Реферат: Солнечная система

.Вспомните предысторию жизни.Атомы - молекулы - полимеры - органел-

лы - одноклеточные существа.Всё идет  в  направлении  от  простого  к сложному, к  разнообразию структур,  форм ,свойств.В живых организмах добавилось важнейшее новое -  могучее  стремлени  к  самосохранению,к долговечности.Нужны улучшенная  защищенность,более  хорошая вооружен­ность в борьбе  за  существование.Обьединяясь,клетки  этого  достига­ют.Борьба за существование,в частности,способствует увилечению разно­образия форм в животном мире.Иногда куда выгоднее не вступать в бой с врагом,а просто  уйти  в другую "экологическую нишу",переменить образ жизни так,чтобы,даже оставаясь на том же участке земли,никогда и не в чём не  соприкасаться с врагом.Перестать соперничать с ним.Не иметь с ним ничего общего.Противопоставить сопернику не силу,а  какое-то  со­вершенно особое качество,которое даёт новые возможности к существова­нию.Пройдет ещё очень много времени и на Земле появится  человек.Поя­вится,и изменит  мир в котором живет.Он научится наблюдать за звёзда­ми,за планетами Солнечной системы,строить космические аппараты и  за­пускать их  в  космос.Многие из этих аппаратов садятся на поверхности планет и возвращаются обратно.

 2Глава 3: Человечество и поиск

                                                                   Человечество достигло таких успехов

в астрономии, технике, связи,кибер­нетике , которые  создали  реальные технические  предпосылки  для уста­новления связи  с  разумной  жизнью других миров.

                                                                                       Академик В.А. А м б а р ц у м я н

 1Часть 1:Цивилизация и её влияние на космос

.Плоды нашей деятельности уже заметны из  космоса.Это  подтверждают

космонавты,различающие с  орбитальных станций даже шоссейные и желез­ные дороги,мосты,корабли в море.Они видят это невооруженным  глазом,а значит,с Луны  то же самое можно увидеть в тысячекратный телескоп,ка­кие стоят в наших обсерваториях.Марсиане,если бы они существовали,да­же вооруженные техникой,равноценной нашей,без особого труда обнаружи­ли бы наши города,дымы промышленности,космические  аппараты,испытания атомных бомб.при более пристальном наблюдении они заметили бы искуст­венные моря и орасительные каналы.Ну а работу  телевизионных  станций можно обнаружить  и с других планетных систем.Люди в мире звёзд.Циви­лизация.Сообщество разумных существ,выросшее за миллиарды лет из  ко­мочков слизи,копошашихся  в мутных лужах.Разумных существ,проникших в глубины атома и в дали Вселенной,познавших строение звёзд и тайну жи­вой клетки,постигших  законы  своей  эволюции!

 1Часть 2:Новый век - новое решение

.В каждую эпоху люди в своих мечтах  решали  проблему  контактов  с

инопланетянами,исходя из техники своего времени.Вплоть до  XVIII века люди полагали,что для  полёта  к  звёздам  достаточно  будет  энергии мышщ,своих и  домашних животных.И поэтому,даже фантазируя,единственно что они могли предложить - это  всего-навсего  экипаж,запряженный...в стаю птиц.Что воздух кончится сразу,как "отлетишь от дома",наши далё­кие предки не знали.Они не  представляли  себе  и  огромные  расстоя­ния,отделяющие нас  от Луны и планет,  не говоря уже о расстояниях до звезд.Потом,измерив эти расстояния и узнав,что небесные тела разделя­ет почти  пустое,безвоздушное  пространство,стали  мечтать  хотя бы о взаимной сигнализации.

.В XIX  веке,всего каких-нибудь сто лет тому назад все серьезно ве-

рили в существование марсиан.И тогда вполне серьезно ученые выдвигали предположения об оптической связи с ними.Математик Карл Гаусс предла­гал прорубить в сибирских лесах моногометровую просеку в  виде  треу­гольника и  засеять  её  пшеницей.Марсиане увидят в свои телескопы на фоне тёмно-зеленых лесов аккуратненький  светлый  треугольник,и  пой­мут,что слепая  природа  не  могла это сделать.Значит на этой планете живутразумные существа.Многим идея Гаусса понравилась,но,чтобы  пока­зать марсианам,что  земляне высокообразованы,  предлагали на сторонах

треугольника сделать квадраты,чтобы получился рисунок теоремы Пифаго­ра.Этот проэкт  обладал заметными недостатками.Ведь Сибирь часто пок­рыта облаками и снегом,и треугольник может долго  оставаться  незаме­ченным марсианами.А главное,даже в хорошую погоду его можно будет ви­деть только днем.Поэтому более правильным показался  проэкт  венского астронома Йозефа  Иоганна  фон  Литрова.Он  предлагал в пустыне Саха­ра,где всегда безоблачно,вырыть каналы в виде правильных геометричес­ких фигур  (возможно  теорему Пифагора).Стороны многоугольника должны быть по крайней мере тридцать километров.А ночью поверх  воды  налить керосин и поджечь.Огненные полосы прочертят на ночной стороне планеты яркий чертеж.Уж марсиане не могут его не заметить.Но  и  этот  проэкт был отвергнут  как  очень дорогой.Француз Шарль Кро подсказал гораздо более дешёвый способ связи.Он посоветовал своему  правительству  соо­рудить огромную батарею зеркал для отражения солнечных лучей в сторо­ну Марса.Зайчик,конечно,был бы  ослепительно  ярок.Проэкт  Шарля  Кро имел очень  большое  преимущество  по  сравнению с остальными.Зеркала можно шевелить, и тогда при взгляде с Марса ослепительная яркая точка на Земле подмигивала бы.И главное,мигание можно было передать марсиа­нам сообщение.Наивно!А ведь это всё было совсем недавно,при жизни на­ших предков.Тем  временем  создаётся  целый ряд научно-фантастических произведений,посвященных перемещениям  между  планетами.Наиболее  из­вестны из  них  "Из пушки на Луну" Жуль Вена и "Война миров" Герберта Уэлса.

.С развитием  ракетной техники в послевоенные годы,а главное,запуск

первого искуственного спутника Земли в 1957 году дали  мощный  толчок старым мечтам человечества о межпланетных перелётах.Хлынула целая ла­вина самых разнообразных научно-фантастических произведений.Полетав к Венере и Марсу,герои книг стали запросто летать к звездам,бороздя уже на огромных межзвездных кораблях бескрайние просторы  Галлактики,сра­жаясь с самой различной космической нечистью и злодеями.Но и тут сно­ва ,уже в который раз,  строгий анализ охладил мечтателей.Современные ракеты,работающие на   химическом  топливе,изготавливаются  из  самых прочных и легких материалов,из двигателей "выжато" уже  почти  всё,но всё это делает пределом наших мечтаний полёт к Марсу или Венере.И всё же полёты в пределах Солнечной системы реальны.Но у нас  нет  надежды встретить здесь  разумные  существа.Есть шансы найти их в других пла­нетных системах,около других звезд.Но о полёте к звёздам на современ­ных ракетах говорить бессмысленно: полёт до  ближайшей  звезды (кроме Солнца) - Альфа Центавра будет длиться 80 тысяч лет  при  скорости 17 километров в  секунду.

 2Глава 4: Солнечная система: 1  2состав и особенности

                                                                               Мы рады той таинственности,

которая находится за преде­лами нашей досегаемости...

Х а р л о у    Ш е п л и

.В Солнечную систему входит  1Солнце 0,9 больших планет свместе с их 34

спутниками,более 100 тысяч  1малых планет 0 (астероидов),порядка 10 в  11 степени комет,  а также бесчисленное количество мелких,так называемых метеорных тел (поперечником от 100 метров  до  ничтожно  малых  пыли­нок).Центральное положение  в  Солнечной  системе занимает Солнце.Его масса приблизительно в  750  раз  превосходит  массу  всех  остальных тел,входящих в   систему.Гравитационное  притяжение  солнца  является главной силой,определяющей движение всех обращающихся вокруг него тел Солнечной системы.Среднее  расстояние  от  Солнца до самой далекой от него планеты -  1Плутон 0 39,5 а.е.,  т.е.  6  миллиардов  километров,что очень мало  по сравнению с расстояниями до ближайших звёзд.Только не­которые кометы удаляются от Солнца на 100 тысяч а.е.  и  подвергаются воздействию притяжения  звезд.Двигаясь в  1Галактике  0,Солнечная система время от  времени  пролетает  сквозь  межзвездные  газопылевые  обла­ка.Вследствие крайней  разряженности вещества этих облаков погружение Солнечной системы в облако может проявится только при небольшом  пог­лощении и рассеянии солнечных лучей.Проявления этого эфекта в прошлой

истории Земли пока не установлены.Все большие планеты - 1  Меркурий,Ве­ 1нера,Земля,Марс,Юпитер,Сатурн,Уран,Нептун и  Плутон - 0 обращаются вок­руг солнца в одном направлении (в направлении освого вращения  самого Солнца), по почти круговым орбитам, мало наклоненым друг к другу (и к солнечному экватору).Плоскость земной орбиры - эклиптика  принимается

за основную  плоскость  при  отсчёте наклонений орбит планет и других тел,обращающихся вокруг Солнца.Расстояния от планет до Солнцы образу­ют закономерную последовательность - промежутки между соседними орби­тами возрастают с удалением  от  Солнца.Эти  закономерности  движения планет в  сочетании  с делением их на две группы по физическим свойс­твам указывают на то,что Солнечная система не является случайным соб­ранием  космических  тел,а возникла в едином  процессе (см. главу 1). Благодаря почти круговой форме планетных орбит и большим  промежуткам между ними исключена возможность тесных сближений между планетами,при которых они могли бы существенно изменять своё движение в  результате взаимных притяжений.Это обеспечивает длительное существование планет­ной системы.Планеты вращаются так же вокруг своей оси,причём почти  у всех планет,кроме Венеры и Урана,вращение происходит в том же направ­лении,что и их обращение вокруг Солнца.Черезвычайно медленное  враще­ние Венеры  происходит в обратном направлении,а Уран вращается как бы лежа на боку.Большинство спутников обращаются вокруг своих  планет  в том же направлении,в котором происходит осевое вращение планеты.Орби­ты таких спутников обычно круговые и лежат вблизи плоскости  экватора планеты,образуя уменьшенное  подобие  планетной системы.Таковы,напри­мер,система спутников Урана и система галилеевских  спутников  Юпите­ра.Обратными движениями  обладают  спутники,расположенные  далеко  от планеты.Сатурн,Юпитер и Уран кроме отдельных спутников заметных  раз­меров имеют  множество мелких спутников,как бы сливающихся в сплошные кольца.Эти спутники движутся по орбитам,настолько близко  расположен­ным к  планете,что  её  приливная сила не позволяет им объединиться в единое тело.Подавляющее большинство орбит ныне известных малых планет располагается в  промежутке  между орбитами Марса и Юпитера.Все малые планеты обращаются вокруг Солнца в том же направлении,что  и  большие планеты,но их орбиты,как правило,вытянуты и наклонены к плоскости эк­липтики.Кометы движутся в основном по орбитам,близким к  параболичес­ким.Некоторые кометы  обладают  вытянутыми  орбитами сравнительно не­больших размеров - в десятки и сотни а.е.  У этих  комет  ,называемых периодическими,преобладают прямые движения,т.е.  движения в направле­нии обращения планет.Будучи вращающейся системой тел,Солнечная систе­ма обладает моментом количества движения (МКД).Главная часть его свя­зана с орбитальным движение  планет  вокруг  Солнца,причём  массивные Юпитер и Сатурн дают около 90%.Осевое вращение Солнца заключает в се­бе лишь 2% общего МКД всей Солнечной системы,хотя масса самого Солнца составляет более  99,8%  общей  массы.Такое  распределение  МКД между Солнцем и планетами связано с медленным вращением Солнца и  огромными размерами планетной  системы  -  её  поперечник в несколько тысяч раз больше поперечника Солнца.МКД планеты приобрели в процессе своего об­разования:он перешел к ним из того вещества,из которого они образова­лись (см. главу 1).Планеты делятся на две группы,отличающиеся по мас­се,химическому составу  (это  проявляется  в  различиях  их  плотнос­ти),скорости вращения и количеству спутников.Четыре планеты,ближайшие

к Солнцу, 1планеты  Земной группы 0,невелики,состоят из плотного каменис­того вещества и металлов. 1Планеты-гиганты 0 - Юпитер,Сатурн,Уран и  Неп­тун - гораздо массивнее,состоят в основном из лёгких веществ и поэто­му,несмотря на огромное давление в их недрах,имеют малую  плотность.У Юпитера и  Сатурна главную долю их массы составляют водород и гелий.В

них содержится так же до 20%  каменистых веществ и легких  соединений кислорода,углерода и азота,способных при низких температурах концент­рироваться в льды.Недра планет и некоторых спутников находятся в рас­калённом состоянии.У  планет земной группы и спутников вследствие ма-

лой теплопроводности наружних слоёв внутреннее тепло  очень  медленно просачивается наружу  и не оказывает заметного влияния на температуру поверхности.У планет-гигантов конвекция в их недрах приводит к замет­ному потоку тепла из недр,превосходящему поток,получаемый им от Солн­ца.Венера,Земля и Марс обладают атмосферами,состоящими из газов,выде­лившихся из  их  недр.У  планет-гигантов атмосферы представляют собой непосредственное продолжение их недр:  эти планеты не  имеют  твердой или жидкой  поверхности.При погружении внутрь атмосферные газы посте­пенно переходят  в  конденсированное состояние.Девятую планету - Плу­тон,по- видимому,нельзя отнести ни к одной из двух групп.По  химичес­кому составу он близок к гуппе планет-гигантов,а по размерам к земной группе.Ядра комет по своему химическому составу родственны  планетам­гигантам:они состоят  из водяного льда и льдов различных газов с при­месью каменистых веществ.Почти все малые планеты по своему  современ­ному составу  относятся  к  каменистым планетам земной группы.Сравни­тельно  недавно открытый  Хирон, движущийся в основном между орбитами Сатурна и Урана,вероятно,подобен  ледяным  ядрам  комет  и  небольшим спутникам далёких от Солнца планет.Обломки малых  планет,образующиеся при  их столкновении друг  с  другом,иногда выпадают  на Землю в виде метеоритов.У  малых  планет,именно вследствиеих малых  размеров,недра подогревались значительно меньше,чем у планет земной группы, и поэто­му их вещество зачастую претерпело лишь небольшие изменения со време­ни их  образования.Измерения возраста метеоритов (по содержанию ради­оактивных элементов и продуктов их распада) показали,что они,а следо­вательно вся Солнечная система существует около 5 миллиардов лет.Этот возраст Солнечной системы находится в согласии с измерениями древней­ших земных и лунных  образцов.

 1Часть 1:Солнце

.Солнце -  центральное  тело Солнечной системы - представляет собой

раскалённый плазменный шар.Солнце - ближайшая к Земле звезда.Свет  от него до  нас  доходит  за 8,3 мин.Солнце решающим образом повлияло на образование всех тел Солнечной системы (см. главу 1) и создало те ус­ловия,которые привели  к  возникновению  и  развитию  жизни  на Земле (см.главу 2).Его масса в 333 000 раз больше массы Земли и в  750  раз больше массы всех других планет,вместе взятых.За 5 миллиардов лет су­ществования Солнца уже около половины водорода в его центральной час­ти превратилось в гелий.В результате этого процесса выделяется то ко­личество энергии,которое Солнце излучает в мировое  пространство.Мощ­

ность   излучения  Солнца   очень  велика:  около 3,8 *  410 520 0  степени МВт.На Землю попадает ничтожная часть Солнечной  энергии,составляющая

около половины  миллиардной доли.Она поддерживает в газообразном сос­тоянии земную атмосферу,постоянно нагревает сушу и водоёмы,даёт энер­гию ветрам и водопадам,обеспечивает жизнедеятельность животных и рас­тений.Часть солнечной энергии запасена в недрах Земли в виде каменно­го угля,нефти  и  других  полезных ископаемых.Видимый с Земли диаметр Солнца незначительно меняется из-за эллиптичности орбиты и  составля­ет,в среднем,  1  392  000  км.(что  в 109 раз превышает диаметр Зем­ли).Расстояние до Солнца  в  107  раз  превышает  его  диаметр.Солнце представляет собой  сферически симметричное тело,находящиеся в равно­весии.Всюду на одинаковых расстояниях от центра этого шара физические условия одинаковы,но они заметно меняются по мере приближения к цент­ру.Плотность и давление быстро нарастают вглубь,где газ сильнее  сжат давлением вышележащих слоёв.Следовательно,температура также растёт по мере приближения к центру.В зависимости от изменения физических усло­вий Солнце  можно разделить на несколько концентрических слоёв,посте­пенно переходящих друг в друга.

.В центре  Солнца  температура  составляет  15 миллионов градусов,а

давление превышает сотни миллиардов атмосфер.Газ сжат сдесь до  плот­

ности около  150  000  кг/ 4м 53 0.Почти  вся энергия Солнца генерируется в центральной области с радиусом примерно 1/3 солнечного.Через слои,ок­ружающие центральную  часть,эта энергия передаётся наружу.На протяже-

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6