Солнечная система. 27

                    Пензенский государственный институт 
                               Факультет журналистика 
 
 
 
                                           Реферат 
   по дисциплине «Концепции современного естествознания»

 
 
                                              
                                 
                                         на тему: 
                              «Солнечная система»

                                                                         Исполнитель: 
                                                                         Попкова В. А. 
                                                                        студент 1 курсы

                                                                    (заочное отделение) 

 
 
                                                                Научный руководитель:

                                                                          Ильина Н.Л  
 
 
 
                                         

                                                      г. Пенза 2015 год 
Содержание: 
1) Возникновение Солнечной Системы 
2) Гелиоцентрическая теория построения мира. 
3) ЗВЕЗДА -Солнце

4) Меркурий 
5) Венера 
6) Земля

7) Марс  
8) Юпитер 
9) Сатурн 
10) Уран 
11) Нептун

Возникновение Солнечной Системы

4,6 миллиардов лет назад в нашей Галактике из облаков звёздной материи начали образовываться сгущения. Всё, более уплотняясь и сгущаясь, газы нагревались, излучая тепло. С увеличением плотности и температуры начались ядерные реакции, превращая водород в гелий. Таким образом, возник очень мощный источник энергии - Солнце. Весь процесс занял несколько десятков миллионов лет. 
Одновременно с увеличением температуры и объёма Солнца, в результате объединения фрагментов межзвёздной пыли в плоскости, перпендикулярной к оси вращения Звезды, создавались планеты и их спутники. Формирование Солнечной Системы завершилось около 4 миллиардов лет назад - с тех пор её эволюция протекает без серьезных потрясений.

Гелиоцентрическая теория построения мира.

До конца XV века представление расположения Земли во вселенной основывалась на геоцентрической системе построения мира, которую создал александрийский астроном Клавдий Птолемей (II в н. э.). По его словам, Земля находилась в центре системы (мира), а планеты, и Солнце двигались по кругу вокруг нее. Изменило данную точку зрения произведение великого астронома Николая Коперника, изданное уже после его смерти под названием "О вращениях небесных сфер (De revolutionibus orbium coelestium)". Он изобразил гелиоцентрическую теорию, которая установила, что Солнце находится в центре планетарной системы, а Земля вместе с другими планетами вращается вокруг него по круговым орбитам, вращаясь одновременно вокруг своей оси.

В Солнечной Системе циркулирует восемь планет. До недавнего времени в это число входила планета Плутон, открытая в 1930 году., но в последнее время, после долгих обсуждений, в 2006 г. на Ассамблее Международного Астрономического Союза в Праге была признана как карликовая планета и удалена из этого списка планет. 

Солнечная Система включает в себя Солнце и гравитационно-связанные с ним небесные тела: 
- планеты, 
- спутники, 
- карликовые планеты, 
- астероиды, 
- кометы, 
- метеориты, 
- межзвёздная газовая пыль. 
Солнечная система- является частью Млечного Пути (нашей Галактики) и расположена на окраине одного из спиральных рукавов, на расстоянии более 30 тыс. световых лет от центра Галактики.

ЗВЕЗДА -Солнце

Солнце- это единственная звезда Солнечной Системы. Это огромный шар горячего газа, состоящий в основном из водорода и гелия. Как каждая звезда имеет потенциал для производства огромного количества энергии и излучения во всех диапазонах электромагнитных волн. Источником энергии на Солнце являются термоядерная реакция превращения водорода в гелий, которая происходит в ядре звезды. 
Основные числовые данные, касающиеся Солнца: 
- диаметр - примерно 1392000 км (109 раз больше диаметра Земли), 
- масса - оценивается в 2x1030 кг (333 раза больше массы Земли), 
- средняя плотность материи в солнечной - 1,4 г/см3, 
- средняя температура поверхности - более 5500 K, 
- температура ядра достигает 15 млн., К.

ПЛАНЕТЫ 
Вокруг Солнца вращается 8 планет. В порядке от самой близкой к Солнцу: 
-Меркурий 
-Венера 
-Земля 
-Марс 
-Юпитер 
-Сатурн 
-Уран 
-Нептун 
Планеты делятся на две группы - внутренние и внешние. К внутренним планетам относятся 4 планеты, расположенные ближе к Солнцу - Меркурий, Венера, Земля и Марс. Они имеют относительно небольшие размеры, имеют твердую, каменную кору. 
Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун - это внешние планеты. Они являются газовыми гигантами, состоящие в основном из легких элементов - водорода и кислорода. 
Орбиты всех планет характеризуется эллиптический, почти круговой формой. Лежат они почти в одной плоскости. Если смотреть со стороны северного полюса Земли, планеты оббегают Солнце в сторону противоположную движению стрелки часов.

МЕРКУРИЙ

Древние римляне считали Меркурия покровителем торговли, путешественников и воров, а также вестником богов. Неудивительно, что небольшая планета, быстро перемещающаяся по небу вслед за Солнцем, получила его имя. Меркурий был известен еще с древних времен, однако древние астрономы не сразу поняли, что утром и вечером видят одну и ту же звезду. Меркурий ближе к Солнцу, чем Земля: среднее расстояние от Солнца составляет 0,387 а.е., а расстояние до Земли колеблется от 82 до 217 млн. км.   Средняя скорость движения Меркурия по орбите - 47,9 км/с.   Три полных оборота вокруг своей оси Меркурий завершает за 176 суток. За тот же срок планета совершает два оборота вокруг Солнца. Спутников Меркурий не имеет. Масса Меркурия почти в 20 раз меньше массы Земли, а плотность почти такая же, как у Земли. Радиус планеты составляет 2440 км. Меркурий меньше некоторых спутников Юпитера и Сатурна. Близость к Солнцу мешает производить наблюдения Меркурия. Виден он либо перед восходом Солнца , либо после захода. Солнечные сутки на Меркурии длятся 176 земных суток, т.е. ровно 2 меркурианских года. Быстро мчась по орбите, Меркурий лениво поворачивается вокруг своей оси.

Любопытно, как происходит смена дня и ночи на Меркурии. День и ночь продолжаются по 88 суток, т.е. равны году планеты. Солнце восходит на востоке, поднимается крайне медленно, достигает верхней кульминации  и так же медленно заходит. Но так происходит не везде. В некоторых местах Солнце после восхода вдруг останавливается, поворачивается обратно и заходит почти в той же точке, где взошло. Но спустя несколько земных суток Солнце восходит снова в той же точке и уже надолго. Около захода картина повторяется в обратном порядке. Это явление получило название эффекта Иисуса Навина по имени библейского героя, умевшего останавливать Солнце. В некоторых местах восходы и захода Солнца наблюдаются дважды за сутки.

Когда космический аппарат "Маринер-10" передал первые снимки Меркурия с близкого расстояния, то поверхность Меркурия оказалась усеянной кратерами, совсем как поверхность Луны. Большая часть кратеров образовалась в результате падения метеоритов. Наибольший из них, Калорис, имеет в диаметре 1300 км . На Меркурии есть горы, высота наиболее высоких достигает 2-4 км. В полярных областях Меркурия, возможно, имеется водяной лед.  Максимальная температура поверхности Меркурия, зарегистрированная датчиками, +410°С. На дневнойм полушарии средняя температура  100°С , а ночного полушария равна -162°С . Поверхность этого небольшого мира достаточно горяча, чтобы расплавить свинец или олово.

ВЕНЕРА

Эта планета полна загадок и чудес. Венера самая близкая к Земле планета - расстояние до нее меняется от 40 до 259 миллионов километров. Средняя скорость движения по орбите - 35 км/с. Период обращения по орбите - 224,7 земных суток, а период вращения вокруг оси - 243,02 земных суток.   Это приводит к тому, что сутки на Венере продолжаются 116,8 земных суток (половину венерианского года). Таким образом, день и ночь на Венере длятся по 58,4 земных суток.  У планеты нет спутников.

Венеру легко распознать, так как по блеску она намного превосходят самые яркие из звезд. Отличительным признаком планеты является её ровный белый цвет.  Венера - третий по яркости объект на нашем небе.

 Люди с наиболее острым зрением иногда могут различить серпик Венеры невооруженным глазом.

Зарегистрированный максимум температур на поверхности +480°C.

Предполагалось, что из-за плотных облаков на поверхности Венеры всегда темно. Однако "Венера-8" показала, что освещенность дневной стороны Венеры примерно такая же, как на Земле в пасмурный день.

 У Венеры жидкое железное ядро. В настоящее время зарегистрированы около 150 вулканических объектов, размеры которых превышают 100 км; общее число вулканов на планете оценивают в 1600. Извержения вулканов порождают мощные электрические разряды.

Венера подходит к Земле ближе, чем все остальные планеты. Однако плотная облачная атмосфера не позволяет видеть ее поверхность непосредственно, и все исследования проводятся с помощью радаров или автоматических межпланетных станций. Некоторые ученые раньше считали, что планета всюду покрыта океаном.  С помощью радиоволн же было установлено, что Венера вращается в обратном, нежели почти все планеты, направлении.

Венера - самое активное небесное тело, вращающееся вокруг Солнца.

  ЗЕМЛЯ

Наша планета - Земля Период обращения по орбите составляет 365, земных суток или 1 год. Средняя скорость движения по орбите - 29,8 км/с.

Земля имеет грушевидную форму, называемую геоидом.

Из всей массы Земли кора составляет менее 1 %, мантия - около 65 %, ядро - 34 %.

На Земле в результате активной вулканической деятельности происходит выбросы лавы, пара и газов из внутренних частей мантии до сих пор формируется верхняя часть Земли - кора. На планете около 800 действующих вулканов. Кора и верхние слои мантии образуют литосферу. Ее граница расположена на глубине около 70 км. Литосфера расколота на десяток больших плит, на границах между которыми постоянно происходят землетрясения и извержения вулканов.  Основные составляющие атмосферы Земли - азот и кислород.

 Атмосфера Земли состоит из ряда слоев - тропосферы, стратосферы, мезосферы, термосферы, экзосферы:

Небольшое количество углекислого газа в земной атмосфере создает парниковый эффект.

Земная атмосфера не пропускает жесткое коротковолновое излучение.  

Резкие изменения магнитного поля Земли называются магнитными бурями. Магнитные бури часто начинаются через сутки или двое после хромосферных вспышек на Солнце.

Поверхность Земли

Температура на поверхности находится в пределах от -85°C (внутренние районы Антарктиды) до +70°C (Западная Сахара). Средняя температура поверхности Земли - +12°C.

Большую часть поверхности Земли (более 2/3) занимает Мировой океан, оставшаяся треть приходится на сушу. Условия на поверхности Земли заметно отличаются от других планет: нигде, кроме как на Земле, нет воды в жидком состоянии, нет атмосферы, богатой кислородом. Именно благодаря воде более 3,8 млрд. лет тому назад на Земле смогла возникнуть жизнь.

Жидкая оболочка Земли, называется гидросферой. В океанах Земли сосредоточено 97 % всех запасов воды. Часть воды находится в виде льда и снега в полярных шапках, а также в атмосфере. Средняя глубина Мирового океана - 3 900 м, максимальная глубина - 11 000 м (Марианский желоб в Тихом океане).

Согласно современным космогоническим представлениям, Земля образовалась 4,5 миллиарда лет назад.

Сейчас считается, что 300-200 миллионов лет назад существовал единый суперматерик Пангея. Затем он распался на части, которые сформировали нынешние материки. Из-за увеличения светимости Солнца в далеком будущем океан испарится, обнажив ровную безжизненную пустыню.

Луна - единственный спутник Земли и единственный внеземной мир, который посетили люди. Она вращается вокруг Земли по орбите.  Период обращения равен 27 сут 7 час 43 мин. Период вращения Луны вокруг своей оси равен

сидерическому периоду.  Луна - самый яркий объект на небе после Солнца.  Внутреннее строение Луны изучено по сейсмическим данным, переданным на Землю приборами космических экспедиций "Аполлон".

 В дневное время температура на поверхности достигает 130°C, а ночью она опускается до -170°C. В то же время на глубине 1 м температура почти всегда постоянная.  С Земли можно увидеть 59 % лунной поверхности.

Благодаря исследованием АМС "Луна" и посадкам на поверхность американских астронавтов, поверхностный грунт Луны исследован хорошо. Астронавты привезли на Землю около 385 кг лунных камней.   Ни один камень, доставленный на Землю, никогда не подвергался воздействию воды или атмосферы и не содержал органических останков. Луна - абсолютно мертвый мир. Обратная сторона Луны является идеальным местом для астрономических наблюдений: она защищает приборы от излучения с Земли, а ночь на Луне длится 14 земных суток.  Когда-нибудь на Луне будут построены космические станции и астрономические обсерватории. Богатые запасы железа, алюминия и кремния явились бы неплохим источником строительных материалов, а содержащиеся в горных породах водород и кислород - сырьем для получения воздуха и воды.

МАРС

Планету Марс в древности назвали в честь бога войны за свой кроваво-красный цвет. Во времена Пифагора (VI в. до н.э.) греки называли эту планету «Фаэтон», что означает «блистающий, лучезарный», Аристотель (IV в. до н.э.) назвал Марс «Аресом» по имени бога войны.

Марс обращается вокруг Солнца по орбите за 687 земных суток.  Расстояния от Земли меняется от 56 до 400 миллионов км. Расстояния между Землей и Марсом  изменяются от 55 до 102 миллионов км, при этом все противостояния, когда расстояние между двумя планетами меньше 60 млн. км, называются великими противостояниями, они повторяются каждые 15-17 лет.

Период вращения вокруг оси - звездные сутки - равеные 24 часа.  Это значит, что смена дня и ночи и смена времён года на Марсе протекает почти так же, как на Земле. Есть там и климатические пояса, подобные земным. Но есть и отличия. Прежде всего, из-за удалённости от Солнца климат, вообще, суровее земного.

Температура верхнего слоя грунта во время летнего солнцестояния может подниматься до 0°C. Самая низкая температура была зарегистрирована над зимней полярной шапкой Марса: t = -139° C. Для Марса характерен резкий перепад температур. Марс - весьма холодный мир, однако климат там ненамного суровее, чем в Антарктиде.

 В 1877 году Асаф Холл из Вашингтонской обсерватории открыл два маленьких спутника Марса - Фобос и Деймос. Спутники Марса намного меньше Луны. Они бесформенны и совсем невелики, рассмотреть их в небольшой телескоп трудно. Они весьма сильно отличаются от нашей Луны. Ни один из них не дает ночью столько света, сколько Луна. Фобос светит на Марсе примерно так же, как Венера на Земле, а Деймос - еще слабее. Поверхность обоих спутников исключительно темная.

Фобос совершает обращение вокруг планеты втрое быстрее, чем сам Марс вращается вокруг своей оси. За сутки Марса Фобос успевает совершить три полных оборота и пройти ещё дугу в 78°. Фобоса проходит 11 часов 07 минут. Совсем иначе движется по небу Деймос. Его период обращения больше периода вращения Марса, но ненамного. От одной верхней кульминации до следующей проходит 130 часов - пять с лишним суток.

ЮПИТЕР

Самая большая планета находится далеко за основным поясом астероидов. Масса Юпитера намного превышает массу всех других планет, вместе взятых.

Период обращения по орбите - 11,867 лет.

Период вращения вокруг оси - 9 часов 55 минут.  Юпитер - не твердый шар, а состоит из газа и жидкости. Ось вращения Юпитера почти перпендикулярна его орбите, следовательно, на планете нет смен времен года. Плотность планеты в четыре раза меньше плотности Земли.

Юпитер - прекрасный объект для наблюдений. Он сияет ровным белым светом . Уже в простейший телескоп или бинокль видны четыре гигантских спутника Юпитера, открытых еще в 1610 Галилеем.

Атмосфера Юпитера состоит на 89 % из водорода и на 11 % гелия и напоминает по химическому составу Солнце. Для людей она губительна, так как содержит ядовитый аммиак и ацетилен.

 Ветры на Юпитере достигают скорости 500 км/ч.

К началу третьего тысячелетия у Юпитера известно 28 спутников. Четыре из них отличаются большими размерами и массой. Они движутся почти по круговым орбитам планеты. 20 внешних спутников настолько далеки от планеты, что невидимы с ее поверхности невооруженным глазом.

Обратите внимание на то, ряд малых спутников движутся по почти одинаковым орбитам. Ученые предполагают, что все они - остатки более крупных спутников Юпитера, разрушенных его тяготением. Внешние же спутники Юпитера вполне могли быть захвачены гравитационным полем планеты: все они обращаются вокруг Юпитера в обратную сторону.

Небо Амальтеи. Юпитер закрывает область около 46° в поперечнике.

Тройное кольцо Юпитера открыто в 1979 году ,оно  разрежено и состоит из пыли и мелких каменных частиц.

САТУРН

Сатурн, наверное, наиболее красивая планета.  Сказочные кольца Сатурна нельзя спутать ни с какими другими объектами Солнечной системы.

 Эта планета - один из самых ярких объектов на нашем звездном небе.  Кольца Сатурна видимы с Земли в небольшой телескоп. Они состоят из тысяч и тысяч небольших твердых обломков камней и льда, которые вращаются вокруг планеты.

Период обращения равен 29,666 лет. Период вращения вокруг оси -  составляет 10 часов 14 минут. Так как Сатурн - не твердый шар, а состоит из газа и жидкости.

Сатурн имеет одну интересную особенность: он - единственная планета в Солнечной системе, чья плотность меньше плотности воды. Если бы было возможно создать огромный океан, Сатурн смог бы в нем плавать!  Атмосфера Сатурна состоит почти полностью из водорода, гелия и азота. 

 Система спутников Сатурна довольно сложна. Известны 30 спутников. Двенадцать из них открыты за последние несколько лет.

 Большинство спутников состоит из льда. У наиболее крупных спутников формируется каменистое ядро. Почти все спутники всегда повернуты к планете одной стороной.

Самый крупный спутник Сатурна, Титан, открытый в 1655 году Христианом Гюйгенсом, по своей величине превосходит планету Меркурий. Его диаметр 5150 км. Его внутреннее строение похоже на строение юпитерианских спутников. У Титана предполагается наличие твердого каменистого ядра и ледяной оболочки.

Кольца Сатурна видимы с Земли в небольшой телескоп. Они состоят из тысяч и тысяч небольших твердых частиц из камней и льда, которые вращаются вокруг планеты.

Существует 3 основных кольца, названных A, B и C. Они различимы без особых проблем с Земли. Есть и более слабые кольца - D, E, F. При ближайшем рассмотрении колец оказывается великое множество. Между кольцами существуют щели, где нет частиц.

Схема строения колец. Ширина колец равна 400 тыс. км, однако в толщину они составляют всего несколько десятков метров.  Все кольца состоят из отдельных кусков льда разных размеров: от пылинок до нескольких метров. Эти частицы двигаются с практических одинаковыми скоростями , иногда сталкиваясь друг с другом.

УРАН

Уран имеет небольшое твердое железно-каменное ядро, над которым сразу начинается плотная атмосфера. Никаких океанов на Уране нет. 

Атмосфера на Уране мощная. Она состоит примерно из 83 % водорода, 15 % гелия и 2 % метана. Зима от лета на Уране сильно отличаеться: целое полушарие зимой на несколько лет прячется от Солнца! Хотя, Уран получает в 370 раз меньше тепла от Солнца, чем Земля, так что летом там тоже не бывает жарко.  Дневная освещенность на Уране соответствует земным сумеркам сразу после захода Солнца.

Несмотря на сложность наблюдений, астрономы прошлых веков открыли почти все крупные спутники Урана.

Кольца Урана были случайно обнаружены в 1977 году. Они состоят из каменистых частиц не крупнее нескольких метров в поперечнике.

НЕПТУН

Нептун - восьмая планета от Солнца и четвертая по размеру среди планет.

 Нептун очень удален от Солнца. Период обращения по орбите 164,491 лет. Со времени открытия в 1846 году он не закончил еще и одного полного оборота. Период вращения вокруг оси 15,8 часов. 

У Нептуна есть небольшое твердое ядро, равное по массе Земле. Атмосфера Нептуна - это, по большей части, водород и гелий с небольшой примесью метана (1 %). На Нептуне наблюдаются сильнейшие ветры, большие бури и вихри. На планете самые быстрые в Солнечной системе ветры, достигающие 700 км/час.

Самый большой спутник Нептуна - Тритон. Спутник Тритон, открытый в 1846 году Уильямом Ласселлом, по размерам превосходит Луну.

На Тритоне обнаружены скалы, кратеры, темные полосы вулканического происхождения.

Вокруг Нептуна обнаружены кольца в виде арок.

Список литературы:

http://www.worldview.net.ua/spase/solarsystem.html