90
Ìàë. 3.59. Космічний апарат InSight та ото Марса
Марс (мал. . 9). Він стартував з Калі орнії в травні і за півроку пролетів 48 млн км. ого осна ено інструментами для вимірювання температури під повер нею планети і вивчення її сейсмічної активності. Апарат увій- шов в атмос еру Марса на швидкості 19 79 км/год, після чого розмі- стився в середині нагір я лізіум неподалік від екватора.
InSight проведе на Марсі 24 місяці, то то при лизно 1 марсіанський рік. а цей час апарат проведе дослід ення, які дадуть змогу відповісти на питання про по од ення Марса, а тако й інши скельни планет внутрішньої Сонячної системи, у тому числі й емлі.
ЧИ ЗНАЄТЕ ВИ, ЩО…
строно и л ителі о уть укати нові екзо ланети на са ті
ерез ере у нтернет о ливість ереглянути дані отри а ні з кос ічного телеско а е лер о аналізу ть о ото з іну яскравості світ ни точок за яки и визнача ть наявність екзо ланет іля віддалени зір
а навколозе ні ор іти виводять нові унікальні ультра іолетові ін рачервоні о тичні телеско и Посту ово з іль у ться діа етри ї ні головни дзеркал удосконал ться світло ри альна а аратура ідви у ться чутли вість риладів розро ля ться нові етоди ста іліза ії телеско ів на ор іті
асту ни кроко озаат ос ерної астроно ії о е стати реаліза ія роектів о удови кос ічни телеско ів діа етро до і іль е а тако створення астроно ічни о серваторі на іся і які удуть додавати нові еглинки в кос ологічну картину сесвіту
ЗАПИТАННЯ ДО ВИВЧЕНОГО ЗАПИТАННЯ ДО ВИВЧЕНОГО
1. о розуміють під позаатмос ерною астрономі ю 2. Які ор італьні о серваторії ви зна те
3. о ви зна те про космічну місію « озетта»
4. о ви зна те про американський марсо ід Curiosity та його зна ідки на Марсі
. азвіть основні астрономічні сайти та портали мере і нтернет, через які мо на дізнаватися про останні наукові космічні дослід ення та від- криття.
§ 18. ГІПОТЕЗИ І ТЕОРІЇ ФОРМУВАННЯ
НА А ПЛАНЕТНА СИСТЕМА
91 åðêóðіé
іаметр 4900 êì
ідстан 58 ìëí êì
Ñîíöå іаметр 1 392 000 êì
Âåíåðà іаметр 12 100 êì
ідстан 108 ìëí êì
Çåìëÿ іаметр 12 800 êì
ідстан 150 ìëí êì
Ìàðñіаметр 6800 êì
ідстан 228 ìëí êì
ïіòåð іаметр 143 000 êì
ідстан 780 ìëí êì
Ñàòóðí іаметр 120 000 êì
ідстан 1400 ìëí êì
ðàíіаметр 51 000 êì
ідстан 2900 ìëí êì
Íåïòóí іаметр 48 000 êì
ідстан 2900 ìëí êì Ìàë. 3.60. орівняльні розміри Сонця та планет
1. сновна маса речовини Сонячної системи зосеред ена в Сонці, о явля со ою типову зорю. а масу всі інши складови системи припада 1/7 0 частина маси Сонця (мал. .60). аким чином, у Сонячній системі перева а гравітаційне поле Сонця.
2. р іти планет і ільшості астероїдів ле ать май е в одній пло ині, на иленій до пло ини сонячного екватора під кутом 715. р іти планет май е колові, то то ї ні ексцентриситети мало відрізняються від нуля.
. Усі планети й астероїди о ертаються навколо Сонця в одному напрям- ку. ертання Сонця навколо сво ї осі від ува ться в той самий ік, о й ру планет навколо Сонця. ланети о ертаються навколо свої осей у напрямку, о з іга ться з напрямком ї нього о ертання навколо Сонця.
Виняток становлять Венера й Уран, які о ертаються в протиле ний ік.
ричому вісь о ертання Урана май е ле ить в пло ині ор іти планети.
а ил осі о ертання інши планет не переви у 60 до пло ин ї ні ор іт.
4. ланети поділяють на дві групи: планети земного типу й планети-гі- ганти (мал. .61). Ïëàíåòè çåìíîї ãðóïè тверді тіла, порівняно невели- кі та немасивні, але з великою середньою густиною, з повільним о ертан- ням та з малою кількістю супутників (а о ез ни ). Вони розмі ені по лизу Сонця. Ïëàíåòè-ãіãàíòè Юпітер, Сатурн, Уран, ептун
Ìàë. 3.61. ланети земної групи та планети-гіганти Меркурі
Âåíåðà Ïëàíåòè çåìíîї ãðóïè
Ïëàíåòè-ãіãàíòè Çåìëÿ
Ìàðñ
ітер Ñàòóðí
Óðàí
Íåïòóí
92
масивніші за планети земної групи, ільші за розмірами, з великою швид- кістю о ертання, з меншою середньою густиною і численними супутниками.
ланети-гіганти мають поту ні атмос ери, о складаються в основному з водню й гелію.
. Момент кількості ру у (mvr) мі Сонцем і планетами розподіля ть- ся нерівномірно. а частину Сонця, у якому зосеред ена май е вся маса Сонячної системи, припада тільки 2 її повної кількості ру у.
6. р іти ільшості супутників планет на ли ені до колови . у іль- шості супутників по ор іта від ува ться в тому напрямку, у якому ру а- ються планети навколо Сонця. р іти велики супутників в основному мають малий на ил до пло ин екваторів свої планет.
і осо ливості потрі но вра овувати під час по удови моделі (теорії) ормування всього комплексу тіл Сонячної системи мільярди років тому.
2. С ля по удови теорії по о-
д ення Сонячної системи потрі но знати вік не есни тіл. Відповідно до сучасни дани вік найдавніши порід емлі сяга 4,64 млрд років. Ана- ліз порід, доставлени з Місяця, відповіда віку від 2 до 4, млрд років.
Вік залізни і кам яни метеоритів при лизно від 0, до млрд років.
Вік Сонця та інши окреми зір визнача ться на основі теорії удови й еволюції зір. ля Сонця це при лизно млрд років, о з іга ться з віком інши тіл системи. станн да змогу зро ити припу ення, о Сонце й планети с ормувалися з диної мари газу й пилу.
Уперше ідею про утворення Сонця й планет з ре човини диної газової туманності висунув ану ант (1724 1804) у 17 р., а розвинув її П р а а (1749 1827) у 1796 р. Відповідно до ці ї гіпотези, Сонячна система утворилася з о ер- тової гарячої газової мари, о стискалася під впливом гравітації та розпадалася на рагменти (мал. .62). днак ця гіпотеза не підтвердилася через езліч протиріч. Англійський учений же
жин (1877 1946) у 1919 р. висунув гіпотезу, від- повідно до якої планетна речовина ула «вирвана»
із Сонця під впливом лизько пролітаючої зорі.
Вирвана сонячна речовина розпалася на окремі частини, з яки і утворилися планети.
ані ізико- імічни дослід ень метеоритів і земни порід підказували, о ці тіла утворилися не з газови згустків, а з твердої речовини.
У 1944 р. розро кою теорії утворення планет з тверди частинок навколосонячної допланетної мари зайнявся тто ідт (1891 19 6), який певний час навчався і працював у Ки ві, його тео- рія розвива ться і в наш час.
Мо на виокремити такі основні етапи по о- д ення та ранньої еволюції Сонячної системи.
1. Близько 4,6 млрд років тому від увся ви у наднової зорі по лизу місця народ ення Сонячної системи. Ударна виля від ви у у поширилася в космічному просторі. ід її ді ю газопилова ма- ра, яка складалася з водню, гелію та інши різ- ни за складом імічни частинок металів, рід- кісни ізотопів ва ки елементів, стала згу атися. аким чином у ній утворилися згу-
ення, з агачені речовиною наднової зорі.
Споконвічне повільне о ертання згу ень під ді ю сил гравітації стало стискатися і перетворю- Ìàë. 3.62. Утворення
Сонячної системи
НА А ПЛАНЕТНА СИСТЕМА
9 ватися в дископоді ну газопилову мару. адалі в центрі ці ї мари утво- рю ться молоде Сонце.
2. оступово в диску газопилової мари дрі ні пилинки стали о дну- ватися, за оплюючи гази з довколишнього простору. дрі ни частинок утворювалися дедалі ільші рили, з яки надалі ормувалися зародки май утні планет (розмірами кілька кілометрів) планетезималі, а пізні- ше й самі планети. У внутрішній зоні легкі елементи (водень, гелій) під ді ю світлового тиску залишали центральні о ласті диска, перемі ую- чись на пери ерію. ому по лизу Сонця планетезималі ормувалися пов- ністю з кам янисти мінералів та сполучень металів і зрештою перетво- рилися в планети земної групи.
астинки в середній олодній зоні покривалися льодом, ядра май ут- ні планет-гігантів швидко росли, за оплюючи навколишній газ. У най- олоднішій зовнішній частині диска конденсуюча речовина ула май е кри аною. Безліч окреми кри ани планетезималей і рил породила ядра комет і кри ані астероїди. ланети земної групи май е досягли свої розмірів при лизно через 100 млн років.
. аступне гравітаційне стискання підняло температуру в надра прото- планет до температури плавлення заліза. Унаслідок чого ва кі компоненти стали відокремлюватися й направлятися до центра планет, а най ільш легкі речовини підніматися до повер ні. ротягом мільярдів років йшло утво- рення кори зовнішнього шару планет земної групи. озігрівання емлі супровод увалося виділенням газів і водяної пари. оступово водяна пара конденсувалася й утворювала моря й океани, а гази атмос еру. а почат- ковому етапі первинна атмос ера істотно відрізнялася від сучасної.
Супутники планет, о ру аються в напрямку о ертання планет, утво- рилися в результаті ти сами процесів, о й самі планети. Супутники,
о ру аються у зворотному напрямку, ули за оплені планетою.
ЗАПИТАННЯ ДО ВИВЧЕНОГО ЗАПИТАННЯ ДО ВИВЧЕНОГО
1. У чому суть гіпотез Канта, апласа, инса, мідта про по од ення Сонця і планет
2. азвіть основні етапи по од ення та ранньої еволюції Сонячної системи.
ÐÎÇÂ’ßÇÓЄÌÎ ÐÀÇÎÌ
ада а . и видно з Місяця ті самі сузір я, о й із емлі
ід овід . Відстань від емлі до Місяця надзвичайно мала порівняно з відстанню до зір, і вигляд зоряного не а не зміниться під час перемі ен- ня спостерігача із емлі на Місяць. Вигляд сузір їв не зміню ться навіть під час перемі ення емлі по своїй ор іті.
ада а . Серп Місяця повернутий опуклістю вправо лизько до гори- зонту. У який ік горизонту ви дивитеся
ід овід . У цьому випадку ви дивитеся на за ід. Указане поло ення серпа Місяця показу , о Сонце, яке міститься правіше від Місяця, у е за овалося за горизонт у за ідній частині не а.
ада а . ісля за оду Сонця на за оді пере ува комета. Як відносно горизонту спрямований її віст
ід овід . Сонце пере ува на за оді під горизонтом. віст комети зав ди спрямований від Сонця. т е, комету видно на не і востом уго- ру (голова комети ли че до горизонту).
ада а . ператор із емлі управля по радіо ру ом марсо ода, який демонстру йому телепанораму на відстані 0 м від се е. Яка при цьому езпечна швидкість марсо ода, як о відстань до Марса становить 2, а. о.
ід овід . атримка сигналу Марс емля Марс становить при лизно 40 в. т е, для того о оператор міг вчасно зупинити марсо ід перед перешкодою, його швидкість ма ути не ільша ні 1,2 см/с.
94
ÇÀÄÀ×І ÒÀ ÂÏÐÀÂÈ
3.1.Спостерігач іксу вигляд не а регулярно в той самий зоряний час і постійно ачить Сонце на горизонті. У якому місці емлі і в який зоря- ний час це мо е від утися
3.2. Коли емля ува най ли че до Сонця і коли найдалі У чому причина зміни відстані від емлі до Сонця
3.3. Як и ор іта емлі мала орму кола, то як відрізнялися пори року від ти , які існують зараз Як змінилися пори року, як о ексцен- триситет земної ор іти з ільшився до 0,
3.4. Які спостере ення показують, о емля ру а ться під ді ю сили тя іння Сонця
. . Як мо на відрізнити зростаючий Місяць від спадаючого
3.6. Як мо на пояснити той акт, о Місяць постійно повернений до емлі одним оком
3.7.Як розра увати час падіння Місяця на емлю у випадку раптового припинення його ру у навколо емлі
3.8. ому радіус диска Місяця, освітленого попелястим світлом, зда- ться меншим, ні радіус світлого серпа
3.9. о спільного в усі планет У чому поді ність і в чому відмінність планет земної групи від планет-гігантів
. . Які планети мають най ільш витягнуті ор іти р іта якої пла- нети най ільше с о а до кола
3.11. ому Юпітер сплюснутий до полюсів, а Сонце із емлі ма вигляд круглого диска при тій самій газовій природі
3.12. Марс найкра е видно із емлі під час протистояння Які умови видимості в цей час емлі з Марса
3.13. емля для Марса, як Венера для емлі, ни ньою планетою.
ерез які інтервали часу мо на ачити емлю з Марса у с ідній елонга- ції3.14. а яки планета виявлено полярні шапки
. . Усі планети через наявність молекул зі швидкостями, ільшими
від швидкостей витікання, гу лять свої атмос ери. ому атмос ери існують
3.16*. емпература Венери, визначена радіометричним методом, ду е низька ( 4 С). Як це узгод у ться з ду е високою температурою на її повер ні і в ни ні шара атмос ери
3.17*. Як мо на пояснити, о Сатурн з меншою швидкістю о ертання навколо осі, ні у Юпітера, ільше стиснений іля полюсів, ні Юпітер
3.18*. и існують подвійні астероїди 3.19*. и увають комети ез востів
. . Як пояснити те, о най ільше метеорів видно в передранкові години, а увечері метеорів видно менше
3.21*. Які космічні тіла мо на спостерігати тільки тоді, коли вони про одять через земну атмос еру
3.22*. ому космічний кора ель, о відліта на Місяць зі штучного супутника емлі, мо е не мати о тічної орми
3.23*. Ви еріть відповіді на запитання: які величини змінюються під час посадки космічного апарата на Місяць, порівняно з ї німи значення- ми на емлі 1) Маса астронавта 2) вага астронавта ) сила ваги, о ді на астронавта.
3.24*. о втриму штучний супутник емлі на ор іті
. . тучний супутник емлі одного разу запустили уздов меридіа-
на, а іншого уздов екватора в ік о ертання емлі. У якому випадку уло витрачено менше енергії
НА А ПЛАНЕТНА СИСТЕМА
9 ÏÅÐÅÂІÐ ÑÂÎÞ ÊÎÌÏÅÒÅÍÒÍІÑÒÜ
онтро ні за итанн
1. е на емлі тривалість дня протягом року не зміню ться 2. Коли Марс видно на не і цілу ніч
. и мо на Венеру по ачити в той час, коли вона най ли че до емлі 4. ому Меркурій ва ко по ачити на не і, оча він ува яск равіший
за Сіріус
. ому спостере ення в космосі дають ільше ін ормації, ні назем- ні телескопи
6. Сьогодні Місяць спостерігався в першій чверті. и уде завтра Місяць від ивати сонячне світло опівночі
7. Венера розмі ена далі від Сонця, ні Меркурій, але чому темпера- тура на її повер ні ви а, ні на Меркурії
8. Які докази того, о на повер ні Марса колись ула вода в рідкому стані
9. Які осо ливості планет-гігантів
10. ому Юпітер мо на вва ати ду е с о им на зорю 11. о спричиня гелі ві до і на Сатурні
12. им поясню ться дивови не за арвлення о
1 . ро о свідчать численні кратери на супутника Юпітера 14. Які супутники планет мають атмос еру
1 . им відрізня ться метеор від метеорита
16. віст комети притягу ться до Сонця чи відштов у ться від нього о зна і в і робити
в і розв зувати а троно і ні зада і
1. числіть, за який час світло доліта від Сонця до емлі до ептуна до ме і Сонячної системи. видкість світла вва ати рівною 00 000 км/с.
2. Астероїд о ерта ться навколо Сонця з періодом роки. и мо е цей астероїд зіткнутися із емлею, як о він в а елії пере ува на відстані
а. о. від Сонця
. Ка уть, о деякі люди мають такий гострий зір, о навіть неоз ро- ним оком розрізняють великі кратери на Місяці. числіть достовірність ци актів, як о най ільші крате ри на Місяці мають діаметр 200 км, а середня відстань до Місяця 80 000 км.
в і кори тувати карто зор но о неба
4. и мо на користуватися нашою картою зоряного не а на по вер ні інши планет Сонячної системи ід час мі планетни польотів а пла- нета , які о ертаються навколо інши зір
в і роводити а троно і ні о тереженн
. а допомогою інокля а о шкільного телескопа мо на спостерігати Галіле ві супутники Юпітера. Визначте моменти затемнення одного із ци супутників коли він зника за диском Юпітера.
ÒÅÑÒÎÂІ ÇÀÂÄÀÍÍß
1. а емлі спостеріга ться затемнення Місяця. о по ачать у цей час на Місяці космонавти
À с ід Сонця Á кульмінацію Сонця Â затемнення Сонця Ã затемнення Місяця Ä за ід Сонця
2. овний Місяць пре ува на горизонті. У який час до и мо на спо- стерігати таке яви е в Україні
À уранці Á удень Â увечері Ã опівночі Ä ніколи
96
3. Якими із ци приладів космонавти мо уть користуватися на повер - ні Місяця
À компасом Á телескопом Â радіоприймачем Ã телевізором Ä арометром
4. а яки планета земної групи у мара виявлено сірчану кислоту À на Меркурії Á на Венері Â на емлі Ã на Марсі
. Яка планета земної групи ма найгустішу атмос еру À Меркурій Á Венера Â емля Ã Марс
. Які планети о ертаються навколо осі у зворотному напрямку À Венера, Юпітер Â Юпітер, Сатурн
усі планети-гіганти Ã Уран, Венера
7. а якій із ци планет спостеріга ться най ільша тривалість дня À на Венері Á на Марсі Â на Юпітері Ã на Урані Ä на емлі . ому інколи кільця Сатурна зникають
À випаровуються Á оваються за Сатурн
 закриваються іншими планетами
à пло ина кільця з іга ться з променем зору спостерігача Ä закриваються марами
9. Який з велики супутників ру а ться навколо планети у зворотному напрямку
À вропа Á о Â Каллісто Ã Ганімед Ä ритон . Який із супутників ма густу азотну атмос еру з домішками метану À о ос Á вропа Â итан Ã ерон Ä ритон 11. а яки супутника виявлено постійно діючі вулкани
À на Місяці Á на еймосі Â на о Ã на ритоні Ä на ароні 12. Метеором називають яви е, коли...
À зорі падають на емлю Á каміння пада на емлю
 порошинки згоряють у повітрі
à лискавки спостерігаються в повітрі Ä пил викида ться в атмос еру
13. з чого склада ться ядро комети
À з льоду та пилу Á із заліза Â з каміння Ã із з рени газів з пари води
. якою найменшою швидкістю метеорити влітають в атмос еру емлі À 1 м/с Á 1 км/с Â 11,2 км/с Ã 22,2 км/с 70 км/с Å 100 км/с
97 Наше світило, зігріваючи своїми променями емлю ось уже , млрд років, є справжньою супердержавою Сонячної системи, яка живе за законами фізики і підпо- рядкована власному еволюційному розвитку. е термоядерна піч гігантських розмірів, регулярно здригається потужними вибухами, кожен з яких здатний розпорошити на субатомні частинки наш блакитний оазис. Перебуваючи на відстані млн км від поверхні Сонця, ми начебто захищені від його спопеляючої люті. Проте чи це так на- справді об відчувати себе хоча б у відносній безпеці, людству сьогодні життєво не- обхідно знати всі таємниці Сонця.