Просмотр содержимого документа
«Лекция по Астрономи»
Солнце
Ближайшая к нам звезда – это конечно Солнце. Расстояние от Земли до него по космическим параметрам совсем небольшое: от Солнца до Земли солнечный свет идет всего лишь 8 минут.
Солнце – это не обычный желтый карлик, как считали ранее. Это центральное тело солнечной системы, возле которой вертятся планеты, с большим количеством тяжелых элементов. Это звезда, образовавшаяся после нескольких взрывов сверхновых, около которой сформировалась планетная система. За счет расположения, близкого к идеальным условиям, на третьей планете Земля возникла жизнь. Возраст Солнца насчитывает уже пять миллиардов лет. Но давайте разберемся, почему же оно светит? Какое строение Солнца, и каковы его характеристики? Что ждет его в будущем? Насколько значительное влияние оно оказывает на Землю и ее обитателей? Солнце – это звезда, вокруг которой вращаются все 9 планет солнечной системы, в том числе и наша. 1 а.е. (астрономическая единица) = 150 млн. км – таким же является и среднее расстояние от Земли до Солнца. В Солнечную систему входят девять больших планет, около сотни спутников, множество комет, десятки тысяч астероидов (малых планет), метеорные тела и межпланетные газ и пыл. В центре всего этого и находится наше Солнце.
Солнце светит уже миллионы лет, что подтверждают современные биологические исследования, полученные из остатков сине-зелено-синих водорослей. Изменись температура поверхности Солнца хотя бы на 10 %, и на Земле, погибло бы все живое. Поэтому хорошо, что наша звезда равномерно излучает энергию, необходимую для процветания человечества и других существ на Земле. В религиях и мифах народов мира, Солнце постоянно занимало главное место. Почти у всех народов древности, Солнце было самым главным божеством: Гелиос – у древних греков, Ра – бог Солнца древних египтян и Ярило у славян. Солнце приносило тепло, урожай, все почитали его, потому что без него не было бы жизни на Земле. Размеры Солнца впечатляют. Например, масса Солнца в 330 000 раз больше массы Земли, а его радиус в 109 раз больше. Зато плотность нашего звездного светила небольшая – в 1,4 раза больше, чем плотность воды. Движение пятен на поверхности заметил еще сам Галилео Галилей, таким образом доказав, что Солнце не стоит на месте, а вращается.
Конвективная зона Солнца
Радиоактивная зона около 2/3 внутреннего диаметра Солнца, а радиус составляет около 140 тыс.км. Удаляясь от центра, фотоны теряют свою энергию под влиянием столкновения. Такое явление называют — феномен конвекции. Это напоминает процесс, происходящий в кипящем чайнике: энергии, поступающей от нагревательного элемента, намного больше того количества, которое отводится тепло проводимостью. Горячая вода, находящаяся в близости от огня, поднимается, а более холодная опускается вниз. Этот процесс называются конвенция. Смысл конвекции в том, что более плотный газ распределяется по поверхности, охлаждается и снова идет к центру. Процесс перемешивания в конвективной зоне Солнца осуществляется непрерывно. Глядя в телескоп на поверхность Солнца, можно увидеть ее зернистую структуру — грануляции. Ощущение такое, что оно состоит из гранул! Это связано с конвекцией, происходящей под фотосферой.
Фотосфера Солнца
Тонкий слой (400 км) — фотосфера Солнца, находится прямо за конвективной зоной и представляет собой видимую с Земли «настоящую солнечную поверхность». Впервые гранулы на фотосфере сфотографировал француз Янссен в 1885г. Среднестатистическая гранула имеет размер 1000 км, передвигается со скоростью 1км/сек и существует примерно 15 мин. Темные образования на фотосфере можно наблюдать в экваториальной части, а потом они сдвигаются. Сильнейшие магнитные поля, являются отличительно чертой таких пятен. А темный цвет получается вследствие более низкой температуры, относительно окружающей фотосферы.
Хромосфера Солнца
Хромосфера Солнца (цветная сфера) – плотный слой (10 000 км) солнечной атмосферы, который находится прямо за фотосферой. Хромосферу наблюдать достаточно проблематично, за счет ее близкого расположения к фотосфере. Лучше всего ее видно, когда Луна закрывает фотосферу, т.е. во время солнечных затмений.
Солнечные протуберанцы – это огромные выбросы водорода, напоминающие светящиеся длинные волокна. Протуберанцы поднимаются на огромные расстояние, достигающие диаметра Солнца (1.4 млм км), двигаются со скоростью около 300 км/сек, а температура при этом, достигает 10 000 градусов.
Солнечная корона
Солнечная корона – внешние и протяженные слои атмосферы Солнца, берущие начало над хромосферой. Длина солнечной короны является очень продолжительной и достигает значений в несколько диаметров Солнца. На вопрос где именно она заканчивается, ученые пока не получили однозначного ответа.
Состав солнечной короны – это разряженная, высоко ионизированная плазма. В ней содержатся тяжелые ионы, электроны с ядром из гелия и протоны. Температура короны достигает от 1 до 2ух млн градусов К, относительно поверхности Солнца.
Солнечный ветер – это непрерывное истечение вещества (плазмы) из внешней оболочки солнечной атмосферы. В его состав входят протоны, атомные ядра и электроны. Скорость солнечного ветра может меняться от 300 км/сек до 1500 км/сек, в соответствии с процессами, происходящими на Солнце. Солнечный ветер, распространяется по всей солнечной системе и, взаимодействуя с магнитным полем Земли, вызывает различный явления, одним из которых, является северное сияние.
Х
• Среднее расстояние от Земли: 150 млн. км • Возраст: 5 млрд. лет • Период вращения: 25,380 суток • Светимость: 3,86∙1026 Вт • Видимая звездная величина: 26,75m
• Спектральный класс: G2 V
арактеристики Солнца
Масса Солнца: 2∙1030 кг (332 946 масс Земли) • Диаметр: 1 392 000 км • Радиус: 696 000 км • Средняя плотность: 1 400 кг/м3 • Наклон оси: 7,25° (относительно плоскости эклиптики) • Температура поверхности: 5 780 К • Температура в центре Солнца: 15 млн градусов
Мир, Земля, Космос, Вселенная…
Тысячелетиями пытливое человечество обращало свои взгляды на окружающий мир, стремилось постигнуть его, вырваться за пределы микромира в макромир.
Величественная картина небесного купола, усеянного мириадами звезд, с незапамятных времён волновала ум и воображение ученых, поэтов, каждого живущего на Земле.( и зачарованного, любующегося торжественной и чудной картиной, по выражению Лермонтова.)
Что есть Земля, Луна, Солнце, звезды? Где начало и где конец Вселенной, как долго она существует, из чего состоит и где границы ее познания?
В своем е я изложил всё то, что известно на сегодняшний день науке о строении и эволюции Вселенной.
Изучение Вселенной, даже только известной нам её части является грандиозной задачей. Чтобы получить те сведения, которыми располагают современные ученые, понадобились труды множества поколений.
1.Модели Вселенной.
Вселенная бесконечна во времени и пространстве. Каждая частичка вселенной имеет свое начало и конец, как во времени, так и в пространстве, но вся Вселенная бесконечна и вечна так, как она является вечно самодвижущейся материей.
Вселенная - это всё существующее. От мельчайших пылинок и атомов до огромных скоплений веществава звездных миров и звездных систем. Поэтому не будет ошибкой сказать, что любая наука, так или иначе, изучает Вселенную. Химия изучает мир молекул, физика – мир атомов и элементарных частиц, биология – явления живой природы. Но существует научная дисциплина, объектом исследования которой служит сама вселенная или «Вселенная как целое». Это особая отрасль астрономии так называемая космология. Космология – учение о Вселенной в целом, включающая в себя теорию всей охваченной астрономическими наблюдениями области, как части Вселенной, кстати, не следует смешивать понятия Вселенной в целом и «наблюдаемой» (видимой) Вселенной. Во II случае речь идет речь лишь о той ограниченной области пространства, которая доступна современным методам научных исследований. С развитием кибернетики в различных областях научных исследованиях приобрели большую популярность методики моделирования. Сущность этого метода состоит в том, что вместо того или иного реального объекта изучается его модель, более или менее точно повторяющая оригинал или его наиболее важные и существенные особенности. Модель не обязательно вещественная копия объекта. Построение приближенных моделей различных явлений помогает нам всё глубже познавать окружающий мир. Так, например, на протяжении длительного времени астрономы занимались изучением однородной и изотронной (воображаемой) Вселенной, в которой все физические явления протекают одинаковым образом и все законы остаются неизменными для любых областей и в любых направлениях. Изучались так же модели, в которых к этим двум условиям добавлялось третье, - неизменность картины мира. Это означает, что в какую бы эпоху мы не созерцали мир, он всегда должен выглядеть в общих чертах одинаково. Эти, во многом условные и схематические модели, помогли осветить некоторые важные стороны окружающего нас мира. Но! Как бы сложна ни была та или иная теоретическая модель, какие бы многообразные факты она ни учитывала, любая модель – это еще не само явление, а только более или менее точная копия, так сказать образ реального мира. Поэтому все результаты, полученные с помощью моделей Вселенной, необходимо обязательно проверить путем сравнения с реальностью. Нельзя отождествлять само явление с моделью. Нельзя без тщательной проверки, приписывать природе те свойства, которыми обладает модель. Ни одна из моделей не может претендовать на роль точного «слепка» Вселенной. Это говорит о необходимости углубленной разработки моделей неоднородной и неизотронной (не воображаемой) Вселенной.
2. Наша галактика.
Звезды во Вселенной объединены в гигантские Звездные системы, называемые галактиками. Звездная система. В составе которой, как рядовая звезда находится наше Солнце, называется Галактикой.
Число звезд в галактике порядка 1012 (триллиона). Млечный путь, светлая серебристая полоса звезд опоясывает всё небо, составляя основную часть нашей Галактики. Млечный путь наиболее ярок в созвездии Стрельца, где находятся самые мощные облака звезд. Наименее ярок он в противоположной части неба. Из этого нетрудно вывести заключение, что солнечная система не находится в центре Галактики. Чем дальше от плоскости Млечного Пути, тем меньше там слабых звезд и тем менее далеко в этих направлениях тянется звездная система. В общем, наша Галактика занимает пространство, напоминающее линзу, если смотреть на нее сбоку. Размеры Галактики были намечены по расположению звезд, которые видны на больших расстояниях. Это цефиды и горячие гиганты. Диаметр Галактики примерно равен 3000 пк (Парсек (пк) – расстояние, с которым большая полуось земной орбиты, перпендикулярная лучу зрения, видна под углом в 1”. 1 Парсек = 3,26 светового года = 206265 а.е. = 3*1013 км.) или 100000 световых лет (световой год – расстояние пройденное светом в течение года), но четкой границы у нее нет, потому что звездная плотность постепенно сходит на нет.
В центре галактики расположено ядро диаметром 1000-2000 пк – гигантское уплотненное скопление звезд. Оно находится от нас на расстоянии почти 10000 пк (30000 световых лет) в направлении созвездия Стрельца, но почти целиком скрыто плотной завесой облаков, что препятствует визуальным и фотографическим наблюдениям этого интереснейшего объекта Галактики. В состав ядра входит много красных гигантов и короткопериодических цефид.
Звезды верхней части главной последовательности, а особенно сверхгиганты и классические цефиды, составляют молодое население. Оно располагается дальше от центра и образует сравнительно тонкий слой или диск. Среди звезд этого диска находится пылевая материя и облака газа. Субкарлики и гиганты образуют вокруг ядра и диска Галактики сферическую систему.
Масса нашей галактики оценивается сейчас разными способами, равна 2*1011 масс Солнца (масса Солнца равна 2*1030 кг.) причем 1/1000 ее заключена в межзвездном газе и пыли. Масса Галактики в Андромеде почти такова же, а масса Галактики в Треугольнике оценивается в 20 раз меньше. Поперечник нашей галактики составляет 100000 световых лет. Путем кропотливой работы московский астроном В.В. Кукарин в 1944 г. нашел указания на спиральную структуру галактики, причем оказалось, что мы живем между двумя спиральными ветвями.
В некоторых местах на небе в телескоп, а кое-где даже невооруженным глазом можно различить тесные группы звезд, связанные взаимным тяготением, или звездные скопления.
Существует два вида звездных скоплений: рассеянные и шаровые.
Рассеянные скопления состоят обычно из десятков или сотен звезд главной последовательности и сверхгигантов со слабой концентрацией к центру.
Шаровые же скопления состоят обычно из десятков или сотен звезд главной последовательности и красных гигантов. Иногда они содержат короткопериодические цефеиды. Размер рассеянных скоплений – несколько парсек. Пример их скопления Глады и Плеяды в созвездии Тельца. Размер шаровых скоплений с сильной концентрацией звезд к центру – десяток парсек. Известно более 100 шаровых и сотни рассеянных скоплений, но в Галактике последних должно быть десятки тысяч.
Кроме звезд в состав Галактики входит еще рассеянная материя, рассеянное вещество, состоящее из межзвездного газа и пыли. Оно образует туманности. Туманности бывают диффузными (клочковатой формы) и планетарными. (Светлые они оттого, что их освещают близлежащие звезды.) Пример: газопылевая туманность в созвездии Ориона и темная пылевая туманность Конская голова.
Расстояние до туманности в созвездии Ориона равно 500 пк, диаметр центральной части туманности – 6 пк, масса приблизительно в 100 раз больше массы Солнца.
Астрономия.
1. Меркурий по строению, рельефу, теплопроводности схож:
А) с Венерой;
В) с Луной;
С) с Марсом;
Д) с Юпитером;
Е) с Нептуном.
2. Полюс мира – это …
А) Северный полюс Земли;
В) Южный полюс Земли;
С) Точка пересечения оси мира с небесной сферой;
Д) Точка пересечения отвесной линии в верхней точке с небесной сферой;
Е) Точка пересечения отвесной линии в нижней точке с небесной сферой;
3. Галактика не включает в себя …
А) звезды;
В) планеты;
С) Вселенную;
Д) кометы;
Е) астероиды.
4. Экваториальные координаты:
А) склонение и прямое восхождение;
В) широта и долгота;
С) высота и азимут;
Д) азимут и прямое восхождение;
Е) широта и склонение.
5. Как называется основной прибор, применяемый в астрономии:
А) микроскоп;
В)телескоп;
С)линза;
Д)окуляр;
Е)бинокль.
6.Какая из планет не относится к планетам земной группы?
А) Юпитер;
В) Марс;
С) Земля;
Д) Меркурий;
Е) Венера.
7. Время в населённых пунктах, расположенных на одном меридиане:
А) местное;
В)поясное;
С) декретное;
Д) летнее;
Е) гринвичское.
8. Астрономия возникла …
А) из любознательности;
В) чтобы ориентироваться по сторонам горизонта;
С) для предсказания судеб людей;
Д) для измерения времени и для навигации;
Е) для получения новых материалов.
9. Атмосфера у Луны отсутствует, т.к.
А) на Луне нет веществ в газообразном состоянии;
В) При - 170 в ночной период все вещества отвердевают;
С) сила тяжести на Луне меньше земной, не способна удержать молекулы газа;
Д) скорость молекул на Луне больше, чем у молекул в атмосфере Земли;
Е) притяжение Земли поглощает атмосферу Луны.
10. Когда видно лунное затмение?
А) в полнолуние;
В) в новолуние;
С) возможно в любой фазе Луны;
Д) в первой четверти Луны;
Е) в третьей четверти Луны.
11. Время в РК измеряется по календарю:
А) Григорианскому;
В) Юлианскому;
С) Лунному;
Д) Солнечному;
Е) Звездному
12. Орбитами планет Солнечной системы являются:
А) эллипсы;
В) окружности;
С) параболы;
Д) эллипсы и параболы;
Е) гиперболы.
13. Почему метеориты сгорают в атмосфере планет?
А) в атмосфере есть кислород;
В) температура атмосферы выше температуры космического пространства;
С) температура метеоритов из-за трения при движении в воздухе повышается до десятков тысяч градусов;
Д) из-за большой скорости метеоритов;
Е) метеориты не сгорают, они распыляются при вхождении в атмосферу.
14. Международная линия смены дат – это …
А) 180 – ый меридиан;
В) гринвичский меридиан;
С) 90 – ый меридиан;
Д) 90 – ая параллель;
Е) экватор.
15. Древние астрономы принципиальное отличие планет от звезд видели в том, что планеты:
А) ярче звезд;
В) больше похожи на Землю;
С) «Блуждают» среди звезд;
Д) ближе к Земле;
Е) Движутся вокруг Солнца.
16. Угловой диаметр небесного тела, наблюдаемого с Земли, увеличился в 4 раза. Следовательно, расстояние между Землей и телом …
А) увеличилось в 4 раза;
В) уменьшилось в 4 раза;
С) увеличилось в 2 раза;
В) уменьшилось в 2 раза;
Е) уменьшилось в 8 раз;
17. Как называется наука, которая изучает явления, происходящие в различных телах или системе тел, находящихся в космическом пространстве?
А) физика;
В) химия;
С) астрономия;
Д) биофизика;
Е) геология.
18. Без какого из следующих утверждений немыслима гелиоцентрическая система?
А) Солнце имеет шарообразную форму;
В) Земля имеет шарообразную форму;
С) Планеты обращаются вокруг Солнца;
Д) Планеты обращаются вокруг Земли;
Е) Земля вращается вокруг своей оси.
19. Все утверждения , за исключением одного, характеризуют геоцентрическую систему мира. Укажите исключение:
А) Земля находится в центре этой системы или вблизи него;
В) Планеты движутся вокруг Земли;
С) Суточное движение Солнца происходит вокруг Земли;
Д) Луна движется вокруг Солнца;
Е) Суточное движение звезд происходит вокруг Земли.
20. Как называется сооружение, предназначенное для наблюдения за движением небесных тел?
А) консерватория;
В) обсерватория;
С) амбулатория;
Д) лаборатория;
Е) акватория.
21. Причина образования многочисленных кратеров на Луне
А) отсутствие атмосферы не препятствуют падению метеоритов и образованию кратеров;
В) действие вулканов;
С) результат внутрилунных процессов;
Д) кратеры – результат научных исследований;
Е) следы бывшей цивилизации.
22. Угол, под которым наблюдатель увидел бы со светила радиус Земли, перпендикулярный к лучу зрения, называется:
А) параллаксом;
В) горизонтальным параллаксом;
С) вертикальным параллаксом;
Д) базисом;
Е) параллактическим смещением.
23. Какие науки из перечисленных ниже являются разделами астрономии?
1) космонавтика;
2) астрология;
3)космогония;
4) космология
А) 2 и 4;
В) 1,3,4;
С) 1,2;
Д) 2,3,4;
Е) 3,4.
24. В каком состоянии находятся вещества на Марсе?
А) твердом, жидком, газообразном;
В) твердом и жидком;
С) твердом и газообразном;
Д) жидком и газообразном;
Е) твердом.
25. Продолжительность смены фаз Луны
А) сидерический месяц;
В) синодический месяц;
С) декада;
Д) новолуние;
Е) лунное время.
26. Количество планет Солнечной системы:
А) 9;
В) 10;
С) 11;
Д) 8;
Е) 7.
27. Какая из предложенных формул является обобщенным законом Кеплера?
А) = ;
В) = ;
С) = ;
Д) = ;
Е) = ;
28. Что является причиной затмения Солнца?
А) ненастная погода;
В) вращение Земли вокруг своей оси;
С) движение Земли вокруг Солнца;
Д) взаимное расположение Солнца, Луны и Земли, при котором Земля попадает в тень Луны;
Е) взаимное расположение Солнца, Луны и Земли, при котором Луна попадает в тень Земли;
29. Какая из планет не относится к планетам – гигантам?
А) Юпитер;
В) Сатурн;
С) Марс;
Д) Уран;
Е) Нептун.
30. Массу планет можно определить :
А) по первому закону Кеплера;
В) по второму закону Кеплера;
С) по третьему закону Кеплера;
Д) по второму и третьему законам Кеплера;
Е) по обобщенному закону Кеплера;
31. Какая планета Солнечной системы не испытывает суточные колебания температуры из-за «парникового эффекта»?