Меню

Общая характеристика планет гигантов

Урок 14

Физические характеристики планет Юпитер Сатурн Уран Нептун
Масса (в массах Земли) 318 95.2 14.5 17.2
Диаметр (в диаметрах Земли) 11.2 9.5 4 3.9
Плотность, кг/м 3 1270 690 1290 1640
Период вращения 9 ч 55 мин 10 ч 40 мин 17 ч 14 мин 16 ч 7 мин
Атмосфера: температура, °C; химический состав 90% H, 10% He 96% H, 4% He 83% H, 15% He, 2% CH4 80% H, 19% He, 1% CH4
Число спутников 63 61 27 13
Названия самых крупных спутников Ио, Европа, Ганимед, Каллисто, Амальтея Титан, Рея, Япет, Диона, Тефия Ариэль, Оберон, Умбриэль, Дездемона, Джульетта Тритон, Нереида, Протей, Ларисса, Таласса

Заполнив таблицу, сделайте выводы и укажите сходства и различия между планетами-гигантами.

Выводы: Это газообразные тела с мощным протяжёнными атмосферами, быстро вращаются вокруг своих осей, имеют много спутников, также все они обладают кольцами. У планет-гигантов нет ни твёрдой не жидкой поверхности. Основные компоненты всех планет-гигантов — гелий и водород.

Характеристики Планеты земной группы Планеты-гиганты
Расстояние от Солнца Близко Далеко
Размер Малые Большие
Масса Малая Большая
Плотность Высокая Низкая
Атмосфера Слабая или от Мощная
Спутники / кольца Мало или нет / нет Много / есть

Вывод: Планеты земной группы обладают значительно меньшими массами и размерами, но большей плотностью, не имеют колец. Они ближе расположены к Солнцу и быстрее движутся по своим орбитам, но медленнее вращаются вокруг своей оси и меньше сжаты у полюсах. Также они имеют значительно меньше спутников.

Особенностью вращения планет-гигантов вокруг оси является то, что они вращаются слоями: слой планеты вблизи экватора вращается быстрее других слоёв.

Наличие у Юпитера и Сатурна плотных и протяжённых атмосфер объясняется тем, что при формировании они быстро достигли такой массы, чтобы удержать больше кислорода.

Спутник Сатурна Титан обладает мощной атмосферой, состоящей в основном из азота.

Планеты-гиганты имеют малую среднюю плотность по причине того, что их атмосферы имеют в основном водородо-гелевый состав.

Существование колец обнаружено у следующих планет-гигантов: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

Юпитер излучает значительно больше тепловой энергии, чем получает её от Солнца. Причиной этого можно считать постепенное сжатие планеты и процесса радиоактивного распада в её недрах.

Источник

Планеты гиганты внутреннее строение таблица

…Вот снова ночь.
Над бледной сталью Понта
Юпитер озаряет небеса,
И в зеркале воды, до горизонта
Столпом стеклянным светит полова.
И не забыть мне этой ночи звездной,…
И. А. Бунин

Тема: Планеты-гиганты.

Цель: Познакомиться с общей характеристикой планет-гигантов, их внутренние строением, атмосферой, спутниками планет и их кольцами.

Задачи:
1. Обучающая: Доказать, что Солнечная система – не случайное скопление различных небесных тел, а именно система, открытые закономерности строения которой свидетельствуют о том, что входящие в ее состав небесные тела образовались в результате естественного эволюционного процесса. Доказать на основе анализа природы планет обеих групп, что только на Земле сложились условия, подходящие для возникновения и развития жизни (соответствующий химический состав атмосферы и температурный режим, наличие воды). Ввести понятия: планеты-гиганты, кольца планет-гигантов. Заинтересовать учащихся наблюдениями Юпитера и его спутников (невооруженным глазом и в телескоп). Убедить учащихся в том, что изучение планет и их спутников в конечном счете позволяет лучше изучить Землю.
2. Воспитывающая: Способствовать формированию экологического мышления учащихся. Содействовать формированию таких мировоззренческих идей, как причинно-следственные связи (на примере условий, от которых зависят температурный режим и характер смены времен года на планетах), познаваемость мира и его закономерностей (на примере познаваемости закономерностей в Солнечной системе и исследования природы планет), обусловленность развития науки потребностями производства (на примере сравнительной планетологии). Эстетически воспитывать учащихся, знакомя их с красотой и стройностью Солнечной системы, разнообразием природы входящих в нее планет и спутников. Земля не просто одна из планет Солнечной системы, а уникальная планета – единственная в Солнечной системе, на которой возможны существование и развитие высших форм жизни, человечество обязано тщательно беречь от разрушения и уничтожения комплекс природных условий на нашей планете, образующий «экологическую нишу» разума в пределах Солнечной системы (сохранение земной природы – важная эстетико-экологическая проблема).
3. Развивающая: Формирование умения в большом материале выделить главное (основные особенности группы планет). Формирование умения анализировать материал, содержащийся в справочных таблицах, и на его основе формулировать логические выводы. Создавать эмоциональные ситуации, затрагивая вопросы, связанные с предположением о существовании жизни на других планетах. Для развития познавательных интересов и способностей учащихся акцентировать их внимание на общечеловеческих проблемах (недопустимость уничтожения человечества и природы Земли в результате термоядерной катастрофы, загрязнения атмосферы, воды и т.д.) и рассказать об эксперименте «Фобос». Для развития наиболее подготовленных учащихся предусмотреть рефераты, выступления с сообщениями и докладами о природе планет и достижениях в освоении космического пространства, самостоятельные наблюдения планет.
Знать:
1-й уровень (стандарт) – физические условия на планетах гигантах.
2-й уровень — физические условия на планетах гигантах, возможность существования жизни.
Уметь
1-й уровень (стандарт) –находить размер объекта на удалении и его видимость.
2-й уровень — находить размер объекта на удалении и его видимость. Находить с помощью «Red Shift 5.1» планеты и выявлять условия их видимости, находить противостояние планет и т.д.
Оборудование: Таблицы: Солнечная система, планеты, Земля в космическом пространстве, Спутники планет. Д/ф «Планеты -гиганты», фотографии, диапозитивы. К/ф «Планетная система» (ч.2). В/ф «Астрономия», часть 2, фр.2 «Внешние планеты» ШАК. CD- «Red Shift 5.1» экскурсии = Планеты Солнечной системы (Полет над Солнечной системой, Сатурн и его кольца, Удивительные времена года на Уране, Луны Нептуна, спутники Юпитера, спутники Сатурна, Большой тур, Кассини, Юпитер без спутников, Удивительное затмение на Юпитере); лекции = «Внешние планеты Солнечной системы»; видеогалерея = Солнечная Система- Юпитер, Большое Красное пятно, кольца Сатурна, полёт около Миринды. Фотографии и иллюстрации астрономических объектов из мультимедийного диска «Мультимедиа библиотека по астрономии».
Межпредметные связи: природоведение (первоначальные сведения о природе планет), физическая география (природа Земли), физика (агрегатные состояния вещества, магнитное поле Земли), химия (состав атмосферы небесных тел), биология (происхождение жизни на Земле), обществоведение (познаваемость мира и его закономерностей, актуальность решения глобальных экологических проблем).

Читайте также:  Жан Жак Руссо биография и основные идеи философа

Ход урока:
Опрос учащихся.
Диктант:

  1. Группа планет, к которой относиться Земля. [Земная]
  2. Отчего на планете зависят степень поглощения излучения, идущего от Солнца. [от плотности и химического состава атмосферы]
  3. Чем на планете объясняется смена дня и ночи. [вращением вокруг оси]
  4. Когда планеты способны удержать атмосферу? [Если Uнар>Uмол]
  5. Средний радиус земли. [6371км]
  6. Основные газы, входящие в состав атмосферы Земли. [N2, O2]
  7. Самая маленькая планета земной группы. [Меркурий]
  8. Виды рельефа на Луне, Венере, Меркурии. [горы, кратеры и моря]
  9. Могут ли на Луне наблюдаться затмения. [да-солнечные]
  10. Чем объясняется смена времени года на планете.[наклоном оси]
  11. Планета земной группы, имеющая 2 естественных спутника. [Марс]
  12. Какая из планет ближе всего подходит к Земле. [Венера=45млн.км.]
  13. Граница освещенной и не освещенной части Луны. [терминатор]
  14. Период повторения затмений. [сарос=18лет 10,3суток и 54года 34сут.]
  15. Спутники Марса. [Фобос, Деймос]

II. Новый материал.

а) Общая характеристика планет-гигантов.

б) Заслушиваются сообщения учащихся по отдельным планетам (3-4мин по каждой)

Закрепление материала(8 мин)

  1. Самостоятельная работа №8
  2. «Red Shift 5.1»: Найти одну из планет, дать характеристику и условия её видимости.
  3. «Red Shift 5.1» показать и определить положение планет гигантов на сегодня относительно Солнца (удаленность, созвездие, координаты)
  1. Чем общим характеризуются планеты гиганты?
  2. Причины наличия колец у планет гигантов?
  3. Причины большого числа спутников у планет гигантов?
  4. На поверхности каких планет в Солнечной системе вода может находиться в жидком состоянии?
  5. На каких спутниках и в какой форме наблюдаются следы вулканической деятельности?
  6. Оценки.

Домашнее задание: §15; вопросы и задания стр. 80-91, стр. 102 (п.1-6). ПР №5, Подготовить (по выбору) сообщение (реферат) по одной из планет Солнечной системы, ее освоение КА. Создать презентацию по одной из планет СС или теме «Солнечная система».
Вечернее наблюдение №2 «Наблюдение Луны и планет в телескоп»

Урок оформили члены кружка “Интернет технологии” 2003г: Прытков Денис (10кл) и Березуцкая Ана (11кл)

Второй вариант, это данный урок можно организовать как дистанционный (самостоятельного освоения знаний по данной теме), при условии наличия скоростного Интернета.

Источник



Общая характеристика планет гигантов

В группу планет гигантов входят: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

Все эти планеты (и особенно Юпитер) имеют большие размеры и массы. Например, по объему Юпитер превосходит Землю почти в 1320 раз, а по массе — в 318 раз.

Планеты-гиганты очень быстро вращаются вокруг своих осей; менее 10 ч требуется огромному Юпитеру, чтобы совершить один оборот. Причем экваториальные зоны планет- гигантов вращаются быстрее, чем полярные, т. е. там, где максимальны линейные скорости точек в их движении вокруг оси, максимальны и угловые скорости. Результат быстрого вращения — большое сжатие планет- гигантов (заметное при визуальных наблюдениях). Разность экваториального и полярного радиусов Земли составляет 21 км, а у Юпитера она равна 4400 км.

Планеты-гиганты находятся далеко от Солнца, и независимо от характера смены времен года на них всегда господствуют низкие температуры. На Юпитере вообще нет смены времен года, поскольку ось этой планеты почти перпендикулярна к плоскости ее орбиты. Своеобразно происходит смена времен года и на планете Уран, так как ось этой планеты наклонена к плоскости орбиты под углом 8°.

Планеты-гиганты отличаются большим числом спутников; у Юпитера к середине 2001 года их обнаружено уже 28, Сатурна — 30, Урана — 21 и только у Нептуна — 8. Замечательная особенность планет- гигантов — кольца, которые открыты не только у Сатурна, но и у Юпитера, Урана и Нептуна.

Важнейшая особенность строения планет- гигантов заключается в том, что эти планеты не имеют твердых поверхностей. Такое представление хорошо согласуется с малыми средними плотностями планет- гигантов, их химическим составом (они состоят в основном из легких элементов — водорода и гелия), быстрым зональным вращением и некоторыми другими данными. Следовательно, все, что удается рассмотреть на Юпитере и Сатурне (на более далеких планетах детали вообще не видны), происходит в протяженных атмосферах этих планет. На Юпитере даже в небольшие телескопы заметны полосы, вытянутые вдоль экватора. В верхних слоях водородно-гелиевой атмосферы Юпитера в виде примесей встречаются химические соединения (например, метан и аммиак), углеводороды (этан, ацетилен), а также различные соединения (в том числе содержащие фосфор и серу), окрашивающие детали атмосферы в красно-коричневые и желтые цвета. Таким образом, по своему химическому составу планеты-гиганты резко отличаются от планет земной группы. Это отличие связано с процессом образования планетной системы.

На фотографиях, переданных с борта американских АМС «Пионер» и «Вояджер», отчетливо видно, что газ в атмосфере Юпитера участвует в сложном движении, которое сопровождается образованием и распадом вихрей. Предполагается, что наблюдаемое на Юпитере около 300 лет Большое Красное Пятно (овал с полуосями 15 и 5 тыс. км) тоже представляет собой огромный и очень устойчивый вихрь. Потоки движущегося газа и устойчивые пятна видны и на снимках Сатурна, переданных автоматическими межпланетными станциями.

Читайте также:  Заполни таблицы номер 262

«Вояджер-2» дал возможность рассмотреть и детали атмосферы Нептуна.

Вещество, находящееся под облачным слоем планет- гигантов, недоступно непосредственному наблюдению. О его свойствах можно судить по некоторым дополнительным данным. Например, предполагают, что в недрах планет- гигантов вещество должно иметь высокую температуру. Как же такой вывод был сделан? Во-первых, зная расстояние Юпитера от Солнца, вычислили количество теплоты, которое Юпитер от него получает. Во-вторых, определили отражательную способность атмосферы, что позволило узнать, сколько солнечной энергии планета отражает в космическое пространство. Наконец, вычислили температуру, которую должна иметь планета, находящаяся на известном расстоянии от Солнца. Она оказалась близкой к -160 С. Но температуру планеты можно определить и непосредственно, исследуя ее инфракрасное излучение с помощью наземной аппаратуры или приборов, установленных на борту АМС. Такие измерения показали, что температура Юпитера близка к -130 С, т. е. выше расчетной. Следовательно, Юпитер излучает энергии почти в 2 раза больше, чем получает от Солнца. Это и позволило сделать вывод о том, что планета обладает собственным источником энергии.

Совокупность всех имеющихся сведений о планетах-гигантах дает возможность построить модели внутреннего строения этих небесных тел, т. е. рассчитать, каковы плотность, давление и температура в их недрах. Например, температура вблизи центра Юпитера достигает нескольких десятков тысяч Кельвинов.

В отличие от планет земной группы, обладающих корой, мантией и ядром, на Юпитере газообразный водород, входящий в состав атмосферы, переходит в жидкую, а затем и в твердую (металлическую) фазу. Появление таких необычных агрегатных состояний водорода (в последнем случае он становится проводником электричества), связано с резким увеличением давления по мере погружения в глубину. Так, на глубине, несколько большей 0.9 радиуса планеты, давление достигает 40 млн. атмосфер.

Возможно, что с быстрым вращением проводящего ток вещества, находящегося в центральных областях планет- гигантов, связано существование значительных магнитных полей этих планет. Особенно велико магнитное поле Юпитера. Оно во много раз превосходит магнитное поле Земли, причем полярность его обратна земной (у Земли вблизи северного географического полюса расположен южный магнитный). Магнитное поле планеты улавливает летящие от Солнца заряженные частицы (ионы, протоны, электроны и др.), которые образуют вокруг планеты пояса частиц высоких энергий, называемые радиационными поясами. Такие пояса из всех планет земной группы есть только у нашей планеты. Радиационный пояс Юпитера простирается на расстояние до 2,5 млн. км. Он в десятки тысяч раз интенсивнее земного. Электрически заряженные частицы, движущиеся в радиационном поясе Юпитера, излучают радиоволны в диапазоне дециметровых и декаметровых волн. Как и на Земле, на Юпитере наблюдаются полярные сияния, связанные с прорывом заряженных частиц из радиационных поясов в атмосферу, а также мощные электрические разряды в атмосфере (грозы).

Источник

Планеты газовые гиганты: основные характеристики и сравнительная таблица

Солнце, планеты-гиганты, газовые гиганты, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Солнечная система, сравнение размеров, масштаб, иллюстрация,

Астрономы делят все планеты Солнечной системы на две большие группы – землеподобные планеты и планеты-гиганты. Если первые во многом похожи на Землю, то гиганты – это совсем другие небесные тела.

Общая характеристика газовых гигантов

Главное отличие планет-гигантов заключается в том, что у них нет привычной нам твердой поверхности. Они представляют собой огромные шары, состоящие по большей части из газов. По этой причине их часто называют газовыми гигантами. Получается, что человеку никогда не удастся пройтись по поверхности Юпитера или Сатурна также, как по лунному грунту.

Однако всё же гиганты не состоят полностью из газов. Дело в том, что атмосфера по мере приближения к центру планеты становится всё более плотной, и в результате она переходит из газообразного состояния в жидкое. Однако четкой границы между океаном и атмосферой (как на Земле) у газовых гигантов нет. Кстати, состоит этот океан не из воды, а по большей части из жидкого водорода.

На ещё больших глубинах давление возрастает настолько высоко, что жидкий водород становится металлическим. Под слоем металлического водорода располагается ядро планеты, состоящее из предельно сжатых каменных пород.

Вторая важная особенность газовых гигантов – их огромные размеры. Самый маленький газовый гигант в Солнечной системе – это Нептун, чей средний радиус равен 24622 км. Для сравнения – наибольшей землеподобной планетой является сама Земля, чей радиус составляет всего 6371 км. Различие в массах ещё больше – Нептун в 17 раз тяжелее Земли. Самым же большим газовым гигантом является Юпитер. Его радиус оценивается в 69911 км, а масса превосходит земную почти в 318 раз.

Для Солнечной Системы характерно то, что все планеты-гиганты располагаются значительно дальше от центральной звезды, чем орбиты землеподобных планет. Если Марс, наиболее далекая от светила планета земной группы, никогда не удаляется от Солнца на расстояние, большее 250 млн км, то ближайший к звезде гигант, Юпитер, никогда не приближается к ней ближе, чем на 740 млн км. Вообще принято делить Солнечную систему на две области – внутреннюю, в которой расположены орбиты землеподобных планет, и внешнюю, где лежат орбиты гигантов.

Газовые гиганты отличаются тем, что день на них существенно короче, чем на Земле. Например, Юпитер совершает оборот вокруг своей оси примерно за 10 часов, а Нептун – за 16 часов. В то же время из-за большой удаленности от Солнца год на этих планетах длится очень долго. На Нептуне его продолжительность составляет 164 земных года. В результате один год на планетах-гигантах состоит из тысяч и даже десятков тысяч дней.

Читайте также:  Гипофиз мозговой центр нашего организма

Планеты-гиганты обладают огромным количеством спутников. На 2020 г. известно о 79 спутниках Юпитера, 82 сателлитах у Сатурна, 27 лунах Урана и ещё о 14 нептунианских спутниках. В тоже время у 4 землеподобных планет в сумме есть только три сателлита: Луна (вращается вокруг Земли), Фобос и Деймос (принадлежат Марсу). Стоит отметить, что спутники газовых гигантов сильно отличаются по размеру, но крупнейшие из них (Ганимед и Титан) по своему радиусу превосходят Меркурий.

Помимо спутников гиганты обладают и кольцами. Впервые они были открыты у Сатурна ещё в 1656 г. с помощью обыкновенного телескопа с 50-кратным увеличением. Кольца остальных гигантов удалось обнаружить только во второй половине XX в., во многом благодаря пролету рядом с этими планетами космических зондов. Кольца гигантов представляют собой множество мелких частиц пыли и газа, которое всегда располагается в точности над экватором планеты.

В химическом составе планет-гигантов преобладает водород. Его доля может составлять от 80% (Нептун) до 96% (Сатурн). Вторым по распространенности элементом является гелий. На все остальные вещества приходится не более 2-3% массы планеты.

Таблица «Сравнительная характеристика планет-гигантов»

Характеристики Юпитер Сатурн Уран Нептун
Радиус 69911 км 58232 км 25362 км 24622 км
Масса, в массах Земли (5,97•10 24 кг) 317,8 95,2 14,54 17,15
Период обращения вокруг собственной оси 9,9 часа 10,5 часа 17,2 часа 15,9 часа
Период обращения вокруг Солнца 11,86 года 29,46 года 84 года 164,79 года
Минимальное расстояние до Солнца (Перигелий) 741 млн км 1354 млн км 2749 млн км 4453 млн км
Максимальное расстояние до Солнца (Афелий) 817 млн км 1513 млн км 3004 млн км 4554 млн км

Список использованных источников

Источник

Решебник по астрономии 11 класс на урок №14 (рабочая тетрадь) — Планеты-гиганты

вкл. 28 Ноябрь 2016 .

Решебник по астрономии 11 класс на урок №14 (рабочая тетрадь) — Планеты-гиганты

1. Пользуясь справочниками, заполните таблицу с основными физическими характеристиками планет-гигантов.

Физические характеристики планет Юпитер Сатурн Уран Нептун
Масса (в массах Земли) 318 95.2 14.5 17.2
Диаметр (в диаметрах Земли) 11.2 9.5 4 3.9
Плотность, кг/м^3 1270 690 1290 1640
Период вращения 9 ч 55 мин 10 ч 40 мин 17 ч 14 мин 16 ч 7 мин
Атмосфера: температура, °C; химический состав 90% H, 10% He 96% H, 4% He 83% H, 15% He, 2% CH(4) 80% H, 19% He, 1% CH(4)
Число спутников 63 61 27 13
Названия самых крупных спутников Ио, Европа, Ганимед, Каллисто, Амальтея Титан, Рея, Япет, Диона, Тефия Ариэль, Оберон, Умбриэль, Дездемона, Джульетта Тритон, Нереида, Протей, Ларисса, Таласса

Заполнив таблицу, сделайте выводы и укажите сходства и различия между планетами-гигантами.

Выводы: Это газообразные тела с мощным протяжёнными атмосферами, быстро вращаются вокруг своих осей, имеют много спутников, также все они обладают кольцами. У планет-гигантов нет ни твёрдой не жидкой поверхности. Основные компоненты всех планет-гигантов — гелий и водород.

2. Проведите качественное сравнение свойств планет земной группы и планет-гигантов. Используйте при этом слова: «высокая», «низкая», «большая» и т. п. В выводе укажите принципиальное отличие планет земной группы от планет-гигантов.

Характеристики Планеты земной группы Планеты-гиганты
Расстояние от Солнца Близко Далеко
Размер Малые Большие
Масса Малая Большая
Плотность Высокая Низкая
Атмосфера Слабая или от Мощная
Спутники / кольца Мало или нет / нет Много / есть

Вывод: Планеты земной группы обладают значительно меньшими массами и размерами, но большей плотностью, не имеют колец. Они ближе расположены к Солнцу и быстрее движутся по своим орбитам, но медленнее вращаются вокруг своей оси и меньше сжаты у полюсах. Также они имеют значительно меньше спутников.

3. Закончите предложения.

Особенностью вращения планет-гигантов вокруг оси является то, что они вращаются слоями: слой планеты вблизи экватора вращается быстрее других слоёв.

Наличие у Юпитера и Сатурна плотных и протяжённых атмосфер объясняется тем, что при формировании они быстро достигли такой массы, чтобы удержать больше кислорода.

Спутник Сатурна Титан обладает мощной атмосферой, состоящей в основном из азота.

Планеты-гиганты имеют малую среднюю плотность по причине того, что их атмосферы имеют в основном водородо-гелевый состав.

Существование колец обнаружено у следующих планет-гигантов: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

Юпитер излучает значительно больше тепловой энергии, чем получает её от Солнца. Причиной этого можно считать постепенное сжатие планеты и процесса радиоактивного распада в её недрах.

4. Звёздный период вращения Сатурна вокруг Солнца T = 29.5 года. Какого среднее расстояние от Сатурна до Солнца?

5. Какой вид будет иметь кольцо Сатурна для наблюдателя, находящегося на экваторе и на полюсах Сатурна?

Местоположение наблюдателя Вид кольца Сатурна для наблюдателя
На экваторе Сатурна В виде очень узкой полосы
На полюсах Сатурна Не видны

6. Закончите предложения, касающиеся внутреннего строения планет-гигантов.

У планет Юпитер и Сатурн между центральным ядром и протяжённой атмосферой имеется оболочка со свойствами металла.

Планеты-гиганты, как и Земля, обладают магнитным полем, напряжённость которого

у Юпитера в 12 раз выше, чем у Земли;
у Сатурна близка к земной;
у Урана примерно равна земной;
у Нептуна в 3 раза меньше, чем у Земли.

Полярные сияния были отмечены у следующих планет-гигантов: Юпитер, Сатурн и Уран.

Источник