Презентация по теме "Планеты земной группы"

5/21/18

ПЛАНЕТЫ ЗЕМНОЙ ГРУППЫ

По своим физическим характеристикам планеты Солнечной системы делятся на  

планеты  земной группы  и  планеты-гиганты

К планетам земной группы относятся:  Меркурий, Венера, Земля и Марс

Общая характеристика динамических свойств планет земной группы

Сходство планет земной группы не исключает и значительного 

различия в массе, размерах и других характеристиках

Общая характеристика планет земной группы

МЕРКУРИЙ

Меркурий – самая близкая планета к Солнцу.

Когда космический аппарат «Маринер-10» передал первые 

снимки Меркурия с близкого расстояния, астрономы 

всплеснули руками: перед ними была вторая Луна!

Меркурий очень похож на Луну. В истории обоих небесных тел 

был период, когда лава потоками вытекала на поверхность.

Меркурий расположен близко к Солнцу.

Максимальная элонгация Меркурия всего 28 градусов,

поэтому его очень трудно наблюдать.

Прохождение Меркурия по солнечному диску

Лучшие фотографии Меркурия с Земли

По размерам  Меркурий можно сравнить с крупными 

спутниками  других планет Солнечной системы

Сравнительные размеры Меркурия и других небесных тел

Поверхность Меркурия на фотографиях, сделанных с близкого 

расстояния, изобилует кратерами (фотографии КА "Маринер-10")

Кратер Дега

Поверхность Меркурия

Компьютерная обработка 

фотографий поверхности Меркурия

Кратер Копли

Темных образований – морей – на Меркурии меньше, чем на Луне

Компьютерная обработка фотографий поверхности Меркурия с АМС «Маринер–10».

Светлая полоса вверху означает отсутствие фотографий данного участка.

На поверхности Меркурия множество кратеров

Участок поверхности Северного полушария 

Меркурия шириной около 500 км

На поверхности планеты были обнаружены гладкие округлые равнины,

  получившие по сходству с лунными «морями» название  бассейнов .

Огромный бассейн Калорис (слева),

достигающий в диаметре 1300 км,

имеет сильное сходство с круговыми 

морями на Луне.

Он, вероятно, образовался в результате 

столкновения Меркурия с большим 

небесным телом на раннем этапе 

геологической истории Меркурия.

Бассейн является результатом истечения 

лавы из недр планеты после столкновения.

Планета обращается вокруг Солнца за 88 земных суток.

Солнечные сутки на Меркурии длятся 176 земных суток,

т.е. ровно 2 меркурианских года.

земные годы и месяцы

Средняя скорость движения Меркурия по орбите составляет 47, 9 км/с.

Быстро мчась по орбите, Меркурий лениво поворачивается вокруг своей оси.

День и ночь продолжаются по 88 суток, т.е. равны году планеты.

Ось вращения Меркурия почти перпендикулярна к плоскости орбиты.

Смена времен года на Меркурии обусловлена не наклоном оси,

а изменением расстояния до Солнца.  

Данные об атмосфере Меркурия указывает лишь на её сильную разрежённость.

Давление у поверхности планеты в 500 миллиардов раз меньше, чем у поверхности Земли (это меньше, чем в современных вакуумных установках на Земле).

Меркурий расположен очень близко к Солнцу и захватывает солнечный ветер своим тяготением.

Атом гелия, захваченный Меркурием, находится в атмосфере в среднем 200 дней.

Химический состав атмосферы Меркурия

У Меркурия есть слабое магнитное поле,

которое было обнаружено космическим аппаратом «Маринер-10».

Высокая плотность и наличие

магнитного поля показывают, что у Меркурия  должно быть 

плотное металлическое ядро.

На долю ядра приходится 

80 % массы  Меркурия.

Радиус ядра составляет 1800 км (75 % радиуса  планеты).

Температура поверхности в 

полярных областях Меркурия, которые Солнце никогда не освещает, может  держаться около – 210 °С.

Возможно, имеется  водяной лед.

Максимальная температура 

поверхности Меркурия,

зарегистрированная датчиками, + 410 °С.

Перепады температур 

на дневной стороне 

из-за смены времен года,

вызванной  вытянутостью орбиты,  

достигают 100 °С.

ВЕНЕРА

Средний радиус планеты – 6051 км

Масса планеты – 4,8675 · 10 24 кг (0,815 земных масс)

Среднее расстояние Венеры от Солнца — 108 млн км(0,723 а. е.). Расстояние от Венеры до Земли меняется в пределах от 38 до 261 млн км. Её орбита очень близка к круговой — эксцентриситет составляет всего 0,0067.

Период обращения (венерианский год) вокруг Солнца равен 224,7 земных суток; средняя орбитальная скорость — 35 км/с. Наклон орбиты к плоскости эклиптики равен 3,4°.

Период вращения (венерианские сутки) - 243,023±0,002 дней

Атмосфера Венеры состоит в основном из углекислого газа (96 %) и азота (почти 4 %). Водяной пар и кислород содержатся в ней в следовых количествах.

Средняя температура + 467 C (Венера- самая горячая планета Солнечной системы), атмосферное давление- около 93 атм. .

Наклон оси Венеры к плоскости ее орбиты близок к прямому углу, так что на ней нет смены времен года, а всегда и везде очень жарко. Начиная с 1967 г. в атмосферу Венеры опускались советские автоматические станции. Это были первые в мире мягкие спуски автоматической аппаратуры на поверхность другой планеты с радиопередачей информации с нее на Землю.

Автоматическая станция «Венера-10»

Поверхность Венеры

Подробную карту составил американский аппарат “Магеллан”, заснявший 98 % поверхности планеты. Картографирование выявило на Венере обширные возвышенности. Крупнейшие из них Земля Иштар и Земля Афродиты, сравнимые по размерам с земными материками. На поверхности планеты также выявлены многочисленные кратеры . Вероятно, они образовались, когда атмосфера Венеры была менее плотной. Значительная часть поверхности планеты геологически молода (порядка 500 млн лет). 90 % поверхности планеты покрыто базальтовой лавой.

Аппарат «Магеллан»

Внутренне строение.

Предложено несколько моделей внутреннего строения Венеры. Согласно наиболее реалистичной из них, на Венере имеется три оболочки . Первая кора толщиной примерно 16 км. Далее мантия, силикатная оболочка, простирающаяся на глубину порядка 3300 ﾊ км до границы с железным ядром, масса которого составляет около четверти всей массы планеты. Поскольку собственное магнитное поле планеты отсутствует, то следует считать, что в железном ядре нет перемещения заряженных частиц электрического тока, вызывающего магнитное поле, следовательно, движения вещества в ядре не происходит, то есть оно находится в твёрдом состоянии. Плотность в центре планеты достигает 14 г/см³.

Исследования планеты с помощью космических аппаратов

Венера довольно интенсивно исследовалась с помощью космических аппаратов. Первым космическим аппаратом, предназначавшимся для изучения Венеры, была советская “Венера-1”. После попытки достижения Венеры этим аппаратом, запущенным 12 февраля 1961 , к планете направлялись советские аппараты серии “Венера”, “Вега”, американские “Маринер”, “Пионер-Венера-1”, “Пионер-Венера-2”, “Магеллан”. В 1975 космические аппараты “Венера-9” и “Венера-10” передали на Землю первые фотографии поверхности Венеры; в 1982 “ Венера-13 ” и “Венера-14” передали с поверхности Венеры цветные изображения. Впрочем, условия на поверхности Венеры таковы, что ни один из космических аппаратов не проработал здесь более двух часов.

Венера-1

Вид с Земли.

Венеру легко распознать, так как по блеску она намного превосходит самые яркие из звёзд. Отличительным признаком планеты является её ровный белый цвет. Венера, так же, как и Меркурий, не отходит на небе на большое расстояние от Солнца. В моменты элонгаций Венера может удалиться от нашей звезды максимум на 48 ｡ . Как и у Меркурия, у Венеры есть периоды утренней и вечерней видимости: в древности считали, что утренняя и вечерняя Венеры разные звёзды. Венера третий по яркости объект на нашем небе

Венера - кандидат на терраформирование . По одному из планов предполагалось распылить в атмосфере Венеры генетически модифицированные сине-зелёные водоросли , которые, перерабатывая углекислый газ (атмосфера Венеры на 96 ﾊ % состоит из углекислого газа) в кислород , значительно уменьшили бы парниковый эффект и понизили бы температуру на планете.

Терраформирование Венеры

Однако для фотосинтеза необходимо наличие воды, которой, по последним данным, на Венере практически нет (даже в виде паров в атмосфере). Поэтому для реализации такого проекта необходимо в первую очередь доставить на Венеру воду например, посредством бомбардировки её водно-аммиачными астероидами или иным путём. Необходимо отметить, что на высоте ~ 50 - 100 км в атмосфере Венеры существуют условия, при которых могут существовать некоторые земные бактерии .

МАРС

Марс - четвертая от Солнца и седьмая по величине планета Солнечной системы.

Расстояние планеты от Солнца: 227 940 000 км (1,52 АЕ) от Солнца

Экваториальный радиус: 3396,2 км (0,532 земного)

Масса: 6.4219 · 10 23 кг ( 0,107 земной)

Период обращения (продолжительность года) 686,98 земных суток 1,8808476 земных лет.

Период вращения (продолжительность суток)

24 часа 39 минут 35,244 секунды (24,6597 ч)

Орбитальная скорость – 24,13 км/с

Наклон оси - 251919 0

По данным НАСА (2004), атмосфера Марса состоит на 95,32 % из углекислого газа; также в ней содержится 2,7 % азота, 1,6 % аргона, 0,13 % кислорода, 210 ppm водяного пара, 0,08 % угарного газа, оксид азота (NO) — 100 ppm, неон (Ne) — 2,5 ppm, полутяжёлая вода водород-дейтерий-кислород (HDO) 0,85 ppm, криптон (Kr) 0,3 ppm, ксенон (Xe) — 0,08 ppm (состав приведён в объёмных долях).

Атмосфера Марса

Давление у поверхности Марса в 160 раз меньше земного — 6,1 мбар. Из-за большого перепада высот на Марсе, давление у поверхности сильно изменяется. Максимальное значение 8,4 мбар. достигается в бассейне Эллада (4 км ниже среднего уровня поверхности), а на вершине горы Олимп (27 км выше среднего уровня) оно всего 0,5 мбар.. В отличие от Земли, масса марсианской атмосферы сильно изменяется в течение года в связи с таянием и намерзанием полярных шапок, содержащих углекислый газ.

Климат, как и на Земле, носит сезонный характер. Угол наклона Марса к плоскости орбиты почти равен земному и составляет 25,1919°; соответственно, на Марсе, так же как и на Земле, происходит смена времён года.

По сведениям НАСА (2004 год), средняя температура составляет ~210 K (−63 °C). По данным посадочных аппаратов «Викинг», суточный температурный диапазон составляет от 184 K до 242 K (от −89 до −31 °C) («Викинг-1»), а скорость ветра 2—7 м/с (лето), 5—10 м/с (осень), 17—30 м/с (пылевой шторм).

Исследователи из Центра имени Карла Сагана в 2007—2008 годах пришли к выводу, что в последние десятилетия на Марсе идёт процесс потепления. В мае 2016 года исследователи из Юго-Западного исследовательского института в Боулдере (Колорадо) предъявили новые доказательства идущего потепления климата.

Рельеф поверхности

Перепады высот весьма значительны и составляют в экваториальной области примерно 14-16 км, но имеются и вершины, вздымающиеся значительно выше, например, Арсия (19 км) и Олимп (21,2 км) в возвышенной области Тараис в северном полушарии. Наблюдения Марса со спутников обнаруживают отчетливые следы вулканизма и тектонической деятельности — разломы, ущелья с ветвящимися каньонами, некоторые из них имеют сотни километров в длину, десятки — в ширину и несколько километров в глубину. Обширнейший из разломов — «Долина Маринера» — вблизи экватора протянулся на 4000 км при ширине до 120 км и глубине в 4-5 км.

Кратеры

Большое количество кратеров в южном полушарии предполагает, что поверхность здесь древняя — 3—4 млрд. лет. Можно выделить несколько типов кратеров: большие кратеры с плоским дном, более мелкие и молодые чашеобразные кратеры, похожие на лунные, кратеры, окружённые валом, и возвышенные кратеры. Последние два типа уникальны для Марса — кратеры с валом образовались там, где по поверхности текли жидкие выбросы, а возвышенные кратеры образовались там, где покрывало выбросов кратера защитило поверхность от ветровой эрозии.

На Марсе действительно есть вода

И если раньше ученые довольствовались догадками, то сейчас все подтверждено химически.

На фотографии, полученной аппаратом Mars Express, изображена область Echus Chasma (Каньон эха), там находятся самые большие запасы воды на Марсе.

Зонд«Феникс»   подтвердил присутствие воды на Марсе. Присутствие воды показали анализы образцов породы, которые Феникс достал с помощью своего манипулятора.

Образец марсианского грунта, в котором была обнаружена вода, «Феникс» достал примерно с пятисантиметровой глубины Красной планеты. Замороженную почву аппарат загрузил в миниатюрную печь-лабораторию, и на радость ученым оттуда пошел пар.

«Мы обнаружили питательные элементы, необходимые для поддержания жизни - в прошлом, настоящем или будущем», - заявил Сэм Кунавес, химик из Университета Аризоны. Он отметил, что в почве Марса нет никаких вредных веществ. «Почва такого типа, скорее всего, у вас в саду - щелочная, - сказал ученый. - На ней очень хорошо выращивать спаржу».

Топографическая карта Марса

Телескопические исследования Марса обнаружили такие особенности, как сезонные изменения его поверхности. Это прежде всего относится к «белым полярным шапкам», которые с наступлением осени начинают увеличиваться (в соответствующем полушарии), а весной довольно заметно «таять», причем от полюсов распространяются «волны потепления». Значительная часть поверхности Марса представляет собой более светлые участки («материки»), которые имеют красновато-оранжевую окраску; 25% поверхности — более темные «моря» серо-зеленого цвета, уровень которых ниже, чем «материков».

Спутники Марса

Фобос

Деймос

Радиус орбиты

Фобос

Деймос

9380 км

Период обращения

23460 км

Размеры

7ч 40 мин

Средний радиус

30 ч 19 мин

26,8 × 22,4 × 18,4 км

15 × 12,2 × 10,4 км

11,1 км

6,2 км

Благодаря станции «Марс-Экспресс»

была раскрыта загадка «марсианского Сфинкса».

На фотографии с высоким разрешением видно, что это просто высокий холм, размытый эрозией.