Начальные знания по астрономии
-
Космос – безвоздушное пространство – не имеет ни начала, ни конца. В бескрайней космической пустоте то тут, то там поодиночке и группами расположены звёзды. Небольшие группы из десятков, сотен или тысяч звёзд называются звёздными скоплениями. Они входят в состав гигантских (из миллионов и миллиардов звёзд) сверхскоплений звёзд, называемых галактиками. В нашей Галактике около 200 миллиардов звёзд. Галактики – крохотные звёздные островки в бескрайнем океане космоса, называемого Вселенной.
-
Всё звёздное небо условно разделено астрономами на 88 участков – созвездий, имеющих определённые границы. Все космические тела, видимые внутри границ данного созвездия, входят в это созвездие. На самом деле звёзды в созвездиях ничем не связаны ни между собой, ни с Землёй, ни тем более с людьми на Земле. Просто мы их видим на данном участке неба. Есть созвездия, названные именами животных, предметов и людей. Нужно знать очертания и уметь находить на небе созвездия: Большую и Малую Медведицу, Кассиопею, Ориона, Лиру, Орла, Лебедя, Льва. Самая яркая звезда на звёздном небе – Сириус.
-
Все явления в природе происходят в пространстве. Видимое вокруг нас пространство на поверхности Земли называется горизонтом. Границу видимого пространства, где небо как бы соприкасается с поверхностью земли, называют линией горизонта. Если подняться на вышку или гору, горизонт расширится. Если двигаться вперёд, то линия горизонта будет удаляться от нас. Достичь линии горизонта невозможно. На ровном, открытом со всех сторон месте линия горизонта имеет форму окружности. Различают 4 основные стороны горизонта: север, юг, восток и запад. Между ними находятся промежуточные стороны горизонта: северо-восток, юго-восток, юго-запад и северо-запад. На схемах принято север обозначать вверху. Число, которое показывает, во сколько раз уменьшены (увеличены) настоящие расстояния на чертеже, называют масштабом. Масштаб используется при построении плана и карты. План местности составляют в крупном масштабе, а карты – в мелком.
-
Ориентироваться – это значит знать своё местоположение относительно известных предметов, уметь определять направление пути по известным сторонам горизонта. В полдень Солнце находится над точкой юга, а полуденная тень от предметов направлена на север. По Солнцу можно ориентироваться только в ясную погоду. Компас – прибор для определения сторон горизонта. По компасу можно определять стороны горизонта в любую погоду, и днём и ночью. Основная часть компаса – намагниченная стрелка. Когда её не поддерживает предохранитель, стрелка всегда располагается вдоль линии север-юг. Стороны горизонта можно определять и по местным признакам: по отдельно стоящим деревьям, по муравейникам, пням. Чтобы правильно сориентироваться, нужно обязательно использовать несколько местных признаков.
-
По созвездию Большой Медведицы легко найти Полярную звезду. Полярная – тусклая звезда. Она всегда находится над северной стороной горизонта и никогда не заходит за горизонт. По Полярной звезде ночью можно определить стороны горизонта: если встать лицом к Полярной звезде, то впереди будет север, позади юг, справа восток, а слева запад.
-
Звёзды – это огромные раскалённые газовые шары. В ясную безлунную ночь невооружённому глазу доступно для наблюдений 3 000 звёзд. Это самые близкие, самые горячие и самые большие звёзды. Они подобны Солнцу, но находятся от нас в миллионы и миллиарды раз дальше Солнца. Поэтому мы их видим как светящиеся точки. Можно сказать, что звёзды – это далёкие солнца. Запущенная с Земли современная ракета может долететь до ближайшей звезды только через сотни тысяч лет. Другие звёзды находятся от нас ещё дальше. В астрономические приборы – телескопы – можно наблюдать миллионы звёзд. Телескоп собирает свет космических тел и увеличивает их видимые размеры. В телескоп можно увидеть слабые, невидимые невооружённым глазом звёзды, но даже в самый мощный телескоп любые звёзды выглядят как светящиеся точки, только ярче.
-
Звёзды не одинаковы по размерам: одни в десятки раз больше Солнца, другие в сотни раз меньше него. И температура звёзд тоже различна. От температуры внешних слоёв звезды зависит её цвет. Самые холодные – красные звёзды, самые горячие – голубые. Чем горячее и больше звезда, тем ярче она светит.
-
Солнце – огромный раскалённый газовый шар. Солнце в 109 раз больше Земли по диаметру и в 333 000 раз больше Земли по массе. Внутри Солнца могло бы поместиться более 1 миллиона земных шаров. Солнце – самая близкая к нам звезда, она обладает средней величиной и средней температурой. Солнце – жёлтая звезда. Солнце светит потому, что внутри него происходят атомные реакции. Температура на поверхности Солнца 6 000 °С. При такой температуре все вещества находятся в особом газообразном состоянии. С глубиной температура растёт и в центре Солнца, там, где происходят атомные реакции, достигает 15 000 000 °С. Астрономы и физики изучают Солнце и другие звёзды, чтобы люди на Земле смогли построить атомные реакторы, способные обеспечить энергией все энергетические потребности человечества.
-
Раскалённое вещество излучает свет и тепло. Свет распространяется со скоростью около 300 000 км/с. От Солнца до Земли свет летит 8 минут 19 секунд. Свет распространяется прямолинейно от любого светящегося предмета. Большинство окружающих тел не излучает собственного света. Мы их видим потому, что на них падает свет от светящихся тел. Поэтому говорят, что они светят отражённым светом.
-
Солнце имеет большое значение для жизни на Земле. Солнце освещает и согревает Землю и другие планеты так же, как костёр освещает и согревает сидящих вокруг него людей. Если бы Солнце погасло, то Земля погрузилась бы в темноту. От сильнейшего холода погибли бы растения и животные. Солнечные лучи нагревают земную поверхность неодинаково. Чем выше Солнце над горизонтом, тем сильнее нагревается поверхность, тем выше температура воздуха. Наиболее высокое положение Солнца наблюдается на экваторе. От экватора к полюсам высота Солнца уменьшается, уменьшается и поступление тепла. Вокруг полюсов Земли льды никогда не тают, там вечная мерзлота.
-
Земля, на которой мы живём, – огромный шар, но заметить это трудно. Поэтому долгое время считалось, что Земля плоская, а сверху покрыта, как колпаком, твёрдым и прозрачным небесным сводом. В дальнейшем люди получили много доказательств шарообразности Земли. Уменьшенную модель Земли называют глобусом. Глобус изображает форму Земли и её поверхность. Если перенести изображение поверхности Земли с глобуса на карту и условно разделить её на два полушария, то получится карта полушарий.
-
Земля во много раз меньше Солнца. Диаметр Земли около 12 750 км. Земля обращается вокруг Солнца на расстоянии около 150 000 000 км. Каждый оборот называется годом. В году 12 месяцев: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь и декабрь. В каждом месяце по 30 или 31 суток (в феврале 28 или 29 суток). Всего в году 365 целых суток и ещё несколько часов.
-
Раньше считалось, что вокруг Земли движется маленькое Солнце. Польский астроном Николай Коперник утверждал, что Земля движется вокруг Солнца. Джордано Бруно – итальянский учёный, который поддерживал идею Коперника, за что был сожжён инквизиторами.
-
Земля вращается с запада на восток вокруг воображаемой линии – оси, а нам с поверхности кажется, что Солнце, Луна и звёзды движутся по небу с востока на запад. Звёздное небо вращается как единое целое, при этом звёзды сохраняют своё положение относительно друг друга. 1 оборот звёздное небо совершает за то же время, за какое Земля совершает 1 оборот вокруг оси.
На стороне, освещённой Солнцем, - день, а на стороне, которая находится в тени – ночь. Вращаясь, Земля подставляет солнечным лучам то одну сторону, то другую. Так происходит смена дня и ночи. 1 оборот вокруг своей оси Земля совершает за 1 сутки. Сутки продолжаются 24 часа. Час делится на 60 минут. Минута делится на 60 секунд. День – светлое время суток, ночь – тёмное время суток. День с ночью составляют сутки («день да ночь – сутки прочь»).
Точки, в которых ось выходит на поверхность Земли, называются полюсами. Их два – северный и южный. Экватор – это воображаемая линия, которая проходит на равном расстоянии от полюсов, и делит земной шар на северное и южное полушария. Длина экватора 40 000 км.
Ось вращения Земли наклонена к земной орбите. Из-за этого высота Солнца над горизонтом и продолжительность дня и ночи в одной и той же местности Земли меняется в течение года. Чем выше Солнце над горизонтом, тем дольше длится день. С 22 декабря до 22 июня высота Солнца в полдень высота увеличивается, продолжительность дня увеличивается, затем высота Солнца уменьшается, и день становится короче. Поэтому в году выделили 4 сезона (времени года): лето – жаркое, с короткими ночами и продолжительными днями, и Солнцем, высоко поднимающимся над горизонтом; зиму – холодную, с короткими днями и продолжительными ночами, с Солнцем, низко поднимающимся над горизонтом; весну – это переходный сезон от зимы к лету; осень – это переходный сезон от лета к зиме. В каждом сезоне по 3 месяца: лето – июнь, июль, август; осень – сентябрь, октябрь, ноябрь; зима – декабрь, январь, февраль; весна – март, апрель, май. Когда в северном полушарии Земли лето, в южном полушарии зима. И наоборот.
-
Вокруг Солнца по орбитам движутся 8 огромных шарообразных тел. Одни из них больше Земли, другие меньше. Но все они гораздо меньше Солнца и не излучают собственного света. Это планеты. Земля – одна из планет. Планеты светят отражённым солнечным светом, поэтому мы можем видеть их на небе. Планеты движутся на разных расстояниях от Солнца. Планеты расположены от Солнца в таком порядке: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Самая большая планета – Юпитер – в 11 раз больше Земли по диаметру и в 318 раз по массе. Самая маленькая из больших планет – Меркурий – в 3 раза меньше Земли по диаметру.
Чем ближе планета к Солнцу, тем жарче на ней, а чем дальше от Солнца, тем на ней холоднее. В полдень поверхность Меркурия нагревается до +400 °С. Самая далёкая из больших планет - Нептун - охлаждён до -200 °С.
Чем ближе планета к Солнцу, тем короче её орбита, тем быстрее планета обходит Солнце. Земля совершает 1 оборот вокруг Солнца за 1 год или 365 суток 5 часов 48 минут 46 секунд. Для удобства календаря через каждые 3 «простых» года по 365 суток включён 1 «високосный» год в 366 суток. На Меркурии год длится всего 88 земных суток. На Нептуне 1 год длится 165 лет. Все планеты вращаются вокруг своих осей, одни быстрее, другие – медленнее.
-
Вокруг больших планет обращаются их спутники. Спутники похожи на планеты, но значительно меньше их по массе и размерам.
У Земли есть только 1 спутник – Луна. На небе размеры Луны и Солнца примерно одинаковы, хотя Солнце по диаметру в 400 раз больше Луны. Это происходит оттого, что Луна находится в 400 раз ближе к Земле, чем Солнце. Луна не излучает собственного света. Мы её видим потому, что она светит отражённым солнечным светом. Если бы Солнце погасло, погасла бы и Луна. Луна обращается вокруг Земли так же, как Земля обращается вокруг Солнца. Луна участвует в суточном движении звёздного неба, одновременно медленно перемещаясь из одного созвездия в другое. Луна меняет свой вид на небе (фазы) от одного новолуния к другому новолунию за 29,5 суток в зависимости от того, как её освещает Солнце. Луна вращается вокруг своей оси, поэтому на Луне тоже происходит смена дня и ночи. Однако сутки на Луне продолжаются не 24 часа, как на Земле, а 29,5 земных суток. Две недели на Луне длится день, и две недели длится ночь. Каменный лунный шар с солнечной стороны раскаляется до +170 °С.
От Земли до Луны 384 000 км. Луна – самое близкое к Земле космическое тело. Луна в 4 раза меньше Земли по диаметру и в 81 раз меньше по массе. Луна совершает 1 оборот вокруг Земли за 27 земных суток. Луна обращена к Земле всегда одной и той же стороной. Другую сторону мы с Земли никогда не видим. Но при помощи автоматических станций удалось сфотографировать и обратную сторону Луны. По Луне ездили луноходы. Первый человек, который ступил на лунную поверхность – американец Нил Армстронг (в 1969 г.).
Луна – естественный спутник Земли. «Естественный» - означает созданный природой. В 1957 г. в нашей стране был запущен первый искусственный спутник Земли. «Искусственный» - означает изготовленный людьми. Сегодня вокруг Земли летает несколько тысяч искусственных спутников. Они движутся по орбитам на разных расстояниях от Земли. Спутники нужны для предсказания погоды, составления точных географических карт, контроля передвижения льдов в океанах, для военной разведки, для передачи телевизионных программ, они осуществляют сотовую связь мобильных телефонов.
В телескоп на Луне видны горы, равнины – т.н. лунные моря и кратеры. Кратеры – это ямы, которые образуются от падения на Луну больших и маленьких метеоритов. На Луне нет ни воды, ни воздуха. Поэтому там нет и жизни.
У Марса два крохотных спутника. Больше всего спутников у Юпитера – 63. У Меркурия и Венеры нет спутников.
17. Между орбитами Марса и Юпитера вокруг Солнца движется несколько сотен тысяч астероидов, железо-каменных глыб. Диаметр самого крупного астероида около 1 000 км, а самого мелкого из известных – около 500 метров.
Издалека от самых границ Солнечной системы время от времени к Солнцу приближаются огромные кометы (хвостатые светила). Ядра комет – это ледяные глыбы затвердевших газов, в которые вмёрзли твёрдые частицы и камни. Чем ближе к Солнцу, тем теплее. Поэтому когда комета приближается к Солнцу, её ядро начинает испаряться. Хвост кометы – это поток газов и пылинок. Хвост кометы увеличивается, когда комета приближается к Солнцу, и уменьшается, когда комета удаляется от Солнца. Со временем кометы распадаются. В космосе носится множество обломков комет и астероидов. Иногда они падают на Землю. Обломки астероидов и комет, упавшие на Землю или другую планету, называют метеоритами.
Внутри Солнечной системы вокруг Солнца обращается множество мелких камешков и пылинок величиной с булавочную головку – метеорных тел. Врываясь в атмосферу Земли на высокой скорости, они раскаляются от трения о воздух и сгорают высоко в небе, а людям кажется, будто с неба упала звезда. Это явление называется метеором.
Солнце и все космические тела, обращающиеся вокруг него, - планеты со своими спутниками, астероиды, кометы, метеорные тела – образуют Солнечную систему. Другие звёзды не входят в Солнечную систему.
-
Солнце, Земля, Луна и звёзды – космические тела. Космические тела очень разнообразны: от маленькой песчинки до огромного Солнца. Астрономия – наука о космических телах. Для их изучения строят большие телескопы, организуют полёты космонавтов вокруг Земли и на Луну, посылают в космос автоматические аппараты.
-
Наука о космических полётах и об исследовании космоса с помощью космических аппаратов называется космонавтикой. Юрий Гагарин – первый космонавт планеты Земля. Он первым облетел земной шар (за 108 минут) на космическом корабле «Восток» (12 апреля 1961 г.). Алексей Леонов – первый человек, который вышел в скафандре из космического корабля в открытый космос (1965 г.). Валентина Терешкова – первая женщина в космосе (1963 г.). Но прежде чем в космос полетел человек, учёные запускали животных – обезьян и собак. Первое живое существо в космосе – собака Лайка (1961 г.).