Структура и состав Солнечной системы

Перечень ответов для подготовки обучающихся

к дифференцированному зачету по дисциплине

БД.07 Астрономия

1. Созвездия - это определенные участки звездного неба, разделенные между собой строго установленными границами. Созвездия - область неба с характерной группой звезд и всеми звездами, находящимися внутри его границ. Соседство звезд, кажущиеся, в проекции на небесную сферу.

Небесная сфера - воображаемая шаровая поверхность произвольного радиуса, в центре которой находится глаз наблюдателя, и на которую мы проецируем положение небесных светил

Небесный экватор – линия окружности, полученная от пересечения небесной сферы с плоскостью проходящая через центр небесной сферы перпендикулярно к оси мира.

Небесный экватор делит небесную сферу на два полушария: северное и южное.

Небесный меридиан- большой круг небесной сферы, плоскость которого проходит через отвесную линию и ось мира.

Склонение светила - угловое расстояние светил от небесного экватора. Склонение обозначают буквой δ. В северном полушарии склонения считают положительными, в южном — отрицательными.

Прямое восхождение — угол между плоскостью полукруга, проведенного из полюса мира через светило (круга склонения), и плоскостью полукруга, проведенного из полюса мира через лежащую на экваторе точку весеннего равноденствия (начального круга склонений). Прямое восхождение обозначается буквой α. Склонение и прямое восхождение (δ, α) называют экваториальными координатами.

Эклиптика— большой круг небесной сферы, по которому происходит видимое с Земли годичное движение Солнца относительно звёзд. Соответственно, плоскость эклиптики — это плоскость обращения Земли вокруг Солнца (плоскость земной орбиты). Современное, более точное определение эклиптики — сечение небесной сферы плоскостью орбиты барицентра системы Земля — Луна.

2. На полюсе Земли полюс мира находится в зените, и звезды движутся по кругам, параллельным горизонту. Здесь звезды не заходят и не восходят, их высота над горизонтом неизменная.

На средних географических широтах существуют как восходящие и заходящие звезды, так и те, которые никогда не опускаются под горизонт. Например, околополярные созвездия на географических широтах СССР никогда не заходят. Созвездия, расположенные дальше от северного полюса мира, показываются ненадолго над горизонтом. А созвездия, лежащие около южного полюса мира, являются невосходящими.

Но чем дальше продвигается наблюдатель к югу, тем больше южных созвездий он может видеть. На земном экваторе, если бы днем не мешало Солнце, за сутки можно было бы увидеть созвездия всего звездного неба.

3. Годичные изменения полуденной высоты Солнца и вида звездного неба. Каждому хорошо известно, что высота Солнца над горизонтом в полдень, то есть его высота в верхней кульминации, меняется в течение года. Летом Солнце поднимается очень высоко; самое высокое положение оно занимает 22 июня. Этот день (самый длинный) называют днем летнего солнцестояния. Каждый следующий день Солнце кульминирует все ниже и ниже. Всего ниже его верхняя кульминация происходит 22 декабря; это день зимнего солнцестояния. 22 декабря день бывает самым коротким, потому что в этот день путь Солнца над горизонтом всего короче; оно поздно восходит и рано заходит.

Около 21 марта и 23 сентября высота Солнца в верхней кульминации бывает средней между высотами его в летнем и зимнем солнцестоянии, а день по продолжительности становится равен ночи. Поэтому 21 марта называют днем весеннего равноденствия, а 23 сентября - днем осеннего равноденствия.

Эклиптикой называется большой круг небесной сферы, по которому в течение года перемещается центр Солнца. В течение года Солнце совершает полный оборот по эклиптике, двигаясь против часовой стрелки. За сутки же Солнце смещается по эклиптике к востоку на 360°:365, то есть приблизительно на 1°.

Точки солнцестояний на эклиптике отстоят от точек равноденствия на 90° и больше всего удалены от экватора.

Годичное движение Солнца по эклиптике - явление кажущееся, оно вызвано обращением Земли вокруг Солнца.

При вращении небесной сферы положение эклиптики относительно горизонта все время меняется, поэтому на чертеже небесной сферы с горизонтом и меридианом эклиптику обычно не изображают.

Структура и состав Солнечной системы

Структуру Солнечной системы можно условно разделить на такие элементы:

1. Солнце, ее центр и главный энергетический источник, именно мощная гравитация Солнца удерживает планеты на своих местах и заставляет вращаться по своим орбитам.

2. Планеты земной группы. Ученые астрономы разделили Солнечную систему на два участка: внутреннюю Солнечную систему и внешнюю Солнечную систему. Во внутреннюю Солнечную систему были включены четыре ближние планеты скалистого типа: Меркурий, Венера, Земля и Марс. Их характерными особенностями являются небольшой размер и масса. Как правило, в их состав входят металлы и горные породы, благодаря чему они отличаются значительной плотностью.

3. Пояс астероидов, который находится за Марсом. Полагают, что он образовался еще в далекие времена зарождения нашей Солнечной системы и состоит из различных космических обломков.

4. Планеты гиганты, они же газовые гиганты, которые находятся во внешнем участке Солнечной системы. Это Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Для них характерен большой размер и маленькая плотность, обусловленная их преимущественно газовым составом. Несмотря на это, планеты-гиганты обладают сильной гравитацией и имеют немалое количество спутников, только у Юпитера их 63. Эти огромные космические тела располагаются на удаленном от Солнца расстоянии.

5. Астероидные кольца. Первое кольцо астероидов находится на границе двух групп небесных тел – в области Марса и Юпитера и считается главным, а второе – завершающий элемент Солнечной системы, оно находится за Плутоном, в недавнем прошлом девятой крупной планетой, оно носит имя пояс Койпера. Эти астероиды также именуют малыми планетами, в наше время изучено примерно 10 000 астероидов в главном кольце, предположительно их количество насчитывает 300 000.

6. Кометы. Объекты Солнечной системы, состоящие изо льда и пыли. Они существуют за пределами второго астероидного кольца, практически в межзвездном пространстве и лишь некоторые из них попадают в гравитационное притяжение Солнца, разрушаясь, образуя след из пара и пыли.

10. Планеты движутся по гелиоцентрическим орбитам. Формы орбит - близкие к эллипсу, в одном из центров которого находится Солнце. Космические скорости для Земли: 8, 11 и 16 км/сек. Первая - позволяет выйти на планетоцентрическую орбиту, вторая - покинуть её и двигаться в пределах Солнечной системы, а третья - достаточна для преодоления притяжения Солнца и ухода из Солнечной системы. Приливные явления наблюдаются на небесных телах, скорость вращения которых вокруг оси не совпадает со скоростью обращения на орбите. У вращающегося вокруг своей оси небесного тела возникают деформации его формы в направлении притяжения объекта, вокруг которого оно обращается. Эти приливы твёрдого тела постоянно тормозят вращение его вокруг оси. В конце концов скорости вращения вокруг своей оси и вокруг центрального небесного тела выравниваются. По этой причине Меркурий всегда обращён к Солнцу одной своей стороной, а Луна обращена к Земле опять-таки одной стороной. Миллиарды лет назад всё было иначе, но приливные деформации уравняли обе скорости.

11. В основе определения масс небесных тел лежит закон всемирного тяготения, выражаемый ф-лой: (1) где F - сила взаимного притяжения масс и , пропорциональная их произведению и обратно пропорциональная квадрату расстояния r между их центрами.

12.

Изучение электромагнитных волн, испускаемых небесными телами, затрудняется из-за того, что атмосфера Земли пропускает излучение лишь в определенных диапазонах длин волн. Земная атмосфера прозрачна почти полностью для падающего извне излучения лишь в двух сравнительно узких окнах:

- оптическом - в диапазоне длин волн от 0,3 мкм до 1,5-2 мкм (область до 8 мкм состоит из ряда узких полос пропускания)

- в радиодиапазоне - для волн длиной от 1 мм до 15-30 м.

На этих длинах волн наблюдения могут производиться с Земли.

13. Меркурий - первая планета (планета земной группы) от Солнца. Это самая маленькая планета Солнечной смстемы.

Венера - вторая планета (планета земной группы) от Солнца. Это самая жаркая планета Солнечной системы, и эта планета самая ближайшая к Земле - орьита Венеры расположена ближе к земной, чем марсианская.

Земля - третья планета (планета земной группы) от Солнца. Единственная планета в Солнечной системе, на которой есть жизнь (Хотя возможно жизнь когда-то была на Венере и Марсе, возможно есть в данный момент на спутниках планет-гигантов: Европе, Ганимеде, Энцеладе и Титане) .

Марс - четвёртая планета (планета земной группы) от Солнца. Последня внутреняя планета Солнечной системы.

Юпитер - пятая планета (планета группы газовых гигантов) от Солнца. Планета имеет кольца и это самая большая планета Солнечной системы.

Сатурн - шестая плнета планета группы газовых гигантов) от Солнца. Это вторая по велечине планета Солнечной системы. Планета знаменита своими яркими кольцами.

Уран - седьмая планета (планета группы ледяных гигантов) от Солнца. Планета имеет кольца и красивый ровный зеленоватый цвет.

Нептун - восьмая планета (планета группы ледяных гигантов) от Солнца. Планета имеет кольца и тёмный синий цвет.

14. Земля́ — третья по удалённости от Солнца планета Солнечной системы. Самая плотная, пятая по диаметру и массе среди всех планет и крупнейшая среди планет земной группы, в которую входят также Меркурий, Венера и Марс. Единственное известное человеку на данный момент тело Солнечной системы в частности и Вселенной вообще, населённое живыми организмами.

15. Луна́ — единственный естественный спутник Земли. Самый близкий к Солнцу спутник планеты, так как у ближайших к Солнцу планет (Меркурия и Венеры) их нет. Второй по яркости объект на земном небосводе после Солнца и пятый по величине естественный спутник планеты Солнечной системы.

16. Меркурий-это первая планета от Солнца,самая маленькая из земной группы планет.Она названа так в честь древнеримского бога торговли.Атмосфера у него очень разрежённая,нет спутников.Поверхность у Меркурия гористая,есть кратеры,равнины.

Венера-вторая планета от Солнца.Она названа в честь древнеримской богини любви.Она имеет плотную атмосферу, не имеет спутников.Венера вращается в обратном направлении,в отличие от других планет.Поверхность планеты покрыта скалами и вулканами.

Марс-четвёртая планета от Солнца.Названа в честь древнеримского бога войны.Из-за красного оттенка её ещё называют "красной планетой".У Марса имеется два естественных спутника:Деймос и Фобос.Атмосфера планеты сильно разрежена.Поверхность Марса представлена каньонами,равнинами,пустынями,вулканами.

17.

18. Астероиды — малые планеты, невидимые невооруженным глазом. Полагают, что общее число астероидов, движущихся в кольце между Марсом и Юпитером, от крупнейших (Церера, диаметром около 1000 км) вплоть до тел поперечником 1 км, достигает 1 млн.

Метеор — это световое явление, заключающееся во вспыхивании на различных высотах над земной поверхностью вторгнувшихся в атмосферу мельчайших твердых частиц. В темную безоблачную ночь можно наблюдать, как вдруг пролетит по небу «звезда» и мгновенно исчезнет.

Метеорный поток называют по имени того созвездия, в котором расположен радиант потока. Потоки метеоров движутся по орбитам, по которым раньше двигались исчезнувшие кометы (доказали это итальянский ученый Скиапарелли и русский ученый Ф. А. Бредихин). Выяснилось, что потоки метеоров — это продукты постепенного распада кометных ядер. Иногда этот распад происходит не постепенно, а очень быстро.

Комета — тело Солнечной системы, движущееся вокруг Солнца по эллиптической орбите на значительном расстоянии от него.

Болид — это проникающий из межпланетного пространства в нижние слои атмосферы крупный метеорит.

Метеориты — это выпавшие на Землю метеороиды. Им приписываются названия по местности падения: Забродье, Хмелевка, Лаврентьевка и т. д. По химическому составу и структуре метеориты объединяют в три основные группы: каменные (аэролиты), железокаменные (сидеролиты) и железные (сидериты).

19.

20.

21. Абсолютная звёздная величина (М)- это звёздная величина объекта, которую он

имел бы, если бы был на расстоянии 10 парсек от наблюдателя. Абсолютная

величина, в отличие от видимой, позволяет сравнивать светимость разных звёзд,поскольку не зависит от расстояния до них.

Наблюдающаяся с Земли звёздная величина называется видимой (m). Это

название используется, чтобы отличать её от абсолютной, и применяется даже

для величин, измеренных в ультрафиолетовом, инфракрасном или каком-либо другом диапазоне (величина, измеренная в видимом диапазоне,

называется визуальной). Абсолютная болометрическая звёздная величина Солнца равна +4,8m, а видимая составляет −26,7m.

22. Двойными звёздами называют близко расположенные пары звёзд.

Первая известная ещё с древности звёздная пара — это Мицар и Алькор, наблюдаемые в ручке «ковша» Большой Медведицы. Эта звёздная пара — хороший пример оптической двойной звезды, так как Алькор отстоит от Мицара примерно на 12 угловых минут.

23.

24.

25. 1. Сопоставляя известные массы и светимости звезд, можно убедиться, что с увеличением массы быстро растет светимость звезд: L ≈ m^3,9. По этой так называемой зависимости «масса — светимость» можно определить массу одиночной звезды, зная ее светимость (белые карлики этой зависимости не подчиняются). Для наиболее распространенных типов звезд справедлива формула L ≈ R^5,2, где R — радиус звезды.

Исключительно большой интерес представляет сопоставление светимости звезд с их температурой и цветом. Эта зависимость представлена на диаграмме «цвет — светимость» (Ц—С) (диаграмма Герцшпрунга — Рессела, рис. 88). На этой диаграмме по оси ординат откладывают логарифмы светимостей или абсолютные звездные величины M, а по оси абсцисс — спектральные классы, или соответствующие им логарифмы температур, или величину, характеризующую цвет. располагаются на диаграмме не хаотично, а вдоль некоторых линий — последовательностей.

Вверху параллельно оси абсцисс расположены самые яркие звезды — последовательность сверхгигантов. У них цвет и температура различны, а светимость почти одинакова.

От середины главной последовательности вправо вверх отходит последовательность красных гигантов. Наконец, внизу располагаются белые карлики с различными температурами. Бело-голубую последовательность составляют звезды, вспыхивающие как новые, и другие типы горячих звезд, смыкающихся на диаграмме «цвет — светимость» с белыми карликами.

26. Наша Галактика - звездная система, в которую погружена Солнечная система, называется Млечный Путь. Млечный Путь - грандиозное скопление звезд, видимое на небе как светлая туманная полоса. На древнегреческом языке слово "глактикос" означает "молочный", "млечный", поэтому Млечный Путь и похожие на него звездные системы называют галактиками. В нашей Галактике - Млечном Пути - более 200 млрд. звезд самой разной светимости и цвета. Окрестности Солнца - это объем Галактики, в котором доступными современной астрономии средствами можно наблюдать и изучать звезды разных типов. Как показывает практика, это "шар", который содержит около 1,5 тысяч звезд. Радиус этого шара - 20 парсек. В настоящее время в окрестностях Солнца исследованы все или почти все звезды за исключением совсем карликовых, излучающих очень мало света.

27. Звезда начинает свою жизнь как холодное разреженное облако межзвёздного газа, сжимающееся под действием собственного тяготения. При сжатии энергия гравитации переходит в тепло, и температура газовой глобулы возрастает. Когда температура в ядре достигает нескольких миллионов Кельвинов, начинаются реакции нуклеосинтеза, и сжатие прекращается. В таком состоянии звезда пребывает большую часть своей жизни, находясь на главной последовательности диаграммы Герцшпрунга — Рассела, пока не закончатся запасы топлива в её ядре. Когда в центре звезды весь водород превратится в гелий, термоядерное горение водорода продолжается на периферии гелиевого ядра. В этот период структура звезды начинает заметно меняться. Её светимость растёт, внешние слои расширяются, а внутренние, наоборот, сжимаются. И до поры до времени яркость звезды тоже снижается. Температура поверхности снижается — звезда становится красным гигантом. На ветви гигантов звезда проводит значительно меньше времени, чем на главной последовательности. Когда масса её изотермического гелиевого ядра становится значительной, оно не выдерживает собственного веса и начинает сжиматься; возрастающая при этом температура стимулирует термоядерное превращение гелия в более тяжёлые элементы.

28. Не знаю как найти.

Дата добавления: 2021-05-18; просмотров: 138; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!