Реферат на тему
«Земля – планета Солнечной системы»
Строение и состав Солнечной системы. Две группы планет
Планеты земной группы. Система Земля – Луна
Земля
Античные и современные исследования Земли
Изучение Земли из космоса
Возникновение жизни на Земле
Единственный спутник Земли – Луна
Заключение
Строение и состав Солнечной системы. Две группы планет.
Наша Земля входит в число 8 больших планет, обращающихся вокруг Солнца. Именно в Солнце сосредоточена основная часть вещества Солнечной системы. Масса Солнца в 750 раз превосходит массу всех планет и в 330 000 раз – массу Земли. Под действием силы его притяжения происходит движение планет и всех других тел Солнечной системы вокруг Солнца.
Расстояния между Солнцем и планетами во много раз превосходят их размеры, и нарисовать такую схему, на которой соблюдался бы единый масштаб для Солнца, планет и расстояний между ними, практически невозможно. Диаметр Солнца в 109 раз больше, чем Земли, а расстояние между ними примерно во столько же раз больше диаметра Солнца. К тому же расстояние от Солнца до последней планеты Солнечной системы (Нептуна) в 30 раз больше, чем расстояние до Земли. Если изобразить нашу планету в виде кружочка диаметром 1 мм, то Солнце окажется на расстоянии около 11 м от Земли, а его диаметр будет примерно 11 см. Орбита Нептуна будет показана окружностью радиусом 330 м. Поэтому обычно приводят не современную схему Солнечной системы, а лишь рисунок из книги Коперника «Об обращении небесных кругов» с иными, весьма приблизительными пропорциями.
По физическим характеристикам большие планеты разделяются на две группы. Одну из них – планеты земной группы – составляют Земля и сходные с ней Меркурий, Венера и Марс. Во вторую входят планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. До 2006 г. самой далекой от Солнца большой планетой считался Плутон. Теперь он вместе с другими объектами подобного размера – давно известными крупными астероидами (см. § 4) и объектами, обнаруженными на окраинах Солнечной системы, – относится к числу планет-карликов.
Разделение планет на группы прослеживается по трем характеристикам (масса, давление, вращение), но наиболее четко – по плотности. Планеты, принадлежащие к одной и той же группе, по плотности различаются между собой незначительно, в то время как средняя плотность планет земной группы примерно в 5 раз больше средней плотности планет-гигантов (см. табл. 1).
Большая часть массы планет земной группы приходится на долю твердых веществ. Земля и другие планеты земной группы состоят из оксидов и других соединений тяжелых химических элементов: железа, магния, алюминия и других металлов, а также кремния и других неметаллов. На долю четырех наиболее обильных в твердой оболочке нашей планеты (литосфере) элементов – железа, кислорода, кремния и магния – приходится свыше 90 % ее массы.
Малая плотность планет-гигантов (у Сатурна она меньше плотности воды) объясняется тем, что они состоят в основном из водорода и гелия, которые находятся преимущественно в газообразном и жидком состояниях. Атмосферы этих планет содержат также соединения водорода – метан и аммиак. Различия между планетами двух групп возникли уже на стадии их формирования (см. § 5).
Из планет-гигантов лучше всего изучен Юпитер, на котором даже в небольшой школьный телескоп видны многочисленные темные и светлые полосы, тянущиеся параллельно экватору планеты. Так выглядят облачные образования в его атмосфере, температура которых всего -140 °C, а давление примерно такое же, как у поверхности Земли. Красновато-коричневый цвет полос объясняется, видимо, тем, что, помимо кристаллов аммиака, составляющих основу облаков, в них содержатся различные примеси. На снимках, полученных космическими аппаратами, видны следы интенсивных и иногда устойчивых атмосферных процессов. Так, уже свыше 350 лет на Юпитере наблюдают атмосферный вихрь, получивший название Большое Красное Пятно. В земной атмосфере циклоны и антициклоны существуют в среднем около недели. Атмосферные течения и облака зафиксированы космическими аппаратами и на других планетах-гигантах, хотя развиты они в меньшей степени, чем на Юпитере.
Строение. Предполагают, что по мере приближения к центру планет-гигантов водород вследствие возрастания давления должен переходить из газообразного в газожидкое состояние, при котором сосуществуют его газообразная и жидкая фазы. В центре Юпитера давление в миллионы раз превышает атмосферное давление, существующее на Земле, и водород приобретает свойства, характерные для металлов. В недрах Юпитера металлический водород вместе с силикатами и металлами образует ядро, которое по размерам примерно в 1,5 раза, а по массе в 10–15 раз превосходит Землю.
Масса. Любая из планет-гигантов превосходит по массе все планеты земной группы, вместе взятые. Самая крупная планета Солнечной системы – Юпитер больше самой крупной планеты земной группы – Земли по диаметру в 11 раз и по массе в 300 с лишним раз.
Вращение. Отличия между планетами двух групп проявляются и в том, что планеты-гиганты быстрее вращаются вокруг оси, и в числе спутников: на 4 планеты земной группы приходится всего 3 спутника, на 4 планеты-гиганта – более 120. Все эти спутники состоят из тех же веществ, что и планеты земной группы, – силикатов, оксидов и сульфидов металлов и т. д., а также водяного (или водно-аммиачного) льда. Помимо многочисленных кратеров метеоритного происхождения, на поверхности многих спутников обнаружены тектонические разломы и трещины их коры или ледяного покрова. Самым удивительным оказалось открытие на ближайшем к Юпитеру спутнике Ио около десятка действующих вулканов. Это первое достоверное наблюдение вулканической деятельности земного типа за пределами нашей планеты.
Кроме спутников, планеты-гиганты имеют еще и кольца, которые представляют собой скопления небольших по размеру тел. Они так малы, что в отдельности не видны. Благодаря их обращению вокруг планеты кольца кажутся сплошными, хотя сквозь кольца Сатурна, например, просвечивают и поверхность планеты, и звезды. Кольца располагаются в непосредственной близости от планеты, где не могут существовать крупные спутники.
2. Планеты земной группы. Система Земля – Луна
Благодаря наличию спутника, Луны, Землю нередко называют двойной планетой. Этим подчеркивается как общность их происхождения, так и редкостное соотношение масс планеты и ее спутника: Луна всего в 81 раз меньше Земли.
О природе Земли будут даны достаточно подробные сведения в последующих главах учебника. Поэтому здесь мы расскажем об остальных планетах земной группы, сравнивая их с нашей, и о Луне, которая хотя и является лишь спутником Земли, но по своей природе относится к телам планетного типа.
Несмотря на общность происхождения, природа Луны существенно отличается от земной, что определяется ее массой и размерами. Из-за того что сила тяжести на поверхности Луны в 6 раз меньше, чем на поверхности Земли, молекулам газа гораздо легче покинуть Луну. Поэтому наш естественный спутник лишен заметной атмосферы и гидросферы.
Отсутствие атмосферы и медленное вращение вокруг оси (сутки на Луне равны земному месяцу) приводят к тому, что в течение дня поверхность Луны нагревается до 120 °C, а ночью остывает до -170 °C. Из-за отсутствия атмосферы лунная поверхность подвержена постоянной «бомбардировке» метеоритами и более мелкими микрометеоритами, которые падают на нее с космическими скоростями (десятки километров в секунду). В результате вся Луна покрыта слоем мелкораздробленного вещества – реголита. Как описывают американские астронавты, побывавшие на Луне, и как показывают снимки следов луноходов, по своим физико-механическим свойствам (размеры частиц, прочность и т. п.) реголит похож на мокрый песок.
При падении на поверхность Луны крупных тел образуются кратеры размером до 200 км в диаметре. Кратеры метрового и даже сантиметрового диаметра хорошо видны на панорамах лунной поверхности, полученных с космических аппаратов.
В лабораторных условиях детально исследованы образцы пород, доставленных нашими автоматическими станциями «Луна» и американскими астронавтами, побывавшими на Луне на космическом корабле «Аполлон». Это позволило получить более полные сведения, чем при анализе пород Марса и Венеры, который проводился непосредственно на поверхности этих планет. Лунные породы похожи по своему составу на земные породы типа базальтов, норитов и анортозитов. Набор минералов в лунных породах беднее, чем в земных, но богаче, чем в метеоритах. На нашем спутнике нет и не было ни гидросферы, ни атмосферы такого состава, как на Земле. Поэтому там отсутствуют минералы, которые могут образовываться в водной среде и при наличии свободного кислорода. Лунные породы по сравнению с земными обеднены летучими элементами, но отличаются повышенным содержанием оксидов железа и алюминия, а в некоторых случаях титана, калия, редкоземельных элементов и фосфора. Никаких признаков жизни даже в виде микроорганизмов или органических соединений на Луне не обнаружено.
Светлые области Луны – «материки» и более темные – «моря» отличаются не только по внешнему виду, но также по рельефу, геологической истории и химическому составу покрывающего их вещества. На более молодой поверхности «морей», покрытой застывшей лавой, кратеров меньше, чем на более древней поверхности «материков». В различных частях Луны заметны такие формы рельефа, как трещины, по которым происходит смещение коры по вертикали и горизонтали. При этом образуются только горы сбросового типа, а складчатых гор, столь типичных для нашей планеты, на Луне нет.
Отсутствие на Луне процессов размывания и выветривания позволяет считать ее своеобразным геологическим заповедником, где на протяжении миллионов и миллиардов лет сохраняются все возникавшие за это время формы рельефа. Таким образом, изучение Луны дает возможность понять геологические процессы, происходившие на Земле в далеком прошлом, от которого на нашей планете не осталось никаких следов.
3.Земля.
Земля - это третья от Солнца планета Солнечной системы. Она обращается вокруг звезды на среднем расстоянии 149.6 млн. км за период равный 365.24 суток.
Земля имеет спутник - Луну, обращающуюся вокруг Солнца на среднем расстоянии 384400 км. Наклон земной оси к плоскости эклиптике составляет 66033`22``. Период вращения планеты вокруг своей оси 23 ч 56 мин 4,1 сек. Вращение вокруг своей оси вызывает смену дня и ночи, а наклон оси и обращение вокруг Солнца - смену времен года. Форма Земли - геоид, приближенно - трехосный эллипсоид, сфероид. Средний радиус Земли составляет 6371.032 км, экваториальный - 6378.16 км, полярный - 6356.777 км. Площадь поверхности земного шара 510 млн. км², объем - 1.083 * 1012 км², средняя плотность 5518 кг/м³. Масса Земли составляет 5976 * 1021 кг.
Земля обладает магнитным и электрическим полями. Гравитационное поле Земли обуславливает её сферическую форму и существование атмосферы. По современным космогоническим представлениям, Земля образовалась примерно 4.7 млрд. лет назад из рассеянного в протосолнечной системе газового вещества. В результате дифференциации вещества, Земля, под действием своего гравитационного поля, в условиях разогрева земных недр возникли и развились различные по химическому составу, агрегатному состоянию и физическим свойствам оболочки - геосферы: ядро (в центре), мантия, земная кора, гидросфера, атмосфера, магнитосфера. В составе Земли преобладает железо (34.6%), кислород (29.5%), кремний (15.2%), магний (12.7%). Земная кора, мантия и внутренняя чаять ядра твердые (внешняя часть ядра считается жидкой). От поверхности Земли к центру возрастают давление, плотность и температура.
Давление в центре планеты 3.6 * 1011 Па, плотность около 12.5 * 103 кг/м³, температура колеблется от 50000ºС до 60000ºС.
Основные типы земной коры - материковый и океанический, в переходной зоне от материка к океану развита кора промежуточного строения.
Большая часть Земли занята Мировым океаном (361.1 млн. км²;70.8%), суша составляет 149.1 млн. км² (29.2%), и образует шесть материков и острова. Она поднимается над уровнем мирового океана в среднем на 875 м (наибольшая высота 8848 м - гора Джомолунгма), горы занимают свыше 1/3 поверхности суши. Пустыни покрывают примерно 20% поверхности суши, леса - около 30%, ледники - свыше 10%. Средняя глубина мирового океана около 3800 м (наибольшая глубина 11020 м - Марианский желоб (впадина) в Тихом океане). Объем воды на планете составляет 1370 млн. км³, средняя соленость 35 г/л. Атмосфера Земли, общая масса которой 5.15 * 1015 т, состоит из воздуха - смеси в основном азота (78.08%) и кислорода (20.95%), остальное - это водяные пары, углекислый газ, а также инертный и другие газы. Максимальная температура поверхности суши 570º-580º C (в тропических пустынях Африки и Северной Америки), минимальная - около -900º C (в центральных районах Антарктиды). Образование Земли и начальный этап ее развития относятся к догеологической истории. Абсолютный возраст наиболее древних горных пород составляет свыше 3.5 млрд. лет. Геологическая история Земли делится на два неравных этапа: докембрий, занимающий примерно 5/6 всего геологического летоисчисления (около 3 млрд. лет) и фанерозой, охватывающей последние 570 млн. лет.
Около 3-3.5 млрд. лет назад в результате закономерной эволюции материи на Земле возникла жизнь, началось развитие биосферы. Совокупность всех населяющих ее живых организмов, так называемое живое вещество Земли, оказала значительное влияние на развитие атмосферы, гидросферы и осадочной оболочки. Новый фактор, оказывающий мощное влияние на биосферу - производственная деятельность человека, который появился на Земле менее 3 млн. лет назад. Высокий темп роста населения Земли (275 млн. чел в 1000 году, 1.6 млрд. чел в 1900 году и примерно 6.3 млрд. чел в 1995 году) и усиление влияния человеческого общества на природную среду выдвинули проблемы рационального использования всех природных ресурсов и охраны природы.
Наша планета Земля – третья от Солнца планета Солнечной системы. Она входит в земную группу планет (четыре планеты Солнечной системы: Меркурий, Венера, Земля, Марс). Их еще называют внутренними планетами . Земля – самая крупная планета среди земной группы планет по диаметру, массе и плотности.
Землю называют Голубой планетой. Она и действительно голубая, как на снимке, сделанном из космоса, но главное – она единственная известная на данный момент планета в Солнечной системе, населенная живыми организмами.
Масса Земли - 5,9736·10 24 кг, площадь ее поверхности - 510 072 000 км², а средний радиус - 6 371,0 км.
Ученые определили возраст Земли – около 4, 54 миллиардов лет. Так что в общем-то она уже старушка… А происхождение ее – из солнечной туманности. Недолго она бродила по небосклону одна: вскоре приобрела себе спутника – Луну, это единственный ее естественный спутник.
Ученые утверждают, что жизнь появилась на Земле около 3.5 миллиардов лет назад. Но об этом более подробно мы будем говорить в разделе нашего сайта «Планета Земля», там рассмотрим различные гипотезы о происхождении жизни на Земле.
С появлением жизни атмосфера Земли существенно изменилась, стал формироваться озоновый слой , который вместе с магнитным полем Земли ослабляет вредную солнечную радиацию и сохраняет условия жизни на планете.
Что такое "озоновый слой"? Это часть стратосферы на высоте от 12 до 50 км, в которой под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца молекулярный кислород (О 2) диссоциирует на атомы, которые затем соединяются с другими молекулами О 2 , образуя озон (О 3).
Внешняя твердая оболочка Земли (геосфера) называется земной корой . Так вот, кора Земли разделена на несколько сегментов, или тектонических плит (относительно целостных блоков), которые находятся в постоянном движении относительно друг друга, что и объясняет возникновение землетрясений, вулканов и процессы образования гор.
Приблизительно 70,8 % поверхности планеты Земля занимает Мировой океан - водная оболочка Земли, окружающая материки и острова и отличающаяся общностью солевого состава. Остальную часть поверхности занимают континенты (материки) и острова.
Жидкая вода, известная нам по формуле Н 2 O, не существует на поверхностях других планет Солнечной системы. А ведь именно она необходима для жизни в любой форме. В твёрдом состоянии вода называется льдом, снегом или инеем, а в газообразном - водяным паром – в таком состоянии она обнаружена на других небесных телах, но в жидком виде – только на Земле. Около 71 % поверхности Земли покрыто водой (океаны, моря, озёра, реки, льды).
Внутренние области Земли достаточно активны и состоят из толстого, очень вязкого слоя, называемого мантией. Мантия – это часть Земли (геосфера), расположенная непосредственно под корой и выше ядра. В мантии находится большая часть вещества Земли. Мантия есть и на других планетах. Мантия покрывает жидкое внешнее ядро (которое и является источником магнитного поля Земли) и внутреннее твёрдое ядро, предположительно, железное.
Земля в космосе взаимодействует (притягивается) с другими объектами, в том числе с Солнцем и Луной. Вокруг Солнца Земля делает оборот за 365,26 дней. Ось вращения Земли наклонена на 23,4° относительно её орбитальной плоскости, это вызывает сезонные изменения на поверхности планеты с периодом в один тропический год (365,24 солнечных суток). Тропический год - это отрезок времени, за который Солнце завершает один цикл смены времён года. Сутки составляют примерно 24 часа
В состав атмосферы Земли входят 78,08 % азот (N 2), 20,95 % кислород (O 2), 0,93 % аргон, 0,038 % углекислый газ, около 1 % водяного пара (в зависимости от климата).
Относясь к планетам земной группы, Земля имеет твёрдую поверхность. Крупнейшая из четырёх планет земной группы в Солнечной системе как по размеру, так и по массе, Земля имеет наибольшую плотность, самую сильную поверхностную гравитацию (притяжение) и сильнейшее магнитное поле среди этих четырёх планет, генерируемое внутриземными источниками.
Форма Земли
По форме Земля – сплюснутый эллипсоид.
Самой высокой точкой твердой поверхности Земли является гора Эверест , или, в переводе с тибетского, Джомолунгма , которая находится в Гималаях. Ее высота - 8848 м над уровнем моря. А самая низкая точка – Марианская впадина , которая находится на западе Тихого океана, рядом с Марианскими островами. Ее глубина - 11 022 м под уровнем моря. Расскажем немного о ней.
Первыми исследовали Марианскую впадину англичане. Они перестроили военный трехмачтовый корвет «Челленджер» с парусным оснащением в океанографическое судно для гидрологических, геологических, химических, биологических и метеорологических работ. Это было сделано ещё в 1872 году. Но первые данные о глубине Марианской впадины, или, как ее иногда называют, Марианского жёлоба, были получены только в 1951 году: замерили впадину и определили ее глубину в 10 863 м. Именно после этого самую глубокую точку Марианской впадины стали называть «Бездной Челленджера» (Challenger Deep). Представьте себе, что в глубинах Марианского жёлоба запросто поместится самая высокая гора нашей планеты - Эверест, а над ней ещё останется больше километра воды до поверхности… Конечно, разговор не о площади, а только о глубине.
Затем Марианскую впадину исследовали советские учёные на научно-исследовательском судне «Витязь», и в 1957 году они объявили максимальную глубину впадины равной 11 022 метрам, но самое поразительное – они опровергли бытующее в то время мнение о невозможности жизни на глубине более 6000-7000 метров – жизнь в Марианской впадине существует!
А 23 января 1960 года состоялось первое и единственное погружение человека на дно Марианского желоба. Единственными людьми, побывавшими «на дне Земли», стали лейтенант ВМС США Дон Уолш и исследователь Жак Пикар. Они погружались на батискафе «Триест». На дне исследователи находились всего 12 минут, но этого им хватило, чтобы сделать сенсационное открытие о наличии жизни на такой глубине – они увидели там плоских рыб, похожих на камбалу, размером до 30 см.
Но исследователи впадины неоднократно были напуганы и непознанными явлениями в глубине, поэтому полностью тайна Марианской впадины еще не раскрыта.
Химический состав Земли
Земля состоит в основном из железа (32,1 %), кислорода (30,1 %), кремния (15,1 %), магния (13,9 %), серы (2,9 %), никеля (1,8 %), кальция (1,5 %) и алюминия (1,4 %); на остальные элементы приходится 1,2 %. Предполагают, что внутреннее пространство состоит из железа (88,8 %), небольшого количества никеля (5,8 %), серы (4,5 %).
Геохимик Франк Кларк вычислил, что земная кора чуть более чем на 47 % состоит из кислорода. Наиболее распространённые породосоставляющие минералы земной коры практически полностью состоят из оксидов.
Как и все планеты земной группы, она имеет слоистое строение. Состав вы можете увидеть на схеме. Рассмотрим подробнее каждую часть.
Земная кора - это верхняя часть твёрдой земли. Кора бывает двух типов: континентальная и океаническая. Толщина коры колеблется от 6 км под океаном, до 30-50 км на континентах. У континентальной коры выделяют три геологических слоя: осадочный чехол, гранитный и базальтовый. Под земной корой находится мантия - оболочка Земли, сложенная преимущественно породами, состоящими из силикатов магния, железа, кальция и др. Мантия составляет 67 % всей массы Земли и около 83 % всего объёма Земли. Она простирается от глубин 5-70 километров ниже границы с земной корой до границы с ядром на глубине 2900 км. Выше границы 660 километров находится верхняя мантия , а ниже - нижняя . Эти две части мантии имеют различный состав и физические свойства. Хотя сведения о составе нижней мантии ограничены.
Ядро - центральная, глубокая часть Земли, геосфера, находящаяся под мантией и состоящая из железо-никелевого сплава с примесью других элементов. Но эти данные предположительные. Глубина залегания - 2900 км. Ядро Земли разделяется на твердое внутреннее ядро радиусом около 1300 км и жидкое внешнее ядро радиусом около 2200 км, между которыми иногда выделяется переходная зона. Температура в центре ядра Земли достигает 5000°С. Масса ядра - 1,932·10 24 кг.
Гидросфера Земли
Это совокупность всех водных запасов Земли: океаны, сеть рек, подземные воды, а также облака и водяной пар в атмосфере. Часть воды находится в твёрдом состоянии (криосфера): ледники, снежный покров, вечная мерзлота.
Атмосфера Земли
Так называется газовая оболочка вокруг Земли. Атмосфера делится на тропосферу (8-18 км), тропопаузу (переходный слой от тропосферы к стратосфере, в котором прекращается снижение температуры с высотой), стратосферу (на высоте 11-50 км), стратопаузу (около 0 °C), мезосферу (от 50 до 90 км), мезопаузу (около -90 °C), линию Кармана (высота над уровнем моря, которая условно принимается в качестве границы между атмосферой Земли и космосом, примерно 100 км над уровнем моря), границу атмосферы Земли (примерно 118 км), термосферу (верхний предел около 800 км), термопаузу (область атмосферы, прилегающая сверху к термосфере), экзосферу (сфера рассеяния, выше 700 км). Газ в экзосфере сильно разрежён, и отсюда идёт утечка его частиц в межпланетное пространство.
Биосфера Земли
Это совокупность частей земных оболочек (лито-, гидро- и атмосфера), которая заселена живыми организмами, находится под их воздействием и занята продуктами их жизнедеятельности.
Магнитное поле Земли
Магнитное поле Земли, или геомагнитное поле - магнитное поле, генерируемое внутриземными источниками.
Вращение Земли
Чтобы совершить один оборот вокруг оси, Земле требуется 23 часа 56 минут и 4.091 секунд. Вращение Земли нестабильно: меняется скорость её вращения, движутся географические полюсы, колеблется ось вращения. В общем - движение замедляется. Высчитано, что продолжительность одного оборота Земли увеличивалась за последние 2000 лет в среднем на 0,0023 секунды в столетие.
Вокруг Солнца Земля движется по эллиптической орбите на расстоянии около 150 млн. км со средней скоростью 29,765 км/сек.
Географические сведения о Земле
Площадь
- Поверхность: 510,073 миллионов км²
- Суша: 148,94 миллионов км²
- Вода: 361,132 миллионов км²
- 70,8 % поверхности планеты покрыто водой, и 29,2 % занимает суша.
Длина береговой линии 286 800 км
Впервые…
Впервые Земля была сфотографирована из космоса в 1959 году аппаратом «Эксплорер-6». Первым человеком, увидевшим Землю из космоса, стал в 1961 году Юрий Гагарин. Экипаж Аполлона-8 в 1968 году первым наблюдал восход Земли с лунной орбиты. В 1972 году экипаж Аполлона-17 сделал знаменитый снимок Земли - «The Blue Marble» - «Синий мраморный шарик».
Планета есть тело, обращающееся вокруг звезды, светящееся отраженным от нее светом и имеющее размер больше, чем у астероидов, такое определение соответствовало нашим прежним представлениям. Но ряд открытий 1990-х гг. сделали его несостоятельным. За орбитой Нептуна, в Поясе Койпера, астрономы нашли сотни весьма крупных ледяных тел. Вблизи некоторых звезд были обнаружены планеты, орбиты которых отличались от других в Солнечной системе. Были также открыты коричневые карлики и планетообразные тела, одиноко дрейфующие по темному межзвездному пространству.
В августе 2006 г. Международный астрономический союз (МАС) заключил, что планета представляет собой объект, который обращается вокруг звезды и настолько велик, что принял сфероидальную форму и «вблизи своей орбиты не имеет сравнимых по массе соседей». Такое определение вычеркнуло Плутон из списка планет, изменив наше отношение к строению как Солнечной, так и других планетных систем, образовавшихся путем аккреции во вращающихся дисках. Мелкие частицы слипаются, формируя крупные образования, взаимное притяжение которых заставляет их объединяться вновь и вновь. В результате образуется несколько массивных тел (планет) и множество малых тел (астероидов и комет), представляющих остатки вещества, из которого сформировались планеты. Таким образом, термин «планета» обозначает конкретный класс небесных тел.
Что такое солнечная система? Из чего состоит солнечная система? Солнце и все тела, обращающиеся вокруг него образуют СОЛНЕЧНУЮ СИСТЕМУ. В состав солнечной системы входят девять больших планет: МЕРКУРИЙ, ВЕНЕРА, ЗЕМЛЯ, МАРС - это планеты земного типа; ЮПИТЕР, САТУРН, УРАН, НЕПТУН – это планеты гиганты; И ПЛУТОН. Также в состав солнечной системы входят СПУТНИКИ этих планет и МАЛЫЕ ПЛАНЕТЫ, их еще называют астероидами, и КОМЕТЫ.
В далекой древности люди замечали на ночном небе протянувшуюся через весь небосвод бледную светящуюся полосу. Она напоминала им пролитое молоко. По легенде, в этом заслуга Геры, спускавшейся на Землю. Светящуюся полосу назвали Млечным Путем Потом, много позже, благодаря наблюдениям Галилея, стало известно, что Млечный Путь - это множество далеких и потому неярких звезд. Они и сливаются в одно тусклое свечение. Тогда возникла гипотеза о том, что Солнце, все видимые звезды, в том числе и звезды Млечного Пути, принадлежат к одной огромной системе. Такую систему назвали Галактикой (пишется с большой буквы). Название было дано именно в честь Млечного Пути: слово "Галактика" произошло от древнегреческого понятия, означавшего "молочая дорога".Галактика Имя нашей Галактики тоже тривиальное - Млечный Путь
Но не всегда легко судить о здании, внутри которого находишься. Так и с нашей Галактикой: очень долгими были споры об ее размерах, массе, структуре размещения звезд. Только относительно недавно, в двадцатом веке, всевозможные исследования позволили человеку судить обо всем этом. Во многом помогло нам то обстоятельство, что наша Галактика не одинока.наша Вселенная обычно определяется как совокупность всего, что существует физически. Это совокупность пространства и времени, всех форм материи, физических законов и констант, которые управляют ими. Однако термин Вселенная может трактоваться и иначе, как космос, мир или природа.
Почему вращается Земля? Все знают, что наша планета вращается вокруг своей оси, она в свою очередь вращается вокруг солнца, а солнце вместе с планетами вращается вокруг центра нашей галактики. А теперь задумайтесь, почему? Где та сила, которая заставляет вращаться всю эту карусель? Сейчас уже установлено, что скорость вращения земли вокруг своей оси постепенно уменьшается. Казалось бы вот ответ на вопрос. Раньше землю "раскрутили" и теперь она по инерции вращается. Но расчеты показывают, что при таком подходе она уже давно бы остановилась. Тот же самый вопрос возникает и по поводу солнца, почему оно вращается, да еще и увлекает за собой все планеты? Новейшие исследования космоса позволили сделать выводы о наличии в центрах галактик массивных черных дыр. В центре нашей галактики есть огромная черная дыра. Судя по тому, что все звезды в галактике вращаются вокруг ее центра, можно предположить, что виновник вращения массивная черная дыра. Но вопрос опять остается без ответа, почему черная дыра вращается? Самое интересное, откуда они все берут энергию на это вращение? Ведь закон сохранения энергии никто не отменял, а расходы этой энергии должны быть просто колоссальны.
Что такое Луна? Земля и Луна в сравнении. Спутник Земли Луна совершает один оборот вокруг Земли за такое же время, за которое она совершает один оборот вокруг своей оси. Поэтому мы всегда видим только одну сторону Луны. Обратную сторону нашего спутника удалось увидеть впервые только в 1959г., когда автоматическая космическая станция облетела Луну и сфотографировала. Лунный шар меньше Земного приблизительно в четыре раза. Но земля гораздо плотнее и тяжелее, чем Луна.
Южный полюс точка, в которой воображаемая ось вращения Земли пересекает её поверхность в Южном полушарии.ЗемлиЮжном полушарии Южный полюс располагается в пределах Полярного плато Антарктиды на высоте 2800 метров. Толщина льда в районе Южного полюса 2840 метров. Среднегодовая температура воздуха составляет 48,9 °C (максимальная 14,7 °C, минимальная 74,3 °C).Полярного платоАнтарктидыметров Станция Амундсен-Скотт (Южный полюс)
Северный полюс точка, в которой воображаемая ось вращения Земли пересекает её поверхность в Северном полушарии. Северный полюс расположен в центральной части Северного Ледовитого океана, где глубина не превышает 4000 м. Круглый год в районе Северного полюса дрейфуют мощные многолетние паковые льды. Средняя температура зимой около 40 °С, летом преимущественно около 0 °С. В сентябре 2007 года на Северном полюсе был зафиксирован рекордно низкий уровень льда. По заявлению специалистов Национального центра данных по исследованию снега и льда в 2008 году арктические льды полюса могут полностью растаять. Тем не менее мир уже встретил 2009 год, но льды остались на месте.
Экватор - линия сечения земной поверхности плоскостью, проходящей через центр Земли, перпендикулярно оси ее вращения. Длина экватора км. По линии экватора день всегда равен ночи. Экватор делит земной шар на Северное и Южное полушария. Экватор служит началом счета географической широты (широта экватора - 0 град.). лат.Aequator - уравнитель
Планеты Солнечной системы
Согласно официальной позиции Международного астрономического союза (МАС), организации присваивающей имена астрономическим объектам, планет всего 8.
Плутон был исключен из разряда планет в 2006 году. т.к. в поясе Койпера находятся объекты которые больше/либо равны по размерам с Плутоном. Поэтому, даже если его принимать его за полноценное небесное тело, то тогда необходимо к этой категории присоединить Эриду, у которой с Плутоном почти одинаковый размер.
По определению MAC, есть 8 известных планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
Все планеты делят на две категории в зависимости от их физических характеристик: земной группы и газовые гиганты.
Схематическое изображение расположения планет
Планеты земного типа
Меркурий
Самая маленькая планета Солнечной системы имеет радиус всего 2440 км. Период обращения вокруг Солнца, для простоты понимания приравненный к земному году, составляет 88 дней, при этом оборот вокруг собственной оси Меркурий успевает совершить всего полтора раза. Таким образом, его сутки длятся приблизительно 59 земных дней. Долгое время считалось, что эта планета все время повёрнута к Солнцу одной и той же стороной, поскольку периоды его видимости с Земли повторялись с периодичностью, примерно равной четырем Меркурианским суткам. Это заблуждение было развеяно с появлением возможности применять радиолокационные исследования и вести постоянные наблюдения с помощью космических станций. Орбита Меркурия – одна из самых нестабильных, меняется не только скорость перемещения и его удалённость от Солнца, но и само положение. Любой интересующийся может наблюдать этот эффект.
Меркурий в цвете, снимок космического аппарата MESSENGER
Близость к Солнцу стала причиной того, что Меркурий подвержен самым большим перепадам температуры среди планет нашей системы. Средняя дневная температура составляет около 350 градусов по Цельсию, а ночная -170 °C. В атмосфере выявлены натрий, кислород, гелий, калий, водород и аргон. Существует теория, что он был ранее спутником Венеры, но пока это остается недоказанным. Собственные спутники у него отсутствуют.
Венера
Вторая от Солнца планета, атмосфера которой почти полностью состоит из углекислого газа. Её часто называют Утренней звездой и Вечерней звездой, потому что она первой из звёзд становится видна после заката, так же как и перед рассветом продолжает быть видимой и тогда, когда все остальные звёзды скрылись из поля зрения. Процент диоксида углерода составляет в атмосфере 96%, азота в ней сравнительно немного – почти 4% и в совсем незначительном количестве присутствует водяной пар и кислород.
Венера в УФ спектре
Подобная атмосфера создает эффект парника, температура на поверхности из-за этого даже выше, чем у Меркурия и достигает 475 °C. Считается самой неторопливой, венерианские сутки длятся 243 земных дня, что почти равно году на Венере – 225 земных дней. Многие называют её сестрой Земли из-за массы и радиуса, значения которых очень близки к земным показателям. Радиус Венеры составляет 6052 км (0,85% земного). Спутников, как и у Меркурия, нет.
Третья планета от Солнца и единственная в нашей системе, где на поверхности есть жидкая вода, без которой не смогла бы развиться жизнь на планете. По крайней мере, жизнь в том виде, в котором мы её знаем. Радиус Земли равен 6371 км и, в отличие от остальных небесных тел нашей системы, более 70% её поверхности покрыто водой. Остальное пространство занимают материки. Ещё одной особенностью Земли являются тектонические плиты, скрытые под мантией планеты. При этом они способны перемещаться, хоть и с очень малой скоростью, что со временем вызывает изменение ландшафта. Скорость перемещения планеты по ней – 29-30 км/сек.
Наша планета из космоса
Один оборот вокруг своей оси занимает почти 24 часа, причем полное прохождение по орбите длится 365 суток, что намного больше в сравнении с ближайшими планетами-соседями. Земные сутки и год также приняты как эталон, но сделано это лишь для удобства восприятия временных отрезков на остальных планетах. У Земли имеется один естественный спутник – Луна.
Марс
Четвёртая планета от Солнца, известная своей разрежённой атмосферой. Начиная с 1960 года, Марс активно исследуется учеными нескольких стран, включая СССР и США. Не все программы исследования были успешными, но найденная на некоторых участках вода позволяет предположить, что примитивная жизнь на Марсе существует, или существовала в прошлом.
Яркость этой планеты позволяет видеть его с Земли без всяких приборов. Причем раз в 15-17 лет, во время Противостояния, он становится самым ярким объектом на небе, затмевая собой даже Юпитер и Венеру.
Радиус почти вдвое меньше земного и составляет 3390 км, зато год значительно дольше – 687 суток. Спутников у него 2 — Фобос и Деймос.
Наглядная модель Солнечной системы
Внимание ! Анимация работает только в браузерах поддерживающих стандарт -webkit (Google Chrome, Opera или Safari).
Солнце
Солнце является звездой, которая представляет собой горячий шар из раскаленных газов в центре нашей Солнечной системы. Его влияние простирается далеко за пределы орбит Нептуна и Плутона. Без Солнца и его интенсивной энергии и тепла, не было бы жизни на Земле. Существуют миллиарды звезд, как наше Солнце, разбросанных по галактике Млечный Путь.
Меркурий
Выжженный Солнцем Меркурий лишь немного больше, чем спутник Земли Луна. Подобно Луне, Меркурий практически лишен атмосферы и не может сгладить следы воздействия от падения метеоритов, поэтому он как и Луна покрыт кратерами. Дневная сторона Меркурия очень сильно нагревается на Солнце, а на ночной стороне температура падает на сотни градусов ниже нуля. В кратерах Меркурия, которые расположены на полюсах, существует лед. Меркурий совершает один оборот вокруг Солнца за 88 дней.
Венера
Венера это мир чудовищной жары (еще больше чем на Меркурии) и вулканической активности. Аналогичная по структуре и размеру Земле, Венера покрыта толстой и токсичной атмосферой, которая создает сильный парниковый эффект. Этот выжженной мир достаточно горячий, чтобы расплавить свинец. Радарные снимки сквозь могучую атмосферу выявили вулканы и деформированные горы. Венера вращается в противоположном направлении, от вращения большинства планет.
Земля — планета океан. Наш дом, с его обилием воды и жизни делает его уникальным в нашей Солнечной системе. Другие планеты, в том числе несколько лун, также имеют залежи льда, атмосферу, времена года и даже погоду, но только на Земле все эти компоненты собрались вместе таким образом, что стало возможным существование жизнь.
Марс
Хотя детали поверхности Марса трудно увидеть с Земли, наблюдения в телескоп показывают, что на Марсе существуют сезоны и белые пятна на полюсах. В течение многих десятилетий, люди полагали, что яркие и темные области на Марсе это пятна растительности и что Марс может быть подходящим местом для жизни, и что вода существует в полярных шапках. Когда космический аппарат Маринер-4, прилетел у Марсу в 1965 году, многие из ученых были потрясены, увидев фотографии мрачной планеты покрытой кратерами. Марс оказался мертвой планетой. Более поздние миссии, однако, показали, что Марс хранит множество тайн, которые еще предстоит решить.
Юпитер
Юпитер — самая массивная планета в нашей Солнечной системе, имеет четыре больших спутника и множество небольших лун. Юпитер образует своего рода миниатюрную Солнечную систему. Чтобы превратится в полноценную звезду, Юпитеру нужно было стать в 80 раз массивнее.
Сатурн
Сатурн — самая дальняя из пяти планет, которые были известны до изобретения телескопа. Подобно Юпитеру, Сатурн состоит в основном из водорода и гелия. Его объем в 755 раз больше, чем у Земли. Ветры в его атмосфере достигают скорости 500 метров в секунду. Эти быстрые ветра в сочетании с теплом, поднимающимся из недр планеты, вызывают появление желтых и золотистых полос, которые мы видим в атмосфере.
Уран
Первая планета найденная с помощью телескопа, Уран был открыт в 1781 году астрономом Уильямом Гершелем. Седьмая планета от Солнца настолько далека, что один оборот вокруг Солнца занимает 84 года.
Нептун
Почти в 4,5 млрд. километрах от Солнца вращается далекий Нептун. На один оборот вокруг Солнца у него уходит 165 лет. Он невидим невооруженным глазом из-за его огромного расстояния от Земли. Интересно, что его необычная эллиптическая орбита, пересекается с орбитой карликовой планеты Плутона из-за чего Плутон находится внутри орбиты Нептуна порядка 20 лет из 248 за которые совершает один оборот вокруг Солнца.
Плутон
Крошечный, холодный и невероятно далекий Плутон был открыт в 1930 году и долго считался девятой планетой. Но после открытий подобных Плутону миров, которые находились еще дальше, Плутон был переведен в категорию карликовых планет в 2006 году.
Планеты — гиганты
Существуют четыре газовых гиганта, располагающихся за орбитой Марса: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Они находятся во внешней Солнечной системе. Отличаются своей массивностью и газовым составом.
Планеты солнечной системы, масштаб не соблюден
Юпитер
Пятая по счёту от Солнца и крупнейшая планета нашей системы. Радиус её – 69912 км, она в 19 раз больше Земли и всего в 10 раз меньше Солнца. Год на Юпитере не самый долгий в солнечной системе, длится 4333 земных суток (неполных 12 лет). Его же собственные сутки имеют продолжительность около 10 земных часов. Точный состав поверхности планеты пока определить не удалось, однако известно, что криптон, аргон и ксенон имеются на Юпитере в гораздо больших количествах, чем на Солнце.
Существует мнение, что один из четырёх газовых гигантов на самом деле – несостоявшаяся звезда. В пользу этой теории говорит и самое большое количество спутников, которых у Юпитера много – целых 67. Чтобы представить себе их поведение на орбите планеты, нужна достаточно точная и чёткая модель солнечной системы. Самые крупные из них – Каллисто, Ганимед, Ио и Европа. При этом Ганимед является крупнейшим спутником планет во всей солнечной системе, радиус его составляет 2634 км, что на 8% превышает размер Меркурия, самой маленькой планеты нашей системы. Ио отличается тем, что является одним из трёх имеющих атмосферу спутников.
Сатурн
Вторая по размерам планета и шестая по счёту в Солнечной системе. В сравнении с остальными планетами, наиболее схожа с Солнцем составом химических элементов. Радиус поверхности равен 57350 км, год составляет 10 759 суток (почти 30 земных лет). Сутки здесь длятся немногим дольше, чем на Юпитере – 10,5 земных часов. Количеством спутников он ненамного отстал от своего соседа – 62 против 67. Самым крупным спутником Сатурна является Титан, так же, как и Ио, отличающийся наличием атмосферы. Немного меньше него по размеру, но от этого не менее известные – Энцелад, Рея, Диона, Тефия, Япет и Мимас. Именно эти спутники являются объектами для наиболее частого наблюдения, и потому можно сказать, что они наиболее изучены в сравнении с остальными.
Долгое время кольца на Сатурне считались уникальным явлением, присущим только ему. Лишь недавно было установлено, что кольца имеются у всех газовых гигантов, но у остальных они не настолько явно видны. Их происхождение до сих пор не установлено, хотя существует несколько гипотез о том, как они появились. Кроме того, совсем недавно было обнаружено, что неким подобием колец обладает и Рея, один из спутников шестой планеты.
Входит в состав Солнечной системы и является третьей по счёту планетой от Солнца. Она имеет единственный спутник — . Положение Земли и её спутника в Солнечной системе определяет многие процессы, происходящие на Земле.
Солнечная система
Входит в скопление звёзд - Галактику Млечный Путь (от греческого слова galaktikos - млечный, молочный). Она выделяется на ночном небе в виде широкой бледной полосы и вместе с другими галактиками образует Вселенную. Таким образом, наша планета Земля - часть Вселенной и развивается вместе с ней по ее законам. В состав Солнечной системы, кроме Солнца, входит 8 планет, более 60 их спутников, свыше 5000 астероидов и множество более мелких объектов - кометы, космические обломки и космическая пыль. Все они силой притяжения удерживаются на определённом расстоянии от Солнца. Солнце - центр нашей планетной системы, основа жизни па Земле.
Планеты Солнечной системы шарообразны, вращаются вокруг собственной оси и вокруг Солнца. Путь планет вокруг Солнца называется орбитой (от латинского слова orbita колея, дорога). Орбиты по форме близки к окружностям.
Географические следствия формы и размеров Земли
Шарообразная и её размеры имеют важное географическое значение. Огромная масса нашей планеты - 6,6 гекстиллионов тонн (в этом числе 21 ноль!) - определяет силу земного притяжения, которая удерживает на поверхности планеты поду и вокруг неё . При меньших размерах Земли её притяжение было бы очень слабым, газы воздуха рассеялись бы в космосе. Так, сила лунного притяжения в шесть раз слабее земного, поэтому на Луне почти пег атмосферы и воды. Более крупные размеры и масса планеты изменили бы и состав воздуха.
Шарообразная форма Земли определяет разное количество солнечного света и тепла, поступающего на её поверхность в равных географических широтах.
Система Земля-Луна
Земля имеет постоянный спутник - Луну, движущуюся вокруг неё по орбите. Шарообразная форма Луны и её довольно большие размеры позволяют рассматривать Землю и Луну как двойную планетную систему с общим центром вращения вблизи земной поверхности. Сила лунного притяжения и сила, возникающая при взаимном вращении Земли и Луны, приводят к образованию приливов и отливов на Земле.
Земля — уникальная планета
Главная особенность Земли состоит в том, что это планета жизни. Именно здесь сложились псе необходимые условия для существования и развития живых организмов. Атмосфера нашей планеты не столь плотная, как, например, Венеры, и пропускает достаточное количество солнечного света. В возникает невидимое магнитное поле, защищающее её от вредного для жизни космического излучения. Только в земных условиях возможно существование воды в трёх состояниях - газообразном, твёрдом и, конечно же, жидком. Первые живые организмы возникли на Земле практически сразу с появлением воды. Это были бактерии, в том числе и производящие кислород. С развитием жизни появлялись всё новые, более сложные организмы. Вышедшие на сушу растения изменили состав атмосферы Земли, увеличив в ней количество кислорода.
