Реферат на тему: "Общие характеристики планет. Физическая обусловленность"

Содержание

Введение………………………………………………………...…3

1. Солнечная система.......................................……….....................4

2. Понятие планеты.................................……………...…………...6

3. Планеты земной группы.............................………..……….…...7

4. Основные характеристики планет земной группы..................8

5.Планеты-гиганты и ледяные гиганты...........................................9

Заключение……………………………………………………......11

 

 

Введение

С самых Древних времен небо притягивало взгляды людей, показывая им лишь облака, солнце, непроглядную голубую лазурь. Вопрос о том, что находится за пределами неба, интересует нас и по сей день. Только лишь в прошлом столетии за синим воздушным покровом побывали первые космонавты, увидевшие собственными глазами нашу планету в непроглядном космосе, ее спутник, кометы и прочие небесные тела. Среди этого большого разнообразия неизученных объектов были и другие планеты, в последствии их разделили на планеты земной и неземной группы. Сегодня мы точно знаем, что Земля не является не то что центром Вселенной, но даже не центром Солнечной системы. Но что же такое Солнечная система? И что называют планетой?

Солнечная система

В современном понимании под Солнечной системой понимается всё космическое пространство и вся материя, находящаяся в сфере притяжения Солнца.

То есть Солнце — это самый главный и самый массивный объект Солнечной системы, который занимает в ней центральное положение. Вокруг Солнца вращается огромное количество небесных тел. Но самыми значительными из них являются большие планеты. Они представляют собой тела, имеющие форму, близкую к сферической, движущиеся вокруг звезды в её гравитационном поле, светящиеся отражённым от звезды светом и расчистившие область своей орбиты от других мелких объектов.

На начало 2017 года в Солнечной системе выделяют восемь больших планет, удалённых от Солнца в следующем порядке: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

Но Солнечная система — это не только Солнце и 8 больших планет. Конечно же, большие планеты — самые важные представители семьи Солнца. Но у нашей звезды есть ещё очень много и других «родственников».

Например, хорошо известный Иоганн Кеплер, который всю жизнь занимался поисками гармонии планетных движений, первым обратил внимание на то, что между орбитами Марса и Юпитера наблюдается пустая зона, тянущаяся на 550 миллионов километров. При этом между орбитами других известных на то время планет это расстояние не превышало 80 миллионов. То есть, по логике, там должна была бы находиться планета. И примерно через два столетия в этом самом месте была обнаружена малая планета, которая по размерам оказалась в 3,4 раза, а по объёму в 40 раз меньше нашей Луны. Найденное небесное тело назвали в честь древнеримской богини урожая и плодородия Церерой.

Вскоре выяснилось, что у Цереры есть множество «сестёр», большинство из которых как раз движутся между орбитами Марса и Юпитера. Там они образуют своеобразный пояс малых планет — главный пояс астероидов.

Второй пояс астероидов был открыт сравнительно недавно на окраинах нашей планетной системы — это пояс Койпера. И хотя он похож на главный пояс астероидов, но примерно в 20 раз его шире и в 20—200 раз массивнее.

Итак, все большие планеты обращаются вокруг Солнца почти по круговым орбитам в одну и ту же сторону — с запада на восток. Такое направление движения в астрономии принято называть прямым движением.

Солнце вращается вокруг своей оси в ту же сторону, в какую движутся планеты вокруг Солнца. Вращение планет вокруг своих осей также совпадает с направлением их обращения вокруг Солнца. Исключение составляют Венера и Уран, которые вращаются в противоположную сторону. Причём ось вращения Урана почти лежит в плоскости орбиты планеты.

Восемь больших планет принято делить на две группы: планеты земной группы и планеты-гиганты.

Понятие планеты

ПЛАНЕ́ТЫ [от греч. (ἀστέρες) πλανῆται, букв. – блуждающие (звёзды)], небесные тела, обращающиеся по орбите вокруг центральной звезды, достаточно массивные, для того чтобы под действием собственной гравитации принять форму, близкую к шару. Излучение планеты складывается из отражённого света центральной звезды и собственной инфракрасной (тепловой) радиации.

Термином «Планета» в Древней Греции обозначали 7 небесных светил – Солнце, Луну, Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер и Сатурн, которые в течение года изменяли своё положение среди звёзд. Согласно геоцентрической системе мира, эти светила обращались вокруг Земли. После признания гелиоцентрической системы мира термин «Планета» закрепился за крупными телами, обращающимися вокруг Солнца: Меркурием, Венерой, Землёй, Марсом, Юпитером и Сатурном. В дальнейшем к этому списку добавляли вновь открываемые планеты: в 18 в. – Уран, в 19 в. – Нептун, в 20 в. – Плутон. Однако в 2006 после уточнения массы Плутона и открытия на его орбите ряда других объектов, сравнимых с ним по массе, Международный астрономический союз скорректировал определение планеты. В частности, было добавлено условие, согласно которому каждая планета в процессе формирования должна гравитационно доминировать в окрестности своей орбиты настолько, чтобы в этой области пространства не оставалось других объектов. Таким образом с 2006 года Плутон не считается планетой и Солнечная система включает 8 планет.

Планеты земной группы

Солнечная система включает в себя 8 планет, все они имеют разный размер, степень удаленности от Солнца, и групповую принадлежность. Несмотря на то, что Космос еще мало изучен, планеты были разделены между собой по 2-м категориям: земные и неземные. В земную планетную группу входят первые 4 планеты, которые ближе всего расположены к Солнцу. Это Земля, Марс, Венера и Меркурий. Все они похожи между собой по строению, в центре каждой планеты находится ядро, мантия, а поверхность выслана корой. К слову, прочная верхняя поверхность среди земной планетной группы, есть не у всех. В результате метеоритной бомбардировки она отсутствует у Меркурия. Из-за этого космические экспедиции так и не смогли сделать высадку.

В изученном ныне Космосе есть пара планет, которые отдаленно схожи с планетами земной группы из-за особенностей своей плотности. К таким относятся карликовые планеты Церера и Плутон. Дело в том, что гипотетически, эти объекты имеют плотный покров, на них можно приземлиться, но литосферная поверхность представляет собой лед. Остальные планеты, не вошедшие в земноподобную группу, отличаются своим строением. Вместо силикатных и железных пород, их наполняет пыль, ледяные осколки, газ (водород, гелий, метан и пр.). За эту особенность удаленные планеты называют Газовыми Гигантами.

Основные характеристики планет земной группы

Планеты земной группы имеют много общего. Помимо того, что все они находятся в непосредственной близости друг от друга, вращаются вокруг Солнца, они схожи по строению, внешнему облику и некоторым свойствам:

Расположение: Планеты земной группы находятся во внутренней части нашей Солнечной системы, иногда ученые называют это пространство первым уровнем. Все эти планеты располагаются до пояса астероидов;

Размер планет — Земля, Марс, Венера и Меркурий относятся к планетам малого размера, в свою очередь планеты, располагающиеся после пояса астероидов причисляют к планетам-гигантам. Планеты земной группы имеют примерно одинаковый размер;

Строение: Все 4 планеты имеют схожее строение. Внутри каждой из них располагается ядро, мантия и кора. Верхний слой отсутствует лишь у Меркурия. Это объясняется тем, что в результате формирования внешнего планетного облика астероиды разбивали поверхность литосферы, тем самым, пробивая ее до мантии. Этому свидетельствует застывший поверхностный слой. Еще одной из подходящих гипотез в пользу отсутствия твердой поверхности у Меркурия является вулканическая деятельность, которая разрушила со временем поверхность планеты

Химический состав: Планеты земной группы схожи по внутреннему строению, также они имеют похожий состав элементов. Среди пород в большинстве представлены соединением кремния (силикатов) и железа;

Атмосфера: С точностью можно сказать, что у первой четвёрки планет есть своя атмосфера. У кого-то из планет её плотность меньше, у кого-то больше. К примеру, у Меркурия атмосфера практически отсутствует, она отдалённо напоминает атмосферу Луны. Однако у Марса и Венеры атмосфера довольно плотная, она содержит углекислый газ и примеси водяного пара, чем напоминает земную газовую оболочку;

Спутники: Планеты земной группы отличаются малым количеством спутников. У Земли он один, у Марса два, но очень крохотных. За эту особенность первую четвёрку планет называют спутниками Солнца, т.к. все они вращаются вокруг большой звезды, как спутники;

Вращение: Траектория вращения планет земной группы разнится. Земля и Венера вращается практически по чёткой окружности, в то время как Марс и Меркурий имеют вытянутую орбиту.

Планеты-гиганты и ледяные гиганты

Почти до конца 20 века к группе, называемой планетами-гигантами, относили Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Однако в последнее время эту группу принято делить на 2 подгруппы, включающие собственно планеты-гиганты (Юпитер, Сатурн) и ледяные гиганты (Уран и Нептун); диаметры первых превышают диаметр Земли в 10–11 раз, а вторых – лишь в 4 раза.

Все планеты этой группы отличает низкая плотность, значит удалённость от Солнца, быстрое вращение вокруг своей оси и медленное движение по орбите. У этих планет нет твёрдой поверхности, их наблюдаемая поверхность – это внешний слой облаков. Планеты этой группы имеют много спутников, причём данные об их числе постоянно меняются, поскольку открывают новые небольшие спутники. Предполагается, что с образованием и возможным разрушением спутников планет связаны кольца, которыми обладают все планеты этой группы. Наиболее широкое и плотное кольцо у Сатурна.

Юпитер и Сатурн – самые большие из планет Солнечной системы: масса Юпитера превышает массу всех остальных плане, вместе взятых, а масса Сатурна превышает суммарную массу всех остальных планет без Юпитера. Низкая плотность этих двух планет указывает на их водородно-гелиевый состав (на Н и Не приходится около 92% всей массы этих планет). Уран и Нептун в современной классификации называют ледяными гигантами или планетами-океанами. Под льдами в физике планет понимают летучие вещества (воду, метан и аммиак), которые в определённых условиях переходят в твёрдую фазу. На льды приходится значительная часть массы Урана и Нептуна.

Представления о внутреннем строении Юпитера и Сатурна опираются на теорию фигур газо-жидких тел. Расчётные модели основаны на том, что вращение изменяет структуру газо-жидкого тела и приводит к отклонению гравитационного потенциала от сферически симметричного. Внутреннее строение Юпитера определяется его огромной массой. Толщину его атмосферы принимают близкой к 1500 км. Согласно теоретическим моделям и измерениям под атмосферой Юпитера должен находиться слой газо-жидкого молекулярного водорода толщиной до 7000 км. Ядро планет по массе превышает 5 масс Земли и имеет, вероятно, металлосиликатный состав. Строение Сатурна подобно строению Юпитера, но газо-жидкая атмосфера простирается глубже. Облака Юпитера состоят в основном из конденсированного аммиака с примесями других веществ, в облаках Сатурна, наряду с аммиаком, присутствует конденсированный метан.

Большинство расчётов, на которые опираются модели строения Урана и Нептуна, основано на трёхслойной модели: ядро из скальных (силикатных) пород, железа и никеля; средний (жидкий) слой и водородно-гелиевая атмосфера. Льды среднего слоя – это смесь летучих веществ: преимущество воды с небольшими количествами метана и аммиака. Льды Нептуна составляют более половины его массы (отсюда название «планета-океан»). Масса ядра Нептуна оценивается в 1,2 массы Земли. В облаках Урана и Нептуна преобладает конденсированный метан.

С внутренним строением планет связано их магнитное поле, причём у Юпитера наблюдаются как дипольные, так и мультипольные компоненты (несколько пар магнитных полюсов, создающих поля неодинаковой напряжённости). Необычны магнитные поля Урана и Нептуна, получившие название «наклонный ротатор» из-за наклона и смещения осей их магнитных диполей от осей вращения планет.

Заключение

Солнечная система состоит из Солнца, планет, спутников планет, астероидов и их осколков, комет и межпланетной среды. Внешняя граница, по-видимому, находится на расстоянии около 200 тыс. а.е. от Солнца. Возраст Солнечной системы около 5 млрд. лет. Расположена вблизи плоскости галактики на расстоянии около 26 тыс. световых лет (около 250 тыс. млрд. км) от галактического центра и вращается вокруг него с линейной скоростью около 220 км/с. Солнечная система вместе с миллионами других звезд и звездных систем образует Млечный путь. Так как Солнце находится на окраине Млечного Пути, то в ясную ночь мы видим его в виде широкого раскинувшегося слабо мерцающего "пояса". В последнее время человечество узнало о планетах и звездах достаточно много: нам стали известны их размеры и вес, состав и приблизительные расстояния от них до Солнца, скорости их вращения. Помимо всего прочего, современная аппаратура, приборы позволили выяснить, как возникла Вселенная, звезды (в частности, и наша Солнечная система). И будет идти время, и буду открываться все новые факты и события нашей солнечной системы.