Образование солнечной системы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И  НАУКИ  РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ     федеральное государственное бюджетное  образовательное учреждение высшего профессионального образования       «ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ АРХИТЕКТУРЫ И СТРОИТЕЛЬСТВА»   кафедра физики   РЕФЕРАТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ КОНЦЕПЦИЯ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ НА ТЕМУ: «ОБРАЗОВАНИЕ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ»                         Выполнила студентка: группы 12 «э» Направление подготовки: «Экономика»  Кодорова Анастасия Юрьевна           Пенза 2013г.

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Введение…………………………………………………………………………..4

Глава 1.Концепции о происхождении Солнечной системы……………..........5

1.1.Современная теория  происхождения солнечной системы………………...9

Глава 2.Физические характеристики Солнца………………………………...10

2.1.Строение Солнечной  системы …………………………….……………….11

Глава 3. Границы Солнечной системы …………………….……....................14

Глава 4Положение Земли в Солнечной системе. ………………………..….16

Заключение…………………………………………………………………........17

Список использованной литературы…………………………………..............18

Приложение А…………………………………………………………………...19

Приложение Б…………………………………………………………………...20

Приложение В…………………………………………………………………...21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Человечество, в какой  бы самой отдаленной области науки  или народного хозяйства ни работало, должно иметь конкретные представления, о нашей Солнечной системе, звездах и современных достижениях астрономии. Сравнительное изучение планет Солнечной системы и их спутников - имеет первостепенное значение и для познания Земли. Нам еще не ясны условия, которые привели к формированию и возникновению Солнечной системы и самой Вселенной в целом.

В данном реферате пойдет речь о формировании, строение и концепции  происхождения Солнечной системы. Я выбраладанную  тему потому, что  загадочный мир образования Солнечной системы, звезд и планет с давних времен притягивал к себе внимание людей. Эта тема была актуальна на протяжении многих тысячелетий и лишь в последние 10 лет были получены достоверные сведения о наличии планет и планетных систем и  других звезд. Познание планет и планетных систем приведет человечество к решению другой глобальной проблемы - существование жизни на планетах, а это предстоит решить нашему следующему поколению человечества только в третьем тысячелетии.

Таким образом, цель данной работы - рассмотреть образование и формирование Солнечной системы, отдельно рассмотреть структуру и ознакомиться с её спутниками, планетами образующих Вселенную.

Целью данной работы является изучение и рассмотрение гипотез  образования и теории  строения всей  Солнечной системы.

Объектом исследования в  данной работе выступает сама Солнечная  система.

Задачи, подлежащие разрешению данной работы: дать более подробную  информацию об описании системы образования Солнечной системы и рассмотреть гипотезы происхождения системы, рассмотреть проблемы образования системы и попытаться их решить.

Данная работа имеет следующую  структуру включающая в себя: введение,  четыре главы, посвящённые изучению и рассмотрению темы образования  Солнечной системы, а также концепции её происхождения, заключение и приложения.

 

 

ГЛАВА 1. КОНЦЕПЦИИ  О ПРОИСХОЖДЕНИИ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

 

Проблема происхождения  Солнечной системы занимает умы  человечества на протяжении двух столетий, но ученые по-прежнему далеки от ее решения.Первой естественнонаучной космогонической концепцией происхождения Солнечной системы считают небулярную концепцию Канта, Лапласа выдвинутую в XVIIIв.

Согласно Канту, Солнечная  система возникла из некой первичной  материи, рассеянной в космосе. Частицы  этой материи, перемещаясь в разных направлениях, сталкивались и теряли скорость. Наиболее тяжелые-плотные  соединялись под действием сил притяжения, образуя центральный сгусток (будущее Солнце), который притягивал более удаленные частицы. Возникло некоторое количество вращающихся тел, траектории которых пересекались. Часть тел, первоначально двигавшихся в противоположном направлении, в конечном счете, были втянуты в общий поток. Из этих тел образовались кольца газообразной материи, расположенные в одной плоскости и вращающиеся вокруг Солнца в одном направлении. В отдельных кольцах образовались более плотные ядра, которые притягивали более легкие частицы, формируя шаровидные скопления планеты, которые продолжали кружить вокруг Солнца в той же плоскости, что и первоначальные кольца газообразного вещества. Кант исходил из существования холодной газопылевой туманности, в ходе развития которой образовалось тело будущего Солнца,  а уже потом планеты.

В космогонической гипотезе П.С. Лапласа первоначальная газовая  туманность была очень горячей и имела высокую скорость вращения. Эта туманность имела небольшую плотность и колоссальные размеры. Сначала туманность вращалась медленно. Под влиянием сил гравитации она постепенно сжималась, а скорость ее вращения увеличивалась. В экваториальной части туманности центробежные силы перевесили гравитационные, масса вещества, скопившегося в экваториальной части туманности, отделилась, образовав кольцо. От продолжавшей вращаться туманности последовательно отделялись все новые кольца, которые, конденсируясь в определенных точках, образовали планеты и другие тела системы.

В общей сложности от первоначальной туманности отделилось десять колец, из которых образовались девять планет и пояс астероидов. Спутники отдельных  планет сложились из вещества вторичных  колец, оторвавшихся от раскаленной  газообразной массы планет. Вследствие продолжавшегося уплотнения температура вновь образованных тел была высокой. Наша Земля представляла собой раскаленный газообразный шар, светившийся подобно звезде. Постепенно шар остывал, его материя переходила в жидкое состояние. По мере дальнейшего охлаждения на его поверхности стала образовываться твердая кора, окутанная тяжелыми парами, из которых постепенно конденсировалась вода. Концепции Канта и Лапласа хорошо дополняли друг друга. В течение ста лет небулярная гипотеза была признанной научной космологической теорией, дававшей наиболее приемлемое объяснение существования Солнечной системы. Но она не объясняла наблюдаемого распределения момента количества движения между центральным телом Солнцем и девятью планетами.

Вначале XX в. выдвигаются  альтернативные космогонические гипотезы, согласно которым планеты образовались в результате случайной встречи Солнца с блуждающей звездой, вызвавшей извержение части солнечного вещества, которое, расширяясь и остывая, уплотнялось, образуя большое количество маленьких твердых частиц. Скопления этих частиц и были зародышами планет.

Согласно приливной гипотезе Дж. Джинса¹ (1917), исходная материя будущих планет была вырвана из Солнца под действием сил притяжения случайно проходившей мимо звезды. Приливные силы со стороны, налетевшей на Солнце, звезды вырвали с поверхности Солнца струю газа, которая после удаления звезды осталась в зоне притяжения Солнца в виде громадного сигарообразного сгустка. В процессе остывания и конденсации из него образовались планеты.

Согласно гипотезе Рассела (1935), Солнце было двойной звездой. В  результате столкновения с проходящим массивным космическим телом вторая звезда была разорвана силами гравитации и послужила материалом для образования планет.

Из предположения, что  Солнце было двойной звездой, исходил Ф. Хойл, выдвинувший гипотезу о взрыве одной компоненты двойной звезды как сверхновой. Рассеянные осколки взрыва образовали планеты под действием сил отдачи.

В 1944 г. выдающийся ученый О.Ю. Шмидт предложил метеоритную  гипотезу, согласно которой Солнце при обращении вокруг центра Галактики захватило своим притяжением холодное облако пыли, из которого впоследствии образовались до планетные тела. В гипотезе Шмидта была снята проблема распределения количества движения в Солнечной системе. Трудностей в объяснении вращения планет не возникало, поскольку первоначальный момент вращения захваченного облака мог быть большим.Согласно гипотезе, выдвинутойВ.Г.Фесенковым, Солнце на первых стадиях своего существования было массивной, быстро вращающейсязвездой, окруженной газопылевой средой из которой образовались планеты.

Современные концепции о  происхождении Солнечной системы  основываются на действии механических и электромагнитных сил. Гипотеза о влиянии гравитационных и магнитных сил на концентрацию и сгущение первоначального газового облака была выдвинута X. Альвеном и Ф. Хойлом. Они предположили, что первоначальное газовое облако, состояло из ионизированного газа, подверженного действию электромагнитных сил. Согласно электромагнитной концепции, планеты

Солнечной системы возникают  из горячего электромагнитного облака сверхкороны. После образования центрального сгустка на большом расстоянии от него остались части облака, которые не упали под действием гравитации на образовавшееся Солнце, а были удержаны магнитными силами на разных расстояниях.

Однозначно решить, какая  концепция соответствует действительности, на современном этапе науки невозможно, все выдвинутые концепции имеют  неясные места и носят гипотетический характер.

На данный момент наиболее влиятельной является концепция  шведских астрономов X. Альвена и С. Аррениуса, которые исходят из представления о едином механизме планетообразования на основе гравитационных, электромагнитных и магнитогидродинамических взаимодействий, происходящих в горячей плазме. Закономерное действие единого механизма проявляется в образовании планет, а затем их спутников. Согласно гипотезе, к моменту образования планет должны сложиться определенные условия. Центральное тело уже должно существовать и обладать магнитным полем, превышающим некоторое критическое значение. Звездная окрестность должна содержать разреженную плазму. В отношении молодого Солнца эти условия выполняются: Солнечное светило имеет магнитное поле, источником плазмы в околосолнечном пространстве служит его корона.X.  Альвен и С. Аррениус полагают, что материал для планет имел внешнее происхождение. Мощное гравитационное поле Солнца притянуло поток газопылевых частиц межзвездного пространства. Так возникла область вторичных тел системы.

Концепция X.Альвена и  С. Аррениуса подтверждается исследованиями изотопного состава вещества метеоритов, Солнца и Земли. Обнаружены совпадения изотопного состава метеоритов и Земли и отклонения в ряду изотопов Земного шара и Солнечного светила. Это говорит о том, что в истории Солнечной системы существовала газопылевая туманность и значительно меньшая часть вещества с иным изотопным составом, поступившая из другого газопылевого облака. Она и послужила материалом для формирования метеоритов и частично планет. Смешение двух облаков, произошедшее примерно 4,5 млрд. лет назад, положило начало образованию Солнечной системы.

В заключение данного вопроса, следует отметить, что  гипотезапроисхожденияСолнечной системы и её ранней эволюциидо сих пор не приобрели наиболее точного законченного характера данной теории. А взгляды многих астрономов и учёных выдвинутые ранее, являются лишь конкретным предположением формирования Солнечной системы. Будем надеяться, что проблемаконцепции происхожденияСолнечной системы в дальнейшем будущем будет более подробно изучена.

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1.СОВРЕМЕННАЯ  ТЕОРИЯ ПРОИСХОЖДЕНИЯ СОЛНЕЧНОЙ  СИСТЕМЫ

 

Согласно современным  представлениям, планеты солнечной  системы образовались из холодного газопылевого облака, окружавшего Солнце миллиарды лет назад. Такая точка зрения наиболее последовательно отражена в гипотезе российского ученого, академика О.Ю. Шмидта (1891—1956), который показал, что проблемы космологии можно решить согласованными усилиями астрономии и наук о Земле, прежде всего географии, геологии, геохимии. В основе гипотезы О.Ю. Шмидта лежит мысль об образовании планет путем объединения твердых тел и пылевых частиц. Возникшее около Солнца газопылевое облако сначала состояло на 98% из водорода и гелия. Остальные элементы конденсировались в пылевые частицы. Беспорядочное движение газа в облаке быстро прекратилось: оно сменилось спокойным движением его вокруг Солнца.

Пылевые частицы сконцентрировались в центральной плоскости, образовав  слой повышенной плотности. Когда плотность  слоя достигла критического значения, его собственное тяготение стало «соперничать» с тяготением Солнца. Слой пыли оказался неустойчивым и распался на отдельные пылевые сгустки. Сталкиваясь друг с другом, они образовали множество сплошных плотных тел. Наиболее крупные из них приобретали почти круговые орбиты и в своем росте начали обгонять другие тела, став потенциальными зародышами будущих планет. Как более массивные тела, новообразования присоединяли к себе оставшееся вещество газопылевого облака. В конце концов, сформировалось девять больших планет, движение которых по орбитам остается устойчивым на протяжении миллиардов лет.

 С учетом физических  характеристик все планеты делятся  на две группы. (см. Приложение  В).Одна из них состоит из планет земной группы: Меркурия, Венеры, Земли, Марса. Другую группу составляют планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Особое место в планете-гигантов занимает - Плутон.

В процессе образования планет их деление на две группы обусловливается  тем, что в далеких от Солнца частях облака температура была низкой и  все вещества, кроме водорода и гелия, образовали твердые частицы.В области планет земной группы температура была значительно выше, и все летучие вещества остались в газообразном состоянии и состав планет не вошли.