Возникновение планет Выполнена группой исследователей геофизиков. - презентация

1 Возникновение планет Выполнена группой исследователей геофизиков

2 Какие загадочные процессы, происходившие во Вселенной миллиарды лет назад, привели к образованию нашей Земли и других планет? Основоположниками современной космогонии считаются немецкий философ Иммануил Кант и французский математик Пьер Симон Лаплас. Планетная Космогония (греч. kosmogonia), наука о происхождении Земли и планет вообще-неразрывно связана со звездной космогонией, изучающей проблемы образования звезд и нашего Солнца в частности Приблизительно до середины ХХв. проблема происхождения планет считалась чисто астрономической. Планетная космогония в первую очередь должна была объяснить четыре основные закономерности солнечной системы.

3 Основные закономерности солнечной системы. 1) Упорядоченное движение планет; 2) Закономерное увеличение примерно в геометрической прогрессии расстояний планет от Солнца; 3) Деление планет по физико-химическим характеристикам (массе, химическому составу, количеству спутников и т. д) на две группы-планеты земного типа (1-Меркурий,2- Венера,3- Марс и Земля) и планеты-гиганты (4-Юпитер, 5-Сатурн, Уран и Нептун); 4) Неравномерное распределение массы и момента импульса между Солнцем и планетной системой: Солнце содержит в себе 99,866% массы Солнечной системы, а на планеты приходится около 98% момента импульса Эти закономерности свидетельствуют о том, что планеты и Солнце образовались в едином процессе.

4 В 1755г. Иммануил Кант опубликовал первую стройную научную теорию происхождения планетной системы. В ее основу легло предположение о формировании планет и их спутников из сгустков газа и пыли, которые образовались во вращающемся вокруг Солнца рассеянном веществе, простиравшемся до границ современной планетной системы. В 1769г. Пьер Лаплас предложил свою концепцию образования Солнечной системы из вращающейся газовой туманности: в ходе эволюции эта туманность охлаждалась и сжималась, при этом она вращалась все быстрее и быстрее, вследствие чего от нее отделились газовые кольца, из которых и сконденсировались планеты. Туманность Конская голова- часть темного пылевого облака Туманность в созвездии Ориона Планетарная туманность Улитка Туманность «Орел»

5 «Катастрофические» гипотезы 1) Гипотеза американских ученых Ф. Мультона и Т. Чемберлина, выдвинутая ими в самом начале ХХв. Согласно этой гипотезе, происхождение вблизи Солнца, первоначально не имевшего планет, другой звезды вызвало сильное извержение газов из обеих звезд. Все изверженные частицы газа обращались вокруг Солнца в одной плоскости в одном и том же направлении. Со временем вещество охлаждалось и в нем сформировались маленькие твердые частицы, которые при слипании образовали планеты. 2) Гипотеза английского астронома Дж. Джинса выдвинутая им в е гг. ХХв. Согласно этой гипотезе, планеты возникли из вещества, вырванного из Солнца притяжением пролетевшей поблизости звезды.

6 Выводы «катастрофических» гипотез «Катастрофические» гипотезы возникновения планет оказались нереальны с физической точки зрения: высокая температура вырванного из звезд вещества заставила бы его рассеяться в пространстве гораздо раньше, чем оно могло бы остыть и сконденсироваться в планеты. Однако разработка этих гипотез все же сыграла положительную роль, поскольку поставила вопрос о необходимости физического описания поведения вещества в окрестностях Солнца. Так, Дж. Джинс, разрабатывая свою «катастрофическую» гипотезу, впервые количественно проанализировал роль гравитационных неустойчивостей газа в образовании планет в результате сжатия газа под действием силы гравитации. Эти результаты и сейчас не потеряли своего значения.

7 Образование планетной системы из газопылевого облака: 1- сжатие медленно вращающегося облака в газопылевой диск; 2- образование кольцеобразных уплотнений в диске и формирование Солнца в его центре; 3- образование и рост отдельных конденсаций(протопла нет); 4- окончательное образование планетной системы. Основная масса протопланетного диска уходит из Солнечной системы.

8 Образование планет Согласно современной теории, Земля и другие планеты Солнечной системы образовались из холодных твердых допланетных тел небольшого размера - планетезималей. Тугоплавкие соединения Планеты земной группы сформировались из веществ, конденсирующихся при высоких температурах, ближе современного пояса астероидов, расположенного между орбитами Марса и Юпитера. Известно, что по мере удаления от Солнца увеличивается число тел, содержащих обогащенные водой минералы и некоторые летучие вещества. Крупнейшие спутники Юпитера – Ганимед и Каллисто – наполовину состоят из воды. Эти данные свидетельствуют о том, что водяной лед конденсировался во всей зоне формирования Юпитера. В области тех внешних планет, которые формировались при еще более низких температурах, в составе пылинок оказались льды аммиака и метена, твердая углекислота и другие замерзшие летучие соединения(об этом свидетельствует химический состав кометных ядер, прилетающих к нам с далекой периферии Солнечной системы). Состав планет земной группы свидетельствуют о том, что их образование происходило при отсутствии легких газов, но зато с участием каменистых частиц и тел, содержавших различное количество железа и других металлов. Наиболее вероятно, что Юпитер и Сатурн образовались в два этапа: сначала, как и у планет земной группы, у них возникли массивные ядра-зародыши, состоявшие из каменистых и ледяных планетезимилей, а затем эти ядра захватили из окружающего пространства газ, образовавший водородно-гелиевую оболочку. Уран и Нептун образовались аналогичным образом, только намного медленнее. кальция магния алюминия титана магниевые силикаты, железо и никель

9 Двухступенчатый сценарий формирования планет-гигантов подтверждается тем, что массы ядер планет-гигантов имеют близкие значения-порядка 14 – 20 масс Земли, тогда как доля газов – водорода и гелия – уменьшается в них по мере удаления от Солнца. Кроме того, выпадение газа на планеты сопровождается образованием вокруг них газопылевых дисков, в которых формируются спутники. Практически все планеты-гиганты имеют спутники и системы колец.

10 Представление об устройстве вселенной, в центре которой находится Земля. Гравюра из Библии Мартина Лютера. 1543г.

11 Земля –одна из планет солнечной системы. Мы должны гордиться, что живем на ней, что она нас терпит. Давай те сохраним её такой, какой она нам досталась !