Физика звезд. Разнообразие звезд Многообразие звезд и физические процессы, происходящие в их недрах

Введение 3

1 Многообразие звезд и физические процессы, происходящие в их недрах 4

1.1 Физические характеристики звезд 4

1.2 Многообразие звезд. Гарвардская классификация звездных спектров 7

1.3 Физические процессы, происходящие в недрах звезд 8

2 Солнце и его характеристики 14

2.1 Физические процессы происходящие на Солнце 14

2.2 Внутреннее строение Солнца 16

2.3 Магнитные поля Солнца 19

2.4 Проблема солнечных нейтрино и нагрева короны 21

Заключение 23

Список использованных источников 25

Приложение А 26

Спектральный класс звезды и ее светимость 26

Приложение Б 27

Внутреннее строение Солнца 27

Введение

Звездное небо во все времена занимало воображение людей. Почему зажигаются звезды? Сколько их сияет в ночи? Далеко ли они от нас? Есть ли границы у звездной Вселенной? С глубокой древности человек задумывался над этими и многими другими вопросами, стремился понять, и осмыслить устройство того большого мира, в котором мы живем.

Возрастающий интерес к физике Солнца и звезд обусловлен тем, что процессы, протекающие в различных областях солнечного вещества и в околоcолнечном пространстве, характерны для других космических объектов. Явления типа солнечных открыты на других звездах: звездные осцилляции, пятна, вспышки, короны, ветры и глубокие и длительные минимумы активности. Солнце – ближайшая к нам звезда. Всего около восьми минут требуется, чтобы солнечные лучи достигли Земли, тогда как от самой близкой к нам звезды Проксима Центавра свет идет 4,3 года. Такая близость Солнца приводит к тому, что она является единственной звездой, которую мы видим не как точку, а как диск. Поэтому именно эту ("нашу") звезду можно изучить наиболее детально. Солнце и гелиосфера представляют собой уникальную гигантскую лабораторию, где можно осуществить эксперименты по проверке сценариев и моделей эволюции звезд, изучению основополагающих проблем магнитогидродинамики, физики плазмы, атомной физики и даже космологии и физики элементарных частиц.

Результаты десятилетних экспериментов по регистрации солнечных нейтрино показали, что существующая уверенность в том, что мы достаточно хорошо знаем, как идут термоядерные реакции в глубоких слоях Солнца, по меньшей мере поколебалась.

Солнце является единственным астрофизическим объектом, который небезразличен для обитателя Земли. Оно согревает нас своим теплом, дарует свет, именно Солнце способствовало появлению всего живого на Земле и является источником всех видов энергии, используемой человечеством. И сейчас, в связи с непрерывным увеличением энергетических потребностей, решается проблема прямого использования солнечной энергии, которая излучается с поразительным постоянством миллиарды лет. Каждый квадратный метр поверхности Солнца в энергетическом отношении можно сравнить с электростанцией мощностью 60000 кВт. Научиться преобразовывать солнечную энергию – значит навсегда отвести неумолимо нависшую над человечеством тень энергетического кризиса.

Земля погружена во внешнюю исключительно подвижную атмосферу Солнца и, следовательно, подвергается сильному влиянию погоды на Солнце. Солнце воздействует на климат и биосферу, приводит в движение атмосферу планеты и т. д. Поэтому исследование солнечно-земных связей приобретает особое научное и научно-прикладное значение.

1 Многообразие звезд и физические процессы, происходящие в их недрах

1.1 Физические характеристики звезд

Если смотреть на звездное небо, сразу бросается в глаза, что звезды резко отличаются по своей яркости – одни светят очень ярко, они легко заметны, другие трудно различить невооруженным глазом.

Еще древний астроном Гиппарх предложил различать яркость звезд. Звезды были разделены на шесть групп: к первой относятся самые яркие – это звезды первой величины (сокращенно - 1 m , от латинского magnitudo - величина), звезды послабей - ко второй звездной величине (2 m) и так далее до шестой группы – едва различимые невооруженным глазом звезды. Звездная величина характеризует блеск звезды, то есть освещенность, которую звезда создает на земле. Блеск звезды 1 m больше блеска звезды 6 m в 100 раз.

Изначально яркость звезд определялась неточно, на глазок; позже, с появлением новых оптических приборов, светимость стали определять точнее и стали известны менее яркие звезды со звездной величиной больше 6. (Самый мощный российский телескоп – 6-ти метровый рефлектор – позволяет наблюдать звезды до 24-й величины.)

С увеличением точности измерений, появлением фотоэлектрических фотометров, возрастала точность измерения яркости звезд. Звездные величины стали обозначать дробными числами. Наиболее яркие звезды, а также планеты имеют нулевую или даже отрицательную величину. Например, Луна в полнолуние имеет звездную величину -12,5, а Солнце - -26,7.

В 1850 г. английский астроном Н. Поссон вывел формулу:

E 1 /E 2 =(5 √100) m 3- m 1 ≈2,512 m 2- m 1

где E 1 и E 2 – освещенности, создаваемые звездами на Земле;

m 1 и m 2 – их звездные величины.

Иными словами, звезда, например, первой звездной величины в 2,5 раза ярче звезды второй величины и в 2,5 2 =6,25 раз ярче звезды третьей величины.

Однако значения звездной величины недостаточно для характеристики светимости объекта, для этого необходимо знать расстояние до звезды.

Расстояние до предмета можно определить, не добираясь до него физически. Нужно измерить направление на этот предмет с двух концов известного отрезка (базиса), а затем рассчитать размеры треугольника, образованного концами отрезка и удалённым предметом. Этот метод называется триангуляцией.

Чем больше базис, тем точнее результат измерений. Расстояния до звёзд столь велики, что длина базиса должна превосходить размеры земного шара, иначе ошибка измерения будет велика. К счастью, наблюдатель вместе с планетой путешествует в течение года вокруг Солнца, и если он произведёт два наблюдения одной и той же звезды с интервалом в несколько месяцев, то окажется, что он рассматривает её с разных точек земной орбиты, - а это уже порядочный базис. Направление на звезду изменится: она немного сместится на фоне более далёких звёзд. Это смещение называется параллактическим, а угол, на который сместилась звезда на небесной сфере, - параллаксом. Годичным параллаксом звезды называется угол, под которым с неё был виден средний радиус земной орбиты, перпендикулярный направлению на звезду.

С понятием параллакса связано название одной из основных единиц расстояний в астрономии – парсек. Это расстояние до воображаемой звезды, годичный параллакс которой равнялся бы точно 1’’. Годичный параллакс любой звезды связан с расстоянием до неё простой формулой:

где r – расстояние в парсеках;

П – годичный параллакс в секундах

Сейчас методом параллакса определены расстояния до многих тысяч звёзд.

Теперь, зная расстояние до звезды, можно определить ее светимость – количество реально излучаемой ею энергии. Ее характеризует абсолютная звездная величина.

Абсолютная звездная величина (M) – такая величина, которую имела бы звезда на расстоянии 10 парсек (32,6 световых лет) от наблюдателя. Зная видимую звездную величину и расстояние до звезды, можно найти ее абсолютную звездную величину:

M = m + 5 – 5 * lg(r)

Ближайшая к Солнцу звезда Проксима Центавра – крошечный тусклый красный карлик – имеет видимую звездную величину m=-11,3, а абсолютную M=+15,7. Несмотря на близость к Земле, такую звезду можно разглядеть только в мощный телескоп. Еще более тусклая звезда №359 по каталогу Вольфа: m=13,5; M=16,6. Наше Солнце светит ярче, чем Вольф 359 в 50000 раз. Звезда δ Золотой Рыбы (в южном полушарии) имеет только 8-ю видимую величину и не различима невооруженным глазом, но ее абсолютная величина M=-10,6; она в миллион раз ярче Солнца. Если бы она находилась от нас на таком же расстоянии, как Проксима Центавра, она бы светила ярче Луны в полнолуние.

Для Солнца M=4,9. На расстоянии 10 парсек солнце будет видно слабой звездочкой, с трудом различимой невооруженным глазом.

Размеры, массы, плотность звезд

Звёзды так далеки, что даже в самый большой телескоп они выглядят всего лишь точками. Как же узнать размер звезды?

На помощь астрономам приходит Луна. Она медленно движется на фоне звёзд, по очереди перекрывая идущий от них свет. Хотя угловой размер звезды чрезвычайно мал, Луна заслоняет её не сразу, а за время в несколько сотых или тысячных долей секунды. По продолжительности процесса уменьшения яркости звезды при покрытии её Луной определяют угловой размер звезды. А, зная расстояние до звезды, из углового размера легко получить её истинные размеры. Но лишь небольшая часть звёзд на небе расположена так удачно, что может покрываться Луной. Поэтому обычно используют другие методы оценки звёздных размеров.

Угловой диаметр ярких и не очень далёких светил может быть непосредственно измерен специальным прибором – оптическим интерферометром. Но в большинстве случаев радиус звезды (R) определяют теоретически, исходя из оценок её полной светимости (L) и температуры (T):

R 2 = L / (4πσT 4)

Рисунок 1 – Зависимость между массой звезды и ее светимостью

Размеры звезд бывают очень различны, встречаются звезды сверхгиганты, радиус которых в тысячи раз больше солнечного. С другой стороны известны звезды-карлики с радиусом в десятки раз меньше, чем у Солнца.

Важнейшей характеристикой звезды является масса. Чем больше вещества собралось в звезду, тем выше давление и температура в её центре, а это определяет практически все остальные характеристики звезды, а так же особенности её жизненного пути.

Прямые оценки массы могут быть сделаны только на основании закона всемирного тяготения. Масса звезд колеблется в значительно меньших пределах: примерно от 10 28 до 10 32 килограмм. Существует связь между массой звезды и ее светимостью: чем больше масса звезды, тем больше ее светимость. Светимость пропорциональна примерно четвертой степени массы звезды (Рисунок 1).

Сильно различаются плотности звезд. Например, плотность красного гиганта Бетелгейзе в полторы тысячи раз меньше плотности комнатного воздуха (имеется в виду средняя плотность; в центре звезды плотность гораздо больше, чем на поверхности). Кстати, диаметр этой звезды в 300 раз больше диаметра Солнца, объем, соответственно, в 27 миллионов раз больше, а масса всего в 15 раз превышает солнечную. А плотность белого карлика Сириус в 30000 раз больше плотности воды, то есть в 1500 раз больше плотности золота. 1 литр такого вещества весит 30 тонн.

1.2 Многообразие звезд. Гарвардская классификация звездных спектров

Основной метод изучения звезд – исследование их спектров. Специальный аппарат, устанавливаемый на телескопе, при помощи дифракционной решётки раскладывает свет звезды по длинам волн в радужную полоску спектра. Астрономы получают множество сведений о звездах, расшифровывая их спектры. Спектр звезды позволяет определить, какая энергия приходит от звезды на различных длинах волн, и оценить её температуру точнее, чем по цвету. Многочисленные тёмные линии, пересекающие спектральную полоску, связаны с поглощением света атомами различных элементов в атмосфере звёзд. Так как каждый химический элемент имеет свой набор линий, спектр позволяет определить, из каких веществ состоит звезда. Спектры звезд можно разделить на несколько основных классов.

Еще в 70-х годах XIX века один из пионеров астрофизики директор Ватиканской обсерватории А. Секки предложил первую классификацию звездных спектров. Позже она была расширенна и уточнена.

В 1924 году Гарвардская обсерватория завершила публикацию каталога Г. Дрепера, содержащего классификацию свыше 225 тысяч звезд. Современная классификация является уточненной и дополненной версией этой классификации, общепринятой в современной астрономии.

По Гарвардской классификации выделялось семь спектральных классов, обозначенных латинскими буквами O, B, A, F, G, K, M. При движении по ряду слева направо изменяется цвет звезды: O – голубой, А – белый, G – желтый, М – красный. В том же направлении соответственно уменьшается температура звезд. Позже к Гарвардской классификации спектров были добавлены два ответвления и еще один главный класс W. В итоге классификация звездных спектров ныне выглядит следующим образом:

Кроме того, каждый основной класс делится еще на десять подклассов, например О1, О2, О3 и так далее. Наше Солнце относится к классу G2.

Звезды имеют в основном примерно одинаковый химический состав: основные компоненты – водород и гелий с небольшими примесями других веществ. Поэтому разнообразие спектров объясняется различными температурами звезд.

Самые горячие звезды – звезды класса W. Температура их поверхности достигает 100000 К. Их цвет – голубой. Голубые также звезды класса O. Их температура от 50000 К и ниже. Голубовато-белые звезды класса B имеют температуру 12000 – 25000 К; белые звезды класса А – 11000 К. Желтые звезды классов F и G и желтовато-оранжевые класса К имеют температуру порядка 4500 К. И, наконец, самые холодные звезды – красные звезды класса М с температурой ниже 3600 К.

В 1905 году голландский астроном Э. Герцпрунг попробовал сопоставить абсолютные величины звезд и их спектральные классы. В 1913 году его работу завершил американец Г. Рассел. В результате получилась знаменитая диаграмма, названная именами ученых (Приложение А).

Как видно из диаграммы, приведенной в Приложении А, спектральный класс звезды и ее светимость находятся в некоторой зависимости: точки, соответствующие различным звездам, группируются в несколько скоплений. Эти скопления называют последовательностями.

Основная масса звезд принадлежит главной последовательности. Чем горячее звезда главной последовательности, тем большую светимость она имеет. Кроме главной последовательности выделяются также белые карлики, гиганты и сверхгиганты.

Диаграмма показывает, что звезды данного спектрального класса не могут иметь произвольную светимость, и наоборот, звезды определенной светимости не могут иметь произвольную температуру.

Солнце основной фактор жизни на ЗемлеРеферат >> Биология

В частности астрофизика, тесно связанная с физикой , химией, математикой, способствует развитию последних... из очень горячего ядра Солнца звезда типа белый карлик, которая... . Галилей - основатель экспериментальной физики . Своими экспериментами он убедительно...

  • Что такое звезды (4)

    Реферат >> Астрономия

    Довольно близким к химическому составу Солнца и звезд . Преобладающими элементами являются водород и... Оппенгеймера и Волкова. Интерес этих физиков к данной проблеме был вызван... рождаются все известные в ядерной физике частицы и резонансы, которых насчитывается...

  • Рождение и эволюция звезд

    Контрольная работа >> Астрономия

    Данными о внешних слоях, известными законами физики и механики, общими как для Земли... , где масса М и светимость L звезды выражены в массах и светимостях Солнца . Для звезд с массой, близкой к солнечной...

  • Билейские основы современной науки Моррис Генри

    Разнообразие звезд

    Разнообразие звезд

    Непрофессиональному или невооруженному человеческому глазу все звезды кажутся практически одинаковыми, если не считать различий в яркости, которые вполне можно объяснить их разной удаленностью. Даже через телескоп звезды кажутся всего лишь светлыми точками на небе. Однако Библия указывает, что все они различаются. Они не только получили от Бога различные имена. «Звезда от звезды разнится в славе» (1 Кор. 15:41). Слово, переведенное как «слава» (греч. doxa), обозначает также «достоинство», «честь», «хвала» или «поклонение». То есть нельзя отнести это слово только к яркости звезды; оно указывает еще и на то, что каждая звезда занимает отведенное Богом особое место в небесной структуре для исполнения своей конкретной. Богом предопределенной функции.

    На различие звезд указывает тот научный факт, что каждая из них занимает свое положение на стандартной астрономической диаграмме, известной под названием диаграммы Герцшпрунга - Ресселла (ГР). Горизонтальная ось ГР-диаграммы (рис. 8) - температура звезды (уменьшается слева направо). Вертикальная ось - светимость (относительно Солнца, возрастает снизу вверх).

    Рисунок 8. Диаграмма Герцшпрунга - Ресселла и разнообразие звезд.

    Считается, что ГР-диаграмма подтверждает эволюционное развитие звезд. На самом деле она подкрепляет библейское учение о бесконечном разнообразии звезд, поскольку каждая звезда занимает на диаграмме свойственное только ей место.

    Хотя каждая звезда занимает на диаграмме свое собственное место, астрономы сделали попытку для удобства сгруппировать звезды, дав каждой группе название в зависимости от ее расположения. Большая часть звезд оказалась в пределах широкой полосы, которая на диаграмме плавно спускается вправо. Они получили название звезд главной последовательности. Яркие, горячие звезды обычно больше и массивнее остальных. Кроме того, при движении вниз по полосе главной последовательности спектральный тип звезд имеет тенденцию меняться от голубовато-белого слева (яркие, горячие звезды) до красного справа (холодные звезды с низкой светимостью). По особенностям спектра звезды были условно разбиты на семь классов, показанных в таблице 3.

    Большую часть информации о звездах дает спектральный анализ идущего от них света (что и показано в таблице). Путем анализа звездного спектра можно узнать температуру поверхности звезды, ее химический состав, характер ее магнитного поля и многие другие свойства.

    Эти семь категорий охватывают далеко не все типы звезд. Сюда не входят, например, красные гиганты, сверхгиганты, белые карлики, переменные звезды, пульсары, двойные звезды, планетарные туманности, нейтронные звезды, (предположительные) черные дыры и др. Различают также звезды первого поколения (состоящие почти исключительно из легких элементов - водорода и гелия) и второго поколения (содержащие значительное количество тяжелых элементов).

    Крупные звездные системы называются галактиками. Они подразделяются на различные типы: эллиптические туманности, нормальные спиральные туманности, пересеченные спирали, карликовые галактики, «неправильные» галактики. Наша Солнечная система входит в Галактику Млечный Путь, которая непосредственно относится к спиральным галактикам. В пределах одной галактики, например. Млечного Пути, существуют различные звездные скопления, которые классифицируются на рассеянные и шаровые. Помимо этого, сами галактики объединяются в различные галактические скопления. Млечный Путь и более двадцати других галактик объединяются в скопление, называемое Местной группой галактик. Кроме того, существуют скопления скоплений, или сверхскопления.

    Поскольку наша книга - не учебник астрономии, а также поскольку Библия ничего не говорит обо всей этой массе звезд и галактик (фактически ни одну из галактик, кроме Млечного Пути, нельзя даже разглядеть без телескопа), мы не будем касаться классификации и обсуждать эти небесные элементы. Библия подчеркивает только факт почти бесчисленного количества и бесконечного разнообразия громадных небесных тел, которые должны побудить нас возрадоваться могуществу и величию их Творца. «Поднимите глаза ваши на высоту небес и посмотрите, кто сотворил их? Кто выводит воинство их счетом? Он всех их называет по имени: по множеству могущества и великой силе у Него ничто не выбывает» (Ис. 40:26). И хотя мы не знаем, почему Бог создал такое огромное количество разнообразных звезд, мы можем быть уверены, что на то имелись веские причины. Как указывалось в предыдущей главе, звезды были созданы навечно, так что в грядущих веках будет еще много времени, чтобы найти ответы на эти вопросы.

    Из книги Билейские основы современной науки автора Моррис Генри

    Количество звезд Первое, что хочется спросить о звездах, - сколько же их? Взглянув на небо в ясную ночь, мы будем потрясены огромным количеством светил, рассыпанных по всему небосклону. Но без телескопа увидеть можно лишь около четырех тысяч звезд, и маловероятно, чтобы это

    Из книги В начале было Слово… Изложение основных Библейских доктрин автора Автор неизвестен

    Эволюция звезд В предыдущей главе кратко обсуждались доминирующие теории эволюции космоса и указывалось, что сегодня ни одна из них не имеет под собой прочного основания. От теории неизменного состояния отказались почти все, даже ее автор, сэр Фред Хойл, а теория

    Из книги Сознание говорит автора Балсекар Рамеш Садашива

    3. Свидетельство звезд. Христос и Иоанн - оба говорили также о падении звезд, которое укажет на скорое пришествие Христа (см. Откр. 6:13; ср. Мф. 24:29). Это пророчество исполнилось 13 ноября 1833 года, когда начался сильный метеоритный дождь - самое интенсивное падение звезд из

    Из книги Твердыня пламенная (сборник) автора Рерих Николай Константинович

    Из книги Революция пророков автора Джемаль Гейдар

    Разнообразие Получаем письма от Академии Творческих Искусств, от Центра Спинозы, от нашего Латвийского общества, от Единения женщин, от Европейского центра, из далекой Аргентины, из Китая и от всех многообразных Установлений. Главное, что бросается в глаза при получении

    Из книги Послание к Римлянам автора Стотт Джон

    3. «Небо без звезд» Бесконечность - последний объект восприятия. - Созерцательные истоки экстаза. - Сыны неба - каста созерцающихИтак, что же воспринимает человек? Что является предметом этой перцепции? Что-то же соответствует восприятию по ту сторону стены. Человек

    Из книги Мифы и легенды Китая автора Вернер Эдвард

    а. Разнообразие церкви Среди римских христиан наблюдалось большое разнообразие рас, полов, а также социальных положений. Что касается первого признака, мы уже знаем, что в Римскую церковь входили иудеи и язычники, о чем свидетельствует список имен. Очевидно, Акила и

    Из книги Далекое будущее Вселенной [Эсхатология в космической перспективе] автора Эллис Джордж

    Из книги Путь Творца автора Луццато (Рамхаль) Моше-Хаим

    Из книги Легкое путешествие на другие планеты автора

    Из книги Легкое путешествие на другие планеты автора Бхактиведанта А.Ч. Свами Прабхупада

    О воздействии звезд Мы объяснили в первой главе, что корень всех материальных объектов - в трансцендентных силах. В них укоренены все эти объекты всеми путями, какими должны быть укоренены, и после этого они должны спроецироваться и протянуться к материальности в

    Из книги Иисус, прерванное Слово [Как на самом деле зарождалось христианство] автора Эрман Барт Д.

    Из книги Сотворенная природа глазами биологов автора Жданова Татьяна Дмитриевна

    Из книги Очерки сравнительного религиоведения автора Элиаде Мирча

    3. Разнообразие взглядов В середине 90-х годов издательство Oxford University Press заказало мне учебник по Новом Завету для колледжей. Я сомневался в том, что этот труд будет способствовать моей карьере: занять прочное положение и получить постоянный пост в учебном заведении я пока

    Из книги автора

    Разнообразие движений Многие звери наделены как традиционной системой мышц для осуществления самых разнообразных отлично управляемых движений, так и особой подкожной мускулатурой. Она участвует в теплорегуляции и в общении животных. Это и управление мимикой, и

    Из книги автора

    3. РАЗНООБРАЗИЕ ИЕРОФАНИЙ. Сравнения, к которым мы прибегли, чтобы дать почувствовать, сколь ненадежен фактический материал, которым располагает историк религий, являются, разумеется, лишь гипотетическими и должны рассматриваться как таковые. Но они призваны обосновать

    МОУ средняя общеобразовательная школа №3 Многообразие звёзд. Созвездия. Учитель: Маркова Т.В. Отгадайте загадки. В космосе сквозь толщу лет Ледяной летит объект. Хвост его - полоска света, А зовут объект… Отгадайте загадки. В голубой станице Девица круглолица. Ночью ей не спится В зеркало глядится. . Искры небо прожигают, А до нас не долетают. Отгадайте загадки. По тёмному небу рассыпан горошек Цветной карамели из сахарной крошки, И только тогда, когда утро настанет, Вся карамель та внезапно растает. Ты весь мир обогреваешь Ты усталости не знаешь, Улыбаешься в оконце, И зовут тебя все... Вопросы: . Что такое звёзды? . Какая звезда самая близкая к Земле? . Почему нам кажется, что Солнце имеет такие же размеры, как и Луна? . Объясните выражение: «Солнце - источник света и тепла». . Что случилось бы на Земле, если бы Солнце вдруг погасло? Многообразие звёзд. Созвездия. Звезды - это огромные пылающие шары, расположенные очень далеко от нашей планеты. Ближайшая к нам звезда - Солнце. . Если Солнце находится от Земли на расстоянии 150 млн. км., то до других звёзд от нашей планеты - триллионы километров! По размеру звезды делятся на сверхгиганты, гиганты и карлики СВЕРХГИГАНТЫ Сверхгиганты больше Солнца в сотни раз ГИГАНТЫ КАРЛИКИ звезды, которые в десятки раз больше Солнца, называют гигантами само Солнце и подобные ему, а также меньшие по размерам, звезды называют карликами Самая крупная и яркая звезда - Бетельгейзе. Звезда Бетельгейзе находится в созвездии Орион, она превышает радиус Солнца в 400 раз. По цвету различают звезды белые, голубые, желтые и красные Наше Солнце считается желтым карликом Карты звездного неба. Люди с древних времен наблюдали за небом, оно помогало им предсказывать погоду, наступление сезонов года, вести отчет времени, ориентироваться в дальних путешествиях; . они обратили внимание на то, что звезды образуют на небе какие-то группы, скопления, фигуры; . такие фигуры из ярких звезд назвали созвездиями; . люди стали составлять карты звездного неба. Созвездия - определенные участки звездного неба. Все небо разделено на 88 созвездий; . на территории нашей страны можно увидеть 54; . названия очень многих созвездий пришли к нам из Древней Греции и связаны с персонажами различных мифов и легенд. . В настоящий момент составлены точные карты звездного неба северного и южного полушарий Созвездие лебедь. Ле́бедь — созвездие северного полушария звёздного неба; . яркие звёзды образуют характерный крестообразный рисунок, астеризм Северный крест, вытянутый вдоль Млечного Пути, ассоциировавшийся у древних с летящей птицей; . вавилоняне называли созвездие «лесной птицей», арабы — «курицей»; . оптимальное время года для наблюдения — лето. Между ЦЕФЕЕМ и ЛИРОЙ, Крылья раскинув над миром, ЛЕБЕДЬ неспешно летит в высоте, Ярко сверкает ДЕНЕБ на хвосте. Ясною ночью на Млечном Пути Северный Крест постарайся найти! Рубенс. Андромеда и Персей. Наша милая планета (Ты, конечно, знаешь это!) Каждый день и каждый год совершает оборот. А с Земли при наблюдении Создается впечатленье, Что кружится не она, А все звезды и Луна. Лишь ПОЛЯРНАЯ ЗВЕЗДА Не стремится никуда! И в любое время года В самом центре хоровода Сможешь ты её найти, Если сбился вдруг с пути. Ось земная на неё Направляет остриё. Можешь быть уверен: Где она - там СЕВЕР! Та звезда - не просто точка, А нога МИШУТКИ-дочки! Черный нос МЕДВЕДЯ-мамы На неё укажет прямо! Ответьте на вопросы: . Что такое звёзды? . Как различаются звёзды по размерам и по цвету? . Что такое созвездия? Рефлексия. . Я всё понял. . Я понял материал частично. . Я ничего не понял. Домашнее задание: . Стр. 48-50; на стр. 51 «Подумайте» . Задания в тетради. Найти Полярную звезду на ночном небе. Спасибо за урок!

    Работу выполнила ученица 11-го класса Э Платонова Вера

    2002 Год.

      1. Многообразие звезд.

        1. Светимость звезд, звездная величина.

    Если смотреть на звездное небо, сразу бросается в глаза, что звезды резко отличаются по своей яркости – одни светят очень ярко, они легко заметны, другие трудно различить невооруженным глазом.

    Еще древний астроном Гиппарх предложил различать яркость звезд. Звезды были разделены на шесть групп: к первой относятся самые яркие – это звезды первой величины (сокращенно - 1 m , от латинского magnitudo - величина), звезды послабей - ко второй звездной величине (2 m) и так далее до шестой группы – едва различимые невооруженным глазом звезды. Звездная величина характеризует блеск звезды, то есть освещенность, которую звезда создает на земле. Блеск звезды 1 m больше блеска звезды 6 m в 100 раз.

    Изначально яркость звезд определялась неточно, на глазок; позже, с появлением новых оптических приборов, светимость стали определять точнее и стали известны менее яркие звезды со звездной величиной больше 6. (Самый мощный российский телескоп – 6-ти метровый рефлектор – позволяет наблюдать звезды до 24-й величины.)

    С увеличением точности измерений, появлением фотоэлект-рических фотометров, возрастала точность измерения яркости звезд. Звездные величины стали обозначать дробными числами. Наиболее яркие звезды, а также планеты имеют нулевую или даже отрицательную величину. Например, Луна в полнолуние имеет звездную величину -12,5, а Солнце - -26,7.

    В 1850 г. английский астроном Н. Поссон вывел формулу:

    E 1 /E 2 =(5 √100) m3-m1 ≈2,512 m2-m1

    Где E 1 и E 2 – освещенности, создаваемые звездами на Земле, а m 1 и m 2 – их звездные величины. Иными словами, звезда, например, первой звездной величины в 2,5 раза ярче звезды второй величины и в 2,5 2 =6,25 раз ярче звезды третьей величины.

    Однако значения звездной величины недостаточно для характеристики светимости объекта, для этого необходимо знать расстояние до звезды.

    Расстояние до предмета можно определить, не добираясь до него физически. Нужно измерить направление на этот предмет с двух концов известного отрезка (базиса), а затем рассчитать размеры треугольника, образованного концами отрезка и удалённым предметом. Этот метод называется триангуляцией.

    Чем больше базис, тем точнее результат измерений. Расстояния до звёзд столь велики, что длина базиса должна превосходить размеры земного шара, иначе ошибка измерения будет велика. К счастью, наблюдатель вместе с планетой путешествует в течение года вокруг Солнца, и если он произведёт два наблюдения одной и той же звезды с интервалом в несколько месяцев, то окажется, что он рассматривает её с разных точек земной орбиты, - а это уже порядочный базис. Направление на звезду изменится: она немного сместится на фоне более далёких звёзд. Это смещение называется параллактическим, а угол, на который сместилась звезда на небесной сфере, - параллаксом. Годичным параллаксом звезды называется угол, под которым с неё был виден средний радиус земной орбиты, перпендикулярный направлению на звезду.

    С понятием параллакса связано название одной из основных единиц расстояний в астрономии – парсек. Это расстояние до воображаемой звезды, годичный параллакс которой равнялся бы точно 1’’. Годичный параллакс любой звезды связан с расстоянием до неё простой формулой:

    Где r – расстояние в парсеках, П – годичный параллакс в секундах.

    Сейчас методом параллакса определены расстояния до многих тысяч звёзд.

    Теперь, зная расстояние до звезды, можно определить ее светимость – количество реально излучаемой ею энергии. Ее характеризует абсолютная звездная величина.

    Абсолютная звездная величина (M) – такая величина, которую имела бы звезда на расстоянии 10 парсек (32,6 световых лет) от наблюдателя. Зная видимую звездную величину и расстояние до звезды, можно найти ее абсолютную звездную величину:

    M = m + 5 – 5 * lg(r)

    Ближайшая к Солнцу звезда Проксима Центавра – крошечный тусклый красный карлик – имеет видимую звездную величину m=-11,3, а абсолютную M=+15,7. Несмотря на близость к Земле, такую звезду можно разглядеть только в мощный телескоп. Еще более тусклая звезда №359 по каталогу Вольфа: m=13,5; M=16,6. Наше Солнце светит ярче, чем Вольф 359 в 50000 раз. Звезда δ Золотой Рыбы (в южном полушарии) имеет только 8-ю видимую величину и не различима невооруженным глазом, но ее абсолютная величина M=-10,6; она в миллион раз ярче Солнца. Если бы она находилась от нас на таком же расстоянии, как Проксима Центавра, она бы светила ярче Луны в полнолуние.

    Для Солнца M=4,9. На расстоянии 10 парсек солнце будет видно слабой звездочкой, с трудом различимой невооруженным глазом.




















    Назад Вперёд

    Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

    Цели:

    • Познакомить учащихся с созвездиями как участками звездного неба в пределах установленных границ.
    • Научить находить на звездном небе и звездной карте созвездия Большой Медведицы и Малой Медведицы.
    • Привить интерес к познанию исторических событий и дополнительному чтению научной литературы.

    Оборудование: таблица, звездное небо, звездочки, раздаточные карточки, атлас «Мир и человек».

    ХОД УРОКА

    I. Организационный момент

    II. Повторение изученного на прошлом уроке

    Мы продолжаем изучать нашу Галактику. Сегодня мы отправимся в очередное путешествие по просторам Вселенной. Отправимся мы на космическом корабле, и как пассажиры, даже космического корабля, мы должны предъявить билет. Билеты лежат у вас на партах. На каждом написан вопрос, ответив, вы попадете на борт.

    Вопросы на билетах.

    1. В представлениях древних народов, что являлось центром Вселенной? (Земля)
    2. Кто впервые высказал мысль о том, что Земля обращается вокруг Солнца? (А. Самосский).
    3. Кто впервые предложил, что Земля имеет форму шара? (Пифагор)
    4. Был ли Коперник сторонником системы Птолемея? (Нет)
    5. Кто создал первую модель Вселенной, в центре которой поместил Солнце? (Н. Коперник)
    6. Кто утверждал, что Земля одна из планет, которая вращается вокруг Солнца?(Н. Коперник)
    7. Кто первым использовал телескоп для изучения небесных тел? (Г. Галилей)
    8. Кто открыл спутники Юпитера? (Г. Галилей)
    9. Вселенная – это наша Галактика? (Нет, таких Галактик много).
    10. Как называются спутники Марса? (Фобос и Деймос).
    11. На какие две группы делятся планеты? (планеты земной группы и гиганты).
    12. Какие планеты относятся к планетам земной группы? (Земля, Меркурий, Венера, Марс).
    13. Самая маленькая планета земной группы? (Меркурий).
    14. Самая дальняя от Солнца планета земной группы?(Марс).
    15. Какие из планет земной группы имеют спутники? (Марс, Земля).
    16. Какие планеты относятся к планетам-гигантам? (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон).
    17. Какая планета была открыта с помощью расчетов? (Нептун).
    18. У какой планеты больше всего спутников? (Юпитер).
    19. Какая планета имеет «кольца»? (Сатурн).
    20. На какой планете находится большое красное пятно? (Юпитер).
    21. Какая планета самая дальняя в солнечной системе? (Плутон).
    22. Астероиды – это звезды? (Нет, это малые планеты).
    23. Из чего состоят кометы? (Ядро, газовая оболочка, хвост).
    24. Как называются космические тела, упавшие на Землю? (Метеориты).
    25. Что такое метеоры? (Вспышки света, возникающие при сгорании в атмосфере частичек пыли).
    26. Какие звезды называются сверхгигантами? (Больше Солнца в сотни раз).

    – Вот мы все и отправляемся в полет. Каждый ваш ответ будет отмечаться звездочкой на небе (на доске – синий лист ватмана, за каждый вид работы учитель прикрепляет звездочку на этот лист так, чтобы в итоге получилась фигура «5»). Занимайте свои места, мы движемся по направлению… рассмотрите рисунок, кто изображен на нем? Верно. Это бог Солнца – Гелиос. Как догадались?
    – А кто изображен на колеснице?
    – С каким природным явлением люди связывают этот миф?

    Вот колесницу в море золотую
    Купает солнце. Сумрак надо мной.
    Со звездами, и небом, и луной
    Тревожную и злую ночь я чую…

    Ф. Петрарка.

    На доске – признаки. Определите, какие из них относятся к Земле, а какие – к Солнцу. Учащееся выходят и закрепляют карточки – изображения «Солнце», «Земля» рядом с определениями.

    1. Шарообразная форма.
    2. Источник света и тепла.
    3. Не излучает собственного света и тепла.
    4. Планета.
    5. Раскаленное небесное тело.
    6. Находится в центре солнечной системы.
    7. Вращается вокруг своей оси.
    8. Движется вокруг центра Солнечной системы по своей орбите.
    9. Наблюдается смена времен года.
    10. Звезда.
    11. Происходит смена дня и ночи.

    Ключ ответа.

    Солнце: 1, 2, 5, 6. 7, 10.
    Земля: 1, 3, 4, 7, 8, 9, 11.

    Путешествуя по нашей Солнечной системе, мы, конечно, встречаем планеты.
    Поместите их на свои места. Учащиеся прикрепляют планеты на карту звездного неба.
    Кроме планет мы встретили и другие небесные тела. О чем идет речь?
    Учитель читает текст, ученики называют, что это.

    1. 1 января 1801 г. Итальянский астроном Джузеппе Пиацци в свой телескоп обнаружил новое небесное тело, которое выглядело как звезда. Оно и подобные ему тела, открытые позже, получили название «звездоподобные». В настоящее время их обнаружено более 5 тыс. обычно это небольшие, неправильной формы небесные тела диаметром от одного до нескольких десятков километров. (Астероид).
    2. В межпланетном пространстве движется огромное количество так называемой космической пыли. В большинстве случаев это остатки разрушившихся комет. Временами они врываются в атмосферу Земли и вспыхивают, проносясь по черному небу яркой светящейся черточкой: кажется, что падает звезда. Космические частицы раскаляются и сгорают. (Метеор).
    3. Эти небесные тела получили название от греческого слова «волосатая». Это небесное тело считалось предвестником различных бед, таких как эпидемии, голод, войны. Ее главная часть – ядро состоит из льда, замерзших газов и твердых частичек, диаметром от 1 до 10 километров. (Кометы).
    4. Кроме комической пыли, в межпланетном пространстве движутся и более крупные тела, в основном это обломки астероидов, вошедшие в атмосферу Земли, они не успевают в ней сгореть. Их остатки падают на поверхность Земли. Их делят на три класс: каменные, железные, железокаменные. (Метеориты).
    5. Этот объект в 400 раз больше диаметра Луны, в 109 раз больше диаметра Земли. Температура внутри достигает до 15 000 000 градусов по Цельсию. (Солнце).

    III. Физминутка

    Пришло время нам укрепить наши мышцы, чтобы они не атрофировались во время долгого межзвездного путешествия.

    По яйцевидному пути
    Летит могучая комета.
    О чем хлопочет пляской света?
    Что нужно в мире ей найти?
    Она встает уж много лет,
    Свой путь уклончивый проводит,
    Из неизвестного приходит,
    И вновь ее надолго нет.
    Как слабый лик туманных звезд,
    Она вначале появленья –
    Всего лишь дымное виденье,

    В ней нет ядра. Чуть тлеет хвост.
    Но ближе к Солнцу – и не та.
    Уж лик горит, уж свет не дробен,
    И миллионы верст способен
    Тянуться грозный след хвоста.
    Густеет яркое ядро, и уменьшается орбита.
    Комета светится сердито.
    Сплошной пожар – ее нутро.

    (К.Бальмонт) . 1908 г.

    IV. Сообщение темы урока

    Прочитайте тему урока, записанную с помощью значков. Дети берут от названия каждой планеты нужную букву.

    Солнце – 1
    Солнце – 2
    Земля – 1
    Венера – 1
    Меркурий – 2
    Земля – 1
    Деймос – 1
    Юпитер – 3
    Нептун – 2

    Люди издавна задумывались над тем, а что же там, на небе, почему видно то одинокие звезды, то их скопления. Они мысленно соединили эти звезды между собой и получили определенные фигуры, которые впоследствии были названы созвездиями. Сегодня мы тоже постараемся узнать о созвездиях, почему они так называются. Откройте тетради и запишите тему урока: СОЗВЕЗДИЯ.

    V. Введение нового материала

    Запись определения в тетрадь. Группы звезд расположенных в определенном порядке называются созвездиями.

    Раньше не было никаких приборов, которые помогали передвигаться в пространстве. Поэтому приходилось передвигаться ночью. А как же это возможно, ведь ночью темно? Дети отвечают – ориентируясь по Полярной звезде). Эта звезда получила название КОМПАС. Учитель включает послушать рассказ – «Путешествие Сережи и Светы, у которых папа работает астрономом.

    Рассказ

    Сегодня Сережу ничто не радовало: он потерял свой компас. Узнав об этом, папа сказал:
    – Придется тебе север и юг по небесным светилам определять.
    – По каким еще светилам? – спросил Сережа.
    – По Солнцу, по звездам – ведь это и есть небесные светила, – ответил папа.
    – Солнце и звезды – совсем не компас, – недоверчиво сказал Сережа.
    – Не компас, но совсем не хуже компаса, улыбнулся папа.
    – Есть на небе звезда, которая вполне заменяет компас. Называется она Полярной звездой.
    А как же найти ее на звездном небе? Нужной найти на небе 7 расположенных близко друг к другу звезд. А если этих 7 звезд соединить мысленными линиями, то получится созвездие Большой Медведицы и самая яркая звезда в хвосте Малой Медведицы.
    А вот почему она так называется, есть несколько легенд, послушайте одну из них.
    В Большую Медведицу могущественная и злая волшебница превратила красивую девушку по имени Калисто, а в Малую Медведицу волшебница превратила ее служанку. С тех пор служанка все время сопровождает свою госпожу. Поэтому на небе Малая Медведица всегда находится рядом с Большой Медведицей.
    Откройте атлас. Перед вами современная звездная карта, а раньше на карте изображали не звезды. В настоящее время ученые считают созвездиями не фигуры звезд, а определенные участки звездного неба. Всего небо разделено на 88 созвездий, из которых на территории нашей страны можно видеть 54. Названия очень многих созвездий пришли к нам из Древней Греции и связаны с персонажами различных мифов и легенд. Например, названия созвездий: Кассиопея, Цефей, Андромеда, Пегас и Персей – связаны с такой легендой.
    У мифического царя эфиопов Цефея была красавица жена – царица Кассиопея. Однажды она похвалила красоту своей дочери Андромеды в присутствии нереид – сказочных жительниц морей. Нереиды были очень завистливы, они пожаловались богу морей Посейдону, что Артемида красивее их, и Посейдон напустил на берега Эфиопии страшное чудовище, пожирающее людей. Цефей, чтобы спасти жителей своего государства, должен был отдать на съедение чудовищу свою любимую дочь Андромеду. Ее приковали к скале на берегу моря, и здесь она ожидала свою гибель. Но Андромеду спас герой Персей, прилетевший на крылатом коне Пегасе. В честь героев этой легенды и были названы созвездия.
    С тех пор на небе появились созвездия Цефея, Кассиопеи, Андромеды и Персея. Найдите их на карте.

    VI. Работа по теме урока

    Нарисуйте рисунок своего созвездия и рядом изобразите главный атрибут бога.
    Овен (апрель) сопровождал голубь Афродиты (Венеры).
    Тельцы (май) ставили греческий треножник Аполлона.
    Близнецам (июнь) рисовали черепаху любимца Гермеса (Меркурия).
    Рак (июль) спокойно сидел под крылом орла – спутника Зевса. (Юпитера).
    Около Льва (август) стояла обвитая змеей корзина Деметры (Цереры).
    Дева (сентябрь) держала два факела, а за ними виднелась шапка Гефеста (Вулкана).
    Рядом с держащим Весы ребенком (октябрь) изображали спутницу бога войны Ареса (Марса) волчицу.
    Скорпиону (ноябрь) сопутствовала собака богини охотницы Артемиды (Дианы).
    О том, что Стрелец (декабрь) – любимое созвездие богини домашнего очага Гестии (Весты), напоминала лампа с ослиной головой.
    Козерог (январь) не расставался с павлином супруги Зевса – Геры (Юноны).
    Водолей (февраль) был небесным двойником Посейдона (Нептуна), а потому рядом с ним было изображение дельфина.
    Созвездие Рыбы (март) неусыпно «сторожила» сова Афины (Миневры).
    Самостоятельная работа учащихся с картой звездного неба.
    Задание: найти на карте звездного неба созвездия Большой и Малой Медведицы, Дракона, Цефея, Кассиопеи. Зарисовать их в рабочую тетрадь и подписать.

    VII. Итог

    – Вот и подошло наше путешествие к концу. Пора возвращаться. Где мы сегодня побывали?
    – Что видели? Что такое созвездия? Какие созвездия вы запомнили?

    Человек, как звезда, рождается,
    Средь неясной туманной млечности,
    В бесконечности начинается
    И кончается в вечности…
    Поколениями созидается
    Век за веком земля нетленная.
    Человек, как звезда, рождается,
    Чтоб светлее стала Вселенная.

    – А кто же в нашем классе звездочки?
    – Посмотрите, что у на урочном небе, если мысленно соединить наши звездочки, то получится фигура «5». А теперь давайте дадим ему название. Так пусть это созвездие сопутствует нам весь год.

    VIII. Домашнее задание

    Найти и нарисовать обозначения всех знаков зодиака.

    Литература.

    1. Дубкова С.И. «Сказки звездного неба»; М., «Белый город», 2009.