Xreferat.com » Рефераты по астрономии » Солнечная система

Солнечная система

Плутоном большого космического тела.


А если сравнить с Землей:

- масса: 0,2% земной;

  • диаметр: 18% земного.


Солнце.


Солнце - это чудовищных размеров атомная "печь". Причем температура по мере приближения к ядру возрастает приблизительно с 6000 градусов до 15 миллионов градусов. Это необходимые условия для термоядерных реакций, в результате которых выделяется столь необходимая Земле энергия, без которой на нашей планете и в помине не было бы жизни.


Говоря о строении Солнца, надо заметить, что огромная масса газа сконцентрировалась в определенном месте Вселенной. Итак, Солнце примерно на 72% состоит из водорода, остальную же часть занимает гелий. Сами по себе эти газы довольно легкие, но принимая в расчет то, что Солнце весит примерно столько же, сколько бы весили примерно 330 тысяч наших планет. Следовательно, концентрация газов огромна.


Внешние частицы газа оказывают огромное давление на частицы внутренние. Но почему-то Солнце сохраняет все же свою форму. Почему?

Для этого надо рассмотреть внешнюю газовую оболочку нашего светила. О ней можно сказать, что она разрежена, ее толщина - не более 100 километров. При этом оболочка давит с огромной силой на лежащие под ней слои. Анализируя данные, можно заявлять, что присутствует некоторая сила, уравновешивающая это давление.

Горячий газ стремится расшириться; чем он горячее, тем больше стремится он к расширению. Ученые-астрофизики полагают, что по направлению к ядру Солнца температура слоев возрастает, что связано прежде всего с тем, что лежащий ближе к ядру слой должен выдерживать давление предыдущих слоев. Постепенно считая, можно дойти и до значения температуры ядра Солнца.


Но возникает вопрос: как же Солнце не охлаждается? Как поддерживает такую гигантскую температуру?

Известно, что на протяжении последних 5 млрд лет не изменились в сущности ни мощность излучения Солнца, ни его размер. Но как температура ядра остается постоянной?

Такое возможно только в том случае, если у Солнца внутри присутствует атомная "печка", которая постоянно вырабатывает энергию. Дальше энергия проходит все остальные слои Солнца и потом излучается в космическое пространство.

Что же является источником колоссальной энергии Солнца? Оказывается, при огромных температурах в солнечных недрах происходит так называемое слияние ядер в более тяжелые. В результате этой термоядерной реакции водород превращается в гелий и выделяется огромное количество энергии.


Итак, единственное место в Солнечной системе, где ядра сливаются "мирно", - это Солнце, поистине великое изобретение природы. Энергия при выходе в космическое пространство излучается в виде света.

Нам же достается лишь малая часть энергии Солнца, но и ее достаточно для согревания нашей планеты и поддержания на ней жизни, давая Земле свет и тепло.

Завершая разговор о Солнце, скажем: сейчас Солнце - обычная звезда. Но через 5 млрд. лет оно невероятно увеличится и уничтожит всю жизнь на Земле. Затем он сожмется и превратится в белого карлика. Но те, кто будет читать этот материал, вряд ли доживут до этого момента. Хотя как знать - может быть, мы будем бессмертны в будущем?


Черные дыры.


Наверное, черные дыры - космические тела, которые привлекают к себе не меньше внимания, чем поиски планеты, подобной по условиям Земле.

Во Вселенной имеются небесные тела на поверхности которых существует огромная сила тяжести. К ним относятся и черные звезды, притяжение которых так велико, что они не отпускают от себя даже собственный свет. Следовательно, они не светятся, оставаясь при этом черными. Итак, черная дыра - это место, где сосредоточена огромная масса вещества (или сжатия в очень ограниченном объеме).

Черные дыры "растут", как сорняки, в космосе: в центре каждой галактики имеется громадная черная дыра. Из-за особенностей черной дыры ее, разумеется, нельзя увидеть, а можно лишь определить ее местоположение (что и сделал космический телескоп им. Хаббла, вычислив скорость газового облака, вращающегося вокруг центра галактики; по этим числам можно определить массу центральной области. Результат - такая черная дыра сопоставима по массе с 3-5 млрд. солнц!!!). Кроме того, ежегодно черные дыры поглощают эквивалентное 1 млн. солнц количество раскаленного газа.


Что касается галактик, то можно сказать что галактики сами формируют друг друга: одни галактики пожирают другие, из уплотняющегося газа зарождаются новые звезды и т.д.


Кометы.


Кометы - космические тела, хвостатые звезды. Это небольшие, размером до нескольких километров, глыбы изо льда, пыли, камня, аммиака и метана; походят на снежки. По законам Кеплера кометы движутся по эллиптическим орбитам. Но их орбиты более вытянутые, иногда уходят дальше орбиты Плутона. Причем в этом отдаленном пространстве нашей Солнечной системы обитают миллиарды планет, 1-2 из которых ежегодно появляются вблизи нас.

Комета, приближаясь к Солнцу становится видна, приобретая при этом "голову" и "хвост", которые формируются из газа, составляющего комету. Большинство комет появляется только раз, исчезая после навсегда в глубины Солнечной системы, туда, откуда они пришли. Но существуют и кометы периодические.

Астероиды.


Астероиды - или так называемые "малые планеты". Известно, что их количество составляет многие тысячи (в пределах нашей Солнечной системы).

В основном астероиды располагаются между Марсом и Юпитером. Когда-то Юпитер "разогнал" эти космические тела, и теперь астероиды не так часто сталкиваются, не образуя планеты. Но все же когда астероиды сталкиваются, их фрагменты могут долететь до Земли, в атмосфере которой они уже становятся метеорами, а при падении на поверхность планеты или в воду - метеоритами. Ясно, что, падая, астероиды могут вызывать бедствия на Земле.

Астероиды - сравнительно небольшие тела, состоящие преимущественно из камня и железа. Причем они делятся на 2 группы: "светлые" и "темные" астероиды. "Светлые" астероиды легче "темных". Понятно, что "темные" астероиды тяжелее.

Существует предположение, что астероиды раньше (где-то около 4,7 млрд. лет назад) имели металлическое ядро, средний слой из камня железа и камня и поверхность из камня. Но сталкиваясь, они распадались. Сегодня же астероиды классифицируются на: металлические, каменно-металлические и каменные.

Откуда появились эти космические тела?

1 версия - это остатки существовавшей когда-то между Марсом и Юпитером планеты;

2 версия - вероятнее, это остатки от процесса формирования планет.

Астероиды, сближающиеся с Землей

Вблизи внутреннего края главного пояса астероидов существуют и другие группы тел, орбиты которых далеко выходят за пределы главного пояса и могут даже пересекаться с орбитами Марса, Земли, Венеры и даже Меркурия. В первую очередь, это группы астероидов Амура, Аполлона и Атона (по названиям крупнейших представителей, входящих в эти группы). Орбиты таких астероидов уже не являются такими стабильными, как у тел главного пояса, а относительно быстро эволюционируют под действием гравитационных полей не только Юпитера, но и планет земной группы. По этой причине такие астероиды могут переходить из одной группы в другую, а само деление астероидов на вышеназванные группы является условным, основанным на данных о современных орбитах астероидов. В частности амурцы движутся по эллиптическим орбитам, перигелийное расстояние (минимальное расстояние до Солнца) которых не превышает 1,3 а.е. Аполлонцы движутся по орбитам с перигелийным расстоянием меньшим 1 а.е. (напомним, что это среднее удаление Земли от Солнца) и проникают внутрь земной орбиты. Если у амурцев и аполлонцев большая полуось орбиты превосходит 1 а.е., то у атонцев она менее или порядка этой величины и эти астероиды, следовательно, движутся в основном внутри земной орбиты. Очевидно, что аполлонцы и атонцы, пересекая орбиту Земли могут создавать угрозу столкновения с ней. Существует даже общее определение этой группы малых планет как "астероиды, сближающиеся с Землей" - это тела, размеры орбит которых не превосходят 1,3 а.е. На сегодняшний день таких объектов обнаружено около 800. Но их общее количество может быть значительно большим - до 1500-2000 с размерами более 1 км и до 135000 с размерами более 100 м. Существующая угроза Земле со стороны астероидов и других космических тел, которые находятся или могут оказаться в земных окрестностях, широко обсуждается в научных и общественных кругах.


В таблице приведена основная информация о самых крупных или просто интересных астероидах.


N

Астероид
Название
Рус./Лат.

Диаметр
(км)

Масса
(1015кг)

Период
вращения
(час)

Орбиталь.
период
(лет)

Спектр.
класс

Большая
п/ось орб.
(а.е.)

Эксцентри-ситет
орбиты

1

Церера/
Ceres

960 х 932 87000 9,1 4,6 С 2,766 0,078
2

Паллада/
Pallas

570 х 525х 482 318000 7,8 4,6 U 2,776 0,231
3

Юнона/
Juno

240 20000 7,2 4,4 S 2,669 0,258
4

Веста/
Vesta

530 300000 5,3 3,6 U 2,361 0,090
8

Флора/
Flora

141
13,6 3,3 S 2,201 0,141
243 Ида/ Ida 58 х 23 100 4,6 4,8 S 2,861 0,045
253

Матильда/
Mathilde

66 х 48 х 46 103 417,7 4,3 C 2,646 0,266
433 Эрос/Eros 33 х 13 х 13 7 5,3 1,7 S 1,458 0,223
951

Гаспра/
Gaspra

19 х 12 х 11 10 7,0 3,3 S 2,209 0,174
1566

Икарус/
Icarus

1,4 0,001 2,3 1,1 U 1,078 0,827
1620

Географ/
Geographos

2,0 0,004 5,2 1,4 S 1,246 0,335
1862

Аполлон/
Apollo

1,6 0,002 3,1 1,8 S 1,471 0,560
2060

Хирон/
Chiron

180 4000 5,9 50,7 B 13,633 0,380
4179

Тоутатис/
Toutatis

4,6 х 2,4х 1,9 0,05 130 1,1 S 2,512 0,634
4769

Касталия/
Castalia

1,8 х 0,8 0,0005
0,4
1,063 0,483

Но сейчас астрологи пришли к выводу, что Хирон - комета!

Хирон не является астероидом. Фотографирование показало наличие газовой оболочки, и теперь твердо установлено, что объект 2060 Сhiron является активной кометой со слабой, но постоянной комой.

Теперь объект 2060 Сhiron находится как в кометном, так и в астероидном каталогах. Его орбита настолько неустойчива, что по самым последним данным она уверенно определяется в периоде с 700 года н.э. по 4650 г. н.э. И заканчивается столкновением с Сатурном в сентябре 4560 г. н.э. До 700 года любые положения Хирона крайне приблизительны. По приблизительным данным, в 4 веке до н.э. и далее назад во времени орбита Хирона пересекает орбиту Урана и постепенно уходит в сторону пояса Койпера - место образования большинства подобных объектов.


Пояс Койпера.


На краю солнечной системы: астероиды пояса Койпера

30 августа 1992г. был открыт первый астероид пояс Койпера, получивший номер 1992 QВ1, называемый в узком кругу астрономов “Smiley”. Этому открытию предшествовало 5 лет кропотливых наблюдений и поисков с помощью самых современных, на то время, электронных детекторов, пристроенных к одному из крупнейших телескопов Гавайев. Усилия увенчались успехом, подтвердив теорию астронома Джерарда Койпера (Gerard Р. Kuiper) о существовании на краю солнечной системы тысяч ледяных астероидов, которую он сформировал еще в 1951 году. Койпер и другие астрономы рассуждали, что диск солнечной системы не должен заканчиваться резко на Нептуне и Плутоне, а должен продолжаться поясами остаточного материала, не сформировавшего следующие планеты. Именно эти пояса и являются источником комет на протяжении миллиардов лет.


Происхождение комет и кентавров.

Сейчас точно установлено, что на протяжении большого периода времени гравитация планет - газовых гигантов сильно повлияла на сам пояс Койпера, подвергнув его ближайший край небольшому рассеиванию, из-за чего возникли кометы как с длинными, так и с короткими периодами, а также астероиды - кентавры (такие, как Фол, Хирон и др.) Компьютерное моделирование показало, что астероиды-кентавры не могли образоваться в пределах существующих орбит, которые к тому же чрезвычайно неустойчивы, из-за гравитации планет-гигантов.


У объектов пояса Койпера существует классификация: плутинос, классические и совершенно необычный вид сверхдальних астероидов (сокр. SDO - Scattered Disk Objects) типа 1996 TL66. Они отличаются друг от друга своей большой полуосью, а значит - периодом обращения вокруг Солнца.


С астрологической точки зрения изучение плутинос-группы вряд ли приведет к чему-то новому, так как все эти астероиды наверняка имеют функции крупнейшего своего представителя - планеты Плутон, те же качества, только с гораздо меньшей силой проявленные. Такой вывод был сделан на основании изучения их орбит и резонансного соотношения с орбитой Нептуна как 2:3, т.е. два периода обращения Плутона со своей “семьей” равны трем периодам обращения Нептуна. Возможно, что Плутон как бы аккумулирует на себе и проявляет сразу все астероиды своей группы. Может именно поэтому астрологическое срабатывание такой маленькой и далекой планеты такое сильное.


Классические КВО представляют собой самую многочисленную и самую распространенную группу. Преобладающее большинство открываемых объектов пояса относятся именно к ней. По приблизительным подсчетам астрономов, в этой группе находится около 35 тыс. астероидов диаметром более 100 км. Точные элементы орбит определены только для нескольких десятков объектов. Самыми крупными из них на октябрь 99 года являются 1996 ТО 66 и 1998 WH24. Период обращения классических объектов пояса Койпера около 300 лет.


Следует упомянуть о третьей группе КВО, имеющих просто огромные периоды обращения - от 700 до 1200 лет. Один их довольно крупный, диаметром 500 км, с периодом 790 лет. Его номер 1996 TL66. По наблюдениям, его действие тоже чрезвычайно негативное и разрушительное, носит деструктивный характер. В третьей группе есть еще один уникальный объект, с самой огромной орбитой из всех известных астероидов. Его номер 1999 CF119, период обращения вокруг Солнца приблизительно 1220 лет, и в своем афелии он удаляется почти на 200 астрономических единиц.


Астрономы предполагают, что эта дальняя группа КВО насчитывает около 10000 объектов, и обнаруживаются только те, которые проходят свои перигелии, так как становятся видимы в современные средства наблюдения.


Предположительно объектов пояса Койпера около 70 тыс. Их общая масса в сотни раз превосходит массу общеизвестного пояса астероидов между Марсом и Юпитером. Если предположение ученых верны, то в каждом градусе зодиака должно находиться около 200 КBO! Конечно, разобраться в таком количестве "неиспользованного строительного материала", находящегося на краю нашей Солнечной системы, с точки зрения астрологии, совершенно невозможно. Было бы интересно попробовать поработать с самыми крупными представителями нового пояса астероидов.

Седна является самым далеким объектом Солнечной системы и находится в поясе Койпера на окраинах Солнечной системы. Седна имеет очень большой период вращения вокруг своей оси, что многие исследователи связывают с наличием у этого объекта спутника. Однако по своим размерам Седна крупнее всех объектов пояса Койпера и уступает по этому показателю только Плутону.


Законы Кеплера (законы движения планет).


Законы Кеплера - это три закона движения планет относительно Солнца. Установлены Иоганном Кеплером в начале XVII века как обобщение данных наблюдений Тихо Браге. Причем особенно внимательно Кеплер изучал движение Марса. Рассмотрим законы подробнее.


Первый закон Кеплера:


Каждая планета движется по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце. Форму эллипса степень его сходства с окружностью будет тогда характеризовать отношение: e=c/a, где с - расстояние от центра эллипса до его фокуса; а - большая полуось. Величина "е" называется эксцентриситетом эллипса. При с=0 и е=0 эллипс превращается в окружность.


Второй закон Кеплера:


Каждая планета движется в плоскости, проходящей через центр Солнца, причем площадь сектора орбиты, описанная радиусом-вектором планеты, изменяется пропорционально времени. Применительно к нашей Солнечной системе, с этим законом связаны два понятия: перигелий - ближайшая к Солнцу точка орбиты, и афелий - наиболее удаленная точка орбиты. Тогда можно утверждать, что планета движется вокруг Солнца неравномерно: имея линейную скорость в перигелие больше, чем в афелие.


Третий закон Кеплера:


Квадраты времен обращения планеты вокруг Солнца относятся как кубы их средних расстояний от Солнца. Этот закон, равно как и первые два, применим не только к движению планет, но и к движению как их естественных, так и искусственных спутников.


Кеплеровские законы были уточнены и объяснены на основе закона всемирного тяготения Исааком Ньютоном. Закон же всемирного тяготения гласит:

Сила F взаимного притяжения между материальными точками массами m1 и m2, находящиеся на расстоянии r друг от друга, равна: F=Gm1m2/r^2, где G - гравитационная постоянная. Закон открыт Ньютоном также в XVII веке (понятно, что на основе законов Кеплера).


Таким образом в формулировке Ньютона законы Кеплера звучат так:


- первый закон: под дествием силы тяготения одно небесное тело может двигаться по отношению к другому по окружности, эллипсу, параболе и гиперболе. Надо сказать, что он справедлив для всех тел, между которыми действует взаимное притяжение.

- формулирование второго закона Кеплера не дана, так как в этом не было необходимости.

- третий закон Кеплера сформулирован Ньютоном так: квадраты сидерических периодов планет, умноженные на сумму масс Солнца и планеты, относятся как кубы больших полуосей орбит планет.


Таковы три закона Кеплера - три закона движения планет.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Угроза с неба: рок или случайность? (Под ред. А.А. Боярчука). М: "Космосинформ", 1999, 218 с.

2. Флейшер М. Словарь минеральных видов. М: "Мир", 1990, 204 с.

3. М.Я.Маров. Планеты Солнечной системы. М.: Наука, 1986.

4. В.Н.Жарков, В.П.Трубицин. Физика планетных недр. М.: Наука, 1980.

5. В.А.Бронштэн. Планеты и их наблюдения. М.: Наука, 1979.

6. Л.В.Ксанфомалити. Планеты, открытые заново. М.: Наука, 1978.

7. У. Кауфман. Планеты и луны. М.: Мир, 1982.

8. Ф.Л.Уипл. Семья Cолнца. М.: Мир, 1984.

9. Л.В.Ксанфомалити. Планета Венера. М.: Наука, 1985.

10. В.В.Шевченко. Современная селенография. М.: Наука, 1980.

11. К.И.Чурюмов. Кометы и их наблюдение. М.: Наука, 1980.

12. А.Н.Симоненко. Астероиды. М.: Наука, 1985.

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: