Происхождение солнечной системы, ее состав
Аннотация
Концепции
современного естествознания.
21 с., библиогр.
список – 5 наим.
Темой данного реферата является «Происхождение солнечной системы, ее состав».
Основная мысль – эволюция нашей солнечной системы и современные представления о её строении.
Цель данного реферата – ознакомится с происхождением и развитием небесных тел, наукой космогонией, а также со строением солнечной системы. Реферат выполнен на основе интернет-источников.
На основе изученного материала можно сделать вывод, что Солнечная система — планетная система, включающая в себя центральную звезду — Солнце — и все естественные космические объекты, обращающиеся вокруг Солнца. Она сформировалась путём гравитационного сжатия газопылевого облака примерно 4,57 миллиарда лет назад.
Происхождение солнечной системы сейчас очень актуальная тема, это одна из причин, почему я выбрала эту тему. Ведь уже два века проблема солнечной системы волнует известных мыслителей. Изложенная в реферате информация может быть полезна для всех, кто интересуется изучением солнечной системы и зарождением нашей планеты, для изучающих такие науки как астрономия, физика, концепции современного естествознания и т.д.
Оглавление:
Введение…………………………………………………………
Космогония
…………………………………………………………………...……
Туманность
………………………………………………………………….……5-
Рождение Солнца ………………………………………………………...………7-9
Образование планет …………………………………………………………...10-13
Современные представления о строении Солнечной системы……….…….14-18
Заключение……………………………………………………
Список
использованных источников………………...…………………...…
1.Введение.
Солнечная система состоит из центральной звезды Солнца и окружающих его множества небольших спутников - планет, астероидов (малых планет), комет, метеоритов и бесчисленных мелких метеорных частиц и пылинок. Девять планет являются главными спутниками Солнца, но и у них суммарная масса в 743 раза меньше массы солнца. Суммарная же масса всех остальных малых тел Солнечной системы, включая облако комет, составляет .
Строение Солнечной системы обладает рядом закономерностей, указывающих на совместное образование всех планет и Солнца в едином процессе.
Такими закономерностями являются:
движение всех планет в одном направлении по эллиптическим орбитам, лежащим почти в одной плоскости;
вращение
Солнца в том же направлении вокруг
оси, близкой к перпендикуляру относительно
центральной плоскости
вращение в том же направлении большинства планет (за исключением Венеры, которая очень медленно вращается в обратном направлении, и Урана, который вращается как бы лежа на боку);
обращение в том же направлении большинства спутников планет;
закономерное возрастание расстояний планет от Солнца;
деление планет на родственные группы, отличающиеся по массе, хим. составу и количеству спутников (группа близких к Солнцу планет земного типа и далекие от Солнца планеты-гиганты, также подразделяющиеся на две группы);
наличие пояса малых планет между орбитами Марса и Юпитера.
2. Космогония.
Космогония - наука, изучающая происхождение и развитие небесных тел,
например планет и их спутников, Солнца, звёзд, галактик. Астрономы
наблюдают космические тела на различной стадии развития, образовавшиеся
недавно и в далёком прошлом, быстро "стареющие" или почти "застывшие" в
своём развитии. Сопоставляя многочисленные данные наблюдений физическими
процессами, которые
могут происходить при
пространстве, учёные пытаются объяснить, как возникают небесные тела.
Единой, завершённой теории образования звёзд, планет или галактик пока не
существует. Проблемы, с которыми столкнулись учёные, подчас трудно
разрешимы. Решение вопроса о происхождении Земли и Солнечной системы в
целом значительно затрудняется тем, что других подобных систем мы пока не
наблюдаем. Нашу солнечную систему не с чем пока ещё сравнивать, хотя
системы, подобные ей, должны быть достаточно распространены и их
возникновение должно быть не случайным, а закономерным явлением.
В настоящее время при проверке той или иной гипотезы о происхождении
Солнечной системы в значительной мере основывается на данных о химическом
составе и возрасте пород Земли и других тел Солнечной системы. Наиболее
точный метод определения возраста пород состоит в подсчёте отношения
количества радиоактивного урана к количеству свинца, находящегося в данной
породе. Скорость этого процесса известна точно, и её нельзя изменить
никакими способами. Самые древние горные породы имеют возраст несколько
миллиардов лет. Земля в целом, очевидно, возникла несколько раньше, чем
земная кора.
В середине XVIII века немецкий философ И. Кант предложил свою теорию
образования Солнечной системы, основанную на законе всемирного тяготения.
Она предполагала возникновение Солнечной системы из облака холодных
пылинок, находящихся в беспорядочном хаотическом движении. В 1796 году
французский учёный П. Лаплас подробно описал гипотезу образования Солнца и
планет из уже вращающейся
газовой туманности.
|
4. Рождение Солнца.
И вот туманность приобрела совсем другой вид. В середине величаво
вращается огромное темное, чуть сплющенное облако. А вокруг него на
разных расстояниях плывут по круговым орбитам, расположенным примерно в одной плоскости, оторвавшиеся от него небольшие "облака-спутники".
Последим за центральным облаком. Оно продолжает уплотняться. Но теперь с
силой тяготения начинает бороться новая сила - сила газового давления.
Ведь в середине облака накапливается все больше частиц вещества. Там
возникает "страшная теснота" и "невероятная толчея" частиц. Они мечутся,
все сильнее ударяя друг друга. На языке физиков - в центре повышаются
температура и давление. Сначала там становится тепло, потом жарко.
Снаружи мы этого не замечаем: облако огромно и непрозрачно. Тепло наружу
не выходит. Но вот что-то внутри произошло. Облако перестало сжиматься.
Могучая сила возросшего от нагрева газового давления остановила работу
тяготения. Резко пахнуло нестерпимым жаром, как из жерла внезапно
открывшейся печи! В глубине черной тучи стали слабо просвечивать рвущиеся
наружу клубы тусклого красного пламени. Они всё ближе и ярче. Шар
величаво кипит, перемешивая вырвавшийся огонь ядра с черным туманом своих
окраин. Испепеляющий жар заставляет нас отпрянуть еще дальне назад.
Однако, вырвавшись наружу,
горячий газ ослабил
Облако снова стало сжиматься. Температура в его центре опять начала
расти. Она дошла уже до сотен тысяч градусов! В этих условиях вещество не
может быть даже газообразным. Атомы разваливаются на свои части. Вещество
переходит в состояние плазмы. Но и плазма - бешеная толчея атомных ядер и
электронов - не может выносить нагрев до бесконечности. Когда её
температура поднимется выше десяти миллионов градусов, она как бы
"воспламеняется". Удары частиц друг о друга становятся так сильны, что
ядра атомов водорода уже не отскакивают друг от друга, как мячики, а
врезаются, вдавливаются друг в друга и сливаются друг с другом.
Начинается "ядерная реакция". Из каждых четырех ядер атомов водорода
образуется одно ядро гелия. При этом выделяется огромная энергия. Такое
вот "ядерное горение" водорода началось и в наше раскаленном шаре. Этот
"пожар" теперь уже не остановить. "Плазма" разбушевалась. Газовое
давление в центре заработало с удесятеренной силой. Плазма рвется наружу,
как пар из котла. С чудовищной силой она давит изнутри на внешние слои
шара и приостанавливает их падение к центру.
Установилось равновесие. Плазме не удается разорвать шар,
разбросать его обрывки в стороны. А тяготению не удается сломить давление
плазмы и продолжить сжимание шара. Ослепительно светящийся бело-желтым
светом шар перешел в устойчивую стадию. Он стал звездой. Стал нашим
Солнцем! Теперь оно будет миллиардами лет, не меняя размера, не
охлаждаясь и не перегреваясь, светить одинаково ярким бело-желтым светом.
Пока внутри не выгорит весь водород. А когда он весь превратится в гелий,
исчезнет "подпорка" внутри Солнца, оно сожмется. От этого температура в
его недрах снова повысится. Теперь уже до сотен миллионов градусов. Но
тогда "воспламеняться" гелий, превращаясь в более тяжелые элементы. И
сжатие снова прекратится.
Есть в запасе у звезд еще несколько ядерных реакций, требующих для
своего начала все более высоких давлений и температур. В них "варятся" ядра все более сложных и тяжелых элементов. В конце концов, все возможные
реакции будут исчерпаны. Звезда сожмется, станет крохотным "белым
карликом". Потом постепенно остынет, потускнеет. Наконец, погаснет
совсем. Молчаливой невидимкой будет плыть в космосе "чёрный карлик" -
холодная "головешка", оставшаяся от некогда бушевавшего мощного костра.
Как видим из исходного материала - водорода - в недрах звезд, в ядерных
реакциях синтеза "варятся" ядра атомов всех элементов. И, пожалуй, можно
сказать, что именно там, в недрах звезд, закладывается начало жизни.
Ведь именно там возникают ядра "атома жизни" углерода. А за ним и ядра
атомов всех других необходимых для жизни элементов таблицы Менделеева. Не
обязательно это ценное "варево" оказывается потом похороненным в остывших
"чёрных карликах". Во многих звездах, образовавшихся из более крупных
сгустков туманностей, ядерное горение проходит слишком бурно. Газовое
давление оказывается намного сильнее тяготения. Оно раздувает звезду,
рвет её в клочья, разбрасывая во все стороны.
Эти грандиозные взрывы в звездном мире иногда наблюдаются с Земли и
называются вспышками "сверхновых звезд". В результате взрыва звезда
рассеивается в межзвездном пространстве, обогащая его тяжелыми элементами.
Это основной источник той таинственной, жизненно важной примеси, о
которой мы говорили раньше. Теперь о выделении этой примеси.
5. Образование планет.
Вернемся к спутникам нашего Солнца, к тем обрывкам туманности,
которые оторвались от центрального сгустка под действием центробежной силы
и начали кружиться вокруг него. Именно здесь создаются условия,
способствующие разделению легких и тяжелых частиц туманности. Происходит
нечто похожее на наш древний способ добычи золота промывкой из
золотоносного песка или
на просеивание зерна в
воздуха уносит легкие частицы, оставляя тяжелые. Облака-спутники
находятся на очень разных расстояниях от Солнца. Далекие планеты оно почти
не греет. Зато в близких планетах - его жар испаряет все способное
испариться. А его ослепительный ярчайший свет, работая как своеобразный
"ветер", выдувает из них все испарившееся, вообще все легкое, оставляя
лишь то, что тяжелее, что "не сдвинешь с места". Поэтому здесь почти не
остается легких газов - водорода и гелия, основной составляющей
газопылевой туманности. Мало остается и других "летучих" веществ. Все это
уносится горячим "ветром" вдаль. В результате через некоторое время
химический состав облаков-спутников становится совершенно разным. В
далеких планетах - он почти не изменился. А в тех, что кружатся вблизи
источающего жар и свет Солнца, остался лишь "прокаленный" и "обдутый"
материал - выделенная "драгоценная жизненно важная примесь" тяжелых
элементов. Материал для создания обитаемой планеты готов. Начинается
процесс превращения "материала" в "изделие", частиц туманности - в
планеты.
а). Этап первый - слипание частиц. В далеких облаках-спутниках много
численные молекулы легких газов и редкие легкие пылинки понемногу
собираются в огромные рыхлые шары малой плотности. В дальнейшем это
планеты группы Юпитера. В облаках-спутниках, близких к Солнцу, тяжелые
пылинки слипаются в плотные каменистые комки. Они объединяются в огромные
массивные скалистые глыбы, чудовищными серыми угловатыми громадами
плывущие по орбитам вокруг своей звезды. Двигаясь по разным, иногда
пересекающимся орбитам, эти "астероиды", размером в десятки километров
каждый, сталкиваются. Если на небольшой относительной скорости, то как
бы "вдавливаются" один в другой, "нагромождаются", "налипают" один на
другой. Объединяются в более крупные. Если на большой скорости, то мнут,
крошат друг друга, порождая новую "мелочь", бесчисленные обломки,
осколки, которые вновь проходят долгий путь объединения. Сотни миллионов
лет идет этот процесс слияния мелких частиц в крупные небесные тела. По
мере увеличения своих размеров они становятся все более шарообразными.
Растет масса - возрастает сила тяжести на их поверхности. Верхние слои
давят на внутренние слои. Выступающие части оказываются грузом более
тяжелым и постепенно погружаются в толщу нижележащих масс, раздвигая их
под собой. Те, отходя в стороны, заполняют собой впадины. Грубый "ком"
постепенно сглаживается. В результате вблизи Солнца образуются несколько
сравнительно небольших по размеру, но очень плотных, состоящих из очень
тяжелого материала, планет земной группы. Среди них - Земля. Все они
резко отличаются от планет группы Юпитера богатством химического состава,
обилием тяжелых элементов, большим удельным весом. Теперь посмотрим на
Землю. На звездном фоне, освещенный с одной стороны яркими солнечными
лучами, плывет перед нами огромный каменный шар. Он ещё не гладкий не
ровный. Ещё торчат кое-где выступы слепивших его глыб. Еще "читаются" не
полностью заплывшие "швы" между ними. Пока это еще "грубая работа". Но
вот что интересно. Уже есть атмосфера. Чуть мутная, очевидно, от пыли,
но без облаков. Это выдавленные из недр планеты водород и гелий, которые
в свое время прилипли к каменистым частицам и каким-то чудом уцелели, не
были "сдуты" солнечными лучами. Первичная атмосфера Земли. Долго она не
продержится. "Не мытьем, так катаньем" Солнце уничтожит её. Легкие
подвижные молекулы водорода и гелия под действием нагрева солнечными лучами
будут постепенно улетучиваться в космос. Этот процесс называется
"диссипацией".
б). Этап второй-разогревание. Внутри планеты, в смеси с другими
оказываются зажатыми, "запертыми" радиоактивные вещества. Они отличаются
тем, что непрерывно выделяют тепло, чуть заметно нагреваются. Но в толще
планеты этому теплу некуда выйти, нет вентиляции, нет омывающей влаги.
Над ними - мощная "шуба" из вышележащих слоев. Тепло накапливается. От
этого радиоактивного разогрева начинается размягчение всей толщи планеты.
В размягченном виде вещества, в свое время хаотично, бессистемно
слепившие её, начинают теперь распределятся по весу. Тяжелые постепенно
опускаются, тонут к центру. Легкие выдавливаются ими, поднимаются выше,
всплывают все ближе к поверхности. Постепенно планета приобретает
строение, подобное теперешней нашей Земле, - в центре, сжатой чудовищным
весом навалившихся сверху слоев, тяжелое ядро. Оно окружено "мантией" -
толстым слоем вещества легче весом. И наконец, снаружи совсем тонкая,
толщиной всего в несколько десятков километров, "кора", состоящая из
наиболее легких горных пород. Радиоактивные вещества в основном содержатся
в легких породах. Поэтому теперь они скопились в "коре", греют её.
Основное тепло с поверхности планеты уходит в космос, - от планеты "чуть
повеяло теплом". А на глубине десятков километров тепло сохраняется,
разогревая горные породы.
в). Этап третий - вулканическая деятельность. В некоторых местах недра
планеты накаляются докрасна. Потом даже больше. Камни плавятся,
превращаются в раскаленную, светящуюся оранжево-белым светом огненную кашу-
"магму". В толще коры ей тесно. В ней полно сжатых газов, которые
готовы были бы взорвать, разбросать всю эту магму во все стороны
огненными брызгами. Но сил для этого не хватает. Слишком крепка и тяжела
окружающая и придавившая сверху кора планеты. И огненная магма, пытаясь
хоть как-нибудь вырваться наверх, на свободу, нащупывает между сжимающими её глыбами слабые места, протискивается в щели, расплавляя их стенки своим
жаром. И понемногу с годами, столетиями набирая силу, поднимается из
глубин поверхности планеты. И вот победа! "Канал" пробит! Сотрясая
скалы, с грохотом вырывается из недр столб огня. Клубы дыма и пара
вздымаются к небу. Летят вверх камни и пепел. Огненная магма, которая
называется теперь "лава", выливается на поверхности планеты, растекается в
стороны. Происходит извержение вулкана. Таких "пробитых изнутри дырок" на
планете много. Они помогают молодой планете "бороться с перегревом". Через
них она освобождается от накопившейся огненной магмы, "выдыхает"
распирающие её горячие газы - в основном углекислый газ и водяной пар, а с
ними - разные примеси, такие, как метан, аммиак. Постепенно в атмосфере
почти исчезли водород и гелий, и она стала состоять в основном из
вулканических газов. Кислорода в ней пока нет и в помине. Для жизни эта
атмосфера совершенно непригодна. Очень важно, что вулканы выбрасывают на
поверхность большое количество водяного пара. Он собирается в облака. Из
них на поверхность планеты льются дожди. Вода стекает в низины,
накапливается. И понемногу на планете образуются озера, моря, океаны, в
которых может развиться жизнь.
6. Современные представления о строении Солнечной системы.
Все объекты
Солнечной системы можно
Солнце — динамический центр системы. Его гравитационное влияние является доминирующим в Солнечной системе за исключением малых областей в окрестности других объектов.
Большие планеты
— визитная карточка Солнечной системы.
Пять ближайших к Земле больших
планет были известны с ранней истории
человечества. Это — Меркурий, Венера, Марс,
Открытие Урана явилось сюрпризом. Весной 1781 г. Вильям Гершель на своем 7-футовом (2.1 м) телескопе проводил наблюдения по программе определения параллаксов звезд. 13 марта 1781 г. он сделал запись об обнаружении туманной звезды или кометы. Спор о природе открытого объекта продолжался до 1787 г., когда Гершель открыл два спутника Урана: Оберон и Титанию.
Открытие Нептуна стало триумфом теории тяготения Ньютона. Анализируя неравенства в движении Урана, Бессель в Кенигсберге в 1840 г., Адамс в Кембридже в 1841 г. и Леверье во Франции в 1845 г. независимо друг от друга рассчитали орбиту планеты, ответственной за эти возмущения. 23 сентября 1846 г. Галле и д’Аррест из Берлинской обсерватории по эфемеридам Леверье открыли Нептун.
Открытие Плутона можно назвать запрограммированным. В 1896 г. Персиваль Ловелл обнаружил остаточные невязки в движении Урана после учета возмущений от Нептуна и высказал гипотезу, что эти возмущения производятся неизвестной занептунной планетой. В середине 90-х годов XIX века в Аризоне Ловелл построил обсерваторию, которая стала центром поиска новой планеты. В течение почти 30 лет было проведено несколько компаний по поиску Плутона. Но безрезультатно. В 1916 г. умер Ловелл. В 1929 г. Клод Томбо на 13-дюймовом (0.33 м) рефракторе начал новую атаку на Плутон. Открытие пришло 18 февраля 1930 г., когда Томбо сравнивал фотопластинки, полученные 23 и 29 января 1930 г. Директор Ловелловской обсерватории сообщил об открытии 13 марта 1930 г. в 149-ю годовщину открытия Урана Гершелем и 75-ю годовщину со дня рождения Персиваля Ловелла. За время поиска Плутона было проведено сравнение около 90 млн. изображений звезд в течение 7000 часов на блинк-компараторе.
Анализ
траекторий движения тел Солнечной
системы и космических
История открытия спутников планет не менее драматична, но мы не будем на ней останавливаться. Отметим только, что спутниковые системы планет-гигантов сложностью своего устройства зачастую превосходят Солнечную систему. Не до конца решен вопрос о происхождении двойных планет Земля–Луна и Плутон–Харон.
Малые тела Солнечной системы — пробный камень и золотая жила небесной механики, кладезь новых открытий. Самые известные малые тела — кометы. Упоминания о кометах можно найти в легендах и летописях практически всех народов Земли. По динамическим признакам кометы разделяются на долгопериодические и короткопериодические.
Долгопериодические
кометы движутся по орбитам, большие
полуоси которых достигают
Короткопериодические кометы имеют периоды менее 200 лет, умеренные эксцентриситеты, для большинства из них наклон орбит к плоскости эклиптики не превышает 35° . Короткопериодические кометы делятся на семейства по признаку планеты-гиганта, определяющей динамику кометы. В настоящее время известно около 180 короткопериодических комет. Большинство из них принадлежит семейству Юпитера.
Самая многочисленная популяцию малых тел Солнечной системы — астероиды.
Первый астероид — Церера — был открыт в первый день XIX века сицилийским астрономом Пиацци. Хотя открытие и носило случайный характер, оно послужило толчком к разработке Гауссом классического метода определения орбит по трем наблюдениям и метода наименьших квадратов, благодаря которым удалось вычислить орбиту и переоткрыть Цереру спустя почти год после первых наблюдений. В настоящее время известно несколько десятков тысяч астероидов. И это число стремительно растет.
Популяция астероидов неоднородна. Большинство астероидов движутся по орбитам близким к круговым в поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера. В 1866 г. Кирквуд исследовал зависимость числа астероидов от больших полуосей их орбит и обнаружил, что полученное распределение имеет несколько глубоких минимумов. Позднее выяснилось, что эти минимумы соответствуют соизмеримости средних движений Юпитера и астероида. Они получили название люков Кирквуда.

- Происхождение Солнечной системы, ее состав
- Происхождение солнечной системы и ее состав
- Происхождение солнечной системы и земли
- Происхождение Солнечной системы (планетная космогония)
- Происхождение солнечной ситсемы
- Происхождение Солнца и Планет
- Происхождение соусов
- Происхождение Солнечной системы
- Происхождение Солнечной системы
- Происхождение Солнечной системы
- Происхождение Солнечной системы
- Происхождение Солнечной системы
- Происхождение Солнечной системы
- Происхождение Солнечной системы (гипотеза О. Ю. Шмидта)