Происхождение Солнечной системы



Задание по астрономии

Тема: Солнечная система и ее происхождение

  1. Изучите презентацию

  1. Просмотрите видеофильмы по ссылкам и ответьте на вопросы в тетради:

https://www.youtube.com/watch?v=pOpQeLxazIU&list=PLfSmMnIWjBEMYV7eFCnFiUW1YgpMyyhTP

Ответьте на вопросы :

Как появилась Солнечная система?

Почему она “плоская”?

Откуда мы это знаем?

https://www.youtube.com/watch?v=pPdWb1c7fSw — Эффект Доплера, Красное смещение, Большой взрыв

4. Что такое эффект Доплера и что он доказывает?

https://www.youtube.com/watch?v=Lkhu6NzcX7g — Ваша космическая скорость

5. Запишите все цифры из фильма и их значения.

  1. Изучите теорию и напишите краткий конспект:

Общая характеристика Солнечной системы

Солнечная планетная система, в которой мы живем, – это изолированный островок в безбрежном пространстве Галактики. Расстояние от Солнца до самых далеких планет во много тысяч раз меньше, чем до самых близких звезд. И хотя некоторые объекты Солнечной системы (например, отдельные кометы) удаляются от Солнца на значительные расстояния, основная доля вещества этой системы сосредоточена в нескольких крупных планетах, обращающихся вокруг Солнца.

С древности в Солнечной системе было известно пять планет: Меркурий, Венера. Марс, Юпитер и Сатурн, видимые невооруженным глазом. В начале XVII в. астрономы окончательно доказали, что Земля – равноправный представитель планет, и их «стало» шесть. В 1781 г. случайно был открыт Уран, а в 1846 г. был теоретически предсказан и сразу же обнаружен на небе Нептун – восьмая и, по-видимому, последняя крупная планета Солнечной системы. Но в те же годы были открыты малые планеты – астероиды, в основном «обитающие» между орбитами Марса и Юпитера. Однако обнаружить что-либо за орбитой Нептуна долго не удавалось.

Однако настойчивые поиски новых планет принесли успех: в 1930 г. за орбитой Нептуна была открыта небольшая планета Плутон. И хотя своим малым размером и сильно вытянутой и наклоненной орбитой Плутон выделялся среди других планет, его все же «записали» в это семейство, поскольку он был заметно крупнее любого из астероидов. До конца XX в. принято было считать, что в Солнечной системе девять планет. Но последнее десятилетие принесло нам открытие множества объектов за орбитой Нептуна, причем некоторые из них похожи на Плутон, а иные даже превосходят его размерами. Поэтому в 2006 г. астрономы уточнили классификацию: 8 крупнейших тел – от Меркурия до Нептуна – считаются классическими планетами, а Плутон стал прототипом нового класса объектов – карликовых планет.

Солнце и находящиеся в поле его притяжения небесные тела образуют только одну из бесчисленных вращающихся систем Вселенной. Солнечная система состоит из центральной звезды – Солнца, восьми планет и их спутников, множества астероидов (более 100 000), огромного числа комет (по некоторым данным, их более 100 млрд.), бесчисленного количества мелких метеорных тел, межпланетной пыли и газа.

Пространство, занимаемое Солнечной системой, пронизано различного рода потоками энергии, исходящими из Вселенной, из межпланетной среды, но главным образом – от Солнца, а также различными физическими полями, свойственными космическим телам, – гравитационным, магнитным, тепловым, электрическим и другими. Единство Солнечной системы основано на взаимодействии этих потоков и взаимосвязанных движений космических тел.

Движение тел вокруг Солнца обеспечивается двумя силами: центробежной, возникающей при вращении тела, и центростремительной силой или тяготением. Солнце своим притяжением и центробежная сила удерживают планеты и другие космические объекты на их приблизительно круговых орбитах. В свою очередь, каждая планета и всякое другое космическое тело притягивают Солнце и все другие тела с силой, зависящей от их массы и удаленности от светила. Сила притяжения прямо пропорциональна массам тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между взаимодействующими телами.

На рисунке изображены планеты Солнечной системы в их последовательном удалении от светила. Ближайшие к Солнцу 4 планеты принято называть планетами земной группы, а следующие 4 массивных газовых тела называют планетами-гигантами. Карликовые планеты в основном населяют область за орбитой Нептуна – пояс Койпера. Точно определить границу Солнечной системы невозможно, но многие исследователи проводят ее на расстоянии 100 тыс. астрономических единиц (1 а. е. – среднее расстояние от Земли до Солнца) от Солнца.

 

Планеты – холодные шарообразные небесные тела, обращающиеся вокруг звезды и светящиеся отраженным от их поверхности светом этой звезды.

Спутники – планеты меньших размеров, обращающиеся вокруг крупных планет.

Орбита – замкнутая кривая, описываемая планетой или другим телом при движении вокруг Солнца, или спутником при его движении вокруг планеты.

Эксцентриситет орбиты – мера отклонения формы орбиты от окружности, выражающаяся отношением разности наибольшего и наименьшего расстояний планеты или другого тела от Солнца к сумме этих расстояний. Например, наибольшее расстояние Земли от Солнца равно 152 млн. км, наименьшее –147 млн. км, при этом эксцентриситет орбиты Земли составляет:

(152–147) : (152+147) = 0,017;

это очень незначительное отклонение формы орбиты Земли от правильного круга.

Эклиптика – это плоскость, совпадающая с плоскостью орбиты Земли, или видимый (кажущийся нам с Земли) путь Солнца по небосклону.

Наиболее характерными чертами Солнечной системы являются:

1. Почти все крупные тела Солнечной системы – планеты и астероиды, а также кометы – вращаются вокруг Солнца в одном направлении – против часовой стрелки, если смотреть со стороны Северного полюса мира, находящегося в бесконечности на северном продолжении оси вращения Земли.

2. Все планеты (кроме Венеры и Урана) и большинство спутников (кроме некоторых спутников Юпитера и Сатурна) вращаются вокруг своих осей в том же направлении.

3. Плоскости орбит планет близки к плоскости видимого с Земли годового движения Солнца – эклиптике, отклоняясь от нее всего на несколько градусов. Орбитальная плоскость Земли совпадает с эклиптикой. Только Меркурий имеет наклоненную орбиту 7° по отношению к орбите Земли. Но это объясняется тем, что Меркурий формировался как спутник Венеры и лишь потом стал самостоятельной планетой.

Планеты обладают различной скоростью движения по своим орбитам, в чем наблюдается определенная закономерность: чем ближе планета находится к Солнцу, тем орбитальная скорость у нее больше. Меркурий, ближайшая к Солнцу планета, движется по орбите со скоростью 47,9 км/с; Сатурн со скоростью – 9,6 км/с, а бывшая планета Плутон, самое удаленное от Солнца тела, – со скоростью 4,7 км/с. Время облета планетой светила, т. е. продолжительность ее года, зависит от длины пути (орбиты) и скорости движения. Меркурий совершает свой полный облет вокруг Солнца за 88 земных суток, а Плутон – за 247 земных лет.

Малые планеты, или астероиды, имеют диаметр от 1 до 1000 км. Их общая масса, несмотря на огромное их число, не превышает 1/100 массы Земли. Орбиты большинства астероидов расположены между орбитами Марса и Юпитера, образуя пояс астероидов (см. рис.).

Орбиты некоторых из них сильно вытянуты. Так, астероид Гидальго удаляется от Солнца за пределы орбиты Сатурна, а Икар заходит внутрь орбиты Меркурия. Некоторые астероиды могут сближаться с Землей. Например, в 1976 г. Икар приблизился к Земле на расстояние всего 7 млн. км. Хотя есть сообщения, что некоторые небольшие астероиды заходили внутрь орбиты Луны, столкновение Земли с астероидом настолько маловероятно, что происходит раз в несколько сотен миллионов лет. В настоящее время неизвестно ни одного астероида, столкновение с которым может произойти в сколько-нибудь обозримое время.

Кроме известного с начала XIX в. пояса астероидов между Марсом и Юпитером, на краю Солнечной системы за орбитой Нептуна находится еще один пояс астероидов – пояс Койпера. Обнаружение этих астероидов чрезвычайно сложная задача. Они очень далеки от Солнца и очень слабы. Тем не менее, уже открыто более 100 объектов пояса Койпера (см. рис.). По мнению многих исследователей, Плутон является одним из самым большим представителем этого семейства астероидов.

Еще дальше, в пределах 100 000 а. е., расположено Облако Орта (см. рис.), которое иногда называют банком комет. Сами будущие кометы представляют собой глыбы «грязного», т. е. с включениями твердых частиц, водяного, водородного и углеводородного снега. Это остатки того материала, из которого образовались планеты. Время от времени в результате столкновений между собой или под действием возмущении со стороны ближайших звезд глыбы изменяют свое движение и попадают в центральные области Солнечной системы. Если этим телам придется «встретиться» с Нептуном, Ураном, Сатурном или Юпитером, они могут быть выброшены в область внутренних планет. Так возникают кометы.

Орбиты комет отличаются разнообразием. Как правило, они очень сильно вытянуты (иногда практически неотличимы от параболических). Не исключено, что эти кометы покидают Солнечную систему. В то же время не обнаружено ни одной кометы, орбита которой была бы гиперболической, т. е. такой, которая заведомо пришла бы к нам из другой планетной системы. Встречаются также кометы, орбиты которых близки к круговым (например, комета Швассмана – Вахмана движется между орбитами Марса и Юпитера). Среди комет встречаются объекты, движущиеся по орбите в направлении, обратном движению планет (в том числе известная комета Галлея).

 

Метеорные тела (размером от долей миллиметра до километра в диаметре) и межпланетная пыль (частички, размер которых не превышает сотни микрометров) заполняют практически все пространство Солнечной системы. Метеорные тела и пыль образуются при распаде комет, при столкновениях астероидов между собой, а также между кометами и мелкими телами. Мелкие метеорные тела и пылинки недолговечны. Световое давление и солнечный ветер оказывают на них тормозящее действие, и они медленно падают на Солнце. На расстоянии в несколько радиусов Солнца метеорные тела нагреваются до тысячи кельвин и испаряются. Для больших метеоритов этот процесс практически незаметен. Для пылинки размером в доли миллиметра он продолжается столетия, а частички размером в несколько микрометров просто «выметаются» давлением света из пределов Солнечной системы.

Происхождение Солнечной системы

Один из важных вопросов, связанных с изучением нашей планетной системы – проблема ее происхождения. Решение данной проблемы имеет естественнонаучное, мировоззренческое и философское значение. На протяжении веков и даже тысячелетий ученые пытались выяснить прошлое, настоящее и будущее Вселенной, в том числе и Солнечной системы. Однако возможности планетной космологии и по сей день остаются весьма ограниченными – для эксперимента в лабораторных условиях доступны пока лишь метеориты и образцы лунных пород. Ограничены и возможности сравнительного метода исследований: строение и закономерности других планетных систем пока еще недостаточно изучены.


Дата добавления: 2021-04-15; просмотров: 254; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!