Сегодня на уроке

 Общие характеристики планет.  Происхождение Солнечной системы

Под Солнечной системой понимается  все космическое пространство находящееся в сфере притяжения Солнца. Солнечная система включает в себя: Звезду Солнце, расположенную в центре системы, планеты со спутниками, малые тела(астероиды, кометы, метеорные тела), а также межпланетную пыль, плазму и физические поля в указанных границах.

В Солнечной системе находится 8 больших планет. По мере удаления от Солнца они расположены в следующем порядке: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун.

Планетой называют большое небесное тело движущееся вокруг Солнца в его гравитационном поле и светящееся отраженным солнечным светом. Планеты делятся на планеты земной группы(Меркурий, Венера, Земля, Марс) и планеты-гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун). Вокруг планет, кроме Меркурия и Венеры, обращаются спутники.

Между Марсом и Юпитером движутся малые планеты или астероиды. Их размеры составляют от десятков метров до тысячи километров. Твердые тела небольшого размера, движущиеся в межпланетном пространстве, называются метеоритными телами. Кроме того, по сильно вытянутым орбитам движутся ледяные тела - кометы, резко меняющие свой облик с приближением к Солнцу.

Происхождение Солнечной системы около 5 млрд. лет, Солнце и планеты сформировались из единого облака газа и пыли.

Впервые идея об образовании Солнца и планет из вещества единой газовой туманности была сформулирована Кантом в 1755.г и доработана Лапласом в 1796г. Согласно этой гипотезе, Солнечная система образовалась из вращающегося газового облака, которое сжималось под воздействием гравитации и распадалось на фрагменты. Однако эта гипотеза оказалась несостоятельной из-за многих противоречий.

В 1944г. разработкой теории образования планет из твердых частиц допланетного облака занялся Шмидт.. Эта теория развивается и в настоящее время. Можно выделить основные этапы происхождения и ранней эволюции Солнечной системы.

1. Около 4,6 млрд. лет назад произошел взрыв сверхновой звезды вблизи места рождения Солнечной системы. Ударная волна от взрыва распространилась в космическом пространстве.  Под ее действие газопылевое облако, состоящее из водорода, гелия, и разных по составу частичек, содержащих как металлы, так и редкие изотопы тяжелых химических элементов  начало сгущаться. В нем образовались уплотнения, обогащенные веществом сверхновой звезды. Медленно вращающееся уплотнение под действием сил гравитации начало сжиматься и превращаться в дискообразное газопылевое облако.

2. Постепенно в диске газопылевого облака пылинки стали объединяться, захватывая газы из окружающего пространства. Из мелких частиц образовывались более крупные комки, именно из них формировались зародыши будущих планет. Планеты земной группы почти достигли своих размеров примерно через 100 млн. лет.

Сегодня на уроке

 

Конфигурации планет

Конфигурациями планет называют характерные взаимные расположения планет Земли и Солнца.

Все планеты относительно Земли делятся на внутренние (орбиты которых располагаются внутри земной орбиты) и внешние. К внутренним планетам относятся Венера й Меркурий, к внешним — все остальные. Для внутренних планет характерна конфигурация соединения.

Соединением называется такое положение планет, когда внутренняя планета находится либо между Землей
и Солнцем, либо за Солнцем. В таких случаях она невидима. Положение планеты между Землей и Солнцем называется нижним соединением; в нем планета находится наиболее близко к Земле. Нахождение планеты за Солнцем называется верхним соединением, причем планета
максимально удалена от Земли.

Внутренние планеты не отходят от Солнца на большие углы (максимальный угол для Меркурия составляет 28°, для Венеры — 48°). Наибольшие отклонения планет от Солнца на запад называются наибольшей западной элонгацией, на восток — наибольшей восточной элонгацией.

Конфигурации планет

Для внешних планет также возможна конфигурация соединения (положение «за Солнцем»). При этом они невидимы для наблюдателя с Земли, поскольку теряются в лучах Солнца. Положение внешних планет на прямой Земля-Солнце называется противостоянием. Это наиболее удобная конфигурация для наблюдений планеты.

Периоды обращения планет

Промежуток времени, в течение которого планета совершает полный оборот вокруг Солнца по орбите относительно звезд, называется СИДЕРИЧЕСКИМ ПЕРИОДОМ ОБРАЩЕНИЯ ПЛАНЕТЫ.

Скорость движения планет тем больше, чем они ближе к Солнцу. Поэтому после противостояния Земля станет обгонять те планеты, которые находятся дальше от Солнца. Со временем снова произойдет противостояние, поскольку Земля обгоняет планету на полный оборот.

Промежуток времени между двумя последовательными одинаковыми конфигурациями планет называется СИНОДИЧЕСКИМ ПЕРИОДОМ ОБРАЩЕНИЯ ПЛАНЕТЫ.

Между синодическим (S, в сутках) и сидерическим (T, в сутках) месяцами существует соотношение. Для планет, находящихся между Солнцем и Землей:

1/S = 1/T - 1/T0 

Уравнение синодического движения для внутренних планет.

1/S =1/T0 - 1/T

Уравнение синодического движения для внешних планет планет.

Сегодня на уроке

 Основы практической астрономии

Группа №81 сдает тест "Основы практической астрономии"

Итоги теста

Сегодня на уроке

 

1. Кульминация светил. При суточном вращении вокруг оси мира светила два раза за сутки пересекают небесный меридиан. Явление прохождения светилом небесного меридиана называется кульминацией.

Рисунок 17 — Кульминация светил

Различают верхнюю и нижнюю кульминации. В верхней кульминации светило при суточном движении находится в наивысшей точке над горизонтом, ближайшей к зениту. Нижняя кульминация происходит через половину суток после верхней кульминации.

Точка пересечения суточной параллели светила с восточной частью истинного горизонта называется точкой восхода светила, а точка пересечения с западной частью истинного горизонта — точкой захода светила.

Для Солнца и Луны, имеющих заметные видимые размеры, восходом (или заходом) считается момент появления (или исчезновения) на горизонте верхней точки края диска.

Незаходящие звёзды (рис. 17) видны в верхней (М2, М3) и нижней (М2‘, М3‘) кульминациях. У восходящих и заходящих звёзд нижняя кульминация (М1‘) проходит под горизонтом. У невосходящих звёзд обе кульминации М4 и М4‘ невидимы, т. е. происходят под горизонтом.

Найдём высоты звёзд в верхней и нижней кульминациях.

Так как кульминация светил происходит при пересечении небесного меридиана, то плоскость рисунка 17 совпадает с плоскостью небесного меридиана. Суточные пути звёзд изображаются отрезками, параллельными небесному экватору QQ’. Пусть звезда находится в верхней кульминации М1. Высота полюса мира равна географической широте φ. Как видно из рисунка, ∠ SOQ равен 90° – φ представляет собой наклон небесного экватора к плоскости горизонта. Дуга SM1 (или ∠ SOM1) — это высота светила над горизонтом. Эта дуга состоит из сумм двух дуг: SM1 = SQ + QM1. Как видно из рисунка, дуга SQ равна 90° – φ, а дуга QM1 определяется величиной склонения звезды δ. Получим формулу для определения высоты звезды в её верхней кульминации:

Формула (1)

Для незаходящей звезды нижняя кульминация М2‘ измеряется дугой NM2‘ или соответствующим центральным углом (∠ NOM2‘). Указанный угол, как видно из рисунка, равен разности δ — склонения светила и величины (90° – φ) — наклона небесного экватора к плоскости горизонта. Значит, высота звезды в нижней кульминации равна:

Формула (2)

Если обе кульминации незаходящей звезды находятся по одну сторону от зенита (например, М3 и М3‘), то её верхняя кульминация определяется из соотношения: hв — 180° – [(90° – j) + δ], или после упрощения:

Формула (3)

Соотношения (1—3) связывают географическую широту с высотой и склонением звёзд во время их кульминации. Отметим, что на рисунке 17 азимуты звёзд в верхней кульминации М1 и М2 равны 0°, а азимуты звёзд в нижней кульминации М1‘ и М2‘ равны 180°. Азимуты звезды М3 в верхней и нижней кульминациях равны 180°.

2. Определение географической широты по астрономическим наблюдениям. При составлении географических и топографических карт, прокладке дорог и магистралей, разведке залежей полезных ископаемых и в ряде других случаев необходимо знать географические координаты местности. Эту задачу можно решить с помощью астрономических наблюдений. Рассмотрим простейшие способы.

Первый способ. Определить географическую широту можно из наблюдения Полярной звезды. Если считать, что Полярная звезда указывает Северный полюс мира, то приближенно высота Полярной звезды над горизонтом даёт нам географическую широту места наблюдения. Если измерить высоту Полярной звезды в верхней и нижней кульминациях, то получим более точное значение широты места наблюдения:

Формула (4)

Это равенство получаем из равенств (2) и (3). Формула (4) пригодна для всех незаходящих звёзд, у которых верхняя и нижняя кульминации находятся по одну сторону от зенита.

Второй способ. Определить географическую широту можно из наблюдения верхней кульминации звёзд. Из равенств (1) и (3) получим, что

Формула (5)

Знак «+» ставится, если звезда кульминирует к югу от зенита, а знак «-» — при кульминации звезды к северу от зенита.

Главные выводы

1. Кульминация — это явление прохождения светила через небесный меридиан.

2. Географическую широту можно определить по наблюдениям как Полярной звезды, так и верхней кульминации звёзд.

Контрольные вопросы и задания

1. Что такое кульминация светила?
2. Какие точки называются точками восхода и захода светила?
3. Как изменяются при суточном движении светила его высота, прямое восхождение, склонение?
4. Как приближенно определить географическую широту места, наблюдая за Полярной звездой?
5. Найдите интервал склонений звезд, которые на данной широте:
а) никогда не восходят;
б) никогда не заходят;
в) могут восходить и заходить.
6. Определите географическую широту места наблюдения, если звезда Вега проходит через точку зенита.
7. Высота Солнца в моменты верхней и нижней кульминаций соответственно равна 37° и 10°. Определите географическую широту места наблюдения, склонение Солнца и дату наблюдения.

 Небесная сфера. Небесные координаты

     

Учащиеся группы 81 изучают небесную сферу.

 Предмет астрономии. Связь астрономии с другими науками. Значение астрономии

Астрономия - это одна из древнейших наук о Вселенной. Она изучает природу, происхождение, развитие, движение небесных тел и явлений. Понятие "Вселенная" включает в себя Землю, Солнце, планеты, звезды, галактики и разряженную среду в которой они находятся. 

Основным методом изучения астрономии является метод наблюдений, который осуществляется с помощью приборов. Наблюдения ведутся в различных диапазонах: видимом, инфракрасном, ультрафиолетовом, рентгеновском, радиодиапазоне, гамма - лучах. Открыты новые объекты (черные дыры, нейтронные звезды. 

Современная астрономия изучает активность Солнца и его влияние на земные процессы. Не снята проблема астероидной опасности. Возможность зарождения жизни на других планетах. Как космос влияет на развитие всего живого и т.д. Важнейшей задачей астрономии является объяснение и прогнозирование астрономических явлений (Солнечное и Лунное затмение, появление комет, астероидов, 

Астрономия возникла в глубокой древности. Еще первобытные люди наблюдали звездное небо и затем на стенах своих пещер рисовали увиденное.Наблюдения за звездным небом формировало человека как мыслящее существо.

Астрономия включает в себя следующие разделы:

Практическая астрономия, небесная механика, сравнительная планетология, астрофизика,звездная астрономия, космология, космогония.

Для проведения астрономических наблюдений строятся специальные научные исследовательские учреждения - астрономические обсерватории. 

Домашнее задание: с. 4 - 12.

Сегодня на уроке

 Планеты - гиганты. Плутон

Системы Мира

 Система Мира Птолемея

Система Мира Коперника

Практическая астрономия

Определение кульминации

Верхняя кульминация

\Нижняя кульминация

Сегодня на уроке

 Небесные координаты

Горизонтальная система координат
Экваториальная система координат

Сегодня на уроке

 Небесная сфера

Определение небесной сферы?

Точки, линии, плоскости на небесно сфере?

Сегодня на уроке

 Происхождение Солнечно системы. Общие характеристики планет.

Под Солнечной системой понимается  все космическое пространство находящееся в сфере притяжения Солнца. Солнечная система включает в себя: Звезду Солнце, расположенную в центре системы, планеты со спутниками, малые тела(астероиды, кометы, метеорные тела), а также межпланетную пыль, плазму и физические поля в указанных границах.

В Солнечной системе находится 8 больших планет. По мере удаления от Солнца они расположены в следующем порядке: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун.

Планетой называют большое небесное тело движущееся вокруг Солнца в его гравитационном поле и светящееся отраженным солнечным светом. Планеты делятся на планеты земной группы(Меркурий, Венера, Земля, Марс) и планеты-гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун). Вокруг планет, кроме Меркурия и Венеры, обращаются спутники.

Между Марсом и Юпитером движутся малые планеты или астероиды. Их размеры составляют от десятков метров до тысячи километров. Твердые тела небольшого размера, движущиеся в межпланетном пространстве, называются метеоритными телами. Кроме того, по сильно вытянутым орбитам движутся ледяные тела - кометы, резко меняющие свой облик с приближением к Солнцу.

Происхождение Солнечной системы около 5 млрд. лет, Солнце и планеты сформировались из единого облака газа и пыли.

Впервые идея об образовании Солнца и планет из вещества единой газовой туманности была сформулирована Кантом в 1755.г и доработана Лапласом в 1796г. Согласно этой гипотезе, Солнечная система образовалась из вращающегося газового облака, которое сжималось под воздействием гравитации и распадалось на фрагменты. Однако эта гипотеза оказалась несостоятельной из-за многих противоречий.

В 1944г. разработкой теории образования планет из твердых частиц допланетного облака занялся Шмидт.. Эта теория развивается и в настоящее время. Можно выделить основные этапы происхождения и ранней эволюции Солнечной системы.

1. Около 4,6 млрд. лет назад произошел взрыв сверхновой звезды вблизи места рождения Солнечной системы. Ударная волна от взрыва распространилась в космическом пространстве.  Под ее действие газопылевое облако, состоящее из водорода, гелия, и разных по составу частичек, содержащих как металлы, так и редкие изотопы тяжелых химических элементов  начало сгущаться. В нем образовались уплотнения, обогащенные веществом сверхновой звезды. Медленно вращающееся уплотнение под действием сил гравитации начало сжиматься и превращаться в дискообразное газопылевое облако.

2. Постепенно в диске газопылевого облака пылинки стали объединяться, захватывая газы из окружающего пространства. Из мелких частиц образовывались более крупные комки, именно из них формировались зародыши будущих планет. Планеты земной группы почти достигли своих размеров примерно через 100 млн. лет.

Сегодня на уроке

 Конфигурации планет

Конфигурациями планет называют характерные взаимные расположения планет Земли и Солнца.

Все планеты относительно Земли делятся на внутренние (орбиты которых располагаются внутри земной орбиты) и внешние. К внутренним планетам относятся Венера й Меркурий, к внешним — все остальные. Для внутренних планет характерна конфигурация соединения.

Соединением называется такое положение планет, когда внутренняя планета находится либо между Землей
и Солнцем, либо за Солнцем. В таких случаях она невидима. Положение планеты между Землей и Солнцем называется нижним соединением; в нем планета находится наиболее близко к Земле. Нахождение планеты за Солнцем называется верхним соединением, причем планета
максимально удалена от Земли.

Внутренние планеты не отходят от Солнца на большие углы (максимальный угол для Меркурия составляет 28°, для Венеры — 48°). Наибольшие отклонения планет от Солнца на запад называются наибольшей западной элонгацией, на восток — наибольшей восточной элонгацией.

Конфигурации планет

Для внешних планет также возможна конфигурация соединения (положение «за Солнцем»). При этом они невидимы для наблюдателя с Земли, поскольку теряются в лучах Солнца. Положение внешних планет на прямой Земля-Солнце называется противостоянием. Это наиболее удобная конфигурация для наблюдений планеты.

Периоды обращения планет

Промежуток времени, в течение которого планета совершает полный оборот вокруг Солнца по орбите относительно звезд, называется СИДЕРИЧЕСКИМ ПЕРИОДОМ ОБРАЩЕНИЯ ПЛАНЕТЫ.

Скорость движения планет тем больше, чем они ближе к Солнцу. Поэтому после противостояния Земля станет обгонять те планеты, которые находятся дальше от Солнца. Со временем снова произойдет противостояние, поскольку Земля обгоняет планету на полный оборот.

Промежуток времени между двумя последовательными одинаковыми конфигурациями планет называется СИНОДИЧЕСКИМ ПЕРИОДОМ ОБРАЩЕНИЯ ПЛАНЕТЫ.

Между синодическим (S, в сутках) и сидерическим (T, в сутках) месяцами существует соотношение. Для планет, находящихся между Солнцем и Землей:

1/S = 1/T - 1/T0 

Уравнение синодического движения для внутренних планет.

1/S =1/T0 - 1/T

Уравнение синодического движения для внешних планет планет.