Характеристика небесных тел солнечной системы. Естествознаниевселенная как среда жизни человека

> Объекты глубокого космоса

Исследуйте объекты Вселенной с фото: звезды, туманности, экзопланеты, звездные скопления, галактики, пульсары, квазары, черные дыры, темная материя и энергия.

На протяжении многих веков миллионы человеческих глаз с наступлением ночи устремляют свой взгляд вверх – в сторону загадочных огоньков в небе - звезд нашей Вселенной . Древние люди видели в скоплениях звёзд различные фигуры животных и людей, и для каждой из них создавали собственную историю.

Экзопланеты – это планеты, расположенные за пределами Солнечной системы. Начиная с первого открытия экзопланеты в 1992 году, астрономы обнаружили уже более 1000 таких планет в планетных системах вокруг галактики Млечный Путь. Исследователи считают, что они найдут еще множество экзопланет.

Слово «туманность » происходит от латинского слова «облака». В самом деле, туманность это космическое облако из газа и пыли, плавающие в пространстве. Более одной туманности называются туманностями. Туманности являются основными строительными блоками Вселенной.

Некоторые звезды входят в состав целой группы звезд. Большинство из них являются двойными системами, где две звезды вращаются вокруг их общего центра масс. Некоторые входят в состав тройной звездной системы. А часть звезд одновременно является частью более многочисленной группы звезд, которая носит название «звездное скопление ».

Галактики - крупные группировки звезд, пыли, газа, удерживаемые вместе гравитацией. Они могут сильно различаться размерами и формой. Большинство объектов в космосе выступают частями какой-либо галактики. Это звезды с планетами и спутниками, астероиды, черные дыры и нейтронные звезды, туманности.

Пульсары считаются одними из самых странных объектов во всей Вселенной. В 1967 году в Кембриджской обсерватории Джоселин Белл и Энтони Хьюиш изучали звезды и нашли нечто совершенно экстраординарное. Это был сильно похожий на звезду объект, который как бы излучал быстрые импульсы радиоволн. О существовании радио источников в космосе было известно в течении достаточно долгого времени.

Квазары являются самыми отдаленными и яркими объектами в известной нам Вселенной. В начале 60-х годов 20 века ученые определили квазары как радио-звезды, потому что их смогли обнаружить с помощью сильного источника радиоволн. На самом деле термин quasar произошел от слов «квазизвездный радиоисточник». Сегодня многие астрономы называют их QSOs в своих трудах

Черные дыры , несомненно, самые странные и загадочные объекты в космосе. Их причудливые свойства способны бросить вызов законам физики Вселенной и даже природе существующей действительности. Чтобы понять, что же такое черные дыры, мы должны научиться думать «вне коробки» и применить немного фантазии.

Темная материя и темная энергия - это то, что не видно глазу, однако их присутствие доказано в ходе наблюдений за Вселенной . Миллиарды лет назад наша Вселенная родилась после катастрофического Большого Взрыва. По мере того, как ранняя Вселенная медленно охлаждалась, в ней начала развиваться жизнь. В результате сформировались звезды, галактики и остальные видимые ее части.

Большинство из нас знакомы со звездами, планетами и спутниками. Но помимо этих общеизвестных небесных тел, существует множество других удивительных достопримечательностей. Есть красочные туманности, тонкие звездные скопления и массивные галактики. Добавьте к этому загадочные пульсары и квазары, черные дыры, поглощающие всю материю, которая проходит слишком близко. И теперь попытайтесь определить невидимую субстанцию, известную как темная материя. Нажмите на любое изображение выше, чтобы узнать о нем больше или используйте меню сверху, чтобы прокладывать свой путь через небесные объекты.

Смотрите видео о Вселенной, чтобы лучше разобраться в природе быстрых радиовсплесков и характеристике межзвездной пыли.

Быстрые радиовсплески

Астрофизик Сергей Попов о вращающихся радиотранзиентах, системе телескопов SKA и микроволновках в обсерватории:

Межзвездная пыль

Астроном Дмитрий Вибе о межзвездном покраснении света, современных моделях космической пыли и ее источниках:

Наша Вселенная содержит удивительное разнообразие космических объектов, которые называют небесными телами или астрономическими объектами. Однако стоит отметить, что большая часть видимого дальнего космоса состоит из пустого пространства - холодной и темной пустоты, населенной рядом небесных тел, которые варьируются от общеизвестных до странных. Известные астрономам как небесные объекты, небесные тела , астрономические объекты и астрономические тела, они являются материалом, который заполняет пустое пространство Вселенной. В нашем списке небесных тел дальнего космоса вы сможете познакомиться с различными объектами (звезды, экзопланеты, туманности, скопления, галактики, пульсары, черные дыры, квазары), а также получите фото этих небесных тел и окружающего космоса, модели и схемы с детальным описанием и характеристикой параметров.

Содержание статьи:

Небесные тела - это объекты, расположенные в Наблюдаемой Вселенной. Такими объектами могут являться естественные физические тела или их ассоциации. Все они характеризуются обособленностью, а также представляют собой единую структуру, связанную гравитацией или электромагнетизмом. Изучением данной категории занимается астрономия. В этой статье предлагается к вниманию классификация небесных тел Солнечной системы, а также описание их основных характеристик.

Классификация небесных тел Солнечной системы

Каждое небесное тело имеет особые характеристики, например, способ зарождения, химический состав, размеры и др. Это дает возможность классифицировать объекты, объединяя их в группы. Опишем, какие есть небесные тела в Солнечной системе: звезды, планеты, спутники, астероиды, кометы и др.

Классификация небесных тел Солнечной системы по составу:

  • Силикатные небесные тела . Данная группа небесных тел именуется силикатной, т.к. основным компонентом всех ее представителей являются каменно-металлические породы (около 99% от всей массы тела). Силикатная составляющая представлена такими тугоплавкими веществами, как кремний, кальций, железо, алюминий, магний, сера и др. Присутствуют также ледяные и газовые компоненты (вода, лед, азот, углекислота, кислород, гелий водород), однако их содержание мизерное. К этой категории относятся 4 планеты (Венера, Меркурий, Земля и Марс), спутники (Луна, Ио, Европа, Тритон, Фобос, Деймос, Амальтея, др), более миллиона астероидов, обращающихся между орбитами двух планет - Юпитера и Марса (Паллада, Гигея, Веста, Церера и др.). Показатель плотности - от 3 грамм на кубический сантиметр и более.
  • Ледяные небесные тела . Эта группа является самой многочисленной в Солнечной системе. Основная составляющая - ледяная компонента (углекислота, азот, водяной лед, кислород, аммиак, метан и др.). В меньшем количестве присутствует силикатная компонента, а объем газовой крайне незначительный. Эта группа включает одну планету Плутон, крупные спутники (Ганимед, Титан, Каллисто, Харон и др.), а также все кометы.
  • Комбинированные небесные тела . Составу представителей данной группы присуще наличие в больших количествах всех трех компонент, т.е. силикатной, газовой и ледяной. К небесным телам с комбинированным составом относится Солнце и планеты-гиганты (Нептун, Сатурн, Юпитер и Уран). Эти объекты характеризуются быстрым вращением.

Характеристика звезды Солнце


Солнце является звездой, т.е. представляет собой скопление газа с невероятными объемами. Имеет собственную гравитацию (взаимодействие, характеризующееся притяжением), с помощью которой и удерживаются все его компоненты. Внутри любой звезды, а значит, и внутри Солнца, происходят реакции термоядерного синтеза, продуктом которых является колоссальная энергия.

Солнце имеет ядро, вокруг которого образовывается зона излучения, где происходит перенос энергии. Далее следует зона конвекции, в которой зарождаются магнитные поля и движения солнечного вещества. Видимая часть Солнца может быть названа поверхностью этой звезды только условно. Более правильная формулировка - фотосфера или сфера света.

Притяжение внутри Солнца настолько велико, что фотон из его ядра на то, чтобы добраться до поверхности звезды, затрачивает сотни тысяч лет. При этом его путь от поверхности Солнца до Земли составляет всего 8 минут. Плотность и размеры Солнца позволяют притягивать другие объекты Солнечной системы. Ускорение свободного падения (силы тяжести) в поверхностной зоне равно почти 28 м/с 2 .

Характеристика небесного тела звезды Солнце имеет следующий вид:

  1. Химический состав. Основные компоненты Солнца - это гелий и водород. Естественно, звезда включает и другие элементы, однако их удельный вес очень мизерный.
  2. Температура. Значение температуры существенно различается в разных зонах, так, в ядре она достигает 15.000.000 градусов Цельсия, а на видимой части - 5.500 градусов Цельсия.
  3. Плотность. Составляет 1,409 г/см 3 . Самая большая плотность отмечена в ядре, наименьшая - на поверхности.
  4. Масса. Если описывать массу Солнца без математических сокращений, то число будет выглядеть, как 1.988.920.000.000.000.000.000.000.000.000 кг.
  5. Объем. Полное значение - 1.412.000.000.000.000.000.000.000.000.000 кубических килограмм.
  6. Диаметр. Этот показатель составляет 1391000 км.
  7. Радиус. Радиус звезды Солнце - 695500 км.
  8. Орбита небесного тела. Солнце имеет собственную орбиту, которая пролегает вокруг центра Млечного пути. Полный оборот занимает 226 миллионов лет. Расчеты ученых показали, что скорость движения невероятно высока - почти 782000 километров в час.

Характеристика планет Солнечной системы


Планеты - это небесные тела, которые вращаются по орбите вокруг звезды или же ее остатков. Большой вес позволяет планетам под воздействием собственной гравитации становиться округлыми. Однако размеры и вес недостаточны для начала термоядерных реакций. Разберем более подробно характеристики планет на примерах некоторых представителей этой категории, входящих в состав Солнечной системы.

Марс занимает второе место по изученности среди планет. Является 4-й по удаленности от Солнца. Его размеры позволяют занимать 7 место в рейтинге самых объемных небесных тел Солнечной системы. Марс имеет внутреннее ядро, окруженное внешним жидким ядром. Далее располагается силикатная мантия планеты. А после промежуточного слоя идет кора, имеющая разную толщину в различных участках небесного тела.

Рассмотрим детальнее характеристики Марса:

  • Химический состав небесного тела. Основными элементами, из которых состоит Марс, являются железо, сера, силикаты, базальт, оксид железа.
  • Температура. Средний показатель - -50°C.
  • Плотность - 3,94 г/см 3 .
  • Масса - 641.850.000.000.000.000.000.000 кг.
  • Объем - 163.180.000.000 км 3 .
  • Диаметр - 6780 км.
  • Радиус - 3390 км.
  • Ускорение силы тяжести - 3,711 м/с 2 .
  • Орбита. Пролегает вокруг Солнца. Имеет округлую траекторию, далекую от идеала, т.к. в разное время расстояние небесного тела от центра Солнечной системы имеет разные показатели - 206 и 249 млн. км.
Плутон относится к категории карликовых планет. Имеет каменистое ядро. Некоторые исследователи допускают, что оно сформировано не только из каменных пород, но также может включать лед. Его покрывает заледенелая мантия. На поверхности находится замороженная вода и метан. Атмосфера предположительно включает метан и азот.

Плутон отличается такими характеристиками:

  1. Состав. Основные составляющие - камень и лед.
  2. Температура. Средний показатель температуры на Плутоне - -229 градусов Цельсия.
  3. Плотность - около 2 г на 1 см 3 .
  4. Масса небесного тела - 13.105.000.000.000.000.000.000 кг.
  5. Объем - 7.150.000.000 км 3 .
  6. Диаметр - 2374 км.
  7. Радиус - 1187 км.
  8. Ускорение силы тяжести - 0,62 м/с 2 .
  9. Орбита. Планета обращается вокруг Солнца, однако орбита характеризуется эксцентричностью, т.е. в один период она удаляется до 7,4 млрд. км, в другой - приближается до 4,4 млрд. км. Орбитальная скорость небесного тела достигает 4,6691 км/с.
Уран - планета, которую открыли с помощью телескопа в 1781 году. Она обладает системой колец и магнитосферой. Внутри Урана находится ядро, состоящее из металлов и кремния. Оно окружено водой, метаном и аммиаком. Далее следует слой жидкого водорода. На поверхности находится газовая атмосфера.

Основные характеристики Урана:

  • Химический состав. Эта планета состоит из комбинации химических элементов. В большом количестве включает кремний, металлы, воду, метан, аммиак, водород, др.
  • Температура небесного тела. Средняя температура - -224°С.
  • Плотность - 1,3 г/см 3 .
  • Масса - 86.832.000.000.000.000.000.000 кг.
  • Объем - 68.340.000.000 км 3 .
  • Диаметр - 50724 км.
  • Радиус - 25362 км.
  • Ускорение силы тяжести - 8,69 м/с 2 .
  • Орбита. Центром, вокруг которого вращается Уран, также является Солнце. Орбита слегка вытянута. Орбитальная скорость составляет 6,81 км/с.

Характеристики спутников небесных тел


Спутник - это объект, находящийся в Видимой Вселенной, который обращается не вокруг звезды, а вокруг другого небесного тела под влиянием его гравитации и по определенной траектории. Опишем некоторые спутники и характеристики этих космических небесных тел.

Деймос - спутник Марса, который считается одним их самых маленьких, описывается так:

  1. Форма - похож на трехосный эллипсоид.
  2. Размеры - 15х12,2х10,4 км.
  3. Масса - 1.480.000.000.000.000 кг.
  4. Плотность - 1,47 г/см 3 .
  5. Состав. В состав спутника в основном входят каменистые породы, реголит. Атмосфера отсутствует.
  6. Ускорение силы тяжести - 0,004 м/с 2 .
  7. Температура - -40°С.
Каллисто - это один из многочисленных спутников Юпитера. Он является вторым по величине в категории спутников и занимает первое место среди небесных тел по количеству кратеров на поверхности.

Характеристики Каллисто:

  • Форма - округлая.
  • Диаметр - 4820 км.
  • Масса - 107.600.000.000.000.000.000.000 кг.
  • Плотность - 1,834 г/см 3 .
  • Состав - диоксид углерода, молекулярный кислород.
  • Ускорение силы тяжести - 1,24 м/с 2 .
  • Температура - -139,2°С.
Оберон или Уран IV - естественный спутник Урана. Является 9-м по величине в Солнечной системе. У него отсутствует магнитное поле и атмосфера. На поверхности обнаружены многочисленные кратеры, поэтому некоторые ученые считают его довольно старым спутником.

Рассмотрим характеристики Оберона:

  1. Форма - округлая.
  2. Диаметр - 1523 км.
  3. Масса - 3.014.000.000.000.000.000.000 кг.
  4. Плотность - 1,63 г/см 3 .
  5. Состав - камень, лед, органика.
  6. Ускорение силы тяжести - 0,35 м/с 2 .
  7. Температура - -198°С.

Характеристика астероидов в Солнечной системе


Астероиды - большие каменные глыбы. В основном располагаются в астероидном поясе между орбитами Юпитера и Марса. Могут выходить из своих орбит по направлению к Земле и Солнцу.

Ярким представителем этого класса является Гигея - один из крупнейших астероидов. Это небесное тело располагается в главном астероидном поясе. Увидеть его можно даже в бинокль, но не всегда. Он хорошо различим в период перигелия, т.е. в тот момент, когда астероид находится в самой ближней к Солнцу точке орбиты. Имеет тусклую темную поверхность.

Основные характеристики Гигеи:

  • Диаметр - 4 07 км.
  • Плотность - 2,56 г/см 3 .
  • Масса - 90.300.000.000.000.000.000 кг.
  • Ускорение силы тяжести - 0,15 м/с 2 .
  • Орбитальная скорость. Среднее значение - 16,75 км/с.
Астероид Матильда находится в главном поясе. Обладает достаточно низкой скоростью вращения вокруг своей оси: 1 оборот происходит за 17,5 земных суток. В ее состав входит множество углеродных соединений. Изучение этого астероида производилось с помощью космического аппарата. Самый большой кратер на Матильде имеет протяженность в 20 км.

Основные характеристики Матильды таковы:

  1. Диаметр - почти 53 км.
  2. Плотность - 1,3 г/см 3 .
  3. Масса - 103.300.000.000.000.000 кг.
  4. Ускорение силы тяжести - 0,01 м/с 2 .
  5. Орбита. Матильда проходит полный оборот по орбите за 1572 земных суток.
Веста является представителем крупнейших астероидов главного астероидного пояса. Ее можно наблюдать без использования телескопа, т.е. невооруженным взглядом, т.к. поверхность этого астероида достаточно яркая. Если бы форма Весты была более округлой и симметричной, то ее можно было бы отнести к карликовым планетам.

У этого астероида имеется железно-никелевое ядро, покрытое каменной мантией. Протяженность самого большого кратера на Весте составляет 460 км, а глубина - 13 км.

Перечислим основные физические характеристики Весты:

  • Диаметр - 525 км.
  • Масса. Значение находится в пределах 260.000.000.000.000.000.000 кг.
  • Плотность - порядка 3,46 г/см 3 .
  • Ускорение свободного падения - 0,22 м/с 2 .
  • Орбитальная скорость. Показатель средней орбитальной скорости равен 19,35 км/с. Один оборот вокруг оси Веста проходит за 5,3 часа.

Характеристика комет Солнечной системы


Комета - это небесное тело, имеющее небольшие размеры. Орбиты комет проходят вокруг Солнца и имеют вытянутую форму. Эти объекты, сближаясь с Солнцем, образуют след, состоящий из газа и пыли. Иногда он остается в форме комы, т.е. облака, которое тянется на огромное расстояние - от 100000 до 1,4 млн. км от ядра кометы. В других случаях след остается в форме хвоста, длина которого может достигать 20 млн. км.

Галлея - небесное тело группы комет, известное человечеству еще с древних времен, т.к. ее можно увидеть невооруженным взглядом.

Характеристики Галлеи:

  1. Масса. Приблизительно равна 220.000.000.000.000 кг.
  2. Плотность - 600 кг/м 3 .
  3. Период обращения вокруг Солнца - менее 200 лет. Сближение со звездой происходит приблизительно через 75-76 лет.
  4. Состав - замерзшая вода, металл и силикаты.
Комета Хейла-Боппа была наблюдаема человечеством в течение почти 18 месяцев, это говорит о ее долгопериодичности. Она также носит название «Большая комета 1997 года». Отличительной особенностью данной кометы является наличие у нее хвостов 3-х видов. Наряду с газовым и пылевым хвостами за ней тянется натриевый, длина которого достигает 50 млн. км.

Состав кометы: дейтерий (тяжелая вода), органические соединения (муравьиная, уксусная кислота и др.), аргон, крипто и др. Период обращения вокруг Солнца - 2534 года. Достоверных данных о физических характеристиках этой кометы нет.

Комета Темпеля славится тем, что является первой кометой, на поверхность которой был доставлен зонд с Земли.

Характеристика кометы Темпеля:

  • Масса - в пределах 79.000.000.000.000 кг.
  • Размеры. Длина - 7,6 км, ширина - 4,9 км.
  • Состав. Вода, углекислый газ, органические соединения и др.
  • Орбита. Меняется при прохождении кометы вблизи Юпитера, постепенно сокращаясь. Последние данные: один оборот вокруг Солнца составляет 5,52 года.


За годы изучения Солнечной системы учеными было собрано немало интересных фактов о небесных телах. Рассмотрим те из них, которые зависят от химических и физических характеристик:
  • Самым большим небесным телом по массе и диаметру является Солнце, на втором месте Юпитер, а на третьем - Сатурн.
  • Наибольшая гравитация присуща Солнцу, второе место занимает - Юпитер, а третье - Нептун.
  • Гравитация Юпитера способствует активному притяжению космического мусора. Ее уровень настолько велик, что планета способна вытягивать мусор с орбиты Земли.
  • Самым жарким небесным телом Солнечной системы является именно Солнце - это ни для кого не секрет. А вот следующий показатель в 480 градусов Цельсия зафиксирован на Венере - второй по удаленности от центра планете. Было бы логичным предположить, что второе место должно быть у Меркурия, орбита которого проходит ближе к Солнцу, но на самом деле показатель температуры там более низкий - 430°С. Это связано с наличием у Венеры и отсутствием у Меркурия атмосферы, которая способна удерживать тепло.
  • Самой холодной планетой считается Уран.
  • На вопрос, плотность какого небесного тела наибольшая в рамках Солнечной системы, ответ прост - плотность Земли. На втором месте находится Меркурий, а на третьем - Венера.
  • Траектория орбиты Меркурия обеспечивает длительность дня на планете, равную 58 земным суткам. Длительность одного дня на Венере равна 243 земным суткам, при этом год длится всего 225.
Смотрите видео о небесных телах Солнечной системы:


Изучение характеристик небесных тел позволяет человечеству делать интересные открытия, обосновывать те или иные закономерности, а также расширять общие знания о Вселенной.

КЛАССИФИКАЦИЯ НЕБЕСНЫХ ТЕЛ

Процессы формирования и развития большинства космических тел и их систем протекают чрезвычайно медленно и занимают миллионы и миллиарды лет. Однако наблюдаются и быстрые изменения, вплоть до процессов взрывного характера. При изучении космогонии звёзд и галактик можно использовать результаты наблюдений многих сходных объектов, возникших в разное время и находящихся на разных стадиях развития.

Наиболее крупными небесными телами являются звезды и планеты, на них я и хотела бы обратить внимание.

ЗВЕЗДЫ. ТИПЫ ЗВЕЗД. ИХ РОЖДЕНИЕ, СТРОЕНИЕ И ЭВОЛЮЦИОННЫЙ ЦИКЛ

Звезда -- излучающий свет массивный газовый шар, удерживаемый силами собственной гравитации и внутренним давлением, в недрах которого происходят (или происходили ранее) реакции термоядерного синтеза. Внутренняя жизнь звезды регулируется воздействием двух сил: силы притяжения, которая противодействует звезде, удерживает ее, и силы, освобождающейся при происходящих в ядре ядерных реакциях. Она, наоборот, стремится “вытолкнуть” звезду в дальнее пространство.

Современная (гарвардская) спектральная классификация звёзд, разработанная в Гарвардской обсерватории в 1890--1924 годах является температурной классификацией, основанной на виде и относительной интенсивности линий поглощения и испускания спектров звёзд.

Основная (гарвардская) спектральная классификация звёзд

Температура,K

Истинный цвет

Видимый цвет

бело-голубой

бело-голубой и белый

жёлто-белый

оранжевый

желтовато-оранжевый

оранжево-красный

Внутри класса звёзды делятся на подклассы от 0 (самые горячие) до 9 (самые холодные). Солнце имеет спектральный класс G2 и эквивалентную температуру 5780 K.

Установлен важный факт: звезды образовались в Галактике не одновременно, процесс звездообразования происходит и в настоящее время. Образование звезд происходит группами, которые состоят из десятков и даже сотен звезд. Они возникают из вещества холодных и плотных молекулярных облаков в результате их неустойчивости. Эти молекулярные облака имеют огромные размеры и массы (более 105) и содержат 90 % всего молекулярного газа Галактики.

В газово-пылевом облаке образуется несколько сгущений, которые сжимаются благодаря преобладанию сил гравитационного притяжения их частиц над силами газового давления. Такое сжатие сопровождается увеличением температуры сгущений и их плотности. Постепенно потенциальная энергия сгущения переходит в тепловую, облако сжимается еще больше и разогревается, превращаясь в звезду. Стадия развития звезды, характеризующаяся сжатием и не имеющая еще термоядерных источников энергии, называется протозвездой (греч. protos - «первый»).

При достижении центральной областью звезды температуры в несколько миллионов градусов Кельвина начинаются реакции термоядерного синтеза - превращения водорода в гелий.

Процесс формирования звёзд можно описать единым образом, но последующие стадии эволюции звезды почти полностью зависят от её массы, и лишь в самом конце эволюции звезды свою роль может сыграть ее химический состав.

Эволюция звезды очень хорошо прослеживается по диаграмме Герцшпрунга-Рассела:

Главная последовательность -- область на диаграмме Герцшпрунга -- Рассела, содержащая звёзды, источником энергии которых является термоядерная реакция синтеза гелия из водорода. Участок главной последовательности звёздных скоплений является индикатором их возраста, так как темпы эволюции звёзд пропорциональны их массе.

Среди звёзд встречается широкое многообразие цветов и размеров. По спектральному классу они варьируются от горячих голубых до холодных красных, по массе -- от 0,0767 до около 300 Солнечных масс по последним оценкам. Светимость и цвет звезды зависят от температуры её поверхности, которая, в свою очередь, определяется ее массой. Все новые звёзды «занимают своё место» на главной последовательности диаграммы. Перемещение звезды по диаграмме означает изменение параметров звезды с течением времени.

Маленькие и холодные красные карлики медленно сжигают запасы водорода и остаются на главной последовательности десятки миллиардов лет, в то время как массивные сверхгиганты сходят с главной последовательности уже через несколько миллионов лет после формирования.

Звёзды среднего размера, такие как Солнце, остаются на главной последовательности в среднем 10 миллиардов лет. Считается, что Солнце все ещё на ней, так как оно находится в середине своего жизненного цикла. Как только звезда истощает запас водорода в ядре, она покидает главную последовательность.

ТЕМА: НЕБЕСНЫЕ ТЕЛА

Представление о Вселенной. Вселенная и жизнь человека.

Исследование Вселенной человеком.

1. Вселенная.

Вселенная - это безграничное космическое пространство с небесными телами. Космос издавна приваживает внимание людей, завораживает их своей красотой и таинственностью. Не имея возможности выйти за пределы Земли, люди населяли космос многообразными мифическими созданиями. Постепенно сформировалась наука о Вселенной - астрономия.

Наблюдения осуществляют на специальных научных станциях - обсерваториях. их оснащено телескопами, фотоаппаратами, радиолокаторами, спектроанализаторами и другими астрономическими приборами.

2.Исследование Вселенной человеком.

Астрономические наблюдения из Земли. Ученые делают снимки звездного неба и анализируют их. Мощные радиолокаторы прослушивают космическое пространство, принимая разные сигналы.

Запуск космических спутников. Первый космический спутник был запущен в космос в 1957 г. Спутники оснащают приборами для изучения Земли и космоса.

Полет человека в космос. Первый полет в космос осуществил гражданин Советского Союза Юрий Гагарин.

3.Влияние Вселенной на развитие жизни на Земле.

Наша планета образовалась из космической пыли около 4,5 млрд. лет назад. Космический материал и сейчас продолжает падать на Землю в виде метеоритов. Прерываясь на огромной скорости в атмосферу, большая часть из них сгорает (падающие «звезды»). За год на Землю падает не меньше тысячи метеоритов, масса которых варьируется от нескольких граммов до нескольких килограммов.

Космическое излучение и ультрафиолетовое излучение Солнца способствовали процессам биохимической эволюции на нашей планете.

Образование озонового слоя оберегает современные живые организмы от разрушительного действия космических лучей.

Солнечный свет путем фотосинтеза обеспечивает энергией и едой всех живых организмов планеты.

4.Место человека во Вселенной.

Человек как умное существо осваивает и изменяет лицо планеты. Человеческий ум создал технологии, которые позволили выйти за пределы Земли и начать овладение космоса. Осуществлена высадка человека на Луну, космические зонды достигли Марса.

Человечеству хочется найти на других планетах признака жизни и ума. Есть ученые, которые считают, что современные люди - это потомки инопланетян, которые сделали на нашей планете аварийную посадку. В нескольких местах Земли найдены рисунки, сделанные в эпоху первобытных людей. На этих рисунках ученые видят людей в космических скафандрах. Старейшины некоторых племен рисуют звездное небо, что его можно увидеть только из космоса.

Среди нескольких теорий о происхождении жизни на Земле есть и теория заноса жизни из космоса. В некоторых метеоритах встречаются аминокислоты (аминокислоты образуют белки, а жизнь на нашей планете имеет белковую природу).


1. Звездные миры - галактики. Звезды, созвездия

Все планеты земной группы имеют сравнительно небольшие размеры, значительную густоту и состоят в основном из твердых веществ.

Гиганты планет имеют большие размеры, малую густоту и состоят преимущественно из газов. Масса гигантов планет составляет 98 % от суммарной массы планет Солнечной системы.

Относительно Солнца планеты располагаются в таком порядке: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон.

Эти планеты названы в честь римских богов: Меркурий - бог торговли; Венера - богиня любви и красоты; Марс - бог войны; Юпитер - бог громовержец; Сатурн - бог земли и плодородия; Уран - бог неба; Нептун - бог моря и судоходства; Плутон - бог подземного царства мертвых.

На Меркурии температура днем повышается до 420 °С, а ночью падает к -180 °С. На Венере и денно и нощно стоит жара (до 500 °С), ее атмосфера почти полностью состоит из углекислого газа. Земля же располагается на таком расстоянии от Солнца, что большая часть воды находится в жидком состоянии, что дало возможность возникнуть жизни на нашей планете. Атмосфера Земли содержит кислород.

На Марсе температурный режим подобный земному, но в атмосфере преобладает углекислый газ. При низких температурах зимой углекислый газ превращается в сухой лед.

Юпитер в 13 раз больший и в 318 раз более тяжелый от Земли. Его атмосфера густа, непрозрачна и выглядит как полосы разных цветов. Под атмосферой есть океан из разреженных газов.

Звезды - раскаленные небесные тела, которые излучают свет. Они настолько удалены от Земли, что мы видим их яркими крапинками. Невооруженным глазом на звездном небе можно насчитать около 3000 зрение, с помощью подзорной трубы - в десять раз больше.

Созвездие - группы расположенных рядом звезд. Давние астрономы мысленно соединяли звезды линиями и получали определенные фигуры. На небе северного полушария давние греки выделили 12 зодиакальных созвездий: Козерог, Водолей, Рыбы, Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы, Скорпион и Стрелец. Древние считали, что каждый земной месяц определенным образом связан с одним из созвездий.

Кометы - небесные тела со светящимися хвостами, что со временем изменяют свое положение на небе и направление движения.

Тело кометы состоит из твердого ядра, замороженных газов с твердой пылью, размером от одного до десяти километров. В ходе приближения к Солнцу газы кометы начинают быть испаряющимся. Так у комет вырастает светящийся газовый хвост. Самой известной является комета Галлея (ее открыл в XVII ст. английский астроном Галлей), что появляется возле Земли с приблизительным интервалом в 76 лет. В последний раз она приблизилась к Земле в 1986 г.

Метеоры - это твердые остатки космических тел, что с огромной скоростью падают сквозь атмосферу Земли. При этом они сгорают, оставляя яркий свет.

Болиды - яркие гигантские метеоры массой от 100 г до нескольких тонн. их быстрый полет сопровождается громким шумом, россыпью искр, запахом гари.

Метеориты - обгоревшие каменные или железные тела, которые упали на Землю из междупланетного пространства, не разрушившись в атмосфере.

Астероиды - это планеты-«малютки» от 0,7 к 1 км в диаметре.

2. Определение сторон горизонта за помощью зрение.

За созвездием Большой Медведицы легко находить Полярную звезду. Если стать к ней лицом, то спереди будет север, позади - юг, справа - восток, налево - запад.

3. Галактики.

Спиральные (состоят из ядра и нескольких спиральных рукавов)

Неправильные (несимметричной структуры)

Галактики - это гигантские звездные системы (до сотен миллиардов зрение). Наша Галактика называется Млечный Путь.

Эллиптические (вид их кругов или эллипсов, яркость якплавно уменьшается от центра к краю)

Солнце. Солнечная система. Движение планет вокруг Солнца. Солнце - источник света и тепла на Земле.

Солнце - ближайшая звезда.

Солнце - это раскаленный газовый шар, что располагается на расстоянии 150 млн. км от Земли. Солнце имеет сложное строение. Внешний слой - это атмосфера из трех оболочек. Фотосфера - самый низкий и ней более густой слой солнечной атмосферы, толщиной приблизительно в 300 км. Следующая оболочка - хромосфера, толщиной в 12-15 тыс. км.

Внешняя оболочка - солнечная корона серебристо-белого цвета, высота которой - до нескольких солнечных радиусов. Она не имеет четких очертаний и со временем изменяет форму. Вещество короны постоянно вытекает в междупланетное пространство, образовывая так называемый солнечный ветер, что состоит из протонов (ядер Гидрогену) и атомов гелия.

Радиус Солнца - 700 тыс. км, масса - 2 | 1030 кг К химическому составу Солнца принадлежат 72 химических элемента. Больше всего Гидрогену, на втором месте Гелий (эти два элемента составляют 98 % массы Солнца).

Солнце существует в космосе около 5 млрд. лет и, по подсчетам астрономов, будет существовать еще столько же. Энергия Солнца выделяется в результате термоядерных реакций.

Поверхность Солнца светится неравномерно. Области с повышенной яркостью называются факелами, а со сниженной - пятнами. их появление и развитие называется солнечной активностью. В разные годы солнечная активность не одинаковая и имеет циклический характер (с периодом от 7,5 до 16 лет, в среднем - в 11,1 году).

Часто над солнечной поверхностью появляются вспышки - неожиданные выбросы энергии, которые достигают Земли уже за несколько часов. Солнечные вспышки сопровождаются магнитными бурями, в результате которых в проводниках возникают сильные хаотические электрические токи, которые нарушают работу электросетей и приборов. В сейсмически активных зонах могут возникать землетрясения.

В годы повышенной солнечной активности увеличивается прирост у деревьев. В эти же периоды более активно размножаются каракурты, саранча, блохи. Обнаружено, что в годы высокой солнечной активности возникают не только эпидемии (холера, дизентерия, дифтерия), но и пандемии (гриппа, чумы).

У человека наиболее уязвимыми к изменениям солнечной активности являются нервная и сердечно-сосудистая системы. Даже у здоровых людей изменяются двигательные реакции и восприятия времени, притупляется внимание, ухудшается сон, что влияет на профессиональную деятельность. Снижается количество лейкоцитов и уменьшается иммунитет, что повышает склонность организма к инфекционным заболеваниям.

2. Солнечная система.

Солнце, большие и малые планеты, кометы и другие небесные тела, которые вращаются вокруг Солнца, составляют Солнечную систему.

Один оборот планеты вокруг Солнца называют годом. Чем дальше планета находится от Солнца, тем более длинным является ее оборот и тем большую длительность имеет на этой планете год (см. таблицу).


Хотя все планеты вращаются вокруг Солнца с разной скоростью, двигаются они в одном направлении. Один раз на 84 года все планеты оказываются на одной линии. Этот момент называют парадом планет.

Паршаков Евгений Афанасьевич

На первый взгляд, все небесные тела Солнечной системы имеют самые различные характеристики. Однако, все их можно по их составу разделить на три большие группы. К одной группе можно отнести наиболее плотные тела Солнечной системы, с плотностью около 3 г/см3 и более. К ним относятся прежде всего планеты земной группы: Меркурий, Венера, Земля и Марс. К этой же группе небесных тел относятся некоторые крупные спутники планет: Луна, Ио, Европа и, по-видимому, Тритон, а также ряд небольших спутников, расположенных вблизи своей планеты - Фобос, Деймос, Амальтея и др.

Тот факт, что к наиболее плотным телам Солнечной системы относятся небесные тела, близко расположенные к центральному телу, вокруг которого они обращаются, далеко не случаен. Помимо того, что планеты земной группы находятся вблизи Солнца, которое нагревает их поверхность и тем самым способству ет диссипации с поверхности и атмосферы небесных тел не только газовой, но и ледяной компоненты, помимо этого диссипации легкого вещества способствует и переход механической энергии посредством механизма приливного трения в тепловую энергию. Приливное же трение, вызываемое в теле небесных тел центральным телом, тем сильнее, чем они ближе находятся к нему. Этим отчасти объясняется тот факт, что ближние спутники Юпитера Ио и Европа имеют плотность соответственно 3, 5 и 3, 1 г/см3, а более отдаленные, хотя и более массивные спутники Ганимед и Каллисто имеют гораздо меньшую плотность, соответствен но 1, 9 и 1, 8 г/см3. Этим объясняется и тот факт, что все близкие спутники планет обращаются вокруг своих планет синхронно, т.е. повернуты к ним всегда одной стороной, так что их периоды осевого вращения равны периодам орбитального обращения. Однако приливное трение, способствующее разогреву недр небесных тел и увеличению их плотности, вызывается не только центральными телами у своих спутников, но и спутниками у центральных тел, а также одними небесными телами у других, принадлежащих к тому же классу: спутниками у других, более всего у близких, спутников, планетами у других планет.

Небесные тела, имеющие большую плотность, можно назвать силикатными небесными телами, имея ввиду, что основной компонентой в них является силикатная компонента (каменно-металлические породы), которая состоит из наиболее тяжелых и тугоплавких веществ: кремния, кальция, железа, алюминия, магния, серы и многих др. элементов и их соединений, в том числе и главным образом, с кислородом. Наряду с силикатной компонентной многие небесные тела этой группы имеют в своем составе ледяную (водяной лед, вода, углекислота, азот, кислород) и очень мало - газовую (водород, гелий) компоненты. Но их доля в общем составе вещества незначительна. Силикатная компонента составляет, как правило, свыше 99% вещества.

К группе силикатных небесных тел Солнечной системы относятся не только четыре планеты и с десяток спутников планет, но большое число астероидов, обращающихся в астероидном поясе между орбитами Марса и Юпитера. Количество астероидов, крупнейшими из которых являются Церера, Паллада, Веста, Гигея и др., исчисляется десятками тысяч (по некоторым источникам - сотнями тысяч и даже миллионами).

К другой группе небесных тел относятся ледяные тела, основной составляю щей которых является ледяная компонента, это самая многочисленная группа небесных тел Солнечной системы. К ней относится единственная из известных планет Плутон и многие еще не открытые трансплутоновые планеты, крупные спутники планет: Ганимед, Каллисто, Титан, Харон, а также, по-видимому, два-три десятка других спутников. К этой же группе относятся все кометы, количество которых в Солнечной системе исчисляется многими миллионами, а может быть, и миллиардами.

Эта группа небесных тел является основной группой небесных тел в Солнечной системе и, по-видимому, во всей Галактике. За Плутоном, как считают многие исследователи, имеются еще планеты. Несомненно, они правы. Ледяные небесные тела являются наиболее многочисленной и основной группой небесных тел в Солнечной системе как, несомненно, и во всех других звездно-планетных системах, от самых маленьких до самых крупных.

Ледяные тела Солнечной системы состоят в основном из ледяной компоненты: водяного льда, углекислоты, азота, кислорода, аммиака, метана и др., которая занимает в ледяных телах основную часть их вещества. Остальную, незначительную часть ледяных тел составляет, главным образом, силикатная компонента. Удельный вес газовой компоненты в ледяных небесных телах, как и в силикатных, крайне незначителен, что объясняется их относительно небольшой массой, в результате чего они не могут длительное время удерживать около своей поверхности легкие газы - водород и гелий, которые рассеиваются в межпланетном пространстве, за исключением, быть может, далеких от Солнца планет, на поверхности которых очень низкая температура.

Мелкие ледяные небесные тела - кометы располагаются не только на периферии Солнечной системы, за Плутоном. Большое количество комет расположе но, по-видимому, и между орбитами планет-гигантов.

Третью, самую малочисленную, но самую массивную группу тел Солнечной системы составляет небесные тела, в состав которых в большом количестве входят все три компоненты: ледяная, силикатная и газовая. К этой группе относятся всего пять небесных тел Солнечной системы: Солнце, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Во всех этих телах имеется много водорода и гелия, но их доля в этих телах различна. При формировании газовых тел, если их так называть, они, имея на первом этапе своего развития массу менее 10 масс Земли, не могли удерживать около себя легкие газы - водород и гелий, и формировались вначале как ледяные тела. И в их состав на этом этапе входили ледяная и силикатная компоненты. Значительная часть газовой компоненты, которую приобретали газовые небесные тела во время галактических зим, превращалась посредством химических реакций в ледяную компоненту. Так водород и кислород, вступая в химическую реакцию, порождают воду и водяной лед. Из газовой компоненты возникли метан и некоторые другие вещества ледяной компоненты. Вследствие этого доля ледяной компоненты при аккреции диффузной материи на поверхность небесных тел увеличилась, а доля газовой - уменьшилась.

Планеты-гиганты, в отличие от других небесных тел, имеют быстрое осевое вращение и протяженную водородно-гелиевую атмосферу. В результате, в их экваториальной части, возможно, происходит утечка легких газов в межпланетное пространство из верхних слоев атмосферы вследствие большой центробежной силы. Например, у Сатурна верхние слои облачного слоя вращаются вокруг центра планеты с линейной скоростью около 10 км/сек., а у Земли - только около 0, 5 км/сек. Можно предположить, что раньше, во время галактических зим, у планет-гигантов были намного более мощные и протяженные атмосферы, но затем, после окончания очередной галактической зимы, они их частично теряли. Если ледяные и силикатные небесные тела теряют свою газовую компоненту вследствие их малой массы, то газовые планеты, особенно Юпитер, теряют ее вследствие их быстрого вращения.