|
Реферат: Эволюция планетарных систем (Астрономия)
Сабелев Г.И.
ЭВОЛЮЦИЯ ПЛАНЕТНЫХ СИСТЕМ
Москва, 1997
ББК.527
Ш66
УДК 523.84
АННОТАЦИЯ
Рассмотрена эволюция планетных систем на основе теории
гравитационного захвата нейтральных тел.
Сабелев Георгий Иванович. Эволюция планетных систем. -М., ИВЦ
Маркетинг, 1997. -стр.79, ил. 11
( Информационно-внедренческий центр “Маркетинг”, Москва, 1997.
Содержание
| |стр.|
|1. Введение ............................ |4 |
|2. Гравитационный захват нейтральных тел .... |6 |
|3. Орбитальное движение тел............... |13 |
|4. Уход тела с орбиты ..................... |31 |
|5. Эволюция планет и комет ................ |43 |
|6. Эволюция спутников планет .............. |65 |
|7. Эволюция Земли ....................... |74 |
|Литература .......................... |79 |
Реферат на тему: Энергия Солнца
Энергия Солнца.
Почему Солнце светит и не остывает уже миллиарды лет? Какое «топливо»
дает ему энергию? Ответы на этот вопрос ученые искали веками, и только в
начале XX века было найдено правильное решение. Теперь известно, что, как и
другие звезды, светит благодаря протекающим в его недрах термоядерным
реакциям. Что же это за реакции?
Если ядра атомов лёгких элементов сольются в ядро атома более тяжелого
элемента, то масса нового окажется меньше, чем суммарная масса тех, из
которых оно образовалось. Остаток массы превращается в энергию, которую
уносят частицы, освободившиеся в ходе реакции. Эта энергия почти полностью
переходит в тепло. Такая реакция синтеза атомных ядер может происходить
только при очень высоком давлении и температуре свыше 10 млн. градусов.
Поэтому она и называется термоядерной.
Основное вещество, составляющее Солнце, - водород, на его долю приходится
около 71% всей массы светила. Почти 27% принадлежит гелию, а остальные 2%-
более тяжелым элементам, таким как углерод, азот, кислород и металлы.
Главным «топливом» Солнца служит именно водород. Из четырех атомов
водорода в результате цепочки превращений образуется один атом гелия. А из
каждого грамма водорода, участвующего в реакции, выделяется 6x1011 Дж
энергии! На Земле такого количества энергии хватило бы для того, чтобы
нагреть от температуры 0о C до точки кипения 1000 м3 воды.
Рассмотрим механизм термоядерной реакции превращения водорода в гелий,
которая, по-видимому, наиболее важна для большинства звезд. Называется она
протон-протонной, так как начинается с тесного сближения двух ядер атома
водорода - протонов.
Протоны заряжены положительно, поэтому взаимно отталкиваются, причем, по
закону Кулона, сила этого отталкивания обратно пропорциональна квадрату
расстояния и при тесных сближениях должна стремительно возрастать. Однако
при очень высоких температуре и давлении скорости теплового движения частиц
столь велики, а частицам так тесно, что наиболее быстрые из них всё же
сближаются друг с другом и оказываются в сфере влияния ядерных сил. В
результате может произойти цепочка превращений, которая завершится
возникновением нового ядра, состоящего из двух протонов и двух нейтронов, -
ядра гелия.
Далеко не каждое столкновение двух протонов приводит к ядерной реакции. В
течение миллиардов лет протон может постоянно сталкиваться с другими
протонами, так и не дождавшись ядерного превращения. Но если в момент
тесного сближения двух протонов произойдёт ещё и другое маловероятное для
ядра событие- распад протона на нейтрон, позитрон и нейтрино (такой процесс
называется бета-распадом), то протон с нейтроном объединятся в устойчивое
ядро тяжёлого водорода- дейтерия.
Ядро дейтерия (дейтон) по своим свойствам похоже на ядро водорода, только
тяжелее. Но, в отличие от последнего, в недрах звезды ядро дейтерия долго
существовать не может. Уже через несколько секунд, столкнувшись ещё с одним
протоном, но присоединяет его к себе, испускает мощный гамма-квант и
становится ядром изотопа гелия, у которого два протона связаны не с двумя
нейтронами, как у обычного гелия, а с одним. Раз в несколько миллионов лет
такие ядра лёгкого гелия сближаются настолько тесно, что могут объединится
в ядро обычного гелия, «отпустив на свободу» два протона.
Итак, в итоге последовательных превращений образуется ядро обычного
гелия. Порождённые в ходе реакции позитроны и гамма-кванты передают энергию
окружающему газу, а нейтрино совсем уходят из звезды, потому что обладают
удивительной способностью проникать через огромные толщи вещества, не задев
ни одного атома.
Реакция превращения водорода в гелий ответственна за то, что внутри
Солнца сейчас гораздо больше гелия, чем на его поверхности. Естественно,
возникает вопрос: что же будет с Солнцем, когда весь водород в его ядре
выгорит и как скоро это произойдёт?
Оказывается, примерно через 5 млрд. лет содержание водорода в ядре
настолько уменьшится, что его горение начнётся в слое вокруг ядра. Это
приведёт к «раздуванию» солнечной атмосферы, увеличению размеров Солнца,
падению температуры на поверхности и повышению её в ядре. Постепенно Солнце
превратится в красный гигант - сравнительно холодную звезду огромного
диаметра с атмосферой, превосходящей границы орбиты Земли. Жизнь Солнца на
этом не закончится, и оно будет претерпевать ещё много изменений, пока в
конце концов не станет холодным и плотным газовым шаром, внутри которого
уже не происходит никаких термоядерных реакций.
| |
