Галактики и звезды.
Это самые крупные структурные элементы вселенной. Совокупность галактик, которую можно наблюдать и изучать, образует метагалактику, содержащую более миллиарда галактик.
Классификация галактик (по форме):
Эллиптические галактики - сфероиды (различной степени сплюснутости). Состоят преимущественно из старых звезд;
Спиральные галактики, к которой относиться и наша галактика. В их рукавах находятся молодые звезды;
Неправильной формы. В центре галактики находятся их ядра, состоящие из компактного скопления звезд.
В структуре нашей галактики выделяют плоский звездный диск линзообразной формы, который заключен в более разряженном сферическом звездном облаке, который называется «гало». Цент млечного пути расположен по направлению к созвездию стрельца. В центре нашей галактики находится черная дыра массой около 1 млн. масс Солнца.
Различают окрестности Солнца. Это сфера радиусом 20 парсек. Содержит около 1500 звезд. Непосредственные окрестности Солнца радиусом 5 парсек. 1 парсек = 3, 26 светового года.
Звезды можно группировать по созвездиям. Всего их насчитывается 88. Скопления звездные бывают:
Шаровые, которые образовались вместе с образованием нашей галактики. Они стабильны. В нашей галактике насчитывается несколько сотен таких шаровых скоплений;
Рассеянные скопления. Они менее устойчивые. Насчитывают от сотен до тысяч звезд. Время жизни таких скоплений около 1 млрд. лет. После чего они распадаются и, входящие в них звезды включаются в другие скопления.
В ассоциации звезды объединяются по признаку происхождения из одного облака.
Вещество звезды находиться в состоянии плазмы. Из-за высоких температур атомы ионизируются, электроны срываются с орбит и таким образом образуется нейтрально заряженная водородно-гелиевая плазма. Все звезды классифицируются по светимости и спектральному классу.
Светимость – это количество излучаемой звездой энергии за единицу времени. Спектральный класс характеризует цвет звезды, который зависит от температуры её поверхности. Различают синие, желтые и красные звезды (в порядке уменьшения температур). Солнце имеет температуру около 6000 градусов и относиться к классу желтых звезд.
Солнечная система.
Существуют две гипотезы образования солнечной системы:
Закономерное образование. Суть её заключается в том, что вначале было газовое облако, которое сжималось под действием гравитации и со временем в центре образовалось Солнце, а из других частей сформировались планеты солнечной системы;
Случайное образование. Эта гипотеза заключается в том, что сблизились две звезды и у одной из них силами гравитации другой звезды была вырвана часть её вещества, из которого, впоследствии, и образовались планеты. Такой вариант развития событий возможен, но его вероятность не велика.
Планеты солнечной системы.
Внутренние планеты: Меркурий, Венера, Земля, Марс;
Внешние планеты: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун (Плутон).
Между внутренними и внешними планетами располагается пояс астероидов (от нескольких метров до нескольких километров). В недрах внутренних планет протекают радиоактивные процессы. Высокая температура приводит к тому, что вещество в центре планеты начинает плавиться и в центре образуется железное ядро. В недрах планеты и на её поверхности идет образование газов, формируется атмосфера. Чтобы её удержать планета должна иметь достаточно большую массу.
Внешние планеты обладают большой массой, имеют толстые атмосферы, однако из-за большого удаления от Солнца температура их поверхности низка и поэтому основная масса атмосферы сосредоточена во льдах.
Солнце: в центре солнца температура около 10 млн. градусов (на поверхности 6 тыс. градусов). Атмосфера солнца состоит из трех слоев: фотосфера (200-300 километров), хромосфера (15- 20 тыс. километров), разряженная солнечная корона. Ядерные, гравитационные и магнитные процессы на Солнце приводят к образованию вспышек и протуберанс. При вспышке высвобождается большое количество энергии в виде электромагнитного излучения и элементарных частиц. Проходя через солнечную корону, они увлекают за собой её вещество и, таким образом, образуется протуберанс.
Меркурий: ближайшая к Солнцу планета. Атмосферы нет, по размерам сопоставима с Луной. Температура 3700 градусов.
Венера: расположена ближе всего к Земле. Атмосфера состоит из углекислого газа, поверхность скрыта за плотными облаками. Температура 470 градусов. Давление 90 атмосфер.
Марс: атмосфера разряженная. Присутствует углекислый газ и водяной пар. Из-за значительного удаления от солнца температура колеблется от – до + ста градусов.
Юпитер: самая большая планета. В 11 раз больше Земли. В атмосфере преобладает водород и гелий. Часто случаются грозы в атмосфере. Они настолько мощные, что их электромагнитные излучения можно видеть на Земле.
Сатурн: имеет кольца, которые были открыты в 1650 году, которые образованы астероидами.
Уран: был открыт в 1781 году, имеет кольца, но более тонки.
Нептун: расположен так далеко от Земли, что его было очень сложно обнаружить. И его сначала вычислили. Наблюдали за траекторией движения Урана, и пришли к выводу, что эта траектория отклоняется от расчетных. И сделали вывод, что это отклонение вызвано силами тяготения другой планеты. И в 1844 определили участок небесной сферы, где предположительно эта неизвестная планета должна была находиться.
Плутон: расположен на расстоянии 6 млрд. километров от Солнца. В два раза меньше земли, поэтому его обнаружили только в 1930 году. Причем, он был открыт точно так же как и Нептун.
Кометы.
Движутся по вытянутым эллиптическим
орбитам. Максимальное удаление от Земли
может достигать
километров.
Орбиты расположены произвольно. Состоят
из ядра и хвоста. Ядро содержит лед,
твердую углекислоту и камнеобразные
вещества. Размер от сотен метров до
нескольких километров. По мере приближения
к Солнцу его излучением ядро нагревается,
лед и углекислый газ испаряются,
образуется хвост кометы. По мере
приближения к Солнцу хвост увеличивается.
Хвост направлен в противоположную
сторону от Солнца. В соответствии с
международным законодательством,
космические объекты естественного
происхождения не могут находиться в
собственности какого-либо государства
или лица. Правовое регулирование в
области космической деятельности
осуществляется в соответствии с
федеральным законом «О космической
деятельности». В соответствии с ним,
космическая деятельность – это любая
деятельность, связанная с непосредственным
проведением работ по исследованию и
использованию космического пространства,
включая Луну и другие небесные тела.
Основные направления космической деятельности:
Научные космические исследования;
Использование космической техники для связи или радиовещания;
Дистанционное зондирование земли из космоса;
Наблюдение за объектами и явлениями в космическом пространстве;
Производство в космосе материалов и иной продукции и др. виды деятельности, осуществляемые с помощью космической техники.
Земля.
Земля – сплюснутый шар (1:298) радиусом 6371 тыс. км. Существует две модели, которые описывают форму Земли:
Эллипсоид относимости Кросовского – это шар, равномерно сплюснутый с коэффициентом сжатия 1:298;
Геоид – это фигура, поверхность которой совпадает с поверхностью океана и продолжается под материками, если они выше его уровня. Относительно этого уровня рассчитывается высота гор и уровень океана.
Атмосфера Земли: на уровне моря плотность около 1 миллиграмм на кубический см. и с высотой очень быстро убывает. ¾ масса атмосферы, расположенной ниже 10 км. 90% - ниже 15 километров. 99% до 30 километров. С точки зрения юристов, атмосферный воздух – это компонент окружающей природной среды, представляющий собой естественную смесь газов, находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений (ФЗ «Об охране атмосферного воздуха»). Раньше атмосфера Земли состояла преимущественно из углекислого газа, хотя сейчас его 0,03% в атмосфере. Уменьшение количества углекислоты в атмосфере происходило по двум причинам:
Отсутствие кислорода позволяло ультрафиолету беспрепятственно достигать поверхности Земли. Ультрафиолет обладает способностью оказывать каталитическое воздействие на различные химические реакции, в ходе которых углекислый газ и поглощался;
Фотосинтез.
Под воздействием солнечного излучения газ атмосферы флуоресцируют (излучают свет), преимущественно голубой части спектра. этим объясняется тот эффект, что земля из космоса кажется голубой.
В атмосфере выделяют несколько слоев:
Нижний – тропосфера (от 10 до 15 километров);
От неё до 50 километров – стратосфера;
Выше до 80 километров – мезосфера, в которой находятся серебристые облака;
Выше 80 километров – ионосфера (потоки солнечных частиц вызывают сильную ионизацию газов. Ионосфера обладает способностью отражать короткие, длинные, средние волны.
Для жизни на земле очень важную роль играет озон (газ, состоящий из трех атомов кислорода). Важность озона заключается в том, что он задерживает подавляющую часть жесткого ультрафиолетового излучения, которое губительно для всего живого. Чем короче длинна электромагнитной волны, тем больше у неё проникающая способность, тем на большую глубину это излучение может проникнуть внутрь организма. Наибольший вред озону приносят фреоны (используются в холодильниках, кондиционерах, аэрозолях). В них находиться фтор в связанном состоянии. Фреоны легче воздуха, поэтому поднимаются в атмосферу и на высоте порядка 15 – 20 километров (там, где находиться озоновый слой) из-за сильного излучения молекулы фреона разлагаются, выделяется свободный фтор, который и разрушает молекулы озона.
Другая оболочка Земли – литосфера. В центре Земли твердая часть ядра из железа (температура ядра 42 тыс. градусов). Жидкая часть ядра толщиной 2200 километров. Между ядром и поверхностными породами вязкая мантия.
Толщина земной коры под океанами несколько километров, под континентами около 30 километров и под горными массивами около 70 километров.
В зависимости от происхождения вещество земной коры делятся на 3 класса пород:
Изверженное (магматическое) вещество. Например, гранит;
Осадочное вещество. Появляется в процессе осаждения веществ на дно морей. Например, мел;
Метаморфическое вещество. Это породы, которые изменили свою структуру под действием высоких температур и давления. Таким образом, из известняка получается мрамор.