Солнечная система. Лекция 2
• Со лнечная систе ма — звёздная система, состоящая из Солнца и планетной системы, включающей в себя все естественные космические объекты, обращающиеся вокруг Солнца: планеты и их спутники, карликовые планеты и их спутники, а также малые тела — астероиды, кометы, космическую пыль. • В настоящее время известно более 60 спутников, около 100 тыс. астероидов, 1011 комет, а также огромное количество мелких обломков – метеоритов.
Солнце и его параметры • • • Солнце — жёлтая звезда спектрального класса G 2 V — представляет собой центральное тело Солнечной системы, в котором сосредоточена подавляющая часть всей её массы (около 99, 866 %) Солнце состоит из водорода (~73 %), гелия (~25 %) и следующих, входящих в его состав в малых концентрациях, элементов: железа, никеля, кислорода, азота, кремния, серы, магния, углерода, неона, кальция и хрома[5 Температура поверхности Солнца достигает 6000 K, поэтому Солнце светит почти белым светом, но из-за поглощения части спектра атмосферой Земли у поверхности нашей планеты этот свет приобретает жёлтый оттенок.
Строение Солнца.
• Центральная часть Солнца с радиусом примерно 150 000 километров, в которой идут термоядерные реакции, называется солнечным ядром. Плотность вещества в ядре составляет примерно 150 000 кг/м³ (в 150 раз выше плотности воды и в ~6, 6 раз выше плотности самого тяжёлого металла на Земле — иридия), а температура в центре ядра — более 14 миллионов градусов. • Над ядром, на расстояниях около 0, 2– 0, 7 радиуса Солнца от его центра, находится зона лучистого переноса, в которой отсутствуют макроскопические движения. • Ближе к поверхности Солнца возникает вихревое перемешивание плазмы- конвективная зона Солнца.
• Фотосфера (слой, излучающий свет) достигает толщины ~320 км и образует видимую поверхность Солнца. Солнечная поверхность имеет структуру ячеек (гранул), каждая из которых достигает 30 тыс. км в поперечнике. Светлые пятна– всплывают более высокотемпературные потоки газа, тёмные – погружаются относительно более холодные.
Хромосфера — внешняя оболочка Солнца толщиной около 10 000 км, окружающая фотосферу. • Корона — последняя внешняя оболочка Солнца. Несмотря на её очень высокую температуру, от 600 000 до 5 000 градусов, она видна невооружённым глазом только во время полного солнечного затмения, так как плотность вещества в короне мала, а потому невелика и её яркость.
• Солнце — магнитно активная звезда. Она обладает сильным магнитным полем, напряжённость которого меняется со временем, и которое меняет направление приблизительно каждые 11 лет, во время солнечного максимума. Вариации магнитного поля Солнца вызывает разнообразные эффекты, совокупность которых называется солнечной активностью и включает в себя такие явления как солнечные пятна, солнечные вспышки, вариации солнечного ветра и т. д. • Солнечный ветер исходящий во все стороны от солнца, представляет собой поток плазмы. Скорость солнечного ветра вблизи Земли достигает 500 км/с, иногда до 1000 км/с.
Деформация магнитосферы планеты звездным ветром
• Протуберанцы— плотные конденсации холодного вещества, которые поднимаются и удерживается над поверхностью Солнца магнитным полем.
Можно Вылететь За Марс Ювелирно Свернув У Нашей Планеты
Планеты внешней и внутренней групп • Главный по яс астеро идов — скопление астероидов, расположенное между орбитами Марса и Юпитера. Состоит примерно из 400 000 астероидов.
Меркурий
• Мерку рий — первая от Солнца, самая внутренняя и наименьшая планета Солнечной системы, обращающаяся вокруг Солнца за 88 дней. • У планеты нет естественных спутников, но есть очень разреженная атмосфера. • Планета обладает крупным железным ядром, являющимся источником магнитного поля по своей совокупности составляющим 0, 1 от земного. Температура на поверхности Меркурия колеблется от от − 180 до 430 °C.
• Меркурий — самая быстрая планета в Солнечной системе, она вращается вокруг Солнца со средней скоростью 47, 87 км/с, что почти в 2 раза больше скорости вращения Земли.
Венера
• Вене ра — вторая внутренняя планета Солнечной системы с периодом обращения в 224, 7 Земных дня. • Венера классифицируется как землеподобная планета, и иногда её называют "Сестра-планета Земли", потому что обе планеты похожи размерами, силой тяжести и составом. Поверхность Венеры скрывает чрезвычайно густая облачность из облаков серной кислоты • У Венеры самая плотная атмосфера среди прочих землеподобных планет состоящая главным образом из углекислого газа. Это объясняется тем что на Венере нет никакого круговорота углерода и органической жизни, которая могла бы перерабатывать его в биомассу. • Поверхность Венеры носит на себе яркие черты вулканической деятельности, а атмосфера содержит большое количество серы. На ней обнаружены тысячи древних вулканов, извергавших лаву, сотни кратеров, горы. • Удивительно низкое число ударных кратеров говорит в пользу того что поверхность Венеры относительно молода и ей приблизительно 500 миллионов лет.
• Горы Максвелла на Земле Иштар возвышаютс на 11 км над средним уровнем поверхности. Кстати, горы Максвелла, а также области Альф и Бета являются единственными исключениям из правила. Всем остальным районам Венеры даны женские имена, в том числе русские: на карте можно найти Землю Лады, равнину Снегурочки и даже каньон Бабы-Яги.
Марс
• Марс — седьмая по размерам планета Солнечной системы. Марс планета земной группы с разряжённой атмосферой, особенностями поверхностного рельефа Марса можно считать ударные кратеры наподобие Лунных и вулканы, долины, пустыни и полярные ледниковые шапки наподобие Земных. Гора Олимп, самая высокая гора в Солнечной системе, а Долина Маринера, самый крупный каньон. В северном полушарии Марса существует самый крупный известный ударный кратер в Солнечной системе. Его длина 10 600 км а ширина 8 500 км. В дополнение к схожести поверхностного рельефа, Марс имеет период вращения и смену времен года аналогичные Земным. • Температура на экваторе планеты колеблется от +30 °C в полдень до − 80 °С в полночь. Вблизи полюсов температура иногда падает до − 143 °С. • У Марса есть два спутника, Фобос и Деймос, которые относительно малы и имеют неправильную форму.
• Внешний вид Марса сильно изменяется в зависимости от времени года. Прежде всего, бросаются в глаза изменения полярных шапок. Они разрастаются и уменьшаются, создавая сезонные явления в атмосфере и на поверхности Марса.
На поверхности Марса ранее было много воды покрывавшей немалую часть современной Марсианской поверхности. Наблюдения в течение последнего десятилетия позволили обнаружить в некоторых местах на поверхности Марса слабую гейзерную активность. На Марсе имеется множество геологических образований, напоминающих водную эрозию, в частности, высохшие русла рек. • Т. н. «чёрная дыра» (колодец) диаметром более 150 м на поверхности Марса. Видна часть боковой стенки. Склон горы Арсия Долина Маринера является самым большим известным каньоном в Солнечной системе. Его общая длина — около 4500 км, максимальная ширина — 600 км, а глубина — 7 км.
Фобос
Деймос
Юпитер
• • • Юпи тер — Это пятая планета от Солнца, и крупнейшая в Солнечной системе. Юпитер в 2 раза массивней чем все планеты Солнечной системы взятые вместе. Наряду с Сатурном, Ураном и Нептуном, Юпитер классифицируется как газовый гигант. Юпитер в основной массе состоит из Водорода, а также Гелия в малых пропорциях. Скорее всего, в центре планеты каменное ядро из более тяжёлых элементов под высоким давлением. Из-за быстрого вращения форма Юпитера — сплюснутый сфероид (он обладает значительной выпуклостью вокруг экватора). Внешняя атмосфера планеты явно разделена на несколько групп в различных широтах, и это приводит к бурям и штормам вдоль их взаимодействующих границ. Заметный результат этого — Большое Красное Пятно, гигантский шторм который известен уже, по крайней мере, с 17 столетия. У Юпитера слабые планетарные кольца и сильная магнитосфера. Спутниковая система Юпитера состоит, по крайней мере из 63 лун, включая 4 большие луны называемые также «галилеевскими» , которые были обнаружены Галилео Галилеем в 1610. Температура внешнего слоя облаков — около − 130 °C, однако быстро растёт с глубиной. • Скорость ветров на Юпитере может превышать 600 км/ч. Циркуляция атмосферы определяется двумя основными факторами. Во-первых, вращение Юпитера в экваториальных и полярных областях неодинаково, поэтому атмосферные структуры вытягиваются в полосы, опоясывающие планету. Во-вторых, имеется температурная циркуляция за счёт тепла, выделяющегося из недр. • В атмосфере Юпитера наблюдаются молнии, мощность которых на три порядка превышает земные, а также полярные сияния.
Ио, Европа, Ганимед и Каллисто
Ио обладает наибольшей вулканической активностью в Солнечной системе. Рельеф Ио полностью изменяется в течение нескольких сотен лет. Крупнейшие извержения ионических вулканов выбрасывают вещество со скоростью 1 километр в секунду на высоту до 300 км. Жерла многих вулканов имеют огромные размеры.
• В дополнение к вулканам на Ио имеются невулканичес кие горы, озёра расплавленн ой серы, вязкие лавовые потоки, длиной до сотен километров, кальдеры, глубиной до нескольких километров.
Евро па • Наименьший из четырёх галилеевых спутников. Предположит ельно, под ледяной поверхностью спутника имеется океан, в котором не исключается существовани е жизни.
• Европа больше похожа на планеты земной группы, чем другие «ледяные спутники» , и в значительной степени состоит из горных пород.
Сатурн
• • • Сату рн — Шестая планета от Солнца и вторая по размерам планета в Солнечной системе. В основном Сатурн состоит из водорода, с примесями гелия и следовых элементов. Внутренняя область представляет собой небольшое ядро из горных пород и льда, покрытого тонким слоем металлического водорода и газообразным внешним слоем. Скорость ветра на Сатурне может достигать местами 1800 км/ч, что значительно быстрее чем, к примеру, на Юпитере. У Сатурна имеется планетарное магнитное поле, занимающее промежуточное звено по мощности между магнитным полем Земли и более мощным полем Юпитера Сатурн обладает заметной кольцевой системой, состоящей главным образом из частичек льда, меньшего количества горных пород и пыли. Вокруг планеты обращается 60 известных на данный момент спутников. Титан – самый крупный из них, а также второй по размерам спутник в Солнечной системе (после спутника Юпитера, Ганимеда), который превосходит по своим размерам планету Меркурий и обладает единственной среди множества спутников Солнечной системы значительной атмосферой. ♄
Уран
• • Ура н — седьмая по удалённости от Солнца, третья по диаметру и четвёртая по массе планета Солнечной системы. В отличие от газовых гигантов — Сатурна и Юпитера, состоящих в основном из водорода и гелия, в недрах Урана и схожего с ним Нептуна отсутствует металлический водород, но зато много высокотемпературных модификаций льда — по этой причине специалисты выделили эти две планеты в отдельную категорию «ледяных гигантов» . Основу атмосферы Урана составляют водород и гелий. Кроме того, в ней обнаружены следы метана и других углеводородов, а также облака изо льда, твёрдого аммиака и метана. Это самая холодная планетарная атмосфера Солнечной системы с минимальной температурой в 49 К (− 224 °C). Полагают, что Уран имеет сложную слоистую структуру облаков, где вода составляет нижний слой, а метан — верхний. Так же, как и у других планет-гигантов Солнечной системы, у Урана имеется система колец и магнитосфера, а кроме того, 27 спутников. Ориентация Урана в пространстве отличается от остальных планет Солнечной системы — его ось вращения лежит как бы «на боку» относительно плоскости обращения этой планеты вокруг Солнца. Вследствие этого планета бывает обращена к Солнцу попеременно то северным полюсом, то южным, то экватором, то средними широтами.
В системе Урана открыто 27 естественных спутников
Нептун • Непту н — очень компактная газовая планета (плотность 1, 64 г/см³) доминирует благодаря своей большой массе (17 × Земли) над всей внешней солнечной системой и влияет на орбиты многих тел меньшего размера таких как Плутон.
