Возникновение Солнечной системы и ее описание

     Сатурн, наверное, наиболее красивая планета, если смотреть на нее в телескоп или изучать снимки «Вояджеров». Сказочные кольца Сатурна нельзя спутать ни с какими другими объектами Солнечной системы. Они состоят из тысяч и тысяч небольших твердых частиц из камней и льда, которые вращаются вокруг планеты.

     Период  вращения вокруг оси составляет 10 часов 14 минут. Так как Сатурн – не твердый шар, а состоит из газа и жидкости, то экваториальные его части быстрее вращаются, чем приполярные области: на полюсах один оборот совершается примерно на 26 минут медленнее. Средний период обращения вокруг оси – 10 часов 40 минут.

     Масса Сатурна равна 5,6850∙10\26 кг, радиус намного  больше радиуса Земли: R=60268км. Плотность  ρ = 0,70 г/см3. Сатурн имеет одну интересную особенность: он – единственная планета в Солнечной системе, чья плотность меньше плотности воды. Ускорение свободного падения на уровне облачной поверхности составляет g = 9,44 м/с2

     Атмосфера Сатурна состоит почти полностью  из водорода (89%), гелия (11%) и прочих газов, в т.ч. азота.  Очень сильны ветра – около 500 м/с на экваторе.

     Ниже  атмосферы простирается океан жидкого  молекулярного водорода. На глубине  около 30 000 км водород становится металлическим (давление достигает около 3 миллионов  атмосфер). Движение металла создает мощное магнитное поле. В центре планеты находится массивное железо-каменное ядро. Минимальная температура на Сатурне – 82 К.

     Известны 30 спутников, большинство которых состоит из льда. Двенадцать из них открыты за последние несколько лет. 

     Уран едва видим невооруженным глазом в очень ясные ночи, его нетрудно обнаружить в бинокль (если вы знаете точно, куда смотреть). Среднее расстояние планеты от Солнца равно 19,187 а.е., период обращения по орбите – 84,048 лет. Звездные сутки на Уране длятся 17 часов 14 минут. Уран вращается, как говорят, «лежа на боку». Причины «лежачего» обращения Урана неизвестны. Зато в действительности существует спор: какой из полюсов Урана – северный. Сейчас все больше полагают, что такое положение Урана – результат столкновения с большим небесным телом, возможно, крупным астероидом, на ранних стадиях формирования Урана.

     Масса Урана в 14,5 раз больше массы Земли. Его радиус огромен: более 25 тыс. км, в 4 раза больше радиуса Земли. Плотность  Урана ρ = 1,30 г/см3. Ускорение свободного падения на уровне облачной поверхности планеты g = 9,67 м/с.

     Уран  имеет небольшое твердое железно-каменное ядро, над которым сразу начинается плотная атмосфера. Температура в ядре достигает 7000 К, а давление – 6 миллионов атмосфер.

     Атмосфера на Уране мощная, толщиной не менее 8000 км. Состоит примерно из 83 % водорода, 15 % гелия и 2 % метана.

     У Урана почти такое же сильное магнитное поле, как у Земли и более 20 спутников. 

     Нептун - восьмая планета от Солнца и четвертая по размеру среди планет. Он очень удален от Солнца. Период обращения по орбите 164,491 лет. Период вращения вокруг оси 15,8 часов. Масса планеты равна 1,03∙1026 кг, т.е. в 17 раз больше массы Земли. Радиус планеты составляет 24 764 км – около четырех земных радиусов. Плотность ρ = 1,76 г/см3. Ускорение свободного падения на уровне верхнего облачного слоя планеты: 11,2 м/с2.

     Температура атмосферы Нептуна выше, чем у  Урана, и составляет около 60 К. Следовательно, он имеет собственный внутренний источник тепла – он излучает в 2,7 раза больше энергии, нежели получает от Солнца. Строение и набор составляющих Нептун элементов, вероятно, почти такие же, как на Уране: различные «льды» и отвердевшие газы с содержанием около 15 % водорода и небольшого количества гелия. В отличие от Юпитера с Сатурном Нептун, возможно, не имеет четкого внутреннего расслоения. Но скорее всего, у него есть небольшое твердое ядро, равное по массе Земле.

     Атмосфера Нептуна – это, по большей части, водород (80%) и гелий (15%) с небольшой примесью метана (1 %) и других газов. Синий цвет Нептуна является результатом поглощения красного света в атмосфере. На планете - самые быстрые в Солнечной системе ветры, достигающие 700 км/час.

     Предполагается, что магнитное поле Нептуна возбуждается в жидкой проводящей среде, в слое, находящемся на расстоянии 13 тысяч км от центра планеты.

     У плнеты около 8 спутников. 

     Плутон имеет самую вытянутую орбиту. Наиболее близкая к Солнцу точка орбиты находится на расстоянии 4447 млн. км от Солнца, а наиболее удаленная – на расстоянии 7392 млн. км. Среднее расстояние от Солнца равно 39,23 а.е. Период вращения вокруг оси равен 6,39 суток.

     Плутон  в 6 раз легче Луны: его масса равна 1,5∙10\22 кг. Плотность ρ = 1,7 г/см3. Ускорение свободного падения g = 0,06 м/с2.

     У Плутона имеется разреженная  атмосфера, в которой определяются метан, аргон, неон. Давление на поверхности меньше земного в 7 тысяч раз. По видимому, он состоит из льда, перемешанного со скалистыми породами.

     В конце XX века появились сомнения, имеет  ли смысл считать Плутон планетой. В настоящее время Плутон не относят к планетам. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     СОВРЕМЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ. 

     В номере журнала Science от 2 марта 2001 г. опубликована статья, посвященная исследованиям  двух метеоритов, недавно найденных  в Антарктиде и в Африке. Авторами этой статьи являются специалисты Стэндфордского отделения Института геологических исследований и исследований окружающей среды, Гавайского университета, Лондонского музея естественной истории и Института Карнеги. Эти метеориты исследовались самыми разными методами, в том числе с применением электронного микроскопа. Они относятся к классу хондритов - примитивных метеоритов, составленных из тысяч крошечных круглых частичек, называемых "хондры". Хондры считаются одними из самых старых объектов в солнечной системе. Предполагается, что они образовались на первых этапах формирования нашей солнечной системы. В состав большинства хондр входят силикаты и металлы, которые могли образоваться только при очень высоких температурах.

     Согласно  общепринятой теории, хондры возникли около 4,5 млрд лет назад как пылевые шарики в районе нынешнего астероидного пояса. Тогда температура там составляла около 371 градусов С. По действием световых вспышек и ударных волн температура пылевые шарики на короткое время нагревались до 1600 градусов С и плавились, в результате чего образовывались хондры размером порядка 1 мм.

     Но  в 1996 г. астроном Фрэнк Шу (Frank Shu) из Калифорнийского университета предложил другую теорию, которая была создана, основываясь на снимках районов образования новых звезд, полученных с помощью космического телескопа Hubble. Стало ясно, что большинство новых звезд образуются из огромных вращающихся дисков газа и пыли. Эти диски постепенно сжимаются, и при этом начинают вращаться все быстрее и быстрее. Массы устремляются к центру этого диска как в воронку. И в этом центре температура достигает 1600 градусов С и выше, что вполне достаточно для плавления металлов и испарения большинства твердых веществ. Вращающийся диск также может выбрасывать мощные струи газа, способные забросить продукты реакции из центра диска далеко в космос со скоростью в несколько сотен км/сек.

     Фрэнк Шу считает, что хондры в нашей  солнечной системе образовались вблизи горячего центрального диска, где  зарождалось само Солнце, а не в относительно холодном астероидном поясе за сотни миллионов километров от центра. Согласно его теории, пылевые частицы были расплавлены Солнцем, а затем выброшены в космос мощными струями газа и потоками солнечного ветра. Часть из этих хондр оказалась в районе астероидного пояса, а другая часть стала исходным материалом при образовании планет солнечной системы.

     Авторы  новой статьи в журнале Science полагают, что теория Шу имеет все основания  быть правильной. Это доказывают исследования метеоритов HH 237 и QUE 94411. Метеорит HH 237 размером с грейпфрут был найден в Северной Африке, а QUE 94411 размером с грецкий орех - в районе горы Королевы Александры в Антарктиде. В большинстве метеоритов, относящихся к классу хондритов, содержание металла составляет 7-10% по объему, а в вышеупомянутых метеоритах железа и никеля гораздо больше - 70% объема. Анализ этого железно-никелевого сплава показал, что он образовался в результате конденсации из горячего газа, имевшего температуру около 1370 градусов С. Причем процесс этот происходил в течение 2-3 дней, а образованные металлические гранулы должны были очень быстро выкинуты из области их возникновения. То есть все совпадает с теорией, предложенной Фрэнком Шу. 
 
 
 

     ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 

     На  мой взгляд, тема реферата представляет большой интерес для множества людей, и, конечно же, для ученых. Познание мегамира – очень сложная, но интересная задача.

     С каждым годом исследователи все  ближе подбираются к раскрытию  тайны зарождения мира. Возможно, мы так никогда и не сможем понять, откуда все взялось.

     Но  надежда всегда есть. 
 
 
 
 

     ИСПОЛЬЗОВАННАЯ  ЛИТЕРАТУРА. 

     http://news.cosmoport.com/2001/03/05/5.htm

     http://www.college.ru/

     http://www.zvezdi-oriona.ru/187528.htm

            http://www.astronet.ru/db/msg/1172988/ev201.htm