Развитие представлений о пространстве и времени

2. Используя справочные пособия, охарактеризуйте планеты  земной группы

Планеты земной группы

К планетам земной группы относятся:

 

Меркурий

Венера

Земля

Марс

 

Планеты земной группы весьма похожи друг на друга - они имеют  схожее строение, небольшие размеры  и массы. Орбиты этих планет расположены  достаточно компактно вблизи от Солнца, а сами планеты имеют малое  количество естественных спутников (Земля - 1, Марс - 2) или не имеют их вовсе (Меркурий и Венера).

Планеты земной группы имеют высокую плотность, в несколько  раз превышающую плотность воды, и состоят в основном из кислорода, кремния, железа, магния, алюминия и  других тяжелых элементов.

Самая большая из планет земной группы, Земля, по массе  меньше наименее массивной планеты-гиганта  Урана в 14 раз, однако, при этом превосходит  наиболее массивный объект пояса  Койпера в 500 раз.

Строение  планет земной группы

Планеты земной группы имеют твердую поверхность.

Меркурий не имеет  атмосферы и поэтому его поверхность, также как и поверхность Луны, покрыта кратерами, образовавшимися  в результате падения метеоритов.

На поверхностях Венеры, Земли и Марса также  можно встретить следы метеоритной  бомбардировки, однако, из-за плотных  атмосфер этих планет количество ударившихся  в них метеоритов гораздо меньше.

• Строение планет земной группы:
• в центре находится ядро, состоящее преимущественно из железа и никеля;
• мантия, состоящая из соединений кремния;
• кора, образовавшаяся в результате плавления мантии.

Отличительные характеристики планет земной группы

На ряду со сходствами, планеты земной группы имеют несколько отличий.

Меркурий из-за медленного вращения вокруг собственной  оси, вызванного гравитационным полем  Солнца, и отсутствия атмосферы имеет  очень резкую разницу температур на освещенной (до +400 °С) и обратной стороне (до -200 °С).

Венера имеет  очень сухую и плотную атмосферу, а благодаря парниковому эффекту  температура на поверхности достигает +480 °С. Собственное вращение Венеры (вокруг своей оси) противоположно направлению вращения Венеры вокруг Солнца, и, в связи с этим, сутки на Венере длятся 116,8 земных суток, это примерно половина венерианского года.

Земля - это единственная планета, имеющая океаны из воды и  материки. Также к уникальным особенностям Земли можно отнести соотношение  видимых размеров Солнца и естественного  спутника, Луны - они составляют полградуса. Благодаря этому Земля - уникальное место в Солнечной системе, где  во время солнечных затмений можно  наблюдать солнечную корону.

Марс, ближайшая  к нам планета, в противоположность  Венере имеет очень разряженную  атмосферу. Давление на поверхности  гораздо меньше земного, а ускорение  свободного падения на поверхности  планеты составляет лишь треть земного (3,72 м/с2).

Меркурий

Диаметр: 4878 км Масса: 3,28*1023 кг Плотность: 5500 кг/м3 Период вращения: 58,7 суток Среднее расстояние от Солнца: 0,39 а. е. Период обращения: 88 суток Эксцентриситет орбиты: 0,21 Наклон орбиты: 7' Естественные спутники: нет

Меркурий, как и  Луна, светит отраженным солнечным  светом и, подобно нашему спутнику, меняет фазы: от узкого серпа до светлого кружка. Полный диск Меркурия виден  лишь в моменты верхних соединений, когда он скрывается в лучах Солнца и имеет минимальный диаметр. В нижнем соединении величина диска  была бы наибольшей, но в это время  планета повернута к Земле  неосвещенным полушарием и поэтому  не видна. В остальное время в  телескоп можно наблюдать фазы Меркурия, похожие на лунные, но с тем отличием, что размеры серпа заметно  меняются со временем из-за изменения  расстояния между Землей и Меркурием. В периоды наибольшей яркости  Меркурий достигает блеска - 1-й звездной величины.

Меркурий - ближайший к Солнцу

Меркурий - самая  близкая к Солнцу планета. Он предпоследний  по величине (из больших планет) и  состоит из высокоплотного вещества. 80% массы планеты сосредоточено  в его огромном железном ядре. Поверхность  Меркурия покрыта тысячами кратеров, образовавшихся от столкновений с метеоритами  и скал, которые образовались, когда  молодое ядро остывало и сжималось, стягивая кору планеты. Ряд признаков  говорит о возможности существование  у Меркурия атмосферы, но в тысячи раз более разряженной, чем земная. Поэтому дневное полушарие сильно накаляется. Поскольку планета очень близко от Солнца, и она практически не имеет атмосферы, способной сохранять тепло ночью, температура ее поверхности колеблется от -180 °C до +440 °C.

Особенности вращения Меркурия

Ось вращения Меркурия наклонена к плоскости его  орбиты не более чем на 3°, благодаря  чему заметных сезонных изменений на этой планете не должно существовать. Для наблюдений с Земли Меркурий - трудный объект, так как он видимым  образом никогда не удаляется  от Солнца больше чем на 28°, вследствие чего его приходится наблюдать всегда на фоне вечерней или утренней зари низко над горизонтом. Кроме того, в эту пору фаза планеты (то есть угол при планете между направлениями  на Солнце и на Землю) близка к 90°, и  наблюдатель видит освещенной лишь половину ее диска.

Венера

Диаметр: 12 102 км Масса: 4,87*10^24 кг Плотность: 5250 кг/м^3 Период вращения: 243 суток Среднее расстояние от Солнца: 0,72 а. е. Период обращения: 224,7 суток Эксцентриситет орбиты: 0,007 Наклон орбиты: 3,4' Естественные спутники: нет

Венера, вторая от Солнца и ближайшая к Земле  большая планета Солнечной системы. Венера - наиболее яркое (после Солнца и Луны) светило земного неба. В максимуме блеска она достигает -4,4 звездной величины. Эта планета - одно из красивейших светил неба. Не случайно именно ей древние римляне  присвоили имя богини любви и  красоты.

Почти каждая из планет Солнечной системы может похвастаться каким-нибудь космическим "рекордом". Например, Юпитер - крупнейшая среди  планет, Земля - самая плотная, на Марсе  самые высокие горы. Что касается Венеры, то у нее самая плотная  атмосфера среди планет земной группы, самое медленное вращение вокруг оси и наименьший эксцентриситет орбиты. Венера, наряду с Ураном - единственные планеты Солнечной системы, собственное  вращение которых противоположно направлению  их обращения вокруг Солнца.

Наблюдение  Венеры

Венера - самый яркий  объект на небе после Луны и Солнца и поэтому может быть найдена, даже днем. Венеру обычно видно вечером  после захода Солнца или утром  перед восходом Солнца на фоне зари. Когда растущая (или стареющая) Луна находится вблизи Венеры, вид неба на западе (или востоке) представляет собой замечательное зрелище. Если же наблюдать Венеру простым глазом в течение недели и более, то можно  заметить, что Венера удаляется или  приближается к Солнцу по небосводу.

Венеру легко  распознать, так как по блеску она  намного превосходят самые яркие  из звезд. Отличительным признаком  планеты является её ровный белый  цвет. Венера так же, как и Меркурий, не отходит на небе на большое расстояние от Солнца. В моменты элонгаций  Венера может удалиться от нашей  звезды максимум на 48°, а ее звездная величина может достигать -4.4. Как  и у Меркурия, у Венеры есть периоды  утренней и вечерней видимости: в  древности считали, что утренняя и вечерняя Венеры - разные звезды.

Особенности вращения Венеры

С помощью радиоволн  было установлено, что Венера вращается  вокруг своей оси в направлении  обратном направлению вращения почти  всех планет - по часовой стрелке, если смотреть с северного полюса планеты. Вращается Венера очень медленно. Если исходить из общепринятой схемы  образования Солнечной системы, следует ожидать вращения планет в одну сторону как по орбитам, так и вокруг оси.

Для оправдания имеющихся  исключений (Венеры и Урана), предполагают, в частности, возможные столкновения этих планет на ранних стадиях их формирования с крупными небесными телами. Катастрофа такого плана могла вполне повлечь  за собою изменение ориентации оси  вращения планет.

Земля

Диаметр: 12 756 км Масса: 5,98*10^24 кг Плотность: 5510 кг/м^3 Период вращения: 23 ч 56 мин 4,1 с Среднее расстояние от Солнца: 1 а. е. (149,6 млн км) Период обращения: 365,26 года Эксцентриситет орбиты: 0,017 Естественные спутники: 1

Земля, наша родная планета, является третьей планетой от Солнца и пятой по размеру в  Солнечной системе. Это единственная известная планета на которой существует жизнь.

Земля во многих отношениях похожа на своих соседей - Меркурий, Венеру и Марс. Она также, как и другие ближайшие планеты, имеет твердую поверхность, схожее внутреннее строение и химический состав. Земля - самая большая по размеру и массе планета земной группы.

Однако Земля  имеет свои уникальные особенности. Большая часть поверхности покрыта  водой, атмосфера Земли состоит  в основном из азота и кислорода. Благодаря наличию воды, "правильному" составу атмосферы и благоприятным  климатическим условиям на Земле  смогла зародиться жизнь.

Строение  Земли

Земля имеет слоистое внутреннее строение. Поверхность планеты  покрыта твердой корой, под которой  находится жидкая мантия. В самом  центре находится ядро планеты, состоящее  из двух частей: твердого внутреннего и жидкого внешнего. Ядро преимущественно состоит из железо-никелевого сплава, благодаря которому у Земли существует магнитное поле.

Поверхность Земли  составляет более 510 миллионов км2, 70,8% которой покрыто водой. Остальные 148,9 миллионов км2 составляют шесть материков (Евразия, Африка, Австралия, Антарктида, Северная и Южная Америки) и множество различных по размеру островов.

Административное  устройство

Поверхность Земли  населяют разумные существа - люди, т.е. мы с вами, а также большое количество других видов животного и растительного  мира. Население Земли составляет 6,5 миллиардов человек (по данным на 2006 год), и согласно расчетам удваивается  каждые 25 лет.

На Земле существует около 300 административных образований - независимых государств и зависимых  территорий, каждая из которых имеет  свое собственное устройство и управление.

Единственный  спутник - Луна

Луна - единственный естественный спутник Земли - самое  яркое светило нашего ночного  неба. Луна лишь на четверть меньше Земли  и находится на удалении около 380 тысяч километров.

В связи с тем, что время вращения Луны вокруг собственной  оси и время обращения вокруг Земли совпадают, Луна всегда повернута  к нам одной (ближней) стороной.

Марс

Диаметр: 6794 км Масса: 6,42*10^23 кг Плотность: 3930 кг/м^3 Период вращения: 24 ч 37 мин Среднее расстояние от Солнца: 1,52 а. е. Период обращения: 686,98 суток Эксцентриситет орбиты: 0,093 Наклон орбиты: 1,85' Естественные спутники: 2

Планету Марс в древности назвали в честь бога войны за свой кроваво-красный цвет, который сразу же бросается в глаза и еще более заметен при наблюдениях в телескоп. Во времена Пифагора (VI в. до н.э.) греки называли эту планету "Фаэтон", что означает "блистающий, лучезарный", Аристотель (IV в. до н.э.) назвал Марс "Аресом" по имени бога войны.

Марс находится  на минимальном расстоянии от Земли  во время противостояний, происходящих с интервалами в 779,94 земных суток. Однако раз в 15-17 лет происходит так  называемое великое противостояние, когда эти две планеты сближаются примерно на 56 млн. км; последнее такое  сближение имело место в 1988. Во время великих противостояний Марс выглядит самой яркой звездой  на полуночном небе (-2,7 звездной величины), оранжево-красного цвета, вследствие чего его стали считать атрибутом  бога войны (отсюда название планеты).

Марс - первая после  Земли планета Солнечной системы, к которой человек проявил  особый интерес с надеждой, что  там есть развитая внеземная жизнь. Вряд ли какая-нибудь планета вызвала  у людей столько споров и дискуссий, как Марс. Спорили не только учёные, но и люди самых различных профессий, занятий и возрастов.

Есть  ли жизнь на Марсе?

Марс, помимо Земли, наиболее пригодная для жизни  планета нашей системы. Гипотезе о жизни на Марсе уже несколько  веков. По началу, человеку просто не хотелось быть одиноким среди звезд. В те очень  давние времена вполне ученые и уважаемые  люди даже на Луне были не прочь допустить  существование жизни, в том числе  и разумной. В конце прошлого столетия идея о жизни на Марсе подпитывалась наблюдаемыми на поверхности прямыми линиями, даже целой их сетью, которую открывает Скиапарелли в 1877-м году, а чуть позднее безобидное название линий с итальянского переводят как каналы. Но все они оказались оптическим обманом.