45.Какие общие особенности планет Солнечной системы свидетельствуют о едином происхождении планет?

Гипотеза Канта-Лапласа. Кант предположил, что Солнечная система образовалась из космического облака, или «хаоса». Формируясь из сгущений, возникших в первичной туманности, планеты отдалялись от нее и от Солнца центробежными силами. Интересно, что Кант изложил эти идеи в трактате, посвященном доказательству бытия Божия. По мнению Канта «Бог вложил в силы природы тайное искусство самостоятельно развиваться из хаоса в совершенное мироздание». У Канта, таким образом, образование планет происходило из холодного газопылевого облака.Идею Канта поддержал Лаплас, однако, согласно его гипотезе планеты образовались в результате отделения от раскаленного протосолнца [3] газовых колец, их охлаждения и конденсации. Кольца разделялись на несколько масс, образовавших затем разные планеты.Эта гипотеза получила название небулярной (от лат nebula — туманность) гипотезы Канта Лапласа. Поскольку формирование колец и планет происходило в условиях вращения туманности и действия центробежных сил, эта гипотеза называется еще и ротационной (лат. rotatio — вращение).Момент количества движения Солнечной системы. Момент количества движения, или кинетический момент вычисляется для вращающихся тел. Он количественно характеризует это вращение. Тела могут вращаться как вокруг своей оси, так и вокруг другого тела. Для планет подходит второй случай. Так как размеры планет невелики в сравнении с радиусами их орбит, то их можно приближенно считать точечными. Тогда значение момента количества движения, присущего планете, вычисляется перемножением массы планеты, радиуса ее орбиты и скорости движения по ней (L=m.r.v).Закон сохранения момента количества движения заключается в том, что никакие события внутри изолированной системы взаимодействующих вращающихся тел не приводят к изменению общего для системы момента количества движения. Чтобы не происходило в прошлом в Солнечной системе, эта физическая величина и миллиарды лет назад должна была быть такой же, как и сейчас.

Для Солнца, которое находится в центре Солнечной системы и вращается вокруг своей оси, момент количества движения вычисляется сложнее. Весь объем Солнца мысленно разбивается на бессчетное количество частиц и момент количества движения рассчитывается путем интегрирования. Важной характеристикой всей Солнечной системы является особенность этого распределения между планетами и Солнцем. На Солнце, в 750 раз превосходящее по массе все, что вокруг него вращается, приходится меньше 2% всего момента количества движения Солнечной системы.

Гипотеза Джинса. Гипотеза Канта-Лапласа не могла объяснить также и тот факт, что момент количества движения (кинетический момент) планет приблизительно в 29 раз больше момента количества движения Солнца, а это противоречит закону сохранения кинетического момента. Для разрешения этого противоречия появились так называемые «катастрофические гипотезы», к которым относится гипотеза Джинса. Согласно ей некая звезда прошла неподалеку от Солнца и вызвала мощные приливы на нем, принявшие форму газовых струй, из которых впоследствии образовались планеты. Из этой гипотезы следовал вывод об уникальности Солнечной системы.

Гипотеза О.Ю. Шмидта. Советский ученый О.Ю. Шмидт (1891-1956) предположил, что Солнце, вращаясь вокруг центра Галактики, могло захватить материю, обладающую достаточным моментом количества движения. Расчеты Шмидта, в частности, показали, что начальный период обращения Солнца был очень большим, а затем должен был уменьшиться до 20 суток. В действительности он равен 25 суткам, и такое совпадение считается хорошим.

46.Поясните распространенность химических элементов в солнечной системе?Солнце –раскаленный шар из водорода - 70 % и гелия – 28 % с примесью других элементов. В нем непрерывно идут реакции ядерного синтеза, дающие энергию в виде света и тепла. Солнце руководит движением всех членов семейства. Если сложить вместе все планеты, спутники, астероиды и кометы Солнечной системы, это груда все равно окажется в 750 раз легче Солнца.Меркурий – ближайшая к Солнцу планета высокой плотности. В составе атмосферы обнаружено небольшое количество водорода, гелия и кислорода, присутствуют и некоторые инертные газы, например аргон и неон.Планета оказывается повернутой в сторону Солнца все время одним полушарием. На освещенной стороне Меркурия температура достигает + 420С днем, до – 200С ночью. На неосвещенной стороне большинство газов должно замерзать, а на освещенной стороне молекулы газов должны приобретать тепловые скорости, превышающие скорость улетучивания с поверхности планеты. Плотность Меркурия значительно выше плотности Марса, поэтому он должен содержать относительно повышенную пропорцию тяжелых веществ –металлов.Венера – по своим размерам и плотности наиболее близкая сестра Земли. Венера окутана пеленой густых облаков, хорошо отражающих солнечный свет. Исследованиями установлено, что атмосфера планеты состоит на 93-97 % из СО₂, обнаружено также присутствие О₂, N_2, Н₂О. Содержание азота вместе с инертными газами достигает 2-5 %, а количество кислорода не превышает 0,4 %. Углекислый газ и водяной пар создают в атмосфере Венеры парниковый эффект, приводящий к сильному разогреванию поверхности планеты, температура достигает около + 500 градусов С. Наиболее вероятным источником азота на Венере, может быть вулканического происхождения. В условиях обилия СО₂ хлорид аммония превращается в карбонат аммония. При окислении же аммиака образуется свободный азот. Образование небольших количеств свободного кислорода на Венере происходит при разложении молекул воды под действием солнечной радиации. Другой продукт разложения – водород – легко теряется верхними слоями атмосферы. Вследствие этого процесса происходит потеря воды, и Венера медленно высыхает. Земля –образовалась 4,5 млрд. лет назад путем гравитационной конденсации из рассеянного в околосолнечном пространстве газопылевого вещества, содержащего все известные в природе химические элементы. Большую часть поверхности земли занимает Мировой океан – 361 млн. км или 71 %, суша составляет 149 млн. км или 29 %.Одно из особенности Земли как планеты ее магнитное поле. Наша планета окружена обширной атмосферой. По своему составу азотно-кислородная атмосфера Земли отражает существование биосферы, коренным образом изменившей баланс газов в верхней оболочке планеты по сравнению с другими планетами, лишенными жизни. Химический состав атмосферы Земли (в объемных %) представляется в следующем виде:N₂ азот –78, 084;O₂ кислород – 20,946;CO₂ углекислота – 0, 033;Ar аргон – 0, 934;H₂O вода – переменное содержание.Кислород атмосферы Земля является продуктом фотосинтеза, который происходит в зеленых растениях Мирового океана и суши. При этом основными питательными веществами растений является вода (Н₂О) и углекислота (СО₂ ). Реакцию фотосинтеза в сокращенном виде можно записать следующим образом : Н₂О + СО₂ – СН₂ О + О₂.По современным оценкам геохимиков, наш земной шар характеризуется следующим элементарным составом (в весовых %):Железо – 35,39;Кислород – 27,79;Кремний – 12,64;Магний – 17,00;Никель – 2,07;Сера – 2,74;Кальций – 0,61;Алюминий – 0,44;Натрий – 0,14;Хром – 0,01;Кобальт – 0,20;Фосфор – 0,03;Калий – 0,07;Титан – 0,04. Марс наиболее удален от Солнца и обладает наиболее низкой средней плотностью. Отражательная способность Марса невелика (16 %), что свидетельствует о более светлом материале, из которого сложена его поверхность. Марс наполовину состоит из окислов железа: планета словно бы проржавела. Мелкая пыль на ее поверхности – гидроксид железа, который придает розоватый оттенок. Зимой на Марсе мороз - 120 С, летом + 5С. Жидкой воды нет. На нем имеется весьма разреженная атмосфера, довольно прозрачная, позволяющая производить наблюдения его поверхности. В атмосфере Марса обнаружена углекислота. В полярной области Марса периодически возникает белое пятно. Исследования показали, что полярные шапки Марса состоят не из углекислоты, а из замороженной воды в виде снега или инея.Юпитер – пятая и самая большая планета Солнечной системы. У Юпитера нет твердой поверхности, а Красное пятно имеет вихревую структуру и вращается как циклон – это чистое атмосферное явление. Атмосфера состоит из молекулярного водорода и его соединений: метана и аммиака. В атмосфере Юпитера есть и другие химические элементы в виде простых соединений: метан, аммиак, вода, гидросульфит аммония.Сатурн – вторая по величине среди планет Солнечной системе. Имеет очень низкую среднюю плотностью, планета состоит главным образом из водорода и гелия. Температура поверхности облаков на Сатурне близка к температуре плавления метана – 184С, из твердых частичек которого скорее всего состоит облачный слой планеты.Сатурн окружен кольцами.Плотная система колец опоясывает планету вокруг экватора и нигде не соприкасается с поверхностью.Уран – седьмая по порядку от Солнца планета Солнечной системы. Уран имеет горячее ядро из металлов и силикатов, но, в отличие от остальных, своего тепла оно не выделяет. В его атмосфере довольно много водяного пара. Температура на Уране точнее, на видимой поверхности облаков – около-215С. В таких условиях газы замерзаютНептун – восьмая по порядку от Солнца планета Солнечной системы. В центре Нептуна, согласно расчетам имеется тяжело ядро из силикатов, металлов и других элементов. Планета главным образом состоит из водорода и гелия с примесью соединений других химических элементов. Хотя температура верхних слоев атмосферы Нептуна более чем леденящая – 210С, она была бы еще ниже, не выделяй он 2,7 раза больше энергии, чем получает от солнца.Плутон – наиболее удален от Солнца. Его холодная поверхность слабо освещена Солнцем. Вся планета покрыта слоем метанового льда толщиной в несколько километров, а под ним, вероятно, лежит слой обычного водяного льда. В зимний период температура опускается до – 240 градусов С. Летом у Плутона образуется разреженная газовая оболочка и состоит она из метана, аргона и азота. Плутон окрашен в голубой цвет. Плутон имеет твердое каменное ядро которое окружено прочным ледяным панцирем.

47.Как происходила дифференциация вещества Земли? Обьясните строение Земли? Формирование Земли сопровождалось дифференциацией вещества, которой способствовав постепенный разогрев земных недр, в основном за счет теплоты, выделявшейся при распаде радиоактивных элементов – урана, тория и др. Результатом такой дифференциации стало разделение Земли на концентрически расположенные слои – геосферы, различающиеся химическим составом, агрегатным состоянием и физическими свойствами. В центре образовалось ядро Земли, окруженное так называемой мантией. Из наиболее легких и легкоплавких компонентов вещества, выделившихся из мантии в процессе выплавления, возникла расположенная над мантией земная кора. Ее толщина под океанами 5 – 8 км, на континентах она достигает 30 – 40 км. Дифференциация вещества мантии Земли и пополнение водной и воздушной оболочек продуктами земной коры происходили на протяжении всей геологической истории и продолжаются до сих пор.Земля состоит из 3 главных областей: ядро, мантия и кора. Ядро и мантия в свою очередь подразделяются на оболочки. Ядро занимает центральную область Земли и разделяется на 2 части: внутреннее находится в твердом состоянии, оно окружено внешним ядром, прибывающем в жидкой фазе. Между ними нет четкой границы. Их разделяет переходная зона. О химическом составе ядра судят по плотности вещества в нем. Внутреннее ядро полагают состоящим из железа (80%) и никеля (20%) . А внешнее ядро содержит железа 52% и смесь железа с серой 48%.Плотность и хим. состав мантии отличается от хар-ки ядра. Ее образуют силикаты, в основе - кремний. Верхняя мантия связана с самым внешним слоем - корой. Земная кора, образующая верхнюю часть литосферы, состоит из 8 хим. элементов: кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, магний, натрий и калий. Самые верхние оболочки Земли - гидросфера, атмосфера - отличаются от других оболочек, образующее твердое тело планеты. Гидросфера и атмосфера возникли на ранней стадии формирования планеты. Обе внешние оболочки - атмосфера и гидросфера - взаимодействуют друг с другом и с остальными оболочками Земли, особенно с литосферой. На них оказывают прямое воздействие Солнце и Космос. Среди сообщества оболочек Земли особое место занимает биосфера. Она захватывает верхний слой литосферы, почти всю гидросферу и нижние слои атмосферы.