Солнечная система

1.

Солнечная система

2.

Состав (типы объектов)
Солнце
Большие планеты
Карликовые планеты
Астероиды
Кометы
Газ
Намагниченная плазма
Пыль

3.

Пространственная структура
Солнце
Внутренние планеты
Пояс астероидов
Внешние планеты
Кентавры
Пояс Койпера
Облако Оорта ?

4.

Солнце и большие планеты

5.

Большие планеты
Планеты земной группы Газовые гиганты
(внутренние планеты)
(внешние планеты)
Меркурий
Юпитер
Венера
Сатурн
Земля
Марс
Уран
Нептун

6.

Сравнительные размеры
Имеют почти круговые орбиты, которые располагаются
вблизи эклиптики (плоскости орбиты Земли).

7.

8.

Сравнительные размеры

9.

Земля
Радиус (средний)
6371 км
Масса
5,9736×1024 кг

10.

Параметры Земли
Плотность (средняя)
5,515 г/см3
Расстояние до Солнца (среднее) 1 а.е. 1,496×1013 см
Орбитальный период (год)
Солнечные сутки
365 сут. 6 ч. 9 мин. 10 сек.
24 ч. = 86400 сек.
Наклон оси к эклиптике
23,4°
Температура на поверхности
−89 °C +57,7 °C
Среднее магнитное поле на поверхности 0,5 Гс
Естественные спутники
1 (Луна)

11.

Большие планеты
Планета
Радиус Масса
Радиус Орбита- Солнечорбиты льный ные
период
сутки
Меркурий
Венера
Земля
0,382
0,949
0,06
0,82
0,38
0,72
0,241
0,615
58,6
243
1
1
1
1
1
Марс
Юпитер
Сатурн
Уран
Нептун
0,53
11,2
9,41
3,98
3,81
0,11
318
95
14,6
17,2
1,52
1,88
5,20 11,86
9,54 29,46
19,22 84,01
30,06 164,79
1,03
0,414
0,426
0,718
0,671

12.

Внутренние планеты
Меркурий, Венера,
Земля,
Марс

13.

Меркурий
Ближайшая к Солнцу планета.
Большая полуось: 0,387 а.е.
Эксцентриситет: 0,205
Радиус (средний): 2440 км
Масса: 3,3×1023 кг = 0,055 М
Орбитальный период Т0: 87,97× 24 часа.
Собственный период (сидерический) ТS : 58,65 × 24 часа.
Наклон оси вращения к плоскости орбиты 0,01°

14.

Отношение орбитального периода к
собственному сидерическому: Т0 / ТS = 3/2
Солнечные сутки
= 2 орбитальных
периода (года)

15.

Очень разреженная атмосфера.
Давление на поверхности планеты в 5×1011 раз меньше
давления земной атмосферы.
Состав: гелий, натрий, кислород, калий, аргон, водород,
Магнитное поле имеет дипольную структуру
и в 300 раз слабее магнитного поля Земли.
Ось магнитного диполя отклонено на 2 от
оси вращения планеты.

16.

Практически отсутствует атмосфера.
Температура поверхности:
- 183 °C + 427 °C
Огромное количество ударных кратеров

17.

Венера
Большая полуось:
0,723 а.е.
Эксцентриситет:
0,0068
Радиус (средний):
6052 км
Масса: 4,87 ×1024 кг
= 0,815 М
Мощный облачный покров

18.

Орбитальный период Т0: 224,7× 24 часа.
Собственный период (сидерический) ТS : 243 × 24 часа.
Наклон оси вращения к плоскости орбиты: 177,36°
Противоположное вращение
Магнитное поле отсутствует

19.

Температура поверхности: + 464 °C
Давление на поверхности: 9,3 МПа 92 атм

20.

Состав атмосферы
Углекислый газ: ~96,5 %
Азот ~3,5 %
Примеси диоксида серы, угарного газа,
аргона, водяного пара, гелия и др.
Ветер на высоте 50 км имеет скорость до 300 м/с.
Облака из серной кислоты !

21.

Обширные возвышенности: Земля Иштар и
Земля Афродиты.
Сравнительные размеры Земли Иштар и Соединенных Штатов

22.

Горные хребты, долины, кратеры.
Гора Маат вулкан
высотой
около 8 км

23.

Марс
Большая полуось:
1,524 а.е.
Эксцентриситет:
0,0933
Радиус (средний):
3386 км
Масса: 6,42 ×1023 кг
= 0,107 М
Орбитальный
период Т0: 687 сут.
Собственный период (сидерический) ТS : 24 ч. 39 м. 36 с.
Наклон оси вращения к плоскости орбиты: 24,94°

24.

Сравнительные размеры Земли и Марса

25.

Температура поверхности: - 123 °C + 30 °C
Давление у поверхности: 9 10-3 атм

26.

Состав атмосферы
Углекислый газ: 95,3 %
Азот 2,7 %
Аргон 1,6 %
Кислород 0,13 %
Водяной пар 0,1 %
Угарный газ 0,07 %
Снег

27.

Полярные шапки
Состоят из водяного льда и замерзшей углекислоты
Северная
Южная

28.

Долина Маринера
Длина
4500 км,
Ширина
200 км,
Глубина до 11 км

29.

Гора Олимп (потухший вулкан)
Высота: 27 км, диаметр основания: 540 км.

30.

Кальдера вулкана Олимп
Размеры кальдеры 85 км × 60 км, глубина 3 км.

31.

Ударные
кратеры

32.

Пылевые бури, скорость ветра до 100 м/с

33.

Пыльные смерчи. Высота – до 8 км.
Фото с марсохода «Спирит»
Следы смерчей
Фото со спутника «Марс Глобал Сервейор»

34.

Песчаные дюны. Фото спутника Марса MRO.

35.

Аномальный магнетизм.
Отсутствует глобальное магнитное поле, но
отдельные участки поверхности обладают магнитным
полем в 10 раз большим чем среднее земное.
Закат на Марсе. Фото марсохода Spirit

36.

Внешние планеты
Газовые гиганты

37.

Юпитер
Большая полуось:
5,204 а.е.
Эксцентриситет:
0,0488
Радиус (полярный):
66854 км
Радиус
(экваториальный):
71492 км
Масса: 1,899·1027 кг
= 318 М

38.

Сравнительные размеры Земли и Юпитера

39.

Орбитальный период Т0 : 11,86 лет.
Собственный период (сидерический) ТS : 9 ч. 50 м.
Наклон оси вращения к плоскости орбиты: 3,13°
Дифференциальное вращение (угловая скорость
вращения уменьшается от экватора к полюсам).
Состав
Водород 81 %, гелий 18 %.
Метан, водяной пар, аммиак, этан, сероводород,
неон, фосфин, кислород, сера.

40.

Турбулентность атмосферы.
Скорость ветра до 200 м/с
Вихри
циклонов и
антициклонов

41.

Большое Красное Пятно
Антициклон
размерами
15×20
тыс.км.
Оборот газа
72 часа.
Наблюдается
уже 350 лет.

42.

Магнитное поле
Ось диполя наклонена к оси вращения на 10°.
Напряжённость поля на поверхности атмосферы
14 Гс (у северного полюса) и 10,7 Гс (у южного полюса).
Солнечный ветер захватывается магнитным полем,
при этом формируется мощная магнитосфера.
Возникают радиационные пояса, испускающие
синхротронное излучение.

43.

Магнитосфера
справа – солнечный ветер

44.

Полярные сияния
Полярное сияние в ультрафиолетовом диапазоне

45.

Кольца
Главное кольцо: ширина 7000 км, расстояние от центра
планеты до внешней границы: 129 230 км.
Гало: тор толщиной 20 000 км, который располагается
между главным кольцом и атмосферой планеты.
Паутинное кольцо: внутренний радиус: 130 тыс.км,
внешний радиус: 222 тыс.км,
Главное кольцо

46.

Сатурн
Большая полуось: 9,58 а.е.
Эксцентриситет: 0,056
Радиус (полярный): 54364 км
Радиус (экваториальный): 60268 км
Масса: 5,685 ×1026 кг = 95 М

47.

Сравнительные размеры Сатурна и Земли

48.

Орбитальный период Т0 : 29,46 лет.
Собственный период (сидерический) ТS : 10 ч. 34 м. 13 с.
Наклон оси вращения к плоскости орбиты: 26,73°
Состав
Водород 93 %, гелий 7 %.
Метан, водяной пар, аммиак и др.
Скорость ветра до 500 м/с.

49.

Магнитное поле
Ось магнитного диполя с точностью до 1° совпадает с
осью вращения планеты.
Напряженность
магнитного поля
на экваторе
поверхности
планеты 0,2 Гс.

50.

Полярное сияние
Развитие полярного
сияния на южном
полюсе в УФ-диапазоне.
Полярное сияние на
северном полюсе в
ИК-диапазоне
( = 4 мкм)

51.

Гигантский гексагон
Устойчивое
образование
в виде
правильного
шестиугольника
с поперечником
25 тыс. км
вокруг
северного
полюса

52.

Кольца
Система плоских концентрических образований из
льда и пыли в экваториальной плоскости планеты.

53.

Плоскость колец расположены под углом 28°
к плоскости эклиптики.
Это объясняет «исчезновение» колец каждые четверть года

54.

Размер частиц в кольцах от микрометров до
сантиметров и (реже) десятков метров.
Состав колец: водяной лёд (около 99%) с примесями
силикатной пыли.

55.

Основные элементы колец
Элемент
Расстояние до центра Сатурна
(в радиусах планеты)
Ширина, км
Кольцо D
1,112 – 1,236
7500
Кольцо C
1,236 – 1,527
17500
Щель Максвелла
1,452
270
Кольцо B
1,527 – 1,95
25500
Деление Кассини
1,95 – 2,028
4700
Кольцо A
2,028 - 2,27
14600
Щель Энке
2,216
325
Кольцо F
2,326
30 - 500
Кольцо G
2,75 – 2,88
8000
Кольцо E
2,99 – 7,96
300000
Экваториальный радиус Сатурна : 60268 км

56.

Исследования космическими аппаратами показали,
что кольца состоят из огромного множества деталей
Цвета искусственные
Цвета естественные

57.

Толщина колец порядка десяти метров.
Над кольцами – спутник Энцелад

58.

Щель
Кассини

59.

Инфракрасное кольцо
Расстояние от центра Сатурна:
128 RS 6 млн. км (внутренний край);
207 RS 18 млн. км (внешний край).
Толщина 1,2 млн. км
Лежит в плоскости
орбиты Сатурна.
Внутри кольца –
спутник Феба

60.

Уран
Большая полуось:
19,23 а.е.
Эксцентриситет:
0,046
Радиус (полярный):
24973 км
Радиус
(экваториальный):
25559 км
Масса: 8,68×1025 кг
= 14,5 М

61.

Сравнительные размеры Земли и Урана

62.

Орбитальный период Т0 : 84 лет.
Собственный период (сидерический) ТS : 17 ч. 9 м. 24 с.
Наклон оси вращения к плоскости орбиты: 97,77°
Состав
Водород 83 %, гелий 15 %, метан 2,3 %,
вода, аммиак и др.
Скорость ветра до 240 м/с.

63.

Ось дипольного момента наклонена на 59° относительно
оси вращения. Кроме того, магнитный диполь смещён от
центра планеты к южному полюсу примерно на 1/3 от
радиуса планеты.
Магнитное поле
Урана
асимметрично:
на поверхности
в южном
полушарии
0,1 Гс,
в северном
1,1 Гс.

64.

Кольца
Система узких
колец,
состоящая из
частиц
диаметром от
нескольких
миллиметров
до 10 метров

65.

Система включает в себя 13 отдельных колец.
Самое
яркое кольцо ε,
и 8 других
внутренних колец

66.

9 узких главных колец (6, 5, 4, α, β, η, γ, δ, ε), два
пылевых кольца (ζ, λ) и два внешних кольца (μ, ν).
Кольца (сверху
вниз) δ, γ, η, β и α.

67.

Нептун
Большая полуось: 30,1 а.е.
Эксцентриситет: 0,011
Радиус (полярный):
24341 км
Радиус
(экваториальный):
24764 км
Масса: 1,024 ×1026 кг
= 17,2 М

68.

Сравнительные размеры Земли и Нептуна

69.

Орбитальный период Т0 : 84 лет.
Собственный период (сидерический) ТS : 16 ч. 6 м. 36 с.
Наклон оси вращения к плоскости орбиты 28,32°
Состав
Водород 80 %, гелий 19 %, метан 1,5 %,
дейтерид водорода, вода, аммиак, этан и др.

70.

Облака в верхних слоях атмосферы

71.

Штормы в атмосфере Нептуна

72.

Большое тёмное пятно, устойчивый шторм-антициклон
размерами 13 000 × 6600 км.

73.

Ось дипольного момента наклонена на 47° относительно
оси вращения. Кроме того, магнитный диполь смещён от
центра планеты на 0,55 радиуса планеты (на 13 500 км).
Магнитное поле на
экваторе 0,015 Гс.
Квадрупольная
составляющая
магнитного поля
превалирует над
дипольной.

74.

Кольца
Система состоит из 5 колец.
Кольца могут состоять из
ледяных частиц, покрытых
силикатами или углеродом.

75.

Название
Галле
Расстояние от
центра планеты
до начала кольца
(км)
41 900 км
Ширина, (км)
2000 км
Леверье
Ласселл
Араго
53 200 км
53 200 км
57 000 км
110 км
4000 км
-
Адамс
62 930 км
~ 50 км
Во внешнем кольце видны три
яркие арки