ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.02.2024
Просмотров: 12
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Даже в тех регионах, где Солнце находится в зените, температура на Уране (точнее, на видимой поверхности облаков) составляет около -215 5o C. В таких условиях некоторые газы замерзают. Спектроскопические наблюдения показали, что в атмосфере урана обнаружен водород и небольшая примесь метана. Гелий присутствует в относительно больших количествах, что связано с косвенными доказательствами. Как и у других гигантских планет, у Урана эта композиция, вероятно, почти до центра. Однако средняя плотность Урана (1,58 г/см 53 0) несколько выше плотности Сатурна и Юпитера, хотя вещество в недрах этих гигантов намного сильнее, чем у Урана. Такая плотность Урана может быть объяснена предположением о повышенном содержании гелия или существовании ядра тяжелых элементов в недрах Урана.
Нептун — царство холода
Нептун — восьмая планета в Солнечной системе. Нептун был обнаружен необычным образом. Было замечено, что под гравитационным притяжением Солнца и известных в то время планет Уран движется не совсем так, как должен. Затем они заподозрили существование еще одной массивной планеты и попытались вычислить ее положение в небе. Эта чрезвычайно сложная задача была успешно решена самостоятельно английским астрономом Ж. Адамсом и французом Ву. У. Леверье. После получения данных Leverieux, ассистент Берлинской обсерватории I. Галле 23. Сентябрь 1846 года открыл планету. Открытие Нептуна имело огромное значение, особенно потому, что послужило блестящим подтверждением закона гравитации, который лежит в основе вычислений.
Общие характеристики
Среднее расстояние Нептуна от солнца 30.1 в утре, с орбитальным периодом 164 лет и 288 дней. Значит, Нептун даже не совершил полной орбитальной революции с момента своего открытия. Очевидный угловой диаметр Нептуна составляет около 2 дюймов. Если измерять такой малый диаметр угловыми приборами с поверхности земли, то относительная погрешность очень велика. Диаметр Нептуна был уточнен 7 апреля 1967 года, когда планета затмила одну из далеких звезд в своем движении против звездного неба. По наблюдениям нескольких астрономических обсерваторий, экваториальный диаметр Нептуна составляет 50 200 км. Новые данные по диаметру позволили уточнить среднюю плотность Нептуна: Это было 2.30 г/см. Такие свойства характерны для планет-гигантов, которые состоят в основном из водорода и гелия с примесями соединений других химических элементов. Согласно расчетам,
центр Нептуна содержит тяжелое ядро силикатов, металлов и других элементов, составляющих земную группу. Изучение того, как яркость звезды уменьшалась по мере того, как она входила в атмосферу Нептуна, дало много дополнительной информации. В частности, был определен средний молекулярный вес облачных слоев атмосферы Нептуна. Это соответствует молекулярному водороду с небольшой примесью метана. Детали на поверхности Нептуна очень трудно различить. Поэтому параметры суточного вращения — положение оси, направление и период вращения — очень трудно определить по данным наземных наблюдений.
Спутники Нептуна
У Нептуна только два спутника. Первый — Тритон, открытый в 1846 году английским астрономом-любителем Уильямом Ласселем. Спутник был необычным: он движется в направлении обратного вращения самой планеты. В настоящее время было обнаружено, что четыре самых дальних спутника Юпитера и самый дальний спутник Юпитера Феб ведут себя в обратном направлении. Тем не менее, Тритон выделяется: он имеет диаметр 2700 километров и содержит почти всю массу спутниковой системы «Нептун». Более того, он притягивает очень близко к Нептуну — на расстоянии всего 355 тысяч километров. Реверсивные спутники других планет имеют диаметры от 30 до 220 километров, содержат ничтожную долю массы своих спутниковых систем и находятся на расстоянии 13-25 миллионов километров от планет.
Через две недели после открытия самого Нептуна был обнаружен второй спутник — Нерейд, очень маленький спутник диаметром 340 километров. У него очень большая орбита. Расстояние от спутника до планеты варьируется от 1,5 до 9,6 миллионов километров. В зависимости от перигея до апогея орбиты. Направление орбитального движения прямое. Нейрида совершает полный переворот вокруг Нептуна за 360 дней, в то время как Тритон совершает полный переворот за шесть дней.
Арки в кольцах Нептуна
После того, как во время солнечного затмения 1977 года были обнаружены кольца Урана, аналогичные наблюдения стали проводиться за Нептуном. И действительно, в середине 1980-х годов ученые обнаружили кольца, но, как ни странно, они были неполными. Эти сломанные кольца назывались дугами или луками. Дело в них распределено неравномерно: Плотность резко уменьшается на концах дуги. Очень трудно представить себе стабильное скопление частиц в одной части орбиты. Ведь периоды циркуляции независимых частиц хотя бы немного, но разные, поэтому вся коллекция должна постепенно расширяться по орбите и становиться кольцом.В августе 1989 года «Вояджер-2» сфотографировал уникальное образование — три плотных ярких дуги, выстроившиеся на непрерывном узком и прозрачном пылевом кольце. Внутри дуг видна цепь отдельных комков, расположенных на расстоянии нескольких сотен километров друг от друга. Обследование арок показало, что в них находится тюлень шириной 15 км посередине, окруженный прозрачной пылевой тропой шириной 50 км.Сложные расчёты привели к выводу, что Нептунные дуги представляют собой цепи эллиптических вихрей антициклонического типа, которые ранее были неизвестны науке и состоят из твёрдых частиц. Крупнейшие частицы, кажется, достигают размера в несколько сотен метров. Эти уникальные вихри называются эпитонами; они сложным образом взаимодействуют с ближайшим спутником (Галатеем), друг с другом и с непрерывным кольцом пыли.
Заключение
Перед мной стояло много вопросов: каковы характеристики физических свойств планет-гигантов, их основные особенности, отличие от планет земной группы и найти черты сходства и отличия между ними, сколько у них спутников, каково их внутреннее строение и структура колец. Я провёл некоторые исследования: и из всего этого можно сделать следующие выводы: что гигантские планеты — это Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Все эти планеты имеют большие размеры и массу и низкую среднюю плотность.
Гигантские планеты очень быстро вращаются вокруг своих осей. А экваториальные зоны гигантских планет вращаются быстрее полярных. Результатом такого быстрого вращения является большое сжатие гигантских планет (полярный радиус меньше экваториального).
Гиганты находятся далеко от солнца, и как бы ни менялись времена года, в них всегда преобладают низкие температуры. На Юпитере, как правило, не происходит смены сезонов, так как ось этой планеты почти перпендикулярна плоскости ее орбиты. Также на Уране происходит своеобразное изменение времен года, так как ось этой планеты наклонена под углом 8° к плоскости ее орбиты.
На гигантских планетах много спутников; у Юпитера 28, Сатурна 30, Урана 17 и Нептуна 8; примечательной особенностью гигантских планет являются кольца, которые открыты не только на Сатурне, но и на Юпитере, Уране и Нептуне. Из гигантских планет Юпитер и Сатурн лучше всего исследуются.
Важнейшей особенностью структуры гигантских планет является то, что эти планеты не имеют твердых поверхностей. Они состоят в основном из легких элементов — водорода и гелия. Все, что можно увидеть на гигантских планетах, происходит в длинных атмосферах этих планет. На Юпитере даже в маленьких телескопах можно увидеть полосы, простирающиеся вдоль экватора. В верхних слоях водородно-гелиевой атмосферы Юпитера в виде примесей обнаружены химические соединения, окрашивающие детали атмосферы в различные цвета. По своему химическому составу гигантские планеты сильно отличаются от планет земной группы. Это различие связано с процессом формирования планетарной системы.
На снимках, переданных американской AMS, отчетливо видно, что газ в атмосфере гигантских планет участвует в сложном движении, связанном с образованием и распадом вихрей. Большое красное пятно, которое наблюдалось на Юпитере, который больше Земли, около 300 лет, представляет собой огромный и очень стабильный вихрь. Стабильные места также можно увидеть на изображениях других гигантских планет.
Вещество под облачным слоем планет-гигантов не видно непосредственно. Она должна иметь высокую температуру в глубине, потому что эти планеты излучают больше энергии, чем они получают от Солнца. Вся информация о гигантских планетах позволяет строить модели внутренней структуры этих небесных тел. На Юпитере газообразный водород, являющийся частью атмосферы, переходит в жидкость, а затем, по мере повышения давления, погружается в глубину и в твердую (металлическую) фазу.
Не исключено, что существование значительных магнитных полей этих планет связано с быстрым вращением проводящего тока вещества в центральных областях планет-гигантов. Магнитное поле Юпитера особенно сильное. Магнитное поле планеты улавливает заряженные частицы, летящие от Солнца, которые образуются вокруг радиационных поясов планеты. Такие пояса всех планет земной группы существуют только на нашей планете. Пояс излучения является источником радиоволн и причиной северного сияния в атмосфере гигантских планет, где также происходят сильные электрические разряды (грозы).
Спутники. Спутниковая система Юпитера похожа на Солнечную систему в миниатюре. Четыре спутника, обнаруженные Галилеей, называются Галилейскими спутниками. Это Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Самый большой из них, Ганимед, больше Меркурия (но в два раза массивнее этой планеты). Американские автоматические межпланетные станции «Пионер» и «Вояджер», которые летают вблизи спутников Юпитера (а затем и Сатурна), прислали земные снимки своих поверхностей, напоминающих поверхности Луны и планет земной группы. Особенно похоже на луну Ганимеда. Кроме кратеров, в Ганимеде много длинных хребтов и полос, которые образуют странно разветвленные пучки.
Кольца. Первыми были обнаружены кольца Сатурна (XVII век, Галилей, Гюйгенс). От Земли до лучших телескопов можно увидеть несколько колец, разделенных интервалами. Но на фотографиях, переданных AMS, можно увидеть много колец. Кольца очень широкие: они простираются более чем на 60 000 километров в облачном слое планеты. Каждый из них состоит из частиц и валунов, которые движутся по своим орбитам вокруг Сатурна. Толщина колец не более 1 км. Поэтому, когда Земля движется вокруг Солнца в плоскости колец Сатурна, кольца больше не видны. Возможно, что при формировании этих небесных тел вещество колец не содержалось на планетах и их больших спутниках. Кольца были обнаружены около Урана в 1977 году, около Юпитера в 1979 году и около Нептуна в 1989 году. Возможность существования колец на всех гигантских планетах в 1960 году указывала на известного астронома С. К. Весь Святский.
Список литературы
1. Жарков В.Н. «Внутреннее строение Земли и планет», М.: Наука, 1974 год.
2. Ф.Я. Цикл «Семья Солнца: планеты и спутники Солнечной системы», М., Мир, 1984 г.
3. «, Е.П. Куликовский, «Справочник любителя и астронома М., Наука, 1977 г.
4. С.Н. Коновалов, «Планеты открытые заново», М., Наука, 1981 г.
5. Ф. Умпл «Семья Солнца» М., 1984 г.
6. М.Я. Маров «Планеты Солнечной системы» 2-е изд. М., 1986.
https://studbooks.net/583517/prochie_distsipliny/zaklyuchenie
https://kosmoved.ru/planety-giganty.shtml