Планеты нашей с вами солнечной системы. Школьная энциклопедия

Наша планета, - это огромный эллипсоид, состоящий из горных пород, металлов и покрытый водой и почвой. Земля - одна из девяти планет, которые вращаются вокруг Солнца; по размерам планет занимает пятое место. Солнце вместе с планетами, вращающимися вокруг него, образует . Наша галактика, Млечный путь, его диаметр равен примерно 100 тыс. световых лет (столько времени будет идти свет до последней точки данного пространства).

Планеты Солнечной системы описывают вокруг Солнца эллипсы, при этом вращаясь еще и вокруг собственных осей. Четыре планеты, ближайшие к Солнцу (Меркурий, Венера, Земля, Марс), называются внутренними, остальные (Юпитер, Уран, Нептун, Плутон) - внешними. В последнее время ученые нашли в Солнечной системе множество планет, по размерам равных или немного уступающих Плутону, поэтому в астрономии на сегодняшний день говорят только о восьми планетах, составляющих Солнечную Систему, но мы будем придерживаться стандартной теории.

Земля движется по своей орбите вокруг Солнца со скоростью 107 200 км/ч (29,8 км/с). Кроме того, она вращается вокруг своей оси воображаемого стержня, проходящего через самую северную и самую южную точки Земли. Земная ось наклонена к плоскости эклиптики под углом 66,5°. Ученые рассчитали, что если бы Земля остановилась, то моментально сгорела бы от энергии собственной скорости. Концы оси называются Северным и Южным полюсами.

Земля описывает свой путь вокруг Солнца за один год (365,25 дня). Каждый четвертый год содержит 366 суток (за 4 года накапливаются лишние сутки), он называется високосным. Из-за того, что земная ось имеет наклон, северное полушарие больше всего наклонено к Солнцу в июне, а южное - в декабре. В том полушарии, которое в данный момент больше всего наклонено к Солнцу, сейчас лето. Значит, в другом полушарии - зима и оно сейчас меньше всего освещается солнечными лучами.

Воображаемые линии, проходящие к северу и к югу от экватора и называемые тропиком Рака и тропиком Козерога, показывают, где солнечные лучи падают в полдень на поверхность Земли отвесно. В северном полушарии это случается в июне (тропик Рака), а в южном полушарии - в декабре (тропик Козерога).

Солнечная система состоит из девяти планет, обращающихся вокруг Солнца, их спутников, множества малых планет, комет и межпланетной пыли.

Движение Земли

Земля совершает 11 различных движений, но из них важным географическим значением обладают суточное движение вокруг оси и годовое обращение вокруг Солнца.

При этом вводят следующие определения: афелий - самая удаленная точка на орбите от Солнца (152 млн. км). Земля проходит по ней 5 июля. Перигелий - ближайшая точка на орбите от Солнца (147 млн. км). Земля проходит по ней 3 января. Общая длина орбиты - 940 млн. км.

Движение Земли вокруг оси идет с запада на восток, полный оборот совершается за 23 часа 56 минут 4 секунды. Это время принято за сутки. Суточное движение имеет 4 следствия:

• Сжатие на полюсах и сферическая форма Земли;
• Смена дня и ночи, времен года;
• Сила Кориолиса (по имени французского ученого Г. Кориолиса) - отклонение горизонтально движущихся тел в Северном полушарии влево, в Южном - вправо, это сказывается на направлении движения воздушных масс, морских течений и т. д.;
• Приливные явления.

Орбита Земли имеет несколько важных точек, соответствующих дням равноденствий и солнцестояний. 22 июня - день летнего солнцестояния, когда в Северном полушарии - самый длинный, а в Южном
- самый короткий день в году. На Северном полярном круге и внутри него в этот день - полярный день, на Южном полярном круге и внутри него - полярная ночь. 22 декабря - день зимнего солнцестояния, в северном полушарии - самый короткий, в южном - самый длинный день в году. В пределах Северного полярного круга - полярная ночь. Южного полярного круга - полярный день. 21 марта и 23 сентября - дни весеннего и осеннего равноденствий, т. к. лучи Солнца падают отвесно на экватор, на всей Земле (кроме полюсов) день равен ночи.

Тропики - параллели с широтами 23,5°, в которых Солнце бывает в зените только раз в году. Между Северным и Южным тропиками Солнце бывает в зените два раза в год, а за их пределами Солнце никогда не бывает в зените.

Полярные круги (Северный и Южный) - параллели в Северном и Южном полушариях с широтами 66,5°, на которых полярные день и ночь длятся ровно сутки.

Максимальной продолжительности (полгода) полярные день и ночь достигают на полюсах.

Часовые пояса. В целях регулирования различий во времени, возникающих в результате вращения Земли вокруг своей оси, земной шар условно разделен на 24 часовых пояса. Без них никто не смог бы ответить на вопрос: «Который час в других точках мира?». Границы этих поясов приблизительно совпадают с линиями долготы. В каждом часовом поясе люди ставят часы по собственному местному времени, в зависимости от точки на Земле. Промежуток между поясами составляет 15°. В в 1884 г. было введено среднее гринвичское время, счет которого ведется от меридиана, проходящего через Гринвичскую обсерваторию и имеющую долготу 0°.

Линии 180° восточной и западной долготы совпадают. Эта общая линия называется Международной линией перемены дат. Время в точках Земли, расположенных западнее этой линии, на 12 часов впереди по сравнению со временем в точках восточнее этой линии (симметрично относительно линии перемены дат). Время в этих соседних поясах совпадает, но, путешествуя на восток, вы попадаете во вчерашний день, путешествуя на запад - в завтрашний день.

Параметры Земли

• Экваториальный радиус - 6378 км
• Полярный радиус - 6357 км
• Сжатие земного эллипсоида - 1: 298
• Средний радиус - 6371 км
• Длина окружности экватора - 40 076 км
• Длина меридиана - 40 008 км
• Поверхность - 510 млн. км2
• Объем - 1,083 трлн. км3
• Масса — 5,98 10^24 кг
• Ускорение свободного падения - 9,81 м/с^2 (Париж) Расстояние от Земли до Луны - 384 ООО км Расстояние от Земли до Солнца - 150 млн. км.

Солнечная Система

Вокруг Солнца обращаются восемь больших планет со спутниками. Земля находится на расстоянии в среднем 150 млн.км. от Солнца. Солнце - ближайшая к нам звезда.

Самая близкая к Солнцу планета - - в 2,5 раз ближе к нему, чем Земля, а самая удаленная - - в 40 раз дальше от него.

Вместе с Меркурием, Венерой и Земля входит во внутреннюю (земную) группу планет. Внешняя группа - планеты-гиганты: Юпитер, . Эти планеты представляют собой огромные шарообразные тела, состоящие почти полностью из водорода и гелия. Плутон (открыт в 1930 г.) не может быть отнесен ни к одной из групп.

Занимает 5 место среди всех спутников по величине и первое по соотношению её массы к массе планеты. Масса Луны только в 81,3 раза меньше массы Земли.

Земля имеет шарообразную форму. В результате вращения вокруг оси она слабо приплюснута («геоид»). Если Землю принять за шар, то её радиус равен 6371 км. В действительность полярная полуось равна 6356 м., а экваториальная - 6379 км. Длина экватора 40 000 км.

Земля обращается вокруг Солнца по круговой орбите, проходя её за 365 суток - год. В январе она оказывается ближе к Солнцу, чем в июле. Скорость обращения Земли: чем дальше от Солнца, тем меньше скорость. Поэтому в северном полушарии зима короче лета, а в южном наоборот, короче лето.

Вокруг воображаемой оси (осевое движение) с запада на восток, (в том же направлении, в каком перемещается по орбите), совершая полный оборот за 24 часа - сутки. Ось вращения наклонена к плоскости орбиты на 66,5 градуса. Главные следствия орбитального и осевого движения Земли - смена дня и ночи и смена времен года.

К северу от Северного полярного круга (66,5 градусов с. ш.) - полярный день, продолжающийся от 24 на полярном круге, до полугода - на Северном полюсе. В южном полушарии 22 июня на всех широтах день короче ночи, а южнее Южного полярного круга (66,5 градусов ю. ш.) - полярная ночь. Соответственно в северном полушарии - лето, в южном - зима.

После летнего (22 июня) солнцестояния, вследствие перемещения Земли по орбите, в северном полушарии высота Солнца постепенно уменьшается, дни становятся короче, а ночи длиннее. В южном полушарии, наоборот, Солнце поднимается выше, дни удлиняются, ночи становятся короче. 22 сентября - день осеннего равноденствия, после которого южное полушарие получает всё больше солнечного тепла, а северное всё меньше. 22 декабря - день зимнего солнцестояния. В южном полушарии в это время лето, в северном - зима.

На экваторе день всегда равен ночи. Угол падения солнечных лучей на поверхность (высота Солнца) изменяется в течение года очень мало - смена времен года не выражена.

Смена дня и ночи, смена времен года обуславливают суточные и годовые ритмы в природе.

Слайд 2

Сейчас большинство людей считает очевидным, что солнце находится в центре солнечной системы, но гелиоцентрическая концепция появилась не сразу. Во II веке н.э. Клавдий Птолемей предложил модель с Землей в центре (геоцентрическую). Согласно его модели Землю и другие планеты неподвижны, а солнце вращается вокруг них по эллиптической орбите. Система Птолемея считалась верной астрономами и религией на протяжении нескольких сотен лет. Только в XVII-м веке, Николай Коперник разработал модель строения Солнечной системы, в которой солнце было в центре вместо Земли. Новая модель была отклонена церковью, но постепенно получила распространение, потому что это обеспечила лучшее объяснение наблюдаемых явлений. Как ни странно, начальные измерения Коперника были не более точны, чем Птолемея, в них только было гораздо больше смысла. Астрономические Модели Птолемея и Коперника

Слайд 3

http://ggreen.chat.ru/index.html http://astro.physfac.bspu.secna.ru/lecture/PlanetsOfSolarSystem/ Дополнительную информацию по данной теме вы можете найти на сайтах:

Слайд 4

Планеты солнечной системы

Солнечная система Солнце Юпитер Меркурий Сатурн Венера Уран Земля Нептун Марс Плутон Самые, самые, самые Контрольные вопросы

Слайд 5

Солнце Меркурий Сатурн Венера Уран Земля Нептун Юпитер Марс Плутон Солнце Солнечная система - группа астрономических тел, включая Землю, вращающихся вокруг и гравитационно связанных со звездой, называемой Солнце. Свита Солнца включает девять планет, приблизительно 50 спутников, больше чем 1000 наблюдаемых комет и тысячи меньших тел известных как астероиды и метеориты). СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА

Слайд 6

Солнце Меркурий Сатурн Венера Уран Земля Нептун Юпитер Марс Плутон Солнце - центральное небесное тело солнечной системы. Эта звезда - раскаленный шар - сама я близкая от к Земле. Его диаметр в 109 раз больше диаметра Земли. Находится на расстоянии 150млн.км от Земли. Температура внутри него достигает 15 млн. градусов. Масса Солнца в 750 раз превышает массу всех движущихся вокруг него планет вместе взятых. Солнце

Слайд 7

Юпитер Солнце Меркурий Сатурн Венера Уран Земля Нептун Юпитер Марс Плутон Юпитер - пятая планета от Солнца, самая большая планета солнечной системы. Юпитер имеет 16 спутников, а также кольцо шириной около 6 тыс. км, почти вплотную примыкающее к планете. Юпитер не имеет твердой поверхности, ученые предполагают, что она жидкая или даже газообразная. Из-за большой удаленности от Солнца температура на поверхности этой планеты -130 градусов.

Слайд 8

Меркурий Меркурий — самая близкая планета к Солнцу. Поверхность Меркурия, покрытая веществом базальтового типа, довольно темная, очень похожа на поверхность Луны. Наряду с кратерами (как правило, менее глубокими, чем на Луне) есть холмы и долины. Высота гор может достигать 4 км. Над поверхностью Меркурия имеются следы весьма разреженной атмосферы, содержащей, кроме гелия, также водород, углекислый газ, углерод, кислород и благородные газы (аргон, неон). Близость Солнца обусловливает нагревание поверхности планеты до +400 градусов. Солнце Меркурий Сатурн Венера Уран Земля Нептун Юпитер Марс Плутон

Слайд 9

Солнце Меркурий Сатурн Венера Уран Земля Нептун Юпитер Марс Плутон Сатурн, шестая планета от Солнца, вторая по размерам после Юпитера большая планета Солнечной системы; относится к планетам-гигантам, состоит главным образом из газов. Почти 100% его массы состоит из водорода и газа гелия. Температура поверхности приближается к -170градусам. Планета не имеет четкой твердой поверхности, оптические наблюдения затрудняются непрозрачностью атмосферы. Сатурн имеет рекордное количество спутников, сейчас известно около 30. Считается, что кольца образованы различными частицами, калием, глыбами разных размеров, покрытыми льдом, снегом, инеем. Сатурн

Слайд 10

Венера Солнце Меркурий Сатурн Венера Уран Земля Нептун Юпитер Марс Плутон Венера, вторая планета от Солнца, является близнецом Земли в солнечной системе. Эти две планеты имеют приблизительно тот же самый диаметр, массу, плотность и состав почвы. На поверхности Венеры обнаружены кратеры, разломы и другие признаки протекавших на ней интенсивных тектонических процессов.Венера — единственная планета Солнечной системы, собственное вращение которой противоположно направлению ее обращения вокруг Солнца. Спутников Венера не имеет. На небе она сияет ярче всех звезд и хорошо видна невооруженным глазом. Температура на поверхности +5000, т.к. атмосфера, состоящая в основном из СО2

Слайд 11

Уран Солнце Меркурий Сатурн Венера Уран Земля Нептун Юпитер Марс Плутон Уран, седьмая планета от Солнца, относится к планетам-гигантам. В течение многих веков астрономы Земли знали только пять «блуждающих звезд» — планет. 1781 год был ознаменован открытием еще одной планеты, названной Ураном, ставшей первой, открытой с помощью телескопа. У Урана обнаружено 18 спутников. Атмосфера Урана в основном состоит из водорода, гелия и метана.

Слайд 12

Солнце Меркурий Сатурн Венера Уран Земля Нептун Юпитер Марс Плутон Земля - третья планета от Солнца. Земля - единственная планета в солнечной системе с атмосферой, богатой кислородом. Благодаря своим уникальным во Вселенной природным условиям, стала местом, где возникла и получила развитие органическая жизнь. По современным представлениям Земля образовалась примерно 4,6-4,7 млрд. лет назад из захваченного притяжением Солнца протопланетного облака. На образование первых, наиболее древних из изученных горных пород потребовалось 100-200 млн. лет.

Слайд 13

Солнце Меркурий Сатурн Венера Уран Земля Нептун Юпитер Марс Плутон ____ На основании сейсмических исследований Землю условно разделяют на три области: кору, мантию и ядро (в центре). Внешний слой (кора) имеет среднюю толщину порядка 35 км.На глубину примерно от 35 до 2885 км простирается мантия Земли, которую называют также силикатной оболочкой. Она отделяется от коры резкой границей. Еще одна обнаруженная сейсмическими методами граница между мантией и внешним ядром располагается на глубине2775 км. Наконец, на глубинах свыше 5120 км находится твердое внутреннее ядро, на долю которого приходится 1,7% массы Земли.

Слайд 14

Солнце Меркурий Сатурн Венера Уран Земля Нептун Юпитер Марс Плутон Осень Зима Лето Весна Вращение Земли вокруг собственной оси происходит за 23 ч 56 мин 4,1 с. Линейная скорость поверхности Земли на экваторе — около 465 м/с. Ось вращения наклонена к плоскости эклиптики под углом 66° 33" 22"". Этот наклон и годовое обращение Земли вокруг Солнца обуславливают исключительно важную для климата Земли смену времен года, а собственное ее вращение — смену дня и ночи. ____

Слайд 15

Луна Солнце Меркурий Сатурн Венера Уран Земля Нептун Юпитер Марс Плутон У Земли имеется единственный спутник — Луна. Ее орбита близка к окружности с радиусом около 384 400 км. Особая роль Луны в космонавтике обусловлена тем, что она уже достижима не только для автоматических, но и для пилотируемых космических кораблей. Первым человеком, ступившим на поверхность Луны 21 июля 1969 г., был американский астронавт Н. Армстронг.

Слайд 16

Нептун Солнце Меркурий Сатурн Венера Уран Земля Нептун Юпитер Марс Плутон Нептун - восьмая планета от Солнца. Он обладает магнитным полем. Астрономы полагают, что ниже атмосферы, на глубине приблизительно 10 000 км Нептун - это «океан», составленный из воды, метана и аммиака. Около Нептуна движутся 8 спутников. Самый крупный из них Тритон. Эта планета названа в честь древнеримского бога моря. Расположение Нептуна было рассчитано учеными, и лишь затем его удалось обнаружить с помощью телескопа в 1864 году.

Слайд 17

Марс Солнце Меркурий Сатурн Венера Уран Земля Нептун Юпитер Марс Плутон Марс - четвёртая планета от Солнца. Качественно новый уровень исследований Марса начался в 1965 г., когда для этих целей стали использоваться космические аппараты, которые вначале облетали планету, а затем (с 1971 г.) и опускались на её поверхность. Мантия Марса обогащена сернистым железом, заметные количества которого обнаружены и в исследованных поверхностных породах. Своё название планета получила в честь древнеримского бога войны. На планете заметна смена времен года. Имеет два спутника.

Слайд 18

Плутон Солнце Меркурий Сатурн Венера Уран Земля Нептун Юпитер Марс Плутон Плутон - девятая от Солнца большая планета Солнечной системы. В 1930 г. Клайд Томбауг обнаружил Плутон близко к одной из областей, предсказанных теоретическими расчётами. Масса Плутона, однако, является настолько маленькой, что открытие было сделано случайно как следствие интенсивного исследования той части неба, к которому предсказания привлекли внимание. Плутон находится примерно в 40 раз дальше от Солнца, чем Земля. Плутон затрачивает на один оборот вокруг Солнца почти 250 земных лет. С момента открытия он ещё не успел совершить ни одного полного оборота.

Слайд 19

Самые, самые, самые…

Меркурий - самая близкая к солнцу планета Плутон - самая удалённая от солнца планета На Венере самая высокая температура поверхности Только на Земле существует жизнь На Венере сутки длиннее года Юпитер - самая большая планета Сатурн имеет самое большое количество спутников Плутон - самая маленькая планета Юпитер - самая «холодная» планета Сатурн имеет самый необычный и красочный внешний вид.

Слайд 20

Контрольные вопросы

Назови самую большую планету? Назови самую маленькую планету? Самая близкая к солнцу планета? Планета, на которой существует жизнь? Планета, которая первой была открыта с помощью телескопа? Какая планета была названа в честь бога войны? У какой планеты существуют самые яркие кольца? Небесное тело, излучающее свет и тепло? Какую планету назвали в честь богини войны и красоты? Планета, которую открыли «на кончике пера» ответ

Посмотреть все слайды

Земля - планета Солнечной системы. Земля - одно из небесных тел, которые вращаются вокруг Солнца. Солнце - это звезда, пылающий шар, вокруг которого вращаются планеты. Они вместе с Солнцем, своими спутниками, множеством малых планет (астероидов), комет и метеорной пыли составляют Солнечную систему . Наша галактика — Млечный путь , его диаметр равен примерно 100 тыс. световых лет (столько времени будет идти свет до последней точки данного пространства).

Земля - третья по счету из восьми планет , она имеет диаметр около 13 тыс. км . Она находится на расстоянии 150 млн км от Солнца (третья от Солнца). Земля вместе с Венерой, Марсом и Меркурием входит во внутреннюю (земную) группу планет. Один оборот вокруг Солнца Земля совершает за 365 суток 5 часов 48 минут , или за один год . Путь Земли вокруг Солнца (орбита Земли) близок по форме к окружности.

Земля, как и другие планеты, шарообразна . В результате вращения вокруг своей оси она слабо приплюснута у полюсов. Из-за неоднородного строения недр Земли и неоднородного распределения масс форма Земли отклоняется от правильной формы эллипсоида вращения. Истинная геометрическая фигура Земли получила название геоид (землеподобный). Геоид – фигура, поверхность которой всюду перпендикулярна направлению силы тяжести. Фигуры сфероида и геоида не совпадают. Различия наблюдаются в пределах 50-150 м.

Вращение Земли.

Одновременно с движением вокруг Солнца Земля вращается вокруг своей оси, поворачиваясь к Солнцу то одним полушарием, то другим. Период вращения равен примерно 24 часам, или одним суткам. Земная ось - это воображаемая прямая, проходящая через центр Земли. Ось пересекает поверхность Земли в двух точках: Северном и Южном полюсах . На равных расстояниях от географических полюсов проходит экватор - воображаемая линия, которая делит Землю на два равных полушария: Северное и Южное.

Воображаемая ось, вокруг которой вращается Земля, наклонена к плоскости орбиты, по которой Земля вращается вокруг Солнца. Из-за этого в разное время года Земля повернута к Солнцу то одним полюсом, то другим. Когда к Солнцу обращена область вокруг Северного полюса, то в Северном полушарии (в котором мы живем) лето, а в Южном - зима. Когда к Солнцу обращена область вокруг Южного полюса, то наоборот: в Южном полушарии - лето, а в Северном - зима.

Таким образом, из-за вращения Земли вокруг Солнца, а также из-за наклона земной оси на нашей планете сменяются времена года . Кроме того, разные части Земли получают от Солнца разное количество тепла, это определяет существование тепловых поясов : жаркого тропического, умеренных и холодных полярных.

Земля обладает невидимым магнитным полем . Наличие этого поля заставляет стрелку компаса всегда показывать на север . Земля имеет единственный естественный спутник - Луну (на расстоянии 384 400 км от Земли). Луна вращается вокруг Земли. Она отражает солнечный свет, поэтому нам кажется, что она светится.

От притяжения Луны на Земле бывают приливы и отливы . Они особенно заметны на побережье открытого океана. Лунное притяжение так велико, что поверхность океана выгибается навстречу нашему спутнику. Луна движется вокруг Земли, и за ней бежит по океану приливная волна . Когда она достигает берега, происходит прилив. Через некоторое время вода отходит от берега вслед за Луной.

Таблица «Земля - планета Солнечной системы».

Реферат на тему

«Земля – планета Солнечной системы»

1. Строение и состав Солнечной системы. Две группы планет

2. Планеты земной группы. Система Земля – Луна

3. Земля

4. Античные и современные исследования Земли

5. Изучение Земли из космоса

6. Возникновение жизни на Земле

7. Единственный спутник Земли – Луна

Заключение

1. Строение и состав Солнечной системы. Две группы планет.

Наша Земля входит в число 8 больших планет, обращающихся вокруг Солнца. Именно в Солнце сосредоточена основная часть вещества Солнечной системы. Масса Солнца в 750 раз превосходит массу всех планет и в 330 000 раз – массу Земли. Под действием силы его притяжения происходит движение планет и всех других тел Солнечной системы вокруг Солнца.

Расстояния между Солнцем и планетами во много раз превосходят их размеры, и нарисовать такую схему, на которой соблюдался бы единый масштаб для Солнца, планет и расстояний между ними, практически невозможно. Диаметр Солнца в 109 раз больше, чем Земли, а расстояние между ними примерно во столько же раз больше диаметра Солнца. К тому же расстояние от Солнца до последней планеты Солнечной системы (Нептуна) в 30 раз больше, чем расстояние до Земли. Если изобразить нашу планету в виде кружочка диаметром 1 мм, то Солнце окажется на расстоянии около 11 м от Земли, а его диаметр будет примерно 11 см. Орбита Нептуна будет показана окружностью радиусом 330 м. Поэтому обычно приводят не современную схему Солнечной системы, а лишь рисунок из книги Коперника «Об обращении небесных кругов» с иными, весьма приблизительными пропорциями.

По физическим характеристикам большие планеты разделяются на две группы. Одну из них – планеты земной группы – составляют Земля и сходные с ней Меркурий, Венера и Марс. Во вторую входят планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. До 2006 г. самой далекой от Солнца большой планетой считался Плутон. Теперь он вместе с другими объектами подобного размера – давно известными крупными астероидами (см. § 4) и объектами, обнаруженными на окраинах Солнечной системы, – относится к числу планет-карликов.

Разделение планет на группы прослеживается по трем характеристикам (масса, давление, вращение), но наиболее четко – по плотности. Планеты, принадлежащие к одной и той же группе, по плотности различаются между собой незначительно, в то время как средняя плотность планет земной группы примерно в 5 раз больше средней плотности планет-гигантов (см. табл. 1).

Большая часть массы планет земной группы приходится на долю твердых веществ. Земля и другие планеты земной группы состоят из оксидов и других соединений тяжелых химических элементов: железа, магния, алюминия и других металлов, а также кремния и других неметаллов. На долю четырех наиболее обильных в твердой оболочке нашей планеты (литосфере) элементов – железа, кислорода, кремния и магния – приходится свыше 90 % ее массы.

Малая плотность планет-гигантов (у Сатурна она меньше плотности воды) объясняется тем, что они состоят в основном из водорода и гелия, которые находятся преимущественно в газообразном и жидком состояниях. Атмосферы этих планет содержат также соединения водорода – метан и аммиак. Различия между планетами двух групп возникли уже на стадии их формирования (см. § 5).

Из планет-гигантов лучше всего изучен Юпитер, на котором даже в небольшой школьный телескоп видны многочисленные темные и светлые полосы, тянущиеся параллельно экватору планеты. Так выглядят облачные образования в его атмосфере, температура которых всего -140 °C, а давление примерно такое же, как у поверхности Земли. Красновато-коричневый цвет полос объясняется, видимо, тем, что, помимо кристаллов аммиака, составляющих основу облаков, в них содержатся различные примеси. На снимках, полученных космическими аппаратами, видны следы интенсивных и иногда устойчивых атмосферных процессов. Так, уже свыше 350 лет на Юпитере наблюдают атмосферный вихрь, получивший название Большое Красное Пятно. В земной атмосфере циклоны и антициклоны существуют в среднем около недели. Атмосферные течения и облака зафиксированы космическими аппаратами и на других планетах-гигантах, хотя развиты они в меньшей степени, чем на Юпитере.

Строение. Предполагают, что по мере приближения к центру планет-гигантов водород вследствие возрастания давления должен переходить из газообразного в газожидкое состояние, при котором сосуществуют его газообразная и жидкая фазы. В центре Юпитера давление в миллионы раз превышает атмосферное давление, существующее на Земле, и водород приобретает свойства, характерные для металлов. В недрах Юпитера металлический водород вместе с силикатами и металлами образует ядро, которое по размерам примерно в 1,5 раза, а по массе в 10–15 раз превосходит Землю.

Масса. Любая из планет-гигантов превосходит по массе все планеты земной группы, вместе взятые. Самая крупная планета Солнечной системы – Юпитер больше самой крупной планеты земной группы – Земли по диаметру в 11 раз и по массе в 300 с лишним раз.

Вращение. Отличия между планетами двух групп проявляются и в том, что планеты-гиганты быстрее вращаются вокруг оси, и в числе спутников: на 4 планеты земной группы приходится всего 3 спутника, на 4 планеты-гиганта – более 120. Все эти спутники состоят из тех же веществ, что и планеты земной группы, – силикатов, оксидов и сульфидов металлов и т. д., а также водяного (или водно-аммиачного) льда. Помимо многочисленных кратеров метеоритного происхождения, на поверхности многих спутников обнаружены тектонические разломы и трещины их коры или ледяного покрова. Самым удивительным оказалось открытие на ближайшем к Юпитеру спутнике Ио около десятка действующих вулканов. Это первое достоверное наблюдение вулканической деятельности земного типа за пределами нашей планеты.

Кроме спутников, планеты-гиганты имеют еще и кольца, которые представляют собой скопления небольших по размеру тел. Они так малы, что в отдельности не видны. Благодаря их обращению вокруг планеты кольца кажутся сплошными, хотя сквозь кольца Сатурна, например, просвечивают и поверхность планеты, и звезды. Кольца располагаются в непосредственной близости от планеты, где не могут существовать крупные спутники.

2. Планеты земной группы. Система Земля – Луна

Благодаря наличию спутника, Луны, Землю нередко называют двойной планетой. Этим подчеркивается как общность их происхождения, так и редкостное соотношение масс планеты и ее спутника: Луна всего в 81 раз меньше Земли.

О природе Земли будут даны достаточно подробные сведения в последующих главах учебника. Поэтому здесь мы расскажем об остальных планетах земной группы, сравнивая их с нашей, и о Луне, которая хотя и является лишь спутником Земли, но по своей природе относится к телам планетного типа.

Несмотря на общность происхождения, природа Луны существенно отличается от земной, что определяется ее массой и размерами. Из-за того что сила тяжести на поверхности Луны в 6 раз меньше, чем на поверхности Земли, молекулам газа гораздо легче покинуть Луну. Поэтому наш естественный спутник лишен заметной атмосферы и гидросферы.

Отсутствие атмосферы и медленное вращение вокруг оси (сутки на Луне равны земному месяцу) приводят к тому, что в течение дня поверхность Луны нагревается до 120 °C, а ночью остывает до -170 °C. Из-за отсутствия атмосферы лунная поверхность подвержена постоянной «бомбардировке» метеоритами и более мелкими микрометеоритами, которые падают на нее с космическими скоростями (десятки километров в секунду). В результате вся Луна покрыта слоем мелкораздробленного вещества – реголита. Как описывают американские астронавты, побывавшие на Луне, и как показывают снимки следов луноходов, по своим физико-механическим свойствам (размеры частиц, прочность и т. п.) реголит похож на мокрый песок.

При падении на поверхность Луны крупных тел образуются кратеры размером до 200 км в диаметре. Кратеры метрового и даже сантиметрового диаметра хорошо видны на панорамах лунной поверхности, полученных с космических аппаратов.

В лабораторных условиях детально исследованы образцы пород, доставленных нашими автоматическими станциями «Луна» и американскими астронавтами, побывавшими на Луне на космическом корабле «Аполлон». Это позволило получить более полные сведения, чем при анализе пород Марса и Венеры, который проводился непосредственно на поверхности этих планет. Лунные породы похожи по своему составу на земные породы типа базальтов, норитов и анортозитов. Набор минералов в лунных породах беднее, чем в земных, но богаче, чем в метеоритах. На нашем спутнике нет и не было ни гидросферы, ни атмосферы такого состава, как на Земле. Поэтому там отсутствуют минералы, которые могут образовываться в водной среде и при наличии свободного кислорода. Лунные породы по сравнению с земными обеднены летучими элементами, но отличаются повышенным содержанием оксидов железа и алюминия, а в некоторых случаях титана, калия, редкоземельных элементов и фосфора. Никаких признаков жизни даже в виде микроорганизмов или органических соединений на Луне не обнаружено.

Светлые области Луны – «материки» и более темные – «моря» отличаются не только по внешнему виду, но также по рельефу, геологической истории и химическому составу покрывающего их вещества. На более молодой поверхности «морей», покрытой застывшей лавой, кратеров меньше, чем на более древней поверхности «материков». В различных частях Луны заметны такие формы рельефа, как трещины, по которым происходит смещение коры по вертикали и горизонтали. При этом образуются только горы сбросового типа, а складчатых гор, столь типичных для нашей планеты, на Луне нет.

Отсутствие на Луне процессов размывания и выветривания позволяет считать ее своеобразным геологическим заповедником, где на протяжении миллионов и миллиардов лет сохраняются все возникавшие за это время формы рельефа. Таким образом, изучение Луны дает возможность понять геологические процессы, происходившие на Земле в далеком прошлом, от которого на нашей планете не осталось никаких следов.