- •Кузьмичева а.Е., Карман а.Г. Физика солнечной системы учебно-методическое пособие
- •Введение
- •Солнечная система и некоторые фундаментальныевопросы физики. Проблема интеграции
- •1.1 Интеграция физики и астрономии при подготовке бакалавра специальности «Физика»
- •1.3 Фундаментальные взаимодействия
- •Сильное взаимодействие.
- •Электромагнитное взаимодействие.
- •Слабое взаимодействие.
- •Гравитационное взаимодействие.
- •1.4. Динамический хаос, самоорганизация в космосе
- •1.4.1.Переход беспорядок – порядок. Интегрируемые и неинтегрируемые системы
- •Коллективные эффекты (синергетика во Вселенной)
- •Проблема времени
- •1.5.1. Космический хаос и направление времени
- •1.5.2. Понятие времени в науке и обучении
- •2. Лекционный комплекс
- •2.1.Тема 1. Лекция 1,2. Введение
- •Лекция 1. Предмет астрономии
- •Возникновение и развитие астрономии
- •2.1.2. Лекция 2.Структура астрономии
- •2.2. Тема 2. Лекции 3,4. Основы сферической и практической астрономии.
- •Лекция 3. Небесная сфера.
- •6. Явления, связанные с суточным вращением небесной сферы (рис 8)
- •2.3.Тема 3. Лекция 5. Движение Земли вокруг Солнца. Видимое годичное движение Солнца.
- •2.3.1.Лекция 5. Движение Земли вокруг Солнца. Видимое годичное движение Солнца
- •Созвездия зодиака
- •Контрольные вопросы:
- •Тема 4. Лекция 6. Проблема измерения времени. Календарь
- •2.4.1. Лекция 6. Проблема измерения времени. Календарь.
- •Звездное время
- •Уравнение времени
- •Системы счета времени
- •Секунда.
- •Система счисления времени в астрономии. Календарь
- •Начало отсчета годов
- •Контрольные вопросы:
- •Рекомендуемые задания на сро по теме 4:
- •Тема 5. Лекции №7, 8. Развитие взглядов
- •Лекция 7. Солнечная система
- •Конфигурации планет
- •Периоды обращения планет
- •Законы Кеплера
- •2.5.2. Лекция №8. Определение характеристик планет Солнечной системы.
- •Астрономическая единица
- •Размеры и формы светил
- •Радиус Земли
- •Контрольные вопросы:
- •2.6.2. Лекция 10. Движение Луны. Солнечные и лунные затмения
- •Примечание:
- •Затмения
- •Контрольные вопросы:
- •Часть 2. Законы и.Кеплера
- •Контрольные вопросы:
- •Обобщенные законы Кеплера.
- •Контрольные вопросы:
- •Рекомендуемые задания на срс:
- •2.7.3. Лекция 13. Элементы эллиптических орбит. Элементы теории возмущений
- •Часть 1. Характеристики эллиптических орбит.
- •Часть 2. Возмущение эллиптических орбит.
- •Задача многих тел. Возмущенное движение планет
- •Задача трех тел. Понятие о возмущающей силе
- •Контрольные вопросы:
- •Рекомендуемые задания на срс:
- •Лекция 14. Определение масс тел Солнечной системы. Проявление сил тяготения на Земле
- •Часть 1. Определение масс тел Солнечной системы.
- •Часть 2. Приливы и отливы.
- •2.8.Лекция №15 Тема 8. Инструменты и методы астрофизики. Телескопы.
- •Лекция №15. Инструменты и методы астрофизики. Телескопы.
- •Часть 1. Астрономические приборы. Глаз как приемник излучения
- •Телескопы.
- •Оптические телескопы.
- •Основные назначения телескопа:
- •Основные характеристики телескопа:
- •Фотографии телескопов
- •Менисковый телескоп
- •Ход лучей в оптических телескопах.
- •Радиотелескопы.
- •Телескопы инфракрасного излучения.
- •Рентгеновские (ри) – телескопы
- •Гамма – телескопы.
- •Фотографии телескопов
- •Контрольные вопросы:
- •Рекомендуемые задания на сро по теме 8:
- •2.9.Тема 9. Лекция 16. Основы астрофотометрии.
- •Физические основы:
- •2.9.1. Лекция 16. Основы астрофотометрии.
- •Часть 1. Электромагнитное излучение небесных тел Шкала электромагнитных волн.
- •Блеск и яркость. Видимые и абсолютные звездные величины.
- •Абсолютная звездная величина
- •Фотометрические системы. Показатель цвета.
- •Часть 2. Спектральный анализ. Методы определения температуры.
- •Спектральные приборы
- •– Наиболее вероятная скорость. (22)
- •Контрольные вопросы:
- •Рекомендуемые задания на сро по теме 9:
- •2.10.Лекция№17 - 20 . Тема 10. Элементы Солнечной системы.
- •Лекция 17. Физика Солнца.
- •1. Общие сведения о Солнце
- •2. Магнитное поле Солнца.
- •Модель внутреннего строения Солнца. Источники солнечной энергии.
- •4. Солнечная атмосфера
- •2.10.2. Лекция №18 Большие планеты Солнечной системы
- •2. Земля.
- •3. Некоторые особенности планет. Меркурий
- •Венера:
- •Сатурн:
- •2. Кометы.
- •Метеоры и метеорные потоки. Метеориты.
- •10 Октября 1933 г.
- •Метеориты.
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендуемые темы на сро:
- •Лекция 20.Современные исследования Солнечной системы с помощью космических аппаратов.
- •21 Июля 1969 г."Аполлон-11"образцы лунного грунта.
- •Количество полетов
Метеоры и метеорные потоки. Метеориты.
Метеор – кратковременная вспышка в земной атмосфере, возникающие при вторжении в неё из вне мелких твердых частиц. Эти частицы называются метеорным телом или микрометеоритом, более крупные – метеороиды. За сутки в атмосфере вспыхивает до 108 метеоров. Яркие – редко. Очень редкие - болиды – еще реже. Болиды могут быть видны и днем. Метеоры и болиды нагреваются за счет трения в воздухе. Большинство их сгорают. Большие болиды могут сгореть не полностью и упасть на поверхность Земли, Метеорное тело, упавшее на Землю (или на др. планету) называется метеоритом.
Движение болида может сопровождаться:
- сильной ударной волной;
- звуковыми явлениями;
- образованием дымового хвоста.
По происхождению и физическому строению болиды, по – видимому, сильно отличаются от частиц, вызывающих метеорные явления.
Рисунок 75. Схема превращения распадающегося ядра кометы в поток метеорных частиц
В межпланетном пространстве движется множество мелких пылинок. Их источником являются малые тела (астероиды и кометы). Пыльное облако уплотняется к плоскости эклиптики. Оно создает интересные явления зодиакальный свет и противосияние. Это свечение в области эклиптики, создаваемое солнечным излучением, рассеянным на пылинках. Противосияние наблюдается в «антисолнечной области», то есть в области неба противоположной Солнцу. Зодиакальный свет можно наблюдать весной и осенью в южных широтах, вскоре после захода или незадолго до восхода Солнца. В это время эклиптика высоко поднимается над горизонтом, и проходящая вдоль нее светлая полоса становится заметной.
Плотность метеорных тел в межпланетном пространстве очень мало
~2 частицы в 1 км3.
Скорость большинства частиц ~ 10÷15 км/с.
Частицы, попавшие в атмосферу Земли с такой скоростью не испытывают резкого торможения. Они или остаются взвешенными в воздухе, или медленно оседают на поверхности.
При скорости более 30 – 40 км/с – резкое торможение, частица раскаляется и порождает метеор. Метеоры вспыхивают на высоте 80 – 120 км.и гаснут на высоте – 30 – 40км, полностью распыляясь в атмосфере.
Наблюдаются:
- отдельные спорадические метеоры;
- метеорные рои (потоки).
Рисунок 76. Дождь метеоров из радианта.
Эффект перспективы.
Метеорные потоки в течение нескольких ночей появляются в одной и той же области неба. Если рой компактный то за одну минуту вспыхивают сотни метеоров. Это – метеорный или звездный дождь.
Рисунок 77. Радиант (Р) метеорного дождя Драконид
10 Октября 1933 г.
Площадь радиации - ограниченная область неба, из которой вследствие перспективы, кажутся вылетающими частицы метеорного потока.
Радиант метеорного потока – точка кажущегося пересечения траектории частиц.
Метеорные потоки получают названия по созвездиям, в которых лежат их радианты:
Андромедиды – радиант в созвездии Андромеды
Лириды– радиант в созвездии Лиры
Персеиды – радиант в созвездии Персея;
Леониды – радиант в созвездии Льва;
Ориониды– радиант в созвездии Ориона
Метеоритный дождь Леонид 17 ноября 1966г – число метеоров в час достигало 70000.
Метеорные потоки обращаются вокруг Земли. Поэтому в определенные дни года наблюдаются их повторное появление.
Многие метеорные потоки связанны с кометами. Поток Лириды порожден яркой кометой 1861 I, поток Персеиды – яркой кометой 1862 III, Ориониды – кометой Галлея, Андромедиды (Биэлиды) распавшейся кометой Белого (Биэлы).
Спектры метеоров – эмиссионные линии. Наблюдают линии железа, калия, натрия, ионизированного кальция, кремния, алюминия, а также водорода и других химических элементов. Излучает облако атомов и ионов, образовавшееся при испарении нагревшегося за счет трения в атмосфере метеорных частиц.
Химический состав метеорных частиц аналогичен составу каменных и железных метеоритов, но механическая структура у них другая. При торможении частицы метеоров ведут себя как частицы малой плотности. А это означает, что они пористые и состоят из более мелких частиц. Поры могли быть заполнены летучими веществами, которые испарились до попадания частицы в атмосферу Земли. Структура железных метеоритов такова, что она могла возникнуть только при высоких температурах и колоссальных давлениях, следовательно, по крайней мере, железные метеориты формировались в недрах крупных небесных тел может быть, формирующейся, но разорвавшейся планеты.