Доклад планеты гиганты 5, 11 класс сообщение

Наш дом – планета Земля

Рассмотрим подробнее нашу Землю как одну из планет Солнечной системы, на которой нам довелось существовать:

• Относительно расположения к Солнцу наша планета занимает 3-е место, а по размерам она 5-я.
• Земля отличается от других планет наличием воздуха, океанов и биологической жизнью. Такого нет ни на одной другой планете солнечной системы. Планету Земля можно назвать самой гостеприимной из всех, так как именно здесь созданы необходимые условия для существования жизни.
• Вокруг своей оси она описывает круг за одни земные сутки – 24 часа, а за год она проходит один оборот вокруг Солнца.
• Спутником Земли является Луна, которая по своим размерам немного меньше Меркурия. Интересным является то, что этот естественный спутник оказывает сильное влияние на нашу планету и защищает Землю от метеоритов и астероидов. Также именно на Луне впервые побывал человек.

Рис. 3. Сопоставление размеров планет земной группы (слева направо): Меркурий, Венера, Земля, Марс

Планеты гиганты

Минуя пояс астероидов, мы заканчиваем знакомство с планетами земного типа, и начинаем знакомство с далекими газовыми гигантами, которые удалены от Солнца и имеют более суровые условия со своими интересными особенностями.

Юпитер

Начнем с самой массивной планеты – Юпитер, обладающей мощной атмосферой и самой большой скоростью вращения. Твердой поверхности он не имеет и обладает небольшой плотностью из-за своего газового состава. Насчитывает 67 спутников. Имеет кольцевую систему, но значительно уступающую кольцам Сатурна. Характерно наличие бушующих ветров, и отличительной особенностью Юпитера является Большое Красное Пятно – мощный шторм, который бушует уже на протяжении 400 лет. По своей яркости Юпитер уступает лишь Солнцу, Луне и Венере.

Сатурн

На 6-м месте от центра Солнечной системы обитает легко узнаваемый Сатурн. Именно эта планета обладает шикарной кольцевой системой, сформированной ледяными глыбами. Эта особенность хорошо заметна из космоса, выглядит очень красиво. По своим размерам уступает лишь Юпитеру, но при этом планета является самой легкой из-за низкой плотности. Поверхности не имеет и очень враждебна к любым формам жизни. Насчитывает 62 спутника. Из-за наклона своей оси выражена сезонность, как и на нашей планете. Сатурн — обладатель самых быстрых ветров во всей Солнечной системе.

 Рис. 5. Схема расположения планет относительно Солнца

Уран

Удаляясь от Солнца все дальше, мы приблизились к седьмой планете – Уран, самой холодной, покрытой льдом и завораживающей своим голубым сиянием. Особенностью данной планеты является то, что из-за большого угла наклона оси, она движется по орбите боком. Так же, как и у других гигантов, отсутствует твердая поверхность, бывают сильные ураганы. Уран окружают малозаметные кольца и 27 спутников.

Нептун

Завершает наше знакомство самая далекая восьмая планета синего цвета — Нептун, обнаруженная из-за своей удаленности от Земли и Солнца относительно недавно. Среди ледяных гигантов она самая маленькая. В наличии 5 колец и 14 спутников. Характерны вихри с огромными скоростями.  

Наша галактика

Наша галактика называется Млечный Путь. По словам учёных, Млечный Путь — это спиральная система с диаметром около 100 тыс. световых лет и толщиной 1 световой год.

Также по их подсчётам, в ней 150–200 миллиардов звёзд и ещё огромное количество других, самых разнообразных космических объектов.

Как увидеть Млечный Путь

Теоретически можно увидеть Млечный Путь в любое время года в любой части мира, но самые лучшие месяца для наблюдения — примерно с середины марта до середины октября.

Невозможно увидеть Млечный Путь из городов, и даже деревень, из-за светового загрязнения. Поэтому нужно отъехать как можно дальше от населённых пунктов.

Масса и радиус Юпитера

• полный оборот Юпитера вокруг Солнца — 11,9 года;
• время вращения вокруг своей оси — 9 часов 45 минут;
• Юпитер состоит из примерно 90% водорода и 10% гелия.

Визуальное сравнение размеров Юпитера и Земли

Вся планета состоит из газа, в основном гелия и водорода.

Когда стало известно об Юпитере и его спутниках

Такого гиганта можно легко обнаружить без какого-либо оборудования, поэтому планету знали вавилоняне, древние греки, римляне, месопотамцы. Он был назван в честь жителей Рима, в честь их главного бога. Однако греки называли планету Зевсом.

Газовый гигант Юпитер — самая большая планета в солнечной системе

Юпитер — первая планета, на которой человечество обнаружило спутники. Это сделал знаменитый итальянец Галилео Галилей в 1610 году. Просматривая свой телескоп, ученый обнаружил четыре звезды рядом с гигантом. Однако, когда следующей ночью он направил на них инструмент, они изменили положение. Проследив за звездами еще несколько ночей, Галилей пришел к выводу, что они вращаются вокруг планеты.

Европа, Ио, Каллисто и Ганимед — первые спутники Юпитера, открытые Галилео Галилеем

Первые спутники Юпитера получили следующие названия:

• I (открыт 8 января 1610 г.);
• Европа (открыт 8 января 1610 г.);
• Каллисто (открыт 7 января 1610 г.);
• Ганнимед был открыт 7 января 1610 года..

Спутники были названы в честь возлюбленных Зевса. На сегодняшний день уже известно 79 спутников Юпитера.

Юпитер можно увидеть в ночном небе

Интересные факты о газовом гиганте Юпитере и его спутниках

Планету смело можно назвать необычной:

1. Мы даже не подозреваем, но Юпитер защищает нас от комет и астероидов: его магнитное поле настолько сильное, что притягивает их к себе.
2. У Юпитера очень короткий день: его перевод занимает всего 10 часов в наше время.
3. Самый быстрый космический корабль прибыл на Юпитер за год.
4. Юпитер часто проливает дожди из драгоценных металлов (алмазов).
5. Спутник Ганимеда — самый большой в Солнечной системе, он даже больше Меркурия.
6. Каллисто — вторая по величине луна Юпитера. На нем нет геологической активности, поэтому он покрыт кратерами.
7. Только у луны Юпитера есть своя атмосфера. Он был обнаружен на Титане.
8. На Ио есть горы и вулканы высотой 16 километров.
9. Вулканы на Ио выбрасывают лаву на высоту до 300 километров, а потоки раскаленной магмы образуют реки длиной в несколько километров.
10. Астрономы «потеряли» 6 спутников Юпитера — после открытия их больше никогда не видели.

Ио — спутник Юпитера, где постоянно происходят извержения вулканов

Самое холодное место в Солнечной системе

Самая низкая температура, когда-либо зарегистрированная на поверхности тел Солнечной системы, — это температура одного из спутников Нептуна, Тритона. Согласно измерениям, проведенным «Вояджером-2», эта температура оказалась равной -235 ° C. Это всего лишь на 38 ° C выше абсолютного нуля. Температура поверхности Плутона почти наверняка близка к этим значениям. Но пока у нас есть только его оценки, сделанные с поверхности Земли.

Согласно этим оценкам, яркие регионы Плутона имеют температуру около -233 ° C. А более темные из них теплее примерно на 20 ° C. Плутон и Тритон кажутся очень похожими друг на друга: степень их сходства намного больше, чем у любой другой пары тел в Солнечной системе. Температура поверхности планет или лун зависит от нескольких факторов: как далеко она находится от Солнца, есть ли внутренний источник тепла, каково влияние атмосферы. И Тритон, и Плутон получают очень мало тепла от Солнца. У них нет внутреннего источника тепла, и они сильно охлаждаются. Потому что с их поверхности постоянно испаряется лед.

Вторая самая большая планета Солнечной системы — Сатурн

Вместе с Юпитером, Ураном и Нептуном они объединены в группу и представляют собой газовых гигантов.

Сатурн отличается от остальных не только наличием колец, но и наименьшей плотностью (в 2 раза меньше плотности воды). У него более 53 спутников (из обнаруженных). Самый большой из них, Титан, является вторым по величине в нашей Солнечной системе.

Также здесь есть смена сезона. Сезон здесь длится 7 земных лет, а год — почти 30.

Планета обладает сверхмощным магнитным полем, которое простирается более чем на 1 миллион км. У него нет твердой поверхности, как у других газовых гигантов. Скорость ветра здесь может превышать 1700 км / ч.

На Сатурне были обнаружены северное сияние и облака неизвестного происхождения в форме шестиугольника.

Ученые предположили, что жизнь под поверхностью льда могла существовать на одном из спутников Сатурна, Энцеладе.

Сатурн, как и Юпитер, состоит из гелия и водорода. У нее самая высокая скорость вращения вокруг своей оси по сравнению с другими планетами в нашей системе.

Его форма отличается от сферической, так как скорость вращения способствует уплощению на полюсах.

И сейчас ученые не могут придумать единой версии появления колец вокруг Сатурна.

Планеты — гиганты

Существуют четыре газовых гиганта, располагающихся за орбитой Марса: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Они находятся во внешней Солнечной системе. Отличаются своей массивностью и газовым составом.

Планеты солнечной системы, масштаб не соблюден

Юпитер

Пятая по счёту от Солнца и крупнейшая планета нашей системы. Радиус её – 69912 км, она в 19 раз больше Земли и всего в 10 раз меньше Солнца. Год на Юпитере не самый долгий в солнечной системе, длится 4333 земных суток (неполных 12 лет). Его же собственные сутки имеют продолжительность около 10 земных часов. Точный состав поверхности планеты пока определить не удалось, однако известно, что криптон, аргон и ксенон имеются на Юпитере в гораздо больших количествах, чем на Солнце.

Юпитер, снимок зонда Вояджер-1

Существует мнение, что один из четырёх газовых гигантов на самом деле – несостоявшаяся звезда. В пользу этой теории говорит и самое большое количество спутников, которых у Юпитера много – целых 67. Чтобы представить себе их поведение на орбите планеты, нужна достаточно точная и чёткая модель солнечной системы. Самые крупные из них – Каллисто, Ганимед, Ио и Европа. При этом Ганимед является крупнейшим спутником планет во всей солнечной системе, радиус его составляет 2634 км, что на 8% превышает размер Меркурия, самой маленькой планеты нашей системы. Ио отличается тем, что является одним из трёх имеющих атмосферу спутников.

Сатурн

Вторая по размерам планета и шестая по счёту в Солнечной системе. В сравнении с остальными планетами, наиболее схожа с Солнцем составом химических элементов. Радиус поверхности равен 57350 км, год составляет 10 759 суток (почти 30 земных лет). Сутки здесь длятся немногим дольше, чем на Юпитере – 10,5 земных часов. Количеством спутников он ненамного отстал от своего соседа – 62 против 67. Самым крупным спутником Сатурна является Титан, так же, как и Ио, отличающийся наличием атмосферы. Немного меньше него по размеру, но от этого не менее известные – Энцелад, Рея, Диона, Тефия, Япет и Мимас. Именно эти спутники являются объектами для наиболее частого наблюдения, и потому можно сказать, что они наиболее изучены в сравнении с остальными.

Сатурн, снимок космического аппарата Кассини в 2007 году

Долгое время кольца на Сатурне считались уникальным явлением, присущим только ему. Лишь недавно было установлено, что кольца имеются у всех газовых гигантов, но у остальных они не настолько явно видны. Их происхождение до сих пор не установлено, хотя существует несколько гипотез о том, как они появились. Кроме того, совсем недавно было обнаружено, что неким подобием колец обладает и Рея, один из спутников шестой планеты.

Уран

Седьмая по счету и третья по размеру планета, радиус которой составляет 25267 км. Справедливо считается самой холодной планетой среди остальных, температура достигает -224 градусов по Цельсию. Продолжительность года — 30 685 суток в земном исчислении (почти 84 года), сутки же ненамного меньше земных – 17 с небольшим часов. Из-за сильной наклонности оси планеты, иногда создается впечатление, будто она не вращается, как остальные небесные тела нашей системы, а катится, подобно шару. Это может наблюдать любой, кого интересует астрономия, геометрическая модель солнечной системы наглядно продемонстрирует этот эффект.

Уран — снимок Вояджера-2 в 1986 году

Спутников у него гораздо меньше, чем у соседнего Сатурна, всего 27. Наиболее известны Титания, Ариэль, Оберон, Умбриэль и Миранда. Они не настолько крупны, как спутники.

Примечательно, что ведя наблюдения за Ураном в свой телескоп, астроном Уильям Гершель сначала не понял, что он наблюдает за планетой, будучи уверен, что он видит комету.

Нептун

Размером восьмая планета солнечной системы очень близка к своему ближайшему соседу, Урану. Радиус Нептуна равняется 24547 км. Год на планете равняется 60 190 суток (приблизительно 164 земных года). В атмосфере зафиксированы самые сильные ветра в нашей системе, скорость которых достигает 260 м/с.

Нептун, вид с Вояджера-2

По сравнению с остальными планетами-гигантами спутников у него совсем мало – всего 14. Самые известные из них – Тритон, третий в солнечной системе спутник, имеющий атмосферу, Протей и Нереида.

Примечательно, что это – единственная из планет, которая была открыта не благодаря наблюдениям, а с помощью математических расчётов.

Планеты Солнечной системы
Карликовые планеты	Плутон· Церера· Хаумеа· Макемаке· Эрида
Планеты Земной группы	Меркурий· Венера· Земля· Марс
Газовые гиганты	Юпитер· Сатурн· Уран· Нептун

Венера

Шестое место в списке занимает планета, названная в честь богини красоты Венеры. У Венеры есть еще несколько названий, таких как «Утренняя звезда» и «Вечерняя звезда», потому что, находясь очень близко к Солнцу, Венера является первой вечером на небе и последней, видимой утром. Диаметр составляет 12 100 км (Земля всего на тысячу километров больше), а масса более 80% массы Земли. На поверхности Венеры, прежде всего, более заметны равнины, состоящие из остывшей лавы вулканов, все остальное — огромные горные хребты. В атмосфере присутствует углекислый газ, а над планетой нависают густые облака двуокиси серы. Здесь мы наблюдаем самый большой парниковый эффект во Вселенной, температура поверхности Венеры составляет 460 градусов по Цельсию.

Знакомство с Солнечной системой

Солнечная система является частью спиралевидной галактики — Млечного пути. В самом ее центре находится Солнце – самый большой обитатель Солнечной системы. Солнце – это горячая звезда, состоящая из газов – водорода и гелия. Оно производит огромное количество тепла и энергии, без которых жизнь на нашей планете была бы просто невозможна. Солнечная система возникла пять млрд. лет назад в результате сжатия газопылевого облака.

Млечный путь

Центральное тело нашей планетной системы — Солнце (по астрономической классификации — желтый карлик), сосредоточило в себе 99,866% всей массы Солнечной системы. Оставшиеся 0,134% вещества представлены девятью большими планетами и несколькими десятками их спутников (в настоящее время их открыто более 100), малыми планетами — астероидами (примерно 100 тысяч), кометами (около 1011 объектов), огромным количеством мелких фрагментов — метеороидов и космической пылью. Все эти объекты объединены в общую систему мощной силой притяжения превосходящей массы Солнца.

Планеты земной группы составляют внутреннюю часть Солнечной системы. Планеты-гиганты образуют ее внешнюю часть. Промежуточное положение занимает пояс астероидов, в котором сосредоточена большая часть малых планет.

Фундаментальной особенностью строения Солнечной системы является то, что все планеты обращаются вокруг Солнца в одном направлении, совпадающем с направлением осевого вращения Солнца, и в том же направлении они обращаются вокруг своей оси. Исключение составляют Венера, Уран и Плутон, осевое вращение которых противоположно солнечному. Существует корреляция между массой планеты и скоростью осевого вращения. В качестве примеров достаточно упомянуть Меркурий, сутки которого составляют около 59 земных суток, и Юпитер, который успевает сделать полный оборот вокруг своей оси менее, чем за 10 часов.

Планеты солнечной системы

Сколько существует планет?

Планеты и их спутники:

1. Меркурий,
2. Венера,
3. Земля (спутник Луна),
4. Марс (спутники Фобос и Деймос),
5. Юпитер (63 спутника),
6. Сатурн (49 спутника и кольца),
7. Уран (27 спутника),
8. Нептун (13 спутников).

• Астероиды,
• Объекты пояса Койпера (Квавар и Иксион),
• Карликовые планеты (Церера, Плутон, Эрида),
• Объекты облака Орта (Седна, Оркус),
• Кометы (комета Галлея),
• Метеорные тела.

Чем отличается земная группа?

К планетам земной группы традиционно относят Меркурий, Венеру, Землю и Марс (в порядке удаления от Солнца). Орбиты этих четырёх планет расположены до Главного пояса астероидов. Эти планеты объединяют в одну группу также из-за схожести их физических свойств — они имеют небольшие размеры и массы, средняя плотность их в несколько раз превосходит плотность воды, они медленно вращаются вокруг своих осей, у них мало или совсем нет спутников (у Земли — один, у Марса — два, у Меркурия и Венеры — ни одного).

Планеты земного типа или группы отличаются от планет-гигантов меньшими размерами, меньшей массой, большей плотностью, более медленным вращением, гораздо более разрежёнными атмосферами (на Меркурии атмосфера практически отсутствует, поэтому его дневное полушарие сильно накаляется. Температура у планет земной группы значительно выше чем у гигантов (на Венере до плюс 500 С). Элементные составы планет земной группы и планет-гигантов также резко отличаются друг от друга. Юпитер и Сатурн состоят их водорода и гелия примерно в той же пропорции, что и Солнце. У планет земной группы имеется много тяжелых элементов. Земля в основном состоит из железа (35 %), кислорода (29 %) и кремния (15 %). Наиболее распространенные соединения в коре — окислы алюминия и кремния. Таким образом, элементный состав Земли резко отличается от солнечного.

Какие есть планеты-гиганты?

К планетам-гигантам относятся Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Эти планеты обладают большими размерами, но небольшой плотностью из-за своего газового состава из водорода и гелия. Тем не менее примерно 98 % суммарной массы планет Солнечной системы приходится на массу планет-гигантов!  Тепловой поток из центра Юпитера и Сатурна немного превосходит поток энергии, получаемой планетой от Солнца, тогда как тепловой поток из центра Земли пренебрежимо мал по сравнению с потоком энергии, получаемой Землей от Солнца.Эти планеты удалены на большие расстояния от Солнца, поэтому самые дальние из них — Нептун и Уран, содержат большое количество льда и именуются ледяными гигантами.

Размеры планет солнечной системы

Планеты данного типа обладают большим количеством спутников, в отличие от планет земной группы, и обладают высокой скоростью вращения. Спутниками называются небольшие тела, вращающиеся вокруг планет. Область между планетами наполнена небольшими твердыми частицами и разреженными газами.

Сатурн

Сатурн — вторая по величине, но довольно легкая (со средней плотностью 0,69 г/см3) планета в Солнечной системе. Низкая плотность объясняется тем, что планеты-гиганты состоят преимущественно из водорода и гелия. При этом в недрах Сатурна давление не достигает столь высоких значений, как на Юпитере, поэтому плотность вещества там меньше. Подобно Юпитеру, он вращается вокруг своей оси очень быстро (с периодом обращения около 10 часов) и поэтому заметно сплюснутый.

Сатурн. Фото сделано космическим аппаратом Cassini (NASA)

Спектроскопические исследования позволили найти в атмосфере Сатурна некоторые молекулы. В недрах планеты содержится мощная тепловая энергия, которую она излучает (в 2,5 раза больше, чем получает от Солнца). Температура поверхности облаков на Сатурне близка к температуре плавления метана (-184 ° С), твердые частицы которого, скорее всего, и содержатся в облачном слое планеты.

Атмосфера Сатурна по составу подобна гелиево-водородной атмосфере Юпитера, хотя метана в ней больше, а аммиака меньше. В телескоп видно вытянутые вдоль экватора темные полосы (пояса) и светлые зоны, которые являются менее контрастными, чем на Юпитере, гораздо реже в них наблюдаются отдельные белые и красные пятна. У Сатурна установлено мощное магнитное поле с осью, которая почти совпадает с осью вращения планеты. Сатурн состоит из железо-каменного жидкого центрального ядра (примерно земного размера), которое окружено флюидной оболочкой из водорода, гелия, метана, аммиака и воды.

Сатурн окружен кольцами (толщиной около 3 км), которые хорошо видны в телескоп в виде «ушек» с обеих сторон диска планеты. Они были замечены еще в 1610 году Галилеем. Плоскость колец практически совпадает с плоскостью экватора планеты и имеет постоянный наклон к плоскости орбиты, равный примерно 27 °.

Фото колец Сатурна, сделанное аппаратом Cassini в 2008 году.

Кольца Сатурна — одно из самых удивительных и интересных образований в Солнечной системе. Плоская система колец опоясывает планету вокруг экватора и нигде не соприкасается с поверхностью. В кольцах разделяются три основные концентрические зоны, разграниченные узкими щелями: внешнее кольцо А (диаметром около 275 тыс. км), среднее В (наиболее яркое) и внутреннее кольцо С, относительно прозрачное. Ближайшие к планете едва заметные части внутреннего кольца обозначаются символом D. Обнаружено также существование еще одного, практически прозрачного внешнего кольца. Кольца вращаются вокруг Сатурна и скорость движения их внутренних слоев больше, чем внешних.

Кольца Сатурна представляют собой плоскую систему из множества мелких спутников планеты. У Сатурна известно 17 спутников. Самый большой спутник — Титан, он также один из крупнейших по размерам и массе спутников в Солнечной системе. Спутник Янус — ближайший к Сатурну, расположенный почти вплотную к планете. Один из спутников — Феба — движется по орбите с довольно большим эксцентриситетом в обратном направлении.

Юпитер

Юпитер – пятая по счёту планета, от Солнца, является самой большой планетой Солнечной системы. Масса Юпитера превышает массу всех остальных планет, вместе взятых, в 2,47 раз, и в 317 раз – земную массу. Сила тяжести на поверхности Юпитера (обычно, за его поверхность принимают верхний слой его же облаков) в 2,4 раза больше чем на Земле. Другими словами, любое тело, весом в 100 кг., на поверхности Юпитера будет весить 240 кг., по земным меркам. Ускорение свободного падения здесь равняется 24,79 м/с2 (напомню, что на Земле g = 9,8 м/с2).

Химический состав внутренних слоёв планеты точно определить, с Земли, невозможно. Однако хорошо известен состав его атмосферы. В основном там преобладает молекулярный водород и гелий. В малой степени существуют и такие соединения, как вода, метан, сероводород, аммиак и фосфин. Наличие, в тропосфере, этих соединений говорит о том, что атмосфера Юпитера также богата углеродом, азотом, серой и, скорее всего, ещё и кислородом. В незначительных количествах присутствуют арсин AsH₃ (не путать с арсеном) и герман GeH₄.

Атмосфера Юпитера состоит из трёх слоев:

• внешний слой, состоит из водорода;
• средний слой – 90% водорода и 10% гелия;
• нижний слой, также состоит из водорода и гелия. Присутствуют примеси аммиака, гидросульфида аммония и воды.

Нижний слой атмосферы, в свою очередь, образует три слоя облаков:

• верхний слой – оледеневший аммиак образует облака, с температурой, около – 145ºС и давлением, приблизительно в 1 атмосферу;
• средний слой – облака из кристаллов гидросульфида аммония;
• нижний слой – водяной лёд, и возможно жидкая вода (скорее всего в виде мельчайших капель). Давление здесь, около 1 атм. и температура в – 130ºС. Ниже этого уровня планета непрозрачна.

Вероятнее всего, ниже облаков находиться слой металлического водорода, толщиной в 42—46 тыс. км. Температура этого слоя от 6300К до 21000К, а давление от 200 до 4000 ГПа. Ещё ниже находиться каменное ядро.

Условия в атмосфере Юпитера очень неблагоприятны. Только ветры там достигают скорости в 600км/ч. Главная достопримечательность Юпитера – это большое красное пятно. Это долгоживущий ураган, размером в 15×30 тысяч километров, притом, что диаметр Земли примерно 12,7 тыс. км! Не все планеты гиганты могут таким «похвастаться».

У Юпитера есть 67 естественных спутников. Самые знаменитые из них – Ганимед, Каллисто, Европа, Ио. Их ещё называют галилеевыми спутниками.