А. Б. Медешова қыркүйек 2010ж

Дәрістің мазмұны:

2.Меркурий, Шолпан планеталарына сипаттама.

Алып планеталар деген не?

Планеталардың бұлай бөлінуінің себебі не?

1. Күн жүйесінің тоғыз үлкен планеталары мына тәртіппен орналасқан: Меркурий, Шолпан, Ай мен Жер, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон. Планеталар орбита аралығы Күннен алыстаған сайын ұлғая түседі.

Планеталар мөлшері, химиялық құрамы, массасы, тығыздығы, айналу периоды бойынша бір-бірінен айырмашылық жасайтын екі топқа бөлінеді. Бірінші топқа Жер типтес планеталар - Меркурий, Шолпан, Жер, Марс, екіншіге Юпитер типтес (алып планеталар) - Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун жатады. Күннен ең алыста орналасқан планета Плутон әлі онша белгілі емес кейбір сипаттарына қарап оны екінші топқа жатқызуға болмайды. Бірқатар ғалымдар оны Жер типтес планеталарға жатқызады, ал кейбіреулері оны ерекше қарап, Күннен соншалықта қашықта жатқан планета қатарына жатқызады.

Жер типтес планеталар онша үлкен емес, көбіне олар салмағы басым злементтерден тұрады және орбиталық қозғалыста үлкен жылдамдықпен айналады.

2.Күнге ең жақын орналасқаны Меркурий планетасы, ол шамамен Жерден үш есе кіші. Меркурийден Күнге дейінгі ара-қашықтық 46-70 млн. км жетеді. Меркурийлік күн тәулігі жердің 176-на тең келеді. Олар меркурийлік жылға қарағанда екі есе ұзынырақ (Күні кешеге дейін Меркурийдің өсі төңірегінде айналу периоды оның Күн төңірегінде айналу периодымен сәйкес келеді деп есептелінді, сондықтан да Меркурийде күн мен түннің ауысуы болмайды. Радиоастрономиялық және радиолокациялық зерттеулер мұның олай еместігін көрсетті.). Меркурий күн жылуын Жермен салыстырғанда 6,69 есе артық алады. Күндізгі жағының температурасы +420°С-қа көтеріліп, ал түнгі жағы -240°-қа дейін төмендейді. Тәуліктік температура жиілігінің осыншалықты ауытқуы температураның қарқынды желге ұшып кететіндігінен болады.

Меркурий атмосферасының тығыздығы шамамен 50 км жоғарыдағы жердің тығыздығындай болады. Кейде онда ақ түстес, қайдан шыққаны белгісіз онша тығыз емес бұлттар (мүмкін өзі ол тозаң да болуы) байқалады. Меркурийде ауырлық күші аз болғандықтан (жердікінен 3 есе аз), планетаның қойнауынан бөлініп шыққан газдар жеңіл ұшып кетеді. Меркурий атмосферасында азот, көмір қышқыл газы, атомдық сутегі, аргон, неон кездеседі. Меркурийде магнит өрісі бар деп болжанады. Ғалымдар Меркурийде жарылулар мен иіндер жүйесін тапты.

Шолпанның өсімен айналу периоды жердің 243 тәулігіндей айналу бағыты Жердің өсінен айналу бағытына қарама-қарсы (яғни дүниенің солтүстік полюс жағынан қарағанда сағат тілінің жүрісі бойынша). Шолпан Күнді бір айналып өтуі нәтижесінде планетада оның 2 рет батуы, 2 рет шығуы байқалады; шолпандық тәулік жердің 120 тәулігіне дерлік созылады.

Шолпандағы бұлттардың шығу тегі және оның құрамы белгісіз, ол мұзды кристалдардан немесе атмосфералық газдан тұра ма? Шолпанды бұлт қаптап тұратындықтан, оның Жерге қарағанда шағылыстыру мүмкіншілігі екі есе дерлік көп. Оның бетіне атмосферасын жарып өтіп күн сәулесі аз түседі, сол себепті ол күңгірттеніп тұрады. Алайда Шолпанның бетінде температура жоғары, +500°-ке жақын. Оны «париктік эффектіден» атмосфера планетаның жылу сәулелерін жұтудан деп түсіндіреді, мүмкін әлі де ашылмаған себептері болуы. Неліктен кершілес екі планетаның сыртқы қабықтары мұндай әр түрлі? Бұған әзірге жауап табылған жоқ. Мүмкін Шолпанның Күнге салыстырмалы жақын орналасуы оның атмосферасының өзінше эволюциясын анықтауда маңызды шығар.

Шолпанның магниттік өрісі шын мәнінде жоқ және оның атмосферасы күн желінің өтуінен қорғалынбаған.
№ 5 дәріс

Тақырып: Жер планетасы.

Дәрістің мазмұны:

2.Жердің ішкі құрлысы.

Жер планетасының күн жүйесіндегі орнын анықтау.

2) Жер фигурасының атауы?

3) Жердің ішкі құрлысы қандай бөліктерден тұрады?

1. Жердің фигурасы мен өлшемдері жайында бақылаулар мен есептеулер негізінде бірте-бірте түсінік қалыптасты.Ежелде дөңес диск ретінде Жер туралы түсініктің кеңінен таралуы адамдардың көргенімен түсіндіріледі, олар көкжиек сызығының дөңгеленіп тұрғанын, одан барып кемелердің біртіндеп көкжиек сыртына жоғалғанын немесе керісінше, көкжиек сыртынан шығып келе жатқанын байқаған. Б.з.д. VІІ ғасырда Жердің дөңгелек екені белгілі болған, сол кездің өзінде-ақ оны өлшеуге әрекет жасалған. Б.з.д. IV ғасырда Аристотель Жердің шар тәрізді екендігі жөніндегі деректерді жинақтап, негізін қалаған (Күн тұтылғанда жерді дөңгелене қара көлеңке басып, жердің үстіңгі бетінде жұлдыз аспанының өзгеруі болатындығын Аристотельдің жүргізген бақылауы дәлелдеп отыр.). Ал б.з.д. II ғасырда Эратосфен Киренский Асуан (Сиена) мен Александрия аралығындағы меридиан кесіндісінің (доғасын) градусын (бұрыштық қашықтығы) жергілікті жерде өлшеп, меридианның бір градусының ұзындығы 110,6 км тең екендігін есептеп шығарған. Мұның өзі шын орташа өлшеміне (111,2 км) жақын келеді.

Содан бері Жердің шар тәрізді екендігі жөнінде жаңа деректер шықты, мәселен, жер шарын айнала жүзулерде (Бір рет жер жүзін өту жердің шар тәрізді екендігіне дәлел бола алмайды. Жердің шар тәрізді екендігін дәлелдеу үшін оны бірнеше рет және әр түрлі бағытта айналып «өту» керек. Мұның қосымша ретінде маңызы бар.) бұрыштарды анықтау әдістері жетілдіріліп, жер қашықтығын өлшеудің жана әдістері қолданылған. Француз ғалымы Жан Пикардың 1669-1670 жж. өте жетілдірілген приборлармен триангуляция (Триангуляция – арнаулы жерлерге бөліп және оның жан жақтарын өлшейтін үшбұрыштардың бұрышын өлшейтін құрал арқылы қашықтықты анықтайтын әдіс. Жердің қашықтығын өлшеу дегеніміз – үшбұрыштың базистік жақтарының бірінің ұзындығын өлшеу. Голланд В.Снеллий 1615 ж. триангуляция әдісін алғаш қоолданды. Ол картография курсында жан жақты зерттелді.) әдісін қолдануы меридиан градусының мөлшерін соған дейінгі өлшегендердің барлығынан дәл анықтауға жағдай жасаған. Жердің радиусы 6371,7 км тең. Алайда көп ұзамай Жердің шар тәрізді еместігі дәлелденді. И.Ньютонның айналып тұрған дененің фигурасы міндетті түрде шардан ауытқиды дегені дұрыс болды. Бұл жайында Ришенің (Рише - француз астрономы.) сағатпен (1672 ж.) жүргізген белгілі тәжірибесі дәлел болды, Парижде (48°5Г с.е.) оның маятнигі Кайендегіге (4°56' с.е.) қарағанда тезірек жүрді. Кайендегі сағат Париждегідей жүруі үшін маятникті қысқарту керек болды. Қоңыржай ендіктен экваторлыққа ауыстырған кезде маятниктің жүруінің бәсеңдеуі осы бағытта оның Жердің орталығынан қашықтығының артуынан екендігі анықталды.

Ньютон Жердің сығылу себебін түсіндіріп қана қойған жоқ, ол оны есептеп шығарды. Ньютонның есебіне қарағанда Жердің полярлық жартылай өсі экваторлыққа (Жердің сығылуын Ньютонмен шамамен бір мезгілде голландық ғалымы Х.Гюйгенс есептеп шығарды.) қарағанда 24 км қысқа болып шықты.

Жер айналмаған жағдайда ғана шар тәрізді болар еді. Онда бүкіл жер бөлшектері өзара тартылыс күшінің нәтижесінде жалпы тартылыс фигура орталығының айналасында біркелкі орналасқан болар еді. Шардың бетінде тартылыс күші барлық жерде бірдей және орталыққа бағытталған. Бұл тепе-теңдіктің беті. Дене айналған кезде центрден тебу күші пайда болады, ол айналу жылдамдығының квадратына тура пропорционал және айналу өсінен қашықтыққа кері пропорционал (v²/R). Орталықтан тепкіш күштің бағыты айналу өсіне перпендикуляр. Орталықтан полюсте айналу жылдамдығы 0-ге тең болса, тепкіш күш те 0 болады; экваторда айналу жылдамдығы көп болса (жер үшін 464 м/сек) тепкіш күш те көп болады.

Орталықтан тепкіш күш тартылыс күшін азайтады. Осы екі күштің біркелкі әсер етуі ауырлық күші деп аталады. Полюстен экваторға қарай салмақ күші азаяды (Салмақ күшін см/сек² жылдамдату арқылы өлшеуге болады, ол өзінің алғашқы секундта құлауында еркін құлып бара жатқан денені біле алады. Салмақ күшін жылдамдату экваторда 978,05 см/сек², полюсте 978,04 см/сек².). Полюстерде және экваторда оның бағыты радиус бағытымен (яғни фигура орталығына) сай келеді. Полюс пен экватор аралығында бұл сияқты сай келу болмайды. Беттің тепе-теңдігі бұзылады, оны қалыпқа келтіруге тырысушылық массалардың экватор бағытына ауысуын тудырады. Бұл ауысу бет тепе-теңдікке (ауырлық күшін бағытына перпендикуляр) жеткенге дейін созылады. Массалардың полюстен «шығып», экваторға «қосылуы» бірінші кезекте беттің төмендеуін (радиустың қысқаруын), ал екінші кезекте оның көтерілуін (радиустың ұзаруын) болдырады. Сығылу пайда болып, фигура айналу эллипсоидына ауысады.

Массаның ағуы нәтижесінде полюсте бетінен орталыққа дейінгі қашықтықтың қысқаруы салмақ күшін арттырады, экваторда керісінше ол азая түседі. Полюс пен экватордың арасындағы салмақ күшінің өзгеруі 1/189 (1/189 = 0,6% ауырлық күшінің толық көлемі, яғни гирдің салмағы полюсте 1 кг тең, экваторда 994 г тартады.) тең, мұнымен бірге 1/549 массаның ағысына және центрден есептегенде қашықтықтың өзгеруіне кетеді.

Жер айналымы жылдамдығының әрбір өзгерісі оның полярлық сығылу дәрежесіне (массаның ағуы жағдайына байланысты) әсер етуі тиіс. Планеталардың фигуралары олардың айналу жылдамдығына сәйкес келеді. Өсінен айналу жылдамдығын 17 есе арттырған кезде 1,4 сағ. ішінде бір айналса біздің планетамыздың күлталқаны шығуы керек.

Эллипсоидтық айналу - тығыздығы біркелкі тараған немесе біртекті дене айналған кезде түзілетін дұрыс фигура. Жер мұндай дене бола алмайды, оның деңгейлік беті зллипсоидтың бетімен сай келмейді. Деңгейлік бетті әр деңгейде өте көп жүргізуге болады. Олар бір-бірін қиып өтпейді, бірақ олардың арасындағы қашықтық көп те, аз да болуы мүмкін, ол ауырлық күші өрісінің кернеуіне байланысты. Олардың ішінде, жер эллипсоиды бетіне жақын келетіні геоид беті деп аталады. Геоидті 1873 ж. неміс ғалымы И.Листинг ұсынған. Жер фигурасының нақты шартты аты - «геоид» - жер тәріздес. Геоид бетінің ауытқуы эллипсоидтың бетінен әрі кеткенде ±100 м аспайды. Геоид - дұрыс геометриялық дене емес. Оның формасын анықтау үшін арнаулы өлшеулер қажет, ал эллипсоид үшін оның бір меридианының қисығын өлшеудің өзі де жеткілікті.

Геоидтің беті Мұхиттың тыныш жатқан бетіне сай келеді, ал материктерде ол ауырлық күшін өлшеу нәтижесіне қарай шамалас анықталуы мүмкін. Жердің бетіне әсерін тигізетін ішкі және сыртқы күштер оның деңгейлік беттен ауытқуын болдырады. Олардың әрекеті тоқтаған кезде судың беті тез деңгейлік қалыпқа келеді, ал құрлық бетінің тегістелуі салыстырмалы баяу келеді. Біз көретін жердің беті сыртқы және ішкі процестердің әрекетімен күрделенген және ол Жердің нақты физикалық бетін құрайды. Ол эллипсоидтың бетінен кейбір жерлерде бірнеше км ауытқиды.

Ауырлық күші үнемі нақты физикалық бетті тегістеуге, оны деңгейлік бетпен теңестіруге бағытталған. Алайда геоидтің беті де өзгеріссіз қалмайды: оған Жердің айналу жылдамдығының өзгеруі және жер массасының қайта бөлінуі әсер етеді.

Геоид 1:298,2 сығылумен эллипсоидқа өте жақын. Оның эллипсоидтан ауытқуы заңды ақиқат. Оңтүстік полюс ауданына қарағанда солтүстік полюс ауданындағы геоид эллипсоидтан 20-30 м жоғары екен. Эллипсоидтан әсіресе қашықтай түсетін экваторлық белдеудің аймақтары: 6-10° б.б., 174-170° ш.б. Осы бағытта геоидтің үлкен экваторлық өсі орналасқан. Геоид полярлық қана емес, сонымен бірге экватор бойымен сығылған (Жердің фигурасы мен мөлшерін анықтауда жасанды серіктер зор роль атқарады.) екі өсті емес, үш өсті эллипсоидқа жақын тұратындығы анықталды.

Жер эллипсоидының өлшемдері:

экваторлық радиусы (үлкен жартылай осі) а = 6378,245 км;

полярлық радиусы (кіші жартылай осі) b = 6356,863 км;

орташа радиусы = 6371,110 км;

полярлық сығылуы= 1/298,3 (21,36 км);

экваторлық сығылуы = 1/30000 (213 м);

меридианның ұзындығы = 40 008,550 км;

экватордың үзындығы = 40 075,696 км;

жер бетінің ауданы 510,10⁶ км²;

Жердің көлемі = 1,083-10¹²км³.

Осы келтірілген Жер өлшемдері СССР-де қабылданған. Олардың үш өсті эллипсоиды Ф.Н.Красовский эллипсоиды атанған.

Жердің фигурасы мен мөлшерінің географиялық маңызы өте зор. Жер фигурасы экватордан полюстерге қарай бағытта күн сәулелерінің жер бетіне түсу бұрышын заңды түрде азайтып отырады. Сол бағытта жер беті қабылдайтын күн энергиясы мөлшерінің азаюы және географиялық қабықтың басты заңдылығы - енді зоналылығы (Аймақтық Жердің шар тәрізді болуымен ғана анықталып қоймайды, сонымен бірге оның Күннен айналғанда өсінің орбитаға қарай айналғанда белгілі жағдайда көлбеу болуында.) сонымен байланысты.

Жердің мөлшері географиялық қабықтың мөлшерін, онда болып жатқан процестердің кеңістіктегі масштабтарын анықтайды.

Жердің қабықтық құрылысы, планетаның сыртқы бөлігіндегі қабықтардың әр түрлі құрамдағы заттарының бір-бірімен жанасуы және өзара сіңісуі, мөлдір атмосфера арқылы күн сәулелерінің олардың жанасу қабатына енуі кешенді қабықтың пайда болуына жағдай жасады, мұнда жаңа құрам бөлік ретінде тіршілік туып, дами түсті.

2) Геоид деген қандай фигураны білдіреді?

3) Жердің ішікі құрлысының географиялық қабықтағы ролі?

Ұсынылған әдебиеттер:1,3,4,5,6,7,11.

№ 6 дәріс