чем различаются между собой две группы планет
Группы планет Солнечной системы
Астрономы выделяют две группы планет Солнечной системы, исходя из величины, физических свойств и места расположения. Они составляют внутренний и внешний круги, условная граница которых проходит по главному поясу астероидов. На одной стороне (ближе к звезде) вращаются небесные тела земного типа. В другой части (в самом отдалении) расположены орбиты планет-гигантов. С чем связано такое разделение?
Земная группа
К данной категории относятся немассивные космические объекты с высокой плотностью: Марс, Меркурий, Земля и Венера. Им характерна атмосфера с тяжелыми молекулами и твердая поверхность из каменистых пород. В химической структуре преобладают соединения железа и кремния. Также встречаются частицы магния, алюминия, кислорода и других веществ, но в гораздо меньших пропорциях. Воздушная оболочка наполнена азотом, водяными парами и углекислым газом.
Земная группа
Внутреннее строение всех четырех планет полностью совпадает. Слой коры окружает мантию, в центре которой находится ядро. Последнее может быть твердое (как у Венеры) либо жидкое (как у Меркурия). При этом обязательным является наличие магнитных полей слабой, средней или сильной интенсивности. Дополняют «портрет» типичного представителя земной группы планет Солнечной системы медленная скорость вращения вокруг собственной оси и минимальное количество естественных спутников.
Планеты-гиганты
Планеты-гиганты
Еще одной специфической особенностью данной группы планет солнечной Системы являются кольца, которые ярче всего выражены у Сатурна. Кроме того, им характерна высокая скорость оборотов вокруг оси, причем экваторы движутся быстрее, чем полюса. Это объясняется нетвердым состоянием, ведь газы принимают металлическую форму только в самых недрах, ближе к центральному ядру. Кстати, именно из-за затвердевшего водорода у гигантов и возникает собственное магнитное поле. Его интенсивность напрямую зависит от величины магнитосферы.
Какие различия между газовыми гигантами и землеподобными планета?
Все планеты Солнечной системы делят на две группы. Четыре ближайшие к Солнцу планеты относятся к земной группе, а четыре остальных – к планетам-гигантам. Между ними есть огромные различия. В чем же они заключаются?
Главное отличие сводится к размерам этих небесных тел. Гиганты значительно больше. Так, самый маленький из гигантов, Нептун, превосходит крупнейшую землеподобную планету (собственно Землю) по радиусу примерно в 4 раза (24 622 км против 6371 км). Перевес в массе ещё больше – Нептун тяжелее Земли 17 раз. Однако самым крупным гигантом является Юпитер, его радиус равен 69911 км, а масса превосходит земную в 318 раз.
Второе важное отличие заключается в том, что у гигантов нет твердой поверхности, на которую мог бы высадиться человек. Они состоят по большей части из газов, а потому их ещё называют газовыми гигантами. Их атмосфера по мере приближения центру становится плотной и постепенно газы превращаются в жидкость, однако четкая граница между атмосферой и океаном отсутствует. Под океаном может находиться слой металлического водорода, а ещё глубже – твердое ядро планеты.
Третье важное отличие – наличие спутников. У Земли есть только один сателлит – Луна. У Марса 2 спутника, Фобос и Деймос, но они очень маленькие, их размер не превышает и 30 км. У Меркурия и Венеры и вовсе нет спутников. В то же время у каждого гиганта есть не один десяток лун. На сегодня открыты 79 спутников Юпитера (вероятно, есть и до сих пор не обнаруженные сателлиты), 82 спутника Сатурна, 27 урановских лун и ещё 14 сателлитов Нептуна. Некоторые из них отличаются огромными размерами. Например, Ганимед и Титан имеют больший диаметр, чем Меркурий.
Ещё одна отличительная черта – это система колец. О кольцах Сатурна известно ещё с XVII в. Кольца же других гигантов были открыты только во второй половине XX в. Они есть у каждого гиганта, но их нет у землеподобных планет.
Так как гиганты состоят преимущественно из газов, то их плотность существенно меньше плотности планет земной группы. В частности, плотность Сатурна в 1,5 раза ниже плотности воды. В химическом составе газовых гигантов преобладают водород и гелий.
Список использованных источников
Книга: Естествознание и основы экологии
Навигация: Начало Оглавление Другие книги
§ 1. Строение и состав солнечной системы. Две группы планет
Наша Земля входит в число 8 больших планет, обращающихся вокруг Солнца. Именно в Солнце сосредоточена основная часть вещества Солнечной системы. Масса Солнца в 750 раз превосходит массу всех планет и в 330 000 раз – массу Земли. Под действием силы его притяжения происходит движение планет и всех других тел Солнечной системы вокруг Солнца.
Расстояния между Солнцем и планетами во много раз превосходят их размеры, и нарисовать такую схему, на которой соблюдался бы единый масштаб для Солнца, планет и расстояний между ними, практически невозможно. Диаметр Солнца в 109 раз больше, чем Земли, а расстояние между ними примерно во столько же раз больше диаметра Солнца. К тому же расстояние от Солнца до последней планеты Солнечной системы (Нептуна) в 30 раз больше, чем расстояние до Земли. Если изобразить нашу планету в виде кружочка диаметром 1 мм, то Солнце окажется на расстоянии около 11 м от Земли, а его диаметр будет примерно 11 см. Орбита Нептуна будет показана окружностью радиусом 330 м. Поэтому обычно приводят не современную схему Солнечной системы, а лишь рисунок из книги Коперника «Об обращении небесных кругов» с иными, весьма приблизительными пропорциями.
По физическим характеристикам большие планеты разделяются на две группы. Одну из них – планеты земной группы – составляют Земля и сходные с ней Меркурий, Венера и Марс. Во вторую входят планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун (табл. 1).
Расположение и физические характеристики больших планет
До 2006 г. самой далекой от Солнца большой планетой считался Плутон. Теперь он вместе с другими объектами подобного размера – давно известными крупными астероидами (см. § 4) и объектами, обнаруженными на окраинах Солнечной системы, – относится к числу планет-карликов.
Разделение планет на группы прослеживается по трем характеристикам (масса, давление, вращение), но наиболее четко – по плотности. Планеты, принадлежащие к одной и той же группе, по плотности различаются между собой незначительно, в то время как средняя плотность планет земной группы примерно в 5 раз больше средней плотности планет-гигантов (см. табл. 1).
Большая часть массы планет земной группы приходится на долю твердых веществ. Земля и другие планеты земной группы состоят из оксидов и других соединений тяжелых химических элементов: железа, магния, алюминия и других металлов, а также кремния и других неметаллов. На долю четырех наиболее обильных в твердой оболочке нашей планеты (литосфере) элементов – железа, кислорода, кремния и магния – приходится свыше 90 % ее массы.
Строение. Предполагают, что по мере приближения к центру планет-гигантов водород вследствие возрастания давления должен переходить из газообразного в газожидкое состояние, при котором сосуществуют его газообразная и жидкая фазы. В центре Юпитера давление в миллионы раз превышает атмосферное давление, существующее на Земле, и водород приобретает свойства, характерные для металлов. В недрах Юпитера металлический водород вместе с силикатами и металлами образует ядро, которое по размерам примерно в 1,5 раза, а по массе в 10–15 раз превосходит Землю.
Масса. Любая из планет-гигантов превосходит по массе все планеты земной группы, вместе взятые. Самая крупная планета Солнечной системы – Юпитер больше самой крупной планеты земной группы – Земли по диаметру в 11 раз и по массе в 300 с лишним раз.
Вращение. Отличия между планетами двух групп проявляются и в том, что планеты-гиганты быстрее вращаются вокруг оси, и в числе спутников: на 4 планеты земной группы приходится всего 3 спутника, на 4 планеты-гиганта – более 120. Все эти спутники состоят из тех же веществ, что и планеты земной группы, – силикатов, оксидов и сульфидов металлов и т. д., а также водяного (или водно-аммиачного) льда. Помимо многочисленных кратеров метеоритного происхождения, на поверхности многих спутников обнаружены тектонические разломы и трещины их коры или ледяного покрова. Самым удивительным оказалось открытие на ближайшем к Юпитеру спутнике Ио около десятка действующих вулканов. Это первое достоверное наблюдение вулканической деятельности земного типа за пределами нашей планеты.
Кроме спутников, планеты-гиганты имеют еще и кольца, которые представляют собой скопления небольших по размеру тел. Они так малы, что в отдельности не видны. Благодаря их обращению вокруг планеты кольца кажутся сплошными, хотя сквозь кольца Сатурна, например, просвечивают и поверхность планеты, и звезды. Кольца располагаются в непосредственной близости от планеты, где не могут существовать крупные спутники.
Чем различаются между собой две группы планет
Наша Земля входит в число 8 больших планет, обращающихся вокруг Солнца. Именно в Солнце сосредоточена основная часть вещества Солнечной системы. Масса Солнца в 750 раз превосходит массу всех планет и в 330 000 раз – массу Земли. Под действием силы его притяжения происходит движение планет и всех других тел Солнечной системы вокруг Солнца.
Расстояния между Солнцем и планетами во много раз превосходят их размеры, и нарисовать такую схему, на которой соблюдался бы единый масштаб для Солнца, планет и расстояний между ними, практически невозможно. Диаметр Солнца в 109 раз больше, чем Земли, а расстояние между ними примерно во столько же раз больше диаметра Солнца. К тому же расстояние от Солнца до последней планеты Солнечной системы (Нептуна) в 30 раз больше, чем расстояние до Земли. Если изобразить нашу планету в виде кружочка диаметром 1 мм, то Солнце окажется на расстоянии около 11 м от Земли, а его диаметр будет примерно 11 см. Орбита Нептуна будет показана окружностью радиусом 330 м. Поэтому обычно приводят не современную схему Солнечной системы, а лишь рисунок из книги Коперника «Об обращении небесных кругов» с иными, весьма приблизительными пропорциями.
По физическим характеристикам большие планеты разделяются на две группы. Одну из них – планеты земной группы – составляют Земля и сходные с ней Меркурий, Венера и Марс. Во вторую входят планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун (табл. 1).
Расположение и физические характеристики больших планет
До 2006 г. самой далекой от Солнца большой планетой считался Плутон. Теперь он вместе с другими объектами подобного размера – давно известными крупными астероидами (см. § 4) и объектами, обнаруженными на окраинах Солнечной системы, – относится к числу планет-карликов.
Разделение планет на группы прослеживается по трем характеристикам (масса, давление, вращение), но наиболее четко – по плотности. Планеты, принадлежащие к одной и той же группе, по плотности различаются между собой незначительно, в то время как средняя плотность планет земной группы примерно в 5 раз больше средней плотности планет-гигантов (см. табл. 1).
Большая часть массы планет земной группы приходится на долю твердых веществ. Земля и другие планеты земной группы состоят из оксидов и других соединений тяжелых химических элементов: железа, магния, алюминия и других металлов, а также кремния и других неметаллов. На долю четырех наиболее обильных в твердой оболочке нашей планеты (литосфере) элементов – железа, кислорода, кремния и магния – приходится свыше 90 % ее массы.
Строение. Предполагают, что по мере приближения к центру планет-гигантов водород вследствие возрастания давления должен переходить из газообразного в газожидкое состояние, при котором сосуществуют его газообразная и жидкая фазы. В центре Юпитера давление в миллионы раз превышает атмосферное давление, существующее на Земле, и водород приобретает свойства, характерные для металлов. В недрах Юпитера металлический водород вместе с силикатами и металлами образует ядро, которое по размерам примерно в 1,5 раза, а по массе в 10–15 раз превосходит Землю.
Масса. Любая из планет-гигантов превосходит по массе все планеты земной группы, вместе взятые. Самая крупная планета Солнечной системы – Юпитер больше самой крупной планеты земной группы – Земли по диаметру в 11 раз и по массе в 300 с лишним раз.
Вращение. Отличия между планетами двух групп проявляются и в том, что планеты-гиганты быстрее вращаются вокруг оси, и в числе спутников: на 4 планеты земной группы приходится всего 3 спутника, на 4 планеты-гиганта – более 120. Все эти спутники состоят из тех же веществ, что и планеты земной группы, – силикатов, оксидов и сульфидов металлов и т. д., а также водяного (или водно-аммиачного) льда. Помимо многочисленных кратеров метеоритного происхождения, на поверхности многих спутников обнаружены тектонические разломы и трещины их коры или ледяного покрова. Самым удивительным оказалось открытие на ближайшем к Юпитеру спутнике Ио около десятка действующих вулканов. Это первое достоверное наблюдение вулканической деятельности земного типа за пределами нашей планеты.
Кроме спутников, планеты-гиганты имеют еще и кольца, которые представляют собой скопления небольших по размеру тел. Они так малы, что в отдельности не видны. Благодаря их обращению вокруг планеты кольца кажутся сплошными, хотя сквозь кольца Сатурна, например, просвечивают и поверхность планеты, и звезды. Кольца располагаются в непосредственной близости от планеты, где не могут существовать крупные спутники.
Солнечная система: планеты земной группы и планеты-гиганты, малые тела солнечной системы
Солнечная система: планеты земной группы и планеты-гиганты, малые тела солнечной системы
Данная статья содержит теоретический материал для подготовки к ЕГЭ по физике по теме солнечной системы и ещё составляющих. В статье рассмотрены две группы планет: планеты земной группы и планеты, являющиеся гигантами, изучена подробная характеристика планет, их атмосфера, состав, размер и масса, а также изложены определённые особенности данных планет.
Солнечной системой является система, включающая Солнце и другие планеты, которые вращаются вокруг него.
Масса Солнечной системы примерно 1,0014 М. Большую часть от общей массы занимает Солнце, оставшуюся – планеты. Рассмотрим общую картину системы (рис. 1).
На данный момент рассматривают две группы планет:
— Планеты земной группы;
В первую группу входят:
Сначала рассмотрим характеристики, касающиеся каждой планеты по отдельности, далее – перейдём к более общим.
Планета Меркурий является наименьшей, она достигает одну третью размера Земли. Меркурий состоит из атмосферного слоя, вследствие этого она имеет свойства замерзать, а также накаляться. Содержит большое количество железа.
Венера примерно одного размера с Землёй. Атмосфера планеты состоит из монооксида углерода. За счёт этого планета является раскалённой. На поверхности находятся вулканы, а также каньоны.
Земля является самой крупной из земных планет, она содержит большое количество воды. Жизнь на планете развивается в различных формах. В атмосфере есть пар, который смягчает температуру. На планете действует смена сезонов. Большему нагреву подвергаются участки, находящиеся возле линии экватора.
Каждая планета получила своё название, в соответствии с наличием схожести свойств Земли. Все планеты данного раздела состоят из твёрдой поверхности. Отличительной чертой данных планет является своеобразное вращение вокруг своей оси. Например, Земля делает один полный оборот за сутки, то есть 24 часа. Венера же полный оборот совершает за двести сорок три дня.
Рассмотрим рисунок с расположением планет земной группы (рис. 2).
У всех планет из данной группы есть атмосфера. Она отличается по своему составу и плотности. Например, атмосфера у Венеры очень плотная, а у Меркурия её сложно разглядеть. Некоторые учёные считают, что у Меркурия нет атмосферы, на самом деле, это суждение неверно. Атмосферы данных планет включают в себя определённые вещества, у которых тяжёлые молекулы. Например, атмосфера нашей планеты, Венеры и Марса содержит водяные пары и углекислый газ. Атмосфера у Меркурий состоит практически полностью из гелия.
Практический одинаковым у планет считают химический состав. В основном они состоят из кремния и железа. Также в состав включены другие элементы относительно небольшого количества.
Особенность данных планет – присутствие в центре планеты ядра. Ядро у каждой планеты разной тяжести. Следует помнить, что у всех них ядра в жидком состоянии, за исключением одной планеты – Венеры.
Рассмотрим третий рисунок (рис. 3). Часто в вопросах КИМов на ЕГЭ по физике встречается магнитное поле, поэтому рассмотрим данную тему более подробно.
У планет земной группы есть свои поля, являющиеся магнитными. У Венеры воздействие полей почти не ощущаемо, а вот у Земли, Марса и Меркурия чувствуется. У нашей планеты магнитные поля имеют свойство двигаться, они не стоят на одном месте. Скорость движения полей относительно мала, некоторые исследователи считают, что само движение через некоторое время может привести к изменению магнитных поясов.
У планет земной группы практически нет спутников. В настоящее время их нашли только у двух планет – Земля и Марс.
Планеты-гиганты
Рассмотри вторую группу планет – планеты-гиганты.
Масса данных планет сравнительно выше, чем у земных. Самая лёгкая планеты из планет – гигантов – Уран, его масса больше массы нашей планеты примерно в четырнадцать с половиной раз. Самая тяжёлая планета – Юпитер.
Рассмотрим рисунок с расположением планет (рис. 4).
У планет-гигантов нет твердой поверхности, это обусловлено их газообразным состоянием. Газы, составляющие планеты плавно превращаются в жидкое состояние, в связи с уменьшением расстояния до центра планеты. Исходя из этого, нужно обратить внимание на изменения вращения каждой из планет вокруг своей оси. Полный оборот составляет примерно восемнадцать часов. Следует учитывать, что каждый слой планеты осуществляет вращение с разной скоростью. Это обусловлено тем, что данные планеты не имеют твёрдой поверхности. Из этого следует, что другие части планеты не имеют связи между друг другом.
Рассмотри рисунок, определяющий состав планет (рис. 5).
В некоторых случаях тестовая часть ЕГЭ по физике содержит вопросы о составе планет. Планеты- гиганты имеют твёрдое ядро относительно небольшого размера. Предполагают, что одним из составляющих веществ может являться водород. Доказано, что у этих планет есть собственное магнитное поле. В науки приведено недостаточное количество доказательств о веществах планет.
Известно, что их отличительная черта – наличие большого количества естественных спутников и колец. Кольцами считают скопление определённых частиц, вращающихся вокруг с планетой. Они забирают себе находящиеся рядом частицы.
На данный момент известно девять планет солнечной системы. А в состав этих планет входят только восемь. Плутон не относится планетам рассмотренных ранее двух видов. Он находится на огромном расстоянии с Солнцем и мало изучен. Учёные предполагают, что Плутон имеет твёрдое состояние. Некоторые исследователи считают, что Плутон вовсе не относится к Планетам. Это предположение выдвинули более двадцати лет назад. Несмотря на это, решения об исключении Плутона из списка планет в настоящее время нет.
Малые тела Солнечной системы
Рассмотрим малые тела Солнечной системы.
Исключая девять планет Солнечной системы, существуют различные тела, называемые астероидами, кометами и малыми планетами. Все эти тела относятся к группе малых тел. Их основным отличием от планет является наличие твёрдого состояния, малые размеры и возможность совершать обороты вокруг Солнца в разных направлениях. Как правило, это направление может быть прямым и обратным. Размеры малых тел относительно небольшие, по сравнению с другими планетами. При потере притяжения данные тела оказываются в верхних слоях атмосферы, там они сгорают и падают в виде метеоритов. Изменение состояния малых тел на данный момент времени остаётся неизученным.
Также неизвестно будет ли нижняя граница для малых тел либо к ним и далее будет относить все тела до метеороидов. Главное отличие естественных спутников от малых тел – орбиты, то есть малые тела не вращаются вокруг Солнца. А крупные спутники находятся в равновесии, поэтому они круглой формы. Орбиты тел расположены в поясах астероидов и Корпера. Данные пояса неоднородны, у них разные границы. Также в Солнечную систему входят кометы, кентавры, астероиды и другие объекты.
Метеороидами называют самые малые тела, которые вращаются вокруг Солнца. Рассматривают микроскопические частицы, называемые межпланетной пылью.
В статье описаны основные темы, входящие в ЕГЭ по физике, поэтому следует запоминать основные моменты, входящие в теорию. Также на ЕГЭ может встретиться задание, касающееся температуры поверхности солнца, следует помнить, что она составляет 5726 градусов.