Întrebarea cum a apărut Pământul a ocupat mintea oamenilor de mai bine de un mileniu. Răspunsul la acesta a depins întotdeauna de nivelul de cunoștințe al oamenilor. Inițial, au existat legende naive despre crearea lumii de către o putere divină. Apoi, în lucrările oamenilor de știință, Pământul a căpătat forma unei mingi, care era centrul universului. Apoi, în secolul al XVI-lea, a apărut doctrina lui N. care a plasat Pământul într-o serie de planete care se învârteau în jurul Soarelui. Acesta a fost primul pas într-o soluție cu adevărat științifică la problema originii Pământului. În prezent, există mai multe ipoteze, fiecare dintre ele descrie în felul său perioadele de formare a Universului și poziția Pământului în.

Ipoteza Kant-Laplace

Aceasta a fost prima încercare serioasă de a crea o imagine a originii sistemului solar din punct de vedere științific. Este asociat cu numele matematicianului francez Pierre Laplace și al filozofului german Immanuel Kant, care a lucrat la sfârșitul secolului al XVIII-lea. Ei credeau că progenitorul sistemului solar este o nebuloasă fierbinte de gaz-praf, care se rotește încet în jurul unui nucleu dens din centru. Sub influența forțelor de atracție reciprocă, nebuloasa a început să se aplatizeze și să se transforme într-un disc imens. Densitatea sa nu era uniformă, astfel încât discul a fost stratificat în inele de gaz separate. Ulterior, fiecare inel a început să se îngroașe și să se transforme într-un singur cheag de gaz care se rotește în jurul axei sale. Ulterior, cheagurile s-au răcit și s-au transformat în planete, iar inelele din jurul lor în sateliți.

Partea principală a nebuloasei a rămas în centru, încă nu s-a răcit și a devenit Soare. Deja în secolul al XIX-lea, a fost descoperită insuficiența acestei ipoteze, deoarece nu putea explica întotdeauna date noi în știință, dar valoarea ei este încă mare.

Geofizicianul sovietic O.Yu.Schmidt a avut o idee ușor diferită despre dezvoltarea sistemului solar, lucrând în prima jumătate a secolului al XX-lea. Conform ipotezei sale, Soarele, călătorind prin galaxie, a trecut printr-un nor de gaz și praf și a târât o parte din acesta împreună cu el. Ulterior, particulele solide ale norului au fost supuse lipirii între ele și transformate în planete, inițial reci. Încălzirea acestor planete a avut loc mai târziu ca urmare a compresiei, precum și a afluxului de energie solară. Încălzirea Pământului a fost însoțită de revărsări masive de lave la suprafață ca urmare a activității. Datorită acestei revărsări, s-au format primele acoperiri ale Pământului.

S-au remarcat dintre lave. Ei au format primarul, care încă nu conținea oxigen. Mai mult de jumătate din volumul atmosferei primare era vapori de apă, iar temperatura acesteia depășea 100°C. Odată cu răcirea treptată în continuare a atmosferei a avut loc, ceea ce a dus la precipitații și formarea unui ocean primar. Acest lucru s-a întâmplat acum aproximativ 4,5-5 miliarde de ani. Mai târziu, a început formarea pământului, care este îngroșat, părți relativ ușoare care se ridică deasupra nivelului oceanului.

Ipoteza lui J. Buffon

Nu toată lumea a fost de acord cu scenariul evolutiv al originii planetelor din jurul Soarelui. În secolul al XVIII-lea, naturalistul francez Georges Buffon a făcut o presupunere susținută și dezvoltată de fizicienii americani Chamberlain și Multon. Esența acestor presupuneri este următoarea: odată o altă stea a măturat în vecinătatea Soarelui. Atracția sa a provocat una uriașă pe Soare, întinzându-se în spațiu pe sute de milioane de kilometri. După ce s-a desprins, acest val a început să se răsucească în jurul Soarelui și să se spargă în cheaguri, fiecare dintre ele și-a format propria planetă.

Ipoteza lui F. Hoyle (secolul XX)

Astrofizicianul englez Fred Hoyle și-a propus propria ipoteză. Potrivit ei, Soarele avea o stea geamănă care a explodat. Majoritatea fragmentelor au fost duse în spațiul cosmic, partea mai mică a rămas pe orbita Soarelui și a format planete.

Toate ipotezele interpretează originea sistemului solar și legăturile de familie dintre Pământ și Soare în moduri diferite, dar sunt unanime prin faptul că toate planetele provin dintr-un singur cheag de materie, iar apoi s-a decis soarta fiecăreia dintre ele. în felul său. Pământul a trebuit să treacă printr-o călătorie de 5 miliarde de ani, să experimenteze o serie de transformări fantastice, înainte de a-l vedea în forma sa modernă. Cu toate acestea, trebuie remarcat că încă nu există nicio ipoteză care să nu aibă defecte serioase și să răspundă la toate întrebările despre originea Pământului și a altor planete ale sistemului solar. Dar se poate considera stabilit că Soarele și planetele s-au format simultan (sau aproape simultan) dintr-un singur mediu material, dintr-un singur nor de gaz-praf.

abstract

Sistemul solar și originea lui

Introducere

planetă solară terestră

Sistemul solar este format dintr-un corp ceresc central - steaua Soarelui, 9 planete mari care se rotesc în jurul lui, sateliții lor, multe planete mici - asteroizi, numeroase comete și mediul interplanetar. Planetele majore sunt aranjate în ordinea îndepărtarii de la Soare, după cum urmează: Mercur, Venus, Pământ, Marte, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun, Pluto. Una dintre problemele importante legate de studiul sistemului nostru planetar este problema originii acestuia. Soluția acestei probleme are semnificație natural-științifică, ideologică și filozofică. Timp de secole și chiar milenii, oamenii de știință au încercat să descopere trecutul, prezentul și viitorul universului, inclusiv sistemul solar.

Lucrustudiul acestei lucrări: Sistemul solar, originea sa.

Obiectiv:studiul structurii și caracteristicilor sistemului solar, caracterizarea originii acestuia.

Sarcini de lucru:luați în considerare posibile ipoteze ale originii sistemului solar, caracterizați obiectele sistemului solar, luați în considerare structura sistemului solar.

Relevanța lucrării:acum se crede că sistemul solar este destul de bine studiat și lipsit de orice secrete serioase. Cu toate acestea, secțiunile de fizică care fac posibilă descrierea proceselor care au loc imediat după Big Bang nu au fost încă create, nu se poate spune nimic despre cauzele care au dat naștere acestuia și rămâne o ambiguitate completă în ceea ce privește natura fizică a materie întunecată. Sistemul solar este casa noastră, așa că este necesar să ne intereseze structura lui, istoria și perspectivele sale.

1. Originea sistemului solar

.1 Ipotezele originii sistemului solar

Istoria științei cunoaște multe ipoteze despre originea sistemului solar. Aceste ipoteze au apărut înainte ca multe legi importante ale sistemului solar să fie cunoscute. Semnificația primelor ipoteze este că au încercat să explice originea corpurilor cerești ca rezultat al unui proces natural, și nu un act al creației divine. În plus, unele ipoteze timpurii conțineau idei corecte despre originea corpurilor cerești.

În timpul nostru, există două teorii științifice principale ale originii universului. Conform teoriei stării de echilibru, materia, energia, spațiul și timpul au existat întotdeauna. Dar atunci apare întrebarea: de ce acum nimeni nu reușește să creeze materie și energie?

Cea mai populară teorie a originii universului, susținută de majoritatea teoreticienilor, este teoria big bang-ului.

Teoria Big Bang a fost propusă în anii 1920 de Friedman și Lemaitre. Conform acestei teorii, cândva Universul nostru a fost un cheag infinitezimal, superdens și fierbinte până la temperaturi foarte ridicate. Această formațiune instabilă a explodat brusc, spațiul s-a extins rapid și temperatura particulelor de înaltă energie zburătoare a început să scadă. După aproximativ primul milion de ani, atomii de hidrogen și heliu au devenit stabili. Sub influența gravitației, norii de materie au început să se concentreze. Ca urmare, s-au format galaxii, stele și alte corpuri cerești. Stelele îmbătrânesc, supernovele au explodat, după care au apărut elemente mai grele. Ei au format stele de generație ulterioară, cum ar fi Soarele nostru. Ca dovadă că un big bang a avut loc la un moment dat, ei vorbesc despre deplasarea spre roșu a luminii de la obiectele situate la distanțe mari și radiația de fundal cu microunde.

De fapt, a explica cum și unde a început totul este încă o problemă serioasă. Sau nu exista nimic din care să poată începe totul – fără vid, fără praf, fără timp. Sau a fost ceva, caz în care necesită o explicație.

Marea problemă a teoriei Big Bang este modul în care presupusa radiație primordială de înaltă energie, care zboară în direcții diferite, s-ar putea combina în structuri precum stele, galaxii și grupuri de galaxii. Această teorie presupune prezența unor surse suplimentare de masă care oferă valorile adecvate ale forței de atracție. Materia care nu a fost niciodată descoperită a fost numită materie întunecată rece. Pentru formarea galaxiilor, este necesar ca o astfel de materie să constituie 95-99% din Univers.

Kant a dezvoltat o ipoteză conform căreia la început spațiul lumii a fost umplut cu materie, care se afla într-o stare de haos. Sub influența atracției și a respingerii, materia a trecut în cele din urmă în forme mai diverse. Elementele cu o densitate mai mare, conform legii gravitației universale, le-au atras pe cele mai puțin dense, în urma cărora s-au format cheaguri separate de materie. Sub acțiunea forțelor de respingere, mișcarea rectilinie a particulelor spre centrul de greutate a fost înlocuită cu o mișcare circulară. Datorită ciocnirii particulelor în jurul clusterelor individuale, s-au format sisteme planetare.

O ipoteză complet diferită despre originea planetelor a fost prezentată de Laplace. Într-un stadiu incipient al dezvoltării sale, Soarele era o nebuloasă uriașă, care se rotește încet. Sub influența gravitației, proto-soarele a fost comprimat și a luat o formă aplatizată. De îndată ce forța gravitației a fost echilibrată de forța centrifugă de inerție la ecuator, un inel gigant s-a separat de proto-soare, care s-a răcit și s-a spart în cheaguri separate. Din ele s-au format planetele. Această separare a inelelor a avut loc de mai multe ori. Sateliții planetelor s-au format într-un mod similar. Ipoteza lui Laplace s-a dovedit incapabilă să explice redistribuirea impulsului dintre Soare și planete. Pentru aceasta și alte ipoteze, conform cărora planetele se formează din gaz fierbinte, piatra de poticnire este următoarea: o planetă nu se poate forma din gaz fierbinte, deoarece acest gaz se extinde și se disipează foarte repede în spațiu.

Munca compatriotului nostru Schmidt a jucat un rol important în dezvoltarea viziunilor asupra originii sistemului planetar. Teoria lui se bazează pe două presupuneri: planetele s-au format dintr-un nor de gaz și praf rece; acest nor a fost capturat de Soare în timp ce orbita centrul galaxiei. Pe baza acestor presupuneri, a fost posibil să se explice unele modele din structura sistemului solar - distribuția planetelor după distanța de la Soare, rotație etc.

Au fost multe ipoteze, dar dacă fiecare dintre ele a explicat bine o parte din cercetare, atunci cealaltă parte nu a explicat. La elaborarea unei ipoteze cosmogonice, în primul rând, este necesar să se rezolve întrebarea: de unde provine substanța, din care s-au format în cele din urmă planetele? Există trei opțiuni aici:

1.Planetele sunt formate din același nor de gaz și praf ca Soarele (I. Kant).

2.Norul din care s-au format planetele a fost capturat de Soare în timpul revoluției sale în jurul centrului galaxiei (O.Yu. Schmidt).

3.Acest nor s-a separat de Soare în cursul evoluției sale (P. Laplace, D. Jeans etc.)

1.2 Teoria originii Pământului

Procesul de formare al planetei Pământ, ca oricare dintre planete, a avut propriile sale caracteristici. Pământul s-a născut pe la 5 109cu ani în urmă la o distanță de 1 UA. e. de la Soare. Cu aproximativ 4,6-3,9 miliarde de ani în urmă, a fost intens bombardată de resturi interplanetare și meteoriți, când au căzut pe Pământ, substanța lor a fost încălzită și zdrobită. Substanța primară a fost comprimată sub influența gravitației, a luat forma unei mingi, ale cărei adâncimi au fost încălzite. Au avut loc procese de amestecare, au avut loc reacții chimice, roci silicate mai ușoare au fost stoarse din adâncuri la suprafață și au format scoarța terestră, în timp ce altele grele au rămas în interior. Încălzirea a fost însoțită de o activitate vulcanică violentă, au izbucnit vapori și gaze. Planetele terestre la început nu au avut atmosfere, ca pe Mercur și pe Lună. Activarea proceselor asupra Soarelui a determinat o creștere a activității vulcanice, hidrosfera și atmosfera s-au născut din magmă, au apărut nori, vaporii de apă s-au condensat în oceane.

Formarea oceanelor nu se oprește pe Pământ până acum, deși acesta nu mai este un proces intensiv. Scoarța terestră este în curs de reînnoire, vulcanii emit cantități uriașe de dioxid de carbon și vapori de apă în atmosferă. Atmosfera timpurie a Pământului a constat în principal din CO 2. O schimbare bruscă a compoziției atmosferei a avut loc în urmă cu aproximativ 2 miliarde de ani, este asociată cu crearea hidrosferei și originea vieții. Plantele carbonifere au absorbit cea mai mare parte a CO 2și saturați atmosfera cu O 2. Compoziția atmosferei Pământului a rămas practic neschimbată în ultimii 200 de milioane de ani. Acest lucru este evidențiat de depozitele de cărbune și straturile groase de depozite de carbonat în rocile sedimentare. Conțin o cantitate mare de carbon, care anterior făcea parte din atmosferă sub formă de CO2. Așadar.

Timpul de existență a Pământului este împărțit în 2 perioade: istoria timpurie și istoria geologică.

I. Istoria timpurie a Pământului se împarte în trei faze: faza nașterii, faza de topire a sferei exterioare și faza crustei primare (faza lunară).

Faza nașterii a durat 100 de milioane de ani. În timpul fazei de naștere, Pământul a dobândit aproximativ 95% din masa sa actuală.

Faza de topire datează de acum 4,6-4,2 miliarde de ani. Pământul a rămas mult timp un corp cosmic rece, abia la sfârșitul acestei faze, când a început bombardarea intensivă a obiectelor mari, a avut loc o încălzire puternică și apoi o topire completă a substanței zonei exterioare și a zonei interioare. a planetei. A venit faza diferențierii gravitaționale a materiei: elementele chimice grele au coborât, cele ușoare s-au ridicat în sus. Prin urmare, în procesul de diferențiere a materiei, în centrul Pământului s-au concentrat elemente chimice grele (fier, nichel etc.), din care s-a format nucleul, iar mantaua Pământului a luat naștere din compuși mai ușori. Siliciul a devenit baza formării continentelor, iar cei mai ușori compuși chimici au format oceanele și atmosfera Pământului. În atmosfera pământului, inițial a existat o mulțime de hidrogen, heliu și astfel de compuși care conțineau hidrogen precum metanul, amoniacul și vaporii de apă.

Faza lunară a durat 400 de milioane de ani în urmă cu 4,2 până la 3,8 miliarde de ani. În același timp, răcirea substanței topite a sferei exterioare a Pământului a dus la formarea unei cruste primare subțiri. Totodată, a avut loc formarea stratului de granit al crustei continentale. Continentele sunt compuse din roci care conțin 65-70% silice și cantități semnificative de potasiu și sodiu. Patul oceanelor este căptușit cu bazalt - roci care conțin 45-50% Si0 2 și bogat în magneziu și fier. Continentele sunt construite cu material mai puțin dens decât fundul oceanului.

II. Istoria geologică - aceasta este perioada de dezvoltare a Pământului ca planetă în ansamblu, în special a scoarței și a mediului natural. După răcirea suprafeței pământului la o temperatură sub 100 ° C, pe ea s-a format o masă uriașă de apă lichidă, care nu a fost o simplă acumulare de ape liniștite, ci cele aflate într-o circulație globală activă. Pământul are cea mai mare masă a planetelor terestre și, prin urmare, are cea mai mare energie internă - radiogenică, gravitațională.

Din cauza efectului de seră, temperatura suprafeței crește, în loc de -23°C a devenit +15°C. Dacă acest lucru nu s-ar întâmpla, atunci în mediul natural apa lichidă nu ar fi 95% din cantitatea totală din hidrosferă, ci de multe ori mai puțin.

Soarele oferă Pământului căldura de care are nevoie pentru a-și menține temperatura într-un interval adecvat. Trebuie avut în vedere faptul că o mică modificare de doar câteva procente a cantității de căldură primită de Pământ de la Soare va duce la schimbări mari ale climei Pământului. Atmosfera terestră joacă un rol extrem de important în menținerea temperaturilor în limite acceptabile. Acționează ca o pătură, prevenind temperaturile prea ridicate în timpul zilei și prea frig noaptea.

2. Compoziția sistemului solar și caracteristicile acestuia

.1 Structura sistemului solar

Principalele modele observate în structura, mișcarea, proprietățile sistemului solar:

1. Orbitele tuturor planetelor (cu excepția orbitei lui Pluto) se află aproape în același plan, aproape coincid cu planul ecuatorului solar.
2. Toate planetele se rotesc în jurul Soarelui pe orbite aproape circulare în aceeași direcție, coincizând cu direcția de rotație a Soarelui în jurul axei sale.
3. Direcția de rotație axială a planetelor (cu excepția lui Venus și Uranus) coincide cu direcția revoluției lor în jurul Soarelui.
4. Masa totală a planetelor este de 750 de ori mai mică decât masa Soarelui (aproape 99,9% din masa sistemului solar revine ponderii soarelui), dar ele reprezintă 98% din momentul unghiular total al întregului sistem solar.
5. Planetele sunt împărțite în două grupuri, care diferă puternic în structură și proprietăți fizice - planetele terestre și planetele gigantice.

Planetele alcătuiesc cea mai mare parte a sistemului solar.

Planetele care sunt cele mai apropiate de Soare (Mercur, Venus, Pământ, Marte) sunt foarte diferite de următoarele patru. Ele sunt numite planete terestre deoarece, la fel ca Pământul, sunt compuse din roci solide. Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun sunt numite planete gigantice și sunt formate în mare parte din hidrogen.

Ceres este numele celui mai mare asteroid, cu un diametru de aproximativ 1000 km.

Acestea sunt blocuri cu diametre care nu depășesc câțiva kilometri în dimensiune. Majoritatea asteroizilor se învârt în jurul Soarelui într-o „centură de asteroizi” largă, care se află între Marte și Jupiter. Orbitele unor asteroizi trec cu mult dincolo de această centură și uneori se apropie de Pământ.

Acești asteroizi nu pot fi văzuți cu ochiul liber deoarece sunt prea mici și foarte departe de noi. Dar alte resturi - precum cometele - pot fi văzute pe cerul nopții datorită strălucirii lor strălucitoare.

Cometele sunt corpuri cerești care sunt formate din gheață, particule solide și praf. De cele mai multe ori, cometa se mișcă în zonele îndepărtate ale sistemului nostru solar și este invizibilă pentru ochiul uman, dar când se apropie de Soare, începe să strălucească. Acest lucru se întâmplă sub influența căldurii solare.

Meteoriții sunt meteoriți mari care ajung la suprafața pământului. Din cauza ciocnirii unor meteoriți uriași cu Pământul, în trecutul îndepărtat, pe suprafața acestuia s-au format cratere uriașe. Aproape un milion de tone de praf de meteorit cade pe Pământ în fiecare an.

2.2 Planete terestre

Modelele generale de dezvoltare ale planetelor terestre includ următoarele:

.Toate planetele provin dintr-un singur nor de gaz și praf (nebuloasă).

1. Cu aproximativ 4,5 miliarde de ani în urmă, sub influența acumulării rapide de energie termică, învelișul exterior al planetelor a suferit topirea completă.
2. Ca urmare a răcirii straturilor exterioare ale litosferei, s-a format o crustă. Într-un stadiu incipient al existenței planetelor, materia lor a fost diferențiată într-un nucleu, manta și crustă.
3. Dezvoltarea regiunii exterioare a planetelor a avut loc individual. Cea mai importantă condiție aici este prezența sau absența unei atmosfere și a hidrosferei pe planetă.

Mercur este cea mai apropiată planetă de Soare din sistemul solar. Distanța de la Mercur la Soare este de doar 58 de milioane de km. Mercur este o stea strălucitoare, dar nu este atât de ușor să o vezi pe cer. Fiind aproape de Soare, Mercur este întotdeauna vizibil pentru noi, nu departe de discul solar. Prin urmare, poate fi văzut doar în acele zile în care se îndepărtează de Soare la cea mai mare distanță. S-a descoperit că mercurul are o înveliș de gaz extrem de rarefiat, constând în principal din heliu. Această atmosferă este în echilibru dinamic: fiecare atom de heliu rămâne în ea aproximativ 200 de zile, după care părăsește planeta, iar o altă particulă din plasma vântului solar îi ia locul. Mercur este mult mai aproape de Soare decât de Pământ. Prin urmare, Soarele de pe el strălucește și se încălzește de 7 ori mai puternic decât al nostru. Pe partea de zi a lui Mercur, este îngrozitor de cald, temperatura acolo ajunge la 400 O peste zero. Dar pe partea de noapte există întotdeauna un îngheț puternic, care probabil ajunge la 200 O sub zero. O jumătate din el este un deșert de piatră fierbinte, iar cealaltă jumătate este un deșert înghețat acoperit cu gaze înghețate.

Venus este a doua cea mai apropiată planetă de Soare, aproape de aceeași dimensiune cu Pământul, iar masa sa este mai mult de 80% din masa Pământului. Din aceste motive, Venus este numită geamănă sau sora Pământului. Cu toate acestea, suprafața și atmosfera acestor două planete sunt complet diferite. Pământul are râuri, lacuri, oceane și atmosfera pe care o respirăm. Venus este o planetă fierbinte cu o atmosferă densă care ar fi fatală oamenilor. Venus primește de la Soare de peste două ori mai multă lumină și căldură decât Pământul, din partea umbră, Venus este dominată de înghețuri de peste 20 de grade sub zero, deoarece razele soarelui nu ajung aici. Planeta are o atmosferă foarte densă, adâncă și tulbure, ceea ce face imposibilă vederea suprafeței planetei. Planeta nu are sateliți. Temperatura este de aproximativ 750 K pe toată suprafața atât ziua cât și noaptea. Motivul pentru o astfel de temperatură în apropierea suprafeței lui Venus este efectul de seră: razele soarelui trec ușor prin norii atmosferei sale și încălzesc suprafața planetei, dar radiația termică infraroșie a suprafeței în sine scapă prin atmosferă înapoi. în spațiu cu mare dificultate. Atmosfera lui Venus este compusă în principal din dioxid de carbon (CO 2) - 97%. Acizii clorhidric și fluorhidric s-au găsit sub formă de impurități mici. În timpul zilei, suprafața planetei este iluminată de lumina soarelui împrăștiată, cu aproximativ aceeași intensitate ca într-o zi înnorat pe Pământ. Pe Venus au fost văzute multe fulgere noaptea. Venus este acoperită cu roci solide. Lava fierbinte circulă sub ele, provocând tensiune într-un strat subțire de suprafață. Lava erupe constant din găurile și fisurile din roca solidă.

La suprafata lui Venus a fost gasita o roca bogata in potasiu, uraniu si toriu care, in conditii terestre, corespunde compozitiei rocilor vulcanice secundare. Astfel, rocile de suprafață ale lui Venus s-au dovedit a fi aceleași ca pe Lună, Mercur și Marte, roci magmatice au erupt din compoziția de bază.

Se știu puține lucruri despre interiorul lui Venus. Probabil că are un miez metalic care ocupă 50% din raza sa. Dar planeta nu are un câmp magnetic din cauza rotației sale foarte lente.

Pământul este a treia planetă de la Soare din sistemul solar. Forma Pământului este apropiată de un elipsoid, aplatizat la poli și întins în zona ecuatorială. Suprafața Pământului este de 510,2 milioane km ², din care aproximativ 70,8% se află în oceane. Terenul reprezintă 29,2%, respectiv, și formează șase continente și insule. Munții ocupă mai mult de 1/3 din suprafața terenului.

Datorită condițiilor sale unice, Pământul a devenit locul în care a apărut și s-a dezvoltat viața organică. În urmă cu aproximativ 3,5 miliarde de ani, au apărut condiții favorabile apariției vieții. Homo sapiens (Homo sapiens) ca specie a apărut cu aproximativ jumătate de milion de ani în urmă.

Perioada de revoluție în jurul Soarelui este de 365 de zile, cu o rotație zilnică - 23 de ore și 56 de minute. Axa de rotație a Pământului este situată la un unghi de 66,5º .

Atmosfera Pământului este 78% azot și 21% oxigen. Planeta noastră este înconjurată de o atmosferă vastă. În funcție de temperatură, compoziția și proprietățile fizice ale atmosferei pot fi împărțite în diferite straturi. Troposfera este regiunea cuprinsă între suprafața Pământului și o înălțime de 11 km. Acesta este un strat destul de gros și dens care conține majoritatea vaporilor de apă din aer. În el au loc aproape toate fenomenele atmosferice care prezintă interes direct pentru locuitorii Pământului. Troposfera conține nori, precipitații etc. Stratul care separă troposfera de următorul strat atmosferic, stratosfera, se numește tropopauză. Aceasta este o zonă cu temperaturi foarte scăzute.

Luna este un satelit natural al Pământului și cel mai apropiat corp ceresc de noi. Distanța medie până la Lună este de 384.000 de kilometri, diametrul Lunii este de aproximativ 3476 km. Nefiind protejată de atmosferă, suprafața Lunii se încălzește până la +110 C în timpul zilei, iar noaptea se răcește până la -120 ° C. Originea Lunii face obiectul unei serii de ipoteze. Una dintre ele se bazează pe teoriile lui Jeans și Lyapunov - Pământul s-a rotit foarte repede și a aruncat o parte din substanța sa, celălalt - pe capturarea unui corp ceresc în trecere de către Pământ. Cea mai plauzibilă ipoteză este ciocnirea Pământului cu o planetă a cărei masă corespunde cu masa lui Marte, care a avut loc la un unghi mare, în urma căreia s-a format un inel imens de resturi, care a stat la baza Lunii. S-a format lângă Soare datorită celor mai timpurii condensuri premetalice la temperaturi ridicate.

Marte este a patra planetă din sistemul solar. În diametru, este aproape jumătate din dimensiunea Pământului și a lui Venus. Distanța medie de la Soare este de 1,52 UA. Are doi sateliți - Phobos și Deimos.

Planeta este învăluită într-o înveliș gazoasă - o atmosferă care are o densitate mai mică decât cea a pământului. În compoziție, seamănă cu atmosfera lui Venus și conține 95,3% dioxid de carbon cu un amestec de 2,7% azot.

Temperatura medie pe Marte este mult mai scăzută decât pe Pământ, aproximativ -40 ° C. În cele mai favorabile condiții vara, în jumătatea zilei a planetei, aerul se încălzește până la 20 ° C. Dar în nopțile de iarnă, gerul poate ajunge la -125 ° C. Astfel de scăderi de temperatură puternice sunt cauzate de faptul că atmosfera rarefiată a lui Marte nu este capabilă să rețină căldura pentru o lungă perioadă de timp. Peste suprafața planetei bat vânturi puternice, a căror viteză atinge 100 m/s.

Există foarte puțini vapori de apă în atmosfera lui Marte, dar la presiune și temperatură scăzută se află într-o stare apropiată de saturație și se adună adesea în nori. Cerul marțian pe vreme senină are o culoare roz, care se explică prin împrăștierea luminii solare pe particulele de praf și prin iluminarea ceață de către suprafața portocalie a planetei.

Suprafața lui Marte, la prima vedere, seamănă cu luna. Cu toate acestea, de fapt, relieful său este foarte divers. De-a lungul istoriei geologice lungi a lui Marte, suprafața sa a fost modificată de erupțiile vulcanice.

.3 Planete gigantice

Planetele gigantice sunt cele patru planete ale sistemului solar: Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun. Aceste planete, care au o serie de caracteristici fizice similare, sunt numite și planete exterioare.

Spre deosebire de planetele terestre, toate sunt planete gazoase, au dimensiuni și mase semnificativ mai mari, densitate mai mică, atmosfere puternice, rotație rapidă, precum și inele (în timp ce planetele terestre nu au așa ceva) și un număr mare de sateliți.

Planetele gigantice se rotesc foarte repede în jurul axelor lor; Jupiter durează mai puțin de 10 ore pentru a face o revoluție. Mai mult, zonele ecuatoriale ale planetelor gigantice se rotesc mai repede decât cele polare.

Planetele gigantice sunt departe de Soare și, indiferent de natura schimbării anotimpurilor, ele sunt întotdeauna dominate de temperaturi scăzute. Pe Jupiter, nu există nicio schimbare a anotimpurilor, deoarece axa acestei planete este aproape perpendiculară pe planul orbitei sale.

Planetele gigantice se disting printr-un număr mare de sateliți; Jupiter are 16 dintre ele, Saturn - 17, Uranus - 16 și doar Neptun - 8. O caracteristică remarcabilă a planetelor gigantice sunt inelele care sunt deschise nu numai pentru Saturn, ci și pentru Jupiter, Uranus și Neptun.

Cea mai importantă caracteristică a structurii planetelor gigantice este că aceste planete nu au suprafețe solide, deoarece sunt formate în principal din hidrogen și heliu. În straturile superioare ale atmosferei de hidrogen-heliu din Jupiter, compuși chimici, hidrocarburi (etan, acetilenă), precum și diferiți compuși care conțin fosfor și sulf, se găsesc sub formă de impurități, colorând detaliile atmosferei în roșu. culori maro și galben. Astfel, prin compoziția lor chimică, planetele gigantice diferă puternic de planetele terestre.

Spre deosebire de planetele terestre, care au crustă, manta și miez, pe Jupiter, hidrogenul gazos, care face parte din atmosferă, trece într-un lichid, apoi într-o fază solidă (metal). Apariția unor astfel de stări neobișnuite de agregare a hidrogenului este asociată cu o creștere bruscă a presiunii pe măsură ce se merge mai adânc.

Planetele gigantice reprezintă 99,5% din masa totală a sistemului solar (excluzând Soarele). Dintre cele patru planete gigantice, Jupiter este cel mai bine studiat și este cea mai mare și cea mai apropiată din acest grup de Soare. Este de 11 ori mai mare decât 3 Pământ în diametru și de 300 de ori în masă. Perioada revoluției sale în jurul Soarelui este de aproape 12 ani.

Deoarece planetele gigantice sunt departe de Soare, temperatura lor (cel puțin deasupra norilor lor) este foarte scăzută: pe Jupiter - 145 ° C, pe Saturn - 180 ° C, pe Uranus și Neptun chiar mai scăzută.

Densitatea medie a lui Jupiter este de 1,3 g/cm3, Uranus 1,5 g/cm3, Neptun 1,7 g/cm3 și Saturn chiar 0,7 g/cm3, adică mai mică decât densitatea apei. Densitatea scăzută și abundența hidrogenului disting planetele gigantice de restul.

Singura formațiune de acest fel din sistemul solar este un inel plat, gros de câțiva kilometri, care înconjoară Saturn. Este situat în planul ecuatorului planetei, care este înclinat cu 27° față de planul orbitei sale. Prin urmare, în timpul revoluției de 30 de ani a lui Saturn în jurul Soarelui, inelul ne este vizibil fie destul de deschis, fie exact de pe margine, când poate fi văzut sub forma unei linii subțiri doar cu telescoape mari. Lățimea acestui inel este de așa natură încât, dacă ar fi continuu, globul s-ar putea rostogoli de-a lungul lui.

Concluzie

Astfel, se disting două teorii ale originii Universului: teoria unei stări stabile, conform căreia materia, energia, spațiul și timpul au existat dintotdeauna, și teoria Big Bang-ului, care spune că Universul, care pare a fi o grămadă fierbinte infinit de mică, a explodat brusc, rezultând materia norilor din care au apărut ulterior galaxiile.

S-au răspândit trei puncte de vedere asupra procesului de formare a planetelor: 1) planetele s-au format din același nor de gaz și praf ca Soarele (I. Kant); 2) norul din care s-au format planetele a fost capturat de Soare în timpul revoluției sale în jurul centrului Galaxiei (O.Yu. Schmidt); 3) acest nor s-a separat de Soare în timpul evoluției sale
(P. Laplace, D. Jeans și alții). Timpul de existență a Pământului este împărțit în 2 perioade: istoria timpurie și istoria geologică. Istoria timpurie a Pământului este reprezentată de astfel de etape de dezvoltare ca: faza de naștere, faza de topire a sferei exterioare și faza crustei primare (faza lunară). Istoria geologică - aceasta este perioada de dezvoltare a Pământului ca planetă în ansamblu, în special a scoarței și a mediului natural. Istoria geologică a Pământului se caracterizează prin apariția atmosferei și trecerea vaporilor de apă în apă lichidă; evoluția biosferei este un proces de dezvoltare a lumii organice, începând cu cele mai simple celule din perioada arheică, și terminând cu apariția mamiferelor în perioada cenozoică.

Procesul de naștere a Pământului a avut propriile sale caracteristici. Cu aproximativ 4,6-3,9 miliarde de ani în urmă, a fost intens bombardat de resturi interplanetare și meteoriți. Substanța primară a fost comprimată sub influența gravitației, a luat forma unei mingi, ale cărei adâncimi au fost încălzite.

Au avut loc procese de amestecare, au avut loc reacții chimice, roci mai ușoare au fost stoarse din adâncuri la suprafață și au format scoarța terestră, în timp ce înăuntru au rămas cele grele. Încălzirea a fost însoțită de o activitate vulcanică violentă, au izbucnit vapori și gaze.

Planetele sunt în următoarea ordine de la Soare: Mercur, Venus, Pământ, Marte, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun, Pluto.

Planetele terestre au o înveliș solidă, spre deosebire de planetele gigantice, care au una gazoasă. Planetele gigantice sunt de câteva ori mai mari decât planetele terestre. Planetele gigantice au o densitate medie scăzută în comparație cu alte planete. Planetele terestre au o crustă de manta și un nucleu, în timp ce pe Jupiter, hidrogenul gazos, care face parte din atmosferă, trece mai întâi într-o fază lichidă, apoi într-o fază metalică solidă. Apariția unor astfel de stări de agregare a hidrogenului este asociată cu o creștere bruscă a presiunii pe măsură ce se merge mai adânc. Planetele gigantice au, de asemenea, atmosfere și inele puternice.

Lista bibliografică

1.Gromov A.N. Sistem solar uimitor. M.: Eksmo, 2012. -470 p. cu. 12-15, 239-241, 252-254, 267-270.

2.Huseykhanov M.K. Concepte de științe naturale moderne: manual. M .: „Dashkov and Co”, 2007. - 540 p. cu. 309, 310-312, 317-319, 315-316.

.Dubnishcheva T.Ya. Concepte de științe naturale moderne: un manual pentru studenți. M.: „Academie”, 2006. - 608 p. cu. 379, 380

.Statisticile planetei gigantice: #"justify">. Structura sistemului solar: http://o-planete.ru/zemlya-i-vselennaya/stroenie-solnetchnoy-sistem.html

Îndrumare

Ai nevoie de ajutor pentru a învăța un subiect?

Experții noștri vă vor consilia sau vă vor oferi servicii de îndrumare pe subiecte care vă interesează.
Trimiteți o cerere indicând subiectul chiar acum pentru a afla despre posibilitatea de a obține o consultație.

Trecerea în revistă a principalelor teorii ale originii sistemului solar.

1. Originea sistemului solar;

2. Concluzii.

1. Originea solară

sisteme.

De două secole, problema originii sistemului solar îi îngrijorează pe gânditorii remarcabili ai planetei noastre. Această problemă a fost tratată, începând de la filozof Kant si matematica Laplace , o galaxie de astronomi și fizicieni din secolele XIX și XX.

Și totuși suntem încă destul de departe de a rezolva această problemă. Dar, în ultimele trei decenii, întrebarea cu privire la modalitățile de evoluție a stelelor a devenit mai clară. Și, deși detaliile nașterii unei stele dintr-o nebuloasă de gaz-praf sunt încă departe de a fi clare, acum înțelegem clar ce se întâmplă cu ea de-a lungul a miliarde de ani de evoluție ulterioară.

Revenind la prezentarea diferitelor ipoteze cosmogonice care s-au înlocuit una pe alta în ultimele două secole, să începem cu ipoteza marelui filosof german Kant și teoria pe care matematicianul francez Laplace a propus-o câteva decenii mai târziu. Condițiile preliminare pentru crearea acestor teorii au trecut testul timpului.

TeorieKant.

Timp de multe secole, problema originii Pământului a rămas monopolul filozofilor, deoarece materialul real din această zonă a fost aproape complet absent. Primele ipoteze științifice privind originea Pământului și a sistemului solar, bazate pe observații astronomice, au fost înaintate abia în secolul al XVIII-lea. De atunci, tot mai multe teorii noi nu au încetat să apară, în concordanță cu creșterea ideilor noastre cosmogonice.
Prima din această serie a fost celebra teorie, formulată în 1755
Filosoful german Immanuel Kant. Kant credea că sistemul solar a apărut dintr-o materie primară, dispersată anterior liber în spațiu. Particulele din această materie s-au deplasat în direcții diferite și, ciocnindu-se unele cu altele, și-au pierdut viteza. Cele mai grele și mai dense dintre ele, sub influența gravitației, s-au conectat între ele, formând un grup central - Soarele, care, la rândul său, a atras particule mai îndepărtate, mai mici și mai ușoare.
Astfel, a apărut un anumit număr de corpuri rotative ale căror traiectorii s-au intersectat reciproc. Unele dintre aceste corpuri, mișcându-se inițial în direcții opuse, au fost în cele din urmă atrase într-un singur flux și au format inele de materie gazoasă situate aproximativ în același plan și rotindu-se în jurul Soarelui în aceeași direcție, fără a interfera unele cu altele. În inele separate, s-au format nuclee mai dense, spre care au fost atrase treptat particule mai ușoare, formând acumulări sferice de materie; așa s-au format planetele, care au continuat să se rotească în jurul Soarelui în același plan cu inelele originale de materie gazoasă.

Teoria nebularăLaplace.

În 1796, matematicianul și astronomul francez Pierre-Simon Laplace a prezentat o teorie oarecum diferită de cea anterioară. Laplace credea că Soarele exista inițial sub forma unei uriașe nebuloase gazoase incandescente (nebuloase) cu o densitate nesemnificativă, dar cu dimensiuni colosale.
Această nebuloasă, conform lui Laplace, sa rotit inițial încet în spațiu. Sub influența forțelor gravitaționale, nebuloasa s-a contractat treptat, iar viteza de rotație a crescut. Forța centrifugă crescândă rezultată a dat nebuloasei o formă aplatizată și apoi o formă lenticulară. În planul ecuatorial al nebuloasei, raportul dintre atracție și forța centrifugă s-a schimbat în favoarea acesteia din urmă, astfel încât în ​​cele din urmă masa de materie acumulată în zona ecuatorială a nebuloasei s-a separat de restul corpului și a format un inel. Din nebuloasa care a continuat sa se roteasca, s-au separat succesiv noi inele care, condensandu-se in anumite puncte, s-au transformat treptat in planete si alte corpuri ale sistemului solar. În total, zece inele s-au separat de nebuloasa originală, dezintegrandu-se în nouă planete și o centură de asteroizi - corpuri cerești mici. Sateliții planetelor individuale au fost formați din substanța inelelor secundare, rupte din masa gazoasă fierbinte a planetelor.
Datorită compactării continue a materiei, temperatura corpurilor nou formate a fost excepțional de ridicată. În acel moment, Pământul nostru, conform lui P. Laplace, era o minge fierbinte de gaz care strălucea ca o stea. Treptat, însă, această minge s-a răcit, materia sa a trecut în stare lichidă și apoi, pe măsură ce s-a răcit și mai mult, pe suprafața ei a început să se formeze o crustă solidă. Această crustă era învăluită în vapori atmosferici grei, din care apa s-a condensat pe măsură ce se răcea. Deoarece știința nu avea explicații mai acceptabile la acea vreme, această teorie a avut mulți adepți în secolul al XIX-lea.

Punctele de vedere ale lui Kant și Laplace au fost puternic diferite în ceea ce privește o serie de întrebări importante. Kant a pornit de la dezvoltarea evolutivă a unei nebuloase prăfuite reci, în timpul căreia a apărut mai întâi corpul masiv central - viitorul Soare, iar apoi planetele, în timp ce Laplace a considerat nebuloasa inițială ca fiind gazoasă și foarte fierbinte, cu o viteză mare de rotație. Comprimând sub influența forței de gravitație universală, nebuloasa, datorită legii conservării momentului unghiular, s-a rotit din ce în ce mai repede. Datorită forțelor centrifuge mari, inelele au fost separate succesiv de acesta. Apoi s-au condensat pentru a forma planete.

Astfel, conform ipotezei lui Laplace, planetele s-au format înaintea soarelui. Cu toate acestea, în ciuda diferențelor, o caracteristică importantă comună este ideea că sistemul solar a apărut ca urmare a dezvoltării regulate a nebuloasei. Aceste două teorii s-au completat reciproc și, prin urmare, este obișnuit să se numească acest concept „ipoteza Kant-Laplace”.

Cu toate acestea, această teorie se confruntă cu o dificultate. Sistemul nostru solar, format din nouă planete de dimensiuni și mase diferite, are o particularitate: o distribuție neobișnuită a momentului unghiular între corpul central - Soare și planete.

Momentul unghiular este una dintre cele mai importante caracteristici ale oricărui sistem mecanic izolat de lumea exterioară. Soarele și planetele care îl înconjoară pot fi considerate ca atare sistem. Momentul impulsului poate fi definit ca „rezerva de rotație” a sistemului. Această rotație este formată din mișcarea orbitală a planetelor și rotația în jurul axelor Soarelui și ale planetelor.

Partea leului din momentul unghiular al sistemului solar este concentrată în mișcarea orbitală a planetelor gigantice Jupiter și Saturn.

Din punctul de vedere al ipotezei Laplace, aceasta este complet de neînțeles. În epoca în care inelul s-a separat de nebuloasa originală, care se rotește rapid, straturile nebuloasei, din care Soarele s-a condensat ulterior, aveau (pe unitate de masă) aproximativ același moment cu substanța inelului separat (deoarece vitezele unghiulare a inelului și părțile rămase au fost aproximativ aceleași), deoarece masa acesteia din urmă a fost mult mai mică decât nebuloasa principală („protosoarea”), atunci momentul unghiular total al inelului ar trebui să fie mult mai mic decât cel al „protosoarelui”. ”. În ipoteza lui Laplace, nu există niciun mecanism de transfer de impuls de la „protosoare” la inel. Prin urmare, pe parcursul întregii evoluții ulterioare, momentul unghiular al „proto-soarelui”, apoi al Soarelui, trebuie să fie mult mai mare decât cel al inelelor și al planetelor formate din ele. Dar această concluzie contrazice distribuția reală a impulsului dintre Soare și planete.

Pentru ipoteza lui Laplace, această dificultate s-a dovedit a fi insurmontabilă.

Dintre ipotezele originii sistemului solar, cea mai cunoscută este ipoteza electromagnetică a astrofizicianului suedez. X . Alvena , îmbunătățit F. Hoyle . Alven a pornit de la presupunerea că odată Soarele avea un câmp electromagnetic foarte puternic. Nebuloasa din jurul stelei era formată din atomi neutri. Sub acțiunea radiațiilor și a ciocnirilor, atomii s-au ionizat. Ionii au căzut în „capcane” de la liniile magnetice de forță și au fost duși după lumina rotativă. Treptat, Soarele și-a pierdut momentul de rotație, transferându-l într-un nor de gaz.

Punctul slab al ipotezei propuse a fost că atomii celor mai ușoare elemente ar fi trebuit ionizați mai aproape de Soare, în timp ce atomii elementelor grele - mai departe. Aceasta înseamnă că planetele cele mai apropiate de Soare ar fi trebuit să fie formate din cele mai ușoare elemente - hidrogen și heliu, iar cele mai îndepărtate - din fier și nichel. Observațiile spun contrariul.

Pentru a depăși această contradicție, astronomul englez F. Hoyle a propus o nouă versiune a ipotezei. Soarele își are originea în adâncurile nebuloasei. S-a rotit rapid, iar nebuloasa a devenit din ce în ce mai plată, transformându-se într-un disc. Treptat, discul a început și el să accelereze, iar Soarele a încetinit. Momentul impulsului a trecut pe disc. Apoi s-au format planete în el. Dacă presupunem că nebuloasa originală avea deja un câmp magnetic, atunci ar fi putut avea loc o redistribuire a momentului unghiular.

Sistemul solar este format din nouă planete: Mercur, Venus, Pământ, Marte, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun, Pluto. Toate planetele se mișcă în aceeași direcție, într-un singur plan (cu excepția lui Pluto) pe orbite aproape circulare. Din centru până la periferia sistemului solar (până la Pluto) 5,5 ore lumină. Distanța de la Soare la Pământ este de 149 milioane km (de 107 ori diametrul Soarelui).

Planetele mici, ca majoritatea sateliților planetelor, nu au atmosferă, deoarece forța gravitațională de pe suprafața lor este insuficientă pentru a reține gazele. Atmosfera lui Venus este dominată de dioxid de carbon, în timp ce cea a lui Jupiter este dominată de amoniac. Există cratere vulcanice pe Lună și Marte.

Conform ipotezei , prezentat în 1945, planetele s-au format din materie ruptă de la Soare ca urmare a unei coliziuni cu o cometă gigantică.

Printre teoriile cosmogonice ulterioare, se poate găsi și teoria „catastrofelor”, conform căreia Pământul nostru își datorează formarea unui fel de interferență exterioară, de exemplu, o întâlnire strânsă a Soarelui cu o stea rătăcitoare care a provocat erupția parte a substanței solare. Ca urmare a expansiunii, materia gazoasă fierbinte s-a răcit și s-a condensat rapid, formând un număr mare de particule solide mici, ale căror grupuri erau ceva ca embrionii planetelor.
În ultimii ani, oamenii de știință americani și sovietici au avansat o serie de
noi ipoteze. Dacă mai devreme se credea că în evoluția Pământului a existat un proces continuu de transfer de căldură, atunci în noile teorii dezvoltarea Pământului este considerată rezultatul multor procese eterogene, uneori opuse. Concomitent cu scăderea temperaturii și pierderea de energie, ar putea acționa și alți factori, determinând eliberarea unor cantități mari de energie și compensând astfel pierderea de căldură. Una dintre aceste presupuneri moderne, autorul său este un astronom american (1948) numită „teoria norului de praf”. Cu toate acestea, în esență, aceasta nu este altceva decât o versiune modificată a teoriei nebulare a lui Kant-Laplace.
Este curios că la un nou nivel, înarmat cu mai avansate
tehnologie și cunoaștere mai profundă a compoziției chimice a sistemului solar, astronomii au revenit la ideea că Soarele și planetele au apărut dintr-o nebuloasă vastă, nerece, formată din gaz și praf. Telescoape puternice au detectat numeroși „nori” de gaz și praf în spațiul interstelar, dintre care unii se condensează în stele noi.
În acest sens, teoria originală Kant-Laplace a fost revizuită folosind cele mai recente date; poate servi încă bine în explicarea procesului prin care a luat ființă sistemul solar.
Fiecare dintre aceste teorii cosmogonice a contribuit la clarificarea unui set complex de probleme asociate cu originea Pământului. Toți consideră apariția Pământului și a sistemului solar ca un rezultat natural al dezvoltării stelelor și a universului în ansamblu. Pământul a apărut concomitent cu alte planete, care, asemenea lui, se învârt în jurul Soarelui și sunt cele mai importante elemente ale sistemului solar.

Constatări.

Varietatea ipotezelor se datorează faptului că planetele sistemului solar sunt destul de diferite între ele: Mercur, Venus, Marte, Pământ sunt planete solide; Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun - gazos; Pluto este o planetă solidă neformată.

O astfel de aranjare ciudată a planetelor, precum și existența unei centuri de asteroizi între orbitele lui Marte și Jupiter (probabil acestea sunt rămășițele unei alte planete) explică faptul că nu există încă o teorie general acceptată a sistemului solar care să oferă răspunsuri consistente la aceste întrebări și la alte întrebări.

Textul lucrării este plasat fără imagini și formule.
Versiunea completă a lucrării este disponibilă în fila „Fișiere de locuri de muncă” în format PDF

Introducere

Sistemul solar s-a format acum aproximativ 4,6 miliarde de ani. Este format din corpuri cerești - acestea sunt stele, inclusiv Soarele, 8 planete și sateliții lor, precum și asteroizi și comete. Planetele sunt aranjate în ordinea distanței de la Soare astfel: Mercur, Venus, Pământ, Marte, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun, Pluto. Toate corpurile cerești se învârt în jurul unei stele masive (Soarele) pe orbite eliptice (Fig. 15).

Obiectul central al sistemului solar este Soarele, în care se concentrează marea majoritate a întregii mase a sistemului, el ține planetele și alte corpuri aparținând sistemului solar cu gravitația sa. Uneori sistemul solar este împărțit în regiuni. Partea interioară a sistemului solar include patru planete terestre și o centură de asteroizi. Partea exterioară începe în afara centurii de asteroizi și include patru giganți gazosi. Planetele din interiorul regiunii asteroizilor sunt uneori numite interioare, iar în afara centurii - exterioare.

Una dintre întrebările importante legate de studiul sistemului nostru planetar este problema originii acestuia. În prezent, atunci când se testează una sau alta ipoteză despre originea sistemului solar, aceasta se bazează în mare măsură pe date privind compoziția chimică și vârsta rocilor Pământului și a altor corpuri ale sistemului solar. Soluția acestei probleme are semnificație natural-științifică, ideologică și filozofică. Scopul nostru este de a stabili cronologia dezvoltării ideilor despre originea sistemului solar.

Analiza dezvoltării ipotezelor despre originea sistemului solar

Timp	Personalitate	Istoria personalității	Esența ipotezei
384 î.Hr e.	Aristotel (fig. 1)	Filosof grec antic, elev al lui Platon.	El a susținut că Pământul este centrul universului.
	Claudius Ptolemeu (Fig. 2)	Ptolemeu a trăit și a lucrat în Alexandria, unde a făcut observații astronomice. A fost astronom, astrolog, matematician, mecanic, optician, teoretician al muzicii și geograf. Nu există nicio mențiune despre viața și opera sa în surse.	Ptolemeu a fost primul care a propus un model al universului. Conform acestui model, Pământul staționar ocupă poziția centrală în Univers, iar Soarele, Luna, planetele și stelele se învârt în jurul lui în diferite sfere. Modelul său a fost acceptat de teologii creștini și, de fapt, canonizat – ridicat la rangul de adevăruri absolute.
	Nicolaus Copernic (Fig. 3)	Astronom polonez, matematician, mecanic, economist, canonicul Renașterii. El este cel mai bine cunoscut ca autor al sistemului heliocentric al lumii, care a marcat începutul primei revoluții științifice.Sistemul heliocentric al lumii (heliocentrismul) este ideea că Soarele este corpul ceresc central în jurul căruia Pământul și alte planete se rotesc.	Nicolaus Copernic a respins ipoteza lui Claudius Ptolemeu și a demonstrat științific că Pământul nu este centrul universului. Copernic a plasat Soarele în centru și a creat un model heliocentric al universului. Lui Copernic îi era frică de persecuția bisericii și, prin urmare, și-a dat lucrarea să fie tipărită cu puțin timp înainte de moartea sa. Dar biserica i-a interzis oficial cartea.
	Galileo Galilei (Fig. 4)	Fizician, mecanic, astronom, filozof, matematician italian, care a avut un impact semnificativ asupra științei timpului său. El a fost primul care a folosit un telescop pentru a observa corpurile cerești și a făcut o serie de descoperiri astronomice remarcabile.	Galileo Galilei a fost un susținător al învățăturilor lui Copernic. El a folosit mai întâi un telescop pentru a studia cerul înstelat și a văzut că universul este mult mai mare decât se credea anterior și că există sateliți în jurul planetelor, care, ca și planetele din jurul Soarelui, se învârt în jurul planetelor lor. Galileo a studiat experimental legile mișcării. Dar biserica a pus în scenă o persecuție a omului de știință și i-a impus curtea Inchiziției.
	Giordano Bruno (Fig. 5)	Călugăr dominican italian, filozof și poet panteist și, de asemenea, recunoscut ca un gânditor remarcabil al Renașterii.	Giordano Bruno a creat doctrina că stelele sunt ca Soarele, că și planetele se mișcă pe orbite în jurul stelelor. El a mai susținut că în univers există multe lumi locuite, că pe lângă om în univers există și alte ființe gânditoare. Dar pentru aceasta, Giordano a fost condamnat de Biserica Creștină și ars pe rug.
	Rene Descartes (Fig. 6)	Filosof, matematician, mecanic, fizician și fiziolog francez, creator al geometriei analitice și al simbolismului algebric modern.	Descartes credea că universul este în întregime plin de materie în mișcare. Potrivit acestuia, sistemul solar s-a format din nebuloasa primara, care avea forma unui disc si era formata din gaz si praf. Această teorie are o asemănare marcată cu teoria acceptată în prezent.
	Buffon Georges Louis Leclerc (Fig. 7)	Naturalist, biolog, matematician, naturalist și scriitor francez. În 1970, un crater de pe Lună a fost numit după Buffon.	În 1745, Buffon a sugerat că materia din care sunt formate planetele a fost smulsă de la Soare de o cometă sau o stea mare care trecea prea aproape. Dar dacă Buffon ar avea dreptate, atunci apariția unei astfel de planete, de exemplu, ca a noastră, ar fi un eveniment extrem de rar, iar probabilitatea de a găsi viață undeva în Univers ar deveni neglijabilă.
	Immanuel Kant (Fig. 8)	Filosof german și fondator al filosofiei clasice germane. Kant a scris lucrări filosofice fundamentale care i-au adus omului de știință o reputație ca unul dintre gânditorii remarcabili ai secolului al XVIII-lea și au avut un impact uriaș asupra dezvoltării ulterioare a gândirii filozofice mondiale.	Teoriile binecunoscute au fost teoriile matematicianului Laplace și ale filosofului Kant, a căror esență este că stelele și planetele s-au format din praf cosmic prin comprimarea treptată a nebuloasei originale de gaz și praf. Dar ipotezele lui Kant și Laplace au fost diferite. Kant a pornit de la dezvoltarea evolutivă a unei nebuloase prăfuite reci, în timpul căreia a apărut mai întâi corpul central, Soarele, iar apoi planetele. Iată presupunerea lui Laplace...
	Pierre-Simon Laplace (Fig. 9)	Matematician, mecanic, fizician și astronom francez. Este cunoscut pentru munca sa în domeniul mecanicii cerești, unul dintre creatorii teoriei probabilității și a „Paradoxului demonului Laplace”. Numele său este inclus în lista celor mai mari oameni de știință ai Franței, plasată la primul etaj al Turnului Eiffel.	Potrivit lui Laplace, planetele s-au format înaintea Soarelui. Adică, nebuloasa originală era gazoasă și fierbinte și se rotea rapid. Datorită forțelor centrifuge din centura ecuatorială, inelele au fost separate succesiv de aceasta. Ulterior, aceste inele s-au condensat și planetele s-au dovedit (Fig. 17).
	Blugi James Hopwood (Fig. 10)	Fizician teoretic, astronom și matematician britanic. El a adus contribuții importante la mai multe domenii ale fizicii, inclusiv teoria cuantică, teoria radiațiilor termice și evoluția stelelor.	Ipoteza lui Jeans este complet opusă celei a lui Kant și Laplace. Ea explică formarea sistemului solar întâmplător, considerând-o un eveniment rar. Substanța din care s-au format ulterior planetele a fost aruncată dintr-un Soare destul de „vechi”. Datorită forțelor de maree care acționează din partea unei stele care se apropie, care s-a întâmplat să treacă lângă Soare, un jet de gaz a fost ejectat din straturile de suprafață ale Soarelui. Acest jet a rămas în sfera gravitațională a Soarelui. Ulterior, jetul s-a condensat și planetele s-au dovedit. Dar dacă ipoteza Jeans ar fi corectă, atunci ar fi mult mai puține sisteme planetare în Galaxie. Prin urmare, ipoteza Jeans ar trebui respinsă (Fig. 16, 19).
			Wolfson a sugerat că jetul de gaz din care s-au format planetele a fost aruncat dintr-o stea uriașă liberă care zbura pe lângă aceasta. Calculele arată că, dacă sistemele planetare s-ar forma în acest fel, atunci ar fi foarte puține dintre ele în galaxie (Fig. 19).
	Hannes Olof Josta Alven (Fig. 12)	Fizician suedez, specialist în fizica plasmei, precum și Premiul Nobel pentru Fizică în 1970 pentru munca sa în domeniul teoriei magnetohidrodinamicii. În 1934 a predat fizica la Universitatea din Uppsala și în 1940 a devenit profesor de teoria electromagnetismului și măsurătorile electrice la Institutul Regal de Tehnologie din Stockholm.	Salvând ipoteza lui Kant și Laplace, Alfven a sugerat că Soarele avea un câmp electromagnetic foarte puternic. Nebuloasa din jurul Soarelui era formată din atomi neutri. Sub influența radiațiilor și a coliziunilor - atomii au fost ionizați. Și ionii au căzut în capcane din liniile câmpului magnetic și au fost duși după Soarele care se învârtea. Treptat, Soarele și-a pierdut momentul de rotație, transferându-l într-un nor de gaz.
	Otto Yulievici Schmidt (Fig. 13)	Matematician, geograf, geofizician, astronom sovietic. Unul dintre fondatorii și redactorul șef al Marii Enciclopedii Sovietice. Din 28 februarie 1939 până în 24 martie 1942 a fost vicepreședinte al Academiei de Științe a URSS.	În 1944, Schmidt a propus o ipoteză conform căreia sistemul planetar s-a format din materie captată dintr-o nebuloasă gaz-praf prin care a trecut cândva Soarele, care chiar și atunci avea un aspect aproape „modern”. În această ipoteză, nu există dificultăți cu momentul de rotație (Fig.18,20).
	Littleton Raymond Arthur (Fig. 14)		Începând din 1961, cosmogonistul englez Littleton a dezvoltat ipoteza lui Schmidt. De remarcat că, pentru ca Soarele să capteze o cantitate suficientă de materie, viteza sa în raport cu nebuloasa trebuie să fie foarte mică, de ordinul a o sută de metri pe secundă. Mai simplu spus, Soarele trebuie să fie blocat în acest nor și să se miște cu el. În această ipoteză, formarea planetelor nu este asociată cu procesul de formare a stelelor.

Concluzie

Aici ajungem la concluzia proiectului. Procesul de formare a sistemului solar nu poate fi considerat studiat amănunțit. Originea sistemului solar, formarea galaxiilor și originea universului este încă departe de a fi completă. Dar adevărul este că oamenii de știință observă un număr mare de stele care se află în diferite stadii de evoluție. Sistemul solar și originile sale sunt studiate în multe instituții din întreaga lume. Acest subiect are un loc important în viață.

Din proiect se pot distinge două teorii ale originii Sistemului Solar și Universul însuși în ansamblu. Prima este despre teoria Big Bang, iar a doua este că materia, energia, spațiul și timpul au existat dintotdeauna.

Cu toții avem dreptul să credem că există și alte planete pe care poate exista viață, inclusiv viața inteligentă. La începutul proiectului, am spus că scopul nostru a fost să stabilim cronologia dezvoltării ideilor despre originea sistemului solar. Și acum putem spune cu încredere că scopul nostru a fost atins.

Bibliografie

Agekyan T.A. Stele, Galaxii, Metagalaxie. - M.: Nauka, 1970.

Weinberg S. Primele trei minute. O viziune modernă asupra originii Universului (tradusă din engleză de Ya. Zel'dovich). - M.: Energoizdat, 1981.

Gorelov A.A. Concepte ale științelor naturale moderne. - M.: Centru, 1997.

Kaplan S.A. Fizica stelelor. - M.: „Știință”, 1970.

Xanfomality L.V. Planete redescoperite. - M.: Nauka, 1978.

Novikov I.D. Evoluția Universului. - M.: Nauka, 1983.

Osipov Yu.S. Captură gravitațională // Quark. - 1985. - Nr. 5.

Regge T. Studii despre Univers. - M.: Mir, 1985.

Filippov E.M. Univers, Pământ, viață. - Kiev: „Gândirea științei”, 1983.

Shklovsky I.S. Univers, viață, minte. - M.: Nauka, 1980

http://mirznanii.com/a/183/proiskozhdenie-solnechnoy-system 1

http://ukhtoma.ru/universe8.htm 2

https://en.wikipedia.org 3

4. 5. 6. 7. 8. 9.

1 O stea trece pe lângă Soare, trăgând din el materia (Fig. A și B); se formează planetele

din acest material (fig. C)

Plan:

Introducere . 3

1. Ipoteze despre originea sistemului solar .. 3

2. Teoria modernă a originii sistemului solar .. 5

3. Soarele este corpul central al sistemului nostru planetar .. 7

4. Planete terestre .. 8

5. Planete gigantice .. 9

Concluzie . 11

Lista literaturii folosite .. 12

Introducere

Sistemul solar este format dintr-un corp ceresc central - steaua Soarelui, 9 planete mari care se rotesc în jurul lui, sateliții lor, multe planete mici - asteroizi, numeroase comete și mediul interplanetar. Planetele majore sunt aranjate în ordinea îndepărtarii de la Soare, după cum urmează: Mercur, Venus, Pământ, Marte, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun, Pluto. Ultimele trei planete pot fi observate de pe Pământ doar prin telescoape. Restul sunt vizibile ca cercuri mai mult sau mai puțin luminoase și sunt cunoscute oamenilor din cele mai vechi timpuri.

Una dintre problemele importante legate de studiul sistemului nostru planetar este problema originii acestuia. Soluția acestei probleme are semnificație natural-științifică, ideologică și filozofică. Timp de secole și chiar milenii, oamenii de știință au încercat să descopere trecutul, prezentul și viitorul universului, inclusiv sistemul solar. Cu toate acestea, posibilitățile cosmologiei planetare până în prezent rămân foarte limitate - până acum sunt disponibile pentru experimente în laborator doar meteoriți și mostre de roci lunare. De asemenea, posibilitățile metodei comparative de cercetare sunt limitate: structura și legile altor sisteme planetare nu au fost încă suficient studiate.

1. Ipoteze despre originea sistemului solar

Până acum, sunt cunoscute multe ipoteze despre originea sistemului solar, inclusiv cele propuse independent de filozoful german I. Kant (1724-1804) și de matematicianul și fizicianul francez P. Laplace (1749-1827). Punctul de vedere al lui I. Kant a fost dezvoltarea evolutivă a unei nebuloase prăfuite reci, în timpul căreia a apărut mai întâi corpul masiv central, Soarele, iar apoi s-au născut planetele. P. Laplace a considerat nebuloasa inițială ca fiind gazoasă și foarte fierbinte, într-o stare de rotație rapidă. Comprimându-se sub influența forței gravitației universale, nebuloasa s-a rotit din ce în ce mai repede datorită legii conservării momentului unghiular. Sub acțiunea unor forțe centrifuge mari care decurg din rotația rapidă în centura ecuatorială, inelele au fost separate succesiv de aceasta, transformându-se în planete ca urmare a răcirii și condensului. Astfel, conform teoriei lui P. Laplace, planetele s-au format înaintea Soarelui. În ciuda unei asemenea diferențe între cele două ipoteze luate în considerare, ambele provin din aceeași idee - sistemul solar a apărut ca urmare a dezvoltării naturale a nebuloasei. Și astfel această idee este uneori numită ipoteza Kant-Laplace. Cu toate acestea, această idee a trebuit să fie abandonată din cauza multor contradicții matematice și a fost înlocuită cu mai multe „teorii ale mareelor”.

Cea mai faimoasă teorie a fost prezentată de Sir James Jeans, un faimos popularizator al astronomiei în anii dintre primul și al doilea război mondial. (El a fost, de asemenea, un astrofizician de frunte și abia spre sfârșitul carierei s-a orientat spre scris cărți pentru începători.)

Orez. 1. Teoria mareelor ​​a blugilor. O stea trece pe lângă soare

extragerea substanței din ea (Fig. A și B); se formează planetele

din acest material (fig. C)

Potrivit lui Jeans, materia planetară a fost „trasă” din Soare de o stea din apropiere, apoi s-a dezintegrat în părți separate, formând planete. În același timp, cele mai mari planete (Saturn și Jupiter) sunt situate în centrul sistemului planetar, unde a fost cândva o parte îngroșată a nebuloasei în formă de trabuc.

Dacă ar fi într-adevăr așa, atunci sistemele planetare ar fi extrem de rare, deoarece stelele sunt separate între ele de distanțe enorme și este foarte posibil ca sistemul nostru planetar să pretindă că este singurul din Galaxie. Dar matematicienii au atacat din nou și, în cele din urmă, teoria mareelor ​​s-a alăturat inelelor gazoase Laplace în coșul de gunoi al științei.

2. Teoria modernă a originii sistemului solar

Conform conceptelor moderne, planetele sistemului solar s-au format dintr-un nor rece de gaz și praf care a înconjurat Soarele cu miliarde de ani în urmă. Acest punct de vedere se reflectă cel mai constant în ipoteza savantului rus, academicianul O.Yu. Schmidt (1891-1956), care a arătat că problemele cosmologiei pot fi rezolvate prin eforturile concertate ale astronomiei și ale științelor Pământului, în primul rând geografie, geologie și geochimie. În centrul ipotezei O.Yu. Schmidt este ideea formării planetelor prin combinarea solidelor și a particulelor de praf. Norul de gaz și praf care a apărut lângă Soare a constat inițial din hidrogen și heliu în proporție de 98%. Elementele rămase s-au condensat în particule de praf. Mișcarea haotică a gazului în nor a încetat rapid: a fost înlocuită cu mișcarea calmă a norului în jurul Soarelui.

Particulele de praf sunt concentrate în planul central, formând un strat de densitate crescută. Când densitatea stratului a atins o anumită valoare critică, propria sa gravitație a început să „concureze” cu gravitația Soarelui. Stratul de praf s-a dovedit a fi instabil și s-a dezintegrat în cheaguri de praf separate. Ciocnindu-se unul de altul, au format multe corpuri dense continue. Cea mai mare dintre ele a căpătat orbite aproape circulare și în creșterea lor a început să depășească alte corpuri, devenind potențiali embrioni ai viitoarelor planete. Ca și corpurile mai masive, neoplasmele și-au atașat materia rămasă din norul de gaz și praf. În cele din urmă, s-au format nouă planete mari, a căror mișcare pe orbite rămâne stabilă de miliarde de ani.

Luând în considerare caracteristicile fizice, toate planetele sunt împărțite în două grupe. Una dintre ele este formată din planete terestre relativ mici - Mercur, Venus, Pământ și Marte. Substanța lor se distinge printr-o densitate relativ mare: în medie, aproximativ 5,5 g / cm 3, care este de 5,5 ori mai mare decât densitatea apei. Celălalt grup este format din planetele gigantice: Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun. Aceste planete au mase uriașe. Astfel, masa lui Uranus este egală cu 15 mase Pământului, iar Jupiter este 318. Planetele gigantice constau în principal din hidrogen și heliu, iar densitatea medie a materiei lor este apropiată de densitatea apei. Aparent, aceste planete nu au o suprafață solidă asemănătoare cu suprafața planetelor terestre. Un loc aparte îl ocupă a noua planetă - Pluto, descoperită în martie 1930. Ca mărime, este mai aproape de planetele terestre. Nu cu mult timp în urmă s-a descoperit că Pluto este o planetă dublă: este formată dintr-un corp central și un satelit foarte mare. Ambele corpuri cerești se învârt în jurul unui centru de masă comun.

În timpul formării planetelor, împărțirea lor în două grupe se datorează faptului că în părți ale norului departe de Soare, temperatura a fost scăzută și toate substanțele, cu excepția hidrogenului și heliului, au format particule solide. Printre acestea au predominat metanul, amoniacul și apa, care au determinat compoziția lui Uranus și Neptun. Compoziția celor mai masive planete - Jupiter și Saturn, în plus, sa dovedit a fi o cantitate semnificativă de gaze. În regiunea planetelor terestre, temperatura a fost mult mai ridicată, iar toate substanțele volatile (inclusiv metanul și amoniacul) au rămas în stare gazoasă și, prin urmare, nu au fost incluse în compoziția planetelor. Planetele acestui grup s-au format în principal din silicați și metale.

3. Soarele este corpul central al sistemului nostru planetar

Soarele este cea mai apropiată stea de Pământ, care este o minge de plasmă fierbinte. Aceasta este o sursă gigantică de energie: puterea sa de radiație este foarte mare - aproximativ 3,86 × 10 23 kW. În fiecare secundă, Soarele radiază o asemenea cantitate de căldură care ar fi suficientă pentru a topi stratul de gheață care înconjoară globul, de o mie de kilometri grosime. Soarele joacă un rol excepțional în originea și dezvoltarea vieții pe Pământ. O parte nesemnificativă a energiei solare cade pe Pământ, datorită căreia se menține starea gazoasă a atmosferei terestre, suprafețele pământului și corpurile de apă sunt încălzite în mod constant și este asigurată activitatea vitală a animalelor și plantelor. O parte din energia solară este stocată în intestinele Pământului sub formă de cărbune, petrol, gaz natural.

În prezent, este general acceptat că reacțiile termonucleare au loc în interiorul Soarelui la temperaturi enorme - aproximativ 15 milioane de grade - și presiuni monstruoase, care sunt însoțite de eliberarea unei cantități uriașe de energie. Una dintre aceste reacții poate fi sinteza nucleelor ​​de hidrogen, în care se formează nucleele atomului de heliu. Se calculează că în fiecare secundă în intestinele Soarelui, 564 de milioane de tone de hidrogen sunt transformate în 560 de milioane de tone de heliu, iar restul de 4 milioane de tone de hidrogen sunt transformate în radiații. Reacția termonucleară va continua până la epuizarea rezervei de hidrogen. Ele reprezintă în prezent aproximativ 60% din masa Soarelui. O astfel de rezervă ar trebui să fie suficientă pentru cel puțin câteva miliarde de ani.

Aproape toată energia Soarelui este generată în regiunea sa centrală, de unde este transferată prin radiație, iar apoi în stratul exterior - este transferată prin convecție. Temperatura efectivă a suprafeței Soarelui - fotosfera - este de aproximativ 6000 K.

Soarele nostru nu este doar o sursă de lumină și căldură: suprafața sa emite fluxuri de raze X și ultraviolete invizibile, precum și particule elementare. Deși cantitatea de căldură și lumină trimisă către Pământ de către Soare rămâne constantă timp de multe sute de miliarde de ani, intensitatea radiațiilor sale invizibile variază semnificativ: depinde de nivelul activității solare.

Există cicluri în care activitatea solară atinge valoarea maximă. Periodicitatea lor este de 11 ani. În anii de cea mai mare activitate, numărul de pete și erupții de pe suprafața solară crește, pe Pământ apar furtuni magnetice, crește ionizarea atmosferei superioare etc.