Астрономія. Урок 7. Загальна характеристика планет. Земля

Тип: Урок.
Наука: Астрономія.
Формат: docx.
К-сть сторінок: 8.
Короткий опис:

Мета: ознайомити учнів із гіпотезою утворення Сонячної системи; пояснити принцип поділу планет на дві групи; узагальнити та поглибити знання про Землю як планету; сформувати уявлення про унікальність умов нашої планети для виникнення та існування життя.
Основні поняття: планетезималі, планети земної групи, планети-гіганти, кора, літосфера, мантія, астеносфера, зовнішнє ядро, внутрішнє ядро, атмосфера, магнітосфера, парниковий ефект.
Учні повинні мати уявлення про: походження Сонячної системи; основні закономірності Сонячної системи; причину парникового ефекту. 
Учні повинні знати: основні характеристики планет земної групи та планет-гігантів; розмір, форму, будову та масу Землі.

Загальна структура та зміст уроку

I. Аналіз самостійної роботи

II. Актуалізація опорних знань

Повторення знань про склад, будову Сонячної системи та закономірності руху тіл, що її утворюють.

III. Вивчення нового матеріалу

До складу Сонячної системи входять 9 планет. Кожна з них – це особливий, унікальний світ, вивчення якого є одним із завдань астрономії. Спостерігаючи за планетами із Землі, вдалося встановити їхні розміри та масу, періоди обертання навколо Сонця та наявність атмосфери, хімічний склад та умови на поверхні. Розвиток космонавтики дозволив вивчати планети та їхні супутники за допомогою безпілотних міжпланетних станцій, які обладнані телевізійною, радіолокаційною апаратурою та іншими пристроями. Отримана у такий спосіб інформація значно розширила, поповнила та уточнила наші знання про планети. Дослідження Сонячної системи тривають.

Доволі важливим є питання утворення Сонячної системи. Намагаючись пояснити її закономірності, вчені висувають гіпотези про її походження. Згідно з гіпотезою, що належить О. Ю. Шмідту (1891-1956), Сонячна система почала формуватися близько 5 млрд років тому. Із газопилової хмари, що повільно оберталася, дуже швидко — за сотні років — утворилося Протосонце, яке внаслідок гравітаційного стискання нагрівалося. Протопланетна хмара оберталася все швидше, набуваючи форму диска, у центрі якого містилось Сонце. Молода зоря продовжувала розжарюватись, і під дією тиску її світла легкі хімічні елементи (Н, Не) розсіювались на периферію протопланетного диска, а важчі залишалися ближче до центра. Тим часом частинки газу та пилу об’єднувалися в невеликі холодні тверді тіла — планетезималі (від англійського planet — планети, infinitesimal — нескінченно мала величина). Масивніші планетезималі збільшувались за рахунок налипання на них дрібніших. Таким чином речовина протопланетного диска зібралася у згустки, з яких і сформувалися планети, їхні супутники, астероїди, комети. Поблизу Сонця утворилися планети з важких хімічних елементів, а віддаленні планети складаються переважно з водню та гелію. Сильне гравітаційне поле Юпітера перешкодило утворенню великої планети між орбітами Марса та Юпітера — зараз там пояс астероїдів. Формування планет тривало 100 млн років, стільки ж часу розігрівалося, стискуючись, Сонце до початку термоядерних реакцій у його надрах.

Дана гіпотеза сьогодні вважається найобґрунтованішою, бо пояснює те, що у Сонячній системі:

• усі планети мають приблизно колові орбіти, що лежать майже в одній площині (виняток — Плутон);

• планети обертаються навколо Сонця в одному напрямку;

• маса Сонця становить 99,87% усієї маси системи;

• за фізичними властивостями планети поділяють на дві групи;

• переважна більшість супутників планет рухається у площинах їхніх екваторів у тому ж напрямі, що й планети.

Перевірити достовірність даної гіпотези поки що важко. Крім Сонячної системи, астрономам лише нещодавно вдалося виявити планетні системи біля інших зір. Дані спостережень допоможуть остаточно сформулювати теорію походження планетних систем, зокрема Сонячної.

За фізичними характеристиками планети поділяють на дві групи:

– планети земної групи (Меркурій, Венера, Земля, Марс);

– планети-гіганти (Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун).

Плутон займає особливе місце, він має властивості, притаманні гігантам, хоча за розмірами є найменшою планетою Сонячної системи.

Усі планети земної групи мають тверду поверхню і велику середню густину. Вони відносно повільно обертаються навколо своєї осі й мають мало (або не мають узагалі) супутників. Для планет-гігантів характерними є значні розміри та швидке осьове обертання. У них нема твердої поверхні, але є багато природних супутників та кільця. Планети земної групи складаються в основному з важких хімічних елементів (Fe, Si, О), а планети-гіганти — переважно з легких (Н та Не).

Усі великі планети Сонячної системи оточені атмосферою – шаром газів, що утримується біля поверхні планет їх гравітацією. Розмірами, масою та розташуванням планети визначається густина та склад її атмосфери. У Меркурія, наприклад, вона надзвичайно розріджена, а в Юпітера дуже густа. У складі атмосфер планет-гігантів переважають водень, гелій, аміак, метан. Це зумовлено тим, що при утворенні Сонячної системи з газопилової хмари важкі елементи залишилися біля Сонця, а водень і гелій перемістилися на периферію. Результатом життєдіяльності земної флори є значний уміст кисню в атмосфері нашої планети. В газових оболонках інших планет кисню дуже мало.

Атмосфера відіграє важливу роль у тепловому балансі планети. Наприклад, водяна пара та вуглекислий газ земної атмосфери дуже сильно поглинають теплове проміння, захищаючи поверхню планети від охолодження. Іншими словами, атмосфера створює парниковий ефект, підвищуючи середню температуру на Землі на 30-40°С. Атмосфера Венери значно щільніша за Земну і складається переважно з вуглекислого газу (96%). Це дуже підсилює парниковий ефект на цій планеті.

Земля — третя від Сонця і п’ята за величиною планета Сонячної системи. За сучасними космогонічними уявленнями, її вік становить близько 4,6 млрд років. Земля рухається навколо Сонця по еліптичній орбіті, середній радіус якої 149,6 млн км. Планета також здійснює осьове обертання, результатом якого є її стиск (екваторіальний радіус Землі на 21,38 км більший за полярний). Тому форма Землі, хоч і дуже близька до кулястої, не є такою. Поверхня нашої планети має форму геоїда. Відомо, що прискорення вільного падіння на різних широтах різне — від 9,78 м/с на екваторі до 9,83 м/с на полюсах.

Завантажити  Завантажити