Строение и история Солнечной системы

Содержание

Слайд 2

ЗАКОНЫ КЕПЛЕРА ЗАКОН ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ Первый закон Кеплера: Орбиты планет имеют

ЗАКОНЫ КЕПЛЕРА ЗАКОН ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ

Первый закон Кеплера: Орбиты планет имеют форму эллипсов, Солнце

находится в одном из фокусов Второй закон Кеплера: Радиус-вектор планеты за равные промежутки времени заметает равные площади Третий закон Кеплера: T12/T22 = a13/a23 Закон всемирного тяготения F = G (m1m2) / r2 (из него выводятся все законы Кеплера)
Слайд 3

ПРИЛИВЫ Планеты и спутники вытягиваются в сторону притягивающиего тела Деформирующая сила

ПРИЛИВЫ

Планеты и спутники вытягиваются в сторону притягивающиего тела
Деформирующая сила убывает как

куб расстояния, а не квадрат
Механическая энергия рассеивается в тепло и передается от одного тела к другому
Слайд 4

ОРБИТАЛЬНЫЕ РЕЗОНАНСЫ Притяжением планет друг к другу можно пренебречь, если их

ОРБИТАЛЬНЫЕ РЕЗОНАНСЫ

Притяжением планет друг к другу можно пренебречь, если их противостояния

происходят в случайных точках орбиты
Если противостояния происходят в одном и том же месте, орбиты планет могут быстро меняться

Резонансы 2:1, 3:1, 5:2, 7:3 обычно разрушают орбиты
Резонансы 2:3 и 3:4 - стабилизируют

Слайд 5

ПЛАНЕТЫ ЗЕМНОЙ ГРУППЫ

ПЛАНЕТЫ ЗЕМНОЙ ГРУППЫ

Слайд 6

ПЛАНЕТЫ ЗЕМНОЙ ГРУППЫ

ПЛАНЕТЫ ЗЕМНОЙ ГРУППЫ

Слайд 7

ЮПИТЕР

ЮПИТЕР

Слайд 8

СПУТНИКИ ЮПИТЕРА

СПУТНИКИ ЮПИТЕРА

Слайд 9

СПУТНИКИ ЮПИТЕРА ЕВРОПА ИО

СПУТНИКИ ЮПИТЕРА

ЕВРОПА

ИО

Слайд 10

САТУРН

САТУРН

Слайд 11

СПУТНИКИ САТУРНА ЭНЦЕЛАД ТИТАН

СПУТНИКИ САТУРНА

ЭНЦЕЛАД

ТИТАН

Слайд 12

УРАН И НЕПТУН

УРАН И НЕПТУН

Слайд 13

СПУТНИКИ УРАНА И НЕПТУНА

СПУТНИКИ УРАНА И НЕПТУНА

Слайд 14

ПЛУТОН

ПЛУТОН

Слайд 15

КРУПНЕЙШИЕ ОБЪЕКТЫ ПОЯСА КОЙПЕРА

КРУПНЕЙШИЕ ОБЪЕКТЫ ПОЯСА КОЙПЕРА

Слайд 16

ОРБИТЫ ОБЪЕКТОВ ПОЯСА КОЙПЕРА

ОРБИТЫ ОБЪЕКТОВ ПОЯСА КОЙПЕРА

Слайд 17

КРУПНЕЙШИЕ АСТЕРОИДЫ: ЦЕРЕРА И ВЕСТА

КРУПНЕЙШИЕ АСТЕРОИДЫ: ЦЕРЕРА И ВЕСТА

Слайд 18

ПРОТОПЛАНЕТНЫЕ ДИСКИ

ПРОТОПЛАНЕТНЫЕ ДИСКИ

Слайд 19

СООТНОШЕНИЯ ИЗОТОПОВ КИСЛОРОДА В ТЕЛАХ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

СООТНОШЕНИЯ ИЗОТОПОВ КИСЛОРОДА В ТЕЛАХ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

Слайд 20

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ДИСКА И МАГНИТНОГО ПОЛЯ

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ДИСКА И МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Слайд 21

МЕТЕОРИТЫ Каменный хондритный Железный Каменный ахондритный

МЕТЕОРИТЫ

Каменный хондритный

Железный

Каменный
ахондритный

Слайд 22

ХРОНОЛОГИЯ ОБРАЗОВАНИЯ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

ХРОНОЛОГИЯ ОБРАЗОВАНИЯ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

Слайд 23

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЛУНЫ Старые теории: Захват Луны, сформированной в другом месте («Луна-сирота»)

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЛУНЫ

Старые теории:
Захват Луны, сформированной в другом месте («Луна-сирота»)
Совместное формирование Луны

и Земли из пыли («Луна-сестра»)
Отделение Луны от быстро вращающейся Земли центробежной силой («Луна-дочь»)

Анализ лунного грунта:
Изотопный состав O, Si, Ti и других элементов совпадает с земным
Химический состав похож на земную мантию, за вычетом летучих веществ

Слайд 24

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЛУНЫ Столкновение Земли с меньшей протопланетой (“Тейя”) образует диск из

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЛУНЫ

Столкновение Земли с меньшей протопланетой (“Тейя”) образует диск из обломков
Масса

Луны и вращательный момент системы воспроизводятся в моделях с массой Тейи ~0,1 М Земли и скользящим ударом под углом ~45 градусов
Слайд 25

ОСЕВОЕ ВРАЩЕНИЕ ПЛАНЕТ ЗЕМНОЙ ГРУППЫ Притяжение других планет приводит к колебаниям

ОСЕВОЕ ВРАЩЕНИЕ ПЛАНЕТ ЗЕМНОЙ ГРУППЫ

Притяжение других планет приводит к колебаниям оси

вращения на миллионах лет
Ось Земли стабилизирована Луной
Ось Марса колеблется сейчас
Оси Венеры и Меркурия колебались в прошлом
Слайд 26

ПРОИСХОЖДЕНИЕ СПУТНИКОВ ПЛАНЕТ-ГИГАНТОВ Для всех планет-гигантов масса системы спутников ~0,02% массы

ПРОИСХОЖДЕНИЕ СПУТНИКОВ ПЛАНЕТ-ГИГАНТОВ

Для всех планет-гигантов масса системы спутников ~0,02% массы планеты
Спутники

росли в вихре вокруг планеты
Спутник массой > 0,01% массы планеты порождает волны в диске, тормозится и падает в планету
За время роста Юпитера у него могло родиться и погибнуть до 10 поколений спутников
Слайд 27

ОРБИТЫ ПЛАНЕТ-ГИГАНТОВ ДО И ПОСЛЕ ПОЗДНЕЙ БОМБАРДИРОВКИ Миграция газовых гигантов останавливается

ОРБИТЫ ПЛАНЕТ-ГИГАНТОВ ДО И ПОСЛЕ ПОЗДНЕЙ БОМБАРДИРОВКИ

Миграция газовых гигантов останавливается орбитальным резонансом

3:2 между Юпитером и Сатурном
Во всех устойчивых конфигурациях гиганты ближе друг к другу, чем сейчас
Слайд 28

ОРБИТЫ ПЛАНЕТ-ГИГАНТОВ ВО ВРЕМЯ ПОЗДНЕЙ БОМБАРДИРОВКИ Нептун рассеивает планетезимали пояса Койпера

ОРБИТЫ ПЛАНЕТ-ГИГАНТОВ ВО ВРЕМЯ ПОЗДНЕЙ БОМБАРДИРОВКИ

Нептун рассеивает планетезимали пояса Койпера внутрь

системы и сдвигается наружу
Сатурн тоже сдвигается наружу, а Юпитер выбрасывает планетезимали из системы и сдвигается внутрь
Когда Юпитер и Сатурн приходят к резонансу 2:1, начинается период хаоса: орбиты становятся эллиптическими, Нептун входит в густонаселенную часть пояса Койпера

Планетезимали, отброшеные ближе к Солнцу, врезаются в планеты земной группы (поздняя метеоритная бомбардировка)
При близких встречах планет-гигантов они захватывают планетезимали на орбиты нерегулярных спутников

Слайд 29

СИСТЕМА KEPLER-11

СИСТЕМА KEPLER-11

Слайд 30

СИСТЕМА KEPLER-11

СИСТЕМА KEPLER-11

Слайд 31

СИСТЕМА KEPLER-90

СИСТЕМА KEPLER-90

Слайд 32

СИСТЕМА KEPLER-90

СИСТЕМА KEPLER-90

Слайд 33

СИСТЕМА HR 8799

СИСТЕМА HR 8799

Слайд 34

СИСТЕМА HR 8799

СИСТЕМА HR 8799