Презентация к уроку "Малые тела Солнечной системы"

Малые тела Солнечной системы: астероиды, карликовые планеты, кометы

Солнечная система состоит из Солнца, планет и множества более мелких объектов, объединяемых термином «Малые тела». Рассмотрим особенности малых тел подробнее, начиная с самых мелких.

9 класс

Малые тела

К малым телам Солнечной системы относят астероиды, метеорные тела, кометы, тела пояса Койпера. Астероиды имеют размеры менее тысячи км. Более мелкие тела, чем астероиды, называются «метеороидами» или метеороидными телами , они могут иметь размеры порядка нескольких метров и даже меньше.

Согласно представлениям современной астрономии, Солнце, планеты и малые тела солнечной системы сформировались из общего протопланетного облака. Практически вся масса (более 99.99%) сосредоточилась в Солнце и планетах. На долю малых тел пришлось менее 0,01% массы.

Карликовые планеты

Наиболее массивными из малых тел Солнечной системы являются карликовые планеты. Термин этот появился недавно.

Плутон, обращающийся вокруг Солнца за Нептуном, после открытия в 1930г имел статус планеты. Однако, по мере его изучения выяснилось, что его масса очень невелика. В 1978г был открыт спутник Плутона Харон, который оказался почти столь же велик, как Плутон, в начале XXIв были открыты спутники Никта и Гидра, а в окрестностях орбиты Плутона было обнаружено множество мелких астероидов. Поэтому в 2006 году стало ясно, что термин «планета» нуждается в уточнении. Было установлено, что планета должна:

обращаться по орбите вокруг центральной звезды;

иметь массу, чтобы в результате гравитации принять близкую к шарообразной форму;

быть доминирующей на своей орбите, и расчистить ее от более мелких тел.

Для планеты должны выполняться все три условия. Если для небесного тела выполняется только два первых условия – оно называется карликовой планетой. А если только одно – то астероидом.

В соответствии с этим правилом Плутон стал считаться карликовой планетой и первым открытым объектом из Пояса Койпера.

Это же решение изменило статус самого большого астероида Цереры, которая имеет форму шара, и, таким образом, является карликовой планетой.

Кроме этих двух планет в настоящий момент в Поясе Койпера обнаружены карликовые планеты Хаумеа, Макемаке и Эрида. И существует еще одно небесное тело, возможно, являющееся карликовой планетой – Седна, находящаяся за Поясом Койпера.

Подробнее: https://obrazovaka.ru/fizika/malye-tela-solnechnoy-sistemy.html

Астероиды

Астероид – это небольшое планетоподобное тело Солнечной системы, размером от нескольких метров до тысячи километров, астероиды часто называют малыми планетами (но не карликовыми планетами!).

Далее по размеру среди малых тел солнечной системы являются астероиды. Астероиды – это плотные объекты, состоящие в основном из силикатных пород. Их размеры лежат в диапазоне от десятков метров до сотен километров. Астероиды достаточно велики, чтобы обладать гравитационным полем, однако, сил этого поля недостаточно для того, чтобы придать астероиду сферическую форму. Поэтому большинство астероидов представляют собой глыбу неправильной формы.

Астероиды обращаются вокруг Солнца, и сгруппированы в две области. Первая область – между орбитами Марса и Юпитера – называется Поясом Астероидов. Именно здесь были впервые открыты астероиды.

Вторая область – за орбитой Нептуна. Это Пояс Койпера.

Греки и троянцы находятся на одинаковом расстоянии от Солнца и от Юпитера. Два равносторонних треугольника «Солнце-Юпитер-Греки» и «Солнце-Юпитер-Троянцы», расстояние 5,2 а.е.

Большинство орбит астероидов сконцентрировано в главном поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера на расстояниях от 2,0 до 3,6 а. е. от Солнца. Общая масса астероидов оценивается примерно в 1/1000 массы Земли.

История открытия астероидов

В 1766 году Иоганном Даниелем Тициусом, а в 1772 году независимо от него Иоганном Элертом Боде, была подмечена закономерность в ряде чисел, выражающих средние расстояния планет от Солнца, так называемое правило Тициуса – Боде :

a  = 0,1∙(3∙2 n  – 2  + 4) а. е.,

где n  = 1 для Меркурия, 2 для Венеры, 3 для Земли и так далее.

В полученном ряду цифр место для пятой планеты отсутствовало.

В 1781 году был открыт Уран.

К концу XIX века их было известно уже несколько астероидов. В настоящее время известны орбиты нескольких десятков тысяч.

С 2006 года первый найденный астероид Церера отнесен к карликовым планетам. Таким образом, самый крупный астероид – Паллада главного пояса астероидов имеет размеры примерно 538 км. В настоящее время параметры орбит известны примерно у 10000 астероидов. Крупнейшие среди астероидов - Паллада (538 км), Веста (526 км) и Гигия (450 км).

Считается, что число астероидов размером более 200 км порядка тридцати пояса астероидов.

Астероиды вблизи Земли

Опасные космические объекты, такие как астероиды, орбиты которых пересекают орбиту Земли, представляют серьезную угрозу существованию человеческой цивилизации при столкновении Земли с астероидом.

За последние годы крупные астероиды пролетали неоднократно, вызывая страх и тревогу. В 1936 году астероид Адонис пролетел в 2 млн.км от Земли, в 1937 г. Астероид Гермес пролетел на расстоянии 800 тыс.км от Земли. В 1996 г. Астероид Таутатис пролетел на расстоянии 450 тыс.км от Земли

Оценка опасности столкновения Земли с астероидами и кометами

События, не имеющие последствий (Белая Зона)

0

Заслуживающие внимания (Зеленая Зона)

Вероятность столкновения в ближайшие десятилетия равна 0. К этой же категории событий относятся столкновения с объектами, которые не смогут достигнуть поверхности Земли, сгорев в ее атмосфере.

1

Вызывающие беспокойство (Желтая Зона)

Вероятность столкновения крайне низка, порядка вероятности случайного столкновения Земли с объектом такого же размера. (скорее всего, слежения подобные тела в ближайшие десятилетия с Землей не встретятся)

2

Близкий, но не являющийся чем-то необычным, пролет. Столкновение очень маловероятно. (подобные события происходят нередко)

3

Явно угрожающие события (Оранжевая Зона)

4

Близко пролетающее тело, вероятность столкновения 1% или выше. Столкновение способно вызвать только локальные разрушения.

Близкий пролет с вероятностью столкновения 1% или более. Столкновение способно вызвать региональные разрушения.

5

Близкий пролет, который может с существенной вероятностью вызвать столкновение, приводящее к региональной катастрофе.

6

Близкий пролет, который с существенной вероятностью может вызвать столкновение, приводящее к катастрофе с вероятными глобальными последствиями.

7

Неизбежное столкновение (Красная Зона)

Близкий пролет, который с существенной вероятностью может вызвать столкновение, приводящее к катастрофе с неизбежными глобальными последствиями.

8

Столкновение приводящее к локальным разрушениям. Такие столкновения с Землей происходят от одного раза в 50 лет до раза в 1000 лет.

9

Столкновение приводящее к региональным разрушениям. Такие события происходят от одного раза в 10000 лет до одного раза в 100000 лет.

10

Столкновение приводящее к глобальной катастрофе с изменением климата. Такие события случаются один раз в 100000 лет или реже.

Размеры и состав астероидов

Самый крупный астероид – Паллада. Ранее самым крупным астероидом была Церера, но её отнесли в 2006 году к карликовым планетам

Название астероида

Размер

2 Паллада

538 км

4 Веста

526 км

10 Гигия

450 км

31 Ефросина

370 км

704 Интерамния

350 км

511 Давида

323 км

65 Кибела

309 км

Кометы

Кометы – самые многочисленные, самые протяжённые и самые удивительные небесные тела Солнечной системы. Слово «комета» в переводе с греческого означает «волосатая», «длинноволосая». При сближении с Солнцем комета принимает эффектный вид, нагреваясь под действием солнечного тепла так, что газ и пыль улетают с поверхности, образуя яркий хвост.

Комета – еще более крупное небесное тело, обращающееся вокруг Солнца по сильно вытянутой орбите. Как правило, она имеет довольно рыхлое ядро неправильной формы, размерами, начиная от десятков метров, состоящее из пыли и льда. Это обуславливает появление комы и хвоста при приближении к Солнцу. Кома – это «голова» кометы, частицы газа, испаряющиеся с ядра при нагреве. При приближении к Солнцу под действием излучения кома растягивается в длинный шлейф – у кометы появляется «хвост», направленный в сторону от Солнца.

Типы хвостов комет

Типы хвостов комет исследовал русский астроном Ф. А. Бредихин. В конце XIX века от разделил хвосты комет на три типа:

• I тип хвостов комет прямой и направлен в сторону от Солнца по радиусу вектору.
• II тип хвостов широкий, изогнутый.
• III тип хвостов направлен вдоль орбиты кометы. Такие хвосты неширокие.

Строение кометы

У каждой кометы несколько различных составных частей:

• Ядро : относительно твердое и стабильное, состоящее в основном изо льда и газа с небольшими добавками пыли и других твердых веществ.
• Голова (кома) : светящаяся газовая оболочка, возникающая под действием электромагнитного и корпускулярного излучения Солнца. Плотное облако водяного пара, углекислого и других нейтральных газов сублимирующих из ядра.
• Пылевой хвост : состоит из очень мелких частиц пыли уносимых от ядра потоком газа. Эта часть кометы лучше всего видна невооруженным глазом.
• Плазменный (ионный) хвост : состоит из плазмы (ионизованных газов), интенсивно взаимодействует с солнечным ветром.

Метеоры и болиды

Явление сгорания метеорного тела в атмосфере планеты называется метеором . Метеор – это кратковременная вспышка, след от сгорания проходит через несколько секунд.

За сутки в атмосфере Земли сгорает около 100000000 метеорных тел.

Кометы, болиды и метеоры были известны Человеку с древности. Первое упоминание о комете в китайских летописях относится к 2296 году до н.э. О «камнях с неба» говорили античные философы, их упоминают и древнерусские летописи. Метеоры – это очень мелкие (обычно доли грамма) объекты, обращающиеся вокруг Солнца. Если они входят в атмосферу Земли, то на высотах около 100км они раскаляются от трения об воздух и сгорают. Метеоры, как правило, это осколки более крупных небесных тел, поэтому нередко они сгруппированы в метеорные потоки, появление которых происходит ежегодно, около одной и той же точки небесной сферы, которая называется радиантом.

Если осколок будет достаточно велик, то он сможет долететь до земной поверхности раньше, чем сгорит. В этом случае он называется болидом или метеоритом.

Если следы метеоров продолжить назад, то они пересекутся в одной точке, называемой радиантом метеорного потока

Исключительно редко метеорные тела бывают сравнительно больших размеров, в этом случае говорят, что наблюдают болид . Очень яркие болиды видны и днём

Метеориты

Если метеорное тело достаточно большое и не смогло полностью сгореть в атмосфере при падении, то оно выпадает на поверхность планеты. Такие упавшие на Землю или другое небесное тело метеорные тела называют метеоритами.

Самые массивные метеорные тела, имеющие большую скорость, выпадают на поверхность Земли с образованием кратера.

В зависимости от химического состава метеориты подразделяются на каменные (85 %), железные (10 %) и железо-каменные метеориты (5 %).

каменные

железные

Железо-каменные

Мереорит Бондок. Филиппины. Найден 1956 г.

Общий вес нескольких экземпляров 888 кг.

Метеорит Дронино, Россия Фрагмент 291 г.

Изменить коричневый фон

Метеорит Брагин

Найден в России в 1807 г. Имеет 13 фрагментов общим весом 853 кг.