Лекции по Физике Земли
.pdfvk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Устройство
Солнечной
системы
ВСолнечную систему входят:
•Cолнце-средняя звезда – 70%-водород, 28% гелий, 2% тяжелых элементов.
Тепло и свет Солнца – за счет ядерных реакций преобразования H-He; масса Солнца в 750
раз превышает массу остальных тел Солнечной системы (99.8%);
•Планеты, которые вращаются в одном направлении, соответствующему вращению Солнца, почти по круговым орбитам, Две группы планет:
а) Планеты Земной (внутренней) группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс) состоят преимущественно из силикатов и металлов;
б) Планеты внешней группы (группы Юпитера) (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун) – гигантские газовые планеты, состоящие из легких элементов (H-He); Юпитер имеет массу в
318 раз большую Земли и диаметр – в 11.2 раза больше.
Вокруг планет вращаются сотни спутников – Луна- спутник Земли; 16 спутников Юпитера и.т.д.
•Пояс астероидов (между Марсом и Юпитером) – 150 тысяч малых планет – самый большой
–Церера 960 км в диаметре;
•Кометы – около триллиона блоков льда, вращающихся вокруг Солнца;
•Метеориты - относительно небольшие обломки пород и металлов;
•Газообразные облака, распространяющиеся далеко за орбиту Плутона.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943Планеты
•Состав планет зависит от их расстояния до Солнца:
-на ближних орбитах, где протопланетный диск состоял преимущественно из «пыли», малые планеты земной группы состоят из пород и металлов;
-на дальних орбитах, где кроме газа и «пыли» существовало большое количество газа выросли гигантские планеты группы Юпитера. Кольца пыли и льда на орбитах этих планет стали их спутниками.
•Когда Солнце вспыхнуло (к концу времени формирования планет) оно начало создавать «солнечный ветер» частиц, быстро распространяющихся в пространстве. Солнечный ветер сдувает все оставшиеся газы во внутренних частях Солнечной системы. Однако ветер был еще очень слаб, для того чтобы сдуть атмосферу планет гигантов с сильным гравитационным полем.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Планеты Солнечной системы
Кпланетам земной группы относятся:
-Меркурий,
-Венера,
-Земля,
-Марс.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
|
Параметры планет земной группы |
|
|||||
|
Ср. |
Период |
Радиус |
Масса |
Средн. |
Преим. |
Наличие |
|
расст. до |
обращ. |
по |
(по отн. к |
плотн. |
состав |
магнит- |
Планета |
Солнца |
вокр. |
экватору |
массе |
(г/см3) |
атмос- |
ного |
|
(млн.км) |
Солнца |
(км) |
Земли) |
|
феры |
поля |
|
|
(сут) |
|
|
|
|
|
Меркури |
58 |
88 |
2440 |
0.054 |
5.45 |
нет |
Умер. |
й |
|
|
|
|
|
|
диполь- |
|
|
|
|
|
|
|
ное |
Венера |
108 |
225 |
6050 |
0.815 |
5.03 |
C02 (So3, |
нет |
|
|
|
|
|
|
O) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Земля |
149.6 |
365.26 |
6378 |
1.0 |
5.517 |
N2+O2 |
Сильное |
|
|
|
|
|
|
|
|
Марс |
228 |
687 |
3370 |
0.107 |
3.95 |
CO2 |
Слабое |
|
|
|
|
|
|
O, H2O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Луна |
400 тыс. |
|
1738 |
0.012 |
3.34 |
нет |
|
|
км от |
|
|
|
|
|
|
|
Земли |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943Меркурий
Средняя удаленность – 57.9
млн. км;
-диаметр – 4878 км;
-Скор движ вокруг Солнца
– 47.8 км;
-Период вращения – 58
сут;
-Период обращения – 88
сут;
-Масса – 0.055 Мземли;
-Объем – 0.056V земли;
-Мин. темп на пов-ти –
1700С.
-Макс. Мемп. На пов-ти - +4000С.
-Атмосфера отсутствует.
Исследования – Маринер-10, запущенный 3 ноября 1973 г. Поверхность покрыта кратерами.
Имеется слабо выраженный рельеф. Отмечены обрывы и гребни высотой до 3 км – древние разломы. Имеется слабое магнитное поле (в 100 р меньше земного). Верхи планеты – кора и мантия
– относительно тонкие Средняя плотность 5.43 г/см3.Имеется огромное железистое ядро (3/4
диаметра планеты).
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943 |
Венера |
Средняя удаленность – 108.2 |
|
млн. км; |
|
-диаметр – 12103 км;
-Скор движ вокруг Солнца
– 35.03 км;
-Период вращения – 243
сут;
-Период обращения – 225
сут;
-Масса – 0.815 Мземли;
-Объем – 0.857V земли;
-Ср. плотность – 5.25 г/см3.
-Атмосфера – углекислый газ (96.5%), азот –3.5%;
следы кислорода и др. элементов.
-Давление на пов-ти – 90
атм.
•Самый яркий небесный объект после Солнца и Луны. Особенность – ретроградное вращение.
•Исследования аппаратами «Венера» (СССР) и «Маринер» (США) – 70-е – 90-е годы. Поверхность Венеры – освещенная желтым светом каменистая пустыня, где доминирует оранжевый и коричневый цвета.Зонды опущенные на пов-ть
обнаружиди рельеф до 11 км; Строение: кора – 20 км; мантия – 2800 км; железистое ядро – 3200 км.
•Повышенная плотность и состав атмосферы вызывают парниковый эффект – температура у поверхности – 4750С. Мощные
грозы, сильнейшие ветры.
vk.com/club152685050Марс| vk.com/id446425943
Средняя удаленность – 227.9 млн. км;
-диаметр – 6786 км;
-Скор движ вокруг Солнца – 24.33 км;
-Период вращения – 24 ч 37 мин;
-Период обращения – 687 сут;
-Спутники – 2;
-Масса – 0.108 Мземли;
-Объем – 0.15V земли;
-Ср. плотность – 3.9 г/см3.
-Давление на пов-ти – 0.006 атм.
-Состав – углекислый га. (95%), азот 92.7%), аргон (1.6 %); следы кислорода
(0.13%) и воды (0.03%).
Исследования: Маринер-4 (1965г.-22 фотографии с
высоты 10 000 км); Маринер-1969 г. –75 фотографий с высоты 3429 км.
Марс2- (1971 г.) Марс-4,5,6 (1973-74 г), Маринер-9; Викинг-1,2 (1976) совершившие посадку на
поверхность.
Марс – Патфиндер (1997) 2.5 мес. Зонд передал 16000 изображений и 15 хим анализов.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943 Марс
•Поверхность Марса похожа на пов-ть Луны, но больше
кратеров, равнин, каньонов, вулканов.
•Имеется вода особенно в полярных р-х.
•Пов-ть Марса – единая литосферная плита. На пов-ти много
каналов, шириной до 200 км. Два типа. Первый – разрезан ответвлениями-притоками; второй-большой глубиной и
шириной. Формирование первых связывается с развитием традиционных рек, когда климат был мягким. Глубокие врезы образовались в рез-те мощного потока из-за таяния вечной
мерзлоты.
•Предполагается, что на Марсе были океаны, пересохшие при смене климата., когда атмосфера наполнилась водяными парами и углекислым газом. В результате возник парниковый эффект
приведший к повышению температуры, таянию полярных шапок. Вода стала неуклонно уходить в почву. Увеличение способности Марса к отражению солнечного света привело к глобальному снижению темперетуры.
vk.com/club152685050Формирование| vk.com/id446425943оболочек
Земли
•Первоначально планетезималь и протопланета была однородна, поскольку исходный материал в ходе ее строительства не сортировался.
•Уже в ходе формирования планетезимали начался ее разогрев. Выделяется два источника разогрева:
-трансформация кинетической энергии падающих частиц в тепловую в ходе коллизии;
-распад радиоактивных элементов.
•При нагреве вещества планетезимали происходит ее разделение на слои: расплав железа оседает к центру планеты; легкие силикаты остаются во внешней оболочке. Этот процесс называется дифференциация протопланет и больших планетезималей.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Принципиальные особенности Земли
-Наличие гидросферы и жизни;
-Наличие O-N атмосферы;
-Сильное магнитное поле;
-Радиальная расслоенность с
выделением оболочек Земли;
-Наличие континентов с верхней
корой гранитоидного состава,
богатой Si, Al, K