Исследовательская работа"Солнечная система"

Муниципальная автономная средняя Общеобразовательная школа №145 Исследование на тему: «Солнечная система»                                                                                       Работу выполнила:   Ученица 2 «Б» класса                                                                                          Третьякова Вероника                                                                              Руководитель:                                                                    Учитель                                                                               Воронина И.Г. г. Челябинск ­ 2016 – 2 1. Введение        Давным­давно люди смотрели в небо и видели звезды, только  звезды, россыпи сверкающих алмазов. И каждую ночь они  собирались вместе под необъятных размеров лоскутом черного  бархата, усеянном миллионами звезд. Вся их жизнь была наполнена  сказкой... Сказкой, которой нет конца, ибо все бесконечно. И каждый день в одно и тоже время тускнели алмазы, скрываясь под пеленой  Нового Дня. Темные краски Ночи сменялись переливающейся  симфонией пламени, пришествие Дня ознаменовывалось появлением  яркого огня. "Бог Огня вернулся..." ­ говорили древние. Огонь...  Люди поклонялись Ему вечно, со времен своего появления на этой  земле. Он дал нам жизнь, пищу, все вокруг. Он дал нам Землю, на  которой мы живем. Да будет Он вечен...     Огонь, имя которому Солнце, действительно, дал нам свет, чтобы  мы жили, дал нам тепло, чтобы мы чувствовали себя комфортно. Все вокруг возникло благодаря ему, Солнцу. Захватив из внешней среды  газово­пылевое облако, Солнце обладает достаточной  гравитационной силой, чтобы удержать вблизи не только нашу  Землю, но и еще восемь планет и пояс астероидов. Периодически  пролетают кометы, также движимые солнечной гравитацией. Все это  вместе: Солнце, планеты, астероиды, кометы ­ в совокупности  образует Солнечную систему. 3 2. Общие сведения о солнечной системе Солнечная система состоит из Солнца, планет, спутников планет,  астероидов и их осколков, комет и межпланетной среды. Внешняя  граница, по­видимому, находится на расстоянии около 200 тыс. а.е. от  Солнца. Возраст Солнечной системы около 5 млрд. лет. Расположена  вблизи плоскости галактики на расстоянии около 26 тыс. световых лет  (около 250 тыс. млрд. км) от галактического центра и вращается вокруг  него с линейной скоростью около 220 км/с.         Солнечная система вместе с миллионами других звезд и звездных  систем образует Млечный путь. Так как Солнце находится на окраине  Млечного Пути, то в ясную ночь мы видим его в виде широкого  раскинувшегося слабо мерцающего "пояса".         В последнее время человечество узнало о планетах и звездах  достаточно много: нам стали известны их размеры и вес, состав и  приблизительные расстояния от них до Солнца, скорости их вращения.  Помимо всего прочего, современная аппаратура, приборы позволили  выяснить, как возникла Вселенная, звезды (в частности, и наша Солнечная  система). 4 3. Планеты солнечной системы 3.1. Меркурий          Меркурий — самая близкая к Солнцу планета. Она названа в честь древнеримского бога торговли — быстроногого Меркурия, поскольку она движется по небесной сфере быстрее других планет. Меркурий относится к планетам земной группы. По своим  физическим характеристикам Меркурий напоминает Луну. У него нет  естественных спутников, но есть очень разрежённая атмосфера. Планета  обладает крупным железным ядром, являющимся источником магнитного  поля. Ядро Меркурия составляет 83 % от всего объёма планеты.  Температура на поверхности Меркурия колеблется от  −180 до +430 °C  градусов. Солнечная сторона нагревается гораздо больше, чем полярные  области и обратная сторона планеты. 3.2. Венера 5 Венера ­ вторая по удаленности от Солнца планета, среднее  расстояние от Солнца 108,2 млн. км, средний диаметр 12100 км,  масса ­ 4,9 * 10^24 кг (0,82 массы Земли). Плотная атмосфера  состоит в основном из углекислого газа, давление у поверхности  около 94 атмосфер, температура около 479 Цельсия. Поверхность в  основном равнинная, сложена базальтами, обнаружены следы  вулканической деятельности, ударные кратеры. Период обращения  вокруг Солнца 224,7 суток, период вращения вокруг своей оси 243  сутки.          Температура днем достигает + 480 градусов Цельсия. Из­за  плотной атмосферы и неблагоприятного состава газа планета не  подходит для жизни человека. После Луны Венера ­ самый яркий объект на земном небе.  Состав ­ преобладают каменисто­пустынные ландшафты. Планета  состоит также преимущественно из камня и металла.  А если сравнить с Землей: ­ масса: 82% земной; ­ диаметр: 95% земного.          Интересные сведения: в то время как остальные планеты  Солнечной системы движутся по эллиптической орбите (орбите в  форме эллипса), орбита Венеры ­ почти идеальная окружность.  Кроме того, это единственная планета Солнечной системы, на  которой год (225 земных дней) длится меньше, чем день (241 земной  день). 6 3.3. Земля Земля ­ третья планета от Солнца. Единственная планета, на  которой известно жизнь , дом человечества . Земля принадлежит к  планетам земной группы и является крупнейшей из этих планет в  Солнечной системе. Землю иногда называют миром , латинским названием Терра или гречески ­ Гея .  Земля образовалась примерно 4,7 млрд лет назад из рассеянного в  протосолнечной системе газового вещества. В результате  дифференциации вещества Земли, под действием своего гравитационного  поля, в условиях разогрева земных недр возникли и развились различные  по химическому составу, агрегатному состоянию и физическим свойствам оболочки ­ геосферы : ядро (в центре), мантия , земная кора , гидросфера , атмосфера , магнитосфера . В составе Земли преобладает железо (34,6%),  кислород (29,5%), кремний (15,2%), магний (12,7%). Земная кора, мантия  и внутренняя часть ядра твердые (внешняя часть ядра считается жидкой).  От поверхности Земли к центру возрастают  давление, плотность и  температура. Основные типы земной коры ­ материковый и океанический,  в переходной зоне от материка к океану развита кора промежуточного  строения. Геологическое строение Земли Внутреннее ядро , предположительно, имеет диаметр 2600 км и  состоит из чистого железа или никеля , внешнее ядро толщиной 2250 км  из расплавленного железа или никеля, мантия около 2900 км толщиной  7 состоит преимущественно из твердых горных пород , отделенная от  земной коры поверхностью Мохоровича . Кора и верхний слой мантии  образуют 12 основных подвижных блоки , некоторые из них несут  континенты. Плато постоянно медленно движутся, это движение  называется тектоническим дрейфом . Внутреннее строение и состав «твердой» Земли состоит из трех основных  геосфер: земной коры, мантии и ядра, которое, в свою очередь, делится на ряд слоев.  Атмосфера Земли          Атмосфера Земли, общая масса которой 5,15 ∙ 10 15 т , состоит из  воздуха ­ смеси в основном азота (78,08%) и кислорода (20,95%), 0,93%  аргона , 0,03% углекислого газа , остальное ­ это водяной пар , а также  инертные и другие газы . Максимальная температура поверхности суши  57­58 ° C (в тропических пустынях Африки и Северной Америки ),  минимальная ­ около ­90 ° C (в центральных районах Антарктиды ).          Атмосфера Земли защищает все живое от губительного воздействия  космического излучения .        Атмосфера Земли испытывает значительное влияние  жизнедеятельности человека. Около 300 млн автомобилей ежегодно  выбрасывают в атмосферу 400 млн т оксидов углерода , более 100 млн т  углеводов , сотни тысяч тонн свинца . Мощные производители выбросов в  атмосферу: ТЭС , металлургическая , химическая , нефтехимическая ,  целлюлозная и другие отрасли промышленности , автотранспорт .          Систематическое вдыхание загрязненного воздуха заметно ухудшает  здоровье людей. Газообразные и пылевые примеси могут оказывать  воздуху неприятного запаха , раздражать слизистые оболочки глаз ,  верхних дыхательных путей и тем самым снижать их защитные функции,  быть причиной хронических бронхитов и заболеваний легких.  Многочисленные исследования показали, что на фоне патологических  отклонений в организме (заболевания легких, сердца, печени, почек и  других органов) вредное воздействие атмосферного загрязнения  проявляется сильнее. Важной экологической проблемой стало выпадение  8 кислотных дождей . Ежегодно при сжигании топлива в атмосферу  поступает до 15 млн т двуокиси серы , который, сочетаясь с водой,  образует слабый раствор серной кислоты , что вместе с дождем выпадает  на землю. Кислотные дожди негативно влияют на людей, урожай,  сооружения и т.д.           Загрязнение атмосферного воздуха может также косвенно влиять на здоровье и санитарные условия жизни людей.          Накопление в атмосфере углекислого газа может вызвать потепление климата в результате парникового эффекта . Суть его заключается в том,  что слой двуокиси углекислого газа, который свободно пропускает  солнечную радиацию к Земле, будет задерживать возвращения в верхние  слои атмосферы теплового излучения . В связи с этим в нижних слоях  атмосферы повышаться температура, что, в свою очередь, приведет к  таянию ледников , снегов , подъема уровня океанов и морей, затопление  значительной части суши. 3.4. Марс Марс – четвертая планета от солнца. Названа в честь  одноименного древнеримского бога войны. Считается, что именно  кроваво­красный цвет, который ей придает оксид железа, и повлиял на её название. 9 Надо сказать, эта планета всегда будоражила наше  воображение, и пока ученые не доказали, что на Марсе разумной  жизни нет, эта пыльная планета привлекала (да и все еще  привлекает) огромное внимание к себе. Поверхность Марса более интересная, нежели поверхность  большинства планет. Как Меркурий, Венера и Земля, Марс  преимущественно состоит из камня и металла. Горы и кратеры  Марса покрывают "рубцами" его неровную поверхность.  А есть ли жизнь на Марсе? В свое время было заявлено о наличии микроорганизмов в  метеорите в 1996 году, но эта информация не нашла  подтверждения. Короче говоря, целью этого сообщения  было...убеждение обывателей в возможном существовании жизни на этой планете. Но не более того. А поиски продолжаются... 3.5. Юпитер Юпитер ­ пятая по счету от Солнца, а также крупнейшая  планета нашей Солнечной системы. Представляет собой газо­жидкое тело, твердой поверхности не  имеет. Состоит в основном из водорода и гелия. В верхних слоях  Юпитера (атмосфере) наблюдаются бурные движения, грозовая  активность. Период обращения вокруг Солнца 11,9 года, период  10 вращения вокруг своей оси 9 ч 45 мин (для полярной зоны) и 9 ч  50,5 мин для экваториальной зоны. Обнаружено кольцо шириной  около 6000 км и толщиной около 1 км, состоящее из частиц  размером от нескольких мкм до нескольких метров.  Юпитер так массивен, что мог притянуть к себе все остальные  планеты Солнечной системы. Так что же можно увидеть сквозь  высокие облака толстого слоя атмосферы этого гиганта,  состоящего из гелия и водорода, которые, взаимодействуя,  придают планете такой цвет.  Наиболее известная особенность Юпитера ­ это его вихреобразный  сгусток облаков, которые располагаются выше остальных, причем  являясь более холодными, нежели окружающие их облака. Этот  вихрь назван Великим Красным Пятном. Красное Пятно похоже на  гигантский ураган, который вызывает штормовые ветры, несущиеся с огромной скоростью над быстро поворачивающейся планетой.  Ветры дуют против часовой стрелки вокруг этого гигантского  вихревого образования со скоростью до 450 км в час. Для  сравнения: штормы на Земле редко "разгоняются" до скорости,  превышающей 180 миль в час. По площади Красное Пятно  размером с 2 наши планеты!!! Причем этот вихрь бушует примерно  300 лет. Надо сказать, что Красное Пятно ­ лишь одно из  нескольких штормовых образований Юпитера.  11 3.6. Сатурн Сатурн ­ следующая планета Солнечной системы. По строению и  химическому составу в основном похож на Юпитер. Период обращения  вокруг Солнца 29,5 года, период вращения вокруг своей оси около 10,7 ч  (экваториальные области вращаются на 5% быстрее полярных). Систему  Сатурна входят также знаменитые кольца толщиной около 1 км.  Как и Юпитер, его сосед, Сатурн имеет твердое ядро и газообразную  остальную часть. Но Сатурн больше известен своими кольцами.  Километровой толщины кольца состоят из бессчетного количества частиц  разного размера: от дюйма (примерно 2,5 см) до нескольких метров. Ясно, что планета обладает гораздо большим количеством колец, чем можем мы увидеть и сосчитать. Но хотя мы не можем увидеть и сосчитать все  кольца, однако мы способны различить 3 больших кольца (они различимы  в хороший телескоп).  Открыто 18 спутников, состоящих преимущественно изо льда и камня;  крупнейший из них ­ Титан, диаметр около 5200 км. Титан облетает  вокруг Сатурна каждые 16 дней, и мы можем увидеть его в любительский  телескоп с хорошим увеличением. Помимо всего прочего, этот спутник  размером больше Меркурия, имеет внушительной толщины слой  атмосферы, обволакивающий его поверхность. Хотя ученые не уверены, сколько "лун" у Сатурна, но приблизительно их  количество равно 20, а может быть, и более. 12 3.7. Уран Уран ­ седьмая от Солнца планета Солнечной системы. По строению  и химическому составу в основном подобен Юпитеру, но содержит  значительно больше метана и аммиака. Период обращения вокруг Солнца  84 года, периодического вращения вокруг своей оси около 17 ч 14 мин.  Открыты 15 спутников Урана (крупнейшие Титания, диаметр около 1600  км, и Оберон, диаметром около 1550 км) и кольца, подобные по строению  кольцу Юпитера.   Как и его соседи, преимущественно состоит из газа (поверхность) и  маленького каменного ядра. 3.8. Плутон Плутон ­ последняя и самая удаленная от Солнца планета Солнечной системы. Период обращения вокруг Солнца 248 лет, период вращения  вокруг своей оси 6,4 суток. Плутон имеет спутник ­ Харон, сопоставимый  по размерам с планетой.         Плутон, размером с 2­3 Луны (естественного спутника Земли),  холодная, темная и "замороженная" планета. Относительно немного  известно о ней ­ этой планете со странной орбитой.          Состав Плутона ­ предположительно включает в себя камень и лед,  имеет тонкую атмосферу, состоящую из азота, метана и углеродной  одноокиси. 13 4. Солнце Солнце ­ это чудовищных размеров атомная "печь". Причем  температура достигает до 15 миллионов градусов. Это необходимые  14 условия для термоядерных реакций, в результате которых  выделяется столь необходимая Земле энергия, без которой на нашей  планете и в помине не было бы жизни.  Говоря о строении Солнца, надо заметить, что солнце примерно на  72% состоит из водорода, остальную же часть занимает гелий. Сами  по себе эти газы довольно легкие, но принимая в расчет то, что  Солнце весит примерно столько же, сколько бы весили примерно 330 тысяч наших планет. Следовательно, концентрация газов огромна.         Но возникает вопрос: как же Солнце не охлаждается? Как  поддерживает такую гигантскую температуру? Известно, что на протяжении последних 5 млрд лет не изменились в  сущности ни мощность излучения Солнца, ни его размер. Но как  температура ядра остается постоянной? Такое возможно только в том случае, если у Солнца внутри  присутствует атомная "печка", которая постоянно вырабатывает  энергию. Дальше энергия проходит все остальные слои Солнца и  потом излучается в космическое пространство. Что же является источником колоссальной энергии Солнца?  Оказывается, при огромных температурах в солнечных недрах  происходит так называемое слияние ядер в более тяжелые. В  результате этой термоядерной реакции водород превращается в  гелий и выделяется огромное количество энергии.         Нам же достается лишь малая часть энергии Солнца, но и ее  достаточно для согревания нашей планеты и поддержания на ней  жизни, давая Земле свет и тепло. Завершая разговор о Солнце, скажем: сейчас Солнце ­ обычная  звезда. Но через 5 млрд. лет оно невероятно увеличится и уничтожит  всю жизнь на Земле. Затем он сожмется и превратится в белого  карлика. Но те, кто будет читать этот материал, вряд ли доживут до  этого момента. Хотя как знать ­ может быть, мы будем бессмертны в  будущем? 5. Черные дыры 15 Черные дыры ­ космические тела, которые привлекают к себе не  меньше внимания, чем поиски планеты, подобной по условиям  Земле.  Во Вселенной имеются небесные тела на поверхности которых  существует огромная сила тяжести. К ним относятся и черные  звезды, притяжение которых так велико, что они не отпускают от  себя даже собственный свет. Следовательно, они не светятся,  оставаясь при этом черными. Черные дыры "растут", как сорняки, в  космосе: в центре каждой галактики имеется громадная черная дыра. Из­за особенностей черной дыры ее, разумеется, нельзя увидеть, а  можно лишь определить ее местоположение. 6. Кометы Кометы ­ космические тела, хвостатые звезды. Это небольшие,  размером до нескольких километров, глыбы изо льда, пыли, камня,  аммиака и метана; походят на снежки. По законам Кеплера кометы  движутся по эллиптическим орбитам. Но их орбиты более  вытянутые, иногда уходят дальше орбиты Плутона. Причем в этом  отдаленном пространстве нашей Солнечной системы обитают  миллиарды планет, 1­2 из которых ежегодно появляются вблизи нас. Комета, приближаясь к Солнцу становится видна, приобретая при  этом "голову" и "хвост", которые формируются из газа,  составляющего комету. Большинство комет появляется только раз,  исчезая после навсегда в глубины Солнечной системы, туда, откуда  16 они пришли. Но существуют и кометы периодические. Астероиды. 7. Астероиды Астероиды ­ или так называемые "малые планеты". Известно, что  их количество составляет многие тысячи (в пределах нашей  Солнечной системы).     В основном астероиды располагаются между Марсом и Юпитером. Когда­то Юпитер "разогнал" эти космические тела, и теперь  астероиды не так часто сталкиваются, не образуя планеты. Но все же когда астероиды сталкиваются, их фрагменты могут долететь до  Земли, в атмосфере которой они уже становятся метеорами, а при  падении на поверхность планеты или в воду ­ метеоритами. Ясно,  что, падая, астероиды могут вызывать бедствия на Земле.     Астероиды ­ сравнительно небольшие тела, состоящие  преимущественно из камня и железа. Причем они делятся на 2  группы: "светлые" и "темные" астероиды. "Светлые" астероиды легче "темных". Понятно, что "темные" астероиды тяжелее. 8. Заключение 17