Термоядерні реакції. Поблизу плям – факели, флокули

Поблизу плям – факели, флокули. Ці утворення є тимчасовими. Їх річна кількість визначає сонячну активність (сукупність явищ, пов’язаних зі звільненням енергії в надрах Сонця) та періодично змінюється (один з таких періодів – близько 11 років), що відбивається на процесах в географічній оболонці.

Протуберанці – маси щільного та холодного газу, що піднімаються над хромосферою (11-річний цикл). Циклічність на Сонці → циклічність на Землі, в географічній оболонці.

Сонце – «воднева бомба». Кожну секунду в надрах Сонця 564 млн. т водню перетворюється у 560 млн. т гелію. Останні 4 млн. т щосекунди виливаються у світовий простір у вигляді світла та тепла.

За такої інтенсивності випромінювання Сонце протягом 30 млрд. років буде постачати стільки ж енергії, як і зараз.

За 1 сек. Сонце випромінює стільки тепла, скільки людство використало за весь час свого існування. Земля ж отримує одну двохмільйонну частину сонячної енергії.

Простір навколо Сонця, де утворилися сприятливі умови щодо кількості сонячного тепла для розвитку на планетах життя на вуглеродній основі, називається екосферою Сонця. В її межах розташовані три планети – Марс, Земля та Венера. Найсприятливіші умови утворилися на Землі, саме на ній і виникло життя.

Спостереження. Міжнародний геодезичний рік. Міжнародний Рік спокійного Сонця.

Магнітні бурі. Сонячна активність. Для Землі: вплив на погоду та клімат, магнітне поле тощо.

СОНЯЧНА СИСТЕМА

Сонячна система складається з єдиної зірки - самого Сонця, 8 (9?) планет та безлічі інших космічних тіл.

Давньогрецькі математики створили уявлення про геоцентричну систему світу (система світу Птолемея, олександрійського вченого – ІІ по Хр.). У творі «Альмагест» («мегіст») говориться, що Земля – нерухома, розташована в центрі світу, небесні світила рівномірно рухаються навколо неї по колах.

Геоцентрична система Птолемея протрималася 1,5 тисячі років.

В епоху Відродження наук та мистецтв з’явилося вчення Миколи Коперника, за яким центром планетарних рухів є Сонце, а Земля – лише рядова планета, що рухається навкруги Сонця та навколо своєї осі.

Ця геліоцентрична система світу викладена у книзі М. Коперника «Про обертання небесних кіл» (1543 р., Коперник уже був при смерті).

Відомий астроном 17 ст. Й.Кеплер, який заклав основи теоретичної астрономії, визначив закономірності руху планет Сонячної системи і виклав висновки у своїх творах. Вони одержали назву „законів Кеплера” (вченого цілком слушно за це називали „законодавцем неба”):

1. Всі планети рухаються по еліпсах, в одному з фокусів яких, загальному для всіх планет, знаходиться Сонце.

2. Площі, які описують радіус – вектори планет, пропорційні часу їх обертання. Цим визначається то прискорення, то уповільнення руху планет по орбітах (рис. 4).

Рис. 4. Ілюстрація до ІІ закону Кеплера

3. Квадрати часу обертання планет (Т) пропорційні кубам їх середніх відстаней від Сонця (R), тобто

Серед нерухомих зірок здавна спостерігали рухомі. Це планети (planaomas) – з грец.: блукаю. В давні часи було відомо лише 5 планет. Назви надані за іменами давньогрецьких богів, залишилися й донині: той, що швидко рухається – Меркурій – (бог мандрів та торгівлі); блискуча Венера (богиня краси); криваво-червоний Марс (бог війни); Юпітер (головний бог); Сатурн (бог часу).

До планет відносили Сонце та Місяць. Отже, налічували 7 планет. За певними параметрами ближче за всіх до Землі – Венера.

За сучасними уявленнями Сонячна система має наступну будову (рис. 5). Порівняльні дані про планети Сонячної системи наведені в табл. 1.

Рис 5. Будова Сонячної системи

Таблиця 1

Порівняльні дані про планети Сонячної системи

* Маса Землі дорівнює 5,976х10²⁷ г.

Меркурій спостерігати можна або перед сходом або після заходу Сонця. Древні греки називали цю планету Гермесом, коли бачили її ввечері, а ранком – Аполоном, вважали, що це різні планети. Рік на ньому триває 88 діб, знак Меркурія являє собою „кадуцей”, тобто жезл грецьких та римських глашатаїв. Тривалість дня (ночі) – 3 земних місяці, а доба – земне півріччя.

Меркурій повернений до Сонця одним боком (як Місяць до Землі). Тому на поверхні tº +400ºС (вдень) та -160ºС (вночі). Атмосфера відсутня, бо сила тяжіння мала (у 4 рази менша, ніж на Землі). Життя немає. Супутників немає. Характер поверхні схожий із таким Місяця (дані космічної зйомки).

Венера – найяскравіша вранішня та вечірня планета. За розмірами, масою, щільністю близька до Землі, є атмосфера, про що свідчить щільний хмарний покрив, що відбиває сонячне світло. Тому Венеру називають «планетою загадок», «блискучою», «перлиною» тощо. Температура на поверхні вдень +470º та -23ºС вночі. Можливо, є вода. Життя немає та відсутній вільний кисень. Нагадує Землю до появи рослин. Супутників немає. На поверхні багато кратерів.

Планета відкрита М. Ломоносовим, коли вона проходила перед диском Сонця. Древні греки називали її – Геспер – «вечірня зірка». А вранішню Венеру називали Фосфором («та, що приносить світло»). Піфагор першим ототожнив ці нібито дві зірки.

Знак Венери – дзеркало з ручкою. Красива яскрава планета оспівується в багатьох творах у Гомера (V ст. до Хр.) в «Іліаді»:

«Звезда меж звездами

в сумраке ночи сияет,

Геспер, который на небе,

Прекрасней всех и светлее»

Марс – також наш сусіда. Найкраще його видно під час протистояння із Сонцем, що відбувається кожні 2 роки. Ті протистояння, коли Земля знаходиться в афелії, а Марс в перигелії, називається великими протистояннями (кожні 15-17 років). Схожий із Землею: період осьового обертання 24 години 37 хв., нахил осі до орбіти 65', відбувається зміна пір року, виділяються теплові пояси.

Рік вдвічі більший за земний. На полюсах зафіксовано білі плями, але це тверда вуглекислота. Влітку вони меншають, взимку збільшуються. Потужність покриву - кілька метрів.

На Марсі є атмосфера, утворюються хмари та тумани. Пилові хмари жовтого кольору. Температура води + 30º. Сонячної енергії отримує у 25 разів менше за Землю, вночі температура сягає -80º, біля полюсів -130ºС. Клімат суворіше, ніж на Землі, тому що атмосфера сухіша і розрідженіша.

Рослинність є, але безхлорофільна.

Поверхня досить рівна, є кратери. «Канали» - лише ілюзія. Супутники Фобос та Деймос («страх» та «жах»). «Відкрив» супутників планети ірландський письменник - сатирик Джонатан Свіфт, який з великою вірогідністю передбачив не лише їх кількість, але й розміри, віддаленість від планети, період обертання. Лише через 151 рік після Свіфта супутники Марса були відкриті астрономами. Дивовижно, що Свіфт вгадав навіть швидкість їх обертання навколо Марса.

Юпітер – планета-гігант, надзвичайно швидко обертається навколо своєї осі, тому дуже сплющена біля полюсів. Ось майже перпендикулярна до площини орбіти, тому зміни пір року не буває. Велика маса, велика сила тяжіння, тому – потужна атмосфера, в нижній частині якої водень та гелій – рідина.

Сатурн – схожий на Юпітер. Вісь обертання розташована до площини орбіти під кутом 27º (тому відбувається зміна пір року). Особливістю є наявність трьох кілець в екваторіальній площині. Потужність кілець 4 км, складаються вони з уламків. Найбільший супутник – Титан – завбільшки за Місяць.

Уран – не видно з Землі неозброєним оком, бо відстань від Сонця у 20 разів більша, ніж у Землі. Вісь на 8º відхилена від площі орбіти. День і ніч можуть тривати по кілька десятків років. Температура не перевищує -200ºС.

Нептун і Плутон – маловідомі. Атмосфера Нептуна складається з молекулярного водню та метану.

Плутон за розмірами такий як Тритон (супутник Нептуна).

Останнім часом розраховано орбіти ще двох планет, але вони ще не введені у відповідний «ранг».

«Малі планети» - астероїди (їх тисячі).

На рубежі ХVІІІ та ХХ ст. математично було розраховано, що між Юпітером та Марсом має бути планета.

24 відомих астронома заснували товариство з метою відкрити цю планету. Але відкрила її людина, яка про це товариство навіть не знала. В ніч з 31 грудня 1800 р. на 1 січня 1801 року сіцілійський астроном Джузеппе Піацці випадково побачив рухомий зоряний об'єкт. Цей перший астероїд було названо Церерою на честь античної богині родючості, покровительки Сицилії.

Зараз відомо 1800 астероїдів («зіркоподібні»). Найбільші – Паллада, Веста, Юнона, Ікар.

Можливо, астероїди виникли внаслідок подрібнення більш великих небесних тіл.

Комети (з грец. – «довговолосі», «хвостаті»). Представник – комета Галлея. Зараз їх відомо понад 1000. Обертаються навколо Сонця по витягнутих еліптичних орбітах. Великі небесні тіла викликають «збурення» їх орбіт та закидають комети бозна-куди.

За рік можна побачити близько 10 комет. А неозброєним оком – 5–6 разів у століття.

На великій відстані від Сонця комети являють собою брили твердої речовини (звичайний лід, лід з метану та аміаку тощо). В них вморожені частинки метеорної речовини (силікати та метали).

При наближенні до Сонця лід випаровується, навколо ядра утворюється кома (оболонка). Під дією світлового тиску та сонячного вітру частина газів утворює хвіст (рис. 6).

Рис. 6. Комета Галлея

Метеори - світлове явище, що виникає при вторгненні в атмосферу твердих частинок з міжпланетного простору. Їх велика кількість утворює метеорний потік, метеорний дощ («падаюча зірка»). Якщо метеор не встигає в атмосфері випаруватися, на земну поверхню падає метеорит.

За рік на Землю „випадає” близько 2000 метеоритів. У музеях світу зосереджено близько 500 т метеорної речовини.

Сіхоте-Алінський метеорит (1947 р.) – 23 т вагою, 37 т уламків. Загальна вага – 1,5 тис. т.

Тунгуський метеорит (1908 р.) – опік земної поверхні радіусом до 15 км, теоретично підрахована маса дорівнює 2000 т. Жодного уламка не знайдено.

При падінні метеоритів утворюються кратери – астроблеми («космічні рани»).

У штаті Аризона (США) виявлено кратер діаметром 1200 м, глибиною 175 м, висотою валу – 37 м. Вік – 5 тис. років. Взагалі вік може сягати 4,5 млрд. років (це вік Сонячної системи). Метеорити – державна цінність.

Земля не є автономною у світовому просторі. Різноманітні фізичні поля з’єднують її з усіма іншими космічними тілами. Вона є відкритою природною системою, що зумовлюється обмін речовиною і енергією з космосом.

За успішне виконання завдань із кожної теми ви можете одержати максимум 5 балів.

Бажаю успіху!

Ваш викладач – доцент Кисельова О.О.

Поиск по сайту: