close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Проектная работа по

код для вставкиСкачать
МОУ «Средняя общеобразовательная школа №6
с углубленным изучением французского языка»
Проектная работа
по физике
«Cолнечная система»
Выполнили ученицы 10Б
класса
Поздеева Диана
и
Катунцева Анастасия
Рязань 2009
Cодержание
Солнечная система
Планеты Солнечной системы
Кометы
Астероиды
Звёзды
Заключение
Солнечная система
Солнечная система
Солнце в галактике
Солнечная система
Солнце и обращающиеся вокруг него небесные тела –
9 планет, более 63 спутников, четыре системы колец
у планет-гигантов, десятки тысяч астероидов,
несметное количество метеороидов размером от
валунов до пылинок, а также миллионы комет. В
пространстве между ними движутся частицы
солнечного ветра – электроны и протоны.
Исследована еще не вся Солнечная система:
например, большинство планет и их спутников лишь
бегло
осмотрены
с
пролетных
траекторий,
сфотографировано
только
одно
полушарие
Меркурия, а к Плутону пока не было экспедиций. Но
все же с помощью телескопов и космических зондов
собрано уже много важных данных. Почти вся масса
Они расположены в следующем порядке от Солнца:
Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн,
Уран, Нептун и Плутон. Один из способов
представить
себе
относительные
размеры
Солнечной системы состоит в том, чтобы
вообразить модель, в которой все уменьшено в
размерах в один миллиард раз. При этом диаметр
Земного шара будет приблизительно 1.3 см (размер
виноградины). Луна при этом обращается по орбите
вокруг Земли на расстоянии около 30 см. Диаметр
Солнца - 1.5 метра, а расстояние от него до Земли 150 метров. Диаметр Юпитера - 15 см (размер
большого грейпфрута), расстояние до Солнца - 750
метров. Сатурн размером с апельсин - в 1.5 км от
Солнца; Уран и Нептун (лимоны) - в 3 и 4.5 км от
Солнца. Человек в этом масштабе имел бы размер
атома; самая близкая звезда была бы удалена от нас
на расстояние более чем 40000 км.
Солнце в галактике
Наша галактике включает более 200
млрд. звезд разной светимости и
цвета. За "окрестности Солнца"
принято принимать тот объем
Галактики, в котором современными
средствами
возможно
можно
наблюдать и изучать звезды разных
типов.
Этот
объем
состоит
примерно из 1,5 тысячи звезд.
Расстояние
до
дальних
звезд
составляет 20 парсек. В настоящее
время исследованы почти все звезды
за исключением совсем карликовых. В
радиусе около 5 парсек от Солнца
исследованы абсолютно все звезды.
Их
насчитывается
около
100.
Большинство представляют собой
слабые красные карлики с массой в
3-10 раз меньше, чем у Солнца. Звезд,
похожих на Солнце около 6 %. Белых и
желтоватых звезд с массами от 1,5
до 2 солнечных вообще единицы.
Более
массивных
звезд
в
окрестностях Солнца не найдено,
что указывает на их большую
редкость.Учеными также обнаружено
7 белых карликов. Слабый красный
карлик Проксима, компонент тройной
системы alpha-Центавра, считается
ближайшей от Солнца звездой.
Расстояние до Проксимы - 1,31 пк, т.е
свет от нее идет 4,2 года.
Планеты солнечной
системы
Плутон
Сатурн
Уран
Венера
Юпитер
Земля
Меркурий
Марс
Солнце
Солнце
Планеты
Солнце - самый большой объект Солнечной системы,
содержащий 99.8% всей её массы.
Солнечные пятна - "холодные" области с температурой 3800
К. Они выглядят темными только потому, что их окружают
области с гораздо более высокой температурой. Они
обусловлены сложными и пока не очень хорошо понятыми
взаимодействиями Солнечного магнитного поля.
Над
фотосферой
находится
небольшая
область,
называемая хромосферой. Сильно разреженная область
выше хромосферы, называемая короной, простирается на
миллионы километров в космос, и видима только во время
затмений. Температура короны более чем 1 000 000.
Солнце испускает также поток заряженных частиц
известный как солнечный ветер. Солнечный ветер может
вызывать различные эффекты на Земле от колебаний в
линиях электропередач и радиопомех до северного
полярного сияния.
Солнечная активность непостоянна. Существовал период очень низкой активности
Солнечных пятен во второй половине 17 века, который совпал по времени с аномально
холодным периодом в северной Европе, иногда называемым малым ледниковым
периодом.
Со времени формирования Солнечной системы излучение Солнца увеличилось примерно на 40%. Возраст
Солнца - приблизительно 4.5 миллиарда лет. Оно продолжит излучать "мирно" еще около 5 миллиардов
лет. Но в конечном счете водородное топливо будет исчерпано. Это приведет к радикальным переменам,
в результате которых, как это ни банально по звездным стандартам, произойдет полное разрушение
Земли.
Планеты
Меркурий
Меркурий - ближайшая к Солнцу и восьмая по величине
планета. У него самый маленький диаметр.
До 1962 года считали, что день на Меркурии длится
столько же, сколько и год, так как он был повернут к
Солнцу всегда одной и той же стороной, как Луна к
Земле. Теперь известно, что Меркурий совершает
оборот три раза за два своих года.
Колебания температуры на Меркурии самые большие в
Солнечной системе. Меркурий во многом похож на
Луну, на его поверхности много кратеров и она очень
стара.
Меркурий - второе по плотности крупное тело
Солнечной системы после Земли. Плотное железное
ядро Меркурия больше, чем у Земли, и, возможно,
составляет большую часть планеты.
У Меркурия очень разреженная атмосфера, состоящая
из атомов, выбиваемых солнечным ветром из его же
поверхности. Так как Меркурий очень горяч, эти атомы
быстро улетают в космос. Таким образом атмосфера
Меркурия постоянно меняется.
На поверхности Меркурия встречаются огромные
пропасти, некоторые до сотен километров длиной и до
трех километров глубиной.
Поразительно, но радиолокационные наблюдения
северного полюса Меркурия, показывают присутствие
замороженной воды в затененных областях некоторых
кратеров.
Меркурий не имеет спутников.
Меркурий часто можно увидеть с биноклем или даже
невооруженным глазом, но так как эта планета всегда
находится очень близко к Солнцу, ее трудно
рассмотреть в сумеречном небе.
Планеты
Венера
Самая прекрасная и самая близкая из планет - Венера.
Венера самая близкая к Земле планета.
Венера вращается в сторону, противоположную своему
движению
по орбите, если смотреть с северного полюса
Венеры, планета вращается по часовой стрелке, а не против неё,
как Земля и остальные планеты. Это приводит к тому, что
сутки на Венере продолжаются 116,8 земных суток. Таким
образом, день и ночь на Венере длятся по 58,4 земных суток.
У планеты нет спутников. Поверхность планеты постоянно
закрыта плотными облаками.
Венеру легко распознать, так как по блеску она намного
превосходят самые яркие из звезд. Отличительным признаком
планеты является её ровный белый цвет. Венера - третий по
яркости объект на нашем небе.
Ломоносов, наблюдая прохождение Венеры по диску Солнца,
заметил тоненький радужный ободочек, окружавший планету. Так
была открыта атмосфера Венеры. Предполагалось, что из-за
плотных облаков на поверхности Венеры всегда темно.
Однако доказали, что освещенность дневной стороны Венеры примерно такая же, как на Земле в
пасмурный день. Небо на Венере имеет яркий желто-зеленый оттенок.
У Венеры жидкое железное ядро. На Венере обнаружили горные вершины, имеющих явные следы
потоков лавы. Вулканизм на Венере свидетельствует об активности ее недр.
Некоторые ученые раньше считали, что планета всюду покрыта океаном. Почти все изображения
Венеры и ее поверхности сделаны в условных цветах, так как съемка производилась радиоволнами.
Земля
Планеты
Земля - это третья по удаленности от Солнца планета. Она
движется вокруг Солнца по эллиптической орбите.
Земля образовалась 4,6 млрд. лет назад.
Большую часть поверхности Земли занимает Мировой
Океан 71%, суша составляет 29%.
Форма Земли, как известно, близкая к шарообразной.
Неровности
поддерживаются
неравномерным
распределением массы в недрах Земли. Такая поверхность
была названа геоидом.
Одни сутки на Земле больше, чем солнечные. Ось суточного
вращения Земли направлена своим концом (северным)
приблизительно на звезду альфа Малой Медведицы, которая
поэтому называется Полярной звездой.
Одна из особенностей Земли как планеты - ее магнитное
поле, благодаря которому мы можем пользоваться
компасом.
Наша планета окружена обширной атмосферой. Основными
газами, входящими в состав нижних слоев атмосферы Земли
являются азот, кислород и аргон. Других газов в атмосфере
планеты очень мало.
Мы живем на дне воздушного океана - атмосферы. Наиболее
распространено
деление
атмосферы
по
характеру
изменения температуры с высотой. При этом выделяют
тропосферу, стратосферу, мезосферу и термосферу.
Земное ядро, как в его центре находится еще одно - внутреннее ядро, радиус которого 1250 км.
Внешнее ядро, очевидно находится в жидком состоянии, с которым связывают происхождение
магнитного поля; внутреннее ядро, по-видимому, твердое.
Луна- единственный естественный спутник Земли и ближайшее к нам небесное тело.
Луна
Луна постоянно обращена к Земле одной и той же
стороной. Правда, она немного колеблется, поэтому с
Земли иногда можно увидеть дополнительные
участки Луны.
Поверхность Луны:
Атмосферы на луне нет. Небо над луной всегда черное,
поскольку для рассеивания света необходим воздух,
которого на Луне, к сожалению, не имеется. Звуковые
волны в вакууме не распространяются, так что на
Луне царит тишина. В дневное время температура
лунной поверхности под прямыми лучами Солнца
поднимается намного выше точки кипения воды, но
по ночам температура падает до 150 градусов ниже
точки замерзания воды.
Возраст Луны:
Изучая радиоактивные вещества, содержащиеся в лунных
породах, ученые сумели вычислить возраст Луны.
Например, уран медленно превращается в свинец. В
кусочке урана-238 половина атомов превращается в
атомы свинца за 4,5 млрд лет. Таким образом, измерив
пропорцию урана и свинца, содержащихся в ее породе,
можно вычислить ее возраст: чем больше свинца,
тем Луна старше. Камни на Луне стали твердыми
около 4,4 млрд лет назад. Луна, по-видимому,
сформировалась немного раньше, поэтому ее
наиболее вероятный возраст — около 4,65 млрд лет.
Планеты
Планеты
Марс
Марс - четвертая по расстоянию от
Солнца планета Солнечной системы.
Марс окутан газовой оболочкой атмосферой, которая имеет меньшую
плотность чем земная. При отсутствии
облаков
газовая
оболочка
Марса
значительно прозрачнее, чем земная.
Скорость движения Марса по орбите 24
км. Полный оборот вокруг солнца он
завершает за 687 земных суток марсианский год почти в два раза
длиннее земного. Масса планеты почти
в 10 раз меньше земной. Значительный
наклон экватора к плоскости орбиты
приводит к тому, что на одних участках
орбиты освещаются и обогреваются
Солнцем преимущественно северные
широты Марса, а на других - южные, т.е.
происходит смена сезонов.
По современным данным, обе полярные шапки
Марса - северная и южная - состоят из водяного
льда с примесью минеральной пыли и из твердой
двуокиси углерода, т.е. сухого льда, который
образуется при замерзании углекислого газа,
входящего в состав марсианской атмосферы.)
Задача поисков жизни на Марсе была одной из
основных. Однако обнаружить какие - либо следы
жизни не удалось, не оказалось в образцах грунта и
органических соединений.
На снимках Марса найдены следы как ударно метеоритной, так и вулканической активности. На
некоторых участках обнаружены горные хребты,
вулканические конусы и Купола. Есть на Марсе и
горы. Самая большая из них - гора Снега Олимпа.
Жидкой воды на Марсе нет. При физических
условиях, которые существуют на этой планете,
вода на ее поверхности может находится только в
твердом состоянии - в виде снега, льда или инея.
Некоторые ученые считают также, что под
поверхностью Марса
имеется
слой
вечной
мерзлоты.
Спутники Марса - Фобос (страх) и Деймос(ужас).
Юпитер
Планеты
Юпитер - пятая по расстоянию от Солнца и самая большая планета Солнечной системы, и
затрачивает на один оборот по орбите почти 12 лет. Из-за быстрого вращения планета
имеет сильное сжатие у полюсов. Масса Юпитера равна 3/8 массам Земли.
Детали на поверхности Юпитера постоянно меняют свой вид, из устойчивых деталей
известно Большое красное пятно, наблюдающееся уже более 300 лет. Это громадное
овальное образование размерами 35000 км. Атмосфера состоит из молекулярного водорода и
его соединений: метана и аммиака.
Облака Юпитера представляют собой
трехслойную систему, состоящую из
кристалликов
и
капелек
аммиака,
гидросульфидов аммония и водяного льда.
Учитывая низкую среднюю плотность
планеты можно считать, что два газа
(водород и гелий)составляют почти всю
массу самой планеты.
Юпитер имеет 16 спутников.
Кроме спутников Юпитер окружен очень
слабо светящимся пылевым кольцом. Оно
было обнаружено на снимках, сделанных
“против света”, т.е. когда Солнце
светило почти в объектив телевизионной
камеры. Кольцо вокруг Юпитера - плоское
и чрезвычайно тонкое, а его ширина очень
мала по сравнению с его радиусом по
внешней границе. По своей ширине и
яркости
кольцо
Юпитера
сильно
уступает системе колец Сатурна.
Планеты
Сатурн
Сатурн - вторая по величине и
шестая по расстоянию от
Солнца планета Солнечной
системы. Температура
поверхности облаков на
Сатурне близка к температуре
метана(-184ОС) из твердых
частичек которого состоит
облачный слой планеты.
Сатурн окружен кольцами,
которые видны в телескоп в
виде “ушек” по обе стороны
диска планеты. Кольца Сатурна
- одно из самых интересных и
удивительных образований в
Солнечной системе. Плоскость
колец практически совпадает с
плоскостью экватора Сатурна и
имеет постоянный наклон к
плоскости орбиты. Полный
цикл изменения их вида
завершается в течение 29,5 лет
- таков период обращения
Сатурна вокруг Солнца. Время
от времени кольца на короткий
срок перестают быть
видимыми. Толщина колец, по
современным данным, около 1,3
км.
В кольцах выделяются три основные концентрические
зоны, разграниченные узкими кольцевыми щелями:
внешнее кольцо “А” имеет ширину 16000 км и
отделено от кольца ”В” – наиболее яркого и плотного,
шириной 26000 км - щелью Кассини, имеющей ширину
5000 км. Полупрозрачное, креповое кольцо “С” светится
слабо и позволяет видеть сквозь него поверхность
планеты; его ширина 18000 км. Сквозь все зоны колец
Сатурна просвечивают звезды. Кольца вращаются
вокруг Сатурна. Кроме колец у Сатурна известно 17
спутников. Самый внешний спутник - Феба обращается вокруг планеты в направлении,
противоположном движению всех остальных
спутников. Титан - крупнейший спутник Сатурна и один
из величайших спутников в солнечной системе.
Планеты
Уран
Уран - Седьмая по порядку от Солнца
планета Солнечной системы. По
диаметру он почти вчетверо больше
Земли и очень далек от Солнца.
Освещен он сравнительно слабо.
Уран был открыт в 1781 году
Английским
ученым
В.Гершелем.
Какие
либо
детали
на
его
поверхности различить обычно не
удается
из-за
малых
угловых
размеров планеты в поле зрения
телескопа. Так как Уран обращается
по орбите вокруг Солнца за 84 года,
то полярный день на полюсах
планеты продолжается 42 года, а
затем сменяется такой же полярной
ночью. Температура на Уране около 215 ОС
В составе атмосферы Урана найдены водород и небольшая примесь метана. Одной из
необычных особенностей Урана является открытая в 1977 году система опоясывающих
его колец. Они состоят из множества отдельных непрозрачных, и, по-видимому, очень
темных частиц. В отличие от колец Сатурна кольца Урана - узкие, как бы “ниточные”
образования. Они не видны в отраженном свете, и обнаруживаются только по сильному
ослаблению блеска звезд, оказавшихся для земного наблюдателя позади колец при
орбитальном движении Спутников у Урана 16. Миранда, Ариэль, Умбриэль, Питания,
Оберон и др.
Планеты
Плутон
Плутон был открыт американским астрономом
Клайдом Томбо в 1930 году. Из 9 известных больших
планет Солнечной системы Плутон наиболее
удален от Солнца. Среднее расстояние Плутона от
Солнца составляет 39,5 а.е. Плутон очень
медленно, за 247,7 года совершает оборот по
орбите, которая имеет необычно большой наклон
(16С) к плоскости эклиптики и вытянута
настолько, что в перигелии Плутон подходит к
Солнцу на более короткое расстояние чем Нептун.
Измерить диаметр Плутона долго не
удавалось. Лишь в 80-е годы, применив новый
метод спекл-интерферометрии, астрономы
установили, что он равен примерно 2300 км.
Поверхность Плутона, нагреваемая Солнцем
до - 220О С , даже в наименее холодных
полуденных участках покрыта, по-видимому,
снегом из замершего метана. Атмосфера
планеты
разряженная
и
состоит
из
газообразного метана с возможной примесью
инертных газов.
Спутник Плутона - Харон. Он относительно яркий, но
расположен настольно близко к планете , что его
изображение на фотоснимках сливается с изображением
Плутона, лишь слегка выступая то с одной, то с другой
стороны. Харон удалось обнаружить в 1978 году, но
исследовать его очень трудно из-за огромного
расстояния от Земли.
Систему “Плутон - спутник”, по-видимому , нельзя
отнести ни к одной из двух групп. По химическому
составу он близок к планетам - гигантам, а по размерам к
планетам земной группы.
Кометы
Ледяное небесное тело, движущееся по
орбите в Солнечной системе, которое
частично испаряется при приближении к
Солнцу, в результате чего возникает
диффузная оболочка из пыли и газа, а
также один или несколько хвостов.
Земные наблюдения многих комет и
результаты исследований кометы Галлея
с помощью космических аппаратов в 1986г
подтвердили гипотезу, что ядра комет
представляют собой что-то вроде
“грязных снежков” нескольких километров
в поперечнике.
По-видимому, они состоят из замерзших воды,
двуокиси углерода, метана и аммиака с
вмерзшей внутрь пылью и каменистым
веществом. При приближении кометы к Солнцу
лед под действием солнечного тепла начинает
испаряться, а улетучивающийся газ образует
вокруг ядра диффузную светящуюся сферу,
называемую комой. Само по себе ядро слишком
мало, чтобы его можно было непосредственно
увидеть. Кометы окружены огромными
облаками водорода, размером во много
миллионов километров.
Астероиды
Небольшое планетоподобное тело Солнечной системы
(малая планета).
Термин астероид был введён Уильямом Гершелем, так
как первые обнаруженные астероиды выглядели на небе
как точки звёзд. Точное определение термина «астероид»
до сих пор не является установившимся. Термин «малая
планета» не подходит для определения астероидов, так
как указывает и на расположение объекта в Солнечной
системе. Однако не все астероиды являются малыми
планетами.
Одним из способов
классификации астероидов
является определение размера.
Действующая классификация
определяет астероиды, как
объекты с диаметром более 50
м. Самый большой из них
Церера, имеющий 932 км в
поперечнике. Астероиды по
размерам сильно различаются,
самые маленькие из них не
отличаются от частиц пыли.
Несколько тысяч астероидов
известно под собственными
именами. Большинство орбит
астероидов сконцентрировано в
поясе астероидов между
орбитами Марса и Юпитера.
Классификация опирается
на утверждение, что
астероиды могут уцелеть
при входе в атмосферу
Земли и достигнуть её
поверхности.
В результате «астероид»
можно определить как
объект Солнечной системы,
состоящий из твёрдых
материалов (не изо льда).
Звезды солнечной
системы
Зарождение звезд
Звездная эволюция
Полярная звёзда
Зарождение звезд
Когда плотность молекулярного облака (или отдельной его части)
становится настолько большой, что гравитация преодолевает газовое давление,
облако начинает неудержимо коллапсировать. Коллапс плотной части облака в
звезду, чаще в группу звезд, продолжается несколько миллионов лет. Плотный
фрагмент молекулярного облака, в котором еще не достигнуты температуры,
необходимые для начала термоядерных реакций, т.е. превращения облака в звезду,
называется протозвездой. Протозвезда - это космический объект, который уже
не облако, но еще и не звезда. Когда температура в центре протозвезды
достигает нескольких миллионов градусов, начинаются термоядерные реакции,
сжатие прекращается, и протозвезда становится звездой. В среднем в Галактике
ежегодно рождается примерно десяток звезд с общей массой около 5 масс Солнца.
Около половины звезд образуются одиночными; остальные образуют двойные,
тройные и более сложные системы. Рождение звезды длится миллионы лет и
скрыто в недрах темных облаков, поэтому данных процесс практически
недоступен прямому наблюдению. Астрофизики исследуют рождение звезды
теоретически, применяя компьютерное моделирование.
Звездная
эволюция
Астрономы не могут наблюдать жизнь одной
звезды от начала до конца, потому
что даже
короткоживущие звезды существуют миллионы
лет - дольше жизни всего человечества. Изменение
физических характеристик и химического состава
звезд во времени, иными словами звездную
эволюцию, изучают на основе сопоставления
характеристик множества звезд, находящихся на
разных стадиях эволюции.
Большую часть своей жизни любая звезда
находится
на
так
называемой
главной
последовательности диаграммы цвет-светимость.
Большинство
звезд,
наблюдаемых
в
нашей
Галактике, - скромные красные карлики с массой
Солнца или меньше. Срок жизни звезды и то, во что
она превращается в конце жизненного пути,
полностью определяется ее массой. Звезды с
массой больше солнечной живут гораздо меньше
Солнца, а время жизни самых массивных звезд всего
миллионы
лет.
Для
подавляющего
большинства звезд время жизни - около 15 млрд.
лет.
После того как звезда исчерпает свои источники
энергии она начинает остывать и сжиматься.
Конечным продуктом эволюции звезд являются
компактные
массивные
объекты,
плотность
которых во много раз больше, чем у обычных звезд.
Звезды разной массы приходят в итоге к одному из
трех состояний: белые карлики, нейтронные
звезды или черные дыры.
Если масса звезды невелика, то сжатие звезды
прекращается. Она переходит в устойчивое
состояние белого карлика. Если масса превышает
критическое значение, сжатие продолжается. При
очень высокой плотности образуют нейтроны.
Вскоре вся звезда состоит из одних нейтронов и
сжатие останавливается - образуется нейтронная
звезда. Если же масса звезды будет очень велика,
то конечным этапом эволюции звезды будет
Полярная
звёзда
Диаметр Полярной звезды превосходит диаметр Солнца
в 46 раз.
Астрономам давно известно, что Полярная звезда
относится к классу цефеид. Цефеиды - это переменные
звезды-гиганты, изменяющие блеск с периодом от 1 до
50 суток .Одновременно с изменениями блеска
изменяются эффективная температура звезды (в
максимуме блеска цефеиды имеют максимальную
температуру), показатель цвета, а также лучевая
скорость (в максимуме блеска поверхностные слои
звезды удаляются от нас с наибольшей скоростью звезда сжимается).
Эти явления объясняются пульсацией наружных слоев
звезды, приводящих к периодическому изменению ее
радиуса, температуры, а следовательно, и блеска.
Полученные в результате исследований данные
показывают, что Полярная звезда относится к
необычному типу цефеид, так как разные части ее
внешних слоев пульсируют неодинаково, т.е. не
одновременно. Теория предсказывает, что радиус
Полярной звезды должен превышать радиус Солнца
только в 38 раз.
Изучение солнечной
системы будет
продолжаться еще очень
долго. И даже через много
лет её загадки и тайны
не смогут быть
постигнуты учёными до
конца.
На данный момент не
видно причин, по
который человечество не
будет осваивать
Солнечную систему.
Спасибо за внимание!
Спасибо за внимание!
Спасибо за внимание!
Спасибо за внимание!
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
Документ
Категория
Презентации по физике
Просмотров
91
Размер файла
2 706 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа