Реферат: Строение солнечной системы 3

--PAGE_BREAK--
Марс.
Марс — четвертая планета от Солнца, среднее расстояние от Солнца составляет 1,5 а.е. (227,9 млн. км), средний диаметр <metricconverter productid=«6780 км» w:st=«on»>6780 км, масса 6,4*10^23 кг (0,108 массы Земли). Разреженная атмосфера состоит в основном из углекислого газа, среднее давление у поверхности 0,006 атм. Поверхность Марса — пыле-песчаная пустыня с каменистыми россыпями, потухшими вулканами, ударными кратерами, ветвящимися каньонами типа высохших русел рек. Период обращения вокруг Солнца 687 суток, период вращения вокруг своей оси 24 ч 37 мин. Два известных спутника Марса — Фобос и Деймос. Значительный научный материал о Марсе получен с помощью космических аппаратов «Маринер» и «Марс».
    Надо сказать, эта планета всегда будоражила наше воображение, и пока ученые не доказали, что на Марсе разумной жизни нет, эта пыльная планета привлекала (да и все еще привлекает) огромное внимание к себе.
    Поверхность Марса более интересная, нежели поверхность большинства планет. Как Меркурий, Венера и Земля, Марс преимущественно состоит из камня и металла. Горы и кратеры Марса покрывают «рубцами» его неровную поверхность. Пыльные железные окислы придают планете специфическую красновато-бурую окраску (поэтому Марс еще называют «Красной планетой»).

    Тонкий слой атмосферы и эллиптическая орбита вместе влияют на температуру, которая колеблется от минус 207 градусов по Фаренгейту к комфортным 80 градусам по тому же Фаренгейту в летний период (опять же если находиться на экваторе).

    В последнее время на Марсе исследуются огромные штормы, кружащиеся над Марсом. Эти штормы очень похожи на земные ураганы.
    А есть ли вода на Марсе?
Существуют сведения, что Марс был наиболее комфортным и влажным около 3,7 млрд. лет назад. Но планета постепенно остывала, и вода, в конце концов, замерзла. Остатки существуют в виде ледяных глыб на полюсах — это так называемые полярные «шапки» Марса, которые частично тают в летний период.
    А есть ли жизнь на Марсе?
    NASA в свое время заявило о наличии микроорганизмов в метеорите в 1996 году, но эта информация не нашла подтверждения. Короче говоря, целью этого сообщения было… убеждение обывателей в возможном существовании жизни на этой планете. Но не более того. А поиски продолжаются...

Не так давно зонд Mars Global Surveyor на Марсе обнаружил 120 русел рек, испарившихся 3 млн. лет назад. Профессор — геохимик из университета Аризоны Л.Лешин считает, что обширные запасы воды могли сохраниться и по сей день под марсианской поверхностью. Причем эту же гипотезу подтверждает и Р.Кузьмин из Института геохимии и аналитической химии. Он утверждает, что жидкая вода находится в самой мерзлоте планеты.

Помимо рек, на Красной планете были и океаны, по своему составу схожие с земными океанами (это доказал анализ марсианского метеорита Nahkla, упавшего в 1911 году в Египте; впоследствии в нем обнаружили ионы кальция, магния и калия, которые содержатся и в воде земных океанов). Таким образом, можно утверждать, что жизнь на Марсе БЫЛА. А существует ли она сегодня, даже в виде простейших бактерий, можно будет с уверенностью сказать только после исследований во время экспедиции на Марс в 2001 году.

А если сравнить с Землей:

— масса: 11% земной;

— диаметр: 53% земного

Юпитер.
Юпитер — пятая по счету от Солнца, а также крупнейшая планета нашей Солнечной системы, среднее расстояние от Солнца 5,2 а.е.(778 млн. км), экваториальный диаметр около <metricconverter productid=«142 800 км» w:st=«on»>142 800 км, полярный — около <metricconverter productid=«134100 км» w:st=«on»>134100 км, масса 1,9*10^27 кг (317,8 массы Земли).

   Представляет собой газо-жидкое тело, твердой поверхности не имеет. Состоит в основном из водорода и гелия. В верхних слоях Юпитера (атмосфере) наблюдаются бурные движения, грозовая активность. Период обращения вокруг Солнца 11,9 года, период вращения вокруг своей оси 9 ч 45 мин (для полярной зоны) и 9 ч 50,5 мин для экваториальной зоны. Обнаружено кольцо шириной около <metricconverter productid=«6000 км» w:st=«on»>6000 км и толщиной около <metricconverter productid=«1 км» w:st=«on»>1 км, состоящее из частиц размером от нескольких мкм до нескольких метров.

   Юпитер так массивен, что мог притянуть к себе все остальные планеты Солнечной системы. Так что же можно увидеть сквозь высокие облака толстого слоя атмосферы этого гиганта, состоящего из гелия и водорода, которые, взаимодействуя, придают планете такой цвет.
   Наиболее известная особенность Юпитера — это его вихреобразный сгусток облаков, которые располагаются выше остальных, причем являясь более холодными, нежели окружающие их облака. Этот вихрь назван Великим Красным Пятном. Красное Пятно похоже на гигантский ураган, который вызывает штормовые ветры, несущиеся с огромной скоростью над быстро поворачивающейся планетой. Ветры дуют против часовой стрелки вокруг этого гигантского вихревого образования со скоростью до <metricconverter productid=«250 миль в час» w:st=«on»>250 миль в час (<metricconverter productid=«450 км» w:st=«on»>450 км в час). Для сравнения: штормы на Земле редко «разгоняются» до скорости, превышающей <metricconverter productid=«180 миль в час» w:st=«on»>180 миль в час. По площади Красное Пятно размером с 2 наши планеты!!! Причем этот вихрь бушует примерно 300 лет. Надо сказать, что Красное Пятно — лишь одно из нескольких штормовых образований Юпитера.
Внутри Юпитера.
   В центре Юпитера имеется каменное ядро, массой во много раз больше массы Земли. Но основная масса Юпитера — это довольно внушительный слой газообразных облаков, которые закрывают ядро.
    Быстрый поворот Юпитера приводит к деформации планеты: диаметр экватора на 7% больше, чем диаметр полюсный.

Вокруг Юпитера существует несколько тонких колец и, по меньшей мере, 16 спутников. Крупнейшие: Ганимед (диаметр около <metricconverter productid=«5260 км» w:st=«on»>5260 км), Каллисто (диаметр около <metricconverter productid=«4800 км» w:st=«on»>4800 км), Ио (около <metricconverter productid=«3600 км» w:st=«on»>3600 км), Европа (около <metricconverter productid=«3130 км» w:st=«on»>3130 км) — так называемые галилеевы спутники планеты. Состоят в основном из «скальных» пород и водяного льда.
А если сравнить с Землей:

— масса: 317,8 масс Земли;

— диаметр: 112 земных диаметров
Сатурн.
Сатурн — следующая планета Солнечной системы, среднее расстояние от Солнца 9,54 а.е. (1,427 млрд. км), средний экваториальный диаметр около <metricconverter productid=«120500 км» w:st=«on»>120500 км, полярный — около <metricconverter productid=«107500 км» w:st=«on»>107500 км, масса 5,68*10^26 кг (95,1 массы Земли). Средняя плотность Сатурна меньше плотности воды (около 0,7 г/см^3) — наименьшая для планет Солнечной системы. По строению и химическому составу в основном похож на Юпитер. Период обращения вокруг Солнца 29,5 года, период вращения вокруг своей оси около 10,7 ч (экваториальные области вращаются на 5% быстрее полярных). Систему Сатурна входят также знаменитые кольца толщиной около <metricconverter productid=«1 км» w:st=«on»>1 км.

         Как и Юпитер, его сосед, Сатурн имеет твердое ядро и газообразную остальную часть. Но Сатурн больше известен своими кольцами. Километровой толщины кольца состоят из бессчетного количества частиц разного размера: от дюйма (примерно <metricconverter productid=«2,5 см» w:st=«on»>2,5 см) до нескольких метров. Ясно, что планета обладает гораздо большим количеством колец, чем можем мы увидеть и сосчитать. Но хотя мы не можем увидеть и сосчитать все кольца, однако мы способны различить 3 больших кольца (они различимы в хороший телескоп).

Открыто 18 спутников, состоящих преимущественно изо льда и камня; крупнейший из них — Титан, диаметр около <metricconverter productid=«5200 км» w:st=«on»>5200 км. Титан облетает вокруг Сатурна каждые 16 дней, и мы можем увидеть его в любительский телескоп с хорошим увеличением. Помимо всего прочего, этот спутник размером больше Меркурия, имеет внушительной толщины слой атмосферы, обволакивающий его поверхность.

Хотя ученые не уверены, сколько «лун» у Сатурна, но приблизительно их количество равно 20, а может быть, и более.
А если сравнить с Землей:

— масса: 95 масс Земли;

— диаметр: 9,4 земных диаметра

Уран.
Уран — седьмая от Солнца планета Солнечной системы. Среднее расстояние от Солнца 19,18 а.е. (2871 млн. км), диаметр <metricconverter productid=«50540 км» w:st=«on»>50540 км, масса 8,69*10^25 (14,54 массы Земли). По строению и химическому составу в основном подобен Юпитеру, но содержит значительно больше метана и аммиака. Период обращения вокруг Солнца 84 года, периодического вращения вокруг своей оси около 17 ч 14 мин. Открыты 15 спутников Урана (крупнейшие Титания, диаметр около <metricconverter productid=«1600 км» w:st=«on»>1600 км, и Оберон, диаметром около <metricconverter productid=«1550 км» w:st=«on»>1550 км) и кольца, подобные по строению кольцу Юпитера.
Как и его соседи, преимущественно состоит из газа (поверхность) и маленького каменного ядра.
А если сравнить с Землей:

— масса: 15 земных масс;

— диаметр: 4 земных.
Нептун.



Нептун — предпоследняя планета Солнечной система, среднее расстояние от Солнца 30,1 а.е. (4497 млн. км), средний диаметр около <metricconverter productid=«50000 км» w:st=«on»>50000 км, масса 1,02*10^26 кг (17,2 массы Земли). В целом подобен Урану, но отличается бурными процессами в атмосфере. Период обращения вокруг Солнца 164,8 года, период вращения вокруг своей оси 16 ч 6 мин. Открыт в 1846 году немецким астрономом И.Галле по теоретическим предсказаниям французского астронома У.Ж.Леверье и английского астронома Дж.К.Адамса.
Состав — каменное ядро, покрытое льдом, водород, гелий, метан. Как и остальные газообразные планеты, в своей атмосфере Нептун имеет быстрые ураганные ветры, но планета содержит, как предполагается, глубокий океан, состоящий из воды.

Быстрое вращение планеты снабжает энергией свирепые ветры и множество штормов. Имеется также незначительный слой колец и 8 спутников (крупнейший — Тритон, диаметр около <metricconverter productid=«3200 км» w:st=«on»>3200 км).
Из-за странной орбиты Плутона Нептун иногда оказывается самой удаленной от Солнца планетой. С 1979 года Нептун был 9-й планетой от Солнца. 11 февраля 1999 года он пересек орбиту Плутона и еще раз стал 8-й планетой от Солнца, где и останется на следующие 228 лет.
А если сравнить с Землей:

— масса: 17 земных;

— диаметр: 4 земных.

Плутон.



Плутон — последняя и самая удаленная от Солнца планета Солнечной системы. Среднее расстояние от Солнца 39,44 а.е. (5,9*10^12 км), диаметр около <metricconverter productid=«2300 км» w:st=«on»>2300 км, масса 1,2*10^22 (0,22 массы Земли). Период обращения вокруг Солнца 248,6 года, период вращения вокруг своей оси 6,4 суток. Плутон имеет спутник — Харон, сопоставимый по размерам с планетой (диаметр около км).
Плутон, размером с 2-3 Луны (естественного спутника Земли), холодная, темная и «замороженная» планета. Относительно немного известно о ней — этой планете со странной орбитой.
Состав Плутона — предположительно включает в себя камень и лед, имеет тонкую атмосферу, состоящую из азота, метана и углеродной одноокиси.
248-летняя орбита Плутона проходит так, что планете приходится пересекать путь Нептуна. Как уже было сказано в разделе «Нептун», с 1979 года и до начала 1999 года Плутон был 8-й планетой от Солнца. Но теперь Плутон останется 9-й планетой в течение последующих 228 лет.

Орбита этой удивительной планеты наклонена под углом в 17 градусов к орбите Земли. Интересно, что имеются сведения о том, что Плутон «ушел» от Нептуна. Таким образом, Плутон может расцениваться как бывший спутник Нептуна. Но существует мнение, что Плутон — большой астероид или даже, что планета — это комета. В этой области ведутся активные споры.
Однако достоверно известно, что у Плутона имеется один спутник — Харон, открытый в 1978 году. Возможная гипотеза его происхождения такова — возможно, это осколок столкнувшегося с Плутоном большого космического тела.
А если сравнить с Землей:

— масса: 0,2% земной;

-         диаметр: 18% земного.
Солнце.



Солнце — это чудовищных размеров атомная «печь». Причем температура по мере приближения к ядру возрастает приблизительно с 6000 градусов до 15 миллионов градусов. Это необходимые условия для термоядерных реакций, в результате которых выделяется столь необходимая Земле энергия, без которой на нашей планете и в помине не было бы жизни.
Говоря о строении Солнца, надо заметить, что огромная масса газа сконцентрировалась в определенном месте Вселенной. Итак, Солнце примерно на 72% состоит из водорода, остальную же часть занимает гелий. Сами по себе эти газы довольно легкие, но принимая в расчет то, что Солнце весит примерно столько же, сколько бы весили примерно 330 тысяч наших планет. Следовательно, концентрация газов огромна.
Внешние частицы газа оказывают огромное давление на частицы внутренние. Но почему-то Солнце сохраняет все же свою форму. Почему?

Для этого надо рассмотреть внешнюю газовую оболочку нашего светила. О ней можно сказать, что она разрежена, ее толщина — не более <metricconverter productid=«100 километров» w:st=«on»>100 километров. При этом оболочка давит с огромной силой на лежащие под ней слои. Анализируя данные, можно заявлять, что присутствует некоторая сила, уравновешивающая это давление.

Горячий газ стремится расшириться; чем он горячее, тем больше стремится он к расширению. Ученые-астрофизики полагают, что по направлению к ядру Солнца температура слоев возрастает, что связано прежде всего с тем, что лежащий ближе к ядру слой должен выдерживать давление предыдущих слоев. Постепенно считая, можно дойти и до значения температуры ядра Солнца.
Но возникает вопрос: как же Солнце не охлаждается? Как поддерживает такую гигантскую температуру?

Известно, что на протяжении последних 5 млрд лет не изменились в сущности ни мощность излучения Солнца, ни его размер. Но как температура ядра остается постоянной?

Такое возможно только в том случае, если у Солнца внутри присутствует атомная «печка», которая постоянно вырабатывает энергию. Дальше энергия проходит все остальные слои Солнца и потом излучается в космическое пространство.

Что же является источником колоссальной энергии Солнца? Оказывается, при огромных температурах в солнечных недрах происходит так называемое слияние ядер в более тяжелые. В результате этой термоядерной реакции водород превращается в гелий и выделяется огромное количество энергии.
Итак, единственное место в Солнечной системе, где ядра сливаются «мирно», — это Солнце, поистине великое изобретение природы. Энергия при выходе в космическое пространство излучается в виде света.

Нам же достается лишь малая часть энергии Солнца, но и ее достаточно для согревания нашей планеты и поддержания на ней жизни, давая Земле свет и тепло.

Завершая разговор о Солнце, скажем: сейчас Солнце — обычная звезда. Но через 5 млрд. лет оно невероятно увеличится и уничтожит всю жизнь на Земле. Затем он сожмется и превратится в белого карлика. Но те, кто будет читать этот материал, вряд ли доживут до этого момента. Хотя как знать — может быть, мы будем бессмертны в будущем?

Черные дыры.

Наверное, черные дыры — космические тела, которые привлекают к себе не меньше внимания, чем поиски планеты, подобной по условиям Земле.

Во Вселенной имеются небесные тела на поверхности которых существует огромная сила тяжести. К ним относятся и черные звезды, притяжение которых так велико, что они не отпускают от себя даже собственный свет. Следовательно, они не светятся, оставаясь при этом черными. Итак, черная дыра — это место, где сосредоточена огромная масса вещества (или сжатия в очень ограниченном объеме).

Черные дыры «растут», как сорняки, в космосе: в центре каждой галактики имеется громадная черная дыра. Из-за особенностей черной дыры ее, разумеется, нельзя увидеть, а можно лишь определить ее местоположение (что и сделал космический телескоп им. Хаббла, вычислив скорость газового облака, вращающегося вокруг центра галактики; по этим числам можно определить массу центральной области. Результат — такая черная дыра сопоставима по массе с 3-5 млрд. солнц!!!). Кроме того, ежегодно черные дыры поглощают эквивалентное 1 млн. солнц количество раскаленного газа.
Что касается галактик, то можно сказать что галактики сами формируют друг друга: одни галактики пожирают другие, из уплотняющегося газа зарождаются новые звезды и т.д.

Кометы.



Кометы — космические тела, хвостатые звезды. Это небольшие, размером до нескольких километров, глыбы изо льда, пыли, камня, аммиака и метана; походят на снежки. По законам Кеплера кометы движутся по эллиптическим орбитам. Но их орбиты более вытянутые, иногда уходят дальше орбиты Плутона. Причем в этом отдаленном пространстве нашей Солнечной системы обитают миллиарды планет, 1-2 из которых ежегодно появляются вблизи нас.

Комета, приближаясь к Солнцу становится видна, приобретая при этом «голову» и «хвост», которые формируются из газа, составляющего комету.  Большинство комет появляется только раз, исчезая после навсегда в глубины Солнечной системы, туда, откуда они пришли. Но существуют и кометы периодические.



Астероиды.

Астероиды — или так называемые «малые планеты». Известно, что их количество составляет многие тысячи (в пределах нашей Солнечной системы).

В основном астероиды располагаются между Марсом и Юпитером. Когда-то Юпитер «разогнал» эти космические тела, и теперь астероиды не так часто сталкиваются, не образуя планеты. Но все же когда астероиды сталкиваются, их фрагменты могут долететь до Земли, в атмосфере которой они уже становятся метеорами, а при падении на поверхность планеты или в воду — метеоритами. Ясно, что, падая, астероиды могут вызывать бедствия на Земле.

Астероиды — сравнительно небольшие тела, состоящие преимущественно из камня и железа. Причем они делятся на 2 группы: «светлые» и «темные» астероиды. «Светлые» астероиды легче «темных». Понятно, что «темные» астероиды тяжелее.

Существует предположение, что астероиды раньше (где-то около 4,7 млрд. лет назад) имели металлическое ядро, средний слой из камня железа и камня и поверхность из камня. Но сталкиваясь, они распадались. Сегодня же астероиды классифицируются на: металлические, каменно-металлические и каменные.

Откуда появились эти космические тела?

1 версия — это остатки существовавшей когда-то между Марсом и Юпитером планеты;

2 версия — вероятнее, это остатки от процесса формирования планет.

Астероиды, сближающиеся с Землей

Вблизи внутреннего края главного пояса астероидов существуют и другие группы тел, орбиты которых далеко выходят за пределы главного пояса и могут даже пересекаться с орбитами Марса, Земли, Венеры и даже Меркурия. В первую очередь, это группы астероидов Амура, Аполлона и Атона (по названиям крупнейших представителей, входящих в эти группы). Орбиты таких астероидов уже не являются такими стабильными, как у тел главного пояса, а относительно быстро эволюционируют под действием гравитационных полей не только Юпитера, но и планет земной группы. По этой причине такие астероиды могут переходить из одной группы в другую, а само деление астероидов на вышеназванные группы является условным, основанным на данных о современных орбитах астероидов. В частности амурцы движутся по эллиптическим орбитам, перигелийное расстояние (минимальное расстояние до Солнца) которых не превышает 1,3 а.е. Аполлонцы движутся по орбитам с перигелийным расстоянием меньшим 1 а.е. (напомним, что это среднее удаление Земли от Солнца) и проникают внутрь земной орбиты. Если у амурцев и аполлонцев большая полуось орбиты превосходит 1 а.е., то у атонцев она менее или порядка этой величины и эти астероиды, следовательно, движутся в основном внутри земной орбиты. Очевидно, что аполлонцы и атонцы, пересекая орбиту Земли могут создавать угрозу столкновения с ней. Существует даже общее определение этой группы малых планет как «астероиды, сближающиеся с Землей» — это тела, размеры орбит которых не превосходят 1,3 а.е. На сегодняшний день таких объектов обнаружено около 800. Но их общее количество может быть значительно большим — до 1500-2000 с размерами более <metricconverter productid=«1 км» w:st=«on»>1 км и до 135000 с размерами более <metricconverter productid=«100 м» w:st=«on»>100 м. Существующая угроза Земле со стороны астероидов и других космических тел, которые находятся или могут оказаться в земных окрестностях, широко обсуждается в научных и общественных кругах.
В таблице приведена основная информация о самых крупных или просто интересных астероидах.



N

Астероид
Название
Рус./Лат.

Диаметр
(км)

Масса
(1015кг)

Период
вращения
(час)

Орбиталь.
период
(лет)

Спектр.
класс

Большая
п/ось орб.
(а.е.)

Эксцентри-ситет
орбиты

1

Церера/
Ceres

960 х 932

87000

9,1

4,6

С

2,766

0,078

2

Паллада/
Pallas

570 х 525х 482

318000

7,8

4,6

U

2,776

0,231

3

Юнона/
Juno

240

20000

7,2

4,4

S

2,669

0,258

4

Веста/
Vesta

530

300000

5,3

3,6

U

2,361

0,090

8

Флора/
Flora

141

 

13,6

3,3

S

2,201

0,141

243

Ида/ Ida

58 х 23

100

4,6

4,8

S

2,861

0,045

253

Матильда/
Mathilde

66 х 48 х 46

103

417,7

4,3

C

2,646

0,266

433

Эрос/Eros

33 х 13 х 13

7

5,3

1,7

S

1,458

0,223

951

Гаспра/
Gaspra

19 х 12 х 11

10

7,0

3,3

S

2,209

0,174

1566

Икарус/
Icarus

1,4

0,001

2,3

1,1

U

1,078

0,827

1620

Географ/
Geographos

2,0

0,004

5,2

1,4

S

1,246

0,335

1862

Аполлон/
Apollo

1,6

0,002

3,1

1,8

S

1,471

0,560

2060

Хирон/
Chiron

180

4000

5,9

50,7

B

13,633

0,380

4179

Тоутатис/
Toutatis

4,6 х 2,4х 1,9

0,05

130

1,1

S

2,512

0,634

4769

Касталия/
Castalia

1,8 х 0,8

0,0005

 

0,4

 

1,063

0,483

    продолжение
--PAGE_BREAK--