Презентация астрономического кружка "Тайны звёздного неба"
методическая разработка по астрономии по теме

Государственное бюджетное образовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №2092

имени И.Н. Кожедуба

ЮВАО ДО г. Москвы

 

 

 

Методическая разработка внеклассного мероприятия

 

 

 

 

 

Презентация астрономического кружка

«Тайны звёздного неба»

(7-9 классы)

 

 

 

 

 

 

 

Учитель физики

 

 

 

 

 

2013-2014уч. год

 

 

 

 

Цели познавательные : 1)представление о темах изучения астрономии на занятиях кружка « Тайны звёздного неба»

2) знание основных « звёздных ориентирах» ( Зимний и Летний треугольники), особенностях Полярной звезды

3) представление о сверхновых звёдах, комете Галлея, Вифлеемской звезде

4) знание строения телескопа- рефлектора

5) знание последних достижений в исследовании Марсах, поисков следов жизни на планете.

•  

6) сплочение членов кружка

7) умение подбирать и обрабатывать информацию

8)навык публичного выступления

 

 

Обеспечение: 1) презентация 2) видеофрагменты « исследование планеты Марс .Марсоходы»2) телескоп 3) музыкальное сопровождение  4) костюмы

•  

Ведущие

Ученик с телескопом

Докладчик о Марсе

Докладчик о свехновыхзвёздах

Актёры: китайский император и звездочёт

Докладчики о кометах

 

 

 

Подготовка

За две недели участники мероприятия выбирают тему выступления ;

обсуждение с учителем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ведущий1 -«Открылась бездна, звёзд полна.

Звездам числа нет, бездне дна…»

-Да, многие думают, что звёзд на небе не счесть, но это совсем не так: невооруженным глазом человек может наблюдать около 3тысяч звёзд. Надо учесть, что плоскость горизонта отсекает половину небесного купола, поэтому земляне могут наблюдать 6 тысяч звёзд простым глазом. С древности группы звёзд, которые называют созвездия,напоминали людям всевозможных животных, предметы, мифических существ. Всего насчитывается 88 созвездий.

Ведущий 2

- Жители северного полушария Землинаблюдают созвездия, которым названия достались от Древних греков; Персей и Андромеда, Герулес, Стрелец, Скорпион, Пегас, Водолей,Близнецы…Тебе известно какой самый главный бог Олимпа?

1.  

-Есть ли созвездие Зевса на небе?

-Конечно, есть. Это Телец (Бык), мы видим глаз Быка- звезда Альдебаран. По одной из легенд он превратился в красавца быка, что бы похитить красавицу Европу.

-Да, есть ещё картина Серова :Похищение Европы…

И ещё я знаю, что Большая Медведица – это возлюбленная Зевса Каллисто (когда-то злые чары превратили её в Медведицу). И ещё я знаю, что Полярная звезда-это самая яркая звезда в созвездии Малой Медведицы.

-А в чём особенность Полярной звезды?

-А вот в чём: в течении ночи все звёзды на небе движутся по кругу, т.к.Земля вращается вокруг своей оси. Только Полярная звезда остаётся на месте ,потому что земная ось направлена на неё.

Она показывает на север. Интересно, а есть ли

звезда ,показывающая на юг?

- Да, это звезда Альтаир, в переводе означает «летящий». Это самая яркая звезда в созвездии Орла- голова Орла.. Того самого орла, который терзал печеньПрометея прикованного к скале. Альтаир входит в состав Летнего треугольника. Вот три звезды, которые образуют треугольник это Вега-звезда из созвездия Лиры. На лире играл сам Апполон. Вега является покровительницей поэтов. Денеб из созвездия Лебедь и Альтаир ,который склоняется к югу. Это можно наблюдать только летом.

Зимой на юг указывает Зимний треугольник. Его легко обнаружить по созвездию Ориона. Орион – это знаменитый мифический охотник Древней Греции, ему завидовала сама Артемида-богиня охоты. Как и положено охотнику его окружают Большой и Малый Пёс, а из под ног выскакивает Заяц Мы видим как он сражается с Быком

-В первую очередь, в глаза бросается пояс Ориона, плечи, пятка. Фигура Ориона является украшением зимнего неба для жителей северного полушария.Левее плеча, это звезда Бетельгейзе, виден треугольник. В состав Зимнего треугольника входят три звезды Бетельгейзе, Процион Малого Пса и Сириус Большого Пса.

-Сириус является самой яркой звездой Северного полушария. Сириус в переводе с арабского Сверкающий. Треугольник называется Зимним т.к. виден зимой и тоже указывает на юг.

 

-Действительно, астрономия –наука, которая началась с наблюдения за звёздами. Но не все светящиеся точки на небе это звёзды. Планеты также на небе светятся как звёзды- они светят отраженным солнечным светом. Венеру называют «голубая звезда», так как её синеватый блеск даёт атмосфера, Марс светится красным (кровавым) светом, поэтому он назван в честь Римского бога войны.

-Помимо планет как звёзды светятся астероиды и даже далёкие галактики тоже похожи на звёзды.Надо сказать, что величественное безмолвие космоса обманчиво. Порой в космосе разыгрываются совершенно необыкновенные явления, мощные взрывные процессы, образуются гигантские воронки как чёрные дыры.

-Не замечал

-Что бы всё это разглядеть нужен, телескоп .Первый телескоп, кстати, изобрёл Галилео Галилей. В 17 веке его подзорную трубу считали бесовским изобретением. Как только человек впервые посмотрел на звёздное небо вооружённым глазом, сразу посыпались открытия одно за другим. Галилео открывает сразу 4 спутника Юпитера, рассматривает поверхность Луны и обнаруживает на ней горы, кратеры, открывает пятна на Солнце. Несмотря на то, что его телескоп давал всего 32 кратное увеличение.

-Давайте посмотрим как работает простой современный телескоп. Сергей пришёл к нам со своим телескопом. Послушаем его.

-Мой телескоп называетсяэто телескоп-рефлектор. Принцип действия его прост. Свет от далёкой звезды отражается вогнутым зеркалом и собирается в более узкий пучок, отражается плоским зеркалом. Слабая энергия концентрируется в точку. Невидимый глазом объект, становится видимым, т..к. при помощи линзы увеличивается. Он даёт увеличение в … раз. Я подобно Галилею ни раз видел лунные кратеры, солнечные пятна…

 

 

 

-Скажи, какие планеты солнечной системы тебе кажутся самыми интересными?

-Из планет земной группы -Марс, а из планет –гигантов Юпитер.

-У нас есть специалисты изучившие этот вопрос, встречайте это…..

•  

1Исследование…2 характеристика… 3Спутники…

. Диаметр Марса приблизительно вдвое, а масса в 9 раз меньше земных. Вес человека на планете Марс «уменьшится» почти в 2,5 раза.

Марс имеет почти аналогичный земному период вращения вокруг оси 24 часа 37 минут Марсианский год длиться 2земных года

Если нам «примерять» атмосферу на себя, от дышать там было бы невозможно из- за угслекислого  газа…

 

Температура на экваторе Марса колеблется от +30 ºC в полдень и до - 80 ºC в полночь. Вблизи полюсов может снизиться до -143 ºC.

                 На Марсе бушуют частые бури из пыли, которые могут не униматься по несколько месяцев.  Шторм из песка и пыли может подниматься вверх на несколько км.

Вулканические процессы, которые в давние времена происходили на Марсе, привели к возникновению гигантских вулканов, таких как Гора Олимп (Olympus Mons), имеющий ширину около 600 км и высоту около 24 км! Это значит, что он в пять раз шире и почти в три раза выше крупнейшего вулкана Земли,  Мауна-Лоа. На Марсе также много каньонов; в их числе такой огромный каньон, как Долина Маринер, длина которого составляет примерно 4000 км. Есть и ударные кратеры. Они имеют более размытую форму, чем лунные.

Элементный состав поверхностного слоя марсианской почвы неодинаков в разных местах. Основная составляющая почвы — кремнезём (20—25 %), содержащий примесь гидратов оксидов железа (до 15 %), придающих почве красноватый цвет. Имеются значительные примеси соединений серы, кальция, алюминия, магния, натрия Согласно данным зонда 2008 года, соотношение pH и некоторые другие параметры марсианских почв близки к земным, данный щелочной тип грунта многие могут встретить на «своём заднем дворе», и он вполне пригоден для выращивания растений

   Внешний вид планеты Марс сильно зависит от текущих сезонов. Наиболее примечательном в этом отношении полярные шапки Марса, которые то разрастаются, то уменьшаются (северная полярная шапка, иногда, вообще пропадает) создавая сезонные изменения в атмосфере и на поверхности планеты.

Исследование Марса космическими аппаратами началась в 60-х годах прошлого века. Были аппараты, которые стали искусствеными спутниками Марса, проводили съёмки и картографирование. Космические аппараты Viking Orbiter, двигаясь по орбите вокруг Марса,  отправляли на Землю изображения его поверхности. Однажды  они показали в одном месте поверхности форму, напоминающую человеческое лицо  Слайд Но впоследствии более четкие изображения, полученные MGS, показали, что данная форма рельефа вообще не похожа на лицо.

 

На Марс стали высаживаться марсоходы, которые могли делать заборы грунта, его анализ и передавать сведения на землю.

В 2003 году начался новый этап освоения Красной планеты. И это не случайно, потому

что это год великого противостояния Марса: летом 2003 года он приблизился к Земле ближе всего за последние 60 тысяч лет.

Было запланировано несколько независимых программ изучения Марса — японская, европейская и американская.  Земляне будто бросили тяжёлую артиллерию для изучения соседа. Марсоходы превратились в мощные долговременные мобильные лаборатории

На землю стали поступать высокодетальные съемки поверхности, обширная научная информация  по всем направлениям исследования планеты.

Стали появляться доказательства того, что когда-то на Марсе была вода в жидком состоянии. В настоящее время поверхность Марса холодная и сухая, а на полюсах есть большие шапки льда. По некоторым оценкам, этого льда достаточно для того, чтобы, в случае их таяния, всю планету затопило море глубиной примерно 30 м. Но этот лед не растает, потому что на Марсе слишком холодно.. Сухие русла рек с островами обтекаемой формы, и галька, которая выглядит так, как будто ее обточили водяные потоки

Марс — самая похожая на Землю планета Солнечной системы, и ученые всегда рассчитывали найти там жизнь.

Открытие так называемых"каналов" на Марсе породило первые широко обсуждавшиеся гипотезы о возможности жизни на этой планете. Этот вопрос тесно связан с вопросом наличия на планете  воды в жидком состоянии, причём не пересоленной, не закисленной.

 

Микроскопическое фото конкреции гематита размером 1,3 см в марсианском грунте, снятое марсоходом «Оппортьюнити» 2 марта 2004 года, что свидетельствует о присутствии в геологическом прошлом воды в жидком состоянии

 

В месте посадки аппаратов в грунте стали находить значительное количество водяного льда. Орбитальный зонд «Марс Одиссей» также обнаружил, что под поверхностью красной планеты есть залежи водяного льда. Позже это предположение было подтверждено и другими аппаратами, но окончательно вопрос о наличии воды на Марсе был решён в 2008 году, когда зонд «Феникс», севший вблизи северного полюса планеты, получил воду из марсианского грунта[

 

Данные, полученные марсоходом Curiosity и обнародованные в сентябре 2013 года, показали, что содержание воды под поверхностью Марса гораздо выше, чем считалось ранее. Главные открытия сделаны марсоходом Curiosity. В декабре 2012 года были получены данные о наличии на Марсе органических веществ, а также перхлоратов. Те же исследования показали наличие водяного пара в нагретых образцах грунта[Интересным фактом является то, что Curiosity на Марсе приземлился в русло высохшей реки  И самые последние сенсационные открытия декабря 2013 г.

 

 

Американский марсоход Curiosity, пробурив отверстие в марсианском грунте, смог найти доказательства пребывания на поверхности Красной планеты пресноводного озера в далеком прошлом.

Кратер Гейла (где совершил посадку марсоход) стал первым признанным пригодным для жизни местом в Солнечной системе за пределами Земли", — говорится в сообщении НАСА в официальном  микроблоге  агентства.

 

 

 

 

 

•  

-Вот ты говорила, что в космосе могут происходить очень бурные процессы. Я ,кажется, догадываюсь, что речь пойдёт о вспышках новых и сверх новых звёзд.

-На самом деле это вспыхивают не новые звёзды, простовзрываются уже существующие звёзды. Давай немного заглянем в прошлое…, в Китай 11века ,в покои императора из династии Сун

-Давай. Итак, год 1054

Сценка

Астроном – О, мудрейший из мудрейших, , величайший из  величайших, Светлейший из светлейших !Властелин властителей ,благословен тот час, когда твой лучезарный лик  воссиял…

Император  Довольно, О чём ты хочешь сообщить мне, астроном?

Астроном О, великий Господин, к нам явилась гостья-звезда, мир не видел таких ослепительных звёзд, она видна даже днём. Взгляни, на синем бархате неба сверкает яркая белая рисина. Это знак –мой Господин, она сулит тебе долгих лет царствия и благоденствия.

-Прошло 2 года

Астроном (вбегает) О, мой повелитель, звезда погасла, звезда погасла…

Император  Что?  О, горе мне! (всматривается вдаль) Ах, ты паршивый звездочёт, что теперь будет со мной?  Казнить!

-Эта история имеет продолжение. Спасибо, китайские летописцы указали точное место вспышки. И представьте, это было в  созвездие Тельца.

-Впрочем , у нас есть человек, который продолжит эту удивительную историю

Докладчик

-Спустя столетия в мощные телескопы на этом месте была обнаружена знаменитая крабовидная туманность. Но давайте по порядку. Не все звезды проходят «спокойный» путь своего развития (эволюцию «нормальной» звезды), т.е. от момента ее зарождения в виде сгустка газопылевой туманности до глубокой «старости» – сверхплотного холодного «черного» карлика. Некоторые на заключительном этапе своей эволюции взрываются, вспыхивая могучим космическим фейерверком. В таких случаях говорят о вспышке «сверхновой» звезды во Вселенной.

От «сверхновых» звезд следует отличать «обычные» новые звезды. Мощность вспышки у этих звезд в тысячи раз меньше, чем у сверхновых. Вспыхивают новые звезды сравнительно часто (в нашей Галактике – около 100 вспышек в год). Для новых звезд характерна повторяемость вспышек, которые не приводят к существенному изменению структуры звезд. Напротив, вспышка сверхновой – это радикальное изменение,  разрушение структуры звезды.

Естественно, что колоссальный космический взрыв приводит к гибели самой звезды и катастрофическим последствиям в ее ближайших окрестностях. Вспышка сверхновой звезды – это, как вы уже поняли, взрыв звезды.  Этот взрыв сопровождающийся выделением колоссального количества энергии ~10⁵⁰ эрг. Яркость свечения сверхновой, которая становится видна в любой точке Вселенной, возрастает в течение нескольких суток. При этом каждую секунду выделяется такое количество энергии, которое может выработать Солнце за все время своего существования.

Так что же происходит со звездами?

     Чтобы представить себе процесс появления сверхновой, нужно понять строение звезды.

Звезда – это огромный объект, обладающий колоссальной массой и, следовательно, такой же гравитацией. У звезды есть маленькое ядро, окруженное внешней оболочкой из газов, составляющих основную массу звезды. Гравитационные силы давят на оболочку и ядро, сжимая их с такой силой, что газовая оболочка раскаляется и, расширяясь, начинает давить изнутри, компенсируя силу гравитации. Равновесие двух сил обусловливает стабильность звезды.

Под действием огромных температур в ядре начинается термоядерная реакция, превращающая водород в гелий. Выделяется еще больше тепла, излучение которого внутри звезды возрастает, но пока еще сдерживается гравитацией.

Порой баланс сил гравитации и теплового излучения нарушается, ядро сжимается в тысячи раз, и к центру звезды устремляются все внешние слои оболочки. Врезаясь в ядро со скоростью света, они отскакивают обратно, сталкиваясь друг с другом, Процесс сопровождается такой яркой вспышкой, что ее можно увидеть даже невооруженным глазом, если сверхновая загорелась в ближайшей галактике.

Затем свечение начинает угасать. Так что же остается после взрыва сверхновой?

Существует несколько вариантов развития событий: во-первых, остатком сверхновой может быть ядро из нейтронов, которое ученые называют нейтронной звездой, во-вторых, черная дыра, в-третьих, газовая туманность.

Несколько тысяч лет назад в нашей Галактике произошёл мощный космический  взрыв. Порождённое взрывом световое излучение достигло Земли в 1054 г. Китайские и японские астрологи отметили в этом году вспышку необычайно яркой звезды в созвездии Тельца.

Первоначально звезда была видна даже днём ,превышая яркость Венеры в 5 раз, со временем её блеск уменьшился, что днём она уже не была видна, а примерно через 2 года "исчезла" с неба.

Значительно позже, в 18 в.,когда стали появляться более мощные  телескопы франц. астроном Ш. Мессье обратил внимание на необычный вид туманности в созвездии Тельца и по этой причине поставил её на первое место в своём каталоге туманностей и звёздных скоплений, Туманность имеет волокнистую структуру  и по внешнему  виду напоминает клешню краба, отсюда и её название. Положение Крабовидной туманности соответствовало  положению сверхновой 1054 г.

Это позволяет с большой достоверностью считать, что Крабовидная туманность возникла в результате взрыва сверхновой звезды, который наблюдался свыше 900 лет назад.

В дальнейшем, по фотографиям , сделанных с промежутком времени в 30 лет, в 1942 г. подтвердился обнаруженный ранее факт: туманность заметно расширяется во все стороны от своего центра.

Кроме того, в 1949 г. было обнаружено, что Крабовидная туманность является мощным источником радиоизлучения. По мере расширения и рассеяния туманности заключенные в ней космические лучи выходят в межзвездное пространство.

Если учесть, как часто вспыхивают сверхновые звезды в Галактике, то образующихся при этих вспышках космических лучей оказывается достаточно для заполнения ими всей Галактики с наблюдаемой плотностью.

Таким образом, впервые со всей очевидностью удалось доказать, что вспышки сверхновых звезд являются одним из основных источников пополнения Галактики космическими лучами; кроме того, они обогащают межзвездную среду тяжелыми элементами. Это имеет огромное значение для эволюции звезд и всей Галактики в целом.

В 1963 г. при помощи ракеты с установленными на ней приборами удалось обнаружить довольно мощное рентгеновское излучение от Крабовидной туманности

   Рентгеновское излучение полностью поглощается земной атмосферой и может наблюдаться только с помощью аппаратуры, установленной на ракетах и спутниках.

Ученым предстоит еще выяснить немало вопросов о взаимодействии сверхновой звезды с окружающей средой, и, нет сомнения, что как теоретические, так и экспериментальные исследования в этой области принесут богатые результаты.

-Спасибо, Артём . Да в космосе хватает бурных процессов. Вот недавно было Рождество, и я подумал о Вифлеемской звезде. В Писании ведь точно описано её расположение и как за ней шли волхвы, чтобы поклониться Богомладенцу. Но позже эта звезда не была обнаружена на небе, она исчезла.

-Вифлеемская звезда — загадочное небесное явление, которое согласно Евангелию от Матфея, волхвы назвали «звездой». Но сегодня большинство учёных считают что это была комета. Посмотрите, итальянский художник Джотто в 1301 году изобразил Вифлеемскую звезду на картине «Поклонение трех святых царей».  На картине мы видим космический объект точно напоминающий комету с головой и хвостом. Она как бы привела их к месту рождения Христа.

-О кометах нам расскажет …

Докладчики

Уже все знают, что комета похожа на яркую точку с длинным сверкающим хвостом. Причём кометы движутся по сильно вытянутым орбитам вокруг солнца и хвост всегда направлен от солнца. Ученые считают, что кометы - это шары, состоящие из замороженной воды и газа, смешанных с частицами пыли . Приближаясь к солнцу газы испаряются, и у кометы появляется длинный хвост. Они могут неожиданно появляться в солнечной системе и исчезать, а могут быть долгожителями солнечной системы, как, например, комета Галлея. Время оборота её вокруг Солнца составляет 75 лет и каждые 75 лет она проходит рядом с землёй. Эту комету впервые открыл Галлей, не путайте с Галилеем и рассчитал время её появлений на небосклоне. Интересный факт; Марк Твен родился в1835 году, когда комета приблизилась к Земле. За год до смерти  он написал: «Я пришёл в этот мир с кометой и уйду тоже с ней, когда она прилетит в следующем году». Так и случилось: Твен умер 21 апреля 1910 года, на следующий день после очередного перигелия кометы в возрасте 75 лет. Но самая интересная история началась в 1985 году в космическую эру. Человечество уже поджидало комету. За ней началась  самая настоящая охота. Проект был осуществлён при широкой международной кооперации и с участием научных организаций многих стран. Отправились аппараты Вега-1, Вега-2, Джотто и другие .Космическим аппаратам впервые предстояло «увидеть» ядро кометы, неуловимое для наземных телескопов. Встреча «Веги-1» с кометой произошла 6 марта, а «Веги-2» - 9 марта 1986 года. Они прошли на расстоянии 8900 и 8000 километров от неё .Близко подходить к комете было опасно, так повреждён был японский аппарат ближе всего приблизившийся к комете. Итоги оптических исследований можно сформулировать следующим образом: ядро - вытянутое монолитное тело неправильной формы, размеры большой оси - 14 километров, в поперечнике - около 7 километров. Каждые сутки его покидают несколько миллионов тонн водяного пара. Расчёты показывают, что такое испарение может идти от ледяного тела. Измерения химического состава показали наличие водяного пара,  водорода, кислорода, углерода и др. компонентов, а также металлов . Следующее появление кометы предстоит через 46 лет.

 

Ведущий - Ребята, сегодня невозможно рассказать о всех темах , которые мы затрагиваем. Поэтому приходите к нам в кружок « Тайны звёздногонеба»

-закончить выступление хочется стихами великого русского поэта и учёного М.В. Ломоносова

«Открылась бездна, звёзд полна.

Звездам числа нет, бездне дна

Так я, в сей бездне углублен,

                           Теряюсь, мысльми  утомлен!»

Для тех,кто интересуется  астрономией ,можете заглянуть к нам в кружок "Тайны звёздного неба".