Номер 7, страница 132, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 7. Магнитное поле. Параграф 78. Лабораторные и исследовательские работы. Темы исследовательских и проектных работ - номер 7, страница 132.

Условие.

• Магнитное поле на других планетах.

Решение.

Магнитные поля планет Солнечной системы сильно различаются по своей силе и структуре, что обусловлено внутренним строением, скоростью вращения и историей каждой планеты. Наличие глобального магнитного поля обычно объясняется теорией гидромагнитного динамо, которая требует наличия электропроводящей жидкости в недрах планеты, конвективных потоков в этой жидкости и достаточно быстрого вращения.

Меркурий

Меркурий обладает собственным, хотя и очень слабым, глобальным магнитным полем. Его напряженность составляет всего около 1% от земной. Это поле имеет дипольную структуру, схожую с земной. Предполагается, что оно генерируется в жидком внешнем ядре планеты, несмотря на ее малые размеры и медленное вращение. Существование активного динамо-механизма на Меркурии до сих пор является предметом научных исследований.

Ответ: Меркурий имеет слабое глобальное магнитное поле, генерируемое, предположительно, его жидким внешним ядром.

Венера

У Венеры, несмотря на ее сходство с Землей по размеру и составу, практически отсутствует собственное магнитное поле. Главной причиной этого считается ее чрезвычайно медленное вращение вокруг своей оси (один оборот занимает 243 земных суток). Такое медленное вращение не способно запустить динамо-механизм в ее, предположительно, жидком ядре. Венера обладает лишь так называемой наведенной магнитосферой, которая образуется в результате взаимодействия солнечного ветра напрямую с ионосферой планеты.

Ответ: У Венеры отсутствует собственное глобальное магнитное поле, вероятно, из-за ее очень медленного вращения.

Марс

В настоящее время Марс не имеет глобального магнитного поля. Однако на его поверхности, особенно в южном полушарии, обнаружены области сильной остаточной намагниченности коры. Это указывает на то, что в далеком прошлом (около 4 млрд лет назад) Марс обладал мощным магнитным полем. Считается, что со временем его ядро остыло и затвердело, что привело к остановке динамо-механизма и исчезновению магнитосферы, оставив планету беззащитной перед солнечным ветром.

Ответ: Марс не имеет глобального магнитного поля сейчас, но имеет локальные поля намагниченной коры, свидетельствующие о его наличии в прошлом.

Юпитер

Юпитер обладает самым мощным магнитным полем среди всех планет Солнечной системы, его магнитный момент почти в 20 000 раз превышает земной. Его гигантская магнитосфера простирается на миллионы километров. Источником такого мощного поля является не железное ядро, а обширный слой металлического водорода в недрах планеты. Быстрое вращение Юпитера (период около 10 часов) и конвекция в этом электропроводящем слое создают чрезвычайно эффективный динамо-эффект.

Ответ: Юпитер обладает самым сильным магнитным полем в Солнечной системе, которое генерируется слоем металлического водорода.

Сатурн

Магнитное поле Сатурна также значительно мощнее земного, хотя и уступает юпитерианскому. Оно, как и у Юпитера, генерируется в слое металлического водорода. Уникальная особенность поля Сатурна — его высокая симметрия. Его магнитная ось почти идеально совпадает с осью вращения (наклон составляет менее 0.01°), что ставит под сомнение некоторые аспекты классической теории динамо, для которой обычно требуется наклон осей.

Ответ: Сатурн обладает сильным и очень симметричным магнитным полем, ось которого практически совпадает с осью вращения планеты.

Уран и Нептун

Магнитные поля ледяных гигантов крайне необычны. Они имеют сложную, многополюсную структуру, а не простую дипольную. Их магнитные оси очень сильно наклонены к осям вращения (59° у Урана и 47° у Нептуна), а центры магнитных полей значительно смещены относительно центров планет. Предполагается, что их поля генерируются не в ядрах, а в более высоких слоях — в мантии, состоящей из смеси воды, аммиака и метана, которая под огромным давлением и температурой становится электропроводящей.

Ответ: Уран и Нептун обладают сложными, смещенными и сильно наклоненными магнитными полями, которые генерируются в их ледяных мантиях.