Чому газовий велетень. Газові гіганти

Завдання з астрономії у 10 класі

Склала: вчитель фізики Шемонаєва С.М.

Частина 1

Під час виконання завдань 1-19 частини 1 необхідно вибрати правильну відповідь із запропонованих чотирьох.

1.Вчений, що доказав рух планет навколо Сонця.

а) Микола Коперник б) Джордано Бруно в) Галілео Галілей

2. Яка планета найбільша у Сонячній системі?

а) Сатурн б) Земля в) Юпітер

3. Яка планета швидше за інших робить свій оборот навколо Сонця?

а) Меркурій б) Венера в) Земля

4. У якої планети доба дорівнює році?

а) Плутон б) Венера в) Юпітер

5. Яка планета має найбільшу кількість супутників?

а) Уран б) Юпітер в) Сатурн

6. Щодо Сонця планети розташовані так:

а) Венера, Земля, Марс, Меркурій, Нептун, Плутон, Сатурн, Уран, Юпітер

б) Меркурій, Венера, Земля, Марс, Нептун, Плутон, Сатурн, Юпітер, Уран;

7. Переважно з газів складаються такі планети:

а) Меркурій та Марс б) Плутон та Юпітер

в) Венера та Земля г) Марс та Сатурн

8. Найбільший перепад денної та нічної температури поверхні у планети …

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

9. Планета земної групи, середня температура поверхні якої нижче 0 0С.

10. До складу хмар входять крапельки сірчаної кислоти у планети.

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

11.У всіх планет є супутники.

А) Меркурій Б) Венера В) Земля Г) Марс Д) Юпітер Е) Сатурн Ж) Уран З) Нептун

12. Знайдіть розташування планет-гігантів у порядку віддалення від Сонця:

А) Уран, Сатурн, Юпітер, Нептун

Б) Нептун, Сатурн, Юпітер, Уран

В) Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун

Г) немає правильної відповіді

13. Якими орбітами рухаються планети?

А) круговим; Б) гіперболічним; В) еліптичним.

Г) параболічним

14. Нижче перераховані тіла, що входять до складу Сонячної системи. Виберіть виняток.

А) Сонце Б) великі планети та їх супутники В) астероїди Г) комети Д) метеори Е) метеорити

15. До малих тіл Сонячної системи належать:

А) зірки Б) комети В) астероїди Г) планети

16. Відомо, що орбіта будь-якої планети є еліпс, в одному з фокусів якого знаходиться Сонце. Найближча до Сонця точка орбіти називається:

А) апогей Б) перигей В) апогелій Г) перигелій

17. Щодо Сонця планети розташовані так:

а) Венера, Земля, Марс, Меркурій, Нептун, Плутон, Сатурн, Уран, Юпітер.

б) Меркурій, Венера, Земля, Марс, Нептун, Плутон, Сатурн, Юпітер, Уран.

в) Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон.

18. До складу Сонячної системи входять:

а) Сонце, зірки, планети, супутники, астероїди, комети, метеорні частки, космічний пилта газ;

б) Сонце та 9 великих планет;

в) Сонце, 9 великих планет та їх супутники, астероїди, комети, метеорні частки, космічний пил та газ;

г) Земля та інші планети, Місяць та інші супутники, астероїди та комети.

19. Дев'ять великих планет Сонячної системи як віддалення від Сонця:

а) Сонце, Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун;

б) Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон;

в) Венера, Меркурій, Земля, Марс, Сатурн, Юпітер, Нептун, Уран, Плутон.

Частина 2

На запитання – завдання другої частини дати стислі відповіді.

Які планети можуть спостерігатися у протистоянні? Яких не можуть?

За якими ознаками можна назвати зовнішні планети? А за якими внутрішні планети?

Чому рух планет відбувається не точно за законами Кеплера?

Як змінюється значення швидкості руху планети за її переміщенні від перегеля до афелію?

Частина 3

На завдання третьої частини надати розгорнуте рішення.

1. Зірковий період звернення Юпітера навколо Сонця становить 12 років. Яка середня відстань від Юпітера до Сонця?

2. Який кутовий радіус Марса у протистоянні, якщо його лінійний радіус 3400 км, а горизонтальний паралакс 18”? радіус землі прийняти рівним 6400 км.

3. У скільки разів маса Сатурна більша за масу Землі, якщо відомі такі дані про їх супутники: Діана (супутник Сатурна) – відстань від планети ад = 3,78* 10 5 км, період звернення Т д = 2,75 діб.; Місяць – відстань а л = 3,8 * 10 5 км, період Т л = 27,3 діб.? Маси супутників можна знехтувати.

1910

Газовими гігантами називаються планети, основна частина яких складається з газів різних видів. Цими газами є переважно водень та гелій. У меншій мірі можлива присутність аміаку та метану, а іноді азоту. Для таких планет характерні зазвичай низькі температури та високий тиск у атмосфері.

Основні особливості газових гігантів:

Мають невелику густину. Таким чином, у них немає твердої поверхні у звичному для нас розумінні.
Мають надзвичайно короткий період добового обертання. Він становить приблизно від 9 до 17 години, що за земними мірками, дуже мало.
Через швидке обертання, як правило, стиснуті або плескаті в області полюсів.
Добре розсіюють сонячне проміння.

Будова газових гігантів

Структура газових планет складається з кількох шарів:

газоподібний (представлений у вигляді хмар);
рідкого газу, що виникає з високого тиску;
металевого газу (тут виникає електромагнітне поле);
невеликого ядра, яке може бути металевим чи кам'яним.

Для газових планет характерна присутність у атмосферах сильних вітрів, що сягають тисячі кілометрів. А також стійких гігантських вихорів, які існують не одну сотню років.

За сучасними даними, більшість планет, що знаходяться поза нашою сонячної системи, тобто екзопланети, є газовими. У нашій галактиці зараз їх налічується близько ста мільярдів.

Газові гіганти сонячної системи

Всі планети нашої сонячної системи прийнято ділити на дві частини: зовнішні та внутрішні. Газові гіганти представлені групою, яку називають «зовнішні планети». До неї входять Нептун, Уран, Сатурн та Юпітер. Вони знаходяться далі від Сонця, ніж інші – внутрішні планети та відокремлені від них поясом з астероїдів.

Зовнішні планети мають сукупність загальних відмітних ознак:

Значною віддаленістю від Сонця.
Наявність сильних магнітних полів.
Величезними розмірами та масою.
Присутність навколо планети безліч супутників.
Низькі температури.
Наявністю кільцевих систем, що оперізують планету.

Найбільшою із зовнішніх планет є Юпітер. Вона є п'ятою на відстані від Сонця. Має атмосферу, що складається переважно з водню і на одинадцять відсотків з гелію. Наявність у ній сірки та фосфору надає гарний помаранчевий колір зовнішньому виглядупланети. У нижчих шарах знаходиться океан, наповнений рідким воднем.

Тут присутні класичні ознаки газових планет: сильні вітри та тривалі (до трьохсот років існування) вихори. Найбільш гігантським з останніх є Велика Червона пляма. Його розміри у кілька разів перевершують земні.

Планета має найпотужніший магнітним полему 650 мільйонів кілометрів. У його зоні обертається двадцять вісім супутників.

Наступний газовий гігант зовнішньої системи – це Сатурн. Планета є другою за розмірами у нашій сонячній системі. Час її обертання дуже короткий – трохи більше 10 годин. За розмірами вона трохи поступається Юпітеру. А от по масі – утричі.

До складу Сатурна входить переважно водень, в невеликій мірі присутні гелій аміак, метан та залишки води.

Знамените кільце Сатурна, що оточують його в районі екватора, не є єдиним цілим. Його зовнішні шари обертаються навколо планети зі значно меншою швидкістю, ніж внутрішні. За своєю структурою вони складаються з найдрібніших частинок льоду з додаванням силікатного пилу. По ширині вони можуть сягати вісімдесяти тисяч кілометрів. Товщина кілець набагато менше - не більше одного кілометра.

Протяжність року на Сатурні більша за земну в 29, 5 рази. Під час річного циклу вид кілець небесного тіла із Землі сильно відрізняється.

Для періоду рівнодення характерне припинення можливості їх спостереження. Тобто вони практично перестають бути видимими з нашої планети, крім невеликої лінії. Після цього, протягом семи літнього терміну, кільця стають все більшими і більшими видимими в ширину і досягають максимальних візуальних розмірів, коли відбувається сонцестояння. Потім цикл повторюється.

Сатурн має шістдесят два супутники. Склад їх представлений кам'яними породами та льодом, а розміри, як правило, невеликі. Один з його супутників - Титан, який отримав своє найменування за максимальні, в порівнянні з іншими, розміри, має щільну атмосферу, що складається переважно з азоту з додаванням метану. Вчені припускають, що такі умови могли існувати на Землі в період появи на ній життя.

Планетою, що йде за Сатурном, є Уран. Відкрита у XVII столітті, вона є четвертою за масою у сонячній системі.

Рік на Урані в 84 рази більший за земний, а обертання навколо своєї осі вона здійснює всього за сімнадцять годин. У складі Урану, на відміну більшості інших планет крім Нептуна, вчені не виявили металевого водню. Однак там було виявлено великий відсоток льоду. Тому планета, так само як і Нептун, була віднесена до крижаних гігантів.

У її воднево-гелієвій атмосфері було знайдено домішки метану, аміаку та водню.

Уран є самою холодною планетоюСонячної системи. З температурою 224 градуси за Цельсієм він не придатний для життя.

Безперечною є наявність слабо виражених кілець на Урані. При цьому яскравіше забарвлення мають зовнішні кільцеві утворення.

Особливістю Урана є його властивість обертання в горизонтальному положенні, ніби лежачи на боці. Двадцять сім супутників планети носять імена героїв творів У. Шекспіра та А. Поупа.

Останнім і найменшим із зовнішніх газових гігантів є Нептун. Не видимий із Землі, він має унікальну історію відкриття, тому що був уперше виявлений не візуально, а за допомогою математичних розрахунків. Причиною цього стали зміни в орбіті Урана і припущення, що вони викликані впливом гравітації невідомої планети.

За складом Нептун подібний до Урану. Це змусило вчених віднести його до крижаних гігантів. Поверхня планети є океаном з води і зріджених газів. Один рік на планеті відповідає приблизно 165 земним. Доба триває близько 16 години.

За рахунок внутрішнього джерела енергії Нептуна на ньому виникають найсильніші в Сонячній системі вітри. Вони можуть досягати 2100 кілометрів на годину. Для атмосфери планети характерні стійкі шторми, що тривають кілька місяців.

На Нептуні були відкриті слабо виражені обручки з червонуватим відтінком. Передбачається, що його надає наявність у їхньому складі, народу з льодом та силікатом, вуглецю.

Нептун має сильне магнітне поле, протяжністю 650 тисяч кілометрів. Але, на відміну Землі, його орбіта відхилена від осі обертання самої планети на 47 градусів.

З чотирнадцяти супутників Нептуна найбільшим є Тритон.

Нині серед вчених також існує теорія, що в нашій сонячній системі існувала ще одна планета, яка була газовим гігантом. Але під впливом гравітації Юпітера їй довелося з області тяжіння Сонця.

Найбільший газовий гігант

У початку XXIстоліття була виявлена сама велика планетаВсесвіту, що є одночасно і газовим гігантом. Їй надали назву TrES-4. Вона знаходиться у сузір'ї Геркулеса, на відстані 1600 світлових років від нашої планети. Небесне тілоу двадцять разів більше Землі. У діаметрі воно у 1,7 раза перевищує Юпітер, але за масою лише у три. Доба на TrES-4 дорівнює трьом із половиною земним.

Через близькість до материнської зірки температура на планеті є надзвичайно високою і досягає приблизно 1260 градусів. Тому, а також через невелику масу, вона постійно розширюється. TrES-4 не може стримати атмосферу. Частина її постійно випаровується, перетворюючись на хвіст, на кшталт тих, що супроводжують комету.

1911

p align="justify"> Газовими гігантами називаються планети, основна частина яких складається з газів різних видів. Цими газами є переважно водень та гелій. У меншій мірі можлива присутність аміаку та метану, а іноді азоту. Для таких планет характерні зазвичай низькі температури та високий тиск у атмосфері.

Основні особливості газових гігантів:

Мають невелику густину. Таким чином, у них немає твердої поверхні у звичному для нас розумінні.
Мають надзвичайно короткий період добового обертання. Він становить приблизно від 9 до 17 години, що за земними мірками, дуже мало.
Через швидке обертання, як правило, стиснуті або плескаті в області полюсів.
Добре розсіюють сонячне проміння.

Будова газових гігантів

Структура газових планет складається з кількох шарів:

газоподібний (представлений у вигляді хмар);
рідкого газу, що виникає з високого тиску;
металевого газу (тут виникає електромагнітне поле);
невеликого ядра, яке може бути металевим чи кам'яним.

За сучасними даними, більшість планет, що знаходяться поза нашою сонячною системою, тобто екзопланет, є газовими. У нашій галактиці зараз їх налічується близько ста мільярдів.

Газові гіганти сонячної системи

Зовнішні планети мають сукупність загальних відмітних ознак:

Значною віддаленістю від Сонця.
Наявність сильних магнітних полів.
Величезними розмірами та масою.
Присутність навколо планети безліч супутників.
Низькі температури.
Наявністю кільцевих систем, що оперізують планету.

Найбільшою із зовнішніх планет є Юпітер. Вона є п'ятою на відстані від Сонця. Має атмосферу, що складається переважно з водню і на одинадцять відсотків з гелію. Наявність у ній сірки та фосфору надає гарний помаранчевий колір зовнішньому вигляду планети. У нижчих шарах знаходиться океан, наповнений рідким воднем.

Планета має потужне магнітне поле в 650 мільйонів кілометрів. У його зоні обертається двадцять вісім супутників.

До складу Сатурна входить переважно водень, в невеликій мірі присутні гелій аміак, метан та залишки води.

Планетою, що йде за Сатурном, є Уран. Відкрита у XVII столітті, вона є четвертою за масою у сонячній системі.

У її воднево-гелієвій атмосфері було знайдено домішки метану, аміаку та водню.

Уран є найхолоднішою планетою сонячної системи. З температурою 224 градуси за Цельсієм він не придатний для життя.

З чотирнадцяти супутників Нептуна найбільшим є Тритон.

Найбільший газовий гігант

На початку XXI століття було виявлено найбільшу планету Всесвіту, що є водночас і газовим гігантом. Їй надали назву TrES-4. Вона знаходиться у сузір'ї Геркулеса, на відстані 1600 світлових років від нашої планети. Небесне тіло в двадцять разів більше за Землю. У діаметрі воно у 1,7 раза перевищує Юпітер, але за масою лише у три. Доба на TrES-4 дорівнює трьом із половиною земним.

У Сонячній системі до газових гігантів відносять Юпітер, Сатурн, Уран та Нептун. Згідно з гіпотезою походження Сонячної системи, планети-гіганти утворилися пізніше, ніж планети земної групи. На той час більшість тугоплавких речовин (окисли, силікати, метали) вже випали з газової фази, і їх утворилися внутрішні планети (від Меркурія до Марса). Існує гіпотеза про п'ятого газового гіганта, виштовхнутого при формуванні сучасного вигляду Сонячної системи на її далекі околиці (що стало гіпотетичною планетою Тюхе або іншою «Планетою X») або за її межі (що стало планетою-сиротою). Останньою такою гіпотезою є гіпотеза про дев'яту планету Брауна та Батигіна.

Газові гіганти – планети, що складаються значною мірою з водню, гелію, аміаку, метану та інших газів. Планети цього типу мають невелику щільність, короткий періоддобового обертання та, отже, значне стиск у полюсів; їх видимі поверхні добре відбивають, чи, інакше кажучи, розсіюють сонячні промені.

Період дуже швидкого обертання газових гігантів навколо осі становить 9-17 годин.

Моделі внутрішньої будовигазових планет припускають наявність кількох верств. На певній глибині тиск у атмосферах газових планет досягає високих значень, достатніх для переходу водню в рідкий стан. Якщо планета досить велика, то ще нижче може розміщуватись шар металевого водню (що нагадує рідкий метал, де протони та електрони існують окремо), електричні струмиу якому породжують потужне магнітне поле планети. Передбачається, що газові планети мають відносно невелике кам'яне або металеве ядро.

Як показали вимірювання апарату «Галілео», що спускається, тиск і температура швидко зростають вже в верхніх шарахгазові планети. На глибині 130 км в атмосфері Юпітера температура склала близько 420 кельвінів (145 градусів за Цельсієм), тиск - 24 атмосфери. Усі газові планети Сонячної системи випромінюють помітно більше тепла, ніж одержують від Сонця, внаслідок виділення гравітаційної енергії під час стиснення. Запропоновано моделі, що допускають виділення вкрай незначних кількостей тепла всередині Юпітера при реакціях термоядерного синтезуале ці моделі не мають спостережного підтвердження.

В атмосферах газових планет дмуть потужні вітри зі швидкостями до кількох тисяч кілометрів на годину (швидкість вітру на екваторі Сатурна становить 1800 км/год.). Є постійні атмосферні освіти, які є гігантські вихори. Наприклад, Велику червону пляму (розміром у кілька разів більшу за Землю) на Юпітері спостерігають уже понад 300 років. Є Велика темна пляма на Нептуні, дрібніші плями на Сатурні.

Для всіх газових планет Сонячної системи відношення сумарної маси їх супутників до маси планети становить близько 0,01% (1 до 10 000). Для пояснення цього факту розроблено моделі формування супутників із газо-пилових дисків із великою кількістю газу (при цьому діє механізм, що обмежує зростання супутників).

1. Вчений, що доказав рух планет навколо Сонця.

а) Микола Коперник

б) Джордано Бруно

в) Галілео Галілей

2. Яка планета найбільша у Сонячній системі?

а) Сатурн б) Земля в) Юпітер

3. Яка планета швидше за інших робить свій оборот навколо Сонця?

а) Меркурій б) Венера в) Земля

4. У якої планети доба дорівнює році?

а) Плутон б) Венера в) Юпітер

5. Планета, яка має два супутники - Фобос та Деймос

а) Марс б) Плутон в) Юпітер

6. Планети земної групи.

а) Венера, Земля, Марс, Нептун

б) Венера, Земля, Марс, Плутон.

в) Меркурій, Венера, Земля, Марс

7. Яка планета має найбільшу кількість супутників?

а) Уран б) Юпітер в) Сатурн

8. Зірка, навколо якої обертається Земля...а) Сонце б) Місяць в) Венера г) Меркурій

9. Найвіддаленіша від Сонця планета...

а) Нептун б) Венера

в) Сатурн г) Плутон

10. Природний супутник, що обертається навколо Землі?

а) Марс б) Юпітер

в) Місяць г) Плутон

11. Яку планету названо на честь бога торгівлі?

а) Марс б) Меркурій

в) Плутон г) Сатурн

12. Яку планету названо на честь римського бога війни?а) Плутон б) Нептун в) Марс

г) Сатурн

13. Щодо Сонця планети розташовані так:а) Венера, Земля, Марс, Меркурій, Нептун, Плутон, Сатурн, Уран, Юпітер; б) Меркурій, Венера, Земля, Марс, Нептун, Плутон, Сатурн, Юпітер, Уран;
в) Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон.

14. Плутон – це...а) найбільша планета Сонячної системи; б) найменша планета Сонячної системи;
в) планета, що дорівнює за величиною планеті Земля.

15. Найближча до Землі зірка – це
а) Венера, в давнину звана "ранковою зіркою" б) Сонце в) Альфа Центавра

г) Полярна зірка
16. З яких двох газів здебільшого складається Сонце?
а) кисень б) гелій в) азот г) аргон д) водень
17. Яка температура поверхні Сонця?
а) 2.800 градусів Цельсія б) 5.800 градусів Цельсія в) 10.000 градусів Цельсія
г) 15 млн. градусів Цельсія

18. Зовнішня випромінююча поверхня Сонця називається
а) фотосферою; б) атмосферою; в) хромосферою.
19. Шар якого газу захищає Землю від космічної радіації?
а) кисню б) озону в) гелію г) азоту
20. Причиною зміни пір року на Землі є
а) нахил земної осі б) форма орбіти Землі
в) відстань до Сонця г) сонячні затемнення

21. Згідно з сучасними поглядами на походження Сонця та сонячної системи, вони утворилися з
а) Інших зірок і планет б) Великого вибуху
в) газопилової хмари

22. Сонце засвітилося приблизно
а) 100 млн. років тому б) 1 млрд. років тому
в) 4,5 млрд. років тому г) 100 млрд. років тому
23. Переважно з газів складаються такі планети:
а) Меркурій та Марс б) Плутон та Юпітер
в) Венера та Земля г) Марс та Сатурн
24. У процесі старіння Сонце перетворитися
а) у синього карлика б) у червоного карлика
в) у червоного гіганта г) у синього гіганта
25. Наднова зірка народжується
а) із газопилової хмари б) із чорної діри
в) внаслідок вибуху червоного гіганта
г) внаслідок вибуху білого карлика
26. Найбільший перепад денної та нічної температури поверхні у планети …

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

27. Висока температураповерхні Венери обумовлена…

а) парниковим ефектом; б) наявністю супутника.

в) близькістю до Сонця

28. Планета земної групи, середня температура поверхні якої нижче 0 0 З…

29. До складу хмар входять крапельки сірчаної кислоти у планети...

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

30. Планети, що має біосферу ...

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