Исследовательская работа "Возможна ли жизнь на других планетах" 4 класс
творческая работа учащихся по окружающему миру (4 класс)

ВВЕДЕНИЕ

Люди с древних времён смотрели на звёзды и мечтали открыть новые миры во Вселенной. В наше время при стремительном развитии технического прогресса человек продвинулся в изучении космоса. К сожалению, технический прогресс принёс с собой и большие проблемы для планеты Земля, такие как глобальное потепление, загрязнение мирового океана и  воздуха, перенаселение,  недостаток питьевой воды, исчезновение животных  и другие. Если бы люди смогли освоить жизнь на  других планетах, возможно это позволило бы дать Земле время для восстановления и экологическая угроза не была бы такой серьёзной.

Цель работы:

Выяснить,возможна ли жизнь на других планетах Солнечной системы, кроме Земли?

Объект исследования:

Планеты солнечной системы.

Предмет исследования:

Возможность длительного проживания человека на другой планете.

Задачи:

изучить литературу по данному вопросу;

изучить характеристики планет Солнечной системы, составить таблицу для сравнения;

взять интервью у учителя биологии. и у учителя физики.

провести анкетирование учащихся 4х классов, проанализировать  результаты, составить диаграмму;

создать проект модуля для безопасного проживания людей в экстремальных условиях;

провести классный час с целью формирования экологического сознания у одноклассников.

Методы, использованные в работе:

аналитический;

интервьюирование;

практический;

словесный  (работа с дополнительной литературой).

Гипотеза:

Можно найти планету для жизни людей среди планет  Солнечной системы .

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Многие тысячи лет назад, когда человек разглядывал удивительное звёздное небо, далёкие звёзды привлекали людей своей загадочностью и недосягаемостью. С тех давних времён человек задался великой целью - понять, что там наверху.

Уже тогда человек не только стремился постичь эту великую тайну, но и смотрел на неё с практической стороны. Так, древние кочевники и мореплаватели ориентировались во время своих путешествий по Солнцу, Луне и звёздам, а земледельцы по положению Солнца научились различать сезоны.

Звёздное небо вдохновляло философов и учёных, творцов и артистов. И пусть до изобретения первого телескопа приходилось полагаться только на свои глаза и наблюдательность - они создали великое множество мифов и легенд, сказок и научных трудов. Все они были посвящены звёздам.

Шло время, и представление о том, какие секреты таит в себе звёздное небо, становилось всё точнее и точнее. И вскоре заговорили уже не просто о звёздах, а о Вселенной.

Учёные вычислили, что примерно 14миллиардов  лет назад микроскопический сгусток энергии размером с булавочную головки в одну миллионную долю секунды превратился в бесконечно расширяющуюся Вселенную. Это невероятное по мощности событие ученые назвали"Большой взрыв".

Несмотря на все открытия в физике и химии, мы точно не знаем, почему и как произошел Большой взрыв. Понадобятся исследования многих следующих поколений, чтобы понять его причины. А пока ученые разводят руками. Согласно же христианской религии, Большой взрыв - творение Бога.

Учёные утверждают, что когда-то наша планета перестанет быть пригодной для жизни. Это может быть результатом мировой войны, глобального катаклизма или космического воздействия. Каков же выход для человека? Хорошо было бы переселиться на другую, пригодную для проживания планету, конечно, заблаговременно её для этого подготовив. Исследования на эту тему проводятся во всём мире. Последние 15 лет открываются новые планеты, на которых предположительно возможна жизнь. Но все они находятся далеко и это осложняет их изучение. Поэтому я  считаюактуальным рассмотреть характеристики планет нашей Солнечной системы, чтобы определить возможность построения колонии на одной из них.

Солнечная система - это Солнце и совокупность космических тел, которые движутся вокруг него. Она образовалась примерно 4,6 миллиарда лет назад.

Центральным телом Солнечной системы является  Солнце, на него  приходится 99,86% массы всей Солнечной системы.

В состав Солнечной системы входят 8 больших планет, их спутники, тысячи мелких планет (астероидов), кометы и метеорные тела. Все эти небесные тела вращаются вокруг Солнца по своему пути-орбите-уже много тысяч лет подряд. Чем дальше от Солнца расположена планета, тем длиннее её орбита.

Планеты Солнечной системы можно разделить на две группы - четыре газовых гиганта – Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, и четыре планеты поменьше, которые имеют твёрдую поверхность: Меркурий, Венера, Земля, Марс. Их называют планеты земной группы. Между этими двумя группами планет расположен пояс астероидов (каменных обломков), а за орбитами газовых гигантов – пояс ледяных обломков.

До 24 августа 2006 года считалось, что планет в Солнечной системе девять.  Но Международный астрономический союз лишил Плутона статуса планеты из-за недостаточной массы и объёма.

Солнце– это звезда в центре Солнечной системы. Без энергии, тепла и света  Солнца на Земле не было бы жизни.Кроме того, именно его гравитация удерживает Солнечную систему вместе, а из-за тесной связи Солнца и Земли у нас меняются времена года и климат, образуются океанические течения и радиационные пояса.

Меркурий – это самая маленькая планета Солнечной системы. Все планеты Солнечной системы названы в честь древних римских богов, и только Земля не удостоенатакой чести. Меркурий назван по имени древнегреческого бога торговли и это  самая быстрая и при этом самая экстремальная по температурным режимам планета. Несмотря на то, что Меркурий ближе всех находится к Солнцу, там бывает очень холодно.

Ядро Меркурия состоит из железа, которое занимает около 75% радиуса всей планеты. Оно содержит больше железа, чем любая другая планета Солнечной системы.

Полёт к планете Меркурий для человека пока невозможен, ведь придется подлететь слишком близко к Солнцу и оказаться в смертоносном потоке испепеляющей солнечной радиации, в 11 раз более мощном, чем у Земли. И хотя туда посылают беспилотные корабли, и ничьим жизням ничего не угрожает, но как же быть с электроникой, для которой радиация не менее опасна, чем для человеческого организма?

В 1973 г. в космос для исследования Меркурия была выведена американская межпланетная станция «Маринер-10».Эта станция определила точные температурные режимы Меркурия и впервые измерила магнитное поле планеты.

Следующим космическим аппаратом для изучения Меркурия стал «Мессенджер» (в переводе с английского - «посланник», «курьер»). Старт «Мессенджера» произошел через тридцать лет в 2004 году. Чтобы выйти на орбиту вокруг Меркурия, «Мессенджеру» потребовалось шесть с половиной лет. 18 марта 2011 г. он вышел на орбиту вокруг планеты и стал первым искусственным спутником Меркурия.

Второй по счету от Солнца планетой является Венера. Она немного меньше Земли по массе и размерам и долгое время учёные думали, что именно Венера может стать пригодной в будущем для заселения планетой.

Густая атмосфера делает эту планету при рассмотрении с Земли красивой и одновременно надежно скрывает ее истинное «лицо». Еще в середине XX в. ученые считали, что Венера покрыта густыми тропическими лесами. На самом же деле она представляет собой выжженную раскаленную пустыню, укутанную вечным полумраком. Атмосфера планеты состоит в основном из смертельного для жизни углекислого газа с облаками столь же смертоносной серной кислоты. Плотность атмосферы такова, что давление на Венере в 95 раз больше, чем на Земле. Планета буквально «задыхается» в вечном парниковом эффекте, разогревшем ее поверхность до +470 °С.

У Венеры есть несколько замечательных особенностей, которые отличают её от других планет Солнечной системы. День на Венере длится 243 земных дня. У неё самое медленное вращение вокруг оси по сравнению с другими планетами. Кроме того, это единственная планета, которая вращается по часовой стрелке. Венера - самая горячая планета Солнечной системы. Несмотря на это, Венера очень похожа на Землю.Они имеют почти одинаковый размер, состав, массу и гравитацию.

Венера стала первым космическим объектом, к изучению которого приступило человечество. А первым космическим аппаратом, предназначавшимся для этой цели, была советская «Венера-1». Она стартовала 12 февраля 1961 г., ровно за 2 месяца до первого в истории полета человека в космос. К сожалению, данный проект не увенчался успехом: из-за сбоев связи корабль «Венера-1» был потерян.

Самым современным средством изучения Венеры стал космический аппарат «Венера-экспресс», созданный Европейским космическим агентством (ЕКА). Он был запущен 9 ноября 2005 г. с космодрома Байконур, достиг Венеры 11 апреля 2006 г. и продолжает функционировать по настоящее время.

Земля - третья от Солнца планета, крупнейшая по диаметру и массе среди четырех планет земной группы. Землю не просто так назвали голубой планетой: приблизительно 70,8 % ее поверхности занимает Мировой океан. Эта вода в сочетании с кислородом и является причиной появления на Земле жизни.

У Земли есть невидимый, но надежный защитник – ядро, представляющее собой жидкий шар, состоящий из расплавленного железа. При вращении ядра создается невидимое глазу силовое поле, окутывающее нашу планету. Его работу трудно переоценить – это поле отражает радиационные лучи, посылаемые от Солнца. Без этого поля жизнь на Земле была бы невозможна.

Наша родная планета Земля- единственная планета в Солнечной системе, где есть жизнь. Сложно представить, как много элементов понадобилось, чтобы создать нужнуютемпературу и атмосферу для зарождения жизни.

12 апреля 1961 г. человечество перевернуло новую главу в своей истории: в космосе оказался первый посланец Земли - советский космонавт Юрий Гагарин. С этого момента началась космическая эра человечества, и мы живем в ее весьма интересном и бурном периоде.

Уже через несколько десятилетий после первого полета человека в космос, ученые и инженеры приступили к строительству долговременных космических «поселений», вращавшихся на орбите Земли как небольшие рукотворные спутники. Подобное «поселение» получило название пилотируемый орбитальный комплекс. Его постройка является очень  непростым делом. Необходимо один за другим выводить в космос блоки комплекса и пристыковывать их друг к другу. Это немного напоминает сборку огромного космического пазла.

Один из крупнейших на сегодняшний день в истории человечества пилотируемый орбитальный комплекс «Мир» функционировал с 20 февраля 1986 г. На станции побывало 104 космонавта из 12 стран, один из них - россиянин Валерий Поляков в 1995 г. установил рекорд непрерывного пребывания в космосе в течение 438 суток. В 2001 г. проработавшая в три раза дольше первоначально установленного срока станция была выведена из эксплуатации.

Следующий проект создания орбитальной космической станции был намного грандиознее, чем «Мир». За три года до того, как «Мир» прекратил свое существование, стартовал первый корабль с основным блоком новой станции, получившей название Международная космическая станция (МКС). По объемам жилых помещений МКС втри раза превышает «Мир». Неудивительно, что этот космический «город» строили сразу 15 стран мира, правда, основную нагрузку несли Россия и США.

Марс - четвертая от Солнца и последняя из планет земной группы.Представляет собой, как и Венера, засушливую пустыню. Но если на Венере смертельно жарко, то на Марсе царит вечный холод. Но самое главное другое. Ядро внутри Марса остановило свое вращение, и, хотя там и есть атмосфера, жизнь на этой планете на данный момент невозможна. У Марса отсутствует электромагнитное поле, которое есть у Земли. Поэтому все живое на его поверхности уничтожается смертоносной солнечной радиацией.

Планета названа в честь древнеримского бога войны Марса (он же - древнегреческий Арес). Так назвали её,  потому что поверхность Марса  имеет красноватый оттенок. Поэтому  второе название «красная планета».Причина появления этого воинственного оттенка в том, что  почва Марса обильно сдобрена оксидом железа - проще говоря, обычной ржавчиной.

Юпитер - самая большая планета Солнечной системы.Об этой планете можно говорить в исключительно превосходной степени: она имеет сверхмощную гравитацию и самую многочисленную систему спутников.Его можно увидеть невооружённым глазом, потому что он один из самых ярких объектов после Венеры и Луны.Ha юге экватора Юпитера бушует самый большой атмосферный шторм в Солнечной системе, который продолжается уже около 350 лет и носит название Большое Красное Пятно (БКП).

Крупнейшей планете нашей системы присвоено соответствующее имя - верховного бога римского пантеона Юпитера. В древнегреческой мифологи Юпитеру соответствовал Зевс-громовержец, обитавший вместе со всеми богами на горе Олимп. Планета Юпитер полностью соответствует своему имени: там бушуют крупнейшие в Солнечной системе штормы и ураганы, освещаемые молниями громадных размеров.Открыто 67 спутников Юпитера, но  ученые-астрономы допускают существование и  других спутников.

СатурнВнешний вид этой планеты завораживает. Все четыре газовых гиганта Солнечной системы имеют кольца, но такие ослепительные  и массивные есть только у Сатурна. Внешняя атмосфера этого гиганта кажется спокойной и однородной. Однако это спокойствие обманчиво. Скорость ветра на Сатурне местами достигает невероятного значения - 1800 км/ч , что больше, чем на Юпитере.

Сатурн назван в честь древнеримского бога плодородия и  земледелия. Этот бог считался вторым по значимости в пантеоне древнеримских богов после Юпитера, или Зевса. Так и Сатурн является второй по размерам планетой нашей системы после планеты Юпитер.

По форме Сатурн напоминает сплюснутый шар. Плотность у планеты настолько маленькая, что если поместить её в гигантский водоём, то она будет плавать, словно яблоко. У Сатурна более80 спутников. Самый большой из них - Титан.Эта единственное известное тело, кроме Земли, где есть жидкость. Ведь его океаны заполнены жидким метаном.

Великолепные кольца Сатурна - это миллиарды мельчайших частиц льда размером от 1 см до 10 м, вращающихся на околопланетной орбите. Кольца Сатурна очень тонкие.При диаметре около 250 000 км их толщина не достигает и километра.

Уран.На седьмом месте по удаленности от Солнца, третья по величине и четвертая по массе планета в Солнечной системе. Она названа в честь греческого бога неба Урана. Уэтой планеты такжеимеется система колец и 27 спутников. На Уране не было замечено облачных полос, ветряных завихрений и атмосферных штормов. Там столетиями дуют постоянные ветры. Скорость этих ветров доходит до 900 км/ч - такие ветры смели бы все живое с лица Земли.Уран - самая холодная планета Солнечной системы.

Самая дальняя планетаСолнечной системы - Нептун. Небесное тело было названо в честь древнеримского бога морей из-за цвета его атмосферы. Однако бесполезно искать на этой планете океаны. Метан, а вовсе не вода, окрашивает внешние слои атмосферы в очаровательный синий цвет.

Нептун - хоть и самый маленький гигант нашей системы, но очень беспокойный. В атмосфере Нептуна бушуют рекордно сильные ветры среди всех планет Солнечной системы. По подсчетам ученых, их скорости могут достигать 2100 км/ч. На нашей планете такие ветры сравнивали бы горы с землей и срывали бы верхний слой земной коры.

У Нептуна есть 14 лун, самая крупная из которых - Тритон. Это единственная большая луна в Солнечной системе, которая вращается в обратном направлении от вращения планеты.

Первым и пока единственным аппаратом, достигшим «голубых гигантов» Солнечной системы - Урана и Нептуна, стала американская станция «Вояджер-2». Она был пущена в космос в далеком 1977 г., то есть летает уже 45 лет!«Вояджер-2» проделал гигантскую работу. Он посетил все четыре планеты-гиганта, тщательно сфотографировав их, а также исследовав их спутники.

Вывод: Планеты Солнечной системы различаются по своим характеристикам. Какая же из них, кроме Земли, более всего подходит для жизни?

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

        Из уроков окружающего мира я знаю, что человек это живой организм. Для его существования необходимы определённые условия. Чтобы уточнить это, я обратился к учителю биологии.... Из интервью я понял, что необходим целый ряд условий - кислород для дыхания, вода и питание, отсутствие вредных излучений. Даже воздействие магнитного поля  или гравитации может оказаться губительным для длительного проживания людей.

Чтобы сравнить характеристики планет и определить оптимальную планету для жизни в случае необходимости переселения, я составил сравнительную таблицу "Планеты Солнечной системы" см. Приложение 1.

Рассмотрев таблицу, я понял, что планеты - газовые гиганты не подходят, Меркурий находится слишком близко к Солнцу, а Венера окружена слишком плотной ядовитой атмосферой. Так я пришёл к выводу, что самой вероятной планетой для заселения мог бы быть Марс.

Для определения решающих условий для возможности заселения я обратился к учителю физики нашей школы ..... Он обратил внимание на Марс, как наиболее приемлемую планету для колонизации. Этим он подтвердил мои предположения.

Но чтобы люди могли свободно жить на другой планете, нужно создать необходимые условия для существования. Нужен кислород, вода и приемлемая температура. Из всего этого возникает вопрос терраформирования Марса, то есть изменение атмосферы и климата планеты таким образом, чтобы они стали пригодными для жизни людей.

Перед тем, как приступить к моделированию условий для жизни человека на Марсе, я решил провести мозговой штурм среди своих одноклассников и разработал анкету с вопросами по интересующей меня теме(см. Приложение 2).

Я провёл классный час и рассказал о планетах Солнечной системы, а также о глобальных проблемах, которые подталкивают человечество к поискам.

Результаты анкетирования и мозгового штурма помогли мне в постройке модуля для жизни на Марсе.

Во-первых, как и многие учёные, я предлагаю построить большие орбитальные зеркала, для отражения солнечного света. Тем самым планета начнёт нагреваться и ледники начнут таять, выпускать углекислый газ, который в свою очередь будет создавать парниковый эффект,  повысится температура на планете.

Во-вторых, я предложил бы бомбардировку Марса астероидами. Мощные удары, также выпустят парниковые газы, температура на планете повысится, не намного, но все равно это нужно для улучшения условий. А еще такие сильные удары дадут возможность выпустить воду изо льдов.

Люди, после второго этапа, могли бы воспользоваться паратерраформированием, то есть существовать под стеклянными куполами. Внутри купола можно создать благоприятные для существования условия: воздух, давление, тепло. Жизнь под куполом будет приближена к земной,но  необходимо будет научиться грамотно управлять ресурсами. Конечно не очень удобно жить в таких условиях, потому что для передвижения по планете за пределами куполов человек должен будет надевать скафандр.

В-третьих, можно построить фабрики и заводы по выбросу парниковых газов. Этим мы будем укреплять парниковый эффект, планета начнет нагреваться, начнут таять льды, появятся облака, изменится климат. Потом необходимо посадить много растений, чтобы обогатить кислородом атмосферу Марса,сначала под стеклянными куполами. Лишайники и фотосинтезирующие бактерии насытили бы атмосферу кислородом. Почву для растений нужно будет доставлять с Земли, пока не образуется марсианский почвенный слой. Со временем растения адаптируются к условиям жизни на Марсе и тогда можно будет высаживать их без защитных куполов.

        Дальше уже я думаю, что сама планета начала бы помогать человеку. Естественно нужно будет долгое время контролировать атмосферу и ждать придется очень долго. На осуществление плана потребуется много лет, вложение огромных средств, совместные усилия учёных из разных стран. Кто знает, возможно когда-нибудь человечество превратит красную планету в цветущий сад, подобную нашей родной Земле. Думаю дети, рожденные на Марсе, могли бы хорошо адаптироваться к марсианской гравитации, но у них будут более слабые кости и мышцы, чем у обычных детей, рождённых на Земле. Ведь на Марсе гравитация в два раза меньше. Это значит, что ни один коренной марсианин никогда не сможет вернуться жить на Землю.

        Из всего выше сказанного  можносделать вывод: моя гипотеза подтвердилась, можно найти планету для жизни людей среди планет  Солнечной системы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Человечество стремится к познанию Вселенной. Последнее время происходят открытия новых экзопланет и развитие таких технологий, которые делают возможным приспособить какую-нибудь планету для жизни людей. То, что когда-то было сказкой и мечтой, сейчас становится реальным.

Однако важно понимать, что как молоко материидеально подходит ребёнку, ею рождённому, так и условия жизни для землян лучше всего подходят именно на планете Земля. Это не значит, что когда-нибудь человечество не сможет освоить жизнь на других планетах. Работа в этом направлении ведётся учёными разных стран. Но жизнь на других планетах для землян никогда не будет такой же благоприятной и комфортной, как здесь, на Земле. Важно понимать, что сохранить нашу планету можно только совместными усилиями. Люди всей Земли - объединяйтесь и возвратите нашей планете чистоту и цветущий вид!

Использованные материалы:

1. Большая энциклопедия DEVARв дополненной реальности / отв. ред. Юлия Петрова, Евгения Садовская; корр. Кристина Антонова, Наталья Банникова. – Тула: Издательство Дэвар Медиа, 2020.

2. Викторова И.И. Энциклопедия окружающего мира. Астрономия. М., 1997.

3. Ликсо В.В. Космос. Детская энциклопедия. – Москва: Издательство АСТ, 2019.

4. «Вселенная»: Научно – популярное издание для детей/ Гальперштейн Л.Я - М: ООО « Издательство « Росмэн- Пресс», 2002г

5. Детская энциклопедия «Астрономия и космос» , М : «РОСМЭН»  ,2010г.

6. Витинский Ю.И. //Солнечная система.- М.: Наука. 1983-с.61-67.

7. https://prokocmoc.ru/solnechnaya-sistema/solnechnaya-sistema/

8. www.yaklass.ru/p/geografiya/5-klass/zemlia-vo-vsel...f6-a313-b71d54df5c72

9. https:// travelerscoffee.ru/raspberry/solnechnaya-sistema-m...-solnechnoi-sistemy/

10.https://topor.info/tops/planety-dlya-kolonizacii

11. https://www.maam.ru/detskijsad/isledovatelskaja-rabota-dari-zh-est-li-zhizn-na-drugih-planetah.html

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

        Анкета «Жизнь на других планетах»

1. Существует ли жизнь вне Земли:

- да             - нет                    - затрудняюсь ответить

2. Хотели ли Вы жить на другой планете:

- да                        - нет

3. Какая по вашему мнению планета наиболее пригодна для жизни людей:

- Меркурий                 - Венера                                 - Марс

4. Есть ли жизнь на Марсе:

- да                              - нет

5. Знакомы ли Вы с понятием «терраформирование»:

- да                        - нет

6. Дайте определение понятию «терраформирование»:

- это процесс изменения атмосферы и климата планеты до пригодных для жизни людей

- это процесс изучения планет солнечной системы

- это процесс переселения на другую планету

7. Выберите условия, необходимые для существования жизни на другой планете:

- атмосфера                  - вода                     - температура

- всё выше перечисленное

8. Предложите свои идеи, как сделать пригодной для жизни людей другую планету Солнечной системы.