Земля Планета, на которой мы живём. Земля — уникальная планета. — презентация

Наверняка, многие из вас видели гифку или смотрели видео, показывающее движение Солнечной системы.

Ролик, вышедший в 2012 году, стал вирусным и наделал много шума. Мне он попался вскоре после его появления, когда я знал о космосе гораздо меньше, чем сейчас. И больше всего меня смутила перпендикулярность плоскости орбит планет направлению движения. Не то, чтобы это было невозможно, но Солнечная система может двигаться под любым углом к плоскости Галактики. Вы спросите, зачем вспоминать давно забытые истории? Дело в том, что именно сейчас, при желании и наличии хорошей погоды, каждый может увидеть на небе настоящий угол между плоскостями эклиптики и Галактики.

Проверяем ученых

Астрономия говорит, что угол между плоскостями эклиптики и Галактики составляет 63°.

Но сама по себе цифра скучна, да и сейчас, когда на обочине науки устраивают шабаш адепты плоской Земли, хочется иметь простую и наглядную иллюстрацию. Давайте подумаем, как мы можем увидеть плоскости Галактики и эклиптики на небе, желательно невооруженным взглядом и не отдаляясь далеко от города? Плоскость Галактики — это Млечный путь, но сейчас, с изобилием светового загрязнения, увидеть его не так просто. Есть ли какая-то линия, примерно близкая к плоскости Галактики? Есть — это созвездие Лебедя. Оно хорошо видно даже в городе, а найти его просто, опираясь на яркие звезды: Денеб (альфа Лебедя), Вегу (альфа Лиры) и Альтаир (альфа Орла). «Туловище» Лебедя примерно совпадает с галактической плоскостью.

Хорошо, одна плоскость у нас есть. Но как получить наглядную линию эклиптики? Давайте подумаем, что такое вообще эклиптика? По современному строгому определению эклиптика — это сечение небесной сферы плоскостью орбиты барицентра (центра массы) Земля-Луна. По эклиптике в среднем движется Солнце, но у нас нет двух Солнц, по которым удобно построить линию, да и созвездие Лебедя при солнечном свете не будет видно. Но если вспомнить, что планеты Солнечной системы тоже движутся приблизительно в той же плоскости, то, получается, что парад планет как раз примерно покажет нам плоскость эклиптики. И сейчас в утреннем небе как раз можно наблюдать Марс, Юпитер и Сатурн.

В результате, в ближайшие недели утром до восхода Солнца можно будет очень наглядно видеть вот такую картину:

Которая, как это ни удивительно, прекрасно согласуется с учебниками астрономии.

А гифку правильнее рисовать так:

Источник: сайт астронома Rhys Taylor rhysy.net
Вопрос может вызвать взаимное положение плоскостей. Летим ли мы <-/ или же <-\ (если смотреть с внешней стороны Галактики, северный полюс вверху)? Астрономия говорит, что Солнечная система движется относительно ближайших звезд в направлении созвездия Геркулеса, в точку, расположенную недалеко от Веги и Альбирео (бета Лебедя), то есть правильное положение <-/.

Но этот факт, увы, «на пальцах» не проверить, потому что, пусть и сделали это двести тридцать пять лет назад, но использовали результаты многолетних астрономических наблюдений и математику.

Разбегающиеся звезды

Как вообще можно определить, куда движется Солнечная система относительно близких звезд? Если мы можем на протяжении десятков лет фиксировать перемещение звезды по небесной сфере, то направление движения нескольких звезд скажет нам, куда мы движемся относительно них. Назовем точку, в которую мы движемся, апексом. Звезды, которые находятся недалеко от него, а также от противоположной точки (антиапекса), будут двигаться слабо, потому что они летят на нас или от нас. А чем дальше звезда находится от апекса и антиапекса, тем больше будет ее собственное движение. Представьте, что вы едете по дороге. Светофоры на перекрестках впереди и позади не будут сильно смещаться в стороны. А вот фонарные столбы вдоль дороги так и будут мелькать (иметь большое собственное движение) за окном.
На гифке показано перемещение звезды Барнарда, имеющей самое большое собственное движение. Уже в 18 веке у астрономов появились записи положения звезд на промежутке в 40-50 лет, которые позволили определить направление движения более медленных звезд. Тогда английский астроном Уильям Гершель взял звездные каталоги и, не подходя к телескопу, стал вычислять. Уже первые расчеты по каталогу Майера показали, что звезды движутся не хаотично, и апекс можно определить.

Источник: Hoskin, M. Herschel’s Determination of the Solar Apex, Journal for the History of Astronomy, Vol. 11, P. 153, 1980
А с данными каталога Лаланда область удалось серьезно уменьшить.

Дальше пошла нормальная научная работа — уточнение данных, расчеты, споры, но Гершель использовал правильный принцип и ошибся всего на десять градусов. Информацию собирают до сих пор, например, всего тридцать лет назад скорость движения уменьшили с 20 до 13 км/с. Важно: эту скорость нельзя путать со скоростью солнечной системы и других ближайших звезд относительно центра Галактики, которая равна примерно 220 км/с.

Положение Земли в Солнечной системе

Что относится к небесным телам? Почему Солнце считается звездой? В чем отличия звезд от планет? Какие планеты входят в Солнечную систему?

Рис. 6. Орбиты планет Солнечной системы.

1. Земля — планета Солнечной системы. Движение Земли по орбите. Вам известно, что вокруг Солнца, включая Землю, вращаются 9 крупных небесных тел. Это — планеты (по-гречески планета означает блуждающая). Путь вращения планет вокруг Солнца называется орбитой (по-латыни орбита — след, путь). Самая близко вращающаяся планета к Солнцу — Меркурий, затем проходят орбиты Венеры, Земли, Марса, Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна и Плутона (рис. 6). Вращение Земли и других планет по замкнутому кругу зависит от силы притяжения Солнца. Чтобы понять это, к длинной веревке привяжите железное кольцо и прокрутите над головой. При вращении веревка, натягиваясь, держит кольцо, а если отпустить веревку, то она улетает в сторону. Примерно таким образом Солнце притягивает к себе планеты. Но если вдруг исчезнет сила притяжения Солнца, то Земля со скоростью 30 км в секунду улетела бы в мировое пространство. Возникает вопрос, если Солнце сильно притягивает планеты, то почему они не па­дают на него? Здесь нам нужно вспомнить, что тела, движущиеся с большой скоростью, всегда стараются сохранить направление движения (это было видно на примере кольца, вращающегося на веревке). Таким образом, во-первых, за счет силы притяжения Солнца, во- вторых, из-за стремления тел сохранить направление движения при большой скорости, Земля, как и другие планеты, равномерно движется вдоль своей орбиты. В Солнечную систему, кроме 9 планет, входит много других малых тел. Это астероиды, кометы и метеоры. Астероиды (по-гречески астероид — звезде подобный) вращаются вокруг Солнца между орбитами Марса и Юпитера. Поперечник самого крупного из них около 800 км, а самого маленького — достигает десятков метров. Астероид не виден невооруженным глазом, а в телескопе между звездами можно увидеть перемещающуюся бледноватую звездочку. Кометы (по-гречески кометос — волосатая [звезда]) вращаются вокруг Солнца по вытянутой орбите. Поэтому они то приближаются к Солнцу, то отдаляются от него. В связи с этим путь комет пересекается с орбитами планет. Голова комет состоит из смеси пыли, твердых обломков пород и «замороженных» газов. Когда они приближаются к Солнцу, «замороженные» газы испаряются и выталкиваются солнечным теплом. Тогда-то и появляется длинный-предлинный развивающийся хвост. Meтеоры (по-гречески метеор — парящий в воздухе) — мел­кие твердые частицы (метеорные тела), с большой скоростью втор­гающиеся в воздушный слой Земли. При соприкосновении с воздухом они сильно нагреваются и загораются, искрясь. В народе их называют «падающими звездами». Некоторые наиболее крупные метеорные тела, не успевая сгореть полностью, падают на Землю. Их называют метеоритами. Метеорные тела образуются из распавшихся астероидов и обломков комет.

2. Положение Земли в Солнечной системе и ее значение. Земля вращается вокруг Солнца в среднем на расстоянии 150 млн. км. Среди всех планет Солнечной системы лишь на Земле развита жизнь, что напрямую связано с ее месторасположением на таком расстоянии. Ученые считают, что необходимое для существования жизни количество солнечного тепла имеется только в пространстве между орбитами Венеры и Марса. По сравнению с Землей орбита Венеры расположена к Солнцу на 40 млн. км ближе, а Марс, наоборот, на 78 млн. км дальше. Если сравнивать в масштабе Солнечной системы, то это небольшая разница. Поэтому люди надеялись на существование на этих планетах хоть какой-нибудь жизни. Однако космические исследования показали обратное. Отправленные на Марс и на Венеру космические приборы определили, что там нет необходимых для жизни условий. На поверхности Венеры температура поднимается до +500° С, а 97% атмосферы состоит из вредного для жизни углекислого газа. Слой атмосферы на Марсе очень тонкий и полностью состоит из углекислого газа и не удерживает солнечное тепло. Поэтому поверхность Марса холодная. Только в некоторых более благоприятных местах планеты температура поднимается до +16° С, а в остальных местах — все время ниже 0° С. От такого холода не только вода, но и углекислый газ, составляющий большую часть атмосферы, находит­ся в твердом состоянии. При таких условиях, как известно, даже микроорганизмы не могут существовать.

Таким образом, Земля — единственная планета Солнечной системы, на которой возникла жизнь. Причиной этого стало ее месторасположение в Солнечной системе (расстояние от Солнца), наличие толстого атмосферного слоя, время вращения вокруг своей оси и ряд других условий.

1. Что называется орбитой?

2. Нарисуйте в тетради орбиты планет и напишите их названия в порядке их расположения.

3. Объясните, почему планеты вращаются вокруг Солнца, описывая замкнутый круг?

4. Какое значение имеет месторасположение Земли в Солнечной системе?

5. Объясните, почему нет жизни на Марсе и на Венере, хотя расстояние от Солнца благоприятствует развитию жизни на них?

6. Что вы знаете о малых телах, входящих в Солнечную систему?

7. Видели ли вы падение звезды? Возможно ли по-настоящему падение звезды на Землю?

8*. Как в настоящее время осуществляется освоение космоса? Какой вклад вносит в него наша страна?

Еще дальше

Ну и, раз мы упомянули скорость движения относительно центра Галактики, необходимо разобраться и тут. Галактический северный полюс выбран так же, как и земной — произвольно по соглашению. Он находится недалеко от звезды Арктур (альфа Волопаса), примерно вверх по направлению крыла созвездия Лебедя. А в целом проекция созвездий на карту Галактики выглядит так:

Т.е. Солнечная система движется относительно центра Галактики в направлении созвездия Лебедя, а относительно местных звезд в направлении созвездия Геркулеса, под углом 63° к галактической плоскости, <-/, если смотреть с внешней стороны Галактики, северный полюс сверху.

Космический хвост

А вот сравнение Солнечной системы с кометой в видео совершенно корректно. Аппарат NASA IBEX был специально создан для определения взаимодействия границы Солнечной системы и межзвездного пространства. И по его данным хвост есть.

Для других звезд мы можем видеть астросферы (пузыри звездного ветра) непосредственно.

Марс

Эта планета больше остальных похожа на Землю. Именно поэтому долгое время считалось, что здесь есть жизнь. Однако после тщательного исследования планеты выяснилось, что это не так. Поверхность Марса напоминает пустыню с многочисленными каналами и кратерами. Здесь встречаются и очень высокие горы. В верхних пластах содержится много железа, что придает поверхности красноватый оттенок. У Марса есть 2 спутника.

Природные богатства и труд людей – основа экономики (3 класс)

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: