Современные исследования планет земной группы amc презентация, доклад, проект на тему

Классификация небесных тел Солнечной системы

Силикатные небесные тела. Данная группа небесных тел именуется силикатной, т.к. основным компонентом всех ее представителей являются каменно-металлические породы (около 99% от всей массы тела). Силикатная составляющая представлена такими тугоплавкими веществами, как кремний, кальций, железо, алюминий, магний, сера и др. Присутствуют также ледяные и газовые компоненты (вода, лед, азот, углекислота, кислород, гелий водород), однако их содержание мизерное. К этой категории относятся 4 планеты (Венера, Меркурий, Земля и Марс), спутники (Луна, Ио, Европа, Тритон, Фобос, Деймос, Амальтея, др), более миллиона астероидов, обращающихся между орбитами двух планет — Юпитера и Марса (Паллада, Гигея, Веста, Церера и др.). Показатель плотности — от 3 грамм на кубический сантиметр и более.
Ледяные небесные тела. Эта группа является самой многочисленной в Солнечной системе. Основная составляющая — ледяная компонента (углекислота, азот, водяной лед, кислород, аммиак, метан и др.). В меньшем количестве присутствует силикатная компонента, а объем газовой крайне незначительный. Эта группа включает одну планету Плутон, крупные спутники (Ганимед, Титан, Каллисто, Харон и др.), а также все кометы.
Комбинированные небесные тела. Составу представителей данной группы присуще наличие в больших количествах всех трех компонент, т.е. силикатной, газовой и ледяной. К небесным телам с комбинированным составом относится Солнце и планеты-гиганты (Нептун, Сатурн, Юпитер и Уран). Эти объекты характеризуются быстрым вращением.

Возраст метеоритных кратеров Луны:

На Луне выделяются три возрастных группы импактных структур.

Коперниковская (самая молодая) группа объединяет кратеры с четко выраженными валами высокой степени сохранности, с крутыми внешними и внутренними склонами.

К птоломеевской группе относятся кратеры с валами, достаточно высоко поднимающимися над днищем. Часто валы имеют сложное строение благодаря развитию многочисленных мелких более молодых кратеров. Наряду с плоскими днищами имеются днища сложного строения с отдельными центральными пиками и центральными хребтами.

Структуры доптоломеевской (древней) группы характеризуются сильно разрушенными валами, часто лишь слабо возвышающимися над поверхностью материковых областей. Иногда такие валы только намечены концентрическими грядами и отдельными пологими холмами. В других случаях они расчленены системами гребней, образующими ряд субпараллельных линий. У наиболее крупных древних кратеров имеются обширные плоские днища, частично осложненные более молодыми кратерами.

Луна является хорошо изученным к настоящему времени небесным телом. Отсутствие явных признаков эндогенной и экзогенной активности на ней обусловили хорошую сохранность импактных структур, неравномерное распределение которых показало, что предела насыщения импактные кратеры достигают в древних материковых областях. В молодых морских депрессиях кратерирование минимально.

Оценки абсолютного возраста образцов лунных пород показали, что на ее поверхности наряду с молодыми кратерами существуют ударные структуры, возраст которых является весьма внушительным и равен 4,4—3,8 млрд. лет.

Над метеоритными кратерами Луны время почти не властно – там нет атмосферы, ветра и воды, стало быть кратеры долго сохраняются «свежими»

Самая большая

Если планета может быть такой же горячей, как и звезда, в чем же будет разница между ними? Звезды настолько массивнее планет, что в их недрах протекают процессы термоядерного синтеза как следствие действия мощных гравитационных сил в ядре. Обычные звезды вроде нашего солнца сжигают водород в гелий.

Но есть также тип звезд под названием коричневые карлики, которые достаточно большие, чтобы запустить процессы синтеза, но недостаточно большие, чтобы их поддержать. Планета DENIS-P J082303.1-491201 b с таким же непроизносимым псевдонимом 2MASS J08230313-4912012 b в 28,5 раз массивнее Юпитера — и это делает его самой массивной планетой, значащейся в архиве экзопланет NASA.

Она настолько массивна, что ходят споры, можно ли называть ее планетой (тогда она будет газовым гигантом типа Юпитера) или лучше классифицировать ее коричневой карликовой звездой. По иронии судьбы ее родительская звезда также является коричневым карликом.

Наша галактика

Наша галактика называется Млечный Путь. По словам учёных, Млечный Путь — это спиральная система с диаметром около 100 тыс. световых лет и толщиной 1 световой год.

Также по их подсчётам, в ней 150–200 миллиардов звёзд и ещё огромное количество других, самых разнообразных космических объектов.

Как увидеть Млечный Путь

Теоретически можно увидеть Млечный Путь в любое время года в любой части мира, но самые лучшие месяца для наблюдения — примерно с середины марта до середины октября.

Невозможно увидеть Млечный Путь из городов, и даже деревень, из-за светового загрязнения. Поэтому нужно отъехать как можно дальше от населённых пунктов.

Общая характеристика газовых гигантов

Главное отличие планет-гигантов заключается в том, что у них нет привычной нам твердой поверхности. Они представляют собой огромные шары, состоящие по большей части из газов. По этой причине их часто называют газовыми гигантами. Получается, что человеку никогда не удастся пройтись по поверхности Юпитера или Сатурна также, как по лунному грунту.

Однако всё же гиганты не состоят полностью из газов. Дело в том, что атмосфера по мере приближения к центру планеты становится всё более плотной, и в результате она переходит из газообразного состояния в жидкое. Однако четкой границы между океаном и атмосферой (как на Земле) у газовых гигантов нет. Кстати, состоит этот океан не из воды, а по большей части из жидкого водорода.

На ещё больших глубинах давление возрастает настолько высоко, что жидкий водород становится металлическим. Под слоем металлического водорода располагается ядро планеты, состоящее из предельно сжатых каменных пород.

Вторая важная особенность газовых гигантов – их огромные размеры. Самый маленький газовый гигант в Солнечной системе – это Нептун, чей средний радиус равен 24622 км. Для сравнения – наибольшей землеподобной планетой является сама Земля, чей радиус составляет всего 6371 км. Различие в массах ещё больше – Нептун в 17 раз тяжелее Земли. Самым же большим газовым гигантом является Юпитер. Его радиус оценивается в 69911 км, а масса превосходит земную почти в 318 раз.

Для Солнечной Системы характерно то, что все планеты-гиганты располагаются значительно дальше от центральной звезды, чем орбиты землеподобных планет. Если Марс, наиболее далекая от светила планета земной группы, никогда не удаляется от Солнца на расстояние, большее 250 млн км, то ближайший к звезде гигант, Юпитер, никогда не приближается к ней ближе, чем на 740 млн км. Вообще принято делить Солнечную систему на две области – внутреннюю, в которой расположены орбиты землеподобных планет, и внешнюю, где лежат орбиты гигантов.

Газовые гиганты отличаются тем, что день на них существенно короче, чем на Земле. Например, Юпитер совершает оборот вокруг своей оси примерно за 10 часов, а Нептун – за 16 часов. В то же время из-за большой удаленности от Солнца год на этих планетах длится очень долго. На Нептуне его продолжительность составляет 164 земных года. В результате один год на планетах-гигантах состоит из тысяч и даже десятков тысяч дней.

Планеты-гиганты обладают огромным количеством спутников. На 2020 г. известно о 79 спутниках Юпитера, 82 сателлитах у Сатурна, 27 лунах Урана и ещё о 14 нептунианских спутниках. В тоже время у 4 землеподобных планет в сумме есть только три сателлита: Луна (вращается вокруг Земли), Фобос и Деймос (принадлежат Марсу). Стоит отметить, что спутники газовых гигантов сильно отличаются по размеру, но крупнейшие из них (Ганимед и Титан) по своему радиусу превосходят Меркурий.

Помимо спутников гиганты обладают и кольцами. Впервые они были открыты у Сатурна ещё в 1656 г. с помощью обыкновенного телескопа с 50-кратным увеличением. Кольца остальных гигантов удалось обнаружить только во второй половине XX в., во многом благодаря пролету рядом с этими планетами космических зондов. Кольца гигантов представляют собой множество мелких частиц пыли и газа, которое всегда располагается в точности над экватором планеты.

В химическом составе планет-гигантов преобладает водород. Его доля может составлять от 80% (Нептун) до 96% (Сатурн). Вторым по распространенности элементом является гелий. На все остальные вещества приходится не более 2-3% массы планеты.

Общая характеристика планет земной группы

Главное черта, объединяющая землеподобные планеты – это их твердотельность. У них есть плотная поверхность, на которую, теоретически, может приземлиться космический корабль. Астрономы допускают, что в космосе есть «водные» миры – планеты, чья поверхность представляет собой сплошной океан

Они также могут быть отнесены к земной группе, важно лишь, чтобы граница между атмосферой и жидкой поверхностью была абсолютно четкой

Следующая важная черта землеподобных планет – это их скромные размеры. Для иллюстрации сравним Землю, наибольшую в Солнечной системе замлеподобную планету, и Нептун, наименьший газовый гигант. Радиус Нептуна больше примерно в 4 раза (24622 км против 6371 км), а по массе он превосходит Землю в 17 раз! Размеры Меркурия ещё скромнее – он в 20 раз легче Земли и имеет радиус в 2439 км. Венера почти совпадает по габаритам с Землей, а радиус Марса не превышает 3389 км.

Планеты земной группы обычно либо вовсе не имеют спутников (как Венера и Меркурий), либо обладают малым количеством небольших сателлитов. У Марса лишь два спутника, размеры которых не превышают и 30 км в поперечнике. Земля является исключением – у нее только один спутник (Луна), но он огромен (диаметр 3472 км). Для сравнения – у Юпитера известно 79 спутников, три из которых (Ганимед, Каллисто и Ио) превосходят по размерам Луну. Также планеты земной группы не обладают кольцами, которые есть у каждого газового гиганта Солнечной системы.

Можно заметить, что землеподобные планеты вращаются вокруг своей оси относительно медленно. Земля и Марс тратят на один оборот примерно 24 часа, Меркурий – 58 дней, а Венера – 243 дня. А вот на газовых гигантах Солнечной системы сутки длятся от 9 до 17 часов.

Зато на планетах земной группы значительно короче планетарный год. Это связано с тем, что они ближе располагаются к Солнцу. Марс никогда не отдаляется от светила дальше, чем на 249 млн км, в то время как Юпитер не приближается ближе, чем на 740 млн км. Предполагается, что эта закономерность связана с тем, что во время формирования планет Солнечной системы из протопланетного диска более легкие элементы (водород, гелий), являющиеся основой газовых гигантов, были отброшены центробежными силами на край этого диска. Впрочем, среди экзопланет известно несколько газовых гигантов, которые расположены невероятно близко к своей звезде (так называемые «горячие юпитеры»).

В химическом составе землеподобных планет преобладают кремний, железо, кислород, магний и другие металлы. Надо отметить, что большая доля кислорода связана с тем, что этот элемент образует оксиды с металлами.

Строение землеподобных планет схоже. У них есть ядро, которое в основном состоит из железа, хотя в нем есть и доля никеля. Считается, что у Меркурия ядро жидкое, а у других планет – твердое. Над ядром располагается мантия. Ее сложно назвать твердой, но и жидкостью в традиционном для нас смысле она не является. Вязкость магмы в триллионы раз превышает вязкость песка. Над мантией располагается твердая и обычно тонкая кора планеты.

Над корой располагается атмосфера. У Меркурия она почти отсутствует – ее давление в 500 млрд раз слабее ниже давления на Земле. Венера же, наоборот, обладает плотнейшей атмосферой, давление которой сопоставимо с давлением воды на глубине в 900 метров.

Количество кратеров на поверхности планеты определяется геологической активностью планеты. На Меркурии геологическая активность прекратилась 3,5 млрд лет назад, поэтому вся его поверхность усеяна следами столкновений с астероидами. А на Земле и Венере кратеров значительно меньше, так как они до сих пор активны.

Основные данные землеподобных планет приведены в таблице ниже:

Карликовые планеты

Данные небесные тела отличаются своими маленькими размерами и удаленностью от Солнца. Эта группа объектов остается менее изученной из-за их расположения. Но с развитием техники у ученых появляется больше данных, имеющих большое значение в изучении космоса.

Плутон

Это одна из самых маленьких планет Солнечной системы, получившая в 2006 году статус «карликовая». Продолжительность ее вращения вокруг главной звезды — 248 лет, а оборот вокруг своей оси — 6,5 суток. Плутон расположен в поясе Койпера.

Несмотря на свои миниатюрные размеры, у него есть 5 спутников, самый известный из которых Харон. По своим габаритам он почти не уступает Плутону, поэтому их еще называют «двойной» планетой.

Поверхность Плутона состоит из камня и льдов, а атмосфера содержит большое количество углеводородных примесей, придающих планете коричневатый оттенок.

Церера

Долгое время считалась самым крупным астероидом, позже ей присвоили статус карликовой планеты. Но в своей группе по габаритам она занимает последнее место. Была обнаружена первой среди всех карликовых планет, в 1801 году. Находится Церера между Марсом и Юпитером.

Церера

Поверхность Цереры состоит из пород глинистого происхождения и кусков льда. Под коркой находится толстый ледяной слой и маленькое ядро. Разряженная атмосфера представляет собой водяной пар. Естественных спутников у Цереры нет.

Макемаке

Третья по величине среди карликовых планет, расположенная в поясе Койпера. Ученые ее открыли почти в одно время с Эридой. В отличие от остальных космических , была названа в честь богини изобилия, которой поклоняются племена с острова Пасхи.

Макемаке

Как и другие карликовые планеты, Макемаке пока еще мало изучена. Астрономам еще не удалось определить ее точные размеры. Но известна продолжительность года, которая равняется 306 земным годам. Поверхность карликовой планеты состоит из метанового льда и углеводородных смесей. Постоянной атмосферы у этой планеты нет. У Макемаке есть едва видимый спутник.

Эрида

По размерам не намного больше Плутона, но именно из-за нее последний потерял свой статус планеты. Эрида находится в поясе Койпера. Продолжительность вращения вокруг Солнца — 561 земной год.

Эрида была открыта в 2005 году, и астрономы были уверены, что обнаружили десятую планету. Но позже они отнесли ее к карликовым небесным телам.

Эрида

Эрида состоит из льдов и углеродных примесей, при испарении они образуют временную газовую оболочку. Она удалена от Солнца на 10 млрд. км, поэтому температура на ее поверхности не поднимается выше –253ºС.

Хаумеа

Это карликовая планета с самым быстрым вращением: один оборот вокруг своей оси занимает всего 4 часа, а вокруг Солнца — 282 года. Другое отличие Хаумеа от небесных тел Солнечной системы — неправильная сплюснутая форма, напоминающая яйцо. Эта планета была открыта одновременно с Эридой в 2005 году.

Хаумеа

Хаумеа выделяется среди карликовых планет наличием колец и малых небесных тел, образовавшихся в результате столкновения с крупным астероидом. Находится в поясе Койпера, а на ее перемещение незначительно влияет гравитация Нептуна. По своему составу Хаумеа — ледяной объект с минеральными и углеводородными примесями. Атмосферы эта карликовая планета не имеет.

Еще не все планеты Солнечной системы подробно изучены из-за их особенностей и удаленности. Но с развитием технологий удается получать новые данные, из-за которых приходится пересматривать устоявшиеся концепции. Возможно, в будущем появятся исследовательские аппараты, которые смогут собрать больше сведений о Венере, газовых гигантах и карликовых планетах.

Знакомство с Солнечной системой

Солнечная система является частью спиралевидной галактики — Млечного пути. В самом ее центре находится Солнце – самый большой обитатель Солнечной системы. Солнце – это горячая звезда, состоящая из газов – водорода и гелия. Оно производит огромное количество тепла и энергии, без которых жизнь на нашей планете была бы просто невозможна. Солнечная система возникла пять млрд. лет назад в результате сжатия газопылевого облака.

Млечный путь

Центральное тело нашей планетной системы — Солнце (по астрономической классификации — желтый карлик), сосредоточило в себе 99,866% всей массы Солнечной системы. Оставшиеся 0,134% вещества представлены девятью большими планетами и несколькими десятками их спутников (в настоящее время их открыто более 100), малыми планетами — астероидами (примерно 100 тысяч), кометами (около 1011 объектов), огромным количеством мелких фрагментов — метеороидов и космической пылью. Все эти объекты объединены в общую систему мощной силой притяжения превосходящей массы Солнца.

Планеты земной группы составляют внутреннюю часть Солнечной системы. Планеты-гиганты образуют ее внешнюю часть. Промежуточное положение занимает пояс астероидов, в котором сосредоточена большая часть малых планет.

Фундаментальной особенностью строения Солнечной системы является то, что все планеты обращаются вокруг Солнца в одном направлении, совпадающем с направлением осевого вращения Солнца, и в том же направлении они обращаются вокруг своей оси. Исключение составляют Венера, Уран и Плутон, осевое вращение которых противоположно солнечному. Существует корреляция между массой планеты и скоростью осевого вращения. В качестве примеров достаточно упомянуть Меркурий, сутки которого составляют около 59 земных суток, и Юпитер, который успевает сделать полный оборот вокруг своей оси менее, чем за 10 часов.

Планеты солнечной системы

Сколько существует планет?

Планеты и их спутники:

Меркурий,
Венера,
Земля (спутник Луна),
Марс (спутники Фобос и Деймос),
Юпитер (63 спутника),
Сатурн (49 спутника и кольца),
Уран (27 спутника),
Нептун (13 спутников).

Астероиды,
Объекты пояса Койпера (Квавар и Иксион),
Карликовые планеты (Церера, Плутон, Эрида),
Объекты облака Орта (Седна, Оркус),
Кометы (комета Галлея),
Метеорные тела.

Чем отличается земная группа?

К планетам земной группы традиционно относят Меркурий, Венеру, Землю и Марс (в порядке удаления от Солнца). Орбиты этих четырёх планет расположены до Главного пояса астероидов. Эти планеты объединяют в одну группу также из-за схожести их физических свойств — они имеют небольшие размеры и массы, средняя плотность их в несколько раз превосходит плотность воды, они медленно вращаются вокруг своих осей, у них мало или совсем нет спутников (у Земли — один, у Марса — два, у Меркурия и Венеры — ни одного).

Планеты земного типа или группы отличаются от планет-гигантов меньшими размерами, меньшей массой, большей плотностью, более медленным вращением, гораздо более разрежёнными атмосферами (на Меркурии атмосфера практически отсутствует, поэтому его дневное полушарие сильно накаляется. Температура у планет земной группы значительно выше чем у гигантов (на Венере до плюс 500 С). Элементные составы планет земной группы и планет-гигантов также резко отличаются друг от друга. Юпитер и Сатурн состоят их водорода и гелия примерно в той же пропорции, что и Солнце. У планет земной группы имеется много тяжелых элементов. Земля в основном состоит из железа (35 %), кислорода (29 %) и кремния (15 %). Наиболее распространенные соединения в коре — окислы алюминия и кремния. Таким образом, элементный состав Земли резко отличается от солнечного.

Какие есть планеты-гиганты?

К планетам-гигантам относятся Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Эти планеты обладают большими размерами, но небольшой плотностью из-за своего газового состава из водорода и гелия. Тем не менее примерно 98 % суммарной массы планет Солнечной системы приходится на массу планет-гигантов! Тепловой поток из центра Юпитера и Сатурна немного превосходит поток энергии, получаемой планетой от Солнца, тогда как тепловой поток из центра Земли пренебрежимо мал по сравнению с потоком энергии, получаемой Землей от Солнца.Эти планеты удалены на большие расстояния от Солнца, поэтому самые дальние из них — Нептун и Уран, содержат большое количество льда и именуются ледяными гигантами.

Размеры планет солнечной системы

Планеты данного типа обладают большим количеством спутников, в отличие от планет земной группы, и обладают высокой скоростью вращения. Спутниками называются небольшие тела, вращающиеся вокруг планет. Область между планетами наполнена небольшими твердыми частицами и разреженными газами.

Атмосфера земли

Атмосфера — это воздушная оболочка Земли, простирающаяся на высоту 550 км. В ее состав входят:

тропосфера (до 12 км);
стратосфера (12-50 км);
мезосфера (50-80 км);
термосфера (80-1000 км);
экзосфера.

Атмосфера Земли — газовая оболочка, окружающая планету Земля. Credit: wallbox.ru

Свойства разных слоев не похожи между собой. Нижние слои атмосферы являются наиболее плотными, а с набором высоты плотность падает. Тропосфера составляет почти 80% всей массы атмосферы и содержит 99% газообразной воды на Земле. В ее химический состав входят следующие газы:

азот (78%);
кислород (21%);
инертный газ аргон (1%);
углекислый газ или диоксид углерода;
водяной пар.

Стратосфера — второй слой атмосферы. Здесь располагается озоновый слой, который защищает Землю от избытка ультрафиолета. С увеличением высоты температура слоев сначала падает, а затем начинает повышаться благодаря поглощающим способностям озонового слоя. В нижней части стратосферы летают самолеты.

При переходе в мезосферу падение температуры возобновляется и достигает -80…-100 °C. В этом слое происходит формирование серебристых облаков, состоящих из кристаллов замерзшей воды. Несмотря на то что мезосфера — самый холодный атмосферный слой Земли, здесь сгорают почти все метеориты, падающие на планету.

Экзосфера состоит в основном из водорода и гелия — самых легких газов. Она не имеет четких границ и является переходным слоем между атмосферой и космической пустотой. Здесь частицы способны приобретать скорость, достаточную для того, чтобы покинуть атмосферу Земли и улететь в космическое пространство. Вместе термосфера и экзосфера составляют ионосферу — слой, в котором под воздействием солнечного ветра ионизируются частицы воздуха.

Спутники Марса: Фобос и Деймос

У Марса, в отличие от Земли, имеются сразу два спутника – луны. Об их существовании люди узнали в 1877 году благодаря открытию американского ученого Асафа Холла. Луны Марса имеют крошечный размер, зато имена они получили грозные. Одного астроном назвал Фобосом, а другого – Деймосом. В переводе с греческого это означает «Страх» и «Ужас».

Поперечник спутника Фобос составляет 15 километров. Расстояние от поверхности планеты до орбиты спутника равно 9350 километрам (это средний показатель). Свой путь Фобос успевает проделать за 7 часов 39 минут, успевая обогнать планету в ее суточном вращении. Интересно то, что вопреки всем «нормальным» светилам, Фобос предпочитает двигаться, как искусственные спутники Земли. То есть на западе он восходит, а на востоке садится.

Поперечник второго спутника планеты Марс — Деймоса равен 8 километрам. Он движется по орбите, отдаленной от поверхности красной планеты на расстояние 23500 километров. Обогнуть планету он успевает за 30 часов 17 минут.