Планеты Солнечной системы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Концепции современного естествознания»

на тему: «Планеты Солнечной системы»

Оглавление

Введение

1. Строение и состав Солнечной системы. Две группы планет

2. Планеты земной группы. Система Земля - Луна

3. Наши соседи - Меркурий, Венера и Марс

4. Юпитер

5. Сатурн

6. Уран

7. Нептун

Заключение

Список литературы

Введение

Вечность распахивается перед изумлённым человеческим взором, вызывая раздумья об изначальном, о том, откуда все началось. И в этой вечности летят планеты Солнечной системы, казавшиеся древнему человечеству богами и до сих пор скрывающие много тайн, ведь мало кто может сказать, что все знает даже о нашей Земле. Поэтому цель этой работы -- хоть немного расширить и углубить знания о Солнечной системе.

1. В Солнечной системе 8 планет. Раньше считалось, что 9, но 24 августа 2006 года Международный астрономический союз вывел Плутон из состава планет Солнечной системы, и объявил его карликовой планетой.

2. Самая крупная планета - Юпитер, пятая планета от Солнца. Этот газовый гигант в 2,5 раза тяжелее, чем все остальные планеты, вместе взятые. Экваториальный диаметр Юпитера - 143884 км, это примерно в 11 раз больше диаметра Земли.

3. Самый крупный спутник планеты - Ганимед, спутник Юпитера. Его диаметр равен 5262 км.

4. Самая маленькая планета - Меркурий, его диаметр - 4879 км. Меркурий меньше спутника Юпитера Ганимеда и спутника Сатурна Титана.

5. Самый маленький спутник планеты - Леда. Это тоже спутник Юпитера, ее диаметр составляет примерно 10 км.

6. Планета с самым большим количеством спутников - Юпитер. До 2001 года считалось, что Сатурн, но за последние годы открыли более 20 спутников Юпитера - на сегодняшний день у него известно 63 спутника, а у Сатурна - 60.

7. Самый большой астероид - Паллада, ее диаметр примерно 490 км. Раньше самым большим астероидом считалась Церера, но в 2006 году она получила статус карликовой планеты.

8. Самая яркая планета - Венера. Как известно, сами планеты не светятся, а только отражают солнечный свет. Особые облака в атмосфере Венеры отражают до 76% попадающего солнечного света. Венера - третий по яркости объект, видимый с земли. Первый объект - это, конечно же, Солнце, а второй - Луна. Но луна не ярче Венеры, просто находится ближе к земле.

9. Самая яркая комета - Комета дневного света C/1910 A1. Иначе ее называют Большой январской кометой, так как она появилась на небе в январе 1910 года. Комета была видна при дневном свете и превзошла по яркости Венеру.

10. Самый загадочный феномен - температура солнечной короны. Это внешняя часть атмосферы Солнца, и она намного выше, чем температура самой звезды, что противоречит всем законам физики.

1. Строение и состав Солнечной системы. Две группы планет

Наша Земля входит в число 8 больших планет, обращающихся вокруг Солнца. Именно в Солнце сосредоточена основная часть вещества Солнечной системы. Масса Солнца в 750 раз превосходит массу всех планет и в 330 000 раз - массу Земли. Под действием силы его притяжения происходит движение планет и всех других тел Солнечной системы вокруг Солнца.

Расстояния между Солнцем и планетами во много раз превосходят их размеры, и нарисовать такую схему, на которой соблюдался бы единый масштаб для Солнца, планет и расстояний между ними, практически невозможно. Диаметр Солнца в 109 раз больше, чем Земли, а расстояние между ними примерно во столько же раз больше диаметра Солнца. К тому же расстояние от Солнца до последней планеты Солнечной системы (Нептуна) в 30 раз больше, чем расстояние до Земли. Если изобразить нашу планету в виде кружочка диаметром 1 мм, то Солнце окажется на расстоянии около 11 м от Земли, а его диаметр будет примерно 11 см. Орбита Нептуна будет показана окружностью радиусом 330 м. Поэтому обычно приводят не современную схему Солнечной системы, а лишь рисунок из книги Коперника «Об обращении небесных кругов» с иными, весьма приблизительными пропорциями.

По физическим характеристикам большие планеты разделяются на две группы. Одну из них - планеты земной группы - составляют Земля и сходные с ней Меркурий, Венера и Марс. Во вторую входят планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун (табл. 1).

Расположение и физические характеристики больших планет

Таблица 1.

До 2006 г. самой далекой от Солнца большой планетой считался Плутон. Теперь он вместе с другими объектами подобного размера - давно известными крупными астероидами и объектами, обнаруженными на окраинах Солнечной системы, - относится к числу планет-карликов.

Большая часть массы планет земной группы приходится на долю твердых веществ. Земля и другие планеты земной группы состоят из оксидов и других соединений тяжелых химических элементов: железа, магния, алюминия и других металлов, а также кремния и других неметаллов. На долю четырех наиболее обильных в твердой оболочке нашей планеты (литосфере) элементов - железа, кислорода, кремния и магния - приходится свыше 90 % ее массы.

Малая плотность планет-гигантов (у Сатурна она меньше плотности воды) объясняется тем, что они состоят в основном из водорода и гелия, которые находятся преимущественно в газообразном и жидком состояниях. Атмосферы этих планет содержат также соединения водорода - метан и аммиак. Различия между планетами двух групп возникли уже на стадии их формирования.

Из планет-гигантов лучше всего изучен Юпитер, на котором даже в небольшой школьный телескоп видны многочисленные темные и светлые полосы, тянущиеся параллельно экватору планеты. Так выглядят облачные образования в его атмосфере, температура которых всего -140 °C, а давление примерно такое же, как у поверхности Земли. Красновато-коричневый цвет полос объясняется, видимо, тем, что, помимо кристаллов аммиака, составляющих основу облаков, в них содержатся различные примеси. На снимках, полученных космическими аппаратами, видны следы интенсивных и иногда устойчивых атмосферных процессов. Так, уже свыше 350 лет на Юпитере наблюдают атмосферный вихрь, получивший название Большое Красное Пятно. В земной атмосфере циклоны и антициклоны существуют в среднем около недели. Атмосферные течения и облака зафиксированы космическими аппаратами и на других планетах-гигантах, хотя развиты они в меньшей степени, чем на Юпитере.

Строение. Предполагают, что по мере приближения к центру планет-гигантов водород вследствие возрастания давления должен переходить из газообразного в газожидкое состояние, при котором сосуществуют его газообразная и жидкая фазы. В центре Юпитера давление в миллионы раз превышает атмосферное давление, существующее на Земле, и водород приобретает свойства, характерные для металлов. В недрах Юпитера металлический водород вместе с силикатами и металлами образует ядро, которое по размерам примерно в 1,5 раза, а по массе в 10-15 раз превосходит Землю.

Масса. Любая из планет-гигантов превосходит по массе все планеты земной группы, вместе взятые. Самая крупная планета Солнечной системы - Юпитер больше самой крупной планеты земной группы - Земли по диаметру в 11 раз и по массе в 300 с лишним раз.

Вращение. Отличия между планетами двух групп проявляются и в том, что планеты-гиганты быстрее вращаются вокруг оси, и в числе спутников: на 4 планеты земной группы приходится всего 3 спутника, на 4 планеты-гиганта - более 120. Все эти спутники состоят из тех же веществ, что и планеты земной группы, - силикатов, оксидов и сульфидов металлов и т. д., а также водяного (или водно-аммиачного) льда. Помимо многочисленных кратеров метеоритного происхождения, на поверхности многих спутников обнаружены тектонические разломы и трещины их коры или ледяного покрова. Самым удивительным оказалось открытие на ближайшем к Юпитеру спутнике Ио около десятка действующих вулканов. Это первое достоверное наблюдение вулканической деятельности земного типа за пределами нашей планеты.

солнечный система планета

2. Планеты земной группы. Система Земля - Луна

Благодаря наличию спутника, Луны, Землю нередко называют двойной планетой. Этим подчеркивается как общность их происхождения, так и редкостное соотношение масс планеты и ее спутника: Луна всего в 81 раз меньше Земли.

Несмотря на общность происхождения, природа Луны существенно отличается от земной, что определяется ее массой и размерами. Из-за того что сила тяжести на поверхности Луны в 6 раз меньше, чем на поверхности Земли, молекулам газа гораздо легче покинуть Луну. Поэтому наш естественный спутник лишен заметной атмосферы и гидросферы.

Отсутствие атмосферы и медленное вращение вокруг оси (сутки на Луне равны земному месяцу) приводят к тому, что в течение дня поверхность Луны нагревается до 120 °C, а ночью остывает до -170 °C. Из-за отсутствия атмосферы лунная поверхность подвержена постоянной «бомбардировке» метеоритами и более мелкими микрометеоритами, которые падают на нее с космическими скоростями (десятки километров в секунду). В результате вся Луна покрыта слоем мелкораздробленного вещества - реголита. При падении на поверхность Луны крупных тел образуются кратеры размером до 200 км в диаметре. Кратеры метрового и даже сантиметрового диаметра хорошо видны на панорамах лунной поверхности, полученных с космических аппаратов.

В лабораторных условиях детально исследованы образцы пород, доставленных нашими автоматическими станциями «Луна» и американскими астронавтами, побывавшими на Луне на космическом корабле «Аполлон». Это позволило получить более полные сведения, чем при анализе пород Марса и Венеры, который проводился непосредственно на поверхности этих планет. Лунные породы похожи по своему составу на земные породы типа базальтов, норитов и анортозитов. Набор минералов в лунных породах беднее, чем в земных, но богаче, чем в метеоритах. На нашем спутнике нет и не было ни гидросферы, ни атмосферы такого состава, как на Земле. Поэтому там отсутствуют минералы, которые могут образовываться в водной среде и при наличии свободного кислорода. Лунные породы по сравнению с земными обеднены летучими элементами, но отличаются повышенным содержанием оксидов железа и алюминия, а в некоторых случаях титана, калия, редкоземельных элементов и фосфора. Никаких признаков жизни даже в виде микроорганизмов или органических соединений на Луне не обнаружено.

Светлые области Луны - «материки» и более темные - «моря» отличаются не только по внешнему виду, но также по рельефу, геологической истории и химическому составу покрывающего их вещества. На более молодой поверхности «морей», покрытой застывшей лавой, кратеров меньше, чем на более древней поверхности «материков». В различных частях Луны заметны такие формы рельефа, как трещины, по которым происходит смещение коры по вертикали и горизонтали. При этом образуются только горы сбросового типа, а складчатых гор, столь типичных для нашей планеты, на Луне нет.

3. Наши соседи - Меркурий, Венера и Марс

5. Сатурн

Сатурн продолжает список планет-гигантов. Он является шестой по удалению от Солнца планетой Солнечной системы, следующей за Юпитером. Кроме этого, Сатурн - вторая по величине планета Солнечной системы, уступающая размером только Юпитеру и самая дальняя из планет, которые видны с Земли невооружённым глазом.

Сатурн находится далеко от Солнца - почти в 10 раз дальше, чем Земля, на расстоянии более миллиарда километров. Своё расстояние по орбите он проходит за 29,46 лет. По размеру Сатурн примерно в 9 раз больше Земли и в 95 раз больше её по массе. Так же, как и Юпитер, он состоит, в основном, из лёгких газов - водорода и гелия, что обуславливает его очень маленькую плотность, которая даже меньше, чем плотность воды - всего 0,63 г/куб. см. Сатурн быстро вращается вокруг своей оси (период обращения около 10 часов), причём, так же, как и у Юпитера, в экваториальной области его вращение быстрее, а вблизи полюсов медленнее. Из-за центробежных сил Сатурн заметно сплющен - его экваториальный радиус превышает 60 тыс. км, а полярный - всего 54 тыс. км.

И по составу, и по внутреннему строению Сатурн похож на Юпитер. Гелия в атмосфере Сатурна, правда, немного меньше - 7%, а не 11%, как у Юпитера, возможно, потому, что более плотный гелий интенсивнее опускается вглубь планеты по сравнению с водородом. Так же, как и на Юпитере, в атмосфере Сатурна присутствуют облака, состоящие из аммиака, метана, водяных паров и т. д. При этом облачный покров на Сатурне мощнее, чем на Юпитере. В атмосфере Сатурна также дуют сильные ветры и наблюдаются грозовые разряды. Предполагается, что в центре Сатурна, как и в центре Юпитера, под влиянием мощного давления водород переходит в особую фазу - т. н. металлический водород, способный проводить электрический ток. Циркуляции в слое металлического водорода создаёют магнитное поле вокруг Сатурна, однако, у него оно значительно менее мощное, чем у Юпитера.

Наиболее известной особенностью Сатурна является наличие у него колец. Эти кольца легко видны с Земли даже в небольшой телескоп. Известно, что система колец Сатурна состоит как бы из трёх частей, между которыми имеется щели. Сами кольца состоят из большого числа каменных и ледяных осколков, размеры которых - от размера пылинки до нескольких метров.

6. Уран

Уран - седьмая по расстоянию от Солнца планета Солнечной системы. Она также относится к планетам-гигантам, но заметно меньше Юпитера и Сатурна. Уран - первая планета, открытая уже в Новое время. До своего открытия она неоднократно наблюдалась различными астрономами, но каждый раз её считали просто ещё одной звездой. Уран был открыт случайно английским астрономом Вильямом Гершелем 13 марта 1781 года, который хотел назвать эту планету в честь своего покровителя короля Георга. Однако затем планета была названа в честь древнегреческого бога Урана, согласно традиции.

Уран находится более чем в 19 раз дальше от Солнца, чем Земля. Период его обращения по орбите - 84 года. Уран вращается вокруг своей оси, полный оборот он делает примерно за 17 часов. Ось вращения составляет очень небольшой (около 7°), в отличие от других планет, у которых этот угол скорее ближе к 90°. Одна из гипотез, объясняющая такое необычное положение оси вращения Урана, предполагает, что смещение оси произошло из-за столкновения Урана с неким крупным небесным телом. Кроме того, подобно Венере и в отличие от остальных планет, Уран вращается в сторону, обратную своему движению по орбите.

Уран примерно в 4 раза больше Земли по размеру и в 14 раз по массе. Атмосфера Урана, подобно атмосфере Юпитера и Сатурна, состоит в основном из водорода и гелия, а внутри него, предположительно, находится силикатно-металлическое ядро. Кроме того, в атмосфере Урана много метана (который и придаёт планете голубоватый оттенок) и других примесей. В ней наблюдаются полосы облаков и дуют ветры. У Урана имеется магнитное поле, по своей силе оно сопоставимо с магнитным полем Земли. Кроме этого, у Урана есть небольшие кольца, состоящие из мелких твёрдых обломков, как и у всех остальных планет-гигантов.

7. Нептун

Нептун является последней планетой большой Солнечной системы по расстоянию от Солнца, он, подобно Юпитеру, Сатурну и Урану относится к планетам-гигантам. Его нельзя наблюдать невооружённым глазом, и в древности о существовании этой планеты не было известно. После открытия в конце 18 в. Урана астрономы обратили внимание на то, что его орбита не соответствовала закону всемирного тяготения Ньютона, претерпевая постоянные отклонения. Поэтому было высказано предположение, что за орбитой Урана существует ещё одна большая планета, гравитация которой и вызывает подобные отклонения. Несколько математиков стали делать расчёты, чтобы вычислить примерное местоположение этой планеты. По результатам этих расчётов 23 сентября 1846 года восьмая планета Солнечной системы была найдена. Её назвали Нептун, в честь ещё одного бога.

Нептун находится очень далеко от Солнца. Радиус орбиты Нептуна в 30 раз больше, чем орбиты Земли, а один оборот вокруг Солнца Нептун совершает лишь за 164,5 лет. Нептун вращается вокруг своей оси, период обращения равен 15,8 часов. По размерам Нептун примерно в 4 раза больше Земли и в 17 раз больше её по массе. Размер Нептуна немного меньше размера Урана, а масса немного больше, за счёт большей плотности. Состав атмосферы Нептуна подобен составу атмосферы других планет-гигантов, она состоит в основном из водорода и гелия и небольшого количества метана, придающего планете синий цвет. Атмосферные процессы на Нептуне очень интенсивны, в ней нет таких устойчивых образований, которые могли бы сохраняться десятки лет. В атмосфере Нептуна дуют очень сильные ветры, самые быстрые в Солнечной системе. У Нептуна также имеется магнитное поле.

Заключение

Вот и закончился рассказ о современном состоянии нашей планетной системы и до известного предела - ее историю. Ее будущее, если не произойдет ничего непредвиденного, представляется светлым. Вероятность того, что какая-то блуждающая звезда может нарушить установившийся порядок движения планет, мала даже в пределах миллиардов лет. Не раньше мы можем ожидать каких-то больших изменений и в солнечном излучении. Возможно ли повторение ледниковых периодов, мы сказать не можем. Континенты могут подниматься и опускаться в последующие эпохи, как это происходило в прошлом. Случайные метеориты могут кое-где продырявить поверхность Земли. Однако порядок, с которым связано само существование солнечной системы, будет преобладать над всеми этими изменениями.

Список литературы

1. Великая тайна Земли. Солнечная система и разумные формы жизни: Е.А. Вайтукевич -- Санкт-Петербург, Амрита-Русь, 2009 г.- 244 с.

2. Динамика Солнечной системы: К. Мюррей, С. Дермотт -- Санкт-Петербург, ФИЗМАТЛИТ, 2010 г.- 588 с.

3. За завесой тайны астрологической: Е.Д, Марченко -- Москва, РАДАТС, 2006 г.- 160 с.

4. Происхождение и развитие Солнечной системы: Е.А. Паршаков -- Москва, ЛКИ, 2008 г.- 144 с.

5. Российская Академия Наук между Марсом и Юпитером: Финкельштейн А.М. -- Санкт-Петербург, 2002 г.- 142 с.

Размещено на Allbest.ru