Планети-гіганти та Плутон




Скачати 14,32 Kb.
Дата конвертації07.11.2018
Розмір14,32 Kb.

Планети-гіганти та Плутон

Автор: Павлій С.І. – вчитель фізики Старомерчицької ЗОШ І – ІІІ ступенів

Мета уроку:

  • дізнатися, чому планети-гіганти не мають твердої поверхні;
  • довідатися чи стане Юпітер зорею;
  • побачити дивну зміну пір року на Урані.

Загальна характеристика планет-гігантів

Планети-гіганти на відміну від планет земної групи не мають твердої поверхні, бо за хімічним складом (99 % Гідрогену і Гелію) і густиною (≈ 1 г/см ) вони нагадують зорі, а їх велика маса спричиняє нагрівання ядер до температури більшої ніж +10 000 °С . Крім того, планети-гіганти досить швидко обертаються навколо осі й мають велику кількість супутників

Найбільшою загадкою усіх планет-гігантів (крім Урана), і насамперед Юпітера, є джерело внутрішньої енергії, яку випромінюють ці планети в інфрачервоній частині спектра.

Джерелом енергії не можуть бути термоядерні реакції, що протікають у надрах зір, бо маса планет-гігантів недостатня для перетворення їх у зорі. Не виключена можливість, що гіганти випромінюють зараз ту енергію, яка була накопичена під час утворення Сонячної системи кілька мільярдів років тому. Можливо, що у минулому Юпітер мав досить високу температуру на поверхні й світився на небі молодої Землі у 100 разів яскравіше від Місяця.

Юпітер

Був названий на честь наймогутнішого бога римської міфології, виявився найбільшою планетою Сонячної системи.

Основними компонентами атмосфери Юпітера є водень — 86,1 % та гелій — 13,8.%, а у хмарах помічена присутність метану, аміаку та пари води. Верхній шар світлих хмар, де атмосферний тиск сягає 1 атм, має температуру -107 °С і складається з кристаликів аміаку.

Шар хмар з домішками сірки, що розташований нижче, має червоний колір. Найнижче знаходяться хмари з пари води, які утворюються на глибині 80 км від верхніх світлих хмар. Температура і атмосферний тиск з глибиною поступово зростають.

Будова атмосфери Юпітера за результатами досліджень АМС «Галілей». Рівень, де тиск сягає 1 атм, вважають свого роду «поверхнею» планети

З надр Юпітера надходить потік енергії, який викликає конвекцію — теплі шари повітря піднімаються вверх, а холодні — опускаються донизу. Сильні горизонтальні вітри виникають через добовий перепад температури між нічною та денною півкулями планети

Велика Червона Пляма, яка знаходиться в південній півкулі Юпітера і за розмірами майже вдвічі більша від Землі, є велетенським вихорем в атмосфері, у якому вітер дме з ураганною швидкістю до 100 м/с (фото АМС «Вояджер»). Загадкою залишається те, що цей вихор, який помітили ще 300 років тому, існує до нашого часу

На глибині 20 000 км водень перетворюється у металічний стан, і його фізичні вла­стивості нагадують розплавлений метал, який добре проводить електричний струм. Такий агрегатний стан водню (густина 4 г/см3 при тискові 106 атм) на Землі не існує.

Завдяки електричному струмові, що генерується у цій металевій оболонці, виникає сильне магнітне поле, тому навколо Юпітера утворюються радіаційні пояси, які в 104 разів інтенсивніші від земних. Юпітер є потужним джерелом радіовипромінювання.

У центрі Юпітера існує тверде ядро, подібне за хімічним складом до планет земної групи, яке може складатися зі скельних порід.

Сатурн

Найвіддаленішу планету, яку знали астрономи в стародавні часи, — назвали на честь батька головного бога Юпітера.

Після винайдення телескопа виявили, що Сатурн є найкрасивішою планетою Сонячної системи, бо його казкове кільце зачаровує як дітей, так і дорослих.

Сатурн не має того розмаїття кольорів, який ми спостерігаємо в атмосфері Юпітера, але структура атмосфери цих планет дуже схожа. Жовтуватого кольору верхнім шарам атмосфери Сатурна надають снігові хмари з аміаку. На глибині 300 км від верхніх шарів хмар знаходяться хмари води, де при підвищенні температури сніг перетворюється у дощ.

Середня густина Сатурна менша, ніж води, що свідчить про невелику кількість важких хімічних елементів у ядрі планети. Сатурн, як і Юпітер, має магнітне поле, радіаційні пояси, та є джерелом радіовипромінювання.

Уран

Названий на честь бога неба Уран є по-справжньому блакитною планетою. Існує одна особливість, яка виділяє Уран з усіх планет Сонячної системи: його екватор нахилений до площини орбіти під кутом 98°.

Такий великий кут нахилу призводить до унікальної у Сонячній системі зміни пір року — полярні кола знаходяться майже на екваторі, а тропіки — біля полюсів.

Це означає, що Сонце освітлює один з полюсів планети майже 42 земні роки, в той час як на іншому полюсі стільки ж триває полярна ніч . Правда, спеки там не буває, бо Уран отримує від Сонця набагато менше енергії, ніж Земля, і температура верхніх шарів атмосфери не піднімається вище —215 °С.

Осьове обертання Урана, як і Венери, відбувається у напрямку, протилежному напрямку обертання інших планет Сонячної системи

Нептун

Нептун назвали на честь бога підводного світу. Нептун знаходиться на околиці Сонячної системи і має період обертання 164,8 земного року. Він випромінює у космос у три рази більше енергії, ніж отримує від Сонця. Від часу свого відкриття у 1846 р. Нептун зробить повний оберт навколо Сонця тільки у 2011 р.

Під хмарами температура атмосфери поступово підвищується до +700 °С, тому вода не може знаходитись у рідкому стані. Більш реальною є гіпотеза про водяні хмари з розчином аміаку, густина яких може перевершувати густину води у кілька разів. Швидкість вітрів у хмарах сягає фантастичної величини 500 м/с. Чому виникають сильні вітри на такій холодній планеті — це ще одна нерозгадана таємниця Нептуна.

На Нептуні ви­явлений велетенський вихор з діаметром більшим за 1000 км, який має назву Велика Чорна Пляма

Плутон

Найдальша планета Сонячної системи була відкрита у 1930 p., і її назвали на честь бога підземного царства і мороку. Хоча Сонце з Плутона і має вигляд звичайної зорі, але освітленість на поверхні планети достатня для того, щоб удень читати книгу.

Плутон та його супутник Харон. Ці обидва тіла можна вважати повійною планетою, бо маса супутника тільки у 6 разів менша від маси планети

Плутон виявився і найменшою планетою Сонячної системи, де вага космонавтів буде майже у 20 разів меншою, ніж на Землі. Орбіта Плутона дуже витягнута, із 1979 по 1999 р. він знаходився навіть ближче до Сонця, ніж Нептун. Можливо, що Плутон був колись супутником Нептуна і через якусь катастрофу став самостійною планетою.

За орбітою Плутона існують ще тисячі таких льодових планет — астероїди з так званого поясу Койпера, і сам Плутон, мабуть, належить до цих космічних тіл.

Домашнє завдання:

  • Вивчити §15;


База даних захищена авторським правом ©uchika.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка