Планети земної групи їх особливості та характеристика. Коротка характеристика планет земної групи
> Планети Земної групи
Планети земної групи – перші чотири планети Сонячної системи із фото. Дізнайтесь характеристики та опис планет земного типу, пошук екзопланет, дослідження.
Дослідники вивчають простори Сонячної системи багато століть, відзначаючи різні планетарні типи. З моменту відкриття доступу до екзопланетів наша інформаційна база стала ще ширшою. Окрім газових гігантів ми знаходили і об'єкти земного типу. Що ж це таке?
Визначення планет Земної групи
Планета земного типу- небесне тіло, представлене силікатними породами або металом, і має твердий поверхневий шар. Це головна відмінність від газових гігантів, наповнених газами. Термін взято від латинського слова "Terra", що перекладається як "Земля". Нижче наведено список, де вказано які є планети земної групи.
Структура та особливості планет Земної групи
Усі тіла наділені такою структурою: ядро з металу, наповнене залізом і оточене мантією із силікатів. Їх поверхнева куля прихована кратерами, вулканами, горами, каньйонами та іншими формуваннями.
Є вторинні атмосфери, створені вулканічною активністю чи прибуттям комет. Мають малу кількість супутників або взагалі позбавлені подібних особливостей. У Землі – Місяць, а у Марса – Фобос та Деймос. Не наділені кільцевими системами. Давайте подивимося, як виглядає характеристика планет земної групи, а також помітимо у чому їх схожості та відмінності на прикладі Меркурія, Венери, Землі та Марса.
Основні факти планет Земної групи
Меркурій- Найменша планета в системі, що досягає 1/3 земного розміру. Наділена тонким атмосферним шаром, через що постійно замерзає і розжарюється. Характеризується високою щільністю із залізом та нікелем. Магнітне поле сягає лише 1% від земного. На поверхні помітно безліч глибоких кратерних шрамів та слабкий шар силікатних частинок. 2012 року помітили сліди органічного матеріалу. Це будівельні блоки для життя, а також знайшли водяний лід.
Венераза розміром нагадує Землю, та її атмосфера занадто щільна і переповнена монооксидом вуглецю. Через це тепло утримується на планеті, роблячи її розпеченою в системі. На більшій частині поверхні розташовані активні вулкани та глибокі каньйони. Лише кільком апаратам вдалося проникнути на поверхню і вижити на короткий часовий проміжок. Кратерів мало, бо метеори згоряють.
Земля- Найбільша в земному типі і володіє величезною кількістю рідкої води. Вона потрібна для життя, яке розвивається у всіх формах. Є скеляста поверхня, вкрита каньйонами та височинами, а також важке металеве ядро. В атмосфері є водяна пара, що сприяє пом'якшенню добового температурного режиму. Є зміна регулярних сезонів. Найбільше нагрівання дістається ділянкам біля екваторіальної лінії. Але зараз показники зростають через людську діяльність.
Марсмає в своєму розпорядженні найвищу гору в Сонячній системі. Більша частинаповерхні представлена стародавніми відкладеннями та кратерними формуваннями. Але можна знайти і молодші ділянки. Є полярні шапки, що скорочують свій розмір у літній і весняний період. По густині поступається Землі, а ядро тверде. Дослідники поки не здобули докази життя, але є всі натяки та умови у минулому. Планета володіє водяним льодом, органікою та метаном.
Формування та загальні риси планет Земної групи
Вважають, що планети земного типу з'явилися першими. Спочатку порошинки зливалися, створюючи великі об'єкти. Вони розташовувалися ближче до Сонця, тому леткі речовини випаровувалися. Небесні об'єкти розросталися до кілометрового розміру, стаючи планетезімалями. Потім і вони накопичують дедалі більше пилу.
Аналіз показує, що на ранньому етапі розвитку Сонячної системи могло бути близько сотні протопланет, чиї розміри варіювалися між Місяцем і Марсом. Вони постійно стикалися, за рахунок чого зливалися, викидаючи сміття. У результаті вціліли чотири великі планети земної групи: Меркурій, Венера, Марс і Земля.
Всі вони відрізняються високим показником щільності, а склад представлений силікатами та металевим залізом. Найбільшим представником земного типу є Земля. Ці планети також виділяються загальною структуроюбудови, що включає ядро, мантію та кору. Лише дві планети (Земля і Марс) є супутники.
Поточні дослідження планет Земної групи
Дослідники вважають, що планети земного типу – найкращі кандидати у виявленні життя. Звичайно, висновки засновані на тому, що єдина планета з життям - Земля, тому її характеристики та особливості є своєрідним еталоном.
Все говорить про те, що життя здатне виживати в екстремальних умовах. Тому її очікують знайти навіть на Меркурії та Венері, незважаючи на їхні високі температури. Найбільше уваги приділяють Марсу. Це не лише головний кандидат у знаходженні життя, а й потенційна майбутня колонія.
Якщо все піде за планом, то у 2030-х роках. на Червону планету можуть надіслати першу партію астронавтів. Зараз на планеті постійно знаходяться ровери та орбітальні апарати, які шукають воду та ознаки життя.
Екзопланети земного типу
Багато знайдених екзопланетів виявлялися газовими гігантами, тому що їх набагато простіше відшукати. Але з 2005 року ми почали активно вловлювати земні об'єкти завдяки місії Кеплер. Більшість прозвали класом супер-земель.
Серед таких варто згадати Глізе 876d, чия маса у 7-9 разів перевершує земну. Здійснює оберти навколо червоного карлика, віддаленого від нас на 15 світлових років. У системі Глізі 581 знайшли 3 земні екзопланети з дистанцією у 20 світлових років.
Найменша – Глізе 581e. Вона перевищує нашу масу всього в 1.9 разів, але розташована дуже близько до своєї зірки. Першою підтвердженою земною екзопланетою була Кеплер-10b, більша за нашу масу в 3-4 разів. Вона віддалена на 460 світлових років та знайдена у 2011 році. Тоді ж команда місії видала список із 1235 претендентів, де 6 були земного типу та розташовувалися в зоні проживання.
Супер-землі
Серед екзопланет вдалося знайти безліч супер-земель (за розміром між Землею та Нептуном). Цей різновид не зустріти на території нашої системи, тому поки що не ясно, виглядають вони швидше як гіганти або земний тип.
Зараз науковий світ очікує на запуск телескопа Джеймса Вебба, який обіцяє збільшити силу пошуку і відкриє нам космічні глибини.
Категорії планет Земної групи
Існує розподіл планет земного типу. Силікатні – типові об'єкти нашої системи, представлені кам'яною мантією та металевим ядром. Залізні – теоретичний різновид, що складається повністю із заліза. Це надає більшого показника щільності, але скорочує радіус. Такі планети здатні з'явитися лише на територіях із високим температурним показником.
Скелясті - ще один теоретичний вид, де є силікатна порода, але немає металевого ядра. Вони мають сформуватися подалі від зірки. Вуглецеві - наділені металевим ядром, навколо якого скупчився вуглецевмісний мінерал.
Раніше ми думали, що детально досліджували процес планетарного формування. Але розгляд екзопланет змушує знаходити безліч прогалин і братися за нові дослідження. Це також розширює умови пошуку життя в чужих світах. Хтозна, що ми там побачимо, якщо зможемо надіслати зонд.
Планети земної групи - чотири планети Сонячної системи: Меркурій, Венера, Земля та Марс. Вони розташовані у внутрішній області Сонячної системи, на відміну планет-гігантів, розташованих у зовнішній області. Згідно з низкою космогонічних теорій, у значній частині позасонячних планетних систем екзопланети теж поділяються на твердотільні планети у внутрішніх областях та газові планети - у зовнішніх. За будовою та складом до планет земної групи близькі деякі кам'яні астероїди, наприклад, Веста.
Основні характеристики
Планети земної групи мають високу щільність і складаються переважно з силікатів і металевого заліза (на відміну від газових планет і кам'яно-крижаних карликових планет, об'єктів пояса Койпера та хмари Оорта). Найбільша планета земної групи - Земля - більш ніж в 14 разів поступається за масою найменш масивної газової планети - Урану, але при цьому приблизно в 400 разів масивніше найбільшого відомого об'єкта пояса Койпера.
Планети земної групи складаються головним чином кисню, кремнію, заліза, магнію, алюмінію та інших важких елементів.
Усі планети земної групи мають таку будову:
- У центрі ядро із заліза із домішкою нікелю.
- Мантія складається з силікатів.
- Кора, що утворилася в результаті часткового плавлення мантії і складається також із силікатних порід, але збагачена несумісними елементами. З планет земної групи кори немає Меркурія, що пояснюють її руйнацією внаслідок метеоритної бомбардування. Земля відрізняється від інших планет земної групи високим ступенем хімічної диференціації речовини та широким поширенням гранітів у корі.
Дві із планет земної групи (найдалекі від Сонця - Земля і Марс) мають супутники. Жодна з них (на відміну від усіх планет-гігантів) не має кілець.
Лекція: Сонячна система: планети земної групи та планети-гіганти, малі тіла сонячної системи
Сонячна система складається з різноманітних тіл. Основним із них, звичайно ж, є сонце. Але якщо не брати його до уваги, то головними елементами Сонячної системи є планети. Саме вони є другим за значимістю елементами після сонця. Сама сонячна система має таку назву у зв'язку з тим, що сонце тут грає ключову рольоскільки всі планети обертаються саме навколо сонця.
Планети земної групи
В даний час виділяється дві групи планет Сонячної системи. Перша група – це планети земної групи. До них належать Меркурій, Венера, Земля, і навіть Марс. У даному спискувсі вони перераховані, з відстані від Сонця до кожної з цих планет. Свою назву вони отримали через те, що їхні властивості чимось нагадують характеристики планети Земля. Усі планети земної групи мають тверду поверхню. Особливістю кожної з цих планет і те, що вони по-різному обертаються навколо своєї осі. Наприклад, у Землі один оборот повного обертання відбувається протягом доби, тобто 24 години, тоді як у Венери повне обертання здійснюється за 243 земні дні.
Кожна з планет земної групи має свою атмосферу. Вона різна за рівнем щільності та складу, але вона точно існує. Наприклад, у Венери вона досить щільна, тоді як у Меркурія вона майже непомітна. Фактично на даний момент існує думка щодо того, що у Меркурія взагалі відсутня атмосфера, проте, насправді, це не так. Усі атмосфери планет земної групи складаються із речовин, молекули яких порівняно важкі. Наприклад, атмосфера Землі, Венери та Марса складається з Вуглекислий газта водяної пари. У свою чергу, атмосфера Меркурія складається здебільшого з гелію.
Крім атмосфери, всі планети земної групи мають приблизно однаковий хімічний склад. Зокрема, вони складаються переважно із сполук кремнію, а також заліза. Втім, у складі цих планет є й інші елементи, але їхня кількість не така велика.
Особливістю планет земної групи є те, що в їхньому центрі присутні ядро різної маси. При цьому всі ядра знаходяться в рідкому стані - виняток становить, імовірно, тільки Венера.
Кожна з планет земної групи має власні магнітні поля. При цьому, у Венери їхній вплив практично непомітний, у той час як у Землі, Меркурія та Марса вони досить відчутні. Що ж до Землі, її магнітні поля не стоять одному місці, а рухаються. І хоча їхня швидкість у порівнянні з людськими уявленнями вкрай мала, вчені припускають, що рух полів може надалі призвести до зміни магнітних поясів.
Ще однією особливістю планет земної групи і те, що вони практично відсутні природні супутники. Зокрема, на сьогоднішній день вони виявлені лише у Землі та Марса.
Планети-гіганти
Друга група планет називається "планети-гіганти". До них відносяться Юпітер, Сатурн, Уран та Нептун. За масою вони значно перевищують масу планет земної групи.
Найлегшим гігантом на сьогоднішній день є Уран, однак і його маса перевершує масу землі
приблизно 14 з половиною разів. А найтяжчою планетою сонячної системи (крім Сонця) є Юпітер.
Жодна з планет-гігантів фактично не має власної поверхні, оскільки всі вони знаходяться в газоподібному стані. Гази, з яких складаються ці планети, у міру наближення до центру чи екватора, як його називають, переходять у рідкий стан. У зв'язку з цим можна помітити різницю в особливостях обертання планет-гігантів навколо своєї осі. Слід зазначити, що тривалість повного обороту становить максимум 18 годин. Тим часом кожен шар планети обертається навколо своєї осі з різною швидкістю. Ця особливість пов'язана з тим, що планети-гіганти не є жорсткими. У зв'язку з цим їх окремі частини як би не пов'язані між собою.
У центрі планет-гігантів знаходиться тверде ядро невеликих розмірів. Найімовірніше, однією з основних речовин даних планет є водень, який має металеві характеристики. Завдяки цьому, на сьогоднішній момент доведено, що планети-гіганти мають власне магнітне поле. Втім, у науці зараз дуже мало переконливих доказів і дуже багато протиріч, які могли б охарактеризувати планети-гіганти.
Відмінною їх рисою є те, що такі планети мають безліч природних супутників, а також кілець. Кільцями в даному випадку називаються дрібні скупчення частинок, які обертаються безпосередньо навколо планети і збирають різного роду дрібні частинки, що пролітають повз.
На сьогоднішній момент науки офіційно відомо лише 9 великих планет. Втім, до складу планет земної групи та планет-гігантів входять лише вісім. Дев'ята планета, яким є Плутон, не підходить до жодної з перерахованих груп, оскільки знаходиться на дуже далекій відстані від Сонця і практично не вивчена. Єдине, що можна сказати про Плутона – те, що його стан близький до твердого. На даний момент існує припущення про те, що Плутон взагалі не є планетою. Це припущенняіснує понад 20 років, проте рішення щодо виключення Плутона зі складу планет поки що не прийнято.
Малі тіла сонячної системи
Окрім планет у Сонячній системі існує маса всіляких, відносно невеликих за своєю вагою тіл, які називаються астероїдами, кометами, малими планетами тощо. Загалом дані небесні тілавходять до групи малих небесних тіл. Вони відрізняються від планет тим, що має твердий стан, відносно невеликі розміри і можуть рухатися навколо Сонця не тільки у прямому, а й у зворотному напрямку. Їх розміри набагато менші, порівняно з будь-якою з відкритих на сьогоднішній момент планет. Втрачаючи космічне тяжіння, малі небесні тіла сонячної системи потрапляють у верхні верстви земної атмосфери, де згоряють чи падають у вигляді метеоритів. Зміна стану тіл, що обертаються навколо інших планет, ще не вивчена.
| |
Решник з астрономії 11 клас на урок №13 ( робочий зошит) - Планети земної групи
1. Використовуючи довідкові дані підручника, заповніть таблицю з основними фізичними характеристиками планет земної групи.
Фізичні характеристики планет | Меркурій | Венера | Земля | Марс |
Маса (у масах Землі) | 0.055 | 0.815 | 1 | 0.107 |
Діаметр (у діаметрах Землі) | 0.382 | 0.949 | 1 | 0.533 |
Щільність кг/м^3 | 5440 | 5240 | 5520 | 3940 |
Період обертання | 58.6 діб | 243 діб | 23 год 56 хв | 24 год 37 хв |
Атмосфера: тиск, хімічний склад | Практично ні | 95 атм, 96.5% CO(2), 3.5% N(2) та ін. | 1 атм, 78% N(2), 21% O(2) та ін. | 1/150 атм, 95% CO(2), 2.5% N(2) та ін. |
Температура поверхні, °C | +430 днем; -170 вночі | +480 | Від +60 до +17 вдень; -80 вночі | Від +15 до -60 вдень; -120 вночі |
Число супутників | - | - | 1 | 2 |
Назви супутників | - | - | Місяць | Фобос та Деймос |
Заповніть таблицю, зробіть висновки та вкажіть подібність і різницю між планетами земної групи.
Висновки: Планети земної групи майже всі мають однакові поверхні близьких маси. Планети земної групи, окрім Меркурія, мають атмосферу.
2. На графіках показано залежності тиску та температури в атмосфері Венери. На основі аналізу графіків дайте відповідь на запитання.
На якій висоті тиск атмосфери Венери дорівнює атмосферному тиску на поверхні Землі? (Приблизно 50 км)
Чому дорівнює температура атмосфери Венери на цій висоті? (близько 330К, або +50 °C.)
3. За допомогою малюнка опишіть внутрішню будову Землі.
4. Закінчіть речення.
Варіант 1.
Найбільший перепад денної та нічної температури поверхні у планети Меркурій.
Висока температураПоверхня Венери обумовлена парниковим ефектом.
Планета земної групи, середня температура поверхні якої нижче 0 ° C, - Марс.
Більшість поверхні покрита водою у планети Земля.
До складу хмар входять крапельки сірчаної кислоти у планети Венера.
Варіант 2.
Планета, добовий перепад температур поверхні якої становить близько 100 ° C, - Марс.
Планети, температури поверхні яких буває вище +400 ° C, - це Меркурій та Венера.
Планета, в атмосфері якої найчастіше відбуваються глобальні пилові бурі, - це Марс.
Майже немає атмосфери планета Меркурій.
Планета, що має біосферу, - це Земля.
5. Які фізичні характеристики планети необхідно знати, щоб обчислити її середню густину?
Необхідно знати масу планети та її середній радіус. Середня густина визначається розподілом маси на обсяг планети.
Сонячна система — єдина доступна для безпосереднього вивчення планетарна структура. Відомості, отримані на основі досліджень у даній ділянці космосу, використовуються вченими для розуміння процесів, що протікають у Всесвіті. Вони дають можливість зрозуміти, як зароджувалася наша система і схожі з нею, яке майбутнє на всіх нас чекає.
Класифікація планет Сонячної системи
Дослідження астрофізиків дозволили класифікувати планети Сонячної системи. Вони були поділені на два типи: землеподібні та газові гіганти. До планет земної групи належать Меркурій, Венера, Земля, Марс. Газові гіганти - це Юпітер, Сатурн, Уран та Нептун. Плутон з 2006 року набув статусу карликової планетиі відноситься до об'єктів пояса Койпера, що відрізняються своїми особливостями від представників обох названих груп.
Характеристика планет земної групи
Кожен з типів має набір особливостей, пов'язаних з внутрішньою будовоюта складом. Висока середня щільність і переважання силікатів і металів на всіх рівнях — основні характеристики, якими відрізняються планети земної групи. Гіганти на противагу їм мають низький показник щільності і складаються насамперед із газів.
Всі чотири планети мають схожу внутрішню будову: під твердою корою розташовується в'язка мантія, що обволікає ядро. Центральна структура, у свою чергу, поділяється на два рівні: рідке та тверде ядро. Основні його складові — це нікель і залізо. Мантія відрізняється від ядра переважанням та марганцю.
Розміри планет Сонячної системи, що належать до земної групи, розподілені таким чином (від меншої до більшої): Меркурій, Марс, Венера, Земля.
Повітряна оболонка
Землеподібні планети вже на перших стадіях своєї освіти були оточені атмосферою. Спочатку у її складі переважав Зміну атмосфери Землі сприяла поява життя. До планет земної групи ставляться, в такий спосіб, космічні тіла, оточені атмосферою. Однак є серед них і одна, яка втратила свою повітряну оболонку. Це не дозволило зберегти первинну атмосферу.
Найближчий до Сонця
Найменшою планетою земної групи є Меркурій. Його дослідження утруднене близьким прихильністю до Сонця. З даними про Меркурію було отримано лише від двох апаратів: "Маринера-10" та "Месенджера". На їх основі вдалося створити карту планети та визначити деякі її особливості.
Меркурій справді можна визнати найменшою планетою земної групи: його радіус становить трохи менше 2,5 тисяч кілометрів. Щільність його близька до земної. Співвідношення цього показника з розміром дає підстави вважати, що планета значною мірою складається з металів.
Рух Меркурія має низку особливостей. Його орбіта сильно витягнута: у віддаленій точці відстань до Сонця більше 1,5 разу, ніж у найближчій. Один оберт навколо зірки планета робить приблизно за 88 земних днів. При цьому за такий рік Меркурій встигає обернутися навколо своєї осі лише півтора рази. Подібна «поведінка» не характерна для інших планет Сонячної системи. Імовірно уповільнення спочатку швидшого руху було викликано припливним впливом Сонця.
Прекрасна та жахлива
До планет земної групи відносяться одночасно однакові космічні тіла, що відрізняються. Схожі за будовою, вони мають особливості, завдяки яким їх неможливо переплутати. Найближчий до Сонця Меркурій не є найспекотнішою планетою. На ньому є навіть ділянки, що вічно вкриті льодом. Венера, що йде за ним близько до зірки, характеризується вищими температурами.
Названа на честь богині кохання планета довгий час була кандидатом у придатні для життя космічні об'єкти. Однак перші польоти до Венери спростували цю гіпотезу. Справжню суть планети приховує щільна атмосфера, що складається з вуглекислого газу та азоту. Така повітряна оболонка сприяє розвитку парникового ефекту. В результаті на поверхні планети температура сягає +475 ºС. Тут, таким чином, не може бути життя.
Друга за величиною і за віддаленістю від Сонця планета має низку особливостей. Венера - сама яскрава точкана нічному небі після місяця. Її орбіта є практично ідеальним коло. Навколо своєї осі вона рухається зі сходу на захід. Такий напрямок нехарактерний для більшості планет. Оборот навколо Сонця вона здійснює за 224,7 земних дня, а навколо осі — за 243, тобто рік тут коротший за день.
Третя планета від Сонця
Земля унікальна у багатьох відношеннях. Вона знаходиться в так званій зоні життя, де сонячні промені не в змозі перетворити поверхню на пустелю, але тепла достатньо, щоб планета не вкрилася крижаною кіркою. Трохи менше 80% поверхні займає Світовий океан, що утворює разом з річками та озерами гідросферу, яка відсутня на інших планетах Сонячної системи.
Формуванню особливої атмосфери Землі, що складається з азоту і кисню, сприяло розвиток життя. Внаслідок збільшення концентрації кисню сформувався озоновий шар, який разом з магнітним полемзахищає планету від згубної дії сонячної радіації.
Єдиний супутник Землі
Місяць дуже серйозно впливає на Землю. Наша планета набула природним супутникомпрактично одразу після своєї освіти. поки що залишається загадкою, хоча щодо цього існує кілька правдоподібних гіпотез. Супутник надає стабілізуючу дію на нахил земної осі, а також викликає уповільнення планети. В результаті кожен новий день стає трохи тривалішим. Уповільнення - наслідок припливного впливу Місяця, тієї ж сили, що викликає в океані.
Червона планета
На питання, які планети земної групи досліджені найкраще після нашої, завжди слідує однозначна відповідь: Марс. Через особливості розташування та клімату Венера та Меркурій вивчені набагато меншою мірою.
Якщо порівняти розміри планет сонячної системи, Марс опиниться на сьомому місці в списку. Його діаметр – 6800 км, а маса становить 10,7 % від аналогічного параметра Землі.
На червоній планеті сильно розріджена атмосфера. Її поверхня поцяткована кратерами, також тут можна побачити вулкани, долини та льодовикові полярні шапки. Марс має два супутники. Найближчий до планети – Фобос – поступово знижується і в майбутньому буде розірваний гравітацією Марса. Для Деймоса, навпаки, характерне повільне вилучення.
Ідея про можливість життя на Марсі існує вже більше століття. Останні дослідження, проведені у 2012 році, виявили на червоній планеті Висловлювалося припущення про те, що органіку на поверхню міг занести марсохід із Землі. Проте дослідження підтвердили походження речовини: її джерело – найчервоніша планета. Проте однозначного висновку можливості життя на Марсі без додаткових досліджень зробити не можна.
До планет земної групи відносяться найбільш близькі до нас за розташуванням космічні об'єкти. А тому вони сьогодні краще вивчені. Астрономи вже відкрили кілька екзопланет, які, ймовірно, також належать до цього типу. Звісно, кожне таке виявлення збільшує надію знайти життя поза Сонячної системи.
- Синестезія – це що за явище у психології?
- Московські політехнічні коледжі: спеціальності та відгуки На кого навчаються у політехнічному коледжі
- Цікаві факти про життя космонавтів на мкс
- Космічний політ Гагаріна: що слід знати про одну з головних подій XX століття На чому відбуваються польоти в космос