Планеты Солнечной системы

  МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ    И   НАУКИ   РОССИЙСКОЙ   ФЕДЕРАЦИИ

  ФЕДЕРАЛЬНОЕ  ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

  УЧРЕЖДЕНИЕ  ВЫСШЕГО  ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

  «ВОЛГОГРАДСКИЙ    ГОСУДАРСТВЕННЫЙ   ТЕХНИЧЕСКИЙ   УНИВЕРСИТЕТ»

  КАМЫШИНСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСИКЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)

  ФЕДЕРАЛЬНОГО  ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗАВАТЕЛЬНОГО

  УЧРЕЖДЕНИЯ  ВЫСШЕГО  ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

  «ВОЛГОГРАДСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» 

  Кафедра:  «Физики» 

  Факультет «Информационные технологии» 
 
 

  Реферат

  ПО  ДИСЦИПЛИНЕ «Концепция современного естествознания»

  Тема: «Планеты Солнечной  системы» 
 
 
 

 
 

  Камышин 2011 г.

     

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ  ……………………………………………………………………….3

1. ПРОИСХОЖДЕНИЕ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ ………………..………….4
1. Небулярные гипотезы…………………………………………………..4
2. Гипотезы захвата………………………………………………………..4
3. Другие гипотезы………………………………………………………...5
2. ПЛАНЕТЫ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ …………………………………….6
1. Меркурий………………………………………………………………..6
2. Венера……………………………………………………………………7
3. Марс……………………………………………………………………...9
4. Малые планеты………………………………………………………..10
5. Юпитер…………………………………………………………………11
6. Сатурн………………………………………………………………….13
7. Уран и Нептун…………………………………………………………14
8. Плутон…………………………………………………………….........15

ЗАКЛЮЧЕНИЕ  …………………………………………………………………17

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ …………………………….18 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                              ВВЕДЕНИЕ

  Два тела, взаимодействующих в центральном  поле, составляют систему тел. Однако с одним центральным телом  может одновременно взаимодействовать  любое количество тел, каждое из которых  составляет с центральным телом  свою Систему двух тел. В свою очередь центральное тело может быть периферийным в другой системе двух тел. Именно в этом плане рассматривается эволюция тел и систем, движущихся в центральных полях. Любая система материальных тел проходит во времени через этапы возникновения, развития и распада; в этом смысле принято говорить об эволюции системы. Планетная система представляет собой также систему материальных тел, взаимодействующих друг с другом и совершающих на разных этапах относительное движение под влиянием этих взаимодействий.

Определяющим  при этом является центральное взаимодействие двух тел.

  Планетная система состоит из центрального тела (Солнца), планет со спутниками, комет  и метеоров. Общим для периферийных тел планетной системы является отсутствие значительных по величине собственных электрических и магнитных зарядов. Это позволяет считать периферийные тела планетной системы нейтральными пo отношению к электромагнитным взаимодействиям и, следовательно, рассматривать только гравитационное взаимодействие между периферийным и центральным телом.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. ПРОИСХОЖДЕНИЕ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

 

  1.1. Небулярные гипотезы

  Все космогонические гипотезы можно  разделить на несколько групп: небулярные (Канта, Лапласа и др., к ним  же относится и гипотеза О. Ю. Шмидта), гипотезы захвата, выброса и др. Небулярные гипотезы, а их больше всего, можно, в свою очередь разделить на две  подгруппы.

    Согласно первой из них Солнце  и все тела Солнечной системы:  планеты, спутники, астероиды, кометы  и метеорные тела - образовались  из единого газово-пылевого, или  пылевого облака.

  Согласно  второй Солнце и его семейство  имеют различное происхождение, так что Солнце образовалось из одного газово-пылевого облака (туманности, глобулы), а остальные небесные тела Солнечной  системы - из другого облака, которое  было захвачено каким-то, не совсем понятным, образом Солнцем на свою орбиту и разделилось каким-то, еще  более непонятным образом на множество  самых различных тел (планет, их спутников, астероидов, комет и метеорных  тел) имеющих самые различные  характеристики: массу, плотность, эксцентриситет, направление обращения по орбите и направление вращения вокруг своей  оси, наклонение орбиты к плоскости  экватора Солнца (или эклиптики) и  наклон плоскости экватора к плоскости  своей орбиты. 

  1.2. Гипотезы захвата

       Очевидно что небулярная гипотеза Шмидта, а равным образом и все небулярные гипотезы, имеют целый ряд неразрешимых противоречий. Желая избежать их, многие исследователи выдвигают идею индивидуального происхождения как Солнца, так и всех тел Солнечной системы. Это так называемые гипотезы захвата. Согласно этим гипотезам, время от времени в пределы Солнечной системы входят небесные тела извне, т. е. из других частей Галактики, из других галактик и из межгалактического пространства.

  Под влиянием различных факторов: притяжения Солнцем и планетами, столкновения с другими блуждающими небесными  телами или астероидами и кометами Солнечной системы, либо при прохождении  через газово-пылевое облако, в  котором как раз находится  Солнечная система при своем  обращении вокруг центра Галактики - под влиянием этих факторов инородные  тела тормозятся и, погасив скорость своего движения, становятся пленниками Солнца или одной из планет Солнечной  системы, перейдя с гиперболической  орбиты на эллиптическую. 

3. Другие  гипотезы

       Помимо гипотез захвата и небулярных гипотез существуют гипотезы, согласно которым планеты и другие небесные тела Солнечной системы образовались в результате выбросов или отрыва от Солнца части его вещества, то ли при вспышке (новой, сверхновой), то ли в результате быстрого вращения в прошлом Солнца вокруг своей оси. Но небесные механики доказали, что если в каком-то месте с поверхности Солнца произойдет выброс, то выброшенное вещество либо уйдет от Солнца в межзвездное пространство по гиперболической орбите и рассеется, либо, если оно будет двигаться по эллипсу, облетит вокруг Солнца и упадет на него в том же самом месте. Образоваться же из этого сгустка газа планеты не могут. А если бы планета, хотя бы одна, вопреки расчетам небесных механиков, все же образовалась, то она, надо полагать, состояла бы из газов (водорода и гелия) которые образуют внешнюю оболочку Солнца и других звезд. А откуда же в планетах силикатная компонента - горные породы и металлы? 
 
 
 
 

  2. ПЛАНЕТЫ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

          В состав Солнечной системы входит Солнце, девять больших планет, около 50 их спутников, более 100 000 астероидов, около 1011 комет, а также бесчисленное множество более мелких объектов. В моем сообщении я остановлюсь на восьми больших планетах (кроме Земли — это тема не астрономического доклада).

   

  2.1. Меркурий

        Меркурий — достаточно малоизученное небесное тело, так как при наблюдениях с Земли наибольшее видимое удаление планеты от Солнца составляет примерно 28, то есть невооруженным глазом его можно увидеть сразу после заката или непосредственно перед восходом, да и то довольно редко.

  Большую часть сведений о Меркурии земляне  получили при трехкратном сближении  с планетой американской автоматической межпланетной станции (далее — АМС) Маринер-10 в 1974 — 1975 годах. Период обращения вокруг Солнца (меркурианский год) составляет около 88 земных суток, а период вращения вокруг своей оси — 58 суток. Получается, что меркурианские сутки составляют два меркурианских года! Иными словами, от восхода Солнца до его захода на Меркурии проходит год, то есть 88 земных суток. За такое время дневная сторона поверхности планеты нагревается почти до 700 К (430⁰С), а ночная охлаждается до 150 К (-120⁰С).

  По  фотографиям неспециалист не отличит  Меркурий от Луны. На поверхности планеты  видны следы сжатия планеты при  остывании, сморщивания коры, а также  кратеры метеоритного происхождения; как и на Луне, есть темное “море”, правда только одно — Море Зноя (впадина  диаметром около 1300 км). Присутствуют также и объекты, которых нет  на Луне — длинные (до нескольких сотен  километров) обрывы высотой до 2 - 3 км — эскарпы. Высота гор на Меркурии достигает четырех километров. До полета Маринера-10 считалось, что у Меркурия нет атмосферы, но наблюдения с американской станции показали, что у поверхности планеты сконцентрированы ничтожные количества водорода (примерно 70 атомов на 1 см³) и гелия (4 500 атомов на 1 см³). Эти газы на Меркурии — удерживаемая слабым магнитным полем планеты часть солнечного ветра.

  Атомы остаются в этой “атмосфере” в  среднем до 200 суток (земных), а затем  излучаются в межпланетное пространство, а на их место поступают другие. Давление атмосферы у поверхности  Меркурия в 500 млрд. раз меньше давления земной атмосферы.

  Меркурий  обладает относительно большой плотностью среди планет Солнечной системы  — около 5,44 г/см3. Ученые предполагают, что это обусловлено наличием массивного металлического ядра (предположительно из расплавленного железа плотностью до 10 г/см3, имеющего температуру около 2000 К), содержащего более 60% массы  планеты и окруженного силикатной мантией и, вероятно, корой 60 — 100 км толщиной.

        

  2.2. Венера

         Венера — ближайшая к Земле планета. Ее даже называют “сестрой Земли”. И вправду — радиус Венеры почти равен земному (0,95), ее масса — 0,82 массы Земли. Венера довольно хорошо изучена людьми — к планете приближались (а некоторые даже садились) как советские АМС серии “Венера”, так и американские Маринеры. Венера обращается вокруг Солнца за 224,7 земных суток, но с этой цифрой, в отличие от Меркурия, ничего интересного не связано.

  Весьма  интересный факт связан с периодом вращения самой планеты вокруг своей  оси — 243 земных суток (в обратном направлении) и периодом вращения мощной венерианской атмосферы, которая совершает  полный оборот вокруг планеты за… 4 дня! Это соответствует скорости ветра у поверхности Венеры в 100 м/с или 360 км/ч! Атмосферу Венеры обнаружил еще М.В. Ломоносов в 1761 году. Он указал, что она включает в себя мощный малопрозрачный облачный слой.

  Современные ученые установили, что венерианская атмосфера на 96% состоит из углекислого  газа СО₂. Присутствуют здесь также азот (почти 4%), кислород, водяные пары, благородные газы и др. (всех меньше 0,1%). Основой густого облачного слоя, расположенного на высоте 50 — 70 км, являются мелкие капли серной кислоты Н₂SO₄ с концентрацией 75-80% (остальное — вода, активно “впитываемая” капельками кислоты).

  У поверхности Венеры давление достигает  значения 93 атм, а температура благодаря  сильнейшему парниковому эффекту  составляет 735 К (460⁰С). Рельеф Венеры сильно сглажен временем: благодаря атмосферной эрозии выветрены старые метеоритные кратеры, следы которых все же видны на поверхности планеты; горные районы занимают всего около 8% территории, общий перепад высот не превышает 8 км.

  По-видимому, на Венере существуют действующие вулканы, так как достоверно известно, что  сейсмическая и тектоническая деятельность на Венере была очень активна сравнительно недавно. Как ни странно, на Венере примерно столько же углекислого газа, сколько и на Земле, но на нашей планете он в основном находится в связанном состоянии в горных породах, образованных в результате комбинированной деятельности живых организмов и больших количеств воды, тогда как ничто не мешает венерианской углекислоте собираться в атмосфере, так как вся вода на Венере со временем подверглась фотолизу (расщеплению на водород и кислород под действием солнечного излучения), атомарный водород из-за слабости магнитного поля планеты улетучился, а кислород связался все с тем же углеродом и еще больше способствовал формированию весьма необычных по земным меркам условий: температура более 400⁰С, сумасшедший ветер, плотный слой ярко-оранжевых облаков над головой и “дождь” из мелких капелек концентрированной серной кислоты — вот картина, которую, может быть, увидят будущие космонавты, высадившиеся на Венере.