Солнечная система

Атмосфера Венеры состоит  в основном из углекислого  газа, а также небольшого количества азота и паров воды. В виде малых примесей обнаружены соляная кислота и плавиковая кислота. Температура на Венере около 750C по всей поверхности и днем, и ночью.

Облака  Венеры состоят  из микроскопических капелек концентрированной  серной кислоты. Верхний слой облаков  удален от поверхности на 90 км, температура там около 200C; нижний слой – на 30 км, температура около 430C. Еще ниже так жарко, что облаков нет. Разумеется, на поверхности Венеры нет жидкой воды. Атмосфера Венеры на уровне верхнего облачного слоя вращается в том же направлении, что и поверхность планеты, но значительно быстрее, совершая оборот за 4 сут; это явление называют суперротацией, и объяснения ему пока не найдено.

В отличие от Земли на Венере нет  четко выраженных континентальных  плит, но отмечается несколько глобальных возвышенностей, например земля Иштар  размером с Австралию. На поверхности  Венеры множество метеоритных кратеров и вулканических куполов. Очевидно, кора Венеры тонка, так что расплавленная лава подходит близко к поверхности и легко изливается на нее после падения метеоритов. Поскольку дождей и сильных ветров у поверхности Венеры не бывает, эрозия поверхности происходит очень медленно, и геологические структуры остаются доступными для наблюдения из космоса сотни миллионов лет. О внутреннем строении Венеры известно мало. Вероятно, у нее есть металлическое ядро, занимающее 50% радиуса. Но магнитного поля у планеты нет вследствие ее очень медленного вращения. Нет у Венеры и спутников.

Земля

Земля - это третья планета  Солнечной системы и единственное тело во Вселенной на котором обнаружена жизнь. Жизнь зародилась на планете около 3,5 млрд лет назад, благодаря воде, существующей в жидком состоянии только на Земле. Впоследствии, когда благодаря деятельности микроорганизмов, в атмосфере возросло количество кислорода, необходимого для аэробной жизни, появились первые сухопутные существа.

Скорее всего уже в первый миллиард лет своего существования из остатков протопланетного облака образовался единственный спутник нашей планеты - Луна. Однако, существуют и иные версии ее происхождения. По одной из них, Луна "оторвалась" от Земли под действием центробежной силы. По другой, Луна образовалась из кольца астероидов, окружавших Землю, есть даже версия о том, что наш спутник откололся от удара крупного метеорита в момент, когда поверхность Земли была еще жидкой.

Марс

Марс  похож на Землю, но почти вдвое  меньше ее и имеют  несколько меньшую  среднюю плотность. Период суточного  вращения (24 ч 37 мин) и наклон оси (24°) почти не отличаются от земных.

Земному наблюдателю Марс кажется красноватой звездочкой, блеск которой заметно меняется; он максимален в периоды противостояний, повторяющиеся через два с  небольшим года (например, в апреле 1999 и в июне 2001). Особенно близок и ярок Марс в периоды великих противостояний, происходящих, если он в момент противостояния проходит вблизи перигелия; это случается через каждые 15–17 лет.

В телескоп на Марсе видны  яркие  оранжевые области и  более  темные районы, тон которых меняется в зависимости от сезона. На полюсах  лежат ярко-белые снежные шапки.

Красноватый цвет планеты  связан с большим  количеством  окислов железа (ржавчины) в ее грунте.

Разреженная атмосфера Марса  состоит на 95% из углекислого газа и на 3% из азота. В малом количестве присутствуют водяной пар, кислород и аргон. При таком низком давлении не может быть жидкой воды. Средняя  дневная температура 240 C, а максимальная летом на экваторе достигает 290 C. Суточные колебания температуры около 100 C. Таким образом, климат Марса – это климат холодной, обезвоженной высокогорной пустыни.

В высоких широтах Марса  зимой  температура опускается ниже 150 C и атмосферный углекислый газ замерзает и выпадает на поверхность белым снегом, образуя полярную шапку. Периодическая конденсация и сублимация полярных шапок вызывает сезонные колебания давления атмосферы на 30%. К концу зимы граница полярной шапки опускается до 45°–50° широты, а летом от нее остается небольшая область (300 км диаметром у южного полюса и 1000 км у северного), вероятно, состоящая из водяного льда, толщина которого может достигать 1–2 км.

Иногда  на Марсе дуют сильные ветры, поднимающие  в  воздух тучи мелкого песка. Особенно мощные пылевые бури бывают в конце  весны в южном полушарии, когда  Марс проходит через перигелий орбиты и солнечное тепло особенно велико. На недели и даже месяцы атмосфера становится непрозрачной от желтой пыли. Отложения пыли так сильно меняют вид марсианской поверхности от сезона к сезону, что это заметно даже с Земли при наблюдении в телескоп. В прошлом эти сезонные изменения цвета поверхности некоторые астрономы считали признаком растительности на Марсе.

Геология  Марса весьма разнообразна. Большие  пространства южного полушария покрыты  старыми кратерами, оставшимися  от эпохи древней метеоритной  бомбардировки (4 млрд. лет назад). Значительная часть северного полушария покрыта более молодыми лавовыми потоками. Особенно интересна возвышенность Фарсида, на которой расположены несколько гигантских вулканических гор. Высочайшая среди них – гора Олимп – имеет поперечник у основания 600 км и высоту 25 км. Хотя признаков вулканической активности сейчас нет, возраст лавовых потоков не превышает 100 млн. лет, что немного по сравнению с возрастом планеты 4,6 млрд. лет.

Одним из интереснейших геологических  открытий, сделанных по снимкам с  космических аппаратов, стали разветвленные  извилистые долины длиной в сотни  километров, напоминающие высохшие русла  земных рек. Это наводит на мысль  о более благоприятном климате  в прошлом, когда температура  и давление могли быть выше и по поверхности Марса текли реки. Правда, расположение долин в южных, сильно кратерированных районах Марса указывает на то, что реки на Марсе были очень давно, вероятно, в первые 0,5 млрд. лет его эволюции. Теперь вода лежит на поверхности в виде льда полярных шапок и, возможно, под поверхностью в виде слоя вечной мерзлоты.

Внутреннее  строение Марса  изучено слабо. Его  низкая средняя  плотность свидетельствует  об отсутствии значительного металлического ядра; во всяком слу-

чае оно не расплавлено, что следует из отсутствия у Марса магнитного поля. 

Юпитер

Крупнейшая  планета Солнечной  системы, Юпитер, в 11 раз больше Земли  и в 318 раз  массивнее ее. Его  низкая средняя  плотность указывает  на состав, близкий  к солнечному: в основном это водород и гелий. Быстрое вращение Юпитера вокруг оси вызывает его полярное сжатие на 6,4%.

В телескоп на Юпитере видны  облачные полосы, параллельные экватору; светлые  зоны в них перемежаются красноватыми поясами. Вероятно, светлые  зоны –  это области восходящих потоков, где видны верхушки аммиачных  облаков; красноватые пояса связаны с нисходящими потоками, яркий цвет которых определяют гидросульфат аммония, а также соединения красного фосфора, серы и органические полимеры. Температура на уровне верхушек аммиачных облаков 125C, но с глубиной она увеличивается на 2,5 C/км. На глубине 60 км должен быть слой водяных облаков.  У Юпитера нет твердой поверхности. Верхний слой планеты протяженностью 25% радиуса состоит из жидкого  водорода и гелия. Ниже, где давление превышает 3 млн. бар, а температура 10 000 C, водород переходит в металлическое состояние. Возможно, вблизи центра планеты есть жидкое ядро из более тяжелых элементов с общей массой порядка 10 масс Земли. В центре давление около 100 млн. бар и температура 20–30 тыс. C.

Меркурий

Меркурий - это ближайшая  к Солнцу планета, среднее расстояние планеты от него - 57.000.000 км. Меркурий — самая маленькая планета. Его  радиус составляет всего 2440 км, что  меньше радиуса спутника Юпитера  Ганимеда и спутника Сатурна Титана. Год на Меркурии длится 88 земных суток. Продолжительность одних суток  на Меркурии составляет 58,65 земных.

Меркурий относится к  внутренним планетам, так как его  орбита лежит внутри орбиты Земли. По одной из версий, ранее он был  спутником Венеры, но впоследствие был ею утерян. Строение Меркурия вы можете видеть на приведенной схеме.

Сатурн

Сатурн - вторая по размеру  планета Солнечной системы, обладающая также второй по размеру системой спутников (известно 62). Однако, он известен не этим. Сатурн обладает потрясающей  системой колец, такой, огромной, что  кольца могут быть увидены с Земли. Когда Галлилей увидел Сатурн в телескоп, он очень удивился, подумав что у планеты есть ушки (его телескоп имел увеличение в 30 крат). До конца своей жизни он так и не понял, что же он открыл, тем более, что через некоторое время Сатурн встал ребром и кольца пропали из виду. Дело в том, что кольца необычайно тонки (около 10 м), в отличае от Юпитера, кольца которого "питаются" от рассыпающихся спутников внутри них (Метида и Амальтея), Сатурн получил свои кольца при рождении из остатков протопланетного облака.

Сатурн также наделен  плотной атмосферой и схож с Юпитером по составу. Но он гораздо менее плотный, если бы его мождно было бы поместить в огромный океан (из воды), то он бы не утонул, а поплыл как мячик. В этом отношении Сатурн единственная такая планета.

Крупнейший спутник Сатурна - Титан превышает по размерам Меркурий и наделен толстым слоем атмосферы. Также крупные спутники Сатурна - Энцелад, Тефия, Мимас, Пан, Япет.

Уран

Уран -  седьмая планета  Солнечной системы. Он уникален тем, что совершая свой путь по орбите вокруг Солнца, он катится набоку, словно бочка, так что его польсы обращены к нам поочередно. Возможно, что миллионы лет назад он столкнулся с гигантским телом и повалился набок.

Среднее расстояние от Урана  до Солнца - 2.869.000.000 км, это значит, что  он в 19 раз дальше от Солнца, чем Земля. Путешествие Урана по орбите занимает более 84 земных лет.

Уран обладает крупной, но слабо видимой системой из 13 колец. Кроме того, вокруг него вращаются 27 спутников. Крупнейшие из них - Титания, Оберон, Миранда, Ариэль, Умбриэль, Офелия, Дездемона.

Нептун

Нептун - это последняя  планета нашей звездной системы. Отсюда объекты, находящиеся за пределами  его орбиты называются Транснептуновыми объектами (ТНО). Это астероиды, карликовые планеты и малые тела.

По своему строению и составу  Нептун близок к Урану. Он также имеет  систему из 5 тонких колец и 13 спутников. Крупнейшие из них - Тритон, Нереида, Ларисса, Наяда, Протей, Таласса.

В атмосфере Нептуна видны  группы темных облаков, а также штормовой  вихрь, называемый Большим Темным пятном. Размеры пятна: 8 км в ширину и 12 км в длину.

Плутон. Из девяти планет солнечной  системы Плутон самая удаленная  от Солнца планета, она находится  на краю Солнечной системы. Среднее  расстояние Плутона от Солнца составляет приблизительно 3 млрд. км. Диаметр - 2324 км. Эта планета меньше нашей Луны и состоит из камня и льда, температура  на поверхности достигает + 230 оС. Поверхность Плутона, нагреваемая Солнцем до минус 220 градусов даже в самых холодных полуденных участках покрыта по - видимому снегом из замерзшего метана. Атмосфера планеты разреженная и состоит из газообразного метана с возможной примесью инертных газов. Масса Плутона примерно равна массе Земли. Блеск Плутона меняется с периодом вращения планеты вокруг своей оси. Плутон имеет один единственный спутник - Харон. В 1978 году выяснилось, что периодичность смены блеска  соответствует также орбитальному движению спутника Плутона, обнаруженного американскими астрономами. Спутник Плутона относительно яркий, но расположен настолько близко к планете, что его изображение на фотоснимках сливается с изображением самой планеты. В атмосфере планеты довольно широко представлен газ неон, на втором месте находится аргон. Очень интересным обстоятельством является наличие метанового льда на поверхности Плутона. Американские астрономы установили, что за 19 лет с 1953 по 1972 годы звездная величина Плутона увеличилась, и Плутон стал теплее. Такое потепление объясняется, быть может, тем, что за это время Плутон подошел к Солнцу ближе, следовательно, стал получать от него больше тепловой энергии, в результате чего этот лед частично растаял. Уменьшение площади занятой ледяной коркой может привести к уменьшению отражательной способности планеты. Открытие метанового льда (инея) наряду с обнаружением водяного льда на некоторых спутниках Юпитера, весьма необходимо для решения некоторых проблем солнечной системы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

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.

В заключение хотелось бы отметить, что изучение большинства планет только начинается. Не исключено наличие  еще одной (а может быть и нескольких) внешней планеты. Может быть кто-либо когда-нибудь успешно “примарсится” или откроет ту самую неизвестную планету!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

 

1. Аруцев А.А., Ермолаев Б.В., Кутателадзе И.О., Слуцкий М. Концепции современного естествознания. С учебное пособие. М. 1999;

2. Петросова Р.А., Голов  В.П., Сивоглазов В.И., Страут Е.К. Естествознание и основы экологии. Учебное пособие для средних педагогических учебных заведений. М.: Дрофа, 2007, 303 с.;

3. Савченко В.Н., Смагин  В.П. начала современного естествознания концепции и принципы. Учебное пособие. Ростов-на-Дону. 2006;

4. Астрономический словарь.