§ 12. Общие характеристики планет. Происхождение Солнечной системы

Состав и порядок Солнечной системы

Солнечная система включает Солнце, восемь планет, карликовые планеты, спутники, малые тела, газ и пыль. Порядок планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Солнце содержит около 99,86 % массы системы.

Планета обращается вокруг Солнца, имеет достаточно большую массу для близкой к равновесной округлой формы и динамически доминирует в своей орбитальной области. Последнее не означает полного отсутствия рядом астероидов. Спутник обращается вокруг планеты или другого тела, а не относится к самостоятельным планетам этой классификации.

Восемь планет — часть гораздо более разнообразной системы.

Две основные группы и важное уточнение

Меркурий, Венера, Земля и Марс — небольшие каменные планеты с высокой средней плотностью. У них твёрдые поверхности и мало спутников либо их нет. Юпитер и Сатурн — газовые гиганты, богатые водородом и гелием.

Уран и Нептун называют ледяными гигантами: в их составе больше тяжёлых компонентов, включая соединения воды, аммиака и метана. Слово «ледяные» не означает, что их недра состоят из обычного холодного льда. У всех четырёх гигантов есть кольца и спутники; чёткой доступной твёрдой поверхности у них нет.

Газовые и ледяные гиганты различаются по внутреннему составу.

Общие закономерности — следы происхождения

Орбиты планет близки к одной плоскости, и планеты обращаются вокруг Солнца в одном направлении. Большинство орбит сравнительно мало вытянуты. Вращение самих планет сложнее: например, Венера вращается ретроградно, а ось Урана сильно наклонена.

Общая плоскость и направление естественно возникают при образовании системы из вращающегося газопылевого облака. Эти признаки — основания для модели, а не доказательство того, что все этапы уже известны. Столкновения и гравитационные взаимодействия могли менять первоначальные орбиты и оси.

Современное устройство хранит следы как рождения, так и последующих изменений.

От протопланетного диска к планетам

Возраст Солнечной системы около 4,6 млрд лет. Сжимающееся облако образовало центральную протозвезду и диск. Пылинки объединялись в более крупные тела, затем планетезимали и зародыши планет. Гравитация ускоряла накопление вещества — аккрецию.

В горячей внутренней области устойчивы в основном тугоплавкие вещества; дальше могли сохраняться льды, увеличивая запас твёрдого материала. Крупные ядра некоторых планет удержали много газа до рассеивания диска. Разогрев и гравитационная дифференциация разделяли недра на более плотное ядро и менее плотные оболочки.

Различия температуры, вещества и темпа роста привели к разным типам планет.

Сначала предскажи — потом проверь

«Орбита очищена» означает, что рядом вообще нет малых тел?

Разберём задачу

Планета на расстоянии 4 а. е. получает сколько солнечной энергии на единицу площади по сравнению с Землёй?

Сначала выбери физическую связь и условия её применения. Сделай собственный расчёт или объяснение, затем открой разбор.

Показать решение и проверку

Вне атмосферы при перпендикулярном падении лучей поток пропорционален 1/r². Поэтому отношение равно 1/4² = 1/16. Это не означает, что температура поверхности ровно в 16 раз ниже: она зависит также от излучения, отражения и атмосферы.

Шесть опорных идей

01Восемь планет — часть гораздо более разнообразной системы.

02Газовые и ледяные гиганты различаются по внутреннему составу.

03Современное устройство хранит следы как рождения, так и последующих изменений.

04Различия температуры, вещества и темпа роста привели к разным типам планет.

05Планеты сохраняют большую часть орбитального момента системы, хотя подавляющая доля её массы приходится на Солнце.

06Метеориты позволяют датировать ранние этапы системы: поверхность Земли многократно перерабатывалась геологическими процессами.

Попробуй теперь ответить своими словами: Почему планеты так различаются, если возникли из одного облака?

ПАРАГРАФ 12Общие характеристики планет. Происхождение Солнечной системы

Архитектура планетной системы