Презентация, доклад по физике на тему Большие планеты Солнечной системы

как общность их происхождения, так и редкостное для планет соотношение масс центрального тела и спутника. Масса Луны составляет 1/81 массы Земли. Масса спутников других планет является ничтожно малой по сравнению с массой самих планет. Вероятно, Луна образовалась примерно в то же время, что и Земля. Расстояние между ними было в несколько раз меньше, чем теперь. С той поры Луна постепенно удаляется от нашей планеты с очень малой скоростью (в настоящее время — около 4 см/год).

оболочкам три агрегатных состояния вещества — газообразное, жидкое и твёрдое — являются привычными для нас, жителей Земли.

Атмосферой обладает большинство больших планет Солнечной системы, твёрдая оболочка характерна для планет земной группы, спутников планет и астероидов.

Гидросфера поверхности Земли — особое явление в Солнечной системе. Вода в жидком виде может существовать лишь при определённых значениях температуры и давления газовой среды. Будучи весьма распространённым во Вселенной химическим соединением, вода на других телах Солнечной системы встречается в основном в виде льда, хотя подлёдные океаны из жидкой воды могут присутствовать на некоторых спутниках Юпитера.

процессы, существенно изменившие первоначальный состав вещества и его распределение в литосфере.

За счёт энергии, выделяющейся при распаде радиоактивных элементов, происходило расплавление и дифференциация вещества. В результате лёгкие соединения, в основном силикаты, оказались наверху и образовали кору Земли, а более тяжёлые остались в центральной части — ядре.

до 30—70 км под материками.
Радиус ядра составляет примерно половину радиуса планеты, причём в его внутренней части вещество находится в твёрдом состоянии, а во внешней — в жидком.
Между ядром и корой располагается промежуточная оболочка — мантия. Плотность вещества по мере удаления от центра планеты уменьшается от 17 000 кг/м3 (в ядре) до 2700 кг/м3 (в коре).

планет земной группы и Луны в общих чертах схожи, лишь твёрдое ядро у Луны практически отсутствует.

которых атмосфера Земли выделяется своим уникальным химическим составом.

Нижний слой атмосферы, который называется тропосферой, в средних широтах имеет высоту 10—12 км, а в экваториальных — 16—17 км. В тропосфере содержится более 90% всей массы атмосферы и практически все водяные пары. Именно здесь в основном происходят явления, которые определяют погоду. По мере удаления от земной поверхности температура снижается и на верхней границе тропосферы составляет примерно –50 °С.

слой озона (O3). Здесь, начиная с высоты около 25 км, температура атмосферы растёт за счёт поглощения озоном ультрафиолетового излучения Солнца. Выше — в мезосфере — температура снова уменьшается и на высоте около 90 км достигает абсолютного минимума –90 °С, а в летние месяцы в умеренных и полярных широтах — иногда до –150 °С!

состав атмосферы остаётся неизменным — смесь газов, получившая название воздуха.
На больших высотах, в термосфере (80—800 км), состав атмосферы существенно меняется. С ростом высоты возрастает доля гелия и водорода. За счёт поглощения ультрафиолетового излучения Солнца температура значительно возрастает (до 1500 °С на высоте 600 км). Поглощение излучения вызывает ионизацию молекул и атомов с образованием свободных электронов. Таким образом, термосфера планеты является вместе с тем её ионосферой. Самый внешний слой атмосферы называется экзосферой, откуда атомы и молекулы могут беспрепятственно ускользать в космическое пространство.

связано с магнитным полем Земли. В околоземном космическом пространстве существует область, которую называют магнитосферой. Структура геомагнитного поля на дневной и ночной стороне Земли благодаря наличию солнечного ветра существенно отличается. Этот поток плазмы, непрерывно обдувающий Землю, имеет собственное магнитное поле, которое взаимодействует с геомагнитным полем и вызывает его значительную деформацию. При набегании потоков солнечного ветра на магнитное поле Земли они прежде всего тормозятся, и в результате возникает ударная волна. В целом магнитосфера принимает форму цилиндра с выпуклым в сторону Солнца дном. Она сжата с дневной стороны и вытянута в виде сигарообразного шлейфа с ночной. Этот шлейф диаметром немногим менее 250 тыс. км простирается за Землёй на 5,6 млн км.

Магнитосфера Земли

радиационный пояс. Здесь движутся протоны, ионы и электроны, обладающие самой высокой энергией. Эти частицы, попадая из радиационного пояса в верхние слои атмосферы в районе полюсов, заставляют светиться её основные составляющие — азот и кислород, вызывая полярные сияния.

солнечных лучах, и поэтому её трудно увидеть земному наблюдателю.

солнечных лучей днём и космического холода ночью. Днём на поверхности планеты температура поднимается до +430 °С, а ночью опускается до –170 °С.

Перепад температур происходит медленно, потому что солнечные сутки на Меркурии равны 176 земным.

в результате падения метеоритов. Крупнейшая из них — Море Зноя — имеет диаметр 1300 км. Самыми многочисленными и характерными являются кратеры метеоритного происхождения. Кратеры на картах Меркурия названы в честь выдающихся представителей мировой культуры: Бетховен, Гомер, Достоевский, Пушкин, Толстой и др.

вследствие вертикальных смещений коры вдоль её трещин. Протяжённость одного из них достигает 500 км.

Строение и свойства поверхностного слоя показывают сходство с Луной. Помимо участков, покрытых мелкораздробленным веществом, выявлены выходы скальных пород.

кратеров никогда не освещается Солнцем. Эти области служат хранилищами водяного льда, перемешанного с горной породой.

обнаружены уступы высотой 2—3 км, тянущиеся на сотни километров. Вероятно, они появились при формировании планеты из-за неравномерного сжатия в ходе охлаждения.

же размера, как и Земля, а её масса составляет около 80 % земной массы. На небе её можно наблюдать утром или вечером в виде очень яркого светила.

Ещё Михаил Васильевич Ломоносов (1711—1765) и его современники обнаружили наличие у Венеры атмосферы. Ломоносов правильно полагал, что она плотнее, чем земная.

Изучение поверхности Венеры, окутанной постоянным покровом облаков, стало возможным лишь в последние десятилетия благодаря радиолокации и ракетно-космической технике.

лесами. Но достигшие её советские космические аппараты «Венера» сфотографировали безжизненную раскалённую пустыню. Температура поверхности достигает 470 °С и почти не изменяется в течение суток. Густые облака пропускают мало солнечного света и создают «сумеречную» освещённость даже тогда, когда Солнце находится высоко над горизонтом.

11 км над средним уровнем поверхности — Горы Максвелла.

Обнаружены на Венере кратеры диаметром до сотен километров. Крупные кратеры названы в честь выдающихся женщин мира (Ахматова, Войнич, Дункан, Орлова) или просто женскими именами (Антонина, Валентина, Зоя, Ирина, Нана, Оля и др.).

Обширные возвышенности-материки носят имена: Земля Афродиты, Земля Иштар, Земля Лады и др.

гора Маат, названная так в честь египетской богини истины и порядка, — вздымается над окружающей её равниной почти на 8 км. Отдельные вулканы достигают высоты 3 км при ширине у подножия 500 км.

«Магеллан» с 1990 по 1994 г. провела глобальную радиолокацию поверхности Венеры. На основе полученных данных были составлены рельефные карты и появилась возможность воссоздать детали поверхности в объёмном изображении

планеты в 95 раз выше, чем у поверхности Земли. Благодаря такому химическому составу, а также большой плотности атмосфера Венеры представляет собой огромный «парник». Парниковый эффект и обусловливает высокую температуру поверхности.
Облака Венеры имеют слоистую структуру. Они располагаются на высоте от 48 до 70 км и содержат капельки серной кислоты. Скорость ветра у поверхности составляет около 1 м/с. В атмосфере наблюдаются молнии.

оси с востока на запад. Его напряжённость в 104 раз меньше земного. Магнитосфера почти полностью отсутствует, поэтому поток заряженных частиц, идущий от Солнца, сталкивается с атмосферой планеты и увлекает за собой её вещество, формируя ионный шлейф. Космическая обсерватория SOHO определила, что этот «хвост» растягивается на 45 млн км, т. е. достигает Земли.

Солнцу.
Для наблюдателя она предстаёт в виде яркого красного светила. С помощью любительских телескопов можно увидеть полярные шапки Марса и некоторые крупные детали его поверхности.

представляет собой безжизненную пустыню, значительная часть которой покрыта красноватым песком и усеяна камнями. Красный цвет поверхности Марса объясняется высоким содержанием в почве оксидов железа

температуры: если днём на экваторе температура поднимается летом до +15 °С, то ночью она опускается до –65 °С. Зимой на поверхности Марса наблюдаются снег и иней, но вода в жидком состоянии там существовать не может. Давление у поверхности планеты в 100— 170 раз меньше, чем на Земле. В условиях низкого атмосферного давления вода закипает при температуре +2 °С и сразу же испаряется.

том, что планета пережила множество катастроф, которые изменили условия её поверхности.
Кратеры на Марсе названы в честь учёных, посвятивших свою деятельность изучению Марса и планет Солнечной системы (например, кратер Тихов).

на 5 км выше Северного. На снимках марсианской поверхности хорошо видны многочисленные крупные и мелкие каньоны. Их ширина достигает 600 км, глубина — 5 км. Самый большой каньон — Долина Маринера — тянется почти на 5000 км.

поднимается над поверхностью на 27 км. Диаметр его основания достигает 600 км. Возраст данных структур — около 400 млн лет

смешанного с пылью. Верхний слой полярных шапок состоит из «сухого льда» (замёрзшего углекислого газа — СО2) с небольшой примесью обычного льда (Н2О). Температура здесь опускается ниже –110 °С.

начинает расти и достигает 57° широты в Северном полушарии и 45° — в Южном. С приходом весны шапки начинают таять. Осенью, когда формируются полярные шапки, можно наблюдать голубовато- белые облака в атмосфере планеты.

водными потоками, которые иссякли более миллиарда лет назад. Об обилии воды на Марсе в давние времена свидетельствуют многие факты. В 1999 г. были опубликованы исследования, доказывающие, что на Марсе раньше существовал океан воды. Это удалось установить с помощью по особенностям рельефа, представляющим древнюю береговую линию.

начала охлаждаться около миллиарда лет назад. Тонкая атмосфера Марса не препятствовала «улетучиванию» воды в межпланетное пространство. При понижении температуры замёрзшая вода вперемешку с песком образовала подповерхностную ледяную оболочку — криосферу. Криосфера Марса содержит количество воды, эквивалентное слою толщиной около 1 км по всей планете.

газа. Скорость ветра у поверхности планеты не превышает 15 м/с. Марс — единственная планета, где наблюдаются глобальные пылевые бури. Они создают антипарниковый эффект, так как облака пыли не пропускают солнечное излучение к поверхности. Поэтому поверхность сильно охлаждается, а пыль и окружающая атмосфера, напротив, разогреваются. В атмосфере Марса наблюдаются песчаные вихри, закручивающие столбы пыли высотой до 8 км. Частички облаков состоят из силикатных и ледяных пылинок. Пыль на Марсе поднимается так высоко в атмосферу, что даже закрывает гору Олимп.

всех других планет, вместе взятых. Юпитер представляет собой газообразное тело с чрезвычайно мощной атмосферой, состоящей главным образом из водорода и гелия, что характерно и для других планет этой группы.

В отличие от планет земной группы у гигантов нет твёрдой поверхности. То, что мы наблюдаем, — это вершины облаков, плавающих в атмосфере. Из-за быстрого вращения планет-гигантов и сильных ветров облака вытягиваются в полосы, параллельные экватору. Окраску облакам придают примеси аммиачных образований, метан и другие сложные соединения.

с запада на восток. Скорость движения газовых масс достигает 180 м/с (по исследованиям межпланетной космической станции «Галилео»). Вблизи широт от +20 до –20° вещество движется в противоположную сторону, с востока на запад, со скоростью около 50 м/с. Между основными течениями существуют вихри и струи

овальные пятна. Наиболее примечательное из них — Большое Красное Пятно, наблюдающееся в течение трёх веков. Это огромный и очень устойчивый вихрь, похожий на земной ураган.

жидкого водорода. Затем атмосфера переходит в особое газо- жидкое состояние

На уровне примерно 0,77 радиуса планеты начинается оболочка, где водород приобретает свойства металла. Здесь он сжимается так сильно (4·1012 Па), что электроны покидают свои атомы и свободно перемещаются. Это приводит к появлению магнитного поля Юпитера.

и железа с примесями.

Диаметр внутреннего ядра — около 25 тыс. км, температура в его центре составляет 23 000 К.

Такая высокая температура объясняется медленным гравитационным сжатием планеты

кольца. Они состоят из очень мелких пылинок (0,2—200 мкм). Эти пылинки постепенно падают в атмосферу Юпитера, а их место занимают другие, которые образуются при столкновении малых спутников, особенно Амальтеи, с метеоритными телами.

планеты заметно сплюснут у полюсов. Это вызвано тем, что у Сатурна самая низкая плотность из всех планет Солнечной системы.

по обе стороны диска непонятные придатки. Но только Христиан Гюйгенс в 1656 г. различил тонкое плоское кольцо, не соприкасающееся с планетой.

на пять спутников меньше чем у Юпитера. Причём спутники Сатурна не менее интересны для исследователей Солнечной системы: здесь есть Титан с окутанной облаками поверхностью, пронизанная кратерами Феба, и похожий на «Звезду смерти» Мимас.

Причина этого кроется в составе атмосферы планеты и её температуре. При температуре –217 °С в верхних слоях водородно-гелиевой атмосферы Урана образовалась метановая дымка. Метан хорошо поглощает красные лучи и отражает голубые и зелёные. Поэтому планета и приобрела красивый бирюзовый цвет. В атмосфере Урана не наблюдается никаких заметных возмущений.

1986 г., подтвердили их существование. Уран окружён одиннадцатью узкими кольцами, располагающимися в плоскости экватора на расстоянии от 42 до 51,4 тыс. км (или 1,65—2,02 радиуса) от центра планеты. Типичная ширина колец от 1 до 8 км, только у самого большого она меняется от 22 до 93 км. Толщина колец не превышает 1 км. Кольца Урана состоят из мелкой пыли и небольших твёрдых тёмных частиц.

и получает очень мало солнечной энергии. Но, несмотря на это, планета очень активна. На фотографиях Нептуна хорошо видны облака, появляющиеся и исчезающие в атмосфере планеты. Примечательной деталью Нептуна является и Большое Тёмное Пятно, схожее по структуре с Большим Красным Пятном Юпитера.

на основе наблюдений по покрытию звёзд планетой. Три замкнутых и одно незамкнутое кольцо видны на снимках, полученных космическим кораблём «Вояджер-2» в 1989 г.