Содержание
«Путешествие по Солнечной системе» (3 класс)
МАОУ
«Средняя общеобразовательная школа №60 социальной адаптации детей-инвалидов»
г.Улан-Удэ
Исследование
на
тему: «Путешествие по Солнечной системе»
Работу выполнил: Тубчинов Максар
ученик
3 класса школы №60
Учитель:
Доржиева Н.Н.
Улан-Удэ
2020
г.
Содержание
Введение………………………………………………………………………………….……..3
1.Что такое Солнечная система?……………………………………………………………………………………4
2.Какие нужны условия для жизни человека на планетах?
Характеристики планет
солнечной системы……………………………………………………………………….
……..5
3.Заключение ………………………………………………………………………………….10
4.Список использованной литераторы………………..……..………………………………13
5.Приложение………………………………………………………………………………….14
Введение
Я очень люблю смотреть на звёздное небо. Ночью в ясную безоблачную погоду на небе мы видим
мерцающие звезды. Рассматривая в очередной раз ночное небо, мне стало
интересно, а сколько же всего планет в Солнечной системе?
К моменту проведения этого исследования я уже
знал, что спутником нашей планеты Земли является Луна.
Я знаю, что такое
Солнечная система и мне были известны названия некоторых планет, например:
Марс, Венера, Юпитер, Сатурн.
Чтобы
узнать какие еще есть планеты и сколько их, я решил отправиться в маленькое
космическое путешествие, а заодно и узнать, возможна ли жизнь человека на
других планетах Солнечной системы? Люди тысячелетиями следили за звездами и
накопили много знаний о них.
Предмет исследования:
планеты Солнечной системы.
Цель исследования: изучение планет Солнечной
системы и возможна ли жизнь на планетах.
Задачи:
1) Собрать и изучить информацию
о планетах Солнечной системы;
2) Выявить основные условия, необходимые
для жизни человека на планетах Солнечной системы;
3) Основываясь на полученные
результаты сделать выводы: возможна ли жизнь человека на планетах Солнечной
системы.
4) Провести опрос одноклассников
о планетах Солнечной системы
5) Приготовить презентацию о
планетах Солнечной системы.
6) Сделать макеты планет
Солнечной системы.
Методы исследования: изучение и анализ
литературных источников и Интернет-ресурсов, систематизация современных данных
о планетах, привлечение взрослых к данной проблеме. На основании изученного
материала сделать выводы.
1.Солнечная
система
Солнце
Мы
живём на планете Земля, которая вращается вокруг одной яркой и горячей звезды
под названием Солнце: без этого светила жизнь на Земле была бы невозможна. Солнце
— единственная звезда
Солнечной
системы.
Вокруг Солнца обращаются другие объекты этой системы: планеты
и их спутники,
карликовые
планеты и их спутники, астероиды,
метеориты,
кометы
и космическая
пыль. Хотя слово «планета» и означает «блуждающая
звезда», но сама по себе она не светится. Планета светит отраженным от Солнца
светом. Планетой считается любое небесное тело, которое вращается вокруг звезды
(то есть Солнца) и имеет размер больше, чем у астероида.
(Приложение 1,
рис. 1,рис.2.)
По предположению ученых,
Солнечная система возникла благодаря сложным физическим процессам из огромного
облака газа пыли. Около 5 млрд. лет назад появилось Солнце, еще через 500 млн.
лет – планеты Солнечной системы.
Восемь планет солнечной
системы движутся по своим путям – орбитам – вокруг Солнца. Сила притяжения
Солнца не дает планетам и другим небесным телам разлететься в космосе в разные
стороны.
Меркурий
и Венера ближе к Солнцу, чем Земля, поэтому их называют внутренними
планетами, а те, что находятся за Землёй — внешними. Меркурий,
Венера, Землю и Марс относят к земной группе. Они расположены близко к
Солнцу и получают много тепла. Их недра состоят из тугоплавких элементов
(соединений железа, кислорода, кремния, магния), поэтому плотность этих планет
довольно велика.
Четвёрку внешних планет
– Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун – относят к группе Юпитера; ещё их называют
газовыми гигантами или планетами — гигантами.
Каждая из них гораздо крупнее
Земли и окружена семейством спутников. Небольшое твёрдое ядро такой планеты
заключено в толстую оболочку из жидкого и газообразного водорода и гелия,
поэтому её средняя плотность близка к плотности воды. У большинства планет
Солнечной системы есть спутники.
2.
Какие нужны условия для жизни человека на планетах?
1. Поверхность планеты из твердых
материалов — условие, при котором человек может находиться на планете,
передвигаться по ней, создавать необходимые для своей жизни сооружения и т.д.
По данному условию я отберу те планеты, которые имеют твердую форму. Это
планеты, относящиеся к планетам земной группы: Меркурий, Венера, Земля, Марс.
Остальные планеты Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — это газовые гиганты, состоящие
в основном из водорода и гелия и не имеющие твердой поверхности.
2.Наличие атмосферы на планете
(кислород, азот, углекислый газ): Атмосфера – это воздушная оболочка земли.
Атмосферный воздух источник дыхания человека, животных и растений.
Главные
составные части воздуха – кислород и азот. Кислород занимает примерно пятую
часть объема воздуха, а остальные четыре пятых – азот. Оба эти газы невидимы.
Кислород необходим для дыхания всем живым существам, без него бы на Земле не
было жизни. Кроме кислорода и азота, в воздухе есть немного углекислого газа.
Без воздуха не могут жить ни люди, ни животные, ни растения. Всем нужен чистый
воздух. Значит люди без воздуха, жить не могут.
3. Наличие воды на планете:
Вода
играет чрезвычайно важную роль в жизни человека, животного и растительного
мира, и природы в целом. Человеческий организм
на 80% состоит из воды.
Вода доставляет в клетки организма питательные вещества (витамины, минеральные
соли) и уносит отходы жизнедеятельности (шлаки). Кроме того, вода участвует в
процессе терморегуляции (потоотделение) и в процессе дыхания (человек может
дышать абсолютно сухим воздухом, но не долго) Для нормальной работы всех систем
человеку необходимо как минимум 1,5 литра воды в день.
4. Наличие силы тяжести: Силу, с которой тело притягивается
к Земле, называют силой тяжести. Сила тяжести действует на все тела. Благодаря
данной силе, мы двигаемся по поверхности Земли, предметы не улетают от нас
вверх, вокруг Земли удерживается атмосфера.
5. Магнитное поле: Магнитное поле служит защитой
от солнечного ветра (солнечная радиация) – от чрезмерного количество тепла и
света.
6.
Температура: Температура
воздуха — одна из важнейших характеристик погоды и климата, она оказывает
прямое воздействие на человека, животных, растения. Для человека снижение
температуры тела ниже 25°с и её увеличение выше 43°с, как правило, смертельно.
Определив основные условия для жизни человека на
планете, перейдем к рассмотрению непосредственно самих планет.
Начнем с планеты Земля, так как данная планета – это
планета где мы живем и ее условия благоприятны для жизни человека, живых
организмов.
Земля
Земля —
третья планета Солнечной системы.
Земля вращается вокруг своей оси за 24 часа
и обращается вокруг Солнца за 365 дней. Это единственная планета Солнечной
системы, на которой есть жизнь. У Меркурия и Венеры природных спутников
нет, а у Земли и у всех следующих за ней планет есть. Спутник планеты — это
небесное тело, которое обращается вокруг нее, как сама планета обращается
вокруг Солнца. Наш спутник — Луна. (Приложение 1, рис.3)
1.Поверхность планеты из
твердых материалов:
Земля, как и другие планеты земной группы, имеет слоистое внутреннее строение.
Она состоит из твёрдых оболочек (коры, вязкой мантии), и металлического ядра.
Земная кора — это верхняя часть твёрдой земли. (Приложение 1, Рис.4.)
2.Наличие атмосферы на
планете (кислород, азот, углекислый газ): Земля окутана
воздушной оболочкой — атмосферой. Атмосферный воздух на Земле состоит из азота – 78%,
кислорода – 21% и углекислого газа менее 1%. Данное соотношение является нормой
для обеспечения жизни на планете.
3. Наличие воды на планете:
Наша планета выглядит из космоса как голубой шар потому, что большая ее часть
покрыта водой.
Вода играет чрезвычайно важную роль в жизни человека, животного и растительного
мира, и природы в целом. (Приложение 1, рис.5)
4. Наличие силы тяжести: Благодаря притяжению к
Земле течет вода в реках. Человек подпрыгнув, опускается на Землю, потому что
Земля притягивает его. Земля притягивает к себе все тела: Луну, воду морей и океанов,
дома, спутники и т.п. Сила, с которой Земля притягивает к себе другие тела,
называется силой тяжести.
Благодаря силе
тяжести облик нашей планеты непрерывно меняется. Сходят с гор лавины, движутся
ледники, обрушиваются камнепады, выпадают дожди, текут реки с холмов на
равнины, образуются водопады и т.д.
Все
живые существа на земле чувствуют ее притяжение. Растения также «чувствуют»
действие и направление силы тяжести, из-за чего главный корень всегда растет
вниз, к центру земли, а стебель вверх.
5. Магнитное поле: Магнитное поле Земли
обеспечивает защиту от солнечной радиации и обеспечивает существование жизни на
Земле.
6.Температура: Температура на планете
Земля колеблется от -90°С зафиксированных в Антарктиде и 58 °С в пустыне
Сахара. Но средняя температура благоприятная для жизни человека и живых
организмов на планете составляет 17 °С.
Меркурий
Меркурий
— самая близкая к Солнцу планета получила имя древнеримского бога Меркурия. Меркурий
похож на нашу Луну. Он всего в полтора
раза больше спутника Земли. (Приложение 1, рис.6, рис.7)
1.Поверхность
планеты из твердых материалов:
у Меркурия плотное металлическое ядро, над ядром располагается оболочка (мантия
и кора), поверхность планеты испещрена трещинами
и кратерами — следами деятельности древних вулканов и столкновений с малыми
небесными телами.
(Приложение 1рис.8.)
2.Наличие атмосферы на
планете (кислород, азот, углекислый газ): атмосфера
состоит из: 42 % кислорода, 29 % натрия, 22 % водорода, 6 % гелия, 0,5 %
калия, 0,5 % остальных веществ, (нужная атмосфера для человека практически
отсутствует).
3. Наличие воды на планете:
вода отсутствует (приложение 1 рис.9)
4. Наличие силы тяжести: Сила тяжести на Меркурии –
в четыре раза меньше земной силы тяжести.
5. Магнитное поле: У Меркурия есть слабое магнитное
поле, его мощность составляет приблизительно 1% от мощности магнитного поля
Земли.
6.Температура: планета повернута одной стороной к
Солнцу и поэтому на одной
половине планеты вечная 400 градусная жара, а на другой половине вечный мрак и
около 270 градусов холода.
Венера
Вторая от Солнца планета — Венера
— получила имя римской богини любви и
красоты. Она яркой прекрасной звездой, появляющейся в лучах зари — утренней
или вечерней. После Солнца и Луны Венера — самый яркий объект на земном небе.
Древние греки называли ее Фосфором — светоносной, то есть утренней, звездой и
Геспером — вечерней звездой. (Приложение 1 рис.10, рис.11)
1.Поверхность планеты из твердых материалов:
Венера напоминает Землю не только внешними параметрами, но внутренним
строением, у нее есть железное ядро, мантия и кора.
Рельеф планеты состоит из равнин, пересеченных
горными цепями и возвышенностями. (Приложение
1рис.12)
2.Наличие атмосферы на
планете (кислород, азот, углекислый газ): У Венеры
есть атмосфера, и очень плотная. Она состоит из углекислого газа 96 %, азота – 3,5%, углекислого
газа – 96%, угарного газа – 0,5% а облака — из серной кислоты. На
планете днем и ночью бушуют грозы. Такая атмосфера не
способствует возникновению там разумной жизни. (Приложение 1рис.13)
3. Наличие воды на планете:
вода отсутствует.
4. Наличие силы тяжести: Сила
тяжести на Венере немного меньше, чем на Земле.
5. Магнитное поле: Магнитное поле планеты составляет 0,05%
от земного значения. Планета практически полностью лишена магнитного поля
из-за очень малой скорости вращения. Кроме того, обладает очень плотной
атмосферой.
6.Температура: Жара стоит
ужасная 470 градусов, из — за плотной атмосферы температура планеты велика и
не происходит ее остывание.
Прилетев
на Венеру, человек будете весить гораздо меньше. Ну, а высокая температура,
огромное давление, и едкие химикаты убьют вас мгновенно. Словом, жить на
Венере невозможно даже растениям.
Марс
Марс – четвёртая по удалённости
от Солнца планета. Он расположен в полтора раза дальше от нашего светила, чем
Земля. Марс люди наблюдали с глубокой древности: время от времени он появлялся
на небе оранжево-красной звездой. Красное сияние планеты заставило греков
посвятить ее богу войны Аресу. У римлян бог войны носил имя Марса, от него
планета и получила свое название. У Марса есть два спутника.
Марсианские спутники не круглые, как наша Луна, а продолговатые и по форме
похожи на картофелины. Наверное, оба спутника были когда-то астероидами,
которые Марс «захватил» и навеки приковал к себе силой своего притяжения.
(Приложение 1 рис.14, рис.15)
1.Поверхность планеты из
твердых материалов: Марс, как и все планеты
земной группы, состоит из ядра, мантии и коры.
(Приложение 1 рис.16)
2.Наличие атмосферы на
планете (кислород, азот, углекислый газ): Атмосфера состоит в
основном из углекислого газа 95% и 5 %малых добавок азота, аргона и кислорода. (Приложение 1 рис.17)
3. Наличие воды на планете:
На
Марсе, из-за низкого давления, не может быть жидкой воды. Она там присутствует
либо в газообразном состоянии, либо в виде льда. В 2004 марсоходы «Спирит» показал
наличие воды в пробах марсианского грунта.
4. Наличие силы тяжести: Сила
тяжести на Марсе примерно в 3 раза меньше, чем на Земле. До сих пор неизвестно,
достаточно ли этого, чтобы избежать проблем, связанных с невесомостью.
5. Магнитное поле: Магнитное поле Марса слабее земного
т.к. составляет 1 % от земного значения.
6.Температура: Температура
поверхности Марса гораздо ниже земной. Максимальная отметка составляет +30
°C, минимальная — −123 °C. При этом температура приповерхностного слоя
атмосферы — всегда ниже нуля.
3.
Заключение. Атмосферное
давление на Марсе слишком мало, чтобы люди могли выжить без пневмокостюма.
Жилые помещения на Марсе придётся оборудовать шлюзами, наподобие устанавливаемых
на космических кораблях, которые могли бы поддерживать земное атмосферное
давление. Без защитного снаряжения человек не сможет выжить на поверхности
Марса более минуты. Тем не менее, по сравнению с условиями на жарких Меркурии и
Венере и холодных внешних планетах, лишённых атмосферы Луны и астероидов,
условия на Марсе гораздо более пригодные для освоения. На Земле есть такие
разведанные человеком места, в которых природные условия во многом похожи на
марсианские.
Основываясь
на полученных результатах моего исследования, я вижу, что планеты земной
группы Меркурий, Венера и Марс не пригодны для жизни человека, хотя по
некоторым условиям они и похожи. К таким условиям относятся строение планет. У
Земли и Венеры почти одинаковая сила тяжести, а Земля и Марс ненамного
отличаются по температуре.
Планеты
— гиганты
Юпитер,
Сатурн, Уран Нептун, часто называемые планетами — гигантами, намного больше планет
земной группы.
Низкая плотность этих четырех небесных тел означает, что они
состоят главным образом из газов, льда, водорода и гелия. Поэтому у этих планет
отсутствует твердая поверхность, что является главной отличительной
особенностью.
Юпитер
Пятая от Солнца планета —
Юпитер. Древние дали ей имя верховного римского божества. Юпитер- планета
– гигант, его размеры в 11 раз больше земных, а масса больше массы Земли в 118
раз. Вращается Юпитер быстро: делает полный оборот вокруг своей оси всего за 9
часов 55 минут, а полный оборот вокруг Солнца совершает за 12 земных лет.
Юпитер окружен семьей из 16 спутников. На земном небе Юпитер сияет яркой
звездой.
Юпитер – газовая планета,
твердой поверхности у него нет. На Юпитере бывают грозы. Разноцветные облака
газов и мелкой пыли образуют в его атмосфере причудливые узор, вытягивают в
длинные, опоясывающие планету ленты. (Приложение1рис.18, рис19.)
Сатурн
Шестая планета Солнечной
системы – Сатурн.
Название планета получила в честь римского бога Сатурна, отца
Юпитера и других богов.
Вокруг своей оси Сатурн
вращается за 10 часов 40 минут, а вокруг Солнца обращается почти за 30 земных
лет. Сатурн, как и Юпитер, — гигантская газовая планета. Он тоже в состоит в
основном из водорода. Океан жидкого водорода покрывает его поверхность под
газовой оболочкой. В атмосфере Сатурна тоже бушуют гигантские штормы, в
сильный телескоп их можно наблюдать даже с Земли.
Сатурн окружен широкими
светлыми кольцами. Всего колец — пять, они не соприкасаются друг с другом и
состоят из небольших камней и глыб, покрытых льдом. (Приложение1 рис. 20,
рис.21)
Уран
Седьмая
планета солнечной системы – Уран. Уран в древнегреческой мифологии супруг Геи –
матери-земли. Он являлся отцом Кроноса (Сатурн в древнеримской мифологии) и
дедом Зевса (Юпитер в древнеримской мифологии). Название было логически
закономерным – сын, отец, дед. Уран – огромный газовый, эти
планета – гигант в 61 раз больше земли по объему и в 15 раз тяжелее нашей
планеты.
Уран совершает полный оборот вокруг Солнца за 84 года, а вокруг
своей оси оборачивается за 17 часов. (Приложение 1 рис.22)
Планета Уран имеет небольшое твердое железно-каменное ядро, над
которым сразу начинается плотная атмосфера. Никаких океанов на Уране,
по-видимому, нет. Такое строение планеты теперь называют двухслойной моделью.
(Приложение 1 рис23)
У
планеты Уран насчитывается 27 спутников. Состоят они изо льда вперемешку с горными
породами.
Нептун
Восьмая
планета нашей системы, считая от Солнца,- Нептун – получила имя римского бога
морей. Нептун невиден на небе невооруженным газом, но его можно заметить в
хороший бинокль. Сутки на Нептуне длятся 16 часов, а вокруг солнца он
обращается за 165 земных лет. (Приложение 1рис.24, рис.25)
Нептун,
как и другие планеты — гиганты, состоит большей частью из водорода. Около Нептуна движутся 8
спутников. (Приложение 1
рис 26)
Планеты
– гиганты не имеют подходящих поверхностей, на которых могли бы накапливаться и
взаимодействовать образовавшиеся в атмосфере органические продукты а, это
важный фактор, для того чтобы человек жил на планетах.
Вывод:
Рассмотрев и изучив все планеты Солнечной системы в сравнении с нашей планетой
Землей в настоящее время нет такой планеты пригодной для жизни человека.
Человек может жить только на планете Земля. Хотя не исключено, что когда – то
условия на других планетах были более благоприятны. Разумеется, в Солнечной
системе многое еще не изучено, но вряд ли будущие открытия изменят эти
представления.
Я
нашел ответы на мои вопросы о планетах Солнечной системы. Жаль что жизнь есть
только на нашей планете Земля. Как было бы здорово дружить с жителями других
планет.
Опрос
о планетах Солнечной системы
Я провел опрос своих одноклассников, знают
ли они о планетах Солнечной системы (я опросил 11 ребят моего класса).
Планеты солнечной
системы
1. Что такое
Солнце?
А) планета (4
человека ответили неправильно)
Б) звезда (7
человек ответили правильно)
2.
На какой
планете Солнечной системы есть жизнь?
А) Земля
(11 человек ответили правильно)
Б) Марс (0
человек ответили неправильно)
3. Сколько
планет Солнечной системы Вы знаете?
А) 8 планет
(9 человек ответили правильно)
Б) 12 планет (2
человека ответили неправильно)
4. Спутник Земли?
А) Плутон (5
человек ответили неправильно)
Б) Луна (6
человек ответили правильно)
5.У какой планеты
есть кольца?
А) Венера (3
человека ответили неправильно)
Б) Сатурн (8
человек ответили правильно)
6.Хотели бы вы
жить на других планетах Солнечной системы и почему?
(ваши варианты ответов)
8 человек ответили,
что не хотели бы жить на других планетах и только 3 человека согласились
пожить на других планетах Солнечной системы.
Вывод: большинство
детей знают что Солнце – это звезда, а спутник нашей планеты это Луна и что в
Солнечной системе 8 планет, а не 12.
А еще мои одноклассники нарисовали
планеты Солнечной системы и жителей этих планет.
4. Список литературы
1. П.
Герасимова, Н.П. Неклюкова «География. Начальный курс». Москва «Дрофа». 2008
год.
2. «Детская
энциклопедия». Москва «РОСМЭН». 2006 год.
3. «Астрономия
и космос». Москва «РОСМЭН». 2011 год.
4. «Атлас
Вселенной для детей». Ридерз Дайджест. 2001 год.
5. «Мой
первый Атлас Мира». Москва «РОСМЭН». 2005 год.
6. «Планета
Земля» Москва «РОСМЭН». 2013 год.
7. «Новая
книга ответов для почемучки» «Клуб семейного досуга», Белгород 2011 год.
8.http://planets-pirumich.narod.ru/mars.html
9.http://www.prosto-o-slognom.ru/astronomia/48.html
10.http://ru.wikipedia.org/wiki/Земная_кора
11.http://telescop.ucoz.ru/index/0-67
12http://www.saitzemli.ru/marks/space/mars/mars.php
5.
Приложение 1
приложение
1.
Рис.1
Рис.2 Солнце
Земля
Рис3. планета Земля и ее спутник Луна
Рис.4 внутренние
Земли. Рис.5 Большая часть планеты покрыта водой.
Меркурий
Рис.6
планета Меркурий Рис. 7 Древнеримский бог
Меркурий.
Рис.8 внутренние
строение
планеты Меркурия рис.9 Снимок с космического
аппарата
Венера
Рис11.
Богиня любви и красоты Венера
рис.10. Планета Венера
Рис.12 Внутренние строение планеты Венеры
рис.13 Снимок с космического аппарата
Марс
Рис.14 планета Марс рис.
15 бог войны Марс
Рис.16
Внутренние строение планеты Марс рис.17 Снимок с космического аппарата
Юпитер
Рис.18 планета Юпитер
рис. 19 внутренние строение планеты Юпитера
Сатурн
Рис.
20
планета Сатурн рис. 21внутренние строение
Сатурна
Уран
Рис.22Планета Уран рис.23
Внутренние строение планеты Уран
Нептун
Рис24.
Планета Нептун рис25. Бог морей Нептун
Рис.26
внутренние строение планеты Нептун
Новый метод определения возраста откроет новую эру в науке о планетах, говорят исследователи марсианский спутник Фобоса и примитивный астероид. И ученые говорят, что есть новый метод определения возраста горных пород, метеоритов и даже артефактов, который может помочь открыть новую эру открытий.
Группа ученых из Чикагского университета и Полевого музея естественной истории протестировала инструмент, изготовленный компанией Thermo Fisher Scientific, на куске марсианского метеорита по прозвищу «Черная красавица» и смогла быстро и точно датировать его, исследуя его крошечным лазерный луч — значительное улучшение по сравнению с прошлыми методами, которые требовали гораздо больше работы и разрушали части образца.
«Мы очень воодушевлены этим демонстрационным исследованием, так как думаем, что сможем использовать тот же подход для определения возраста горных пород, которые в будущем будут возвращены несколькими космическими миссиями», — сказал Николас Дофас, профессор геофизики Университета Луи Блока. наук в Чикагском университете и первый автор исследования, излагающего результаты. «Следующее десятилетие будет потрясающим с точки зрения исследования планет».
Скала веков
Ученые используют изотопы для определения возраста образцов уже более века. Этот метод использует тот факт, что некоторые типы элементов нестабильны и медленно превращаются в другие типы с медленной предсказуемой скоростью. В этом случае ученые используют тот факт, что рубидий-87 превратится в стронций-87, поэтому чем старше порода, тем больше в ней будет стронция-87.
Рубидиевое датирование можно использовать для определения возраста горных пород и объектов, возраст которых составляет миллиарды лет; он широко используется для понимания того, как образовались Луна, Земля и Солнечная система, для понимания системы трубопроводов магмы под вулканами, а также для отслеживания миграции людей и промыслов в археологии.
Раньше, однако, на это измерение уходили недели, и часть образца уничтожалась.
Чтобы провести эти тесты традиционным методом, «вы берете свой кусок породы, разбиваете его молотком, растворяете минералы с помощью химикатов и используете специальную сверхчистую лабораторию для их обработки, а затем переносите его в масс-спектрометр для измерить изотопы», — объяснила соавтор исследования Мария Вальдес, научный сотрудник Центра метеоритики и полярных исследований Роберта А. Притцкера в Полевом музее естественной истории.
Но компания Thermo Fisher Scientific разработала новую машину, которая обещала значительно сократить время, токсичность и количество образцов, разрушаемых в процессе. Он использует лазер для испарения крошечной части образца — созданное отверстие имеет размер одного человеческого волоса — а затем анализирует атомы рубидия и стронция с помощью масс-спектрометра, который использует новые технологические достижения для точного измерения изотопов стронция.
Дофас, Вальдес и несколько других сотрудников хотели проверить новую технику, и у них был идеальный кандидат: кусок метеорита, упавший на Землю с Марса.
Этот конкретный метеорит получил прозвище «Черная красавица» за его великолепный темный цвет. Он испещрен более светлыми фрагментами, которые представляют собой еще более древние породы, вкрапленные в скалу.
Однако в какой-то момент истории Марса эти фрагменты были свернуты в другую скалу. Это немного похоже на то, когда вы печете печенье, — объяснил Вальдес. шоколадная стружка и орехи были сделаны в разное время и в разных местах, но все компоненты объединяются, когда вы печете печенье.
Ученые хотят знать возраст всех этих шагов на этом пути, потому что состав каждого набора говорит им о том, какими были условия на Марсе в то время, включая состав атмосферы и вулканическую активность на Марсе. поверхность. Они могут использовать эту информацию, чтобы собрать воедино временную шкалу Марса.
Однако до сих пор некоторые части истории оспаривались; разные исследования давали разные ответы для эпохи, когда все компоненты Черной Красоты собрались вместе и образовали одну скалу, поэтому ученые подумали, что метеорит будет идеальным кандидатом для проверки возможностей новой техники. Они привезли образец Black Beauty в Германию, чтобы опробовать его.
В течение нескольких часов, а не недель, прибор дал ответ: 2,2 миллиарда лет. Команда считает, что это время, когда он обрел свою окончательную форму.
Более того, чтобы провести тест, ученые смогли поместить весь кусок метеорита в машину, а затем точно выбрать крошечный участок для определения возраста. «Это был особенно хороший инструмент для разрешения этого противоречия», — сказал Дофас. «Когда вы откалываете кусок камня для проверки по-старому, возможно, вы смешиваете другие фрагменты, что может повлиять на ваши результаты. У нас нет этой проблемы с новой машиной».
Этот метод может быть чрезвычайно полезен во многих областях, но Дофас и Вальдес особенно заинтересованы в нем для понимания всего, от истории воды на поверхности Марса до того, как сформировалась сама Солнечная система.
В следующем десятилетии ученые ожидают множество новых образцов из других мест, кроме Земли. США и Китай планируют новые миссии на Луну; миссии по перехвату астероида под названием Бенну приземлятся в 2023 году с полезными грузами грязи, собранными с его поверхности; еще одна миссия доставит образцы с луны Марса Фобоса в 2027 году; и к началу 2030-х годов НАСА надеется вернуть образцы, которые сейчас собирает на Марсе марсоход Perseverance.
Со всеми этими образцами ученые рассчитывают узнать гораздо больше о планетах и астероидах вокруг нас.
«Это огромный прогресс, — сказал Дофас. «Есть много драгоценных метеоритов и артефактов, которые не хочется уничтожать. Это позволяет вам значительно минимизировать влияние, которое вы оказываете во время анализа».
Метеорит был предоставлен Центром метеоритики и полярных исследований Роберта А. Притцкера Полевого музея естественной истории. Среди других ученых, связанных с Университетом Чикаго, в статье были Тимо Хопп, Чжэ Чжан, Филипп Хек, Брюс Л.
А. Шарлье и Эндрю Дэвис. Среди других соавторов исследования были представители Thermo Fisher Scientific, Веллингтонского университета Виктории в Новой Зеландии, Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Вашингтонского университета в Сент-Луисе.
Образец цитирования: « In situ 87Rb–87Sr анализ наземных и внеземных образцов с помощью LA-MC-ICP-MS/MS с двойным фильтром Вина и технологиями ячейки столкновений ». Дофас и др., Журнал аналитической атомной спектрометрии, 10 октября 2022 г.
Финансирование: НАСА, Национальный научный фонд, Министерство энергетики США.
Планетарная наука | Stanford Doerr School of Sustainability
Подобно первооткрывателям, планетологи исследуют новые миры и раздвигают границы досягаемости человечества во Вселенной. Как планетологи, мы видим невиданные прежде ландшафты и используем наши наблюдения для поиска ответов на некоторые из самых фундаментальных и экзистенциальных вопросов.
Откуда мы пришли? Куда мы идем? Мы одни во Вселенной?В дополнение к своим фундаментальным и исследовательским устремлениям планетарная наука имеет конкретное применение для решения насущных проблем человечества. Земля — это планета, и, глядя на другие планеты, мы можем заглянуть в прошлое и потенциальное будущее Земли. Люди воздействуют на Землю таким образом, что это может поставить под угрозу ее долгосрочную обитаемость. Другие планеты могут научить нас, как приспособить наше взаимодействие с миром природы к устойчивой обитаемости, и потенциально предоставить источник сырья и энергии за счет использования ресурсов на месте.
Откуда мы пришли? Куда мы идем? Мы одни во Вселенной?НАСА Эймс Исследовательский центр
Перейти к пункту
Национальная лаборатория ускорителя SLAC
Перейдите к пункту
Стэнфорд Кавли Институт для частиц Astrophysics и космология
Navget to Item
Seti Institute
.
Познакомьтесь с нашим сообществом
M
Преподаватели, исследователи, постдоки и внешние партнеры.
Перейти к пункту
Земля и планетарные процессы и механика
Перейдите к пункту
звезды и планеты в пригодной обитаемой вселенной
Перейдите к Item
Проектирование научно -фантастических планет
Перейдите к пункту
Космическая миссия в Европу
Навигация к пункту
Введение в Planetary Science
. Перейти к элементу
Формирование и динамика планет
Перейти к элементу
Эволюция планет земной группы
Перейти к элементу
Процессы на поверхности планет: формирование ландшафтов Солнечной системы
Перейдите к пункту
Планетарные атмосферы: Dynamics
Перейдите к Item
Эволюция атмосферных планет
Перейти к Item
Чтение планетологии
Перейдите к элементу
Форум планетологии Bay Area
B
Присоединяйтесь к нашей региональной группе ученых, исследователей и академиков, работающих в области планетологии.
Следите за событиями на этой странице, свяжитесь с Матье Лапотром по адресу [email protected] или посетите веб-сайт BAPS.
Перейдите к элементу
Stanford Earth Matters
Ученые моделируют формирование ландшафта на Титане, обнаруживая похожий на Землю инопланетный мир
Stanford Earth Matters
Объяснение образования множества деталей на Европе служит хорошим предзнаменованием для поиска внеземной жизни
Stanford Earth Matters
История, написанная в грязи
Геологи давно предполагали, что эволюция наземных растений позволила рекам образовать змеевидные извилины, но обзор недавних исследований опровергает эту классическую теорию и требует новой интерпретации рок-записи.
Перейти к История, написанная в грязи
Stanford Earth Matters
Таинственный лунный магнетизм, объяснение
Новое моделирование предполагает, что гигантские холодные сгустки богатых титаном горных пород, опускающихся к горячему ядру древней Луны, могли периодически создавать сильные магнитные поля за первый миллиард лет истории Луны.