XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Солнечная система и ее планеты
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение.
Когда я был маленьким, то любил смотреть на небо. Всё время думал, что же там дальше, за пределами Вселенной. Я задавал вопросы родителям и многое о космосе узнал от них.
Однажды воскресенье всей семьей мы отправились в музей Космонавтики, побывали в планетарии, где я узнал все, что мне так было интересно и что манило меня высоко в небо.
В музее я увидел коллекцию космической техники, скафандр, который космонавты одевают, перед тем как полететь в космос, чем питались космонавты и многое другое.
В этом году я с классом поехал на экскурсию в дом-музей имени К.Э. Циолковского, где много узнал о его жизни, его открытиях, о многообразии нашего мира и о планетах Солнечной системы. Планеты Солнечной системы меня заинтересовали, и я решил узнать о них подробнее и рассказать своим одноклассникам о них.
Выбор мною темы проекта неслучаен, я вырос в городе Калуга. А Калуга – город космонавтики. Именно здесь начинается дорога в космос, которую открыл Ю.А. Гагарин.
Цель моей работы: изучить, как устроена наша Солнечная система, рассказать о ней одноклассникам.
Задачи:
1. Изучить литературу, которая посвящена Солнечной системе.
2. Узнать, где располагается Солнечная система во Вселенной.
3. Изучить, что представляет собой Солнечная система. Как она образовалась.
4. Какие объекты входят в Солнечную систему.
5. Космические программы по освоению планет.
Гипотеза: верно ли то, что планет в нашей Солнечной системе теперь на одну меньше.
Объект исследования: Солнечная система.
Методы: наблюдения, изучение.
Актуальность.
“Человечество не останется вечно на земле, но,
в погоне за светом и пространством,
сначала робко проникнет за пределы атмосферы,
а затем завоюет себе все околосолнечное пространство”
К. Циолковский
С древних времен взоры людей были устремлены в небо. Начиная с
первых шагов по земле, человек ощущал свою зависимость от неба, его жизнь и деятельность во многом зависели от него.
Человек всегда мечтал о полетах: сказки о коврах–самолетах, о летучих кораблях, полеты бабы Яги на метле и в ступе. С мыслью о полете жили Юрий Гагарин, Константин Циолковский.
Я читал фантастические рассказы об инопланетянах, о летающих тарелках. И не раз в своих мечтах я оказывался на какой-нибудь планете. Меня всегда встречали там необычные существа, похожие на людей. Может быть, они и правда существуют. Просто мы еще не знаем, как с ними общаться, и они боятся спуститься на нашу планету, чтобы стать нашими друзьями. Когда я вечером смотрю на звездное небо, то вижу там разные созвездия, забавных зверюшек, улыбающихся мне. Глядя на небо, я мечтаю о полете к звездам.
Мечта о космосе, пожалуй, одна из самых первых, которая родилась у человечества. Загадочный мир Солнечной системы привлекал людей еще в древности.
Новизна для меня заключается в том, что я впервые узнал, что Солнечная система — планетная система, включающая в себя центральную звезду — Солнце — и все естественные космические объекты вращаются вокруг Солнца.
Основная часть.
История освоения космоса.
Давным-давно, когда человек был очень древним, многого не знал и многое не умел, он смотрел в ночное звездное небо, любовался на звезды и думал, что это глаза богов смотрят на землю и наблюдают за ним, человеком. Так прошло много лет….
Но, вот прошло время, и Человек изобрёл подзорную трубу, телескоп, чтобы наблюдать за звёздами и планетами. Людей, которые изучали небесные объекты, например, звезды, планеты и их спутники стали называть астрономами. (Приложение 1,2)
Ещё древние астрономы могли наблюдать, что в космосе наша планета не одинока, вокруг нашего солнца вращаются и другие планеты. Звёзд на небе было очень много!!! И ещё древние астрономы заметили, что причудливые узоры, которые составляют огоньки звёзд, неизменны. Эти группы они назвали созвездиями. Каждому созвездию дали свое название.
Почти 100 лет назад жил К.Э. Циолковский. Он очень любил наблюдать в телескоп за звездами и изучал их. Он задумал сконструировать такой летательный аппарат, который смог бы долететь до какой-нибудь планеты. О своих расчетах и чертежах он рассказал в научных книгах. (Приложение 3)
Через много лет русские учёные под руководством конструктора С.П. Королёва создали ракету, которая смогла подняться так высоко, что она достигла космоса. (Приложение 4)
Первым в космическое пространство был запущен искусственный спутник Земли.
На нём учёные установили специальные приборы. Это была первая победа в покорении Человеком космоса!!! (Приложение 5)
Учёные готовились отправить человека в космос. Уже были отобраны самые лучшие летчики страны, но вначале учёные решили, что в космос полетит животное. Состоялся полет с живыми существами на борту – это были две собаки лайки Белка и Стрелка. Они благополучно вернулись на землю. Это была вторая победа человека в покорении космоса! (Приложение 6)
12 апреля 1961 года мечта побывать Человеку в космосе сбылась!!!! Впервые в мире космонавт Юрий Гагарин успешно облетел вокруг Земли. (Приложение 7)
16 июля 1969 года пилотируемый космический корабль серии «Аполлон», впервые доставил людей на поверхность другого космического тела – Луны. (Приложение 8)
20 июля 1969 года человек впервые высадился на Луне. В знаменитой экспедиции участвовало трое американских астронавтов: Нил Армстронг, Эдвин Олдрин и Майкл Коллинз. (Приложение 9)
17 ноября 1970 года на поверхность Луны сошел «Луноход-1″ – первый самоходный колесный аппарат, доставленный на ближайшую соседку Земли советским непилотируемым космическим аппаратом «Луна-17″. (Приложение 10)
Ученые сконструировали космический дом для астронавтов - орбитальную станцию. Сейчас там работают экипажи космонавтов из разных стран. [1]
Как появилась Солнечная система.
Изучив литературу, я был удивлен, что 6-7 миллиардов лет назад появилось Солнце. Тогда оно было мало похоже на современное Солнце, которое каждый день встает над нашей планетой. Ученые назвали его Протосолнце («protos» в переводе с греческого — «первый»). На Протосолнце происходили сильные термоядерные взрывы, в результате которых в космическом пространстве появилось газообразное облако. Прошли сотни миллиардов лет, прежде чем это облако начало остывать. С понижением температуры в нем начали появляться твердые мельчайшие частицы, которые постепенно образовали вокруг Протосолнца гигантский диск, состоящий из холодных потоков твердых частиц и газов. Из внутренней части этого диска возникли небольшие, состоящие из плотного вещества, планеты:
Меркурий, Венера, Земля и Марс. Из внешней части образовались планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. [1] (Приложение 11)
3) Солнце.
Оно представляет собой гигантский огненный шар очень высокой температуры, состоящий из плазмы (ионизированного газа) в составе с водородом и гелием. Диаметр солнца 1,4 млн км, температура на поверхности 5700° C, а в ядре 14 000 000° C. Солнце удалено от Земли на 150 млн км и имеет жизненно важное значение для всего растительного и животного мира на Земле. Что интересно, солнце светит почти белым светом, но у поверхности планеты Земля за счет сильного рассеивания приобретает желтый цвет, а при ясной погоде вместе с голубым цветом неба лучи Солнца вновь приобретают белое освещение... [2] (Приложение 12)
4) Меркурий.
Самая маленькая и самая близкая к Солнцу планета. Меркурий так медленно вращается, что проходя полный круг вокруг солнца, совершает оборот вокруг своей оси всего 1,5 раза, из-за чего солнечные сутки на планете длятся 58 земных суток. Поэтому на ночной половине Меркурия температура опускается до -180° C, а на дневной половине планеты раскаляется до +430°С [2] (Приложение 13)
5) Венера.
Самая близкая к Земле планета. Венеру окружает слой очень плотных облаков, вследствие парникового эффекта. Температура поверхности планеты разогрета до +470° C. [2] (Приложение 13)
6) Земля.
Планета Земля обладает атмосферой, которую удерживают силы гравитации, в состав атмосферы входят важные соединения водорода, углерода, которые делают возможным на Земле жизнь.
У планеты Земля есть свой верный спутник - Луна. На ее поверхности отсутствует атмосфера, она состоит из горных пород, а вся поверхность Луны покрыта кратерами и тонким слоем пыли. [2] (Приложение 14)
7) Марс.
Небольшая планета, которая представляется невооруженным глазом, как красная планета. Наличие на планете образований, напоминающих русла рек, а также следов каньонов и океанов, говорит в пользу теории, что Марс наиболее похож по структуре на планету Земля. До сих пор, ученые подразумевают наличие воды на планете. Так же, как и на нашей планете, на Марсе присутствует атмосфера, только содержание в ней кислорода очень мало. [2] (Приложение 14)
8) Юпитер.
Самая крупная планета в Солнечной системе, состоящая из газа, слои которого находятся в постоянных вихреобразных движениях. [2] (Приложение 15)
9) Сатурн.
Эта удивительная и красивая планета обладает ярко-выраженными кольцами, которые легко разглядеть в обычный телескоп, а уникальность Сатурна еще и в том, что его плотность ниже средней плотности воды, и если представить, что на поверхности мог бы быть океан, то можно было бы увидеть невероятное зрелище, как его воды легко плескались бы на поверхности планеты. [2] (Приложение 15)
10) Уран.
Эта необычная планета видна наблюдателю в синих и зеленых цветах за счет поглощения водородом и метаном инфракрасного спектра. На поверхности Урана бушуют ветры с огромной скоростью до 600 км/ч, двигаясь по ходу вращения планеты. Уникальность Урана еще и в том, что его ось вращения сильно наклонена почти до 90 градусов. [2] (Приложение 16)
11) Нептун.
Эта планета, подобно Урану, состоит из газа в основной состав которой входят вода, метан и аммиак. Именно от большой концентрации в атмосфере метана планета приобрела голубой цвет. Над поверхностью Нептуна простираются облака из аммиака и воды, а над ними плотный слой метановых облаков, кроме того в атмосфере планеты присутствует водород и гелий. Сама атмосфера обладает повышенной активностью, где мощные ветра дуют со скоростью свыше 2000 км/ч, образуя огромные пятна размером с нашу планету. [2] (Приложение 16)
ПЛАНЕТ ВСЕГО 8:
Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун.
В последнее время ученые исключили Плутон из этого списка.
12) Плутон.
Эта самая далекая в Солнечной системе ледяная планета по своим характеристикам могла бы относиться к земной группе планет, но с 2006 года Плутон причислили к карликовым планетам. [2,3] (Приложение 17)
Я решил поделиться знаниями о Солнечной системе со своими одноклассниками. И когда я стал рассказывать, что планет 8, то ребята стали спорить друг с другом, утверждать, что планет - 9. Тогда я провел анкетирование. Сколько планет в Солнечной системе? (Приложение 18)
|
26 человек |
8 планет |
9 планет |
7 планет |
10 планет |
|
11 человек |
12 человек |
2 человека |
1 человек |
И я решил выяснить, почему Плутон больше не считается планетой и поделиться со своими одноклассниками этой находкой.
Я изучил литературу и теперь могу с уверенностью рассказать ребятам, почему Плутон не является планетой.
Плутон был впервые обнаружен Клайдом Уильямом Томбо в 1930 году в обсерватории Лоуэлла, штат Аризона.
Потому как он являлся первооткрывателем, коллективу Лоуэлл предоставили право назвать ее. Они остановились на названии Плутон, которое предложила 11-летняя школьница из Оксфорда в Англии. Имя Плутон (анг. Pluto – прим. переводчика) было взято, как многие утверждают, у диснеевского персонажа, это было имя одного из древнегреческих богов.
И именно с этого мгновения Солнечная Система стала насчитывать 9 планет.
В последние декады, новые мощные лаборатории на земле и в космосе полностью изменили представление о том, что представляет пространство за границами Солнечной системы. И Плутон перестал считаться единственной планетой Солнечной Системы в этом районе. На сегодняшний день он, сопоставляется с широкой выборкой известных небесных тел, которые составляют образование, носящее имя Пояса Койпера. Этот участок тянется наружу от орбиты Нептуна на протяжённость до 55 астрономических единиц (55 отрезков от земли до Солнца).
Астрономы определили, что в Поясе Койпера есть еще по меньшей мере 70 000 ледяных объектов, того же состава, что и Плутон, которые в поперечном размере больше 100 км. И согласно новым данным, Плутон является не планетой самой по себе, а очередным объектом Пояса Койпера.
И в 2005 году Майк Браун и сотрудники его центра сделали открытие, которое по смыслу сравнимо со взрывом бомбы. Они открыли объект, который не находится на орбите Плутона, и который идентичен ему по размерам, или, возможно, больше. Он получил официальное название 2003 UB313, а позже получил имя Эрида. С момента открытия, астрономы рассчитали, что Эрида имеет размер 2500 км (1600 миль), а ее масса на 25% превышает массу Плутона.
При больших размерах, имея схожий смешанный состав изо льда и камней и большую массу, нежели у Плутона, Эрида стала причиной, по которой концепция, по которой Солнечная Система состоит из 9 планет, начала распадаться. Что есть Эрида, планета или очередной объект Пояса Койпера, и что тогда Плутон? Окончательный ответ астрономы решили вынести на XXVI Генеральной Ассамблее Международного Астрономического Союза, которая должна была пройти с 15 по 25 августа 2006 года в чешском городе Прага.
Астрономам из состава союза было вынесено на повестку дня голосование по поводу определения планет. По одной версии предлагалось расширить их количество до 12. При этом Плутон сохранял статус планеты, плюс добавлялись Эрида и даже самый большой на текущий момент астероид Церера. Вторая версия предлагала оставить количество равным 9, определяя планеты по общепринятым критериям, без научного обоснования. А по третьей версии, количество планет должно было сократиться до 8, и Плутон выходил из-под определения планеты. Но тогда … как же тогда поступить с Плутоном?
По итогам дискуссии, астрономы остановились на решении опустить в классификации Плутон и Эриду в новосозданный класс «карликовая планета».
Можно ли считать Плутон планетой? Подпадает ли он под класс планет? Для того чтобы объект назывался планетой, его параметры должны соответствовать требованиям МАС:
Он должен вращаться на орбите вокруг Солнца (значит, Плутон планета);
Он должен обладать достаточно сильной гравитацией, чтобы приобрести форму сферы (Плутон… подходит);
Он должен иметь «чистое пространство» в районе собственно орбиты (Ой, а вот здесь Плутон освобождается от статуса планеты).
Что означает определение «чистого пространства»? После формирования планеты, она приобретает статус доминирующего по гравитационной силе объекта в Солнечной Системе. В результате взаимодействия с объектами меньшими по массе, она должна либо поглотить их, либо вышвыривать их из системы за счет своей силы притяжения. Плутон представляет лишь 0.07 от общей массы всех объектов, что обитают в близости от его орбиты. Для статистики, масса Земли в 1.7 миллиона раз превышает массу всего перечня объектов на собственной орбите.
Любой объект, что не проходит по третьему пункту, определяется как карликовая планета. И исходя из этого, Плутон карликовая планета. Ведь все еще множество объектов близких к нему по массе теснится на его орбите. И пока не произойдет столкновение Плутона с одним из них, и он не наберет массы, он так и останется карликовой планетой. Эрида имеет те же проблемы.
Нет ничего невозможного в том, что в недалеком будущем астрономы откроют объект достаточных размеров в отдалении от Солнечной Системы, который можно будет квалифицировать как планету. И Солнечная Система обретет снова свою девятую планету.
Даже с учетом того, что Плутон теперь карликовая планета и не является планетой официально, он все равно является любопытным объектом для исследований. Именно поэтому НАСА отправило на него космический аппарат Новые Горизонты. [3]
13) Космические объекты Солнечной системы.
А) Кометы.
Несущиеся на огромной скорости и путешествующие по огромным орбитам, проложенным во вселенной, кометы, так называются эти небесные тела, состоят из яркой светящейся головы и невероятно длинного шлейфа хвоста. Эти одиночные странники могут удаляться на долгое время за пределы Солнечной системы и, возвращаясь, устремляться ближе к нашей планете, двигаясь, преодолевая гигантские расстояния своей орбиты. [2] (Приложение 19)
Б) Астероиды.
Подобно планетам, только совсем небольших размеров, астероиды вращаются вокруг Солнца, они имеют каменистую структуру поверхности и по некоторым характеристикам бывают похожи на небольшие планеты, поэтому их иногда называют "малые планеты". [2] (Приложение 20)
В) Метеориты.
Падающие звезды - так называют метеорный дождь, который происходит каждый год в начале августа и в другие промежутки в течение года. Иногда "падающие звезды" метеориты можно увидеть невооруженным глазом, они мелькают, словно искорка, чиркнувшая синеву ночного неба на доли секунд. [2] (Приложение 21)
14) Космические программы по освоению планет.
Настало время изучать планеты более подробно, нежели просто в телескоп. Были созданы космические программы для исследования планет. [3]
Исследование и изучение Венеры — была запущена серия советских автоматических межпланетных станций для изучения планеты Венера и космического пространства. [3] (Приложение 22)
Исследование и изучение Марса — НАСА (Национа́льное управле́ние по воздухопла́ванию и иссле́дованию косми́ческого простра́нства ) был запущен марсоход «Оппортьюнити», для изучения структуры поверхности Марса. [3] (Приложение 23)
Исследование и изучение Юпитера. Галилео. Был запущен НАСА (Национа́льное управле́ние по воздухопла́ванию и иссле́дованию косми́ческого простра́нства ). Автоматический космический аппарат, созданный для исследования Юпитера и его спутников. [3] (Приложение 24)
«Новые горизонты» была запущена НАСА (Национа́льное управле́ние по воздухопла́ванию и иссле́дованию косми́ческого простра́нства). Автоматическая межпланетная станция, предназначенная для изучения Плутона и его естественного спутника Харона. [3] (Приложение 25)
Космический телескоп «Хаббл» — была запущена американская автоматическая обсерватория на орбите вокруг Земли, названная в честь Эдвина Хаббла. [3]
(Приложение 26)
«Кассини-Гюйгенс» космический американский аппарат, предназначен для исследования планеты Сатурн, его колец и спутника Титан. [3] (Приложение 27)
Заключение:
Работая над проектом, я узнал, что в ночном небе часто видны светила, которые на первый взгляд похожи на звёзды, но они светят ровным светом даже тогда, когда настоящие звёзды сильно мерцают. Если в течение нескольких вечеров внимательно проследить за таким светилом, то можно заметить, что оно медленно перемещается среди звёзд. Эти «блуждающие» светила и есть планеты.
Я узнал, что планеты — это холодные небесные тела. Они, как и наша Земля, движутся вокруг Солнца. Что планет в Солнечной системе восемь. Плутон действительно теперь не считают планетой, так как он должен иметь «чистое пространство» в районе собственной орбиты. Теперь Плутону присвоен класс карликовой планеты.
Солнце освещает планеты, и поэтому мы их видим.
Список использованной литературы:
1.Энциклопедический словарь юного астронома. Москва. 1986 г.
2.Энциклопедия для детей. Космонавтика. Москва. 2004 г.
3. Источники сети Интернета. https://www.wikipedia.org/
Приложение:
1 Изобретение подзорной трубы и телескопа.
2
3 К.Э. Циолковский
4 С.П. Королёв
5 Искусственный спутник Земли
6 Полёт Белки и Стрелки
7 Ю.А. Гагарин
8 Корабль серии «Аполлон»
9 Человек впервые высадился на Луне
10 Космическим аппаратом «Луна-17».
11 Планеты Солнечной системы
12 Солнце
13 Меркурий, Венера
14 Земля и Марс
15 Юпитер, Сатурн
16 Уран, Нептун
17 Плутон
18 Анкетирование одноклассников
19 Комета 20 Астероиды
21 Метеориты
22 Исследование и изучение Венеры
23 Исследование и изучение Марса
24 Исследование и изучение Юпитера
25 Исследование и изучение Плутона
26 Космический телескоп «Хаббл»
2 7 Исследование и изучение Сатурна