что Плутон уже прошел ближайшую к Солнцу часть своего пути по сильно вытянутой орбите и к 2020-му году обречен на неизбежное замерзания при температурах,

Загрузка...

Страницы: 1 2