1 / 86

Загальна геохімічна характеристика планети Земля та її геосфер :

ОСНОВИ ГЕОХІМІЇ С. Є. Шнюков. Лекція 8. Загальна геохімічна характеристика планети Земля та її геосфер : Земля у Сонячній системі та Всесвіті.

luigi
Download Presentation

Загальна геохімічна характеристика планети Земля та її геосфер :

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. ОСНОВИ ГЕОХІМІЇС.Є.Шнюков Лекція 8 Загальна геохімічнахарактеристика планети Земля та її геосфер: Земля у Сонячній системі та Всесвіті

  2. В хорошо исследованной области пространства, на расстояниях до 1500 Мпк, находится неск. миллиардов звёздных систем - галактик. Таким образом, наблюдаемая область Вселенной (её наз. также Метагалактикой) - это прежде всего мир галактик. Большинство галактик входит в состав групп и скоплений, содержащих десятки, сотни и тысячи членов. Южная часть Млечного Пути Наша галактика - Млечный Путь (Чумацький шлях). Уже древние греки называли его galaxias, т.е. молочный круг. Уже первые наблюдения в телескоп, проведенные Галилеем, показали, что Млечный Путь – это скопление очень далеких и слабых звезд. В начале ХХ века стало очевидным, что почти все видимое вещество во Вселенной сосредоточено в гигантских звездно-газовых островах с характерным размером от нескольких килопарсеков до нескольких десятков килопарсек (1 килопарсек = 1000 парсек ~ 3∙103 световых лет ~ 3∙1019 м). Солнце вместе с окружающими его звездами также входит в состав спиральной галактики, всегда обозначаемой с заглавной буквы: Галактика. Когда мы говорим о Солнце, как об объекте Солнечной системы, мы тоже пишем его с большой буквы.

  3. Галактики Спиральная галактика NGC1365: примерно так выглядит наша Галактика сверху

  4. Галактики Спиральная галактика NGC891: примерно так выглядит наша Галактика сбоку. Размеры Галактики: – диаметр диска Галактики около 30 кпк (100 000 световых лет), – толщина – около 1000 световых лет. Солнце расположено очень далеко от ядра Галактики – на расстоянии 8 кпк (около 26 000 световых лет).

  5. Центральная, наиболее компактная область Галактики называется ядром. В ядре высокая концентрация звезд: в каждом кубическом парсеке находятся тысячи звезд. Если бы мы жили на планете около звезды, находящейся вблизи ядра Галактики, то на небе были бы видны десятки звезд, по яркости сопоставимых с Луной. В центре Галактики предполагается существование массивной черной дыры. В кольцевой области галактического диска (3–7 кпк) сосредоточено почти все молекулярное вещество межзвездной среды; там находится наибольшее количество пульсаров, остатков сверхновых и источников инфракрасного излучения. Видимое излучение центральных областей Галактики полностью скрыто от нас мощными слоями поглощающей материи. Галактики

  6. Галактики Вид на Млечный Путь с воображаемой планеты, обращающейся вокруг звезды галактического гало над звездным диском.

  7. Сонце - рядовая звезда нашей Галактики. Сонце - рядовая звезда нашей Галактики. Поэтому такие проблемы, как источники энергии С., его строение, образование спектра, явл. общими для физики Солнца и других звёзд. Для земного наблюдателя уникальность С. состоит в том, что это ближайшая к нам и единственная пока звезда, поверхность которой можно подвергнуть детальному изучению.

  8. Зірки: Схематическое представление наиболее населенных областей на диаграмме Герцшпрунга-Ресселла В начале нашего столетия выдающиеся астрономы датчанин Герцшпрунг и американец Ресселл , что существует зависимость между светимостью звезд и их спектральным классом. Положение звезды на диаграмме зависит от ее массы, возраста и химического состава. Со временем выявился глубокий физический смысл расположения звезд на диаграмме, и стали понятными передвижения звезд по диаграмме в зависимости от возраста (эволюционные треки). Классы звезд: 1) главную последовательность; 2) красные гиганты; 3) горизонтальная ветвь; 4) асимптотическую ветвь сверхгигантов; 5)последовательность белых карликов; Наиболее населенной является главная последовательность, следующие группы - белые карлики и гиганты.

  9. Зірки: Головна послідовність Главная последовательность (ГП) - наиболее населенная область на диаграмме Гецшпрунга - Рессела (ГР). Основная масса звезд на диаграмме ГР расположена вдоль диагонали на полосе, идущей от правого нижнего угла диаграммы в левый верхний угол. Эта полоса и называется главной последовательностью. Нижний правый угол занят холодными звездами с малой светимостью и малой массой, начиная со звезд порядка 0.08 солнечной массы, а верхний левый угол занимают горячие звезды, имеющие массу порядка 60-100 солнечных масс и большую светимость (вопрос об устойчивости звезд с массами больше 60-120Мsun остается открытым, хотя, по-видимому, в последнее время имеются наблюдения таких звезд). Фаза эволюции, соответствующая главной последовательности, связана с выделением энергии в процессе превращения водорода в гелий, и так как все звезды ГП имеют один источник энергии, то положение звезды на диаграмме ГР определяется ее массой и в малой степени химическим составом. Основное время жизни звезда проводит на главной последовательности и поэтому главная последовательность - наиболее населенная группа на диаграмме ГР (до 90% всех звезд лежат на ней).

  10. Зірки: Червоні гіганти Красные гиганты - это звезды, в ядре которых уже закончилось горение водорода. Их ядро состоит из гелия, но так как температура ядерного горения гелия больше, чем температура горения водорода, то гелий не может загореться. Поскольку больше нет выделения энергии в ядре, оно перестает находиться в состоянии гидростатического равновесия и начинает быстро сжиматься и нагреваться под действием сил гравитации. Так как во время сжатия температура ядра поднимается, то оно поджигает водород в окружающем ядро тонком слое (начало горения слоевого источника). Внешние слои звезды расширяются и остывают. Более холодная звезда становится краснее, однако из-за своего огромного радиуса ее светимость возрастает по сравнению со звездами главной последовательности. Сочетание невысокой температуры и большой светимости, собственно говоря, и характеризует звезду как красного гиганта. На диаграмме ГР звезда движется вправо и вверх и занимает место на ветви красных гигантов.

  11. Зірки: Схематическое представление наиболее населенных областей на диаграмме Герцшпрунга-Ресселла В начале нашего столетия выдающиеся астрономы датчанин Герцшпрунг и американец Ресселл , что существует зависимость между светимостью звезд и их спектральным классом. Положение звезды на диаграмме зависит от ее массы, возраста и химического состава. Со временем выявился глубокий физический смысл расположения звезд на диаграмме, и стали понятными передвижения звезд по диаграмме в зависимости от возраста (эволюционные треки). Классы звезд: 1) главную последовательность; 2) красные гиганты; 3) горизонтальная ветвь; 4) асимптотическую ветвь сверхгигантов; 5)последовательность белых карликов; Наиболее населенной является главная последовательность, следующие группы - белые карлики и гиганты.

  12. Зірки: Надгіганти Когда в ядре звезды выгорает весь гелий, звезда переходит в стадию сверхгигантов на асимптотическую горизонтальную ветвь и становится красным или желтым сверхгигантом. Сверхгиганты отличаются от обычных гигантов, также гиганты отличаются от звезд главной последовательности. Дальше сценарий эволюции отличается для звезд с M*<8Мsun и M*>8Мsun. Звезды с M*<8Мsun будут иметь вырожденное углеродное ядро, их оболочка рассеется (планетарная туманность), а ядро превратится в белый карлик. Звезды с M*>8Мsun будут эволюционировать дальше. Чем массивнее звезда, тем горячее ее ядро и тем быстрее она сжигает все свое топливо.Далее –колапс и взрів Сверхновой типа II

  13. Зірки: Схематическое представление наиболее населенных областей на диаграмме Герцшпрунга-Ресселла В начале нашего столетия выдающиеся астрономы датчанин Герцшпрунг и американец Ресселл , что существует зависимость между светимостью звезд и их спектральным классом. Положение звезды на диаграмме зависит от ее массы, возраста и химического состава. Со временем выявился глубокий физический смысл расположения звезд на диаграмме, и стали понятными передвижения звезд по диаграмме в зависимости от возраста (эволюционные треки). Классы звезд: 1) главную последовательность; 2) красные гиганты; 3) горизонтальная ветвь; 4) асимптотическую ветвь сверхгигантов; 5)последовательность белых карликов; Наиболее населенной является главная последовательность, следующие группы - белые карлики и гиганты.

  14. Зірки: Планетарні туманості Планетарная туманность является сброшенными верхними слоями сверхгиганта. Свечение обеспечивается возбуждением газа ультрафиолетовым излучением центральной звезды. Туманность излучает в оптическом диапазоне, газ туманности нагрет до температуры порядка 10000 К. Из них формируются білі карлики та нейтронні зірки. Характерное время рассасывания планетарной туманности - порядка нескольких десятков тыс. лет. Ультрафиолетовое излучение центрального ядра заставляет туманность флюоресцировать.

  15. Зірки: Планетарні туманостіНиже приведены фотографии, наглядно показывающие разлетание вещества в планетарной туманности (туманность "Улитка" ).

  16. Зірки: Планетарні туманостіНиже приведены фотографии, наглядно показывающие разлетание вещества в планетарной туманности (туманность "Улитка" ).

  17. Зірки: Білі карлики • Считается, что белые карлики - это обнажившееся ядро звезды, находившейся до сброса наружных слоев на ветви сверхгигантов. Когда оболочка планетарной туманности рассеется, ядро звезды, находившейся до этого на ветви сверхгигантов, окажется в верхнем левом углу диаграммы ГР. Остывая, оно переместится в верхний угол диаграммы для белых карликов. Ядро будет горячее, маленькое и голубое с низкой светимостью - это и характеризует звезду как белый карлик. • Белые карлики состоят из углерода и кислорода с небольшими добавками водорода и гелия, однако у массивных сильно проэволюционировавших звезд ядро может состоять из кислорода, неона или магния. Белые карлики имееют чрезвычайно высокую плотность(106 г/cм3). Ядерные реакции в белом карлике не идут. • Белый карлик находится в состоянии гравитационного равновесия и его давление определяется давлением вырожденного электронного газа. Поверхностные температуры белого карлика высокие - от 100,000 К до 200,000 К. Массы белых карликов порядка солнечной (0.6 Мsun - 1.44Msun). Для белых карликов существует зависимость "масса-радиус", причем чем больше масса, тем меньше радиус. Существует предельная масса, так называемый предел Чандрасекхара,выше которой давление вырожденного газа не может противостоять гравитационному сжатию и наступает коллапс звезды, т.е. радиус стремится к нулю. Радиусы большинства белых карликов сравнимы с радиусом Земли.

  18. Зірки: Нейтронні зірки • Не всегда из остатков сверхгиганта формируется белый карлик. Судьба остатка сверхгиганта зависит от массы оставшегося ядра. При нарушении гидростатического равновесия наступает гравитационный коллапс (длящийся секунды или доли секунды) и если Мядра<1.4Мsun, то ядро сожмется до размеров Земли и получится белый карлик. Если 1.4Мsun<Мядра<3Мsun, то давление вышележащих слоев будет так велико, что электроны "вдавливаются" в протоны, образуя нейтроны и испуская нейтрино. Образуется так называемый нейтронный вырожденный газ. • Давление нейтронного вырожденного газа препятствует дальнейшему сжатию звезды. Однако, по-видимому, часть нейтронных звезд формируется при вспышках сверхновых и является остатками массивных звезд взорвавшихся как Сверхновая второго типа. Радиусы нейтронных звезд, как и у белых карликов уменьшаются с ростом массы и могут быть от 100 км до 10 км. Плотность нейтронных звезд приближается к атомной и составляет примерно 1014г.см3. • Ничто не может помешать дальнейшему сжатию ядра, имеющего массу, превышающую 3Мsun. Такая суперкомпактная точечная масса называется черной дырой.

  19. Зірки: Наднові зірки • Сверхновые - звезды, блеск которых увеличивается на десятки звездных величин за сутки. В течение малого периода времени взрывающаяся сверхновая может быть ярче, чем все звезды ее родной галактики. • Существует два типа cверхновых: Тип I и Тип II. Считается, что Тип II является конечным этапом эволюции одиночной звезды с массой М*>10±3Мsun. Тип I связан, по-видимому, с двойной системой, в которой одна из звезд белый карлик, на который идет аккреция со второй звезды Сверхновые Типа II - конечный этап эволюции одиночной звезды.

  20. Сонце - рядовая звезда нашей Галактики. Сонце - рядовая звезда нашей Галактики. Поэтому такие проблемы, как источники энергии С., его строение, образование спектра, явл. общими для физики Солнца и других звёзд. Для земного наблюдателя уникальность С. состоит в том, что это ближайшая к нам и единственная пока звезда, поверхность которой можно подвергнуть детальному изучению.

  21. Зірки: Схематическое представление наиболее населенных областей на диаграмме Герцшпрунга-Ресселла В начале нашего столетия выдающиеся астрономы датчанин Герцшпрунг и американец Ресселл , что существует зависимость между светимостью звезд и их спектральным классом. Положение звезды на диаграмме зависит от ее массы, возраста и химического состава. Со временем выявился глубокий физический смысл расположения звезд на диаграмме, и стали понятными передвижения звезд по диаграмме в зависимости от возраста (эволюционные треки). Классы звезд: 1) главную последовательность; 2) красные гиганты; 3) горизонтальная ветвь; 4) асимптотическую ветвь сверхгигантов; 5)последовательность белых карликов; Наиболее населенной является главная последовательность, следующие группы - белые карлики и гиганты.

  22. Заселеність головної послідовності Главная последовательность (ГП) - наиболее населенная область на диаграмме Гецшпрунга - Рессела (ГР). Основная масса звезд на диаграмме ГР расположена вдоль диагонали на полосе, идущей от правого нижнего угла диаграммы в левый верхний угол. Эта полоса и называется главной последовательностью. Фаза эволюции, соответствующая главной последовательности, связана с выделением энергии в процессе превращения водорода в гелий, и так как все звезды ГП имеют один источник энергии, то положение звезды на диаграмме ГР определяется ее массой и в малой степени химическим составом. Основное время жизни звезда проводит на главной последовательности и поэтому главная последовательность - наиболее населенная группа на диаграмме ГР (до 90% всех звезд лежат на ней).

  23. Позиція Сонця у головній послідовності Мощность излучения Солнца - его светимость L ≈ 3,86.1033 эрг/с (3,86×1026 Вт), эффективная температура поверхности Тэ= 5780 К. Солнце относится к звёздам-карликам спектрального класса G2. На диаграмме спектр - светимость (диагр. Герцшпрунга – Ресселла) Солнце находится в средней части главной последовательности, на которой лежат стационарные звёзды, практически не изменяющие своей светимости в течение многих миллиардов лет.

  24. Солнце - плазменный шар: Радиус Солнца R   = 6,96.1010 см, т.е. в 109 раз больше экваториального радиуса Земли; Масса С. = 1,99.1033 г, т. е. в 333 000 раз больше массы Земли. В С. сосредоточено 99,866% массы Солнечной системы. Ср. плотность солнечного вещества 1,41 г/см8, что составляет 0,256 ср. плотности Земли (солнечное вещество содержит по массе свыше 70% водорода, свыше 20% гелия и ок. 2% др. элементов). Вращение С. имеет дифференциальный характер: экваториальная зона вращается быстрее (14,4o за сутки), чем высокоширотные зоны (~10o за сутки у полюсов). Ср. период вращения С. 25,38 сут, скорость на экваторе ок. 2 км/с. С. имеет 9 спутников-планет, суммарная масса к-рых составляет всего лишь 0,13% массы всей Солнечной системы.

  25. Сонце: джерело енергії та радіальний розподіл температури, щільності та маси Джерело енергії – синтез гелію у межах так званого протон-протонного циклу (“стандартна модель”)

  26. Сонце: внутрішня будова

  27. Сонце: атмосфера Атмосферой Солнца называют три внешних слоя Солнца, расположенные выше конвективной зоны, и состоящие (по числу атомов) в основном из водорода, 10% гелия, 1/1000 углерода, азота и кислорода и 1/10 000 металлов вместе со всеми остальными химическими элементами. Атмосферу Солнца принято разделять на фотосферу, хромосферу и корону, которая переходит в солнечный ветер.

  28. Сонце: атмосфера Фотосфера Фотосфера (перевод с греческого "сфера света") - слой атмосферы звезды, кажущаяся поверхность Солнца, В фотосфере формируется доходящий до нас непрерывный спектр оптического излучения звезд. Толщина фотосферы Солнца - 300-400 км. Для Солнца температура в фотосфере уменьшается с высотой от 8000-10000 К до минимальной на Солнце температуры около 4300 К. Плотность фотосферы составляет от 10-8 до 10-9 г/смЗ (концентрация частиц от 10<15 до 1016/см3), давление около 0.1 атм. При таких условиях все атомы с небольшими потенциалами ионизации (например Na, K, Ca) оказываются ионизованными. Остальные элементы, в том числе водород, энергия ионизации которого 13.6 эВ, остаются преимущественно в нейтральном состоянии. Фотосфера - единственный на Солнце слой, где водород почти нейтрален.

  29. Сонце: атмосфера Фотосфера Поверхность Фотосферы Солнца покрыта гранулами. Размер гранул от 200 до 2000 км, продолжительность их существования от 1 до 10 мин. Гранулы являются верхушками конвективных ячеек, расположенных в конвективной зоне. Фотографии солнечного пятна. По периферии - сетка гранул Спектральные линии в гранулах и промежутках между ними смещены соответственно в синюю и красную стороны. Это означает, что в средней части гранул подфотосферное солнечное вещество поднимается на поверхность, а на краях гранул стекает вниз. Скорость этих движений составляет 1 - 2 км/с. Поэтому температура в центре гранул выше, чем на периферии. "Глубина" гранул, по-видимому, достигает нескольких сотен - тысяч километров. Грануляция фотосферы практически не зависит от гелиоцентрической широты и фазы цикла СА.

  30. Сонце: атмосфера Хромосфера Хромосфера обнаруживается при полном солнечном затмении как тонкий окрашенный (розоватый) ободок вокруг Солнца. Отсюда и ее название.Толщина около 15*103 км. Концентрация частиц в хромосфере ниже, чем в фотосфере, и уменьшается с высотой от 1014 до 1010/см3. Температура в хромосфере растет с высотой неравномерно: в нижней части - медленно,4500-4800 К, а в средней и верхней частях - быстро, достигая на границе с короной в переходном слое значений 106 К . В хромосфере по мере продвижения вверх последовательно ионизуются водород, гелий и др. химические элементы. До высоты 1500 км лежит сравнительно плотная нижняя хромосфера, а выше простираются средний (1500-4000 км) и верхний слои, отличающиеся очень неоднородной структурой.

  31. Сонце: атмосфера Солнечная корона Самая внешняя и очень разреженная часть атмосферы Солнца, продолжающаяся в виде движущейся от Солнца плазмы - солнечного ветра (поток протонов и электронов) - в межпланетное пространство. Между хромосферой и короной находится переходная область, плотность в которой меняется от 10-12 до 10-15 г/см3 (концентрация частиц - от 1012 до 109/см3), а температура - от 1*104 до 1,5*106 К. Корону можно условно разделить на три зоны: внутреннюю (r < 1,3RC), среднюю (1,3 < r < 2,5 RC ) и внешнюю (r > 2,5 RC ). Средняя температура короны 1,5*106 К. С высотой температура короны меняется мало. Плотность короны у переходной области ~ 10-15 г/смЗ (концентрация частиц 108 см-3), а на расстоянии 3RC плотность ~ 6*10-19 г/смЗ, (концентрация 4*105 см-3). По своему составу корональный газ сходен с фотосферным. Атомы почти полностью лишены всех своих электронов, т.е. корона представляет собой практически полностью ионизированную плазму.Структура короны сложна, и включает крупные образования, удаляющиеся от Солнца в виде "лучей". Плотность вещества в них на порядок выше, чем в окружающей короне.

  32. Сонце: розповсюдженість хімічних елементів Излучение Солнца возникает в тонком поверхностном слое - фотосфере (1/2000  R ≈ 350 км). Хромосфера и корона практически свободно пропускают непрерывное оптич. излучение фотосферы. Фотосфера испускает непрерывное тепловое излучение примерно как абсолютно чёрное тело, нагретое до 6000 К.

  33. Сонце: розповсюдженість хімічних елементів Верхняя часть фотосферы, хромосфера и корона прозрачны для частот непрерывного спектра. Однако в некоторых частотах, определяемых строением присутствующих атомов, эти слои непрозрачны. Поэтому в спектре появляются линии поглощения (фраунгоферовы линии). Сейчас отождествлено свыше 30 000 таких линий более чем 70 хим. Элементов и достоверно оценена их распространенность. Наиболее обилен водород, атомов гелия в ~10 раз меньше, атомов всех других элементов - меньше тысячной доли числа атомов водорода. В областях с меньшими температурами (~ 4000-5000 К) образуются простейшие молекулы: СН, CN и др.

  34. Сонце: розповсюдженість хімічних елементів (число атомом на 106 атомов Si) H, He C, O, Mg, Si Fe Zr Ba Pt, Pb Li Встановлено максімуми H, He та закономірне зниження розповсюдженості з зростанням Z. Важливим є значне відхилення соняшної розповсюдженості від даних для Землі (Si, O !!!) та дуже добра узгодженість з даними, які одержані для метеоритів (хондритів).

  35. До складу Сонячної системи, крім Сонця, входять:1) планети та їх супутники2) астероїди 3) малі тела пояса Койпера 4) комети 5) метеорні тіла 6) міжпланетний (космічний) пил7) соняшний вітер

  36. Перш ніж розглянути ці складові частини Сонячної системи треба нагадатиастрономічні одиниці виміру відстані: СВЕТОВОЙ ГОД, light year (св. г., ly) — внесистемная единица длины, равная расстоянию, которое преодолевает свет за год. Более точно, это расстояние, которое проходит фотон в вакууме, не испытывая влияния гравитационных полей, за один тропический год, отнесённый к эпохе 1900,0 (он равен по определению 31 556 925,9747 секундыСИ). Учитывая, что скорость света в вакууме равна 299 792 458 м/с, световой год равен 9 460 528 177 426,82 км (то есть примерно 9,5 триллионов километров). АСТРОНОМИЧЕСКАЯ ЕДИНИЦА, astronomical unit (а.е., au) — внесистемная, исторически сложившаяся единица измерения расстояний. 1 а.е. = 149 597 870.610 км ~ 150 млн. км. Астрономическая единица приблизительно равна среднему расстоянию между Землёй и Солнцем (большая полуосьорбитыЗемли равна 1,000 000 036 406 а.е. Применяется в основном для измерения расстояний между объектами Солнечной системы, внесолнечных систем , а также между компонентами двойных звёзд. ПАРСЕК, parsec(пк, pc)—единица расстояния в астрономии, равная 206 265 астрономическим единицам (а.е.), или 3,258 светового года, или 3,086×1013 км. Для измерения внегалактических расстояний используются также кратные единицы: килопарсек (1 кпк = 1000 пк), мегапарсек (1 Мпк = 106 пк), гигапарсек (1 Гпк = 109 пк). Миллипарсеки (мпк = 0.001 пк) применяются редко. 1 пк = 206 265 а. е.= 3,08568×1016м= 3,2616 световых лет

  37. Астрономічні одиниці виміру відстані: Название ПАРСЕКпроисходит от параллаксугловой секунды и обозначает расстояние до объекта, годичный тригонометрический параллакс которого равен одной угловой секунде. Согласно другому эквивалентному определению, парсек — это такое расстояние, с которого средний радиус земной орбиты (равный 1 а. е.), перпендикулярный лучу зрения, виден под углом одна угловая секунда (1″). • Величина угла, выраженная в радианах (безразмерная величина !), равна отношению длины дуги окружности к длине её радиуса, Очевидно, 180° = π. Отсюда вытекает тривиальная формула пересчёта из градусов, минут и секунд в радианы и наоборот. • α[рад] = (π / 180) × α[°] • α[°] = (180 / π) × α[рад] • где: α[рад] — угол в радианах, α[°] — угол в градусах. • 1 рад = 57.2957795° Паралла́кс (греч. «смена, чередование») — изменение видимого положения объекта относительно удалённого фона в зависимости от положения наблюдателя. Зная расстояние между точками наблюдения (D - база) и угол смещения, можно определить расстояние до объектапо формуле (для малых углов): L = D/α, где угол α выражен в радианах. Параллакс используется в геодезии и астрономии для измерения расстояния до удалённых объектов. На явлении параллакса основано бинокулярное зрение.

  38. Астрономічні одиниці виміру відстані: • 1 астрономическая единица составляет 4,85×10−6 парсека; • По состоянию на ноябрь2005, космический аппарат «Вояджер-1» (запуск – 1977 г.) находится на расстоянии от Солнца 0,00047 пк = 0,47 мпк (~15 млрд. км); • Диаметр облака Оорта около 0,6 пк; • Расстояние от Солнца до ближайшей звезды (Проксима Центавра) составляет примерно 1,3 парсека; • Расстояние до центра нашей Галактики — около 8 килопарсек, диаметр Галактики приблизительно 30 кпк; • Расстояние до туманности Андромеды 0,77 мегапарсека; • Ближайшее крупное скопление галактик, скопление Девы, находится на расстоянии 18 Мпк; • До горизонта наблюдаемой Вселенной — около 4 Гпк (если измерять расстояние пройденное регистрируемым на Земле светом) или около 24 Гпк (если оценивать современное - с учетом расширения Вселенной - расстояние до тех объектов, которые это излучение испустили). • 1 а.е. ~ 500 световым секундам, то есть свет доходит от Солнца до Земли примерно за 500 секунд.

  39. Інші складові частини Сонячної системи: планети Планеты - небесные тела, движущиеся вокруг Солнца в его гравитац. поле. Масса П. слишком мала для того, чтобы внутри её могли протекать характерные для звёздных недр ядерные реакции. В Солнечной системе 9 планет. Планеты обнаружены и у других звезд.

  40. Інші складові частини Сонячної системи: планети Зовнішні зони Сонячної системи

  41. Інші складові частини Сонячної системи: планети Планеты делятся на 2 группы: Планеты земного типа (Меркурий, Венера, Земля, Марс) и планеты-гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун). О Плутоне известно очень мало, но, по-видимому, он ближе по своему строению к П. земной группы. Особое положение занимает Луна. Хотя она явл. спутником Земли, отношение её массы к массе Земли велико (1/81) и есть основание рассматривать систему Земля - Луна как двойную планету. Двойной планетой является Плутон, имеющий массивный спутник Харон (в 2,5 раза меньший). П.-гиганты имеют многочисленные семейства спутников. Юпитер, Сатурн и Уран, кроме того, обладают кольцами, состоящими из множества мелких тел.

  42. Інші складові частини Сонячної системи: планети Различия П.-гигантов и П. земной группы: П.-гиганты значительно больше по размерам и массе, меньше по плотности, быстрее вращаются. 98% суммарной массы П. Солнечной системы. Тепловой поток из недр Юпитера и Сатурна примерно равен по величине потоку, получаемому ими от Солнца. Тепловой поток из недр Земли пренебрежимо мал по сравнению с поступающим от Солнца. Это верно и для др. П. земной группы.

  43. Інші складові частини Сонячної системи: планети Третий закон Кеплера: Квадраты периодов обращений планет вокруг Солнца пропорциональны кубам больших полуосей их эллиптических орбит. Открыт немецким астрономом Иоганном Кеплером в начале XVII века.

  44. Інші складові частини Сонячної системи: планети Большие полуоси орбит планет хорошо следуют правилу Тициуса – Боде. Красным выделен теоретический график, синим – реальные размеры орбит. Обратить внимание на положение пояса астероидов !!! В 1766-1772 гг. Иоганном Тициусом и Иоганном Боде, предложено, так называемое правило Тициуса – Боде, выражающее средние расстояния планет от Солнца как: а = 0,1∙(3∙2n–2 + 4) а.е., где n = 1 для Меркурия, 2 для Венеры, 3 для Земли и так далее. В полученном ряду цифр место для шестой планеты отсутствовало. В 1781 году был открыт Уран. Формула для него предсказывала 19,6 а.е. Действительное значение среднего расстояния составило 19,19 а.е.

  45. Інші складові частини Сонячної системи: астероїди Астероиды – тела размером 1-1500 км, у них нет атмосферы и гидросферы. Форма астероидов самая разнообразная: от шаровой до сигарообразной. У астероидов большие различия в составе поверхности, что подтверждается их способностью отражать свет: у одних астероидов коэффициент отражения лишь 3 %, что делает структуру их поверхности похожей на свежевспаханный чернозем или новую автомобильную покрышку, тогда как у других он приближается к 50 %, как если бы она была покрыта меловыми отложениями. Так, поверхность астероида 52 Европа имеет альбедо всего 0,03, а Веста имеет альбедо 0,28. Периоды осевого вращения астероидов различаются в десятки раз: у некоторых малых планет это часы, у других – сутки. В настоящее время известно более 12 000 астероидов, однако их общее число оценивается в 30–50 тысяч. Считается, что число астероидов размером более 200 км порядка тридцати. Астероидов размером от 80 км до 200 км – порядка тысячи. Астероид Гаспра имеет неправильную форму. На фотографии зонда «Галилео» видны кратеры вплоть до 160 м в поперечнике.

  46. Інші складові частини Сонячної системи: астероїди Більшість астероїдів зосереджена у «поясі астероїдів»: Местоположение 8777 астероидов в полночь 1 января 2000 года. Плотность астероидов обычно лежит в пределах от 2 до 8 г/cм3.

  47. Інші складові частини Сонячної системи: астероїди Большие полуоси орбит планет хорошо следуют правилу Тициуса – Боде. Красным выделен теоретический график, синим – реальные размеры орбит. Обратить внимание на положение пояса астероидов !!! В 1804 году немецкий ученый Ольберс высказал знаменитую гипотезу о разрыве гипотетической планеты Фаэтон между Марсом и Юпитером и образования астероидов – ее обломков. Однако эта гипотеза не подтвердилась. Подробные математические расчеты показывают, что астероиды произошли от дробления не одного, а нескольких тел большого размера.

  48. Інші складові частини Сонячної системи: малі тіла поясу Койпера В 1951 году Джерард Петер Койпер, нидерландский и американский астроном,высказал гипотезу о существовании резервуара малых тел за орбатой Нептуна - пояса Койпера,. Первый объект расположенный на расстоянии 41 а.е., был открыт в 1992 году. В настоящее время открыто более 400 подобных объектов, размеры которых превышают 200 км, находящихся далеко за орбитой Нептуна и Плутона. По современным оценкам, в поясе Койпера до 35 000 объектов размерами свыше 100 км, а общая численность тел, по расчетам специалистов, оценивается в несколько миллиардов. Следовательно, пояс Койпера имеет полную массу, в сотни раз большую, чем пояс астероидов между орбитами Марса и Юпитера.

  49. Інші складові частини Сонячної системи: малі тіла поясу Койпера Открытия таких крупных объектов пояса Койпера лишний раз подтверждает, что Плутон (+Харон) – не девятая планета Солнечной системы, а лишь крупнейший объект пояса Койпера. Однако, пока решено сохранить за ним статус планеты.

  50. Інші складові частини Сонячної системи: малі тіла поясу Койпера Большие полуоси орбит планет хорошо следуют правилу Тициуса – Боде. Красным выделен теоретический график, синим – реальные размеры орбит. Обратить внимание на положение Плутона !!! Вполне возможно, что принадлежность Плутона (+Харон) к числу объектов пояса Койпера объясняет его отклонение от правила Тициуса – Боде. Однако, пока за Плутоном условно сохраняется статус девятой планеты Солнечной системы,

More Related