Строение солнечной системы

Федеральное государственное бюджетное  образовательное  учреждение высшего профессионального  образования

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА И  ГОСУДАРСТВЕННОЙ СЛУЖБЫ при ПРИЗЕДЕНТЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ»

 

 

Факультет    Экономика и управление

Направление подготовки    080400.62 Управление персоналом

Дисциплина   Концепция Современного Естествознания

Кафедра Философии 

 

 

Реферат на тему:

 

«Строение солнечной системы »

 

                                                           

                                                                       Автор работы:

                                                                 студентка 2 курса

                                                                          очной формы обучения

                                                                                 Бектяшкина

                                                                                 Анастасия

                                                                                 Владимировна

                                                                           подпись_____________

 

 

                                                                            Руководитель работы:

                                                                          Должность, звание:___

                                                                         Ф.И.О._____________

                                                                         Оценка_____________

                                                                           Подпись____________

 

   «___» _________2013 г.

 

 

 

 

 

г. Саратов 2013 г.

 

 

Содержание

 

Происхождение солнечной системы.

Строение  солнечной системы.

Солнце.

Меркурий.

Венера.

Земля.

Марс.

Юпитер.

Сатурн.

Уран.

Нептун.

Плутон.

Список литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Происхождение солнечной системы.

 

Разные гипотезы о механизмах возникновения Солнечной  системы начали появляться ещё в 18 веке. Эти представления постепенно эволюционировали, и, с точки зрения современной астрономии, картина возникновения Солнечной системы выглядит примерно так. 
Солнечная система возникла из одного большого газопылевого облака. Это облако начало сжиматься под действием гравитации, в результате основная часть содержащегося в нём вещества собралась в центарльный сгусток, из которого впоследствии возникло Солнце. Однако, так как это облако изначально не было неподвижным, а немного вращалось, то не вся масса облака оказалалась сосредоточенной в центральном сгустке. По действием сил гравитации и центробежных сил облако приобрело форму сильно сплюснутого диска, который располагался в плоскости, перпендикулярной оси вращения облака (и сейчас, вследствие этого, все орбиты планет лежат примерно в одной плоскости). При этом в этом диске, вращающемся вокруг центра облака, в котором находился центральный сгусток, стали формироваться меньшие сгустки. Эти сгустки сталкивались, объединяясь между собой, а также захватывали частицы пыли и газа из диска. Увеличивающаяся масса этих сгустков также приводила к их сжатию под действием силы гравитации. Из этих меньших сгустков впоследствии сформировалсиь планеты.  
В результате сжатия центральный сгусток начал разогреваться, температура в его центре повышалась, и, наконец, она оказалась настолько выскокой, что произошёл запуск термоядерной реакции. Так на месте холодного центрального газового сгустка вспыхнула новая звезда - Солнце. Как только это произошло, под давлением яркого солнечного излучения и солнечного ветра лёгкие газы, такие, как водород и гелий, были очень быстро выдуты из ближней к Солнцу области газопылевого диска, в то же время тяжёлые частицы, наоборот, под действием гравитации стремились к центру. Вследствие этого, вблизи Солнца сформировались планеты, состоящие из твёрдых, тяжёлых пород, а водород и гелий, оттеснённые в дальние области Солнечной системы солнечным излучением, стали строительным материалом для планет-гигантов вроде Юпитера. 
Согласно современным представлениям, возраст Солнечной системы оценивается примерно в 4,6 млрд лет - эти результаты были косвенно получены с помощью радиологических методов.¹

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Строение солнечной  системы.

 

В солнечную систему  входят, кроме Солнца, обращающиеся вокруг него планеты со спутниками, а также малые небесные тела: кометы, бесчисленные метеориты и мелкие метеорные тела. Кроме того, в солнечной системе вокруг Солнца, Земли и Луны обращаются различные искусственные небесные тела, созданные за последние годы человеком. Искусственные небесные тела представляют собой сложнейшие автоматические межпланетные станции. Некоторые из них совершали посадки на большие небесные тела для их изучения и даже меняли положение на их поверхности. С таких станций был заснят земной шар, как он виден из мирового пространства.  
 
Некоторые планеты окружены газовыми атмосферами, плотность которых быстро падает по мере удаления от их поверхностей. Пространство между планетами заполнено крайне разреженным газом. Это пространство пронизывают световые, тепловые, радио и другие излучения; оно является носителем электромагнитных полей и полей тяготения. Абсолютно пустого пространства в природе не существует. 
 
Известно девять планет, называемых большими. Они обращаются вокруг Солнца по эллиптическим орбитам, мало отличающимся от окружностей. Плоскости орбит планет близки к плоскости земной орбиты. В порядке возрастающего расстояния от Солнца планеты расположены так: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон. 
 
Между орбитами Марса и Юпитера обращается множество малых планет, или астероидов. Плоскости орбит всех астероидов близки к некоторой средней плоскости. Лишь единичные астероиды, имея очень вытянутые орбиты, могут пересекать орбиты соседних больших планет. 
 
Кометы — огромные, но крайне разреженные тела, имеющие маленькое твердое ядро. Известно около тысячи ярких комет, но на самом деле их в сотни раз больше. Некоторые из них двигаются по орбитам, сходным с планетными орбитами, но большинство обращается вокруг Солнца по крайне вытянутым эллипсам, выходящим далеко за орбиту Плутона. Поэтому периоды их обращения вокруг Солнца составляют иногда многие тысячи лет. 
 
Масса солнечной системы сосредоточена практически в Солнце. На долю всех планет приходится немногим более 0,1% массы Солнца. Оно в 333 000 раз массивнее Земли, имеет наибольшую силу притяжения и поэтому управляет движением всех членов солнечной системы.  
 

 

 

Солнце.

 

Солнце является самым  большим объектом Солнечной системы, сосредотачивая 99,8% её массы. Вокруг Солнца вращаются все остальные планеты, в том числе и Земля, а также  многочисленные кометы, астероиды и т. п. Солнце в 109 раз по размерам и в 330 тысяч раз по массе превосходит Землю.

Характеристики Солнца:

диаметр: 1390000 км 
масса: 1.989*10^30 кг  
температура поверхности: 5800 K 
период обращения вокруг своей оси: 25,4 суток²

На Солнце протекают  очень сложные процессы. 
Ещё в 1610 г. Галилей, впервые рассматривая Солнце в телескоп, обнаружил на нём тёмные участки (пятна). Наблюдая за движением этих пятен, он пришёл к выводу, что Солнце вращается и определили примерный период этого вращения. Если мы будем набюдать за Солнцем в современный телескоп, то увидим очень много интересного поверхности. Поверхность Солнца не является спокойной и светящейся равномерно - она бурлит, при этом солнечное вещество в одних местах постоянно опускается вниз, вглубь Солнца, а в других - поднимается вверх, к поверхности. Там, где вещество поднимается из внутренних, более нагретых слоёв, оно имеет более светлый оттенок, где опускается - более тёмный, поэтому вся поверхность Солнца выглядит зернистой, покрытой гранулами.

При этом примерный размер отдельных гранул - 1-2 тыс. км., а существует гранула всего лишь несколько  минут, поэтому картина на поверхности  Солнца постоянно меняется. 
В отличие от гранул, солнечные пятна являются занчительно большими по размеру (до сотни тысяч км.) и более устойчивыми образованиями. Они могут существовать около месяца. Солнечные пятна имеют тёмный оттенок, т. к. температура солнечной поверхности в этом месте значительно меньше - она может составлять всего около 3500 К. Особенно много пятен наблюдается на Солнце в периоды солнечной активности, повторяющиеся примерно через каждые 11 лет.

Кроме этого, в периоды солнечной активности часто наблюдаются солнечные  вспышки - мощные локальные выбросы энергии с поверхности Солнца, солнечные вспышки сопровождаются не только кратковременным усилением излучения определённого участка Солнца, но и выбросами заряженных частиц, которые, достигая магнитного поля Земли, вызывают его возмущения, неблагоприятно сказывающиеся на здоровье некоторых людей и работе приборов.  
Само Солнце также имеет очень мощное магнитное поле.

Внешний светящийся и плотный слой Солнца называется фотосферой. Выше фотосферы находится  хромосфера - очень разреженный и  горячий газовый слой (температура в нём достигает десятков тысяч градусов. Ещё выше хромосферы находится корона , ещё более разреженная и горячая. Хромосфера и корона также светятся, но обычно это свечение незаметно на фоне яркого солнечного диска. Зато, когда происходит полное солнечное затмение, корону можно легко наблюдать

Согласно современным  представлениям, основным источником энергии на Солнце являются термоядерные реакции, в ходе которых более  лёгкие химические элементы превращаются в более тяжёлые. Сейчас основным типом термоядерной реакции, протекающей на Солнце, является реакция превращения водорода в гелий, при которой выделяется очень много энергии. Согласно приблизительным подсчётам, водород в настоящее время составляет около 70% массы Солнца, а гелий 28% (оставшиеся около 2% приходится на все другие элементы). Термоядерные реакции могут протекать только при очень высокой температуре, составляющей много миллионов градусов - такая температура существует в центральной части Солнца, откуда выделившаяся энергия переносится во внешние области - сначала за счёт излучения, а ближе к поверхности за счёт конвекции. Состав Солнца был определён с помощью спектрального анализа его излучения, и сравнение спектра излучения Солнца со спектром излучения звёзд стало для астрономов доказательством того, что Солнце - не что иное, как звезда, подобная остальным звёздам, а отличаются эти звёзды от Солнца только тем, что находятся от нас на очень большом расстоянии. По сравнению с другими звёздами Солнце не очень большое и не очень маленькое, не очень старое и не очень молодое, согласно современным представлениям об эволюции звёзд, - оно светит уже 5 млрд. лет, и как минимум ещё столько же времени сможет мирно согревать вращающиеся вокруг него планеты, пока внутри него не закончится водород и оно не начнёт расширяться, превращаясь в газового гиганта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Меркурий.

 

Самая близкая к Солнцу планета Солнечной системы и самая маленькая из восьми. По размерам она даже уступает двум крупным спутникам - Ганнимеду и Титану (правда, по массе всё же превосходит их). 
Из-за того, что Меркурий находится близко к Солнцу, наблюдать его с Земли можно только утром и вечером. При этом Меркурий, являясь внутренней планетой, при наблюдении с Земли имеет фазы, так же, как и Луна, и условия его видимости из-за этого сильно различаются в разные периоды.

Характеристики Меркурия:

средний радиус орбиты: 57,910,000 км  
диаметр: 4,880 км  
масса: 3.30*10^23 кг

Орбита Меркурия имеет  большой эксцентриситет (т. е. заметно  вытянута). Если в перигелии он приближается к Солнцу до 46 млн. км., то в афелии удаляется от него на 70 млн. км. Период обращения Меркурия вокруг Солнца - 88 дней, а период обращения вокруг своей оси - 59 дней. Эти периоды находятся в точном соотношении 3:2 - из-за приливного воздействия Солнца вращение Меркурия вокруг своей оси попало в резонанс с вращением по орбите. Это единственный в своём роде случай в Солнечной системе - обычно период обращения вокруг своей оси спутников, вращение которых заторможено приливным воздействием, равен периоду их обращения по орбите, т. е. находится в соотношении 1:1 (как, например, у Луны, которая из-за этого повёрнута к Земле всё время одной стороной).

Меркурий изучен слабо. К нему был послан лишь один космический  аппарат "Маринер-10", который, пролетая мимо него в 1974-75 гг., сделал фотографии Меркурия крупным планом и позволил установить наличие у Меркурия слабого магнитного поля (всего 0,7 % от земного) и очень разреженной атмосферы, которая состоит, по-видимому, в основном из частиц, захваченных Меркурием из солнечного ветра. Слабая гравитация Меркурия не позволяет ему удерживать возле себя хоть сколько-нибудь плотную атмосферу. 

Поскольку Меркурий имеет достаточно высокую плотность  и магнитное поле, очевидно, внутри планеты расположено массивное  металлическое ядро, покрытое сверху более лёгкими силикатными породами.  
Поскольку Меркурий вращается очень медленно и практически не имеет атмосферы, на его поверхности наблюдаются гигантские перепады температуры. Если на освещённой стороне температура может достигать 700 К, то на теневой - опускаться до 90 К, перепад температур составляет более 600 градусов! Поскольку ось вращения Меркурия почти перпендикулярна плоскости орбиты, существует очень большая разница в температуре поверхности между экваториальной и полярными областями. Существует даже гипотеза о том, что вблизи полюсов, в больших кратерах, в которые никогда не заглядывает Солнце, может скапливаться лёд, а вода может попадать на Меркурий из пролетающих мимо комет и т. п.

В 2004 г. НАСА был запущен  космический аппарат "Мессенгер", который должен продолжить исследования Меркурия. В январе 2008 г. он уже пролетал мимо Меркурия и смог получить фотографии некоторых ранее неизученных участков его поверхности. Предполагается, что в 2011 г. "Мессенгер" должен выйти на орбиту вокруг Меркурия и продолжить его изучение.

Спутников у Меркурия нет.

 

Венера.

 

Венера является второй по расстоянию от Солнца, следующей  за Меркурием, планетой Солнечной системы. На небе это третье по яркости, вслед  за Солнцем и Луной, светило. Поскольку Венера, так же, как и Меркурий, является внутренней планетой, т. е. находится ближе к Солнцу, чем Земля, то наблюдать с Земли её также удобно лишь утром и вечером. И так же, как Меркурий, Венера имеет фазы, что сильно влияет на условия её видимости в разные периоды.

Характеристики Венеры

средний радиус орбиты: 108,200,000 км  
диаметр: 12,103 км  
масса: 4.87*10^24 кг

Период обращения Венеры по орбите - 225 земных суток, а период обращения вокруг своей оси - 243 земных суток. При этом, в отличие от большинства планет Солнечной системы, вокруг своей оси Венера вращается в сторону, противоположную своему движению по орбите. Эксцентриситет у венерианской орбиты очень маленький, т. е. она почти круговая.

Планета Венера всегда привлекала взоры исследователей, и это не случайно - ведь Венера является одновременно наиболее близкой к Земле по размерам, по массе и по расстоянию! Не удивительно, что многим исследователям прошлого хотелось видеть в Венере вторую Землю. Но поверхность Венеры скрыта под настолько плотными облаками, что достоверные данные о климате Венеры и строении её поверхности были получены только после запуска к ней космических аппаратов. Первую информацию о климате Венеры принесла советская станция "Венера-7", это произвошло в 1970 г., а "Венера-9" впервые передала на землю фото, демонстрирующее венерианский пейзаж. Увы, условия на Венере оказались совершенно отличающимися от земных. Мощная атмосфера создаёт на поверхности гигантское давление, в 100 раз большее атмосферного давления у поверхности Земли, а температура достигает 480 градусов по Цельсию! Температура на Венере даже больше, чем температура на Меркурии, находящемся куда ближе к Солнцу, это обусловлено мощным парниковым эффектом - ведь Венера имеет очень плотную атмосферу и эта атмосфера состоит на 96% из углекислого газа. Согласно расчётам, при отсутствии парникового эффекта температура на Венере была бы меньше аж на 400 градусов! Также в атмосфере Венеры имеется азот и небольшие примеси других газов.  
Постоянный плотный облачный покров не пропускает к поверхности Венеры прямой солнечный свет, поэтому там царит постоянный сумрак, как на Земле в очень пасмурный день. На уровне венерианских облаков, которые состоят из мелких капелек серной кислоты, постоянно дует очень сильный ветер, скорость которого превышает 100 м/с, но на уровне поверхности его скорость уменьшается до нескольких км/ч. Также, как было установлено советскими спускаемыми аппаратами, в атмосфере Венеры постоянно происходят очень мощные грозы, сопровождающиеся вспышками молний, которые куда чаще, чем на Земле. Исследования при помощи радаров позвлили составить примерную карту венерианской поверхности и выявить особенности её ландшафта. На поверхности Венеры были обнаружены горы и кратеры, а также большое число вулканов. Весьма активная тектоническая и вулканическая деятельность продолжается на Венере и в настоящее время.  
Несмотря на то, что, по современным представлениям, в центре Венеры должно находиться металлическое ядро, собственного магнитного поля у Венеры нет. Возможно, это обусловлено крайне медленным вращением планеты.