Будова Сонячної системи

Сонячна система, її будова. Гіпотези про походження Сонячної системи та її планет

Тема 2

Контрольні питання

1. Що є головним предметом вивчення геології?

2. Чому полярний і екваторіальний радіуси Землі відрізняються на 21,4 км?

3. Чому згодом швидкість осьового обертання Землі сповільнюється?

4. Поясніть механізм виникнення припливів на Землі.

5. Чому відбувається зміна часів року на Землі? Поясніть це за допомогою відповідної схеми.

6. Форма Землі відрізняється від форми Місяця – чим саме і чому?

7. У чому відмінність фігури еліпсоїда обертання від геоїда і чим вона зумовлена?

8. Які типи рельєфу на Вашу думку можна виділити в України на суші і в межах її морських акваторій?

Навколишній матеріальний світ називається Всесвітом, чи космосом (грецьк. космос – світ, Всесвіт). Всесвіт нескінченний як у просторі, так і в часі. Матерія в ньому розподілена нерівномірно і складається із зірок, планет, космічного пилу, метеоритів, комет, газів, ементарних часток. Доступна для вивчення частина Всесвіту називається Мегагалактикою. Вона складається із мільярдів зіркових скупчень різних конфігурацій – галактик (грецьк. галактика – молочний).

Наша Галактика Молочного шляху (Чумацький шлях), до якої належить Сонячна система, відноситься до типу спіральних і включає більш як 150 млрд. зірок. З Землі Чумацький шлях спостерігається в темний час доби у вигляді широкої світлої смуги, яка перетинає весь небозвід. Період повного обертання системи зірок Чумацького шляху навколо його центру 200-250 млн. років. Вік її оцінюється приблизно у 12 млрд. років.

Сонячна система містить 9 планет, 42 їх супутники, біля 50 тис. астероїдів, безліч метеоритів і сотні комет. Система компланарна, тобто орбіти планет в ній розташовуються в одній площині, що збігається з екваторіальною площиною Сонця і мають майже кругову траєкторію. Напрямок обертання більшості планет навколо Сонця збігається з напрямком обертання Сонця навколо його осі. Виняток складають Венера та Уран, у яких обертання зворотнє.

Сонце складає 99,87% усієї маси системи, а маса Юпітера, найбільшої з планет – 0,1%. Тому Сонце є центром тяжіння всіх космічних тіл, що утворюють Сонячну систему. Усі тіла системи також зв'язані силами гравітації і впливають одне на одне.

За фізичним станом Сонце являє собою плазмену кулю, у складі якої встановлено близько 70 хімічних елементів. Переважають водень (70%) і гелій (29%), а на частку інших припадає близько 1% маси Сонця. Діаметр Сонця в 109 разів більше земного, середня щільність 1,41 г/см³, середня температура на поверхні близько 5600ºС. Вік Сонця 6-6,5 млрд. років.

Теплова енергія Сонця зумовлена термоядерними реакціями перетворення водню в гелій. За одну секунду Сонце віддає 4,2•10²⁶ Дж променистої енергії, з якої на Землю падає лише половина її мільярдної частки (0,5•10^–9). Сонячне тепло і світло впливають на багато геологічних процесів, насамперед, екзогенні. Безупинні термоядерні вибухи на Сонці спричиняють розліт у космічному просторі заряджених часток (іонів і протонів), що утворює так званий «сонячний вітер». З ним пов'язане виникнення полярних сяйв і магнітних явищ в атмосфері Землі.

Планети Сонячної системи за взаємним розташуванням, масою, щільністю та іншими ознаками поділяють на внутрішні (земна група) і зовнішні.

Планети земної групи – Меркурій, Венера, Земля, Марс – порівняно малі за розмірами, складені кам'яною речовиною з високою щільністю, мають незначну масу атмосфери та відносно малу швидкість осьового обертання.

Зовнішні планети – Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон – характеризуються великими розмірами, невеликою густиною речовини, могутньою атмосферою, перевагою в ній водню, гелію і метану, а також високою швидкістю обертання. Для планет-гігантів – Юпітера, Сатурна, Урана – характерні зовнішні кільця, складені з метеоритної речовини.

Земля характеризується наявністю атмосфери, гідросфери і внутрішніх оболонок. При спостереженні з космосу Земля відрізняється блакиттю океанів і зеленувато-жовтими материками. Супутник планети Місяць своїм гравітаційним впливом спричиняє утворення припливів і відливів у водяній і кам'яній оболонках Землі.

Значні сили притягання між Землею і Місяцем зумовлені невеликою відстанню між ними (у середньому 384395 км) і їхньою домірністю (діаметр Місяця в 4 рази менший). Середня густина речовини Місяця – 3,3 г/см³ (у Землі – 5,52 г/см³), а маса його в 81 раз менш за земну. Періоди обертання Місяця навколо своєї осі і навколо Землі співпадають (27 діб), через те він завжди звернений до нас однією стороною. Сила притягання на Місяці в 6 разів менша, що й пояснює відсутність у нього атмосфери.

У рельєфі Місяця виділяють великі рівнини (умовно - місячні моря) і високогірні області (материки). Характерні для Місяця процеси руйнування гірських порід. Вони спричиняються дією сонячного випромінювання і перепадами температур у межах освітленої і тіньової сторін, що складають близько 300˚С.

Потужність місячної кори від 30 до 65 км. Верхня частина її складена реголітом – продуктом руйнування корінних базальтів. Нижче, як припускають, знаходиться мантія (до глибини 960 км) і ядро.

Астероїди утворюють так званий пояс астероїдів чи малих планет. Він розташований між орбітами Марса і Юпітера. Відомо близько 2000 астероїдів, але вважають, що їх кількість складає більш 100 тис. із загальною масою близько 0,01 маси Землі. Найбільш великі з них Церера (767 км), Паллада (489 км), Веста (386 км). Астероїди мають залізо-кам'яний склад і форму кутастих брил.

Метеорити – мінеральні агрегати космічного походження, що залітають в атмосферу Землі. Найбільш дрібні з них (метеори) згорають в атмосфері, більш великі досягають поверхні Землі й утворюють вибухові вирви у формі кратерів. Найбільшим вважається кратер Метеор (шт. Аризона, США) з діаметром 1,6 км і глибиною 150 м. Загальна кількість спостережень за падінням метеоритів наближається до тисячі. У двох з них процес падіння був сфотографований, що дозволило розрахувати орбіти цих метеоритів.

За складом метеорити поділяють на залізні (сидерити), кам'яні (евкріти) і залізо-кам'яні (хондрити). Перші на 95% складаються з заліза, містять домішки нікелю, кобальту і за складом, можливо, відповідають ядру Землі. Евкріти складаються силікатами з домішкою нікелистого заліза. Вони близькі за складом до деяких гірських порід земної кори. Найбільш поширені хондрити, які за складом наближаються до складу Землі в цілому.

Земля одержує за рік близько 16 тис. тонн метеорної речовини. Маса метеоритів коливається від декількох грамів до сотень тонн. Найбільші зі знайдених метеоритів – Гоба (Африка) – 59 т, Кейл-Йорк (Гренландія) – 33 т.

Комети – космічні тіла витягнутої форми, що мають склад близький до атмосфер планет-гігантів. Вони рухаються по витягнутих еліптичних орбітах, завдяки чому то наближаються до Сонця, то віддаляються від нього за межі орбіти Плутона. Комети – не гарячі тіла, їх світло зумовлене сонячним опроміненням. Виявлено близько 100 комет. При відхиленні комет від своїх орбіт можливі зіткнення їх із планетами. Уважають, що так званий Тунгуський метеорит, який упав у червні 1908 р. у Сибіру, був невеликою кометою, масою близько 5 млн. т. Найбільш відома комета Галлея має період обертання близько 76 років. У період з 446 р. до н.е. по 1986 р. вона з'являлася на небі 30 разів.

Дата добавления: 2014-01-07