Империя космоса(реферат)

Империя Космоса
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЁННОЕ
ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«МОСКОВСКОЕ СУВОРОВСКОЕ ВОЕННОЕ УЧИЛИЩЕ
МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ»
Конкурс ученических рефератов «Кругозор»
Проектная работа
ИМПЕРИЯ КОСМОСА
Исполнитель: суворовец 10 класса 3 учебного курса Казаев Иван
ФГКОУ «Московское суворовское военное училище МО РФ»
129345, г. Москва, Извилистый проезд, д.11
тел. учреждения: 8-(495)-472-86-06
Руководитель:
преподаватель физики Демёхина Татьяна Валентиновна
МОСКВА 2014 год
1
Империя Космоса
АННОТАЦИЯ
В данной проектной работе рассматриваются вопросы строения и
исследования Солнечной системы, центральной и единственной звездой
которой является Солнце.
В работе раскрыты новые понятия, характеризующие орбиты планет и
дано их подробное описание.
Особый интерес представляют снимки Солнца и планет Солнечной системы,
выполненные космическими аппаратами: Аполлон-17, Mars Global Surveyor,
«Викинг-2», космическим телескопом «Хаббл».
Информация, использованная в работе, взята из 5 литературных изданий и с
8 web-сайтов. Объем работы 31 страница. В работе использовано 14 фото и
рисунков, 10 таблиц. В презентации 41 фото, 39 слайдов.
ВВЕДЕНИЕ
В этой работе мы рассмотрим планеты солнечной системы, включая само
солнце, но уже более с научной точки зрения, познакомимся с некоторыми
новыми для нас понятиями, применяемыми для характеристики планет и их
орбит, узнаем некоторые интересные факты. Многие в детстве увлекались
астрономией , но не многие продолжают уделять ей внимание в дальнейшем.
В наше время высоких технологий стала актуальна идея посещения других
планет солнечной системы человеком. Но для этого необходимы важные
сведения о них. В этой работе я изложу основные данные о планетах, чтобы
Вы смогли себе представить, как необъятен космос и его империя.
2
Империя Космоса
СОДЕРЖАНИЕ:
Введение. Солнечная система
2,4
Некоторые понятия, применяемые для характеристики планеты
и ее орбиты
5
Кеплеровы элементы
6
Солнце
8
Планеты солнечной системы:
10
Меркурий
10
Венера
11
Земля
12
Марс
13
Юпитер
15
Сатурн
16
Уран
18
Нептун
19
Плутон
21
Список использованных ресурсов
23
Таблицы
24
Заключение
31
3
Империя Космоса
ИМПЕРИЯ КОСМОСА
Со́лнечная систе́ма — планетная система, включающая в себя
центральную звезду — Солнце — и все естественные космические объекты,
вращающиеся вокруг неё.
Бо́льшая часть массы объектов, связанных с Солнцем гравитацией,
содержится в восьми относительно уединённых планетах, имеющих почти
круговые орбиты и располагающихся в пределах почти плоского диска —
плоскости эклиптики. Четыре меньшие внутренние планеты: Меркурий,
Венера, Земля и Марс, также называемые планетами земной группы,
состоят в основном из силикатов и металлов. Четыре внешние планеты:
Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, также называемые газовыми гигантами,
в значительной степени состоят из водорода и гелия и намного массивнее,
чем планеты земной группы.
В Солнечной системе имеются две области, заполненные малыми
телами. Пояс астероидов, находящийся между Марсом и Юпитером, сходен
по составу с планетами земной группы, поскольку состоит из силикатов и
металлов. Крупнейшими объектами пояса астероидов являются Церера,
Паллада и Юнона. За орбитой Нептуна располагаются транснептуновые
объекты, состоящие из замёрзших воды, аммиака и метана, крупнейшими из
которых
являются
Плутон,
Седна,
Хаумеа,
Макемаке
и
Эрида.
Дополнительно к тысячам малых тел в этих двух областях другие
разнообразные популяции малых тел, таких как кометы, метеороиды и
космическая пыль, перемещаются по Солнечной системе.
Шесть планет из восьми и три карликовые планеты окружены естественными
спутниками. Каждая из внешних планет окружена кольцами пыли и других
частиц.
Солнечная система входит в состав галактики Млечный Путь.
4
Империя Космоса
Далее вы познакомитесь с новыми понятиями, применяемыми для
характеристики орбиты планеты, такими как :
Перигелий,
Афелий,
Сидерический
и
Синодический
периоды
обращения, Орбитальная скорость, Альбедо
А также с кеплеровыми элементами орбиты
Большая
полуось,
Орбитальный
эксцентриситет,
Аргумент
перицентра, Долгота восходящего узла, Средняя аномалия
Перице́нтр и апоце́нтр(др.-греч. περί «пери» — вокруг,около, возле, др.греч. από «апо» — из, от (частьсложного слова, означающая отрицание и
отсутствие чего-либо), лат. centrum — центр) — точки орбиты небесного
тела — ближайшая к центральному телу и наиболее удалённая от
центрального тела, вокруг которогосовершается движение.
Сидери́ческий пери́од обраще́ния (от лат. sidus, звезда; род. падеж
sideris) — промежуток времени, в течение которого какое-либо небесное
тело-спутник совершает вокруг главного тела полный оборот относительно
звёзд.
Понятие
«сидерический
период
обращения»
применяется
к
обращающимся вокруг Земли телам — Луне (сидерический месяц) и
искусственным спутникам, а также к обращающимся вокруг Солнца
планетам, кометам и др.
Синоди́ческий пери́од обраще́ния (от греч. σύνοδος — соединение) —
промежуток времени между двумя последовательными соединениями Луны
или какой-нибудь планеты Солнечной системы с Солнцем при наблюдении
за ними с Земли. При этом соединения планет с Солнцем должны
происходить в фиксированном линейном порядке, что существенно для
внутренних планет: например, это будут последовательные верхние
соединения, когда планета проходит за Солнцем.
5
Империя Космоса
Синодический период Луны равен промежутку времени между двумя
новолуниями или двумя любыми другими одинаковыми последовательными
фазами.
Орбитальная скорость тела (обычно планеты, естественного или
искусственного спутника, кратной звезды) — это скорость, с которой оно
вращается вокруг барицентра системы, как правило вокруг более массивного
тела.
Альбе́до (лат. albus — белый) — характеристика отражательной
(рассеивающей) способности поверхности.
Значение альбедо для данной длины волны или диапазона длин волн зависит
от спектральных характеристик отражающей поверхности, поэтому альбедо
отличается
для
ультрафиолетовое,
разных
спектральных
инфракрасное
диапазонов
альбедо)
или
(оптическое,
длин
волн
(монохроматические альбедо).
В оптике и астрономии в зависимости от геометрии отражающей
поверхности различают несколько видов альбедо:
 Ламбертово (истинное, плоское) альбедо
 Геометрическое альбедо
 Бондовское (сферическое) альбедо
Кеплеровы элементы
Кеплеровы элементы — шесть
основных элементов орбиты,
определяющих положение небесного тела в пространстве в задаче двух тел:
большая полуось, эксцентриситет, наклонение, аргумент перицентра,
долгота восходящего узла, средняя аномалия.
Первые два определяют форму орбиты, третий, четвёртый и пятый —
ориентацию по отношению к базовой системе координат, шестой —
положение тела на орбите.
6
Империя Космоса
Большая полуось — это половина
главной оси эллипса
AB(обозначена на рисунке как a)
В астрономии
характеризует
среднее
расстояние
небесного
тела
от фокуса.
(обозначается «e»
Эксцентрисите́т
или «ε») — числовая характеристика конического сечения, показывающая
степень
его
отклонения
относительно
от
окружности.Эксцентриситет
движений
плоскости
и
инвариантен
преобразований
подобия.Эксцентриситет характеризует «сжатость» орбиты.
Аргуме́нт перице́нтра — определяется как угол между направлениями
из притягивающего центра на восходящий узел орбиты и на перицентр
(ближайшую к притягивающему центру точку орбиты спутника), или угол
между линией узлов и линией апсид. Отсчитывается из притягивающего
центра в направлении движения спутника, обычно выбирается в пределах 0°360°. Для определения восходящего и нисходящего узла выбирают
некоторую
(так
называемую
базовую)
плоскость,
содержащую
притягивающий центр. В качестве базовой обычно используют плоскость
эклиптики (движение планет, комет, астероидов вокруг Солнца), плоскость
экватора планеты (движение спутников вокруг планеты) и т. д.
Долгота́ восходя́щего узла́ — один из основных элементов орбиты,
используемых для математического описания формы орбиты и её ориентации
в пространстве. Определяет точку, в которой орбита пересекает основную
плоскость в направлении с юга на север. Для тел, обращающихся вокруг
7
Империя Космоса
Солнца, основная плоскость — эклиптика, а нулевая точка — Первая точка
Овна (точка весеннего равноденствия).
Обозначается ☊ или Ω.
(рис.2)Кеплеровы элементы орбиты
Средняя
аномалия
для
тела,
движущегося по невозмущённой орбите —
произведение
интервала
его
среднего
времени
после
движения
и
прохождения
перицентра. Таким образом, средняя аномалия
есть
угловое
расстояние
от
перицентра
гипотетического тела, движущегося с постоянной угловой скоростью, равной
среднему движению.
Обозначается буквой M (от англ. mean anomaly)
СОЛНЦЕ И ПЛАНЕТЫ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ
Со́лнце — центральная и единственная звезда Солнечной системы, вокруг
которой обращаются другие объекты этой системы: планеты и их спутники,
карликовые планеты и их спутники, астероиды, метеороиды, кометы и
космическая пыль.
(рис.3) строение Солнца
Масса Солнца составляет 99,866 % от
суммарной
системы.
массы
всей
Солнечной
Солнечное
излучение
поддерживает жизнь на Земле (фотоны
необходимы
для
начальных
стадий
процесса фотосинтеза), определяет климат. Солнце состоит из водорода
(~73 % от массы и ~92 % от объёма), гелия (~25 % от массы и ~7 % от
объёма) и следующих, входящих в его состав в малых концентрациях,
8
Империя Космоса
элементов: железа, никеля, кислорода, азота, кремния, серы, магния,
углерода, неона, кальция и хрома. На 1 млн атомов водорода приходится 98
000 атомов гелия, 851 кислорода, 398 углерода, 123 неона, 100 азота, 47
железа, 38 магния, 35 кремния, 16 серы, 4 аргона, 3 алюминия, по 2 атома
никеля, натрия и кальция, а также совсем немного всех прочих элементов. По
спектральной классификации Солнце относится к типу G2V («жёлтый
карлик»). Температура поверхности Солнца достигает 6000 K, поэтому
Солнце светит почти белым светом, но из-за более сильного рассеяния и
поглощения коротковолновой части спектра атмосферой Земли прямой свет
Солнца у поверхности нашей планеты приобретает некоторый жёлтый
оттенок.
Солнечный спектр содержит линии ионизированных и нейтральных
металлов, а также ионизированного водорода. В нашей галактике Млечный
Путь насчитывается свыше 100 миллиардов звёзд класса G2. При этом 85 %
звёзд нашей галактики — это звёзды, менее яркие, чем Солнце (в
большинстве своём красные карлики). Как и все звёзды главной
последовательности, Солнце вырабатывает энергию путём термоядерного
синтеза гелия из водорода.
Солнце находится на расстоянии около 26 000 световых лет от центра
Млечного Пути и обращается вокруг него, делая один оборот более чем за
200 миллионов лет. Орбитальная скорость Солнца равна 217 км/с — таким
образом, оно проходит один световой год за 1400 земных лет, а одну
астрономическую единицу за 8 земных суток. В настоящее время Солнце
находится во внутреннем крае рукава Ориона нашей Галактики, между
рукавом Персея и рукавом Стрельца, в так называемом «Местном
межзвёздном облаке» — области повышенной плотности, расположенной, в
свою очередь, в имеющем меньшую плотность «Местном пузыре» — зоне
рассеянного
высокотемпературного
межзвёздного
9
газа.
Из
звёзд,
Империя Космоса
принадлежащих 50 самым близким звёздным системам в пределах 17
световых лет, известным в настоящее время, Солнце является четвёртой по
яркости звездой (его абсолютная звёздная
величина +4,83m).
(рис.4):
Солнечная
корона
во
время
солнечного затмения 1999 года)
Планеты солнечной системы
Меркурий
Мерку́рий — самая близкая к Солнцу планета Солнечной системы,
обращается вокруг Солнца за 88 земных суток. Меркурий относится к
внутренним планетам, так как его орбита проходит ближе к Солнцу, чем
основной пояс астероидов. После лишения Плутона в 2006 году статуса
планеты Меркурию перешло звание самой маленькой планеты Солнечной
системы.
О планете пока известно сравнительно немного. Аппарат Маринер-10,
изучавший Меркурий в 1974—1975 годах, успел картографировать лишь
40—45 % поверхности. Только в 2009 году ученые составили первую полную
карту Меркурия, используя снимки аппаратов Маринер-10 и MESSENGER.
Упомянутая межпланетная станция MESSENGER совершила первый пролёт
мимо Меркурия в январе 2008 года, планируется, что она выйдет на орбиту
вокруг планеты в 2011 году и её наблюдения пополнят наши знания о
Меркурии.
По своим физическим характеристикам Меркурий напоминает Луну,
сильно кратерирован. У планеты нет естественных спутников, но есть очень
разреженная атмосфера. Планета обладает крупным железным ядром,
являющимся
источником
магнитного
поля
по
своей
совокупности
составляющим 0,1 от земного. Ядро Меркурия составляет 70 процентов от
всего объёма планеты. Температура на поверхности Меркурия колеблется от
10
Империя Космоса
90 до 700 К (от −180 до +430 °C). Солнечная сторона нагревается гораздо
больше, чем полярные области и обратная сторона планеты.
Несмотря на меньший радиус, Меркурий всё же превосходит по массе
такие спутники планет-гигантов, как Ганимед и Титан.
Астрономический символ Меркурия представляет собой стилизованное
изображение крылатого шлема бога Меркурия с его кадуцеем.
(рис.5)Меркурий (снимок MESSENGER)
Венера
Вене́ра — вторая внутренняя планета
Солнечной
системы
с
периодом
обращения в 224,7 земных суток. Планета
получила своё название в честь Венеры,
богини любви из римского пантеона.
Венера классифицируется как землеподобная планета и иногда её
называют «сестрой Земли», потому что обе планеты похожи размерами,
силой тяжести и составом. Однако условия на двух планетах очень разнятся.
Поверхность Венеры скрывает чрезвычайно густая облачность из облаков
серной кислоты с высокими отражательными характеристиками, что не даёт
возможности увидеть поверхность в видимом свете (но её атмосфера
прозрачна для радиоволн, с помощью которых впоследствии и был
исследован рельеф планеты). Споры о том, что находится под густой
облачностью Венеры, продолжались до двадцатого столетия, пока многие из
тайн Венеры не были приоткрыты планетологией. У Венеры самая плотная
среди прочих землеподобных планет атмосфера, состоящая главным образом
из углекислого газа. Это объясняется тем, что на Венере нет никакого
круговорота
углерода
и
органической
перерабатывать его в биомассу.
11
жизни,
которая
могла
бы
Империя Космоса
Атмосферное давление на поверхности Венеры в 92 раза больше, чем на
Земле. Детальное картографирование поверхности Венеры проводилось в
течение последних 22 лет и в частности проектом «Магеллан». Поверхность
Венеры носит на себе яркие черты вулканической деятельности, а атмосфера
содержит большое количество серы. Некоторые эксперты полагают, что
вулканическая деятельность на Венере продолжается и сейчас.
Венера — единственная в Солнечной системе планета, получившая своё
имя в честь женского божества (Церера и Эрида — карликовые планеты).
(рис.6)Кратеры на поверхности
Венеры
Земля
Земля́
третья
от
Солнечной
(лат.
Terra)
Солнца
—
планета
системы,
крупнейшая по диаметру, массе
и плотности среди планет земной
группы.
Чаще всего упоминается как Земля, планета Земля, Мир. Единственное
известное человеку на данный момент тело Солнечной системы в частности
и Вселенной вообще, населённое живыми существами.
Научные данные указывают на то, что Земля образовалась из Солнечной
туманности около 4,54 миллиардов лет назад,и вскоре после этого приобрела
свой единственный естественный спутник — Луну. Жизнь появилась на
Земле около 3,5 миллиардов лет назад. С тех пор биосфера Земли
значительно изменила атмосферу и прочие абиотические факторы, обусловив
количественный рост аэробных организмов, так же как и формирование
озонового слоя, который вместе с магнитным полем Земли ослабляет
12
Империя Космоса
вредную солнечную радиацию, тем самым сохраняя условия для жизни на
Земле. Кора Земли разделена на несколько сегментов, или тектонических
плит, которые постепенно мигрируют по поверхности за периоды во много
миллионов лет. Приблизительно 70,8% поверхности планеты занимает
Мировой океан, остальную часть поверхности занимают континенты и
острова. Жидкая вода, необходимая для всех известных жизненных форм, не
существует на поверхности какой-либо из известных планет и планетоидов
Солнечной системы.
Земля взаимодействует с другими объектами в космосе, включая Солнце
и Луну. Земля обращается вокруг Солнца и делает вокруг него полный
оборот примерно за 365,26 дней. Этот отрезок времени — сидерический год,
который равен 365,26 солнечным суткам. Луна — начала своё обращение на
орбите
вокруг
Земли
примерно
4,53
миллиарда
лет
назад,
что
стабилизировало осевой наклон планеты и является причиной приливов,
которые замедляют вращение Земли. Кометная бомбардировка во время
ранней истории планеты сыграла свою роль в формировании океанов. Более
поздние воздействия астероидов приводили к существенным изменениям в
окружающей
Земли.
В
астероидов
нескольких
различных
среде
13
поверхности
частности,
могут
быть
массовых
видов
(рис.7)Фотография
космического корабля Аполлон-17
и
падения
причиной
вымираний
живых
существ.
Земли
с
Империя Космоса
Марс
Марс — четвёртая по удалённости от Солнца и седьмая по размерам
планета Солнечной системы. Эта планета названа в честь Марса —
древнеримского бога войны, соответствующего древнегреческому Аресу.
Иногда Марс называют «Красная планета» из-за красноватого оттенка
поверхности, придаваемого ей оксидом железа.
Марс
—
планета
земной
группы
с
разреженной
атмосферой.
Особенностями поверхностного рельефа Марса можно считать ударные
кратеры наподобие лунных и вулканы, долины, пустыни и полярные
ледниковые шапки наподобие земных. Марсианский потухший вулкан гора
Олимп — самая высокая гора в Солнечной системе, а долины Маринер —
самый крупный каньон. Помимо этого, в июне 2008 три статьи,
опубликованные в Nature, представили доказательства существования в
северном полушарии Марса самого крупного известного ударного кратера в
Солнечной системе. Его длина 10 600 км, а ширина 8500 км, что примерно в
четыре раза больше, чем крупнейший ударный кратер, до того также
обнаруженный на Марсе, вблизи его южного полюса.
Вплоть до первого пролёта у Марса космического аппарата Маринер-4 в
1965 году многие исследователи всерьёз полагали, что на его поверхности
есть вода в жидком состоянии. Это мнение было основано на наблюдениях за
периодическими изменениями в светлых и тёмных участках, особенно в
полярных широтах, которые были похожи на континенты и моря.
Из-за низкого давления вода не может существовать в жидком
состоянии на поверхности Марса, но вполне вероятно, что в прошлом
условия были иными, и поэтому наличие примитивной жизни на планете
исключать нельзя. 31 июля 2008 года вода в состоянии льда была обнаружена
на Марсе космическим аппаратом НАСА «Феникс».
14
Империя Космоса
В настоящее время орбитальная исследовательская группировка на
орбите Марса насчитывает три функционирующих космических аппарата:
«Mars Odyssey», «Mars Express» и «Mars Reconnaissance Orbiter», и это
больше, чем около любой другой планеты, кроме Земли. Поверхность Марса
в настоящий момент исследуют два марсохода: Spirit и Opportunity.
Геологические данные, собранные всеми этими миссиями, позволяют
предположить, что часть поверхности Марса ранее покрывала вода.
Марс можно увидеть с Земли невооружённым глазом при максимальном
сближении с Землёй, он уступает по яркости лишь Юпитеру, Венере, Луне и
Солнцу.
(рис.9)Закат на Марсе
Юпитер
Юпи́тер – пятая планета от Солнца, крупнейшая в Солнечной системе.
Наряду с Сатурном, Ураном и Нептуном Юпитер классифицируется как
газовый гигант.
Планета была известна людям с глубокой древности, что нашло своё
отражение в мифологии и религиозных верованиях различных культур:
месопотамской, вавилонской, греческой и других. Современное название
Юпитера происходит от имени древнеримского верховного бога
-
громовержца.
Ряд атмосферных явлений на Юпитере - такие, как штормы, молнии,
полярные сияния, - имеют масштабы, на порядки превосходящие земные.
15
Империя Космоса
Примечательным образованием в атмосфере является Большое красное пятно
- гигантский шторм, известный с XVII века.
Юпитер имеет, по крайней мере, 63 спутника, самые крупные из
которых - Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — были открыты Галилео
Галилеем в 1610 году.
Исследования
Юпитера
проводятся
при
помощи
наземных
и
орбитальных телескопов; с 1970-х годов к планете было отправлено восемь
межпланетных аппаратов НАСА: «Пионеры», «Вояджеры», «Галилео» и
другие.
Во время великих противостояний (одно из которых происходило в
сентябре 2010 года) Юпитер виден невооружённым глазом как самый яркий
объект на ночном небосклоне после Луны и Венеры. Диск и спутники
Юпитера являются популярным объектом наблюдения для астрономовлюбителей, сделавших ряд открытий (например, кометы Шумейкеров-Леви,
которая столкнулась с Юпитером в 1994 году, или исчезновения Южного
экваториального пояса Юпитера в 2010 году).
(рис.10)Луны Юпитера: Ио, Европа,
Ганимед и Каллисто
16
Империя Космоса
Сатурн
Сату́рн – шестая планета от Солнца и вторая по размерам планета в
Солнечной системе после Юпитера. Сатурн, а также Юпитер, Уран и Нептун,
классифицируются как газовые гиганты. Назван в честь римского бога
Сатурна, аналога греческого Кроноса (Титана, отца Зевса) и вавилонского
Нинурты. Символ Сатурна - серп (Юникод: ♄).
В основном Сатурн состоит из водорода, с примесями гелия и следами
воды, метана, аммиака и «горных пород». Внутренняя область представляет
собой небольшое ядро из горных пород и льда, покрытого тонким слоем
металлического водорода и газообразным внешним слоем. Внешняя
атмосфера планеты кажется спокойной и безмятежной, хотя иногда на ней
появляются некоторые долговечные особенности. Скорость ветра на Сатурне
может достигать местами 1800 км/ч, что значительно больше, чем, например,
на Юпитере. У Сатурна имеется планетарное магнитное поле, занимающее
промежуточное звено по мощности между магнитным полем Земли и
мощным полем Юпитера. Магнитное поле Сатурна простирается на 1 млн км
в направлении Солнца. Ударная волна была зафиксирована Вояджером-1 на
расстоянии в 26,2 радиуса Сатурна от самой планеты, магнитопауза
расположена на расстоянии в 22,9 радиуса.
Сатурн обладает заметной кольцевой системой, состоящей главным
образом из частичек льда, меньшего количества горных пород и пыли.
Вокруг планеты обращается 62 известных на данный момент спутника. Титан
— самый крупный из них, а также второй по размерам спутник в Солнечной
системе (после спутника Юпитера, Ганимеда), который превосходит по
своим
размерам
множества
планету
спутников
Меркурий и
Солнечной
17
обладает
системы
единственной
плотной
среди
атмосферой.
Империя Космоса
(рис.11)Затмение
Солнца
Сатурном 15 сентября 2006. Фото
межпланетной станции Кассини с
расстояния 2,2 млн км
Уран
Ура́н — седьмая по удалённости от Солнца, третья по диаметру и
четвёртая по массе планета Солнечной системы. Была открыта в 1781
году английским астрономом Уильямом Гершелем и названа в честь
греческого бога неба Урана, отца Кроноса (в римской мифологии Сатурна) и,
соответственно, деда Зевса.
Уран стал первой планетой, обнаруженной в Новое время и при помощи
телескопа. Об открытии Урана Уильям Гершель объявил 13 марта 1781 года,
тем самым впервые со времён античности расширив границы Солнечной
системы в глазах человека. Несмотря на то, что порой Уран различим
невооружённым глазом, ранние наблюдатели никогда не признавали Уран за
планету из-за его тусклости и медленного движения по орбите.
В отличие от газовых гигантов — Сатурна и Юпитера, состоящих в
основном
из водорода и гелия,
ним Нептуна отсутствует
в
недрах
металлический
Урана
водород,
и
но
схожего
зато
с
много
высокотемпературных модификаций льда — по этой причине специалисты
выделили эти две планеты в отдельную категорию «ледяных гигантов».
Основу атмосферы Урана составляют водород и гелий. Кроме того, в ней
обнаружены следы метана и других углеводородов, а также облака изо льда,
твёрдого аммиака и водорода.
атмосфера Солнечной
Это
самая
системы с
холодная
минимальной
планетарная
температурой
в
49 К (−224 °C). Полагают, что Уран имеет сложную слоистую структуру
облаков, где вода составляет нижний слой, а метан — верхний. В отличие
от Нептуна, недра Урана состоят в основном изо льдов и горных пород.
18
Империя Космоса
Так же, как и у других газовых гигантов Солнечной системы, у Урана
имеется система
Ориентация
колец и магнитосфера,
Урана
в
а
пространстве
кроме
того,
отличается
27 спутников.
от
остальных
планет Солнечной системы — его ось вращения лежит как бы «на боку»
относительно плоскости обращения этой планеты вокруг Солнца. Вследствие
этого планета бывает обращена к Солнцу попеременно то северным
полюсом, то южным, то экватором, то средними широтами.
В 1986 году американский космический аппарат «Вояджер-2» передал
на
Землю
снимки
Урана
с
близкого
расстояния.
На
них
видна
«невыразительная» в видимом спектре планета без облачных полос и
атмосферных штормов, характерных для других планет-гигантов[12]. Однако
в настоящее время наземными наблюдениями удалось различить признаки
сезонных изменений и увеличения погодной активности на планете,
вызванных приближением Урана к точке своего равноденствия. Скорость
ветров на Уране может достигать 240 м/с.
(рис.12)Уран. 2005 год. Видно «южное кольцо» и яркое
облачко на севере
Нептун
Непту́н —
восьмая
и
самая
Нептун
также
дальняя планета Солнечной
системы.
является
по диаметру и
четвёртой
третьей
по массе планетой. Масса Нептуна в 17,2 раза, а диаметр
экватора в 3,9 раза больше таковых у Земли. Планета
была названа в честь римского бога морей. Его
астрономический
трезубца Нептуна.
19
символ —
стилизованная
версия
Империя Космоса
Обнаруженный 23
сентября 1846
года,
Нептунстал
первой
планетой,
открытой благодаря математическим расчётам, а не путём регулярных
наблюдений.
Обнаружение
орбите Урана породило
непредвиденных
гипотезу
планете, гравитационным возмущающим
изменений
о
влиянием
в
неизвестной
которой
они
и
обусловлены. Нептун был найден в пределах предсказанного положения.
Вскоре был открыт и его спутник Тритон, однако остальные 12 спутников,
известные ныне, были неизвестны до XX века. Нептун был посещён лишь
одним космическим аппаратом, «Вояджером-2», который пролетел вблизи от
планеты 25 августа 1989 года.
Нептун по составу близок к Урану, и обе планеты отличаются по составу
от более крупных планет-гигантов — Юпитера и Сатурна. Астрономы иногда
помещают Уран и Нептун в отдельную категорию «ледяных гигантов».
Атмосфера Нептуна, подобно атмосфере Юпитера и Сатурна, состоит в
основном из водорода и гелия, наряду со следами
углеводородов и,
возможно, азота, однако содержит в себе более высокую пропорцию льдов:
водного, аммиачного, метанового. Ядро Нептуна, как и Урана, состоит
главным образом из льдов и горных пород. Следы метана во внешних слоях
атмосферы, в частности, являются причиной синего цвета планеты.
В
атмосфере
Нептуна
бушуют
самые
сильные
ветры
среди
планет Солнечной системы, по некоторым оценкам, их скорости могут
достигать 2100 км/ч. Во время пролёта «Вояджера-2» в 1989 году в южном
полушарии Нептуна было обнаружено так называемое Большое тёмное
пятно, аналогичное Большому красному пятну на Юпитере. Температура
Нептуна в верхних слоях атмосферы близка к −220 °C. В центре Нептуна
температура составляет по различным оценкам от 5400 °K до 7000—7100 °C,
что сопоставимо с температурой на поверхности Солнца и сравнимо с
внутренней температурой большинства известных планет. У Нептуна есть
20
Империя Космоса
слабая и фрагментированная кольцевая система, возможно, обнаруженная
ещё в 1960-е годы, но достоверно подтверждённая «Вояджером-2» лишь в
1989 году.
В 1948 году в честь открытия планеты Нептун было предложено назвать
новый
химический
элемент
под
номером
93
нептунием.
(рис.13) Большое тёмное пятно (вверху), Скутер
(белое облачко посередине), и Малое тёмное пятно
(внизу)
Плутон
Плуто́н (134340 Pluto)
— крупнейшая по размерам, наряду с Эридой,
карликовая планета Солнечной системы и девятое/десятое по величине
небесное тело, обращающееся вокруг Солнца. Первоначально Плутон
классифицировался как планета, однако сейчас он считается одним из
крупнейших объектов (возможно, самым крупным) в поясе Койпера.
Как и большинство объектов в поясе Койпера, Плутон состоит в
основном из горных пород и льда и он относительно мал: его масса меньше
массы Луны в пять раз, а объём — в три раза. У орбиты Плутона большой
эксцентриситет и большой наклон относительно плоскости эклиптики.
Из-за эксцентриситета орбиты Плутон то приближается к Солнцу на
расстояние 29,6 а. е. (4,4 млрд км), оказываясь к нему ближе Нептуна, то
удаляется на 49,3 а. е. (7,4 млрд км). Плутон и его крупнейший спутник
Харон часто рассматриваются в качестве двойной планеты, поскольку
барицентр их системы находится вне обоих объектов. Международный
астрономический союз (МАС) заявил о намерении дать формальное
определение для двойных карликовых планет, а до этого момента Харон
21
Империя Космоса
классифицируется как спутник Плутона У Плутона имеются также два
меньших спутника — Никта и Гидра — которые были открыты в 2005 году
Со дня своего открытия в 1930 и до 2006 года Плутон считался девятой
планетой Солнечной системы. Однако в конце XX и начале XXI веков во
внешней части Солнечной системы было открыто множество объектов.
Среди них примечательны Квавар, Седна и особенно Эрида, которая на 27%
массивнее Плутона. 24 августа 2006 года МАС впервые дал определение
термину «планета». Плутон не попадал под это определение, и МАС
причислил его к новой категории карликовых планет вместе с Эридой и
Церерой. После переклассификации Плутон был добавлен к списку малых
планет и получил №134340 по каталогу Центра малых планет (ЦМП).
Некоторые учёные продолжают считать, что Плутон должен быть
переклассифицирован обратно в планету.
В честь Плутона был назван химический элемент
плутоний.
(рис.14)Изображение
снимков космического телескопа «Хаббл»
22
Плутона,
созданное
на
основе
Империя Космоса
Список использованных ресурсов:
1. «Пятьдесят
лет
космических
исследований»,
по
материалам
Международного Форума, посвященного пятидесятилетию запуска
первого
искусственного
спутника
Земли,
МОСКВА,
ФИЗМАТЛИТ,2009
2. «Обратный отсчет», Издательство ИКИ РАН, 2010
3. «Я познаю мир. Космос», Энциклопедия, Москва АСТ, 2001
4. Энциклопедия для любознательных, Москва «Олма-Пресс», 2001
5. Энциклопедический
словарь
юного
астронома,
«Педагогика», 2006
6. http://www.iki.rssi.ru/sw.htm
7. http://heasarc.nasa.gov/docs/heasarc/missions/images/
8. http://www.dipity.com/TheAgenda/Space-Exploration/
9. http://ilwsonline.org/
10.http://www.astronet.ru/db/msg/1236801
11.http://tesis.lebedev.ru
12.http://ru.wikipedia.org/
13.http://www.izmiran.ru/projects/
23
Издательство
Меркурий
Империяхарактеристики
Космоса
Орбитальные
Перигелий
46001210 км
Афелий
69816927 км
Большая полуось(a)
57909068 км
Орбитальный эксцентриситет (e)
0,20530294
Сидерический период обращения
87,969 дней
Синодический период обращения
115,88 дней
Орбитальная скорость
47,87 км/с
Средняя аномалия (Mo)
174,795884°
Долгота восходящего узла (Ω)
48,330541°
Аргумент перицентра (ω)
29,124279°
Физические характеристики
Экваториальный радиус
2439,7 км
Окружность большого круга
15329,1 км
Масса (m)
3,3022×1023 кг
Ускорение свободногопадения на
3,7 м/с²
экваторе (g)
II космическая скорость
4,25 км/с
Альбедо
0,119 (Бонд) 0,106(геом. альбедо)
Венера
Орбитальные характеристики
Перигелий
107 476 259 км
Афелий
108 942 109 км
Большая полуось
108 208 930 км
Орбитальный эксцентриситет
0,0068
Сидерический период обращения
224,70069 дней
Синодический период обращения
583,92 дней
Орбитальная скорость
35,02 км/с
24
Империя Космоса
Долгота восходящего узла
76,67069°
Аргумент перицентра
54,85229°
Физические характеристики
Средний радиус
6051,8 ± 1,0 км
Объём
9,38×1011 км³
Масса
4,8685×1024 кг
Ускорение свободного падения на
8,87 м/с²
экваторе
Вторая космическая скорость
10,46 км/с
Альбедо
0,65
Земля
Орбитальные характеристики
Перигелий
147 098 074 км
Афелий
152 097 701 км
Большая полуось (a)
149 597 887,5 км
Орбитальный эксцентриситет (e)
0,016710219
Сидерический период обращения
365 дн. 6 ч. 9 мин. 10 сек.
Орбитальная скорость (v)
107 218 км/ч
Долгота восходящего узла (Ω)
348,73936°
Аргумент перицентра (ω)
114,20783°
Спутники
Луна
Физические характеристики
Полярный радиус
6 356,8 км
Окружность большого круга
40009,88 км
Объём (V)
10,832073×1011 км³
Масса (m)
5,9736×1024 кг
25
Империя Космоса
Ускорение свободного падения на
9,780327 м/с²
экваторе (g)
Вторая космическая скорость (v2)
11,186 км/с
Альбедо
0,367
Марс
Орбитальные характеристики
Перигелий
206,62×106 км
Афелий
249,23×106 км
Большая полуось (a)
227,92×106 км
Орбитальный эксцентриситет (e)
0,093315
Сидерический период обращения
686,971 дней
Синодический период обращения
779,94 дней
Орбитальная скорость (v)
24,13 км/с
Долгота восходящего узла (Ω)
49,57854°
Аргумент перицентра (ω)
286,46230°
Спутники
Фобос и Деймос
Физические характеристики
Экваториальный радиус
3396,2 км
Период вращения (T)
24 часа 39 минут и 36 секунд
Объём (V)
1,6318×1011 км³
Масса (m)
6,4185×1023 кг
Ускорение свободного падения на
3,711 м/с²
экваторе (g)
Вторая космическая скорость (v2)
5,027 км/с
Альбедо
0,25(Бонд) 0,15(геом.альбедо)
26
Империя Космоса
Юпитер
Орбитальные характеристики
Перигелий
740 520 000 км
Афелий
816 620 000 км
Большая полуось (a)
778 570 000 км
Орбитальный эксцентриситет (e)
0,0489
Сидерический период обращения
4332,589 дней (11,86 лет)
Синодический период обращения
398,88 дней
Орбитальная скорость (v)
13,07 км/с (средн.)
Долгота восходящего узла (Ω)
100,55615°
Аргумент перицентра (ω)
275,66°
Спутники
63
Физические характеристики
Экваториальный радиус
71 492 ± 4 км
Масса (m)
1,8986×1027 кг
Ускорение свободного падения на
24,79 м/с²
экваторе (g)
Вторая космическая скорость (v2)
59,5 км/с
Экваториальная скорость вращения
12,6 км/с или 45 300 км/ч
Период вращения (T)
9,925 часов
Прямое восхождение северного
17 ч 52 мин 14 с
полюса (α)
268,057°
Альбедо
0,343(Бонд) 0,52 (геом. альбедо)
Сатурн
Орбитальные характеристики
Перигелий
1 353 572 956 км
27
Империя Космоса
Афелий
1 513 325 783 км
Большая полуось(a)
1 433 449 370 км
Орбитальный эксцентриситет (e)
0,055 723 219
Сидерический период обращения
10 832,327 дней (29,46 лет)
Синодический период обращения
378,09 дней
Орбитальная скорость (v)
9,69 км/с (средн.)
Долгота восходящего узла (Ω)
113,642 811°
Аргумент перицентра (ω)
336,013 862°
Спутники
62
Физические характеристики
Экваториальный радиус
60 268 ± 4 км
Масса (m)
5,6846×1026 кг
Средняя плотность (ρ)
0,687 г/см³
Ускорение свободного падения на
10,44 м/с²
экваторе (g)
Вторая космическая скорость (v2)
35,5 км/с
Экваториальная скорость вращения
9,87 км/c
10 часов 34 минуты 13 секунд (+-2
Период вращения (T)
секунды)
Альбедо
0,342(Бонд) 0,47 (геом.альбедо)
Уран
Открытие
Первооткрыватель
Уильям Гершель
Место открытия
Бат, Великобритания
Дата открытия
13 марта 1781
Способ обнаружения
прямое наблюдение
28
Империя Космоса
Орбитальные характеристики
Перигелий
2,74130×109 км
Афелий
3,00362×109 км
Большая полуось (a)
2,87246×109 км
Орбитальный эксцентриситет (e)
0,046
Сидерический период обращения
30 799,095 дней (~84 года)
Синодический период обращения
369,66 дней
Орбитальная скорость (v)
6,81 км/с
Долгота восходящего узла (Ω)
73,989821°
Аргумент перицентра (ω)
96,541318°
Физические характеристики
Экваториальный радиус
25 559 км
Масса (m)
8,6832×1025 кг
Вторая космическая скорость (v2)
21,3 км/c
Экваториальная скорость вращения
9 324 км/ч
Прямое восхождение северного
17 ч 9 мин 15 с
полюса (α)
Склонение северного полюса (δ)
−15,175°
Альбедо
0,300(Бонд) 0,51 (геом.)
Нептун
Открытие
Урбен Леверье Иоганн Галле
Первооткрыватели
Гейнрих д’Арре
Место открытия
Берлин
Дата открытия
23 сентября 1846
Способ обнаружения
расчёт
29
Империя Космоса
Орбитальные характеристики
Перигелий
4 452 940 833 км
Афелий
4 553 946 490 км
Большая полуось (a)
4 503 443 661 км
Орбитальный эксцентриситет (e)
0,011214269
Сидерический период обращения
60 190 дней
Синодический период обращения
367,49 дней
Орбитальная скорость (v)
5,43 км/с
Средняя аномалия (Mo)
267,767281°
Долгота восходящего узла (Ω)
131,794310°
Аргумент перицентра (ω)
265,646853°
Спутники
13
Физические характеристики
Приплюснутость
0,0171 ± 0,0013
Экваториальный радиус
24 764 ± 15 км
Масса (m)
1,0243×1026 кг
Ускорение свободного падения на
11,15 м/с² (1,14 g)
экваторе (g)
Вторая космическая скорость (v2)
23,5 км/c
Экваториальная скорость вращения
9648 км/ч
Период вращения (T)
16 ч 6 мин 36 с
Наклон оси
28,32°
Альбедо
0,29 (Бонд) 0,41 (геом.)
30
Империя Космоса
Заключение:
В заключение можно сказать, что все новые знания, полученные из данной
работы,
помогут
вам
разобраться
астрономией, это наука будущего!
31
во
многих
вещах.
Увлекайтесь