Астрономія. Урок 9. Планети-гіганти

Тип: Урок.
Наука: Астрономія.
Формат: docx.
К-сть сторінок: 6.
Короткий опис:

Мета: дати учням відомості про планети-гіганти, їхні супутники та їхні ос¬новні характеристики.
Основні поняття: кільця, Велика Червона Пляма.
Обладнання: фотографії планет-гігантів та їхніх супутників.
Учні повинні мати уявлення про: природу планет-гігантів; про історію відкриття Урана, Нептуна і Плутона.
Учні повинні знати: основні характеристики планет-гігантів.

Загальна структура та зміст уроку

І. Перевірка домашнього завдання

Запитання для бесіди:

– Скільки води у місячних морях?

– У якої планети щільніша атмосфера — у Меркурія, Марса чи у Венери?

– Звідки з’явилися кратери на поверхні Місяця?

– Чому під час припливів Світовий океан витягується не лише в бік Місяця, а й у протилежному напрямі?

II. Вивчення нового матеріалу

Розповідь вчителя про планети-гіганти можна замінити заслуховуванням доповідей учнів, які готували відповідні реферати.

Розповідь про планети-гіганти розпочнемо з Юпітера – найбільшої планети Сонячної системи. Його радіус в 11 разів більший за земний, а маса майже в 2,5 разу переважає суму мас інших планет. Незважаючи на розміри, цей велетень обертається навколо своєї осі найшвидше з усіх планет. Це є причиною значного стиску Юпітера біля полюсів — його екваторіальний радіус на 7% (на 4500 км) більший за полярний. Обертання Юпітера має зональний характер. Екваторіальний пояс повний оберт здійснює за 9 год 50,5 хв, помірний — на 5,2 хв повільніше. На білому диску планети чітко виділяються світлі та темні смуги, паралельні до екватора. Юпітер не має твердої поверхні. Він майже весь є рідким тілом, лише в центрі міститься надщільне ядро діаметром до 10000 км. Зовнішня воднево-гелієва оболонка Юпітера – це доволі густа атмосфера. Температура її верхніх шарів -130°С, а тиск 1 атм. Із глибиною ці параметри, як і густина, значно зростають. На глибині 24000 км, де тиск 3 млн атм і температура 11000°С, водень переходить у рідку фазу і стає електропровідним. У центрі ядра планети тиск складає 80 млн атм, а температура 30 000°С.

74% маси Юпітера становить водень, 20% – гелій і 6% – важкі елементи, які містяться в надрах планети. За хімічним складом Юпітер дуже схожий на Сонце, і його часто називають несформованою зорею.

Якщо враховувати площу і відбиваючу здатність поверхні Юпітера, інтенсивність випромінювання Сонця та відстань між ними, температура на рівні хмар планети, за розрахунками, мала б бути на 17°С нижчою, ніж зареєстрована. Додаткове тепло надходить із надр планети. Виділення енергії відбувається внаслідок гравітаційного стискання і свідчить про те, що формування Юпітера ще триває.

Однією з найвиразніших деталей на поверхні Юпітера є Велика Червона Пляма, про яку відомо із другої половини XVII століття. Це овальне утворення має розміри 15×30 тис. км. Рухається Велика Червона Пляма повільніше, ніж обертається зона, у якій вона знаходиться. Велика Червона Пляма — потужний антициклон, що обертається проти годинникової стрілки з періодом 6 земних діб. Час існування вихору в такій густій атмосфері, як юпітеріанська, може сягати 10006 років. На поверхні Юпітера помічені й інші схожі, але менші новоутворення такої ж природи, зокрема Біля Пляма.

Юпітер має потужне магнітне поле (у 50 разів сильніше за земне), складну систему радіаційних поясів і є сильним джерелом радіовипромінювання.

У 1979 році американський космічний апарат «Вояджер-1» сфотографував кільце Юпітера. Зовнішній радіус кільця 126 000 км. Воно дуже тонке і повернуте до Землі ребром, тому і непомітне. Кільце складається з пилу та невеликих брил діаметром до 1 м. Існування кільця Юпітера у 50-х роках XX століття передбачив професор Київського університету С. К. Всехсвятський. Навколо Юпітера, за сучасними даними, обертається 28 супутників Іо, Ганімед, Каллісто та Європа — найбільші, мають кулясту форму і відкриті у 1610 році Галілео Галілеєм. їх часто називають галілеєвими супутниками Вони обертаються майже в площині екватора планети і повернуті до неї завжди одним боком, як і Місяць до Землі. Ганімед — найбільший супутник у Сонячній системі, він більший навіть за Меркурій. Іо — єдиний у Сонячній системі вулканічно-активний супутник, на ньому виявлено 7 діючих вулканів, які викидають гази і пил на висоту до 300 км. У Ганімеда та Каллісто виявлені атмосфери. Усі інші супутники, крім чотирьох згаданих, мають неправильну форму і розміри від 10 до 280 км. Більшість їх відкрита нещодавно.

Основні характеристики Юпітера подані в таблиці (див. додаток 1).

Сатурн — друга за величиною і шоста від Сонця планета Сонячної системи. Ця планета-гігант дуже схожа на Юпітер. її швидке обертання навколо осі теж має зональний характер, а невелика середня густина (найменша в Сонячній системі) свідчить про воднево-гелієвий склад. Швидке осьове обертання є причиною значного стиску Сатурна — екваторіальний радіус на 10% більший за полярний.

Від Сонця поверхня Сатурна отримує в 92 рази менше енергії, ніж поверхня Землі до того ж, 45% цієї енергії він відбиває. Температура його верхніх шарів мала б бути нижчою за зареєстровані -170°С. Як і в Юпітера, тепло надходить із надр Сатурна. У 70-х роках минулого століття планету досліджували американські апарати «Піонер», а в 1980-1981 році повз неї пролітали «Вояджер-1» та «Вояджер-2».

Сатурн має магнітне поле і є джерелом радіовипромінювання.

Завантажити Завантажити