1 – модуль. Астрономия ғылымы. Аспан механикасы №1 дәріс Тақырып
Мақсаты: кіші планеталармен таныстыру, астероидтар және кометалардың физикалық сипаттамаларын беру
жүктеу/скачать 2,95 Mb.
|
ЛЕКЦИЯ Астрономия
- Бұл бет үшін навигация:
- Дәрістің мазмұны.
Тақырып: Күн жүйесіндегі кіші планеталар. Астероидтар және кометалар
Мақсаты: кіші планеталармен таныстыру, астероидтар және кометалардың физикалық сипаттамаларын беру.Дәрістің мазмұны.Кіші планеталар, ашылу тарихы. Астероидтар және кометалар орбиталары, айналу периодтары. Күн белсенділігі. Күн жүйесінің құрамы мен масштабтары. Жер тобының планеталары. Алпауыт планеталар.Астероидтар, кометалар, метеориттер. Күн белсенділігі. Күн радионұрының айымалылығы өте үлкен болады. Қуаттың ең кішкентай мәнің тіркеп, бақыланатын нұрды екіге бөлуге болады: тұрақты бөлікке және айнымалы бөлікке.Біріншісің тыныш Күннің радионұры, ал екіншісін – тыныш емес күйдегі Күннің радионұры деп атайды. Көрінетін нұрды толығымен өткізетін Күн Коронасы радионұрды толығымен өткізбейді. Радиотолқындар онда сынады және жұтылады. Сондықтан Күн Коронасының шығаратын радиотолқындары температурасы миллион градусқа жақын абсолютті қара дененің шығаратын радиотолқындарына сәйкес болуы керек. Бұны ескере отырып, Коронаның температурасын оның радионұрың өлшеу арқылы анықтайды. Кейбір кездерде Күн атмосферасында белсенді өзгерістер бақыланады. Олар әртүрлі болсада, себебі бір күннің магнит өрісі. Бұларға факелдер, дақтар, флоккулдар, хромосфералық вспышкалар, протуберанецтер жатады. Фотосфераның тыныш облыстарында кернеулігі 1 эретедқа жақын жалпы магнит өрісі болады. Магнит өрістің ондағап және жүздеген эретедқа дейін үлкен емес күшейюі фотосферада факел, деп аталатын жарық облысының пайда болуына әкеледі. Факелдер ерекше өзгеріссіз бірнеше ай аралығында сақталу мүмкін. Магнит өрістің максималды күшейу бақыланатын факел облыстарында Күн дақтары пайда болуы мүмкін. Алдымен кішкентай нүкте пайда болады. Бір күннен кейін шекарасы айқын көрінетін доңгелек қара дақ пайда болады. Бұл дақтың диаметрі өсе беріп, бірнеше оң мың километрге жету мүмкін. Дақтың диаметрі өсуі мен бірге оның ішіндегі магнит өрісінің кернеулігі де өсе береді. Үлкен дақтардың ортасындағы кернеулік бірнеше мың эретедқа жету мүмкін. Флоккулар дегеніміз – бұл факелдар мен дақтар үстіндегі хромосфераның жарығының өсуі. Хромосфераның кейбір облыстарында магнит өрістің орнықсыз конфигурациясы пайда болуы нәтижесінде заттың тығыздығы мың есе өсуі мүмкін. Бұған сәйкес бұл облыстың жарық шығару қабілетінің қуаты да бірнеше минутта шұғыл өседі. Бұл процесс жарылыс сияқты өтеді, сондықтан оны хромосфералық вспышка деп атайды. Хромосфера мен Корона арасындағы зат алмасуы протуберанецтер арқылы өтеді. Протуберанец – бұл хромосфераға қарағанда тығыздығы жоғары және температурасы төмен бұлт. Көбінесе протуберанецтердің пішініқисық түйіршіктер тәрізді болады. Олардың ені 6000-10000 км аспайды, ал ұзындығы жүздеген мың километрге жетуге мүмкін. Күн жүйесінің құрамы мен масштабтары. Күн және оның қасында айналып жүретін ғарыштық денелердің жиынтығы. Күн жүйесің түзеді. Күн жүйесіне кіреді: барлық жүйесің динамикалық ортасы болатын Күн, 9 үлкен планеталар, планеталардың 32 серігі, 1800 астам кіші планеталар немесе астероидтар 500 астам кометалар және метеорлық денелердің жиынтылығы. Барлық үлкен планеталар Күннің қасында бір жаққа айналады. Планеталардың көпшілігінің (Уран мен Шолпанның есептелегенде) және Күн мен Айдын өздерінің өске қатысты айналуыда сол жаққа болады. Күннен қашықтық өсе бергенде орбиталар арасындағы аралықта өсе береді. Ең алыс Плутон планетасынан Күнге дейін орташа қашықтық 39,75 а.б. Егер бұл қашықты Күн жүйесің радиусы деп есептесек, ол ең жақын Центаврдың Проксимасы жұлдызына дейін қашықтықтан жұық шамамен 700 есе кіші болады. Астероидтар Күннің қасында планеталар сияқты, түзу бағытта айналады. Олардың көпшілігінің орбитасы Марс және Юпитер орбиталар арасында орналасады. Кометалардың қозғалысында айырмашылық көп. Көпшілігінің орбитасы – өте ұзартылған эллипстер. Кейбір кометалардың афелийдегі қашықтығы 50 000 – 100 000 а.б. жетеді, ал айналу периоды – бірнеше миллион жыл. Көп емес қысқа периодты кометалардың орбитасы шенбер тәрізді болады. Жер тобының планеталары. Алпауыт планеталар. Жер тобының планеталарына Меркурий, Венера және Марс жатады. Меркурий Айдан аздап қана үлкен, оның радиусы 2437 км. Бірақ орташа тығыздығы Айға қарағанда үлкен (5500 кг/м3), Жердікі сияқты. Ауырлық күш үдеуі 3,72 м/с2. Күн қасындағы айналу периоды Т 88 жер тәулігіне тең. Меркурийдің радиолокациясы планетаның айналу бағыты мен периодың анықтауға мүмкіндік берді. Меркурийдің өз айналу периоды t = Т болып шықты, яғни Меркурийдегі күн тәулігі (Күннің екі шығыуының арасындағы уақыт) Меркурий жылынан екі есе ұзақ. Меркурий атмосферасы туралы ешқандай мәлімет жоқ, оның серіктері де жоқ. Венераның массасы және радиусы Жерге жақын (R= 0,95 Rж, М = 0,82 Мж.) Оның Жерде сияқты тығыз атмосферасы бар, бірақ бұлттар бетін көруге мүмкіндік бермейді: Бұлттар да, Жерде сияқты, судан және мұздан тұрады деп есептеледі. Венераның атмосферасы негізінде көмірқышқыл газдан (СО2) тұрады. Өте кішкентай мөлшермен СО, НF және HCl кездеседі. Атмосфераның 2 % азот алады. Венераның бетінде қысым 100 атм, ал температура 5000 жақын. Венераның өз айналу периоды (243 тәулік) және Күн қасындағы айналу период (225 тәулік) шамасы жағынан жақын болғандықтан, ал бағыты қара-қарсы болғандықтан, Күн қасында бір рет айналғанда Венерада Күннің екі шығуы және екі отыруы бақыланады, яғни Венерадағы күн тәуліктің ұзақтылығы 117 жер тәулігіне тең, ал Күнге дейінгі орташа қашықтық 0,72 а.б. Венераның серіктері жоқ. Марс, Жер тобының төртінші планетасы, өлшем бойынша Жерден екі есе кіші (экваториал радиусы 3394 км) және масса бойынша тоғыз есе кіші. Марсиандық жыл 687 жер тәулікке тең. Марста атмосфера бар, ол негізінде көмір қышқыл газдан тұрады. Атмосферада бұлттар пайда болуы мүмкін, олар екі түрге бөлінеді: сары бұлттар Марстың бетінен көтерілген тозан, ал ақ бұлттар мұз кристаллдарынан тұрады деп есептеледі. Бірақ Марс атмосферасының тығыздығы Жермен салыстырғанда кіші. Марс бетінің кейбір облыстарының түсі жыл барысы бойынша өзгеріп тұрады, бірақ бұл құбылысты ешкім әлі түсіндірген жоқ. Марстың екі кішкентай серіктері бар, Фобос және Деймос. Марс пен Күн арасындағы орташа қашықтық 1,52 а.б. Алпауыт планеталарға Юпитер, Сатурн, Уран және Нептун жатады. Юпитер – Күн жүйесінің ең үлкен планетасы. Оның массасы Жер массасынан 318 есе үлкен Юпитердің экваториал радиусы 71400 км. Гравитациялық үдеу 25 м/с2 жақын, Орташа тығыздық 1300 кг/м3. Юпитер дискінде көп детальдар көрінеді, бірақ оның ішінде біреуі де тұрақты емес. Бұл бізге Юпитердің үстіндегі бұлттар ғана көрінетіндігін дәлелдейді. Сондықтан Юпитерде қатты бет болатындығы туралы ешқандай қорытынды жасауға болмайды. Ең көрінетін – экваторға параллель орналасқан қараңғы қызыл жолақтар. Олардың арасындағы ақшулан жорақтарды ауымақтар деп атайды. 1878 ж Юпитер бетінде Қызыл дақ ашылған, ол қазірде көрінеді. Юпитер Күн сияқты айналады, әр түрлі облыстарының айналу жылдамдағы әр түрлі болады. Юпитерден радиотолқындар шығатындығы ашылған. Юпитердің 12 серігі бар. Ең жақын серік – Амальтея. Одан кейін Галилей ашқан серіктер – Ио, Европа, Ганимед және Каллисто. Төрт серік кері айналады, басқалары Юпитер айналатын бағыт бойынша айналады. Юпитер атмосферасында ең көбі – ол молекулалық сутегі Н2 және гелий Не. Онымен бірге метан СН4 және аммиак NH3 ашылған. Юпитермен салыстырғанда Сатурн Күннен екі есе алыста орналасқан, яғни Сатурн мен Күн арасындағы қашықтық 10 а.б. Айналу периоды – 29,5 жыл. Сатурн радиусы 60400 км, массасы Жер массасынан 95 есе үлкен. Экватордағы ауырлық күштің үдеуі 11 м/с2. Айналу периоды экватордан полюстерге ауысқанда өсе береді. Спектроскопиялық зерттеулер Сатурн атмосферасында Н2 және СН4 бар екендігін ашты. Сатурн сақиналары – телескопта бақылауға болатын өте жемді нысандардың бірі. Оларды алдымен 1610 ж. Галилей көрген. Қазіргі заманда сақина үш сақиналардан тұратындағы ашылды. Сақинаналардың, қалындығы 20 км аспайды. Сатурнның 10 серігінің 6 серігі – Титан, белгілі серіктердің ішіндегі ең үлкені (диаметрі 4850 км) және онда ғана СН4 тұратын атмосферасы бар. Бұрын қарастырған барлық планеталар аспандағы ең жарық нысандарға жатады және көзбен көрінеді. Ал Уран телескоппен ғана кішкентай жасыл диск түрінде көрінеді. Планета орбитасының үлкен жартылай өсі 19,2 а.б. жақын, ал Күннің қасында айналу периоды 84 жыл Уран массасы Жер массасынан 14,6 есе үлкен, радиусы 24800 км. Өз осіне қатысты айналу периоды жуық шамамен 11 сағат, айналу бағыты керісінше. Уранның 5 серігі бар. Нептуннің радиусы 25050 км, массасы Жер массасынан 17,2 есе үлкен. Планета орбитасының үлкен жартылай осі 30,1 а.б., ал Күн қасындағы айналу периоды 165 жыл. Өз осіне қатысты айналу периоды 16 сағат, айналу бағыты түзу. Спектроскопиялық бақылаулар нәтижесінде Уран мен Нептуннің атмосферасында Н2 және СН4 табылған. Плутон, Күн жүйесіндегі белгілі планеталардың ең алыстағысы, 1930 ж. ашылған. Оның диаметрі – 2900 км, ал Күнге дейінгі орташа қашықтығы – 39,5 а.б. Өз осіне қатысты айналу периоды 6,4 тәулік. Плутон массасы туралы сенімді мәліметтер жоқ. Кіші планеталардың немесе астероидтардың біріншісі 1801 ж. ашылған. Оны Церера деп атаған. Одан кейін тағы үш астероидтар ашылған – Паллада, Веста және Юнона. Қазіргі заманда 1800 астероидтардың орбиталары белгілі. Белгілі астероидтардың ішіндегі ең үлкені – Церера, оның диаметрі 780 км. Астероидтардың көпшілігі Марс және Юпитер арасында эллипс орбиталары бойынша қозғалады. Кометалар – бұл өте созылған, параболаға жақын эллипс орбиталары бойынша қозғалатын аспан денелері. Олардың ішінде кішкентай бөлігі ғана периодтық санына жатады, яғни бірнеше рет бақыланғандарға. Көпшілігінің айналу периоды өте үлкен, бірнеше миллион жылға жетеді. Әрбір кометаның басы мен құйрығы болады. Бастың ортасында өлшемі 30 км аспайтың ядросы болады. Ядро қатып қалған СН4 , NH3, Н2О, СО2 тұрады. Комета басының өлшемі бірнеше жұз мың км жетуге мүмкін. Күннен алыста болғанда, кометаның құйрығы кішкентай болады. Комета Күнге жақындай бергенде, оның жарық қысымы нәтижесінде Күннен бағытталған құйрығы өсе береді де үлкен кометаларда 108 км ұзындыққа жету мүмкін. Бұлтсыз түнде аспанда метеорлар бақыланады. Метеорлар деп жер атмосферасына бірнеше оң км/сжылдамдықпен ұшып келген ғарыш денелер. Олар 80 км биіктікте жанып кетеді. Бір тәулікте 108 метеорлар бақыланады. Олардың ағындары кометалар бұзылғанда пайда болу мүмкін. Ең жарық метеорлар – болидтер – күндізде бақылану мүмкін. Олардың түтіннен тұратын құйрығы болады. Кейбір болидтердің қалдығы Жерге метеориттер түрінде түседі. Метеориттер, «аспан тастары» адамзатқа бұрыннан белгілі. Олар химиялық құрамы мен құрылысы үш үлкен топқа бөлінеді: тас (аэролиттер), темір-тас (сидеролиттер) және темір (сидериттер). Кейбір метеориттер Жерге бұзылмай түседі (Гоба, массасы 60 т). Үлкен метеориттерінің біреуі 1947 ж. Сихотэ-Алинде түскен темір метеорит бұзылып, көп қалдықтар түрінде табылған. Егер Жерге массасы 105 – 108m жақын метеорит түссе, ол жарылып, құлаған Жерде кратер пайда болу мүмкін. Мысалы, АКШ-та Аризонада диаметрі 1200 км, ал терендігі 200м тең кратер белгілі. жүктеу/скачать 2,95 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|