Сонячна система та стан у ній планети Земля PDF

**Сонячна система та стан у ній планети Земля.** ***Сонячна система складається з центрального тіла - Сонця; 9 планет (Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон); супутників планет (44); малих планет - астероїдів (їх нараховується близько 50 тис.) та метеорних тіл і комет...

**Сонячна система та стан у ній планети Земля.** ***Сонячна система складається з центрального тіла - Сонця; 9 планет (Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон); супутників планет (44); малих планет - астероїдів (їх нараховується близько 50 тис.) та метеорних тіл і комет (близько 900)*** Найбільшим тілом Сонячної системи є Сонце. Його діаметр у 109 разів І більший за діаметр Землі. На поверхні Сонця температура досягає 6000 °С. За такої температури жодна речовина не може існувати у твердому або рідкому стані. Сонце складається із розварених газів. Температура в надрах досягає 20 млн. градусів. На Сонці достатньо часто спостерігаються серії спалахів. Найпотужніші з них зареєстровано з 6 по 14 березня 1989 року. Сонячні вибухи викликали на Землі настільки потужні магнітні бурі, що полярне сяйво перемістилося далеко на південь. Його могли спостерігати навіть жителі Середземномор\'я. Перша якісна фотографія Сонця була зроблена в Парижі в 1845 році Ж. Б. Л. Фуко та А. І. Фізо. З 1858 року здійснюється регулярне фотографування Сонця. Вага всіх планет складає близько 0,1% від ваги Сонця. Середня відстань від Землі до Сонця - 149,6 млн. км. Цей відрізок відомий як астрономічна одиниця, діаметр Сонця укладається в ній 107 разів. Афелій - точка на орбіті Землі, найвіддаленіша від Сонця (152 млн. км). Перигелій - точка на орбіті Землі, найближча до Сонця (147 млн. км). Середня щільність Землі 5,5 г/см^3^, що удвічі більше за щільність граніту. Земля на відміну від своїх ближніх сусідів - Марсу, Венери, Місяця та Меркурія, має досить сильне магнітне поле. Вісь магнітного поля не співпадає з віссю обертання, відхилення складає 11°. Один раз на 500 тис. р. магнітне поле змінює свою полярність. У цей час спостерігають масове вимирання біологічних видів. Ексцентриситет (стиснення) земної орбіти (0,028) визначає коливання надходження сонячної радіації протягом року в інтервалі від 7 до 26%, що впливає на термічні й екологічні умови на Землі. Швидкість руху вздовж орбіти тим вища, чим меншим є радіус (відстань від Землі до Сонця). Середня орбітальна швидкість Землі становить 29,765 км/с. У перигелії Земля перебуває на початку січня. Отже, в цей час рух по орбіті стає швидшим, тому зимове півріччя в північній півкулі коротше, ніж у південній. Судячи з того, що рання геологічна історія Місяця відрізняється від земної, очевидно, ця планета захоплена Землею. Можливо, навіть з іншої галактики. Астрономи підрахували, що приблизно 200 млн. років тому супутник знаходився набагато ближче до Землі і що він постійно віддаляється й через пару мільйонів років може залишити нашу орбіту назавжди. Рівноцінну кількість енергії Сонця, що поступає на Землю можна отримати спалюванням 200 млрд т кам\'яного вугілля. Значення припливів полягає в тому, що через розсіяння енергії Земля втрачає швидкість добового обертання. Щороку ефект сповільнення становить 1/40 000 с. За незалежними дослідженнями; доба 18 млрд. років тому становила 18 год. За рахунок сповільнення добового обертання коріолісова сила зменшується, що впливає на рух повітряних мас і течій. Також змінюється форма Землі. Припливи постійно пригальмовують добовий рух Землі. Так, 500 млн. років тому доба складалася з 20,8 сучасних годин. Через 100 мли років доба на Землі буде довшою на 28 хв., а через 1 млрд. років - на 4 год. 40 хв. Діаметр екватора Юпітера становить 142 700 км, що приблизно в 11 разів більше за діаметр Землі. Найменшою планетою Сонячної системи є Плутон. Його діаметр становить усього 3000 км. Найбільшу кількість супутників мають планети-гіганти. У Юпітера на середину 2001 року їх нараховувалося вже 28, Сатурна - 30, Урана - 21 і лише в Нептуна - 8. Найгарячішою планетою Сонячної системи є Меркурій. Ця планета розташована найближче до Сонця та має діаметр у 15 разів менший за діаметр Землі. Меркурій водночас є і найхолоднішою планетою Сонячної системи. Справа в тому, що ця планета постійно повернена до Сонця лише одним боком, тому температура поверхні освітленої частини планети досягає 400 °С, а темної - наближається до абсолютного нуля (-273 °С). Найхолоднішим об\'єктом Сонячної системи є супутник Нептуна Тритон. Він має найхолоднішу поверхню у Сонячній системі, що дорівнює -235 °С. За такої температури більша кількість нітрогену Тритону конденсувалася памороззю на поверхні. Найповільніше за всі планети Сонячної системи навколо своєї осі обертається Венера - 243 доби на одне обертання. Юпітер робить одне обертання за 9,9 години. Найяскравішою планетою Сонячної системи вважається Венера. Найвіддаленішою планетою Сонячної системи є Плутон. Екваторіальний діаметр планети становить 4 тис. км^2^. Відстань від Сонця до Плутона становить - близько 6 млрд. км. Венера, на відміну від інших планет, обертається у напрямку, зворотному від руху навколо Сонця, причому у 243 рази повільніше за Землю. Температура на поверхні Венери дуже висока (близько 500 °С) та залишається майже однаковою. Висока температура поверхні цієї планети обумовлена парниковим ефектом. На марсіанському екваторі, де атмосферний тиск менший у 200 разів, ніж на Землі, температура протягом доби змінюється від +27 ° до -50 °С. Потужні виверження постійно змінюють поверхню найближчого супутника Юпітера - Іо. Надра Іо цілком розплавлені, лише зверху є тонка, потужністю у декілька кілометрів, нестійка плівка застиглої сірки. На Меркурії та Місяці останні вулкани вивергалися 3 млрд. років тому. Надра Марсу заспокоїлися 1 -2 млрд. років тому. Марсіанський вулкан Олімп вважають найвищою горою Сонячної системи. Його висота - 24 км, діаметр вершини - 25 км. Земля в цій компанії займає середнє положення, її активна вулканічна \"юність\" уже позаду. Проте на Землі існує більш ніж 900 діючих та велика кількість відносно недавно згаслих вулканів, більшість з яких розташована по берегах Тихого океану. Вважалося, що океани є тільки на супутниках Юпітера - Європі, Каллісто та Ганімеді. Причому, океан на Європі за своїми характеристиками сильно нагадує Північний Льодовитий океан. Цілком можливо, що це інопланетне море ховає в собі життя. На сьогодні з\'ясувалося, що можна говорити про подібні ж океани на поверхні Титана - супутника Сатурна, і навіть Тритона - дивного супутника Нептуна, який обертається по спіральній орбіті, поступово наближаючись до планети (інакше кажучи, через якийсь час, нехай навіть і дуже тривалий, зіткнення неминуче). І навіть відкрита у 2001 році Варуна, так званий \"транс-Нептуніанський\" об\'єкт, що обертається навколо Сонця по величезній орбіті, може ховати в собі море. Походження назв планет та Місяця № Назва Пояснення ---- ---------- -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 Венера Римська богиня кохання 2 Земля Найдавніше слав\'янське слово, що означає \"низ, поверхня\" 3 Місяць Латинське слово luna (луна) --- \"та що світить, блискуча\". Той же корінь у слова lux \"світ, блиск\" 4 Марс Римський бог війни 5 Меркурій Римський бог торгівлі 6 Нептун Римський бог морів, брат Юпітера 7 Плутон Грецький бог підземного царства, брат Посейдона (римського Нептуна) та Зевса (римського Юпітера) 8 Сатурн Римський бог, батько Юпітера 9 Уран Грецький бог, батько Кроноса (римського Сатурна), дід Зевса (римського Юпітера) 10 Юпітер Верховний римський бог   Порівняльна характеристика планет Сонячної системи Планета d (від- нос- но d Зем- лі) Маса (від- носно маси Землі) Відс- тань від Сонця, а. о. Відс- тань від Сонця, млн. км t на повер- хні, оС Орбітальна швидкість, км/с Період обертання навколо Сонця Середня густина т/м3 Планети земної групи Меркурій 0,38 0,055 0,39 57,9 350 47,9 87,97 діб 5,52 0 Венера 0,95 0,815 0,72 108,2 480 35,0 224,7 доби 5,22 0 Земля 1,00 1,00 1,00 149,6 22 29,8 365,26 діб 5,51 1 Марс 0,53 0,107 1,52 227,9 -23 24,1 779,9 діб 3,97 2 Планети-гіганти Юпітер 11,11 317,82 5,20 778,3 -150 13,1 11,86 років 1,30   14 Сатурн 9,14 95,28 9,54 1427 -180 9,6 29,46 років 0,68 11   Уран 3,98 14,56 19,19 2869,6 -214 6,8 84,01 роки 1,32 6 Нептун 3,88 17,28 30,06 4496,7 -220 5,4 164,8 років 1,84 2 Плутон 0,47 0,11 39,53 5900 -230 4,7 247,7 років 6,00 1   Найбільший у Сонячній системі астероїд - Церера. Його розміри - 970x930 км. Окрім того, цей астероїд було відкрито першим італійським астрономом Джузеппе Піацці 1 січня 1801 року й названо на честь Церери - римської богині, яка пов\'язана з Сицилією - батьківщиною Піацці. Другим після Церери найбільшим астероїдом є Палада, яку відкрили у 1802 році, її діаметр становить 523 км. Церера обертається навколо Сонця в головному поясі астероїдів, знаходячись від, нього на відстані 2,7 астрономічних одиниць. Вона вміщує у собі одну третину ваги усіх відомих астероїдів. Поділ планет на дві групи (див таб. вище) пояснюється диференціацією речовини газового диска, з якого утворилася Сонячна система, під дією двох сил. Сила тяжіння притягувала частинки до центра системи пропорційно густини речовини; сила магнітного поля утримувала частинки речовини залежно від їхнього заряду. Метеорити за своїм складом поділяються на три основні групи: залізні, кам\'яні та змішані. Найбільший залізний метеорит упав у 1920 році на територію Намібії. Він отримав назву Гоба, його вага становила 60 тонн. Найбільший кам\'яний метеорит важить 1,77 тонн. Його доля занесла на простори Китаю. Метеорити змішаного типу за розмірами значно менші за два попередніх типи. Рекордсменом серед них став метеорит, який було знайдено в Німеччині у 1805 році, його вага становила 1,5 т. На Землі знайдено близько 100 метеоритних кратерів, з них З0 - у Європі. Найбільшими з відомих є Пучеж-Катунська астроблема (з грец. - \"зоряна рана\") на сході Іванівської області в Росії - діаметром 80 км та віком 183 млн. років, кратер Менікуеген у Квебеці (Канада) - діаметром 64 км та віком 210 млн. років, та кратер Вредерфорт у Південній Америці - діаметром близько 100 км та віком майже 2 млрд. роки. Щодоби на земну поверхню випадає понад 200 тис. метеоритів. Маса найбільшого з них, що впав у Південній Америці, - 60 т. За рік на поверхню Землі випадає понад 3 млн. т космічного пилу, а також від 350 тис. т до 10 млн. т метеоритів - кам\'яних чи металевих тіл, що залітають в атмосферу з космічного простору. На території Австралії і ПА знайдено метеорити віком більш ніж 3 млрд. років, що містять включення, формування яких розпочалося під час зародження Сонячної системи. Катаклізм відбувся 3,4 мільярдів років тому, ще до того, як сформувалися континенти. У той час, за свідченням учених, життя на Землі було представлене тільки бактеріями. У результаті падіння утворилися велетенські хвилі, висотою в кілометри, що розходилися від місця зіткнення, через які берегові лінії континентів піддавалися грандіозним руйнуванням. В Україні поблизу с. Болтишка Кіровоградської області знайдено заповнений осадовими породами кратер, діаметром близько 25 км - слід падіння метеорита, яке сталося 100 млн. років тому. Учені визначили вірогідність прямого влучення метеорита в людину. За їх розрахунками, вірогідність прямого влучення метеорита Із людину є такою: одне влучення за 180 років. Поки що на Землі було зареєстровано лише один випадок влучення метеорита в людину. Це трапилося у США (штат Алабама) у 1954 році, коли сплячу жінку було поранено залізним уламком з космосу. У 1908 р. під час падіння Тунгуського метеорита було знищено сотні квадратних кілометрів лісів, і лише безлюдність території не призвела до трагічних наслідків. Вчені вважають, що за рік на Землю випадає метеоритний потік, вагою більше 21 т. Найдавніша згадка про падіння метеорита датується 644 р. до н. е. Найстарійший з усіх відомих метеоритів було знайдено на території Китаю у місті Сіань. Його вага - 2 тонни, а вік становить приблизно 1, 9млрд років. Найбільший музей метеоритів знаходиться у Санкт-Петербурзі. Колекція музею нараховує більше 300 зразків. Найбільшим серед них є метеорит вагою 450 кг, частина великого Сіхоте-Алінського метеорита, який розсипався на шматки над Уссурійською тайгою 12 лютого 1947 року. Однією з найдавніших обсерваторій світу вважається відомий Стоунхендж. Ця споруда була створена 4-5 тис. років тому та за припущеннями вчених виконувала роль астрономічних приладів, за якими люди бронзової епохи мали змогу чітко визначати дати сонячного та місячного затемнення, пори року та періодичність руху Сонця, Місяця та планет. У 1951 р. католицька церква офіційно визнала, що теорія великого вибуху узгоджується з Біблією. Першу російську обсерваторію було побудовано в 1692 році на батьківщині М. В. Ломоносова - у Холмогорах, поблизу Архангельська. Головне призначення календаря - співставляти події з низкою днів. Слово \"календар\" прийшло до нас з Давнього Риму. Воно походить від латинських слів саіео \"проголошувати\" та calendarium - \"боргова книга\". У Римі початок кожного місяця проголошувався особливо, причому, в перших числах кожного місяця було заведено сплачувати відсотки по боргах. Винахідником телескопа вважається голландський оптик, торговець скляними лінзами для окуляр. Але існує припущення, що насправді він лише скопіював оригінал, сконструйований набагато раніше невідомим італійським винахідником. Аристарх Самоський (III ст. до н. е.) вважав, що Земля обертається навколо Сонця. Він намагався визначити відстань від Землі до Місяця, цілком ймовірно припускаючи, що ця відстань нескінченно мала за! відстань від Землі до зірок. Перший прототип планетарію побудував у 1680 році нідерландський; мислитель X. Гюйгенс. Він виготував так звану \"планетну машину\", відтворивши модель руху тіл Сонячної системи через систему механічних пристроїв. Першу обсерваторію сучасного типу було побудовано в Парижі. Ця обсерваторія розпочала свою роботу в 1667 році. Перше вітчизняне товариство дослідників космічного простору з\'явилося в Києві у 1925 році. Першим приладом, який використовували для астрономічних спостережень, був гномон - вертикальний стовп, закріплений на горизонтальній площині. Найбільш гладке дзеркало для телескопа було створено наприкінці 80-х років XX ст. німецькими спеціалістами. Ця поверхня з тонким напиленням золота має нерівності, висотою близько трьох атомів. У 1976 році до експлуатації було введено найпотужніший телескоп-рефлектор. Він став головним робочим органом Зеленчуцької спеціальної академічної астрофізичної обсерваторії, яка розташована в горах Північного Кавказу на висоті 2100 м над рівнем моря. Загальна маса 42-метрового гіганту становить 950 тонн. Одне дзеркало, діаметр якого 6 метрів, має вагу 70 тонн. До 1991 року телескоп залишався найбільшим та найпотужнішим аж поки не було прийнято рішення про будівництво телескопа на горі Мауна-Кеа. Найбільша кількість планетаріїв знаходиться у США. Тут на кожні 300 тис. населення припадає один астрономічний заклад. А от за кількістю періодичних видань, присвячених питанням астрономії, світовим лідером є Росія. Тут щорічно видається 37 періодичних видань з цієї теми. Для порівняння у США аналогічний показник становить - 24. Російські вчені В. Красовський та Й. Шкловський підрахували, що спалахи наднових зірок у нашій Галактиці мають місце один раз на 100 років, а довкіл Сонячної системи (на відстані 10 парсеків) - на 700 млн. років. Отже, за час існування Землі вона вже могла відчути на собі потужну дію жорсткого випромінення, яке призводить до масових мутацій організмів. Спалах близької наднової зірки загрожує людству цілковитим знищенням. Космічну еру людства було розпочато 4 жовтня 1957 р.: у СРСР запущено перший штучний супутник Землі. Батько космонавтики К. Е. Ціолковський згадував: \"Прагнення до космічних польотів в мені заклав фантазер Ж. Верн. Він пробудив роботу мозку в цьому напрямі. З явилося бажання. З бажанням виникла діяльність розуму. Звичайно, вона б ні до чого не привела, якби не мала підтримки з боку науки\". Із загальної маси речовини Всесвіту десь близько 1/10 є видимою, решта - невидима, розпорошена, темна. Темна речовина утворює так звану \"сховану масу\" Всесвіту. Видима речовина складається з 70-80% (за масою) водню та гелію - 20-30%. Найвіддаленішими від Землі об\'єктами є квазари (назва походить від англійського скорочення слів \"квазизіркове джерело радіовипромінення\"). На фотографіях ці об\'єкти мають зіркоподібний вигляд та є найпотужнішими об\'єктами у Всесвіті за випроміненням. У \"мертвому\" безповітряному міжзоряному просторі індентифіковано більше ніж 60 молекул хімічних речовин. Найбільша кількість у міжзоряному просторі міститься водню. За поширеністю водень набагато випереджає сумарний уміст інших хімічних елементів. Якщо взяти за одиницю вміст водню, то відносний уміст гелію буде складати 0,09, кисню - 0,0007, вуглецю - 0,0003, нітрогену - 0,00009. Густина у Всесвіті відрізняється більш ніж на 30 порядків. Найвища щільність (якщо не брати до уваги мікросвіт, наприклад, ядро атома) притаманна нейтронним зіркам (близько 10м г/см^3^); найнижча - 10\~24 г/см^3^ - у галактиці в цілому. У середньому в 1 м^3^ у Всесвіті міститься всього один атом водню (тобто 1 протон і один електрон) і, крім того, ще 4,108 фотонів. Вік Всесвіту визначається від 13 до 18 млрд. років. Найбільш щільними астрономічними об\'єктами у Всесвіті вважаються чорні діри. У космічному просторі чорні діри утворюються в результаті величезного гравітаційного стиснення понадмасивних астрономічних об\'єктів. Величезні відстані у Всесвіті вимірюють світловими роками. Один світловий рік - це відстань, яку світло проходить за рік. Вона становить приблизно 9460 млрд. км. Найпоширенішим хімічним елементом у Всесвіті є водень. Так, Сонце на 70% складається з водню та 27% гелію. Істотна сплющеність Галактики свідчить про високу швидкість її обертання навколо осі. Лінійна швидкість об\'єктів Галактики при обертай-1 ні є сталою (близько 220-250 км/с). \"Сусідками\" нашої Галактики є галактики Велика та Мала Маеелланова Хмара. Відстань до них становить приблизно 170 і 205 тис. світлових років відповідно. Інші галактики віддаляються від нашої закономірно: швидкість роз-бігання тим більша, чим віддаленіша спостережувана галактика. Період обертання Сонця навколо центра Галактики становить 204- 250 млн. років і називається галактичним роком. На геохронологічній шкалі галактичний рік відповідає ері. Ймовірно, тривалість галактичного року визначає періодичність тектонічної активності нашої планети. У нашій Галактиці нараховується близько 150 млрд. зірок. Найповніший зірковий каталог, виданий у США в 1990 році, містить інформацію про 19 млн. астрономічних об\'єктів, а найпершим зірковим каталогом, який дійшов до наших днів, є каталог Птоломея, що містить дані про положення 1022 зірок. Найменшу зірку в нашій Галактиці було відкрито у 1986 році зусиллями американських астрономів з обсерваторії Кітт-Пік. Зірка отримала таку назву: LHS 2924, її вага менша від Сонця у 20 разів. У Давньому Єгипті було помічено, що розлив Нілу починається після першої ранкової видимості зірки Сиріус (Сотіс). На одному з єгипетських храмів у Денедері є напис: \"Сотіс великий уперше блищить на небі, річка Ніл виходить зі своїх берегів\". Жреці спочатку визначили довжину року в 360 днів та відповідно до цього розділили небесну сферу на 360 частин (у майбутньому це буде відповідати 360°). Рік жреці розділили на 12 місяців, у кожному по ЗО днів. На сьогодні найбільшою зіркою вважається Цефея, діаметр якої більш ніж 1,6 млрд. км. Якщо б цю зірку можна було помістити до центра Сонячної системи, то вона поглинула усі б планети до Сатурна включно. Найвіддаленішою зіркою в нашій Галактиці є червоний гігант 18-ї зіркової величини. Ця зірка розташована в напрямку сузір\'я Терези та віддалена від Землі на відстань, яку світло може подолати за 400 тис. років. Найяскравіші зірки на нашому небосхилі - Денеб y сузір\'ї Лебідь та Рігель у сузір\'ї Оріон. Найяскравішою з найближчих до нас зіркою є Сиріус у сузір\'ї Великий Пес. Відстань до нього становить 8,6 світлових років. Ця зірка у 23,5 рази яскравіша за Сонце. Найближчою до Землі є зірка - Проксима Центавра. Вона знаходиться на відстані 4,25 світлових років від Сонця. Вважається, що разом з подвійною зіркою Альфа Центавра А та В вона входить у вільну потрійну систему. Подвійна зірка Альфа Центавра знаходиться від нас набагато далі, на відстані 4,4 світлових років. Уперше яскравість зірок став розрізнювати давньогрецький астроном Гіпарх ще в II ст. до н. е.. Календар Всесвіту. Наочно відобразити 15 мільярдів історії Всесвіту дозволяє стисненні її в один-єдиний рік. У цьому разі секунда року буде дорівнювати 475 нашим сучасним земним рокам. Уся відома історія людства займає останні десять секунд 31 грудня а все, що відбулося з кінця середніх віків до сучасності, займає менш ніж одну секунду.