Планеты земной группы :
- находятся ближе к Солнцу;
- состоят из твёрдого вещества;
- имеют небольшие размеры;
- медленно вращаются вокруг своей оси.
Меркурий
Ближе всего к Солнцу находится Меркурий. Заметить Меркурий трудно, так как солнечные лучи мешают его рассмотреть. У Меркурия нет атмосферы. Температура поверхности планеты сильно изменяется: от \(–\)\(170\) °С ночью до \(+430\) °С днём. Спутников Меркурий не имеет.
Меркурий намного меньше Земли, по размерам и массе он похож на Луну. Поверхность также сходна с лунной: много кратеров и гор. Диаметры некоторых кратеров - \(200\) км, а высота гор - до \(4\) км.
Год на Меркурии составляет \(88\) земных суток, оборот вокруг своей оси планета осуществляет за \(58,7\) земных суток. Диаметр Меркурия - \(4880\) км, среднее расстояние до Солнца - \(58\) млн км.
Название планета получила в честь бога Меркурия.
Меркурий - в древнеримской мифологии бог-покровитель торговли, сын бога неба Юпитера. К его атрибутам относятся жезл кадуцей, крылатые шлем и сандалии, а также часто денежный мешочек.
Вторая от Солнца планета Солнечной системы - Венера . По размерам Венера сходна с Землёй, поэтому её иногда называют «сестрой планеты Земля ».
С нашей планеты поверхность Венеры не удаётся рассмотреть из-за плотной атмосферы, которая состоит в основном из углекислого газа. Очень густые облака пропускают мало солнечного света. Атмосфера удерживает тепло, поэтому температура поверхности Венеры больше, чем у Меркурия, она в течение суток достигает \(+470\) °С.
На поверхности Венеры есть горы и равнины. Естественных спутников у планеты нет.
Год на Венере длится \(225\) земных суток, один оборот вокруг своей оси - \(243\) земных суток. Диаметр Венеры - \(12100\) км, среднее расстояние до Солнца - \(108\) млн км.
Планета получила своё название в честь богини Венеры.
Венера - в римской мифологии богиня красоты, плодородия и процветания.
Земля - третья от Солнца планета. Пятая по размеру среди всех планет Солнечной системы. Она является также крупнейшей по диаметру, массе и плотности среди планет земной группы.
Земля имеет атмосферу, образованную азотом, кислородом и небольшим количеством углекислого газа. Более \(70\) % поверхности планеты покрыто водой, чего не встретишь на других планетах. И самое главное - только на планете Земля есть жизнь.
Год на Земле составляет \(365\) суток. Расстояние от планеты до Солнца - около \(150\) млн км. Диаметр Земли - \(12742\) км.
Земля имеет один-единственный спутник - Луну.
Марс - четвёртая планета от Солнца. Поверхность Марса можно наблюдать с помощью любительских телескопов. Марс отличается от других планет красно-бурым цветом. Снимки, полученные с космических аппаратов, говорят о том, что поверхность планеты является безжизненной пустыней, которая покрыта песком и камнями. Красноватый цвет Марса объясняется железом, которым очень богат грунт планеты.
– имеют небольшие размеры и массы, средняя плотность этих планет в несколько раз превосходит плотность воды; они медленно вращаются вокруг своих осей; у них мало спутников (у Меркурия и Венеры их вообще нет, у Марса – два крохотных, у Земля - один).
Сходство планет земной группы не исключает и значительного различия. Например, Венера, в отличие от других планет, вращается в направлении, обратном ее движению вокруг Солнца, причем в 243 раза медленее Земли (сравните продолжительность года и суток на Венере). Период обращения Меркурия (т.е. год этой планеты) только на 1/3 больше периода его вращения вокруг оси (по отношению к звездам). Углы наклона осей к плоскостям их орбит у Земли и у Марса примерно одинаковы, но совсем иные у Меркурия и Венеры. А вы знаете, что это одна из причин, определяющая характер смены времен года. Такие же, как у Земли, времена года есть, следовательно, на Марсе (правда, каждое время года почти в два раза продолжительнее, чем на Земле).
Не исключено, что по ряду физических характеристик к планетам земной группы относится и далекий Плутон – самая маленькая из 9 планет. Средний диаметр Плутона около 2260 км. Лишь вдвое меньше диаметр Харона – спутника Плутона. Поэтому не исключено, что система Плутон – Харон, как и система Земля – , представляет собой “двойную планету”.
Атмосферы
Черты сходства и различия обнаруживаются также при изучении атмосфер планет земной группы. В отличие от Меркурия, который, как и Луна, практический лишен атмосферы, Венера и Марс обладают ею. Современные данные об атмосферах Венеры и Марса получены в результате полетов наших (“Венера”,”Марс”) и американских (“Пионер-Венера”,”Маринер”,”Викинг”) АМС. Сравнивая атмосферы Венеры и Марса с земной, мы видим, что, в отличие от азотно-кислородной земной атмосферы, Венера и Марс имеют атмосферы, в основном состоящие из углекислого газа. Давление у поверхности Венеры более чем в 90 раз больше, а у Марса почти в 150 раз меньше, чем у поверхности Земли.
Температура у поверхности Венеры очень высокая (около 500°С) и остается почти одинаковый. С чем это связано? На первый взгляд, кажется, с тем, что Венера ближе к Солнцу, чем Земля. Но, как показывают наблюдения, отражательная способность Венеры больше, чем у Земли, а потому примерно одинаково нагревает обе планеты. Высокая температура поверхности Венеры обусловлена парниковым эффектом. Он заключается в следующем: атмосфера Венеры пропускает лучи Солнца, которые нагревают поверхность. Нагретая поверхность становится источником инфракрасного излучения, которое не может покинуть планету, так как его задерживают содержащиеся в атмосфере Венеры углекислый газ и водяной пар, а также облачный покров планеты. В результате этого равновесие между притоком энергии и ее расходом в мирное пространство устанавливается при более высокой температуре, чем та, которая была бы у планеты, свободно пропускающей инфракрасное излучение.
Мы привыкли к земным облакам, состоящим из мелких капель воды или ледяных кристалликов. Состав облаков Венеры иной: они содержат капельки серной и, возможно, соляной кислоты. Облачный слой сильно ослабляет солнечный свет, но, как показали измерения, выполненные на АМС “Венера-11” и “Венера-12”, освещенность у поверхности Венеры примерно такая же, как у поверхности Земли в облачный день. Исследования, выполненные в 1982 г. АМС “Венера - 13” и “Венера-14”, показали, что небо Венеры и ее ландшафт имеют оранжевый цвет. Объясняется это особенностью рассеивания света в атмосфере этой планеты.
Газ в атмосферах планет земной группы находится в непрерывном движении. Нередко во время пылевых бурь, которые длятся на несколько месяцев, огромное количество пыли поднимается в атмосферу Марса. Ураганные ветры зафиксированы в атмосфере Венеры на высотах, где расположен облачный слой (от 50 до 70 км над поверхностью планеты), но вблизи поверхности этой планеты скорость ветра достигает всего лишь несколько метров в секунду.
Таким образом, несмотря на некоторое сходство, в целом атмосферы ближайших к Земле планет резко отличаются от атмосферы Земли. Это пример открытия, которое невозможно было предсказать. Здравый смысл подсказывал, что планеты со сходными физическими характеристиками (например, Землю и Венеру иногда называют “планетами-близнецами”) и примерно одинаково удаленные от Солнца должны иметь очень похожие атмосферы. На самом деле причина наблюдаемого различия связана с особенностями эволюции атмосфер каждой из планет земной группы.
Исследование атмосфер плане земной группы не только позволяет лучше понять свойства и историю происхождения земной атмосферы, но и имеет значение для решения экологической проблемы. Например, туманы – смоги, образующиеся в земной атмосфере в результате загрязнения воздуха, по своему составу очень напоминают венерианские облака. Эти облака, как и пылевые бури на Марсе, напоминают нам о том, что необходимо ограничивать выброс пыли и разного рода промышленных отходов в атмосферу нашей планеты, если мы хотим на длительное время сохранить на Земле условия, пригодные для существования и развития жизни. Пылевые бури, во время которых на протяжении нескольких месяцев в атмосфере Марса удерживаются и распространяются над громадными территориями тучи пыли, заставляют задуматься над некоторыми возможными экологическими последствиями ядерной войны.
Поверхности
Планеты земной группы, подобно Земле и Луне, имеют твердые поверхности. Наземные оптические наблюдения позволяют получить о них немного сведений, так как Меркурий трудно рассмотреть в телескоп даже во время элонгаций, поверхность Венеры скрыта от нас облаками. На Марсе даже во время великих противостояний (когда расстояние между Землей и Марсом минимальное – около 55 млн. км), происходящих один раз в 15 – 17 лет, в крупные телескопы удается рассмотреть детали размерами около 300 км. И все-таки в последние десятилетия удалось много узнать о поверхности Меркурия и Марса, а также получить представление о еще недавно совершенно загадочной поверхности Венеры. Это стало возможным благодаря успешным полетам автоматических межпланетных станций типа “Венера”, “Марс”, “Викинг”, “Маринер”, “Магеллан”, пролетавших вблизи планет или совершивших посадки на поверхность Венеры и Марса, и благодаря наземным радиолокационным наблюдениям.
Поверхность Меркурия, изобилующая кратерами, очень напоминает лунную. “Морей” там меньше, чем на Луне, причем они небольшие. Диаметр меркурианского Моря Зноя 1300 км, как и Моря Дождей на Луне. На десятки и сотни километров тянутся крутые уступы, вероятно, порожденные былой тектонической активностью Меркурия, когда смещались и надвигались поверхностные слои планеты. Как и на Луне, большинство кратеров образовались в результате падений метеоритов. Там, где кратеров немного, мы видим сравнительно молодые участки поверхности. Старые, разрушенные кратеры заметно отличаются от более молодых кратеров, хорошо сохранившихся.
Каменистая пустыня и множество отдельных камней видны на первых фототелевизионных панорамах, переданных с поверхности Венеры автоматическими станциями серии “Венера”. Радиолокационные наземные наблюдения обнаружили на этой планете множество неглубоких кратеров, диаметры которых от 30 до 700 км. В целом эта планета оказалась наиболее гладкой из всех планет земной группы, хотя и на ней есть большие горные массивы и протяжные возвышенности, вдвое превышающие по размерам земной Тибет. Грандиозен потухший вулкан Максвелл, его высота 12 км (в полтора раза больше Джомолунгмы), поперечник подошвы 1000 км, диаметр кратера на вершине 100 км. Очень велики, но меньше, чем Максвелл, вулканические конусы Гаусс и Герц. Подобно рифтовым ущельям, тянущимся по дну земных океанов, на Венере также обнаружены рифтовые зоны, свидетельствующие о том, что и на этой планете когда-то происходили (а может быть, происходят и сейчас!) активные процессы (например, вулканическая деятельность).
В 1983 – 1984 гг. со станций “Венера - 15” и “Венера - 16” проводились радиолокационные исследования, позволившие создать карту и атлас поверхности планеты (размеры деталей поверхности 1 – 2 км). Новый шаг в исследовании поверхности Венеры связан с применением более совершенной радиолокационной системы, установленной на борту американской АМС “Магеллан”. Этот космический аппарат достиг окрестности Венеры в августе 1990 г. и вышел на вытянутую эллиптическую орбиту. Регулярная съемка проводится с сентября 1990 г. На Землю передаются отчетливые изображения, на некоторых из них хорошо различимы детали размером до 120 м. К маю 1993 г. съемкой было охвачено почти 98% поверхности планеты. Планируется завершить эксперимент, включающий не только фотографирование Венеры, но и проведение других исследований (гравитационного поля, атмосферы и др.) в 1995 г.
Изобилует кратерами и поверхность Марса. Особенно много их в южном полушарии планеты. Темные области, занимающие значительную часть поверхности планеты, получили название морей (Эллада, Аргир и др.). Диаметры некоторых морей превышает 2000 км. Возвышенности, напоминающие земные континенты, представляющие собой светлые поля оранжево-красного цвета, названы материками (Фарсида, Элисиум). Как и на Венере, здесь есть огромные вулканические конусы. Высота наибольшего из них (Олимпа) превышает 25 км, диаметр кратера 90 км. Диаметр основания этой гигантской конусообразной горы более 500 км.
О том, что миллионы лет назад на Марсе происходили мощные вулканические извержения и смещались поверхностные пласты, свидетельствуют остатки лавовых потоков, огромные разломы поверхности (один из них – Маринер – тянется на 4000 км), многочисленные ущелья и каньоны. Возможно, что именно некоторые из этих образований (например, цепочки кратеров или протяженные ущелья) исследователи Марса еще 100 лет назад приняли за “каналы”, существование которых впоследствии долгое время пытались объяснить деятельностью разумных обитателей Марса.
Перестал быть загадкой и красный цвет Марса. Он объясняется тем, что грунт этой планеты содержит много глин, богатых железом.
С близкого расстояния неоднократно фотографировались и передавались панорамы поверхности “Красной планеты”.
Вы знаете, что почти 2/3 поверхности Земли занимают океаны. На поверхности Венеры и Меркурия воды нет. Открытые водоемы отсутствуют и на поверхности Марса. Но, как предполагают ученые, вода на Марсе должна быть, по крайней мере, в виде слоя льда, образующего полярные шапки, или как обширный слой вечной мерзлоты. Возможно, вы станете свидетелями открытия на Марсе запасов льда или даже находящейся подо льдом воды. О том, что вода когда-то была и на поверхности Марса, свидетельствуют обнаруженные там высохшие руслоподобные извилистые ложбины.
Подразделяются на 2 группы, основанные на их планетарных поверхностях: газовых гигантов и планеты земной группы. Планеты земной группы характеризуются плотной поверхностью и, как правило, состоят из силикатных соединений. В Солнечной системе есть только четыре таких планеты: Марс, Земля, Венера и Меркурий.
Планеты земной группы в Солнечной системе:
Меркурий
Меркурий - наименьшая из четырех землеподобных планет Солнечной системы с экваториальным радиусом 2439,7±1,0 км. Планета превосходит по размерам такие спутники, как Титан. Тем не менее, Меркурий имеет вторую по величине плотность (5427 грамма на кубический сантиметр) среди планет Солнечной системы, немного уступая по этому показателю Земле. Высокая плотность дает представление о внутренней структуре планеты, которая, как полагают ученые, богата железом. Считается, что ядро Меркурия имеет самое высокое содержание железа среди всех планет нашей системы. Астрономы полагают, что расплавленное ядро составляет 55% от общего объема планеты. Оболочкой богатого железом ядра является мантия, которая в основном состоит из силикатов. Скалистая кора планеты достигает 35 км в толщину. Меркурий находится на расстоянии 0,39 астрономических единиц от Солнца, что делает его самой близлежащей планетой к нашему светилу. Из-за приближенности к Солнцу, температура поверхности планеты поднимается до более чем 400º С.
Венера
Венера является ближайшим соседом Земли и одной из четырех планет земной группы в Солнечной системе. Это вторая по величине планета из этой категории с диаметром 12 092 км; уступает только Земле. Однако толстая атмосфера Венеры считается самой плотной в Солнечной системе, атмосферное давление в 92 раза превышает атмосферное давление на нашей планете. Плотная атмосфера состоит из двуокиси углерода, который оказывает парниковый эффект и приводит к повышению температуры на поверхности Венеры до 462º C, и является . На планете преобладают вулканические равнины, покрывающие около 80% ее поверхности. На Венере также имеются многочисленные ударные кратеры, некоторые из которых достигают диаметра около 280 км.
Земля
Из четырех планет земной группы, Земля является крупнейшей с экваториальным диаметром 12 756,1 км. Она также единственная планета из этой группы, которая, как известно, имеет гидросферу. Земля - третья ближайшая планета к Солнцу, расположенная на расстоянии около 150 млн. км (1 астрономическая единица) от него. Планета также имеет самую высокую плотность (5,514 грамма на кубический сантиметр) в Солнечной системе. Силикат и глинозем являются двумя соединениями, обнаруженные в самых высоких концентрациях в земной коре, причем на них приходится 75,4% континентальной коры и 65,1% океанической коры.
Марс
Марс - это еще одна планета из земной группы в Солнечной системе, расположенная дальше всех от Солнца на расстоянии 1,5 астрономические единицы. Планета имеет экваториальный радиус 3396,2±0,1 км, что делает ее второй наименьшей планетой в нашей системе. Поверхность Марса в основном состоит из базальтовых пород. Кора планеты довольно толстая и колеблется от 125 км до 40 км в глубину.
Карликовые планеты
Существуют другие более мелкие карликовые планеты, которые имеют некоторые характеристики, сопоставимые с планетами земной группы, такие как наличие плотной поверхности. Тем не менее, поверхность карликовых планет образована ледяным покровом и поэтому они не относятся к этой группе. Примерами карликовых планет в Солнечной системе являются Плутон и Церера.
Изучение планет проводится как с помощью наземных астрономических инструментов, установленных в обсерваториях, так и с помощью космических аппаратов.
Планета Земля
Многочисленные фотографии Земли, полученные с борта космических аппаратов, дают возможность увидеть три основные оболочки земного шара: атмосферу и ее облака, гидросферу и литосферу с ее природными покровами. Атмосферой обладает большинство планет Солнечной системы, твердая оболочка характерна для планет земной группы, спутников планет и астероидов. Гидросфера же Земли - уникальное явление в Солнечной системе, никакая другая из известных планет ею не располагает. Ведь для существования воды в жидком виде нужны определенные условия: температура и давление. Вода является весьма распространенным химическим соединением во Вселенной, но на других небесных телах мы встречаемся с водой главным образом в ее твердой фазе, известной и на Земле в виде снега, инея и льда. Толщина коры очень невелика: от 10 км под океанами до 80 км под горными хребтами. Ядро имеет радиус вдвое меньше радиуса планеты, а между ядром и корой располагается промежуточный слой - мантия Земли, состоящая из веществ, более плотных, чем в коре.
Газовая оболочка - атмосфера, окружающая Землю, содержит 78% азота, 21% кислорода и ничтожное количество других газов.
Нижний слой атмосферы называется тропосферой, которая простирается до высоты 10-12 км (в средних широтах). В ней с увеличением высоты температура падает. Выше - в стратосфере она остается почти постоянной, порядка -40 °С. С высоты около 25 км температура земной атмосферы медленно растет вследствие поглощения ультрафиолетового излучения Солнца.
Атмосфера отражает или поглощает большую часть излучения, приходящего к Земле из космического пространства. Например, она не пропускает рентгеновское излучение Солнца. Атмосфера предохраняет нас и от непрерывной бомбардировки микрометеоритами, и от разрушающего действия космических лучей - потоков "быстро летящих частиц (в основном протонов и ядер атомов гелия).
Атмосфера играет важнейшую роль в тепловом балансе Земли. Видимое солнечное излучение может проходить через нее почти без ослабления. Оно поглощается земной поверхностью, которая при этом нагревается и излучает инфракрасные лучи. Магнитное поле Земли достаточно велико (около 5 x 10 -5 Тл). С удалением от Земли индукция магнитного поля ослабевает.
Луна
Происхождение Луны окончательно еще не установлено. Наиболее разработаны три разные гипотезы. В конце XIX в. Дж. Дарвин выдвинул гипотезу, согласно которой Луна и Земля первоначально составляли одну общую расплавленную массу, скорость вращения которой увеличивалась по мере ее остывания и сжатия; в результате эта масса разорвалась на две части: большую - Землю и меньшую - Луну. Эта гипотеза объясняет малую плотность Луны, образованной из внешних слоев первоначальной массы. Однако она встречает серьезные возражения с точки зрения механизма подобного процесса; кроме того, между породами земной оболочки и лунными породами есть существенные геохимические различия.
ЛУНА - единственный естественный спутник Земли и ближайшее к нам небесное тело; среднее расстояние до Луны - 384000 километров.
Луна движется вокруг Земли со средней скоростью 1,02 км/с по приблизительно эллиптической орбите в том же направлении, в котором движется подавляющее большинство других тел Солнечной системы, то есть против часовой стрелки, если смотреть на орбиту Луны со стороны Северного полюса мира. Большая полуось орбиты Луны, равная среднему расстоянию между центрами Земли и Луны, составляет 384 400 км (приблизительно 60 земных радиусов). Период обращения Луны вокруг Земли, так называемый сидерический (звездный) месяц равен 27,32166 суток. Форма Луны очень близка к шару с радиусом 1737 км, что равно 0,2724 экваториального радиуса Земли. Масса Луны точнее всего определяется из наблюдений её искусственных спутников. Она в 81 раз меньше массы Земли. Средняя плотность Луны равна 3,34 г/см 3 (0,61 средней плотности Земли). Ускорение силы тяжести на поверхности Луны в 6 раз меньше, чем на Земле.
Рельеф лунной поверхности
Рельеф лунной поверхности был в основном выяснен в результате многолетних телескопических наблюдений. "Лунные моря", занимающие около 40 % видимой поверхности Луны, представляют собой равнинные низменности, пересеченные трещинами и невысокими извилистыми валами. Многие моря окружены концентрическими кольцевыми хребтами. Остальная, более светлая поверхность покрыта многочисленными кратерами, кольцевидными хребтами, бороздами и так далее. Кратеры менее 15-20 километров имеют простую чашевидную форму, более крупные кратеры (диаметром до 200 километров) состоят из округлого вала с крутыми внутренними склонами, имеют сравнительно плоское дно, более углубленное, чем окружающая местность, часто с центральной горкой.
Кратеры на лунной поверхности имеют различный относительный возраст: от древних, едва различимых, сильно переработанных образований до очень четких в очертаниях молодых кратеров, иногда окруженных светлыми "лучами". Из-за отсутствия атмосферы и гидросферы значительная часть этих кратеров сохранилась до наших дней. Сейчас метеориты выпадают на Луну гораздо реже; вулканизм также в основном прекратился, поскольку Луна израсходовала много тепловой энергии, а радиоактивные элементы были вынесены во внешние слои Луны.
Самый верхний слой Луны представлен корой, толщина которой, определенная только в районах котловин, составляет 60 км. Весьма вероятно, что на обширных материковых площадях обратной стороны кора приблизительно в 1,5 раза мощнее. Кора сложена изверженными кристаллическими горными породами - базальтами. Под корой расположена мантия, в которой, подобно земной, можно выделить верхнюю, среднюю и нижнюю. Толщина верхней мантии около 250 км, а средней примерно 500 км, и ее граница с нижней мантией расположена на глубине около 1000 км. В самом центре, по-видимому, находится небольшое жидкое ядро радиусом менее 350 километров. Ядро может быть железо-сульфидным либо железным; в последнем случае оно должно быть меньше, что лучше согласуется с оценками распределения плотности по глубине. Его масса, вероятно, не превышает 2 % от массы всей Луны. Температура в ядре зависит от его состава и, видимо, заключена в пределах 1300 - 1900 К.
Планеты земной группы
Планеты земной группы - Меркурий, Венера, Земля и Марс отличаются от планет-гигантов меньшими размерами, меньшей массой, большей плотностью, более медленным вращением, гораздо более разреженными атмосферами, малым числом спутников или их отсутствием.
Меркурий
Это ближайшая к Солнцу планета, немногим больше Луны, но средняя плотность ее почти такая же, как и у Земли. Радиолокационные наблюдения обнаружили крайне медленное вращение Меркурия. Звездные сутки его, т.е. период вращения вокруг оси относительно звезд, равны 58,65 наших суток. Солнечные сутки на этой планете (т. е. промежуток времени между последовательными полуднями) составляют около 176 земных суток. Они равны двум меркурианским годам, так как один оборот вокруг Солнца Меркурий делает за 88 земных суток.
Атмосфера на Меркурии практически отсутствует. Поэтому дневное полушарие его сильно накаляется. В подсолнечной точке на Меркурии была измерена температура более 400°С. При такой температуре плавится свинец, олово и даже цинк Поверхность Меркурия усеяна кратерами так, что на фотографиях ее трудно отличить от поверхности Луны.
Венера
Венера имеет такой же размер, как Земля, а ее масса более 80% земной массы. Расположенная ближе к Солнцу, чем наша планета, Венера получает от него в два с лишним раза больше света и тепла, чем Земля.
Венера подходит к Земле ближе, чем какая-либо другая планета. Но плотная, облачная атмосфера не позволяет непосредственно видеть ее поверхность. Снимки, сделанные с помощью радара, демонстрируют очень большое разнообразие кратеров, вулканов и гор. Температура поверхности достаточно высока, чтобы расплавить свинец, а когда-то на этой планете, возможно, имелись обширные океаны. Венера имеет почти круговую орбиту, которую она обходит за 225 земных суток на расстоянии 108,2 млн км от Солнца. Поворот вокруг оси Венера совершает за 243 земных дня - максимальное время среди всех планет. Вокруг своей оси Венера вращается в обратную сторону, то есть в направлении, противоположном движению по орбите. По своим размерам Венера лишь немного меньше Земли, и масса у нее почти такая же. По этим причинам Венеру иногда называют близнецом или сестрой Земли. Однако поверхность и атмосфера этих двух планет совершенно различны. На Земле есть реки, озера, океаны и атмосфера, которой мы дышим. Венера - обжигающе горячая планета с плотной атмосферой, которая была бы губительной для человека.
Марс
Марс вдвое меньше Земли по диаметру. Его орбита имеет значительный эксцентриситет, поэтому, когда Марс находится в противостоянии вблизи перигелия, он сияет на небе, уступая по яркости только Венере. Такие противостояния называются великими и повторяются через 15 и 17 лет.
Год Марса почти вдвое длиннее земного, есть там и смена времен года, так как ось суточного вращения Марса наклонена к плоскости его орбиты, почти как земная.
Оказалось, что атмосфера планеты очень разрежена и ее давление примерно в 100 раз меньше земного. В основном, она состоит из углекислого газа, кислорода и водяных паров в ней крайне мало.
Условия на Марсе суровые. Суточные температурные изменения на Марсе достигают 80-100°С.
Изредка на Марсе происходят мощные пылевые бури, иногда длящиеся месяцами, поднимающие в атмосферу колоссальнейшие количества мельчайших пылинок. Таким образом, подтверждается существование там песчаных пустынь, определивших собой оранжевый цвет Марса в целом. Судя по пылевым бурям, на Марсе могут быть сильные ветры, дующие со скоростями в десятки метров в секунду.
Марс, подобно Луне и Меркурию, усеян кратерами. Форма марсианских кратеров свидетельствует о явлениях выветривания и выравнивания его поверхности. На Марсе обнаружено несколько гигантских, по-видимому, давно потухших вулканов. Высота самого большого из них составляет 27 км. Магнитное поле Марса значительно слабее земного.
Планеты - гиганты
Солнечная система - это спаянная силами взаимного притяжения система небесных тел. В нее входят: центральное тело Солнце, 9 больших планет с их спутниками (которых сейчас известно уже более 60), несколько тысяч малых планет, или астероидов (открыто свыше 5 тысяч, в действительности их гораздо больше), несколько сот наблюдавшихся комет и бесчисленное множество метеорных тел. Большие планеты подразделяются на две основные группы: планеты земной группы - Меркурий, Венера, Земля и Марс, и планеты юпитерской группы, или планеты гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Между орбитами Марса и Юпитера расположен пояс малых планет - астероидов. Около 2 тыс. из них хорошо изучены, вычислены их орбиты, установлены размеры, а самим астероидам присвоены имена. За поясом астероидов начинается царство планет - гигантов. Их четыре: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Самая большая из них Юпитер. По объему он в 1300 раз превосходит Землю. Планеты - гиганты обладают и весьма значительными массами. Масса Юпитера равна 318 земным массам, Сатурн -95. Все планеты этой группы быстро вращаются вокруг своих осей. Сутки на Нептуне длятся 15 ч. 48 мин. На Юпитере - 9 ч. 50 мин. Химический состав гигантов, в основном, водородно-гелиевой основы. Средняя плотность их вещества весьма невелика. Судя по всему, у планет - гигантов нет твердой поверхности. Вокруг планет-гигантов движется большое число спутников.
Таблица 1. Сравнительная характеристика Планет
| Характеристики Планеты | Юпитер | Сатурн | Уран | Нептун |
| Радиус | 12 R 3 | 10 R З | 4 R З | 4 R З |
| Масса | 318 m 3 | 95 m З | 15 m З | 17 m З |
| Плотность | 1,3 г/см З | 0,7 г/см З | 1,3 г/см З | 1,6 г/см З |
| Сутки | 10 ч. | 10 ч. | 17 ч. | 16 ч. |
| От Cолнца | 5 а.е. | 10 а.е. | 19 а.е. | 30 а.е. |
| Год | 12 лет | 30 лет | 84 лет | 165 лет |
| Кольца | Да | Да | Да | Да |
| Спутники | 28 | 30 | 17 | 8 |
| Ось вращения |
Юпитер
Юпитер окружен мощной атмосферой, состоящей главным образом из водорода. Гелий составляет по объему около 11% газовой оболочки планеты. Масса Юпитера в 318 раз больше, чем масса Земли. Движется по орбите со скоростью 13 км/с, полный оборот совершает вокруг Солнца за 12 земных лет. Очень быстро вращается вокруг своей оси. Сутки у него 9 ч. 50 мин. Юпитер обладает сильным магнитным полем. Это приводит к возникновению сияний в атмосфере планеты.
Сатурн
Самая красивая планета. Полный оборот вокруг Солнца совершает за 30 земных лет. В атмосфере обнаружено Красное пятно. Среди планет Сатурн выделяется необычным видом: имеет образования - кольца, опоясывающие его центральное ядро. Согласно теоретическим расчетам, основанным на астрономических наблюдениях и данным, полученных с помощью космических аппаратов, внутреннее строение имеет немало общего со строением Юпитера. В самом центре - жидкое ядро, окруженное внешним ядром из CH 4 , NH З и H 2 O. А внешнее ядро окружено поясом металлического водорода.
Уран
Уран был открыт английским ученым Гершелем в 1781 г. Год на Уране длится 84 земных года, сутки почти равны земным. В отличие от других планет Уран как бы лежит на боку. Ось его вращения расположена в плоскости орбиты. Уран состоит из водорода и гелия. Но так как средняя плотность несколько выше, чем плотность Юпитера и Сатурна, можно предположить, что в составе планеты содержаться повышенное количество гелия, либо ядро из тяжелых металлов.В 1977 г. у Урана были открыты кольца.
Нептун
Самой дальней из планет-гигантов является Нептун. Год длится 165 земных лет. Средняя плотность вещества у Нептуна еще выше, чем у Урана, видимо, у него существует ядро из силикатов, металлов и др. неметаллов, которые входят в состав планет земной группы.
Особенности строения планет-гигантов
Важнейшая особенность строения заключается в том, что эти планеты не имеют твердых поверхностей. Такое представление хорошо согласуется с малыми и средними плотностями, их химическим составом (они состоят в основном из легких элементов - водорода и гелия), быстрым зональным вращением, и некоторыми другими данными.
Астероиды
Малые планеты, или астероиды, в основном, обращаются между орбитами Марса и Юпитер, и невооруженным глазом невидимы. Первая малая планета была открыта в 1801 г., и по традиции ее назвали одним из имен греко-римской мифологии - Церерой
. Вскоре были найдены и другие малые планеты, названные Паллада, Веста и Юнона
. В настоящее время известно более 3000 астероидов. На протяжении миллиардов лет астероиды время от времени сталкиваются друг с другом.
Самый яркий астероид - Веста не бывает ярче 6-й звездной величины. Самый крупный астероид - Церера. Его диаметр около 800 км. Самые мелкие из известных астероидов имеют диаметры лишь около километра. Конечно, у астероидов нет атмосферы. На небе малые планеты выглядят как звезды, отчего их и назвали астероидами, что в переводе с древнегреческого означает "звездоподобные". Орбиты некоторых астероидов имеют необычайно большие эксцентриситеты. Вследствие этого в перигелии они подходят к Солнцу ближе Марса и Земли, а Икар - ближе, чем Меркурий. В 1968 г. Икар приблизился к Земле на расстояние менее 10 млн километров, но его ничтожное притяжение никакого влияния на Землю не имело.
Болиды и метеориты
Болидом называется довольно редкое явление - летящий по небу огненный шар. Это явление вызывается вторжением в плотные слои атмосферы крупных твердых частиц, называемых метеорными телами. Двигаясь в атмосфере, частица нагревается вследствие торможения, и вокруг нее образуется обширная светящаяся оболочка, состоящая из горячих газов. Болиды часто имеют заметный угловой диаметр и бывают видны даже днем.
Метеорное тело, имеющее небольшие размеры иногда целиком испаряется в атмосфере Земли. В большинстве случаев его масса за время полета сильно уменьшается, и до Земли долетают лишь остатки, обычно успевающие остыть, когда космическая скорость уже погашена сопротивлением воздуха.
Известны три вида метеоритов: каменные, железные и железно-каменные. Иногда метеориты находят через много лет после их падения. Особенно много найдено железных метеоритов.
Кометы
Находясь в пространстве вдали от Солнца, кометы имеют вид очень слабых, размытых, светлых пятен, в центре которых находится ядро. Очень яркими и "хвостатыми" становятся лишь те кометы, которые проходят сравнительно близко от Солнца. Вид кометы с Земли зависит также и от расстояния до нее, углового расстояния от Солнца, света Луны и т. п. Комета Галлея относится к числу периодических комет . Теперь известно много короткопериодических комет с периодами обращения от трех (комета Энке ) до десяти лет. Их афелии лежат около орбиты Юпитера. Приближение Комет к Земле и их будущий видимый путь по небу вычисляют заранее с большой точностью. Наряду с этим есть кометы, двигающиеся по очень вытянутым орбитам с большими периодами обращения. Мы принимаем их орбиты за параболы, хотя в действительности они, по-видимому, являются очень вытянутыми эллипсами, но различить эти кривые, зная лишь малый отрезок пути комет вблизи Земли и Солнца, нелегко. Большинство комет не имеют хвоста и видны лишь в телескоп.
К данномой теме нет особенных рекомендаций. Читайте материал внимательно. Желаем успехов.Кренева Евгения
В работе описаны планеты, относящиеся к Земной группе. Рассмотрены условия на этих планетах, их общие черты, а так же особенности каждой планеты.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
ПЛАНЕТЫ ЗЕМНОЙ ГРУППЫ Презентация по астрономии Подготовила ученица 11 класса Кренева Евгения ГБОУ СОШ № 8 г. Москвы
СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА
Планеты земной группы Это четыре планеты Солнечной системы: Меркурий, Венера, Земля и Марс. Их также называют внутренними планетами, в отличие от внешних планет - планет-гигантов.
Планеты земной группы обладают высокой плотностью и состоят преимущественно из силикатов и металлического, а также кислорода, кремния, железа, магния, алюминия и других тяжёлых элементов. Наибольшая планета земной группы - Земля, но она более чем в 14 раз уступает по массе наименее массивной газовой планете - Урану. Все планеты земной группы имеют следующее строение: - в центре ядро из железа с примесью никеля, - мантия, состоит из силикатов, - кора, образовавшаяся в результате частичного плавления мантии и состоящая также из силикатных пород, но обогащённая несовместимыми элементами. Из планет земной группы коры нет у Меркурия, что объясняют её разрушением в результате метеоритной бомбардировки.
МЕРКУРИЙ Находится ближе всех к солнцу. О существовании этой планеты упоминалось еще в древних шумерских письменах, которые датируются третьим тысячелетием до нашей эры. Названием эта планета благодарна римскому пантеону Меркурию, покровителю торговцев, который имел и своего греческого аналога – Гермеса. Меркурий полностью обходит вокруг солнца за восемьдесят восемь суток земных. Вокруг своей оси он обходит за неполных шестьдесят суток, что по меркурианским меркам – две трети года. Температура на поверхности меркурия может колебаться очень сильно – от + 430 градусов на стороне солнца и до + 180 градусов с теневой стороны. В нашей солнечной системе эти перепады являются самыми сильными.
МЕРКУРИЙ У Меркурия можно наблюдать такое необычное явление, которое получило название эффект Иисуса Навина. Когда солнце на Меркурии доходит до определенной точки, оно останавливается и начинает идти в обратную сторону, а не как на Земле – должно обойти полный круг вокруг планеты. Меркурий является самой маленькой планетой группы Земли. Он уступает по размеру даже самым крупным спутникам планет Юпитера и Сатурна. Поверхность Меркурия похожа на поверхность Луны – вся усыпана кратерами. Единственное различие с лунной поверхностью – на Меркурии имеются многочисленные косые зубчатые откосы, которые могут простираться на многие сотни километров. Эти откосы образовались в результате сжатия, когда планета остывала.
МЕРКУРИЙ Одна из самых популярных и заметных частей планеты – так называемая Равнина Жары. Это кратер, который получил свое название из-за его близкого расположения к «горячим долготам». Кратер имеет поперечник в тысячу триста километров. Скорее всего, небесное тело, которое в давние времена сделало этот кратер, имело диаметр не менее ста километров. Благодаря гравитации Меркурий захватывает еще и частички солнечного ветра, которые в свою очередь делают вокруг Меркурия достаточно разряженную атмосферу. Причем они заменяются каждые двести суток. Кроме того, эта планета является самой быстрой планетой нашей системы. Средняя скорость ее вращения вокруг солнца составляет около сорока семи с половиной километра в секунду, что вдвое быстрее Земли.
ВЕНЕРА Атмосфера Венеры достаточно агрес - сивная, потому что относительно Земли у нее очень высокая температура и имеются в небе ядовитые облака. Атмосфера Венеры состоит в основном из одного углекислого газа. Если оказаться в атмосфере этой планеты, то будет воздействовать давление около восьмидесяти пяти кг на 1 квадратный сантиметр. В атмосфере Земли давление будет в восемьдесят пять раз меньше. Если кинуть в атмосфере Венеры монетку, то она будет падать, словно в слое воды. Таким образом, и ходить по поверхности этой планеты так же сложно, как и на дне океана. А если еще не дай бог поднимется ветер на Венере, то он будет нести вас, как щепку несет морская волна.
ВЕНЕРА Атмосферу этой планеты на 96 % состоит из углекислого газа. Именно из-за этого создается парниковый эффект. Поверхность планеты нагревается солнцем, а образованное тепло не может рассеиваться в космосе, потому что оно отражается слоем углекислого газа. Вот почему температура этой планеты около четырехсот восьмидесяти градусов, как в духовке.
ВЕНЕРА По поверхности Венеры усеяны тысячи вулканов. Фантасты описывали Венеру похожей на Землю. Считали, что Венеру окутывают облака. А значит, и поверхность этой планеты должны усеивать болота. А значит, наверняка там очень дождливый климат, что приводит к большой облачности и большой влажности. В реальности же все совершенно по иному – в начале семидесятых годов союзом были отправлены космические корабли на поверхность Венеры, которые прояснили ситуацию. Оказалось, что поверхность этой планеты составляют сплошные скалистые пустыни, где совершенно отсутствует вода. Конечно же, при такой высокой температуре воды никакой и не могло никогда быть.
ЗЕМЛЯ Земля занимает пятое место по размеру и массе среди больших планет, но из планет земной группы, она является самой крупной. Важнейшим отличием её от других планет Солнечной системы является существование на ней жизни, достигшей с появлением человека своей высшей, разумной формы. Согласно современным космогоническим представлениям, Земля образовалась ~4,5 млрд. лет назад путём гравитационной конденсации из рассеянного в околосолнечном пространстве газо-пылевого вещества, содержащего все известные в природе химические элементы.
ЗЕМЛЯ Формирование Земли сопровождалось дифференциацией вещества, которой способствовал постепенный разогрев земных недр, в основном за счёт теплоты, выделявшейся при распаде радиоактивных элементов (урана, тория, калия и др.). Результатом этой дифференциации явилось разделение Земли на концентрически расположенные слои - геосферы, различающиеся химическим составом, агрегатным состоянием и физическими свойствами. В центре образовалось ядро Земли, окруженное мантией. Из наиболее лёгких и легкоплавких компонентов вещества, выделившихся из мантии в процессах выплавления, возникла расположенная над мантией земная кора. Совокупность этих внутренних геосфер, ограниченных твёрдой земной поверхностью, иногда называют «твёрдой» Землей.
ЗЕМЛЯ «Твёрдая» Земля заключает почти всю массу планеты. За её пределами находятся внешние геосферы - водная (гидросфера) и воздушная (атмосфера), которые сформировались из паров и газов, выделившихся из недр Земли при дегазации мантии. Дифференциация вещества мантий Земли и пополнение продуктами дифференциации земной коры, водной и воздушной оболочек происходили на протяжении всей геологической истории и продолжаются до сих пор.
МАРС Названа эта планета в честь знаменитого бога Войны в Риме, потому что цвет этой планеты уж очень напоминает цвет крови. Эту планету называют еще «красной планетой». Предполагают, что такой цвет планеты связан с оксидом железа, который имеется в атмосфере Марса. По величине Марс является седьмой планетой в солнечной системе. Его принято считать домом Долины Маринера – это каньон, который намного длиннее и глубже знаменитого Большого Каньона в США. Между прочим, на Марсе имеются горы, которых не мало, и высота этих гор порой намного выше нашего Эвереста. Тут, кстати, также есть Олимп – самая высокая и самая известная гора во всей солнечной системе.
МАРС На Марсе имеются самые крупные в солнечной системе вулканы. А вот атмосфера этой планеты плотностью в сто раз меньше земной. Но и этого достаточно для того, чтобы поддержать погодную систему на планете – это значит, ветер и облака. Средней температурой марс может похвастаться в минус шестьдесят градусов. Год на марсе = 687 дням земного исчисления. А вот день на марсе максимально приближен ко дню земному – это 24 часа, 39 мин. и 35 сек. У Марса очень толстая кора – примерно пятьдесят километров в сечении. А еще у Марса есть две луны – Деймос и Фобос.
Спасибо за внимание!
