Окружающий мир

Формирование планеты

Земля — это не твердый камень, а многослойная структура. После того как объем планеты стал достаточно большим, произошло уплотнение ее ядра.

В молодой планете присутствовало много радиоактивных веществ, в т.ч.:

  • иридий;
  • уран;
  • рений;
  • торий;
  • самарий;
  • люцетий и т.д.

Ядерная реакция, протекающая в ядре, и распад изотопов стали причиной расплавления планеты. На раннем этапе формирования почти вся ее поверхность была покрыта расплавленным океаном лавы.

На протяжении миллионов лет наблюдалась повышенная вулканическая активность. При этом на поверхность расплавленной Земли падало большое количество астероидов, комет и метеоров, которые приносили ряд химических веществ.

Фазы формирования нашей планеты. Credit: Cosmoseye

Постепенно поверхность Земли начала остывать, что создало условия для формирования коры. Однако примерно через 30 млн лет после завершения формирования Земли произошло ее столкновение с другой планетой — Теей. Это стало причиной высвобождения большого количества энергии.

Две планеты слились и снова вернулись в жидкое состояние. При этом большое количество обломков были выброшены в космос, а затем под действием силы притяжения они сформировали кольцо, из которого в дальнейшем образовалась Луна.

Процесс радиоактивного распада длительное время поддерживал Землю в расплавленном состоянии, но постепенно вулканическая активность снизилась, поверхность остыла и сформировалась кора. На ней начала скапливаться вода, что привело к формированию первичного мирового океана. На его поверхности присутствовало большое количество вулканических островов, но они быстро разрушались под действием морской стихии.

Усиление вулканической активности стало причиной разломов в коре, просачивания в них воды и появления нового типа горных пород, таких как гранит. Этот материал стал основой для формирования современных континентов.

Появление твердых планет

Твердые небесные тела Солнечной системы также называют планетами внутренней группы. Они находятся в горячей области протопланетного диска, где лед быстро плавится, поэтому эти объекты состоят по большей части из твердых горных пород, устойчивых к высоким температурам.

Появление твердых планет

Планетезимали начинают постепенно обрастать новыми частицами, пока полностью не соберут все доступные им ресурсы. Тогда планеты станут понемногу принимать округлую форму и получать орбиту. Таким образом, появление твердых небесных тел Солнечной системы продолжалось несколько десятков миллионов лет.

История изучения образования Солнечной системы

В 1734 году эту гипотезу выдвинул Эммануил Сведенборг. Ее развил Иммануил Кант, утверждавший, что газовые облака медленно вращаются, разрушаются и становятся плотными из-за гравитации и появления планет и звезд.

В меньшем масштабе эту идею обсуждал Пьер-Симон Лаплас в 1796 году. Он полагал, что наша звезда Солнце с самого начала обладала расширенной горячей атмосферой, которая увеличивалась и сокращалась. По мере вращения облако сбрасывало материал, который затем уплотнялся и создавал планеты.

Sh 2-106 – район образования звезд в созвездии Лебедь

В 19 веке модель Лапласа обрела популярность, но с ней возникали трудности. Главная проблема состояла в распределении углового момента между звездой и планетами. Тем более, Джеймс Максвелл утверждал, что между внешними и внутренними кольцами существует разная скорость вращения, что не позволит материалу конденсироваться. Также против выступил Дэвид Брюстер, утверждавший, что в таком случае, Луна должна была перебрать часть земной воды и обладать атмосферой.

В 20-м веке эта модель потеряла сторонников и ученые стали искать новые объяснения. Но в 1970-м году она возрождается в обновленном виде – модель солнечного небулярного диска (SNDM), созданная Виктором Сафроновым (1972 год). Он сформулировал практически все главные проблемы в процессе формирования планет и большинству нашел объяснения.

Например, она прекрасно разъясняла наличие аккреционных дисков вокруг молодых звезд. Разные модели также демонстрировали, что аккреция материала приводит к появлению тел земного размера. Если сначала идея применялась только для нашей системы, то позже ее масштабировали до размеров Вселенной.

Когда открыли Марс

На Марсе почти наверняка существует жизнь, но некоторые ученые все еще в это не верят

Кроваво-красная четвертая планета нашей Солнечной системы давно ассоциируется с римским богом войны, которого зовут Марс. И если многие считали, что Венера вполне могла обладать земной атмосферой, подобные мысли были и на тему Марса. В 1877 году, исследуя планету с помощью телескопа, астроном Джованни Скиапарелли описал ряд особенностей, которые он назвал Canali. Это слово было переведено неправильно, и на Марсе внезапно обнаружились каналы, причем, как подумали люди, искусственного происхождения. Спустя двадцать лет другой астроном, Камиль Фламмарион тоже определил особенности поверхности искусственного происхождения, и люди окончательно поверили в то, что на планете может быть жизнь. Восприятие общественности привело к возникновению целого ряда научно-фантастических романов на тему Марса вроде «Войны миров» Герберта Уэллса.

Достижения в области телескопов, которые пришли позже, позволили взглянуть на планету по-новому. Астрономы смогли измерить температуру планеты, определить ее атмосферное содержание и массу. На протяжении 1960-х годов, Советский Союз пытался отправить восемь зондов к Марсу, но ни разу так и не достиг успеха, хотя в 1970-х годах на Марс успешно прибыли орбитальные аппараты. NASA безуспешно попыталась отправить к Марсу Mariner 3, а вот Mariner 4, запущенный в 1964 году, успешно облетел планету и показал, что она мертва. И все же, вслед за этими разведчиками, миссии «Викингов» стали настоящим первым вторжением: 20 июля 1976 года зонд приземлился на Красную планету для проведения беспрецедентной миссии, которая продлилась до 1982 года. Вскоре за ним последовал «Викинг-2», приземлившийся на Марс в сентябре 1976 года и проработавший до 1980.

Несмотря на успех миссии, только в 1997 году на Марс был выгружен первый передвижной ровер в рамках миссии Mars Pathfinder. Последовавшая за ним миссия Mars Climate Orbiter провалилась из-за человеческой ошибки, а еще несколько марсианских зондов просто не долетели. В 2004 году NASA запустила марсоходы «Спирит» и «Оппортьюнити», которые оказались не в пример успешными. В 2012 году на смену этим роверам прибыл «Кьюриосити», который до сих пор работает.

Протерозой

История Земли настолько богата, что включает в себя ещё один значительный этап – протерозой. Он, в свою очередь, подразделяется на три эры, детально речь о них пойдёт далее. Продолжительность периода – 900 млн лет – с 2.5 до 1.6 млрд лет тому назад.

Палеопротерозой

Это первая эра. Количество отдельных периодов, которые можно выделить на данном шаге – 4.

Сидерий

В рамках этого этапа на территории нашего «шарика» произошла кислородная катастрофа, датируется она этапом около 2.4 млрд лет тому назад. Вследствие этого атмосфера Земли изменилась, в ней образовался кислород свободного типа, причём в немалом количестве. До этого в атмосферном слое, как было сказано ранее, преобладал углекислый газ и сероводород. В немалом количестве наблюдался аммиак и метан.

Из-за некоторых проблем в «экологии» произошла гибель анаэробных организмов. На смену им пришли аэробные элементы, т. е. те, у которых синтез энергии происходил путём поглощения свободного кислорода. На планете стал преобладать озоновый слой, случилось снижение парникового эффекта. Это, в свою очередь, привело к значительному расширению границ биосферы.

Риасий

В рамках данного шага случилось Гуронское оледенение, длительность его составила 300 миллионов лет. Началось всё это ещё на прошлом этапе, а завершилось по окончании данного шага, т. е. 2 млрд лет тому назад.

Орозирий

На этом шаге протекали процессы образования гор. На планету упали астероиды в количестве двух штук. Один из них привёл к появлению кратера, который имеет название Вредефорт. Отыскать его не составит труда на территории Южноафриканской Республики. Диаметральное сечение составляет порядка 300 км. Что касается второго элемента, он получил наименование Садбери и располагается в Канаде. Диаметр немного меньше – 250 км.

Статерий

Развитие Земли на этом шаге не остановилось, наступил статерийский период. Он примечателен тем, что образовался суперконтинент Колумбия, в составе которого присутствовали практически все континентальные элементы планеты Земля. В это же время произошло формирование клеток с ядрами – эукариотов.

Мезопротерозой

Рассматривая эры развития Земли, стоит обязательно отметить данный шаг, ведь он имеет особую важность. Это вторая эра второго эона, она длилась в период 1.6-1 млрд лет тому назад, то есть общая продолжительность составила 600 миллионов лет

Суммарное количество периодов составляет 3.

Экзатий

В это время образовались многоклеточные водоросли красного цвета. О данном факте свидетельствует находка на острове Сомерсет, датируемая давними временами. Эксперты полагают, что её возраст составляет 1.2 миллиарда лет.

Стений

Рассматривая эры Земли, стоит выделить этот значимый этап, в рамках которого произошло образование суперконтинента под названием Родиния. Случилось это 1.1 млрд лет назад, длительность составила 350 млн. лет. Также на этом шаге произошло формирование океана Мировия.

Неопротерозой

Это последняя эра, относясящаяся к протерозою. Она завершилась 540 миллионов лет тому назад и состоит из трёх периодов.

Тоний

В рамках данной эры Земли случился распад Родинии, данный процесс окончательно завершился только к следующему этапу. В этот же отрезок времени стартовал процесс формирования суперконтинента Паннотия, который сложился из 8-ми отдельных кусков суши.

Криогений

В период действия данной эры Земли случилось практически полное оледенение планеты, льдам удалось дойти до экваториальной части, а с момента их отступления наблюдалось внезапное ускорение эволюционного процесса многоклеточных микроорганизмов.

Эдиакарий

В ходе этого этапа, эры развития Земли появились существа мягкотелого типа. Они являлись многоклеточными и стали именоваться вендобионтами. По внешнему виду они были похожи на структуры трубчатого строения. Считается, что рассматриваемая экосистема является древнейшей.

Возраст

Основной гипотезой появления Солнечной системы на данный момент является небулярная модель. Она, конечно же, не единственная, но ее принимает большинство ученых. Согласно этому предположению, наша система появилась из облака газа и пыли.

Первым эту модель предложил, как ни странно, не астроном и физик-теоретик, а известный немецкий философ восемнадцатого века Иммануил Кант. В дальнейшем гипотезу развивали, пытались доказать. И сегодня она считается одной из наиболее правдоподобных.

Рождение Солнечной системы

Согласно Канту, наша звезда и планеты возникли из облака газа в процессе его мощнейшего гравитационного сжатия. Исходя из этой модели, возраст Солнечной системы оценивается в 4,6 миллиарда лет. Процесс формирования Солнца длился около 10 млн лет, а планеты образовывались гораздо быстрее – несколько сотен тысяч лет. Значительно позже появился пояс астероидов и более мелкие объекты.

Натурные исследования

Современные знания относительно состава поверхности и внутренней структуры планет основываются на  измерениях автоматических станций. При этом используется опыт, полученный в результате изучения структуры и состава Земли.

Но что такое все измерения, проведенные или принятые на расстоянии, по сравнению с подлинным куском породы, привезенным с Луны, который можно взвесить, измерить, над которым можно сидеть и до бесконечности придумывать новые процессы и методы получения от него возможно большего количества информации?

Но у нас на Земле есть не только кусок Луны. Мы располагаем еще одной группой свидетелей, которые могут рассказать гораздо больше, чем поверхность уже готовой Луны, которые это знают, но пока молчат. Это — метеориты, представляющие собой как бы кем-то написанную книгу о развитии нашей системы, отдельные страницы которой сбрасываются на поверхность Земли без соблюдения их последовательности. Хотя мы знаем химический состав метеоритов.

Вот когда нам удастся точно узнать из чего состоят планеты, то сможем правильно сложить страницы и эту планетарную книгу прочитать…

Гипотеза Лапласа

Пьер Симон Лаплас пересмотрел теории Канта. Он полагал, что существовала так называемая первичная туманность, которая была сильно разогрета, но при этом вращалась. На каждую частицы туманности действовало две противоположные силы – притягивающая к центру сила тяжести и центробежная сила, связанная с вращением туманности. В результате часть вещества туманности образовала Солнце, а другие части – планеты, включая Землю.

Также Лаплас предположил, что на вращение планет большое влияние оказывают силы приливов и отливов. Великий математик обосновал сою гипотезу рядом расчетов, однако всё же и она оказалась ошибочной, хотя и оставалась основной вплоть до начала XX века.

50 интересных фактов о солнечной системе

  1. Юпитер считается самой большой планетой Солнечной системы.
  2. В Солнечной системе имеется 5 планет-карликов, одну из которых переквалифицировали в Плутон.
  3. Очень мало в Солнечной системе астероидов.
  4. Венера является самой горячей планетой Солнечной системы.
  5. Около 99% места(по объему) занимает Солнце в Солнечной системе.
  6. Одним из самый красивых и оригинальных мест Солнечной системы считается спутник Сатурна. Там можно заметить огромную концентрацию этана и жидкого метана.
  7. У нашей Солнечной системы есть хвост, напоминающий четырехлистный клевер.
  8. Солнце следует непрерывному 11-летнему циклу.
  9. В Солнечной системе насчитывается 8 планет.
  10. Полностью сформирована Солнечная система благодаря большому газопылевому облаку.
  11. Ко всем планетам Солнечной системы долетали космические аппараты.
  12. Венера является единственной планетой Солнечной системы, которая вращается против часовой стрелки вокруг своей оси.
  13. У Урана насчитывается 27 спутников.
  14. Самая большая гора — на Марсе.
  15. Огромная масса объектов Солнечной системы пришлась на Солнце.
  16. Солнечная система находится в составе галактики Млечный путь.
  17. Солнце – центральный объект солнечной системы.
  18. Часто Солнечную систему разделяют на регионы.
  19. Солнце является ключевым компонентом Солнечной системы.
  20. Примерно 4,5 миллиарда лет была образована Солнечная система.
  21. Самой далекой планетой Солнечной системы является Плутон.
  22. Две области в Солнечной системе заполнены малыми телами.
  23. Солнечная система построена вопреки всем законам Вселенной.
  24. Если сравнивать Солнечную систему и космос, то она в нем просто песчинка.
  25. За последние несколько столетий Солнечная система утратила 2 планеты: Вулкан и Плутон.
  26. Исследователи уверяют, что Солнечную систему создавали искусственным путем.
  27. Единственным спутником Солнечной системы, у которого плотная атмосфера и поверхность которого не удастся увидеть из-за облачного покрова – Титан.
  28. Область Солнечной системы, которая находится за орбитой Нептуна называется поясом Койпера.
  29. Облаком Оорта называется область Солнечной системы, которая служит источником кометы и длинного периода обращения.
  30. Каждый объект Солнечной системы держится там из-за силы притяжения.
  31. Ведущая теория Солнечной системы предполагает появление планет и спутников из огромного облака.
  32. Солнечная система считается самой тайной частицей Вселенной.
  33. В Солнечной системе есть огромный пояс астероидов.
  34. На Марсе можно видеть извержение самого большого вулкана Солнечной системы, который назван Олимп.
  35. Окраиной Солнечной системы считается Плутон.
  36. На Юпитере есть большой океан жидкой воды.
  37. Луна – крупнейший спутник Солнечной системы.
  38. Самым большим астероидом Солнечной систмы считается Паллада.
  39. Самая яркая планета Солнечной системы – Венера.
  40. В основном Солнечная система состоит из водорода.
  41. Земля является равноправным членом Солнечной системы.
  42. Солнце нагревается медленно.
  43. Как ни странно самые огромные запасы воды в Солнечной системе есть в солнце.
  44. Плоскость экватора каждой планеты Солнечной системы расходится с плоскостью орбиты.
  45. Спутник Марса с названием Фобос является аномалией Солнечной системы.
  46. Солненчая система может поражать собственным многообразием и масштабом.
  47. Планеты Солнечной системы подвергаются влиянию Солнца.
  48. Пристанищем спутников и газовых гигантов считается внешняя оболочка Солнечной системы.
  49. Огромное количество планетарных спутников Солнечной системы мертвы.
  50. Крупнейшим астероидом, диаметр которого 950 км, называется Церера.

Источники

  • http://www.7gy.ru/shkola/okruzhajuschii-mir/930-pro-planety-solnechnoj-sistemy-dlya-detej.htmlhttp://100-faktov.ru/50-interesnyx-faktov-pro-solnechnuyu-sistemu/

Планеты — гиганты

Существуют четыре газовых гиганта, располагающихся за орбитой Марса: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Они находятся во внешней Солнечной системе. Отличаются своей массивностью и газовым составом.

Планеты солнечной системы, масштаб не соблюден

Юпитер

Пятая по счёту от Солнца и крупнейшая планета нашей системы. Радиус её – 69912 км, она в 19 раз больше Земли и всего в 10 раз меньше Солнца. Год на Юпитере не самый долгий в солнечной системе, длится 4333 земных суток (неполных 12 лет). Его же собственные сутки имеют продолжительность около 10 земных часов. Точный состав поверхности планеты пока определить не удалось, однако известно, что криптон, аргон и ксенон имеются на Юпитере в гораздо больших количествах, чем на Солнце.

Юпитер, снимок зонда Вояджер-1

Существует мнение, что один из четырёх газовых гигантов на самом деле – несостоявшаяся звезда. В пользу этой теории говорит и самое большое количество спутников, которых у Юпитера много – целых 67. Чтобы представить себе их поведение на орбите планеты, нужна достаточно точная и чёткая модель солнечной системы. Самые крупные из них – Каллисто, Ганимед, Ио и Европа. При этом Ганимед является крупнейшим спутником планет во всей солнечной системе, радиус его составляет 2634 км, что на 8% превышает размер Меркурия, самой маленькой планеты нашей системы. Ио отличается тем, что является одним из трёх имеющих атмосферу спутников.

Сатурн

Вторая по размерам планета и шестая по счёту в Солнечной системе. В сравнении с остальными планетами, наиболее схожа с Солнцем составом химических элементов. Радиус поверхности равен 57350 км, год составляет 10 759 суток (почти 30 земных лет). Сутки здесь длятся немногим дольше, чем на Юпитере – 10,5 земных часов. Количеством спутников он ненамного отстал от своего соседа – 62 против 67. Самым крупным спутником Сатурна является Титан, так же, как и Ио, отличающийся наличием атмосферы. Немного меньше него по размеру, но от этого не менее известные – Энцелад, Рея, Диона, Тефия, Япет и Мимас. Именно эти спутники являются объектами для наиболее частого наблюдения, и потому можно сказать, что они наиболее изучены в сравнении с остальными.

Сатурн, снимок космического аппарата Кассини в 2007 году

Долгое время кольца на Сатурне считались уникальным явлением, присущим только ему. Лишь недавно было установлено, что кольца имеются у всех газовых гигантов, но у остальных они не настолько явно видны. Их происхождение до сих пор не установлено, хотя существует несколько гипотез о том, как они появились. Кроме того, совсем недавно было обнаружено, что неким подобием колец обладает и Рея, один из спутников шестой планеты.

Уран

Седьмая по счету и третья по размеру планета, радиус которой составляет 25267 км. Справедливо считается самой холодной планетой среди остальных, температура достигает -224 градусов по Цельсию. Продолжительность года — 30 685 суток в земном исчислении (почти 84 года), сутки же ненамного меньше земных – 17 с небольшим часов. Из-за сильной наклонности оси планеты, иногда создается впечатление, будто она не вращается, как остальные небесные тела нашей системы, а катится, подобно шару. Это может наблюдать любой, кого интересует астрономия, геометрическая модель солнечной системы наглядно продемонстрирует этот эффект.

Уран — снимок Вояджера-2 в 1986 году

Спутников у него гораздо меньше, чем у соседнего Сатурна, всего 27. Наиболее известны Титания, Ариэль, Оберон, Умбриэль и Миранда. Они не настолько крупны, как спутники.

Примечательно, что ведя наблюдения за Ураном в свой телескоп, астроном Уильям Гершель сначала не понял, что он наблюдает за планетой, будучи уверен, что он видит комету.

Нептун

Размером восьмая планета солнечной системы очень близка к своему ближайшему соседу, Урану. Радиус Нептуна равняется 24547 км. Год на планете равняется 60 190 суток (приблизительно 164 земных года). В атмосфере зафиксированы самые сильные ветра в нашей системе, скорость которых достигает 260 м/с.

Нептун, вид с Вояджера-2

По сравнению с остальными планетами-гигантами спутников у него совсем мало – всего 14. Самые известные из них – Тритон, третий в солнечной системе спутник, имеющий атмосферу, Протей и Нереида.

Примечательно, что это – единственная из планет, которая была открыта не благодаря наблюдениям, а с помощью математических расчётов.

Планеты Солнечной системы
Карликовые планеты Плутон· Церера· Хаумеа· Макемаке· Эрида
Планеты Земной группы Меркурий· Венера· Земля· Марс
Газовые гиганты Юпитер· Сатурн· Уран· Нептун

Венера

Венеру также наблюдали уже в глубокой древности – ее легко увидеть на небосклоне, т.к. по блеску она намного превосходит самые яркие звёзды. Тысячелетия она приковывает взгляды человека к себе. Планета носит имя богини любви. У нее ровный белый цвет. Как и у Меркурия, у Венеры существуют периоды утренней и вечерней видимости, поэтому в древности считали, что утренняя и вечерняя Венеры — разные звёзды. В телескоп можно без труда наблюдать изменение видимой фазы диска планеты. Его впервые наблюдал в 1610 г. Галилей. На Земле можно наблюдать прохождение Венеры по диску Солнца, когда с Земли в телескоп эта планета видна в виде маленького чёрного диска на фоне огромного Солнца. Впервые прохождение Венеры по диску Солнца 4 декабря 1639 года наблюдал английский астроном Иеремия Хоррокс, но вначале он вычислил это явление. «Явление Венеры на Солнце» наблюдал и М. В. Ломоносов 6 июня 1761 года. Это явление наблюдали во всём мире, но только М. В

Ломоносов обратил внимание на то, что при соприкосновении Венеры с диском Солнца вокруг планеты возникло «тонкое, как волос, сияние». Такой же светлый ореол наблюдался и при схождении Венеры с солнечного диска

Таким образом было открыто наличие атмосферы на Венере, и это за сто лет до открытия спектрального анализа! Венера интенсивно исследовалась с помощью космических аппаратов. Первым космическим аппаратом, предназначавшимся для изучения Венеры, была советская «Венера-1» (12 февраля 1961г.), к планете направлялись советские аппараты серии «Венера», «Вега», американские «Маринер», «Пионер-Венера-1», «Пионер-Венера-2», «Магеллан», европейский «Венера-экспресс», японский «Акацуки». В 1975 г. космические аппараты «Венера-9» и «Венера-10» передали на Землю первые фотографии поверхности Венеры Но условия на поверхности Венеры таковы, что ни один из космических аппаратов не проработал на планете более двух часов. Роскосмос планирует отправку станции «Венера-Д» со спутником планеты и более живучим зондом, который должен проработать на поверхности планеты не менее месяца.

https://youtube.com/watch?v=-WMnDR1CkVI