Добавлен: 06.12.2023
Просмотров: 37
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Реферат на тему
«Планеты-гиганты»
Выполнила
Матвейчук Галина
ученица 11 класса
учитель: Яковлева Е.А.
План.
1. Введение…………………………………………….............................................................. 3
2. Общая характеристика планет-гигантов……………………………………………… 5
3. Юпитер:
а) Общая характеристика………………………………………………………………… 6
б)Атмосфера…………………………………............................................................................ 7
в) Кольцо Юпитера……………………………......................................................................... 8
г) Внутренние и внешние спутники Юпитера……………………………............................. 9
4. Сатурн:
а) Атмосфера и облачный слой …………………………………………….......................... 13
б) Кольца Сатурна………………………….............................................................................14
в) Спутники Сатурна …………………………........................................................................... 15
5. Уран:
а) Общие сведения................................................................................................................................. 18
б) Химический состав, физические условия и строение Урана ……………………………… 18
в) Кольца Урана................................................................................................................................. 19
г) Спутники Урана............................................................................................................................ 19
6. Нептун:
а) Общие сведения............................................................................................................................... 21 б) Химический состав, физические условия и внутреннее строение Нептуна.......................... 22
в) Спутники Нептуна........................................................................................................................ 22
г) Кольца Нептуна............................................................................................................................. 24
7. Заключение...................................................................................................................................... 25
8. Библиография.................................................................................................................................. 26
9. Приложение...................................................................................................................................... 27
Введение
Нет человека, который, взглянув на ночное небо, не задумался бы о том, что нас окружает, одни ли мы во Вселенной, что происходит там, в космосе? Астрономия – одна из самых увлекательных и прекрасных наук о природе – исследует не только настоящее, но и далёкое прошлое окружающего нас мира, а также позволяет нарисовать научную картину будущего Вселенной.
Астрономия – древнейшая из наук и самая молодая. Волнующие открытия достигаются сегодня с помощью самых сложных приборов и методов. И, тем не менее, преданные делу любители могут ещё внести в астрономию важный вклад. Школьный учебник даёт нам только основы астрономии. Чтобы усвоить учебный материал необходимо разобраться в каждом астрономическом явлении и процессе, понять основные особенности различных типов небесных тел, а для этого нужно выяснить их основные внешние признаки, получить представление о методах исследования, вникнуть в сущность наблюдаемого, познакомиться с философским, научным и практическим значением исследования тех или иных космических явлений и объектов.
Я думаю, что работа над рефератом поможет мне более глубоко усвоить материал, полученный на уроках астрономии, приобрести полезные навыки работы с книгой и другими источниками информации, так как придётся обращаться к дополнительной научно-популярной литературе по астрономии.
При самостоятельном изучении этой интересной науки нужно использовать многочисленные книги, журналы, справочники и собственные наблюдения, с помощью которых можно получить дополнительные сведения о Вселенной. Наблюдения – важнейший помощник в получении информации о небесных телах, в том числе и планетах. Невооружённым глазом можно увидеть пять планет – Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер и Сатурн, из которых меня больше интересуют Юпитер и Сатурн, так как мой реферат посвящён изучению этих планет-гигантов. Планету по внешнему виду нелегко отличить от звезды – она не всегда бывает значительно ярче её. Но планеты относятся к числу тех светил, которые участвуют в суточном вращении небесной сферы и смещаются на фоне зодиакальных созвездий. С этой особенностью планет связано само слово «планета», которым древние греки называли «блуждающие» светила.
Планеты-гиганты наиболее удалённые планеты от Солнца и наименее изученные. Поэтому, я думаю, что моя работа с дополнительными источниками информации поможет мне больше узнать об этих планетах, об их природе, особенностях и истории их открытия. А также мой реферат, я надеюсь, будет интересен и тем, кто его прочитает.
2.Общая характеристика планет-гигантов.
Планеты (от греч. planetes — блуждающий), наиболее массивные тела Солнечной системы, движутся по эллиптическим орбитам вокруг Солнца, светятся отраженным солнечным светом. Расположение планет в направлении от Солнца: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон. Планеты земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс) близки по размерам и химическому составу, средняя плотность их вещества от 5,52 до 3,97 г/см3; у планет-гигантов Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна средняя плотность вещества 1,4 г/см3, т. е. близка к солнечной.
Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун представляют юпитерову группу планет, или группу планет-гигантов. Все эти планеты имеют большие размеры и массы. Они очень быстро вращаются вокруг своих осей, причём экваториальные зоны планет- гигантов вращаются быстрее, чем полярные. Результат быстрого вращения – большое сжатие планет-гигантов. Эти планеты находятся далеко от Солнца и на них всегда господствуют низкие температуры. Планеты-гиганты отличаются большим числом спутников. Замечательная особенность планет-гигантов – кольца, которые есть не только у Сатурна, но и у Юпитера, Урана, Нептуна. Они все не имеют твёрдых поверхностей и у них малые средние плотности. Планеты-гиганты состоят в основном из лёгких элементов – водорода и гелия. Уже довольно давно установили, что атмосферы планет-гигантов состоят из метана, аммиака, водорода, гелия. Вполне естественно, что среди планет-гигантов лучше всего изучены две ближайшие к нам — Юпитер и Сатурн.
3.Юпитер
а) Общая характеристика
Юпитер – вторая по яркости после Венеры планета Солнечной системы. Но если Венеру можно видеть только утром или вечером, то Юпитер иногда сверкает всю ночь. Из–за медленного, величественного перемещения этой планеты древние греки дали ей имя своего верховного бога Зевса; в римском пантеоне ему соответствовал Юпитер.
Дважды Юпитер сыграл важную роль в истории астрономии. Он стал первой планетой, у которой были открыты спутники. В 1610г. Галилей, направив телескоп на Юпитер, заметил рядом с планетой четыре звёздочки, не видимые простым глазом. На следующий день они изменили своё положение и относительно Юпитера, и относительно друг друга. Наблюдая за этими звёздами Галилей заключил, что наблюдает спутники Юпитера, образовавшиеся вокруг него как центрального светила. Это была уменьшенная модель Солнечной системы. Быстрое и хорошо заметное перемещение галилеевых спутников Юпитера – Ио, Европы, Ганимеда и Каллисто – делает их удобными "небесными часами", и моряки долгое время пользовались ими, чтобы определять положение корабля в открытом море.
Юпитер – это планета–гигант, которая содержит в себе более 2/3 всей нашей планетной системы. Масса Юпитера равна 318 земным. Его объем в 1300 раз больше, чем у Земли. Средняя плотность Юпитера 1330 кг/м^3, что сравнимо с плотностью воды и в четыре раза меньше, чем плотность Земли. Видимая поверхность планеты в 120 раз превосходит площадь Земли. Юпитер представляет собой гигантский шар из водорода, практически его химический состав совпадает с солнечным. А вот температура на Юпитере ужасающе низкая: - 140°С. Юпитер быстро вращается (период вращения 9ч. 55мин. 29с.). Из–за действия центробежных сил планета заметно расплющилась, и её полярный радиус стал на 4400км меньше экваториального, равного 71400км. Магнитное поле Юпитера в 12 раз сильнее земного.
б) Атмосфера
Атмосфера Юпитера представляет собой огромную бушующую часть планеты, состоящую из водорода и гелия. Механизм, приводящий в действие общую циркуляцию на Юпитере, такой же, как и на Земле: разность в количестве тепла, получаемого от Солнца на полюсах и экваторе, вызывает возникновение гидродинамических потоков, которые отклоняются в зональном направлении кориолисовой силой. При таком быстром вращении, как у Юпитера, линии тока практически параллельны экватору. Картина усложняется конвективными движениями, которые более интенсивны на границах между гидродинамическими потоками, имеющими разную скорость. Конвективные движения выносят вверх окрашивающее вещество, присутствием которого объясняется слегка красноватый цвет Юпитера. В области темных полос конвективные движения наиболее сильны, и это объясняет их более интенсивную окраску.
Так же как и в земной атмосфере, на Юпитере могут формироваться циклоны. Оценки показывают, что крупные циклоны, если они образуются в атмосфере Юпитера, могут быть очень устойчивы (время жизни до 100 тысяч лет). Вероятно, Большое Красное пятно является примером такого циклона. Изображения Юпитера, полученные при помощи аппаратуры, установленной на американских аппаратах «Пионер-10» и «Пионер-11», показали, что Красное пятно не является единственным образованием подобного типа: имеется несколько устойчивых красных пятен меньшего размера. Спектроскопическими наблюдениями было установлено присутствие в атмосфере Юпитера молекулярного водорода, гелия, метана, аммиака, этана, ацетилена и водяного пара. По–видимому, элементный состав атмосферы (и всей планеты в целом) не отличается от солнечного (90% водорода, 9% гелия, 1% более тяжелых элементов). Инфракрасная яркостная температура Юпитера, измеренная в интервале 8 – 14мк., равна в центре диска 128 – 130К. Яркостная температура 130К заметно выше, чем равновесная, то есть такая, которую должно иметь тело, светящееся только за счет переизлучения солнечной радиации. Расчеты, учитывающие измерение отражательной способности планеты приводят к равновесной температуре около 100К. Существенно, что величина яркостной температуры около 130К была получена не только в узком диапазоне 8 – 14мк, но и далеко за его пределами). Наличие большого потока внутреннего тепла означает, что температура довольно быстро растет с глубиной. Согласно наиболее вероятным теоретическим моделям она достигает 400К на глубине 100км ниже уровня верхней границы облаков, а на глубине 500км – около 1200К. А расчеты внутреннего строения показывают, что атмосфера Юпитера очень глубокая – 10000км, но надо отметить, что основная масса планеты (ниже этой границы) находится в жидком состоянии. Водород при этом находится в вырожденном, что то же самое, в металлическом состоянии (электроны оторваны от протонов). При этом в самой атмосфере водород и гелий, строго говоря, находятся в сверхкритическом состоянии: плотность в нижних слоях достигает 0,6-0,7г/см ³, и свойства скорее напоминают жидкость, чем газ. В самом центре планеты (по расчетам на глубине 30000км), возможно, находится твердое ядро из тяжелых элементов, образовавшееся в результате слипания частиц металлов и каменных образований.
в) Кольцо Юпитера
Юпитер преподносит много сюрпризов: он генерирует мощные полярные сияния, сильные радиошумы, возле него межпланетные аппараты наблюдают пылевые бури – потоки мелких твердых частиц, выброшенных в результате электромагнитных процессов в магнитосфере Юпитера. Мелкие частицы, которые получают электрический заряд при облучении солнечным ветром, обладают очень интересной динамикой: являясь промежуточным случаем между макро и макротелами, они примерно одинаково реагируют и на гравитационные и на электромагнитные поля. Именно из таких мелких каменных частиц, в основном состоит кольцо Юпитера, открытое в марте 1979 года (косвенное обнаружение кольца в 1974г. по данным «Пионера» осталось непризнанным). Его главная часть имеет радиус 123–129тыс. км. Это плоское кольцо около 30км толщиной и очень разреженное – оно отражает лишь несколько тысячных долей процента падающего света. Более слабые пылевые структуры тянутся от главного кольца к поверхности Юпитера и образуют над кольцом толстое гало, простирающееся до ближайших спутников. Увидеть кольцо Юпитера с Земли практически невозможно: оно очень
тонкое и постоянно повернуто к наблюдателю ребром из-за малого наклона оси
вращения Юпитера к плоскости его орбиты.
г) Внутренние и внешние спутники Юпитера
У Юпитера обнаружено 16 лун. Две из них – Ио и Европа – размером с нашу Луну, а другие две – Ганимед и Каллисто – превзошли ее по диаметру примерно в полтора раза. Каллисто равна по размерам Меркурию, а Ганимед его обогнал. Правда, они находятся дальше от своей планеты, чем Луна от Земли. Только Ио видна в небе Юпитера как яркий красноватый диск (или полумесяц) лунных размеров, Европа, Ганимед и Каллисто выглядят в несколько раз меньше Луны. Владения Юпитера довольно обширны: восемь внешних спутников настолько удалены от него, что их нельзя было бы наблюдать с самой планеты невооруженным глазом. Происхождение спутников загадочно: половина из них движется вокруг Юпитера в обратную сторону (по сравнению с обращением других 12 спутников и направлением суточного вращения самой планеты). Самый внешний спутник Юпитера в 200 раз дальше от него, чем самый близкий. Например, если высадиться на один из ближайших спутников, то оранжевый диск планеты займет полнеба. А с орбиты самого дальнего спутника диск гиганта Юпитера будет выглядеть почти в два раза меньше лунного Спутники Юпитера – это интереснейшие миры, каждый со своим лицом и историей, которые открывались нам только в космическую эру .