Задание: изучить теоретический материал и написать конспект, ответив на вопросы

Вопросы: 1. Что понимают под Солнечной системой и каково ее строение?

              2.Основные физические характеристики больших планет

              3.Деление планет на две группы.

              4.Основные этапы происхождения и ранней эволюции Солнечной системы.

    Движение планет на небе привлекало людей с древних времен. Еще древние греки, как и другие народы до и после них, проводили различие между Землей и планетами, которые маленькими точками вращались вокруг Земли.

    Сегодня мы знаем, что Земля не является центром Вселенной, и даже не центром Солнечной системы.

    Что же  такое Солнечная система?

     Солнечная система (в современном понимании) – это все космическое пространство и вся материя, находящаяся в сфере притяжения Солнца.

     Солнце – самый главный и массивный объект Солнечной системы, который занимает в ней центральное положение.

Вокруг него вращается огромное количество небесных тел, но самыми значительными из них являются большие планеты.

      Планеты – тела, имеющие форму, близкую к сферической, движущиеся вокруг звезды в ее гравитационном поле, светящиеся отраженным от звезды светом и расчистившие область своей орбиты от других мелких объектов.

      На начало 2017 года в Солнечной системе выделялось 8 больших планет, удаленных от Солнца в таком порядке: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Но Солнечная система это не только Солнце и 8 больших планет, но есть еще и другие объекты.

      Иоган Кеплер (1571 – 1630) первым обратил внимание на то, что между орбитами Марса и Юпитера тянется зона шириной 550 млн.км, в то время как между другими планетами это расстояние не превышает около 75 млн.км, т.е. там должна была находиться планета.

      Только через два столетия там была обнаружена малая планета, которая в 3,4 раза по массе и в 40 раз по объему меньше Луны. Найденное небесное тело назвали в честь древнеримской богини земледелия и плодородия ЦЕРЕРА.

      Вскоре выяснилось, что у Цереры есть множество «сестер», большинство из которых движутся между орбитами Марса и Юпитера. Там они образуют пояс малых планет – ГЛАВНЫЙ пояс астероидов.

      Второй пояс астероидов был открыт сравнительно недавно на окраинах Солнечной системы – это пояс КОЙПЕРА. И хотя он похож на главный пояс астероидов, но в 20 раз шире и в 20-200 раз массивнее главного пояса астероидов.

    Иногда на небе бывают видны хвостатые звезды – кометы.

    Комета – это небольшое небесное тело, обращающееся вокруг Солнца по весьма вытянутой орбите. Кометы приходят к нам издалека и появляются внезапно. Как считают ученые, на окраинах Солнечной системы существует гипотетическая сферическая область, состоящая из более чем 100млрд. кометных ядер, служащая источником долгопериодических комет. Эта область была названа облако Оорта – названа в честь нидерландского астронома Яна Оорта (1900 – 1992), который первым высказал предположение о ее существовании.

   20.01.2016 года астрономы Майкл Браун и Константин Батыгин (Калифорния) на основе математического моделирования высказали гипотезу о возможном существовании 9-ой планеты, находящейся в 20 раз дальше, чем  Нептун. По предварительным оценкам, масса планеты Х в 10 раз превышает массу Земли, а радиус больше радиуса Земли более, чем в 3,5 раза.

    Итак, все большие планеты обращаются около Солнца почти по круговым орбитам с ЗАПАДА на ВОСТОК – это называется   прямое движение.

   Солнце вращается вокруг своей оси в ту же сторону, в какую движутся планеты вокруг Солнца.

        Вращение планет вокруг своих осей совпадает с направлением их обращения вокруг Солнца. Исключение составляют Венера и Уран, которые вращаются вокруг своих осей с ВОСТОКА на ЗАПАД. Ось Урана почти лежит в плоскости орбиты планеты.

8 больших планет принято делить на две группы:

     - планеты земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс) и

     - планеты – гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун).

Планеты земной группы, ближайшие к Солнцу, расположены во внутренней области Солнечной системы. Их размеры невелики, плотность в среднем в 5 раз больше плотности воды.

      Большая часть массы планет земной группы приходится на долю твердых веществ – оксидов и других соединений тяжелых химических элементов.

Планеты – гиганты расположены за пределами пояса астероидов. Планеты – гиганты превосходят по объему планеты земной группы, но плотности у них невелики. Малая плотность обусловлена тем, что в их составе преобладают водород и гелий в жидком и газообразном состояниях.

      Отличие планет двух групп проявляется и в том, что планеты – гиганты быстрее вращаются вокруг собственной оси. Скорость вращения планет – гигантов вокруг оси намного превосходит скорость вращения планет земной группы. Пример: Юпитер один оборот совершает за 9,925 часа, а Венера – за 243,02 земных суток.

      Вокруг планет вращаются спутники – 175 штук. У планет земной группы их 3: у Земли -Луна, у Марса - Фобос и Деймос. Остальные у планет – гигантов: у Юпитера – 69, у Сатурна – 62, у Урана – 27, у Нептуна – 14.

Различие можно объяснить лишь на основании современных представлений о формировании Солнечной системы.

      Для ее построения ученым необходимо было знать возраст небесных тел. Возраст найденных древнейших пород на Земле достигает 4 млрд.640млн. лет. Возраст лунных пород оценивается в 2 – 4,5 млрд. лет. Каменных и железных метеоритов – в 0,5 – 5 млрд. лет. Возраст нашего светила,который определяется на основании теории строения и эволюции звезд, оценивается в 5 млрд. лет.

      Все это позволяет предположить, что формирование планет и Солнца произошло из одного газопылевого облака.

       Впервые эту идею выдвинул в 1755 году Эммануил Кант (1724 – 1804) - ТЕОРИЯ ГРАВИТАЦИОННОГО КОЛЛАПСА. Газопылевое облако под действием гравитации разлетелось на фрагменты, но теория оказалась несостоятельной из-за множества противоречий.

       В 1919 году Джеймс Джинс предположил, что планетное вещество было вырвано из Солнца другой звездой, проходившей близко. Из этого куска образовались планеты. Но исследования физико-химического состава земных пород и метеоритов показали, что они образовались из твердого вещества. Это ПРИЛИВНАЯ ТЕОРИЯ ДЖИНСА..

       Лишь в 1944году советским ученым Отто Шмидтом (1891 – 1956) была выдвинута теория, которая развивается и по сегодняшний день – КОСМОГОНИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ. Согласно этой теории, около 5 млрд. лет назад недалеко от места рождения Солнечной системы произошел взрыв сверхновой звезды. Он не только наполнил газопылевое облако, состоящее в основном из водорода, гелия, железа, урана, но и определил его будущее. Фронт ударной волны сжал облако до критической массы, которая под действием гравитационных сил начала сжиматься. Газ и пыль уплотнились во множество комков, каждый из которых стал «яслями» для будущих звезд. Сегодня примерно тоже самое мы наблюдаем в созвездии Ориона.

         Вначале сжатие облака гравитацией привело к образованию центрального горячего тела – протозвезды, будущего Солнца. Молодое Солнце интенсивно поглощало газ и пыль, это привело к тому, что большая их часть около 90% оказались на Солнце, а из мизерных остатков космической пыли образовались зародыши планет. Таких тел было много миллионов. Примерно через 1 миллион лет всё, что находилось ближе к протосолнцу испарилось под действием высоких температур.

        Но на расстоянии около 8 млн. км образовалась «каменная линия», где формировались планетезимали, состоявшие из каменистых материалов и соединений металлов. Примерно через 100 млн. лет сформировались первые протопланеты земной группы.

 ПРОТОПЛАНЕТА – это крупный планетный зародыш в протопланетном диске, прошедший стадию внутреннего плавления.

         А еще через несколько млрд. лет они приобрели привычный нам вид – во внуиренней области Солнечной системы.

         Во внешней области Солнечной системы образовалась «снеговая линия», в которой планетезимили формировались, в основном, из летучих веществ. Водород, гелий, аммиак, азот замерзали в твердые частицы. Формирование планет – гигантов происходило гораздо быстрее.

          Пример: Юпитер набрал около 90% своей массы в течение не более 100 тысяч лет, а в течение следующих нескольких млрд. лет  все остальное.

          Спутники планет образовались в результате тех же процессов, что и планеты.

У планет – гигантов есть образования из мелких частиц – это КОЛЬЦА, которых нет у планет земной группы.