Содержание
краткая информация о созвездиях, пример доклада
Окружающий мир
12.11.21
13 мин.
Ночное небо издавна привлекает внимание человека. Смотря на него в ясную ночь, можно увидеть множество огоньков разной яркости свечения. Это космические объекты, от которых исходящий свет доходит до Земли. Знакомство с ними происходит в рамках программы 3 класса «Окружающий мир». Звёздное небо — загадка природы, изучением которой занимается целая наука — астрономия. И хотя о нём уже известно немало, много вопросов, связанных с ним, остаётся без ответов.
Оглавление:
- Краткая информация
- Пример рассказа
- Популярные созвездия
- Полярная звезда
Человеку всегда хотелось полететь в космос, который манил тайной. Но первый полёт состоялся только в 1961 году. Аппарат, поднявший космонавта из СССР Юрия Гагарина, назывался «Восток-1».
Благодаря полётам и мощным телескопам удалось не только узнать, что из себя представляют звёзды, но и понять, как они рождаются и умирают. Они на небе существуют всегда, но видно их только ночью, когда солнечный свет перестаёт ослеплять. Днём, кроме Солнца, можно увидеть только спутник Земли Луну и всего несколько планет:
- Венеру;
- Юпитер;
- Марс;
- Меркурий.
Учёные считают, что звёзды образуются из облаков пыли и газа. При их столкновении и сжатии происходит нагрев и повышение давления, что провоцирует объединение частичек, которое сопровождается выделением большой энергии. Звезда начинает светиться. Свет, исходящий от неё, можно увидеть на небе.
Солнце — единственная звезда Солнечной системы, где находится и Земля. Это центральное тело планетной совокупности. Вокруг него вращаются планеты-гиганты и их спутники, астероиды, метеориты, кометы и прочие космические объекты. Масса Солнца составляет почти 99,8% от веса всей Солнечной системы.
Ещё в давние времена люди начали понимать, насколько их жизнь зависит от этой яркой звезды. Они поклонялись ей и обожествляли её.
Сегодня известно, что Солнце — это просто космическое тело. Но это не изменяет суть его влияния на существование всей Солнечной системы. Если бы оно находилось ближе к Земле, температура поверхности составляла бы тысячи градусов, а если дальше — планета бы покрылась льдом.
Но если рассматривать всю вселенную, для неё Солнце является заурядным космическим телом. Таких существует несчитанное множество. Они различаются размерами, массой и строением. Ближайшая к ней звезда называется Проксима Центавра. Её размер в 7 раз меньше Солнца. Луч света от земного светила достигнет Проксима Центавру через 4 года.
Сириус, масса которого в 2 раза больше Солнца, расположен на расстоянии 9 световых лет, а Арктур, превышающий в 25 раз, удалён на 36.
Крупнейшей звездой, видимой с Земли, является Бетельгейзе. Её размер в тысячу раз больше Солнца, а чтобы её достичь, солнечному лучу понадобится около 500 световых лет.
Пример рассказа
Звёзды уже довольно хорошо изучены учёными. Известно, что их рождение связано со столкновением водорода и гелия. При разрушении газ принимает шарообразную форму. Распадаясь, водород формирует ядро, в центре которого появляется высокая температура, возникает реакция ядерного синтеза. В итоге образуется звезда. Элементы удерживаются в сфере из-за возникающей гравитации и внутренних сил равновесия. Это явления, которые ещё не до конца изучены учёными.
В XX века астрофизики Герцшпрунг и Рассел, изучая свечение звёзд, предложили их классификацию. Согласно ей, существует 14 типов:
- Звёзды главной последовательности. К ним относится и Солнце — жёлтый карлик.
- Новые. На них происходят частые взрывы, но они не приводят к разрушению.
- Белые карлики. Умирающие звёзды с массой меньше, чем у Солнца и высокой плотностью.
- Вольфа — Райе. Редкий класс отличающийся высокой температурой и светимостью.
- Красные карлики. Небольшие холодные тела. Их диаметр не превышает трети солнечного.
- Переменные. Способны изменять степень блеска от жёлтого до голубого.
- T Тельца. Новорождённое тело. Его возраст не превышает 10 млн лет.
- Коричневые карлики. В них уже не происходит реакция термоядерного синтеза.
- Сверхновые. Взорвавшаяся звезда, находящаяся на последней стадии эволюции.
- Гиперновые. Отличаются своей сверхмассивностью.
- LBV. Яркие голубые пульсирующие гипергиганты.
- ULX. Молодые горячие тела с сильным излучением.
- Нейтронные. Твёрдые сверхплотные звёзды.
- Уникальные. К ним относят тела, не попадающие под классификацию. Например, двойные, как объект Стефенсона-Сандьюлика. Он представляет собой массивную звезду с температурой около 30 тыс. кельвинов, с которой перетекает струя газа на нейтронное тело.
Распределение звёзд в галактике не поддаётся закономерности.
Но между тем существуют группы, которые имеют одинаковое происхождение и направление движения. Их называют звёздным скоплением. Известны 3 вида таких образований — шаровые, рассеянные, ассоциации.
Следует отметить, что у человечества нет такого числа, которым можно было бы обозначить количество звёзд. Но находясь на Северном или Южном полушарии невооружённым глазом можно наблюдать их порядка 5 тысяч.
Популярные созвездия
Ещё в древности люди, смотря на небесную сферу ночью, отмечали различные участки, которые им напоминали животных, персонажей, предметы. Позже их назвали созвездиями. Звёзды, образующие некую систему, могут находиться на разном удалении друг от друга. Вначале не было чётких границ того или иного созвездия, астрономы придумывали свои названия. Случалось, так что одна и та же звезда принадлежала разным системам.
Только в начале XIX века были установлены чёткие границы и названия звёздным скоплениям. Были составлены атласы неба, на которых изображались созвездия.
Так, в видимой части различают 88 систем. Самыми известными из них являются:
- Овен (Aries). Состоит из трёх обычных звёзд и одной двойной.
- Телец (Taurus). Включает рассеянные звёздные скопления и крабовидную туманность.
- Близнецы (Gemini). Наиболее яркие тела. Они имеют блеск 1,16 и 1,59 визуальной звёздной величины.
- Рак (Cancer). Неприметное созвездие, расположенное между Львами и Близнецами.
- Лев (Leo). Скопление напоминает лежащего животного.
- Дева (Virgo). Самая яркая звезда — Спика.
- Весы (Libra). Лежит между Скорпионом и Девой. Состоит из 83 тел.
- Скорпион (Scorpius). Входит в состав Млечного Пути.
- Стрелец (Sagittarius). Считается самой красивой частью Млечного Пути.
- Козерог (Capricornus). Расположено в южном полушарии неба.
- Водолей (Aquarius). В созвездии находится красный карлик с четырьмя экзопланетами.
- Рыбы (Pisces). Разделяется на северную и южную часть.
Эти 12 созвездий при годичном обороте по большому кругу вокруг Солнца проходят один раз в год через его центр и называются зодиакальными. Большая часть названий связана с мифологией Древнего мира. В Международных определительных атласах указывается латинское название созвездий, а также их площадь в квадратных градусах.
Готовя доклад про созвездия, можно нарисовать главные скопления своими руками на ватмане. При этом на рисунке нужно будет указать основные звёзды и соединить их тонкой линией. Можно обвести созвездия по контуру. Это позволит наглядно продемонстрировать, почему-то или иное скопление получило своё имя.
Полярная звезда
Одним из самых ярких космических тел, видимых с планеты, является Полярная звезда. Её ещё часто называют Полярис. Найти её на небе не так уж и трудно. Для этого нужно определить, где находится созвездие Большая Медведица, а затем отложить прямо 5 раз расстояние, равняющееся стороне ковша. Конец последнего отрезка и укажет на расположение Поляриса.
Кстати, это будет хвост созвездия Малой Медведицы.
Другой способ заключается в использовании фотоаппарата. Если установить режим съёмки с длительной выдержкой (не менее получаса), самый короткий круг, видимый на фото, и будет являться следом Поляриса. Связанно это с тем, что Полярная звезда расположена у оси сферы и почти не двигается.
Полярис относится к сверхгигантам и впервые с ним знакомят учащихся на предмете, изучаемом в 3 классе «Окружающий мир». Белые звёзды — название, полученное из-за яркости свечения, к которым относится и Полярис — обычно существуют от 6 до 8 миллиардов лет.
Считается, что возраст Полярной звезды составляет порядка 55 млн лет. Её размер превышает радиус Солнца почти в 50 раз.
За всё время, после того как человек начал познавать мир вокруг Поляриса, сложилось много легенд и заблуждений. Вот некоторые из них:
- Самая яркая. На самом деле Полярис по яркости занимает только 46 позицию.
- Одинокое тело. Исследования показали, что Полярис представляет собой систему из трёх звёзд.
- Видна из любой точки на Земле. Это не так. Полярис виден только из северного полушария. Из южного её можно наблюдать только вблизи экватора.
- Указывает на юг. Это всеобщее заблуждение. На самом деле звезда указывает на север.
- Не изменяется высота. Положение относительно горизонта довольно сильно зависит от географического расположения наблюдающего.
За всю историю Полярная звезда имела множество имён. Её называли «Дыра в небе», «Голубой привязанный Конь», «Северный Гвоздь». В древности существовала легенда, что умершие души отправляются во дворец, находящийся на ней. Конечно же, сегодня известно, что Полярис — одна из миллиардов звёзд, существующих в пока ещё непостижимой для разума человека Вселенной.
«Звездное небо» для 2 класса в рамках образовательной системы «Школа России»
Тест
Задания альтернативных ответов
по теме: «Звездное небо»
для 2 класса
в рамках образовательной системы «Школа России»
Инструкция: если ты согласен с утверждением подчеркни «да», если не согласен подчеркни «нет».
Задания
1. Осенью на звездном небе можно наблюдать много созвездий, среди них Кассиопея, Орион, Лебедь.
Да Нет
2. У каждого созвездия Солнце «гостит» три месяца.
Да Нет
3. Звезды Кассиопеи образуют растянутую за ножки букву «М».
Да Нет
4. Созвездие Лебедь можно увидеть только зимой.
Да Нет
5. Кассиопея названа по имени охотника в древнегреческих мифах.
Да Нет
6. В зодиаке 12 созвездий.
Да Нет
7. Одно из самых ярких на небе созвездий является Лебедь
Да Нет
8. Созвездие Орион плохо видно Зимой.
Да Нет
9. Зодиак – это пояс из созвездий, вдоль которого Солнце движется в течение дня.
Да Нет
10.Созвездия не напоминали людям различные предметы, животных, мифических героев.
Да Нет
Эталоны ответов
1.
Да
2. Нет
3. Да
4. Нет
5. Нет
6. Да
7. Да
8. Нет
9. Нет
10. Нет
Критерии оценивания
Отметка «5» (отлично) – ставится за 10 правильных ответов.
Отметка «4» (хорошо) – ставится за 8 – 9 правильных ответов.
Отметка «3» (удовлетворительно) – ставится за 6 — 7 правильных ответов.
Отметка «2» (неудовлетворительно) – ставится за 5 и менее правильных ответов.
Тест
Задания множественного выбора
по теме: «Звездное небо»
для 2 класса
в рамках образовательной системы «Школа России»
Инструкция: из предложенных вариантов выберите правильный.
Задания
1. Какое зодиакальное созвездие не существует?
а) Рак; б) Краб; в) Рыбы.
2. Сколько месяцев у каждого созвездия «гостит» Солнце?
а) 1; б) 3; в) 12.
3. Какое созвездие названо по имени охотника в древнегреческих мифах?
а) Кассиопея; б) Лебедь; в) Орион.
4. Какое созвездие хорошо видно зимой?
а) Кассиопея; б) Лебедь; в) Орион.
5. Звезды какого созвездия образуют растянутую за ножки букву «М»?
а) Кассиопея; б) Лебедь; в) Орион.
6. Сколько в зодиаке созвездий?
а) 31; б) 24; в) 12.
7. Что созвездия не напоминали людям?
а) цветы; б) животных; в) предметы.
8. Сколько звезд образует Пояс Ориона?
а) 8; б) 5; в) 3.
9. Как называется пояс из созвездий, вдоль которого Солнце движется в течение года?
а) созвездие; б) зодиак; в) звезда.
10. Когда созвездие Кассиопея переворачивается?
а) летом и осенью; б) зимой и летом; в) весной и летом
Эталоны ответов
1.
б
2. а
3. в
4. в
5. а
6. в
7. а
8. в
9. б
10. в
Критерии оценивания
Отметка «5» (отлично) – ставится за 10 правильных ответов.
Отметка «4» (хорошо) – ставится за 8 – 9 правильных ответов.
Отметка «3» (удовлетворительно) – ставится за 6 — 7 правильных ответов.
Отметка «2» (неудовлетворительно) – ставится за 5 и менее правильных ответов.
Тест
Задания на восстановление соответствий
по теме: «Звездное небо»
для 2 класса
в рамках образовательной системы «Школа России»
Инструкция: соотнесите написанное в первом и во втором столбиках, соедините стрелками соответствующие понятия.
Задания
1. Кассиопея Животное
Орион Мифический герой
Лебедь
2.
Кассиопея лето и осень
Орион любое время года
Лебедь зима
3. Кассиопея напоминает лебедя с широко раскинутыми крыльями
Орион необычайно красиво
Лебедь звезды образуют растянутую за «ножки» букву «М»
4. Кассиопея напоминает лебедя
Орион героиня древнегреческих мифов
Лебедь охотник из древнегреческих мифов
5. Кассиопея Пояс Ориона
Орион одна из смых ярких звезд
Лебедь буква «М»
6. Кассиопея зодиакальное созвездие
Весы созвездие
Рыбы
7.
Кассиопея созвездия
Овен зодиакальные созвездия
Близнецы
8. Орион созвездия
Дева зодиакальные созвездия
Лебедь
9. Рак созвездия
Скорпион зодиакальные созвездия
Водолей
10. Кассиопея созвездия
Лебедь зодиакальные созвездия
Орион
Эталоны ответов
1. Мифический герой Кассиопея, Орион
Животное Лебедь
2. Кассиопея любое время года
Орион зима
Лебедь лето и осень
3.
Кассиопея звезды образуют растянутую за «ножки» букву «М»
Орион необычайно красиво
Лебедь напоминает лебедя с широко раскинутыми крыльями
4. Кассиопея героиня древнегреческих мифов
Орион охотник из древнегреческих мифов
Лебедь напоминает лебедя
5. Кассиопея буква «М»
Орион Пояс Ориона
Лебедь одна из смых ярких звезд
6. Кассиопея созвездие
Весы, Рыбы зодиакальное созвездие
7. Кассиопея созвездия
Овен, Близнецы зодиакальные созвездия
8. Орион, Лебедь созвездия
Дева зодиакальные созвездия
9.
Рак, Скорпион, Водолей зодиакальные созвездия
10. Кассиопея, Лебедь, Орион созвездия
Критерии оценивания
Отметка «5» (отлично) – ставится за 10 правильных ответов.
Отметка «4» (хорошо) – ставится за 8 – 9 правильных ответов.
Отметка «3» (удовлетворительно) – ставится за 6 — 7 правильных ответов.
Отметка «2» (неудовлетворительно) – ставится за 5 и менее правильных ответов.
Тест
Задания свободного изложения
по теме: «Звездное небо»
для 2 класса
в рамках образовательной системы «Школа России»
Инструкция: ответьте на поставленные вопросы
Задания
1. Сколько месяцев у каждого созвездия «гостит» Солнце?
2. Какое созвездие названо по имени охотника в древнегреческих мифах?
3. Как называется пояс из созвездий, вдоль которого Солнце движется в течение года?
4.
Звезды какого созвездия образуют растянутую за ножки букву «М»?
5. Какое созвездие хорошо видно зимой?
6. Сколько в зодиаке созвездий?
7. В какое время года можно наблюдать многие созвездия, среди них Кассиопея, Орион, Лебедь?
8. С какого созвездия начинается сое путешествие Солнце?
9. Сколько звезд образует Пояс Ориона?
10. Когда созвездие Кассиопея переворачивается?
Эталоны ответов
1. 1 или один
2. Орион
3. Зодиак
4. Кассиопея
5. Орион
6. 12 или двенадцать
7. Осенью
8. Овен
9. 3 или три
10. Весной и летом
Критерии оценивания
Отметка «5» (отлично) – ставится за 10 правильных ответов.
Отметка «4» (хорошо) – ставится за 8 – 9 правильных ответов.
Отметка «3» (удовлетворительно) – ставится за 6 — 7 правильных ответов.
Отметка «2» (неудовлетворительно) – ставится за 5 и менее правильных ответов.
Тест
Задания дополнения
по теме: «Звездное небо»
для 2 класса
в рамках образовательной системы «Школа России»
Инструкция: впишите пропущенное слово.
Задания
1. Главные звезды Кассиопеи образуют растянутую за «ножки» ______________ «М».
2. ______________ на звездном небе можно наблюдать много созвездий, среди них Кассиопея, Орион, Лебедь.
3. У ______________ созвездия Солнце «гостит» примерно один месяц.
4. Созвездие Лебедь можно ______________ летом и зимой
5. Созвездие Орион названо по имени ______________ в древнегреческих мифах.
6. Зодиак – это пояс из созвездий, вдоль которого Солнце движется в течение ______________.
7. ______________ лебедя отмечен особенно яркой звездой – одной из самых ярких звезд на небе.
8. Созвездия напоминали людям различные предметы, ______________, мифических героев, за что и получили свое название.
9. Свое название______________ получило по имени царицы Кассиопеи – героине древнегреческих мифов.
10. Пояс этого охотника образуют три ______________, расположенных рядом.
Эталоны ответов
1.
букву
2. Осенью
3. каждого
4. увидеть
5. охотника
6. года
7. Хвост
8. животных
9. созвездие
10. звезды
Критерии оценивания
Отметка «5» (отлично) – ставится за 10 правильных ответов.
Отметка «4» (хорошо) – ставится за 8 – 9 правильных ответов.
Отметка «3» (удовлетворительно) – ставится за 6 — 7 правильных ответов.
Отметка «2» (неудовлетворительно) – ставится за 5 и менее правильных ответов.
Опубликовано в группе «УРОК.РФ: группа для участников конкурсов»
Science A-Z
Science A-Z гарантирует, что у учителей есть ресурсы, необходимые им для развития научных знаний и практики учащихся, а также поддержка основных навыков грамотности.
- Тысячи ресурсов для обучения основным научным идеям и практикам
- Многоуровневые учебники для дифференцированного обучения чтению
- Практические эксперименты и проекты по применению научных концепций
Получить больше информацииНачать бесплатную пробную версиюЗаказать сейчас
Дифференцированные уроки и занятия по естествознанию для учащихся K-6
Science A-Z — это отмеченный наградами учебный ресурс, который предоставляет надежную библиотеку многоуровневых информационных текстов, практических экспериментов и других увлекательных возможностей обучения.
- Дифференцируйте обучение многоуровневыми материалами для чтения, предлагаемыми для трех классов (K-2, 3-4 и 5-6).
- Применение науки на практике с интересными научными мероприятиями и проектами, которые поощряют любопытство и исследования.
- Расширьте понимание учащихся с помощью дополнительных текущих событий и ресурсов, ориентированных на STEM.
Подробнее
Бесплатные образцы
Бесплатная пробная версия
Заказать сейчас
Настраиваемые уроки и информационные тексты
в четырех научных областях
Наука от А до Я предлагает преподавателям и учащимся множество ресурсов, предлагаемых в комплексных единицах по четырем научным областям: жизнь, Земля и космос, физика и наука о процессах.
- Ресурсы по наукам о жизни рассказывают учащимся об окружающем их живом мире и о том, как организмы взаимодействуют друг с другом.
- Ресурсы по науке о Земле и космосе рассказывает учащимся об особенностях, материалах и процессах на Земле и в космосе.
- Ресурсы по физическим наукам обучают учащихся природе и свойствам энергии, сил и материи.
- Ресурсы по науке о процессах обучают учащихся навыкам и инструментам, необходимым для проведения исследований и поиска ответов.
Подробнее
Бесплатные образцы
Бесплатная пробная версия
Заказать сейчас
Многоуровневые тексты, органично сочетающие науку и чтение
Science AZ предоставляет библиотеку контента, подходящего для развития, чтобы обучать учащихся научным концепциям, навыкам грамотности и практическим приемам науки и техники с помощью печатных и цифровых книг и других ресурсов.
- Удовлетворяйте требованиям стандартов по естественным наукам и учебной программе ELA благодаря увлекательному контенту, предлагаемому для трех классов.
- Дополнение к инструкции с сотнями вспомогательных текстов, рабочих листов и дополнений к урокам, которые расширяют понимание учащихся.
- Улучшите связь между домом и школой с помощью привлекательных многоуровневых электронных книг, к которым учащиеся могут получить доступ в любое время и в любом месте.
Подробнее
Бесплатные образцы
Бесплатная пробная версия
Заказать сейчас
Практический опыт для учащихся K-6
Наука лучше всего изучается на практическом опыте. Наука от А до Я предлагает обширную коллекцию увлекательных заданий, управляемых экспериментов и открытых проектов, которые позволяют учащимся думать и исследовать, как ученые и инженеры.
- Применяйте науку на практике с увлекательными экспериментами и действиями, в которых используются предметы повседневного обихода для расширения концепций единиц
- Содействуйте сотрудничеству и обучению на основе запросов с открытыми задачами, которые требуют от учащихся применения методов STEM.
- Поощряйте творчество и инновации с помощью ресурсов, необходимых для проведения научной ярмарки.
Узнать больше
Бесплатные образцы
Бесплатная пробная версия
Заказать сейчас
Понимание астрономии: движение звезд
Понимание астрономии: движение звезд
Начнем со звезд. Даже сегодня, когда нас отвлекает жизнь в помещении и
искусственное освещение, большинство из нас находит звезды красивыми и завораживающими.
Но представьте
как они, должно быть, очаровали наших предков, которые проводили гораздо больше времени под
звездное ночное небо!
На протяжении тысячелетий люди интересовались звездами. Кто они такие?
Как далеко они? В чем смысл их расположения на небе?
Как со временем меняется их положение на небе и почему?
На последний вопрос ответить проще всего, так что это естественное место.
чтобы начать наше изучение астрономии. Как вы увидите, ответ заканчивается тем, что сообщает нам только
мало о звездах, но много о земле.
Звезды из Юты
Вот фотография с временной выдержкой, которая ярко иллюстрирует движение звезд через
часть нашего неба:
Звезды, восходящие на востоке, вид из Огдена, штат Юта. Камера была установлена на
штатив и затвор остался открытым
в течение десяти минут, чтобы показать видимое движение звезд. Горы на переднем плане
освещались городскими огнями.
Со временем звезды восходят на востоке (прямо как солнце).
Но заметьте, что
они поднимаются по диагонали , не прямо вверх. Диагональ идет с севера (слева) на
юг (справа). Через несколько часов эти самые звезды появятся высоко на южном небе.
Повернувшись лицом на юг, мы видим, что звезды там движутся слева (с востока) направо
(запад):
Десятиминутная выдержка с видом на юг и немного на запад, с того же места, что и
предыдущее фото. Звезды движутся слева (восток) направо (запад) по
поле зрения. Несмотря на раздражающее световое загрязнение, вы едва можете разобрать
часть Млечного Пути, справа от центра.
К настоящему моменту вы, вероятно, уже догадались, что звезды 90 128 заходят на 90 129 в западной части неба, опять же вдоль
диагональ:
Десятиминутная выдержка лицом на запад, с того же места, что и
предыдущие два фото. Звезды заходят по диагонали, с юга (слева)
на север (справа). Яркая звезда в правом нижнем углу — это Арктур.
А на севере движение самое интересное. Звезды восходят на северо-востоке и
набор на северо-западе, движение против часовой стрелки кругов вокруг
точка высоко над северным горизонтом:
Получасовая выдержка с видом на север и немного на запад, из того же места, что и
предыдущие три фото.
Звезды рисуют круги против часовой стрелки с центром
в точке рядом с выдающейся Полярной звездой (Полярной звездой). Обратите внимание на Большую Медведицу
нижний левый.
Величественные движения ночного неба были хорошо знакомы древним людям. Сегодня это
знакомство утеряно (кроме любителей астрономии), так что вам придется приложить особые усилия
запоминать и визуализировать закономерности. Это помогает
стоять под ночным небом и указывать руками, прослеживая пути разных
звезды. В итоге:
- Некоторые звезды восходят прямо на восток, направляясь
вправо, то
пересечь высокое южное небо и в конце концов установить прямо
запад. - Другие звезды восходят на юго-востоке и следуют более коротким и низким дугам через
на юг перед заходом на юго-запад. - А на севере много звезд, что
никогда не поднимайтесь и не садитесь; эти «циркумполярные звезды» следуют
круги против часовой стрелки.
(На самом деле именно центр этих кругов определяет то, что мы подразумеваем под .
«север».)
Помимо непосредственного наблюдения, вы можете привыкнуть к этим движениям, играя с
Апплет движения неба
который я создал для этой цели. Множество других полезных ресурсов перечислены на
внизу этой страницы.
Созвездия
Орион-Охотник — одно из самых ярких и знакомых созвездий
ночного неба. Ряд из трех звезд около середины называется Поясом Ориона.
Заметьте также, что когда звезды движутся по небу, они остаются в одном и том же порядке.
То есть видимое «расстояние» между любыми двумя звездами никогда не меняется. Данный шаблон
звезд может двигаться по небу и поворачиваться боком или даже вверх ногами, но это не
увеличиваться или уменьшаться, или изменять свою форму любым другим способом.
Постоянство звездного
паттерны побуждают нас мысленно
соедините точки
делать
картинки,
называется созвездий . Разные культуры делали это в разное время.
способами, и вам может понравиться составлять свои собственные созвездия, когда вы находитесь под
звезды.
Однако для лучшего общения профессиональные астрономы договорились о наборе
из 88 официальных созвездий,
многие из которых возникли
с древними греками.
Некоторые из официальных созвездий легко узнать, а другие неясны.
и сложно. Изучение созвездий полезно, если вы хотите ориентироваться или рассказывать
время по звездам или определить, где искать на небе ту или иную звезду
интересный объект.
Если вы хотите изучить созвездия, вы можете начать с
Апплет движения неба
а затем перейдите к некоторым ресурсам, перечисленным внизу этой страницы.
Измерение углов
Когда мы говорим о кажущемся «расстоянии» между двумя точками на небе, мы действительно
речь идет об угле , измеренном между двумя воображаемыми линиями, идущими
от ваших глаз до этих точек:
Угол между двумя точками на небе определяется как угол между двумя
воображаемые линии, идущие от вас к этим точкам. Для двух показанных звезд
угол около 16 градусов.
Чем больше угол, тем дальше друг от друга две точки кажутся на небе.
Фактическое расстояние между двумя звездами определить гораздо сложнее, как мы позже
видеть.
Вот фотография Большой Медведицы, на которой отмечены некоторые углы между звездами:
Чаша Большой Медведицы имеет ширину около 10° и глубину 5°. Вся ручка есть
16° в длину, а весь Ковш имеет длину 26°.
Точно так же ширина Пояса Ориона составляет чуть менее 3°, а
четыре фотографии звездного следа над каждой охватывают ширину около 60 ° из стороны в сторону.
Для измерения углов между звездами и другими точками на небе астрономы используют
транспортиры и аналогичные инструменты, часто прикрепляемые к телескопу для точного наведения.
Однако, чтобы получить приблизительное измерение, вы
можете использовать инструменты, которые всегда с вами: ваши руки. Ширина вашего кулака, удерживаемого
на расстоянии вытянутой руки составляет около 10°, а ширина кончика мизинца также
держится на расстоянии вытянутой руки, это
около 1°. Эти углы не сильно зависят от вашего размера, потому что люди с большими
руки также имеют тенденцию иметь более длинные руки.
В следующий раз, когда вы увидите Большую Медведицу, держите руку на пульсе.
кулак и убедитесь, что чаша ковша имеет ширину примерно в один кулак. Для оценки большего
углы вы можете использовать обе руки, чтобы считать несколько кулаков. Также полезно помнить
что угол между горизонтом и зенитом (прямо над головой) равен 90°, как есть
угол между двумя соседними сторонами света, такими как север и восток или восток
и юг.
Оценка угла с помощью кулака и пальцев на вытянутой руке.
Вопрос: Сколько кулаков, поставленных один на другой, потребовалось бы
добраться от горизонта до зенита?
Проверьте свой ответ:
9
Верно. Теперь используйте свои настоящие кулаки, чтобы проверить это!
Нет, помните, что прямой угол равен 90 градусам.
Скорость вращения
Теперь оглянитесь назад на фотографии звездных следов, обращенных на восток и запад.
вверху этой страницы. Звезды на этих фотографиях следуют дугам окружностей, которые
начинаются на востоке, проходят высоко над южным небом и заканчиваются на западе.
Вы, наблюдатель, находитесь примерно в центре этих дуг окружностей, поэтому можете
непосредственно измерьте угол, под которым движутся эти звезды, подняв руки
(к настоящему небу, а не фото!). Если вы сделаете это измерение тщательно, вы обнаружите,
что за 10 минут каждая из этих звезд проходит угол 2,5°. Скорость
движение устойчиво, поэтому простое умножение или деление позволяет нам вычислить
угол для любого другого периода времени: 5° за 20 минут, 7,5° за 30 минут,
15° в час. За полные 24 часа угол поворота будет
15° × 24 = 360°.
Следовательно, звезды совершают полный оборот (360°) за 24 часа.
(Конечно, днем звезды обычно не видны, но они все равно есть.
и все еще следуя их круговым путям,
как вы можете подтвердить с помощью телескопа или поднявшись над земной атмосферой.)
Вопрос: Сколько минут потребуется звезде, чтобы сдвинуться всего на один градус?
(Тщательно рассчитайте ответ, а не просто угадывайте.)
Проверьте свой ответ:
4
Это правильно!
Нет, помните, что звезды перемещаются на 15° за 60 минут.
Скорость углового движения одинакова в других частях неба,
хотя вы не можете просто измерить
углы руками, потому что вы не в центре кругов. На севере
неба, однако, вы можете измерить углы непосредственно, положив транспортир на фотографию.
Вот более продолжительная экспозиция звездных следов возле Полярной звезды:
На северном небе все звезды движутся с одинаковой скоростью вокруг общего центра
своих кругов. За время этой 75-минутной экспозиции звезды повернулись на
примерно 19°.
Если вы используете информацию на этой фотографии для расчета времени
для поворота на один градус (или 15° или любой другой угол) вы должны получить
примерно тот же ответ, что и выше.
Вопрос: Как бы вы использовали данные предыдущей фотографии для расчета
время, необходимое для поворота на один градус?
Умножьте 19 на 75. Нет, даже поворот на 19° занимает всего 75 минут.
Разделите 19 на 75. Нет, запомните, где угол, а где время.
Разделить 75 на 19.
Ага! И округлить ответ до ближайшей минуты.
Это смоделированное компьютером изображение с многократной экспозицией (сделанное с
Апплет Sky Motion)
показывает Ориона в южном небе в одно и то же время семь ночей подряд. Каждую ночь,
завершив полный круг, звезды сместились вправо примерно на один градус.
Однако, чтобы быть точным, я должен сказать вам, что все углов, приведенных выше, являются только
приблизительный. На самом деле, звездам требуется немногим меньше часа,
сдвинуться на 15°, и поэтому требуется немного меньше чем 24 часа для
звезды, чтобы завершить весь круг. На самом деле это занимает всего 23 часа 56 минут,
или на четыре минуты меньше, чем полный день. В течение этих последних четырех минут звезды
сдвинется на дополнительный градус, так что ровно за 24 часа звезды на самом деле сдвинутся на
361°, а не 360.
Эти дополнительные повороты на 1° складываются в течение недель и месяцев, так что после полного
года, в любое время ночи вы увидите звезды в том же положении, что и раньше.
(Поскольку в году 365 дней, а не 360, вы, вероятно, можете догадаться, что дополнительное суточное вращение
на самом деле чуть меньше 1°. если вы на самом деле хочу быть точным
эти вещи, вам также нужно учитывать високосные годы — но не будем заморачиваться.)
Итак, по мере смены времен года мы видим разные группы звезд в заданном направлении, в
в любое время ночи. В январе можно посмотреть
Орион восходит на востоке сразу после захода солнца,
но к марту Орион будет высоко на юге, направляясь на запад, к тому времени, когда небо
темный. Тем временем яркая звезда
Арктур
будет подниматься на востоке, знак того, что весной
приближается. Если вы научитесь определять выдающиеся звезды и созвездия, они
даст вам сильное ощущение прохождения сезонов. Ночные совы и ранние пташки
также можно предварительно просмотреть звезды, которые вечерние наблюдатели увидят в
ближайшие месяцы.
Небесная сфера
Чтобы упростить понимание движения неба, древние люди изобрели
механическая модель, объясняющая эти движения.
Мы до сих пор используем эту модель, потому что она
удобно, хотя и неправильно. Если вы можете визуализировать модель, вам не придется
запомнить целую кучу отдельных фактов о том, как движутся звезды.
Звезды кажутся прикрепленными к гигантской небесной сфере, вращающейся вокруг
небесных полюсов и вокруг нас каждые 23 часа 56 минут.
Модель просто состоит в том, что все звезды прикреплены к внутренней части гигантского твердого тела.
небесная сфера
который окружает Землю и вращается вокруг нас каждые 23 часа 56 минут. Спиннинг несет
каждая звезда на своем наблюдаемом круговом пути, в то время как особая точка на северном небе,
в центре кругов, остается неподвижным. Жесткость сферы объясняет, как формы
созвездий никогда не меняются, и его огромный размер объясняет, как
созвездия никогда не растут и не сжимаются, как если бы какая-то точка на земле была
значительно ближе к одной стороне сферы, чем к другой.
Чтобы лучше описать места на небе, мы даем названия различным частям небесного тела.
сфера. Неподвижная точка на северном небе называется северным небесным полюсом , и
находится всего в градусе от знаменитого
Полярная звезда (которая делает крошечные круги
вокруг него). Девяносто градусов от полюса — это небесный экватор , а
большой круг, который
проходит прямо с востока на запад, проходя высоко над нашим южным горизонтом.
Минтака,
самая правая звезда в Поясе Ориона лежит почти точно на небесном экваторе, так что вы
можно думать о небесном экваторе как об отслеживании пути этой звезды. Еще один важный великий
круг это меридиан , который проходит строго с севера на юг, проходя
прямо над головой. Когда сфера вращается, меридиан остается неподвижным в небе. Смысл
прямой накладной называется зенит .
Звезды из других мест
Я описал движение звезд, как они появляются из моего дома в Огдене,
Юта, на 41° северной широты от экватора. А как насчет других локаций?
Движение на восток или запад не имеет значения, за исключением определения когда вы видите вещи.
Если вы живете дальше на восток, вы увидите, как любая звезда восходит и заходит раньше; если ты живешь дальше
на западе каждая звезда восходит и заходит позже. Мы компенсируем эти различия приближенным образом,
установив наши часы в соответствии с разными часовыми поясами.
Куда интереснее двигаться на север или на юг. Чем дальше на север, тем выше в
небе вы увидите северный небесный полюс и звезды вокруг него — и чем ниже все
звезды появятся на юге.
На самом деле угол между вашим северным горизонтом и северным небесным полюсом точно равен
равна вашей широте.
Например, в Огдене северный небесный полюс находится на 41° выше моего северного
горизонта, но если вы находитесь в Анкоридже, Аляска, угол равен 61°. На северном полюсе земли,
вы бы увидели северный небесный полюс прямо над головой, а небесный экватор
лежать вдоль вашего
горизонт, так что вы никогда не увидите ни восхода, ни заката звезд; они просто двигались против часовой стрелки
круги, если вы смотрите вверх, или горизонтально вправо, если вы смотрите на горизонт.
Звезды ниже вашего горизонта (то есть южнее небесного экватора) всегда будут скрыты
с вашей точки зрения.
С другой стороны, если вы отправитесь на юг в Мехико, вы увидите
только северный небесный полюс
19° над вашим северным горизонтом. Большая Медведица больше не будет всегда видна,
на северо-западе и вместо этого восходит на северо-востоке. Но на южном небе ты увидишь звезды,
никогда не видны в Юте, в том числе знаменитый
Южный Крест.
Южнее, на земном экваторе,
северный небесный полюс лежит на северном
горизонт, а небесный экватор проходит прямо над головой.
Отсюда,
как созвездия восходят
на востоке они, кажется, возглавляют прямо вверх, а не по диагонали.
На западе они направляются прямо вниз, когда садятся. Даже больше
на южном небе видны звезды, описывающие по часовой стрелке полукруги вокруг точки на
южный горизонт, южный небесный полюс.
Из южного полушария нельзя
увидеть северный небесный полюс вообще. Южное небесное
Однако полюс появится над вашим южным горизонтом под углом, равным вашей южной широте.
Звезды, восходящие на востоке, возглавят
вверх и на покинул , к северному небу.
Небесный экватор также будет проходить через северное небо, все ниже и ниже по мере того, как вы направляетесь.
дальше на юг.
Эта экспозиция продолжительностью несколько часов, сделанная в тропической северной Австралии,
показывает движение южной части по часовой стрелке.
звезды вокруг южного небесного полюса. Маршруты Южного Креста начинаются на вершине
изображение, при этом верхняя часть креста изначально находится над краем. фото
Дэвид Миллер/DMI.
Древние греки представляли вселенную гигантской звездной сферой,
вокруг гораздо меньшей сферической Земли. В этом современном пластике
модели, однако, размеры Земли сильно преувеличены по сравнению с небесным
сфера.
Наконец, если вы посетите южный полюс Земли, вы увидите
южный небесный полюс прямо над головой,
со звездами, делающими круги по часовой стрелке вокруг него. Небесный экватор ляжет на твой горизонт,
со звездами, движущимися параллельно ему, справа налево.
Ты всегда видишь одну и ту же половину небесного
сфера, полностью отличная от половины, которую вы могли бы увидеть с северного полюса Земли.
Все эти эффекты объясняются тем, что земная поверхность искривлена. Так когда
вы путешествуете в другое место, ваш горизонт наклоняется относительно звезд. Сегодня каждый
школьника учат, что земля (приблизительно) сфера. Однако даже в древности
проницательные путешественники поняли, что изменения в звездах, когда вы путешествуете на север или на юг, должны быть
из-за кривизны земли. Древние греки даже рассуждали, что земля
должно быть сферой, и таким образом изобразил вселенную как пару сфер: огромный небесный
сфера, переносящая вокруг себя звезды один раз в день, и гораздо меньшая сферическая земля, неподвижная
в центре вселенной.
На фотографии справа показан Орион у западного горизонта. Фото было а не
взято из Юты.
Вопрос 1: Орион восходит или заходит?
Восхождение Нет, вы смотрите на запад.
Заходящие звезды почти всегда заходят на западе.
Зависит от того, где была сделана фотография Нет, не зависит!
Вопрос 2: С какой широты сделано это фото?
40° северной широты Сравните с фотографией Юты выше.
20° северной широты Ага! Следы расположены под углом 20° от вертикали. 902:25 20° ю.ш. Звезды заходят с юга.
40° ю.ш. Звезды заходят с юга.
Вопрос 3: Как долго был открыт затвор камеры?
1 минута Какова длина маршрутов?
2 минуты Насколько широк Пояс Ориона?
5 минут Хорошо!
10 минут Звезды перемещаются на 2,5° за 10 минут.
Размер Земли
Как только вы поймете, как кривизна Земли заставляет звезды смещаться во время вашего путешествия,
можно легко определить окружность земли. Все, что вам нужно сделать, это отправиться прямо на север или юг
на некотором измеренном расстоянии и измерить угловое смещение звезд вблизи меридиана. С Полярной звезды
всегда очень близко к меридиану (и легко
научиться распознавать), наверное, это самый удобный эталон звезды.
Единственная реальная трудность с этим измерением заключается в том, что вам нужно проехать довольно далеко, прежде чем
сдвиг становится заметным. Однако, если вы будете осторожны, вы можете измерить угловой сдвиг в один
градусов всякий раз, когда вы путешествуете прямо на север или юг примерно на 70 миль. Так, например, если вы
путешествие из Огдена в Прово (70 миль к югу), вы увидите Полярную звезду
опуститься в небе на 1°. К тому же звезды на южном небе поднимутся выше
на 1&град. (Конечно, трудно измерить сдвиг всего в 1°, поэтому лучше ехать дальше.
чем 70 миль и измерить пропорционально большие углы.)
Теперь представьте, что вы продолжаете свое путешествие на юг. На каждые 70 пройденных миль звезды меняются
на 1°. Через 700 миль звезды сместятся на 10°. Когда вы пересекаете экватор, Север
Звезда исчезла бы за вашим горизонтом, но вы могли бы продолжать измерять сдвиги новых звезд.
что вы видите на юге. В конце концов вы придете к южному полюсу, а затем продолжите движение мимо него,
теперь путешествуем на север, обратно к экватору, затем к северному полюсу и, наконец, к вашему
отправная точка.
Теперь звезды сместились на полный 360-градусный круг, вернувшись к своему первоначальному состоянию.
позиции. И чтобы достичь этого, вам нужно было бы пройти в общей сложности расстояние примерно
(70 миль на градус) × (360 градусов) = 25 000 миль.
Таким образом, длина окружности Земли составляет около 25 000 миль. Окружность
вокруг экватора также около 25 000 миль, хотя это немного сложнее измерить.
Вам может быть легко запомнить, что на экваторе каждый из 24 (идеальных) часовых поясов составляет примерно
1000 миль в ширину.
Вопрос: Вы проверили мой расчет окружности Земли? Если нет, проверьте это сейчас! Который
утверждение лучше всего описывает мою точность?
Расчет совершенно правильный. Неа. Сделай расчет!
Расчет неверный, потому что я допустил ошибку. Нарочно? Скорее всего, не.
Я округлил ответ, потому что «70 миль» не совсем точно. Верно.
Упражнение: Используйте это значение длины окружности для вычисления диаметра
Земли в милях, округленных до ближайшей тысячи.
Проверьте свой ответ:
8000
Ага!
Нет, помните определение «пи», которое равно примерно 3.
Известно, что первым, кто сделал это вычисление, был древнегреческий астроном.
Эратосфен.
Вместо Полярной звезды для ориентира он использовал полуденное солнце, т.
также на меридиане. Есть некоторые споры о том, насколько точными были его расчеты на самом деле,
но важно то, что он использовал правильный метод для расчета размера Земли,
более 2100 лет назад. (Если бы ты был
учили в детстве, что все раньше
Колумб считал, что
Земля была плоской, вас обманули.
Колумба высмеивали не за то, что он считал Землю шаром, а за то, что он сильно недооценивал
его размера, думая, что он сможет проплыть весь путь до Азии, прежде чем закончатся провизии. Он был
ему очень повезло попасть на сушу задолго до того, как он достиг Восточной Азии.)
Что действительно движется?
На протяжении всего обсуждения я описывал движение звезд
относительно нашего горизонта . Естественно предположить, что наш горизонт, а значит, и земля
ниже него, действительно неподвижна, и поэтому звезды действительно движутся по огромным кругам
раз в день.
Но если подумать, мы можем объяснить все те же наблюдения, если предположим, что
звезд зафиксированы в космосе, а земли вращается один раз в день (в противоположном направлении).
Известно, что первым, кто предположил такую возможность, был другой древний грек,
Гераклиды.
Но идея не прижилась еще 1900 лет, потому что казалась такой очевидной.
всем, что земля не двигается. (В конце концов, всего лишь выглядят ! Земля выглядит так, как будто она
движущийся? Так вот!)
Сегодня мы, конечно, знаем, что Гераклид был прав. Это действительно земля, которая вращается в
круги, а не звезды. Я объясню позже откуда мы это знаем, и
как Земля может вращаться со скоростью
огромная скорость, даже если мы этого не чувствуем. Между тем, у вас есть мое разрешение
сказать, что звезды «восходят», «заходят» и «движутся» по небу — до тех пор, пока вы сохраняете «уважительное
к нашему горизонту» в глубине вашего сознания.
Дополнительные ресурсы
Существует множество отличных ресурсов, которые могут помочь вам узнать о звездных
движения, созвездия и небесная сфера:
- Обязательно посмотрите
Апплет Sky Motion.
Перетаскивайте циферблаты времени и даты, чтобы увидеть, как движутся звезды. Перетащите горизонт, чтобы увидеть вид
в разных направлениях. Включите функцию «следы», чтобы имитировать фотографии с длинной выдержкой.
Перетащите ползунки широты и долготы, чтобы посетить другие части земного шара. Выучите несколько созвездий.
Попробуйте другие функции. - Если вам нужна более сложная симуляция планетария, их десятки.
Вот
список Google Directory и вот еще
список программ для микрокомпьютеров, в том числе несколько отличных бесплатных программ
как Стеллариум. Есть также много удобных мобильных
подобные приложения планетария для
iPhone и iPod Touch. Если вы ищете
веб-программное обеспечение, Sky View Cafe и
AstroViewer
оба превосходны, а Your Sky
гибкая серверная программа, позволяющая создавать индивидуально настроенную (но статичную) звездную карту. - Не отказывайтесь от идеи использования простого низкотехнологичного
планисфера. Вы можете купить один за несколько долларов, или
Сделай свой собственный. - Вот потрясающее фото, на котором
звездные тропы (из Австралии) сразу во всех направлениях.
Вы можете найти больше фотографий звездного пути здесь,
здесь,
здесь,
здесь,
и тут. - Если у вас быстрое интернет-соединение, обязательно посмотрите
потрясающие видеоролики с интервальной съемкой на сайте www.theskyinmotion.com. - Созвездие Акиры Фуджи
фотографии потрясающие. (Просто помните, что на фотографиях с длинной выдержкой видно гораздо больше звезд, чем
ваш глаз может видеть!) Вы можете найти больше фотографий созвездия
здесь,
здесь,
и тут. - О созвездиях можно прочитать в
Википедия. - Конечно, есть много книг, которые научат вас созвездиям. Мой любимый
365 Звездный
Ночи Чета Раймо. - Вот набор простых карт звездного неба.
которые охватывают всю небесную сферу. - Вот прекрасное фото, на котором
Как использовать Большую Медведицу, чтобы найти Полярную звезду. - Если вас интересует история древнегреческой астрономии и двухсферная модель
вселенной, нет лучшего трактовки, чем книга Томаса Куна «Коперниканская революция».
