11 клас Фізика і астрономія

                                                11 клас Фізика і астрономія

                                                     01.04

Тема: Земля і Місяць.

    Перегляньте презентацію за посиланням https://gdz4you.com/prezentaciyi/astronomiya/zemlya-i-misyac-4167/

§ 46

   Виконати тести за посиланням https://naurok.com.ua/test/sonyachna-sistema-82318.html

   

    Всі тіла, що рухаються навколо Сонця, утворюють в сукупності планетну систему, яка називається Сонячною. Сонячна система ‒ це розмаїта і густонаселена сім'я. До її складу входять: вісім великих планет; понад вісімдесят їхніх супутників; напевне, кілька десятків тисяч малих тіл або астероїдів розмірами від 10 до 1 000 км; комети; безліч метеорних тіл з розмірами меншими за 1 км ‒ так званих метеороїдів; міжпланетні пил та газ.

    За своїми характеристиками великі планети поділяються на дві групи: планети земної групи ‒ Меркурій, Венера, Земля та Марс, планети-гіганти ‒ Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун. Щодо планети Плутон, то вона не належить до жодної з цих груп, а швидше нагадує деякі з супутників планет-гігантів. Відмінності між планетами обох груп обумовлені їхніми масами, хімічним складом та віддаленістю від Сонця. Якщо планети земної групи мають порівняно невеликі розміри, велику густину і складаються в основному зі щільних речовин, то планети-гіганти, навпаки, мають великі розміри, малу густину і складаються в основному з газів.

Маса планет-гігантів складає 98 % сумарної маси всіх планет Сонячної системи. Великою силою тяжіння вони утримують потужні метаново-аміачні атмосфери, системи кілець та супутників і швидко обертаються.

І нарешті, в окрему групу виділяють сьогодні супутники планет.
У вивченні Сонячної системи за останні 40 років досягнуто значних успіхів. Але й сформульовано нові питання, відповідей на які все ще немає.

Земля ‒ наша планета. Земля бере участь у двох рухах у просторі: обертається навколо осі та рухається навколо Сонця з середньою швидкістю 

30км/с на середній віддалі 149,6 млн. км.

Завдяки рухові Землі по орбіті з періодом 365 діб 5 год. 48 хв. 46 с. Сонце, відображаючи цей рух, переміщується небом серед зір з тим же періодом у напрямку, протилежному добовому обертанню неба, із заходу на схід.

У першому наближенні Землю можна вважати кулею. Але через обертання, яке спричиняє появу відцентрової сили, вона дещо сплюснута біля полюсів і опукла біля екватора. Тому ближчим до справжньої форми Землі буде еліпсоїд обертання, одержаний обертанням еліпса навколо малої осі. При цьому велику піввісь еліпсоїда приймають рівною а = 6 378 160 м, а малу b = 6 376 778 м.

Земля обертається навколо осі, причому швидкість руху точок земної поверхні різна у різних широтах: максимальна на екваторі ‒ 465 м/с ‒ і нульова на полюсах. Відповідно і прискорення сили земного тяжіння в різних широтах різне: мінімальне на екваторі ‒ 9,78м/с в квадраті , максимальне на полюсах ‒ 9,83м/с в квадраті.

Вивчаючи нашу планету, вчені вже давно виділили ряд притаманних їй оболонок. Найвіддаленішою і найпротяжнішою оболонкою Землі є магнітосфери ‒ ділянка навколоземного простору, фізичні властивості якої визначаються магнітним полем Землі та його взаємодією з потоками заряджених частинок. Магнітне поле Землі близьке до поля магнітного диполя, і його напруженість становить біля 40 А/м.

Земля оточена повітряною оболонкою ‒ атмосферою яка не має чітких меж і за своїми фізичними властивостями на різних висотах поділяється на тропосферу, стратосферу та термосферу. З урахуванням електричних властивостей атмосфери на висоті 70-400 км виділяють іоносферу, де повітря сильно іонізоване.

Головні складові (за масою) повітря: азот ‒ 78 %, кисень ‒ 21 %, аргон ‒ 0,93 %, вуглекислий газ ‒ 0,03 %, озон і водяна пара. Інші гази наявні в кількості, меншій 0,01 %.

Під атмосферою лежать гідросфера і літосфера ‒ оболонки, на яких існує практично все живе на Землі.

Під гідросферою розуміють сукупність усієї води на Землі в твердому, рідкому і газоподібному стані. Найбільше води у рідкому
стані. Вона утворює Світовий океан, що вміщує 97 % усієї поверхневої води і покриває 71 % земної поверхні. 2,5 % води припадає на лід, а на озера, річки і атмосферну вологу ‒ лише 0,5 %.

Літосфера ‒ це верхня тверда оболонка Землі. Вона повністю покриває надра планети.

Тверде внутрішнє ядро за температури до 7 000 К і тиску до 3,5 млн. атмосфер перебуває у незвичайному стані. Земля має багатий хімічний склад. 90 % її маси припадає на залізо, кисень, магній і кремній. Земна кора майже наполовину складається з кисню, що входить до складу різних окислів, і на чверть ‒ з кремнію. Значний відсоток припадає також на алюміній. Кисень, кремній і алюміній утворюють найпоширеніші у природі сполуки ‒ кремнезем  та глинозем.

Найпоширенішим компонентом мантії є кремнезем у складі силікатів. Щодо ядра, то воно, імовірно, складається із заліза з домішками нікелю і сірки чи нікелю і кремнію.

Всі оболонки Землі ‒ і зовнішні, і внутрішні ‒ постійно рухаються і змінюються. Магнітосфера Землі залежно від активності Сонця змінює форму, змінюється кількість частинок у радіаційних поясах і їхня висота над Землею.

Істотно змінює свій вигляд і тверда поверхня Землі через дію Сонця, вітру та води на гірські породи, а також через тектонічні процеси, що відбуваються в надрах.

Відомо, що впродовж геологічної історії Землі її клімат неодноразово змінювався. Геологічні дані вказують на чергування холодних періодів, коли великі ділянки суші вкривалися льодовиками, а рівень Світового океану знижувався, з періодами значного потепління, коли за північним полярним колом буяла рослинність. Такі зміни пов'язують з певними змінами та рухами в земних оболонках, а також з астрономічними факторами, які визначають кількість сонячної енергії, що надходить на Землю.

Супутник Землі ‒ Місяць. Місяць ‒ найближче до Землі небесне тіло, яке знаходиться від неї на середній віддалі 384 400 км і має радіус 1 738 км. Маса Місяця значно поступається масі Землі, а сила тяжіння на його поверхні приблизно у 6 разів менша, ніж на Землі.

Відношення маси Місяця до маси Землі у порівнянні з подібною величиною для супутників інших планет дуже велике і становить 1:81. Друге місце посідає супутник Нептуна Тритон, але його маса вже у 700 разів менша за масу планети. Тому є всі підстави вважати систему Земля-Місяць подвійною планетою.

Період обертання Місяця навколо осі дорівнює періоду його обертання навколо Землі. І через це Місяць завжди повернутий до Землі одним боком. Обертання такого типу називається синхронним. Однак, хоча в кожний даний момент спостерігач на Землі бачить рівно половину поверхні Місяця, через особливості його руху по орбіті насправді можна бачити не 50 %, а 60 % поверхні.

Найкрупніші деталі поверхні Місяця можна бачити з Землі навіть неозброєним оком. До них належать світлі й темні ділянки. Першим спостерігав Місяць у телескоп Галілей, він і назвав темні ділянки морями. Ця назва за традицією збереглася, хоча відомо, що у місячних морях немає води. Світлі ділянки ‒ материки ‒ займають близько 60% видимої з Землі місячної поверхні. Це нерівні, гористі райони, пересічені гірськими хребтами. Більшість із них мають земні назви: Карпати, Кавказ, Альпи тощо. Моря являють собою рівнинні ділянки місячної поверхні. Ще у XVII сторіччі деяким з них було присвоєно екзотичні назви: Море Вологості, Море Достатку, Море Криз тощо. Найбільша різниця у висотах на Місяці 11 км, а по регіонах вона коливається в межах 4-6 км. На окремих ділянках місячної поверхні є також тріщини та рови, довгі й круті урвища, загадкові форми, що нагадують русла висохлих річок.

Проте найефектнішими деталями місячної поверхні є кратери, які носять імена видатних учених. Серед них одинадцять імен належать українцям. Кратерів на видимому із Землі боці налічується близько 30 000. Найбільші серед них ‒ кратер Клавій з діаметром 235 км  і Гримальді ‒ 200 км. На фотографіях з космічних апаратів кратерів з діаметром від 60 см налічується більше 200 000. Біля деяких кратерів добре видно яскраві промені, де речовина відбиває до 20 % падаючого на неї світла. Найвідоміші серед таких кратерів ‒ Тихо і Коперник. У деяких кратерах є центральні гірки. Більшість кратерів на Місяці мають метеоритне походження.

Відповідні вимірювання показали, що в полудень на екваторі температура поверхні Місяця сягає 390 К, а вночі 120 К. Близько 40 % невидимої з Землі місячної поверхні залишалися недосяжними для досліджень доти, доки радянська міжпланетна станція «Луна-3» (1959 р.) не здійснила обліт навколо Місяця. З'ясувалося, що на зворотному боці Місяця є такі ж деталі рельєфу, що й на видимому, але в меншій кількості. Найбільший кратер ‒ Ціолковський (діаметр 789 км).

Від початку космічної ери досліджень в астрономії до Місяця було відправлено понад 60 космічних апаратів. Два з них доставили на Місяць самоходи «Луноход-1» і «Луноход-2», а дев'ять були пілотовані американськими астронавтами (з них шість апаратів здійснили м'яку посадку).

Першою людиною, яка 20 липня 1969 р. ступила на Місяць, був американський астронавт Нейл Армстронг. Разом з Едвіном Олдріном вони здійснили м'яку посадку у місячному модулі корабля «Аполлон-11» на західній околиці Моря Спокою, тоді як третій астронавт, Майкл Коллінз, залишався на орбіті Місяця. Відтоді і до грудня 1972 р. 12 дослідників США провели на поверхні Місяця загалом близько 300 годин, встановили і м різноманітні наукові прилади, зібрали і доставили на Землю 400 кг зразків місячного ґрунту.

Зразки місячних порід мають магматичне походження, їхній хімічний склад загалом такий же, як і склад земних порід, але з нестачею нікелю і кобальту і перевагою заліза, титану, цирконію та ітрію.

   Перевір свої знання

Що являє собою сонячна система?

Які планети входять до планет земної групи?

Супутник Землі ‒ ...

Домашнє завдання

Виконавши тест  перешліть результати на електронну адресу captatana5@gmail.com

Вивчити § 46