Содержание
Введение. 2
1. Размеры… 3
2. Положение в Солнечной системе. 4
3. Период обращения вокруг Солнцаи осевое вращение. 6
4. Климатические особенности. 7
Заключение. 13
Список литературы… 14
/>Введение
Данный реферат посвященрассмотрению и изучению планеты Солнечной системы – Марса.
Целью данного реферата являютсясистематизация, накопление и закрепление знаний о Марсе как о планете Солнечнойсистемы.
Для достижения вышеуказаннойцели необходимо изучить следующие вопросы:
— размеры Марса;
— положение Марса в Солнечнойсистеме;
— период обращения Марса вокругСолнца и осевое вращение;
— климатические особенностиМарса.
Цель и задачи рефератаобусловили выбор его структуры.
Реферат состоит из введения,четырех частей, заключения, списка использованной при написании работылитературы.
Во введении рефератасформулированы основные задачи реферата, цель его написания.
В основной части рефератанепосредственно раскрывается выбранная мной тема реферата.
В заключении подведены основныеитоги реферата.
Изложение реферата дополненоиллюстрациями.
/>1. Размеры
Когда в 1965 году американскаястанция Маринер-4 с малого расстояния впервые получила снимки Марса, этифотографии вызвали сенсацию. Астрономы были готовы увидеть что угодно, тольконе лунный ландшафт. Один известный астроном из Пулковской обсерватории дажезвонил в редакции газет, чтобы проверить, не спутали ли газетчики Луну с Марсом.Увы, типичный лунный пейзаж принадлежал знаменитой Красной планете.
Именно на Марс возлагали особыенадежды те, кто хотел найти жизнь в космосе. Но эти чаяния не оправдались — Марсоказался безжизненным.
/>
По современным данным радиусМарса почти вдвое меньше земного (3390 км), а по массе Марс уступает Земле вдесять раз. Обращается вокруг Солнца эта планета за 687 земных суток (1,88 года).Солнечные сутки на Марсе практически равны земным — 24 ч 37 мин, а ось вращенияпланеты наклонена к плоскости орбиты на 25°(для Земли — 23°), что позволяетсделать вывод о сходной с земной смене времен года.
Масса Марса составляет 6,44 1023кг, то есть 0,108 массы Земли. Средняя плотность 3,95 г/см3. Ускорениесвободного падения на экваторе 3,76 м/с2.
Итак, планета имеет среднийдиаметр 6,780 км, что составляет приблизительно половину размера Земли, и почтивдвое больше размера Луны. Из-за вращения, планета немного приплюснута уполюсов, имея фактический диаметр 6,794 км в экваторе и 6,752 км в направленииполюсов. Средняя плотность планеты (3.9 г/см3), ниже чем плотность Земли (5.5г/см3). Кроме того, на Марсе не было обнаружено какого-либо заметногомагнитного поля, из чего можно сделать вывод, что ядро планеты находится втвердом состоянии и этим же объясняется, отсутствие радиационного пояса Марса. Общаямасса планеты составляет лишь одну десятую массы Земли, и таким образом, силапритяжения на Марсе только 38% земной.
Основные характеристики планетыМарс параметр Марс Земля Марс/Земля Масса, 1024кг 0.6419 5.975 0.107 Экваториальный радиус, км 3393 6378 0.532 Полярный радиус, км 3373 6356 0.531 Радиус ядра, км 1700 3485 0.488 Средная плотность, кг/м3 3933 5520 0.713 Ускорение силы тяжести на поверхности, м/с2 3.69 9.78 0.377 Момент инерции 0.366 0.3308 1.106 Перепад высоты, км 36 20 1.800 />2. Положение вСолнечной системе
В центре Солнечной системынаходится наша дневная звезда — Солнце. Вокруг него вместе со своими двумяспутниками обращается Марс. Возраст Солнечной системы был определён учёными наосновании лабораторного изотопного анализа земных скальных пород, а такжеметеоров и доставленных на Землю космическими аппаратами образцов лунногогрунта. Поэтому считается, что эта планета сформировались приблизительно 4,5 — 5млрд. лет тому назад.
Марс – от греческого Mas –мужская сила – бог войны, в Риме почитался как отец римского народа, охранительполей и стад, позднее – покровитель конных состязаний. Сияющий кроваво-красныйдиск, увиденный в телескоп, наверняка ужаснул астронома, открывшего эту планету.Между ядром и корой находится силикатная мантия, обогащенная железом. Красныеокислы железа, присутствующие в поверхностных породах, определяют цвет планеты.Поэтому ее так и назвали.
1877 год — время очередноговеликого противостояния Марса и Земли, когда планеты, двигаясь по своиморбитам, сближаются на минимальное расстояние — 55 млн. км. Астрономывоспользовались случаем: все средства наблюдения были направлены на Краснуюпланету в поисках новых открытий.11 августа 1877 года Асаф Холл, сотрудникМорской обсерватории США, обнаружил первый спутник Марса. А еще спустянесколько дней, 17 августа, он же открыл ещё один спутник.
Ни одна из планет Солнечнойсистемы не притягивает столько внимания и не остается столь загадочной. «Тихая»по своим данным планета более «агрессивна» к вторжению извне, чем Венера – планетас самыми жесткими условиями (среди планет данной группы). Многие называют Марс«колыбелью великой древней цивилизации», другие – просто еще одной «мертвой»планетой Солнечной системы.
Марс находится на минимальномрасстоянии от Земли во время противостояний, происходящих с интервалами в779,94 земных суток. Однако раз в 15-17 лет происходит так называемое великоепротивостояние, когда эти две планеты сближаются примерно на 56 млн. км; последнеетакое сближение имело место в 1988. Во время великих противостояний Марсвыглядит самой яркой звездой на полуночном небе.
Вокруг Марса обращаются дваспутника: Фобос (Страх) и Деймос (Ужас). Первый из них движется вокруг Марса поорбите со средним радиусом 9350 км за 7 ч 39 мин, то есть обгоняет планету в еесуточном вращении. Деймос облетает Марс по орбите с радиусом 23500 км за 30 ч17 мин. Оба спутника имеют неправильную форму и всегда обращены к Марсу одной итой же стороной. Их максимальные размеры: 26 км в длину и 21 км в ширину уФобоса и, соответственно, 13 и 12 км — у Деймоса. Гравитационные поля спутниковнастолько слабые, что атмосферы они не имеют. На поверхности обнаруженыметеоритные кратеры. На Фобосе крупнейший кратер Стикни имеет диаметр 10 км.
3. Период обращения вокруг Солнца и осевое вращение
Марс более удален от Солнца, чемЗемля, и поэтому один его оборот вокруг Солнца длиться почти два земных года. Марсдвижется вокруг Солнца по эллиптической орбите с эксцентриситетом 0,0934. Среднеерасстояние от Солнца равно 227,9 млн. км. Минимальное расстояние от Солнцапримерно 207, максимальное — 249 млн. км; из-за этого различия количествопоступающей от Солнца энергии варьируется на 20-30%.
Поскольку наклон экватора кплоскости орбиты значителен (25,2°), на планете существуют заметные сезонныеизменения. Период обращения Марса вокруг Солнца почти вдвое больше земного года(686,9 земных суток). Средняя скорость орбитального движения составляет 24,13км/с. Период суточного обращения Марса вокруг своей оси почти такой же, как уЗемли (24 ч 37 мин 22,58 с). Экваториальный радиус планеты равен 3394 км,полярный — 3376,4 км.
Итак, орбита Марса лежитприблизительно в полтора раза дальше, чем земля. Орбита планеты несколькоэллиптическая, так что расстояние планеты от Солнца изменяется от минимума, приперигелии, 206.7 миллионов км до максимума, при афелии, 249.2 миллиона км. Т.к.Марс — дальше от Солнца чем Земля, Марсу требуется больше времени, чтобысовершить одно обращение вокруг Солнца. Год на Марсе длится 687 земных дней. Скоростьдвижения Марса примерно 24 км/с, причем планета вращается в том же направлении,что и Земля — против часовой стрелки (если смотреть со стороны северного полюсапланеты).
Марсианский день длится 24 часа,37 минут, 23 секунды, что очень близко к продолжительности земного дня. Наклоноси планеты — приблизительно 25 градусов, вследствие чего, сезонные измененияна Марсе происходят подобно Земным. Из-за эллиптической орбиты Марса, в южномполушарии лето, когда планета находится на самом близком расстоянии к Солнцу, ав северном полушарии — зима.
4. Климатические особенности
Но все мечты ученых о наличиижизни на Красной планете растаяли после того, как был установлен состав атмосферыМарса. Для начала следует указать, что давление у поверхности планеты в 160 разменьше давления земной атмосферы. А состоит она на 95% из углекислого газа,содержит почти 3% азота, более 1,5% аргона, около 1,3% кислорода, 0,1% водяногопара, присутствует также угарный газ, найдены следы криптона и ксенона. Разумеется,в такой разреженной и негостеприимной атмосфере никакой жизни существовать неможет.
Из-за разреженности марсианскойатмосферы планета не может удержать солнечное тепло, вследствие чего летнимднем температура достигает 25°С, аночью опускается до — 90°С (вприполярных областях до — 135°С). Среднегодоваятемпература на Марсе составляет примерно — 60°С.Резкие перепады температур в течение суток вызывают сильнейшие пылевые бури, вовремя которых густые облака песка и пыли поднимаются до высот в 20 км.
Состав марсианской почвы былокончательно выявлен при исследованиях спускаемых американских аппаратовВикинг-1 и Викинг-2. Красноватый блеск Марса вызван обилием в его поверхностныхпородах оксида железа III (охры). Кроме железа (14%), в марсианском грунтенайдены также кремний (20%), кальций и магний (по 5%), алюминий (3%) и сера(более 3%), которой почти в сто раз больше, чем на Земле.
Рельеф Марса весьма интересен. Здесьприсутствуют темные и светлые области, как и на Луне, но в отличие от Луны, наМарсе смена цвета поверхности не связана со сменой высот: на одной высоте могутнаходиться как светлые, так и темные области. На Марсе присутствуютареографические (аналог термина “географические” для Земли; от греческого именибога войны Ареса, называемого в римской мифологии Марсом) объекты планетарногомасштаба. Известен гигантский грабен — Каньон, его длина составляет 2500 км,ширина — 100-200 км, а глубина достигает 6 км. Высочайшая гора Марса — Олимп — возвышаетсянад окружающим ландшафтом на… 24 км! Диаметр основания этого исполинскоговулкана составляет 600 км.
Метеоритных кратеров на Марсесравнительно немного, зато хорошо различимы следы эрозийной деятельности,скорее всего водной. То есть когда-то (предположительно около 10 млн лет назад)Марс обладал более мощной атмосферой, с давлением у поверхности, достаточнымдля сжижения воды, и на Марсе шли дожди, текли реки, и существовали моря иокеаны.
/>
До сих пор ученым не известнаприрода катаклизма, вызвавшего глобальные изменения климата на Марсе, приведшиек современным условиям.
Одними из наиболее заметных изавораживающих умы астрономов деталей рельефа Красной планеты долгое времяоставались полярные шапки Марса. Эти “ледники” сильно увеличиваются в размерахв середине осени и почти полностью исчезают к началу лета. Современные ученыеустановили, что среднегодовая температура шапок составляет — 70°С, а состоят они из двух компонентов: сезонного- твердой углекислоты (“сухого льда”) и векового — обыкновенного водяного льда.Летом СО2 возгоняется, а зимой при понижении температуры до — 130°С снова осаждается вблизи полюса.
Предположения о внутреннемстроении Марса во многом схожи с представлениями в строении Земли: снаружитонкая пленка литосферы, прикрывающая массивный пласт мантии, а в центре — металлическоеядро, по поводу которого ученые не пришли еще к единому заключению — жидкое оноили затвердело.
Надежда людей обрести «братьевпо разуму» воспрянула с новой силой после того, как А. Секки в 1859 и,особенно, Д. Скипарелли в 1887 (год великого противостояния) выдвинулисенсационную гипотезу, что Марс покрыт сетью рукотворных каналов, периодическинаполняющихся водой. Появление более мощных телескопов, а затем и космическихаппаратов не подтвердило этой гипотезы. Поверхность Марса представляетсябезводной и безжизненной пустыней, над которой свирепствуют бури, вздымающиепесок и пыль на высоту до десятков километров. Во время этих бурь скоростьветра достигает сотни метров в секунду.
Качественно новый уровеньисследований Марса начался в 1965, когда для этих целей стали использоватьсякосмические аппараты, которые вначале облетали планету, а затем (с 1971) иопускались на ее поверхность.
Телескопические исследованияМарса обнаружили, что значительная часть поверхности Марса представляет собойболее светлые участки («материки»), которые имеют красновато-оранжевую окраску;25% поверхности — более темные «моря» серо-зеленого цвета. Рельеф отличаетсябольшим разнообразием. На протяжении долгой геологической истории Марса его поверхностьизменяли извержения вулканов и марсотрясения. Глубокие шрамы оставилиметеориты, ветер, вода и льды.
Наблюдения Марса со спутниковобнаруживают отчетливые следы вулканизма и тектонической деятельности — разломы,ущелья с ветвящимися каньонами. Вулканические кратеры достигают огромныхразмеров. Крупнейшие из них — Арсия, Акреус, Павонис и Олимп — достигают500-600 км в основании и более двух десятков километров по высоте. Исследователипришли к выводу, что вулканы были действующими еще сравнительно недавно, аименно: несколько сотен миллионов лет назад.
Атмосфера и вода на Марсе. Атмосферана Марсе разрежена (давление порядка сотых и даже тысячных долей атмосферы), исостоит, в основном, из углекислого газа (около 95%) и малых добавок азота(около 3%), аргона (примерно 1,5%) и кислорода (0,15%). Концентрация водяногопара невелика, и она существенно меняется в зависимости от сезона.
Есть все основания полагать, чтоводы на Марсе немало. На такую мысль наводят длинные ветвящиеся системы долинпротяженностью в сотни километров, весьма похожие на высохшие русла земных рек.Высказываются предположения, что вода существует и сейчас в виде мерзлоты. Привесьма низких температурах на поверхности Марса (в среднем ок.220 К в среднихширотах и лишь150 К в полярных областях) на любой открытой поверхности водыбыстро образуется толстая корка льда, которая, к тому же, через короткое времязаносится пылью и песком. Не исключено, что благодаря низкой теплопроводимостильда под его толщей местами может оставаться и жидкая вода и, в частности,подледные потоки воды продолжают и теперь углублять русла некоторых рек.
Средняя температура на Марсезначительно ниже, чем на Земле около — 40°С. При наиболее благоприятныхусловиях летом на дневной половине планеты воздух прогревается до 20°С – вполнеприемлемая температура для жителей Земли. Но зимней ночью мороз может достигать- 125°С. Такие резкие перепады температуры вызваны тем, что разреженнаяатмосфера Марса не способны долго удерживать тепло. Мы видим, и нам известно,что там есть и вода, и воздух и временами бывает достаточно тепло. Химическийсостав Марса типичен для планет Земной группы. Правда, ни люди, ни звери немогли бы жить там: они задохнулись бы в разряженной, лишенной кислорода,атмосфере. Но это не значит, что на Марсе совсем не может быть жизни. Ведьживые существа приспосабливаются к существующим условиям, вот и там, возможносуществуют какие-то свои виды растений, которые столь же хорошо приспособлены кразреженной, прохладной и сухой атмосфере.
Главные составляющие Марсианскойатмосферы — двуокись углерода (95.3%), азот (2.7%), и аргон (1.6%). Малыеколичества кислорода, окиси углерода, водяного пара, и других веществсоставляют остальную часть. Среднее поверхностное давление атмосферы — меньшеодной сотой среднего поверхностного давления атмосферы Земли, и оно изменяетсяв зависимости от времени года и высотой. Марсианская атмосфера подвергаетсясуточным и сезонным резким изменениям температуры. Они составляют в среднемприблизительно 220 K и изменяется от 145 K в течение полярной ночи до 300 K вобласти экватора в течение полудня при перигелии.
Хотя Марсианская атмосфераявляется очень тонкой и холодной, она очень активна и сложна. Глобальныеатмосферные системы циркуляции воздуха на Земле и на Марсе очень похожи. ВМарсианской атмосфере, как и на Земле, теплые восходящие воздушные течения наэкваторе, перемещают воздушные массы, отклоняя их на восток, и затем убывают ксредним широтам и возвращаются на экватор. В ветрах, дующих с запада на среднейвысоте находятся узкие полосы сильных ветров называемых потоками реактивноговоздуха, которые производят штормовые системы близко к поверхности.
Кроме того, на Марсе происходятсезонные изменения климата, в следствие солнечного нагрева и обмена двуокисьюуглерода между полярным льдом и морозом (речь о которых пойдет ниже) иатмосферой. Во время того, как на каждом Марсианском полушарии наступает осеньи зима, углекислый газ, находящийся в составе атмосферы конденсируется иобразовывает ледяные шапки, которые простираются от полюса на расстояние почтидо середины расстояния между полюсом и экватором. Когда приходит весна, перепадтемпературы между льдом и нагретой солнцем почвой порождает сильные ветры вобласти края отступающей полярной шапки. Этот эффект усиливается более горячимюжным летом, когда планета находится ближе к Солнцу. Сильные южные летние ветрыподнимают огромные количества пыли, которые усиливаются в большие штормы. Согласнонаблюдениям, эти штормы покрывают всю планету.
/>Заключение
В заключении подведем основныеитоги реферата.
Данный реферат был посвященрассмотрению и изучению планеты Солнечной системы – Марса.
На основании изученногоматериала можно сделать следующие выводы.
Целью данного реферата являлисьсистематизация, накопление и закрепление знаний о Марсе как о планете Солнечнойсистемы.
Для достижения вышеуказаннойцели мною были изучены следующие вопросы:
— изучены размеры Марса;
— изучено положение Марса вСолнечной системе;
— изучен период обращения Марсавокруг Солнца и осевое вращение;
— изучены климатическиеособенности Марса.
В заключение хотелось быотметить, что изучение большинства планет только начинается. Не исключеноналичие еще одной (а может быть и нескольких) внешней планеты. Может быть,кто-либо когда-нибудь успешно “примарсится” или откроет ту самую неизвестнуюпланету!
/>Список литературы
1. Зигель Ф.Ю. Путешествие по недрам планет. — М.: Недра, 1988 г.
2. Климишин И.А. Астрономия наших дней. — М.: Наука, 1986 г.
3. Маров М.Я. Планеты Солнечной системы.2-е изд.М., 1986.
4. Мартынов Д.Я. Курс общей астрофизики. — М.: Наука, 1988 г.
5. Мороз В.И. Физика планеты Марс.М., 1978.