Строение и эволюция звезд и планет

Автор: Пользователь скрыл имя, 15 Ноября 2011 в 23:51, реферат

Описание работы

Почти половину столетия межзвездный газ исследовался главным образом путем анализа образующихся в нем линий поглощения. Выяснилось, например, что довольно часто эти линии имеют сложную структуру, то есть состоят из нескольких близко расположенных друг к другу компонент. Каждая такая компонента возникает при поглощении света звезды в каком-нибудь определенном облаке межзвездной среды, причем облака движутся друг относительно друга со скоростью, близкой к 10 км/сек. Это и приводит благодаря эффекту Доплера к незначительному смещению длин волн линий поглощения.

Содержание

I.Глава. Возникновение и эволюция звёзд.
1.Межзвёздный газ
1.1.Газовые туманности…………………………………………………………..…...6
1.2.Что происходит в центре галактики…………………………………………...….8
1.3.Газ в Большом Магелановом облаке……………………………………….....…11
2.Двойные звёзды
2.1.Открытие двойных звёзд……………………………………………………..…..13
2.2.Изменение параметров двойных звёзд…………………………………….…….15
2.3.Тепловые двойные звёзды………………………………………………….…….16
2.4.Рентгеновские двойные звезды…………………………………………….…....17
2.5.Примеры двойных звезд. ( a Центавра, Сириус.)………………………………...18
2.6.Стадии звёздной эволюции…………………………………………………....…..19
II.Глава. Происхождение солнечной системы.
1.Космогонические гипотезы происхождения солнечной системы
1.1Небулярные гипотезы………………………………………………………….….22
1.2.Гипотезы захвата………………………………………………………………….25
1.3.Другие гипотезы…………………………………………………………………..27
2.Происхождение солнечной системы
2.1.Происхождение колец планет-гигантов…………………………………………...…28
2.2.Происхождение планет-гигантов………………………………………...……….....32
2.3.Происхождение Плутона и других ледяных планет……………………………….33
2.4.Происхождение астеройдов…………………………………………………………35
2.5.Происхождение спутников……………………………………………………...…..38
2.6.Происхождение планет земной группы………………………………………...…..43
2.7.Происхождение комет………………………………………………………...……..51
2.8.Происхождение солнца………………………………………………………………53
2.9.Современные представления о строении солнечной системы…………………….54
III.Глава. Планеты земной группы .
1.Марс
1.1.Спутники Марса………………………………………………………………..…....64
1.2.Атмосфера и фиолетовый слой Марса………………..……………………..……..65
1.3.Температурный режим планеты Марс………………………………………..……66
1.4.Большая пылевая буря и её причины………………………………..……………..68
2.Венера…………………………………………………………………………………......69
3.Меркурий…………………………………………………………………………………..70
3.1.Температурный режим планеты……………………………………………..…….. 72
4.Земля…………………………………………………………………………………….…74
4.1.Движутся ли материк.………………………………………………………………..75
4.2.Тридцать движений земли……………………………………………………………76
4.3.Химический состав воздуха………………………………………………………….78
4.4.Единственный спутник земли – Луна……………………………………………….79

Список литературы…………

Работа содержит 1 файл

WORK MK 2.DOC

— 662.50 Кб (Скачать)

              Падение вещества к центру  сопровождается весьма частыми  столкновениями частиц и переходом  их кинетической энергии в  тепловую. В результате температура  глобулы возрастает. Глобула становится  протозвездой и начинает светиться,  так как энергия движения частиц перешла в тепло, нагрела пыль и газ.

           В этой стадии протозвезда едва видна, так, как основная доля её излучения  приходится на далёкую инфракрасную область. Звезда ещё не родилась, но зародыш её уже появился. Астрономам пока неизвестно, сколько времени требуется протозвезде, чтобы достигнуть той стадии, когда она начинает светиться как тусклый красный шар и становится видимой. По различным оценкам, это время колеблется от тысяч до нескольких миллионов лет. Однако, помня о появлении звёзд в Большой Туманности Ориона, стоит, пожалуй, считать, что наиболее близка к реальности оценка, которая даёт минимальное значение времени.

           Среди многочисленных небесных светил, изучаемых  современной астрономией, особое место  занимают планеты. Ведь все мы хорошо знаем, что Земля, на которой мы живем, является планетой, так что планеты-тела, в основном подобные нашей Земле.

           Но  в мире планет мы не встретим даже двух, совершенно похожих друг на друга. Разнообразие физических условий на планетах очень  велико. Расстояние планеты от Солнца (а значит, и количество солнечного тепла, и температура поверхности), её размеры, напряжение силы тяжести на поверхности, ориентировка оси вращения, определяющая смену времён года, наличие и состав атмосферы, внутреннее строение и многие другие свойства различны у всех девяти планет Солнечной системы.

           Как показывает изучение условий, при которых  возможно зарождение и дальнейшее развитие живой материи, только на планетах мы можем искать признаки существования  органической жизни. Вот почему изучение планет, помимо общего интереса, имеет большое значение с точки зрения космической биологии.

           Изучение  планет имеет большое значение, кроме  астрономии, и для других областей науки, в первую очередь наук о  Земле-геологии и геофизики, а также  для космогонии-науки о происхождении и развитии небесных тел, в том числе и нашей Земли.  

           Современные представления о планетах сложились  не сразу. Для этого понадобилось много веков накопления и развития знаний и упорной борьбы новых, прогрессивных  знаний  с взглядами старыми, отживающими.

           В древних представлениях о Вселенной  Земля считалась плоской, а планеты  рассматривались лишь как светящиеся точки на небесном своде, отличавшиеся от звёзд только тем, что они перемещались между ними, переходя из созвездия  в созвездие. За это планеты и получили название, означающее  «блуждающие». Наблюдателям древности, было, известно пять планет: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн.

           Даже  после того как была установлена  шарообразная форма Земли, и были впервые определены её размеры (Эратосфеном в III в. до н. э.), после того как стала очевидна ограниченность Земли в пространстве, о природе планет ни чего не было известно. И всё же во взглядах выдающихся мыслителей древности: Анаксагора, Демокрита, Эпикура, Лукреция мы встретим идеи о материальности и бесконечности Вселенной, заполненной бесчисленным количеством миров, подобных нашему, причём многие из них могут быть населены живыми существами. Эти мыслители высказывали весьма интересные идеи и о природе небесных тел.  
       
       
       
       
       

II .ПРОИСХОЖДЕНИЕ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

 
 
 

           1.КОСМОГОНИЧЕСКИЕ  ГИПОТЕЗЫ ПРОИСХОЖДЕНИЯ  СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ. 
       

      1. Небулярные  гипотезы
 

           Все космогонические гипотезы можно  разделить на несколько групп: небулярные (Канта, Лапласа и др., к ним  же относится и гипотеза О. Ю. Шмидта), гипотезы захвата, выброса и др. Небулярные гипотезы, а их больше всего, можно, в свою очередь разделить на две подгруппы. Согласно первой из них Солнце и все тела Солнечной системы: планеты, спутники, астероиды, кометы и метеорные тела - образовались из единого газово-пылевого, или пылевого облака. Согласно второй Солнце и его семейство имеют различное происхождение, так что Солнце образовалось из одного газово-пылевого облака (туманности, глобулы), а остальные небесные тела Солнечной системы - из другого облака, которое было захвачено каким-то, не совсем понятным, образом Солнцем на свою орбиту и разделилось каким-то, еще более непонятным образом на множество самых различных тел (планет, их спутников, астероидов, комет и метеорных тел) имеющих самые различные характеристики: массу, плотность, эксцентриситет, направление обращения по орбите и направление вращения вокруг своей оси, наклонение орбиты к плоскости экватора Солнца (или эклиптики) и наклон плоскости экватора к плоскости своей орбиты.

           В связи с тем, что наш читатель более всего знаком с гипотезой О. Ю. Шмидта, мы более подробно остановимся на ней. Как утверждают небесные механики, небулярные гипотезы Канта, Лапласа и др. среди прочих имеют следующий существенный недостаток: они не объясняют, почему Солнце и планеты так неравномерно распределили между собой количество движения (момент количества движения): на долю Солнца приходится около 2% момента количества движения, а на долю планет - около 98%, хотя совокупная масса всех планет в 750 раз меньше массы Солнца.

           По-видимому, желая избежать этого противоречия, Шмидт исходит в своей гипотезе из различного происхождения Солнца и планет. Но если быть последовательным до конца, то следовало бы предположить, что раздельно возникло не только Солнце от планет, но имеют раздельное происхождение и все планеты, поскольку они также имеют различный удельный момент количества движения, т. е. количество движения на единицу массы. Если удельный момент количества движения Земли принять за 1, то планеты Солнечной системы будут иметь следующие удельные моменты количества движения: 
       

Меркурий Венера Земля Марс Юпитер Сатурн Уран Нептун Плутон
0,61 0,85 1,00 1,23 2,28 3,08 4,38 5,48 6,09
                                                              

           (Левин  Б.С. Происхождение Земли и  планет. М. 1964, стр. 14).

           Те  части протопланетного газово-пылевого облака, которое когда-то якобы встретилось с Солнцем, было им захвачено на свою орбиту, эти части облака, если только последнее не вращалось (если облако вращалось, оно, по-видимому, должно было еще до встречи с Солнцем рассеяться под влиянием центробежной силы в межзвездном пространстве), должны были иметь абсолютно одинаковый удельный момент количества движения, поскольку они до захвата двигались в одном направлении и имели одинаковую скорость. И планеты тоже должны были бы иметь одинаковый удельный момент количества движения, если бы они произошли согласно гипотезе Шмидта. А они имеют его весьма и весьма различным. Почему? Каким образом Меркурий передал свой избыток количества движения Плутону, а Венера, Земля и Марс - Нептуну или Урану и т. д.? Гипотеза Шмидта на этот вопрос ответа не дает.

           Неубедительно объясняется в гипотезе Шмидта и  вопрос о закономерности в межпланетных расстояниях. По Шмидту, эти расстояния растут в арифметической прогрессии (почему?), но почему-то планеты земной группы имеют одну разность - 0,20, а дальние планеты - другую - 1,00. Гипотеза не объясняет, почему между Марсом и Юпитером образовалась брешь, в которой вместо пресловутой планеты Фаэтон обращается вокруг Солнца большое количество астероидов. Гипотеза не объясняет, почему Плутон так «близко» находится около Нептуна, что время от времени пересекает его орбиту.

           Шмидт пытается объяснить межпланетные расстояния с помощью удельного момента  количества движения планет, но ведь последний  сам требует своего объяснения.

           Слабым  местом гипотезы Шмидта является объяснение распределения массы вещества протопланетного  облака между планетами. В самом  деле, наибольшая масса облака, обращающегося  вокруг Солнца в форме диска (баранки), должна находиться в центре его сечения. Казалось бы, и наиболее массивная планета должна была образоваться именно в середине ряда планет, по обе стороны от нее должны образоваться менее массивные планеты.

            Если поперек сечения газово-пылевого диска Шмидта провести линию, которая  бы симметрично рассекала его на две равные по длине части (рис.1а), то половина планет с половинной суммарной массой вещества должна бы находиться по одну сторону от симметричной линии, а другая половина - по другую сторону, как показано на рис.1б. Но на рис.1в мы видим совсем другую картину. А именно так и распределена масса вещества между планетами и их орбитами.

           Шмидт объясняет это тем, что дальние  планеты, очевидно, пользуясь своей  отдаленностью от Солнца, разбросали вещество протопленного диска в  межпланетное пространство, преимущественно на периферию Солнечной системы. Если не считать Урана, который возник как раз в центре сечения диска, то по одну сторону центра (или симметричной линии) диска образовалось шесть планет с совокупной массой в 415 масс Земли, а по другую сторону - всего лишь две планеты с массой в 17 масс Земли. Трудно согласиться с тем, что Нептун расшвырял такое огромное количество вещества - около 400 масс Земли. К тому же гипотезе Шмидта противоречит тот факт, что Нептун имеет большую массу, чем Уран, а Марс имеет меньшую массу, чем Земля и Венера. По Шмидту, должно быть все наоборот.

           Ни  в какие рамки гипотезы Шмидта не укладывается тот факт, что третья часть спутников планет Солнечной  системы имеет обратное по отношению  к Солнечной системе направление обращения. Это один из крупнейших в Солнечной системе спутник Нептуна Тритон, затем спутник Сатурна Феба, четыре внешних небольших спутника Юпитера и пять спутников Урана (последние по отношению к Урану обращаются в прямом направлении).

           Согласно гипотезе Шмидта, все небесные тела Солнечной системы, кроме Солнца, образовались из одного облака, которое после захвата его Солнцем, в полном соответствии с законом сохранения количества движения, обращалось вокруг него в одном направлении (прямом). Но тогда и все тела Солнечной системы, происшедшие из этого газово-пылевого облака, также должны обращаться вокруг Солнца в этом же направлении.

           Представьте себе, что Вы плывете по реке вниз по течению. Подплывая к дельте реки, где русло разделяется на десяток рукавов, Вы проплываете по одному из них в море и не замечаете в этом ничего необычного. Но что бы Вы сказали, если бы кто-то взялся утверждать, что в одном (или в нескольких) из рукавов реки, в ее дельте вода течет вспять, и что по этому рукаву в море проплыть нельзя? Именно в таком положении находится гипотеза Шмидта, как и все небулярные гипотезы, утверждающая, что все небесные тела Солнечной системы, как те, которые обращаются вокруг центрального тела (Солнца или планеты) в прямом направлении, так и те, которые обращаются против «течения», т. е. в обратном направлении, произошли из одного протопланетного облака, которое и до захвата его Солнцем, и после захвата двигалось в одном (прямом) направлении. Это самым вопиющим образом противоречит закону сохранения количества движение, который в данном контексте можно назвать законом сохранения количества и направления движения.

           С точки зрения закона сохранения количества движения гипотезе Шмидта, как и  всем небулярным гипотезам, противоречит и тот факт, что половина планет Солнечной системы имеют большие наклоны плоскости экватора к плоскости своей орбиты, которые превышают 23° у Земли, Марса, Сатурна и Нептуна, а у Урана наклон равен 98°. Если бы планеты образовались из одного облака, они бы имели одинаковое наклонение своих орбит к плоскости экватора Солнца и не имели бы наклона плоскостей своих экваторов к общей плоскости своих орбит. Если же предположить, что эти характеристики со временем изменились, то эти изменения были бы более или менее одинаковыми, равнозначными. 
       

      1. Гипотезы  захвата
 

           Очевидно  что небулярная гипотеза Шмидта, а  равным образом и все небулярные гипотезы, имеют целый ряд неразрешимых противоречий. Желая избежать их, многие исследователи выдвигают идею индивидуального  происхождения как Солнца, так и всех тел Солнечной системы. Это так называемые гипотезы захвата [4].

Информация о работе Строение и эволюция звезд и планет