ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.09.2020
Просмотров: 3907
Скачиваний: 10
Сатурн
посреди бесчисленного множества небесных объектов, которые можно созидать в телескоп, самым красивым, возможно, является планета Сатурн. Если глядеть вечером, в сумерки, когда небо еще светлое, то золотисто-желтый шар планеты и её неправдоподобно красивые кольца, мерцающие в броской синеве, кажутся быстрее редким произведение искусства, чем явление природы. Чуток заметные на поверхности Сатурна полосы, более однородные, чем полосы Юпитера, параллельны огромным кольцам; только от варианта к случаю удается различить отдельные детали, которые разрешают найти быстрое вращение этого гиганта шара. Яркость равномерно падает от центра к размытому краю диска планеты, а внешний край колец кажется растворяющимся в небе. Там, где кольца Сатурна пересекают диск, видно, что их самый внутренний край ограничен туманной черной полосой. Это «креповое кольцо» легче всего различить по его слабой тени на диске планеты. Внешние кольца также отбрасывают тени на поверхность Сатурна, а он в свою очередь полностью загораживает огромные участки колец. Полярные области планеты в направлении, перпендикулярном к плоскости колец, темнее остальных краев диска, и при наблюдении их в не плохих атмосферных условиях имеют чуток зеленый оттенок. Несложно найти три огромные части, на которые разделены кольца: ярко сверкающее среднее кольцо, более слабое наружное кольцо и чуть светящееся креповое либо внутреннее кольцо. Кольца состоят из отдельных обломков, каждый из которых движется по собственной своей орбите вокруг Сатурна согласно закону глобального тяготения Ньютона. По размерам Сатурн уступает лишь Юпитеру: его радиус в 9,2 раз больше земного (он составляет практически 60 000 км), а по массе эта планета больше Земли в 95 раз. Обращается Сатурн вокруг Солнца на расстоянии 9,58 а.Е., Совершая полный оборот за 29,5 земных лет, а вокруг собственной оси он делает полный оборот всего за 10,5 часов (по иным данным — до 11 часов), что обуславливает еще большее, чем у Юпитера, полярное сжатие — 1/10. В фаворитных книгах по астрономии время от времени приводится смешной набросок — в огромном воображаемом бассейне с водой, с легкостью пробки, плавает Сатурн. Эта умопомрачительная ситуация отражает настоящий факт: Сатурн — единственное тело Солнечной системы, которое легче воды. Его средняя плотность составляет всего 0,69 г/см3, что в два раза меньше средней плотности Солнца. Это дозволяет с большой долей уверенности говорить о том, что Сатурн состоит в большей степени из водорода (80% по расчетам ученых) и гелия (18%). догадки о внутреннем строении Сатурна во многом опирались на более достоверные заключения о Юпитере. В целом картина схожая: в верхних слоях атмосферы Сатурна, кроме водорода и гелия, обнаружены также незначительные количества метана. Ниже, как и у Юпитера, идет глобальный водородный океан, потом слой металлического водорода. В центре находится силикатно-металлическое ядро, предположительная масса которого составляет более 9 масс Земли, а температура в нем достигает 20 000 К. Из остальных тел, окружающих Сатурн, стоит поведать о крупнейшем из 17 спутников планеты — Титане. Заглавие отражает суть — Титан, один из самых огромных спутников в Солнечной системе, имеет в диаметре 5150 км. Он замечателен еще и тем, что окружен атмосферой, которая в десять раз массивнее земной! Главной её составляющей является, по-видимому, азот. Велико содержание тут таковых соединений, как метан, этан и ацетилен. Интересны также еще четыре больших спутника Сатурна — Япет, Рея, Диона и Тефия (диаметры порядка 1000 км). Дело в том, что одно их полушарие (для Япета — переднее по направлению вращения вокруг Сатурна, для других — напротив) намного темнее другого. Ученые считают, что колоритная сторона этих тел покрыта снегом, тогда как другая — какими-то горными породами.
Уран и Нептун
Эти две планеты, похожие друг на друга как близнецы, являются гигантскими планетами, движущимися в самых отдаленных областях солнечной системы. И на самом деле они совсем похожи: Уран незначительно больше (его радиус — 26 540 км, Нептуна — 24 300 км), но Нептун массивнее — его масса составляет 17,25 масс Земли, тогда как у Урана всего 14,6. Благодаря этим незначительным различиям средние плотности обеих планет практически равны: 1,71 г/см3 для Урана и 1,72 г/см3 для Нептуна. Рассмотреть какие-или детали на поверхности Нептуна совсем тяжело, а на Уране видны только слабо выраженные пояса, - эти планеты, естественно, окутаны атмосферами, похожими на атмосферы Юпитера и Сатурна. Планеты имеют высокие значения альбедо, а в диапазонах видны полосы поглощения метана, аналогичные наблюдаемым у Юпитера и Сатурна, но более интенсивные. Поглощение желтого и красного света парами метана для Урана и Нептуна так велико, что планеты при прямых наблюдениях имеют зеленый цвет; зеленоватая окраска Нептуна, лучше, чем Урана. На спектрограммах нет прямых подтверждений наличия аммиака, но водород находится. Вправду планеты-гиганты совсем похожи друг на друга; различия их в основном внешние, обусловленные конфигурацией температуры в согласовании с их положением в пространстве. Все эти планеты скоро вращаются, имеют большой шириной атмосферы, состоящие из метана и, возможно, аммиака, и содержат в собственном составе легкие газы – гелий, водород, причем последние характеризуются значимой концентрацией к центру. По всем этим чертам планеты-гиганты различаются от планеты земной группы – Меркурия, Венеры, Земли, Марса и Плутона. Эти различия так поразительны, что объединение этих двух групп планет в одну систему кажется нелепым. Разумеется, эти различия обусловлены каким-то принципиальным эволюционным фактором. Несмотря на грандиозность размеров, а может быть, конкретно вследствие этого, планеты-гиганты не предоставляют никаких благоприятных возможностей в качестве обители для существования жизни в каких-или узнаваемых нам проявлениях. Поэтому, если мы надеемся доказать универсальность такового эфемерного явления, как жизнь, нам следует заняться исследованием планет земной группы.
До начала 80-х годов человечество понимало о существовании у Урана пяти, а у Нептуна — двух спутников. Но уже упоминавшийся Вояджер-2 нашел еще десять маленьких небесных тел, крутящихся вокруг Урана, но эти спутники не представляют никакого энтузиазма, так как являются просто глыбами, похожими на астероиды, когда-то путешествовавшими по Вселенной, а сейчас захваченными магнитным полем планеты. Стоит заострить внимание на спутнике Урана Миранде (наименьшем из пяти — его диаметр около 500 км). Он смотрится так особенно, что ученые сделали предположение о том, что Миранда поначалу разломилась на куски, а потом вновь беспорядочно собралась воедино. Больший из двух спутников Нептуна — Тритон — входит в группу огромнейших спутников планет Солнечной системы — его радиус около 2000 км. Он движется вокруг Нептуна в направлении, обратном вращению планеты, что принуждает предполагать, что Тритон — это объект, оккупированный Нептуном, а не образовавшийся совместно с ним. И у Урана, и у Нептуна обнаружены кольца той же природы, что у Юпитера и Сатурна.
Сравнительная таблица основных показателей планет земной группы и планет-
гигантов:
Показатель. |Группа планет.
| |Планеты земной группы. |Планеты-гиганты.
| Масса. |От 3,3 1023 кг (Меркурий) |От 8,7 1025 кг (Уран) до 1,9 |
| |до 5,976 1024 кг (Земля). |1027 кг (Юпитер). |
| Размер |От 4880 км (Меркурий) до |От 49500 км (Нептун) до 143 |
|(экваториальн |12756 км (Земля). |000 км (Юпитер). |
|ый диаметр). | | |
|Плотность. |Плотность планет земной |У планет-гигантов очень |
| |группы близка к земной: |маленькая плотность |
| |12,5 103 кг/м3 (в 5,5 раз |(плотность Сатурна меньше |
| |больше плотности воды). |плотности воды).
Химический |На примере Земли: Fe |В основном они состоят из |
|состав. |(34,6%), O2 (29,5%), Si |газов: |
| |(15,2%), Mg (12,7%). |H2 (,большая часть), CH4, |
| | |NH3. |
|Наличие |У планет земной группы есть |У всех планет-гигантов |
|атмосферы. |атмосфера (более |обширная атмосфера. |
| |разряженная, чем у | |
| |планет-гигантов). | |
|Наличие |Все планеты земной группы |Не имеют твёрдой поверхности.|
|твёрдой |обладают твёрдой | |
|поверхности. |поверхностью. | |
|Количество |У планет земной группы мало |У планет-гигантов большое |
|спутников. |спутников или их вообще |кол-во спутников: Юпитер – |
| |нет: Земля – 1, Марс – 2, |14, Сатурн – 15, Уран – 5, |
| |Меркурий – нет, Венера – |Нептун – 2. |
| |нет. | |
|Наличие |Кольца отсутствуют. |У планет-гигантов есть |
|колец. | |кольца. |
|Скорость |Вращение вокруг своей оси |Вращение вокруг своей оси |
|обращения |медленное (по сравнению с |быстрое (по сравнению с |
|вокруг |планетами-гигантами). |планетами земной группы). |
|собственной | | |
|оси. |
6 Солнце- центральная звезда Солнечной системы. Солнечно-земные связи.
Солнце — это звезда с диаметром 1400000 км, то есть в 109 раз большим, чем диаметр Земли. Общеизвестно, что солнечное тепло и свет — источники нашей жизни.
Солнце — эта ближайшая к Земле звезда. Ученые могут исследовать ее, и это помогает им больше узнать о других, более отдаленных звездах. Солнце находится на расстоянии 150 млн. км (93 млн. миль) от Земли. Солнечному свету нужно 8 минут, чтобы добраться до нас. Вторая по близости к нам звезда называется Проксима Центавра, и ее свет достигает Земли за 4,5 года. Мы живем в Солнечной системе. Солнечная система — это имя, данное семейству из 9 планет и их лун, вращающихся вокруг Солнца, вместе с кометами и астероидами, тоже находящимися на солнечной орбите. Все в Солнечной системе находится в движении. Луны движутся вокруг своих собственных планет, каждая планета крутится вокруг своей оси и также обращается вокруг Солнца, а Солнце тоже вращается. И все в Солнечной системе движется по галактике, в которой она расположена. Многие ученые считают, что солнечная система образовалась около 4600 млн лет назад. Сила тяготения собрала огромное облако газов и пыли воедино. Солнце сформировалось в середине, а планеты выросли из шаров газа вокруг него. Солнце — ее центральная звезда. Она настолько велика, что не поместилась бы даже между Землей и Луной. А ведь расстояние между ними тоже немаленькое - 400000 км! Солнце намного больше любой планеты Солнечной системы. Постарайтесь представить его размеры: если бы Земля была размером с горошину, то Солнце было бы большим, как футбольный мяч. Солнце - обычная звезда, как миллионы других в Млечном Пути, но оно играет очень важную роль в нашей Солнечной системе. Солнце как огромный сверкающий шар на небе, сделанный из водорода и дающий тепло, свет и энергию по мере сгорания. Без Солнца не было бы жизни на Земле. От Солнца исходит огромное количество тепла и света (газы на поверхности Солнца достигают температуры 6000 градусов по Цельсию - 10800 градусов по Фаренгейту, а в центре его — 15 млн.), но большинство его теряется в открытом космосе в течение тех 8 минут, которые необходимы солнечному свету, чтобы достичь Земли. И все-таки Солнце не самая большая из видимых звезд. Подсчитано, что диаметр сверхгиганта Бетельгейзе в 850 раз больше солнечного! Причем астрономы уверяют, что и эта звезда не самая большая! Звезды меньше нашего Солнца называются красными карликами, а самые маленькие звезды — это белые карлики. СОЛНЕЧНО-ЗЕМНЫЕ СВЯЗИ – междисциплинарный раздел астрофизики и геофизики, рассматривающий воздействия Солнца на процессы и явления, происходящие на Земле, начиная с его роли в формировании общего теплового режима планеты и ее атмосферы и вплоть до влияния на них самых разнообразных проявлений солнечной активности (СА). Важнейшие из них – солнечные вспышки, – внезапные плазменные взрывы на Солнце, начинающиеся обычно в его хромосфере и привносящие в Солнечную систему огромную дополнительную энергию. Наиболее мощные события равносильны взрывам миллионов атомных бомб. Примерно половина этой энергии переходит в кинетическую энергию потоков и выбросов намагниченной корональной плазмы. Другая половина – жесткое ионизующее электромагнитное и проникающее корпускулярное излучения. Солнечная (или хромосферная) вспышка – внезапный плазменный взрыв, возникающий в хромосфере или нижней короне Солнца, в области неустойчивой конфигурации магнитного поля. Вспышки наблюдаются во всем электромагнитном спектре от рентгеновской и далекой ультрафиолетовой области до радиоизлучения на метровых волнах.
7 Планета Земля. Форма и размеры Земли, значение для формирования географической оболочки.
Земля́ — третья от Солнца планета и пятая по размеру среди всех планет Солнечной системы. Она является также крупнейшей по диаметру, массе и плотности среди планет земной группы.
Форма Земли (геоид) близка к сплюснутому эллипсоиду. Расхождение геоида с аппроксимирующим его эллипсоидом достигает 100 метров. Средний диаметр планеты равен примерно 12 742 км, а окружность — 40 000 км, так как метр в прошлом определялся как 1/10 000 000 расстояния от экватора до северного полюса через Париж (из-за неправильного учёта полюсного сжатия Земли эталон метра 1795 года оказался короче приблизительно на 0,2 мм, отсюда неточность).
Вращение Земли создаёт экваториальную выпуклость, поэтому экваториальный диаметр на 43 км больше, чем диаметр между полюсами планеты[60]. Высшей точкой твёрдой поверхности Земли является гора Эверест (8848 м над уровнем моря), а глубочайшей — Марианская впадина (11 022 м под уровнем моря). Поэтому, по сравнению с идеальным эллипсоидом, Земля имеет допуск в пределах 0,17 % (1/584), что меньше 0,22 % — допустимого допуска для бильярдного шара[61]. Из-за выпуклости экватора самой удалённой точкой поверхности от центра Земли фактически является вершина вулкана Чимборасо в Эквадоре.
Полярный радиус Земли короче экваториального примерно на 21 км. Поскольку это небольшая величина по сравнения со всем размером Земли, то стали считать, что Земля - шар со среднем радиусом 6371 км и длиною экватора 40 000 км. По этому поводу возникает вопрос: «Почему мы не замечаем шарообразную форму земли?» Причиной этого является то, что наблюдатель на открытой местности может увидеть вокруг себя только незначительную часть земной поверхности (4-5 км). Поэтому на первый взгляд она нам кажется плоской.
Рельеф Земли очень разнообразен. Около 70,8 %[78]поверхности планеты покрыто водой (в том числе континентальные шельфы). Подводная поверхность гористая, включает систему срединно-океанических хребтов, а также подводные вулканы[60], океанические желоба, подводные каньоны, океанические плато и абиссальные равнины. Оставшиеся 29,2 %, непокрытые водой, включают горы, пустыни, равнины, плоскогорья и др.
В течение геологических периодов поверхность планеты постоянно изменяется из-за тектонических процессов и эрозии. Рельеф тектонических плит формируется под воздействием выветривания, которое является следствием осадков, колебаний температур, химических воздействий. Изменяют земную поверхность и ледники, береговая эрозия, образование коралловых рифов, столкновения с крупными метеоритами. При перемещении континентальных плит по планете океаническое дно погружается под их надвигающиеся края. В то же время вещество мантии, поднимающееся из глубин, создаёт дивергентную границу на срединно-океанических хребтах. Совместно эти два процесса приводят к постоянному обновлению материала океанической плиты. Возраст большей части океанского дна меньше 100 млн лет.