Черты отличающие землю от всех планет солнечной системы: Заполните таблицу 1 Общие черты всех планет Солнечной системы: 1. 2. 3. 4. 5. Черты сходства Земли с Меркурием, Венерой

Содержание

1. 2. 3. 4. 5. Черты сходства Земли с Меркурием, Венерой

и Марсом (планетами земной группы): 1. 2. 3. 4. 5. Черты, отличающие Землю от всех планет Солнечной системы 1. 2. 3. 4. 5.

  • Следить
  • Отметить нарушение!

Ответы и объяснения

Алгебра

+

×
•
÷
±
=


~

≃
<


>





{
}
&langle;
&rangle;
¼
½
¾
ƒ




&Int;
Δ
&Del;

Геометрия

°

&angmsd;
&angrt;
&vangrt;
&lrtri;
&cir;
&xutri;
&squ;
&fltns;

&spar;
&npar;

Логика

¬




&EmptySmallSquare;

&vdash;
&vDash;

Множества





&nsube;



&nsupe;

&nsup;


&ssetmn;
&ominus;


&odot;

Верхние и нижние индексы

Нижние индексы
















Верхние индексы

¹
²
³














ˣ
°

Греческий алфавит

Строчные

α
β
γ
δ
ε
ζ
η
θ
ι
κ
λ
μ
ν
ξ
ο
π
ρ
σ
τ
υ
φ
χ
ψ
ω

Прописные

Α
Β
Γ
Δ
Ε
Ζ
Η
Θ
Ι
Κ
Λ
Μ
Ν
Ξ
Ο
Π
Ρ
Σ
Τ
Υ
Φ
Χ
Ψ
Ω

Стрелки

&uparrow;
&downarrow;
&updownarrow;



&Uparrow;
&Downarrow;
&Updownarrow;


Европейские символы

À
Â
Ç
É
È
Î
Ï
Ô
Û
Ÿ
Œ
Æ
ß
Ä
Ö
Ü
à
â
ç
é
è
ê
î
ï
ô
û
ù
ÿ
œ
æ
ä
ö
ü

Другие символы

&top;
&dashv;

&vdash;

£
¥
¢
®

Чем отличается Земля от других планет Солнечной системы

Наверняка каждый человек задавался вопросом: а чем же отличается наша планета от всех остальных, кроме того, что она заселена живыми организмами? Еще в школе нам рассказывали, что от восьми планет Солнечной системы (все-таки на сегодняшний день мы не относим Плутон к полноценной планете) Земля отличается очень сильно. Конечно, мало кто помнит школьные уроки астрономии, поэтому в этой статье мы определим основные признаки отличия.

Определение

Земля является единственной планетой в Солнечной системе, на которой есть жизнь. Очень часто ее называют Голубой планетой (в связи с тем, что на Земле имеется огромное количество воды). Как говорят ученые, наша планета образовалась примерно 4,5 миллиарда лет назад, и вскоре у нее появился естественный спутник – Луна. Благодаря многочисленным исследованиям было выяснено, что жизнь на нашей планете образовалась не сразу, а лишь через миллиард лет после ее создания. Жизнь на Земле возможна в том числе из-за влияния магнитного поля, которое заметно ослабляет радиацию Солнца, губительную для всех живых организмов на планете. Чуть более 70 процентов поверхности занимает Мировой океан, в то время как на сушу приходится менее тридцати процентов.

Другие планеты Солнечной системы в большинстве своем остаются для нас загадкой, многие из которых нам только предстоит раскрыть. Основной вопрос, который мучает ученых, – есть ли жизнь на других планетах? На сегодняшний день ответ отрицательный, но некоторые ученые все же предполагают, что это мнение может быть ошибочным. Планеты можно разделить на две группы: планеты Земной группы (помимо самой Земли это Марс, Венера и Меркурий), а также планеты-гиганты (это Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун). Каждый из этих объектов представляет для нас огромный интерес, особенно самые большие планеты – Юпитер и Сатурн. Например, знаменитые кольца Сатурна постоянно изучаются различными специалистами, и полученные результаты частенько вызывают в общественности широкий резонанс.

к содержанию ↑

Сравнение

Конечно, присутствие разумной жизни очень сильно выделяет Землю на фоне других планет. Однако существуют и другие признаки различия. Мы выделим пять основных:

  • Наша планета имеет жидкую оболочку. Ни одна из планет или их спутников не может похвастаться этим. Как было отмечено выше, больший процент поверхности планеты – именно вода.
  • Несмотря на то, что атмосферу можно обнаружить не только на Земле, наша планета является единственной, где содержится столь огромное количество кислорода.
  • Еще одно отличие – это наличие уникального спутника. Дело в том, что Луна имеет огромные размеры, если сравнивать спутник непосредственно с планетой. Такого соотношения никто не имеет больше, включая планеты Земной группы.
  • Планета Земля сильно отличается и по внешнему виду, если наблюдать из Космоса. Особенно отчетливо видны участки Мирового океана – такого голубого цвета не имеет ни одна планета.
  • У Земли уникальные физические свойства, которые подходят для существования именно белковой формы жизни. 

к содержанию ↑

Выводы TheDifference.ru

  1. Разумные формы жизни присутствуют только на Земле.
  2. Только на Земле есть вода (жидкая оболочка).
  3. Наша планета имеет огромное количество кислорода.
  4. Присутствует уникальный спутник – Луна, который в значительной степени определяет условия жизни.
  5. Отличия можно найти и во внешнем виде (голубой цвет планеты Земля).
  6. Земля имеет уникальные физические свойства, способствующие развитию белковой формы жизни.

ГДЗ География 5 класс. Рабочая тетрадь Дронов В.П., Савельева Л.Е. 2016 » Страница 3 » Shkola.Center

Страница 11.
4. 3) Средиземское
5. 2 —> 3 —> 1 —> 4
6.
1 — В
2 — А
3 — Б
Открытие Америки, доказательство шарообразности Земли, открытие морского пути до Индии.
Страница 12.
8.
Да, на мой взгляд, это верное мнение. Например: когда открывались новые явления, сразу возникали вопросы об их причинах, будь то ветер, дождь ил вулканы и другие явления природы. Открытие явления приливов и отливов было связано с движением Луны, но суть до открытия гравитационных эффектов оставалась
загадкой.
Новые открытия учёных-географов раз за разом меняют мнения по самым разным ключевым географическим вопросам: происхождение Земли, сущность парникового эффекта и озонового слоя, тонкости влияния человека на окружающий мир. Открытие самого факта наличия глобального влияния человека уже само по себе открыло нам десятки вопросов. Таких, как: какие именно формы и силу проявляет такое потребительское отношение человека к природе-матушке.
Страница 13.
Земля во Вселенной
1. Вселенная — это весь материальный мир (небесные тела, их системы, космическое пространство и всё то, что его заполняет: газ, электромагнитное излучение и т. д.).
2. Гигантские скопления звёзд во Вселенной называются галактиками.
3. Каждая галактика состоит из миллиардов звёзд.
4. Земля расположена в галактике Млечный Путь.
5. Расстояния во Вселенной измеряются в особых единицах — световых годах, потому что традиционные единицы измерения слишком малы для космических масштабов.
Страница 14.
6.
Большая Медведица
Малая Медведица
Полярная звезда
Север
Запад
Восток
Юг
Солнечная система — это планетная система, включающая в себя центральную звезду — Солнце.
а) Солнце
б) Планеты (Меркурий, Венера, Земля, Марс и др. )
в) Спутники планет (Луна, Фобос, Ио, Европа и др.)
г) Карликовые планеты (Плутон, Харон, Церера и др.)
д) Пояса астероидов
Страница 15.
9. Слева направо: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун
10.

Общие черты всех планет Солнечной системы Черты сходства Земли с Меркурием, Венерой и Марсом (планетами земной группы) Черты, отличающие Землю от всех планет Солнечной системы
1. Шарообразность 1. Ядро из железа 1. Наличие жизни
2. Круговая орбита 2. Мантия из силикатов 2. Жидкое состояние воды
3. Наличие полюсов 3. Изначальное наличие коры 3. Много кислорода
4. Наличие экватора 4. Близость к Солнцу 4. Огромный спутник
5. Сходная масса 5. Отсутствие колец 5. Внешний вид (состоящий из воды)

Страница 16.
11. Существование жизни и оптимальная для неё температура, жидкое состояние воды, количество кислорода в достатке для жизни растительной фауны, человека, а также животных. Огромный спутник по отношению к размерам планеты, уникальные физические свойства (уровень гравитации, магнитного поля и т. д.).
Страница 17.
12.
а) Северном
б) Южном
13.
Производит свет, также можно получить энергию
Тепло, возможность существования жизни
Ультрафиолетовое излучение (создаёт озоновый слой)
Страница 18.
14. Космос влияет на человечество самыми разными способами. Смотря на звёзды, человек стремился к ним, пытался их познать: косвенно это привело к научным открытиям и появлению самых различных верований, сект.
Есть и прямое физическое влияние: смена времён года и суток (из-за вращения Земли вокруг Солнца и собственной оси соответственно). Магнитные бури влияют на самочувствие людей и их здоровье. Метеориты периодически падают на Землю,
вызывая как малые, так и обширные разрушения.
Тепло Солнца и положение Земли по отношению к нему (Солнцу) определило саму возможность существования жизни на Земле вообще и человека в частности. При иных условиях она не могла бы появиться такой, какой мы её знаем (растительный мир, жизнь).
Страница 19.
15. Земля вращается вокруг своей оси с запада на восток.
а) Смена дня и ночи
б) Центробежная сила повлияла на форму Земли (она слегка сплющена у полюсов)
в) Сила Кориолиса (отклонение движения горизонтальных объектов из-за вращения планеты)
16. Если бы Земля вращалась вокруг своей оси быстрее, то продолжительность дня была бы короче.
17. Год — это время, за которое Земля совершает один оборот вокруг Солнца.
18. Земля совершает оборот не ровно за календарный год: лишние сутки раз в 4 года выправляют разницу.
«Длинные» годы называются високосными.
Страница 20.
19.
а) Смена времён года
б) Разница в продолжительности дня и ночи определяется положением Земли
20.
а) если бы Земля была ближе к Солнцу, то температура на Земле была бы выше, а если дальше, то ниже:
б) если бы Земля двигалась по орбите медленнее, то она упала бы на Солнце, а если бы намного быстрее, то покинула бы Солнечную систему.
21.
а) 40 076 км
б) 510 млн км2
22. Из-за центробежной силы, вызываемой суточным вращением, Земля, как и другие планеты, приплюснута у полюсов.

Каталог фильмов BBC


Купить BBC: Планеты. Подарочное издание (4 DVD)

Planets

Региональный код: 5
Субтитры: Русский
Звуковые дорожки: Русский Dolby Surround 2.0, Английский Dolby Surround 2.0
Формат изображения: Standart 4:3 (1,33:1).

1999 г., 400 мин., Великобритания

BBC Worldwide Ltd.

Документальный фильм

Одиноки ли мы во вселенной?

За последнее время люди многое узнали о планетах и звездах Солнечной системы. Известны их размеры, вес и состав, расстояние от
каждой планеты до Солнца, а современные астрономические приборы, такие, как радиотелескопы и космические зонды, позволили сделать
ряд гипотез о возникновении звезд. Сериал ВВС «Планеты» приглашает вас в невероятное путешествие по Солнечной системе, а так же за
ее пределы, в поисках новых миров. Вы увидите сами — насколько велика и необъятна Вселенная.

Часть 1
Другие миры

Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон — эти девять планет, обращающихся по огромным орбитам вокруг
Солнца, и составляют нашу Солнечную систему. Но в 1926 году, ученые были уверены в существовании лишь 8 планет. И только в 1929
появилась версии существования девятой планеты — Плутона.
Твердая земля

На Земле до сих пор идут активные геологические процессы — изменения земной коры. Земля извергает вулканическую лаву, создавая
новые ландшафты. А существуют ли вулканы и водоемы на других планетах?. .

Часть 2
Гиганты

Существуют планеты во много раз больше Земли. Юпитер, Сатурн, Нептун и Уран относятся к планетам-гигантам. Чтобы долететь до
ближайшей из них, современному космическому кораблю понадобится около пяти лет.
Луна

Еще 40 лет назад о Луне было почти ничего неизвестно. Ответы на многие вопросы были найдены только в конце прошлого века — в так
называемую «эру космических открытий». Но происхождение Луны до сих пор остается загадкой.

Часть 3
Звезда

Для наших предков небо всегда было загадкой, но Солнце — источник тепла, света и самой жизни — вызывало особый интерес. На
протяжении всей своей истории человечество пыталось понять истинную природу Солнца и осознать его роль во Вселенной.
Атмосфера

Благодаря атмосфере на Земле есть жизнь. Чтобы изучить и понять другие планеты — нужно прежде всего изучить их атмосферу. Марс и
Венера на стадии формировании имели сходную с Землей атмосферу, но ее развитие на всех трех планетах пошло по разному пути.

Часть 4
Жизнь

У нашей планеты особая черта, отличающая ее от других планет солнечной системы — она живая. Но единственная ли это колыбель жизни в
голой и бесплодной Вселенной?
Судьба

Человечество уже давно задумывается о возможности колонизации других планет Солнечной системы. Наиболее подходящая для этого
планета — Марс. На Марсе есть все необходимое для возникновения жизни.

Планеты-гиганты (1) (Реферат) — TopRef.ru

Министерство
образования РФ

Курский
электромеханический техникум

реферат

по
предмету: Физика

на
тему: Планеты-гиганты

выполнил:
студентка гр. ТЭП-11

Рюмшина Ю.Н.

Проверил:
преподаватель физики

Шевцова С.А.

Курск-2001

План

1. Планеты-гиганты

2. Спутники планет-гигантов и
Плутон

3. Состав и строение спутников
планет-гигантов

4. Список используемой литературы

ПЛАНЕТЫ-ГИГАНТЫ

Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун
представляют юпитерову группу планет,
или группу планет-гигантов, хотя их
большие диаметры не единственная черта,
отличающая эти планеты от планет земной
группы. Планеты-гиганты имеют небольшую
плотность, краткий период су­точного
вращения и, следовательно, значительное
сжа­тие у полюсов; их видимые поверхности
хорошо отража­ют, или, иначе говоря,
рассеивают солнечные лучи.

Уже довольно давно установили,
что атмосферы планет-гигантов состоят
из метана, аммиака, водорода, гелия.
Полосы поглощения метана и аммиака в
спектрах больших планет видны в огромном
количестве. Причем с переходом от Юпитера
к Нептуну метановые полосы постепенно
усиливаются, а полосы аммиака слабеют.
Основная часть атмосфер планет-гигантов
заполнена густыми облаками, над которыми
простирается доволь­но прозрачный
газовый слой, где «плавают» мелкие
частицы, вероятно, кристаллики замерзших
аммиака и метана.

Вполне естественно, что среди
планет-гигантов луч­ше всего изучены
две ближайшие к нам — Юпитер
и Сатурн.

Поскольку Уран и Нептун сейчас
не привлекают к себе особенного внимания
ученых, остановимся более подробно на
Юпитере и Сатурне. К тому же значитель­ная
часть вопросов, которые можно решить в
связи с описанием Юпитера и Сатурна,
относится также и к Нептуну.

Юпитер является одной из наиболее
удивительных планет Солнечной системы,
и мы уделяем ему значитель­но больше
внимания, чем Сатурну. Необычайным в
этой планете является не ее полосатое
тело с довольно быстрым перемещением
темных полос и изменением их ширины и
не огромное красное пятно, диаметр
которого около 60 тыс. км.,
изменяющее время от времени свой цвет
и яркость, и, наконец, не его «господствующее»
по размеру и массе положение в планетной
семье. Необычайное за­ключается в
том, что Юпитер, как показали
радио­астрономические наблюдения,
является источником не только теплового,
а и так называемого нетеплового
ра­диоизлучения. Вообще для планет,
которым присущи спокойные процессы,
нетепловое радиоизлучение явля­ется
совсем неожиданным.

То, что Венера, Марс, Юпитер и
Сатурн являются источниками теплового
радиоизлучения, теперь твер­до
установлено и не вызывает у ученых
никакого сомнения. Это радиоизлучение
целиком совпадает с тепловым излучением
планет и является «остатком», а
точнее—низкочастотным
«хвостом» теплового спектра нагретого
тела. Поскольку механизм теплового
радио­излучения хорошо известен,
такие наблюдения позво­ляют измерять
температуру планет. Тепловое радиоиз­лучение
регистрируется с помощью радиотелескопов
сантиметрового диапазона. Уже первые
наблюдения Юпитера на волне 3
см дали температуру радиоизлучения
такую же, как и радиометрические
наблюдения в ин­фракрасных лучах. В
среднем эта температура составля­ет
около— 150°С. Но случается,
что отклонения от этой средней температуры
достигают 50—70, а иногда
140°С, как, например, в апреле
— мае 1958 г. К сожалению,
пока не удалось выяснить, связаны ли
эти отклонения радио­излучения,
наблюдаемые на одной и той же волне, с
вращением планеты. И дело тут, очевидно,
не в том, что угловой диаметр Юпитера в
два раза меньше наи­лучшей разрешающей
способности крупнейших радиоте­лескопов
и что, следовательно, невозможно наблюдать
отдельные части поверхности. Существующие
наблюде­ния еще очень немногочисленны
для того, чтобы отве­тить на эти
вопросы.

Что касается затруднений,
связанных с низкой раз­решающей
способностью радиотелескопов, то в
отноше­нии Юпитера можно попробовать
их обойти. Нужно только надежно установить
на основании наблюдений период аномального
радиоизлучения, а потом сравнить его с
периодом вращения отдельных зон Юпитера.
Вспомним, что период 9 час.
50 мин., — это период
вращения его эквато­риальной зоны.
Период для зон умеренных широт на 5—6
мин. больший (вообще на поверхности
Юпитера на­считывается до 11
течений с разными периодами).

Таким образом, дальнейшие
наблюдения могут привести нас к
окончательному результату. Вопрос о
связи аномального радиоизлучения
Юпитера с периодом его вращения имеет
немаловажное значение. Если, напри­мер,
выяснится, что источник этого излучения
не связан с поверхностью Юпитера, то
возникнет необходимость в более
старательных поисках его связи с
солнечной ак­тивностью.

Не так давно сотрудники
Калифорнийского техноло­гического
института Ракхакришнан и Робертс
наблюда­ли радиоизлучения Юпитера
на дециметровых волнах (31
см). Они использовали интерферометр
с двумя пара­болическими зеркалами.
Это позволило им разделить угловые
размеры источника, который представляет
со­бой кольцо в плоскости экватора
Юпитера, диаметром около трех диаметров
планеты. Температура Юпитера, которую
определили на дециметровых волнах,
оказалась слишком высокой для того,
чтобы можно было считать природу
источника этого радиоизлучения тепловой.
Оче­видно, тут мы имеем дело с излучением,
происходящим от заряженных частиц,
захваченных магнитным полем Юпитера,
а также сконцентрированных вблизи
планеты благодаря значительному
гравитационному полю.

Итак, радиоастрономические
наблюдения стали мощ­ным способом
исследования физических условий в
атмо­сфере Юпитера.

Мы кратко рассказали о двух видах
радиоизлучения Юпитера. Это, во-первых,
главным образом тепловое ра­диоизлучение
атмосферы, которое наблюдается на
санти­метровых волнах. Во-вторых,
радиоизлучение на деци­метровых
волнах, имеющее, по всей вероятности,
нетеп­ловую природу.

Остановимся кратко на третьем
виде радиоизлучения Юпитера, которое,
как упоминалось выше, является не­обычным
для планет. Этот вид радиоизлучения
имеет также нетепловую природу и
регистрируется на радио­волнах длиной
в несколько десятков метров.

Ученым известны интенсивные
шумовые бури и всплески «возмущенного»
Солнца. Другой хорошо из­вестный
источник такого радиоизлучения
— это так называемая Крабовидная
туманность. Согласно пред­ставлению
о физических условиях в атмосферах и
на поверхностях планет, которое
существовало до 1955 г., никто
не надеялся, что хотя бы одна из планет
в состоя­нии «дышать» по образцу
разных по природе объектов —
Солнца или Крабовидной туманности.
Поэтому не удиви­тельно, что когда в
1955 г. наблюдатели за Крабовидной
туманностью зарегистрировали дискретный
источник радиоизлучения переменной
интенсивности, они не сразу решились
отнести его на счет Юпитера. Но никакого
дру­гого объекта в этом направлении
не было обнаружено, поэтому всю «вину»
за возникновение довольно значи­тельного
радиоизлучения в конце концов возложили
на Юпитер.

Характерной особенностью
излучения Юпитера яв­ляется то, что
радиовсплески длятся недолго
(0,5—1,5 сек.). Поэтому в поисках
механизма радиоволн в этом случае
приходится исходить из предположения
либо о дис­кретном характере источника
(подобного разрядам), либо о довольно
узкой направленности излучения, если
источник действует непрерывно. Одну из
возможных причин происхождения
радиовсплесков Юпитера объяс­няла
гипотеза, согласно которой в атмосфере
плане­ты возникают электрические
разряды, напоминающие молнию. Но позднее
выяснилось, что для образования столь
интенсивных радиовсплесков Юпитера
мощность разрядов должна быть почти в
миллиард раз большей, чем на Земле. Это
значит, что, если радиоизлучение Юпи­тера
возникает благодаря электрическим
разрядам, то последние должны носить
совершенно иной характер, чем возникающие
во время грозы на Земле. Из других
гипо­тез заслуживает внимания
предположение, что Юпитер окружен
ионосферой. В этом случае источником
возбуж­дения ионизованного газа с
частотами 1—25 мгц могут
быть ударные волны. Для того чтобы такая
модель согла­совалась с периодическими
кратковременными радио­всплесками,
следует сделать предположение о том,
что ра­диоизлучение выходит в мировое
пространство в грани­цах конуса,
вершина которого совпадает с положением
источника, а угол у вершины составляет
около 40°. Не исключено также,
что ударные волны вызываются про­цессами,
происходящими на поверхности планеты,
или конкретнее, что тут мы имеем дело с
проявлением вулка­нической деятельности.
В связи с этим необходимо пере­смотреть
модель внутреннего строения планет-гигантов.
Что же касается окончательного выяснения
механизма происхождения низкочастотного
радиоизлучения Юпи­тера, то ответ на
этот вопрос следует отнести к будуще­му.
Теперь же можно сказать лишь то, что
источники этого излучения на основании
наблюдений в течение восьми лет не
изменили своего положения на Юпитере.
Следовательно, можно думать, что они
связаны с по­верхностью планеты.

Жизнь , оболочка , климат . нужно полным ответ

Қазақстан шекарасының жалпы ұзындығы 13394 км.

на 66,5 южной широты — южный полярный круг

Если внимательно посмотреть на горсть песка, можно увидеть, что песчинки имеют различный цвет. Это потому, что песок образуется из нескольких пород различных видов. Песок может выглядеть коричневым, желтым, белым и даже черным (если он образовался из определенной вулканической породы) . На некоторых пляжах песок может содержать зерна органического происхождения, источником которых являются остатки живых существ, например кораллы, раковины, а не скальные породы.
ПЕСОК ЭТО МНОЖЕСТВО МЕЛКИХ ПЕСЧИНОК

Соуд Аравия персидский залив, суэцкий канал, Афганистан Кабул не имеет выхода к морю

Положительные: — богатая природа, есть значительные запасы природных ресурсов, есть выход к морю, есть остров Крым — можно развивать туризм, есть Карпаты — мощный туристический центр, значительный экономичский потенциал, огромный транзитные возможности (до 20% товаров из Азии в Европу можно провозить через Украину) .
Отрицательные :- Крайне неэффективное правительство, рядом Россия (без коментариев; -)),зависимость от импорта энергоресурсов.

В вулканической породе нашли следы океана, утонувшего в Земле 3,3 миллиарда лет назад — Наука

Международная группа исследователей, среди которых были и российские ученые, проанализировала воду в образце древнего минерала коматиита и обнаружила, что вода в больших количествах наличествовала в земной мантии на глубинах в сотни километров более 3,3 миллиарда лет назад. Это весьма важный вывод, поскольку до недавних пор считалось, что движение тектонических плит началось на сотни миллионов лет позже.

Исследовать материал из глубокой мантии планеты очень сложно, поскольку туда нет прямого доступа. Ученым приходится полагаться на образцы, вынесенные на поверхность вулканической активностью, например на вулканические породы-коматииты. Однако по пути наверх они теряют значительную часть своих высоколетучих компонентов — воды и хлора. Это значит, что понять, есть ли вода в глубокой мантии и сколько ее там может быть, по большинству образцов невозможно. Лишь в 2016 году в образцах вулканических пород, вынесенных на поверхность в Канаде (древностью в 2,7 миллиарда лет), удалось найти «капсулы» с включениями древней затвердевшей магмы, окруженной другим по составу материалом. В ней были обнаружены высоколетучие компоненты. Так в 2016 году исследователи установили, что глубокие мантийные породы содержат большое количество воды и хлора. По их оценкам, воды в мантии на глубине 410—660 километров фактически может быть заметно больше, чем во всем Мировом океане.

Это весьма важный вывод по ряду причин. Во-первых, вода сильно влияет на физические свойства вещества мантии, изменяя ее способность к расплавлению и конвекции, подъему к поверхности. Соответственно, она влияет и на геологию планеты, и на частоту и интенсивность вулканических извержений. Зная о том, что подземная вода, связанная в магматических породах, по массе превосходит океаническую, можно намного лучше понять происходящее в земных недрах. 

Читайте также: Течь в Марианской впадине оказалась вчетверо больше, чем ожидалось

Второе важное последствие работы 2016 года — понимание того, что тектоника плит работала уже 2,7 миллиарда лет назад. Дело в том, что вода в мантии могла появиться только сверху и только с тектоникой плит. Океаническая часть земной коры за счет взаимодействия ее минералов и воды связывает большое количество последней. Океаническая кора периодически тонет в мантии под напором наползающих на нее соседних тектонических плит. В итоге породы ее попадают в глубокую мантию, насыщая последнюю водой. Если следы воды есть в коматиите 2,7 миллиарда лет назад, значит, тектонические плиты двигались уже тогда. Именно тектонике плит ставят в заслугу  относительную стабильность земного климата и отсутствие на нашей планете катастрофических извержений вроде тех, что периодически случаются на Венере.

В новой работе, вышедшей в Nature, исследователи проанализировали состав образца «капсулы» коматиитовой магмы из района Барбертон в ЮАР. Возраст образца надежно определен в 3,3 миллиарда лет. Его нагревали в специальной высокотемпературной установке, способной выдерживать до 1700 °С. Затем авторы анализировали соотношение изотопов различных атомов в этом образце. Оказалось, что в нем пониженное количество атомов дейтерия (тяжелого водорода) в сравнении с атомами обычного, «легкого» водорода. Водород там происходил от связанной в материале воды, поэтому соотношение его изотопов несет важную информацию о происхождении этой воды. Если бы вода в коматиите была привнесена не из морской воды с поверхности Земли, дейтерия и водорода в ней должно было бы быть нормальное количество. Однако если вода попала в древний коматиит сверху, с породами океанической коры, опустившейся вниз из-за тектоники плит, то дейтерия, более тяжелого изотопа, в ней должно быть меньше. Таким образом, работа показывает, что источником воды «подземного океана Земли» следует считать воды из поверхностного океана. Причем вода эта опускалась вниз уже как минимум 3,3 миллиарда лет назад.

Вопрос о том, когда на Земле началось движение плит, весьма важен. Считается, что тектоника плит прямо связана с обитаемостью планеты. Однако, по последним данным, жизнь на нашей планете древнее 4 миллиардов лет. Если тектоники плит, как считалось до недавних пор, не было до 3 миллиардов лет назад (а ряд работ называли и более поздние даты), то получается, что как минимум примитивная жизнь в ней не нуждается. Если же древность тектоники плит очень велика, то, возможно, жизнь все же коррелирует с этим явлением.

Что делает Землю особенной по сравнению с другими планетами

Земля — ​​особенная планета.

Здесь жидкая вода, тектоника плит и атмосфера, защищающая его от худших солнечных лучей. Но многие ученые согласны с тем, что самой особенной особенностью нашей планеты могут быть только мы.

«Это единственная известная нам планета, на которой есть жизнь», — сказал Алан Босс, теоретик образования планет из Института Карнеги в Вашингтоне, округ Колумбия.

Хотя другие тела в нашей солнечной системе, такие как спутник Сатурна Титан Кажется, что когда-то они могли быть гостеприимны для какой-то формы жизни, и у ученых все еще есть надежда в конечном итоге выкопать микробы под поверхностью Марса, Земля по-прежнему является единственным известным миром, поддерживающим жизнь.

«Пока что мы не нашли его больше нигде», — сказал Алекс Вольщан из Университета штата Пенсильвания, который открыл первые планеты за пределами нашей Солнечной системы. Он согласился с тем, что жизнь была самой впечатляющей характеристикой Земли.

Ничего из этого не является откровением, но понимание того, что особенного в Земле, имеет решающее значение для поиска других планет и предсказания того, какими они могут быть.

Тот факт, что на Земле есть не только жизнь, но и разумная жизнь, делает ее вдвойне уникальной.По словам Грегори Лафлина, астрофизика и исследователя планет из Калифорнийского университета в Санта-Крузе, разумная жизнь планеты (человечество) даже разработало ракеты, которые позволяют путешествовать за пределы планеты.

«За последние полвека планета Земля собрала вместе крошечные кусочки металла в своей коре и бросила эти изящно сконструированные объекты на все другие планеты Солнечной системы», — сказал Лафлин, добавив, что эти достижения следует считать образцовым признаком нашей планеты.

«С нашей антропоцентрической точки зрения, мы естественным образом отделяем себя от планеты, на которой живем, но если принять точку зрения внешнего наблюдателя, то это« планета »(взятая в целом) сделала эти замечательные вещи «, — сказал он SPACE.com .

Водный мир

Чтобы обеспечить жизнь, этот самый особенный атрибут, планета Земля имеет ряд идеальных свойств. Среди планет нашей солнечной системы он уникален тем, что на поверхности находится вода в жидкой форме в количестве, способствующем развитию жизни.

«Самым впечатляющим атрибутом Земли является наличие и количество жидкой воды на ее поверхности», — сказал Джеффри Марси, астроном из Калифорнийского университета в Беркли, который помог открыть десятки внесолнечных планет. По его словам, никто не знает, почему на Земле такое количество воды, которое относительно невелико, учитывая, что количество молекул воды превышает количество молекул силиката в галактике.

«Земля примечательна своим точно подобранным количеством воды, не слишком большим, чтобы покрыть горы, и не настолько маленьким, чтобы это была сухая пустыня, как Марс и Венера, наши« сестринские »планеты», — сказал он.

Планета Златовласки

Земная вода также отличается тем, что так долго оставалась жидкой. Как Земля смогла удержать свои океаны, в то время как на других планетах замерзают или жарятся?

«Необходимо проработать многие детали относительно того, почему Земля является единственной планетой с жидкой водой в нашей солнечной системе, — сказала Диана Валенсия, аспирантка Гарвардского университета в области наук о Земле и планетах. «Конечно, это стало возможным из-за расстояния до Солнца.Планета, находящаяся намного дальше, будет получать слишком много энергии от Солнца, а планета, расположенная слишком далеко, быстро замерзнет ».

« Правильное »расположение нашей планеты в солнечной системе, подобное Златовласке, помогло, как и ее пластинчатая система. тектоника — скользящие движения земной коры, которые, как считается, создали высокие горные хребты планеты и стремительно падают глубины океана.

«Тот факт, что у Земли есть тектоника плит, позволяет углеродно-силикатному циклу действовать в геологических временных масштабах» Валенсия сказала.«С помощью углеродно-силикатного цикла уровни углерода в атмосфере регулируются, чтобы поддерживать температуру поверхности около температуры жидкой воды».

Тектоника плит и вода неразрывно связаны. Мало того, что тектоника плит позволяет существовать жидкой воде посредством регулирования температуры, но многие ученые утверждают, что вода способствует возникновению тектоники плит.

«Без воды планета была бы геологически мертвой», — сказал Майк Браун из Калифорнийского технологического института, открывший недавно реклассифицированный «плутоидный» объект по имени Эрида, который находится за Плутоном в нашей солнечной системе.«Вода — это то, что смазывает тектонику плит, что приводит к огромной разнице между континентами и морским дном, большому количеству землетрясений и вулканов, свежему горообразованию. На Венере нет воды, нет тектоники плит, нет глубокого морского дна, нет крутых склонов. горы, никаких континентов, вероятно, несколько землетрясений или вулканов. Гораздо менее интересное с геологической точки зрения место! »

Еще одним «правильным» аспектом Земли является ее размер: если бы она была намного меньше, она не могла бы удерживать нашу драгоценную атмосферу, но намного больше, и это мог бы быть газовый гигант, слишком горячий для жизни.

Присутствие нашей планеты-старшего брата, Юпитера, находящейся дальше в солнечной системе, блокирующей Землю от большей части поступающего мусора, также помогло Земле стать безопасным убежищем для жизни. Юпитер действует как гигантская метла, сметая солнечную систему из мусора? камни такие же маленькие, как машины, и огромные, как луны? который мог уничтожить жизнь одним смертельным ударом. Этот защитный эффект был особенно полезен в первые годы существования Солнечной системы, когда Земля все еще подвергалась ударам, но, по словам ученых, не так сильно, как было бы без Юпитера.

Дружественная луна

Жизнь на Земле также может быть в долгу перед нашим ближайшим небесным соседом, Луной.

Луна Земли стабилизирует вращение нашей планеты, предотвращая резкие движения полюсов, которые могут вызвать массивные изменения климата, которые, по мнению некоторых ученых, могли обречь любой шанс на формирование или развитие зарождающейся жизни.

Луна также помогает справиться с океанскими приливами, что, по мнению ученых, могло быть идеальным местом для начала эволюции ранних форм жизни и выживания на суше.

Хотя на Земле есть все необходимые ингредиенты для жизни, неясно, могло ли развитие жизни здесь быть единовременной случайностью, или это что-то, что происходит почти везде, при подходящих условиях.

Редкая Земля

Все эти особенности делают Землю особенной среди известных близких и далеких планет.

«Вы все время слышите, насколько Марс похож на Землю, но если бы вас перенесли на Марс, вы бы совсем не почувствовали себя там счастливым», — сказал астроном Вашингтонского университета Дон Браунли, автор книги «Редкая Земля» ( Springer, 2003).«Это не похоже на Землю. А на Титане, когда приземлился зонд [Гюйгенс], в средствах массовой информации писали о том, насколько он похож на Землю. Он похож на Землю? Это совершенно другое. поверхность. Венера имеет примерно такую ​​же массу [как Земля], почти такое же расстояние от Солнца. Но это совершенно другое место — без океанов, без тектоники плит — и это не то место, где вы бы хотели быть ».

До сих пор мы не видели, чтобы планеты за пределами Солнечной системы подходили очень близко к Земле.

Из почти 300 новых миров, увиденных где-то в другом месте галактики, большинство — «горячие юпитеры»? большие планеты, вращающиеся вокруг своих звезд, на которых вряд ли могут существовать жизнь и жидкая вода.

«Я сомневаюсь, что в нашей галактике у типичных звезд есть планеты, подобные Земле», — сказал Браунли. «Я уверен, что в галактике есть множество планет, которые чем-то похожи на Землю, но идея, что это типичная планета, бессмысленна».

Однако мнение Браунли может быть в меньшинстве.

Не такая уж особенная Земля

По мере совершенствования нашей технологии охоты за планетами многие охотники за планетами надеются найти двойника Земли. Поиски привели ученых к спорам о том, действительно ли Земля такая особенная, как мы думаем.

«За последние 10 лет все указывало на то, что Солнечная система, которую мы считали уникальной, не уникальна вовсе», — сказал Алан Босс.

Босс и многие другие ученые считают вполне вероятным, что какая-то форма жизни существует на некоторых из этих бесчисленных других планет.

«Конечно, будут и другие планеты, поддерживающие жизнь», — сказал он. «Я думаю, что жизнь на самом деле довольно обычна. Я думаю, мы обнаружим, что в галактике их буквально миллиарды».

Земля: одна из планет солнечной системы

Со времен зарождения нашего вида процесс попыток понять саму природу звезд, Луны, планет и самой Земли все еще остается проблемой. работа в процессе. Только за последние пять десятилетий мы получили возможность наблюдать Землю извне, приземляться на другую планету или обнаруживать излучение, испускаемое взрывающейся звездой в области космоса, далеко за пределами любого видимого объекта в небе и в других местах. частотный диапазон, полностью выходящий за рамки наших чувств.Наша планета является частью планетной системы, вращающейся вокруг звезды, Солнца. Земля и две соседние планеты в этой системе, Венера и Марс, имеют одно и то же рождение и имеют схожие массы, состав и общие характеристики, по крайней мере, если рассматривать их в глобальном масштабе. Однако Венера, Марс и Земля следовали совершенно разными путями планетарной эволюции на протяжении примерно 4,5 миллиардов лет истории Солнечной системы. Они стартовали с одного и того же протопланетного диска и располагались не на столь разных расстояниях от нашей звезды, теперь у них температура поверхности и состав атмосферы сильно различаются.Атмосфера Венеры примерно в 100 раз толще нашей, в основном она состоит из CO 2 и водяного пара, парниковых газов в первую очередь. Таким образом, он страдает от разрушительного парникового эффекта, приводящего к поверхностным температурам, близким к 500 ° C. Марс, напротив, сегодня имеет очень тонкую атмосферу, примерно сотую часть земной, а температура поверхности очень низка даже по сибирским меркам. Что именно произошло с этой тройкой планет земной группы, что привело к различиям сегодня? Космическая планетология изо всех сил пытается дать ответ на этот вопрос и, попутно, понять, как на Земле мы можем избежать сходных или столь же катастрофических путей.Мы также исследовали четвертую и последнюю атмосферу вокруг твердого тела в нашей планетной системе: Титан, самый большой из спутников Сатурна. Он состоит из водяного льда, метана и других углеводородов в газообразной, жидкой и твердой формах, что дает множество интересных видов сложных органических молекул, которые заселяют то, что, возможно, является пребиотическим миром. Но антропоцен набирает обороты: он распространяется от нашей Земли в нашу солнечную систему; мы отложили тонны земных материалов на Луне и лишь немного меньше на Марсе, Венере и некоторых других планетных телах, включая астероиды и, в самом ближайшем будущем, комету.Очень маловероятно, что все земные материалы, рассеянные в Солнечной системе, были должным образом стерилизованы. Это особенно верно для первого поколения зондов, которые приземлились на Луну или Марс до того, как все основные космические агентства выпустили и согласовали политику планетарной защиты.

Земля — ​​NASA Solar System Exploration

Наша родная планета — третья планета от Солнца и единственное известное нам место, где живут живые существа.

Хотя Земля является лишь пятой по величине планетой в солнечной системе, это единственный мир в нашей солнечной системе с жидкой водой на поверхности.Земля чуть больше ближайшей Венеры и является самой большой из четырех ближайших к Солнцу планет, каждая из которых состоит из камня и металла.

Названию Земля не менее 1000 лет. Все планеты, кроме Земли, были названы в честь греческих и римских богов и богинь. Однако название «Земля» — это германское слово, которое просто означает «земля».

Дальше. Изучите нашу родную планету глубже ›

Десять фактов о Земле, которые нужно знать

10 фактов о нашей домашней планете, которые нужно знать

1

Измерение

Если бы Солнце было таким же высоким, как обычная входная дверь, Земля была бы размером с монету.

2

Третий рок

Земля вращается вокруг Солнца, звезды. Земля — ​​третья планета от Солнца на расстоянии около 93 миллионов миль (150 миллионов км).

3

Как мир вращается

День на Земле равен 24 часам. Земля совершает полный оборот вокруг Солнца (год по земному времени) примерно за 365 дней.

4

Мы на нем

Земля — ​​каменистая планета с твердой и динамичной поверхностью гор, каньонов, равнин и многого другого.Большая часть нашей планеты покрыта водой.

5

Успокойся

Атмосфера Земли состоит на 78 процентов из азота, на 21 процент из кислорода и 1 процент из других ингредиентов — идеальный баланс для дыхания и жизни.

8

Орбитальная наука

Многие орбитальные космические аппараты изучают Землю сверху как единую систему, наблюдая за атмосферой, океаном, ледниками и твердой землей.

9

Дом, милый дом

Земля — ​​идеальное место для жизни, какой мы ее знаем.

10

Защитный щит

Наша атмосфера защищает нас от входящих метеороидов, большинство из которых распадаются в нашей атмосфере, прежде чем они могут упасть на поверхность.

Знаете ли вы?

Когда Гайон Блуфорд, более известный как Гай, 30 августа 1983 года стартовал на борту космического корабля Challenger STS-8, он стал первым афроамериканцем, совершившим полет в космос. Он налетал 688 часов в космосе, будучи астронавтом НАСА.

Гай Блуфорд, первый афроамериканец в космосе, помог доставить метеорологический спутник Земли на орбиту на борту космического корабля «Челленджер» в сентябре 1983 года. ›Подробнее

Поп культура

Поп-культура

Рассказчики исследуют природу нашей планеты и возможные альтернативные реальности во многих книгах, фильмах и телешоу. Действие культового фильма «Планета обезьян » (и многих его сиквелов) происходит в будущем, в котором астронавты «открывают» планету, населенную высокоинтеллектуальными обезьянами и примитивными людьми, но позже, к своему ужасу, осознают, что ! — это была Земля все это время.

В давно запущенном и перезагруженном телесериале Battlestar Galactica уставшие выжившие в войне с высокоразвитыми роботами, называемыми цилонами, ищут Землю, давно потерянную колонию.

В других историях Земля была заброшена или разрушена, например, в сериале Джосса Уидона Firefly или в книге и ее экранизации Автостопом по Галактике . В анимационном фильме Titan A.E. Земля была уничтожена инопланетным видом, но удачно расположенный строитель планеты воссоздает ее и все живущие на ней виды.

Земля для детей

Земля для детей

Наша родная планета Земля — ​​каменистая планета земного типа.Он имеет твердую и активную поверхность с горами, долинами, каньонами, равнинами и многим другим. Земля особенная, потому что это планета-океан. Вода покрывает 70 процентов поверхности Земли.

Атмосфера Земли состоит в основном из азота и имеет много кислорода, которым мы можем дышать. Атмосфера также защищает нас от входящих метеороидов, большинство из которых распадаются до того, как ударяются о поверхность.

Посетите NASA Space Place, чтобы узнать больше о детях.

NASA Space Place: все о Земле ›

Ресурсы

Ресурсы

Характеристики восьми планет

В солнечной системе находятся две большие категории планет.Четыре ближайших к Солнцу — Меркурий, Венера, Земля и Марс — это планеты земной группы. У них скалистые поверхности, окруженные относительно неглубокой атмосферой. Газовые и ледяные гиганты — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — являются выбросами. Они намного больше, чем планеты земной группы, но их ядра маленькие и ледяные. Большая часть их размера образована комбинацией газов, которые становятся более плотными и горячими по мере приближения к ядру. Всего учёные насчитывают восемь планет. Плутон был реклассифицирован как карликовая планета в 2006 году.

Горячие и холодные

••• Stocktrek Images / Stocktrek Images / Getty Images

Меркурий — ближайшая к Солнцу планета. Он вращается медленно — примерно дважды на каждые три витка, которые он совершает. Его покрытая кратерами поверхность может выдерживать температуру до 800 градусов по Фаренгейту (426,7 градусов по Цельсию) из-за близости к солнцу. Однако температура на стороне, противоположной солнцу, низкая — около -279 F (-173 C). Немного больше Луны Земли, это самая маленькая планета в Солнечной системе.У него нет ни лун, ни колец, а атмосфера настолько тонкая, что ученые классифицируют ее как экзосферу.

Катастрофа глобального потепления

••• Stocktrek Images / Stocktrek Images / Getty Images

Вторая планета от Солнца, Венера, немного меньше Земли. Из-за относительной близости к Земле это самая большая планета, которую можно увидеть на ночном небе. Поверхность, покрытая кратерами, горячая, ее температура составляет около 482 ° C (900 F), что является результатом безудержного парникового эффекта.Хотя атмосфера далеко не такая толстая, как у любой другой планеты, это самая плотная из планет земной группы и состоит в основном из серной кислоты и углекислого газа. Плотность его атмосферы делает давление воздуха у поверхности в 90 раз больше, чем на Земле. Жара и давление делают планету явно непригодной для жизни.

Home Sweet Home

••• Адам Берри / Getty Images News / Getty Images

Земля, третья планета от Солнца и самая большая планета земного типа, является единственной планетой, на которой обитают живые существа, и единственной известной, на поверхности есть жидкая вода.Атмосфера, состоящая в основном из азота, кислорода и углекислого газа, имеет решающее значение для способности Земли поддерживать жизнь. Хотя поверхность Земли в основном состоит из воды, на планете также есть большие массивы суши, на которых расположено потрясающее разнообразие экосистем.

Ржавая планета

••• Stocktrek Images / Stocktrek Images / Getty Images

Звездочеты с древних времен называли Марс, четвертую планету от Солнца, Марс, Красной планетой. Красный цвет поверхности возникает из-за оксида железа или ржавчины в почве.Топография характеризуется большими вулканами и глубокими долинами, а Марс испытывает частые глобальные ураганы. Некоторые особенности поверхности Марса, такие как высохшие русла рек, намекают на возможность того, что вода ранее существовала на планете и все еще может течь под поверхностью. Атмосфера из углекислого газа на Марсе очень тонкая, ее давление составляет всего 1/100 атмосферного давления Земли. Планета холоднее Земли, с температурой поверхности от -171 до 32 F (от -113 до 0 C).

Король Солнечной системы

••• Ларс Ленц / iStock / Getty Images

Дальше от Солнца, за кольцом астероидов, находится самая большая планета нашей Солнечной системы — Юпитер — первая из планет газовых гигантов. .Его характерные цветные рисунки облаков вызваны огромными кружащимися штормами в его атмосфере, которая состоит в основном из водорода, гелия, метана, аммиака и водяного льда. Самая большая и самая характерная из бурь, Большое Красное Пятно, больше Земли. У Юпитера 63 спутника и система слабых колец.

The Ringed One

••• Getty Images / Hulton Archive / Getty Images

Сатурн, шестая планета от Солнца, также является газовым гигантом, и его самая впечатляющая особенность, если смотреть издалека, — это обширное и сложное кольцо система.Кольца вращаются вокруг планеты тонкой полосой толщиной около мили. Радиус Сатурна примерно в 9,5 раз больше, чем у Земли, и вместо одной крошечной луны он может похвастаться 62. Внутреннее пространство Сатурна, как и Юпитер, состоит в основном из водорода и гелия. Приближаясь к ядру, сильное давление превращает газы в жидкости и в конечном итоге в металлическую форму, которая проводит электричество.

Странный шар, который вращается на боку

••• MarcelC / iStock / Getty Images

В то время как большинство планет вращаются вокруг своей оси с небольшим наклоном, ледяной гигант Уран вращается вокруг оси, параллельной своей орбите.Эта холодная планета диаметром 31 518 миль (50 723 км) в четыре раза больше Земли и состоит из большой атмосферы из метана с плотным ядром из замороженного метана. У Урана есть система слабых колец и 27 спутников на орбите.

Way Out There

••• Digital Vision./Photodisc/Getty Images

Голубая планета Нептун — самая удаленная от Солнца планета и, как и Уран, очень холодное место. Температура его поверхности составляет -353 F (-214 C). Из-за удаленности от Солнца и большой орбиты один год на Нептуне равен 165 земным годам.Атмосфера состоит в основном из метана, что придает планете синий цвет. Холодные недра планеты состоят в основном из метанового льда. Как и все внешние планеты, Нептун, как и Уран, имеет диаметр примерно в четыре раза больше Земли. Тринадцать лун и слабая кольцевая система вращаются вокруг планеты.

Различия между внутренней и внешней планетами

ВНУТРЕННИЕ ПЛАНЕТЫ

Меркурий, Венера, Земля и Марс

ВНЕШНИЕ ПЛАНЕТЫ

Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун

Маленький размер

Земля — ​​самая большая из Внутренних планет с диаметром 12 756 км (7926 миль).Меркурий — самый маленький с диаметром 4878 км (3031 миль).

Огромный!

Юпитер, самая большая планета, имеет диаметр 142 984 км (88 846 миль). Нептун — самая маленькая из внешних планет с диаметром 49 532 км (30 779 миль).

Иметь твердые поверхности и тонкую / не иметь атмосферы

Теоретически можно было бы стоять на каждой из Внутренних планет, хотя выжить можно было бы только на Земле.

Шары из газа без поверхности

Большинство внешних планет состоит из газа.Вполне вероятно, что они имеют гораздо меньший твердый или жидкий центр. Было бы невозможно стоять ни на одной из Внешних планет.

Greater Density

Размер и состав планет обусловлены плотностью элементов, из которых состоят планеты. Элементы на внутренних планетах более плотно упакованы вместе, поэтому они меньше
и твердый.

Меньшая плотность

Несмотря на большие размеры, элементы, составляющие Внешние планеты, менее плотно упакованы вместе, что делает их довольно легкими для своего размера.

Различные атмосферы

Состав атмосфер внутренних планет варьируется от планеты к планете. У ртути нет атмосферы, хотя натрий и гелий можно обнаружить над поверхностью. Атмосфера Венеры состоит в основном из двуокиси углерода с очень небольшим количеством азота. Атмосфера Земли состоит в основном из азота с меньшим количеством кислорода и еще меньшим количеством других газов. Марс имеет такой же состав углекислого газа и азота, что и Венера, но имеет гораздо более тонкую атмосферу.

Подобные атмосферы

Атмосферы внешних планет состоят в основном из водорода и гелия, метан также присутствует в атмосферах Урана и Нептуна. Другие газы присутствуют, хотя и в гораздо меньших количествах.

Известно древним

О существовании Внутренних планет было известно уже тысячи лет. Первые астрономы не знали, что четыре объекта (включая Землю) были планетами, но знали, что они существуют.

Не известно древним

Из внешних планет древние астрономы наблюдали только Юпитер и Сатурн. О существовании Урана и Нептуна не было известно до относительно недавнего времени. Уран был открыт в 1781 году, а Нептун — в 1846 году.

Медленное вращение

По сравнению с гораздо более крупными Внешними планетами, Внутренние планеты вращаются довольно медленно. Земля вращается быстрее всего, вращаясь вокруг своей оси за 23 часа 56 минут.Венере требуется 243 дня, чтобы вращаться вокруг своей оси, вращаясь в направлении, противоположном другим планетам.

Быстрое вращение

Все внешние планеты вращаются быстрее, чем внутренние планеты. Уран вращается медленнее всего, ему требуется 17 часов 14 минут, чтобы вращаться вокруг своей оси. Юпитеру требуется всего 9 часов 55 минут, чтобы вращаться вокруг своей оси. Из-за этого быстрого вращения Юпитер и Сатурн кажутся сжатыми, более широкими по экватору, чем сверху вниз.

Быстро вращается вокруг Солнца

Поскольку внутренние планеты находятся довольно близко к Солнцу, они быстро завершают свой оборот по орбите.Меркурию требуется всего 88 дней для обращения по орбите вокруг Солнца. Марс занимает 687 дней.

Медленно вращается вокруг Солнца

Внешние планеты обращаются вокруг Солнца на миллионы миль, и им нужно пройти гораздо большее расстояние, чтобы совершить полный оборот, поэтому это займет гораздо больше времени. Юпитеру требуется почти 12 лет, чтобы завершить оборот по орбите, а Нептуну — более 164 лет.

Несколько лун

Только у Земли и Марса есть спутники, вращающиеся вокруг них. Одна луна вращается вокруг Земли, а две маленькие луны — вокруг Марса.

Много лун

У всех внешних планет есть много лун, вращающихся вокруг них. Известно, что 63 спутника обращаются вокруг Юпитера, 60 — вокруг Сатурна, 27 — вокруг Урана и 13 — вокруг Нептуна.

Нет колец

Ни на одной из Внутренних планет нет колец, вращающихся вокруг них

Кольца

У всех внешних планет есть кольца, вращающиеся вокруг них. Кольца представляют собой тонкие диски из пыли и камней, которые, возможно, образовались из-за того, что спутники разбились или не полностью сформировались при движении по орбите.Сатурн имеет наиболее заметную кольцевую систему из всех планет.

Несколько посетителей космических кораблей

Из-за близости к Земле было выполнено несколько миссий к другим Внутренним планетам, особенно к Марсу и Венере. Меркурий посетили два космических корабля.

Все внешние планеты посетил один космический корабль

Юпитер и Сатурн посетили несколько раз, но Уран и Нептун посетили только один раз.Это был космический корабль «Вояджер-2» (который также посетил Юпитер и Сатурн).

Состав и структура планет

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Опишите характеристики планет-гигантов, планет земной группы и малых тел в Солнечной системе
  • Объясните, что влияет на температуру поверхности планеты
  • Объясните, почему на одних планетах геологическая активность наблюдается, а на других — нет

Тот факт, что существует два различных типа планет — скалистые планеты земной группы и богатые газом планеты-гиганты — заставляет нас думать, что они образовались в разных условиях.Безусловно, в их композициях преобладают разные элементы. Разберем каждый тип более подробно.

Планеты-гиганты

Две самые большие планеты, Юпитер и Сатурн , имеют почти такой же химический состав, что и Солнце; они состоят в основном из двух элементов — водорода и гелия, причем 75% их массы составляют водород и 25% гелий. На Земле и водород, и гелий являются газами, поэтому Юпитер и Сатурн иногда называют газовыми планетами. Но это название вводит в заблуждение.Юпитер и Сатурн настолько велики, что внутри них газ сжимается, пока водород не станет жидкостью. Поскольку основная часть обеих планет состоит из сжатого сжиженного водорода, нам действительно следует называть их жидкими планетами.

Рисунок 1: Юпитер. Это полноцветное изображение Юпитера было получено с космического корабля Кассини в 2000 г. (кредит: модификация работы НАСА / Лаборатории реактивного движения / Университета Аризоны)

Под действием силы тяжести более тяжелые элементы опускаются во внутренние части жидкой или газообразной планеты.Следовательно, и Юпитер, и Сатурн имеют ядра, состоящие из более тяжелых горных пород, металла и льда, но мы не можем видеть эти области напрямую. Фактически, когда мы смотрим сверху, все, что мы видим, — это атмосфера с ее клубящимися облаками (рис. 1). Мы должны сделать вывод о существовании более плотного ядра внутри этих планет, изучая гравитацию каждой планеты.

Уран и Нептун намного меньше Юпитера и Сатурна, но каждый также имеет ядро ​​из камня, металла и льда. Уран и Нептун были менее эффективны в привлечении газообразного водорода и гелия, поэтому их атмосфера намного меньше по сравнению с их ядрами.

В химическом отношении на каждой планете-гиганте преобладает водород и многие его соединения. Почти весь присутствующий кислород химически соединяется с водородом с образованием воды (H 2 O). Химики называют такую ​​композицию с преобладанием водорода восстановленной . Повсюду за пределами Солнечной системы мы находим обилие воды (в основном в форме льда) и уменьшающую химический состав.

Планеты земной группы

Планеты земной группы сильно отличаются от гигантов. Помимо того, что они намного меньше, они состоят в основном из горных пород и металлов.Они, в свою очередь, состоят из элементов, менее распространенных во Вселенной в целом. Самые распространенные породы, называемые силикатами, состоят из кремния и кислорода, а наиболее распространенным металлом является железо. По их плотности (см. Таблицу 2 в Обзоре нашей планетной системы) мы можем сказать, что Меркурий имеет наибольшую долю металлов (которые более плотные), а Луна — наименьшую. Земля , Венера и Марс — все они имеют примерно одинаковый объемный состав: примерно треть их массы состоит из комбинаций железо-никель или железо-сера; две трети — силикаты.Поскольку эти планеты в основном состоят из кислородных соединений (таких как силикатные минералы их корок), их химический состав считается окисленным .

Когда мы смотрим на внутреннюю структуру каждой из планет земной группы, мы обнаруживаем, что самые плотные металлы находятся в центральном ядре, а более легкие силикаты — у поверхности. Если бы эти планеты были жидкими, как планеты-гиганты, мы могли бы понять этот эффект как результат опускания более тяжелых элементов под действием силы тяжести.Это приводит нас к выводу, что, хотя планеты земной группы сегодня твердые, в свое время они должны были быть достаточно горячими, чтобы расплавиться.

Дифференциация — это процесс, с помощью которого гравитация помогает разделить внутреннюю часть планеты на слои разного состава и плотности. Более тяжелые металлы опускаются, образуя ядро, в то время как самые легкие минералы всплывают на поверхность, образуя корку. Позже, когда планета остынет, эта слоистая структура сохраняется. Чтобы каменистая планета могла различаться, она должна быть нагрета до температуры плавления горных пород, которая обычно составляет более 1300 К.

Луны, астероиды и кометы

Химически и структурно Земля Луна похожа на планеты земной группы, но большинство лун находится за пределами Солнечной системы, и по составу они похожи на ядра планет-гигантов, вокруг которых они вращаются. Три самых больших луны — Ганимед и Каллисто в системе Юпитера и Титан в системе Сатурна — наполовину состоят из замороженной воды, а наполовину — из горных пород и металлов. Большинство этих спутников дифференцировались во время формирования, и сегодня они имеют ядра из горных пород и металла с верхними слоями и корками очень холодного и, следовательно, очень твердого льда (рис. 2).

Рисунок 2: Ганимед. Этот вид спутника Юпитера Ганимед был сделан в июне 1996 года космическим кораблем «Галилео». Коричневато-серый цвет поверхности указывает на пыльную смесь каменистого материала и льда. Яркие пятна — это места, где недавние удары вскрыли свежий лед снизу. (кредит: модификация работы NASA / JPL)

Большинство астероидов и комет, а также самые маленькие спутники, вероятно, никогда не нагревались до точки плавления.Однако некоторые из крупнейших астероидов, такие как Веста , кажутся дифференцированными; другие — фрагменты дифференцированных тел. Поскольку большинство астероидов и комет сохраняют свой первоначальный состав, они представляют собой относительно неизмененный материал, относящийся ко времени образования Солнечной системы. В некотором смысле они действуют как химические окаменелости, помогая нам узнать о давних временах, следы которых были стерты на больших мирах.

Температуры: доходят до крайностей

Вообще говоря, чем дальше планета или луна от Солнца, тем холоднее ее поверхность.Планеты нагреваются лучистой энергией Солнца, которая становится слабее с квадратом расстояния. Вы знаете, как быстро уменьшается эффект нагрева камина или уличного лучистого обогревателя, когда вы уходите от него; тот же эффект применяется к Солнцу. Меркурий , ближайшая к Солнцу планета, имеет горячую температуру поверхности, которая колеблется от 280–430 ° C на солнечной стороне, тогда как температура поверхности на Плутоне составляет всего около –220 ° C, что холоднее жидкого воздуха.

Математически температура уменьшается примерно пропорционально квадратному корню из расстояния до Солнца. Плутон находится примерно на 30 а.е. ближе всего к Солнцу (или в 100 раз больше, чем Меркурий) и примерно на 49 а.е. на самом удалении от Солнца. Таким образом, температура Плутона меньше, чем у Меркурия, на квадратный корень из 100 или в 10 раз: от 500 К до 50 К.

Помимо удаленности от Солнца, на температуру поверхности планеты сильно влияет ее атмосфера.Без нашей атмосферной изоляции (парниковый эффект, удерживающий тепло) океаны Земли были бы навсегда заморожены. И наоборот, если бы у Марса когда-то была более крупная атмосфера в прошлом, он мог бы поддерживать более умеренный климат, чем сегодня. Венера — еще более экстремальный пример, где ее плотная атмосфера из углекислого газа действует как изоляция, уменьшая утечку тепла, накопленного на поверхности, что приводит к температурам выше, чем на Меркурии. Сегодня Земля — ​​единственная планета, на которой температура поверхности обычно находится между точками замерзания и кипения воды.Насколько нам известно, Земля — ​​единственная планета, на которой существует жизнь.

Нет места лучше дома

В классическом фильме « Волшебник из страны Оз » героиня Дороти после своих многочисленных приключений в «инопланетной» среде делает вывод, что «нет места лучше дома». То же самое можно сказать и о других мирах нашей солнечной системы. Есть много интересных мест, больших и малых, которые мы могли бы посетить, но люди не смогли бы выжить ни в одном из них без большой искусственной помощи.

Плотная атмосфера из углекислого газа поддерживает температуру поверхности на нашей соседней Венере на уровне 700 К (около 900 ° F). Марс, с другой стороны, имеет температуру, как правило, ниже нуля, а воздух (также в основном углекислый газ) настолько тонкий, что напоминает тот, который находится на высоте 30 километров (100 000 футов) в атмосфере Земли. А красная планета настолько сухая, что уже миллиарды лет на ней не было дождя.

Внешние слои планет-гигантов недостаточно теплые и твердые для проживания людей.Любые базы, которые мы строим в системах планет-гигантов, вполне могут быть в космосе или на одной из их лун — ни одна из них не особенно гостеприимна для роскошного отеля с бассейном и пальмами. Возможно, мы найдем более теплые убежища глубоко внутри облаков Юпитера или в океане под замерзшим льдом его спутника Европы.

Все это говорит о том, что нам лучше позаботиться о Земле, потому что это единственное место, где может выжить жизнь в том виде, в каком мы ее знаем. Недавняя деятельность человека может привести к снижению пригодности для обитания на нашей планете за счет добавления в атмосферу загрязняющих веществ, особенно сильнодействующего парникового газа — двуокиси углерода.Человеческая цивилизация кардинально меняет нашу планету, и эти изменения не обязательно к лучшему. В солнечной системе, которая кажется неготовой принять нас, сделать Землю менее гостеприимной для жизни может быть серьезной ошибкой.

Геологическая деятельность

Корки всех планет земной группы, а также более крупных лун, были изменены на протяжении своей истории как внутренними, так и внешними силами. Внешне каждый из них был поражен медленным дождем снарядов из космоса, в результате чего их поверхность была покрыта ударными кратерами всех размеров (см. Рис. 3 в Обзоре нашей планетной системы).У нас есть веские доказательства того, что эта бомбардировка была намного сильнее в ранней истории Солнечной системы, но она, безусловно, продолжается и по сей день, хотя и с меньшей скоростью. Столкновение более 20 крупных частей кометы Шумейкера – Леви 9 с Юпитером летом 1994 г. (см. Рис. 3) является ярким примером этого процесса.

Рисунок 3: Комета Шумейкера – Леви 9. На этом изображении кометы Шумейкера – Леви 9, сделанном 17 мая 1994 года космическим телескопом НАСА Хаббл, вы можете увидеть около 20 ледяных фрагментов, на которые распалась комета.Комета находилась примерно в 660 миллионах километров от Земли и направлялась на встречу с Юпитером. (кредит: модификация работы NASA, ESA, H. Weaver (STScl), E. Smith (STScl))

На рисунке 4 показаны последствия этих столкновений, когда в атмосфере Юпитера можно было увидеть облака мусора размером больше Земли.

Рисунок 4: Юпитер с огромными пылевыми облаками. Космический телескоп Хаббла сделал эту последовательность изображений Юпитера летом 1994 года, когда фрагменты кометы Шумейкера – Леви 9 столкнулись с планетой-гигантом.Здесь мы видим участок, пораженный фрагментом G, от пяти минут до пяти дней после удара. Некоторые из пылевых облаков, образовавшихся в результате столкновений, стали больше Земли. (кредит: модификация работы Х. Хаммеля, НАСА)

За время, пока все планеты подвергались таким ударам, внутренние силы на планетах земной группы искривляли и искривляли их корки, образовывали горные хребты, извергались в виде вулканов и в целом изменяли поверхность в том, что мы называем геологической активностью.(Префикс geo означает «Земля», так что это немного похоже на «земной шовинист» термин, но он настолько широко используется, что мы преклоняемся перед традициями.) Среди планет земной группы больше всего испытали Земля и Венера. геологической активности на протяжении их истории, хотя некоторые луны во внешних частях Солнечной системы также удивительно активны. Напротив, наша собственная Луна — мертвый мир, в котором геологическая активность прекратилась миллиарды лет назад.

Геологическая активность на планете — результат жарких недр.Силами вулканизма и горообразования движет тепло, исходящее из недр планет. Как мы увидим, каждая из планет была нагрета во время своего рождения, и это изначальное тепло изначально привело к обширной вулканической активности даже на нашей Луне. Но небольшие объекты, такие как Луна, вскоре остыли. Чем больше планета или луна, тем дольше они сохраняют внутреннее тепло и, следовательно, тем больше мы ожидаем увидеть на поверхности свидетельства продолжающейся геологической активности. Эффект аналогичен нашему собственному опыту с горячим запеченным картофелем: чем крупнее картофель, тем медленнее он остывает.Если мы хотим, чтобы картофель быстро остыл, нарезаем его небольшими кусочками.

По большей части история вулканической активности на планетах земной группы соответствует предсказаниям этой простой теории. Луна, самый маленький из этих объектов, является геологически мертвым миром. Хотя мы знаем о Меркурии меньше, кажется вероятным, что эта планета также прекратила большую часть вулканической активности примерно в то же время, что и Луна. Марс представляет собой промежуточный случай. Он был намного активнее Луны, но меньше, чем Земля.Земля и Венера, крупнейшие планеты земной группы, все еще имеют расплавленные недра даже сегодня, примерно через 4,5 миллиарда лет после их рождения.

Ключевые концепции и краткое изложение

Планеты-гиганты имеют плотное ядро, примерно в 10 раз превышающее массу Земли, окруженное слоями водорода и гелия. Планеты земной группы состоят в основном из горных пород и металлов. Когда-то они были расплавленными, что позволило их структурам дифференцироваться (то есть их более плотные материалы опустились к центру). Луна по составу напоминает планеты земной группы, но большинство других лун, которые вращаются вокруг планет-гигантов, имеют большее количество замороженного льда внутри.В общем, миры, расположенные ближе к Солнцу, имеют более высокую температуру поверхности. Поверхности планет земной группы были изменены под воздействием космических ударов и различной степени геологической активности.

Глоссарий

дифференциация: гравитационное разделение материалов разной плотности на слои внутри планеты или луны

Планетарные размеры и сравнение расстояний

1. Просмотрите порядок и относительные размеры планет в нашей солнечной системе.
Покажите иллюстрацию НАСА: Все размеры планет. Попросите учащихся указать местонахождение Земли. Затем предложите им определить все планеты, расположенные снаружи от Солнца (слева направо): внутренние планеты Меркурий, Венера, Земля, Марс; внешние планеты Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон. Напомните студентам, что Плутон больше не считается планетой в нашей солнечной системе; в 2006 году он был понижен до статуса карликовой планеты. Укажите местоположения пояса астероидов (между Марсом и Юпитером) и пояса Койпера (после Плутона), если они были включены в эту иллюстрацию.Объясните студентам, что на иллюстрации показаны планеты в относительном размере. Спросите: Что, по вашему мнению, означает относительный размер? Сообщите учащимся, что картинки показывают, насколько велики планеты по сравнению друг с другом и с Солнцем. Спросите: Какая планета самая маленькая? (Меркурий) Какой самый большой? (Юпитер)

2. Попросите учащихся собрать данные и сравнить размеры планет.
Разделите учащихся на небольшие группы. Раздайте по одной копии таблицы «Сравнение планетарных размеров» каждой группе.Попросите группы использовать интерактивный метод «Сравнение размеров планет» для поиска и записи данных о диаметрах и соотношениях планет. Спросите:

  • Что вы заметили в размерах планет? (Возможный ответ: внутренние скалистые планеты меньше внешних газообразных планет.)
  • Как вы думаете, сравниваются размеры планет? (Возможный ответ: существует большая разница в размерах планет. Некоторые из них довольно маленькие, а другие очень большие.)
  • Легко ли смоделировать размеры планеты? Почему или почему нет? (Возможный ответ: нет, из-за больших различий в размерах.)
  • Как мы можем моделировать различия? Какие предметы повседневного обихода могут представлять планеты и солнце? (Возможные ответы: горошек / пляжный мяч; песчинки / апельсин)

Предложите учащимся обсудить ответы в своих небольших группах. Затем соберите все вместе, чтобы обсудить идеи студентов.

3.Постройте фон об астрономической единице (AU).
Объясните учащимся, что астрономическая единица, или AU, — это упрощенное число, используемое для описания расстояния планеты от Солнца. Это единица длины, равная среднему расстоянию от Земли до Солнца, примерно 149 600 000 километров (92 957 000 миль). Только Земля может быть отнесена к AU 1. Планеты, расположенные дальше, будут иметь AU больше 1; у ближайших планет будет меньше 1. Спросите: Как вы думаете, почему ученые считают полезным использовать астрономические единицы? (Возможный ответ: расстояния в солнечной системе очень большие.Использование AU помогает держать числа управляемыми или меньшими, поэтому мы можем легко вычислить очень большие расстояния.) Какие проблемы возникают при использовании вместо них километров или миль? (Возможный ответ: использование километров или миль затруднит вычисления и может привести к ошибкам в измерениях, необходимых для точной отправки зонда или посадочного модуля на другую планету.) Объясните учащимся, что астрономическая единица обеспечивает способ выразить и связать расстояния между объектами в солнечной системе и проводить астрономические расчеты.Например, утверждение, что планета Юпитер находится на расстоянии 5,2 а.е. (5,2 земных расстояния) от Солнца, а Плутон — почти 40 а.е., позволяет вам легче сравнивать расстояния всех трех тел.

4. Начните с моделирования.
Скажите студентам, что они собираются заменить планеты и планетарные объекты, чтобы создать модель относительных размеров планет и относительных расстояний. Покажите иллюстрацию НАСА: Насколько велико Солнце? чтобы дать учащимся представление об относительных размерах планет по сравнению с обычным предметом, таким как баскетбольный мяч.Убедитесь, что учащиеся понимают, что расстояния между планетами очень большие по сравнению с размерами каждой планеты. Это чрезвычайно затрудняет создание точного масштаба нашей Солнечной системы, поэтому в этом упражнении мы сосредоточимся на сравнении расстояний.

5. Попросите группы создать модели относительных планетарных расстояний.
Разделите учащихся на группы по 9, 10 или 11 человек, в зависимости от размера класса. (Если 9, один ученик представляет солнце, а остальные ученики представляют 8 планет; если 10, солнце, планеты и пояс астероидов; если 11, солнце, планеты, пояс астероидов и пояса Койпера) Отведите учеников на большую территорию , например спортзал или пустая автостоянка.Каждой группе потребуется достаточно места, чтобы разложиться и создать свою модель в следующем масштабе, при этом каждый шаг равен примерно 1 метру (примерно 3,28 фута):

  • Солнце: стоит на краю площади
  • Меркурий = 1 шаг от солнца
  • Венера = 2 шага от Солнца
  • Земля = 2,5 шага от Солнца
  • Марс = 4 шага от солнца
  • Пояс астероидов = 8 шагов от солнца
  • Юпитер = 13 шагов от Солнца
  • Сатурн = 24 шага от Солнца
  • Уран = 49 шагов от солнца
  • Нептун = 76 шагов от солнца
  • пояс Койпера = 100 шагов от солнца

Подчеркните, что в этом масштабе солнце было бы меньше единицы.3 сантиметра (0,5 дюйма) в диаметре. Попросите учащихся описать, что они замечают в планетных расстояниях от модели. При необходимости позвольте одному ученику из каждой группы поставить предмет на свое место и обойти модель своей группы, чтобы сделать наблюдения.

6. Предложите учащимся установить математическую связь.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *