Космос.ppt
- Количество слайдов: 33
Планеты Земной группы Меркурий Венера Земля Марс.
Земная группа ØПланеты земной группы обладают высокой плотностью и состоят преимущественно из силикатов и металлического железа (в отличие от газовых планет и каменно-ледяных карликовых планет, объектов пояса Койпера и облака Оорта). Наибольшая планета земной группы — Земля — более чем в 14 раз уступает по массе наименее массивной газовой планете — Урану, но при этом примерно в 400 раз массивнее наибольшего известного объекта пояса Койпера.
Земная группа ØПланеты земной группы состоят главным образом из кислорода, кремния, железа, магния, алюминия и других тяжёлых элементов. ØВсе планеты земной группы имеют следующее строение: в центре ядро из железа с примесью никеля. мантия, состоит из силикатов. кора, образовавшаяся в результате частичного плавления мантии и состоящая также из силикатных пород, но обогащённая несовместимыми элементами. Из планет земной группы коры нет у Меркурия, что объясняют её разрушением в результате метеоритной бомбардировки. Земля отличается от других планет земной группы высокой степенью химической дифференциации вещества и широким распространением гранитов в коре.
ØВ древних представлениях о Вселенной Земля считалась плоской, а планеты рассматривались лишь как светящиеся точки на небесном своде, отличавшиеся от звёзд только тем, что они перемещались между ними, переходя из созвездия в созвездие. За это планеты и получили название, означающее «блуждающие» . Наблюдателям древности было известно пять планет: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн. Даже после того как была установлена шарообразная форма Земли, и были впервые определены её размеры (Эратосфеном в III в. до н. э. ), после того как стала очевидна ограниченность Земли в пространстве, о природе планет ни чего не было известно. И всё же во взглядах выдающихся мыслителей древности мы встретим идеи о материальности и бесконечности Вселенной, заполненной бесчисленным количеством миров, подобных нашему, причём многие из них могут быть населены живыми существами. Эти мыслители высказывали весьма интересные идеи и о природе небесных тел. История
Мировоззрение Аристотеля Ø Начиная с IV в. до н. э. господствующим в науке стало мировоззрение Аристотеля, согласно которому Земля находится неподвижно в центре мира, а Солнце, Луна, планеты и звёзды обращаются вокруг неё. Такое представление получило название «геоцентрическое» . Геоцентрическая система мира просуществовала в науке почти 2000 лет. Как известно, любая из планет перемещается по небу среди звёзд вдоль эклиптики большого круга небесной сферы, который описывает центр солнечного диска в течение года. Большую часть времени планеты движутся в ту же сторону, что и Солнце (прямым движением). Но время от времени планеты изменяют прямое движение на иное, направленное в сторону, противоположную видимому годичному движению Солнца.
Идея Коперника Ø В середине 16 в. великий польский учёный Николай Коперник высказал замечательную идею о том, что Земля вовсе не является центром мира, а обращается вокруг Солнца так же, как и другие планеты.
Вывод Джордано Бруно Ø Рассматривая Землю как небесное тело, которое наряду с другими планетами обращается вокруг Солнца, Коперник своими трудами подготовил логический вывод о том, что не только характер движения, но и сама природа планет и Земли должна быть одинакова. Этот вывод был сделан выдающимся последователем Коперника итальянским мыслителем Джордано Бруно и подтверждён в результате телескопических открытий Галилея.
Планеты Ø Планеты, в том числе и Земля, представляет собой тёмные, несамосветящиеся тела, освещаемые Солнцем и отражающие его лучи. Такое определение небесных тел распространить не только на планеты нашей Солнечной системы, но и на системы других звёзд, ибо каждая звезда тоже представляет собой Солнце, и около неё также могут обращаться планеты.
Планеты Ø В мире планет мы не встретим даже двух, совершенно похожих друг на друга. Разнообразие физических условий на планетах очень велико. Расстояние планеты от Солнца (а значит, и количество солнечного тепла, и температура поверхности), её размеры, напряжение силы тяжести на поверхности, ориентировка оси вращения, определяющая смену времён года, наличие и состав атмосферы, внутреннее строение и многие другие свойства различны у всех девяти планет Солнечной системы.
Разнообразие условий Ø Говоря о разнообразии условий на планетах, мы можем глубже познать законы их развития и выяснить их взаимосвязь между теми или иными свойствами планет. От размеров, массы и температуры планеты зависит её способность удерживать атмосферу того или иного состава, а наличие атмосферы в свою очередь влияет на тепловой режим планеты.
Интересные факты Ø Как показывает изучение условий, при которых возможно зарождение и дальнейшее развитие живой материи, только на планетах мы можем искать признаки существования органической жизни. Вот почему изучение планет, помимо общего интереса, имеет большое значение с точки зрения космической биологии. Ø Изучение планет имеет большое значение, кроме астрономии, и для других областей науки, в первую очередь наук о Земле геологии и геофизики, а также для космогонии-науки о происхождении и развитии небесных тел, в том числе и нашей Земли. Ø К планетам земной группы относятся планеты: Меркурий, Венера, Земля и Марс.
Меркурий Ø Меркурий - самая маленькая планета земной группы и ближайшая к Солнцу из всех планет. На небосклоне Меркурий не отходит далеко от центрального светила - максимум на 29°. Виден он либо перед восходом Солнца (утренняя видимость), либо после захода (вечерняя видимость) и только вблизи элонгаций (максимальных угловых удалений от Солнца). Но даже в эти периоды увидеть его не всегда можно из-за значительного наклона орбиты Меркурия к эклиптике. Ø Масса планеты равна 3, 3 x 1023 кг. Средняя плотность планеты Меркурий довольно велика 5, 43 г/см 3, что лишь незначительно меньше плотности Земли. Учитывая, что Земля больше по размерам, значение плотности Меркурия указывает на повышенное содержание в его недрах металлов.
Меркурий Ø Ускорение свободного падения на Меркурии равно 3, 70 м/с2. Вторая космическая скорость — 4, 3 км/с. Планету никогда нельзя увидеть на тёмном ночном небе. Оптимальным временем для наблюдений планеты являются утренние или вечерние периоды максимального удаления Меркурия от Солнца на небе, наступающих несколько раз в год. О планете пока известно сравнительно немного. В 1974— 1975 годах были получены снимки лишь 40 -45% поверхности.
Меркурий Ø По своим физическим характеристикам Меркурий напоминает Луну. У планеты нет естественных спутников, но есть очень разреженная атмосфера. Планета обладает крупным железным ядром, являющимся источником магнитного поля и по своей совокупности составляющим 0, 1 от земного. Ядро Меркурия составляет 70% от всего объёма планеты. Температура на поверхности Меркурия колеблется от 90 до 700 К (-180, 430 °C).
Меркурий Ø Близость к Солнцу и довольно медленное вращение планеты, а также отсутствие атмосферы приводят к тому, что на Меркурии наблюдаются самые резкие перепады температур в Солнечной системе. Средняя температура его дневной поверхности равна 623 К, ночной — всего 103 К. Минимальная температура на Меркурии равна 90 К, а максимум, достигаемый в полдень на «горячих долготах» — 700 К. Несмотря на такие условия, в последнее время появились предположения о том, что на поверхности Меркурия может существовать лёд.
Меркурий Радарные исследования приполярных областей планеты показали наличие там сильно отражающего радиоволны вещества, наиболее вероятным кандидатом в которое является обычный водяной лёд. Поступая на поверхность Меркурия при ударах о неё комет, вода испаряется и путешествует по планете, пока не замёрзнет в полярных областях на дне глубоких кратеров, куда никогда не заглядывает Солнце, и где лёд может сохраняться практически неограниченно долго.
Венера - вторая по удаленности от Солнца и по массе среди планет земной группы. Венера так же, как и Меркурий, не отходит на небе на большое расстояние от Солнца. В моменты элонгаций Венера может удалиться от нашей звезды на 48°. Как и у Меркурия, у Венеры есть периоды утренней и вечерней видимости. Венера - третий по яркости объект на нашем небе. Расстояние от Солнца - 0, 72 а. е. , экваториальный диаметр - 12, 1 тыс. км или 0, 95 земного, масса - 4, 9. 1024 кг или 0, 82 масс Земли. Период обращения вокруг Солнца - 225 дней. Планета названа в честь богини любви.
Венера Ø Венера - планета, ближе всех подходящая в движении своем к Земле. По своим размерам она схожа с Землей и так же обладает обширной атмосферой, хотя венерианская воздушная оболочка куда как внушительнее Земной. Давление Ø вблизи поверхности планеты составляет около 95 атмосфер! Состоит эта атмосфера, в основном, из углекислого газа с примесями азота и кислорода. Углекислый газ является причиной явления, которое называется парниковым эффектом. Сущность явления состоит в том, что углекислый газ, пропуская солнечные лучи, позволяет нагреваться поверхности и воздуху в близи нее, но это тепло он не выпускает обратно в космос. Из-за этого поверхность Венеры сильно разогрета. На Земле этот эффект также наблюдается, но масштабы его гораздо скромнее.
Поверхность Венеры Ø Тонкая поверхностная кора когда-то делала Венеру самым активным небесным телом Солнечной системы, если говорить о поверхностях. Радиолокационные наблюдения обнаружили на Венере множество вулканов и бывших лавовых рек. Ø Маленьких кратеров ударного происхождения на Венере нет: мелкие метеорные тела сгорают в атмосфере планеты. Все детали на поверхности Венеры названы женскими именами. Исключение составляют лишь горы Максвелла.
Земля Ø Земля - третья планета от Солнца и пятая по массе среди планет. При наблюдении с других планет Земля очень яркий объект. Земля удалена от Солнца на 1 а. е. , диаметр планеты - 12, 8 тыс. км, масса - 6. 1024 кг. Период обращения вокруг центрального светила - 365 с четвертью дней. Ø Средняя температура - 288 К (+15° С). Земля - единственная планета, на которой обнаружена жизнь. Во многом благодаря тому, что наша планета достаточно массивна для того, чтобы удержать возле себя атмосферу, состоящую сейчас, в основном, из тяжелых молекул азота и кислорода, на Земле смогла возникнуть жизнь.
Земля Ø Давление атмосферы на Земле таково, что при разных температурах вода может находится на нашей планете в жидком, твердом и газообразном состоянии. Благодаря жидкой фазе (самой активной) на Земле более быстро проходят многие химические реакции - вода прекрасный катализатор. Это обстоятельство также сыграло немалую роль в образовании и развитии жизни на Земле. Мировой океан занимает 2/3 всей поверхности планеты.
Поверхность Земли Ø Из-за постоянного выветривания поверхность на Земле все время обновляется, стираются следы прошлого, разрушаются метеоритные кратеры, которых на Земле, по той же причине, совсем немного. Ø Материки и их части вовсе не неподвижны. Горы поднимаются и стираются в песок. Равнины заливаются морями и вновь предстают перед Солнцем. Геологам и археологам, порой, стоит большого труда раскрыть тайны далеких времен. Многие секреты развития жизни на нашей планете, а также великая тайна ее зарождения, пожалуй, могут навсегда остаться за надежной вуалью тысячелетий.
Слои атмосферы Атмосфера нашей планеты, как и ее недра, можно разделить на несколько слоев. Если исходить из температуры воздуха, то атмосферу делят так: Самый нижний и плотный слой называется тропосферой. Здесь проживают облака. Метеоры зажигаются в мезосфере, а полярные сияния и множество орбит искусственных спутников - обитатели термосферы. Там же парят призрачные серебристые облака. Излучение Солнца ионизирует атомы и молекулы атмосферы. Число ионизированных атомов делается ощутимым на высоте 60 километров и неуклонно растет с удалением от центра Земли. Слой атмосферы, лежащий выше 60 -ти километров, принято называть ионосферой. Нижний слой при таком разделении атмосферы называют нейтросферой. Максимальная концентрация заряженных частиц достигается на высотах 300 -400 км.
Серебристые облака - относительно редкое явление природы, наблюдающееся в летние месяцы на широтах, расположенных ближе к полюсам, чем 50 -я параллель. В России такие облака видны низко на северном участке неба в сумерки. Они имеют тонкую структуру в виде волн, гребешков, полос, иногда вихрей или ровного поля - флера. Серебристые облака - это самые высокие облака земной атмосферы: они появляются в 70 -90 км от поверхности. Время существования их от нескольких минут до нескольких часов. Наблюдения серебристых облаков следует производить в местности с чистым северным горизонтом, закрытым рельефом не более, чем на 5°.
Атмосфера Ø Земная атмосфера, благодаря присутствию небольшого озонового слоя, нейтрализует опасное для жизни коротковолновое солнечное и космическое излучение. Из-за содержащегося в атмосфере углекислого газа на нашей планете имеет место парниковый эффект. Он проявляется не так сильно, как на Венере, но все же поднимает среднюю (равновесную) температуру на Земле с теоретических минус 23 до плюс 15 по Цельсию.
Атмосфера Ø Действуя подобно хорошей одежде, атмосфера оберегает земную поверхность и от температурных перепадов. В отсутствие атмосферы в некоторых точках Земли температура в течение суток колебалась бы между 160 -ю тепла и 100 градусами мороза по шкале Цельсия (именно это происходит на Луне). Значение атмосферы для всего живого неизмеримо велико.
Магнитное поле Ø Благодаря своему магнитному полю, Земля удерживает в так называемых радиационных поясах захваченные частицы солнечного ветра, не позволяя им проходить в атмосферу Земли и, тем более, к поверхности. Частицы солнечного ветра были бы очень вредны для всего живого.
Марс Ø Марс - четвертая планета Солнечной системы. На небе, как и все внешние планеты, он виден лучше всего в периоды противостояний, которые повторяются каждые 26 месяцев. Расстояние от Солнца - 1, 5 а. е. , экваториальный диаметр - 6, 7 тыс. км или 0, 53 земного, масса 6, 4. 1023 кг или 0, 1 массы Земли. Период обращения вокруг Солнца 687 дней. По диаметру он почти вдвое меньше Земли и Венеры. Среднее расстояние от Солнца составляет 1, 52 а. е. Экваториальный радиус равен 3380 км. Средняя плотность планеты - 3950 кг/м³. Марс имеет два спутника - Фобос и Деймос.
Атмосфера Марса Ø Атмосфера на Марсе разрежена, так как Марс не способен долго удерживать возле себя молекулы газов. Пылевые бури на красной планете - не редкость. Астрономы, стремящиеся что-либо с Земли разглядеть на Марсе, борются уже с двумя атмосферами. Пылевые бури в марсианской атмосфере иногда могут бушевать месяцами. Состоит же эта марсианская воздушная накидка, в основном, из углекислого газа, с незначительными примесями водяных паров и кислорода. Только молекулы этих газов из-за своей относительно большой массы еще как-то цепляются за насиженные места в окрестностях красной планеты.
Лето и Зима Ø На Марсе, из-за низкого давления, не может быть жидкой воды. Она там присутствует либо в газообразном состоянии либо в виде льда. Замерзающие углекислый газ и водяной пар образуют полярные шапки, размер которых с движением Марса по орбите меняется. На Марсе происходит смена времен года, по тем же причинам, что и на Земле. Зимой в Северном полушарии полярная шапка растет, а в Южном почти исчезает: там лето. Через полгода полушария меняются местами.
Марс Ø Небо на Марсе желтое или красноватое, из-за взвешенной в атмосфере пыли, рассеивающей свет. Это видно и на снимках, переданных спускаемыми аппаратами. Ø Температура на поверхности планеты может колебаться от +25°С до -125°С. Атмосфера Марса является плохим защитником от холодного космоса. Ø Поверхность четвертой планеты имеет красноватый цвет из-за значительного количества примесей окислов железа. В целом, южное полушарие Марса в большей степени покрыто кратерами.
Магнитное поле У Марса есть слабое магнитное поле, в 800 раз уступающее по напряженности земному. Это наводит на мысль о том, что у планеты есть хотя бы частично расплавленное металлическое ядро. По предварительным оценкам, диаметр ядра Марса составляет половину всего диаметра планеты.