Почему газовый гигант. Газовые гиганты

Задания по астрономии в 10 классе

Составила: учитель физики Шемонаева С.Н.

Часть 1

При выполнении заданий 1-19 части 1 необходимо выбрать правильный ответ из предложенных четырех.

1.Ученый, доказавший движение планет вокруг Солнца.

а) Николай Коперник б) Джордано Бруно в) Галилео Галилей

2. Какая планета самая большая в Солнечной системе?

а) Сатурн б) Земля в) Юпитер

3. Какая планета быстрее остальных совершает свой оборот вокруг Солнца?

а) Меркурий б) Венера в) Земля

4. У какой планеты сутки равны году?

а) Плутон б) Венера в) Юпитер

5. У какой планеты наибольшее количество спутников?

а) Уран б) Юпитер в) Сатурн

6. Относительно Солнца планеты расположены так:

а) Венера, Земля, Марс, Меркурий, Нептун, Плутон, Сатурн, Уран, Юпитер

б) Меркурий, Венера, Земля, Марс, Нептун, Плутон, Сатурн, Юпитер, Уран;

7. Преимущественно из газов состоят следующие планеты:

а) Меркурий и Марс б) Плутон и Юпитер

в) Венера и Земля г) Марс и Сатурн

8. Самый большой перепад дневной и ночной температур поверхности у планеты …

а) Меркурий б) Венера в) Сатурн г) Плутон

9. Планета земной группы, средняя темпера поверхности которой ниже 0 0С…

10. В состав облаков входят капельки серной кислоты у планеты …

а) Меркурий б) Венера в) Марс г) Земля

11.У всех планет есть спутники, кроме..

А) Меркурий Б) Венера В) Земля Г) Марс Д) Юпитер Е) Сатурн Ж) Уран З) Нептун

12. Найдите расположение планет-гигантов в порядке удаления от Солнца:

А) Уран, Сатурн, Юпитер, Нептун

Б) Нептун, Сатурн, Юпитер, Уран

В) Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун

Г) нет верного ответа

13. По каким орбитам движутся планеты?

А) круговым Б) гиперболическим В) эллиптическим

Г) параболическим

14.Ниже перечислены тела, входящие в состав Солнечной системы. Выберите исключение.

А) Солнце Б) большие планеты и их спутники В) астероиды Г) кометы Д) метеоры Е) метеориты

15. К малым телам Солнечной системы относятся:

А) звезды Б) кометы В) астероиды Г) планеты

16.Известно, что орбита любой планеты представляет собой эллипс, в одном из фокусов которого находится Солнце. Ближайшая к Солнцу точка орбиты называется:

А) апогей Б) перигей В) апогелий Г) перигелий

17.Относительно Солнца планеты расположены так:

а) Венера, Земля, Марс, Меркурий, Нептун, Плутон, Сатурн, Уран, Юпитер.

б) Меркурий, Венера, Земля, Марс, Нептун, Плутон, Сатурн, Юпитер, Уран.

в) Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон.

18. В состав Солнечной системы входят:

а) Солнце, звезды, планеты, спутники, астероиды, кометы, метеорные частицы, космическая пыль и газ;

б) Солнце и 9 больших планет;

в) Солнце, 9 больших планет и их спутники, астероиды, кометы, метеорные частицы, космическая пыль и газ;

г) Земля и другие планеты, Луна и другие спутники, астероиды и кометы.

19. Девять больших планет Солнечной системы в порядке удаления от Солнца:

а) Солнце, Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун;

б) Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон;

в) Венера, Меркурий, Земля, Марс, Сатурн, Юпитер, Нептун, Уран, Плутон.

Часть 2

На вопросы – задания второй части дать краткие ответы.

Какие планеты могут наблюдаться в противостоянии? Какие не могут?

По каким признакам можно выделить внешние планеты? А по каким внутренние планеты?

Почему движение планет происходит не в точности по законам Кеплера?

Как меняется значение скорости движения планеты при ее перемещении от перегелия к афелию?

Часть 3

На задания третьей части дать развернутое решение.

1. Звездный период обращения Юпитера вокруг Солнца составляет 12 лет. Каково среднее расстояние от Юпитера до Солнца?

2. Каков угловой радиус Марса в противостоянии, если его линейный радиус 3400 км, а горизонтальный параллакс 18”? радиус земли принять равным 6400 км.

3. Во сколько раз масса Сатурна больше массы Земли, если известны следующие данные об их спутниках: Диана (спутник Сатурна) – расстояние от планеты ад= 3,78* 10 5 км, период обращения Т д = 2,75 сут.; Луна – расстояние а л = 3,8 * 10 5 км, период Т л = 27,3 сут.? Массами спутников можно пренебречь.

1910

Газовыми гигантами называются планеты, основная часть которых состоит из газов различных видов. Этими газами являются преимущественно водород и гелий. В меньшей степени возможно присутствие аммиака и метана, а иногда азота. Для таких планет характерны обычно низкие температуры и высокое давление в атмосфере.

Основные особенности газовых гигантов:

Имеют небольшую плотность. Таким образом, у них нет твердой поверхности в привычном для нас понимании.
Обладают чрезвычайно кратким периодом суточного вращения. Он составляет примерно от 9 до 17 часов, что по земным меркам, очень мало.
Из-за быстрого вращения, как правило, сжаты или приплюснуты в области полюсов.
Хорошо рассеивают солнечные лучи.

Строение газовых гигантов

Структура газовых планет состоит из нескольких слоев:

газообразный (представлен в виде облаков);
жидкого газа, возникающего в силу высокого давления;
металлического газа (здесь возникает электромагнитное поле);
небольшого ядра, которое может быть металлическим или каменным.

Для газовых планет характерно присутствие в атмосферах сильных ветров, достигающих тысячи километров. А также устойчивых гигантских вихрей, существующих не одну сотню лет.

По современным данным, большинство планет находящихся вне нашей солнечной системы, то есть экзопланет, являются газовыми. В нашей галактике их сейчас насчитывается около ста миллиардов.

Газовые гиганты солнечной системы

Все планеты нашей солнечной системы принято делить на две части: внешние и внутренние. Газовые гиганты представлены группой, которую в науке называют «внешние планеты». В нее входят Нептун, Уран, Сатурн и Юпитер. Они находятся дальше от Солнца, чем остальные - внутренние планеты и отделены от них поясом из астероидов.

Внешние планеты обладают совокупностью общих отличительных признаков:

Значительной удаленностью от Солнца.
Наличием сильных магнитных полей.
Большими размерами и массой.
Присутствием вокруг планеты множества спутников.
Низкими температурами.
Наличием кольцевых систем опоясывающих планету.

Самой большой из внешних планет является Юпитер. Она является пятой по расстоянию от Солнца. Обладает атмосферой, состоящей преимущественно из водорода и на одиннадцать процентов из гелия. Наличие в ней серы и фосфора придает красивый оранжевый цвет внешнему облику планеты. В более низких слоях находится океан, наполненный жидким водородом.

Здесь присутствуют классические признаки газовых планет: сильные ветра и продолжительные (до трехсот лет существования) вихри. Самым гигантским из последних является Большое Красное пятно. Его размеры в несколько раз превосходят земные.

Планета обладает мощнейшим магнитным полем в 650 миллионов километров. В его зоне вращается двадцать восемь спутников.

Следующий газовый гигант внешней системы - это Сатурн. Планета является второй по размерам в нашей солнечной системе. Время ее вращения очень короткое - чуть более 10 часов. По размерам она немногим уступает Юпитеру. А вот по массе - в три раза.

В состав Сатурна входит в основном водород, в небольшой степени присутствуют гелий аммиак, метан и остатки воды.

Знаменитое кольцо Сатурна, окружающие его в районе экватора, не являются единым целым. Его внешние слои вращаются вокруг планеты с гораздо меньшей скоростью, чем внутренние. По своей структуре они состоят из мельчайших частиц льда с добавлением силикатной пыли. По ширине они могут достигать восьмидесяти тысяч километров. Толщина же колец гораздо меньше - не более одного километра.

Протяженность года на Сатурне больше земной в 29, 5 раза. Во время годового цикла вид колец небесного тела с Земли сильно различается.

Для периода равноденствия характерно прекращение возможности их наблюдения. То есть они практически перестают быть видимыми с нашей планеты, за исключением небольшой линии. После этого, в течение семи летнего срока, кольца становятся все больше и больше видимы в ширину и достигают максимальных визуальных размеров, когда происходит солнцестояние. Затем цикл повторяется.

Сатурн имеет шестьдесят два спутника. Состав их представлен каменными породами и льдом, а размеры, как правило, небольшие. Один из его спутников - Титан, получивший свое наименование за максимальные, по сравнению с другими, размеры, обладает плотной атмосферой, состоящей преимущественно из азота с добавлением метана. Ученые предполагают, что подобные условия могли существовать на Земле в период появления на ней жизни.

Планетой, следующей за Сатурном, является Уран. Открытая в XVII веке, она является четвертой по массе в солнечной системе.

Год на Уране в 84 раза больше земного, а вращение вокруг своей оси она совершает всего за семнадцать часов. В составе Урана, в отличие от большинства других планет кроме Нептуна, ученые не обнаружили металлического водорода. Однако там был выявлен большой процент льда. Поэтому планета, так же как и Нептун была отнесена к ледяным гигантам.

В ее водородно-гелиевой атмосфере были найдены примеси метана, аммиака и водорода.

Уран является самой холодной планетой солнечной системы. С температурой 224 градуса по Цельсию он совершенно не пригоден для жизни.

Несомненным является наличие слабо выраженных колец на Уране. При этом более яркую окраску имеют внешние кольцевые образования.

Особенностью Урана является его свойство вращения в горизонтальном положении, как бы лежа на «боку». Двадцать семь спутников планеты носят имена героев произведений У. Шекспира и А. Поупа.

Последним, и самым маленьким, из внешних газовых гигантов является Нептун. Не видимый с Земли, он имеет уникальную историю открытия, так как был впервые обнаружен не визуально, а с помощью математических расчетов. Причиной этому послужили изменения в орбите Урана и предположение, что они вызваны влиянием гравитации неизвестной планеты.

По составу Нептун сходен с Ураном. Это заставило ученых отнести его к ледяным гигантам. Поверхность планеты представляет собой океан из воды и сжиженных газов. Один год на планете соответствует примерно 165 земным. Сутки длятся около 16 часов.

За счет внутреннего источника энергии Нептуна, на нем возникают самые сильные в Солнечной системе ветры. Они могут достигать 2100 километров в час. Для атмосферы планеты характерны устойчивые штормы, продолжающиеся по несколько месяцев.

На Нептуне были открыты слабо выраженные кольца с красноватым оттенком. Предполагается, что его придает наличие в их составе, народу со льдом и силикатом, углерода.

Нептун обладает сильнейшим магнитным полем, протяженностью 650 тысяч километров. Но, в отличие от Земли, его орбита отклонена от оси вращения самой планеты на 47 градусов.

Из четырнадцати спутников Нептуна самым крупным является Тритон.

В настоящее время, среди ученых также существует теория, что в нашей солнечной системе существовала еще одна планета, являвшаяся газовым гигантом. Но под воздействием гравитации Юпитера ей пришлось из области притяжения Солнца.

Самый большой газовый гигант

В начале XXI века была обнаружена самая большая планета Вселенной, являющаяся одновременно и газовым гигантом. Ей присвоили наименование TrES-4. Она находится в созвездии Геркулеса, на расстоянии 1600 световых лет от нашей планеты. Небесное тело в двадцать раз больше Земли. В диаметре оно в 1,7 раза превышает Юпитер, но по массе только в три. Сутки на TrES-4 равны трем с половиной земным.

Из-за близости к материнской звезде температура на планете чрезвычайно высока и достигает примерно 1260 градусов. Поэтому, а также по причине небольшой массы, она постоянно расширяется. TrES-4 не может удержать атмосферу. Часть ее постоянно испаряется, преобразуясь в хвост, на подобие тех, что сопровождают комету.

1911

Основные особенности газовых гигантов:

Имеют небольшую плотность. Таким образом, у них нет твердой поверхности в привычном для нас понимании.
Обладают чрезвычайно кратким периодом суточного вращения. Он составляет примерно от 9 до 17 часов, что по земным меркам, очень мало.
Из-за быстрого вращения, как правило, сжаты или приплюснуты в области полюсов.
Хорошо рассеивают солнечные лучи.

Строение газовых гигантов

Структура газовых планет состоит из нескольких слоев:

газообразный (представлен в виде облаков);
жидкого газа, возникающего в силу высокого давления;
металлического газа (здесь возникает электромагнитное поле);
небольшого ядра, которое может быть металлическим или каменным.

Газовые гиганты солнечной системы

Внешние планеты обладают совокупностью общих отличительных признаков:

Значительной удаленностью от Солнца.
Наличием сильных магнитных полей.
Большими размерами и массой.
Присутствием вокруг планеты множества спутников.
Низкими температурами.
Наличием кольцевых систем опоясывающих планету.

В ее водородно-гелиевой атмосфере были найдены примеси метана, аммиака и водорода.

Из четырнадцати спутников Нептуна самым крупным является Тритон.

Самый большой газовый гигант

В Солнечной системе к газовым гигантам относят Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Согласно гипотезе происхождения Солнечной системы, планеты-гиганты образовались позже, чем планеты земной группы. К этому времени большая часть тугоплавких веществ (окислы, силикаты, металлы) уже выпали из газовой фазы, и из них образовались внутренние планеты (от Меркурия до Марса). Существует гипотеза о пятом газовом гиганте, вытолкнутом при формировании современного облика Солнечной системы на её далёкие окраины (ставшим гипотетической планетой Тюхе или другой «Планетой X») или за её пределы (ставшим планетой-сиротой). Последней такой гипотезой является гипотеза о девятой планете Брауна и Батыгина.

Газовые гиганты - планеты, состоящие в значительной мере из водорода, гелия, аммиака, метана и других газов. Планеты этого типа имеют небольшую плотность, краткий период суточного вращения и, следовательно, значительное сжатие у полюсов; их видимые поверхности хорошо отражают, или, иначе говоря, рассеивают солнечные лучи.

Период очень быстрого вращения газовых гигантов вокруг своей оси составляет 9-17 часов.

Модели внутреннего строения газовых планет предполагают наличие нескольких слоёв. На определённой глубине давление в атмосферах газовых планет достигает высоких значений, достаточных для перехода водорода в жидкое состояние. Если планета достаточно велика, то ещё ниже может размещаться слой металлического водорода (напоминающего жидкий металл, где протоны и электроны существуют раздельно), электрические токи в котором порождают мощное магнитное поле планеты. Предполагается, что газовые планеты имеют также относительно небольшое каменное или металлическое ядро.

Как показали измерения спускаемого аппарата «Галилео», давление и температура быстро растут уже в верхних слоях газовых планет. На глубине 130 км в атмосфере Юпитера температура составила около 420 кельвинов (145 градусов Цельсия), давление - 24 атмосферы. Все газовые планеты Солнечной системы излучают заметно больше тепла, чем получают от Солнца, вследствие выделения гравитационной энергии при сжатии. Предложены модели, допускающие выделение крайне незначительных количеств тепла внутри Юпитера при реакциях термоядерного синтеза, но эти модели не имеют наблюдательного подтверждения.

В атмосферах газовых планет дуют мощные ветры со скоростями до нескольких тысяч километров в час (скорость ветра на экваторе Сатурна составляет 1800 км/ч.). Имеются постоянные атмосферные образования, представляющие собой гигантские вихри. Например, Большое красное пятно (размером в несколько раз больше Земли) на Юпитере наблюдают уже более 300 лет. Имеется Большое тёмное пятно на Нептуне, более мелкие пятна на Сатурне.

Для всех газовых планет Солнечной системы отношение суммарной массы их спутников к массе планеты составляет около 0,01% (1 к 10 000). Для объяснения этого факта разработаны модели формирования спутников из газо-пылевых дисков с большим количеством газа (при этом действует механизм, ограничивающий рост спутников).

1.Ученый, доказавший движение планет вокруг Солнца.

а) Николай Коперник

б) Джордано Бруно

в) Галилео Галилей

2. Какая планета самая большая в Солнечной системе?

а) Сатурн б) Земля в) Юпитер

3. Какая планета быстрее остальных совершает свой оборот вокруг Солнца?

а) Меркурий б) Венера в) Земля

4. У какой планеты сутки равны году?

а) Плутон б) Венера в) Юпитер

5. Планета, которая имеет два спутника - Фобос и Деймос

а) Марс б) Плутон в) Юпитер

6. Планеты земной группы.

а) Венера, Земля, Марс, Нептун

б) Венера, Земля, Марс, Плутон.

в) Меркурий, Венера, Земля, Марс

7. У какой планеты наибольшее количество спутников?

а) Уран б) Юпитер в) Сатурн

8. Звезда, вокруг которой вращается Земля... а) Солнце б) Луна в) Венера г) Меркурий

9. Самая удалённая от Солнца планета...

а) Нептун б) Венера

в) Сатурн г) Плутон

10. Естественный спутник, вращающийся вокруг Земли?

а) Марс б) Юпитер

в) Луна г) Плутон

11. Какая планета названа в честь бога торговли?

а) Марс б) Меркурий

в) Плутон г) Сатурн

12. Какая планета названа в честь римского бога войны? а) Плутон б) Нептун в) Марс

г) Сатурн

13. Относительно Солнца планеты расположены так: а) Венера, Земля, Марс, Меркурий, Нептун, Плутон, Сатурн, Уран, Юпитер б) Меркурий, Венера, Земля, Марс, Нептун, Плутон, Сатурн, Юпитер, Уран;
в) Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон.

14. Плутон - это... а) самая большая планета Солнечной системы; б) самая маленькая планета Солнечной системы;
в) планета, равная по величине планете Земля.

15. Ближайшая к Земле звезда – это
а) Венера, в древности называемая «утренней звездой» б) Солнце в) Альфа Центавра

г) Полярная звезда
16. Из каких двух газов, в основном, состоит Солнце?
а) кислород б) гелий в) азот г) аргон д) водород
17. Какова температура поверхности Солнца?
а) 2.800 градусов Цельсия б) 5.800 градусов Цельсия в) 10.000 градусов Цельсия
г) 15 млн градусов Цельсия

18. Внешняя излучающая поверхность Солнца называется
а) фотосферой б) атмосферой в) хромосферой
19. Слой какого газа защищает Землю от космической радиации?
а) кислорода б) озона в) гелия г) азота
20. Причиной смены времён года на Земле является
а) наклон земной оси б) форма орбиты Земли
в) расстояние до Солнца г) солнечные затмения

21. Согласно современным взглядам на происхождение Солнца и солнечной системы, они образовались из
а) Других звёзд и планет б) Большого взрыва
в) газопылевого облака

22. Солнце зажглось приблизительно
а) 100 млн. лет назад б) 1 млрд. лет назад
в) 4,5 млрд лет назад г) 100 млрд. лет назад
23. Преимущественно из газов состоят следующие планеты:
а) Меркурий и Марс б) Плутон и Юпитер
в) Венера и Земля г) Марс и Сатурн
24. В процессе старения Солнце превратиться
а) в синего карлика б) в красного карлика
в) в красного гиганта г) в синего гиганта
25. Сверхновая звезда рождается
а) из газопылевого облака б) из чёрной дыры
в) в результате взрыва красного гиганта
г) в результате взрыва белого карлика
26. Самый большой перепад дневной и ночной температур поверхности у планеты …

а) Меркурий б) Венера в) Сатурн г) Плутон

27. Высокая температура поверхности Венеры обусловлена…

а) парниковым эффектом б) наличием спутника

в) близостью к Солнцу

28. Планета земной группы, средняя темпера поверхности которой ниже 0 0 С…

29. В состав облаков входят капельки серной кислоты у планеты …

а) Меркурий б) Венера в) Марс г) Земля

30. Планеты, обладающая биосферой…

а) Меркурий б) Венера в) Марс г) Земля