Реферат по астрономии на тему " строение солнечной системы"
 Скачать 2.35 Mb.
|
|
Плутон Плутон был открыт американским астрономом Клайдом Томбо в 1930 году. Из 9 известных больших планет Солнечной системы Плутон наиболее удален от Солнца. Среднее расстояние Плутона от Солнца составляет 39,5 а.е. Плутон выглядит как точечный объект 15-й звездной величины, т.е. примерно в 4 000 раз слабее тех звезд, которые находятся на пределе видимости невооруженным глазом. Плутон очень медленно, за 247,7 года совершает оборот по орбите, которая имеет необычно большой наклон (16С) к плоскости эклиптики и вытянута настолько, что в перигелии Плутон подходит к Солнцу на более короткое расстояние чем Нептун. Из-за огромной удаленности и слабой освещенности изучать Плутон очень сложно. Измерить диаметр Плутона долго не удавалось. Лишь в 80-е годы, применив новый метод спекл-интерферометрии, астрономы установили, что он равен примерно 2300 км. Поверхность Плутона, нагреваемая Солнцем до - 220О С , даже в наименее холодных полуденных участках покрыта, по-видимому, снегом из замершего метана. Атмосфера планеты разряженная и состоит из газообразного метана с возможной примесью инертных газов. Спутник Плутона - Харон. Он относительно яркий, но расположен настольно близко к планете , что его изображение на фотоснимках сливается с изображением Плутона, лишь слегка выступая то с одной, то с другой стороны. Из периода обращения и расстояния между центрами вычислили массу системы “Плутон - спутник”. Масса оказалась неожиданно малой 1,7 % массы Земли. В таком случае средняя плотность составляет 2 г/см3. Харон удалось обнаружить в 1978 году, но исследовать его очень трудно из-за огромного расстояния от Земли. Систему “Плутон - спутник”, по-видимому , нельзя отнести ни к одной из двух групп. По химическому составу он близок к планетам - гигантам, а по размерам к планетам земной группы. Малые планеты (Астероиды). Малые планеты (Астероиды) - космические тела размером в сотни километров и меньше, движущиеся вокруг Солнца по эллиптическим орбитам, расположенным преимущественно между орбитами Марса и Юпитера. Самые маленькие астероиды имеют размер несколько меньше 1 км. Число малых планет быстро растет при переходе от крупных к мелким, которые уже можно считать крупными метеоритными телами. Первая малая планета - Церера - была открыта случайно 1 января 1801 года итальянским астрономом Пиацци. В настоящее время известно уже несколько тысяч малых планет. Примерно для 2000 из них известны точные орбиты. Общее число малых планет внутри орбиты Юпитера, доступных наблюдениям, оцениваются в 100000. Но их суммарная масса меньше 1/1000 массы земного шара. Малым планетам с типичными орбитами присваивались женские имена, малые планеты с теми или иными особенностями движения получали мужские имена. В последнее время, однако, это правило не соблюдается. У подавляющего большинства малых планет большие полуоси их орбит заключены между 2,2 и 3,6 а.е. Они образуют так называемое кольцо или пояс малых планет (астероидов). Орбиты малых планет в среднем более вытянуты и более наклонены по эклиптике, чем орбиты больших планет. Известно несколько десятков малых планет движущихся вдоль орбиты Юпитера и образующих две устойчивые группы - на расстоянии 60О впереди и позади планеты (так называемые Троянцы и Греки - они все названы именами героев троянской войны). У малой планеты Педальго имеющей вытянутую орбиту с большой полуосью в 5,8 а.е. афемий расположен дальше орбиты Сатурна, но благодаря большому наклону орбиты Педальго не происходит его сближение с Сатурном. Еще большей орбитой обладает малая планета Хеерон . Ее орбита проходит в основном между орбитами Сатурна и Урана, но в перигелии заходит внутрь орбиты Сатурна. Некоторые малые планеты имеют небольшие вытянутые орбиты, приближающиеся к орбите Земли (малые планеты группы Амура) или даже заходящие внутрь нее ( малые планеты группы Аполлона и Атона). Малая планета Икар заходит даже внутрь орбиты Меркурия. Малые планеты группы Аполлона и некоторые из группы Амура могут сближаться с Землей. Крайне редко они даже сталкиваются с ней, образуя при уларе о сушу гигантские “метеоритные” кратеры, а при попадании в океаны и моря порождают гигантские волны. Существует гипотеза, согласно которой в том месте, где сейчас движутся астероиды, когда -то находилась планета. Эта планета (у нее даже есть два названия: одно традиционное - Фаэтон, а другое - планета Ольберса) разрушалась либо в результате столкновения с крупным телом, либо под действием каких-то других сил, например под действием приливных сил Юпитера. Обломки этой гипотетической планеты и есть астероиды. Такое предположение в настоящее время высказывают многие ученые. Долгое время размеры малых планет оценивали приближенно, на основании видимого блеска и предполагаемой отражательной способности. В последние годы размеры и отражательные способности крупнейших малых планет определяют путем измерения инфракрасного излучения и сравнения его с количеством отраженного видимого света, а также на основе эмпирической зависимости поляризационных свойств поверхности и от ее отражательной способности. К настоящему времени получены такие сведения почти о 200 малых планетах поперечником больше 70 км. Самые большие малые планеты имеют следующие размеры: Церера - 1003 км., Паллада - 608 км., Веста - 538 км., Тгия -450 км. Малые планеты, движущиеся внутри орбиты Юпитера, считаются каменистыми телами, родственными планетам земной группы. Это подтверждаются спектрофотометрическими наблюдениями, которые показывают, что почти все они по отражательным свойствам похожи на метеориты тех или иных типов. Метеориты - вестники космоса. Метеориты - каменные или железные тела, падающие на Землю из межпланетного пространства. Падение метеоритов на Землю сопровождается звуковым, световым и механическим явлением. По небу проносится яркий огненный шар называемый болидом, сопровождаемый хвостом и разлетающимися искрами. После того как болид исчезает, через несколько секунд раздаются похожие на взрывы удары, называемые ударными волнами, которые иногда вызывают значительное сотрясение грунта и зданий. Метеориты могут выпадать в тех случаях, когда скорость вторгшегося в земную атмосферу метеорного тела не превосходит 22 км/с и если это тело обладает достаточно механической прочностью. В месте падения метеоритов образуются углубления, размеры и форма которых зависят от массы метеоритов и скорости из падения. Самый крупный метеорит был найден в Юго-Западной Африке в 1920 году. Метеорит этот, Гоба (названия даются по населенному пункту, ближайшему к месту падения) железный, масса его 60 т. К крупнейшим метеоритам относится железный Сихотэ - Алинский, упавший в СССР в 1947 году. Он еще в атмосфере раскололся на тысячи частей и выпал на Землю “железным дождем”. При ударе о грунт части метеорита раздробили скальные породы, образовав в них кратеры и воронки. Было обнаружено 200 кратеров и воронок диамтром от 20 см до 26 м. Масса Сихотэ -Алинского метеорита оценивается в 70 т., собрано более 23 т. Метеориты состоят из тех же химических элементов, которые имеются на Земле. Это в основном следующие 8 элементов: Железо, никель, магний, кремний, сера, алюминий, кальций и кислород. Остальные элементы встречаются в метеоритах в очень малых количествах. Соединяясь между собой, эти элементы образуют в метеоритах различные минералы, большинство которых имеется и на Земле. Но встречаются метеориты с неизвестными на земном шаре минералами. Железные метеориты почти целиком состоят из железа . В соединении с никелем и незначительным количеством кобальта. В каменистых метеоритах находятся силикаты-минералы, представляющие собой соединения кремния с кислородом и примесью других элементов (магния, алюминия, кальция и др.). Железно каменные метеориты состоят почти из равных количеств каменистого вещества и никелистого железа. В наше время в коллекциях мира собраны метеориты, представляющие приблизительно 3500 отдельных падений. Около 1/3 из этого числа метеоритов наблюдались при падении; остальные находки. Кометы Кометы - тела Солнечной системы, имеющие вид туманных объектов, обычно со светлым сгустком - ядром в центре и хвостом. Они принадлежат к числу наиболее красивых небесных тел. Кометы могут наблюдаться тогда, когда небольшое ледяное тело, называемое ядром кометы, приближается к солнцу на расстояние, меньше 4-5 а.е., прогреваются его лучами и из него начинают выделятся газы и пыль, которые видны в результате их освещения Солнцем. Газы и пыль ,выделяющиеся из ядра, создают вокруг него туманные оболочки - атмосферу кометы, составляющую вместе с ядром голову кометы. Атмосфера кометы непрерывно рассеивается в межпланетное пространство: под действием светового давления и взаимодействия с солнечным ветром газы и пыль уносятся в направлении от Солнца, образуя хвост комет. У большинства комет в середине головы наблюдается яркое звездообразное “ядро”, представляющее собой свечение центрально, Наиболее плотной зоны газов, вокруг истинного ядра кометы. Голова кометы и ее хвост не имеют резких очертаний. Их видимые размеры зависят от интенсивности выделения газов и пыли из ядра, определяемой размерами ядра и его близостью к Солнцу, а с другой стороны от яркости фона неба. Время от времени та или иная комета сближается с какой -либо массивной планетой, и это приводит к резкому изменению ее орбиты. Поперечник головы кометы обычно оставляет десятки и сотни тысяч километров, но, например у кометы 1680 года и у яркой кометы 1811 года он миллион километров, а хвост был виден на протяжении 300 млн.км., т.е. его длина была вдвое больше расстояния от Земли до Солнца. Согласно классификации, предложенной в 70х годах ХIХ века русским астрономом Ф.А. Бородихиным, все кометные хвосты подразделяются на три типа: хвосты 1 типа направленные прямо от солнца; хвосты 2 типа изогнуты и отклоняются назад по отношению к орбитальному движению кометы; хвосты 3 типа почти прямые, но заметно отклоняются назад. Современные исследования позволили установить, что хвосты 1 типа - плазменные, имеют струйчатую структуру и состоят из ионизированных молекул, которые с большим ускорением уносятся прочь от ядра вследствие электромагнитного взаимодействия с солнечным ветром. Хвосты 2 типа образованы пылевыми частицами разной величины, непрерывно выделяющиеся из ядра. Хвосты 3 типа появляются в том случае, когда из ядра одновременно выделяется целое облако пылинок. Около 1950 года удалось установить, что ядра комет - это сравнительно небольшие ледяные тела, состоящие из замерзших газов, перемешенных с некоторым количеством нелетучих каменистых веществ. Поперечником ядер бывают обычно от нескольких сотен метров до нескольких километров, и поэтому ядра не видны. Свечение газов в кометах - это пере излучение солнечного света, причем пере излучаются лишь лучи определенных длин волн, характерных для данной молекулы. Как показывает изучение спектров, почти у всех комет излучение головы порождается нейтральными молекулами, состоящими из двух или трех атомов. В 70-х годах было установлено присутствие в кометах атомарного кислорода, водорода и углерода. В 1974 году впервые удалось обнаружить радиоизлучение кометных молекул. В настоящее время ежегодно открывают 5-7 новых комет и довольно часто один раз в 2-3 года вблизи Земли и Солнца проходит яркая комета с большим хвостом. В 1996 году 31 января японский любитель астрономии Юи Хиякутаке открыл новую комету, которая получила официальное обозначение - с/1996В2, которая 25 марта прошла на расстоянии 15 млн. Км. От Земли со скоростью 58 км/с. А в начале мая космическая путешественница - комета Хиякутаке - скрылась в лучах Солнца и обогнув его, начала свой обратный путь за пределы Солнечной системы. Заканчивая общий обзор Солнечной системы, необходимо отметить еще одно очень важное обстоятельство. Наша Солнечная система является системой устойчивой, по крайней мере в течение нескольких сотен миллионов лет. Это означает, что форма , размеры и взаимодействие планет, взаимная ориентировка орбит тел, ее составляющих, не могут значительно измениться с течением времени, претерпевая лишь периодические колебания около своих средних значений. Конечно, главная причина устойчивости Солнечной системы заключается в том, что 99,87% всей массы сосредоточено в солнце. Список литературы. В.А. Браштейн “Планеты и их наблюдение” Москва “Наука” 1979 год. С. Доул “Планеты для людей” Москва “Наука” 1974 год. К.И. Чурюмов “Кометы и их наблюдение” Москва “Наука” 1980 год. Е.Л. Кринов “Железный дождь” Москва “Наука” 1981 год. К.А. Куликов, Н.С. Сидоренков “Планета Земля” Москва “Наука” Б.А. Воронцов - Вельяминов “Очерки о Вселенной” Москва “Наука” Н.П. Ерпылеев “Энциклопедический словарь юного астронома” Москва “Педагогика” 1986 год. Е.П.Левитан “Астрономия” Москва “Просвещение” 1994 год Журнал “Звездочет” 1996 |