Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

В Солнечную систему входят четыре планеты земного типа, пояс астероидов, как граница, и четыре газовых гиганта. Планета Уран вторая после Сатурна, у которой обнаружены кольца. Первые фотоснимки колец Урана были сделаны в 1977 году. Спустя несколько лет космический аппарат «Вояджер - 2» обследуя окрестности Урана, подтвердил наличие колец, открыл и сфотографировал ещё несколько кольцевидных образований. Теперь точно известно, что Уран обладает тринадцатью кольцами.

Обнаружение колец Урана оказалось неожиданной случайностью. Открытие их произошло в 1977 году во время обыкновенного изучения затмения одной звезды под действием планеты Уран, потом космический аппарат "Вояджер-2" уже точно зафиксировал наличие системы колец, опоясывающих планету. То, что эти кольца так долго никто не мог увидеть и даже догадаться об их существовании объясняется их крайне слабой отражающей способностью. Расположены кольца на расстоянии 40 - 50 тыс. км от поверхности Урана. Их несколько, по названиям - 4, 5, 6, Альфа, Бета, Гамма, Эта, Дельта и самое широкое кольцо Эпсилон, которое располагается по центру системы колец. В состав колец входят настолько мелкие частицы пыли, размером несколько сантиметров. Их появление скорее всего произошло в очень далеком прошлом, более 100 миллионов лет назад, от столкновения и распада некого крупного спутника.

Планета Уран имеет более двадцати спутников. Первые два самых крупных спутника открыл в 1787 году первооткрыватель планеты Уран Уильям Гершель, в 1851 году еще два открыл астроном Уильям Лассел, а космический аппарат "Вояджер-2" в 1977 году обнаружил еще 13 спутников планеты. Всего на настоящее время точно известно о 27 подтвержденных спутниках Урана. Самые крупные из них:

• Оберон - наиболее отдалённый от планеты спутник. Его диаметр приблизительно 1530 км. Он состоит примерно наполовину из горных пород, поэтому у спутника характерный серый цвет, а остальное на поверхности это обычный лёд с примесями метана и аммиака. Поверхность спутника покрыта кратерами диаметром до 100 км. Самый крупный имеет диаметр более 200 км.


• Титания - с диаметром около 1600 км является самым крупным спутником. Он, как и Оберон, состоит из водяного льда и горных пород. На Титании кратеров гораздо меньше, но много глубоких щелевидных каньонов и долин. Их сетка очень напоминает марсианские «каналы». Кстати, некотоые следы кратеров по которым ученые определили, что они появились от сравнительно недавних по времени ударов.


• Умбриэль - самый тёмный из всех спутников. Его поверхность испещрена кратерами. Некоторые имеют очень светлое дно, что позволяет сделать вывод о ледяном ядре, закрытом слоем тёмных пород. При этом на поверхности спутника отсутствуют следы геологической активности.


• Ариэль - самый светлый из всех спутников. Вся поверхность спутника покрыта мельчайшими кристалликами льда и прекрасно отражает свет. Ариэль покрыт глубокими каньонами похожими на русла огромных рек. Глубина отдельных ущелий достигает 10 км Возможно, за счет сильных отражающих качеств можно предположить, что это самый молодой спутник, при том, что на нем присутствуют явные следы геологической активности. .

Когда в конце 70-х годов у Урана были обнаружены кольца , среди астрономов возникло немалое волнение. Уж очень не похожи оказались эти девять колец на кольцо Сатурна - темные, узкие, разделенные большими расстояниями, они к тому же имели эксцентриситеты и наклонения, то есть были не круглыми, а слегка вытянутыми и не лежали в плоскости экватора. Начались споры о том, как они образовались и почему имеют такой вид.

Гипотезы возникновении колец у Урана

До недавнего времени существовали две гипотезы о возникновении колец у планеты. По первой , «катастрофической» , кольцо появляется в результате разрушения спутника. Разрушают спутник так называемые приливные силы - разница сил притяжения к планете, действующих на его ближнюю и дальнюю стороны (именно эта разница вызывает приливы в земных океанах). Приливные силы растут с приближением к планете, а потому далеким спутникам они не страшны, тогда как спутники, очутившиеся ближе некоторого критического расстояния, обречены на гибель.

Вторая гипотеза получила название «конденсационной». Согласно ей кольца возникли из вращающихся дисков микроскопических частиц, окружавших когда-то каждую из планет Солнечной системы. При столкновениях частицы слипались и росли, образуя спутники, но в районе колец их рост остановили все те же приливные силы. Однако недавние расчеты показали, что приливные силы могут разрушать лишь очень крупное тело. Воздействием таких сил на мелкие метровые частицы, из которых состоят кольца, можно пренебречь.

Советские астрофизики Н. Горька-вый и А. Фридман предложили новую модель образования колец . По их мнению, к истине ближе «конденсационная» гипотеза, только рост частиц останавливают не приливные силы, а разрушение при столкновениях этих частиц друг с другом.

Так что же все-таки происходит при столкновении частиц - их объединение и рост или разрушение? Оказалось, что ответ на этот вопрос зависит от размера сталкивающихся частиц и их удаленности от планеты.

Можно считать, что частицы в кольцах движутся почти параллельно, поэтому столкнуться друг с другом могут только те из них, расстояние между орбитами которых сравнимо с их размерами. Мелкие частицы сталкиваются, если движутся очень близко друг к другу, а потому имеют почти одинаковые скорости. Удар получается слабым, и даже если сразу частицы не слипнутся, под действием взаимного притяжения рано или поздно они упадут друг на друга. Значит, мелкие частицы при столкновениях растут .

Орбиты крупных частиц, сталкивающихся между собой, различаются гораздо больше. Вдали от планеты, когда вращение происходит медленно, разница скоростей все равно будет мала, и частицы объединятся. Но вблизи планеты разница скоростей окажется уже довольно значительной, и при ударе они разрушатся. В результате вблизи планеты частицы могут расти лишь до некоторого предела .

Следовательно, в околопланетном пространстве возникают три зоны - ближняя, в которой присутствуют лишь кольца из мелких частиц, дальняя, в которой выросли крупные спутники, и узкая промежуточная, где кольца и небольшие спутники могут существовать вперемешку.

Выяснив, что ширина ближней зоны зависит только от массы планеты и плотности вещества колец, Н.Горькавый и А. Фридман по размерам колец рассчитали плотность вещества в них. Если плотность вещества в кольце Сатурна принять равной 0,9 г/см5 (кольцо Сатурна состоит из льда), то для плотности материала частиц в кольцах Урана получается значение 2,6 г/см!. Это еще раз подтверждает общее мнение о том, что они состоят из углистых веществ.

Но почему мелкие частицы не заполнили всю ближнюю зону вокруг Урана, а собрались в девять узких колец? Ведь из-за столкновений кольца должны были бы расплыться, расшириться. Здесь мнения ученых разделились. Одни считали, что внутри каждого кольца находится спутник, своим притяжением удерживающий частицы. Другие утверждали, что существование узкого кольца обеспечивают сразу два спутника-«пастуха», расположенные у его краев и не позволяющие частицам разлетаться в разные стороны. Но оба эти объяснения исходили из того, что в ближней зоне находится много спутников, а такое допущение противоречило модели построенной Горькавым и Фридманом.

Новые спутники Урана

Советские ученые предположили что причина существования узких колец в другом. Как показал более тщательный анализ, у совокупности частиц возникают новые, коллективные свойства, которыми не обладает каждая частица в отдельности. Поэтому в кольце могут возникать характерные для сложных систем неустойчивости. Видимо, коллективные эффекты собрали частицы в узкие кольца. А почему сгустки образовались именно там, где мы сейчас наблюдаем кольца? Вот в этом спутники планеты действительно сыграли важную роль. Если периоды обращения спутника и частиц в кольце относятся как небольшие целые числа-1:2, 2:3 3:4 - то между спутником и кольцом возникает резонанс. При этом их гравитационное взаимодействие становится особенно сильным и может вызвать рост неоднородностей. Горькавый и Фридман пришли к выводу, что кольца Урана расположены на расстояниях, соответствующих резонансам со спутниками, а эксцентриситет и наклонение колец, вероятно, связаны с эксцентриситетом и наклонением спутников. Однако пять известных спутников Урана в резонанс с кольцами не попадают. И тогда авторы гипотезы предположили, что Уран имеет еще несколько спутников, которые пока не обнаружены. Это предположение подтверждалось двумя обстоятельствами. Во-первых, между последним кольцом планеты и ее первым спутником - Мирандой - лежит очень большое пустое пространство. Во-вторых, в этом пространстве нашлись по крайней мере четыре орбиты, спутники на которых были бы в резонансе сразу с двумя кольцами. Значит, всего пять спутников в промежуточной зоне могли бы управлять всеми девятью кольцами.

Советским астрофизикам удалось не только рассчитать орбиты предполагаемых спутников, но и оценить вероятность их обнаружения с Земли. Оказалось, что их поиск лежит на пределе возможностей современной техники и потому требует долгих и тщательных наблюдений. Однако такие наблюдения не понадобились. Через полгода после опубликования статьи Н. Горькавого и А. Фридмана американская межпланетная станция «Вояджер-2» приблизилась к Урану и обнаружила 10 новых спутников. Все они расположены в промежутке между кольцами и Мирандой, причем радиусы орбит четырех спутников совпали с предсказанными. Таким образом, гипотеза советских ученых блестяще подтвердилась кольцами Урана действительно управляют спутники!

На снимке : Уран, его спутники и кольца. 8 августа 1998 г. Снимок сделан орбитальным телескопом Хаббл.

Один из методов определения возраста Земли основан на радиоактивном распаде урана. Уран (атомная масса 238) распадается самопроизвольно с последовательным выделением восьми альфа-частиц, а конечным продуктом распада является свинец с атомной массой 206 и газ гелий. На рисунке представлена цепочка превращений урана-238 в свинец-206.

Каждая освободившаяся при распаде альфа-частица проходит определенное расстояние, которое зависит от ее энергии. Чем больше энергия альфа-частицы, тем большее расстояние она проходит. Поэтому вокруг урана, содержащегося в породе, образуется восемь концентрических колец. Такие кольца (плеохроические гало) были найдены во многих горных породах всех геологических эпох. Были сделаны точные измерения, показавшие, что для разных вкраплений урана кольца всегда отстоят на одинаковых расстояниях от находящегося в центре урана.

Когда первичная урановая руда затвердевала, в ней, вероятно, не было свинца. Весь свинец с атомной массой 206 был накоплен за время, прошедшее с момента образования этой горной породы. Раз так, то измерение количества свинца-206 по отношению к количеству урана-238 – вот всё, что нужно знать, чтобы определить возраст образца, если период полураспада известен. Для урана-238 период полураспада составляет приблизительно 4,5 млрд лет. В течение этого времени половина первоначального количества урана распадается на свинец и гелий.

Таким же образом можно измерить возраст других небесных тел, например, метеоритов. По данным таких измерений возраст верхней части мантии Земли и большинства метеоритов составляет 4,5 млрд лет.

Период полураспада – это

1) интервал времени, прошедший с момента образования горной породы до проведения измерения числа ядер радиоактивного урана

2) интервал времени, в течение которого распадается половина от первоначального количества радиоактивного элемента

3) параметр, равный 4,5 млрд лет

4) параметр, определяющий возраст ЗемлиКонец формы

Начало формы

Для определения возраста образца горной породы , содержащей уран-238, достаточно определить

1) количество урана-238

2) количество свинца-206

3) отношение количества урана-238 к количеству свинца-206

4) отношение периода полураспада урана-238 к периоду полураспада свинца-206Конец формы

Начало формы

Из перечисленных ниже частиц при образовании плеохроического гало (см. рисунок в тексте) максимальное расстояние проходят частицы, образующиеся при

1) α-распаде ядра урана-238

2) α-распаде ядра полония-214

3) β-распаде ядра протактиния-234

4) β-распаде ядра свинца-210

Коллайдер

Для получения заряженных частиц высоких энергий используются ускорители заряженных частиц. В основе работы ускорителя лежит взаимодействие заряженных частиц с электрическим и магнитным полями. Ускорение производится с помощью электрического поля, способного изменять энергию частиц, обладающих электрическим зарядом. Постоянное магнитное поле изменяет направление движения заряженных частиц, не меняя величины их скорости, поэтому в ускорителях оно применяется для управления движением частиц (формой траектории).

По назначению ускорители классифицируются на коллайдеры, источники нейтронов, источники синхротронного излучения, установки для терапии рака, промышленные ускорители и др. Коллайдер – ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для изучения продуктов их соударений. Благодаря коллайдерам учёным удаётся сообщить частицам высокую кинетическую энергию, а после их столкновений –наблюдать образование других частиц.

Самым крупным кольцевым ускорителем в мире является Большой адронный коллайдер (БАК), построенный в научно-исследовательском центре Европейского совета ядерных исследований, на границе Швейцарии и Франции. В создании БАК принимали участие ученые всего мира, в том числе и из России. Большим коллайдер назван из-за своих размеров: длина основного кольца ускорителя составляет почти 27 км; адронным –из-за того, что он ускоряет адроны (к адронам относятся, например, протоны). Коллайдер размещён в тоннеле на глубине от 50 до 175 метров. Два пучка частиц могут двигаться в противоположном направлении на огромной скорости (коллайдер разгонит протоны до скорости 0,999999998 от скорости света). Однако в ряде мест их маршруты пересекутся, что позволит им сталкиваться, создавая при каждом соударении тысячи новых частиц. Последствия столкновения частиц и станут главным предметом изучения. Ученые надеются, что БАК позволит узнать, как происходило зарождение Вселенной.

Какое(-ие) из утверждений является(-ются) правильным(-и)?

А. По виду Большой адронный коллайдер относится к кольцевым ускорителям.

Б. В Большом адронном коллайдере протоны разгоняются до скоростей, больших скорости света.

1) только А 2) только Б

3) и А, и Б 4) ни А, ни Б

Конец формы

Начало формы

В ускорителе заряженных частиц

1) электрическое поле ускоряет заряженные частицы

2) электрическое поле изменяет направление движения заряженной частицы

3) постоянное магнитное поле ускоряет заряженные частицы

4) и электрическое, и магнитное поле изменяет направление движения заряженной частицы

Конец формы

Начало формы

Адро́ны – класс элементарных частиц, подверженных сильному взаимодействию. К адронам относятся:

1) протоны и электроны

2) нейтроны и электроны

3) нейтроны и протоны

4) протоны, нейтроны и электроны

> > > Сколько колец у Урана?

Кольца Урана – седьмой планеты Солнечной системы. Изучите систему колец с фото, расстояние к Урану, историю обнаружения, роль Гершеля, исследование Вояджера-2.

В целом, планета Уран располагает системой из 13-ти колец. Впервые их заметили Джеймс Эллиот, Дуглас Минк и Эдвард Данхем в 1977 году. Но Уильям Гершель еще 200 лет назад заявил, что видел их, но телескоп тогда еще не обладал необходимой мощностью для детального анализа. Дополнительные нашли в 1986 году при полете Вояджера-2. Последние два внешних отыскали в 2003-2005-х гг. при помощи телескопа Хаббл.

Кольца планеты Уран отличаются непрозрачностью, потому что наделены низким показателем альбедо. Полагают, что они сформировались из водяного льда и органических молекул. Крайне узкие и простираются лишь на несколько километров.

Делятся на три группы: узкие главные, пылевые и внешние. Есть мнение, что кольца могут удерживать от отдаления небольшие спутники. Если бы не они, то луны просто сбежали бы в пространство. Также должны быть процессы, которые все время пополняют материал. Не забывайте сколько колец у Урана. На верхнем фото можно посмотреть на их движение вместе со спутниками ледяного гиганта.