Презентация по теме "Планеты"

• 1 слайд

  Происхождение планет
  

• 2 слайд

  Формирование планет, издавна считавшееся спокойным и стационарным процессом, в действительности оказалось весьма хаотическим.
  
  В 1970-е гг. формирование планет считалось упорядоченным, детерминированным процессом — конвейером, на котором аморфные газово-пылевые диски превращаются в Солнечной системе.
  
  Но теперь нам известно, что это хаотичный процесс, предполагающий различный результат для каждой системы. Родившиеся планеты выжили в хаосе конкурирующих механизмов формирования и разрушения. Многие объекты погибли, сгорев в огне своей звезды, или были выброшены в межзвездное пространство. У нашей Земли могли быть давно потерянные близнецы, странствующие ныне в темном и холодном космосе.
  
  

• 3 слайд

  Юная планета-гигант захватывает газ из диска вокруг новорожденной звезды
  

• 4 слайд

  Крошечные частицы пыли слипаются, образуя крупные глыбы. Если такая глыба притянет к себе много газа, она превращается в газовый гигант, как Юпитер, а если нет — в каменистую планету типа Земли. Основные недостатки данной теории — медлительность процесса и возможность рассеяния газа до формирования планеты.
  Теория последовательной аккреции
  

• 5 слайд

  Основные положения
  Еще лет десять назад ученые, изучающие формирование планет, основывали свои теории на единственном примере — нашей Солнечной системе. Но теперь обнаружены десятки рождающихся и десятки уже сформировавшихся планетных систем, причем среди них нет двух одинаковых.
  
  Основная идея ведущих теорий формирования планет такова: мелкие пылинки слипаются и захватывают газ. Но эти процессы сложны и запутанны. Борьба конкурирующих механизмов может привести к совершенно различным результатам.
  

• 6 слайд

  Основные положения
  Еще лет десять назад ученые, изучающие формирование планет, основывали свои теории на единственном примере — нашей Солнечной системе. Но теперь обнаружены десятки рождающихся и десятки уже сформировавшихся планетных систем, причем среди них нет двух одинаковых.
  
  Основная идея ведущих теорий формирования планет такова: мелкие пылинки слипаются и захватывают газ. Но эти процессы сложны и запутанны. Борьба конкурирующих механизмов может привести к совершенно различным результатам.
  

• 7 слайд

  Межзвездное облако сжимается
  Время: 0 (исходная точка формирования планет)
  Диск приобретает структуру
  Время: около 1 млн лет
  Формируются зародыши планет
  Время: от 1 до 10 млн лет
   Рождается газовый гигант
  Время: от 1 до 10 млн лет
  Появляются и другие планеты-гиганты
  Время: от 2 до 10 млн лет
  Формируются планеты типа Земли
  Время: от 10 до 100 млн лет
  Начинаются операции по зачистке
  Время: от 50 млн до 1 млрд лет
  Этапы
  

• 8 слайд

  Наша Солнечная система находится в Галактике, где около 100 млрд звезд и облака пыли и газа, в основном — остатки звезд предыдущих поколений. В данном случае пыль — это всего лишь микроскопические частицы водяного льда, железа и других твердых веществ, сконденсировавшиеся во внешних, прохладных слоях звезды и выброшенные в космическое пространство. Если облака достаточно холодные и плотные, они начинают сжиматься под действием силы гравитации, образуя скопления звезд. Такой процесс может длиться от 100 тыс. до нескольких миллионов лет.
  1. Сжатие
  межзвездного облака
  

• 9 слайд

• 10 слайд

  Приближаясь к звезде, частицы нагреваются, и постепенно вода и другие вещества с низкой температурой кипения испаряются. Расстояние, на котором это происходит составляет 2–4 А.е.
  
  Скапливаясь, частицы сталкиваются и растут. Некоторые из них прорываются за линию льда и продолжают миграцию внутрь. Нагреваясь, они покрываются жидкой грязью и сложными молекулами, что делает их более липкими. Некоторые области настолько заполняются пылью, что взаимное гравитационное притяжение частиц ускоряет их рост.
  2. Диск приобретает структуру
  

• 11 слайд

• 12 слайд

  Вначале рост тела происходит в силу случайных столкновений. Но чем больше становится планета, тем сильнее ее гравитация, тем интенсивнее она поглощает своих маломассивных соседей.
  
  Зоной питания каждого зародыша служит узкая полоса вдоль его орбиты. Рост прекращается, когда зародыш поглотит большую часть планетезималей из своей зоны. Размер зоны и продолжительность поглощения возрастают с удалением от звезды. На расстоянии 1 а.е. зародыши достигают массы 0,1 массы Земли в течение 100 тыс. лет. На расстоянии 5 а.е. они достигают четырех земных масс за несколько миллионов лет.
  3. Формируются зародыши планет
  

• 13 слайд

  Планета притягивает газ, но он не может осесть, пока не остынет. А за это время она может довольно близко по спирали подойти к звезде.
  

• 14 слайд

  Рост зародыша, его миграция и потеря газа из диска происходят почти в одном и том же темпе. Какой процесс победит — зависит от случайности.
  
  Из внешних областей диска к его центру движутся новые партии планетезималей, и это повторяется до тех пор, пока в конце концов не образуется газовый гигант, или же пока весь газ не рассосется, и газовый гигант уже не сможет сформироваться. Ядра таких планет могут быть редкими зародышами, выжившими из многих поколений.
  4. Рождается газовый гигант
  

• 15 слайд

  В некий момент масса планеты начинает расти чудовищно быстро: за 1000 лет планета типа Юпитера приобретает половину своей конечной массы. При этом она выделяет так много тепла, что сияет почти как Солнце.
  Процесс стабилизируется, когда планета становится настолько массивной, что газ внутри орбиты планеты вращается быстрее нее, поэтому ее притяжение тормозит газ, вынуждая его от планеты. Таким образом, планета создает разрыв в диске и уничтожает запас строительного материала.
  
  Чем раньше формируется планета, тем больше будет ее рост, поскольку в диске еще много газа.
  

• 16 слайд

  Если удалось сформироваться одному газовому гиганту, то он способствует рождению следующих гигантов. Многие, а возможно и большинство известных планет-гигантов имеют близнецов сравнимой массы. В Солнечной системе Юпитер помог Сатурну сформироваться быстрее, чем это произошло бы без его помощи. Кроме того, он «протянул руку помощи» Урану и Нептуну, без чего они не достигли бы своей нынешней массы. На их расстоянии от Солнца процесс формирования без посторонней помощи шел бы очень медленно: диск рассосался бы еще до того, как планеты успели бы набрать массу.
  5. Появляются и другие планеты-гиганты
  

• 17 слайд

• 18 слайд

  Планетологи считают, что похожие на Землю планеты распространены больше, чем планеты-гиганты. Несмотря на то что рождение газового гиганта требует точного баланса конкурирующих процессов, формирование твердой планеты должно быть намного сложнее.
  
  Важнейшей эпохой для нашей планеты стал период между 30 и 100 млн лет после формирования Солнца, когда зародыш размером с Марс врезался в Землю и породил гигантское количество обломков, из которых сформировалась Луна, поэтому землеподобные планеты в других системах тоже могут иметь спутники.
  6. Формируются планеты типа Земли
  

• 19 слайд

  Зародыши объединяются в планету типа земли. Она возвращается на круговую орбиту, перемешивая оставшийся газ и разбрасывая сохранившиеся планетезимали.
  Гравитационное взаимодействие зародышей между собой и с гигантской планетой возмущает орбиты
  Во внутренней области солнечной системы зародыши планет не могут расти, захватывая газ, поэтому они должны сливаться друг с другом. Для этого их орбиты должны пересекаться, а значит, что-то должно нарушить их первоначально круговое движение.
  Когда образуются зародыши, их круговые или почти круговые орбиты не пересекаются.
  

• 20 слайд

  К этому моменту планетная система уже почти сформировалась. Продолжаются еще несколько второстепенных процессов: распад окружающего звездного скопления, способного своей гравитацией дестабилизировать орбиты планет и, наконец, продолжается рассеивание оставшихся планетезималей гигантской планетой. В облаке Оорта может содержаться около 100 земных масс вещества. Время от времени планетезимали из пояса Койпера или облака Оорта приближаются к Солнцу, образуя кометы.
  Разбрасывая планетезимали, сами планеты немного мигрируют. Так орбита Сатурна когда-то располагалась ближе к Юпитеру, но затем отдалилась от него. В некоторых системах грандиозные столкновения сформировавшихся планет могут возникать на поздней стадии развития.
  7. операции по зачистке