Каталог :: Астрономия. Реферат про юпитер


Планета Юпитер

Планета Юпитер

Планета-гигант Солнечной системы

Характеристики планеты:

 

* диаметр по экватору планеты** период вращения вокруг собственной оси (в земных сутках)*** период обращения по орбите вокруг Солнца (в земных сутках)

 

Юпитер – пятая от Солнца планета. Расположена она на расстоянии 5,2 астрономических лет от Солнца, это примерно 775 млн км. Планеты Солнечной системы разделяются астрономами на две условные группы: планеты земного типа и газовые гиганты. Самой крупной планетой из группы газовых гигантов является Юпитер.

Презентация: планета Юпитер

Скачать видео презентацию: планета Юпитер

Размеры Юпитера превышают размеры Земли в 318 раз, и будь он ещё больше примерно раз в 60, то имел бы все шансы стать звездой за счёт спонтанной термоядерной реакции. Атмосфера планеты примерно на 85% состоит из водорода. Остальные 15% – это в основном гелий с примесями аммиака и соединений серы и фосфора. Также в атмосфере Юпитера содержится метан.

планета Юпитер

С помощью спектрального анализа было установлено, что кислорода на планете нет, следовательно, отсутствует вода – основа жизни. По другой гипотезе лёд в атмосфере Юпитера всё-таки имеется. Пожалуй, ни одна планета нашей системы не вызывает столько споров в научном мире. Особенно много гипотез связано с внутренним строением Юпитера. Последние исследования планеты с помощью космических аппаратов позволили создать модель, позволяющую с высокой степенью достоверности судить о ее строении.

Внутреннее строение

строение Юпитера

Планета представляет собой сфероид, достаточно сильно сжатый с полюсов. Она обладает сильным магнитным полем, которое уходит на миллионы километров за орбиту. Атмосфера представляет собой чередование слоёв с различными физическими свойствами. Учёные предполагают наличие у Юпитера твёрдого ядра размером 1 – 1,5 диаметра Земли, но гораздо более плотного. Его наличие пока не доказано, но и не опровергнуто.

Атмосфера и поверхность

поверхность Юпитера

Верхний слой атмосферы Юпитера состоит из смеси газов водорода и гелия и имеет толщину 8 – 20 тыс. км. В следующем слое, толщина которого 50 – 60 тыс. км, из-за повышения давления газовая смесь переходит в жидкое состояние. В этом слое температура может достигать 20 000 С. Ещё ниже (на глубине 60 – 65 тыс. км.) водород переходит в металлическое состояние. Этот процесс сопровождается увеличением температуры до 200 000 С. При этом давление достигает фантастических величин в 5 000 000 атмосфер. Металлический водород – это гипотетическое вещество, характеризующееся наличием свободных электронов и проводящее электрический ток, как это свойственно металлам.

Спутники планеты Юпитер

спутники Юпитера

У самой большой планеты в Солнечной системе есть 16 естественных спутников. Четыре из них, о которые говорил еще Галилей имеют свой уникальный мир. Один из них спутник Ио имеет удивительный пейзажи скалистых пород с настоящими вулканами на которых, изучавший спутники аппарат "Галилео" запечатлел извержение вулкана. Самый крупный в Солнечной системе спутник Ганимед, хоть и уступает в диаметре спутникам Сатурна Титану и Нептуна Тритону имеет ледяную кору, которая покрывает поверхность спутника толщиной 100 км. Есть предположение, что под толстым слоем льда находится вода. Также, о существовании подземного океана выдвигается гипотеза и на спутнике Европа, который тоже состоит из толстого слоя льда, на снимках отчетливо прослеживаются разломы, словно от айсбергов. А самый древний обитатель Солнечной системы может считаться по праву спутник Юпитера Калисто, на его поверхности кратеров больше, чем на любой другой поверхности других объектов Солнечной системы, да и поверхность не сильно претерпела изменений за последний миллиард лет.

Читайте также: Спутники Юпитера

Интересные факты о планете

Несмотря на колоссальные размеры Юпитера, сутки на планете длятся около 10 часов. Смены времён года там не существует, так как экватор находится в плоскости эклиптики, но ветры дуют параллельно экватору со скоростью до 500 км\час, образуя при этом Северный и Южный экваториальные пояса. Они хорошо заметны даже в любительские телескопы и представляют собой коричневатые полосы с турбулентными завихрениями. Интересной загадкой является Большое красное пятно. Учёные считают, что это огромный ураган, который вращается со скоростью более 300 км\час уже несколько столетий.

излучение Юпитера

Ещё одна из загадок Юпитера в том, что он является источником рентгеновского излучения. Он пульсирует с периодом примерно в 40 минут. В атмосфере планеты постоянная и очень сильная электрическая активность. Молнии достигают величины свыше 1000 км.

Изучение планеты

спутники Юпитера

Первое исследование Юпитера в 1610 году провёл Галилео Галилей помощью собственного телескопа. Он же открыл 4 самых крупных спутника планеты. В 1665 Кассини открывает Большое красное пятно и вычисляет длительность суток на планете. Визуальные исследования были затруднены из-за очень плотной атмосферы, и астрономы только открывали новые спутники.

С 1972 года началось планомерное исследование планеты космическими аппаратами серии «Пионер» и «Вояджер», которые передали на Землю огромное количество фотоснимков, данные о составе атмосферы и результаты исследования магнитного и радиационного поля Юпитера.

изучение Юпитера

Запущенный в 1989 году межпланетный аппарат «Галилео» выпустил в атмосферу Юпитера зонд, который, спускаясь на парашюте, работал и передавал данные больше часа, пока высокое давление не разрушило аппарат.

Читайте также: Исследование Юпитера космическим аппаратом "Галилео"

xn----8sbiecm6bhdx8i.xn--p1ai

Юпитер – планета-гигант | Рефераты KM.RU

Пятая планета Солнечной системы – Юпитер – была известна еще с древних времен и является самой крупной в Солнечной системе планетой-гигантом из одноименной группы планет. Обращение Юпитера вокруг Солнц приблизительно 5,203 а. е., что равно почти 778 миллионов километров. Средняя скорость планеты составляет чуть больше 13 километров в секунду, а полный оборот вокруг нашего светила Юпитер делает за 11.862 года. На протяжении 12 лет эта планета-гигант обходит практически весь видимый небосвод вдоль эклиптики, а в противостоянии в своем блеске на небе уступает только Марсу и Венере. Во время противостояния на небе виден как слегка желтоватая звезда. Планета Юпитер имеет эллиптическую форму.

Название планета получила еще тысячи лет назад и была названа в честь великого царя римских богов. Юпитер находится за основным поясом астероидов, а его масса в несколько раз превышает массу всех планет Солнечной системы вместе взятых.

На сегодняшний день известно, что планета Юпитер образовалась из общего газопылевого облака Солнечной системы, причем 2\3 всей массы этого облака припало именно на Юпитер. Конечно, этого не хватило для того, чтобы внутри него начали происходить термоядерные реакции, но зато Юпитер обладает своим собственным источником тепла.

По мнению ученых, этот термоядерный источник тепла связан в первую очередь с радиоактивным распадом вещества и высвобождающейся в результате данного распада и сжатия энергией. Сегодня можно с уверенностью говорить о том, что Юпитер излучает гораздо больше энергии, нежели получает от центрального светила нашей Солнечной системы.

Атмосфера Юпитера состоит из 11% гелия и 89% водорода, что по химическому составу больше напоминает Солнце. Протяженность атмосферы планеты почти 6 тысяч километров, а за счет соединений фосфора и серы атмосфера планеты имеет слегка оранжевый цвет.

Наблюдаемая поверхность планеты в основном состоит из различных атмосферных образований и облаков, которые пересечены различными полосами темного цвета. Полосы в свою очередь разделены более светлыми зонами и расположены практически параллельно экватору. Полосы постоянно изменяются и имеют различную окраску и очень сложную структуру.

Одним из самых знаменитых атмосферных явлений Юпитера является Красное пятно, которое считается постоянным и самым заметным образованием наблюдаемое уже свыше 350 лет.

Большое Красное Пятно

Открытие Красного пятно состоялось в далеком 1665 году, а открыл его Джованни Кассини. Несмотря на более широкие познания астрономов нашего времени о Юпитере, многие считали Красное пятно твердым образованием на диске планеты, и это мнение продержалось вплоть до первого полета Вояджера. На сегодняшний день известно, что Большое Красное Пятно (БКП) – это ураган-антициклон огромнейших размеров (40х15 тысяч километров). Также установлено, что БКП является самым огромным в Солнечной системе атмосферным вихрем и двигается против часовой стрелки со средней скоростью 435 километров в час.

Что касается внутреннего строения планеты, то на сегодняшний день существуют несколько таких моделей, которые наглядным образом показывают строение планеты-гиганта. Одной из таких моделей является то, что как и было сказано выше, Юпитер состоит в основном из гелия и водорода. На глубине от 7 до 25 тысяч километров, которая уходит вглубь облаков, водород постепенно изменяет свой вид от газообразного вида до жидкости. Четкой границы, которая отделяла бы газообразный и жидкостный водород не существует.

Сразу за жидким водородом, по всей видимости, находится слой водорода металлического. Толщина металлического слоя, по представленным учеными теоретическими моделями газового гиганта, составляет около 30-50 тысяч километров. Наука считает, что металлически водород может образовываться на планете за счет давления в несколько миллионов атмосфер. Как уже упоминалось ранее, Юпитер имеет свой источник тепла, который обогревает его лучше Солнца. По теоретическим расчетам ученых это термоядерное ядро имеет температуру 20 000оС и давление порядка 30-100 миллионов атмосфер.

Также астрономами было установлено наличие у Юпитера 63 спутников, что среди других планет Солнечной системы является рекордом. Многие предполагают, что количество спутников не менее ста, но подтвердить этот факт пока не удается. Четыре самых больших по размерам спутника газового гиганта – Каллисто, Европа, Ио, Ганимед. Они были открыты еще Галилео Галилеем в 1610.

В 1979 году, когда мимо Юпитера проходил космический аппарат «Вояджер-1» было установлено наличие колец. Кольца Юпитера представляют собой совокупность сравнительно мелких каменных частиц, Если наблюдать с Земли, то эти кольца практически все время находятся ребром, из-за чего их существование невозможно было установить ранее. Из истории известно, что еще в 1960 году астроном из СССР Всехсвятский предположил о их наличии, а гипотеза о их существовании появилась лишь 14 лет спустя, в 1974 году, когда появились данные с аппарата «Пионер-11»

Юпитер впервые посетили космические аппараты в 1973 года, когда мимо Юпитера проходили «Пионер-10» (1973 год) на расстоянии 132 тыс. километров от облаков и «Пионер-11» (1974 год) на расстоянии 34 тыс. км. от облаков.

Благодаря «Пионерам» на Землю было передано несколько сотен качественных фотоснимков Юпитера, также была впервые измерена магнитосфера планеты.

Далее в 1979 году мимо планеты пролетали «Вояджеры», которые передали 33 тысячи фотоснимков планеты. Впервые были обнаружены Большое Красное Пятно, о котором сказано выше, и кольца Юпитера.

В 1992 году мимо Юпитера проходил космический аппарат «Уилс», но новых данных, кроме того, что он измерил магнитосферу Юпитера, передано не было, также не было сделано ни одного фотоснимка, так как этот аппарат в первую очередь предназначался для изучения Солнца и не был оборудован фотокамерами.

С 1995 вплоть по 2003 год на орбите планеты постоянно находился «Галилео». Благодаря этой миссии астрономы и ученые получили множество новых данных о планете, в частности были получены данные о газовом составе Юпитера. Кроме этого сделано огромное количество фотоснимков, что дало возможность изучить динамику атмосферных процессов планеты, и были получены новые данные о его спутниках.

В 2007 году (28 февраля) аппарат «Новые горизонты» по пути к Плутону сделал гравитационный маневр в окрестностях Юпитера. На Землю было передано 33 гигабита данных и сделаны новые открытия на Юпитере.

Следующая миссия NASA запланирована на 2010 год, с выводом на орбиту Юпитера космического аппарата «Юнона» с целью провести детальное изучение планеты. Также на этот год запланирована еще одна межпланетная миссия по изучению спутников Юпитера.

Спутник Юпитера (Ио) на фоне его облаков

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://astronomiya.com

Дата добавления: 02.09.2009

www.km.ru

Планета Юпитер - Доклад

Доклад на тему:

Планета Юпитер

Выполнила:

ученица 11 Б класса

экономического лицея №95

Нехаева Вера

Общие сведения

Радиус = 71398 км

Масса = 1.900.000.000.000.000.000.000.000.000 кг ( 1.9*1027 кг )

Плотность = 1,3 г/см3

Сутки = 9 часов 55 минут 30 секунд

Угол орбиты = 3,12°

Температура = - 140° С

Спутники = 28 штук

Образование Юпитера

Юпитер хранит ключи от многих тайн Солнечной системы. Около 4,5 млрд. лет

тому назад, когда Солнечная система формировалась из вращающегося облака

газов и пыли, ядро Юпитера, вероятно, зарождалось из льда и камней общей

массой, превышающей в 15 раз земную. Давление солнечного света выталкивало

атомы легких газов (водорода и гелия) из внутренней по отношению к орбите

Юпитера части Солнечной системы, а притяжение больших ледяных ядер нашего

гиганта и зарождавшегося по соседству Сатурна постаралось собрать эти атомы

возле себя. Из гелия и водорода, в основном, и состоит атмосфера Юпитера

сегодня. Юпитер "оброс" самой большой атмосферой среди всех планет, так как

центральное внутреннее ядро его раньше достигло необходимой массы. Лик

Юпитера, который мы видим, - это верхние слои его атмосферы.

Физические условия и строение Юпитера

Если не считать его ядра, Юпитер на 90% - водород и на 10% - гелий по

количеству атомов, и в соотношении 3 к 1-му - по массе. В атмосфере

обнаружены метана, вода, аммиак и многие другие вещества. В ядре планеты

преобладающими являются тяжелые элементы, в основном, вода

Огромная атмосфера Юпитера создает и огромное давление. Оно увеличивается

при приближении к центру планеты. В таких экстремальных условиях газы в

атмосфере находятся в необычных состояниях. Ученые имеют основания считать,

что находящийся достаточно глубоко водород под давлением атмосферы,

возможно, сформировал слой в жидком металлическом состоянии. Это - и не

океан, и не атмосфера. Такой слой водорода должен иметь свойства, которые не

укладываются в наше привычное понимание. В отличие от простого газообразного

водорода, жидкий металлический водород способен проводить электрический ток.

Устойчивый радиошум и сильное магнитное поле Юпитера излучаются как раз этим

слоем металлической жидкости

При удалении от ядра планеты, когда мы можем без сомнения считать, что речь

идет об атмосфере, мы увидим, что газы ведут себя более знакомым образом,

перемещаясь в общих планетных циркуляциях, управляемых изначально вращением

планеты. Полагают, что Юпитер имеет три слоя облаков в своей атмосфере.

Наверху - облака из оледеневшего аммиака. Под ними - облака кристаллов

сероводорода аммония, а в самом низком слое - собираются водяной лед и,

возможно, жидкая вода

Атмосферам Юпитера и других газовых планет свойственны ветры больших

скоростей, дующие в пределах широких полос, параллельных экватору планеты. В

смежных полосах на Юпитере ветра направлены в противоположные стороны. Эти

полосы различимы даже в небольшой телескоп

Ветры на Юпитере достигают скорости 500 км в час. Изучение атмосферы

позволило сказать, что ветры эти также существуют в более низких ее слоях,

вплоть до тысячи километров от внешних облаков. Из этого сделан вывод, что

они управляются не энергией излучения Солнца, а внутренним теплом планеты, в

то время как на Земле все происходит наоборот

В атмосфере Юпитера возникают чудовищные бури и вихри, одним из которых

является Большое Красное Пятно, замеченное с Земли более 300 лет назад.

Большое Красное Пятно (БКП) - овал размером 12 000 на 25 000 км, т.е. это

достаточно большая область для того, чтобы вместить в себя две Земли

Исследования, проведенные в ИК-диапазоне, и визуальные наблюдения движений в

самом вихре указывают на то, что он - область высокого давления, т. е.

антициклон. Облака Пятна расположены значительно выше и более холодны, чем

облака вокруг. Схожие структуры обнаружены на Сатурне и Нептуне. До сих пор

неизвестно, как они могут существовать так долго. Как возникают такие

красочные явления - также неизвестно, но ученые полагают, что они

обусловлены потоками разогретых газов из недр планеты. Цвета потоков и

прочих облаков, вероятно, вызваны их химическим составом. Например, хотя

количество углерода в атмосфере Юпитера очень невелико, атомы этого вещества

легко объединяются с атомами водорода и кислорода, образуя целый ряд газов,

таких, как угарный, метан и другие органические соединения, вносящие

разнообразие цветов. Оранжевые и коричневые цвета в облаках Юпитера могут

быть соотнесены с органическими соединениями, включающими в себя серу и

фосфор

Юпитер излучает больше энергии в пространство, чем получает от Солнца. Недра

Юпитера, вероятно, разогреты до 20 000 K. Тепло создается медленным

гравитационным сжатием планеты

История открытий

Юпитер - одна из планет, видимых невооруженным глазом, и путь ее по ночному

небу был наблюдаем тысячи лет

В 1610-м году, итальянский астроном Галилео Галилей обнаружил четыре самых

больших спутника планеты: Ио, Европу, Ганимед, и Каллисто, известные также

как Галилеевы спутники. Это было одно из самых ранних астрономических

открытий, сделанных с телескопом. Оно сыграло свою роль, добавив уверенности

сторонникам гелиоцентрической системы мира, В те далекие дни борьба

мировоззрений была очень остра

В течение последующих лет, с улучшением телескопов , становились известными

и размер планеты, и существование Большого Красного Пятна, которое

представлялось, по началу, островом в гигантском море на поверхности Юпитера

Земная астрономия всегда продолжала совершенствоваться, мы достигли

истинного понимания некоторых "поверхностных" явлений (изменений в

расположении деталей, их размеров, цвете), считая их уже атмосферными, а не

относящимися к вовсе несуществующей твердой поверхности

С приходом радиоастрономии в науку (а именно в 1955-м году), мы обнаружили,

что Юпитер - источник устойчивого высокочастотного радиошума, указывающего

на электрическую деятельность гиганта. Юпитер изучается во всех длинах волн.

Справа Вы видите сравнение снимков Юпитера в тепловых и видимых лучах

В марте 1972-го года была запущена АМС "Пионер 10", для наблюдения пояса

астероидов и Юпитера. Долетев до Юпитера в декабре 1973-го года, "Пионер 10"

обнаружил интенсивное излучение, исходящее от Юпитера, огромное магнитное

поле, предполагающее наличие проводящей ток жидкости в недрах планеты

Годом позже, однотипный космический аппарат "Пионер 11", пролетал Юпитер на

своем пути к Сатурну и передал даже более подробные изображения гигантской

планеты. Изучая данные, полученные этим аппаратом, ученые впервые

заподозрили наличие у Юпитера колец

31 марта 1997-го года был выключен космический аппарат "Пионер 10", который

еще в 1973-м году первым преодолел пояс астероидов и достиг Юпитера. В

1983-м году он пересек орбиту Нептуна - самой далекой на тот год планеты от

Солнца - и направился к границам Солнечной системы. Находящееся в

исправности оборудование "Пионера 10" питалось энергией распада помещенных

на спутник радиоактивных веществ. Теперь этот источник иссяк. "Пионер 10"

был выключен с расстояния в 9 световых часов, через 25 лет после запуска

В августе и сентябре 1977-го года, были запущенны два "Вояждера" для

изучения внешней части Солнечной системы. "Вояждеры" побывали возле Юпитера

в 1979-м году, подарив нам поразительные, красивые изображения царя планет,

обнаружив тысячи деталей, до тех пор неизвестные. "Вояджеры" поведали нам,

что процессы в атмосфере Юпитера - несоизмеримо более грандиозные подобия

тех же явлений земной атмосферы. "Вояджеры" подтвердили догадки о кольцах

планеты. Юпитер - третья планета, у которой открыли кольца

Запущенный в октябре 1989-го года с основной задачей изучения Юпитера,

космический аппарат "Галилео" вернулся к Земле 8 декабря 1990-го года для

совершения обычного гравитационного маневра. После он направился к астероиду

Гаспра, потом повстречался с другим астероидом - Идой, откуда уже попал в

систему Юпитера. "Галилео" был нацелен на самые разнообразные исследования

как самой планеты, так и ее спутников. В 1995-м году от аппарата отделился

специальный зонд, предназначенный для изучения атмосферы Юпитера

Крупным наземным и орбитальным телескопам, безусловно, по силам внести и

свою лепту в изучение гиганта. Тому пример результаты исследований телескопа

имени Хаббла

refdb.ru

Доклад Астрономия Юпитер

Особенности Юпитера. Из четырех гигантских планет лучше всего изучен Юпитер — самая большая планета этой группы и ближайшая из планет-гигантов к нам и Солнцу. Ось вращения Юпитера почти перпендикулярна к плоскости его ор­биты, поэтому сезонных изменений условия освещения на нем нет. У всех планет-гигантов вращение вокруг оси довольно быст­рое, а плотность мала. Вследствие этого они значительно сжаты. Все планеты-гиганты окружены мощными протяженными ат­мосферами, и мы видим лишь плавающие в них облака, вытяну­тые полосами, параллельными экватору, вследствие их быстрого вращения. Полосы облаков видны на Юпитере даже в слабый, телескоп Юпитер вращается зонами—чем ближе к полю­сам, тем медленнее. На экваторе период вращения 9 ч 50 мин, а на средних широтах на несколько минут больше. Аналогичным образом вращаются и другие планеты-гиганты. Поскольку планеты-гиганты находятся далеко от Солнца, их температура (по крайней мере над их облаками) очень низка: на Юпитере —145°С, на Сатурне —180°С, на Уране и Нептуне еще ниже. Атмосферы планет-гигантов содержат в основном молекуляр­ный водород, есть там метан СН4 и, по-видимому, много гелия, а в атмосфере Юпитера и Сатурна обнаружен еще и аммиак NНз. Отсутствие полос Nh4 в спектрах более далеких планет объясняется тем, что он там вымерз. При низкой температуре аммиак конденсируется, и из него, вероятно, состоят видимые облака Юпитера. Интенсивные движения, охватывающие облачный и соседние с ним слои атмосферы, имеют устойчивый характер. В частности, таким устойчивым атмосферным «вихрем» является знаменитое Красное пятно, наблюдаемое на Юпитере уже \свыше 300 лет. Изучение процессов, происходящих в атмосферах различных планет, помогает земной метеорологии и климатологии. Теоретически построены модели массивных планет, состоящих из водорода и гелия. Расчеты модели внутреннего строения Юпитера показывают, что по мере приближения к центру водо­род должен последовательно проходить через газообразную, газо-жидкую и жидкую фазы. В центре планеты, где температура может достигать нескольких тысяч кельвин, находится жидкое ядро, состоящее из металлов, силикатов и водорода в металли­ческой фазе, которая наступает при давлениях порядка 10" Па. В 1975 г. металлическую фазу водорода удалось эксперимен­тально получить на Земле, что подтверждает справедливость теоретических расчетов внутреннего строения планет-гигантов. Благодаря наличию магнитного поля Юпитер имеет пояса ра­диации, подобные земным, но значительно превосходящие их. Его магнитосфера простирается на миллионы километров, охватывая четыре крупнейших спутника. Юпитер является источником ра­диоизлучения. Космические аппараты зарегистрировали на нем мощные вспышки молний. Из остальных данных о планетах заслуживает упоминания особенность осевого вращения Урана, которое, как и у Венеры, происходит в направлении, противоположном направлению вра­щения всех остальных планет. Кроме того, он вращается как бы лежа на боку, поэтому в течение года происходит значительное изменение условий освещения поверхности планеты. Самая далекая планета — Плутон — не является планетой-гигантом. Это очень небольшая и плохо изученная холодная пла­нета, год на которой длится около 250 земных лет. Полеты космических кораблей “Аполлон”
№ корабляЭкипажДаты полета

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

Беспилотный

Беспилотный

Беспилотный

Беспилотный

Беспилотный

Беспилотный

У. Ширра, Д. Эйзел, У. Каннингем

Ф. Борман, Дж. Ловелл, У. Андерс

Дж. Макдивитт, Д. Скотт, Р. Швейкарт

Т. Стаффорд, Дж. Янг, Ю. Сернан

Н. Армстронг, М. Коллинз, Э. Олдрин

Ч. Конрад, Р. Гордон, А. Бин

Дж. Ловелл, Дж. Суиджерт, Ф. Хейс

А. Шепард, Э. Митчелл, С. Руса

Д. Скотт, Дж. Ирвин, А. Уорден

Дж. Янг, Ч. Дьюк, Т. Маттингли

Ю. Сернан, Р. Эванс, Х. Шмитт

26.02.66

05.07.66

23.08.66

09.11.67

22.01 - 11.02.68

04.04.68

11 - 22.10.68

21 - 27.12.68

03 - 13.03.69

18 - 26.05.69

16 - 24.07.69

14 - 24.11.69

11 - 17.04.70

31.01 - 09.02.71

26.07 - 07.08.71

16 - 27.04.72

07 - 19.12.72

“Происхождение Солнечной системы“ Вот уже два века проблема происхождения Солнечной системы волнует выдающихся мыслителей нашей планеты. Этой проблемой занимались, начиная от философа Канта и математика Лапласа, плеяда астрономов и физиков XIX и XX столетий. И все же мы до сих пор довольно далеки от решения этой проблемы. Но за последние три десятилетия прояснился вопрос о путях эволюции звезд. И хотя детали рождения звезды из газово-пылевой туманности еще далеко не ясны, мы теперь четко представляем, что с ней происходит на протяжении миллиардов лет дальнейшей эволюции. Переходя к изложению различных космогонических гипотез, сменявших одна другую на протяжении двух последних столетий, начнем с гипотезы великого немецкого философа Канта и теории, которую спустя несколько десятилетий независимо предложил французский математик Лаплас. Предпосылки к созданию этих теорий выдержали испытание временем. Точки зрения Канта и Лапласа в ряде важных вопросов резко отличались. Кант исходил из эволюционного развития холодной пылевой туманности, в ходе которого сперва возникло центральное массивное тело - будущее Солнце, а потом планеты, в то время как Лаплас считал первоначальную туманность газовой и очень горячей с высокой скоростью вращения. Сжимаясь под действием силы всемирного тяготения, туманность, вследствие закона сохранения момента количества движения, вращалась все быстрее и быстрее. Из-за больших центробежных сил от него последовательно отделялись кольца. Потом они конденсировались, образуя планеты. Таким образом, согласно гипотезе Лапласа, планеты образовались раньше Солнца. Однако, несмотря на различия, общей важной особенностью является представление, что Солнечная система возникла в результате закономерного развития туманности. Поэтому и принято называть эту концепцию “гипотезой Канта-Лапласа”. Однако эта теория сталкивается с трудностью. Наша Солнечная система, состоящая из девяти планет разных размеров и масс, обладает особенностью: необычное распределение момента количества движения между центральным телом - Солнцем и планетами. Момент количества движения есть одна из важнейших характеристик всякой изолированной от внешнего мира механической системы. Именно как такую систему можно рассмотреть Солнце и окружающие его планеты. Момент количества движения можно определить как “запас вращения” системы. Это вращение складывается из орбитального движения планет и вращения вокруг осей Солнца и планет. Львиная доля момента количества движения Солнечной системы сосредоточена в орбитальном движении планет-гигантов Юпитера и Сатурна. С точки зрения гипотезы Лапласа, это совершенно непонятно. В эпоху, когда от первоначальной, быстро вращающейся туманности отделилось кольцо, слои туманности, из которых потом сконденсировалось Солнце, имели (на единицу массы) примерно такой же момент, как вещество отделившегося кольца (так как угловые скорости кольца и оставшихся частей были примерно одинаковы), так как масса последнего была значительно меньше основной туманности (“протосолнца”), то полный момент количества движения кольца должен быть много меньше, чем у “протосолнца”. В гипотезе Лапласа отсутствует какой-либо механизм передачи момента от “протосолнца” к кольцу. Поэтому в течение всей дальнейшей эволюции момент количества движения “протосолнца”, а затем и Солнца должен быть много больше, чем у колец и образовавшихся из них планет. Но этот вывод противоречит с фактическим распределением количества движения между Солнцем и планетами. Для гипотезы Лапласа эта трудность оказалась непреодолимой. Остановимся на гипотезе Джинса, получившей распространение в первой трети текущего столетия. Она полностью противоположна гипотезе Канта-Лапласа. Если последняя рисует образование планетарных систем как единственный закономерный процесс эволюции от простого к сложному, то в гипотезе Джинса образование таких систем есть дело случая. Исходная материя, из которой потом образовались планеты, была выброшена из Солнца (которое к тому времени было уже достаточно “старым” и похожим на нынешнее) при случайном прохождении вблизи него некоторой звезды. Это прохождение был настолько близким, что его можно рассматривать практически как столкновение. Благодаря приливным силам со стороны налетевшей на Солнце звезды, из поверхностных слоев Солнца выброшена струя газа. Эта струя останется в сфере притяжения Солнца и после того, как звезда уйдет от Солнца. Потом струя сконденсируется и даст начало планетам. Если бы гипотеза Джинса была правильной, число планетарных систем, образовавшихся за десять миллиардов лет ее эволюции, можно было пересчитать по пальцам. Но планетарных систем фактически много, следовательно, эта гипотеза несостоятельна. И ниоткуда не следует, что выброшенная из Солнца струя горячего газа может сконденсироваться в планеты. Таким образом, космологическая гипотеза Джинса оказалась несостоятельной. Выдающийся советский ученый О.Ю.Шмидт в 1944 году предложил свою теорию происхождения Солнечной системы: наша планета образовалась из вещества, захваченного из газово-пылевой туманности, через которую некогда проходило Солнце, уже тогда имевшее почти “современный” вид. При этом никаких трудностей с вращением момента планет не возникало, так как первоначально момент вещества облака может быть сколь угодно большим. Начиная с 1961 года эту гипотезу развивал английский космогонист Литтлтон, который внес в нее существенные улучшения. По обеим гипотезам “почти современное” Солнце сталкивается с более или менее “рыхлым” космическим объектом, захватывая части его вещества. Тем самым образование планет связывается с процессом звездообразования.

works.tarefer.ru


Смотрите также