Планеты

Роль прикладных исследований в биологии

Прикладные исследования играют важную роль в биологии, так как они направлены на практическое применение полученных знаний и результатов для решения конкретных проблем и задач.

Одной из главных целей прикладных исследований в биологии является разработка новых методов и технологий для диагностики, лечения и профилактики различных болезней. Например, ученые проводят исследования с целью разработки новых лекарств и вакцин, а также изучения механизмов болезней и поиска эффективных способов их лечения. Это позволяет улучшить качество жизни людей и снизить заболеваемость различными патологиями.

Прикладные исследования в биологии также важны для охраны окружающей среды и сохранения биологического разнообразия. Ученые исследуют воздействие различных факторов на экосистемы и вырабатывают рекомендации по их охране и восстановлению. Такие исследования помогают принимать меры по устранению или снижению негативного воздействия человека на природу и предупреждению экологических кризисов.

В прикладных исследованиях в биологии также активно изучаются сельскохозяйственные и фармацевтические вопросы. Ученые исследуют различные аспекты сельского хозяйства, такие как увеличение урожайности, борьба с вредителями и болезнями растений, а также селекция новых сортов культурных растений. Это позволяет повысить продуктивность сельскохозяйственных культур и улучшить качество сельскохозяйственной продукции.

Исследования в области биологии также важны для развития биотехнологии и генной инженерии. Ученые разрабатывают новые методы и технологии, которые позволяют изменять генетический материал организмов с целью получения улучшенных свойств или создания новых видов и сортов. Это открывает широкие перспективы в области медицины, сельского хозяйства и промышленности.

Примеры прикладных исследований в биологии
Область исследований
Примеры исследований

Медицина

• Разработка новых лекарств и вакцин
• Исследование механизмов болезней
• Поиск новых методов диагностики и лечения

Экология

• Исследование воздействия факторов на экосистемы
• Разработка мер по охране окружающей среды
• Оценка последствий антропогенной деятельности

Сельское хозяйство

• Увеличение урожайности и качества продукции
• Борьба с вредителями и болезнями растений
• Селекция новых сортов культурных растений

Биотехнология

• Разработка новых методов генной инженерии
• Модификация генетического материала организмов
• Создание новых видов и сортов

Таким образом, прикладные исследования в биологии играют важную роль в различных областях и имеют практическую значимость. Они способствуют развитию науки, улучшению жизни людей и сохранению окружающей среды.

Общая характеристика газовых гигантов

Главное отличие планет-гигантов заключается в том, что у них нет привычной нам твердой поверхности. Они представляют собой огромные шары, состоящие по большей части из газов. По этой причине их часто называют газовыми гигантами. Получается, что человеку никогда не удастся пройтись по поверхности Юпитера или Сатурна также, как по лунному грунту.

Однако всё же гиганты не состоят полностью из газов. Дело в том, что атмосфера по мере приближения к центру планеты становится всё более плотной, и в результате она переходит из газообразного состояния в жидкое. Однако четкой границы между океаном и атмосферой (как на Земле) у газовых гигантов нет. Кстати, состоит этот океан не из воды, а по большей части из жидкого водорода.

На ещё больших глубинах давление возрастает настолько высоко, что жидкий водород становится металлическим. Под слоем металлического водорода располагается ядро планеты, состоящее из предельно сжатых каменных пород.

Вторая важная особенность газовых гигантов – их огромные размеры. Самый маленький газовый гигант в Солнечной системе – это Нептун, чей средний радиус равен 24622 км. Для сравнения – наибольшей землеподобной планетой является сама Земля, чей радиус составляет всего 6371 км. Различие в массах ещё больше – Нептун в 17 раз тяжелее Земли. Самым же большим газовым гигантом является Юпитер. Его радиус оценивается в 69911 км, а масса превосходит земную почти в 318 раз.

Для Солнечной Системы характерно то, что все планеты-гиганты располагаются значительно дальше от центральной звезды, чем орбиты землеподобных планет. Если Марс, наиболее далекая от светила планета земной группы, никогда не удаляется от Солнца на расстояние, большее 250 млн км, то ближайший к звезде гигант, Юпитер, никогда не приближается к ней ближе, чем на 740 млн км. Вообще принято делить Солнечную систему на две области – внутреннюю, в которой расположены орбиты землеподобных планет, и внешнюю, где лежат орбиты гигантов.

Газовые гиганты отличаются тем, что день на них существенно короче, чем на Земле. Например, Юпитер совершает оборот вокруг своей оси примерно за 10 часов, а Нептун – за 16 часов. В то же время из-за большой удаленности от Солнца год на этих планетах длится очень долго. На Нептуне его продолжительность составляет 164 земных года. В результате один год на планетах-гигантах состоит из тысяч и даже десятков тысяч дней.

Планеты-гиганты обладают огромным количеством спутников. На 2020 г. известно о 79 спутниках Юпитера, 82 сателлитах у Сатурна, 27 лунах Урана и ещё о 14 нептунианских спутниках. В тоже время у 4 землеподобных планет в сумме есть только три сателлита: Луна (вращается вокруг Земли), Фобос и Деймос (принадлежат Марсу). Стоит отметить, что спутники газовых гигантов сильно отличаются по размеру, но крупнейшие из них (Ганимед и Титан) по своему радиусу превосходят Меркурий.

Помимо спутников гиганты обладают и кольцами. Впервые они были открыты у Сатурна ещё в 1656 г. с помощью обыкновенного телескопа с 50-кратным увеличением. Кольца остальных гигантов удалось обнаружить только во второй половине XX в., во многом благодаря пролету рядом с этими планетами космических зондов. Кольца гигантов представляют собой множество мелких частиц пыли и газа, которое всегда располагается в точности над экватором планеты.

В химическом составе планет-гигантов преобладает водород. Его доля может составлять от 80% (Нептун) до 96% (Сатурн). Вторым по распространенности элементом является гелий. На все остальные вещества приходится не более 2-3% массы планеты.

РФФИ

Отечественная наука работает в хорошо организованной системе, и Российский фонд фундаментальных исследований в её структуре занимает одно из самых значимых мест. РФФИ охватывает все стороны сообщества, что способствует поддержанию самого активного научно-технического потенциала страны и обеспечивает учёных финансовой поддержкой.

Нужно специально отметить, что Российский фонд фундаментальных исследований использует конкурсные механизмы для финансирования отечественных научных исследований, и там оценивают все работы настоящие эксперты, то есть наиболее уважаемые члены научного сообщества. Основной задачей РФФИ является проведение отбора посредством конкурса на лучшие научные проекты, предоставленные учёными в инициативном порядке. Далее с его стороны следует организационное и финансовое обеспечение выигравших конкурс проектов.

Спутники планет земной группы

Меркурий и Венера не обладают естественными спутниками. Поэтому ознакомимся лишь с земным и марсианскими спутниками.

Спутник Земли — Луна

Наша планета богата одним единственным спутником – Луной. Ее изучили так подробно, как не изучали больше ни одно космическое тело. К тому же только тут сумел побывать человек.

Хотя всем известно, что Луна – это спутник, теоретически она могла стать полноценной планетой, если бы ее орбита проходила вокруг Солнца. Лунный диаметр насчитывает почти 3,5 тысячи километров, что превышает даже размеры Плутона.

Луна – это полноправный участник системы гравитации Земля-Луна. Мааса спутника не очень большая, но у них с Землей есть общий центр массы.

Среди всех космических тел, помимо Солнца, Луна оказывает на Землю наибольшее влияние. Ярким примером этого являются лунные отливы и приливы, меняющие уровень воды в океанах.

Вся лунная поверхность усыпана кратерами. Это объясняется тем, что Луна не обладает собственной атмосферой, способной оборонять ее поверхность от метеоритов. К тому же у земного спутника нет воды и ветра, с помощью которых выравнивались бы места, куда попадают метеориты. За все время существования Луны, то есть за четыре миллиарда лет, лунная поверхность собрала огромнейшее количество кратеров.

Марсианские спутники

Марс обладает двумя небольшими спутниками – Фобосом и Деймосом – открытыми в 1877 году А.Холлом. Интересно, что в определенный момент он уже так отчаялся отыскать спутники Марса, что почти завершил исследование, но его переубедила жена. А на следующий день Холл нашел Деймос. Еще спустя шесть дней – Фобос. На поверхности второго он обнаружил кратер-гигант шириной в десять километров (что составляет около половины ширины Фобоса). Исследователь дал ему в название девичью фамилию своей жены – Стикни.

И тот, и другой спутник по форме напоминают эллипсоид. Сил тяжести из-за малых размеров недостаточно, чтобы сдавить спутники в округлую форму.

Любопытно, что Марс имеет воздействие на Фобос, понемногу снижая скорость его движения. Из-за этого орбита спутника смещается все ближе к планете. В конечном итоге Фобос упадет на Марс. За сотню лет этот спутник приближается к поверхности планеты на девять сантиметров. Поэтому до момента их столкновения пройдет порядка одиннадцати миллионов лет. А вот Деймос, в свою очередь, планомерно отдаляется от планеты и с течением времени будет охвачен солнечными силами. То есть в какой-то момент своего существования Марс останется без обоих спутников.

Марсианские спутники всегда расположены одной и той же стороной к планете, потому как время обращения вокруг собственной оси совпадает с временем вращения вокруг Марса. Этим свойством они похожи на Луну, обратную сторону которой тоже никогда не рассмотреть с земной поверхности.

Фобос и Деймос по своему размеру очень маленькие. Даже лунный диаметр превышает Фобос в 158 раз, а Деймос – в 290.

О происхождении спутников Марса исследователи спорят по сей день. Это могли быть астероиды, попавшие в поле тяжести Марса. Однако от астероидов их отличает строение, что свидетельствует против такой теории. Еще одна версия – два спутника образовалось из-за раскола некогда единственного марсианского спутника на две части.

Жизнь в Солнечной системе

Высказывались предположения, что жизнь в Солнечной системе когда-то существовала за пределом Земли, а может быть, существует и сейчас. Появление космической техники позволило приступить к прямой проверке этой гипотезы. Меркурий оказался слишком горяч и лишенным атмосферы и воды. На Венере тоже очень жарко – на ее поверхности плавится свинец. Возможность жизни в верхнем слое облаков Венеры, где условия гораздо мягче, пока не более чем фантазия. Луна и астероиды выглядят совершенно стерильными.

Большие надежды возлагались на Марс. Замеченные в телескоп 100 лет назад системы тонких прямых линий – «каналов» – дали тогда повод говорить об искусственных ирригационных сооружениях на поверхности Марса. Но теперь мы знаем, что условия на Марсе неблагоприятны для жизни: холодно, сухо, очень разреженный воздух и, как следствие, сильное ультрафиолетовое излучение Солнца, стерилизующее поверхность планеты.

Правда, есть признаки того, что климат Марса существенно менялся и, возможно, когда-то был более благоприятным для жизни. Известно, что в далеком прошлом на поверхности Марса была вода, поскольку на детальных изображениях планеты видны следы водной эрозии, напоминающие овраги и сухие русла рек.

Иллюстрация на тему «Есть ли жизнь на Марсе?»

Хотя в атмосферах планет-гигантов много органических молекул, трудно поверить, что при отсутствии твердой поверхности там может существовать жизнь. В этом смысле значительно интереснее спутник Сатурна Титан, у которого есть не только атмосфера с органическими компонентами, но и твердая поверхность, где могут скапливаться продукты синтеза. Правда, температура этой поверхности (90 К) скорее подходит для сжижения кислорода

Поэтому внимание биологов больше привлекает спутник Юпитера Европа, хотя и лишенная атмосферы, но, по-видимому, имеющая под своей ледяной поверхностью океан жидкой воды

Некоторые кометы почти наверняка содержат сложные органические молекулы, образовавшиеся еще в эпоху формирования Солнечной системы. Но трудно вообразить себе жизнь на комете. Итак, пока у нас нет доказательств, что жизнь в Солнечной системе существует где-либо за пределом Земли.

Обратная связь

Новые фундаментальные науки тоже разрабатываются на базе прикладных исследований, хотя этот процесс сопряжён с трудностями теоретического познавательного плана. Обычно в фундаментальных исследованиях содержится масса приложений, и совершенно невозможно предположить, на каком из них произойдёт следующий прорыв в развитии теоретического знания. Примером может послужить интересная ситуация, которая сегодня складывается в физике. Ведущая её фундаментальная теория в области микропроцессов — квантовая.

Она радикально изменила весь образ мышления в физических науках двадцатого столетия. У неё огромное количество разнообразных приложений, каждое из которых пытается «прикарманить» всё наследство этого раздела теоретической физики. И уже многие на этом пути преуспевали. Приложения квантовой теории одно за другим создают самостоятельные направления фундаментальных исследований: физики твёрдого тела, элементарных частиц, а также физика с астрономией, физика с биологией и много ещё впереди. Как тут не сделать вывод, что квантовая механика радикально изменила физическое мышление.

Элементы орбит планет Солнечной системы

Гелиоцентрические оскулирующие (моментальные) элементы орбит
планет для начала 2001 г. (

JD
= 2451920,5) по отношению к средней эклиптике и точке равноденствия эпохи
J 2000.0

Планета	Среднее расстояние от Солнца a	Сидерический период обращения P	Синодический период, S, сут.	Среднее угловое движение n,град./сут.
a. e.	млн. км	троп, лет*	сут.
Меркурий	0,38710	57,9	0,24085	87,969	115,85	4,092356
Венера	0,72333	108,2	0,61521	224,70	583,93	1,602136
Земля**	1,00000	149,6	1,00004	365,26	—	0,985593
Марс	1,52363	227,9	1,88078	686,94	779,91	0,524062
Юпитер	5,20441	778,6	11,8677	4 334,6	398,87	0,0830528
Сатурн	9,58378	1 433,7	29,6661	10835,3	378,09	0,0332247
Уран	19,18722	2 870,4	84,048	30697,8	369,66	0,0117272
Нептун	30,02090	4491,1	164,491	60079,0	367,49	0,00599211
Плутон	39,23107	5 868,9	245,73	89751,9	366,72	0,00401106

* Тропический год = 365,242190 сут. по 86400 с СИ.

**
Данные для Земли относятся к барицентру системы Земля—Луна.

Планета	Наклонение орбитальной плоскости j,°	Эксцентриситет орбиты е	Долгота восходящего узла W,°	Долгота перигелия w,°	Средняя долгота в начальную эпоху L,°	Средняя скорость орбитального движения, км/с
Меркурий	7,005	0,20564	48,330	77,460	348,9226	47,9
Венера	3,395	0,00676	76,678	131,709	63,5825	35,0
Земля	0,0002	0,01672	173,7	102,834	110,5560	29,8
Марс	1,850	0,09344	49,561	335,997	192,2291	24,1
Юпитер	1,304	0,04890	100,508	15,389	65,5419	13,1
Сатурн	2,486	0,05689	113,630	91,097	62,6852	9,6
Уран	0,772	0,04634	73,924	169,016	317,8806	6,8
Нептун	1,769	0,01129	131,791	51,589	307,4124	5,4
Плутон	17,165	0,24448	110,249	223,654	240,4311	4,8

Физические характеристики планет Солнечной системы

Планета	Масса (с атмосферой, но без спутников)	Средний экваториальный радиус	Сплюснутость (Rэкват.—Rполяр.)/Rэкват.	Средняя плотность, г/см3
1024 кг	Е=1	км	Е=1
Меркурий	0,33022	0,055274	2439,7	0,3825	5,43
Венера	4,8690	0,815005	6051,8	0,9488	5,24
Земля	5,9742	1,000000	6378,14	1,0000	0,003354	5,515
(Луна)	0,073483	0,012300	1737,4	0,2724	0,0017	3,34
Марс	0,64191	0,10745	3397	0,5326	0,006476	3,94
Юпитер	1 898,8	317,83	71492**	11,209	0,064874	1,33
Сатурн	568,50	95,159	60268**	9,4491	0,097962	1,70
Уран	86,625	14,500	25559	4,0073	0,022927	1,3
Нептун	102,78	17,204	24764	3,8826	0,017081	1,7
Плутон	0,015	0,0025	1151	0,1807	2

** На уровне атмосферного давления 1 бар.

Планета	Период вращения вокруг оси, дней	Наклон экватора к орбите, °	Координаты полюса вращения	Альбедо геометр.	Макс, блескm	Макс, угловой диаметр,»
a,°	d,°
Меркурий	58,6462	0,01	281,0	61,5	0,106	-2,2	11
Венера	-243,0185	177,36	272,8	67,2	0,65	-4,7	60
Земля	0,99726963	23,44	0,0	0,0	0,367	—	—
(Луна)	27,321661	6,7	«270	-67	0,12	-12,7	1864
Марс	1,02595675	25,19	317,7	52,9	0,150	-2,0	18
Юпитер	0,41354	3,13	268,1	64,5	0,52	-2,7	47
Сатурн	0,44401	26,73	40,6	83,5	0,47	+0,7	20
Уран	-0,71833	97,77	257,3	-15,2	0,51	+5,5	3,9
Нептун	0,67125	28,32	299,4	43,0	0,41	+7,8	2,3
Плутон	-6,3872	122,54	313,0	9,1	0,3	+15,1	0,08

Примечание: параметры сидерического вращения вокруг оси
указаны на 0,0 января 2001 г. Периоды указаны в сутках длительностью 86400 с
СИ. Для Юпитера и Сатурна указан период вращения в системе

III (связанной
с магнитным полем). Знак периода указывает направление вращения. Блеск и угловой
диаметр планет даны для наблюдателя на Земле. Блеск верхних планет (Марс—Плутон)
указан в их среднюю оппозицию.

Планета	Момент инерции (IMR2)	Гравитационное ускорение (Е=1)	Критическая скорость на поверхности, км/с	Температура, К	Атмосфера
эффект.	поверхн.
Меркурий	0,324	0,38	4,2	435	90-690	практ. отутст.
Венера	0,333	0,90	10,4	228	735	CO2,N2
Земля	0,330	1,0	11,189	247	190-325	N2, O2
(Луна)	0,395	0,17	2,4	275	40-395	практ. отутст.
Марс	0,377	0,38	5,0	216	150-260	CO2,N2
Юпитер	0,20	2,53	59,5	134		H2, Ne
Сатурн	0,22	1,06	35,5	97		H2, Ne
Уран	0,23	0,90	21,3	59		H2, Ne
Нептун	0,26	1,14	23,5	59		H2, Ne
Плутон	0,39	0,08	1,3	32	30-60	Ar, Ne, CH4

Примечание: гравитационное ускорение на поверхности равно

GMR_е2_.
Критическая (вторая космическая) скорость дана без учета сопротивления
атмосферы.

Условия
солнечного облучения и средняя продолжительность солнечных
суток на планетах

	Расстояние от Солнца, а. е.	Угловой диаметр Солнца	Облучение Солнцем	Солнечные сутки (сут)
Планета	относительно Земли	световое ( 1000лк)	зв. величина Солнца
Меркурий	0,38	1° 22′ 39″	6,68	901	-28,8	175,9421
Венера	0,723	44 ‘ 45″	1,91	258	-27,4	116,7490
Земля	1,000	31 ’59»	1,00	135	-26,7	1,0000
Марс	1,524	20′ 59″	0,431	58,2	-25,8	1,0275
Юпитер	5,204	6′ 09″	0,0370	4,98	-23,1	0,41358
Сатурн	9,584	3′ 20″	0,0110	1,48	-21,8	0,44403
Уран	19,187	1 ‘ 40″	0,0027	0,366	-20,3	0,71835
Нептун	30,021	1’04»	0,0011	0,148	-19,3	0,67126
Плутон	39,231	49″	0,0006	0,088	-18,7	6,38766

Пошаговый ответ

23.02.2021, проверен экспертом

Суслопарова Людмила Юрьевна

s Студент Учитель русского языка и литературы КОГОАУ «Гимназия г. Уржума» высшей квалификационной категории
5 586

9 310
ответов

4.7
рейтинг

Ход работы:
2)Ученые полагают, что различия между двумя группами планет начали формироваться еще до их образования. Наиболее вероятным объяснением различия в
составе каменистых планет и газовых гигантов является то, что оно возникло из внутренней структуры протопланетного диска из газа и пыли. Астрономы часто обнаруживают протопланетные диски вокруг молодых звезд и именно по этой причине предполагают, что, если бы у нашего солнца был сформирован один из них, в результате он мог бы создать Великое Разделение. Дело в том, что протопланетный диск служил барьером, который тянул строительные материалы в разные части ранней Солнечной системы, при этом продолжая формировать планеты. Однако некоторые из материалов оказались вне барьера — и именно им мы обязаны появлением жизни на Земле, так как они являются материалами, богатыми углеродом, благодаря чему появилась вода и органическая жизнь.
3)Планета земной группы: Меркурий, Венера, Марс — Диапазон значений плотности планет группы: От 3940 до 5520; Диапазон значений радиусов: От 0.3825 до 1; Диапазон значений масс: От 0.05271 до 1.
Планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун — Диапазон значений плотности планет группы: От 3940 до 5520; Диапазон значений радиусов: От 3.8799
до 11.209; Диапазон значений масс: От 14.535 до 317.94.
-По каким критериям планеты двух групп имеют наиболее значимые отличия?
Наиболее значимые отличия в радиус и массе групп планет.
-Плотности планет какой группы больше? Чем можно объяснить различия в плотности физических тел?
Планеты каждой из групп по плотности мало различаются между собой, но средняя плотность планет земной группы примерно в 5 раз больше средней плотности планет-гигантов. Различие плотности тел в окружающей нас природе может объясняться как различием их химического состава, так и различием агрегатного состояния
— В чем состоит сходство химического состава планет двух групп?
Химический состав планет-гигантов не имеет ничего общего с составом планет земной группы, так как имеют в составе разные и отличные друг от друга химические элементы. Однако и газовые гиганты, и планеты земной группы содержат в составе атмосферы газы, последние, конечно, в меньшем количестве и в другом составе, чем первые.
— В чем состоит различие химического состава планет двух групп?
Планеты земной группы состоят в основном из силикатов и металлического железа, расположены относительно близко к Солнцу, обладают высокой плотностью. Слабовыраженное магнитное поле (исключение – Земля). Планеты-гиганты размещаются относительно далеко от Солнца, обладают низкой
плотностью, состоят из газов (в основном, водорода), плотной атмосферой. Сильно выраженное магнитное поле.
— На каком этапе формирования тел Солнечной системы, согласно рассмотренной ранее гипотезе, возникло различие в химическом составе
планет двух групп?
В результате исследования удалось установить, что отношение изотопов в изученных образцах коррелирует с размером тел Солнечной системы, на которых эти образцы образовались. Из этого ученые сделают вывод, что чем меньше размер космического тела в Солнечной системе, тем раньше завершился активный период его формирования.
По мнению ученых, планеты Солнечной системы росли с приблизительно одинаковой скоростью, но некоторые из них остановили рост раньше других. Однако химический состав газопылевого диска постепенно менялся, и потому формирование более крупных планет завершалось уже с использованием вещества иного состава. Это объясняет разницу в составе тел Солнечной системы, включая планеты земной группы.
— Проанализируйте указанные значения, ответив на вопрос: «По каким критериям планеты двух групп имеют наиболее значимые отличия?»
Наиболее значимые отличия по продолжительности года и суток.
— Сформулируйте вывод об особенностях групп планет Солнечной системы, физических основах их различий и сходств.
Планеты земной группы состоят в основном из силикатов и металлического железа, расположены относительно близко к Солнцу, имеют относительно небольшие размеры, обладают высокой плотностью. Планеты-гиганты размещаются относительно далеко от Солнца, обладают низкой плотностью, состоят из газов (в основном, водорода), плотной атмосферой, имеют кольца, имеют большое число спутников. Общие свойства-наличие атмосферы, шарообразная форма, способность расчистить своей гравитацией свою орбиту от посторонних небесных тел.

Ответ тебе помог?

Роль РФФИ

Сначала проводится отбор проектов на конкурсной основе, затем разрабатывается и утверждается порядок рассмотрения всех представленных на конкурс работ, проводится экспертиза предложенных на конкурс исследований. Далее осуществляется финансирование прошедших отбор мероприятий и проектов с последующим контролем использования выделенных средств.

Налаживается и поддерживается международное сотрудничество в сфере научных фундаментальных исследований, сюда включено и финансирование совместных проектов. Осуществляется подготовка, выпуск информационных материалов об этой деятельности, и они широко распространяются. Фонд активно участвует в формировании государственной политики в научно-технической области, что ещё более сокращает путь от фундаментального исследования до появления технологии.