Розробка урока " Малі тіла Сонячної системи"

Предмет: Астрономія

Тема 4. Сонячна система

Урок 9. Малі тіла Сонячної системи – астероїди,

комети, метеори.

Навчальна мета: - продовжити ознайомлення учнів із складовими елементами у будові Сонячної системи, із закономірностями її будови та сучасними поглядами на формування планетної Сонячної системи. Дати учням відомості про астероїди, комети та їхні основні характеристики; сформувати уявлення учнів про астероїдну небезпеку.

Розвивальна мета:- сформувати уявлення про етапи формування Сонячної системи та закономірності її розвитку.

Виховна мета : - формування інтересу до пізнання навколишнього світу.

Тип уроку: повідомлення нових знань.

Дидактичне і технічне забезпечення уроку: Підручники , Роздатковий матеріал- тести , проектор, комп’ютер, мультимедійна дошка, презентації учнів, учнівські приладдя, презентація вмкладача, відеофільми.

Учні повинні мати уявлення про: природу та історію відкриття малих тіл сонячної системи.

Учні повинні знати: основні характеристики малих тіл Сонячної системи.

Основні поняття: астероїд, пояс астероїдів, комета, ядро, кома, хвіст, метеор, метеорит, болід, метеоритний дощ, астроблема.

Структура уроку :

1. Організаційний момент: перевірка наявності учнів, повідомлення теми, мети, завдань уроку, порядку роботи на уроці.

2. Мотивація навчальної діяльності : Сьогодні ми з вами повинні розглянути ті об'єкти Сонячної системи, яким ми ще не приділяли уваги і розширити знання про походження Сонячної системи та небезпеку для нашої планети.

3. Актуалізація опорних знань : (тести та питання – загадки):

I. Із Землі я здаюсь червоним, кривавим. Я вдвічі менший за Землю. Моя атмосфера розріджена і в основному складається з вуглекислого газу. Кисню і водяної пари дуже мало. Навіть на екваторі вдень температура рідко підіймається до О градусів, а вночі становить -90...-210 градусів. Вода на мені є у вигляді льодяних шапок на полюсах і вічної мерзлоти. На мені дуже часті пилові бурі, що іноді тривають місяцями. ( Марс )

II. Моя маса в 318 разів більша від Землі, а діаметр в 11 разів перевищує земний. Через велику віддаленість від Сонця маю на поверхні температуру -140 градусів. Атмосфера складається з водню, метану, гелію, аміаку, є і шар хмар. Деякі мої супутники більші за Меркурій. Один оберт навколо осі роблю за 9 годин 59 хвилин. ( Юпітер)

1. Повідомлення нових знань : випереджувальне домашнє завдання ( презентації учнів), доповнення викладача ,складання « Своєї опри»

1. Осмислденння вивченого : ( диференцьоване опитування)

1. Що таке астероїди? Які розміри вони мають?

2. Де розташовані орбіти астероїдів?

3. Що може змінити орбіту астероїда?

4. На планети якої групи вони схожі?

5. Чому вивчення астероїдів викликає підвищений інтерес?

1. Що таке комети? З чого вони складаються?

2. За якими орбітами вони рухаються?

3. Звідки приходять комети?

4. Що може змінити орбіти комет?

5. Які комети вважаються періодичними?

6. Чи впливають комети на рух планет? Чому?

1. Що таке метеорити? Їх походження.

2. Розміри метеоритів.

3. Як повинні рухатись метеоритні тіла, щоб вони могли досягнути поверхні
   Землі?

4. Чи є в складі метеоритів хімічні елементи, відсутні на Землі?

5. Які типи метеоритів нам відомі?

1. Закріплення вивченого :

- відефільм « Малі тіла Сонячної системи»

- тест «Що я запам’ятав з уроку»

1. Підведення підсумків уроку:

- вербальна оцінка роботи групи ,визначення активних учнів і пасивних;

- бальна оцінка учнів;

1. Рефлексія :

Дайте відповідь на запитання :

• На якій планеті Ви залишились би жити?

1. Домашнє завдання : підготуватися до контрольної роботи по темі « Сонячна система», Оформити « Паспорт планет»

Навчальний матеріал уроку:

Астеро́їд, або мала́ плане́та, — невелике небесне тіло діаметром від 50 м до 544 км, що складається зі скельних порід або заліза та нікелю, а також має орбіту навколо Сонця.

Термін астероїд (від дав.-гр. ἀστεροειδής — «зіркоподібний», з ἀστήρ — «зірка» та εῖ̓δος — «вид, зовнішність, якість») було введено Вільямом Гершелем. Точне визначення терміна «астероїд» досі не встановлено.

Найвідоміші астероїди: Паллада, Юнона, Веста, Ероc, Амур, Гідальго, Ікар.

Розмір є одним із основних параметрів, за якими класифікують астероїди.

Орбіти більшості відомих астероїдів лежать всередині головного поясу астероїдів між орбітами Марса і Юпітера. За оцінками в поясі налічується від 1,1 до 1,9 млн. астероїдів із діаметром понад 1 км, а також декілька мільйонів дрібніших. Вважається, що вони є залишками протопланетарного диска. Акреції скельних уламків в цій області завадили потужні збурення, зумовлені гравітаційним полем Юпітера.

Загальна маса усіх астероїдів поясу оцінюється в 3,0-3,6 × 1021 кг, що становить 4 відсотки від маси Місяця.

Астероїди існують також поза головним поясом:

навколоземні астероїди мають орбіти, що проходять неподалік земної орбіти (як усередині її, так і зовні). Деякі з них (наприклад, група Аполлона, група Атона) навіть перетинають орбіту Землі й потенційно можуть зіткнутися з нашою планетою. Це може становити загрозу, тому вивченню таких астероїдів приділяють значну увагу. Незважаючи на невелику їх кількість, класифікація цих астероїдів найбільш деталізована.

Жодна з малих планет не має атмосфери, але, виявляється, є астероїди, які мають супутники (американська міжпланетна станція «Галілей» у 1993 році передала зображення малої планети Іди (поперечником 56 км), біля якої обертається супутник — півторакілометрова брила).

1 листопада 1977 року американський астроном Ч. Коуелл виявив асте­роїд Хірон, незвичайний тим, що рухається між Сатурном і Ураном. У 1990-х відкрили ще кілька подібних тіл, що рухаються між орбітами далеких планет. Ці об'єкти назвали «кентаврами». До січня 2000 року було відомо 16 таких астероїдів, 5 із них, досліджені найкраще, отримали назви: Хірон, Фол, Несе, Асбол та Харікло.

30 серпня 1992 року астрономи обсерваторії Мауна-Кі (Гаваї, США) сфотографували малу планету, орбіта якої розташована зовні плутонової. Згодом виявили цілий рій подібних тіл — пояс Койпера. До листопада 2000 року було відомо понад 400 планетоїдів (так ще називають астероїди поясу Койпера) — достатньо великих, укритих метановим льодом, брил. На початку 2001 року перший планетоїд отримав ім'я Варуна. Цей астероїд діаметром понад 1000 км рухається навколо Сонця з періодом 285 років майже в одній площині з Плутоном.

Пояс Койпера починається за орбітою Нептуна і простягається на відстань понад 150 а. о.

Троянські астероїди пов'язані силою тяжіння з Юпітером і синхронізовані з ним у русі. Вони або випереджають або відстають від планети-гіганта в її орбітальному русі.

Чому на місці, де зараз знаходиться пояс астероїдів, не виникла планета? Винен в цьому Юпітер -- найбільша і найближча до Сонця планета-гігант. В той час, коли згустки, викинуті з центру туманності, зчіплювались, завдяки специфічним умовам в районі орбіти Юпітера виникло найбільше утворення з газу і пилу. Це утворення мало пріоритет в рості- воно інтенсивно приєднувало до себе сусідні тіла, перетворюючись в ядро майбутнього ІОпітера. Коли маса ядра досягла декількох мас Землі, воно стало «розкачувати» орбіти найближчих до неї згустків і викидати їх з своєї зони «харчування». Сили були настільки великі, що ці згустки «прострілювали» внутрішні області Сонячної системи, що народжувалась, аж до орбіти сучасного Меркурія. Найбільше дісталося сусідньому району, де зараз розташувався пояс астероїдів. Частина тіл з цього району була викинута при зіткненнях, а в тих. що лишились, дуже сильно зросли відносні швидкості. Тому при зіткненнях протоастероїди вже не могли об'єднуватись, процес подрібнення став перевищувати процес зростання. Так Юпітер, що зростав, призупинив зростання найближчої до себе планети. Не виключено, що маса Марса лишилась невеликою з-за цих подій.

Отже, на початковому етапі свого розвитку протоЮпітер розкидав в усі боки речовину нашої системи. За розрахунками, маса речовини, що була винесена за межі Сонячної системи, могла досягати декількох сотень мас Землі. Частина цих згустків назавжди покинула Сонячну систему, інша частина час від часу повертається до нас в вигляді комет.

З цієї теорії випливає, що між Марсом і Юпітером ніколи не було ніякої планети, вона просто не встигла сформуватися, а з її речовини виник пояс астероїдів.

Коме́та — мале тіло Сонячної системи, яке обертається навколо Сонця і має так звану кому (атмосферу) і/або хвіст. Кома і хвіст комети — це наслідки випаровування ядра комети під дією сонячного випромінювання.

Діаметри ядер невеликі — усього кілька кілометрів, іноді десятків кіло метрів.

Ядро являє собою малу планету, що складається з каменю, пилу і криги. Хвости комет розрізняються завдовжки і формою. У деяких комет вони тягнуться через все небо. Наприклад, хвіст комети, що з'явилася в 1944 році, був завдовжки 20 млн км. А комета C/1680 V1 мала хвіст, що протягнувся на 240 млн км. Також були зафіксовані випадки відділення хвоста від комети.

Теорію хвостів і форм комет розробив в кінці XIX століття російський астроном Федір Бредіхін

Комета Галле́я (офіційна назва 1P/Halley) — найвідоміша яскрава короткоперіодична комета, яка наближається до Землі кожні 75-76 років. Названа на честь англійського астронома Едмонда Галлея, який вирахував її орбіту. Багато довгоперіодичних комет можуть з'являтися більш яскравими і видовищними, але комета Галлея — єдина короткоперіодична комета добре видима неозброєним оком, період обертання якої співмірний з тривалістю людського життя. З кометою пов’язані метеорні потоки Ета Аквариди і Оріоніди. Останній перигелій був в лютому 1986 року, наступний буде в середині 2061 року.

Обчислення орбіти і відкриття

До Ньютона і Галлея астрономи і фізики вважали комети одноразовими гостями Сонячної системи, які пролітають повз неї по незамкнутих параболічних орбітах. Галлей створив метод розрахунку кометних орбіт, який базувався на законі всесвітнього тяжіння І. Ньютона. Він звернув увагу на те, що характеристики яскравої комети, яку спостерігали 1682 р., є майже тими ж, що й у комети 1531 р., яку спостерігав Петер Апіан і комети 1607 р., яку спостерігав Йоганн Кеплер. Галлей прийшов до висновку, що яскраві комети 1531, 1607 і 1682 років — це один і той же об'єкт з періодом обертання навколо Сонця приблизно 76 років і що комета має знов з'явитися на небі в 1758 р. Його передбачення було підтверджене — комета спостерігалася в кінці 1758 р. — на початку 1759 р. Першим серед професійних астрономів знайшов її легендарний «ловець» комет француз Шарль Мессьє в Парижі 21 січня 1759 р. Але честь першого спостерігача повернення комети належить вихідцю з селян німецькому астроному-самоуку Йоганну Георгу Паличу — він побачив комету ще 25 грудня 1758 р. в сузір'ї Риб. Комета Галлея — перша комета розпізнана як періодична. Галлей також висунув ідею, що й інші комети повинні вертатися до Сонця .

Орбіта і походження

.Орбіта комети Галлея — витягнутий еліпс з Сонцем в одному з фокусів. Перигелій комети — 0,587 а.о. (між орбітами Меркурія і Венери), афелій — понад 35 а.о. (приблизно відстань від Сонця до Плутона). Орбіта комети сильно нахилена до площини екліптики — на 162,5° (це означає, що комета рухається в напрямі, протилежному руху планет Сонячної системи). Ексцентриситет орбіти дорівнює 0,967275. Комета Галлея обертається навколо Сонця з періодом приблизно 76 років.

1980року Борис Чиріков ти Віталій Вечеславов проаналізували факти 46 візитів комети Галлея занотовані в історичніх джерелах а також змодельовані компютером. Дослідження виявило динаміку хаотичну та непередбачувану на далеку перспективу. Очікувалось, що тривалість життя комети сягне 10 мільйонів років. Проте, недавні дослідження припускають, що комета Галлея випарується чи розколеться навпіл протягом наступних десяти тисяч років, або ж буде катапультована за межі Сонячної системи продовж кількох сотень тисяч років. Спостереження Х’юза вказує, що маса ядра комети зменшилась на 80-90% за останні 2000-3000 оберта

Метеор (грец. μετέωρος, "небесний"), "зорепад" - явище, що виникає при згорянні в атмосфері Землі дрібних метеорних тіл (наприклад, уламків комет чи астероїдів). Аналогічне явище більшої інтенсивності (яскравіше -4 зоряної величини) називається болідом. Давня назва - "літавець".

Популярна назва метеора - це падаюча зірка.

Боліди й метеорити

Метеорити є залишками метеорних тіл, що не повністю зруйнувалися в атмосфері при русі, під час якого їхня поверхня нагрівається до 2500-3000°С, плавиться і випаровується. Дрібні частинки руйнуються повністю, а більші, втративши до 90% маси, падають на поверхню Землі. Дотепер у світі зібрано близько 3000 метеоритів масою від кількох грамів до кількох десятків тонн.

Щороку на поверхню Землі падає близько 500 метеоритів, але в середньому лише 20 із них знаходять.

У музеях світу зберігається не менш як 500 тонн цих небесних пришельців.

Найбільший з відомих метеоритів можна побачити в місці його падіння - у пустелі Адрар (Західна Африка). Його вага близько 100000 тонн.

Найбільшим кратером, що утворився не пізніше як за 10000 років до нашої ери в результаті гігантського вибуху при падінні великого метеорита, є метеоритний кратер Нью-Квебек у Канаді. Його діаметр 3,5 км, глибина близько 380 м і висота валу — близько 100 м.

Відомо три види метеоритів:

кам'яні,

залізні,

залізо-кам'яні.

Іноді метеорити знаходять через багато років після їхнього падіння. Особливо багато знайдено залізних метеоритів. В СРСР метеорит є власністю держави й підлягає здаванню у наукові заклади для вивчення. За вмістом радіоактивних елементів і свинцю визначають вік метеоритів. Він різний, а найстаріші метеорити мають вік 4,5 млрд. років.

Деякі дуже великі метеорити при великій швидкості падіння вибухають і утворюють метеоритні кратери, які нагадують місячні. Найбільший з виявлених кратерів знаходиться в Арізоні в США. Його діаметр 1200 м і глибина 200 м. Цей кратер виник, очевидно, близько 5000 років тому. Знайдено сліди ще більших і давніших метеоритних кратерів. Усі метеорити - це члени Сонячної системи.

Оскільки відкрито чимало невеликих астероїдів, які перетинають орбіту Марса, можна гадати, що метеорити - це осколки астероїдів з орбітами, які перетинають орбіту Землі. Структура деяких метеоритів свідчить про те, що на них впливали високі температури й тиски, отже, метеорити могли існувати в надрах зруйнованої планети або великого астероїда.

У складі метеоритів виявлено значно менше мінералів, ніж у земних гірських породах. Наука, яка вивчає хімічний і мінералогічний склад метеоритів, називається метеоритикою. За її даними, метеорити складаються з таких елементів: Fe, Ni, Si, С, Al, Mg, S, Ca, О тощо.

Це свідчить про примітивний характер метеоритної речовини. Однак багато мінералів, що входять до складу метеоритів, не зустрічаються на Землі. Наприклад, більшість кам'яних метеоритів містить округлі зерна - хондри, хімічний склад яких майже такий самий, як у Сонця. Ця найдавніша речовина дає відомості про початковий етап формування планет Сонячної системи.

На території України зареєстровано за останні століття падіння 43 метеоритів, з них чотири — залізні. Ось найвідоміші з них:

Метеорит «Жигайлівка» — перший метеорит, знайдений на території України (упав 12 жовтня 1787 р. в Харківській губернії біля слободи Жигайлівка, тепер Тростянецького району Сумської області)[2].

Метеорит «Княгиня» — упав на Закарпатті 9 червня 1866 р. Було зібрано до тисячі його масивних уламків. Найбільша частина — вагою 286 кг — нині є експонатом Віденського музею природничої історії.

Метеорит Мигії — упав поблизу села Мигія Єлизаветградського повіту Херсонської губернії влітку 1889 року. Один з перших метеоритів, в якому виявлено хлорит, а також органічну речовину (сполучення вуглецю з воднем і киснем). Найбільшим метеоритом в Україні й у всій Європі вважають Іллінецький який упав 400 млн років тому.

Влучання метеоритів у людей

Перший в історії задокументований випадок влучання метеорита в людину стався 30 листопада 1954 р. в місті Силакауга, округ Талладеґа штат Алабама, США. Один з уламків метеорита Силакауга вагою 3,86 кг та розміром з апельсин, пробив дах будинку і, відскочивши рикошетом від радіоприймача, травмував сплячу жінку.

Інший випадок було зафіксовано у червні 2009 року, коли метеорит розміром з горошину врізався в чотирнадцятирічного німецького школяра Герріта Бланка, що прямував у цей момент до школи. Він влучив у руку підлітка, а потім відскочив і створив у землі кратер діаметром 30 сантиметрів. Хлопець відбувся дзвоном у вухах, який пройшов через декілька годин, і шрамом завдовжки 7,5 см на руці.

3 .СВОЯ ОПОРА

Астеро́їд, або мала́ плане́та, — невелике небесне тіло діаметром від 50 м до 544 км, що складається зі скельних порід або заліза та нікелю, а також має орбіту навколо Сонця. Найвідоміші астероїди: Паллада, Юнона, Веста, Ероc, Амур, Гідальго, Ікар. Розмір є одним із основних параметрів, за якими класифікують астероїди. Орбіти більшості відомих астероїдів лежать всередині головного поясу астероїдів між орбітами Марса і Юпітера. За оцінками в поясі налічується від 1,1 до 1,9 млн. астероїдів із діаметром понад 1 км, а також декілька мільйонів дрібніших. Вважається, що вони є залишками протопланетарного диска. Акреції скельних уламків в цій області завадили потужні збурення, зумовлені гравітаційним полем Юпітера.Загальна маса усіх астероїдів поясу оцінюється в 3,0-3,6 × 1021 кг, що становить 4 відсотки від маси Місяця.

Коме́та — мале тіло Сонячної системи, яке обертається навколо Сонця і має так звану кому (атмосферу) і/або хвіст. Кома і хвіст комети — це наслідки випаровування ядра комети під дією сонячного випромінювання. Ядро являє собою малу планету, що складається з каменю, пилу і криги. Хвости комет розрізняються завдовжки і формою. У деяких комет вони тягнуться через все небо. Наприклад, хвіст комети, що з'явилася в 1944 році, був завдовжки 20 млн км. А комета C/1680 V1 мала хвіст, що протягнувся на 240 млн км. Також були зафіксовані випадки відділення хвоста від комети.

Теорію хвостів і форм комет розробив в кінці XIX століття російський астроном Федір Бредіхін

Метеор (грец. μετέωρος, "небесний"), "зорепад" - явище, що виникає при згорянні в атмосфері Землі дрібних метеорних тіл (наприклад, уламків комет чи астероїдів). Аналогічне явище більшої інтенсивності (яскравіше -4 зоряної величини) називається болідом. Давня назва - "літавець".

Популярна назва метеора - це падаюча зірка.

Боліди й метеорити

Іноді велике метеорне тіло,рухаючись в атмосфері, не встигає випаруватися й досягає поверхні Землі. Цей залишок метеорного тіла називається метеоритом. Щорічно на Землю випадає приблизно 2000 метеоритів. У музеях світу зберігається не менш як 500 тонн цих небесних пришельців. У складі метеоритів виявлено значно менше мінералів, ніж у земних гірських породах. Це свідчить про примітивний характер метеоритної речовини. Однак багато мінералів, що входять до складу метеоритів, не зустрічаються на Землі. Наприклад, більшість кам'яних метеоритів містить округлі зерна - хондри, хімічний склад яких майже такий самий, як у Сонця. Ця найдавніша речовина дає відомості про початковий етап формування планет Сонячної системи.

На території України зареєстровано за останні століття падіння 43 метеоритів, з них чотири — залізні.

Наша планетна система

1. Сукупність усієї води на Землі в твердому, рідкому і газоподібному стані називається...

1. Світовий океан

2. гідросфера

3. термосфера

4. атмосфера.

2 .Парниковий ефект спричиняє зміна вмісту...

1. водяної пари

2. вуглекислого газу

3. азоту

4. інша відповідь.

3. Основним компонентом атмосфери Землі є...

1. азот

2. вуглекислий газ

3. кисень

4. аргон.

4. Велика Червона Пляма, знаходиться на планеті...

1. Венера

2. Нептун

3. Юпітер

4. Марс.

5. Скільки супутників у Марса

1. Немає

2. Один

3. Два

4. 39

6. Велика Червона Пляма в південній півкулі– це...

1. потужний циклон

2. рифтова долина

3. вулкано-тектонічний регіон

4. потужний антициклон.

7. На яких планетах земної групи у хмарах виявлена сірчана кислота…

1. Меркурій

2. Венера

3. Земля

4. Марс

8. Уран має...

1. 2 супутники

2. 28 супутників

3. 1 супутник

4. 17 супутників.

9. На поверхні якої планети земної групи найбільша тривалість сонячної доби..

1. На Меркурії

2. На Венері

3. На Землі

4. На Марсі

10. Основним компонентом марсіанського ґрунту є...

1. залізо

2. кремній

3. кальцій

4. фосфор.

11. До планет-гігантів належать...

1. Нептун, Уран, Сатурн, Юпітер

2. Ганімед, Сатурн, Уран, Нептун

3. Юпітер, Сатурн 4. Плутон, Харон, Нептун, Уран.

______________________

П.І.П

Що я запам’ятав ( ла ) на уроці:

1. Орбіти більшості малих планет знаходяться між орбітами...

1. Сатурна і Урана

2. Юпітера і Сатурна

3. Марса і Юпітера

4. Землі і Марса.

2. Хмара, з якої прилітають комети до Сонця, називається хмарою...

1. Койпера

2. Оорта

3. Фарсіда

4. Галілея.

3. Продукти випаровування і пилинки навколо ядра комети утворюють...

1. волосся

2. хвіст

3. кому

4. тулуб.

4. Метеорне тіло, яке впало на Землю називається...

1. метеороїдом

2. астероїдом

3. метеоритом

4. метеором.

5. Найбільша серед відомих малих планет має назву...

1. Паллада

2. Церера

3. Веста

4. Юнона

6. 99,86% маси Сонячної системи припадає на...

1. метеори

2. Юпітер

3. Сонце

4. астероїди.

7. До складу ядер комет в основному входять...

1. кам’янисті породи

2. водяний та інші льоди

3. метали

4. гази.