29422-1 (Солнечная система)

Реферат по астрономии на тему

"Солнечная система"

 1Содержание:

 1Предисловие

 1Глава 1: Происхождение Солнечной системы 0  1(гипотеза О.Ю.Шмидта)  1Часть 1:Космогония

 1Часть 2:Туманность

 1Часть 3:Рождение Солнца

 1Часть 4:Образование планет:

 1а).Этап первый - слипание частиц.  1б).Этап второй-разогревание.

 1в).Этап третий-вулканическая деятельность.  1Часть 5:Почему именно Земля?

 1Глава 2: Зарождение жизни (гипотеза А.И.Опарина)

 1Часть 1:Начало

 1Часть 2:Сверкнула молния

 1Часть 3:Естественный отбор

 1Часть 4:Мутация

 1Часть 5:Новый уровень эволюции

 1Глава 3: Человечество и поиск

 1Часть 1:Цивилизация и её влияние на космос

 1Часть 2:Новый век - новое решение

 1Глава 4: Солнечная система:состав и особенности

 1Часть 1:Солнце:

 1а).Солнечная атмосфера

 1б).Излучения Солнца

 1в).Солнечная активность

 1г).Солнечная корона

 1д).Диаметр Солнца

 1Часть 2:Планеты земной группы

 1Часть 3:Планеты-гиганты

 1Часть 4:Плутон

 2Предисловие. 0 Современная наука располагает богатым материалом о физи-

ко-химической основе жизни,о путях,которые могли несколько миллиардов

лет привести к возникновению примитивных организмов.

 2Глава 1:Происхождение Солнечной системы 0  2(гипотеза О.Ю.Шмидта)

Вселенная настолько грандиозна,что в ней почетно играть даже скромную роль

Х а р л о у Ш е п л и

 1Часть 1:Космогония

.Космогония - наука,изучающая происхождение и развитие небесных

тел,например планет и их спутников,Солнца,звёзд,галактик.Астрономы

наблюдают космические тела на различной стадии развития,образовавшие-

ся недавно и в далёком прошлом,быстро "стареющие" или почти "застыв-

шие" в своём развитии.Сопоставляя многочисленные данные наблюдений с

физическими процессами,которые могут происходить при различных усло-

виях в космическом пространстве,учёные пытаются объяснить,как возни-

кают небесные тела.Единой,завершённой теории образования звёзд,планет

или галактик пока не существует.Проблемы,с которыми столкнулись учё-

ные,подчас трудно разрешимы.Решение вопроса о происхождении Земли и

Солнечной системы в целом значительно затрудняется тем,что других по-

добных систем мы пока не наблюдаем.Нашу солнечную систему не с чем

пока ещё сравнивать,хотя системы,подобные ей,должны быть достаточно

распространены и их возникновение должно быть не случайным,а законо-

мерным явлением

.В настоящее время при проверке той или иной гипотезы о происхожде-

нии Солнечной системы в значительной мере основывается на данных о химическом составе и возрасте пород Земли и других тел Солнечной сис­темы.Наиболее точный метод определения возраста пород состоит в подс­чёте отношения количества радиоактивного урана к количеству свин­ца,находящегося в данной породе.Скорость этого процесса известна точ­но,и её нельзя изменить никакими способами.Самые древние горные поро­ды имеют возраст несколько миллиардов лет.Земля в целом,очевидно,воз­никла несколько раньше,чем земная кора.

.В середине XVIII века немецкий философ И.Кант предложил свою тео-

рию образования Солнечной системы,основанную на законе всемирного тя­готения.Она предполагала возникновение Солнечной системы из облака холодных пылинок,находящихся в беспорядочном хаотическом движении.В 1796 году французский учёный П.Лаплас подробно описал гипотезу обра­зования Солнца и планет из уже вращающейся газовой туманности.Лаплас учёл основные характерные черты Солнечной системы,которые должна была объяснить любая гипотеза о её происхождении.В данный период наиболее разработанной является гипотеза О.Ю.Шмидта,разработанная в середине века (см.части 2-4).

 1Часть 2:Туманность

.Давайте перенесемся в далекое прошлое,примерно на 7 миллиардов лет

назад.Современная наука,как говорят ученые,с достаточной степенью ве­роятности позволяет нам представить происходившие тогда события.Одним словом мы "висим" в космосе и наблюдаем за жизнью одной из газо­во-пылевых,водородно-гелиевых(с примесью тяжелых элементов) туманнос­тей.Той,которая в будущем даст начало нашей Солнечной системе,Солн­цу,Земле и нам с вами.Туманность темна и непрозрачна,как дым.Зловещей невидимкой менленно ползет она на фоне чёрной бездны,и о ее рва­ных, размытых очертаниях можно только догадываться по тому,как посте­пенно тускнеют и гаснут за ней далекие звезды.Через некоторое время мы обнаруживаем,что туманность медленно поворачивается вокруг своего центра ,еле заметно вращается.Мы замечаем так же,что она постепенно сьеживается, сжимается, очевидно уплотняясь при этом.Действует тяго­тение,собирая к центру частицы туманности.Вращение туманности при этом ускоряется.Если вы хотите понять механику этого явления,вспомни­те простой земной пример - вращающегося на льду спортсмена-фигурис­та.Не делая никакого добавочного толчка,он ускоряет свое вращение лишь тем,что руки,до этого распахнутые в стороны,прижимает к телу.Ра­ботает "Закон сохранения количества движения".Идет время.Туманность вращается все быстрее.А от этого возникает и увиличивается центробеж­ная сила, способная бороться с тяготением.Центробежная сила нам хоро­шо знакома.Она,например,"работает" в любом автобусе,когда на крутом завороте валит стоящих пассажиров.Борьба двух сил,тяготения и центро­бежной,начинается в туманности при ускорении её вращения.Тяготение сжимает туманность,а центробежная сила стремится раздуть её, разор­вать.Но тяготение тянет частицы к центру со всех сторон одинаково.А центробежная сила отсутствует на "полюсах" туманности и сильнее всего проявляется на её "экваторе".Поэтому именно на "экваторе" она оказы­вается сильнее тяготения и раздувает туманность в стороны.Туман­ность,продолжая вращатся все быстрее,сплющивается,из шара превращает­ся в плоскую "лепешку",похожую на спортивный диск.Наступает мо­мент,когда на наружних краях "диска" центробежная сила уравновешива­ет,а потом и пересиливает тяготение.Клочья туманности здесь начинают отделяться.Центральная часть её продолжает сжиматься,все ускоряя свое вращение, и от внешнего края продолжают отходить все новые и новые клочья,отдельные газо-пылевые облака.

 1Часть 3:Рождение Солнца

.И вот туманность приобрела совсем другой вид. В середине величаво

вращается огромное темное, чуть сплющенное облако.а вокруг него на разных расстояниях плывут по круговым орбитам, расположенным примерно в одной плоскости,оторвавшиеся от него небольшие "облака-спутни-

ки".Последим за центральным облаком.Оно продолжает уплотняться.Но те­перь с силой тяготения начинает бороться новая сила - сила газового давления.Ведь в середине облака накапливается все больше частиц ве­щества.Там возникает "страшная теснота" и "невероятная толчея" час­тиц. Они мечутся,все сильнее ударяя друг друга.На языке физиков - в центре повышаются температура и давление. Сначала там становится теп­ло,потом жарко.Снаружи мы этого не замечаем: облако огромно и непроз­рачно.Тепло наружу не выходит.Но вот что-то внутри произошло ! Облако перестало сжиматься.Могучая сила возросшего от нагрева газового дав­ления остановила работу тяготения.Резко пахнуло нестерпимым жаром,как из жерла внезапно открывшейся печи!В глубине черной тучи стали слабо просвечивать рвущиеся наружу клубы тусклого красного пламени.Они всё ближе и ярче.Шар величаво кипит,перемешивая вырвавшийся огонь ядра с черным туманом своих окраин.Испепеляющий жар заставляет нас отпрянуть еще дальне назад.Однако, вырвавшись наружу,горячий газ ослабил проти­водействие тяготению.Облако снова стало сжиматься.Температура в его центре опять начала расти.Она дошла уже до сотен тясяч градусов! В этих условиях вещество не может быть даже газообразным.Атомы развали­ваются на свои части.Вещество переходит в состояние плазмы.Но и плаз­ма - бешенная толчея атомных ядер и электронов - не может выносить нагрев до бесконечности.Когда её температура поднимется выше десяти миллионов градусов, она как бы "воспламеняется".Удары частиц друг о друга становятся так сильны,что ядра атомов водорода уже не отскаки­вают друг от друга,как мячики,а врезаются,вдавливаются друг в друга и сливаются друг с другом.Начинается "ядерная реакция".Из каждых четы­рех ядер атомов водорода образуется одно ядро гелия.При этом выделя­ется огромная энергия.Такое вот "ядерное горение" водорода началось и в наше раскаленном шаре.Этот "пожар" теперь уже не остановить."Плаз­ма" разбушевалась.Газовое давление в центре заработало с удесятерен­ной силой.Плазма рвется наружу, как пар из котла.С чудовищной силой она давит изнутри на внешние слои шара и приостанавливает их падение к центру.

.Установилось равновесие.Плазме не удается разорвать шар,разбросать

его обрывки в стороны.А тяготению не удается сломить давление плазмы и подолжить сжимание шара.Ослепительно светящийся бело-желтым светом шар перешел в устойчивую стадию.Он стал звездой.Стал нашим Солн­цем!Теперь оно будет миллиардами лет,не меняя размера,не охлаждаясь и не прегреваясь,светить одинаково ярким бело-желтым светом.Пока внутри не выгорит весь водород.А когда он весь превратится в гелий,исчезнет "подпорка" внутри Солнца,оно сожмется.От этого температура в его нед­рах снова повысится.Теперь уже до сотен миллионов градусов.Но тогда "воспламенться" гелий,превращаясь в более тяжелые элементы.И сжатие снова прекратится.

.Есть в запасе у звезд еще несколько ядерных реакций,требующих для

своего начала все более высоких давлений и температур.В них "варятся" ядра все более сложных и тяжелых элементов.В конце концов, все воз­можные ракции будут исчерпаны.Звезда сожмется,станет крохотным "белым карликом".Потом постепенно остынет,потускнеет.Наконец,погаснет сов­сем.Молчаливой невидимкой будет плыть в космосе "чёрный карлик" - хо­лодная "головешка", оставшаяся от некогда бушевавшего мощного кост­ра.Как видим из исходного материала - водорода - в недрах звезд, в ядерных реакциях синтеза "варятся" ядра атомов всех элементов.И пожа­луй,можно сказать,что именно там,в недрах звезд,закладывается начало жизни.Ведь именно там возникают ядра "атома жизни" углерода.А за ним и ядра атомов всех других необходимых для жизни элементов таблицы Менделеева.Не обязательно это ценное "варево" оказывается потом похо­роненным в остывших "чёрных карликах".Во многих звездах,образовавших­ся из более крупных сгустков туманностей,ядерное горение проходит слишком бурно.Газовое давление оказывается намного сильнее тяготе­ния.Оно раздувает звезду,рвет её в клочья,разбрасывая во все стороны. Эти грандиозные взрывы в звездном мире инозда наблюдаются с Земли и называются вспышками "сверхновых звезд".В результате взрыва звезда

рассеивается в межзвездном пространстве,обогащая его тяжелыми элемен­тами.Это основной источник той таинственной, жизненно важной приме­си,о которой мы говорили раньше.Теперь о выделении этой примеси.

 1Часть 4:Образование планет

.Вернемся к спутникам нашего Солнца,к тем обрывкам туманности,кото-

рые оторвались от центрального сгустка под действием центробежной си­лы и начали кружиться вокруг него.Именно здесь создаются условия,спо­собствующие разделению легких и тяжелых частиц туманности. Происходит нечто похожее на наш древний способ добычи золота промывкой из золо­тоносного песка или на провеивание зерна в молотилках.Струя воды или воздуха уносит легкие частицы,оставляя тяжелые.Облака-спутники нахо­дятся на очень разных расстояниях от Солнца.Далекие оно почти не гре­ет.Зато в близких - его жар испаряет все способное испариться.А его ослепительный ярчайший свет,работая как своеобразный "ветер",выдувает из них все испарившееся,вообще все легкое,оставляя лишь то,что потя­желее, что "не сдвинешь с места".Поэтому здесь почти не остается лег­ких газов - водорода и гелия,основной составляющей газо-пылевой ту­манности.Мало остается и других "летучих" веществ.Все это уносится горячим "ветром" вдаль.В результате через некоторое время химический состав облаков-спутников становится совершенно разным.В далеких - он почти не изменился.А втех,что кружатся вблизи источающего жар и свет Солнца,остался лишь "прокаленный" и "обдутый" материал - выделенная "драгоценная жизненно важная примесь" тяжелых элементов.Материал для создания обитаемой планеты готов.Начинается процесс превращения "ма­териала" в "изделие",частиц туманности - в планеты.

 1а).Этап первый - слипание частиц. 0В далеких облаках-спутниках много­численные молекулы легких газов и редкие легкие пылинки понемногу со­биаются в огромныерыхлые шары малой плотности.В дальнейшем это плане-

еты группы Юпитера.В облаках-спутниках,близких к Солнцу,тяжелые пы­линки слипаются в плотные каменистые комки.Они объединяются в огром­ные массивные скалистые глыбы,чудовищными серыми угловатыми громадами плывущие по орбитам вокруг своей звезды.Двигаясь по разным,иногда пе­ресекающимся орбитам,эти "астероиды", размером в десятки километров каждый,сталкиваются.Если на небольшой относительной скорости,то как бы "бдавливаются" один в другой,"нагромождаются", "налипают" один на другой.Обьединяются в более крупные.Если на большой скорости,то мнут, крошат друг друга,порождая новую "мелочь",бесчисленные обломки,оскол­ки,которые вновь проходят долгий путь объединения.Сотни миллионов лет идет этот процесс слияния мелких частич в крупные небесные тела.По мере увиличения своих размеров они становятся все более шарообразны­ми.Растет масса - возрастает сила тяжести на их поверхности.Верхние слои давят на внутренние.Выступающие части оказываются грузом более тяжелым и постепенно погружаются в толщу нижележащих масс,раздвигая их под собой.Те,отходя в стороны,заполняют собой впадины.Грубый "ком" постепенно сглаживается.В результате вблизи Солнца образуются нес­колько сравнительно небольших по размеру, но очень плотных, сотсоящих из очнь тяжелого материала,планет земной группы.Среди них - Земля.Все они резко отличаются от планет группы Юпитера богатством химического состава,обилием тяжелых элементов,большим удельным весом.Теперь пос­мотрим на Землю.На звездном фоне,освещенный с одной стороны яркими солнечными лучами,плывет перед нами огромный каменный шарище.Он ещё не гладкий не ровный.Ещё торчат кое-где выступы слепивших его глыб.Еще "читаются" не полностью заплывшие "швы" между ними.Пока это еще "грубая работа".Но вот что интересно.Уже есть атмосфера.Чуть мут­новатая,очевидно,от пыли,но без облаков.Это выдавленные из недр пла­неты водород и гелий,которые в свое время прилипли к каменистым час­тицам и каким-то чудом уцелели,не были "сдуты" солнечными лучами.Пер­вичная атмосфера Земли.Долго она не продержится."Не мытьем,так ка­таньем" Солнце уничтожит её.Легкие подвижные молекулы водорода и ге­лия под действием нагрева солнечными лучами будут постепенно улетучи­ваться в космос.Этот процесс называется "диссипацией"

 1б).Этап второй-разогревание. 0Внутри планеты,в смеси с другими оказы­ваются зажатыми,"запертыми" радиоактивные вещества.Они отличаются тем,что непрерывно выделяют тепло,чуть заметно нагреваются.Но в толще планеты этому теплу некуда выйти,нет вентиляции,нет омывающей вла­ги.Над ними - мощная "шуба" из вышележащих слоев.Тепло накапливает­ся.От этого радиоактивного разогрева начиается размягчение всей толщи планеты.В размягченном виде вещества,в свое время хаотично,безсистем-