 ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Игровые автоматы с быстрым выводом Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
| Основні відомості про Сонце 12
Планета Земля За даними швидкості поширення сейсмічних хвиль під час землетрусів було встановлено внутрішню будову Землі, що складається з трьох основних шарів: 1.Коразавтовшки від 5 км під океанами до 70 – 80 км під найвищими горами; 2.Мантіяверхня і нижня загальною завтовшки 2900 км, що складається з речовин більшої густини, ніж кора; 3.Ядро– центральна частина планети, що має найбільшу густину.Зовнішнє ядро до 2100 км завтовшки – рідке (найбільш імовірно рідкезалізо, що має високу електропровідність і сприяє створенню геомагнітного поля Землі). Тверде внутрішнє ядро радіусом до 1300 км має температуру 7000 К і тиск 3,5 млнатмосфер, являє собою щільну плазму. Виділено три основні оболонки земної кулі: літосфера, гідросфера та атмосфера. Літосфера– це верхня тверда оболонка Землі, завтовшки близько 70 км і включає в себе земну кору і частину верхньої мантії. Гідросфера Землі – сукупність усієї води Землі в твердому, рідкому і газоподібному стані. Гідросфера Землі – унікальне явище, жодна з інших планет Сонячної системи її не має. Гідросферу на 97 % складають води світового океану, 2,5 % води припадає на лід, і лише 0,5 % – на озера, річки й атмосферну вологу. Вода покриває 71 % земної поверхні. Атмосфера Землі– повітряна оболонка, що оточує Землю. Поблизу поверхні Землі атмосфера містить 78 % азоту, 21 % кисню, 0,94 % інертних газів, 0,03 % вуглекислого газу та мізерні частини інших газів. Атмосфера поділяється на: 1.Тропосферу,яка сягає висоти 10 – 17 км, зі збільшенням висотитемпература спадає до -55°С; 2.Стратосферузаввишки до 55 км, де температура зростає з висотою до 0°С за рахунок поглинання ультрафіолетового випромінювання Сонця; 3. Мезосферувисотою до 85 км, де температура зменшується до -85°С; 4.Термосферу(від 90 км і вище), де температура знову зростає. На висоті від 70 до 400 км виділяють іоносферу, де повітря сильно іонізоване. Густина атмосфери зменшується з висотою. На висоті близько 6 км вона вдвічі менша, ніж біля поверхні Землі, а на висоті в сотні кілометрів у мільйони разів менша, тут переважають водень та гелій. • Атмосфера захищає від руйнівної дії космічного випромінювання. • Атмосфера захищає від безпосереднього бомбардування мікро-метеоритами. • Атмосфера відіграє найважливішу роль у тепловому балансіЗемлі. • Тільки завдяки існуванню гідросфери й атмосфери на Землімогло зародитися життя. 3. Магнітне поле Землі Магнітне поле Землі досить велике, його напруженість становить близько В частині замкнутих силових ліній геомагнітного поля утворюються радіаційні пояси (внутрішній та зовнішній). Радіаційний пояс складається з великої кількості протонів і електронів, які захоплює й утримує земне магнітне поле з тих частинок, що безперервно викидає Сонце. Особливо потужні потоки частинок народжуються при вибухових явищах на Сонці – так званих сонячних спалахах. Такий посилений корпускулярний потік збурює магнітне поле Землі, швидко і сильно змінює його характеристики, що називається магнітною бурею. Підчас магнітних бур коливається стрілка компаса; виникає збурення іоносфери, що порушує радіозв'язок; відбуваються полярні сяйва. Полярне сяйво. В полярних областях частинки рухаються уздовж ліній індукції магнітного поля, які майже перпендикулярні до поверхні, проникають в атмосферу. Вони бомбардують молекули повітря, іонізують їх і збуджують світіння, як потік електронів у газорозрядній трубці. Кольорові відтінки полярного сяйва зумовлені світінням різних газів атмосфери. Супутник землі — Місяць
Місяць менший від Землі за діаметром у 4 рази, а за масою – у 81 раз. Сила тяжіння на Місяці в 6 разів менша, ніж на Землі. Середня густина менша від земної. На Місяці немає води, немає атмосфери, яка захищає від пекучого Сонця і космічного випромінювання та потоків метеоритів. За відсутності атмосфери безперервні удари невеликих метеоритів дроблять поверхню Місяця, тому вона густо вкрита кратерами. Величезні перепади температури місячної поверхні від дня до ночі пояснюються також відсутністю атмосфери й тривалістю місячного дня і ночі (2 земних тижні). Температура на підсонячній точці Місяця дорівнює +120°С, а в протилежній точці нічної півкулі –170°С. Небо над Місяцем вдень і вночі чорне, але розріджена пилова оболонка, що оточує його, трохи розсіює сонячне світло. Обертання Місяця Період обертання Місяця навколо осі дорівнює періоду його обертання навколо Землі. Саме тому Місяць завжди повернутий до Землі одним боком. Обертання такого типу називається синхронним. Таке положення встановилось за мільярди років еволюції системи «Земля – Місяць» під дією припливів у місячній корі, що зумовлені Землею. Оскільки Земля у 81 раз більше Місяця, її припливи орієнтовно в 20 разів сильніші, ніж ті, що зумовлює Місяць на нашій планеті. Тому рух Місяця за мільярди років сповільнився, в далекому минулому Місяць обертався швидше. Навколо Землі Місяць обертається за законами Кеплера, тобто нерівномірно (поблизу перигелію швидше, поблизу афелію повільніше) Навколо осі Місяць обертається рівномірно. Через ці особливості руху можна «зазирнути» на зворотний бік Місяця. Це явище називається оптичною лібрацією, воно дає змогу спостерігати із Землі не 50 %, а 60 % місячної поверхні. Рельєф Місяця Навіть неозброєним оком на Місяці можна бачити темні і світлі ділянки різної форми. Темні ділянки ще в XVIIст. стали називати морями. Ця назва за традицією збереглася, хоча відомо, що в місячних морях немає води. Італійський астроном ДжованніРічоллі дав їм назви: Океан Бур, Море дощів, Море Холоду, Море Достатку, Море Спокою, Море Криз, затока Спеки та інші. Світлі ділянки – материки – займають близько 60 % видимої поверхні Місяця. Це нерівності, пересічені гірськими хребтами. Ще Галілей відкрив на Місяці гори, більшість з них мають земні назви:Альпи, Апенніни, Піренеї, Карпати, Кавказ. На поверхні Місяця дуже часто Трапляються кільцеві гори, їх називають кратерами,що носять імена видатних учених (кратери Платон, Аристотель, Архимед, Птолемей, Коперник, Кеплер, Тіхо, Галілей та. інші). На видимому боці Місяця їх налічується близько 30 000. Найбільші серед них – кратер Клавій з діаметром 235 км і Гримальді–200 км. Після того як радянська станція «Луна-3» (1959 р.) сфотографувала зворотний бік Місяця, на її карти були нанесені кратери з іменами радянських учених Ломоносова, Гагаріна, Корольова, Менделєєва та ін. Найбільший кратер – Ціолковський діаметром 789 км. Існувало дві гіпотези походження кратерів: вулканічна і метеоритна. Вулканічна гіпотеза (нім. астроном Йоганн Шретер): кратери виникли в результаті грандіозних вивержень вулканів на поверхні місяця. Метеоритна гіпотеза: кратери виникли в результаті падіння метеоритів (1824 р.). Дискусія між астрономами з цього приводу тривала досить довго й отримала назву «Столітньої війни». 1937 р. (через 113 років) К. Станюкович довів, що при ударі метеоритів з космічними швидкостями відбувається вибух, у результаті якого випаровується не тільки метеорит, а й значна частина порід на місці удару. Біля деяких кратерів добре видно яскраві промені, де речовина відбиває до 20 % падаючого на неї світла (кратери Тіхо, Коперник). Ці промені складаються з дуже роздробленої речовини, яка завжди світліша, ніж щільна речовина того ж складу. Зразки місячних порід мають магматичне походження, їхній хімічний склад загалом такий же, як і склад земних порід, але з браком нікелю і кобальту і перевагою заліза, титану, цирконію та ітрію. Вік місячних порід становить 3 – 4,6 млрд років. Стале магнітне поле Місяця у 1000 разів менше, ніж на Землі. Це свідчить про відсутність у Місяця рідкого ядра. 5. Подібність та несхожість планет земної групи Подібність 1.Порівняно невеликі розміри і маси. 2.Велика середня густина (5,4; 5,2; 5,5 і 3,97 г/см3 відповідно дляМеркурія, Венери, Землі і Марсу). 3.Тверда поверхня. 4.Розташовані ближче до Сонця. 5.Порівняно повільне обертання навколо своїх осей. Несхожість 1.Відмінність хімічного складу атмосфери і атмосферного тиску(див. табл.). 2.Відмінність періодів обертання навколо осі (зоряних діб). 3.Зворотний напрям обертання планети Венери. 4.
6. Планета Меркурій
На Меркурії майже немає атмосфери, його розріджена газова оболонка складається переважно з гелію, а також з водню, аргону, неону, ксенону. Концентрація її біля поверхні планети така, як на висоті 700 км над поверхнею Землі. Через відсутність атмосфери і близькості від Сонця для Меркурія Меркурій називають двійником Місяця. Меркурій, як і Місяць,світить відбитим сонячним світлом і також змінює фази: від вузького серпа до світлого диску (повні). Поверхня Меркурія суцільно вкрита кратерами, але кратери розташовані густіше, ніж на Місяці, і мають меншу глибину. Темних плям, подібних до місячних морів, на Меркурії значно менше.Період осьового обертання Меркурія становить 2/3 періоду його обертання навколо Сонця, тобто за кожні свої 2 роки він робить3 оберти відносно зір і один оберт навколо Сонця. Планета Венера Венера– найкрасивіша з небесних світил, саме тому древні римляни дали цій планеті ім'я богині кохання і краси. Венера має найгустішу атмосферу серед планет земної групи, найповільніше обертання і найменший ексцентриситет орбіти. Венера – друга в Сонячній системі і найближча до Землі планета. Діаметр і маса її мало відрізняються від земних, сила тяжіння на Венері становить 90 % сили тяжіння на Землі. Вісь обертання планети я лише на 3° відхиляється від перпендикуляра до площини її орбіти, тому північна та південна півкулі освітлюються Сонцем однаково. Обертання Венери. Венера дуже повільно обертається навколо осі у зворотному напрямку з періодом 243 земних доби. Оскільки періоди обертання навколо осі та навколо Сонця близькі і відбуваються в протилежних напрямках, то сонячна доба на Венері триває 117 земних діб, а рік на Венері складається менше, ніж із двох таких діб. Атмосфера і клімат. У 1761 р. під час проходження Венери по диску Сонця М. Ломоносов відкрив існування атмосфери на цій планеті. Венера має дуже щільну атмосферу (тиск у її поверхні становить 90 атм) і потужний хмаровий шар. Головна складова атмосфери – вуглекислий газ (97 %),азот та інертні гази складають близько 2 %, кисень – близько 0,1 %, а водяна пара – 0,002 %. Наявність в атмосфері Венери великої кількості СО2 спричиняє явище парникового ефекту. Енергія сонячних світлових променів поглинається в нижніх шарах атмосфери, а її випромінювання в зворотному напрямку затримується хмарами, як тепло в парниках. В результаті температура на поверхні планети сягає 780 К (507 °С). З висотою над поверхнею температура знижується і в стратосфері Венери панує мороз. Хмаровий шар Венери досить однорідний. Хмари складаються з крапель концентрованої сірчаної кислоти (80 % розчин Дослідження Венери. Через хмаровий шар поверхні планети не видно. Рельєф Венери дали змогу вивчити АМС (автоматичні міжпланетні станції).
Рельєф поверхні Венери. Рельєф Венери складають велетенські кратери згаслих вулканів діаметром до 50 км, просторі низовини і, плато, високі гірські масиви. В наш час вулкани не виявляють великої « активності, кора Венери не розколота на окремі плити, як земна кора, , тому потоки лави майже не сягають поверхні. Виверження вулканів на Венері породжують потужні електричні заряди – справжні грози в атмосфері Венери. У Венери повинно бути рідке залізне ядро, в якому немає переміщення заряджених частинок (електричного струму). Власне магнітне поле Венери не виявлено. 8. Планета Марс Марс – четверта планета Сонячної системи, за розмірами майже удвічі, а за масою – в 9 разів менша від Землі. Сила тяжіння становить 0,39 земної. Власне магнітне поле дуже слабке. Досліджувати Марс зручно в моменти протистоянь (Земля знаходиться точно між Марсом і Сонцем). Якщо Марс перебуває в точці перигелію орбіти, а Земля водночас знаходиться в афелії, то віддаль між ними стає найменшою – 56 млн км. Таке взаємне розташування Землі і Марса називається великим протистоянням і повторюється через 15 – 17 років. Останнє велике протистояння відбулося в 1988 р. Рік на Марсі майже в 2 рази довший земного. Вісь обертання Марса нахилена до площини орбіти під кутом 22°, майже як земна вісь, завдяки чому на Марсі відбувається зміна пір року. Атмосфера і клімат. Атмосфера на Марсі дуже розріджена, її тиск біля поверхні становить близько 0,006 земного тиску. За складом нагадує атмосферу Венери: 95 % вуглекислого газу, 4 % азоту і аргону, кисню і водяної пари – менше 1 %. Швидкість вітру, як правило, невелика, під час пилових бур сягає 40 – 50 м/с. Пилові бурі тривають кілька місяців і повністю закривають поверхню. Через невелику силу тяжіння пил осідає дуже довго навіть після закінчення пилової бурі. Середня температура на Марсі близько –40 °С. Влітку вдень повітря прогрівається до 20°С, але вночі температура сягає –125 °С. Такі перепади температури зумовлені тим, що розріджена атмосфера Марса не може довго утримувати тепло. Рельєф Марса. 2/3 поверхні Марса займає оранжево-червона пустеля, червонуватий колір якої обумовлений великою кількістю гідратів оксидів заліза у ґрунті. 1/3 поверхні – темні ділянки – називаються морями. Поблизу полюсів спостерігаються білі плями – полярні шапки, які значно зменшуються в розмірах на початку марсіанського літа. Полярні шапки складаються з твердого На Марсі виявлено великі каньйони, що перетинають пустелі – канали, які за своїми розмірами і формі нагадують русла висохлих річок. Існує припущення, що в минулому на Марсі клімат був значно теплішим, і на планеті існували моря і ріки. Рельєф Марса сформувався в результаті активного виверження вулканів, які припинились близько мільярда років тому, падіння метеоритів, сильного вітру і потоків води, що залишили слід у вигляді каналів. Поверхня вкрита численними кратерами, пагорбами і проваллями. Вирізняють два великих вулканічних регіони – Елізіум висотою 5 км і Фарсида(10 км). В регіоні Фарсида знаходиться найбільший в Сонячній системі вулкан Олімп (діаметр 550 км, висота 27 км) і бере початок рифтовадолина Маринерзавдовжки 4 км і завширшки 200 км. Основою долини є величезний каньйон ТитоніусЧасма(«величезна безодня») 6 км глибини, 75 – 150 км шириною. Його дно нагадує дно бурхливого потоку річки. Супутники Марса. У Марса два супутники – Деймос і Фобос, відкриті американцем А. Холлом у 1877 р. В перекладі з давньогрецької імена супутників означають «страх» і «жах», які за легендою є синами бога війни Ареса (Марса), вічні супутники свого батька. Відстань Фобоса від центра Марса 9400 км, Деймоса – 23 тис. км. Періоди обертання, відповідно, 7 год 39 хв (1/3 марсіанської доби) і 30 год 18 хв(2,5 марсіанських діб). Сильні припливи, що виникають унаслідок близького розташування Фобоса від Марса, зменшують енергію його руху і супутник повільно наближається до поверхні планети. 1. Загальні характеристики планет-гігантів 1.Планети-гіганти мають великі масу і розміри. 2.Густина планет-гігантів значно менша, ніж у планет земної групи. 3.Присутність потужної воднево-гелієвої атмосфери з домішкамиаміаку і метану (до 0,1 %). 4.Наявність системи супутників і кілець. 5.Швидкість обертання планет-гігантів навколо осі більша, ніж упланет земної групи, до того ж екваторіальні зони обертаються швидше від приполюсних. 6.Низька температура поверхні. Планета Юпітер Юпітер– найбільша планета Сонячної системи, маса якої в 318 разів більша від маси Землі, а густина в 4 рази менша від густини Землі. Юпітер обертається навколо своєї осі швидше за всі інші планети (9 год 50 хв). Внаслідок швидкого обертання планета сплюснута біля полюсів (екваторіальний радіус 71 400 км, полярний –66 900 км). Період обертання Юпітера збільшується зі зростанням широти. Сила тяжіння у 2,5 рази більша від земної. Магнітне поле Юпітера в 12 разів сильніше від земного. Температура на поверхні Юпітера –140°С. Атмосфера. Атмосфера Юпітера складається з 86% водню, 14% гелію, 0,07% метану, 0,06 % аміаку, водяної пари, ацетилену та ін. Хмари складаються переважно з аміаку. Висота атмосферного шару близько 6000 км (0,08 радіуса планети). Темні і світлі зони, паралельні екватору, відповідають атмосферним течіям різного напрямку (однівідстають від обертання планети, інші – випереджають). Швидкості цих течій – до 100 м/с. На межі течій виникають величезні вихрі, найбільший з них – Велика Червона Пляма розміром 15x30 тис. км, що спостерігається уже 300 років. Це потужний антициклон, що обертається проти годинникової стрілки. Будова Юпітера. Планета випромінює у простір удвічі більше енергії, ніж отримує від Сонця. Причиною цього є процеси гравітаційного стиснення речовини, з якої складається Юпітер. Формування планети ще не завершено. Це гігантський газовий шар, що не має твердої поверхні. На глибині кількох тисяч кілометрів атмосфера плавно переходить в газорідкий стан. Ще глибше знаходиться океан рідкого водню з гелієм. Ближче до центра на глибині 24 тис. км під впливом дуже високого тиску (3 млнатм) і температури (близько 11 000 °С) рідкий водень переходить у металічну фазу, в якому протони і електрони існують окремо, генеруючи потужне магнітне поле. Ще нижче, на глибині 0,94 радіуса Юпітера, де температура дорівнює 25 000 К і тиск 20 млнатм, розташована межа ядра Юпітера. Тут речовина перебуває в надщільній рідкій фазі, хоча, можливо, є і тверде внутрішнє ядро, яке, крім водню і гелію, містить силікати, залізо і нікель. Дослідження Юпітера. Дослідження проводили 5 американських космічних апаратів: «Піонер-10» (1973 р.), Піонер-11» (1974 р.), «Вояжер-1», «Вояжер-2» (1979 р.), міжпланетна станція «Галілео», що стала першим супутником Юпітера (1995 р.). Супутники Юпітера. Юпітер має 28 супутників. У 1610 р. Галілей відкрив 4 супутники: Іо, Європа, Ганімед і Калісто. Інші сфотографували АМС «Вояжер-1» і «Вояжер-2» (США). В 1979 р. відкрито кільце навколо Юпітера, подібне до кілець Сатурна, але значно менше за розмірами і дуже тонке. Планета Сатурн Сатурн– друга планета-велетень і шоста в Сонячній системі, майже в усьому подібна до Юпітера. Це зоря 1-ої зоряної величини, значно слабша за блиском, ніж Венера, Юпітер і Марс. Сатурн обертається навколо Сонця з періодом 29,46 земних років, народження під знаком Сатурна вважалось недобрим знаком. Внаслідок швидкого обертання Сатурна навколо осі (зоряна доба триває 10 год 14 хв) планета сильно сплюснута біля полюсів — ще сильніше, ніж Юпітер. Маса Сатурна в 95 разів більша за масу Землі, а сила тяжіння в 1,12 рази більша за земну. Сатурн має дуже низьку густину 690 кг/м3, меншу за густину води, така маленька густина свідчить про те, що Сатурн переважно складається з водню і гелію. Внаслідок меншої сили тяжіння атмосфера Сатурна глибша від юпітеріанської. Потужний верхній шар аміачних хмар робить його не таким «кольоровим і смугастим», як Юпітер. Нижче атмосфери знаходиться океан рідкого молекулярного водню. На глибині близько половини радіуса планети тиск у ньому сягає З млнатмосфер, і водень вже не може існувати в молекулярному стані. Він стає металічним, але залишається в рідкому стані. Течії в цьому металічному океані генерують досить сильне магнітне поле Сатурна. В центрі планети знаходиться масивне ядро (до 20 земних мас) із силікатів, заліза і, можливо, льоду (кристалічної форми аміаку, метану, вуглекислого газу, води) під тиском в мільйон атмосфер. Оскільки Сатурн знаходиться в 9,5 разів далі від Сонця, ніж Земля,то на одиницю площі він отримує в 90 разів менше тепла, ніж нашапланета. Температура атмосфери планети дорівнює 90 К. Кільця Сатурна.Серед планет-гігантів Сатурн найбільше вражає уяву величною системою кілець. Вони були відкриті X. Гюйгенсом у XVIIст. Площина кілець лежить точно у площині екватора планети, нахиленій до площини земної орбіти під кутом 28,5°. Тому залежно від орієнтації Сатурна щодо Землі, кільця добре видно то «зверху», то «знизу», а іноді вони невидимі зовсім, коли Земля знаходиться в площині кілець. Останній раз кільця повернулися ребром до Землі і стали невидимими 1995 року. Кільця Сатурна мають складну структуру. Американські космічністанції «Вояжер-1» (1980 р.) і «Вояжер-2» (1981 р.) передали на Землюфотографії кілець Сатурна. Вони складаються з сотень окремих вузьких кілець, розділених такими ж вузькими проміжками. Самі ж кільця складаються з окремих частинок водяного крихкого снігу та льодурізного розміру: від дрібних пилинок до брил у 10 – 15 м завбільшки,які добре відбивають сонячне світло. Ці сніжні брили обертаються Походження кілець. Кільця Сатурна являють собою залишки величезної навколопланетної хмари. Із зовнішнього шару цієї хмари утворились супутники, у внутрішньому шарі хмари утворення супутників неможливо, оскільки швидкості взаємних співударів зростають при наближенні до планети. При цьому частинки, досягнувши певнихрозмірів, розсипаються при зіткненні. У міру віддалення від планети частина речовини перетворюється на супутники, а інша частина залишається в роздробленому стані – у вигляді кільця. Чому кільця плоскі?Це результат дії двох сил – гравітаційної і доцентрової. Гравітаційне притягання намагається стиснути систему з двох боків, а обертання приводить до сплющення її вздовж осі. Супутники Сатурна. У Сатурна відомо 22 супутники, які названі на честь героїв античних міфів про титанів та гігантів. Майже всі супутники складаються з водяного льоду, їх густина 1200 –1400 кг/м3. Найбільший –Титан – за масою у 20 разів більший від усіх інших супутників разом. Його діаметр 5150 км (більше, ніж у Меркурія), густина 1880 кг/м3, має кам'яне ядро і мантію з водяного, аміачного та метанового льоду. Унікальність Титана в наявності потужної атмосфери з азоту, метану та аргону висотою 200 км. Феб– найбільш темний і віддалений супутник, що обертається навколо Сатурна в протилежному напрямку. Навколо Сатурна обертаються Прометей, Пандора, Янус, Епітемій, Мімас, Тефія, Діона, Рея, Гіперіон та інші супутники. Планета Уран Уранвідкритий англійським астрономом В. Гершелем у 1781 р. Уран у 4 рази більший за Землю, рухається навколо Сонця з періодом 84 земних роки на відстані 19,2 а.о. Нахил осі обертання планети до площини орбіти становить 98°, тобто Уран рухається навколо Сонця, «лежачи на боці», та ще й обертається, як Венера, у зворотному напрямку. Уран – блакитна планета. Причина цього – у складі його атмосфери та її температурі. При температурі (–218°С) у верхніх шарах воднево-гелієвої атмосфери сконденсувався метан, який добре поглинає червоні промені і відбиває блакитні та зелені. Тому Уран має такий аквамариновий колір. Уран має таке ж сильне магнітне поле, як і Земля, тільки магнітний полюс відхиляється від географічного на 60°. Тому у верхніх шарах атмосфери спостерігаються «електросяйва», подібні до полярного сяйва на Землі. Під газовою оболонкою завтовшки близько 8 тис. км розташований густий океан з води, аміаку та метану з температурою 2200 °С. £ Атмосферний тиск на рівні океану 200 тис. атмосфер. На відміну від Сатурна і Юпітера, на Урані немає металічного водню, і аміачно-метаново-воднева оболонка завтовшки 10 тис. км переходить у центральне залізо-кам'яне ядро. Температура в ядрі сягає 7000 °С, а тиск – 6 млнатмосфер. Всього в Урана 15 супутників. Уся супутникова система лежить в екваторіальній площині планети, тобто майже перпендикулярно до площини її орбіти. Супутники названі на честь героїв драматичних творів У. Шекспіра: Обертон, Титанія, Умбіель, Аріель, Міранда, Дездемона, Біанка, Афелія, Корделія, Джульєтта та ін. У 1977 р. відкрито 9 густих, вузьких і далеко розташованих один від одного кілець Урана. Вони являють собою повну протилежність світлим і широким сніжним кільцям Сатурна – в тисячу разів вужчі (1 – 10км), чорні і кам'янисті, складаються з дрібного темного пилового матеріалу. Всі планети-гіганти Сонячної системи мають власну систему кілець. Але вони мають значно меншу яскравість, ніж кільця у Сатурна. Саме через це їх було відкрито тільки у XXст. переважно за допомогою космічних апаратів. Таким чином було підтверджено передбачення київського астронома професора С. Всехсвятського. Він зробив висновок про наявність системи кілець у всіх планет-гігантів на підставі власних досліджень задовго до того, як з'явилася можливість вивчати системи планет-гігантів з міжпланетних станцій. Планета Нептун – царство холоду Відкриття Нептуна– тріумф небесної механіки: його наявність у Сонячній системі теоретично була розрахована французом Левер'є і англійцем Адамсом. 1846 року Уран був відкритий німецьким астрономом Галле поблизу того місця, на яке указав Левер'є. Нептун у 4 рази більший за Землю, а маса у 17 разів більша за земну. Середня густина Нептуна 2300 кг/м3, найбільша серед усіх планет-велетнів. В атмосфері Нептуна, як і Урана, менше водню і гелію, ніж у Юпітера та Сатурна, а його синій колір пов'язаний з тим, що атмосферний метан ефективно поглинає червоні промені. На Нептуні помітні плями антициклонів, найбільший з них – Велика Темна Пляма. За будовою і складом Нептун схожий на Уран. Магнітне поле Нептуна подібне за силою до земного. Магнітний полюс нахилений до і географічного під кутом 47°. Супутники Нептуна: Тритон (1846 р.), Нереїда (1949 р.), 6 супутників діаметром від 50 до 400 км відкриті 1989 р. АМС «Вояжер-2»(США). Тритон має діаметр 2700 км, обертається дуже близько до Нептуна (на відстані 355 тис. км) в напрямку, протилежному обертанню самої планети, в ньому зосереджена вся маса супутникової системи Нептуна. Тритон є єдиним відомим внутрішнім зворотним супутником. Зворотні супутники інших планет (4 зовнішні супутники Юпітера і найвіддаленіший зовнішній супутник Сатурна- Феба) мають невеликі діаметри (30 – 220 км), невелику масу і віддалені на 13 – 25 млн км. Тритон – другий супутник у сонячній системі (перший – супутник Сатурна Титан), що має значну атмосферу (азот із домішками метану). Температура на Тритоні –235°С. 6. Плутон Плутон–колись дев'ята, найдальша і найменша за розміром, планета Сонячної системи. Вона була відкрита 1930 року американським астрономом КлайдомТомбо, а її існування розраховано за збуренням в русі планет Урана і Нептуна. Плутон вирішили вважати карликовою планетою після того, як астрономи виявили в Сонячній системі ще приблизно 50 планет, співрозмірних Плутону. Плутон має найбільший період обертання навколо Сонця – 247,7 земних років, а його еліптична орбіта витягнута настільки, що він іноді опиняється навіть ближче до Сонця, ніж Нептун (цей період можна вважати «літом» для Плутона). Площина його орбіти нахилена до площини екліптики під значним кутом 17°, так, що рухаючись небесною сферою, Плутон виходить за межі зодіакальних сузір'їв. Плутон обертається навколо осі (як і Уран чи Венера) у зворотному напрямку, а кута нахилу осі обертання до площини орбіти становить 32°. Плутон виглядає як зірка 15-ої зоряної величини, світла і теплавін отримує в 1600 раз менше, ніж Земля. Маса Плутона становить1/500 маси Землі і 1/6 маси Місяця. Поверхня Плутона вкрита метановим льодом і тому має сірий відтінок. При проходженні перигелію температура планети становить 45 - 67 К (від –228 °С до –206°С). Востанній раз Плутон пройшов свій перигелій 9 вересня 1989 р. Через124 роки,коли він буде в афелії, приплив сонячного тепла зменшитьсявтричі і температура знизиться до 32 – 50 К. Атмосфера Плутона складається з метану, атмосферний тиск у поверхні планети в 7 тис. разів менший від земного. Супутник Плутона — Харон. Плутон (Аїд) – бог підземного царства, де панує вічна темрява. Харон– перевізник, що переправляв душі померлих черезрічку підземного царства. Діаметр Харона1186 км. Відношення мас Плутон –Харон 7:1 (Земля – Місяць 81:1), тому мова йде про подвійну планету – систему Плутон-Харон. В тих областях Сонячної системи, де рухаються Плутон і Харон, справді панує вічна темрява. І все ж таки освітленість від Сонця там у 300 разів більша, ніж від Місяця на Землі під час повні.
1. Астероїди – малі планети Сонячної системи. Якщо накреслити план орбіт планет Сонячної системи, то виявиться, що відстані планет від Сонця зростають орієнтовно в геометричнійпрогресії. Ця закономірність отримала назву правила Тиціуса–Боде(1766 р.) за іменами німецьких учених, які його виявили: Ця формула досить правильно дає значення середніх відстаней планет від Сонця в а.о. Цікавим є той факт, що між Марсом і Юпітером існує проміжок; планети, що відповідає 5-му члену ряду, немає. З 1796 р. розпочались пошуки небесного тіла на відстані 2.8 а.о. від Сонця. Але реальність порушувала математичну гармонію. Першу малу планету було відкрито 1 січня 1801 р.; її назвали іменем античної богині плодючості –Церера (діаметр 1000 км). Незабаром було знайдено ще три малі планети: Паллада (діаметр 600 км), Веста (540 км) і Юнона (245 км). На небесній сфері малі планети схожі на зорі, тому їх і назвали астероїдами, що старогрецькою означає «зореподібні». Вони відрізняються від зір тільки характерним для планет петлеподібним переміщенням на тлі зоряного неба.
Можливо, астероїди виникли тому, що з якоїсь причини речовина не змогла зібратися в одне велике тіло – планету; можливо також, що колись тут була планета, яка чомусь розпалася, і астероїди – її осколки. Деякі астероїди мають не кулясту, а неправильну форму. Сумарна маса астероїдів «0.1 маси Землі. Астероїдів з діаметром понад 200 км. близько 50, від 80 до 200 км. близько 260, діаметром понад 1 км– більше мільйона. Рухаються астероїди навколо Сонця в той же бік, що й планети, і мають витягнуті еліптичні орбіти переважно з невеликими ексцентриситетами. Орбіти деяких астероїдів мають великі ексцентриситети, внаслідок чого в перигелії вони підходять до Сонця ближче, ніж Марс і Земля. Ікар підходить до Сонця ближче, ніж Меркурій (перигелій 28 км), і періодично наближається до Землі (в 1987 р. відстань від Землі до Ікара становила кілька мільйонів км). Наступні наближення Ікара будуть у 2015 р, коли відстань до Землі становитиме 45 та 8 млн км, відповідно. Виділяють три родини астероїдів, що дуже близько наближаються до Землі. Родина Амура (1221) – астероїди, орбіти яких в перигелії майже торкаються орбіти Землі, астероїди з родини Аполлона (1862) перетинають земну орбіту із зовнішньої сторони (їх перигелій на відстані менше 1 а.о.), з родини Атона (2962) перетинають земну орбіту з внутрішньої сторони. Близькі проходження астероїдів відбуваються досить часто. 1992 р. відкрито новий пояс астероїдів – пояс Койпера або планетоїди, який починається за орбітою Нептуна і розташований на відстані 40 – 50 а.о. До 2000 р. було відомо близько 120 планетоїдів, розміри яких орієнтовно такі ж, як і в основному поясі астероїдів, тобто значна кількість має діаметр понад 100 км. Загальну кількість тіл з діаметром понад 1 км зараз оцінюють у кілька мільйонів. Більшість тіл відкрито за допомогою двохметрового телескопа Гавайського університету. Вважають, що пояс Койпера містить велику кількість кометних дер. 2. Комети Комети (з гр. «довговолоса») – світила туманного вигляду з довгим блідим хвостом – вважалися в минулому провісницями всіляких бід і воєн. Комету, яку описував Л. Толстой у романі «Війна і мир», вважали пророцтвом Вітчизняної війни 1812 р. Довгий час, за Аристотелем, дотримувалися думки, нібито комети – це згущення газів у земній атмосфері. Лише датський астроном ТіхоБраге довів космічне походження комет. Дотепер зареєстровано близько 1100 комет. Рух комет. На відміну від астероїдів, що мають орбіти з малим ексцентриситетом, орбіти комет – це дуже витягнуті еліпси. Частіше за все еліпси витягнуті настільки, що ділянки орбіт, які пролягають усередині сонячної системи, мають вигляд параболи чи гіперболи. Від ступеня витягнутості еліпса залежить і період обертання комети навколо Сонця. Найкоротшим шляхом рухається комета Енке– від орбіти Меркурія до Юпітера і назад з періодом 3,31 роки. Найвідоміша серед комет – комета Галлея – повертається до Сонця кожні 75,54 років. Вона названа на честь Е. Галлея, який визначив період її обертання. Галлей встановив, що комети, які спостерігалися у 1531, 1607 і 1682 роках, – це одне й те саме світило, яке періодично повертається до Сонця. Він передбачив появу комети в 1758 р., і через 16 років після його смерті вона справді з'явилася. Комета Галлея з'являлась уже двічі у XXстолітті (1910 р. і 1986 р.). Комета, відкрита 1788 р. Кароліною Гершель, повернулася через 154 роки з відстані 57 а.о. 1914 р. спостерігалася найдальша комета Делавана, вона віддалиться на 170 000 а.о. і повернеться через 24 млн років. Комети, відомі за їхніми попередніми появами, називають періодичними (їх близько 330). Походження комет. За гіпотезою нідерландського астронома Я. Оорта (1950 р.) ядра комет утворюють величезну хмару, яка сягає далеко за межі орбіти Плутона (на відстані 100 – 150 тис. а.о. від Сонця) і знаходиться на межі Сонячної системи. Хмара Оорта– це залишки матеріалів, які не пішли на утворення планет Сонячної системи і відкинуті на велику відстань за межі відомих планетних орбіт. Також джерелом утворення комет є пояс Койпера. Закони, що управляють рухом планет і комет, однакові, але є суттєві відмінності: 1.Орбіти планет – еліпси, близькі до кола. Орбіти комет, як правило, – витягнуті еліпси, близькі до параболи в межах Сонячної системи. 2.Планети рухаються в площині тонкого диску (площині екліптики), майже всі в одному напрямку. Шляхи комет орієнтовані у просторі хаотично. 3.Рух планет стійкий, вони не змінюють помітно своїх орбіт. Комети, перетинаючи шляхи великих планет, змінюють орбіти. Особливо сильно впливає Юпітер, він захоплює комети своїм гравітаційним полем, і переводить комети на короткі періодичні орбіти – від Сонця до Юпітера і назад. 3. Фізична природа комет Ядро комети діаметром кілька кілометрів – єдина тверда частина комети, в якій зосереджена практично вся її маса. Маса комет мала і не впливає на рух планет. Ядро комети складається із суміші пилинок, твердих силікатних частинок (5 Під дією тиску сонячного світла і сонячного вітру (потоків заряджених частинок з боку Сонця) речовина голови комети відкидається у напрямку, протилежному від Сонця, утворюючи протяжний хвіст комети. Форму хвоста визначає сила, що має головний вплив на комету, – сила відштовхування за рахунок сонячного вітру і тиску сонячного світла або сила притягання з боку Сонця. Розрізняють чотири типи хвостів. І тип – прямий і тонкий хвіст, складається з іонів, які мають велике прискорення в полі сонячного випромінювання. II тип – широкий і трохи викривлений, складається з нейтральних молекул кометної атмосфери і дрібних пилових частинок.IIIтип – широкий і сильно викривлений, складається з більших пилових частинок. Значно рідше спостерігається аномальний хвіст IVтипу, який направлений до Сонця і складається з великих за розмірами пилових частинок. Кванти сонячного світла іонізують кометний газ, який світиться подібно до розрідженого газу в газорозрядних трубках. Хвіст комети росте з наближенням її до Сонця і завжди напрямлений від нього, збільшується й голова комети. Хвіст іноді сягає 150 млн км, а голова комети – розмірів Сонця. З віддаленням від Сонця вигляд і яскравість комети змінюються в зворотному порядку, комета знову «засинає» до нової зустрічі із Сонцем. Густина речовини в голові (крім ядра) та хвості комети дуже мала. 1910 р. Земля пройшла крізь хвіст комети Галлея, але газ у хвості комети настільки розріджений, що це ніяк не вплинуло на біосферу Землі. Тільки при зіткненні Землі з ядром комети може статись катастрофа. За однією з гіпотез, Тунгуська катастрофа 1908 р. була спричинена падінням на Землю невеликої комети, що мала ядро діаметром близько 130 м. В липні 1994 р. астрономи спостерігали унікальне явище падіння на Юпітер комети Шумейкера—Леві, яка перед тим розділилася на понад 20 фрагментів. 4. Розпад комет. Метеори та метеорні потоки. Боліди За рахунок випаровування речовина комети безперервно розсіюється у просторі і її маса зменшується. Ядра періодичних комет поступово виснажуються, з кожним обертом вони світяться дедалі слабше. Інколи спостерігається поділ кометних ядер на дві частини чи більше. Комета Галлея на кожному витку зменшується метрів на двісті. Метеорні тіла – залишки комет, які видно лише в момент їх випаровування, називають метеорами. Пилові частинки, що виділяються із хвоста та голови комети, розсіюються вздовж її орбіти і утворюють метеорний рій.Коли Земля зближується з орбітою комети і перетинає такий рій пилових (або метеорних) частинок, вони влітають в атмосферу Землі з величезними швидкостями (від 11 до 72 км/с). При таких швидкостях метеорна частинка інтенсивно руйнується (переважно на висотах 110 – 70 кмнад поверхнею Землі), нагрівається до 2 – 3 тис. градусів від зіткнення з молекулами атмосфери і спалахує, створюючи явище метеор(в народі називають «падаюча зоря»). Якщо блиск метеора більший від блиску Венери, то таке явище називається болідом. При перетині Землею метеорного рою метеори, що згорають в земній атмосфері, утворюють метеорний потік, а іноді – метеорний дощ, якщо щохвилини в атмосфері спалахують десятки або і сотні метеорів. Здається, що всі метеори вилітають майже з однієї точки небесної сфери. Ця точка називається радіантом метеорного потоку. Радіант потоку метеорів виникає внаслідок того, що в метеорному рої частинки рухаються паралельними траєкторіями. При спостережені з поверхні Землі виявляється явище перспективи (паралельні рейки залізниці на горизонті сходяться в одну точку). Назва метеорного потоку пов'язана із сузір'ям, в якому знаходиться радіант. 18 – 19 листопада спостерігається метеорний потік Леоніди з радіантом у сузір'ї Лева, пов'язаний з періодичною кометою Темпеля – Туттля, відкритою 1865 р. Щороку з 12 по 14 серпня спостерігається метеорний потік Персеїди з радіантом у сузір'ї Персея, пов'язаний з періодичною кометою Світа – Туттля, яка спостерігалась востаннє в 1992 р. Метеорний потік Оріоніди, породжений кометою Галлея, спостерігається з 16 по 26 жовтня з радіантом в сузір'ї Оріон. Метеори бувають поточні та спорадичні. Останні породжуються метеороїдами(метеорними тілами), які мають будь-які індивідуальні орбіти в Сонячній системі. За походженням вони пов'язані, як з кометами, так і з астероїдами, які при руйнівних зіткненнях утворюють дрібні частинки. 5. Метеорити, кратери, астроблеми Якщо метеорне тіло має значний розмір і масу, то воно може не зруйнуватися в атмосфері повністю. У цьому випадку на поверхню Землі випадає його залишок, який називається метеоритом. У більшості випадків маса метеорита за час польоту в атмосфері дуже зменшується. Від сильного опору повітря метеорит нерідко розколюється і з гуркотом випадає на Землю у вигляді уламків. (Сіхоте-Алінський метеорний дощ – 12 лютого 1947 р. в уссурійську тайгу впало близько 30 тон залізних фрагментів метеороїда, зруйнованого на висоті 9 кмвід поверхні Землі. Це склало близько третини його початкової маси). При падінні на поверхню Землі метеорита утворюються ударні або вибухові кратери. Ударні кратери утворюються при невеликих швидкостях падіння тіл (до 4 км/с), і метеорити, залежно від міцності ґрунту, знаходяться або на поверхні, або на деякій глибині. Наприклад, Сіхоте-Алінський метеорит, уламки якого утворили невеликі кратери, або метеорит Гоба (60 тонн, Південно-західна Африка), який практично не заглибився і знайдений на поверхні. Дуже великі метеорити (масою десятки і сотні тисяч тонн) при великій швидкості падіння на Землю (більше 4 км/с) вибухають і утворюють вибухові метеоритні кратери, що нагадують місячні. При цьому, як правило, повністю випаровується не лише сам метеорит, ай значна маса ґрунту. Яскравим прикладом є Аризонський кратер діаметром 1200 м і завглибшки 175 м. Метеорит, що утворив цей кратер, мав масу не менше 200 тис. тонн і діаметр 100 м. Сліди у вигляді метеоритних кратерів на поверхні нашої планети отримали назву астроблеми(«зоряні рани»). На поверхні нашої планети зараз відомо близько 200 «викопних» вибухових кратерів віком від десятків до сотень млн років. На сьогодні вони змінили свій зовнішній вигляд, а виявляють їх за знімками з космосу та методами геологічних досліджень. Найстаріші і найбільші астроблеми: кратер Садбері в Канаді (діаметр 200 км, вік 1,8 млрд років) і кратер Вредефорд в Південній Америці (діаметр 200 км, вік 2 млрд років). На території України відомо сім таких вибухових утворень – астроблем. Найдавніша – Іллінецька астроблема (Вінницька область). її вік близько 400 млн років, глибина кратера 700 м. Початковий діаметр цієї астроблеми становив 7 км. Нині вона має менші розміри – її діаметр дорівнює 3,2 км. Залежно від хімічного складу метеорити поділяються на залізні, кам'яні та залізно-кам'яні. Залізні метеорити (5%) складаються переважно з нікелистого заліза. В земних гірських породах природний сплав заліза з нікелем не трапляється. Кам'яні метеорити мають вкраплення нікелистого заліза, тому космічні камені, як правило, важчі від земних. Виділяють кам'яні хондрити (85 %) і кам'яні ахондрити (7%). Характерною ознакою хондритів (від гр. «хондрос» – «зерно») є наявність всередині них маленьких кулястих залізно-магнієвих включень у вигляді зерен. Залізно-кам'яні метеорити (2%) – це шматки нікелистого заліза з невеликими кам'яними включеннями. Вважається, що метеорити є осколками малих планет – астероїдів, які утворюються, коли орбіти астероїдів перетинають орбіту Землі. Припускається, що речовина метеоритів являє собою первинну речовину з часів утворення Сонячної системи, її вік близько 4,6 млрд г років. 6. Планети – карлики
7. Закономірності будови Сонячної системи Теорія, яка розглядає походження Сонячної системи, має пояснювати такі факти: • Орбіти всіх планет лежать практично у площині екліптики; • Планети рухаються навколо Сонця по орбітах, близьких до колових; • Напрямок обертання планет навколо Сонця однаковий длявсіх планет і збігається з напрямком обертання Сонця і власнимобертанням планет (окрім Венери та Урана); у тому ж напрямку, щоі планети навколо Сонця, обертається навколо них більшість їхніхсупутників; • середня відстань планет від Сонця підлягає правилу Тиціуса – Боде; • 99,86 % маси Сонячної системи припадає на Сонце і лише0,14 % на планети, тоді як планетам належить 98 % моменту загальноїкількості руху Сонячної системи; • планети поділяються на дві групи, різко відмінні між собою за середньою густиною, хімічним складом, розмірами і внутрішньою будовою. 8. Формування нашої планетної системи За гіпотезою О. Шмідта, Сонячна система почала формуватисяблизько 5 млрд років тому. Із газопилової хмари, що повільно оберталася, дуже швидко – за сотні років – утворилося Протосонце, якевнаслідок гравітаційного стискання нагрівалося. Протопланетна хмара оберталася все швидше, набуваючи форми диска, у центрі якогомістилося Сонце. Молода зоря продовжувала розжарюватись, і піддією тиску її світла легкі хімічні елементи ( 9. Етапи формування протопланетного диска Виділяють три етапи формування протопланетного диска: І. Початковий розмір газопилової хмари перевищував сучасний розмір планетної системи, а його хімічний склад відповідав складу міжзоряних туманностей – 99 % газу і 1 % пилових частинок розмірами від0,1 мкм до 1 мм. При підвищенні температури протозорі нагріваєтьсяі диск, частинки пилу випаровуються, молекули газу розпадаються наатоми, атоми іонізуються, а розміри диска за рахунок турбулентності збільшуються до кількох десятків астрономічних одиниць. Протосонце мало відчутне магнітне поле, яке при взаємодії з іонізованим газом гальмувало його власне обертання і прискорювало обертальний рух протопланетної речовини. Далі диск охолоджується, турбулентність стихає. При цьому відбувається конденсація – знову утворюються тверді пилові частинки. Основні ж космічні елементи – водень і гелій – залишаються у вигляді газу (для їх конденсації потрібні температури, близькі до абсолютного нуля). Цей етап тривав близько 1000 років. II.Завершилось формування тонкого пилового шару – пилового субдиска. Далі частинки збільшуються у розмірах, зіштовхуютьсяодна з одною, злипаються. І коли густина пилу стає вищою за густинугазу в десятки разів, пиловий диск переходить у стан гравітаційноїнестійкості, за якої навіть дуже маленькі згустки, що виникли випадково, не розсіюються, а, навпаки, з часом стають ще більшими. III.Внаслідок обертання утворені згустки не можуть одразу стиснутись до густини твердих тіл. Але, зіштовхуючись один з одним,вони об'єднуються і все більше ущільнюються. В результаті утворюється рій допланетних тіл різного розміру –планетезималі. 10. Акумуляція планет Утворення планетезималей тривало десятки тисяч років. Подальше об'єднання їх у планети – набагато довший процес, який тривав сотні мільйони років. Допланетний рій був складною системою великої кількості планетозималей. Всі вони, окрім однакової швидкості для тіл на однаковій відстані від Сонця, мали ще й власні швидкості з випадковим розподілом напрямків. Планетезималі зіштовхувались, дробились, і тільки найбільші серед них поступово збільшували свої маси за умови, що швидкість зіткнення не перевищувала 1 м/с. Внутрішню частину Сонячної системи утворили планети земної групи. їхній ріст відбувався за відсутності легких газів за рахунок кам'янистих частинок і тіл, що містили в собі залізо та інші метали. Основна маса газів розсіялась із зони планет земної групи через видування їх сонячним вітром, який очистив від них і віддалені простори Сонячної системи. Планети-гіганти формувалися так: спочатку утворилося масивне ядро з кам'янистих та льодових планетезималей, потім поверх них нарощувались водно-гелієві оболонки шляхом захоплення газової атмосфери. Процес захоплення газу супроводжувався утворенням навколо планет-гігантів газопилових дисків, з яких пізніше утворилися супутники та кільця. Особливості обертання навколо своїх осей Венери і Урана пояснюється тим, що в період «бурхливої юності» Сонячної системи ці планети пережили зустріч з дуже масивними планетезималями, такими, що енергії зіткнення виявилося достатньо для того, щоб Уран «покласти на бік», а у Венери змінити напрям обертання навколо осі на протилежний. 11. Утворення астероїдів і комет Оскільки загальна маса всіх астероїдів на перевищує 1/20 маси Місяця, то пояс астероїдів, подібно до кілець Сатурна, – це речовина, що не спромоглася стати планетою. О. Шмідт припустив, що процесові акумуляції завадило сусідство масивного Юпітера. Вчені довели, що в межах зони астероїдів легкі речовини присутні в газоподібному стані, тоді як на відстані Юпітера пролягає межа конденсації водяної пари. Це призвело до того, що ріст допланетних тіл в зоні Юпітера прискорився: згущення (переважно льодяні) були більше, ніж в зоні астероїдів, і тверді тіла росли набагато стрімкіше. А далі Протоюпітер, набравши маси, своїм гравітаційним збуренням не дав сформуватися планеті у поясі астероїдів. До того ж, він змінив орбіти деяких астероїдів так, що вони стали рухатися по витягнутих, а не колових орбітах, перетинаючи орбіти Марса, Землі і навіть Венери та Меркурія. Періодичні комети за сучасними уявленнями приходять до Сонця із поясу Койпера та хмари Оорта. Всі інші комети – це льодяні планетезималі, закинуті планетами-велетнями в період формування планетної системи на відстань 100 – 150 тис. а.о, де вони утворюють велетенську і дуже розріджену кометну хмару Оорта. Кометна речовина під час руху комет поблизу Сонця поповнює міжпланетний простір пилом та газом, який вимітається сонячним вітром за її межі. Основні відомості про Сонце Зоря Сонце – центральне тіло Сонячної системи. Знаючи відстань Земля – Сонце (1 а.о. = 150 млн км) і кутовий радіус Сонця Маса Сонця Сонце випромінює енергію в усьому діапазоні довжин електромагнітних хвиль: від Температура Сонцявизначається за характеристиками випромінювання на поверхні Сонця. Вона має нерівномірний розподіл по поверхні та різні значення для різних ділянок спектра, але в середньому вона дорівнює 6 000 К. Хімічний склад Сонцявстановили, досліджуючи його спектри поглинання та випромінювання. Неперервний спектр Сонця містить понад 10 000 ліній поглинання, які називаються фраунгоферовими. Під час повного сонячного затемнення, коли зникає створений поверхнею Сонця неперервний спектр, темні фраунгоферові лінії поглинання змінюються яскравими лініями випромінювання гарячого газу хромосфери. 1814 р. німецький фізик Й. Фраунгофер описав 570 ліній поглинання хімічних елементів. 1857 р. німецькі фізики Г. Кірхгоф і Р. Бунзен порівняли довжини хвиль фраунгоферових ліній з досліджуваними в земних лабораторіях довжинами хвиль і ототожнили близько десяти хімічних елементів. Але справжнім тріумфом астрофізикистало відкриття нового хімічного елементу – гелію. Спостерігаючи спектр Сонця, англійський астроном Джозеф Лок'єр 1868 р. виявив уньому яскраву жовту лінію поблизу лінії натрію. Невідомий елемент, якому належала ця лінія, отримав назву гелій, тобто «сонячний». І лише 1895 р. гелій було знайдено на Землі при дослідженні спектрів окремих мінералів. Загалом у спектрі Сонця виявлено лінії 72 хімічних елементів, визначено їхню відносну кількість.. Встановлено, що нині 70 % маси Сонця становить водень, 28 % – гелій, кількість інших важких елементів не перевищує 2 %.
Будова Сонця Залежно від температури та процесів, що відбуваються, у внутрішній структурі Сонця умовно виділяють: • ядро; • зону променистої рівноваги; • конвективну зону; • атмосферу, що складається з фотосфери, хромосфери і корони. Ядро– центральна область Сонця (радіусом близько 0,33 радіусаСонця), в якій за надвисокого тиску та температури 15 млн К відбуваються термоядерні реакції. Ядро – зона, де зосереджена половинасонячної маси і виділяється практично вся енергія, що змушує йогосвітитись. Із віддаленням від центра Сонця температура поступово зменшується і нарешті стає недостатньою для перебігу термоядерних реакцій. Так визначають межі ядра. Енергія, яка виділяється в сонячному ядрі, переноситься назовні двома способами: променевим і конвективним. Променеве перенесення енергії відбувається в самому ядрі й далі, в зоні променистої рівноваги. У термоядерних реакціях виникають Вище цього рівня розташована конвективна зона. Температура у ній швидко зменшується з віддаленням від центра Сонця, а енергія З глибини вгору переноситься переважно за допомогою конвекції, хоча променеве перенесення теж має місце. Загалом процес передавання енергії від центральних областей до фотосфери дуже повільний і триває мільйони років. Атмосфера Сонця Зовнішні шари Сонця називаються атмосфероюі умовно поділяються на три концентричні оболонки – фотосферу, хромосферу,корону. У ній утворюються всі види випромінювання, які випромінює зоря. Фотосфера(з гр. –«сфера світла») – це найнижчий і найщільніший шар атмосфери, 300 км завтовшки, від якого ми отримуємоосновний потік сонячного випромінювання. Температура фотосфери зменшується з висотою і має в середньому 6000 К. За таких умов майже всі молекули розпадаються на окремі атоми. Майже посередині фотосфери проходить умовний рівень із певними оптичними властивостями, який називається поверхнею Сонця. Іноді, зважаючи на те, що товщина фотосфери мізерна порівняно з розмірами Сонця, йогоповерхнею вважають саму фотосферу. Слід розуміти, що Сонце – це розжарена газова куля, і його умовна поверхня не схожа на тверду поверхню Землі. Фотосфера має зернисту структуру, яку називають грануляцією. На фотографіях світлі гранули схожі на рисові зернятка, розділені темними проміжками. Одночасно у фотосфері є близько 3 млн гранул. Середній діаметр гранули 700 км, й існує вона до 10 хв. Грануляція постійно змінюється. Одні гранули зникають, інші з'являються на їхньому місці. Картина грануляції схожа на кипіння окропу. Конвективні потоки зі швидкістю 1 км/с піднімають з надр фотосфери гарячу плазму, і місця, де вона виходить на поверхню, є світлішими. Темні проміжки – місця, де опускається вниз охолоджена плазма. Шар атмосфери, розташований над фотосферою, називається хромосферою (від гр. Зовнішній дуже розріджений шар атмосфери Сонця називається короною. Вона простягається на величезну відстань – понад 10 радіусів Сонця, а температура в ній підвищується до 2 млн К. Яскравість сонячної корони орієнтовно така сама, як і повного Місяця, тому побачити її на тлі яскравої фотосфери неможливо. Лише під час повних сонячних затемнень або за допомогою спеціального приладу – коронографа – вдається спостерігати за короною. Сонячна корона перебуває в стані динамічної рівноваги. Вона постійно поповнюється речовиною із хромосфери, і одночасно з неї в міжпланетний простір витікає неперервний потік частинок (протонів, електронів, У внутрішніх шарах корони виникають величезні потоки плазми –протуберанці. Джерела енергії Сонця Умова гравітаційної рівноваги Сонця. Історія існування будь-якої зорі – це боротьба між силою гравітації, яка намагається її необмежено стиснути, і силою газового тиску, спрямованою від центра зорі 12 |
. Під дією сонячного вітру на денному боці магнітні силові лінії притиснуті до Землі. З протилежного нічного боку вони відхиляються сонячним вітром, утворюючи «шлейф» протяжністю до 5 млн км.
Наявність супутників.
Меркурій – найближча до Сонця планета, за розмірами не набагато більша від Місяця, а середня густина майже така, як у Землі. Наявність у Меркурія магнітного поля (напруженість якого становить близько 1 % від напруженості магнітного поля Землі біля його поверхні) і велика густина дали змогу припустити, що Меркурій має велике металеве ядро, розміри якого близько 2/3 діаметра планети, в якому зосереджено 80 % усієї маси планети. Сила тяжіння на Меркурії в 2,6 рази менша від земної.
) з невеликими домішками інших хімічних сполук. На рівні 65 – 70 км від поверхні дмуть сильні вітри зі сходу на захід, їх швидкість близько 100 м/с поблизу екватора. За земними стандартами це вітер ураганної сили. В нижніх шарах атмосфери швидкість вітру кілька м/с.
, що замерзає при низьких температурах. Влітку вуглекислий газ випаровується, залишаючи твердий лід, де зосереджена вся вода планети Марс.
а.о.
З кінця XIXст. астероїди стали відшукувати фотографічним методом. Згодом між орбітами Марса і Юпітера на відстані від 2.2 а. о. до 3.2 а. о. було виявлено і надійно встановлено понад 9000 астероїдів, які утворюють так званий головний пояс астероїдів. Астероїдам присвоюють номери (в порядку відкриття) і назви. Спочатку їх називали іменами богинь грецької і римської міфології (1 Церера, 2 Паллада, З Веста, 52 Європа, 64 Кібела, 16 Психея). Згодом астрономи звернулися до міфів інших народів, стали використовувати жіночі імена(224 Оксана, 265 Анна, 558 Кармен, 1180 Рита, 2202 Пеле), імена видатних учених, географічні назви та ін. (1822 Копернік, 2001 Ейнштейн, 1709 Україна, 876 Геометрія, 1154 Астрономія, 2171 Київ, 2427 Кобзар).
– 10 %), водяного льоду і замерзлих газів – вуглекислого газу, метану, аміаку. Поки до Сонця далеко, комета «спить», температура її близько –260 °С, вона не має ні голови,ні хвоста.Наближаючись до Сонця (починаючи з відстані 6 а.о.), кометний лід починає випаровуватися. Гази і пил утворюють навколо ядра газову оболонку –кому, або голову комети.
, 
) розсіювалися на периферію протопланетного диска, а важчі залишались ближче до центра. Тим часом частинки газу та пилу об'єднувались в невеликі холодні тверді тіла –планетезималі. Масивніші планетезималі збільшувалися за рахунок налипання на них дрібніших. Таким чином, речовина протопланетного диска зібралася у згустки, з якихі сформувалися планети, їхні супутники, астероїди, комети. ПоблизуСонця утворилися планети з важких хімічних елементів, а віддаленіпланети складаються переважно з водню та гелію. Сильне гравітаційне поле Юпітера перешкодило утворенню великої планети між орбітами Марса та Юпітера – зараз там пояс астероїдів. Формування планет тривало 100 млн років, стільки ж часу розігрівалося, стискуючись,Сонце до початку термоядерних реакцій у його надрах.
, можна знайти його лінійний радіус 
. Радіус Сонця в 109 разів перевищує радіус Землі.
, що у 333 тис. разів більша за масу Землі. Середня густина сонячної речовини 
, що в 4 рази менша від середньої густини Землі, проте у зовнішніх шарах зорі густина в мільйони разів менша, а в центрі – у сотні разів більша (152 т/м3).
-випромінювання до радіохвиль. Світність Сонця (тобто потужність випромінювання) 
Вт. Щоб краще уявити цю величину, зауважимо, що при сучасному розвитку електроенергетики людство лише за 10 млн років змогло б виробити таку кількість електроенергії, яку випромінює Сонце за 1 с.
Обертання Сонця. Регулярні спостереження поверхні Сонця, зокрема, за положенням на ній окремих деталей, привели до висновку, що Сонце обертається навколо своєї осі в тому ж напрямку, що і планети навколо нього, тобто проти годинникової стрілки, якщо розглядати цей рух з боку Північного полюса світу. Кутова швидкість його обертання зменшується з віддаленням від екватора. Так, сидеричний період обертання Сонця на екваторі становить 25 діб, а біля полюсів – 30 діб.
– колір). Товщина сонячної хромосфери понад 12 000 км, а температура зростає з висотою від 4500 К до 100 000 К. Під час повних затемнень Сонця хромосферу видно у вигляді тонкого рожево-червоного кільця, яке оточує диск Місяця. Хромосфера пронизана величезною кількістю спікул(від лат. 
–вістря, кінчик) – тонких колоноподібних утворень із відносно холодної речовини, оточених значно гарячішою плазмою. Одночасно є близько 30 000 спікул, кожна з яких існує 2 – 5хв. Висота спікули може сягати 10 тис. км. Речовина спікули, піднімаючись зі швидкістю до 20 км/с, потрапляє із хромосфери в сонячну корону.
-частинок, іонів), який називають сонячним вітром.