Планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун.

Они имеют большие размеры и массы. Планеты-гиганты очень быстро вращаются вокруг своих осей. Отличаются большим числом спутников (у Юпитера –16). Особенность планеты-гигантов – кольца, состоящие из частиц и глыб. Эти планеты не имеют твердых поверхностей, плотность у них мала, состоят в основном из водорода и гелия. Газообразный водород атмосферы переходит в жидкую, а затем в твердую фазу. При этом быстрое вращение и то, что водород становится проводником электричества, обуславливает значительные магнитные поля этих планет, которые улавливают летящие от Солнца заряженные частицы и образуют радиционные пояса.

Билет № 11. Физические условия на Луне.

Луна меньше Земли по массе в 81 раз, средняя её плотность 3300 кг/м3, т. е. меньше, чем у Земли. На Луне нет атмосферы, только разреженная пылевая оболочка. Огромные перепады температуры лунной поверхности от дня к ночи объясняются не только отсутствием атмосферы, но и продолжительностью лунного дня и лунной ночи, которая соответствует двум нашим неделям. Температура в подсолнечной точке Луны достигает +120°С, а в противоположной точке ночного полушария – 170°С. Поверхность Луны покрыта темными ровными участками (морями) и светлыми гористыми (материками). Многие моря окаймлены горными хребтами (Кавказ, Альпы). На Луне много кратеров. Мелкие и средние кратеры образованы в результате падения метеоритов. Крупные кратеры вероятно результат вулканической деятельности в далеком прошлом. Образцы лунных пород похожи на вулканические базальты, содержат осколки магматических пород. Химический состав различных участков неодинаков. Из-за отсутствия воды минералов на Луне меньше, чем на Земле. Микроорганизмов на Луне не обнаружено. Активного вулканизма на Луне нет, но и сейчас происходят слабые лунотрясения.

Спутники планет как правило покрыты кратерами.

Марс (2 небольших спутника: Фобос и Деймос, кратеры на них не вулканического происхождения, а от ударов метеоритов.);

Юпитер (16 спутников, самые известные 4 галилеевых спутника: Европа, Каллисто, Ио - имеет действующие вулканы, Ганимед – по размерам больше Меркурия);

Сатурн (17 спутников, особо известен Титан: имеет атмосферу из азота);

Уран (16 спутников); Нептун (8 спутников); Плутон (1 спутник).

Билет № 12. Кометы состоят из ядра и хвоста. Ядро комет по размерам похоже на астероид, а хвост простирается на сотни миллионов километров. По мере приближения к Солнцу у кометы развивается хвост, направленный от Солнца, а, удаляясь, комета постепенно перестает быть видимой. Ядро кометы и пыль светят отраженным солнечным светом. Орбиты комет – сильно вытянутые эллипсы. Некоторые кометы периодические, наиболее известные кометы:

комета Галлея ( Т = 76 лет; 1910 – 1986 – 2062);

комета Энка (Т=3,3года).

Массу кометы можно оценить по возмущениям в ее движении при приближении к планетам. Вещество кометы сосредоточено в ее ядре, которое состоит из смеси замерзших газов (аммиак, метан, углекислый газ), металлических и каменных частиц разных размеров. Чем ближе комета подходит к Солнцу, тем больше прогревается ее ядро, возрастает выделение газа и пыли, усиливается давление света на него. Поэтому хвост кометы увеличиввается и становится все более заметным.

Астероиды (малые планеты). Наиболее известные - Церера, Веста, Паллада, Юнона, Икар, Гермес, Аполлон (всего более 1500). Между орбитами Марса и Юпитера много малых планет, образующих пояс астероидов. Большинство их – бесформенные глыбы. Массы астероидов слишком малы, чтобы удерживать атмосферу.

Исследование комет, астероидов, метеорных потоков показало, что все они имеют одинаковую физическую природу и одинаковый химический состав. Определение возраста Солнечной системы говорит о том, что Солнце и планеты имеют примерно один возраст (около 5,5 млрд. лет). По теории возникновения Солнечной системы академика О. Ю. Шмидта Земля и планеты возникли из газо-пылевого облака, которое вследствие закона всемирного тяготения было схвачено Солнцем и вращалось в том же направлении, что и Солнце. Постепенно в этом облаке формировались сгущения, которые дали начало планетам. Свидетельством того, что планеты образовались из таких сгущений, является выпадение метеоритов на Землю и на другие планеты. Так в 1975 г. было отмечено падение кометы Вахмана-Штрассмана на Юпитер.

Билет № 13. Солнце – ближайшая к нам звезда, у которой в отличие от всех других звёзд мы можем наблюдать диск и при помощи телескопа изучать на нём мелкие детали. Солнце – типичная звезда, а потому его изучение помогает понять природу звёзд вообще.

Масса Солнца в 333 тыс. раз больше массы Земли, мощность полного излучения Солнца составляет 4 * 1023 кВт, эффективная температура – 6000 К.

Как и все звёзды Солнце – раскалённый газовый шар. В основном оно состоит из водорода (70%) и гелия (28%), 1-2% массы Солнца приходится на другие более тяжёлые элементы.

На Солнце вещество сильно ионизировано, т. е. атомы потеряли свои внешние электроны и вместе с ними стали свободными частицами ионизированного газа – плазмы.

Средняя плотность солнечного вещества 1400 кг/м3. Однако, это среднее число, и плотность в наружних слоях несоизмеримо меньше, а в центре в 100 раз больше.

Под действием сил гравитационного притяжения, направленных к центру Солнца, в его недрах создаётся огромное давление, которое в центре достигает 2 * 108 Па, при температуре около 15 млн К. При таких условиях ядра атомов водорода имеют очень высокие скорости и могут сталкиваться друг с другом, несмотря на действие электростатической силы отталкивания. Некоторые столкновения заканчиваются термоядерными реакциями, при которых из водорода образуется гелий и выделяется большое количество теплоты.

Атмосферу Солнца делят на 3 слоя: фотосферу (нижний слой), хромосферу и корону. Поверхность солнца (фотосфера) имеет гранулярную структуру, т. е. состоит из «зёрнышек» размером в среднем около 1000 км. Грануляция является следствием движения газов, в зоне, расположенной под фотосферой. Временами в отдельных областях фотосферы тёмные промежутки между пятнами увеличиваются, и образуются большие тёмные пятна. Наблюдая солнечные пятна в телескоп, Галилей заметил, что они перемещаются по видимому диску Солнца. На этом основании он сделал вывод, что Солнце вращается вокруг своей оси, с периодом 25 сут. на экваторе и 30 сут. вблизи полюсов.

Пятна – непостоянные образования, чаще всего появляются группами. Вокруг пятен иногда видны почти незаметные светлые образования, которые называют факелами. Главной особенностью пятен и факелов является присутствие магнитных полей с индукцией, достигающей 0,4-0,5 Тл. По краю солнечного диска можно наблюдать протуберанцы – яркие выступы, опирающиеся на хромосферу и врывающиеся в солнечную корону.

Билет № 14. Проявление солнечной активности на Земле:

Солнечные пятна являются активным источником электромагнитного излучения, вызывающего так называемые «магнитные бури». Эти «магнитные бури» влияют на теле- и радиосвязь, вызывают мощные полярные сияния.