Saulės sistema Projektą parengė: Mažeikių Gabijos gimnazijos​ IVb klasės mokiniai:​ Karolis Baranauskas,​ Kotryna Dagenytė.​ Mokytoja Genovaitė Meinorienė.​ 2017m.

Turinys Kas yra saulės sistema? Saulės sistemos susidarymas; Susidarymo hipotezės: Saulės sistema; Planetų grupės; Didžiųjų planetų palyginimas; Saulės sistemos ribos ; Išorinės planetos; Įdomūs faktai apie Saulės sistemą Testas; Uždavinys; Šaltiniai.

Kas yra saulės sistema? Saulės sistemą sudaro viena žvaigždė Saulė, aštuonios didžiosios planetos (Merkurijus, Venera, Žemė, Marsas, Jupiteris, Saturnas, Uranas, Neptūnas) ir įvairūs kiti mažesni kūnai, pvz., kai kurių planetų palydovai. Visus šiuos kūnus valdo Saulė, kuri yra daug kartų už juos masyvesnė ir tik viena spinduliuoja. Kiti Saulės sistemos kūnai šviečia tik atspindėta Saulės Šviesa, ir, nors danguje atrodo ryškūs, sunku patikėti, kad visatoje jie toli gražu nėra tokie svarbūs, kaip atrodo iš pirmo žvilgsnio.

Saulės sistemos susidarymas Saulės sistemos evoliucija nuo jos susidarymo iki mirties užima ilgą laikotarpį ir sudaro apie 10 milijardų metų. Šiuo metu paprastai sutariama, kad Saulės sistema susidarė iš šalto ir tankaus tarpžvaigždinės medžiagos debesies, sudaryto daugiausia iš helio ir vandenilio (H2), labiausiai Visatoje paplitusių elementų. Šiame debesyje taip pat galėjo būti vandens, ledo kristalų pavidalu. Šis debesis, po to kai įgavo pastovią formą (greičiausiai disko), sukdamasi pradėjo diferencijuotis: didžioji dalis centre sudarė prožvaigždę, būsimąją Saulę. Iš išorinių sluoksnių veikiant gravitacijos jėgoms susiformavo proplanetos.

Susidarymo hipotezės: I. Kanto dulkių materijos debesies hipotezė, P. Laplaso dujų debesies hipotezė, Dž. Džinso “potvynio” teorija, F. Hoilio dvinarės žvaigždės hipotezė, O. Šmito ir Veitzekerio teorija.

I. Kanto dulkių materijos debesies hipotezė Pirmas mokslininkas - filosofas aplamai iškėlęs šį klausimą buvo I. Kantas (1724 – 1804). Jo iškelta hipotezė rėmėsi tuo, kad planetinė sistema susikūrė iš dulkių ir smulkių medžiagos gabaliukų, kurie besisukdami kondensavosi į atskiras sankaupas ir veikiamos gravitacinių jėgų susibūrė į planetas.

P. Laplaso dujų debesies hipotezė Po 40 metų mokslininkas, bandęs pagrysti Saulės sistemos kilmės iš dujų debesies hipotezę buvo matematikas P. Laplasas. Šis mokslininkas pirmas pabandė matematiškai aprašyti planetų formavimosi iš dujų mechanizmą. Pagal kurią dujų debesis veikiamas gravitacijos jėgų traukėsi ir besitraukdamas suskilo į atskirus žiedus, iš kurių susidarė planetos. Pagal šią teoriją išorinės planetos būtų seniausios, vidinės – jauniausios. Saulė yra pirminio dujų debesies likutis.

Dž. Džinso “potvynio” teorija Dž. Džinso “potvynio” hipotezė remiasi ta idėja, kad kokiu tai laiko momentu pro Saulę skriejo kita žvaigždė milžinė, dėl gravitacinės traukos išplėšusi iš Saulės didelę medžiagos čiurkšlę. Žvaigždei nutolus, čiurkšlė suskilo į gumulus, iš kurių susidarė aplink Saulę besisukančios planetos. Šią hipotezę remia planetų išsidėstymas. Didžiausia planeta – Jupiteris skrieja kaip tik toje vietoje, kurioje čiurkšlė turėjo būti storiausia. Taip pat didelė vidinė Žemės temperatūra. Ši hipotezė lyg ir išspręstu impulso momentų skirtumo, kur didesnį planetoms galėjo suteikti pralekianti žvaigždė. Nepaaiškina – žvaigždžių milžinių retumas, skirtinga Saulės ir planetų elementinė koncentracija.

Dž. Džinso “potvynio” teorija

F. Hoilio dvinarės žvaigždės hipotezė Saulė ne visada buvo viena žvaigždė, o dvinarė žvaigždžių sistema. Kažkuriuo laiko momentu vienas narys sprogo kaip supernova ir nulėkė tolyn, palikęs savo vietoje sprogimo išsvaidytos medžiagos debesį. Iš šio besisukančio aplink Saulę debesies gimė planetos. Supernovos liekana nuskriejo tolyn ir jos aptikti neįmanoma. Šią hipotezę sunku pagrysti. Be to nepagrįstos priežastys antram nariui dėl sprogimo palikti sistemą.

O. Šmito ir Veitzekerio teorija Dž. Džinso ir F. Hoilio dualistinės teorijos su visais loginiais prieštaravimais buvo paneigtos ir tiesiogiai stebimais proplanetiniais ūkais aplink jaunas žvaigždes. Šiuo metu atrasta - 195 objektų. O. Šmito ir Veitzekerio teorija remiasi hipoteze, kad proplanetinis debesis buvo “pagautas” Saulės.

Saulės sistema Pagrindiniai Saulės sistemos kūnai yra aštuonios didžiosios planetos: Merkurijus, Venera, Žemė, Marsas, Jupiteris, Saturnas, Uranas ir Neptū nas. Šių planetų orbitos yra labai panašios – jos skrieja aplink Saulę beveik vienoje plokštumoje (todėl, šios planetos juda dangaus skliautu netoli ekliptikos, per tuos pačius žvaigždynus kaip ir Saulė), o jų orbitos nedaug kuo skiriasi nuo apskritimo. Kad būtų galima įsivaizduoti Saulės sistemos mastus, sumažinkime ją 10 milijardų kartų ir pabandykime įsivaizduoti, kaip atrodys planetos, kokiu atstumu nuo Saulės jos skrietų.

Saulė tokiame modelyje atrodytų kaip 14 cm dydžio arbūzas, nuo kurio už 6 metrų skrietų pusės aguonos grūdo dydžio Merkurijus, už 11 m skrietų aguonos grūdo dydžio Venera, o už 15 m panašaus dydžio Žemė. Kiek toliau, už 23 m skrietų Marsas, kurio dydis prilygtų pusei aguonos grūdo. Žymiai toliau, už 78 m ir 140 m lazdyno riešuto dydžio skrietų Jupiteris ir Saturnas, už 290 m ir 450 m pusės lazdyno riešuto dydžio Uranas ir Neptūnas. Kiek daugiau nei už pusės kilometro (600 m) skrietų pusės aguonos grūdo dydžio nykštukinė planeta Plutonas. Dar toliau skrietų 3/4 Plutono dydžio kita nykštukinė planeta –  Sedna. Vaizdo įrašas apie planetų dydžius https://www.youtube.com/watch?v=MK5E_7hOi-k

Planetų grupės Planetos skirstomos į dvi pagrindines grupes. Pirmąją grupe sudaro palyginti mažos planetos - Merkurijus, Venera, Žemė ir Marsas, kurių skersmenys yra nuo 12756 km (Žemės) iki 4878 km (Merkurijaus). Šios planetos turi daug bendrų bruožų. Pavyzdžiui, jos visos turi kietą paviršių, sudarytos iš panašių medžiagų, tiktai Žemės ir Merkurijaus vidutinis tankis didesnis negu Marso ir Veneros. Šių planetų orbitos beveik nesiskiria nuo apskritimų, tik Merkurijaus ir Marso keliai aplink Saule ištęsti labiau negu Žemės ir Veneros. Merkurijus ir Venera vadinami vidinėmis planetomis, nes jų orbitos yra Žemės orbitos viduje. Jos, kaip ir Mėnulis, keičia fazes nuo jaunaties iki pilnaties ir danguje visada matomos netoli Saulės. Merkurijus ir Venera neturi palydovų. Žemė turi vieną palydovą - visiems žinomą Mėnulį. Marsas - du palydovus - Fobą ir Deimą, kurie yra labai maži ir kitokios kilmės negu Mėnulis.

Už Marso yra platus tarpas, kuriame skrieja tūkstančiai mažų kūnų, vadinamų asteroidais, arba mažosiomis planetomis. Didžiausias iš jų (Cerera) tėra vos 1000-1200 km skersmens. Tai gerokai daugiau, negu kažkada manyta, bet vis dėlto mažai, lyginant su planetų skersmenimis. Nenuostabu, kad asteroidai atrasti palyginti neseniai, pvz., Cerera buvo atrasta 1801 m. Tiktai vieną iš gausybės asteroidų - Vestą galima pamatyti be teleskopo.

Toli už asteroidų zonos skrieja penkios didžiosios planetos - Jupiteris, Saturnas, Uranas, Neptūnas ir Plutonas. Jos labai skiriasi nuo Žemės grupės planetų: tai veikiau skysti negu kieti kūnai su labai tankia atmosfera. Jų masės tokios didelės, kad sugebėjo išlaikyti apie save didžiulius pirminio vandenilio kiekius. Pavyzdžiui, Jupiterio pabėgimo (II kosminis) greitis yra 60 km/s, o Žemės tik 11,2 km/s. Didžiųjų planetų nuotolis nuo Saulės yra nuo 778 milijonų kilometrų (Jupiterio) iki 4509 milijonų kilometrų (Neptūno). Tradicinės Saulės sistemos schemos dažniausiai klaidina: pavyzdžiui, Saturnas ir Uranas jose vaizduojami vienas šalia kito, tačiau iš tikrųjų Urano nuotolis nuo Žemės orbitos beveik du kartus didesnis negu Saturno.

Didžiųjų planetų palyginimas Didžiosios planetos turi daug bendrų bruožų, bet nestokoja ir skirtumų. Jų vidutinis tankis palyginti mažas, pavyzdžiui, Saturno vidutinis tankis mažesnis negu vandens. Jupiteris šviečia atspindėta Saulės šviesa, bet turi vidinį energijos šaltinį, nes šilumos skleidžia daugiau, negu pats gauna iš Saulės. Taigi jo branduolio temperatūra turi būti pakankamai aukšta, bet ne tiek, kad jame kaip Saulėje vyktų branduolinės reakcijos; Jupiteris negali prilygti žvaigždei, nes yra per mažas.

Saulės sistemos ribos Saulės sistemą gaubia nedidelės energijos, elektros krūvį turinčių elementariųjų dalelių debesis, sukuriamas Saulės vėjo (heliosfera). Ribos, ties kuriomis šio vėjo spaudimas susilygina su tarpžvaigždinių dalelių sukuriamu spaudimu (vadinamoji heliopauzė), laikomos galutinėmis Saulės sistemos ribomis. Jas yra eksperimentiškai nustatę Voyager 1 (85 astronominiai vienetai) ir Voyager 2 (76 astronominiai vienetai) automatiniai laivai. Skirtingi atstumai rodo, jog debesies forma nėra taisyklinga. Manoma, jog ją formuoja Saulės judėjimas aplink Galaktikos centrą – Saulės judėjimo kryptimi heliosfera yra suspaudžiama.

Išorinės planetos Senovėje tolimiausia žinoma planeta buvo Saturnas. Manyta, kad Saulės sistemą sudaro septyni pagrindiniai kūnai (penkios plika akimi matomos planetos, Saulė ir Mėnulis). Skaičių 7 astrologai laikė magišku, taigi daugiau planetų rasti nesitikėta. Bet 1781 m. Viljamas Heršelis (1738 - 1822m.) sudarinėdamas Dvynių žvaigždėlapį, aptiko mažą skrituliuko pavidalo šviesulį, kuris kasnakt pastebimai judėjo. Heršelis iš pradžių palaikė jį kometa, bet, apskaičiavus jo orbitą, paaiškėjo, kad šis objektas skrieja toliau negu Saturnas. Taigi penkios planetos - Merkurijus, Venera, Marsas, Jupiteris ir Saturnas yra žinomos nuo seniausių laikų, nes yra ryškūs objektai, matomi plika akimi. Uraną, kurį taip pat galima įžiūrėti akimi, 1781 m. atsitiktinai atrado Viljamas Heršelis. 1846 m. į žinomų planetų sąrašą pateko Neptūnas: jis buvo apskaičiuotas teoriškai pagal stebimus Urano judėjimo trikdymus.

Įdomūs faktai apie Saulės sistemą Venera apie savo ašį sukasi priešinga kryptimi nei visos kitos Saulės sistemos planetos – t.y. iš rytų į vakarus. Mokslininkai, ieškodami gyvybės kitose planetose, daugiausia vilčių sieja su Marsu, turinčiu sušalusio ledo bei retutę atmosferą, Jupiterio palydovu Europa, po kurio lediniais šarvais turėtų tyvuliuoti ištisas vandenynas, bei Saturno palydovu Titanu, apsigobusiu tiršta metano prisotinta atmosfera. Aukščiausias kalnas yra Marse. Užgesęs Olimpo vulkanas iškyla net į 27 km aukštį virš vidutinio Marso paviršiaus. Jupiteris iš tiesų vertas romėnų vyriausiojo dievo vardo – jo masė net 2,5 karto viršija visų kitų planetų masę kartu sudėjus! Tačiau prieš Saulę ir jis atrodo kaip nykštukas – mūsų žvaigždės masė daugiau nei tūkstantį kartų didesnė nei Jupiterio.

Įdomūs faktai apie Saulės sistemą Jupiterio palydovas Ija pasižymi dešimtimis veikiančių vulkanų, kurių galingumas viršija žemiškuosius analogus. Visi Urano palydovai pavadinti Šekspyro kūrinių herojų vardais. Dydžiu ir mase Plutoną lenkia net 7 planetų palydovai: Žemės Mėnulis, Jupiterio Ganimedas, Kalista, Ija ir Europa, Saturno Titanas ir Neptūno Tritonas. Ganimedas savo dydžiu lenkia net Merkurijų, todėl skriedamas savarankiškai neabejotinai būtų laikomas planeta. Prieš gerą dešimtmetį mokslininkams buvo žinoma viena planetų sistemą Visatoje – t.y. Saulės sistema. Dabar (2017 m. pr.) yra atrasta apie virš tūkstančio žvaigždžių, apie kurias skrieja viena ar net kelios planetos! Tiesa, šiuolaikinė technika dar sunkiai leidžia sumedžioti mažesnių nei Neptūno dydžio planetų, bet pirmosios „superžemės“ jau atrastos.

Testas

1. Į kurias grupes skirstomos planetos pagal savo sandarą: Dujines ir metalines Uolines ir dujines Uolines ir ledines

2. Kiek gamtinių palydovų turi žemė: Vieną Neturi Du

3. Kas juosia Jupiterio, Saturno, Urano ir Neptūno planetas?: Palydovų žiedai Ledo ir dulkių žiedai Vandes debesys

4. Kurios planetos sukimosi ašis labiausiai pasvirusi: Žemes Urano Merkurijaus Veneros

5. Merkurijaus paviršius panašus į: Mėnulį, tik karštesnis Marsą Jupiterį Ganimedą

Šiaurės ir pietų ašigaliuose Niujorke ir Paryžiuje Ties Londonu 6. Kur yra žemės ašis: Ties Kedainiais Šiaurės ir pietų ašigaliuose Niujorke ir Paryžiuje Ties Londonu

7. Kurios planetos matomos plika akimi: Žemė, Mėnulis, Saturnas, Saulė Saturnas, Jupiteris, Mėnulis, Venera, Marsas, Merkurijus Marsas, Venera, Merkurijus, Saturnas, Jupiteris Marsas, Uranas, Saulė

8. Per kiek laiko Žemė apsisuka apie Saulę: Per mėnesį Per naktį Per parą Per metus

9. Ar pavojingi meteoritai: Tik masyvūs ir pataikantys į tankiai gyvenamus rajonus Į Žemę nukrenta tik meteorai Pavojingi tik geležiniai meteoritai Pavojingi tik akmeniniai meteoritai

10. Ar galima plika akimi stebėti asteroidus: Taip Tik iš Žemės paviršiaus Tik asteroidą Vestą Taip, visus asteroidus.

Atsakymai: Įsivertinkite: 1.Teisingas ats.: 2 2.Teisingas ats.: 1 3.Teisingas ats.: 2 4.Teisingas ats.: 3 5.Teisingas ats.: 1 6.Teisingas ats.: 2 7.Teisingas ats.: 2 8.Teisingas ats.: 4 9.Teisingas ats.: 1 10.Teisingas ats.: 3

Uždavinys: Žemės tūrį galimę apskaičiuoti gana tiksliai, laikydami ją 6400 km spindulio rutuliu. Koks yra vidutinis Žemės tankis, jeigu jos masė yra 6 x 10²⁴ kg?

Sprendimas: ρ = m/V V = 4/3 x π x r³ V = 4/3 x 3.14 x 6400³ V = 4/3 x 3.14 x 262144 x 10⁶ = 1098 x 10¹² km³ = 1098 x 10²⁴ m³ ρ = 6 x 10²⁴ / 1098 x 10²⁴ = 5,46 x 10⁻³ kg/km³ = 5,46 g/cm³ Ats.: Vidutinis tankis ρ = 5,46 g/cm³

Šaltiniai http://www.peliukai.lt/saules_sistema https://lt.wikipedia.org/wiki/Saul%C4%97s_sistema http://www.slideshare.net/jovitajokubaitiene/sauls-sistema http://astro.res.lt/enter.htm https://www.google.lt/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=9&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwiItfiRwojSAhWlCcAKHWD1Bc8QFgg5MAg&url=http%3A%2F%2Fgeografija.lt%2Fwp-content%2Fuploads%2F2011%2F03%2FSaul%25C4%2597s-sistema.ppt&usg=AFQjCNEBx7Nlpf1aoE7WuSqV_OFp2Fztow&sig2=yhE6kJECwi0AD4e2U1GUyw&bvm=bv.146786187,d.ZGg