Номер 4, страница 308 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

4. По каким двум причинам атмосфера Меркурия крайне разрежена?

4. По каким двум причинам атмосфера Меркурия крайне разрежена?

Атмосфера Меркурия, которую правильнее называть экзосферой, является чрезвычайно разреженной по двум основным физическим причинам.

Первая причина — слабая гравитация. Меркурий — небольшая планета с массой всего около 5.5% от массы Земли. Из-за этого сила тяжести на его поверхности мала, и, как следствие, низка вторая космическая скорость (скорость убегания) — минимальная скорость, необходимая для преодоления гравитационного притяжения. Она составляет всего $v_e \approx 4.25$ км/с (для сравнения, у Земли — 11.2 км/с). Для того чтобы газ мог удерживаться планетой, средняя тепловая скорость его молекул должна быть значительно меньше скорости убегания. При высоких температурах, характерных для Меркурия, скорость даже относительно тяжелых атомов газа становится достаточной, чтобы они со временем покидали планету и улетучивались в космос.

Вторая причина — близость к Солнцу. Это приводит к двум губительным для атмосферы последствиям. Во-первых, дневная сторона планеты разогревается до температур свыше 400 °C. Такая высокая температура придает атомам и молекулам газа огромную кинетическую энергию и, соответственно, высокую скорость, что облегчает их "побег" с планеты. Во-вторых, Меркурий подвергается мощному воздействию солнечного ветра — потока заряженных частиц, который буквально "сдувает" и выбивает частицы разреженной атмосферы в космическое пространство. Собственное магнитное поле Меркурия слишком слабое, чтобы обеспечить эффективную защиту от этого процесса.

Ответ: Двумя основными причинами крайне разреженной атмосферы Меркурия являются его слабая гравитация (что обуславливает низкую скорость убегания) и его близость к Солнцу, что приводит к высоким температурам на поверхности и мощному воздействию солнечного ветра, который сдувает атмосферные газы.

5. Чем отличается магнитное поле Юпитера от магнитного-

Магнитное поле Юпитера кардинально отличается от магнитного поля Земли (и других планет земной группы) по нескольким ключевым параметрам.

1. Колоссальная мощность и размеры. Магнитное поле Юпитера является самым мощным среди всех планет Солнечной системы. Его магнитный момент почти в 20 000 раз превышает земной, а напряженность поля у видимой поверхности облаков более чем в 10 раз сильнее, чем у поверхности Земли. Это мощное поле создает гигантскую магнитосферу, которая простирается на миллионы километров и является самой крупной связной структурой в Солнечной системе. Если бы магнитосфера Юпитера была видима с Земли, её угловой размер на небе в несколько раз превышал бы размер полной Луны.

2. Механизм генерации. Хотя и на Земле, и на Юпитере поле генерируется по принципу гидромагнитного динамо (за счет движения электропроводящей жидкости), само вещество, создающее его, разное. На Земле это потоки жидкого железа и никеля во внешнем ядре. Юпитер же, как газовый гигант, не имеет такого ядра. Его поле генерируется конвективными потоками в обширном слое металлического водорода, который образуется под колоссальным давлением в недрах планеты. В этом состоянии водород приобретает свойства металла и становится отличным проводником электричества, что необходимо для работы динамо-механизма.

3. Полярность и взаимодействие со спутниками. Магнитное поле Юпитера имеет обратную полярность по сравнению с земным: его северный магнитный полюс находится вблизи северного географического полюса планеты (у Земли же вблизи северного географического полюса находится южный магнитный полюс). Кроме того, поле Юпитера активно взаимодействует с его крупными спутниками. В частности, вулканическая активность спутника Ио выбрасывает вещество, которое ионизируется и образует вокруг Юпитера мощный плазменный тор, являющийся важным источником частиц для его магнитосферы. У Земли подобного интенсивного взаимодействия со своим спутником нет.

Ответ: Магнитное поле Юпитера отличается от земного, в первую очередь, своей колоссальной мощностью (магнитный момент больше почти в 20 000 раз) и гигантскими размерами магнитосферы; иным механизмом генерации (конвекция в слое металлического водорода, а не в железном ядре); обратной полярностью и сильным взаимодействием со своими спутниками (особенно с Ио).