Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / КУРСОВАЯ РАБОТА, АСТРОНОМИЯ

Атмосферы планет и их эволюция.

happy_woman 300 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 25 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 11.12.2020
Цель моей работы: изучить атмосферы планет Солнечной системы. Перед собой я поставила такие задачи: 1) Изучить все найденные материалы 2) Дать краткие сведения об атмосфере в целом 3) Охарактеризовать атмосферы планет 4) Проследить ход эволюции атмосферы планет
Введение

Данная работа посвящена изучению атмосфер планет Солнечной системы. Атмосфера – это газовая оболочка планеты, движущаяся вместе с планетой в мировом пространстве как единое целое. Атмосфера – важнейшая составляющая любой планеты, ведь по её характеристикам мы можем определить климат планеты, понять происхождение и самое главное –пригодна ли планета для земных форм жизни. Изучая космическое пространство в 21 веке человечество стоит на пороге величайших открытий. Каждый день, благодаря новейшему оборудованию мы получаем новые данные о структуре солнечной системы Исследуя атмосферы планет можно понять, как зарождалась вселенная, почему на некоторых планетах есть вода, а на других нет, проследить ход эволюции атмосферы до сегодняшних день –что даёт нам самое главное возможность предположить, что ждёт Землю в будущем. Это обуславливает актуальность моей работы на сегодняшний день.
Содержание

Введение 3 Глава 1. Атмосфера. Основные понятия 4 1.1 Атмосферное давление 4 1.2 Состав атмосферы 4 Глава 2. Атмосферы планет Солнечной системы. 6 2.1 Меркурий 6 2.2. Венера 9 2.3 Земля 11 2.4 Марс 14 2.5 Юпитер 16 2.6 Сатурн 19 2.7 Уран 20 2.8 Нептун 22 Заключение 23 Список литературы 25
Список литературы

1.Будыко М. И., Кондратьев К. Я. Атмосфера Земли // Большая советская энциклопедия. 3-е изд. / Гл. ред. А. М. Прохоров. Советская Энциклопедия, 1970. - Т. - С. 380-384. 2. Гребеников Е. А., Рябов Ю. А. Поиски и открытия планет. — М.: Наука, 1975. — 216 с. 3.Короновский Н. Н. Морфология поверхности Венеры // Соросовский образовательный журнал. — 2004. 4. Маров М. Я. Планеты Солнечной системы. — 2-е изд. — М.: Наука, 1986. — 320 с. 5. А.Е.Павлов «Эволюция атмосферы». Доклад. Сборник учебных и учебно-методических материалов семинара дополнительного образования /под ред. А.В.Пуховского. М.: ФГБОУ ВПО МГУП. – 2012.- 148с 7. Энциклопедия космоса STARBOOLS. Научные статьи [Электронный ресурс] – URL: http://www.starbolls.narod.ru/index.files/25n.htm Режим доступа: открытый . Дата обращения :10.03.2018 8. Гид в мире космоса. [Электронный ресурс]- URL:http://spacegid.com/atmosfera-urana.html Режим доступа : открытый. Дата обращения : 19.04.2018 9. Научно-образовательный портал «World of Science». [Электронный ресурс] –URL: http://worldofscience.ru/jekologija/3937-glavnye-sovremennye-problemy-atmosfery-i-ikh-proyavlenie.html Режим доступа : открытый. Дата обращения: 3.05.2018
Отрывок из работы

Глава 1. Атмосфера. Основные понятия Атмосфера— газовая оболочка небесного тела, удерживаемая около него гравитацией. Поскольку не существует резкой границы между атмосферой и межпланетным пространством, то обычно атмосферой принято считать область вокруг небесного тела, в которой газовая среда вращается вместе с ним как единое целое. Толщина атмосферы некоторых планет, состоящих в основном из газов (газовые планеты), может быть очень большой. [1] Атмосфера есть у всех массивных тел — газовых гигантов и большинства планет земного типа (в Солнечной системе - кроме Меркурия). 1.1Атмосферное давление Атмосферное давление — это скалярная величина, численно равная силе, действующей в атмосфере на единицу площади поверхности перпендикулярно этой поверхности. Атмосферное давление создаётся гравитационным притяжением воздуха к планете. В Международной системе единиц (СИ) давление измеряется в паскалях. Один паскаль – это давление силой в 1 ньютон (Н), приходящиеся на площадь в 1 м2. [1] В средствах массовой информации давление атмосферы характеризуется также в миллиметрах ртутного столба. При «нормальных условиях», согласно Международной стандартной атмосфере, давление воздуха на среднем уровне моря при температуре 15 °C принято равным 1013,25 Па или 760 мм рт. ст. эта величина называется нормальным атмосферным давлением. Давление атмосферы уменьшается с высотой в соответствии с барометрической формулой. 1.2 Состав атмосферы Начальный состав атмосферы планеты обычно зависит от химических и температурных свойств Солнца в период формирования планет и последующего выхода внешних газов. Затем состав газовой оболочки эволюционирует под действием различных факторов. Атмосфера Венеры и Марса в основном состоят из диоксида углерода с небольшими добавлениями азота, аргона, кислорода и других газов. Земная атмосфера в большой степени является продуктом живущих в ней организмов. Состав атмосферы Земли: 78,084 % азота, 20,9476 % кислорода, изменяющееся количество водяного пара (в среднем около 1 %), 0,934 % аргона, 0,038 % диоксида углерода и небольшое количество водорода, гелия, других благородных газов и загрязнителей. Низкотемпературные газовые гиганты — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — могут удерживать газы с низкой молекулярной массой — водород и гелий. Высокотемпературные газовые гиганты, такие как Осирис или 51 Пегаса b, наоборот, не могут её удержать и молекулы их атмосферы рассеиваются в пространстве. Этот процесс протекает медленно, постоянно. ? Глава 2. Атмосферы планет Солнечной системы. Солнечная система – это планетная система, центром которой является звезда по имени Солнце, включающая в себя все космические объекты вокруг него: планеты, спутники, астероиды, космическая пыль и др. Она сформировалась путём гравитационного сжатия газопылевого облака примерно 4,57 млрд лет назад. Солнечная система расположена в рукаве Ориона галактики Млечный путь. [1] Небесные тела соединены в систему благодаря силе центрального тела-Солнцу. Масса солнца приблизительно в 750 раз превосходит массу всех остальных тел, входящих в эту систему. Гравитационное притяжение Солнца обуславливает структуризацию системы, благодаря ему планеты движутся вокруг него и удерживаются в этой системе. Среднее расстояние от солнца до самой далекой от него планеты Плутон 39,5 а.е., что очень мало по сравнению с расстоянием до ближайших звезд. Только некоторые кометы удаляются от солнца на 105 а.е. и подвергаются воздействию притяжения звезд. [7] В Солнечной системе наблюдается огромный диапазон масс, особенное, если учесть наличие в межпланетном пространстве космической пыли. Различие в массах между солнцем и какой-нибудь пылинкой в тысячную долю миллиграмма будет составлять около 40 порядков. Такое колоссальное различие масс можно объяснить процессом формирования планет в теории большого взрыва. Планеты Солнечной системы делятся на две группы как по массе и другим физическим признакам, так и по расстояниям от солнца эти группы: планеты гиганты и планеты земной группы. К первой группе относятся Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, ко второй - Меркурий, Венера, Земля и Марс. Плутон в 2006 году был исключен из ряда больших планет Солнечной системы. Хотя по поводу Плутона среди учёных до сих пор идут жаркие споры, не исключено что его в скором времени могут включить обратно в состав планет. 2.1 Меркурий Меркурий — самая близкая к Солнцу планета— среднее расстояние от Солнца 57 909 176 км. Однако расстояние от Солнца до Меркурия может меняться от 46,08 до 68,86 млн км. Расстояние Меркурия от Земли составляет от 82 до 217 млн км. Ось Меркурия почти перпендикулярна плоскости его орбиты. Из-за незначительного наклонения оси вращения Меркурия к плоскости его орбиты заметных сезонных изменений на этой планете нет. Нет у Меркурия и спутников. Меркурий — маленькая планета. Его масса составляет двадцатую часть массы Земли, а радиус в 2,5 раза меньше земного. Учёные считают, что в центре планеты находится большое железное ядро — на его долю приходится 80 % массы планеты, а сверху — мантия из каменных пород. Ядро Меркурия стало предметом для очень многих исследований. Считается, что его диаметр составляет 3600 километров, и оно обладает некоторыми уникальными свойствами. Наиболее интересным свойством является его плотность. Учитывая то, что планетарный диаметр Меркурия составляет 4878 километров (он меньше спутника Сатурна Титана, диаметр которого составляет 5125 километров и спутника Юпитера Ганимеда с диаметром 5270 километров), плотность самой планеты составляет 5540 кг/м3 при массе 3,3 х 1023 килограмм. [7] Пока существует только одна теория, которая попыталась объяснить эту особенностью ядра планеты, и поставила под сомнение то, что ядро Меркурия на самом деле твердое. Измерив особенности отскока радиоволн от поверхности планеты, группа планетологов пришла к выводу, что ядро планеты на самом деле жидкое и это многое объясняет Исследования показывают, что меркурий прошёл сходный процесс эволюции с Луной, об этом свидетельствуют черты топографии этих небесных тел. Меркурий –это планета, которая менее исследована в настоящий момент. Существует, например, космогонический парадокс расположения орбиты Меркурия в зоне, где известные модели аккреции (образование планет путем накопления и слипания частиц и глыб протопланетного материала, называемых планетезималями) не могут объяснить возникновение планетного тела из-за слишком высоких орбитальных скоростей исходного материала. Если относительные скорости частиц слишком велики, то при столкновении в космос разбрасывается больше материала, чем накапливается у формирующейся планеты. Именно такова орбита Меркурия. Примечателен Меркурий и тем, что на его поверхности встречаются так называемые эскарпы-огромные обрывы и трещины, разделяющие ничем не отличающиеся друг от друга поверхности. Меркурий в процессе аккреции вещества из первичного газопылевого диска аккумулировал достаточно железа для формирования мощного ядра, но не успел накопить силикатные породы, необходимые для образования мантии и коры пропорциональных размеров. Впрочем, есть и другие объяснения. Гипотеза постаккреционного испарения утверждает, что прото-Меркурий все же обзавелся мантией, однако она быстро исчезла под ударами метеоритов и излучением молодого Солнца. Согласно конкурирующей гипотезе мегаимпакта, прото-Меркурий лишился мантии из-за столкновения с еще одной протопланетой, которая после этого разрушилась. Каждая модель представлена в научной литературе в нескольких вариантах. Все они имеют и сильные, и слабые стороны, но пока ни один из них не может претендовать на полное объяснение происхождения Меркурия. [9] Оригинальная атмосфера Меркурия была рассеяна примерно, а с момента её образования. а это примерно около 4,6 млрд лет назад. Это произошло благодаря низкой гравитации планеты, и солнечному ветру который в нещадно количестве проникает на планету. Его нынешняя атмосфера практически незаметна, учёные спорят существует ли она в классическом понимании вообще, я придерживаюсь мнения что она существует, но очень разряжена имеет низкую плотность и толщину. По последним данным известно, что атмосфера Меркурия существует из-за магнитного поля и гравитации, но этих сил недостаточно чтобы уберечь планету от диссипации атмосферных газов. В так называемой воздушной оболочке молекулы газа фактически не взаимодействуют друг с другом, а лишь перемещаются по поверхности без соударений и столкновений. Ученым удалось установить факторы, обуславливающие наличие атмосферы Меркурия. Астрономы думают, что эта нынешняя атмосфера постоянно пополняется из самых различных источников, таких, как вулканическая дегазация, частицы солнечного ветра, радиоактивный распад элементов, пыль и мусор от поднятых микрометеоритов, постоянно сотрясающих поверхность Меркурия. Без всех этих источников пополнения атмосферы Меркурий будет относительно быстро увлекаться солнечным ветром. Атмосфера Меркурия, состав которой планируется досконально изучить в ближайшее время, предположительно формируется в результате испарения горных пород под воздействием солнечного ветра или диффузии из недр планеты. Рис.1 Состав атмосферы Меркурия Учёным удалось обнаружить следы других элементов: Аргон, Ксенон, Криптон, Неон, Азот, Кальций. Магний, углекислый газ и что самое удивительное вода. Последние наблюдения за планетой показали наличие водяного пара, а на снимках, поступающих с приборов есть даже образования похожие на облака. Как известно вода свидетельствует о наличии жизни. Учёные сходятся во мнение, что вода в атмосфере меркурия образовывается при сталкивании атомов водорода и кислорода. Несмотря на маленькие размеры атмосферы Меркурия, она разбита на четыре компонента. Это нижний, средний, верхний компоненты и экзосфера. Нижняя атмосфера является теплым регионом (около 210 К). Она нагревается с помощью комбинации взвешенной пыли и тепла, излучаемого непосредственно с поверхности. Эта взвешенная в воздухе пыль придает планете красно - коричневый внешний вид. Средняя атмосфера содержит реактивную струю, подобно земной. А верхний слой атмосферы нагревает солнечный ветер. Там температура значительно выше, чем на поверхности. Более высокие температуры отделяют газы. Экзосфера начинается при температуре, которая существует на расстоянии около 200 км вверх от Меркурия и неясно, где заканчивается. Она просто сужается в пространстве. Кажется, что есть достаточное количество атмосферы, отделяющей планету от солнечного ветра и ультрафиолетового излучения, но это не так. В целом можно сделать вывод о том, что атмосфера этой планеты очень разряжена и нестабильна, что говорит нам о невозможности существования там земных форм жизни. [8] 2.2. Венера Венера, которая в эпоху формирования планет была почти двойником Земли, в своей дальнейшей эволюции пошла другим путем. Поэтому Венера, как никакая другая планета, позволяет увидеть, какой могла оказаться эволюция нашей планеты под влиянием еще не до конца понятых внешних или внутренних причин. М.В.Ломоносов, наблюдая в 1791 г. «прохождение Венеры по Солнцу», обнаружил, что в момент видимого контакта с диском Солнца одного края планеты вокруг противоположного появился яркий ободок. «Сие ничто иное показывает, как преломление лучей солнечных в Венериной атмосфере», - писал Ломоносов; он назвал эту атмосферу «знатной», но в действительности она оказалась значительно плотнее, чем тогда можно было предположить. В настоящее время трудно ответить на вопрос о том, что обусловило развитие столь необычных условий на соседней планете, является ли атмосфера Венеры конечным продуктом ранней стадии эволюции, свойственной молодой планете, или такие условия возникли позже, в результате необратимых геохимических процессов, обусловленных близостью Венеры к Солнцу. У Венеры нет магнитного поля, причина его отсутствия вызывает много загадок, основные ответы на которые кроются в её медленном вращении и отсутствием конвекции в мантии. Она имеет индуцированную магнитосферу, из-за неё солнечный ветер и уносит воду из атмосферы планеты. [8] Одно мы знаем точно Венера является очень необычно планетой по ряду свойств –это термический режим, ось вращения и газовая оболочка. В процессе эволюции вода с Венеры в буквальном смысле улетучилась. Солнечный ветер унёс в открытый космос атомы кислорода и водорода. Потеря планетой воды зависит от двух основных факторов: эффективности процессов диссоциации и переноса молекул водяного пара в области верхней атмосферы, где ослабление солнечной ультрафиолетовой радиации мало. Если кислород земной атмосферы задерживает солнечную коротковолновую радиацию выше 100 —150 км, то на Венере из-за отсутствия кислорода она может проникать глубже (возможно, такая же ситуация была на Земле около 2 — 3 млрд. лет назад, до появления фотосинтетического кислорода); к тому же температура над облачным слоем, несколько выше, чем на Земле. Факторы говорят о том, что процессы подвода снизу и фото диссоциации молекул водяного пара протекают в атмосфере Венеры значительно интенсивнее. Водород легко диссипирует в межпланетное пространство, образуя водородную корону, а кислород вступает в окислительные реакции с твердой оболочкой и атмосферными газами, способствуя, в частности, сохранению преобладающей концентрации углекислого газа в атмосферу до больших высот.При повышении температуры, давления и обезвоживании возрастает выделение в атмосферу карбонатов углекислого газа. Этот процесс определяется взаимодействием карбонатов с силикатами в поверхностном слое планеты. При ожидаемых значениях температуры и давления у поверхности Венеры в ее атмосферу перешло примерно столько же углекислоты, сколько ее содержится в связанном состоянии на Земле. С этой точки зрения можно понять преимущественно углекислый состав и высокое давление в венерианской атмосфере. [7] Если говорить о современном составе атмосферы Венеры, то это по большей доле углекислый газ, затем азот и ещё меньше других веществ, процентное содержание азота намного меньше чем у Земли. В очень малом количестве в оболочке присутствуют диоксид серы, угарный газ, хлороводород, фтор водород и инертные газы. Атмосфера Венеры разделена на несколько слоёв. Наиболее плотная часть атмосферы —тропосфера начинается на поверхности планеты и простирается до 65 км Рис.2 Состав атмосферного воздуха Венеры. Атмосферное давление на поверхности Венеры в 92,1 раза выше, чем на поверхности Земли, и равно давлению на глубине около 910 метров под водой. Из-за этого углекислый газ фактически является уже не газом, а сверхкритическим флюидом. Таким образом, нижние 5 км тропосферы представляют собой полужидкий-полу газообразный океан. Атмосфера Венеры имеет массу 4,8·1020кг, что в 93 раза превышает массу всей атмосферы Земли, а плотность воздуха у поверхности составляет 67 кг/м3, то есть 6,5 % от плотности жидкой воды на Земле. Огромное количество углекислого газа вместе с парами и сернистым газом создаёт огромный парниковый эффект, благодаря которому Венера самая горячая планета нашей системы. Средняя температура её поверхности — 467 °С. Это выше температуры плавления свинца 327 °C, олова 232 °C и цинка, 420 °C. Из-за плотной тропосферы разница температур между дневной и ночной сторонами незначительна, хотя сутки на Венере очень длинны: в 116,8 раз дольше земных. [3] В атмосфере Венеры происходит огромная циркуляция, обусловленная конвекцией. В ней происходит активное вращение равное по времени 4 земным суткам. На планете бушуют ветра достигая скорости 100 м/с. Считается, что на Венере очень жарко из-за невероятного парникового эффекта, который нагревает ее поверхность до температур в 450 градусов по Цельсию. Климат на поверхности угнетающий, а сама она очень слабо освещена, так как укрыта невероятно толстым слоем облаков. Эти облака образуют толстый двадцатикилометровый слой, который находится над поверхностью и, таким образом намного холоднее, чем сама поверхность. Типовая температура этого слоя около -70 градусов по Цельсию, что сравнимо с температурами, на облачных вершинах Земли. Ввернем слое облака погодные условия гораздо более экстремальны, ветер дует в сотни раз быстрее, чем на поверхности и даже быстрее скорости вращения самой Венеры. Облака Венеры состоят из углекислого газа и «капель» серной кислоты. [6] Можно сделать вывод о том, что у этой планеты самые экстремальные условия: сернистые облака, готовые убить всё живое, огромная скорость ветра при которой человек без оборудования не продержится и секунду, невероятно высокая температура. Однако известны организмы-экстремофилы на Земле, которые обитают в подобных условиях, поэтому ученые полностью не исключают возможность существования организмов в венерианских облаках. Есть вероятность, что жизнь на Венеренаходится под её поверхностью, где условия, возможно, намного благоприятнее, чем на поверхности.
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Курсовая работа, Астрономия, 20 страниц
240 руб.
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg