Планеты земной группы

 

 

Федеральное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

Псковский Государственный Университет

 

Факультет образовательных технологий и дизайна

Кафедра теории и методики естественного математического образования

 

 

 

 

 

Реферат

 

По курсу «занимательная астрономия для младших школьников»

на тему «планеты земной группы»

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила: студентка 1 курса,

Группы 0121-02,

направление «Педагогическое образование»,

профиль «Начальное образование»

КРАВЧЕНКО ЕКАТЕРИНА ВИКТОРОВНА

 

Проверила:

ЕРМАК ЕЛЕНА АНАТОЛЬЕВНА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПСКОВ 2015

Содержание:

Введение .................................................................................................. 3

Общее строение планет земной группы ............................................... 4

Меркурий ................................................................................................ 5

Венера ...................................................................................................... 7

Земля ........................................................................................................ 10

Луна ............................................................................................ 13

Марс .......................................................................................................... 14

Заключение ............................................................................................... 18

Список использованной литературы ...................................................... 19

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

В Солнечной системе живут самые разнообразные обитатели. Если не говорить о Солнце, в свете которого меркнет все, то главными членами Солнечной системы являются планеты. Планеты являются вторыми по значимости, потому что они – самые массивные тела, находящиеся на орбитах вокруг Солнца. Но в мире планет мы не встретим даже двух, совершенно похожих друг на друга. Разнообразие физических условий на планетах очень велико. Расстояние планеты от Солнца, её размеры, напряжение силы тяжести на поверхности, ориентировка оси вращения, определяющая смену времён года, наличие и состав атмосферы, внутреннее строение и многие другие свойства различны у всех планет Солнечной системы.

Говоря о разнообразии условий на планетах, мы можем глубже познать законы их развития и выяснить их взаимосвязь между теми или иными свойствами планет. Так, например, от размеров, массы и температуры планеты зависит её способность удерживать атмосферу того или иного состава, а наличие атмосферы в свою очередь влияет на тепловой режим планеты.

Изучение планет имеет большое значение, кроме астрономии, и для других областей науки, в первую очередь наук о Земле — геологии и геофизики, а также для космогонии - науки о происхождении и развитии небесных тел.

Планеты в Солнечной системе собрались в две компании. Более близкой к Солнцу является четверка планет земной группы. Они получили свое название за сходство с нашей планетой Земля. На уже почтенных расстояниях от центрального светила расположились планеты-гиганты. Их тоже четыре.

К планетам земной группы относятся планеты: Меркурий, Венера, Земля и Марс, а к планетам-гигантам — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОБЩЕЕ СТРОЕНИЕ ПЛАНЕТ ЗЕМНОЙ ГРУППЫ

 

К планетам земной группы относятся Меркурий, Венера, Земля и Марс. Они перечислены в порядке удаленности от Солнца. При исследовании этих планет выяснилось, что все они обладают малыми размерами и, главное, массами. Самая массивная из планет земной группы – Земля – в 330 000 раз легче Солнца. Однако плотность планет земной группы довольно велика: в среднем, она в пять раз больше плотности воды. Эти четыре планеты имеют твердую поверхность. Впрочем, Земля, скорее, обладает поверхностью жидкой. Однако у океанов есть твердое дно.

Планеты земной группы довольно-таки по-разному вращаются вокруг своей оси: один оборот длится от 24 часов для Земли и до 243-х суток у Венеры.

У планет есть атмосферы: довольно плотная у Венеры и почти незаметная у Меркурия. Можно даже сказать, что Меркурий атмосферы не имеет. Земля в этом показателе ближе к Венере, а Марс занимает промежуточное положение между нашей планетой и Меркурием. Состоят эти атмосферы из веществ, молекулы которых относительно тяжелы. В атмосферах Земли, Венеры, Марса можно обнаружить углекислый газ, водяные пары, азот. Меркурий забирает частицы для своей воздушной оболочки из солнечного ветра, а потому в атмосфере планеты, напротив, много легкого гелия. Но гелий в атмосфере не задерживается и улетучивается, на место утраченных частиц Меркурий "приглашает" из окружающего пространства новые.

Схож и химический состав планет первой четверки. Они, в основном, состоят из соединений кремния (силикатов) и железа. Остальные элементы, конечно, тоже присутствуют, но их относительно немного.

Строение планет земной группы также одинаково. В центре планет есть железные ядра разной массы. По-видимому, только Венера не имеет расплавленного железного ядра. У остальных часть его находится в жидком состоянии. Выше ядра находится слой, который называют мантией. Это те самые соединения кремния, о которых было сказано чуть раньше. Мантия тоже может подразделяться на слои: внешний твердый и внутренний жидкий. Верхний слой мантии называют корой. Он подвергается различным внешним воздействиям и несколько отличается от более близких к центру планет слоев мантии.

У этих планет есть магнитные поля: почти незаметное у Венеры и ощутимое у Земли.

Наконец, планеты земной группы бедны естественными спутниками. Эти тела вращаются не вокруг Солнца, а вокруг планет. На четыре планеты земной группы приходится всего три спутника: один большой у Земли и два крохотных у Марса.

 

 

МЕРКУРИЙ

 

Когда космический аппарат «Маринер 10» передал первые снимки Меркурия с близкого расстояния, астрономы  всплеснули руками: перед ними была вторая Луна. Меркурий очень похож на Луну. В истории обоих небесных тел был период, когда лава потоками вытекала на поверхность.

   Меркурий  — самая близкая к Солнцу планета солнечной системы. Среднее расстояние от Меркурия до Солнца всего лишь 58 млн. км. Среди больших планет имеет наименьшие размеры: ее диаметр 4865 км, масса 3,304*1023 кг, средняя плотность 5,52 г/см3. Меркурий — яркое светило, но увидеть его на небе не так просто. Дело в том, что, находясь вблизи Солнца, Меркурий всегда виден для нас недалеко от солнечного диска, отход от него то влево (к востоку), то вправо (к западу) только на небольшое расстояние, поэтому его можно увидеть только в те дни года, когда он отходит от Солнца на самое большое расстояние.

   Меркурий  движется вокруг Солнца в среднем на расстоянии 0,384 астрономические единицы (58 млн. км) по эллиптической орбите. Полный облет вокруг Солнца планета совершает за три земных месяца или за 88 суток со скоростью 47,9км/сек. Двигаясь по своему пути вокруг Солнца, Меркурий вместе с тем поворачивается вокруг своей оси так, что к Солнцу обращена всегда одна и та же его половина. Это значит, что на одной стороне Меркурия всегда день, а на другой – ночь. Продолжительность Солнечных суток на Меркурии составляет 176 дней. Экватор наклонен к плоскости его орбиты на 7°.

Меркурий, возможно, лишен атмосферы, хотя наблюдения указывают на наличие слабой атмосферы. С помощью “Маринера-10” было установлено присутствие у Меркурия сильно разряженной газовой оболочки, состоящей главным образом из гелия. Эта атмосфера состоит в динамическом равновесии: каждый атом гелия находится в ней около 200 дней, после чего покидает планету, его же место занимает другая частица из плазмы солнечного ветра. Кроме гелия, в атмосфере Меркурия найдено ничтожное количество водорода. Его примерно в 50 раз меньше, чем гелия.

 Оказалось  также, что Меркурий обладает  слабым магнитным полем, напряженность которого составляет всего 0,7% земного. Наклон оси диполя к оси вращения Меркурия 120 (у Земли 110)

Давление у поверхности планеты примерно в 500 млрд. раз меньше, чем у поверхности Земли.

Меркурий гораздо ближе к Солнцу, чем Земля. Поэтому Солнце на нем светит и греет в 7 раз сильнее, чем у нас. На дневной стороне Меркурия страшно жарко, там вечное пекло. Измерения показывают, что температура там поднимается до 400 градусов выше нуля. Зато на ночной стороне должен быть всегда сильный мороз, который, вероятно, доходит до 200 градусов и даже 250 градусов ниже нуля. Получается так, что одна его половина – горячая каменная пустыня, а другая половина – ледяная пустыня, быть может, покрытая замерзшими газами.

С пролетной траектории космического аппарата “Маринер-10” в 1974 г. было сфотографировано свыше 40% поверхности Меркурия с разрешением от 4 мм до 100 м, что позволило увидеть Меркурий примерно так же, как Луну в темноте с Земли. Обилие кратеров – наиболее очевидная черта его поверхности, которую по первому впечатлению можно уподобить Луне.

Действительно, морфология кратеров близка к лунной, их ударное происхождение не вызывает сомнений: у большинства виден очерченный вал следы выбросов раздробленного при ударе материала с образованием в ряде случаев характерных ярких лучей и поле вторичных кратеров. У многих кратеров различима центральная горка и террасная структура внутреннего склона. Интересно, что такими особенностями обладают не только практически все крупные  кратеры диаметром свыше 40-70 км, но и значительно большее число кратеров меньших размеров, в пределах 5-70 км. Эти особенности можно отвести как на счет большей кинетической энергии тел, выпадавших на поверхность, так и на счет самого материала поверхности.

Степень эрозии и сглаживание кратеров различна. В целом меркурианские кратеры по сравнению с лунными менее глубокие, что также можно объяснить большей кинетической энергией метеоритов из-за большего, чем на Луне ускорения силы тяжести на Меркурии. Поэтому образующий при ударе кратер эффективнее заполняется выбрасываемым материалом. По этой же причине вторичные кратеры расположены ближе к центральному, чем на Луне, и отложения раздробленного материала в меньшей степени маскируют  первичные формы рельефа. Сами вторичные кратеры глубже лунных, что опять же объясняется тем, что выпадающие на поверхность осколки испытывают большее ускорение силы тяжести.

Так же, как и на Луне, можно в зависимости от рельефа выделить преобладающие неровные “материковые” и значительно более гладкие “морские” районы. Последние преимущественно представляют собой котловины, которых, однако, существенно меньше, чем на Луне, их размеры обычно не превышают 400-600 км. К тому же, некоторые котловины слабо различимы на фоне окружающего рельефа.

Внимательное изучение обнаруживает еще одну интереснейшую особенность, проливающую свет на историю формирования планеты. Речь идет о характерных следах тектонической активности в глобальном масштабе в виде специфических крутых уступов, или откосов-эскарпов. Эскарпы имеют протяженность от 20-500 км и высоту склонов от нескольких сотен метров до 1-2км. По своей морфологии и геометрии расположения на поверхности они отличаются от обычны тектонических разрывов и сбросов, наблюдаемых на Луне и Марсе, и скорее образовались за счет надвигов, наслоений вследствие напряжения в поверхностном слое, возникших при сжатии Меркурия. Об этом свидетельствует горизонтальное смещение валов некоторых кратеров.

 

 

ВЕНЕРА

 

Венера — вторая поблизости к Солнцу планета, почти такого же размера, как Земля, а её масса более 80 % земной массы. По этим причинам Венеру иногда называют близнецом или сестрой Земли. Однако поверхность и атмосфера этих двух планет совершенно различны. На Земле есть реки, озера, океаны и атмосфера, которой мы дышим. Венера — обжигающе горячая планета с плотной атмосферой, которая была бы губительной для человека. Среднее расстояние от Венеры до Солнца 108,2 млн. км; оно практически постоянно, поскольку орбита Венеры ближе к окружности, чем наша планета. Венера получает от Солнца в два с лишним раза больше света и тепла, чем Земля. Тем не менее с теневой стороны на Венере господствует мороз более 20 градусов ниже нуля, так как сюда не попадают солнечные лучи в течение очень долгого времени. Планета имеет очень плотную, глубокую и очень облачную атмосферу, не позволяющую нам увидеть поверхность планеты. Атмосферу (газовую оболочку) открыл М. В. Ломоносов  в 1761 году, что так же показало сходство Венеры с Землёй. Спутников планета не имеет.

Венера имеет почти круговую орбиту, которую она обходит за 224,7 земных суток со скоростью 35 км/сек. на расстоянии 108,2 млн. км от Солнца. Поворот вокруг оси Венера совершает за 243 земных дня — максимальное время среди всех планет. Вокруг своей оси Венера вращается в обратную сторону, то есть в направлении, противоположном движению по орбите. Такое медленное, ипритом обратное, вращение означает, что, если смотреть с Венеры, Солнце восходит и заходит всего лишь два раза за год, поскольку венерианские сутки равны 117 земным. Ось вращения Венеры почти перпендикулярна к орбитальной плоскости (наклон 3°), поэтому там отсутствуют сезоны года — один день похож на другой, имеет одинаковую продолжительность и одинаковую погоду. Эта погодная однотипность еще больше усиливается специфичностью венерианской атмосферы — ее сильным парниковым эффектом. Так же Венера, подобно Луне, имеет свои фазы.

Температура около 750 К по всей поверхности и днем, и ночью. Причина столь высокой температуры у поверхности Венеры — парниковым эффект: солнечные лучи сравнительно легко проходят сквозь облака ее атмосферы и нагревают поверхность планеты, но тепловое инфракрасное излучение самой поверхности выходит сквозь атмосферу обратно в космос с большим трудом. На Земле, где количество углекислого газа в атмосфере невелико, природный парниковый эффект повышает глобальную температуру на 30° С, а на Венере же он поднимает температуру еще на 400°С.

В 1970 г. первый космический корабль, прибывший на Венеру, смог выдержать страшную жару лишь около одного часа, но этого как раз хватило, чтобы послать на Землю данные об условиях на поверхности.