Перейти к содержанию

Подборка

Подборки хранятся в этом браузере без учётной записи. Для них нужен включённый JavaScript.

Задача без названия

АстрономияЗаключительныйКлассы неизвестны2021БлицЕсть решение редакция rv_7763a900f4a39da7 ID p_3f80b4f34d4ccf59

Условие. Расположите перечисленные тела в порядке возрастания отношения средних температур на полюсе (PL) и экваторе (EQ), K=TPL/TEQ, от минимального к максимальному. Температуры определяются на поверхности планет и спутников (рельефом пренебречь) и в фотосфере (на видимой поверхности) звезд.

A – Солнце, B – Луна, С – Земля, D – Титан, E – Регул (период вращения – 16 часов).

Ответ

Показать ответ

Ответ на задание: B, C, D, A, E.

Решение

Показать решение

Решение. У планет и спутников полярные температуры ниже экваториальных, но разница определяется, прежде всего, наличием и свойствами атмосфер, а также наклоном оси вращения к плоскости орбиты планеты. У Луны (B) атмосферы нет, а указанный угол составляет всего 1.5°. В итоге, вблизи полюсов Солнце всегда находится у горизонта, а на дно глубоких кратеров его свет не попадает вообще. Хотя вблизи полюсов есть отдельные горные вершины, постоянно освещенные и прогреваемые Солнцем, средняя температура поверхности там ниже 150K или около 0.6 от средней экваториальной температуры.

На Земле (C) атмосфера, содержащая водяной пар, сглаживает температурные перепады. На Южном полюсе Земли средняя температура составляет 224 K или около 0.75 от средней экваториальной температуры (она близка к 300 K), на Северном полюсе – порядка 250K или более 0.8 от средней экваториальной температуры.

Третье тело с твердой поверхностью, заданное в условии – спутник Сатурна Титан (D). Его атмосфера плотнее земной. Находящийся в ней метан (CH4) играет роль водяного пара в атмосфере Земли. Вариации температуры между полюсом и экватором составляют около 5K, что меньше 10% от самой температуры. Он идет в последовательности следующим за Луной и Землей.

Оставшиеся два объекта в списке – звезды. Их температура уже не зависит от условий освещенности внешним источником, поэтому распределение температуры с широтой качественно другое. На первый план выходит осевое вращение звезды. Если оно быстрое, звезда принимает форму вытянутого эллипсоида, и экваториальные области звезды оказываются заметно холоднее. Эффект называется гравитационным потемнением и сильно выражен у Регула (E), температура на полюсе там примерно в полтора раза выше экваториальной. Регул повернут к нам экваториальной стороной, если бы к нам была направлена его ось вращения, то за счет сразу двух эффектов (видимая площадь поверхности и большая температура) он был бы существенно ярче на небе, уступая из звезд ночного неба только Сириусу и, возможно, Канопусу.

Солнце (A) вращается вокруг своей оси значительно медленней, эффект гравитационного потемнения для него по сути незаметен, отношение температур близко к единице.

Критерии

Показать критерии

Алгоритм оценивания базируется на вычислении количества правильных пар в ответе участника и аналогичен заданию 2.