Кольца - ЦИТ&quot

1
Выпуск
«КОСМОС»
МОУ ДОД «ЦИТ»
Путешествие по
Солнечной системе
Руководители проекта: Борзыкина В.А.
Камалова Т.Г.
Оглавление
СОЛНЦЕ
3
МЕРКУРИЙ
6
ВЕНЕРА
9
ЗЕМЛЯ
12
МАРС
15
ЮПИТЕР
21
САТУРН
24
УРАН
28
НЕПТУН
30
ПЛУТОН
33
ЧЕРНЫЕ ДЫРЫ
35
СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА
38
УЧАСТНИКИ ПРОЕКТА
40
1
Глава
СОЛНЦЕ
Калугина Полина, Махонин Донат
С
о́лнце —
единственная звезда Солнечной системы, вокруг которой
обращаются другие объекты этой системы: планеты и их спутники,
карликовые планеты и их спутники, астероиды, метеороиды, кометы и
космическая пыль.
Масса Солнца составляет 99,866 % от суммарной массы всей Солнечной
системы. Солнечное излучение поддерживает жизнь на Земле, определяет климат.
Солнце состоит из водорода (~73 % от массы и ~92 % от объёма), гелия
(~25 % от массы и ~7 % от объёма) и других элементов с меньшей
концентрацией: железа, никеля, кислорода, азота, кремния, серы, магния,
углерода, неона, кальция и хрома.
По спектральной классификации Солнце относится к типу G2V («жёлтый
карлик»). Температура поверхности Солнца достигает 6000 K, поэтому Солнце
светит почти белым светом, но из-за более сильного рассеяния и поглощения
коротковолновой части спектра атмосферой Земли прямой свет Солнца у
поверхности нашей планеты приобретает некоторый жёлтый оттенок.
Солнце находится на расстоянии около 26 000 световых лет от центра
Млечного Пути и обращается вокруг него, делая один оборот более чем за 200
миллионов лет. Орбитальная скорость Солнца равна 217 км/с — таким образом,
оно проходит один световой год за 1400 земных лет, а одну астрономическую
единицу за 8 земных суток.
В настоящее время Солнце находится во внутреннем крае рукава Ориона
нашей Галактики, между рукавом Персея и рукавом Стрельца, в так называемом
«Местном межзвёздном облаке» — области повышенной плотности,
расположенной, в свою очередь, в имеющем меньшую плотность «Местном
пузыре» — зоне рассеянного высокотемпературного межзвёздного газа. Из звёзд,
принадлежащих 50 самым близким звёздным системам в пределах 17 световых
лет, известным в настоящее время, Солнце является четвёртой по яркости звездой.
3
Жизненный цикл
ИспользСолнце является молодой звездой третьего поколения (популяции
I) с высоким содержанием металлов, то есть оно образовалось из останков звёзд
первого и второго поколений, (соответственно популяций III и II).
Текущий возраст Солнца (точнее — время его существования на главной
последовательности), оценённый с помощью компьютерных моделей звёздной
эволюции, равен приблизительно 4,57 миллиарда летование шаблона
Считается, что Солнце сформировалось примерно 4,59 миллиарда лет
назад.
Через 4—5 миллиардов лет оно превратится в звезду типа красный гигант.
Примерно через 7,8 миллиарда лет, когда температура в ядре достигнет
приблизительно 100 миллионов градусов, в нём начнётся термоядерная реакция
синтеза углерода и кислорода из гелия. На этой фазе развития температурные
неустойчивости внутри Солнца приведут к тому, что оно начнёт терять массу и
сбрасывать оболочку. По-видимому, расширяющиеся внешние слои Солнца в это
время достигнут современной орбиты Земли. При этом исследования
показывают, что ещё до этого момента потеря Солнцем массы приведёт к тому,
что Земля перейдёт на более далёкую от Солнца орбиту и, таким образом,
избежит поглощения внешними слоями солнечной плазмы
После того, как Солнце пройдёт фазу красного гиганта, термические
пульсации приведут к тому, что его внешняя оболочка будет сорвана и из неё
образуется планетарная туманность. В центре этой туманности останется
сформированная из очень горячего ядра Солнца звезда типа белый карлик,
которая в течение многих миллиардов лет будет постепенно остывать и угасать.
Описанный выше сценарий эволюции Солнца типичен для звёзд малой и
средней массы
Структура солнца
Внутреннее строение Солнца
Солнечное ядро
Центральная часть Солнца с
радиусом
примерно
150
000
километров называется солнечным
ядром.
Зона лучистого переноса
Над ядром, на расстояниях около
0,2—0,7 радиуса Солнца от его центра,
находится зона лучистого переноса, в
которой
отсутствуют
макроскопические движения, энергия
переносится с помощью переизлучения фотонов.
4
Конвективная зона Солнца
Ближе к поверхности Солнца возникает вихревое перемешивание плазмы,
и перенос энергии к поверхности совершается преимущественно движениями
самого вещества. Такой способ передачи энергии называется конвекцией, а
подповерхностный слой Солнца, толщиной примерно 200 000 км, где она
происходит — конвективной зоной. По современным данным, её роль в физике
солнечных процессов исключительно велика, так как именно в ней зарождаются
разнообразные движения солнечного вещества и магнитные поля.
Александрова Анастасия 1 класс
5
2
Глава
МЕРКУРИЙ
Григорьева Надежда, Конева Агата
М
ерку́рий — самая близкая к Солнцу планета Солнечной системы,
обращается вокруг Солнца за 88 земных суток..
По своим физическим характеристикам Меркурий напоминает Луну,
сильно кратерирован. У планеты нет естественных спутников, но есть очень
разреженная атмосфера. Планета обладает крупным железным ядром,
являющимся источником магнитного поля.
Меркурий — самая маленькая планета земной группы. Его радиус
составляет всего 2439,7 ± 1,0 км.
Сравнительные размеры Меркурий, Марс, Земля, Венера
Поверхность
Поверхность Меркурия во многом напоминает лунную — она усеяна
множеством кратеров. Предполагается, что более густо усеянные кратерами
6
участки являются более древними, а менее густо усеянные — более молодыми,
образовавшимися при затоплении лавой старой поверхности.
Кратеры на Меркурии варьируется по размеру в
пределах от маленьких впадин, имеющих форму чаши
до многокольцевых ударных кратеров имеющих в
поперечники сотни километров. Они находятся в
разной стадии разрушения. Есть относительно хорошо
сохранившихся кратеры с длинными лучами вокруг
них, которые образовались в результате выброса
вещества в момент удара. Имеются также сильно
разрушенные остатки кратеров. Меркурианские
кратеры отличаются от лунных тем, что область их
покрова от выброса вещества при ударе более малая из-за большей силы тяжести
на Меркурии.
Одна из самых заметных деталей поверхности Меркурия — Равнина
Жары (лат. Caloris Planitia). Этот кратер получил своё название, потому что
расположен вблизи одной из «горячих долгот». Его поперечник составляет около
1550 км. Вероятно, тело, при ударе которого образовался кратер, имело
поперечник не менее 100 км. Удар был настолько сильным, что сейсмические
волны, пройдя всю планету и сфокусировавшись в противоположной точке
поверхности, привели к образованию здесь своеобразного пересечённого
«хаотического» ландшафта. Также о силе удара свидетельствует тот факт, что он
вызвал выброс лавы, которая образовала высокие концентрические круги на
расстоянии 2 км вокруг кратера.
Точка с самым высоким альбедо на поверхности
Меркурия — это кратер Койпера диаметром 60 км.
Вероятно, это один из наиболее «молодых» крупных
кратеров на Меркурии.
Атмосфера
Атмосферу составляют атомы, захваченные из солнечного ветра или
выбитые солнечным ветром с поверхности — гелий, натрий, кислород, калий,
аргон, водород.
Водород и гелий вероятно поступают на планету с солнечным ветром.
Присутствуют водяные пары, выделяющиеся в результате ряда процессов,
таких как удары комет о поверхность планеты, образование воды из водорода
7
солнечного ветра и кислорода камней, сублимация из льда, который находится во
всегда затенённых полярных кратерах.
Захаров Леонид 2 класс
8
3
Глава
ВЕНЕРА
Аксенова Александра, Левичева Татьяна
В
енера классифицируется как землеподобная планета и иногда её называют
«сестрой Земли», потому что обе планеты похожи размерами, силой
тяжести и составом. Однако условия на двух планетах очень разнятся.
Поверхность Венеры
Поверхность Венеры скрывает чрезвычайно густая облачность из облаков
серной кислоты с высокими отражательными характеристиками, что не даёт
возможности увидеть поверхность в видимом свете (но её атмосфера прозрачна
для радиоволн, с помощью которых впоследствии и был исследован рельеф
планеты). Споры о том, что находится под густой облачностью Венеры,
продолжались до двадцатого столетия, пока многие из тайн Венеры не были
приоткрыты планетологией.
У Венеры самая плотная среди прочих землеподобных планет атмосфера,
состоящая главным образом из углекислого газа. Это объясняется тем, что на
Венере нет никакого круговорота углерода и органической жизни, которая могла
бы перерабатывать его в биомассу.
История Венеры
В глубокой древности Венера, как полагают, настолько разогрелась, что
подобные земным океаны, которыми, как считается, она обладала, полностью
испарились, оставив после себя пустынный пейзаж с множеством
плитоподобных скал. Одна из гипотез полагает, что водяной пар из-за слабости
магнитного поля поднялся так высоко над поверхностью, что был унесён
солнечным ветром в межпланетное пространство. Вторая планета от Солнца
названа именем самой прекрасной богини римского пантеона - богини любви и
красоты Венеры. Возможно, причиной тому стало то, что поверхность ее
полностью скрыта мощным облачным покровом,- она столь же загадочна,
непонятна и в то же время красива, как и Афродита, недаром до недавнего
времени ее именовали "планетой тайн". Подобные ассоциации могли быть
9
вызваны и тем, что Венера - самый яркий объект земного неба после Солнца и
Луны, при их отсутствие ее свет заставляет предметы отбрасывать тени.
Однако, первоначально, в древние времена, эта планета ассоциировалась
совсем с другими мифическими божествами. Ее называли утренней звездой,
когда она появлялась на востоке во время восхода Солнца и вечерней звездой,
когда она была видна в западной части неба на закате. Дело в том, что из-за
особенностей своей орбиты, Венера не может быть видна более трех часов перед
рассветом и трех часов после захода Солнца. Венера очень напоминает Землю по
своим основным характеристикам. Но, несмотря на это сходство, поверхности их
отличаются довольно существенно. Большая часть Венеры занята холмистыми
равнинами. Температура на ее поверхности составляет в среднем 462°С.
Поверхность и Внутреннее строение
Исследование поверхности Венеры стало возможным с развитием
радиолокационных методов. Наиболее подробную карту составил американский
аппарат «Магеллан», заснявший 98 % поверхности планеты.
Картографирование
выявило на Венере обширные
возвышенности. Крупнейшие
из них — Земля Иштар и
Земля Афродиты, сравнимые
по размерам с земными
материками.
Земля Иштар
Земля Афродиты
На поверхности планеты
также выявлены многочисленные кратеры. Вероятно, они образовались, когда
атмосфера Венеры была менее плотной. Значительная часть поверхности
планеты геологически молода (порядка 500 млн лет). 90 % поверхности планеты
покрыто застывшей базальтовой лавой.
В 2009 году была опубликована карта южного
полушария Венеры, составленная с помощью аппарата
«Венера-экспресс». На основе данных этой карты
возникли гипотезы о наличии в прошлом на Венере
океанов воды и сильной тектонической активности.
Предложено несколько моделей внутреннего
строения Венеры. Согласно наиболее реалистичной из
них, на Венере имеется три оболочки. Первая —
кора — толщиной примерно 16 км. Далее — мантия,
силикатная оболочка, простирающаяся на глубину порядка 3300 км до границы с
железным ядром, масса которого составляет около четверти всей массы планеты.
Поскольку собственное магнитное поле планеты отсутствует, то следует считать,
10
что в железном ядре нет перемещения заряженных частиц — электрического
тока, вызывающего магнитное поле, следовательно, движения вещества в ядре не
происходит, то есть оно находится в твёрдом состоянии. Плотность в центре
планеты достигает 14 г/см³.
Интересно, что все детали рельефа Венеры носят женские имена, за
исключением высочайшего горного хребта планеты, расположенного на Земле
Иштар близ плато Лакшми и названного в честь Джеймса Максвелла.
Селиверстов Денис 2 класс
11
4
Глава
ЗЕМЛЯ
Белов Вячеслав, Котова Кристина
З
емля́ (лат. Terra) — третья от Солнца планета Солнечной системы,
крупнейшая по диаметру, массе и плотности среди планет земной группы.
Научные данные указывают на то, что Земля образовалась из Солнечной
туманности около 4,54 миллиардов лет назад, и вскоре после этого
приобрела свой единственный естественный спутник — Луну.
Жизнь появилась на Земле около 3,5 миллиардов лет назад. С тех пор
биосфера Земли значительно изменила атмосферу. Озоновый слой, который
вместе с магнитным полем Земли ослабляет вредную солнечную радиацию, тем
самым сохраняя условия для жизни на Земле.
Кора Земли разделена на несколько сегментов, или тектонических плит,
которые постепенно мигрируют по поверхности за периоды во много
миллионов лет. Приблизительно 70,8% поверхности планеты занимает Мировой
океан, остальную часть поверхности занимают континенты и острова. Жидкая
вода, необходимая для всех известных жизненных форм, не существует на
поверхности какой-либо из известных планет и планетоидов Солнечной
системы.
Внутренние области Земли достаточно активны и состоят из толстого,
относительно твёрдого слоя называемого мантией, которая покрывает жидкое
внешнее ядро (которое и является источником магнитного поля Земли) и
внутреннее твёрдое железное ядро.
Строение Земли
12
Внешнее: Атмосфера, Биосфера, Ноосфера , Гидросфера.
Внутреннее:
1) Кора (Континентальная кора ·
Океаническая кора): Осадочный слой,
Верхняя кора, Граница Конрада,
Нижняя
кора,
Литосфера
(Литосферные
плиты),
Граница
Мохоровичича.
2)
Мантия:
Верхняя
мантия
(Астеносфера), Сейсмический раздел
660 км, Нижняя мантия, Граница ядро-мантия.
3) Ядро: Внешнее ядро, Внутреннее ядро.
Земля относится к планетам земной группы, а значит она, в отличие от
газовых гигантов, таких как Юпитер, имеет твёрдую поверхность. Это
крупнейшая из четырёх планет земной группы в солнечной системе, как по
размеру, так и по массе. Кроме того, Земля имеет наибольшую плотность, самую
сильную поверхностную гравитацию и сильнейшее магнитное поле среди этих
четырёх планет.
Тектонические платформы
Астеносфера ведёт себя как перегретая и чрезвычайно вязкая жидкость.
Литосфера разбита на тектонические плиты, и как бы плавает по
астеносфере. Плиты представляют собой жёсткие сегменты, которые двигаются
относительно друг друга. Существует три типа их взаимного перемещения:
конвергенция, дивергенция и сдвиговые перемещения по трансформным
разломам. На разломах между тектоническими плитами могут происходить
землетрясения, вулканическая активность, горообразование, образование
океанских впадин.
Крупнейшие тектонические плиты:
Название плиты
Африканская плита
Антарктическая плита
Австралийская плита
Евразийская плита
Северо-Американская плита
Южно-Американская плита
Тихоокеанская плита
Площадь
106 км²
61,3
60,9
47,2
67,8
75,9
43,6
103,3
Зона покрытия
Африка
Антарктика
Австралия
Азия и Европа
Северная Америка и северо-восточная Сибирь
Южная Америка
Тихий океан
Гидросфера
Основная статья: Гидросфера
13
Гидросфера — совокупность всех водных запасов Земли. Большая часть
воды сосредоточена в океане, значительно меньше — в континентальной речной
сети и подземных водах. Также большие запасы воды имеются в атмосфере, в
виде облаков и водяного пара.
Часть воды находится в твёрдом состоянии в виде ледников, снежного
покрова, и в вечной мерзлоте, слагая криосферу.
Атмосфера
Атмосфера — газовая оболочка, окружающая планету Земля.
Совокупность разделов физики и химии, изучающих атмосферу, принято
называть физикой атмосферы. Атмосфера определяет погоду на поверхности
Земли, изучением погоды занимается метеорология, а длительными вариациями
климата — климатология.
Биосфера
Основная статья: Биосфера
Биосфера — это совокупность частей земных оболочек (лито-, гидро- и
атмосфера), которая заселена живыми организмами, находится под их
воздействием и занята продуктами их жизнедеятельности.
Карпович Лидия 2 класс
14
5
Глава
МАРС
Вдовина Марина, Княженко Леша
М
арс — четвёртая по удалённости от Солнца и седьмая по размерам
планета Солнечной системы. Эта планета названа в честь Марса —
древнеримского бога войны, соответствующего древнегреческому Аресу.
Иногда Марс называют «Красная планета» из-за красноватого оттенка
поверхности, придаваемого ей оксидом железа(III).
Марс — планета земной группы с разреженной атмосферой.
Особенностями поверхностного рельефа Марса можно считать ударные кратеры
наподобие лунных и вулканы, долины, пустыни и полярные ледниковые шапки
наподобие земных. Марсианский потухший вулкан гора Олимп — самая высокая
гора в Солнечной системе, а долины Маринер — самый крупный каньон.
Помимо этого, в июне 2008 три статьи, опубликованные в Nature, представили
доказательства существования в северном полушарии Марса самого крупного
известного ударного кратера в Солнечной системе. Его длина 10 600 км, а
ширина 8500 км, что примерно в четыре раза больше, чем крупнейший ударный
кратер, до того также обнаруженный на Марсе, вблизи его южного полюса[4]. В
дополнение к схожести поверхностного рельефа, Марс имеет период вращения и
смену времён года аналогичные земным, но его климат значительно холоднее и
суше земного.
Вплоть до первого пролёта у Марса космического аппарата Маринер-4
(англ. «Mariner 4») в 1965 году многие исследователи всерьёз полагали, что на его
поверхности есть вода в жидком состоянии. Это мнение было основано на
наблюдениях за периодическими изменениями в светлых и тёмных участках,
особенно в полярных широтах, которые были похожи на континенты и моря.
Тёмные борозды на поверхности Марса интерпретировались некоторыми
наблюдателями как ирригационные каналы для жидкой воды. Позднее было
доказано, что эти борозды на самом деле не существовали, а были оптической
иллюзией.
Из-за низкого давления вода не может существовать в жидком состоянии на
поверхности Марса, но вполне вероятно, что в прошлом условия были иными, и
15
поэтому наличие примитивной жизни на планете исключать нельзя. 31 июля
2008 года вода в состоянии льда была обнаружена на Марсе космическим
аппаратом НАСА «Феникс» (англ. «Phoenix»).
В настоящее время (февраль 2009 г.) орбитальная исследовательская
группировка на орбите Марса насчитывает три функционирующих космических
аппарата: «Mars Odyssey», «Mars Express» и «Mars Reconnaissance Orbiter», и это
больше, чем около любой другой планеты, кроме Земли. Поверхность Марса в
настоящий момент исследуют два марсохода: и OpportunitSpirit y. На
поверхности Марса находятся также несколько неактивных посадочных модулей
и марсоходов, завершивших свои миссии. Геологические данные, собранные
всеми этими миссиями, позволяют предположить, что немалую часть
поверхности Марса ранее покрывала вода. Наблюдения в течение последнего
десятилетия позволили обнаружить в некоторых местах на поверхности Марса
слабую гейзерную активность. По наблюдениям с космического аппарата НАСА
«Mars Global Surveyor», некоторые части южной полярной шапки Марса
постепенно отступают.
У Марса есть два естественных спутника, Фобос и Деймос (в переводе с
древнегреческого — «страх» и «ужас» — имена двух сыновей Ареса,
сопровождавших его в бою), которые относительно малы и имеют
неправильную форму. Они могут быть захваченными гравитационным полем
Марса астероидами, подобными астероиду 5261 Эврика из Троянской группы.
Марс можно увидеть с Земли невооружённым глазом. Его видимая звёздная
величина достигает −2,91m (при максимальном сближении с Землёй), уступая по
яркости лишь Юпитеру, Венере, Луне и Солнцу.
Физические характеристики
Марс почти вдвое меньше Земли по размерам — его экваториальный
радиус равен 3396,9 км (53,2 % земного). Площадь поверхности Марса примерно
равна площади суши на Земле. Достаточно быстрое вращение планеты приводит
к заметному полярному сжатию — полярный радиус Марса примерно на 21 км
меньше экваториального. Масса планеты — 6,418×1023 кг (11 % массы Земли).
Ускорение свободного падения на экваторе равно 3,711 м/сек² (0,378 земного);
первая космическая скорость составляет 3,6 км/сек и вторая — 5,027 км/сек. Марс
вращается вокруг своей оси, наклонённой к плоскости орбиты под углом 24°56′.
Период вращения планеты — 24 часа 37 минут 22,7 секун д. Таким образом,
марсианский год состоит из 668,6 марсианских солнечных суток (называемых
солами). Наклон оси вращения Марса обеспечивает смену времён года. При этом
вытянутость орбиты приводит к большим различиям их продолжительности.
Так, северная весна и лето, вместе взятые, длятся 371 сол, т. е. заметно больше
половины марсианского года. В то же время они приходятся на участок орбиты
Марса, удалённый от Солнца. Поэтому на Марсе северное лето долгое и
прохладное, а южное — короткое и жаркое.
16
Сравнительные размеры Земли и Марса
Магнитное поле
У Марса есть магнитное поле, но оно слабо и крайне
неустойчиво, в различных точках планеты его напряжённость может
отличаться от 1,5 до 2 раз, а магнитные полюса не совпадают с
физическими. Это говорит о том, что железное ядро Марса находится
в сравнительной неподвижности по отношению к его коре, то есть
механизм планетарного динамо, ответственный за магнитное поле
Земли, на Марсе не работает. Возможно, в далёком прошлом в
результате столкновения с крупным небесным телом произошла
остановка вращения ядра, а также потеря основного объёма
атмосферы. Считается, что потеря магнитного поля произошла около
4 млрд лет назад. Вследствие слабости магнитного поля солнечный
ветер практически беспрепятственно проникает в атмосферу Марса и
многие из фотохимических реакций под действием солнечной
радиации, которые на Земле происходят в ионосфере и выше, на
Марсе могут наблюдаться практически у самой его поверхности.
Атмосфера и климат
Температура на планете колеблется от −153°C на полюсе зимой
и до +20 °С с лишним на экваторе в полдень. Средняя температура
составляет −50 °С.
17
Атмосфера Марса, состоящая в основном из углекислого газа, очень
разрежена. Давление у поверхности Марса в 160 раз меньше земного
— 6,1 мбар на среднем уровне поверхности. Из-за большого перепада
высот на Марсе, давление у поверхности сильно изменяется.
Максимальное значение достигает 10—12 мбар в бассейне Эллада на
глубине 8 км, а на вершине горы Олимп (27 км выше среднего уровня)
оно всего 0,3[источник не указан 268 дней] мбар. В отличие от Земли,
масса марсианской атмосферы сильно изменяется в течение года в
связи с таянием и намерзанием полярных шапок, содержащих
углекислый газ.
Существуют свидетельства того, что в прошлом атмосфера
могла быть более плотной, а климат — тёплым и влажным, и на
поверхности Марса существовала жидкая вода и шли дожди.
Орбитальный зонд Марс Одиссей обнаружил, что под поверхностью
Красной планеты есть залежи водяного льда.
Позже это предположение было подтверждено и другими
аппаратами, но окончательно вопрос о наличии воды на Марсе был
решен в 2008 году, когда зонд «Феникс», севший вблизи северного
полюса планеты, получил воду из Атмосфера состоит на 95 % из
углекислого газа; также в ней содержится 2,7 % азота, 1,6 % аргона, 0,13
% кислорода, 0,1 % водяного пара, 0,07 % угарного газа. Марсианская
ионосфера простирается в пределах от 110 до 130 км над
поверхностью планеты марсианского грунта.
Температурные условия
На Марсе определяются его расстоянием от Солнца, плотностью
и составом атмосферы, а также оптическими свойствами почвы. Самая
высокая температура, зарегистрированная на поверхности Марса,
составляет 300 К, но она различна для светлых и темных участков,
лежащих рядом. Поэтому говорят о средней температуре 230 К. На
экваторе она устанавливается примерно через час после полудня.
Ночью температура даже в экваториальных районах снижается до 170
К, а в полярных - до 140 К. Такой большой перепад температур
объясняется малой теплопроводностью грунта.
Поверхность
Описание основных регионов.
Две трети поверхности Марса занимают
светлые области, получившие название
материков, около трети — тёмные
участки, называемые морями.
В северном полушарии только два
крупных моря — Ацидалийское и
Большой Сырт.
18
Характер тёмных участков до сих пор остаётся предметом
споров. Они сохраняются, несмотря на то, что на Марсе бушуют
пылевые бури. Это в своё время служило доводом в пользу того, что
тёмные участки покрыты растительностью. Сейчас полагают, что это
просто участки, с которых, в силу их рельефа, легко выдувается пыль.
Крупномасштабные снимки показывают, что на самом деле тёмные
участки состоят из групп тёмных полос и пятен, связанных с
кратерами, холмами и другими препятствиями на пути ветров.
Сезонные и долговременные изменения их размера и формы связаны,
по-видимому, с изменением соотношения участков поверхности,
покрытых светлым и тёмным веществом.
Полушария Марса довольно сильно
различаются по характеру поверхности. В
южном полушарии поверхность находится на
1—2 км над средним уровнем и густо усеяна
кратерами. Эта часть Марса напоминает лунные
материки. На севере поверхность в основном
находится
ниже
среднего уровня, здесь
мало кратеров, и основную часть занимают
относительно гладкие равнины, вероятно,
образовавшиеся в результате затопления
лавой и эрозии.
Полярные шапки
Внешний вид Марса сильно изменяется в
зависимости от времени года. Прежде
всего, бросаются в глаза изменения
полярных шапок. Они разрастаются и
уменьшаются, создавая сезонные явления
в атмосфере и на поверхности Марса.
Южная полярная шапка может достигать
широты 50°, северная — 50°. По мере
того, как весной полярная шапка в одном
из
полушарий
отступает,
детали
поверхности планеты начинают темнеть.
Для земного наблюдателя кажется, что волна потемнения
распространяется от полярной шапки к экватору, хотя орбитальные
аппараты не фиксируют каких-либо существенных изменений.
Полярные шапки состоят из двух составляющих: сезонной —
углекислого газа и вековой — водяного льда. По данным со спутника
Mars Express толщина шапок может составлять от 1 м до 3,7 км.
Аппарат Mars Odyssey обнаружил на южной полярной шапке Марса
19
действующие гейзеры. Как считают специалисты НАСА, струи
углекислого газа с весенним потеплением вырываются вверх на
большую высоту, унося с собой пыль и песок.
Спутники Марса
Вокруг Марса обращаются два спутника: Фобос (Страх) и
Деймос (Ужас). Первый из них движется вокруг Марса по орбите со
средним радиусом 9350 км за 7 ч 39 мин, то есть обгоняет планету в ее
суточном вращении. Деймос облетает Марс по орбите с радиусом
23500 км за 30 ч 17 мин. Оба спутника имеют неправильную форму и
вcегда обращены к Марсу одной и той же стороной. Их максимальные
размеры: 26 км в длину и 21 км в ширину у Фобоса и, соответственно,
13 и 12 км — у Деймоса. Гравитационные поля спутников настолько
слабые, что атмосферы они не имеют. На поверхности обнаружены
метеоритные кратеры. На Фобосе крупнейший кратер Стикни имеет
диаметр 10 км.
20
6
Глава
ЮПИТЕР
Белоусова Диана, Смотров Александр
Характеристика планеты
Ю
питер — пятая планета от Солнца, крупнейшая в
Солнечной системе. Наряду с Сатурном, Ураном и
Нептуном Юпитер классифицируется как газовый гигант.
Планета была известна людям с глубокой древности, что нашло
своё отражение в мифологии и религиозных верованиях различных
культур: месопотамской, вавилонской, греческой и других.
Современное
название
Юпитера
происходит
от
имени
древнеримского верховного бога-громовержца.
Ряд атмосферных явлений на Юпитере — такие, как штормы,
молнии, полярные сияния имеют масштабы, на порядки
превосходящие земные. Примечательным образованием в атмосфере
является Большое красное пятно — гигантский шторм, известный с
XVII века.
Юпитер имеет, по крайней мере, 63 спутника, самые крупные из
которых — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — были открыты
Галилео Галилеем в 1610 году.
Исследования Юпитера проводятся при помощи наземных и
орбитальных телескопов; с 1970-х годов к планете было отправлено
восемь межпланетных аппаратов НАСА: «Пионеры», «Вояджеры»,
«Галилео» и другие.
Невооруженным глазом
Во время великих противостояний (одно из которых
происходило в сентябре 2010 года) Юпитер виден невооружённым
глазом как самый яркий объект на ночном небосклоне после Луны и
Венеры. Диск и спутники Юпитера являются популярным объектом
наблюдения для астрономов-любителей, сделавших ряд открытий
(например, кометы Шумейкеров-Леви, которая столкнулась с
Юпитером в 1994 году, или исчезновения Южного экваториального
пояса Юпитера в 2010 году).
21
Также Юпитер излучает (в основном в инфракрасной области
спектра) на 60 % больше энергии, чем получает от Солнца. За счёт
процессов, приводящих к выработке этой энергии, Юпитер
уменьшается приблизительно на 2 см в год
Гамма-диапазон
Излучение Юпитера в гамма-диапазоне по данным «Чандра».
Излучение Юпитера в гамма-диапазоне связано с полярным сиянием, а
также с излучением диска. Впервые зарегистрировано в 1979 году
космической лабораторией имени Эйнштейна.
На Земле области полярных сияний в рентгене и ультрафиолете
практически совпадают, однако, на Юпитере это не так. Область
рентгеновских полярных сияний расположена гораздо ближе к
полюсу, чем ультрафиолетовых. Ранние наблюдения выявили
пульсацию излучения с периодом в 40 минут, однако, в более поздних
наблюдениях эта зависимость проявляется гораздо хуже.
Ожидалось, что рентгеновский спектр авроральных сияни на
Юпитере схож с рентгеновским спектром комет, однако, как показали
наблюдения на Chandra, это не так. Спектр состоит из эмиссионных
линий с пиками у кислородных линий вблизи 650 эВ, у OVIII линий
при 653 эВ и 774 эВ, а также у OVII на 561 эВ и 666 эВ. Существуют
также линии излучения при более низких энергиях в спектральной
области от 250 до 350 эВ, возможно, они принадлежат сере или
углероду].
Гамма-излучение, не связанное с полярным сиянием, впервые
было обнаружено при наблюдениях на ROSAT в 1997 году. Спектр
схож со спектром полярных сияний, однако в районе 0,7—0,8 кэВ[.
Особенности спектра хорошо описываются моделью корональной
плазмы с температурой 0,4—0,5 кэВ с солнечной металличностью, с
добавлением эмиссионных линий Mg10+ и Si12+. Существование
последних, возможно, связано с солнечной активностью в октябреноябре 2003 года].
Наблюдения космической обсерватории XMM-Newton показали,
что излучение диска в гамма-спектре — это отражённое солнечное
22
рентгеновское излучение. В отличие от полярных сияний, никакой
периодичности изменения интенсивности излучения на масштабах от
10 до 100 мин обнаружено не было.
Большое красное пятно
Большое красное пятно Юпитера, 1
марта 1979 г. (фото «Вояджера-1»).
Большое красное пятно —
овальное
образование
изменяющихся
размеров,
расположенное
в
южной
тропической зоне. Было открыто
Робертом Гуком в 1664 году. В
настоящее время оно имеет размеры
15×30 тыс. км (значительно больше
размеров Земли), а 100 лет назад
наблюдатели отмечали в 2 раза большие размеры. Иногда оно бывает
не очень чётко видимым. Большое красное пятно — это уникальный
долгоживущий гигантский ураган, вещество в котором вращается
против часовой стрелки и совершает полный оборот за 6 земных
суток.
Жага Анна 1 класс
23
7
Глава
САТУРН
Бобрицкий Артем, Полухина Анастасия
Характеристика планеты
С
ату́рн — шестая планета от Солнца и вторая по размерам
планета в Солнечной системе после Юпитера. Сатурн, а также
Юпитер, Уран и Нептун, классифицируются как газовые
гиганты. Сатурн назван в честь римского бога Сатурна, аналога
греческого Кроноса (Титана, отца Зевса), вавилонского Нинурты и
индийского Шани. Символ Сатурна — серп.
Экваториальный радиус планеты равен 60 300 км, полярный
радиус — 54 000 км; из всех планет Солнечной системы Сатурн
обладает наибольшим сжатием. Масса планеты в 95 раз превышает
массу Земли, однако средняя плотность Сатурна составляет всего 0,69
г/см³, что делает его единственной планетой Солнечной системы, чья
средняя плотность меньше плотности воды.
Один оборот вокруг оси Сатурн совершает за 10 часов, 34
минуты и 13 секунд.
Сравнение Сатурна и Земли
24
Атмосфера
Верхние слои атмосферы Сатурна состоят на 93 % из водорода
(по объёму) и на 7 % — из гелия (по сравнению с 18 % в атмосфере
Юпитера). Имеются примеси метана, водяного пара, аммиака и
некоторых других газов.
На Сатурне дуют сильные ветры, аппараты зарегистрировали
скорости воздушных потоков 500 м/с. Ветры дуют, в основном, в
восточном направлении (по направлению осевого вращения). Их сила
ослабевает при удалении от экватора; при удалении от экватора
появляются также и западные атмосферные течения. Ряд данных
указывают, что ветры не ограничены слоем верхних облаков, они
должны распространяться внутрь, по крайней мере, на 2 тыс. км. Кроме
того, измерения «Вояджера-2» показали, что ветры в южном и
северном полушариях симметричны относительно экватора. Есть
предположение, что симметричные потоки как-то связаны под слоем
видимой атмосферы.
В атмосфере Сатурна иногда появляются устойчивые
образования, представляющие собой сверхмощные ураганы. Облака на
северном полюсе Сатурна образуют шестиугольник — гигантский
гексагон .
Гексагональное атмосферное
образование на северном
полюсе Сатурна
Полярное сияние над
северным полюсом Сатурна
Внутреннее строение
В глубине атмосферы Сатурна растут давление и температура, и
водород постепенно переходит в жидкое состояние. На глубине около
30 тыс. км водород становится металлическим (а давление достигает
около 3 миллионов атмосфер). Циркуляция электротоков в
металлическом водороде создаёт магнитное поле (гораздо менее
мощное, чем у Юпитера). В центре планеты находится массивное ядро
25
(до 20 земных масс) из тяжёлых материалов — камня, железа и,
предположительно, льда.
Спутники
По состоянию на февраль 2010 г. известно 62 спутника Сатурна.
12 из них открыты при помощи космических аппаратов: Вояджер-1
(1980), Вояджер-2
(1981), Кассини (2004—2007). Большинство
спутников, кроме Гипериона и Фебы, имеет синхронное собственное
вращение — они повёрнуты к Сатурну всегда одной стороной.
Информации о вращении самых мелких спутников нет.
В течение 2006 г. команда учёных под руководством Дэвида
Джуитта из Гавайского университета, работающих на японском
телескопе Субару на Гавайях, объявляла об открытии 9 спутников
Сатурна.
Все они относятся к так называемым нерегулярным спутникам,
которые отличаются вытянутыми эллиптическими орбитами, и, как
полагают, сформировались не вместе с планетами, а захвачены их
гравитационным полем.
Всего с 2004 года команда Джуитта обнаружила 21 спутник
Сатурна.
Крупнейший из спутников — Титан. Титан состоит примерно
наполовину из водяного льда и наполовину — из скальных пород.
Такой состав схож с некоторыми другими крупными спутниками
газовых планет, но Титан сильно отличается от них составом и
структурой
своей
атмосферы.
Возможность
возникновения
простейших организмов не исключается учёными.
Кольца
Сегодня известно, что у всех четырёх газообразных гигантов есть
кольца, но у Сатурна они самые заметные. Кольца расположены под
углом приблизительно 28° к плоскости эклиптики. Поэтому с Земли в
зависимости от взаимного расположения планет они выглядят поразному: их можно увидеть и в виде колец, и «с ребра».
Как предполагал ещё Гюйгенс, кольца не являются сплошным
твёрдым телом, а состоят из миллиардов мельчайших частиц,
находящихся на околопланетной орбите.
Существует три основных кольца и четвёртое — более тонкое.
Все вместе они отражают больше света, чем диск самого Сатурна. Три
основных кольца принято обозначать первыми буквами латинского
алфавита. Кольцо В — центральное, самое широкое и яркое, оно
отделяется от большего внешнего кольца А щелью Кассини шириной
почти 4000 км, в которой находятся тончайшие, почти прозрачные
кольца. Внутри кольца А есть тонкая щель, которая называется
26
разделительной полосой Энке. Кольцо С, находящееся ещё ближе к
планете, чем В, почти прозрачно.
Кольца Сатурна очень тонкие. При диаметре около 250 000 км их
толщина не достигает и километра (хотя существуют на поверхности
колец и своеобразные горы). Несмотря на свой внушительный вид,
количество вещества, составляющего кольца, крайне незначительно.
Если его собрать в один монолит, его диаметр не превысил бы 100 км.
На изображениях, полученных зондами, видно, что на самом
деле кольца образованы из тысяч колец, чередующихся со щелями;
картина напоминает дорожки грампластинок. Частички, из которых
состоят кольца, в большинстве своём имеют размер в несколько
сантиметров, но изредка попадаются тела в несколько метров. Совсем
редко — до 1—2 км. Похоже, что частицы почти полностью состоят
изо льда или каменистого вещества, покрытого льдом.
Существует полная согласованность между кольцами и
спутниками планеты. И действительно, некоторые из них, так
называемые «спутники-пастухи», играют роль в удержании колец на их
местах. Мимас, например, «отвечает» за отсутствие вещества в щели
Кассини, а Пан находится внутри разделительной полосы Энке.
Происхождение колец Сатурна ещё не совсем ясно. Возможно,
они сформировались одновременно с планетой. Тем не менее, это
нестабильная система, а материал, из которого они состоят,
периодически замещается, вероятно, из-за разрушения некоторых
мелких спутников.
Недавно были получены данные от зонда Кассини, которые
говорят о том, что кольца Сатурна дрожат «как струны гитары».
27
8
Глава
УРАН
Николь Ле Бланк, Андрющенко Валерий
Характеристика планеты
У
ра́н — седьмая по удалённости от Солнца, третья по диаметру и
четвёртая по массе планета Солнечной системы. Была открыта в
1781 году английским астрономом Уильямом Гершелем и
названа в честь греческого бога неба Урана, отца Кроноса (в римской
мифологии Сатурна) и, соответственно, деда Зевса.
Уран стал первой планетой, обнаруженной в Новое время и при
помощи телескопа. Об открытии Урана Уильям Гершель объявил 13
марта 1781 года, тем самым впервые со времён античности расширив
границы Солнечной системы в глазах человека. Несмотря на то, что
порой Уран различим невооружённым глазом, ранние наблюдатели
никогда не признавали Уран за планету из-за его тусклости и
медленного движения по орбите.
В отличие от газовых гигантов —
Сатурна и Юпитера состоящих в основном
из водорода и гелия, в недрах Урана и
схожего с ним Нептуна отсутствует
металлический водород, но зато много
высокотемпературных
модификаций
льда — Масса: 8,6832×1025 кг причине
специалисты выделили эти две планеты в
отдельную категорию «ледяных гигантов».
Атмосфера
Основу атмосферы Урана составляют водород и гелий. Кроме
того, в ней обнаружены следы метана и других углеводородов, а также
облака изо льда, твёрдого аммиака и водорода.
28
Это самая холодная планетарная атмосфера Солнечной системы
с минимальной температурой в 49 К (−224 °C). Полагают, что Уран
имеет сложную слоистую структуру облаков, где вода составляет
нижний слой, а метан — верхний.
В отличие от Нептуна, недра Урана состоят в основном изо
льдов и горных пород.
Кольца Урана
У Урана есть слабо выраженная система
колец, состоящая из частиц диаметром от
нескольких миллиметров до 10 метров. Это
— вторая кольцевая система, обнаруженная
в Солнечной системе.
На данный момент у Урана известно
13 колец, самым ярким из которых является
кольцо ε (эпсилон). Кольца Урана, вероятно,
весьма молоды — на это указывают
промежутки между ними, а также различия в
их прозрачности. Это говорит о том, что кольца не были
сформированы вместе с планетой. Возможно, ранее кольца были
одним из спутников Урана, который разрушился либо при
столкновении с неким небесным телом, либо под действием
приливообразующих сил.
Климат
Атмосфера Урана — необычно спокойная по сравнению с
атмосферами других планет-гигантов, даже по сравнению с Нептуном,
который схож с Ураном и по составу, и по размерам. Когда «Вояджер2» приблизился к Урану, то удалось заметить всего 10 полосок облаков
в видимой части этой планеты. Такое спокойствие в атмосфере может
быть объяснено чрезвычайно низкой внутренней температурой. Она
гораздо ниже, чем у других планет-гигантов. Самая низкая температура,
зарегистрированная в тропопаузе Урана, составляет 49 К (-224 °C), что
делает планету самой холодной среди планет Солнечной системы —
даже холоднее по сравнению с более удалёнными от Солнца
Нептуном и Плутоном.
Спутники Урана
29
9
Глава
НЕПТУН
Кравец Денис, Кашеваров Михаил
Характеристика планеты
Н
епту́н — восьмая и самая дальняя планета Солнечной системы.
Нептун также является четвёртой по диаметру и третьей по
массе планетой. Масса Нептуна в 17,2 раза, а диаметр экватора в
3,9 раза больше таковых у Земли. Планета была названа в честь
римского бога морей. Непту́н — восьмая и самая дальняя планета
Солнечной системы. Нептун также является четвёртой по ширине и
третьей по массе планетой. Масса Нептуна в 17,2 раза, а диаметр
экватора в 3,9 раза больше таковых у Земли. Планета была названа в
честь римского бога морей. Его астрономический символ
—
стилизованная версия трезубца Нептуна.
Физические характеристики
Обладая массой в 1,0243×1026 кг Нептун
является промежуточным звеном между
Землёй и большими газовыми гигантами. Его
масса в 17 раз превосходит Земную, но
составляет лишь 1/19 от массы Юпитера.
Экваториальный радиус Нептуна равен 24
764 км, что почти в 4 раза больше земного.
Нептун и Уран часто считаются подклассом
газовых
гигантов,
который
называют
«ледяными гигантами» из-за их меньшего
размера и большей концентрации летучих веществ. При поиске
экзопланет Нептун используется как метоним: обнаруженные
экзопланеты со схожей массой часто называют «Нептунами», также
часто астрономы используют как метоним Юпитер («Юпитеры»).
30
Внутреннее строение
Внутреннее строение Нептуна напоминает внутреннее строение
Урана. Атмосфера составляет примерно 10—20 % от общей массы
планеты, и расстояние от поверхности до конца атмосферы составляет
10—20 % расстояния от поверхности до ядра. Вблизи ядра давление
может достигать 10 ГПа. Объёмные концентрации метана, аммиака и
воды найдены в нижних слоях атмосферы.
Внутреннее строение Нептуна:
1. Верхняя атмосфера, верхние облака
2. Атмосфера, состоящая из водорода, гелия и метана
3. Мантия, состоящая из воды, аммиака и метанового льда
4. Каменно-ледяное ядро
Атмосфера
В атмосфере Нептуна бушуют самые сильные ветры среди
планет Солнечной системы, по некоторым оценкам, их скорости могут
достигать 2100 км/ч. Во время пролёта «Вояджера-2» в 1989 году в
южном полушарии Нептуна было обнаружено так называемое
Большое тёмное пятно, аналогичное Большому красному пятну на
Юпитере. Температура Нептуна в верхних слоях атмосферы близка к
−220 °C. В центре Нептуна температура составляет по различным
31
оценкам от 5400 °K
до 7000—7100 °C, что сопоставимо с
температурой на поверхности Солнца и сравнимо с внутренней
температурой большинства известных планет.
Кольца
У Нептуна есть кольцевая система, хотя гораздо менее
существенная, чем, к примеру, у Сатурна. Кольца могут
состоять из ледяных частиц, покрытых силикатами, или
основанным на углероде материалом, — наиболее вероятно,
это он придаёт им красноватый оттенок. В систему колец
Нептуна входит 5 компонентов.
Спутники
Крупнейший спутник Нептуна Тритон
был открыт английским астрономом
Уильямом Расселом в 1846 году, всего
через 17 дней после открытия планеты.
Название Тритон было предложено
Камиллем Фламмарионом в 1880, однако
вплоть до середины XX века более
употребительным было просто «спутник
Нептуна» (второй спутник Нептуна был
открыт только в 1949). Тритон — бог
моря в греческой мифологии.
В 1949 году американско-голландский астроном Джерард Копер
открыл второй спутник Нептуна — Нереиду. Спутник имеет самую
вытянутую орбиту из всех «немецких» спутников планет. Её расстояние
до Нептуна меняется от 1,4 до 9,7 млн. км. Период обращения — 360
суток. Период вращения вокруг своей оси — 11,5 часа. «Вояджер-2» в
1989 определил диаметр Нереиды — 340 км и её отражательную
способность — 12 %. Масса спутника составляет 3,1×1019 кг. Спутник
назван в честь нереид — морских нимф из греческой мифологии.
32
10
Глава
ПЛУТОН
Соколов Михаил
Характеристика планеты
П
луто́н (134340 Pluto) — крупнейшая по размерам, наряду с
Эридой, карликовая планета Солнечной системы и
девятое/десятое по величине небесное тело, обращающееся
вокруг Солнца.
Первоначально Плутон классифицировался как планета, однако
сейчас он считается одним из крупнейших объектов (возможно, самым
крупным) в поясе Койпера.
Физические характеристики
Звёздная
величина
Плутона
составляет в среднем 15,1, в перигелии
достигает 13,65. Для наблюдений
Плутона
необходим
телескоп,
желательно с апертурой не менее 30
см. Плутон выглядит звездообразным
и расплывчатым даже в очень
большие телескопы, поскольку его
угловой диаметр составляет всего
лишь 0,11". При очень большом
увеличении Плутон выглядит светлокоричневым со слабым оттенком
жёлтого. Спектроскопический анализ
Вероятная структура
Плутона
показывает,
что
его
Плутона.
поверхность более чем на 98 %
1. Замёрзший азот
состоит из азотного льда со следами
2. Водный лёд
метана и моноокиси углерода.
3. Силикаты и водный лёд
Расстояние
и
возможности
современных телескопов не позволяют получить качественные снимки
поверхности Плутона. Фотографии, полученные космическим
33
телескопом «Хаббл», позволяют различить лишь самые общие детали,
да и то нечётко.
Масса и размеры
Земля и Луна в сравнении с Плутоном и Хароном
Бурковкая Диана 1 класс
34
11
Глава
ЧЕРНЫЕ ДЫРЫ
Гордеев Андрей
В
Определение
научно-популярной литературе, статьях о Вселенной часто
можно встретит термин «черная дыра». У читателя, впервые
прочитавшего это словосочетание, сразу возникает образ,
скажем, отверстия в стене, отгораживающей темную комнату, иначе,
обыкновенная дырка. Упоминание о дырах во Вселенной,
первоначально также ассоциируется с неким отверстием в небесах.
Последнее суждение отчасти верно, но физическая сущность черной
дыры гораздо сложнее, чем может показаться на первый взгляд.
Так что же такое черная дыра? В современной науке черной
дырой принято называть область пространства-времени, в которой
гравитационное поле (тяготение) столь сильно, что ни один объект
(даже излучение) не может вырваться из нее.
Ввод в обиход
Название же «черная дыра» ввел в обиход в 1968 году
американский физик Джон Уилер (John A. Wheeler) в своей статье об
этих удивительных небесных объектах. Новый термин сразу стал
популярен, заменив собой использовавшиеся до того названия
«коллапсар» и «застывшая звезда». Значит, эти небесные объекты
попросту подобие звезды (черные шары?), но с очень сильным полем
тяготения? Но это будет слишком простым (и не совсем верным)
описанием, пожалуй, самых таинственных объектов во Вселенной.
Чтобы глубже понять, что же это такое, вернемся ненадолго во времена
великого физика Исаака Ньютона, открывшего закон всемирного
тяготения.
Важный момент связанный с изучением свойств
черных дыр
Легенда о яблоке, упавшем на голову Ньютона, может носить
спорный характер, но, как бы там ни было, гениальная догадка ученого
35
позволила вывести закон об универсальной силе, действию которой
подвержено абсолютно все! Поле тяготения действует не только на
объемные тела, которые притягиваются друг к другу, но на
микрочастицы и даже на свет. Это очень важный момент, самым
кардинальным образом связанный с изучением свойств черных дыр.
Пьер Симон Лаплас и его теория
Первым,
кто
допустил
существование
невидимых
звезд, был ученый 18-19 веков
Пьер Симон Лаплас (1749 –
1827), знаменитый тем, что
создал теорию образования
планет Солнечной системы из
разряженной материи (облака).
О невидимых звездах Лаплас
впервые написал в 1795 году.
Руководствуясь законом всемирного тяготения, он пришел к выводу,
что звезда с плотностью, равной плотности Земли и диаметром в 250
раз больше диаметра Солнца, не дает ни одному световому лучу
достичь нас из-за своего тяготения; поэтому возможно, что самые
яркие небесные тела во Вселенной оказываются по этой причине
невидимыми.
Предсказания
Итак, согласно теории Эйнштейна, как только радиус небесного
тела становится равным его гравитационному радиусу, свет не сможет
уйти с поверхности этого тела к далекому наблюдателю, то есть оно
станет невидимым. Но читатель наверняка уже обратил внимание, что
это чрезвычайно необычное свойство далеко не единственное из тех
“чудес”, которые должны произойти с телом, размеры которого
сравнялись с гравитационным радиусом. Согласно сказанному в
предыдущем разделе сила тяготения на поверхности звезды с радиусом,
равным гравитационному, должна стать бесконечно большой, так же
как и бесконечно большим должно быть ускорение свободного
падения.
Гравитационный радиус
Чем же отличается теория
тяготения Эйнштейна от теории
Ньютона? Начнем с простейшего
случая.
Предположим,
что
мы
находимся на поверхности сферической невращающейся планеты и
измеряем силу притяжения этой
36
планетой какого-либо тела с помощью
пружинных весов. Мы знаем, что
согласно закону Ньютона эта сила
пропорциональна произведению массы
планеты на массу тела и обратно
пропорциональна квадрату радиуса
планеты. Радиус планеты: можно
определить, например, измеряя длину
ее экватора и деля на 2.
Титенина Дарья 1 класс
37
12
Глава
СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА
Фетисов Максим
С
олнечная система - система космических тел, включающая,
помимо центрального светила Солнца девять больших планет:
 Меркурий, первая планета от Солнца.
 Венера вторая планета от Солнца и ближайшая к Земле
 Земля единственная планета солнечной системы, на которой
существует жизнь.
 Марс четвертая планета по счету, находящаяся в нашей
солнечной системе
 Юпитер пятая от Солнца большая планета.
 Сатурн шестая планета
 Уран седьмая от Солнца, относится к планетам-гигантам
 Нептун относится к планетам-гигантам, восьмая планета от
солнца.
 Плутон является последней девятой планетой солнечной
системы.
Все объекты Солнечной системы можно разделить на четыре
группы: Солнце, большие планеты, спутники планет и малые тела. Мы
пока ничего не говорим о спутниках малых тел, поскольку к
настоящему времени таких объектов открыто всего два, о
наблюдательной информации планет.
Согласно
господствующим
научным
представлениям,
образование Солнечной системы началось с возникновения
центрального тела Солнца; поле тяготения Солнца привело к захвату
налетевшего газово-пылевого облака, из которого в результате
гравитационного
расслоения
и
конденсации
произошло
формирование Солнечной системы.
Самая многочисленная популяция малых тел Солнечной системы
— астероиды. Астероид – это небольшое планетоподобное тело
38
Солнечной системы, размером от нескольких метров до тысячи
километров. Первый астероид — Церера — был открыт в первый день
XIX века сицилийским астрономом Пиацци.
В настоящее время известно несколько десятков тысяч
астероидов. Кометы - загадка Солнечной системы. Кометы - самые
эффектные и самые загадочные тела Солнечной системы, приходящие
с ее окраин к нашему светилу и имеющие вид туманных пятнышек.
Дело, однако, в том, что не любое туманное пятнышко - комета. Когда
комета находится далеко от Солнца, ее трудно отличить от этих
неподвижных пятнышек - астрономических образований. Поскольку в
это время комета очень незначительно меняет свое положение на небе
от ночи к ночи, наблюдатель, чтобы заметить такие изменения, должен
быть очень искусным.
Солнечная система еще не освоена человеком даже на
миллионную часть. Она скрывает в себе много не известного,
интересного не познанного.
Алексеев Тимур 2 класс
39
УЧАСТНИКИ ПРОЕКТА
Аксенова Александра
Андрющенко Валерий
Белов Вячеслав
Белоусова Диана
Бобрицкий Артем
Вдовина Марина
Гордеев Андрей
Григорьева Надежда
Калугина Полина
Кашеваров Михаил
Княженко Алексей
Конева Агата
Котова Кристина
Кравец Денис
Ле Бланк Николь
Левичева Татьяна
Махонин Донат
Полухина Анастасия
Смотров Александр
Соколов Михаил
Фетисов Максим
Александрова Анастасия
Алексеев Тимур
Бурковская Диана
Жага Анна
Захаров Леонид
40
4Б
4Б
4Б
4Б
4Б
4Б
4Б
4Б
4Б
4Б
4Б
4Б
4Б
4Б
4Б
4Б
4Б
4Б
4Б
4Б
4Б
1б
2а
1б
1б
2б
Карпович Лидия
Кондраченков Григорий
Селиверстов Денис
Титенина Дарья
41
2а
2б
2а
1б