Земля в космическом пространстве Космогония наука о

Земля в космическом пространстве Космогония – наука о происхождении и развитии Вселенной Образование Солнечной системы и Земли Леклерк де Бюфон (18 век)– гипотеза формирования планет при столкновении Солнца с другим космическим телом (одинаковое вращение Солнца, планет, их спутников) И. Кант – гипотеза формирования Солнечной системы из туманности при ее сжатии и ускорении вращения с выделением «колец» из которых концентрировались планеты Гипотеза П. Лапласа (19 в) - Солнце окруженное туманностью - раскаленным газом, при охлаждении уменьшение размеров и увеличение скорости вращения с отделением колец, образующих планеты.

Гипотеза Канта –Лапласа не могла объяснить распределения момента количества движения в системе (98% с орбитальным движением планет и только 2% - с вращением, а у Солнца меньше) n Выход ищут в катастрофических гипотезах Джинс (1916), Мультон, Чемберлен (1918) при прохождении вблизи Солнца звезды и образовании колец или протуберанцев. n О. Ю. Шмидт (1944)– захват Протосолнцем космической туманности n В. Г. Фесенков (1960). Гигантская глобула, в которой образуется солнце, происходят выбросы с передачей момента количества движения, планеты разогревались при распаде радиоактивных веществ.

Рождение протооблака при сближении Солнца со звездой

А. Д. Камерон – аккреционная – гипотеза образование из облака сгущения, рост сгущения притяжении газа и пыли, слипание пыли в диффузионный диск, образование массы центров концентрации вещества, а те объединяются в планеты, постепенно уплотняющиеся n n Общепринятой удовлетворительной теории пока нет

Рождение планет из газо-пылевого диска

Планеты Солнечной n n n системы Все планеты имеют 0, 134% массы системы, 99, 8666% - Солнце. Планеты вращаются по орбитам в плоскости эклиптики. 2 группы – внутренняя (Меркурий, Венера, Земля, Марс) и внешняя (гиганты – Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун), внешний пояс с Плутоном и др. малыми планетами. Пояс астероидов между Марсом и Юпитером Орбиты планет эллиптические (кроме Меркурия). Эклиптика наклонена на 7 градусов к пл. Экватора Солнца. Направление движения планет против час. стрелки. Вращение (кроме Венеры, Урана и Плутона) против час. Стрелки.

n n n Планеты земной группы состоят, в основном, из кремния и железа, имеют расплавленное ядро ( кроме Венеры) и твердую мантию Спутников планет более 60, почти все они движутся согласно с планетами. Метеорные тела, газ и космическая пыль рассеяны в Солнечной системе неравномерно. Одни астероиды образуют пояс между орбитами марса и Юпитера, другие обращаются по сильно вытянутым орбитам Кометы – каменно-ледяные тела с сильно вытянутыми орбитами

Солнце имеет радиус 695000 км и температуру 20 млн. градусов. Солнце является желтым «карликом» , оно уже использовало около половины водорода в термоядерной реакции синтеза гелия и приблизительно через 5 мрд. лет станет красным гигантом, поглотив планеты. Одиннадцатилетний цикл солнечной активности контролирует ритмику всех земных процессов от климатических до биологических и социальных

Солнце Протубера нцы – гигантские выбросы энергии

Меркурий. Радиус 2439 км; плотность 5, 42 г/см 3; период осевого вращения - 58, 65 земных суток; продолжительность года 87, 96 земных суток; температура от +430 до -1800 С. Поверхность планеты ровная, изрытая кратерами, похожа на Луну. Атмосфера разреженная и состоит из H + He.

Меркурий

n Венера. Радиус 6062 км; плотность 5, 26 г/см 3; период осевого вращения 243 земных суток; продолжительность года 224 земных суток; температура +4800 С; поверхность планеты ровная, на ней два континента: Иштар, равновеликий с Австралией, и Афродита, равный по площади Африке. Амплитуда высот 15, 5 км. Самый высокий вулкан Шапаш, его высота 1, 5 км, дтаметр подножья 400 км. Хребты имеют высоту 7 -8 км. Поверхность планеты сложена породами базальтового типа. Атмосфера состоит из воды + серной кислоты + серы. Давление на поверхности Венеры - 90 атм.

Поверхно сть Венеры скрыта плотной атмосферой, она исследует -ся с помощью радиолока ции

Локационный портрет Венеры

Земля n n Форма земли приближается к эллипсоиду вращения - геоид. Ось “а” равна 6378245 м, Площадь поверхности Земли составляет 510 млн. км 2, ее объем равен 1, 083 х 10 км 3. Наиболее высокой точкой планеты является гора Эверест (8848 м). Самая глубокая Марианская впадина расположена в Тихом океане (11021 м). Атмосфера, содержащая кислород, азот, углекислый и др. газы, очень важен защитный азоновый слой. Обширные океаны воды, покрывающие 2/3 поверхности планеты, Планета имеет развитый биоценоз. Присутствует магнитное поле Есть жидкие ядро.

Земля – уникальная планета с водными океанами и кислородной атмосферой

Луна. . Луна имеет радиус 1738 км; плотность 3, 37/см 3; растояние до Земли 384395 км; температура от +120 до -1600. Поверхность “морей” сложена базальтом, “континентов анортозитом.

Луна Поверхность покрыта кратерами, выделяются ровные области «морей»

Марс. Радиус 3394 км; плотность 3, 94 г/см 3; период осевого вращения- 24 ч. 37 мин. ; продолжительность года 686, 95 земных суток; температура -550 С. В районе гор Форсида расположен самый высокий в Солнечной системе вулкан Олимп (высота 25 км). На поверхности видны речные русла, овраги, каньоны глубиной до 10 км, барханные поля, ледяная шапка вечной мерзлоты. Океаны сложены базальтом, континенты - основными породами. Перепад высот доходит до 27 км. Атмосфера представлена: углекислый газ+азот+кислород(0, 02%). У Марса два спутника: Фобос (19 км в поперечнике) и Деймос (11 км). На спутниках различаются кратеры.

Марс

Марс Западное полушарие Рифтовые долины

Гигантские рифтовые долины Марса

Вулкан на Марсе один из крупнейших в Солнечн ой системе

Юпитер. Радиус 71400 км; плотность 1, 31 г/см 3; период осевого вращения 9 ч. 30 мин. ; продолжительность года 11, 867 земных суток; температура 1100 С. Ядро планеты металлическое, оболочка представлена жидким водородом. У Юпитера 4 спутника: Ио, Европа, Ганимед, Каллисто. Он обладает мощными электромагнитным и радиационным полями

Юпитер

Спутники Юпитера Европа Лед, возможно покрывающий океан воды, возможна жизнь

Ледяная поверхность Европы

Ганимед Крупный спутник, покрыт льдом с трещинам, разломам и бороздам

Поверхность Ганимеда

Ио Высокая тектоноакивность, 8 вулканов, электриче ские бури гейзеры

Поверхность Ио

Гейзер из сернист ых газов на Ио

Калисто Множество ударных кратеров на ледяной оболочке

Поверхность Калисто

Сатурн. Радиус 60300 км; плотность 0, 69 г/см 3; период осевого вращения 10 ч. 14 мин. ; продолжительность года 29, 461 земных суток; температура -1800 С. Внутреннее строение аналогично Юпитеру. Сатурн имеет 7 крупных спутников (Мимас, Энцелад, Тефия, Диона, Рея, Титан, Япет) и 15 мелких. Кольца планеты представлены твердыми ледяными частицами Кольца сложны, имеют «спицы» , иногда «переплетаются»

Сатурн

Сатурн и его кольца

Титан Обладает атмосферой, скрывающий поверхность

Уран. Радиус 25550 км; плотность 1, 19 г/см 3; период осевого вращения 17 ч. 54 мин. ; продолжительность года 84, 013 земных суток; температура -2210 С. Внутренне строение аналогично двум предыдущим планетам. Уран имеет 5 крупных и 12 мелких спутников Туманная атмосфера из аммиака и метана, видимо есть вода.

Уран

Миранда «Конгломерат» , следы катастроф, столкнове ний с другими телами,

Нептун. Радиус 24750 км; плотность 1, 66 г/см 3; период осевого вращения 19 ч. 12 мин. ; продолжительность года 164, 793 земных суток; температура 2300 С. Нептун имеет один крупный спутник Тритон и 7 мелких спутников. Голубая планета с белыми облаками, внешне напоминает Землю Огромные скорости ветра

Нептун

Тритон – спутник Нептуна, пойманный астероид

Прерывистые кольца Нептуна

• Плутон скорее астероид, чем планета, Он, с подобными телами, составляет пояс Койпера - пограничный пояс астероидов Солнечной системы - Его радиус 1150 км (меньше) Луны; плотность 1, 9 г/см 3; период осевого вращения 6 земных суток 9 ч. 21 мин. ; продолжительность года 247, 7 земных суток; сильно вытянутая орбита, температура -2300 С. Плутон имеет 1 спутник. Харон

Происхождение Вселенной n n «Большой взрыв» произошел 14 миллиардов лет тому назад, с этого момента начинается образование материи, космического материала, газов, звезд, планет. Материя во Вселенной в наблюдаемой Метагалактике сконцентрирована в сверхскоплениях и скоплениях, где сосредоточены десятки и тысячи галактик. Скопление в созвездии Волосы Вероники (4 Мпк) содержит 10 тыс. галактик. Парсек – 3, 26 световых года, Мегапорсек – 1 млн. парсеков

Два фундаментальных свойства Вселенной n n Однородность плотности вещества в больших областях космического пространства Рассеивание вещества – разлет галактик с увеличением скорости при удалении от наблюдателя, то есть разлет одинаковый между всеми галактиками (сотни км. /сек)

Галактики n n n n Крупные скопления звезд, объединенных общей структурой. Спирально-линейные, Эллиптические Асситметричные Наша Галактика (Млечный Путь) – 100 млрд. звезд, диаметр 100 тыс световых лет, толщина – 10 тыс с. лет. Выделяются составляющие галактики : Уплощенный диск с утолщением посередине, сферическая, закрученные радиальные рукава, плотный округлый крупный центр

Спиралевидная галактика

Эллиптическая галактика

Галактика спиральная NGC

Активный центр Галактики В центре галактик часто находятся «черные дыры»

Квазары – мощные сверхдальние радиоисточники с огромной светимостью ядра в десятки тысяч раз больше светимости галактики при небольшом объеме источника n Геометрия Вселенной зависит от плотности вселенной. Ниже критической –геометрия пространства разомкнутая, выше – замкнутая. Последние физические гипотезы предусматривают существование вакуума, как особой материи, а также темной материи и темной энергии (не подчиняющейся электромагнитным силам). Их масса огромна, поэтому вселенная, видимо, замкнутая, безграничная, но конечная