Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Ответы к экзамену по астрофизике.docx
Скачиваний:
3
Добавлен:
27.09.2019
Размер:
986.46 Кб
Скачать

.

Строение и состав солнечной системы. Планеты земной группы и планеты-гиганты. Бо́льшая часть массы объектов, связанных с Солнцем гравитацией, содержится в восьми относительно уединённых планетах, имеющих почти круговые орбиты и располагающихся в пределах почти плоского диска — плоскости эклиптики. Четыре меньшие внутренние планеты: Меркурий, Венера, Земля и Марс, также называемые планетами земной группы, состоят в основном из силикатов и металлов. Четыре внешние планеты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, также называемые газовыми гигантами, в значительной степени состоят из водорода и гелия и намного массивнее, чем планеты земной группы.

. Пояс астероидов, находящийся между Марсом и Юпитером, сходен по составу с планетами земной группы, поскольку состоит из силикатов и металлов. Крупнейшими объектами пояса астероидов являются Церера, Паллада и Веста. За орбитой Нептуна располагаются транснептуновые объекты, состоящие из замёрзшей воды, аммиака и метана, крупнейшими из которых являются Плутон, Седна, Хаумеа, Макемаке и Эрида. Дополнительно к тысячам малых тел в этих двух областях другие разнообразные популяции малых тел, таких как астероиды, планетные квазиспутники и троянцы, околоземные астероиды, кентавры, дамоклоиды, а также перемещающиеся по Солнечной системе кометы, метеороиды и космическая пыль.

Шесть планет из восьми и три карликовые планеты окружены естественными спутниками. Каждая из внешних планет окружена кольцами пыли и других частиц.

Солнечный ветер (поток плазмы от Солнца) создаёт пузырь в межзвёздной среде, называемый гелиосферой, который простирается до края рассеянного диска. Гипотетическое облако Оорта, служащее источником долгопериодических комет, может простираться на расстояние примерно в тысячу раз больше по сравнению с гелиосферой.

Солнечная система входит в состав галактики Млечный Путь.

Хим состав планет

Венера, Земля и Марс - обладают газовыми атмосферами, Меркурий практически лишён атмосферы. Только Земля имеет жидкую оболочку (прерывистую) из воды - гидросферу, а также биосферу - оболочку, состав, структура и энергетика к-рой в существенных чертах обусловлены прошлой и совр. деятельностью живых организмов. Аналогом гидросферы на Марсе явл. криосфера - лёд Н2О в полярных шапках и в грунте (вечная мерзлота).

У планет-гигантов нет ни твердой, ни жидкой поверхности. Газы их обширных атмосфер, уплотняясь с приближением к центру, постепенно переходят в жидкое состояние. Именно отсутствие резкого перехода от газобразного состояния вещества в атмосфере к твердому или жидкому позволяет нам говорить о планетах-гигантах как о планетах без поверхности.

Эти планеты быстро совершают один оборот вокруг своей оси (10-18 часов). При этом, они вращаются слоями: слой планеты, расположенный вблизи экватора, вращается быстрее всего, а околополярные области являются самыми неторопливыми. Как мы увидели раньше, планеты-гиганты – нетвердые планеты, этим обстоятельством и вызвано их необычное вращение. По той же причине гиганты сжаты у полюсов, что можно заметить в простой телескоп. Солнце, являясь газовым шаром, тоже вращается слоями, но с периодом 25-35 суток.

Юпитер и Сатурн, их атмосферы состоят из легких элементов: водорода и гелия. Уран и Нептун в значительной степени содержат в себе метан, аммиак, воду и другие не слишком тяжелые соединения. Другие элементы тоже есть, но их гораздо меньше. Ученые выяснили, что с увеличением массы гиганта растет и его атмосфера. Следовательно, самой обширной атмосферой обладает Юпитер. Уран и Нептун, близкие по массе, мало отличаются и своими атмосферами. Сатурн занимает промежуточное положение. Разница в химическом составе гигантов обусловлена ходом эволюции Солнечной системы.

В центре гигантов есть небольшое твердое ядро, но оно относительно невелико. 

Спутники планет. Меркурий расстояние от Солнца – 58 млн км,год – 58.65 суток,радиус – 2450 км,плотность – 5.4 г/см3,температура поверхности – 440 К. Венера расстояние от Солнца – 108 млн км, год – 243 суток, радиус – 6050 км, плотность – 5.2 г/см3, температура поверхности – 735 К

Земля-луна, марс(Марс расстояние от Солнца – 228 млн км,год – 687 суток,радиус – 3400 км,плотность – 3.9 г/см3,температура поверхности – 214 К)  Фобос , Деймос .пояс астеройдоа-церера,юпитер- Ио,ЕвропуГанимед и Каллисто(67всего),сатурн-титан,диона,энцелад,япет.уран-оберон, титания,нептун-тритон, Нереида, Наяда. Комета Икейа-Секи, Хейла-Боппа,вилда.

Понятие звездной велечины.

В астрофизике практически единственным источником информации об исследуемых объектах и физических процессах является электромагнитное излучение, регистрируемое как наземными приборами так и аппаратами, находящимися в космосе. Исторически мощность этого излучения измеряется внесистемными звездными величинами. Энергия, падающая на площадку –(так определяется интерсивность излучения I(λ))

Поток

Освещенность

Звездная величина, введенная Гиппархом во II веке до н.э., связана с освещенностью: m = -2.5 log E + сonst \

Звездные величины двух звезд (или величины одной и той же звезды на разных расстояниях) связаны соотношением Погсона (1857):

В действительности звездная величина зависит от спектрального диапазона, в котором производятся наблюдения. Поэтому без этого указания понятие звездной величины некорректно.

При решении ряда астрофизических задач (источники энергии звезд, внутреннее строение и эволюция звезд) необходимо знать полную энергию, излучаемую звездой во всем спектре. Такой характе-ристикой служит болометрическая звездная величина:

φ(λ)=φ1φ2φ3φ4φ5…,

φi – спектральное пропускание межзвездной среды, атмосферы, оптики телескопа, оптики регистри-рующей аппаратуры, спектральная чувствительность светоприемника и т.п.

Для определения некоторых физических параметров звезд, например, температуры служит показатель цвета CI – разность звездных величин в двух участках спектра:

(Фактически CI дает представление о распределении энергии в спектре звезды.

В современной многоцветной фотометрии существует несколько показателей

цвета: U-B, B-V, V-R и т.д. )

Шкала звездных величин включает как самый яркий объект на небе – Солнце (m = -27m), так и самые слабые звезды, доступные крупным телескопам, имеющие m ≈ 30m.

Современная точность фотометрии достигает 0.1% по освещенности или 0.001m. Для перехода от наблюдаемых звездных величин к энергии, излучаемой звездами, необходимо знать расстояния до них.

Если расстояния до двух звезд известны, то освещенности от них, отнесенные к стандартному расстоянию10 пк, дадут абсолютные звездные величины М, которые уже можно сравнивать. Они связаны с видимыми звездными величинами m и расстоянием r соотношением: М = m + 5 – 5 log r .Получено из при r1 = 10 пк, m1 = M и r2 = r, m2 = m, а также Е~1/r2. Абсолютная величина характеризует энергию, излучаемую всей поверхностью звезды – светимость L: L = 4πR2σT4